专题五 化学反应与能量变化
请同学们根据老师阅卷需要把选择题的答案填入答题栏中。
一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。每小题只有1个选项符合题目要求) 1.(2011·惠州模拟)随着人们生活质量的不断提高,废电池集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )
A.回收电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.避免电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极
2.碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法正确的是( ) A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系混乱度增大 B.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解 C.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变 D.自发反应在任何条件下都能实现
3.(2011·浙江高考)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如右图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是( ) A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+2H2O+4e-2+
4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu-2e-Cu
2+
4.(2012·江苏高考)下列有关说法正确的是( ) A.CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
1
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈 C.N2(g)+3H2(g)增大
2NH3(g) ΔH<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和氢气的转化率均
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
5.(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理,设计如右图所示装置。下列叙述错误的是( ) A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu+2e-2+
2+
Cu
C.a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时,Cu向铜电极移动
D.无论a和b是否用导线连接,铁片均溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
6.(2012·广州天河二模)右图装置中盛KOH溶液的部分是一个氢氧燃料电池,对此装置的分析合理的是( ) A.该装置中Cu极为正极 B.一段时间后锌片质量减少 C.b极的电极反应式为H2-2e-2H
+
D.一段时间后,硫酸铜溶液的浓度不变
二、双项选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分。每小题有2个选项符合题目要求) 7.(2011·广州模拟)已知下列过程都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是( ) A.2Na(s)+Cl2(g)B.C3H8(g)+5O2(g)
2NaCl(s) ΔH<0 3CO2(g)+4H2O(l)
2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l)
ΔH<0 ΔH>0
C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)
2
D.NH4NO3(s)
-?OH3N4(aq)+N(aq) ΔH>0
8.(2011·广雅三模)锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)
Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是( )
A.电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g B.电池负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2
C.电池工作时,电流由负极通过外电路流向正极 D.碱性锌锰电池是二次电池
三、非选择题(本大题共4小题,共64分)
9.(14分)(2011·佛山模拟)高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气:N2(g)+O2(g)
2NO(g)。已知当ΔH-T·ΔS<0,反应能自发进行。试通过计算说明在1200℃的
条件下,此反应能否正向自发进行,并估算自发进行的最低温度。(已知:ΔH=+180.50kJ·mol,ΔS=+24.77J·mol·K)
10.(16分)(2012·肇庆检测)
(1)炒咸菜的铁锅如果没有洗净,不久会出现红褐色锈斑。则铁锅的锈蚀属于 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀;该腐蚀正极的电极反应式为 ;此反应每转移2mol电子消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
(2)某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应: Cu+H2SO4(稀)
CuSO4+H2↑。请在右边方框中画出能够实验这一反应的装置
-1
-1
-1
图(作必要的标注);某同学做该实验时,看到碳棒上有气泡产生,
铜棒上气泡更多且没有被腐蚀,其原因是 。 11.(17分)(2012·海南高考)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氧化钠溶液电解实验,如右下图所示。
3
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正、负极的电极反应式分别
为 、 。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生。其中b电极上得到的是 (写化学式),电解氯化钠溶液的总反应式为 。
(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65×10C·mol,列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。 12.(17分)(2011·广州执信中学)右下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
4
-1
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题: ①电源的N端为 极。 ②电极b上发生的电极反应为 。
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积: 。 ④电极c的质量变化是 g。
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化?简述其原因。 甲溶液: 。 乙溶液: 。 丙溶液: 。
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么? 。
4
专题五 化学反应与能量变化
1.B 2.A 3.B 4.B 5.C 6.D 7.CD 8.CD 9.不能 7287K 10.(1)吸氧 2H2O+O2+4e-4OH- 11.2
(2)
两极与电源的正负极接反了(或铜棒接电源的负极等) 11.(1)2O2+4H2O+8e-CH4
-8e-+10OH-C
2-O3
8OH- +7H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)H2 2NaCl+2H2O(3)3.45×10C 4L
4
12.(1)①正 ②4OH-4e-
10.00%2H2O+O2↑ ③水减少的质量:100g×(1-10.47%)=4.5g,生成O2的体
4.5?g1-1g?mol×2×22.4L·mol-1=2.8L ④16 ⑤碱性增强,因为电解后水量减少,溶液中NaOH积:18?浓度增大 酸性增强,因为阳极上OH-放电生成O2,溶液中H浓度增大 酸碱性强弱没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应
+
5