A.阳极发生还原反应,其电极反应:
Ni2++2e-
Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
5.下列叙述中,正确的是( )
①电解池是将化学能转变为电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化
④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现
⑤电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化
A.①②③④B.③④C.③④⑤D.④
6.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料电池的说法中正确的是( )
A.在熔融电解质中O2-由负极移向正极
B.电池的总反应是2C4H10+13O2
8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:
O2+4e-+2H2O
4OH-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:
C4H10-26e-+13O2-
4CO2+5H2O
7.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中正确的是( )
A.
(1)
(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
B.
(2)中Mg作正极,电极反应式为:
6H2O+6e-
6OH-+3H2↑
C.(3)中Fe作负极,电极反应式为:
Fe-2e-
Fe2+
D.(4)中Cu作正极,电极反应式为:
2H++2e-
H2↑
8.高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
下列叙述正确的是( )
A.放电时,负极反应式为3Zn-6e-+6OH-===3Zn(OH)2
B.放电时,正极区溶液的pH减小
C.充电时,每转移3mol电子,阳极有1molFe(OH)3被还原
D.充电时,电池的锌电极接电源的正极
9.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C.装置③闭合电键后,外电路电子由a极流向b极
D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
10.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.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为:
2Cl--2e-
Cl2↑
B.氢氧燃料电池的负极反应:
O2+2H2O+4e-
4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应为:
Cu-2e-
Cu2+
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应:
Fe-2e-
Fe2+
11.下列说法不正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行
B.NH4HCO3(s)
NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的速率
12.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/(mol·L-1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是( )
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X(g)+3Y(g)
2Z(g),其平衡常数为1600(mol/L)-2
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
13.在四个不同的容器中,在不同条件下进行反应:
N2+3H2
2NH3根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最快的是()
A.υ(H2)=0.2mol·L-1·s-1B.υ(N2)=0.4mol·L-1·min-1
C.υ(NH3)=0.3mol·L-1·s-1D.υ(H2)=0.6mol·L-1·min-1
14.在C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反应中,现采取下列措施:
①缩小体积,增大压强②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2能够使反应速率增大的措施是()
A.①④B.②③⑤C.①③D.①②④
15.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的:
①NaOH固体②H2O③NH4Cl固体④CH3COONa固体⑤NaNO3固体⑥KCl溶液
A.②④⑥B.①②C.②③⑤D.②④⑤⑥
16.在一密闭容器中,反应aA(g)
bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积减半,当达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的1.8倍,则下列说法错误的是( )
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率增大了
C.恒温恒压时再充入A物质,达到新的平衡时A的质量分数增加了
D.a>b
17.下列叙述及解释正确的是()
A.2NO2(g)(红棕色)
N2O4(g)(无色) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
B.对于N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),平衡后,保持压强不变,充入Ar,平衡左移
C.FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3(红色)+3KCl,在平衡后,加少量KCl固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅
D.H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
18.反应2Z(g)
X(g)+Y(g),△H>0。
达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,X的产率增大
B.升高温度,Y的转化率增大
C.当容器活塞可活动时,充入稀有气体,平衡不移动
D.充入Z气体时,Z的转化率增大
19.可逆反应:
2NO2
2NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:
()
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时,生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:
2:
1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥
20.用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L气体(标准状况),则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为()
A.1mol·L-1B.2mol·L-1C.3mol·L-1D.4mol·L-1
2014-2015学年度昌乐及第中学模块检测
高二化学(1-2章)
班级________姓名_________考号________分数________
答题卡
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
第Ⅱ卷非选择题(60分)
21.(12分)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式:
。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:
负极 ,
总反应的离子方程式为 。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 活动性更强,而乙会判断出 活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?
(填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
d.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”,这种做法 __________(填“可靠”或“不可靠”)。
22.(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)右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%)。
23.(14分)
(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,
下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O
(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O
(1)△H<0
(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应为__________________
。
(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,
X和Y是两块电极板,则:
①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为。
通电一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为。
②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为__________。
③若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,则Y极的电极反应式为________,
检验该电极反应产物的方法是________________。
24.(14分)联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇,298.15K时,CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图1所示,据图回答问题:
(1)写出合成甲醇反应的热化学方程式__________;
图1图2
(2)在图中曲线(填“a”或“b”)表示加入催化剂的能量变化曲线。
(3)在体积为lL的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数为___________,升高温度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离D.再充入1molCO2和3molH2
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
某种电化学装置可实现如下转化:
2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:
4OH――4e―=O2↑+2H2O,则阴极反应式为:
_______________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。
请你判断是否可行并说出理由:
_______________________________________________。
25.(11分)
(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。
某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)△H=QkJ·mol-1。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=,T1℃时,该反应的平衡常数为
K=__________。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是______________(填字母编号)。
a.通入一定量的NOb.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:
1:
1,Q0
(填“>”或“<”)。
(2)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2电极的电极发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为____________________________。
2014-2015学年度及第中学模块检测高二化学(1-2章)答案
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
试题分析:
原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池是将电能转化为化学能的装置。
由题给总方程式知,Cu失电子,H+得电子。
如果是原电池,Cu是负极,它的金属活动性排在氢之后,不可能发生反应,所以只能是电解池。
4.【答案】D
试题分析:
A项,阳极发生氧化反应;B项,阴极只析出Ni,阳极Ni、Fe、Zn都溶解,所以阳极减小的质量与阴极增加的质量不相等。
C项,溶液中还存在大量Ni2+及H+。
D项,Cu、Pt不如Ni活泼,在阳极不放电,都在阳极泥中。
5.【答案】B
6.【答案】B
试题分析:
本题以丁烷燃料电池为载体,综合考查了原电池原理涉及的有关“电子流向、电极反应、电池总反应”等内容,因正极上富集电子,根据电性关系,O2-不可能移向正极,A错。
由丁烷的燃烧反应及电解质的特性知该电池的总反应为2C4H10+13O2
8CO2+10H2O,B正确。
在熔融状态下允许O2-在其间通过,故其正极反应式为O2+4e-
2O2-,C不正确。
通入丁烷的一极应为负极,D错。
7.【答案】B试题分析:
(1)中Mg作负极,2)中Mg作铝负极,(3)中铜作负极,(4)是吸氧腐蚀。
8.【答案】A
试题分析:
A、根据总方程式判断,放电时锌失去电子生成产物Zn(OH)2,正确;B、放电时正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-,pH增大,错误;C、充电时每转移3mol电子,阳极有1molFe(OH)3被氧化,错误;D、锌极连接电源的负极,错误。
9.【答案】C
试题分析:
:
装置①中阳极上氯离子放电生成氯气,故A错;装置②是电镀装置,待镀铁制品作阴极,应与电源负极相连,故B错;装置③闭合电键后,a极是负极,因此外电路电子由a极流向b极,故C对;装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过,故D错。
10.【答案】A
试题分析:
在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气;粗铜精炼时,纯铜与电源的负极相连,将铜在溶液中还原出来;钢铁腐蚀的负极反应是Fe-2e-
Fe2+。
11.【答案】C
12.【答案】C
试题分析:
由 aX+bY
cZ
初始浓度/(mol·L-1)0.10.20
平衡浓度/(mol·L-1)0.050.050.1
转化浓度/(mol·L-1)0.050.150.1
利用转化浓度之比等于化学计量数之比可得到化学方程式为:
X(g)+3Y(g)
2Z(g),这样再利用相关数据可得到A、B正确;D正确,因为平衡常数是温度的函数,C错误。
13.【答案】C
14.【答案】C
试题分析:
:
①该反应为气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,故正确;②增加炭的量,增加固体物质的浓度不影响化学反应速率,故错误;③通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,故正确;④恒容下充入N2,反应物的浓度不变,反应速率不变,故错误;⑤恒压下充入N2,反应物的分压减小,反应速率减小,故错误。
15.【答案】A
试题分析:
氢氧化钠与盐酸发生中和反应,盐酸的浓度会减少,虽然能减缓反应速率。
但是生产氢气的量也会减少,所以不可选。
加水能稀释盐酸的浓度,可减缓反应速率。
对氢气生成量没有影响。
所以可选。
加氯化铵对反应速率无影响。
不可选。
加醋酸钠,使溶液中的氢离子与醋酸根离子结合生产弱电解质醋酸,能减缓反应速率又不影响氢气的总量。
可选。
加硝酸钠固体对反应速率无影响。
加氯化钾溶液,由于溶液中含有水,故相当于稀释盐酸。
所以可选。
所以答案为A
16.【答案】C
试题分析:
保持温度不变,将容器体积减半,假如平衡不发生移动,则达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的2倍,实际是原来的1.8倍,说明增大压强,平衡向正反应方向移动,物质A的转化率增大了,根据平衡移动原理:
增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,正反应是气体体积减小的反应,a>b;在恒温恒压时再充入A物质,由于压强的影响大于浓度的影响,所以达到新的平衡时,平衡正向移动A的质量分数减小了,因此说法错误的是C。
17.【答案】B
试题分析:
A.2NO2(g)(红棕色)
N2O4(g)(无色) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,但是平衡移动使物质浓度减小的趋势是微弱的,总的来说物质的浓度比增大压强前增大,因此体系颜色变深,错误;B.对于N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),平衡后,保持压强不变,充入Ar,则容器的容积就增大,各种反应物的浓度就减小,所以平衡左移,正确;C.FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3(红色)+3KCl,的实质是Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,所以在平衡后,加少量KCl固体,因为没有影响反应体系的各种物质的浓度,所以平衡不发生移动,故体系颜色不变,错误;D.H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积减小压强的措施,,由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以平衡不移动,都是物质的浓度减小,所以体系的颜色变浅。
错误。
18.【答案】C
试题分析:
A.加入催化剂,只能改变化学反应速率,而不能使平衡发生移动,所以X的产率不变,错误;B.升高温度,根据平衡移动原理,化学平衡向吸热反应方向移动,对于该反应来说平衡向正反应方向移动,所以Y的转化率减小,错误;C.由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,当容器活塞可活动时,充入稀有气体,由于压强不变,所以平衡不移动,正确;D.充入Z气体时,增大反应物的浓度,平衡正向移动,但是平衡移动消耗量小于投入量,所以Z的转化率减小。
错误。
19.【答案】A
20.【答案】A
试题分析:
用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液,阳极是氢氧根离子放电生成氧气,阴极先是铜离子放电生成铜,然后是氢离子放电生成氢气,而生成2.24L的氢气时对应阳极生成的氧气的体积是1.12L,所以与铜离子放电对应的氢氧根离子放电生成的氧气的体积是2.24L-1.12L=1.12L,物质的量是0.05mol,转移电子的物质的量是0.05mol×4=0.2mol,根据得失电子守恒规律,放电的铜离子的物质的量是0.1mol,所以原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.1mol/0.1L=1mol/L,答案选A。
21.【答案】
(1)2H++2e-
H2↑
(2)Al+4OH--3e-
[Al(OH)4]-2Al+2OH-+6H2O
2[Al(OH)4]-+3H2↑
(3)Mg Al(4)a、d(5)不可靠
试题分析:
:
原电池的负极是相对活泼的金属,因金属活动性顺序的排列是在一般酸中的反应顺序。
那么,当溶液改为NaOH溶液时,由于Mg不反应,而Al能跟NaOH溶液反应,在这种情况下,对于NaOH溶液而言,Al比Mg活泼,在该装置中铝作负极。
因此,判断原电池正负极时,应考虑到对应介质,谁更易跟电解质溶液反应,谁就作