时间:2017-08-22 14:58:47
1、选择题 番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池．以下叙述正确的是（ ）
A．铜片上发生氧化反应
B．锌片为正极，铜片为负极
C．锌片为阴极，铜片为阳极
D．番茄汁起电解质溶液的作用
参考答案：A．Cu片上氢离子得电子，发生还原反应，故A错误；
B．Fe失去电子，则锌片为负极，所以铜片为正极，故B错误；
C．原电池中不存在阴阳极，故C错误；
D．番茄汁显酸性，氢离子得到电子，所以番茄汁起电解质溶液的作用，故D正确；
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 （16分）CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。
（1）下图是在101 kPａ，298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化示意图。
已知：①N2 (g) ＋O2 (g) ＝2 NO (g) ΔH＝179.5 kJ·mol—1
②2NO (g) ＋O2 (g) ＝2 NO2 (g) ΔH＝—112.3 kJ·mol—1
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：_____________________。
（2）工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝—49.0 kJ·mol—1
某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。
①该反应在0 ～8 min内CO2的平均反应速率是_____________________；
②该反应的平衡常数表达式为：K＝_____________________；
③仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是_____________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是____________________。若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是_____________________；
（3）有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。请回答：
①若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极反应式___________________；
②若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极反应式__________________。
参考答案：（1）2 NO (g)＋2 CO (g)＝N2 (g)＋2 CO2(g) ΔH＝—75 9.8 kJ·mol—1
（2）① 0.125 mol?L—1?min—1 ②
③升温 增压 K1＜K2＝K
（3）①SO2—2e—＋2H2O＝4H＋＋SO42— ②CO2＋6H＋＋6e—＝CH3OH＋H2O
本题解析：（1）根据图像得101 kPa，298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO的热化学方程式为③NO2 (g)+ CO(g)="=" CO2(g)+ NO (g) Δ H＝—234kJ·mol—1，结合已知：① N2 (g) ＋O2 (g) ＝2 NO (g) ΔH＝179.5 kJ·mol—1② 2 NO (g) ＋O2 (g) ＝2 NO2 (g) ΔH＝—112.3 kJ·mol—1，利用盖斯定律：②—①+③×2得NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：2 NO (g)＋2 CO (g)＝N2 (g)＋2 CO2(g) ΔH ＝—75 9.8 kJ·mol—1。（2）①根据题给图像知，该反应在0 ～8 min内H2的物质的量变化为6mol，结合反应方程式知CO2的物质的量变化为2mol，容器体积为2L，CO2的浓度变化为1mol/L，根据v=△c/△t计算CO2平均反应速率是0.125 mol?L—1?min—1；②化学平衡常数等于生成物平衡浓度系数次幂的积与反应物平衡浓度系数次幂的积的比值，结合反应方程式写出该反应的平衡常数表达式，见答案；③分析题给图像知，与实线相比，曲线Ⅰ条件下反应达平衡的时间短，反应速率加快，平衡时H2的物质的量较大，说明平衡逆向移动，化学平衡常数减小，K1＜K，又该反应为放热反应，故改变的条件可能升温；与实线相比，曲线Ⅱ条件下，反应达平衡的时间缩短，反应速率加快，平衡时氢气的物质的量较小，平衡正向移动，又该反应正反应为气体物质的量减小的反应，故改变的条件可能是加压，温度不变化学平衡常数不变，K=K2则K、K1和K2的大小关系是K1＜K2＝K；（3）分析题给装置知该装置为原电池。①若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，电池反应为2SO2+O2+2H2O
H2SO4，负极发生氧化反应，电极反应式为SO2—2e—＋2H2O＝4H＋＋SO42—；②若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，电池反应为CO2＋3H2CH3OH＋H2O，正极发生还原反应，电极反应式为CO2＋6H＋＋6e—＝CH3OH＋H2O 。
考点：考查热化学方程式的书写、盖斯定律，化学平衡图像分析及原电池原理的应用、电极反应式的书写。
本题难度：困难
3、填空题 （1）写出铝热法炼铁的化学方程式______
（2）氢氧燃烧电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域．它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等．电解质溶液一般为40%的KOH溶液．请写出电极反应式：
负极：______
正极：______
（3）在中国古代的《淮南万毕术》里，就有湿法炼铜：“曾青得铁则化为铜“的记载．曾青又名空青、白青、石胆、胆矾等，其实都是天然的硫酸铜．请根据“湿法炼铜”的反应设计一个原电池装置，画出原电池的装置图，标出正、负极和电解质溶液．______．
参考答案：（1）铝热法炼铁的原理是用金属铝和铁的氧化物在高温下发生置换反应，以Fe2O3为例，
反应的化学方程式为Fe2O3+2Al?高温?.?2Fe+Al2O3，故答案为：Fe2O3+2Al?高温?.?2Fe+Al2O3；
（2）碱性氢氧燃料电池工作时，在负极上通入氢气，发生氧化反应，电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O，在正极上通入氧气，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，
总反应为2H2+O2?Pt?.?2H2O，故答案为：2H2-4e-+4OH-=4H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-；
（3）原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，则该原电池中，Fe为负极，Cu（或C）为正极，电解质溶液为硫酸铜溶液，
则原电池装置为
，故答案为：
．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 （10分）某研究性学习小组，为了探究电极与原电池的电解质之间关系，设计了下列实验方案：用铝片、铜片、镁片作电极，分别与下列溶液构成原电池，并接电流表。
（1）若电解质溶液为0.5mol/L硫酸，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向??（填“铝”或“铜”）。
（2）若用浓硝酸作电解质溶液，电极为铜片和铝片，则电流计指针偏向?（填“铝”或“铜”），铝做?（填“正”或“负”），正极上电极反应式为：?
（3）若电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片，则正极发生的电极反应为?。
通过上述实验探究，你受到的启示是 ?
?
参考答案：（10分）（1）铝； （2）铜；正， 2NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O
（3）2H2O+2e-=2OH-+H2↑ 启示1，电极类型与电解质溶液性质有关；启示2，金属活泼性相对某溶液而言，不同的物质相对同一种金属，可能活泼性发生变化；启示3，根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；启示4，可以通过电流流向确定金属的相对活泼性。
本题解析：（1）电极为铜片和铝片，电解质为硫酸溶液时，负极为铝，电子的流动方向为负极到正极，电流的方向为正极到负极，故电流表指针偏向于铝；（2）浓硝酸做电解质溶液时，铝钝化，故铜做负极，电池反应为铜和浓硝酸反应，正极上是硝酸根离子得电子生成二氧化氮，电极反应式为：2NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O；（3）电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片时，因为镁和氢氧化钠不反应，故负极为铝，电池反应为铝和氢氧化钠反应，故正极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑；本题的启示主要是负极材料不仅仅决定于金属的活动性，还要考虑电解质溶液，考虑电池反应。
本题难度：一般
5、选择题 右图为某原电池的装置，下列有关该原电池的说法中正确的是（ ）
A．铁棒为正极
B．铜棒上发生还原反应
C．铁棒质量增加
D．电流从铁棒经外电路流向铜棒
参考答案：A．铁比铜活泼，应为原电池的负极，故A错误；
B．铜为正极，正极发生还原反应，故B正确；
C．铁为负极，被氧化，质量减小，故C错误；
D．电流由铜棒经外电路流向铁棒，故D错误．
故选B．
本题解析：
本题难度：简单