时间:2017-08-26 01:36:23
1、填空题 （16分）（1）在298K时，1molCH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量890．0 kJ。写出该反应的热化学方程式 。现有CH4和CO的混合气体0．75mol，完全燃烧后，生成CO2气体和18g液态水，并放出515kJ热量，则CH4的物质的量为 。
（2）利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为 极（填写“正”或“负”），该电极上发生的电极反应式为 。
（3）在下图所示实验装置中总反应的方程式为 ；
如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是 ；
若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入 （填物质名称），其质量约为 。
参考答案： （1）CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) △H = -890．0kJ/mol 0．5 （2）负 CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O （3）2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2↑石墨电极表面有气泡产生，铁电极上附着一层红色物质，溶液颜色变浅 氧化铜(/碳酸铜) 4g 或6．2g
本题解析：（1）燃烧热就是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。根据题意CH4的燃烧热化学方程式为：CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) △H = -890．0kJ/mol，水只能由CH4燃烧生成，18g液态水的物质的量为1mol,根据反应中的计量数关系，生成1mol水需要消耗CH4物质的量为0．5mol，（2）燃料电池中燃料反应的一极是负极，发生的电极反应为CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O．（3）根据电子的移动方向知道石墨做阳极，Fe做阴极，装置就是电解CuSO4溶液，方程式为2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2↑，Cu2+在阴极放电，生成铜单质，那么铁电极上附着一层红色物质，CuSO4溶液颜色变浅，Cl-在阳极放电生成Cl2，石墨电极表面有气泡产生。溶液的pH变为1则c(H+)=0．1mol/L,n(H+)=0．1mol/L×1L=0．1mol,则生成的H2SO4物质的量为0．05mol，溶液中减少了Cu和O2，相当于减少的是CuO，根据少什么就加什么，可以加入CuO，质量为0．05mol×80g/mol=4．0g，也可加入碳酸铜，质量为0．05mol×124g/mol=6．2g
考点：热化学方程式的书写和计算，燃料电池电极反应的书写，电解池的有关反应方程式的书写和计算。
本题难度：一般
2、选择题 有关下图装置的叙述不正确的是 
[? ]
A．这是一个原电池装置
B．这是电解NaOH溶液的装置
C．该装置中Fe为负极，电极反应为：Fe-2e-+2OH-==Fe(OH)2
D．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-==4OH-
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池工作时，正极反应为：O2+ 2H2O + 4e- ="==" 4OH-
B．若a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出
C．若a、b极都是石墨，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
D．若a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
参考答案：D
本题解析：原电池中负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，因此在该燃料电池中氢气在负极通入，氧气在正极通入，则A、该燃料电池的电解质显酸性，则燃料电池工作时，正极反应为：O2+ 4H＋+ 4e- ===2H2O，A不正确；B、a极与燃料电池的正极相连，因此若a极是铁，b极是铜时，铁是阳极，铜是阴极，a极逐渐溶解，B不正确；C、若a、b极都是石墨，a电极是阳极，溶液中的氢氧根放电产生氧气，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积不相等，后者是前者的2倍，C不正确；D、若a极是粗铜，b极是纯铜时，则相当于粗铜的精炼，所以a极逐渐溶解，b极上有铜析出，D正确，答案选A。
本题难度：一般
4、选择题 普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca（OH）2，溶液呈碱性．根据这一特点科学家发明了电动势（E）法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为：
2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag．下列有关说法不正确的是（ ）
A．工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石
B．测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生氧化反应
C．负极的电极反应式为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
D．在水泥固化过程中，由于自由水分子的减少，溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸中，下列叙述正确的是
A．锌片是正极
B．电流方向从锌片流向铜片
C．氢气在锌片上产生
D．若锌片、铜片同时有气泡冒出，则说明锌片不纯
参考答案：D
本题解析：考查原电池
相对活泼的锌极为负极，失电子，电子经导线流向正极铜，电流方向是从铜片至锌片，氢离子在正极得电子生成氢气，排除ABC，答案为D：若锌片不纯，则可在锌片上形成微电池，也可产生气泡
本题难度：一般