1、实验题  按要求对下图中两极进行必要的连接并填空：

（1）在A图中，使铜片上冒H2气泡。请加以必要连接，
则连接后的装置叫?。
电极反应式：锌板：? _______________；
铜板：? ___________
（2）在B图中，（a和b均为惰性电极）
使a极析出铜，请加以必要的连接后，该装置叫?。
电极反应式，a极：?；b极：?　　?。
在经过一段时间后，停止反应并搅均溶液，溶液的pH?（升高、降低、不变），加入一定量的?　　　　??后，溶液能恢复至与电解前完全一致。

参考答案：联接画线略。（1）原电池，锌板：Zn-2e- =Zn2＋铜板：2H2＋ ＋2e-＝H2↑
（2）电解池，a极：Cu2＋＋2e- =Cu，b极：4OH――4e－＝O2↑＋2H2O，降低，CuO

本题解析：
联接画线：如下图。
⑴原电池，锌板：Zn-2e- =Zn2＋铜板：2H2＋ ＋2e-＝H2↑（2）电解池，a极为阴极：Cu2＋＋2e- =Cu，b极为阳极：4OH――4e－＝O2↑＋2H2O，电解后，生成HNO3,溶液PH降低，生成的铜和氧气，加入CuO溶液能恢复至与电解前完全一致。

本题难度：简单

2、填空题  (14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知：C(s)+O2(g)CO(g)    ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2O(l)2H2(g)+O2(g)    ΔH2=+571.6kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g)    ΔH3=+44.0kJ·mol-1
则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)    ΔH4=       。
（2）燃料气(流速为1800mL·h-1；体积分数为50% H2，0.98% CO，1.64% O2，47.38% N2)中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时，CO优先氧化反应的化学方程式为           。
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为             。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)，测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。

加入   (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2—HIO3，120℃时，反应1h后CO的体积为   mL。
（3）图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中   (填“a”或“b”)为电池的负极，负极的电极反应式为           。

参考答案：（1） +131.45 kJ·mol-1
（2） ①2CO+O22CO2
②Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑
③HIO3； 3.528
（3） a； HCOOH-2e-CO2↑+2H+

本题解析：（1）C(s)+O2(g)CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1              ①
2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJ·mol-1               ②
H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1                    ③
ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3="+131.45" kJ·mol-1
（2）①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时，CO优先氧化生成CO2，反应的化学方程式为2CO+O22CO2
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2，CO2和CO，化学方程式为Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)，测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。从图中可知，加入HIO3反应速度快，所需温度低，CO的转化率大；120℃时，CO的转化率为80%
反应1h后CO的体积为×1800×0.98%×80%=3.528mL；
（3）由图2可知，电子从a端进入，从b端流出，说明a为电池的负极；且电极反应为HCOOH-2e-CO2↑+2H+。
考点：反应热的计算，化学反应方程式的书写，化学反应方程式的计算，原电池的相关知识

本题难度：困难

3、填空题  （16分）NH3能被O2氧化生成NO，进而氧化成NO2，用来制造硝酸；将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。
（1）2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率的不同压强（P1、P2）下随温度变化的曲线如图。

①P1______(填“>”或“<”)P2
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是____________。
（2）已2NO2(g)N2O4(g)  △H1<0 
2NO2(g)N2O4(l)  △H2<0
下列能量变化示意图中，正确的是_______(填序号)

（3）50℃时在容积为1.0L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随着反应的进行，混合气体的颜色变深。达到平衡后，改变反应 温度T，10s后又达到平衡，这段时间内，c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)的平均速率降低。
①50℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0～60s 时段，反应速率v(NO2)为_________mol/(L·s)。

②T______(填“>”或“<”) 50℃。
③计算温度T时该反应的平衡常数K（写出计算过程）。
（4）科学家正在开发以氨代替氢气的新型燃料电池有许多优点；制氨工业基础好、技术成熟、成本低、储运方便等。直接供氨式碱性（KOH）燃料电池的总反应为：4NH3+3O2==2N2+6H2O，氨气应通入_______(填“正极”或“负极”)室，正极反应式为_____________________________

参考答案：（1）① ＜（1分） ②逐渐减小（1分） （2）A（2分）
（3）① 0.0020（2分） ②＞（2分）
③反应达平衡时N2O4的浓度减少0.0020 mol/(L·s) ×10s＝0.020 mol/L（1分）
N2O4(g)  2NO2(g)
c开始(mol/L)      0.040          0.12
c平衡(mol/L) （0.040－0.020）（0.12＋0.020×2）（2分）

（4）负极（1分）    3O2＋ 6H2O ＋ 12e－＝12OH－（2分）

本题解析：（1）①反应是气体体积减少的反应，温度相同时压强越大，平衡向正向移动，NO的转化率就越大，P2下的转化率比P1大，故P2较大，则P1＜P2，②压强相等时，温度升高NO的转化率减小。故升高温度平衡向逆向移动，平衡常数减小。（2）反应的△H＜0，所以反应是放热反应，NO2的能量较高，同种物质气态的能量比液态高，故A对。（3）①从图看出0～60s 时段，NO2的浓度改变了0.12mol/L，则NO2反应速率为：0.12mol/L÷60s=" 0.0020" mol/(L·s)。 ②2NO2(g)N2O4(g)  △H<0则N2O4(g) 2NO2(g)，是吸热反应，改变温度后NO2(g)的浓度增大，故平衡向正向移动，所以是升高温度，则T＞50℃。③反应达平衡时N2O4的浓度减少0.0020mol/(L·s) ×10s＝0.020mol/L（1分）
N2O4(g)  2NO2(g)
c开始(mol/L)      0.040          0.12
c平衡(mol/L) （0.040－0.020）（0.12＋0.020×2）（2分）

（4）从反应方程式看出N 的化合价升高，失去电子，故在负极反应；NH3在负极反应，那么O2在正极反应，电解质溶液是碱性的，电极反应为：3O2＋ 6H2O ＋ 12e－＝12OH－（2分）
考点：化学平衡图像、化学平衡的移动、化学平衡常数的计算、燃料电池的工作原理。

本题难度：困难

4、填空题  （11分）过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂，它的水溶液俗称双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：
（1）写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式：____________。
（2）Na2O2,K2O2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤即可制得。则上述最适合的过氧化物是________。
（3）甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，则该反应的化学方程式为________，过氧化氢比理论用量稍多，其目的是________。反应温度最好控制在30 -70℃，温度不易过高，其主要原因是________。
（4）下图是硼氢化钠一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）Na2CO3·xH2O2可消毒、漂白。现称取100 g的Na2CO3·xH2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为________。

参考答案：（1）H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O（2分）
（2）BaO2（1分）
（3）Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O（2分）  使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度（1分） 防止H2O2分解和甲醛挥发（1分）
（4）增大（2分）
（5）Na2CO3·1.5H2O2（2分）

本题解析：（1）酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁生成氯化铁和水，反应的离子方程式为：
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；（2）实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液，说明生成了硫酸钡沉淀，所以选用BaO2；（3）氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中生成甲酸钙和水，该反应的化学方程式为：Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O；过氧化氢比理论用量稍多，其目的是：使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度，反应温度最好控制在30 -70℃，温度不易过高，其主要原因是：防止H2O2分解和甲醛挥发；（4）该装置为原电池，正极是阳离子流向的一极，即过氧化氢所在的一极，发生还原反应，电极反应式为H2O2+2e－=2OH－，溶液的pH增大；（5）设该晶体的组成为：Na2CO3·xH2O2：2Na2CO3?xH2O2 =2Na2CO3+xO2↑+2xH2O，根据温度和残留固体的相对质量分数示意图，当温度为148℃时，所得固体只有碳酸钠，质量分数为67.6%，所以固体质量减少的百分数为 68x /(212+68x)×100%=1-67.6%，解得x=1.5，则该晶体的组成为Na2CO3·1.5H2O2。
考点：考查氧化还原反应，离子方程式的书写，化学电源和化学式的确定。

本题难度：一般

5、填空题  二甲醚（CH3OCH3）是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为21世纪的新型能。工业制备二甲醚的生产流程如下：
催化反应室中（压力2.0~10.0MPa，温度300℃）进行下列反应：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H 1=" -" 90.7 kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 =" -" 23.5 kJ·mol－1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   △H3 =" -" 41.2 kJ·mol－1
（1）催化反应室中的总反应：3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)。
该反应的反应热△H =_________。催化反应室中采用300℃的反应温度，理由是   。
（2）已知：反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将（填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”）。
（3）上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为      。
（4）图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。

该电池工作时，H+向 极移动（填“正”或“负”）；a电极的电极反应式为    。

参考答案：（1）-246.1KJ/mol，提高化学反应速率；（2）逆向进行；
（3）蒸馏；（4）正，CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+

本题解析：（1）①×2＋②＋③，整理可得3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)
△H=2△H 1＋△H2 ＋△H3 =-246.1KJ/mol；由于该反应的正反应是放热反应，所以若要采用很高的温度，反应物的转化率 降低，之所以在催化反应室中采用300℃的反应温度，是为了提高化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间；（2）各种物质的浓度分别是：c(CO)=1mol/L； c(H2)="1.5mol/L;" c(CH3OH)=1mol/L.由于Q=,所以此时反应将逆向进行；（3）在上述反应过程中制取的物质中除了含有二甲醚外，还含有甲醇、CO、CO2、水蒸气，所以制取流程中二甲醚精制的实验操作名称为蒸馏；（4）在绿色电“二甲醚燃料电池”工作时，H+向负电荷较多的正极极移动；负极a电极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。
考点：考查盖斯定律的应用、反应热效应的判断、化学反应进行的方向的判断、混合物的分离方法、燃料电池 的电极反应式的书写的知识。

本题难度：困难