时间:2017-03-05 13:49:59
1、填空题 （13分）右图为以惰性电极进行电解：
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（1）写出B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：
A：________________________________，
B：________________________________，
总反应方程式：________________________；
C：________________________________，
D：________________________________，
总反应方程式：___________________________；
（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为__________________。
参考答案：（1）Cu2++2e-＝ Cu? 2Cl--2e-＝Cl2↑? CuCl2
Cu+ Cl2↑
4Ag++4e-＝4Ag? 4OH--4e-＝H2O+O2↑? 4AgNO3+2H2OAg+O2↑+4HNO3
（2）2：2：4：1
本题解析：（1）D电极和电源的正极相连，所以D电极是阳极，溶液中的OH-放电，电极反应式是4OH--4e-＝H2O+O2↑；C是阴极，溶液中的银离子放电，电极反应式是4Ag++4e-＝4Ag，总反应式4AgNO3+2H2OAg+O2↑+4HNO3；B是阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应式是2Cl--2e-＝Cl2↑；A是阴极，溶液中的铜离子放电，电极反应式是Cu2++2e-＝ Cu，所以总反应式是CuCl2Cu+ Cl2↑。
（2）根据电子的得失守恒可知，在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为2︰2︰4︰1。
点评：在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。另外在电解池中的有关计算时，需要借助于电子的得失守恒进行。
本题难度：一般
2、填空题 （9分）（1）肼(N2H4)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出19.5kJ热量(25℃时)，表示N2H4燃烧热的热化学方程式是____________________________________________________。
（2）肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时：正极的电极反应式：__________________；负极的电极反应式：_______________。
（3）下图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是：_____________________________。
②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
参考答案：(1)N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH=－624 kJ·mol-1 (2分)
(2)O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ (2分) N2H4＋4OH－－4e－＝4H2O＋N2↑ (2分)
(3)①Cu2＋＋2e－＝Cu (1分) ②112 (2分)
本题解析：（1）1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出19.5kJ热量(25℃时)，则1molN2H4即32g在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出19.5kJ×32＝624 kJ热量，因此表示N2H4燃烧热的热化学方程式是N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH=－624 kJ·mol-1。
（2）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，因此该原电池中正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，负极是肼失去电子，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－＝4H2O＋N2↑。
（3）①锌与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电，电极反应式为Cu2＋＋2e－＝Cu。
②铜片质量变化为128g，即电解128g铜时失去电子的物质的量是
×2＝4mol，因此根据电子得失守恒可知消耗氧气的物质的量是1mol，在标准状况下的体积是22.4L，所以需要空气的体积是22.4L×5＝112L。
考点：考查热化学方程式书写以及电化学原理的应用
本题难度：一般
3、填空题 （16分）某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知：C(s)+O2(g) 
CO2(g) △H=-393kJ?mol-1；
2CO (g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566kJ?mol-1；
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ?mol-1
（1）将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化（制得CO、H2），该反应的热化学方程式为 。
（2）)将一定量CO(g)和H2O (g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中，发生反应：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验组序 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
| H2O | CO | CO2 | |||
| 1 | 500 | 4 | 8 | 3.2 | 4 |
| 2 | 750 | 2 | 4 | 0.8 | 3 |
| 3 | 750 | 2 | 4 | 0.8 | 1 |
2CO+O2，若阳极为溶液中的OH-放电，则阳极的电极反应式为 。参考答案：（1）（2分）C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H=+132kJ?mol-1
（2）①放热(2分) ②0.8mol/(L·min) (2分)
③20%((2分) ④加催化剂(2分) [画曲线见右图] 
（2分）
（3）（2分）4OH--4e-=O2↑+2H2O
（4）（2分）CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3
本题解析：（1）已知：①C(s)+O2(g) CO2(g) △H=-393kJ?mol-1；②2CO (g)+O2(g) 2CO2(g) △H=-566kJ?mol-1；③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ?mol-1，根据盖斯定律：①—②×1/2—③×1/2得该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+132kJ?mol-1；（2）①根据题给反应和等效平衡知识知，温度为500℃时，起始容器中加入2molH2O、4molCO时，达平衡后CO2的物质的量为1.6mol，750℃时达平衡后CO2的物质的量为0.8mol，则升高温度，平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应。②根据题给反应知，v(H2)= v(CO2)，实验1中，0～4min时段内，v(H2)=3.2÷（1×4）="0.8" mol/(L·min)；③分析题给数据知，实验2达到平衡时CO的转化率=0.8/4×100%=20%；④实验3与实验2相比，化学平衡没有移动，只是缩短了达平衡时间，容器的体积恒定为1L，故改变的条件是加催化剂；图像见答案；（3）电解过程中若阳极为溶液中的OH-放电，则阳极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O；（4）将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒银，其反应方程式为CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3。
考点：考查热化学方程式书写、盖斯定律，化学反应速率和化学平衡，电极反应式、化学方程式的书写。
本题难度：困难
4、填空题 （14分）(1)氨的合成是最重要的化工生产之一，工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)＋H2O(g) 
CO(g)＋3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示，则此制取H2反应的ΔH＝____________。
（2）已知通常状况下，每充分燃烧1gCO并恢复到原状态，会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式： 。
（3）一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接通入甲烷，同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是________________________________________________。
（4）利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。假设海水中只有NaCl溶质，写出此时总离子反应方程式： 。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。
写出铁电极处的电极反应式： 。
参考答案：（1）ΔH＝(a＋3b－c) kJ·mol－1 （2分）
（写成ΔH＝+(a＋3b－c) kJ·mol－1 或ΔH＝-(c-a-3b) kJ·mol－1均正确漏写单位扣1分）
（2）CO（g）+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH＝-280KJ/mol (2分)
（无状态不得分；CO系数不为1不得分；漏单位扣1分。）
（3）CH4 -8e- + 2H2O = CO2 + 8H+ （2分）
（物质错漏不得分，系数错扣1分）
（4）①N（2分） 2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑ （2分）
（写成化学方程式不得分；系数、条件和箭头错总扣1分）
②牺牲阳极的阴极保护法 (2分) O2+2H2O+4e—=4OH— （2分）
本题解析：（1）三个反应的热化学方程式为：①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g） ΔH＝-aKJ/mol， ②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ΔH＝-bKJ/mol，③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） ΔH＝-cKJ/mol，根据盖斯定律分析，三个反应应该①+3×②-③，所以反应热ΔH＝(a＋3b－c) kJ·mol－1。（2）1克一氧化碳的物质的量为1/28摩尔，所以每摩尔一氧化碳反应生成二氧化碳反应放出的热量为280KJ所以热化学方程式为：CO（g）+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH＝-280KJ/mol。（3）甲烷在原电池中左负极，在酸性条件下反应生成二氧化碳和水，电极反应为：CH4 -8e- + 2H2O = CO2 + 8H+。（4）①X为碳棒，减缓铁的腐蚀，需要将铁电解池的阴极，即连接N；电解氯化钠，反应生成氢氧化钠和氢气和氯气，离子方程式为：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。②X为锌，开关在M处，则铁做原电池的正极，这种电化学防护法为牺牲阳极的阴极保护法； 铁为原电池的正极，发生吸氧腐蚀，电极反应为：O2+2H2O+4e—=4OH—。
考点：化学反应与能量
本题难度：困难
5、选择题 下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是
A．装置中的离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过
B．装置中出口①处的物质是氢气，出口②处的物质是氯气
C．除去杂质后的氢氧化钠溶液从出口B处导出
D．转移电子0.8 mol时产生氢气8.96 L(标准状态)
参考答案：B
本题解析：电解饱和食盐水时溶液阳极产生的气体是氯气，阴极产生的气体是氢气，所以①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气，B正确；离子交换膜可以让阴阳离子通过，A错误；阴极产生的氢气和氢氧化钠所以氢氧化钠溶液从B处导出，根据电极反应方程式
，转移0.8moL电子时生成的氢气为0.4moL，体积为
，所以答案选B。
本题难度：简单