时间:2020-07-28 05:43:18
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 实现反应：Cu+2H+＝Cu2++H2↑，可以通过以下措施
A．将Cu投入稀硫酸中
B．让Cu在潮湿的环境发生电化学腐蚀
C．将Cu投入浓硫酸中并加热
D．用Cu作电极、稀硫酸作电解质溶液电解
参考答案：D
本题解析：A、将Cu投入稀硫酸中，铜和稀硫酸不反应，A错误；B、让Cu在潮湿的环境发生电化学腐蚀，发生的应该是吸氧腐蚀，B错误；C、将Cu投入浓硫酸中并加热生成SO2，C错误；D、用Cu作电极、稀硫酸作电解质溶液电解，铜是阳极失去电子，阴极氢离子发生生成氢气，D正确，答案选D。
考点：考查电化学原理的应用
本题难度：一般
3、选择题 已知电解(石墨电极)盐酸、硫酸混合酸时两极生成的气体与时间关系如图所示。则其电解过程中溶液pH随时间变化关系的正确图形是下列的 
[? ]
A．
B．
C．
D．
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 用石墨电极电解500mL饱和食盐水，通电一定时间后，在一个电极上收集到标准状况下1.12L氯气．
（1）另一电极所得产物的名称是______，其质量为______；
（2）转移电子的物质的量为______；
（3）电解后溶液中OH-的物质的量浓度为______．（假设电解前后溶液体积不变）
参考答案：（1）用石墨电极电解500mL饱和食盐水，阳极电极上收集到标准状况下1.12L氯气，物质的量为0.05mol，另一电极是氢离子得到电子生成氢气，电极反应为 2H++2e-=H2↑，依据电子守恒计算得到，Cl2～2e-～H2，生成氢气物质的量为0.05mol，质量为0.05mol×2g/mol=0.1g；
故答案为：氢气；0.1g；
（2）依据（1）分析计算得到转移电子物质的量为0.1mol，
故答案为：0.1mol；?
（3）电解后溶液体积不变为500mL，依据水的电离可知减少氢离子物质的量和生成氢氧根离子物质的量相同，依据关系Cl2～2e-～H2～2H+计算得到，氢氧根离子物质的量为0.1mol，电解后溶液中OH-的物质的量浓度=0.1mol0.5L=0.2mol/L；
故答案为：0.2?mol?L-1；
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 将1L含有0.4molCuSO4和0.2molNaCl的水溶液用惰性电极电解，电解一段时间后，在一个电极上增重19.2 g，另一个电极上产生气体（标况）的体积是
A．4.48L
B．5.6L
C．6.72L
D．13.44L
参考答案：A
本题解析：在一个电极上增重19.2 g的铜，则转移电子0.6mol，另一电极先后发生
、 
,转移电子0.6mol，生成氢气0.1mol，生成氧气0.1mol，另一个电极上产生气体（标况）的体积是4.48L。
考点：本题考查电化学计算。
本题难度：一般