1、填空题 请仔细观察两种电池的构造示意图

回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:__________________
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是____________________
(3)某工厂回收废旧锌锰电池,其工艺流程如下

已知:生成氢氧化物的pH如下表

①经测定,“锰粉”中除含少量铁盐和亚铁盐外,主要成分应是MnO2、Zn(OH)2、__________。
②第一次加入H2O2后,调节pH=8.0。目的是_______________。
③试列举滤液4的应用实例____________________。
参考答案:(1)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳,增大了反应物的接触面积,加快了反应速率,故放电电流大
(3)①MnOOH、C粉;②除去Zn(OH)2和Fe(OH)3;③制备皓矾、回收金属锌等
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 (11分)甲醇可作电池的原料,也会造成环境污染。请根据有关反应回答问题。
(1)以CH4和H2O为原料,通过下列反应可制备甲醇。
①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) △H =+206.0 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH (g) △H=-129.0 kJ·mol-1
则CH4(g)+H2O(g) ?CH3OH (g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)将1.0 mol CH4(g)和2.0 mol H2O(g)通入容积为10 L的容器,在一定条件下发生反应①,测得在一定压强下CH4的转化率与温度的关系如图。设100℃时达到平衡所需的时间为5 min,
则这时间段v(H2)= mol·L-1·min-1。

(3)在一定温度下,将一定量CO和H2充入密闭容器发生反应②。达到平衡后,若压缩容器体积至原来的
,对平衡体系产生的影响是 (填序号)。
①c ( H2 )减小 ②CH3OH 的物质的量增加 ③新平衡时,
减小,
④正反应速率加快,逆反应速率减慢 ⑤平衡常数K增大
(4)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将Co2+氧化成Co3+,然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。现用下图装置模拟上述过程,则:

①Co2+在阳极的电极反应式为 ;
②请完成除去甲醇的离子方程式:Co3++CH3OH+ = Co2++CO2↑+6H+
参考答案:(1)(2分)+77.0 (2)0.03 (3)②③
(4)①Co2+-e-= Co3+(或6Co2+-6e-=6Co3+) ②6 H2O 6
本题解析:(1)根据盖斯定律,反应CH4(g)+H2O(g)?CH3OH (g)+H2(g)将①+②可得,则△H=(+206.0KJ/mol)+(-129.0KJ/mol)=-77KJ/mol;
(2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,由图象可知100℃甲烷转化率为50%,故参加反应的甲烷为1mol×50%=0.5mol,则:
CH4(g)+H2O (g)="CO" (g)+3H2(g)
起始量(mol):1.0 2.0 0 0
变化量(mol):0.5 0.5 0.5 1.5
平衡量(mol):0.5 1.5 0.5 1.5
假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平衡反应速率V(H2)=
="0.03" mol?L-1?min-1;
(3)在一定条件下,将一定量的CO和氢气的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-129.0kJ/mol;平衡后将容器的容积压缩到原来的
,其他条件不变,体积减小压强增大,反应速率增大,平衡正向进行。①体积减小,c(H2)增大,错误;②体积减小,压强增大,平衡正向移动,CH3OH的物质的量增加,正确;③体积减小,压强增大,平衡正向进行,重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小,正确;④压强增大,正逆反应速率都加快,错误;⑤平衡常数K只随温度的变化而变化,错误;故选②③;(4)通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+-e-=Co3+;以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,自身被还原为Co2+,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H+,配平书写离子方程式为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。
考点:考查电化学基础、化学平衡的影响因素。
本题难度:困难
3、选择题 在不同条件下分别测得反应2SO2+O2
2SO3的化学反应速率,表示该反应速率最快的是(?)
A.v (SO2)=4mol/(L·min)
B.v (O2)=3mol/(L·min)
C.v (SO2)=0.1mol/(L·s)
D.v (O2)=0.1mol/(L·s)
参考答案:D
本题解析:同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比较速率数值。所以根据反应的方程式可知,如果都要物质氧气表示反应速率,则分别是2 mol/(L·min)、3mol/(L·min)、3 mol/(L·min)、6mol/(L·min),所以答案选D。
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查,试题基础性强,在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题还需要注意的是在进行反应速率的转换时,还要注意单位的统一。
本题难度:一般
4、计算题 已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应:H2O2+2H++2I—→2H2O+I2,且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中的I—继续被H2O2氧化,生成的I2与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H2O2+2H++2I—→2H2O+I2的反应速率。
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):
编号
| 往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)
| 催化剂
| 开始变蓝时间(min)
|
0.1 mol·Lˉ1 KI溶液
| H2O
| 0.01 mol·Lˉ1 X溶液
| 0.1 mol·Lˉ1 双氧水
| 1?mol·Lˉ1 稀盐酸
|
1
| 20.0
| 10.0
| 10.0
| 20.0
| 20.0
| 无
| 1.4
|
2
| 20.0
| m
| 10.0
| 10.0
| n
| 无
| 2.8
|
3
| 10.0
| 20.0
| 10.0
| 20.0
| 20.0
| 无
| 2.8
|
4
| 20.0
| 10.0
| 10.0
| 20.0
| 20.0
| 5滴Fe2(SO4)3
| 0.6
|
?
(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=??,n=?。
(2)已知,I2与X反应时,两者物质的量之比为1∶2。按面表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>________,才确保看到蓝色。
(3)实验1,浓度c(X)~ t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X)~ t的变化曲线图(进行相应的标注)。

(4)实验3表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂?(填“提高”或“降低”)了反应活化能。
(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)
2AlI3(s)。含I—传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:______________________________,充电时Al连接电源的___________极。
参考答案:(16分)?
(1)20.0,20.0?(各2分,共4分)
(2)0.5mL(2分)
(3)画图(共4分,标注2分)

(4)降低(2分)?
(5)Al—3e— +3I— =" Al" I3?负极 (各2分,共4分)
本题解析:(1)根据对比实验的目的可知,只改变双氧水浓度,其它条件相同,则盐酸的浓度不变,所以其体积保持不变,则n=20.0;由于实验1所用溶液总体积为(20.0+10.0+10.0+20.0+20.0)mL,实验2所用溶液的总体积为(20.0+m+10.0+10.0+n),由于实验1、2所用溶液的总体积相同,n=20.0,则m=20.0;(2)由于n=c?V,则n(X)= 0.01 mol·Lˉ1×10.0×10ˉ3L =10ˉ4mol;由于I2与X反应时,两者物质的量之比为1∶2,则n(I2)=0.5×10ˉ4mol,为了确保看到蓝色,n(I2)一定大于0.5×10ˉ4mol;由于n(I—)= 0.1 mol·Lˉ1×10.0×10ˉ3L =10ˉ3mol,则碘离子一定过量,过氧化氢完全反应,H2O2+2H++2I—→2H2O+I2中过氧化氢与I2的系数之比等于物质的量之比,为了确保看到蓝色,n(H2O2)一定大于0.5×10ˉ4mol;由于V=n/c,则V(H2O2)>0.5×10ˉ4mol÷0.1 mol·Lˉ1,即V(H2O2)>0.5mL;(3)画图要点:由于KI、双氧水、盐酸均过量,则X将反应完全,实验1、3、4中X的起始浓度相同,反应停止时X的浓度也都为0;实验1→实验3,仅减小碘化钾溶液的浓度,反应速率减小,X的浓度由起始浓度减小到0的时间增大,实验3和实验1的起点和终点值相同,中间过程的曲线在实验1曲线的右边,反应的时间比实验1长;实验1→实验4,其他条件相同,仅使用了催化剂,反应速率加快,X的浓度由起始浓度减小到0的时间缩短,实验4和实验1的起点和终点值相同,中间过程的曲线在实验1曲线的左边,反应的时间比实验1少;(4)硫酸铁溶液是该反应的催化剂,能加快反应速率,原因是催化剂能降低反应的活化能;(5)原电池的负极反应氧化反应,正极发生还原反应,电池总反应中铝元素由0升为+3价,发生氧化反应,说明负极的主要反应物和产物是Al、AlI3,根据电解质中定向移动离子及电子、电荷、原子守恒原理,负极反应式为Al—3e— +3I— =" Al" I3;放电时铝电极发生氧化反应,充电时该电极上发生还原反应,铝元素由+3降为0,由于电解池中阴极发生还原反应,则充电时铝电极作阴极,应该与直流电源的负极相连。
本题难度:困难
5、填空题 温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
| 0
| 50
| 150
| 250
| 350
|
n(PCl3)/mol
| 0
| 0.16
| 0.19
| 0.20
| 0.20
|
?
下列说法正确的是? ( )
A.反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0.0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)= 0.11 mol·L-1,则反应的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率大于80%
参考答案:D
本题解析:v(PCl3)=
=0.0016 mol·L-1·s-1,A项错误。升高温度时,c(PCl3)由0.1 mol·L-1变为0.11 mol·L-1,说明平衡正向移动,ΔH>0,B项错误。不论起始时浓度怎样变化,平衡时v正=v逆,C项错误。增大压强,平衡逆向移动,PCl3的转化率大于80%,D项正确。
本题难度:一般