1、填空题 科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
I.四种制取Cu2O的方法
(a)用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O;
(b)用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O;
(c)电解法制备Cu2O。原理如图所示,则阳极电极反应可以表示为_________________;

(d)最新实验研究加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为___________________
Ⅱ.用制得的Cu2O进行催化分解水的实验:
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:
2H2O(g)
2H2(g)+O2 (g) △H=+484kJ/mol 不同时段产生O2的量见下表

前20min的反应速率v(H2O)=____________;该温度下,反应的平衡常数的表达式K=___________;达平衡时,至少需要吸收的光能为__________kJ。
(2)用以上四种方法制得的Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是________(填字母代号)。

A.c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高
B.d方法制得的Cu2O做催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度
参考答案:Ⅰ.(c)2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O;(d)4Cu(OH)2+N2H4
2Cu2O+N2+6H2O
Ⅱ.(1)5×10-5mol/(L·min);C2(H2)·c(O2)/[c2(H2O)];0.97;(2)ACD
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 (1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置实现上述过程:

①写出阳极电极反应式: 。
②写出除去甲醇的离子方程式: 。
(3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极反应式: 。
(4)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图:

①电源的负极为 (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为 。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g (忽略气体的溶解)。
参考答案:(1)CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g) ΔH="+77.0" kJ·mol-1
(2)①Co2+-e-=Co3+
②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
(3) Al-3e-+3HC
=Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)①B ②2Cl--2e-=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O=CO2+N2+6HCl
③不变 7.2
本题解析:(1)Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1
Ⅰ+Ⅱ得:CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g) ΔH="+77.0" kJ·mol-1
(2)根据反应原理,通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,则通电时Co2+失电子,阳极的电极反应式为Co2+-e-=Co3+。除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。
(3)Al—空气原电池铝作负极,失电子生成铝离子,和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝和二氧化碳。负极:Al-3e-+3HC
=Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)①由图可知产生Cl2的电极为阳极,故A为正极,B为负极。②阳极室发生的反应首先为2Cl--2e-=Cl2↑。由产物CO2、N2可知CO(NH2)2在此室被氧化,Cl2被还原,故反应为CO (NH2)2+3Cl2+H2O=CO2+N2+6HCl。③阴极发生2H++2e-=H2↑,同时阳极室HCl电离出的H+通过质子交换膜进入阴极室,从而使阴极室H+浓度保持不变,即pH与电解前相比不变。两极共收集到的气体n(气体)=
="0.6" mol,由:
CO(NH2)2~3Cl2~3H2~CO2~N2
60 g 5 mol
m[CO(NH2)2] 0.6 mol
得:m[CO(NH2)2]=
="7.2" g。
本题难度:一般
3、填空题 铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。
(1)铝在元素周期表中的位置是 。
(2)已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值:
①铝的电负性χ的范围是 。
②电负性的数值与元素金属性的关系是 。
③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 。
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1=-3352 kJ/mol
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) ΔH2= -521 kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。
(4)冶炼金属铝时,用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在(填“阴”或“阳”) 极得到,电解过程中,阳极石墨需要不断补充,结合电极反应说明其原因是 。
参考答案:(14分,每空2分)
(1)第3周期第ⅢA族
(2)①电负性数值越大,元素的金属性越弱
② 1.2<χ<1.8
③ c
(3)4Al(s)+ 3MnO2(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s) ΔH=
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 下列关于热化学反应的描述中正确的是( ? )
A.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H=-114.6kJ?mol-1
B.密闭容器中,9.6?g硫粉与11.2?g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6?g时,放出19.12?kJ热量,则Fe(s)+S(s)=FeS(s)△H=+95.6?kJ?mol-1
C.常温时H2(g)的燃烧热是285.8?kJ?mol-1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6?kJ?mol-1
D.常温时葡萄糖的燃烧热是2800?kJ?mol-1,则1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(?l?)△H=-1400?kJ?mol-1
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是_______________,其相应的质量(g)为______________。
(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=___________。
(3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:_________________。
参考答案:(1)P2O;P2O3; 2.75g;3.55g
(2)-(20X-Y)kJ·mol-1
(3)P(s)+O2(g) = P2O3(s);△H=-(20X-Y)kJ/mol
本题解析:
本题难度:一般