时间:2021-02-18 06:49:52
1、计算题 由铜片、锌片和100mL稀硫酸溶液组成的原电池中，当铜片上产生2.24L(标态)气体时，硫酸恰好作用完，试计算：
⑴锌片质量减轻了 克 ⑵原稀硫酸溶液的物质的量浓度是
参考答案：(4分，每个2分) (1) 6.5g (2) 1.0 mol
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
3H2(g) + N2(g)
2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
| 甲 | 乙 | 丙 | ||
| 反应物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 | |
| 达到平衡的时间/min | | 5 | 8 | |
| 平衡时N2的浓度/mol·L－1 | c1 | 1.5 | | |
| NH3的体积分数 | ω1 | | ω3 | |
| 混合气体密度/g·L－1 | ρ1 | ρ2 | |
H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸铵) △H1H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2 
参考答案：（16分）
I．（共8分）（1）0.3 mol·L－1· min－1（2分）[数据正确1分，单位1分]
（2）
或
（2分，不写单位不扣分）
（3） ab（2分，选1个且正确1分，错1个0分）
II．（共8分）（4）①二（1分，从氨、CO2曲线下降及氨基甲酸铵曲线升高看出第一步是快反应；从尿素曲线升高缓慢看出第二步是慢反应） ②＞（1分）
③
（2分）
（5）①NO、NO2（2分，对1个给1分，错1个0分）
② (3c—2a—2b)（2分）
③CO(NH2)2+H2O—6e－=CO2+N2+6H+（2分）
[以下化学方程式或离子方程式：如果2分，化学式1分、系数和条件合起来1分。如果是3分：无条件的方程化学式2分、系数1分；有条件的方程化学式1分、系数1分、条件1分]
答：-1446.6kJ·mol－1答案：CO(NH2)2+H2O—6e－=CO2+N2+6H+
本题解析：（1）先用定义式求v(N2)，再用系数之必等于速率之比求v(H2)，由于n/V=c，则乙容器中氮气的起始浓度为2mol/L，v(N2)=△c(N2)/△t=(2—1.5)mol/L÷5min=0.1mol/(L?min)，由于v(H2)/v(N2)=3/1，则v(H2)=3v(N2)= 0.3mol/(L?min)；（2）用三行数据法和定义式求甲容器中反应的平衡常数，则：
3H2(g) + N2(g) 
2NH3(g)
起始浓度/mol?L－1 1.5 1 0
变化浓度/mol?L－1 3—3c1 1—c1 2—2c1
平衡浓度/mol?L－1 3c1—3 c1 2—2c1 （2分）
K=
=或；
（3）对比甲、乙容器，其他条件保持不变时，平衡时将甲容器容积减半，就能变为乙平衡，容积减半可以使氮气、氢气、氨气浓度都立即加倍，增大反应体系的压强，因为合成氨是气体体积缩小的反应，则平衡向正反应方向移动，达到新平衡时氮气的浓度减小，因此2c1 > 1.5，故a选项正确；对比甲、乙容器，由于反应物和生成物都是气体，反应前后气体物质的总质量不变，甲容器中混合气体总质量是乙的一半，两容器容积均为2L，由于混合气体的密度等于质量除以容器容积，则乙容器种混合气体密度是甲的2倍，故b选项正确；对比甲、丙容器可知，其他条件保持不变，丙容器中反应达到平衡后加入1molN2时，所达平衡与甲容器中平衡等效，由于平衡时加入了氮气，增大氮气浓度，使平衡向生成氨气的方向移动，则氨气的体积分数增大，因此甲丙容器中氨气的体积分数不相等，故c选项错误；
（4）①读图，从氨、CO2曲线快速下降及氨基甲酸铵曲线快速升高看出第一步是快反应；从尿素曲线升高缓慢看出第二步是慢反应，因此合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定；②读图可知，升高温度，平衡常数K逐渐增大，根据化学平衡移动原理和平衡常数计算表达式可知，前者使平衡向吸热反应方向移动，后者说明平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，焓变大于0；依题意，氨气浓度增大，说明第一步反应所达平衡向逆反应方向移动，则第一步反应的平衡常数逐渐减小，由此可以在图II中画出第一步反应的平衡常数K1随温度升高而逐渐减小的曲线；
（5）①观察化学方程式，由于尿素中C、H、O的化合价分别为+4、+1、—2价，各元素化合价代数和为0，则氮元素为—3价，氮元素由尿素中的—3价升为0价，被氧化，则尿素是还原剂，氮元素由NO中的+2价降为0价，NO2中的+4价降为0价，均被还原，则NO、NO2都是该反应的氧化剂；②先将已知热化学方程式编号为①②③，观察发现③×3—①×2—②×2可以约去6H2(g)，根据盖斯定律，可以得到热化学方程式：4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=" (3c—2a—2b)" kJ·mol－1；读图可知，负极主要反应物和产物分别为CO(NH2)2、N2，氮元素由—3价升为0价，根据电子守恒可得：CO(NH2)2—6e－→N2；根据质子交换膜必须用氢离子使左右电荷守恒，则CO(NH2)2—6e－→N2+6H+；根据H、O、C原子个数守恒，则CO(NH2)2+H2O—6e－=CO2+N2+6H+。
考点：考查化学反应原理，涉及平均反应速率的计算、平衡常数的计算、压强和浓度对平衡移动的影响、反应速率和化学平衡图像、氧化剂、盖斯定律、燃料电池负极反应式的书写等。
本题难度：困难
3、选择题 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是
[? ]
A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl-=Cl2↑+2e-
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，正极反应式为：Cu =Cu2+ +2e-
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe=Fe2++2e-
参考答案：A
本题解析：
本题难度：简单
4、填空题 （10分）组成一种原电池如图所示。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”做①题，填“不亮”做②题）
。
①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：___________________________________。
②若灯泡不亮，其理由为：__________________________________。
（2）电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡_____?（填“亮”做①题，填“不亮”做②题）。
①若灯泡亮，则Al电极上发生的反应为：_____________________________。
②若灯泡不亮，其理由为：__________________________________________。
参考答案：（1）亮，①Mg—2e－=Mg2+；2H++2e－=H2↑。（2）亮，①Al－3e－+4OH－=AlO2－+2H2O。
本题解析：略
本题难度：简单
5、填空题 （I）将Zn棒和Cu棒用导线连接后，放入某电解质溶液中，构成如图所示装置。试回答下列问题：
（1）若电解质溶液为稀硫酸，则Zn棒为原电池的?极，可观察到Cu棒上产生现象是?，试用电极反应式表示该现象：?。
（2）若电解质为硫酸铜溶液，则Cu棒上发生?反应（填“氧化”“还原”），Zn棒上发生反应的电极反应式为：?。
（3）若在上述两个过程中，Zn棒减少的质量相等，则Cu棒上（1）和（2）所析出物质的质量之比为：?。
（II）A、B、C三个烧杯中分别盛有500mL相同物质的量浓度的稀硫酸
（1）写出A中离子反应方程式：?
（2）一段时间后，B中Sn极附近溶液的pH?（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）一段时间后，C中产生了5.6L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度为?
（4）反应完成后三个烧杯中液体质量大小顺序为：A?B?C （用<、=、>连接）。
参考答案：（I）(1)负极（1分）有无色气泡析出（1分） 2H++2e-=H2↑（2分）
(2)还原（1分） Zn-2e-=Zn2+（2分）
(3)1:32（2分）
（II）（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑ （2分）
（2）增大?（1分）
（3）0.5mol·L-1（2分）?
（4）=、<（每空1分）
本题解析：（I）(1)Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu↑
负极：Zn－2e－=Zn2＋?正极：2H＋＋2e－=H2↑
（2）Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
负极：Zn－2e－=Zn2＋?正极：Cu2＋＋2e－=Cu↑
（3）H2?~? Zn? ~? Cu可知。
（II）B中铁为负极，Sn为正极，2H＋＋2e－=H2↑， pH增大。
C中锌为负极：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑可求得：
0.25mol? 5.6L
c(H2SO4)=0.5mol·L-1
(4)A、B中均发生反应：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑；C中为：：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
比较可知：A、B硫酸中增加1molFe，析出1molH2，质量增加54g；而C中硫酸中增加1molZn，析出1molH2，质量增加63g；
本题难度：一般