时间:2017-08-26 01:36:23
1、填空题 如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题(灯泡功率合适)
（1）电解质溶液为稀H2SO4时，灯泡_______(填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)．
a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为_______________；Al电极上发生的反应为_______________．
b.若灯泡不亮，其理由为：_________________________________．
（2）电解质溶液为NaOH(aq)时，灯泡__________(填“亮”或“不亮”, 填“亮”做a题，填“不亮”做b题)．
a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为_______________；Al电极上发生的反应为_______________．
b.若灯泡不亮，其理由为：________________________．
参考答案：（1）亮
a：Mg-2e-= Mg2+；2H++2e-= H2
（2）亮
a：6H2O+6e-=3H2+6OH-；2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 一个化学电池的总反应方程式为：Zn+Cu2+==Zn2++Cu，该化学电池的组成可能为（ ）
| | A | B | C | D |
| 正极 | Cu | Mg | Zn | Fe |
| 负极 | Zn | Zn | Cu | Zn |
| 电解质溶液 | H2SO4 | CuSO4 | ZnCl2 | CuCl2 |
参考答案：D
本题解析：考查原电池的构成，构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和非金属，导线相连并插入到电解质溶液中。根据方程式可知，锌失去电子，所以作负极。铜离子得到电子，因此电解质溶液中必须含有铜离子，答案选D。
本题难度：一般
3、填空题 （共14分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
（1）以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为 。
（2）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H2
2NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。
A．3v(H2)正=2v(NH3)逆
B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
E．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂
F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
| 反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 压强/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H="+116.5" kJ/mol参考答案：（1）2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O 3分 （2）BCE 3分
（3）0.01 mol/(L.min) 2分 2.37( mol/L)-2 2分
（4）2NH3(g)+CO2(g)="=" CO(NH2)2(s) +H2O(l) △H=" —" 87.0 kJ·mol-1 2分 2a/3＜P[H2O(g)]≤a 2分
本题解析：（1）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，则该原电池中氨气在负极通入，由于电解质溶液显碱性，则负极电极反应式为2NH3—6e—+6OH—=N2+6H2O。
（2）A、3v(H2)正=2v(NH3)逆不能满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，反应没有达到平衡状态，应该是2v(H2)正=3v(NH3)逆，A错误；B、单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；C、该反应是体积缩小的反应，反应过程中压强是变化的量，压强不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故C正确；D、密度是混合气体的质量与容器容积的比值，质量与容积均是不变的，即密度始终不变，所以混合气体的密度不再随时间变化不能说明反应达到平衡状态，D错误；E、a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，E正确；F、各组分的物质的量之比，无法判断各组分的物质的量是否变化，无法判断是否达到平衡状态，故F错误；答案选BCE。
（3） N2 + 3H22NH3
起始浓度（mol/L） 0.5 1.5 0
转化浓度（mol/L） x 3x 2x
平衡浓度（mol/L）0.5－x 1.5－3x 2x
根据表中数据可知
＝
解得x＝0.25
所以从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率=0.25mol/L÷25min＝0.01 mol/(L.min)
该温度下的平衡常数K＝
＝2.37( mol/L)-2
（4）①2NH3（g）+CO2（g）
本题难度：一般
4、填空题 在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。
(1)已知：
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)?ΔH＝＋180.5?kJ/mol；
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)?ΔH＝－221.0?kJ/mol；
C(s)＋O2(g)===CO2(g)?ΔH＝－393.5?kJ/mol。
尾气转化的反应之一：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH__________。
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下，按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。 
①实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、________等必须相同。
②在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如图所示。空燃比约为_______时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。 
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是___________。
A．负极的电极反应式为：CO＋O2－－2e－===CO2
B．工作时电极b作正极，O2－由电极a流向电极b
C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
(4)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中，请在表格中填入剩余的实验条件数据。
参考答案：(1)－746.5?kJ/mol
(2)?①催化反应的温度；②c
(3)?B
(4)
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（?）
A．当有0．1mol电子转移时，a极产生1．12L O2（标准状况下）
B．b极上发生的电极反应是：4H2O + 4e- = 2H2↑+ 4OH-
C．d极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
D．c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A
参考答案：D
本题解析：由题给装置图可知，左边装置有外加电源，为电解池，右边装置是原电池。电解池中，b电极与外加电源的正极相连，则b为阳极，失电子发生氧化反应：4OH--4e-═2H2O+O2↑；a电极与外加电源的负极相连，则a为阴极，得到电子发生还原反应：2H++2e-═H2↑；燃料电池中是酸性溶液，结合装置图知，d为负极失电子发生氧化反应：H2-2e-═2H+；c电极为正极得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-═2H2O。A、根据上述分析知，当有0．1mol电子转移时，a极产生1．12L H2（标准状况下），错误；B、 b极上发生的电极反应是：4OH--4e-═2H2O+O2↑，错误；C、 d极上发生的电极反应是：H2-2e-═2H+，错误；D、c为原电池的正极，阳离子移向正极， c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A，正确。
本题难度：一般