1、选择题 在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是( )
A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子
B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子
D.锌用阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
参考答案:由电镀装置的设计方法可知,应选用锌片作阳极,铁制品作阴极,含有Zn2+的溶液作电镀液,
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 (海水电池)1991年我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,则电源负极材料为:?,正极材料为:?。正、负极反应分别为:?、?。
参考答案:负极材料为:Al;正极材料为:石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。
负极反应:3Al-12e—=3Al3+
正极反应:3O2+6H2O+12e—=12OH-
本题解析:根据原电池构成的条件,活泼金属作负极(失去电子),发生氧化反应;惰性材料作正极(得到电子),发生还原反应。
本题难度:一般
3、填空题 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应):
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90.1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1
(1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是 。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
(3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为 ,该温度下,平衡常数K= ;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是 。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0.5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1.25倍
(4)二甲醚—氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为 ;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子 mol
参考答案:(1)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△=-204.7 kJ/mol,
(2)ac (3)50% 0.25 cd (4)CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+, 0.5
本题解析:由已知的方程式①×2+④得2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△=-204.7 kJ/mol,
(2)由反应①可知ac说明反应达平衡状态。
(3)根据反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1当放热为49k J时消耗甲醇
4mol 4mol 2mol 2mol
结合平衡常数k=c(CH3OCH3)c(H2O)/
C2(CH3OH)得0.25,当再冲入2mol甲醇时化学平衡不会移动且平衡常数不变,确定C对,压强为原来的1.25倍。
(4)电解质为酸性电池的负极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极反应式为
4H++O2+4e-=4H2O,消耗2.8L氧气时转移电子为0.5mol。
考点:盖斯定律、化学平衡状态的标志、化学平衡常数、原电池原理、电子反应式的书写。
本题难度:困难
4、选择题 某原电池总反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是
[? ]
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (8分)人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如下:

在阳极区发生的反应包括 和H ++ HCO3- ="=" H2O + CO2↑。
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25 ℃,101 KPa下:
H2(g) +
O2(g) ="==" H2O(g) Δ H1= —242 kJ·mol-1
CH3OH(g) +
O2(g) ="==" CO2 (g) + 2 H2O(g) Δ H2= —676 kJ·mol-1
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是 (填字母序号)。

a b c d
(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:

①该电池外电路电子的流动方向为 (填写“从A到B”或“从B到A”)。
②A电极附近甲醇发生的电极反应式为 。
参考答案:(1)4OH - - 4e- ="=" 2H2O + O2↑(2分)
(2)①CO2(g) + 3H2(g) ="=" CH3OH(g) + H2O(g) △H = —50 kJ·mol-1(2分) ② a(1分)
(3) ①从A到B(1分) ②CH3OH + H2O - 6e- ="=" 6H++ CO2↑(2分)
本题解析:(1)阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水,电极反应式为4OH--4e-
本题难度:困难