高考化学二轮复习电化学作业文档格式.docx

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3．向100mL0.4mol·

L－1的氢氧化钡溶液中加入足量稀硫酸充分反应后，放出5.12kJ的热量。

如果向100mL0.4mol·

L－1的稀盐酸中加入足量氢氧化钡溶液充分反应后，放出2.2kJ的热量，则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为（　　）

A．Ba2＋（aq）＋SO（aq）===BaSO4（s）

ΔH＝－2.92kJ·

mol－1

B．Ba2＋（aq）＋SO（aq）===BaSO4（s）

ΔH＝－0.72kJ·

C．Ba2＋（aq）＋SO（aq）===BaSO4（s）

ΔH＝－18kJ·

D．Ba2＋（aq）＋SO（aq）===BaSO4（s）

ΔH＝－73kJ·

解析　第一个反应中Ba（OH）2和第二个反应中HCl的物质的量均为：

0.4mol·

L－1×

0.1L＝0.04mol，则Ba（OH）2溶液与足量稀硫酸反应的热化学方程式为：

①Ba2＋（aq）＋2OH－（aq）＋2H＋（aq）＋SO（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l）　ΔH1＝－＝－128kJ·

mol－1；

盐酸与足量Ba（OH）2溶液反应的热化学方程式为：

②H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH2＝－＝－55kJ·

mol－1。

Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为：

③Ba2＋（aq）＋SO（aq）===BaSO4（s），根据盖斯定律，由①－②×

2可得③，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝－128kJ·

mol－1－（－55kJ·

mol－1）×

2＝－18kJ·

mol－1，C正确。

4．用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H＋和H2O通过。

A．电极Ⅰ为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑

B．电解时H＋由电极Ⅰ向电极Ⅱ迁移

C．吸收塔中的反应为2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO

D．每处理1molNO，可同时得到32gO2

解析　根据图示可以看出，电极Ⅰ中的电极反应式应该是2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O，A错误；

电解时阳离子向阴极移动，故H＋由电极Ⅱ向电极Ⅰ迁移，B错误；

吸收塔中的反应为2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO，C正确；

每处理1molNO，转移电子数为2mol，可同时得到16gO2，D错误。

5．装置（Ⅰ）为铁镍（Fe－Ni）可充电的碱性电池：

Fe＋NiO2＋2H2OFe（OH）2＋Ni（OH）2；

装置（Ⅱ）为电解示意图。

当闭合开关K时，电极Y附近溶液先变红。

X、Y电极为惰性电极。

A．闭合K时，电极X上有无色无味的气体产生

B．闭合K时，电极X的反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑

C．闭合K时，电子从电极A流向电极X

D．闭合K时，A电极反应式为NiO2＋2e－＋2H＋===Ni（OH）2

解析　由电极Y附近溶液先变红，可知Y为阴极，则X为阳极，Cl－在阳极发生失电子的氧化反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑，A错误，B正确；

B极为负极，电子由电极B流向电极Y，由电极X流向电极A，C错误；

A极为正极，NiO2得电子被还原，且该电池为碱性电池，电极反应式中不能出现H＋，故正极反应式为NiO2＋2H2O＋2e－===Ni（OH）2＋2OH－，D错误。

6．某反应由AB、BC两步反应构成，反应的能量变化曲线如图所示，E1、E2、E3、E4表示活化能，下列有关该反应的ΔH的计算正确的是（　　）

A．ΔH＝（E1＋E2）－（E4＋E3）

B．ΔH＝（E4＋E3）－（E1＋E2）

C．ΔH＝（E1＋E2＋E3）－E4

D．ΔH＝（E1＋E3）－（E2＋E4）

答案　D

解析　E1和E3均可看做断裂旧化学键吸收的能量，而E2和E4均可看做生成新化学键放出的能量，故反应的ΔH＝（E1＋E3）－（E2＋E4）。

7．如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

下列有关说法正确的是（　　）

A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区

B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2－4e－＋2H2O===4OH－

D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变

答案　A

解析　甲装置中通入甲醚的电极为负极，则Fe电极为阴极，Na＋、H＋向阴极移动，H＋放电，OH－浓度增大，故铁极区生成NaOH，A正确；

乙装置中铁电极为阴极，阴极上Fe不参与反应，H＋得电子发生还原反应，B错误；

通入O2的电极为正极，发生得电子的还原反应：

O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C错误；

丙装置中阳极粗铜上不仅Cu放电，杂质Fe、Zn等也放电，而阴极上始终是Cu2＋放电，即进入溶液中的Cu2＋比溶液中析出的Cu2＋少，故CuSO4溶液浓度减小，D错误。

8.近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池,工作原理如图所示。

下列有关说法不正确的是（　　）

A.石墨极发生的反应是2H2O+2e-

H2↑+2OH-

B.有机电解质和水溶液不可以互换区域

C.标准状况下产生22.4L的氢气时,正极消耗锂的质量为14g

D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气

答案C

解析根据图示信息可知,石墨电极上产生氢气,应该是正极,该电极上发生得电子的还原反应:

2H2O+2e-

H2↑+2OH-,A正确。

由于金属Li可以与水反应生成氢氧化锂和氢气,但是与有机电解质不反应,所以有机电解质和水溶液不可以互换区域,B正确。

金属Li与水发生反应2Li+2H2O

2LiOH+H2↑,标准状况下产生22.4L的氢气时,金属锂是负极,负极消耗锂的质量为14g,C错误。

该装置是将化学能转化为电能的装置,装置不仅可提供电能,并且反应产物是氢气,能提供能源,D正确。

9.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪（图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是（　　）

A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a

B.电极b是正极,O2-由电极a流向电极b

C.电极a的反应式为CH4+4O2--8e-

CO2+2H2O

D.当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移4mol

解析电子不能在电池内电路流动,只能在外电路中流动,A错误。

O2-是阴离子,应向负极移动,即O2-由正极（电极b）流向负极（电极a）,B错误。

甲烷所在电极a为负极,电极反应式为CH4+4O2--8e-

CO2+2H2O,C正确。

1molO2得4mol电子生成2molO2-,故当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移2mol,D错误。

10.LiOH和钴氧化物可用于制备锂离子电池正极材料。

利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH溶液和LiCl溶液。

下列说法不正确的是（　　）

A.B极区电解液为LiOH溶液

B.每产生标准状况下2.24L氢气,就有0.1mol阳离子通过交换膜进入阴极区

C.电解过程中Li+向B电极迁移

D.阳极电极反应式为2Cl--2e-

Cl2↑

答案B

解析根据图知,B电极上有氢气生成,则B为电解池阴极,A为阳极。

B电极反应式为2H2O+2e-

2OH-+H2↑,有氢氧根离子生成,所以B极区电解液为LiOH溶液,A极区电解液为LiCl溶液,A正确。

每产生标准状况下2.24L氢气,有0.2mol电子转移,根据电荷守恒知,有0.2mol阳离子通过交换膜进入阴极区,B错误。

电解池工作时,电解质溶液中的阳离子向阴极移动,即电解过程中Li+向B电极迁移,C正确。

A电极为阳极,电极上氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-

Cl2↑,D正确。

11.下列装置由甲、乙部分组成（如图所示）,甲是将废水中乙二胺[H2N（CH2）2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源。

当电池工作时,下列说法错误的是（　　）

A.甲中H+透过质子交换膜由左向右移动

B.M极电极反应式:

H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e-

2CO2↑+N2↑+16H+

C.一段时间后,乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变

D.当N极消耗0.25molO2时,则铁极增重16g

答案D

解析甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。

M是负极,N是正极,质子透过质子交换膜由M极移向N极,即由左向右移动,A正确。

H2N（CH2）2NH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和H+,电极反应式为H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e-

2CO2↑+N2↑+16H+,B正确。

乙部分是在铁上镀铜,电解质溶液浓度基本不变,所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变,C正确。

当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25mol×

4=1mol电子,所以铁电极增重

mol×

64g·

mol-1=32g,D错误。

12.混合动力汽车（HEV）中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示:

其中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,KOH溶液作电解液。

关于镍氢电池,下列说法不正确的是（　　）

A.充电时,阴极附近pH降低

B.电动机工作时溶液中OH-向甲移动

C.放电时正极反应式为:

NiOOH+H2O+e-

Ni（OH）2+OH-

D.电极总反应式为:

MH+NiOOH

M+Ni（OH）2

答案A

解析充电时阴极发生还原反应,电极反应为M+H2O+e-

MH+OH-,生成氢氧根,pH增大,A错误。

电动机工作时是放电过程,原电池工作时,溶液中氢氧根离子向负极即甲电极迁移,B正确。

正极得电子发生还原反应,电极反应式为NiOOH+H2O+e-

Ni（OH）2+OH-,C正确。

放电过程的正极反应为NiOOH+H2O+e-

Ni（OH）2+OH-,负极反应为MH+OH--e-

M+H2O,则电池总反应为MH+NiOOH

M+Ni（OH）2,D正确。

二、填空题

13．按要求计算下列反应的ΔH。

（1）二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。

目前工业上用的捕碳剂NH3和（NH4）2CO3，它们与CO2发生如下可逆反应：

2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）（NH4）2CO3（aq）　ΔH1

NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）NH4HCO3（aq）　ΔH2

（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）2NH4HCO3（aq）　ΔH3

则ΔH3＝______________（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示）。

（2）已知断裂1mol化学键所需的能量如下：

化学键

H—H

C===O

C===S

H—S

C≡O

E/（kJ·

mol－1）

436

745

577

339

1072

H2还原COS发生的反应为H2（g）＋COS（g）===H2S（g）＋CO（g），该反应的ΔH＝________kJ·

mol－1（已知COS的电子式O·

·

·

C·

S·

）。

（3）NH3作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。

催化剂常具有较强的选择性，即专一性。

已知：

反应Ⅰ：

4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）　ΔH1＝－905.0kJ·

反应Ⅱ：

4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g）　ΔH2

H—O

O===O

N≡N

N—H

键能/（kJ·

463

496

942

391

ΔH2＝____________。

（4）以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下：

CH3OH（g）CO（g）＋2H2（g）

ΔH1＝＋90kJ·

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）

ΔH2＝－41kJ·

断裂1mol分子中的化学键需要吸收的能量如下表所示。

分子

CH3OH（g）

H2（g）

H2O（g）

CO2（g）

能量/（kJ·

2038

925

x

表中x＝________。

（5）利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2），已知重整过程中部分反应的热化学方程式为

①CH4（g）===C（s）＋2H2（g）

ΔH1＝＋75.0kJ·

②CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）

ΔH2＝＋41.0kJ·

③CO（g）＋H2（g）===C（s）＋H2O（g）

ΔH3＝－131.0kJ·

反应CO2（g）＋CH4（g）===2CO（g）＋2H2（g）的ΔH＝________kJ·

答案　

（1）2ΔH2－ΔH1　

（2）＋8　（3）－1260kJ·

mol－1　（4）1606　（5）＋247.0

解析　

（1）①2NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）（NH4）2CO3（aq）　ΔH1

②NH3（l）＋H2O（l）＋CO2（g）NH4HCO3（aq）　ΔH2

根据盖斯定律②×

2－①可得：

（NH4）2CO3（aq）＋H2O（l）＋CO2（g）

2NH4HCO3（aq）　ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。

（2）ΔH＝（436＋745＋577－2×

339－1072）kJ·

mol－1＝＋8kJ·

（3）4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g）　ΔH2＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝（4×

3×

391＋3×

496－2×

942－6×

2×

463）kJ·

mol－1＝－1260kJ·

（4）根据盖斯定律Ⅰ＋Ⅱ可得：

CH3OH（g）＋H2O（g）CO2（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋49kJ·

mol－1，因为ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝（2038＋925－x－436×

3）kJ·

mol－1＝49kJ·

mol－1，解得x＝1606，所以表中x＝1606。

（5）根据盖斯定律①＋②－③可得反应：

CO2（g）＋CH4（g）===2CO（g）＋2H2（g）　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝75.0kJ·

mol－1＋41.0kJ·

mol－1－（－131.0kJ·

mol－1）＝＋247.0kJ·

14.利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2

废水,如下图所示;

电解过程中溶液发生反应:

Cr2

+6Fe2++14H+

2Cr3++6Fe3++7H2O。

（1）甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用。

则石墨Ⅱ是电池的　　　　极;

石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）工作时,甲池内的N

向　　　　极移动（填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”）;

在相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为　　　　。

（3）乙池中Fe（Ⅰ）棒上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）若溶液中减少了0.01molCr2

则电路中至少转移了　　　　mol电子。

（5）向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液,可将铬以Cr（OH）3沉淀的形式除去,已知Cr（OH）3存在以下溶解平衡:

Cr（OH）3（s）

Cr3+（aq）+3OH-（aq）,常温下Cr（OH）3的溶度积Ksp=c（Cr3+）·

c3（OH-）=1.0×

10-32,要使c（Cr3+）降至1.0×

10-5mol·

L-1,溶液的pH应调至　　　。

答案

（1）正　NO2+N

-e-

N2O5

（2）石墨Ⅰ　1∶4

（3）Fe-2e-

Fe2+

（4）0.12

（5）5

解析

（1）根据图示知甲池为燃料电池,电池工作时,石墨Ⅰ附近NO2转变成N2O5,发生氧化反应,电极反应式为NO2+N

N2O5;

石墨Ⅱ是电池的正极,O2得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2N2O5+4e-

4N

。

（2）电池工作时,电解质溶液中的阴离子移向负极,即甲池内的N

向石墨Ⅰ极移动;

根据两极的电极反应式结合得失电子守恒知,在相同条件下,消耗O2和NO2的体积比为1∶4。

（3）乙池为电解池,Fe（Ⅰ）棒为电解池的阳极,发生的电极反应为Fe-2e-

Fe2+。

（4）根据反应Cr2

2Cr3++6Fe3++7H2O知,若溶液中减少了0.01molCr2

则参加反应的Fe2+为0.06mol,根据电极反应:

Fe-2e-

Fe2+知电路中至少转移了0.12mol电子。

（5）常温下Cr（OH）3的溶度积Ksp=c（Cr3+）·

10-32,c（Cr3+）=10-5mol·

L-1,则c3（OH-）=1.0×

10-27,c（OH-）=1.0×

10-9mol·

L-1,c（H+）=10-5mol·

L-1,溶液的pH应调至5。