时间:2017-07-27 10:28:30
1、填空题 23.(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH;
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
参考答案:(1)①< ②向正反应方向进行
(2) CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O;减小
(3) 2Cl—-2e—=Cl2↑;56
本题解析:根据所给表格可知随着温度的升高,K逐渐减小,得到该反应为放热反应,因而ΔH<0;在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,CO有剩余,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动;将总反应分解得负极的电极反应CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O;随着反应的进行,H+逐渐产生,所以pH减小;电解饱和食盐水,阳极生成了氯气,电极反应:2Cl—-2e—=Cl2↑;pH=12说明c(OH-)=0.01mol/L;根据电荷守恒,n(O2)=0.0025mol,V=0.056L=56ml
考点:化学平衡及相关计算
点评:本题做题的关键是掌握平衡移动的原理,将燃料电池的知识与平衡移动相联系,综合性较强。
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,下列叙述正确的是
[? ]
A.Y为阴极,发生还原反应
B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X与滤纸接触处变红
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 按A图装置进行实验,若图B的X轴表示流入电极的电子的量,则Y轴不可能表示的情况是
A.c(Ag+)
B.c(
)
C.溶液的pH
D.银棒质量
参考答案:D
本题解析:此为铁上镀银,电镀一段时间后,c(Ag+)、c(
)不变;溶液的pH基本不变,而银棒的质量减小。
本题难度:简单
4、填空题 电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是100mL饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式为______.
②Y电极上的电极反应式为______,
③一段时间后,在阴极得到112mL标准状况下的气体,此时溶液的pH为______.
(溶液体积变化忽略不计)
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是______,电极反应式是______.
②Y电极的材料是______,电极反应式是______.(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
参考答案:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,
故答案为:2H++2e-=H2↑;
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
③由2NaOH~H2↑,阴极得到112mL标准状况下的气体,则n(OH-)=0.112L22.4L/mol×2=0.01mol,
c(OH-)=0.01mol0.1L=0.1mol/L,所以pH=13,
故答案为:13;
(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,故答案为:纯铜;Cu2++2e-=Cu;
②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:粗铜;Cu-2e-=Cu2+.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 用铂作电极电解1000 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了13.4 g。下列有关叙述正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)
A.电解过程中流经外电路的电子数目为0.1NA
B.在标准状况下,两极共产生3.92L气体
C.电解后溶液的pH为2(假设溶液体积不变)
D.加入13.8 g Ag2CO3可将溶液彻底复原
参考答案:B
本题解析:电解AgNO3溶液的方程式是:4AgNO3+ 2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3。n(AgNO3)=0.1mol,若AgNO3完全电解完全,则电子转移的物质的量是0.1mol,减轻的质量是10.8g+1/4×3.2g=11.6g。现在溶液的质量减少了13.4 g>11.6g,说明后来还有水发生电离,2H2O
2H2↑+O2↑。n(H2O)=" (13.4" g—11.6g) ÷ 18g/mol==0.1mol。则电子的物质的量是0.1mol+0.1mol×2=0.3mol,数目是0.3NA,错误;B.在标准状况下,阳极产生的气体的体积是[(0.1mol÷4+0.05mol)]×22.4L/mol=1.68L,阴极产生的气体的体积是0.1mol×22.4L/mol= 2.24L,所以气体的总体积是V="1.68L+" 2.24L=3.92L,故选项B正确;C.电解后溶液是硝酸溶液,n(HNO3)=0.1mol,V=1L。所以c(H+)=0.1mol/L,所以溶液的pH为1,错误;D.电解后由于产生0.1mol的银、0.075mol、0.1mol的氢气。所以加入13.8 g Ag2CO3不可将溶液彻底复原,错误。
考点:考查电解原理的应用的知识。
本题难度:一般