2011一轮复习专题练习7——热化学、电化学综合题十道大题

状元源 http://zyy100.com 2011一轮复习专题练习7——热化学、电化学综合十道大题1．CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 I．将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。 （1）绿色植物通过光合作用可将CO2转化为有机物。该有机物经过一系列变化可转化为乙醇。用乙醇代替汽油作为燃料的优点是 。（任写一项） （2）科学家最近成功开发出一种能将CO2转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗CO2并产生异丁醇[（CH3）2CHCH2 OH]，其名称是 （系统命名）。实验测得37 g异丁醇完全燃烧放出1333．8 kJ热量，异丁醇燃烧反应的热化学方程式为 。 II．永开发低碳熊源是未来的发展趋势。 锂二空气电溜能够提供相当于普通锂离子电池l0倍的能量，因此它是最有前途的电池技术。下图是锂二空气电池放电和充电时的工作示意图。 （3）图I中电极a是极 。 （4）用锂一空气电池电解100mL 0.5mol/L CuSO4溶液，当电池中消耗1.4g Li时，在阴极会析出 g铜。 （5）电池中间的固体电解质（含阳离子交换膜）还能阻止H2O、N2、O2等物质的通过，防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为 。 （6）当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时，d极应接电源的 极，该电极的电极反应式为 。 2．合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义，寻找方便廉价的合成氨方法自然成为化学科技工作者的研究方向。 请回答下列有关合成氨反应的有关问题： （1）在一定温度和催化剂下，将3.2mol H2和1.2molN2混合于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，在2min末时反应恰好达平衡，此时生成了0.8 mol NH3。则在2min内以H2表示的反应速率为 ；N2此时的转化率为 ，该条件下的平 衡常数为 。 （2）在（1）中平衡时，若要想通过改变反应条件使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变，可改变的反应条件为 （任填一种）。 （3）若已知：N2（g）+O2（g）===2NO（g）；△H=180.5kJ／mol 4NH3（g）+5O2（g）==4NO（g）+6H2O（g）；△H=一905kJ／mol 2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）；△H=—483.6kJ／mol 请写出合成氨反应的热化学方程式 。 （4）Marnellos和Stoukides发明了电化学制备氨气的方法，该方法用SCY陶瓷将负极和 正极隔开，SCY陶瓷具有高质子导电性，其作用是传递H+，这种方法实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。已知负极的电极反应为H2一2e-==2H+，则正极 发生的电极反应为 。 3．硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题： （1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫磺 为原料，以硫磺为原料的优点是 。 （2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3由一个关键步骤。压强及 温度对SO2转化率的影响如右表（原料气各成分的体积分数为：SO27％；O211％；N282）利用表中数据 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，在实际生产中选择的适宜生产条件是： 温度 ℃，压强 MPa。 压强/Mpa 转化率/ % 温度/℃ 0.1 0.5 1 10 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5[来源:学+科+网] 96.9 97. 8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 （3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率? （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量? （填“是”或“否”）。 （4）为提高SO3吸收率，实际生产中通常用 吸收SO3。 （5）在催化反应室中设有热交换装置，以下叙述与热交换装置的作用有关的是 （填写序号） A．保护环境，防止空气污染 B．充分利用热量，降低生产成本 C．升高温度，提高SO2的转化率 D．防止催化剂中毒 （6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用 （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式 。 4、北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。 （1）丙烷脱氢可得丙烯。 已知：C3H8(g) CH4(g)＋HC CH(g)＋H2(g) △H1=+156.6 kJ·mol－1 CH3CH CH2(g) CH4(g)＋HC CH(g ) △H2=+32.4 kJ·mol－1 则相同条件下，反应C3H8(g) CH3CH CH2(g)＋H2(g) 的△H= kJ·mol－1。 （2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入丙烷，电解质是KOH溶液。电池反应的总方程式为 ；放电时OH--移向电池的 （填“正”或“负”）极。 （3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO3－＋H＋的平衡常数数值K1= 。（已知10-5.60=2.5×10-6） （4）常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是 （用离子方程式和必要的文字说明）。 5．为减小和消除由于操作原因CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如下： （1）在合成塔中，若有4．4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是 。 （2） 以甲醇为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是： CH3OH + H2O － 6e－ ==== CO2 + 6H+ 则正极发生的反应是 ；放电时，H＋移向电池的 （填“正”或“负”）极。 （3）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5．6，c（H2CO3）=1．5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO3－＋H+ 的平衡常数K = 。（已知：10－5．6=2．5×10－6） （4）常温下，0．1 mol·L－1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3） c（CO32－） （填“＞”、“＝”或“＜”），原因是 （用离子方程式和必要的文字说明）。 （5）小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp分别为4．96×10－9、2．58×10－9。小李应该选用的试剂是___________________。 6． 某化学兴趣小组，专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。查得的资料如下： ①常温下，硒(Se)和碲(Te)为固体，H2Se和H2Te为气体； ②Te和H2不能直接化合生成H2Te； ③氧气、硫、硒、碲与1 mol H2反应的焓变（△H）情况如下表所示。 物质 O2 S Se Te ΔH(kJ·mol－1) －242 －20 81 请回答下列问题： （1）写出氧族元素中含有18个电子的两种氢化物的化学式 、 。 （2）写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式： 。 （3）已知H2Te分解反应的ΔS＞0，ΔH＝－154 kJ·mol－1，请解释Te和H2不能直接化合的原因 。 （4）H2S的水溶液显弱酸性，写出其电离方程式 ；它的第一级电离常数可用Ka1来表示，当温度升高时，Ka1的值 （填“一定增大”、“一定减小”或“不能确定”）。 （5）在容积均为1 L（容器体积不可变）的甲、乙两个容器中，分别充入2 mol SO2、1 molO2 和4 mol SO2、2 mol O2，在相同条件下使其反应。最终达到平衡后，甲、乙两容器中SO2转化率分别为50％和α(乙)，则反应的平衡常数Kc＝ L·mol－1（填写具体数据），此时α(乙) 50％（填“大于”、“小于”或“等于”）。 7． A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题： （1）常温下，X、Y的水溶液的pH均为5。则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是 。 （2）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解。写出少量该化合物溶液与足量的Ba（OH）2溶液反应的离子方程式 。 （3）A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物浓度为 0.1 mol/L时， pH最接近 。 A．5.6 B．7.0 C．8.4 D．13.0 （4）化学反应3A2（g）+C2（g） 2CA3（g）。ΔH＝－92.4kJ·mol－1 ①当反应达到平衡时不断改变条件（不改变A2、C2 和CA3的量），右图表示反应速率与反应过程的关 系，其中表示平衡混合物中CA3的含量最高的一段 时间是 。 ②温度为T℃时，将4amolA2和2a molC2放入1L 密闭容器中，充分反应后测得C2的转化率为50％， 则反应的平衡常数 。 ③在500℃、2.02×107Pa和 铁催化条件下向一密闭容器中充入1molC2和3molA2,充分反应后，放出的热量______（填“<”“>”“=”）92.4kJ，理由是________ ____； （5）已知0.4mol 液态C2 A4与足量的液态双氧水反应，生成C2和水蒸气，放出256.65 kJ 的热量。写出该反应的热化学方程式 。 8．近期因“召回门”而闹的沸沸扬扬的丰田Prius属第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低了汽油的消耗；在刹车和下坡时电动机处于充电状态。 （1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，每生成1 mol 水蒸气放热569.1kJ。则该反应的热化学方程式为 。 （2）混合动力车的电动机目前一般使用的是镍电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式是： 根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将 （填“增大”、“不变”或“减小”），该电极的电极反应式为 。 （3）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降低其浓度： CO（g）＋1/2O2(g) CO2(g) ①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示，请填写表中的空格。 容器编号 c(CO)/mol·L－1 c(O2)/mol·L－1 c(CO2)/mol·L－1 (正)和 （逆）比较 Ⅰ 2.0×10－4 4.0×10－4 4.0×10－2 (正)= （逆） Ⅱ 3.0×10－4 4.0×10－4 5.0×10－2 ②相同温度下，某汽车尾气CO、CO2的浓度分别为 和 。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为 ，则最终尾气中CO的浓度为 mol·L-1。 9．锌银电池比能量大、电压平稳，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液，电池总反应为 。请回答下列问题： (1)该电池的正极材料是 ；电池工作时，阳离子向 （填“正极”或“负极”）移动；负极的反应式为 。 (2)①电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌，然后用炭还原来制取，化学反应方程式为 ，此法为 ； A．电解法 B．热还原法 C．热分解法 ②电极材料氧化银可回收利用得到银，其化学方程式为 。 (3)可用石墨为电极电解提纯氢氧化钾电解液。电解池内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，其工作原理如图所示。 ①该电解池的阴极反应式为 ； ②除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口 (填“A”或“B”)导出； ③实验结束后，在相同条件下，a处与b处产生的气体体积比为 。 10． X、Y、Z、W均为含有10电子的微粒，W为离子，X、Y、Z为分子，且X与Z分子中含有的共用电子数之比为3∶4。 （1）若实验室用如图所示装置制取X，则制取X的化学反应方程式为 。 （2）已知： W + X + H2O → 白色沉淀，为进一步确定W，进行如下实验，请补全实验操作、现象和结论： 取上述白色沉淀少量置于试管中，________________________________。 （3）常温下，取10 ml pH= a的Y的稀溶液，加水稀释时pH随溶液体积的变化如图所示，则Y的化学式为________，下列叙述正确的是 __ ①Y溶于水部分电离 ②稀释后所有离子的浓度均减小 ③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中 ④稀释后，阴离子的物质的量浓度之和增大 （4）已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol。现有Z和H2 的混合气体共0.2 mol，与O2完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g)，转移电子的物质的量为1.0 mol，放出的热量为117.6 kJ。写出Z完全燃烧的热化学反应方程式 。 写出Z和O2在KOH溶液中构成燃料电池的负极的电极反应式 ________________________________________________________。 答案 1．（共15分） I．（7分） （1）可减少汽车废气的排放，从而降低对大气的污染 或可减少对不可再生能源——石油的依赖。 或抑制温室效应 或乙醇可以再生。（其它合理的说法均给分）（2分） （2）2 – 甲基 – 1 – 丙醇（2分） (CH3)2CHCH2OH(1)+5O2(g) 4CO2(g)+5H2O(1);△H=-2667.6kJ/mol（3分） II．（8分） （3）负 （1分） （4）3.2（2分） （5）2Li+2H2O 2LiOH+H2↑（2分） （6）正（1分）4OH—4e- 2H2O+O2↑（2分） 2．（共14分） （1）0.3mol/（L·min）（2分）；33.3%（2分）；0.4（2分） （2）增大压强（或增大反应物的浓度，或将氨气从混合体系中分离出去）（2分，只要答案合理均给分，若只笼统填“压强”、“浓度”不得分） （3）N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）；△H=—92.4kJ/mol（3分） （4）N2+6e-+6H+===2NH3（3分） 3．（共15分） （1）生产流程短，设备简单，三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化（3分，答出任意三点即可，其它合理答案也可给分） （2）400—500，0.1（各1分） （3）否，否（各1分） （4）98%的浓硫酸（2分） （5）B（1分） （6）石灰水（1分）；SO2+Ca（OH）2==CaSO3↓+H2O （2分） CaSO3+H2SO4==CaSO4+SO2↑+H2O （2分） 4（14分）、（1）+124.2（2分）（2）C3H8＋5O2+6OH-=3CO32-＋7H2O（3分） 负（2分） （3）4.2×10-7（2分） （4）＞（2分） HCO3－＋H2O=CO32－＋H3O＋（或HCO3－=CO32－＋H＋）、HCO3－＋H2O=H2CO3＋OH－，HCO3－的水解程度大于电离程度（3分） 5．（15分） （1）CO2（g）+3H2（g）=== CH3OH（g ）+H2O（g） ΔH＝－49．47kJ/mol（3分） （2）O2 + 4H+ + 4e－ ＝2 H2O （2分） 正 （2分） （3）4．2×10－7 mol·L－1 （3分） （4）＞ （1分） 因为既存在 HCO3－ CO32－＋H+ 也存在HCO3－＋H2O H2CO3＋OH－、而HCO3－的水解程度大于电离程度 （2分） （5）Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液） （2分） 6、（14分）（1）H2O2；H2S（2分） （2）H2Se(g)＝H2(g)＋Se(s) ΔH＝－81 kJ·mol－1（2分） （3）因为H2Te分解反应的ΔS＞0，ΔH＝－154 kJ·mol－1，所以Te和H2反应的ΔS＜0，ΔH＞0，即ΔH－TΔS＞0，故该反应不能发生（2分） ⑷H2S HSˉ＋H＋ HSˉ H＋＋S2－；（2分） 一定增大（2分） ⑸2；（2分） 大于（2分） 7．（1）10－4：1 （2分） （2）Ba2++HCO3－+ OH－==BaCO3↓+H2O （2分） （3）C （1分） （4） ① t0~t1 ② （共4分，各2分 ） ③＜（1分） 在1atm和298K条件下，1molC2和3molA2完全反应生成2mol CA3，放出92.4kJ热量，该反应为可逆反应，反应物不能全部变为生成物（1分）；又因为反应温度为500℃，所以放出的热量小于92.4kJ（1分）； （5）N2H4（l）+2H2O2（l）= N2（g）+4H2O（g） ΔH＝－641.63kJ·mol－1（2分）； 8．（14分） （1） （4分） （2）增大（2分） （3分） （3）①v（正）>v（逆）（2分） ②1.1×10-6（3分） 9（14分）（1） Ag2O；正极；（各1分） Zn - 2e－+2OH－＝ZnO+H2O （2分） （2）① B ②2Ag2O = 4 Ag+ O2↑ （各2分） （3）①2H+ +2e－=H2↑ ②B ③1:2 （各2分） 10．（1）Ca(OH)2+2NH4Cleq \o(\s\up 9(△),\s\do 0( ),\s\do 7())CaCl2+2NH3↑+2H2O（2分） （2）加入氢氧化钠溶液（或足量氢氧化钠溶液），若观察到白色沉淀溶解（或白色沉淀全部溶解），则证明W为Al3+；若观察到白色沉淀不溶解，则证明W为Mg2+。（2分） （3）HF(1分)①（1分） （4）CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(1) △H＝－890.2 kJ/mol ；（2分） CH4－8e－＋10 OH－＝CO32－＋7H2O ( 2分)