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1、选择题 下列可构成原电池的是

参考答案:B
本题解析:原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应。原电池中正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应。A中电极相同,C中酒精是非电解质,D中没有形成闭合回路,均不能形成原电池。B中铁是负极,Sn是正极,构成原电池,所以正确的答案选B。
点评:该题是高考中的常见考点,属于基础性试题的考查,难度不大。明确原电池的工作原理、构成条件是答题的关键。有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,提升学生的学科素养。
本题难度:简单
2、选择题 有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流由D→导线→C;
③B、C相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡;
④B、D相连后,同时浸入硫酸铜溶液中,片刻取出电极称量,D极质量增加.
据此,判断四种金属活动性顺序( )
A.C>A>B>D
B.A>C>D>B
C.B>D>C>A
D.A>B>C>D
参考答案:①活泼性较强的金属作原电池的负极,A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极,则活泼性:A>B;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电子由负极→导线→正极,电流方向与电子方向相反,电流由正极D→导线→负极C,则活泼性C>D;
③B、C相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡,说明C为原电池的正极,较不活泼,则活泼性:B>C;
④B、D相连后,同时浸入硫酸铜溶液中,片刻取出电极称量,D极质量增加,说明D为原电池的正极,较不活泼,则活泼性B>D;
所以有:A>B>C>D
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 (12分)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ⊿H
已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键
| C—C
| C—H
| H—H
| C—O
| C≡O
| H—O
|
键能/kJ·mol-1
| 348
| 413
| 436
| 358
| 1072
| 463
|
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的⊿H = ?;
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
| 0
| 5
| 10
| 15
| 20
| 25
|
压强/MPa
| 12.6
| 10.8
| 9.5
| 8.7
| 8.4
| 8.4
|
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=?,该温度下平衡常数K=?,若升高温度则K值?(填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是?;
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B、2v(H2)正=v(CH3OH)逆
C、容器中气体的压强保持不变?
D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如右,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为?。
参考答案:(12分) (1) -116 kJ·mol-1?(2) 0.0125 mol·L-1·min-1 , 4 , 减小
(3)AC? (4) 2 CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+
本题解析:(1)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以根据反应式可知,该反应的△H=1072kJ·mol+2×436kJ·mol-3×412kJ·mol-358kJ·mol-463kJ·mol=-116kJ·mol.
(2)? CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
起始量(mol)? 1? 2? 0
转化量(mol)? x? 2x? x
平衡量(mol)? 1-x? 2-2x? x
所以有
解得x=0.5
CO表示的平均反应速率是
=0.0125 mol·L-1·min-1。该温度下平衡常数K=
;正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小。
(3)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,所以A可以说明;B中反应速率的方向相反,但不满足速率之比是相应的化学计量数之比,不能说明;反应是体积减小的,所以压强也是减小的,C可以说明;D中反应速率的方向是相同的,速率之比是相应的化学计量数之比,因此D中的关系始终是成立,不正确,答案选AC。
(4)原电池中负极失去电子,所以甲醇在负极通入。由于质子交换膜只能允许氢离子通过,所以负极电极反应式是2 CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+。
本题难度:一般
4、简答题 分废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路。其阴、阳极填充物(铅膏,主要含PbO、PbO2、PbSO4)是废旧铅蓄电池的主要部分,回收时所得黄丹(PbO)、碳酸铅可用于合成三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O),其工艺流程如下:

(1)用碳酸盐作转化剂,将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅,转化反应式如下:
PbSO4(s)+CO
?(aq)
PbCO3(s)+SO42-(aq)
①下列说法错误的是:___________________。
A.PbSO4的Ksp比PbCO3的Ksp大
B.该反应平衡时,c(CO
)=c(SO42-)
C.该反应的平衡常数K=
?
②室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在_________溶液中PbSO4转化率较大,理由是_________。
(2)滤液A能用来回收Na2SO4·10H2O,提取该晶体的主要步骤有____________、___________、过滤、洗涤、干燥;检验该晶体中阴离子的实验方法是______________。
(3)物质X是一种可循环使用的物质,其溶质主要是______________(填化学式),若X中残留的SO过,循环利用时可能出现的问题是__________________。
(4)生成三盐基硫酸铅的离子方程式为____________________。
(5)向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将其中的PbO2还原为PbO。若实验中所取铅膏的质量为47.8g,其中PbO2的质量分数为15%,则要将PbO2全部还原,至少需要加入__________mL的0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液。
参考答案:(1) ①B(2分)?②Na2CO3(1分);相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者c(CO32-)较大?(1分)
(2)蒸发浓缩(1分)、冷却结晶(1分) ?取少量晶体溶于蒸馏水,然后用盐酸酸化,再滴BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即证明该晶体中含有SO42- (2分)
(3)HNO3(1分)浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率(2分)
(4)4 PbSO4 + 6OH- ="3" PbO·PbSO4·H2O + 3 SO42- + 2 H2O? (2分)?
(5) 60(2分)
本题解析:(1) ①对于PbSO4(s)+CO
(aq)
PbCO3(s)+SO42-(aq)可知:
反应的平衡常数
根据转化关系可知PbSO4的Ksp比PbCO3的Ksp大,A正确;当K=1,平衡时才有c(CO
)=c(SO42-),B不正确;C正确。
②室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,前者c(CO32-)较大, PbSO4转化率较大。
(2)滤液A能用来回收Na2SO4·10H2O,提取该晶体的主要步骤有干燥蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;检验该晶体中SO42-的实验方法是取少量晶体溶于蒸馏水,然后用盐酸酸化,再滴BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即证明该晶体中含有SO42-。
(3)可循环使用的物质HNO3;若HNO3中残留的SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是浸出时部分铅离子生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率;
(5)由于:Na2SO3+PbO2===PbO+ Na2SO4可知:n(Na2SO3)=n(PbO2)=
?=0.03mol,故需要加入60mL的0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液。
本题难度:一般
5、选择题 下列各组材料中,不能组成原电池的是? (? )
?
| A
| B
| C
| D
|
两极材料
| Zn片、石墨
| Cu片、Ag片
| Zn片、Cu片
| Fe片、Cu片
|
插入溶液
| 硫酸溶液
| 硝酸银溶液
| 蔗糖溶液
| 稀盐酸
参考答案:C
本题解析:原电池的构成条件是:一活动性不同的电极;二电解质溶液;三形成闭合回路;四自发进行氧化还原反应。A.具备原电池的构成条件。错误。B. 具备原电池的构成条件。错误。C.由于蔗糖是非电解质,所以不能形成闭合回路。故不能共存原电池。正确。D. 具备原电池的构成条件。错误。
本题难度:简单
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