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1、填空题 研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式: 。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。
(2)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题:

①该过程是将 转化为 。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)
②催化剂b表面的电极反应方程式为 。
(3)某国科研人员提出了使用氢气和汽油(汽油化学式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用,储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2,该系统反应如下图所示:

解决如下问题:
①写出CaH2的电子式 。
②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是: 。
③如该系统反应均进行完全,试写出该系统总反应的化学方程式 。
参考答案:
(1)①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H =-49 kJ·mol-1(3分))②bd (2分,多选错选0分,漏选1个给1分)
(2)①太阳能 化学能(各1分) ②CO2+2e-+2H+=HCOOH(2分)
(3)①
(2分)
②2:1 (2分) ③16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34 H2O(2分)
本题解析:(1)①由所给能量变化示意图可知,1mol CO2和3molH2转化率达100%时放出热量49kJ,所以该反应的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H =-49 kJ·mol-1
②a、该反应是在恒压容器中进行,所以压强始终不变,不能判断该反应达到化学平衡状态,错误;b、达平衡时,各物质的含量都不再改变,氢气的体积分数恒定,可以判断该反应达到化学平衡状态,正确c、平衡时,氢气和甲醇的浓度不一定具备化学计量数的比例关系,不能判断该反应达到化学平衡状态,错误;d、由于该反应是反应前后气体的物质的量改变的反应,当压强不变时,容器体积在减小,密度增大,当平衡时气体密度不再增大,保持不变,能判断该反应达到化学平衡状态,正确;e、反应的任何状态时都有2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂,不能判断该反应达到化学平衡状态,错误,答案选bd;
(2)①该图是利用太阳能将二氧化碳转化为HCOOH,所以是把太阳能转化为化学能;②根据电子的流动方向,催化剂b相当于原电池的正极,发生还原反应,所以发生的反应为CO2+2e-+2H+=HCOOH;
(3)①CaH2是离子化合物,其电子式为
;
②反应1是CaH2与H2O反应生成氢氧化钙和氢气,反应中CaH2作还原剂,水作氧化剂,可写出发生的化学方程式CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:1;
③由反应的流程图可知,最终产物是CaCO3、H2O。反应1生成的氢气与氧气反应生成水,汽油与氧气反应生成二氧化碳和水,其中二氧化碳用于和反应1产生的氢氧化钙的反应,将发生反应的化学方程式叠加,消去中间产物二氧化碳、氢气、氢氧化钙,最后的产物只有水和碳酸钙,所以总反应方程式为16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34H2O。
考点:考查热化学方程式、电子式、电极反应式的书写,化学平衡的判断,能量转化的判断,方程式叠加法的应用
本题难度:困难
2、选择题 下列叙述正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的原电池中Cu是负极
C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触,锡先被腐蚀
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过
参考答案:A.构成原电池正负极的材料不一定是两种金属,可能是金属和非金属,如:锌、石墨、稀硫酸原电池,故A错误;
B.锌、铜和硫酸铜溶液构成的原电池中,锌易失电子作负极,铜作正极,故B错误;
C.锡、铁和电解质溶液构成的原电池中,铁易失电子作负极,锡作正极,所以铁易被腐蚀,故C错误;
D.铜锌原电池放电时,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,根据锌和转移电子之间的关系式,当有13g锌被溶解,转移电子的物质的量=13g65g/mol×2=0.4mol,故D正确;
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 (共10分)如图装置中,已知A、B两池溶液的体积均为200mL:

(1)判断装置的名称:A池为 ;
(2)A池中左边石墨棒为 极,
电极反应式为 ;
A池中总反应化学方程式为 ;
(3)若反应开始时,CuSO4溶液的浓度为1.0mol/L。工作一段时间后取出电极,测得导线上通过了0.04mole-。则反应后A池c(Cu2+)为 mol/L(体积变化忽略不计)。
参考答案:(各2分,共10分)
(1)电解池;
(2)阳极,4OH--4e-=2H2O+O2↑; 2CuSO4+ 2H2O =" 2Cu" + O2+ H2SO4;(条件不扣分)
(3)0.9mol/L。
本题解析:(1)B装置存在自发的氧化还原反应,所以B池是原电池,则A池是电解池;
(2)B池中的Zn作原电池的负极,Cu作正极,则A池中的左边的石墨与正极相连,是电解池的阳极,硫酸铜溶液中的氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑;右边的石墨作阴极,是铜离子放电生成单质Cu,所以电解池的总反应是2CuSO4+ 2H2O =" 2Cu" + O2+ H2SO4;
(3)导线上通过了0.04mol电子,则消耗铜离子的物质的量是0.04mol/2=0.02mol,原溶液中铜离子的物质的量是0.2L×1.0mol/L=0.2mol,所以溶液中剩余铜离子的物质的量是0.2-0.02=0.18mol,所以反应后A池c(Cu2+)为0.18mol/0.2L=0.9mol/L.
考点:考查对电化学装置的判断,电化学原理的应用,有关计算
本题难度:一般
4、选择题 化学电池可以直接将化学能转化为电能?,化学电池本质是?
[? ]
A、化合价的升降?
B、中和反应 ?
C、氧化还原反应?
D、电能的储存化学电池的本质是
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 原电池的反应原理是
[? ]
A.储存电能
B.氧化还原反应
C.化合价变化
D.电能转化为化学能
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单