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1、填空题 (6分)(1)X、Y、Z三种金属,X、Y组成原电池,X是负极;把Y放在Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出。其活泼顺序是_________________;
(2)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式:___________________________?_______。
(3)下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是?
参考答案:(1)X>Y>Z
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?△H=-483.6 kJ·mol-1
(3)?⑸⑵⑴⑶⑷
本题解析:(1)在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。X、Y组成原电池,X是负极,因此X的金属性强于Y;Y放在Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出,则Y的金属性强于Z,所以金属性强弱顺序是X>Y>Z。
(2)氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ,所以该反应的热化学方程式是)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)?△H=-483.6 kJ·mol-1。
(3)根据装置图可知,(1)装置是铁的化学腐蚀,(2)、(3)是原电池,其中(2)中铁是负极加速腐蚀,(3)中铁是正极,被保护;(4)、(5)是电解池,其中(4)中铁是阴极,被保护,(5)中铁是阳极,失去电子,加快腐蚀,所以铁片腐蚀由快到慢的顺序是⑸⑵⑴⑶⑷。
本题难度:一般
2、选择题 iphone手机使用的锂电池以质量轻、能量高而备受关注,目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应式是Li+MnO2= LiMnO2。下列说法正确的是(?)
A.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-=MnO2-
B.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
C.电池内部产生的MnO2-向锂电极移动
D.钠比锂更活泼,相同质量的钠做电极比锂提供的电能更多。
参考答案:C
本题解析:在原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极上,所以溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。正极得到电子,发生还原反应。根据总反应式可判断,锂失去电子,二氧化锰得到电子,所以锂是负极,二氧化锰是正极,因此选项C正确,AB不正确。钠的摩尔质量大于锂的,所以选项D不正确。答案选C。
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、填空题 根据所学知识回答下列问题,在如图所示装置中
,
(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象为??,正极反应式为??,负极反应式为?,
该装置中的能量变化形式为?。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为?,装置中总反应方程式为?。
参考答案:(1)电流表指针偏转,铝片表面冒气泡(2分);2H++2e-=H2↑(1分),Mg-2e-=Mg2+(1分),化学能转化为电能(1分)。(2)Al(1分),2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+2H2↑(2分)。
本题解析:原电池反应属于自发的氧化还原反应,镁比铝活泼,但在氢氧化钠溶液中,铝能反应而镁不能。
本题难度:简单
5、选择题 如图为蕃茄电池,下列说法正确的是(?)

A.一段时间后,锌片质量会变小
B.铜电极附近会出现蓝色
C.电子由铜通过导线流向锌
D.锌电极是该电池的正极
参考答案:A
本题解析:原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。锌比铜活泼,所以锌是负极,失去电子而溶解,A正确;铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子,电子由锌通过导线流向铜,选项BCD均是错误的,答案选A。
点评:该题是基础性试题的考查,试题趣味性强,以水果电池为载体,重点考查学生对原电池原理的熟悉了解程度,以及灵活运用原电池原理解决实际问题的能力,有利于激发学生学习化学的兴趣和积极性。
本题难度:简单