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滾動(dòng)練(三) 一、選擇題 1．一定條件下，實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置，通過測電壓求算Ksp(AgCl)。工作一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量均增大。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．該裝置工作時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．左池中的銀電極作正極 C．總反應(yīng)為Ag＋＋Cl－===AgCl↓ D．鹽橋中的K＋向右池方向移動(dòng) 答案　B 解析　該裝置為原電池，工作時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；根據(jù)兩電極質(zhì)量均增大，知左池中的銀電極發(fā)生反應(yīng)：Ag－e－＋Cl－===AgCl，右池中的銀電極發(fā)生反應(yīng)：Ag＋＋e－===Ag，則左池銀電極為負(fù)極，右池銀電極為正極，B錯(cuò)誤；將兩電極反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C正確；鹽橋中的K＋(陽離子)向正極(右池)方向移動(dòng)，D正確。 2．NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料電池，其原理如圖所示。該電池在放電過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y，Y可循環(huán)使用。下列說法正確的是(　　) A．放電時(shí)，NO向石墨Ⅱ電極遷移 B．石墨Ⅱ附近發(fā)生的反應(yīng)為：NO＋O2＋e－===NO C．該電池總反應(yīng)式為：4NO2＋O2===2N2O5 D．當(dāng)外電路通過4 mol e－時(shí)，負(fù)極上共產(chǎn)生2 mol N2O5 答案　C 解析　根據(jù)燃料電池的工作原理可知，石墨Ⅰ上通入NO2，石墨Ⅰ為負(fù)極，石墨Ⅱ上通入O2，石墨Ⅱ?yàn)檎龢O，放電時(shí)NO向負(fù)極(石墨Ⅰ)遷移，A錯(cuò)誤；石墨Ⅱ附近發(fā)生的反應(yīng)為：O2＋4e－＋2N2O5===4NO，B錯(cuò)誤；電池總反應(yīng)為NO2和O2的反應(yīng)：4NO2＋O2===2N2O5，C正確；根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式：4NO2－4e－＋4NO===4N2O5可知，當(dāng)外電路通過4 mol e－時(shí)，負(fù)極上共產(chǎn)生4 mol N2O5，D錯(cuò)誤。 3．向100 mL 0.4 molL－1的氫氧化鋇溶液中加入足量稀硫酸充分反應(yīng)后，放出5.12 kJ的熱量。如果向100 mL 0.4 molL－1的稀鹽酸中加入足量氫氧化鋇溶液充分反應(yīng)后，放出2.2 kJ的熱量，則硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(　　) A．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－2.92 kJmol－1 B．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－0.72 kJmol－1 C．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－18 kJmol－1 D．Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－73 kJmol－1 答案　C 解析　第一個(gè)反應(yīng)中Ba(OH)2和第二個(gè)反應(yīng)中HCl的物質(zhì)的量均為：0.4 molL－10.1 L＝0.04 mol，則Ba(OH)2溶液與足量稀硫酸反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH1＝－＝－128 kJmol－1；鹽酸與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－＝－55 kJmol－1。Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：③Ba2＋(aq)＋SO(aq)===BaSO4(s)，根據(jù)蓋斯定律，由①－②2可得③，則ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝－128 kJmol－1－(－55 kJmol－1)2＝－18 kJmol－1，C正確。 4．用間接電化學(xué)法可對大氣污染物NO進(jìn)行無害化處理，其工作原理如圖所示，質(zhì)子膜允許H＋和H2O通過。下列說法正確的是(　　) A．電極Ⅰ為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ B．電解時(shí)H＋由電極Ⅰ向電極Ⅱ遷移 C．吸收塔中的反應(yīng)為2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO D．每處理1 mol NO，可同時(shí)得到32 g O2 答案　C 解析　根據(jù)圖示可以看出，電極Ⅰ中的電極反應(yīng)式應(yīng)該是2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O，A錯(cuò)誤；電解時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)，故H＋由電極Ⅱ向電極Ⅰ遷移，B錯(cuò)誤；吸收塔中的反應(yīng)為2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO，C正確；每處理1 mol NO，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2 mol，可同時(shí)得到16 g O2，D錯(cuò)誤。 5．裝置(Ⅰ)為鐵鎳(Fe－Ni)可充電的堿性電池：Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2；裝置(Ⅱ)為電解示意圖。當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，電極Y附近溶液先變紅。X、Y電極為惰性電極。下列說法正確的是(　　) A．閉合K時(shí)，電極X上有無色無味的氣體產(chǎn)生 B．閉合K時(shí)，電極X的反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ C．閉合K時(shí)，電子從電極A流向電極X D．閉合K時(shí)，A電極反應(yīng)式為NiO2＋2e－＋2H＋===Ni(OH)2 答案　B 解析　由電極Y附近溶液先變紅，可知Y為陰極，則X為陽極，Cl－在陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，A錯(cuò)誤，B正確；B極為負(fù)極，電子由電極B流向電極Y，由電極X流向電極A，C錯(cuò)誤；A極為正極，NiO2得電子被還原，且該電池為堿性電池，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H＋，故正極反應(yīng)式為NiO2＋2H2O＋2e－===Ni(OH)2＋2OH－，D錯(cuò)誤。 6．某反應(yīng)由AB、BC兩步反應(yīng)構(gòu)成，反應(yīng)的能量變化曲線如圖所示，E1、E2、E3、E4表示活化能，下列有關(guān)該反應(yīng)的ΔH的計(jì)算正確的是(　　) A．ΔH＝(E1＋E2)－(E4＋E3) B．ΔH＝(E4＋E3)－(E1＋E2) C．ΔH＝(E1＋E2＋E3)－E4 D．ΔH＝(E1＋E3)－(E2＋E4) 答案　D 解析　E1和E3均可看做斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量，而E2和E4均可看做生成新化學(xué)鍵放出的能量，故反應(yīng)的ΔH＝(E1＋E3)－(E2＋E4)。 7．如下圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū) B．乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ C．通入氧氣的一極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為O2－4e－＋2H2O===4OH－ D．反應(yīng)一段時(shí)間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變 答案　A 解析　甲裝置中通入甲醚的電極為負(fù)極，則Fe電極為陰極，Na＋、H＋向陰極移動(dòng)，H＋放電，OH－濃度增大，故鐵極區(qū)生成NaOH，A正確；乙裝置中鐵電極為陰極，陰極上Fe不參與反應(yīng)，H＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；通入O2的電極為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C錯(cuò)誤；丙裝置中陽極粗銅上不僅Cu放電，雜質(zhì)Fe、Zn等也放電，而陰極上始終是Cu2＋放電，即進(jìn)入溶液中的Cu2＋比溶液中析出的Cu2＋少，故CuSO4溶液濃度減小，D錯(cuò)誤。 二、填空題 8．按要求計(jì)算下列反應(yīng)的ΔH。 (1)二氧化碳的捕集與利用是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一。 目前工業(yè)上用的捕碳劑NH3和(NH4)2CO3，它們與CO2發(fā)生如下可逆反應(yīng)： 2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)　ΔH1 NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)　ΔH2 (NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3 則ΔH3＝______________(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示)。 (2)已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量如下： 化學(xué)鍵 H—H C===O C===S H—S C≡O(shè) E/(kJmol－1) 436 745 577 339 1072 H2還原COS發(fā)生的反應(yīng)為H2(g)＋COS(g)===H2S(g)＋CO(g)，該反應(yīng)的ΔH＝________ kJmol－1(已知COS的電子式O, CS, )。 (3)NH3作為一種重要化工原料，被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國家863計(jì)劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性，即專一性。已知： 反應(yīng)Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝－905.0 kJmol－1 反應(yīng)Ⅱ：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2 化學(xué)鍵 H—O O===O N≡N N—H 鍵能/(kJmol－1) 463 496 942 391 ΔH2＝____________。 (4)以甲醇為原料制備氫氣的一種原理如下： 反應(yīng)Ⅰ：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋90 kJmol－1 反應(yīng)Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41 kJmol－1 已知：斷裂1 mol分子中的化學(xué)鍵需要吸收的能量如下表所示。 分子 CH3OH(g) H2(g) H2O(g) CO2(g) 能量/(kJmol－1) 2038 436 925 x 表中x＝________。 (5)利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分為CO、H2)，已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ①CH4(g)===C(s)＋2H2(g) ΔH1＝＋75.0 kJmol－1 ②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.0 kJmol－1 ③CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g) ΔH3＝－131.0 kJmol－1 反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝________ kJmol－1。 答案　(1)2ΔH2－ΔH1　(2)＋8　(3)－1260 kJmol－1　(4)1606　(5)＋247.0 解析　(1)①2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)　ΔH1 ②NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)　ΔH2 根據(jù)蓋斯定律②2－①可得：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)　ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。 (2)ΔH＝(436＋745＋577－2339－1072) kJmol－1＝＋8 kJmol－1。 (3)4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝(43391＋3496－2942－62463) kJmol－1＝－1260 kJmol－1。 (4)根據(jù)蓋斯定律Ⅰ＋Ⅱ可得：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49 kJmol－1，因?yàn)棣＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝(2038＋925－x－4363) kJmol－1＝49 kJmol－1，解得x＝1606，所以表中x＝1606。 (5)根據(jù)蓋斯定律①＋②－③可得反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝75.0 kJmol－1＋41.0 kJmol－1－(－131.0 kJmol－1)＝＋247.0 kJmol－1。