高考化学 100道电化学填空题试题汇编（含解析）.doc

2015届高考化学 100道电化学填空题试题汇编（含解析）第ii卷（非选择题）1某实验小组用以下几个实验装置探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响, 烧杯中都盛有稀h2so4。试回答：（1）b装置中cu电极上的电极反应式为 ，d装置中fe电极上的电极反应式为 。（2）d装置中的实验现象有 ，若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，则fe电极的质量变化为 。（3）b、c两个装置中fe片被腐蚀的速率更快的是 （填b或c）。【答案】(1) 2h+2e-=h2 ，fe-2e-=fe2+。（2）cu电极上有气泡，fe电极逐渐溶解，溶液逐渐变为浅绿色，减小5.6g。 （3）b【解析】试题分析：（1）在b装置中由于活动性fecu,所以cu电极为原电池的正极，在正极上的电极反应式为2h+2e-=h2，d装置为电解池。由于在d装置中fe电极与直流电源的正极相连接，所以为阳极。在fe电极上的发生氧化反应，电极反应式为fe-2e-=fe2+。（2）在d装置中可看到的实验现象有fe电极逐渐溶解消耗，在cu电极上不断有气泡产生。同时溶液逐渐由无色变为浅绿色。若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，因为fe是+2价的金属，则fe电极消耗的物质的量为0.1mol,由于fed的摩尔质量为56g/mol，所以其质量变化为减少5.6g，（3）由于金属活动性znfecu.所以在b装置中fe为原电池的负极，被氧化而腐蚀；在c装置中fe片作原电池的正极，首先被腐蚀的是活动性强的zn，fe被保护起来。因此在b、c两个装置中被腐蚀的速率更快的是b。考点：考查电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响及金属的腐蚀与保护的知识。2如图所示的装置，x、y都是惰性电极。将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在fe极附近显红色。试回答下列问题: （1）在电源中，b电极为 极（填电极名称，下同）；丙装置中y电极为 极。（2）在甲装置中，石墨（c）电极上发生 反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是： 。（3）丙装置在通电一段时间后，x电极上发生的电极反应式是 。（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为 l。【答案】（1）负极；阴极。 （2）氧化；2nacl+2h2o通电=2naoh+h2+cl2（3）2cl-2e-cl2 （4）0.224l【解析】试题分析：（1）由于电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在fe极附近显红色，说明在fe电极附近的水溶液显碱性。则在该电极上是h+放电，所以根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则fe为阴极，与直流电源的负极相连。因此在电源中，b电极为负极，a电极为正极。在丙装置中y电极为阴极。（2）在甲装置中，石墨（c）电极为电解池的阳极，在阳极上发生氧化反应。由于在nacl溶液中放电能力cl-oh-,所以在c上发生氧化反应2cl2e-=cl2. 甲装置中总的化学方程式是：2nacl2h2o通电=cl2h22naoh. （3）丙装置在通电一段时间后，阳极x电极上发生的电极反应式是2cl-2e-cl2；（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，n(cu)=0.01mol。则n(e-)=0.02mol。由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以铁电极上产生的氢气气体为0.01mol,在标准状况下为0.224l考点：考查电源电极的确定及电解反应原理的应用的知识。3将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500ml硫酸铜溶液中构成如下图的装置：（以下均假设反应过程中溶液体积不变）。（1）铁片上的电极反应式为 。（2）铜片周围溶液会出现 的现象。（3）若2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g，计算导线中流过的电子的物质的量为 mo1。【答案】（1）fe 2e= fe2+ （2）溶液颜色变浅 （3）0.02【解析】试题分析：（1）fe、cu及硫酸铜溶液构成了原电池，由于活动性fecu，所以fe作负极，发生反应fe2e= fe2+。（2）由于cu2+不断在铜片上放电，cu2+2e-=cu。所以铜片周围溶液中cu2+的浓度降低，溶液的颜色会出现变浅。（3）总反应方程式是fe+cu2+=fe2+cu。可见每有2mol的电子转移，在铁片和铜片之间的质量差56g64g=120g,现在质量差值为1.2g,，所以电子转移(1.2g120g)2=0.02mol.考点：考查原电池反应原理、相应的现象及电子转移的知识。4如图是以石墨为电极电解cucl2溶液的装置示意图。（1）电解过程中能量转化的主要形式是 。（2）电解一段时间后，b电极上可观察到的现象是 。（3）电解过程中，a电极为 极，该电极上发生的电极反应式为： ，检验该电极产物的方法 。【答案】（1）电能转化为化学能（2）析出红色固体（3）阳极 2cl 2e = cl2 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近a极，若试纸变蓝，说明有氯气生成【解析】试题分析：（1）该装置图是以石墨为电极电解cucl2溶液的装置示意图。即将电能转化为化学能的装置。（2）在cucl2溶液中含有的阳离子有cu2+、h+，由于放电能力cu2+h+,所以在阴极b上发生反应cu2+2e-=cu. 析出红色固体.(3)由于a电极与电源的正极连接，是阳极。由于在该溶液中含有的阴离子有cl-、oh-，放电能力cl-oh-，所以该电极上发生的电极反应式为2cl 2e = cl2。检验该电极产物cl2的方法是利用其强的氧化性，可以把ki氧化为i2，i2遇淀粉会变为蓝色。考点：考查电解的原理及应用的知识。5某反应中反应物与生成物有：fecl2、fecl3、cucl2、cu。（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题： 图中x溶液是 ；石墨电极上发生的电极反应式为 ；原电池工作时，盐桥中的 (填“k”或“cl”)不断进入x溶液中。（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，图丙中的分别表示乙烧杯中某种金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如，请回答下列问题：m是 极； 图丙中的线是 的变化。当电子转移为2 mol时，向乙烧杯中加入 l 5 moll1 naoh溶液才能使cu2+沉淀完全。（3）铁的重要化合物高铁酸钠(na2feo4)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为fe2naoh2h2o电解=na2feo43h2，则电解时阳极的电极反应式是 。高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用naclo氧化fe(oh)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为 。【答案】 (1) fecl3、fecl2 fe3+e-fe2+ k (2)负fe2（或者fecl2 ）2.8 (3)fe8oh6efeo42-4h2o2fe(oh)33clo4oh2feo42-3cl5h2o【解析】试题分析：（1）该反应应该是cu+2fecl3=cucl2+2fecl2，其中铜是还原剂作负极，正极是氯化铁得到电子被还原为氯化亚铁，所以装置中x应该是fecl3、fecl2。石墨是正极，铁离子得到电子，电极上发生的电极反应式为fe3+e-fe2+。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，因此该原电池工作时，盐桥中的k不断进入x溶液中。（2）根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据x的成分可知x中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有cu2+生成，因此cu做阳极，石墨做阴极，所以m为负极，n为正极。根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知为fe3+，为fe2+，为cu2+。当电子转移为2mol时，溶液中有fe3+ 2mol，fe2+ 3mol，cu2+为1mol，所以需要加入naoh溶液14mol，因此naoh溶液等体积为14mol5mol/l2.8l。（3）电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为fe+8oh-6e-feo42-+4h2o；naclo氧化fe（oh）3的反应方程式为2fe（oh）3+3clo-+4oh-2feo42-+3cl-+5h2o。考点：考查电化学原理以及氧化还原反应的应用6按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：（1）判断装置的名称：a池为 ，b池为 。（2）锌极为 极，电极反应式为 ；铜极为 极，电极反应式为 ；石墨棒c1为 极，电极反应式为 ；石墨棒c2附近发生的实验现象为 ，反应结束后，b池溶液的ph值 。(增大、减小、不变，忽略气体溶于水) 。（3）当c2极析出224 ml气体（标准状况下），锌的质量 （增加或减少） g。【答案】（1）原电池(1分) 电解池(1分) （2）负极（1分）zn-2e-=zn2+ （2分）正极（1分）cu2+2e-=cu （2分）阳极（1分） 2cl-2e-=cl2，（2分） 有气体生成，溶液变红（2分） 增大（1分）（3）减少 （1分） 0.65（1分）【解析】试题分析：（1）锌与硫酸铜可以发生自发的氧化还原反应，因此a装置是原电池。b装置中电极均是惰性电极，属于电解池。（2）原电池中较活泼的金属作负极，则锌是负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为zn-2e-=zn2+；银是正极，溶液中的铜离子在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为cu2+2e-=cu。c1电极与原电池的正极相连作阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应式为2cl-2e-=cl2。c2电极与原电池的负极相连作阴极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2h2eh2。由于氢离子放电破坏阴极周围水的电离平衡，导致阴极周围氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，碱能使酚酞显红色。b装置中总的化学方程式为2kcl2h2o电解=2kohh2cl2，即装置中有氢氧化钾强碱生成，因此溶液的碱性增强。（3）若工作一段时间后，生成标准状况下氢气224ml，其物质的量是0.01mol，转移电子的物质的量是0.02mol。根据电子转移守恒可知消耗锌的物质的量是0.01mol，质量减少0.01mol65g/mol0.65g。考点：考查电化学原理的应用7如图所示的装置中电极a、b均为碳棒，两烧杯中所盛溶液均为500ml1.0mol/l。（1）a为 池，（填原电池、或电解池），其中的ag极为 极，发生 反应(填“氧化”或“还原”)。 （2）b装置中的电极b极为 极，电极反应式为 ，总反应的化学方程式为 。经过一段时间后，b装置中溶液的碱性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）（3）若工作一段时间后，当zn片质量减少3.25g时，a极逸出的气体在标准状况下的体积为 l。【答案】（1）原电池；正；还原（2）阴；2h2eh2；2nacl2h2o电解=2naohh2cl2；增强； （3）1.12【解析】试题分析：（1）锌与硫酸铜可以发生自发的氧化还原反应，因此a装置是原电池。原电池中较活泼的金属作负极，则锌是负极失去电子，发生氧化反应，银是正极，溶液中的铜离子在正极得到电子发生还原反应。（2）b装置是电解池，b电极与原电池的负极相连作阴极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2h2eh2。a电极与原电池的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，则b装置中总的化学方程式为2nacl2h2o电解=2naohh2cl2。b装置中有氢氧化钠强碱生成，因此溶液的碱性增强。（3）若工作一段时间后，当zn片质量减少3.25g时，其中锌的物质的量是3.25g65g/mol0.05mol，根据电极反应式zn2ezn2可知导线中转移电子的物质的量是0.05mol20.1mol。a极电极反应式为2cl2ecl2，则根据电子转移守恒可知逸出的氯气在标准状况下的体积为0.05mol22.4l/mol1.12l。考点：考查电化学原理的应用8（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以ch4和h2o为原料，通过下列反应来制备甲醇。i：ch4 ( g ) + h2o ( g )co ( g ) + 3h2 ( g ) h +2060 kjmol1ii：co ( g ) + 2h2 ( g )ch3oh ( g ) h1290 kjmol1ch4(g)与h2o(g)反应生成ch3oh (g)和h2(g)的热化学方程式为 。（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将co2+氧化成co3+，然后以co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成co2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：写出阳极电极反应式 。写出除去甲醇的离子方程式 。（3）写出以nahco3溶液为介质的al空气原电池的电极负极反应式，负极: 。【答案】（1）ch4（g）+h2o（g）=ch3oh （g）+h2（g）h=+770 kjmol-1（2）co2+-e-=co3+ 6co3+ch3oh+h2o=co2+6co2+6h+（3）al-3e-+3hco3-=al（oh）3+3co2【解析】试题分析：（1）已知：ch4（g）+h2o（g）=co（g）+3h2（g） h=+2060kjmol-1、：co（g）+2h2（g）=ch3oh（g）h=-1290kjmol-1，则依据盖斯定律+得到ch4（g）+h2o（g）=ch3oh （g）+h2（g）h=+770 kjmol-1；（2）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+；（3）以nahco3溶液为介质的al-空气原电池中铝做负极失电子发生氧化反应生成铝离子，在碳酸氢钠溶液中水解相互促进生成氢氧化铝和二氧化碳；负极的电极反应式：al3e-3hco3-al（oh）33co2。考点：考查热化学方程式和盖斯定律计算应用，原电池原理分析和电极反应书写9对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法： 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。anh3 bco2 cnaoh dhno3以铝材为阳极，在h2so4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为 。取少量废电解液，加入nahco3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。（3）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。若x为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关k应置于 处。若x为锌，开关k置于 处。x铁 kmn海水【答案】（1）b（2分）2al+3h2o-6e=al2o3+6h+（2分）；hco3与h反应使h浓度减小，产生al(oh)3沉淀（2分）（2）阳极cu可以发生氧化反应生成cu2+，补充溶液中消耗的cu2,保持溶液中cu2浓度恒定（2分）（3）n （2分） m（2分）【解析】试题分析：（1）铝能与强碱反应产生氢气，al（oh）3具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有alo2-，故应通入co2来回收al（oh）3，发生反应2alo2-+3h2o+co22al（oh）3+co32-或co2+2h2o+alo2-hco3-+al（oh）3；若加hno3，生成的沉淀还会继续溶解，故答案为b；铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2al+3h2o-6e-al2o3+6h+；加入nahco3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于hco3与h反应使h浓度减小，产生al(oh)3沉淀；（2）电镀铜时用铜做阳极，阳极上铜被氧化，电解质溶液浓度不变，用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的cu2+，保持其浓度恒定，采用石墨无法补充cu2+，故答案为：阳极cu可以发生氧化反应生成cu2+，补充溶液中消耗的cu2,保持溶液中cu2浓度恒定；（3）金属的防护有牺牲阳极的阴极保法和外加电源的阴极保护法，若x为碳棒，为减缓铁的腐蚀，k置于n处，必须让被保护的金属接电源负极作阴极；若开关k置于m处，形成原电池，锌作负极，为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）。考点：考查金属的性质、盐类的水解、电解、电镀以及金属的腐蚀及防护知识10钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。（1）al(no3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于al(no3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。操作b为 ，操作c为 。al(no3)3待测液中，c (al3+) = moll-1（用m、v表示）。（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（na2sx）分别作为两个电极的反应物，固体al2o3陶瓷（可传导na+）为电解质，其反应原理如下图所示：根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内（填字母序号）。物质nasal2o3熔点/9781152050沸点/89244462980a100以下 b100300 c300350 d3502050放电时，电极a为 极。放电时，内电路中na+的移动方向为 （填“从a到b”或“从b到a”）。充电时，总反应为na2sx=2na + xs（3x5），则阳极的电极反应式为 。【答案】（1） al3+3nh3h2o=al（oh）3+3nh4+过滤洗涤 灼烧 冷却 1000m/51v（2） c 负 从a到b sx-2e-=xs 【解析】（1）根据操作流程可知实验原理是，al(no3)3和氨水反应生成al(oh)3，离子方程式是al3+3nh3。h2o=al(oh)3+3nh4+。氢氧化铝经过滤、洗涤、灼烧后生成三氧化二铝，冷却后称量。 n（al2o3）=m/102 mol，则nal（no3）3=2 n（al2o3）=m/51 molcal(no3)3= n/10-3v=1000m/51v mol/l；（2）原电池工作时，控制温度应满足na和s处在熔融状态，则控制温度是低于444.6,高于115,选择c符合题意。原电池放电时，na是负极被氧化。在原电池内部，阳离子向正极移动，即a到b；原电池充电时，是电解池变化，阳极反应为sx-2e-=xs11工业上由铝土矿（主要成分是al2o3和fe2o3）和焦炭制备无水alcl3的流程如下：已知：alcl3，fecl3，分别在183、315升华（1）在焙烧炉中发生反应：fe2o3(s)3c(s）2fe(s)3co(g） h492.7kj/mol3co(g)+ fe2o3(s)2fe(s)3co2(g） h25.2kj/mol反应2fe2o3(s)3c(s)4fe(s)3co2(g） h_kj/mol。（2）al2o3，cl2和c在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molalcl3时转移_mol电子；炉气中含有大量co和少量cl2，可用na2so3溶液除去cl2，其离子方程式为_。在温度约为700向升华器中加入铝粉，发生反应的化学方程式为 。充分反应后温度降至_以下（填“183、315之一），开始分离收集alcl3。将alcl3 6h2o溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水alcl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的 （填字母序号）。氧化性 吸水性 难挥发性 脱水性a只有 b只有 c只有 d只有（3）海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液，构成电池的其正极反应式_，与铅蓄电池相比释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m（al）: m（pb）=_。【答案】（1）-467.5（2）3 cl2+so32-+h2o=2cl-+so42-+2h+ al+fecl3=fe+alcl3 315 c（3）o2+4e-+2h2o=4oh- 2:23【解析】（1）由+得所求方程式，所以h=-467.5kjmol（2） 由2al2o3+3cl2+3c=2alcl3+3co知，生成2molalcl3转移电子数为6，则1mol alcl3时转移3mol电子；根据题意得：cl2+so32-+h2o=2cl-+so42-+2h+；al+fecl3=fe+alcl3由于alcl3升华而fecl3不升华，温度在应315以下。此处只用到吸水性，难挥发性。（3）氧气在中性溶液中正极反应：o2+4e-+2h2o=4oh-；设都放出6mole-，需要al 2mol，pb 3mol，其质量比为2mol27g/mol：3mol207g/mol=2：23。12氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：（1）溶液a的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的ph在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的ca2、mg2、nh4、so42c(so42c(ca2)。精致流程如下（淡盐水和溶液a来自电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程中将nh4转化为n2的离子方程式是 。 baso4的溶解度比baco3的小，过程中除去的离子有 。【答案】（1）naoh（2）2cl-+2h2o2oh-+h2+cl2（3）氯气和水反应，cl2+h2ohcl+hclo，增大hcl的浓度可使平衡向逆向移动，减少氯气在水中的溶解度，有利于氯气的溢出。（4）mg(oh)2 2nh4+3cl2+8oh-=8h2o+6cl-+n2 so42- ca2+【解析】（1）电解时，阴极h+放电，阳极cl-放电，因此溶液中溶质是naoh。（2）电解饱和食盐水的离子方程式为2cl-+2h2o2oh-+h2+cl2（3）因为阳极上产生cl2，而氯气能溶解于水，产能发生cl2+h2ohcl+hclo，根据平衡移动原理知，增大盐酸的浓度可使平衡向逆向移动，这样减少了氯气的溶解度，有利于氯气的溢出。（4）由于溶解中含有mg2+，所以用naoh调节溶液的ph时，会产生mg(oh)2沉淀，即盐泥a中还含有mg(oh)2。淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将nh4+氧化为n2，而氯气被还原成cl-，方程式为2nh4+3cl2+8oh-=8h2o+6cl-+n2；沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度相对大的容易转化为溶解度更小的沉淀，加入baco3后，溶液中的so42-更容易生成更难溶的baso4沉淀，由于ca2+的存在，还会生成caco3沉淀。13燃煤废气中的氮氧化物(nox)、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。（1）对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物：ch4 (g)4no2(g)=4no(g)co2(g)2h2o(g)h570 kjmol1ch4(g)4no(g)=2 n2(g) co2(g)2h2o(g)h1160 kjmol1则ch4 (g)2no2(g)= n2(g)co2(g)2h2o(g) h_。（2）将燃煤废气中的co2转化为甲醚的反应原理为：2co2(g)6h2(g) ch3och3(g)3h2o(g)已知在压强为a mpa下，该反应在不同温度、不同投料比时，co2的转化率见下图：此反应为 (填“放热”、“吸热”)；若温度不变，提高投料比n(h2)/n(co2)，则k将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池正极的电极反应式_。在a mpa和一定温度下，将6 mol h2和2 mol co2在2 l密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中ch3och3的体积分数约为16.7%(即1/6)，此时co2的转化率是多少？（计算结果保留2位有效数字)在a mpa和500k下，将10mol h2和5 mol co2在2 l密闭容器中混合，5min达到平衡，请在答题卡的坐标图中画出h2浓度变化图。(请标出相应的数据)【答案】（1）865 kj/mol （2） 放热；不变； o2 4e2h2o =4oh 设平衡时co2的转化率为x 。 2co2(g)6h2(g) ch3och3(g)3h2o(g)开始 1 3 00转化 x 3x x/23x/2平衡(1x)(33x) x/2 3x/2100%16.7%解得：x0.80即co2的转化率为80%。【解析】试题分析：（1）+整理可得ch4 (g)2no2(g)=n2(g)co2(g)2h2o(g) h865 kj/mol。（2）由co2的转化率图可知：升高温度，co2的转化率降低；在相同的温度时，n(h2):n(co2)越高，co2的转化率越大。升高温度，co2的转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动。根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，因此正反应为放热反应。化学平衡常数k只与温度有关，温度不变，化学平衡常数就不变。在反应开始时c(co2)=1mol/l,c(h2)=3mol/l; c(ch3och3)=0, c(h2o)=0.假设co2转化浓度为x,则c(h2)=2xmol/l; c(ch3och3)=x/2mol/l; c(h2o)= 3x/2mol/l。平衡时各种物质的浓度分别是c(co2)=(1-x)mol/l; c(h2)=(32x)mol/l; c(ch3och3)=x/2mol/l; c(h2o)= 3x/2mol/l。平衡混合气中ch3och3的体积分数约为16.7%(即1/6)所以100%16.7%；解得x= x0.80即co2的转化率为80%。在反应开始时c(h2)=5mol/l，c(co2)= 2.5 mol/l; n(h2)/n(co2)=2，假设反应过程中c(co2)=amol/l; c(h2)=3amol/l; c(ch3och3)=a/2mol/l; c(h2o)= 3a/2mol/l则当反应达到平衡时由于co2的转化率为60%，所以60%，所以a=1.5mol/l.因此平衡时c(h2)= (5-3a)mol/l=0.5mol/l.可画图如上述答案。略。考点：考查化学平衡常数、外界条件对化学平衡的影响、反应热的计算的知识。14下表中列出五种短周期元素a、b、c、d、e的信息，请推断后回答：元素有 关 信 息a元素主要化合价为-2，原子半径为0.074 nmb所在主族序数与所在周期序数之差为4c原子半径为0.102 nm，其单质为黄色晶体，可在a的单质中燃烧 d最高价氧化物的水化物能按11电离出电子数相等的阴、阳离子e原子半径为0.075 nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐x（1）写出c元素在周期表中的位置 ，写出d元素最高价氧化物的水化物电子式 ；（2）写出b单质与水反应的离子方程式 ；（3）元素a和d形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源，写出得到氧气反应的主要化学方程式 ；（4）x的水溶液显 （填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子方程式解释其原因是 ；（5）已知e元素的某种氢化物y与a2的摩尔质量相同，y与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30的koh溶液，该电池放电时正极的电极反应式为 ；（6）若使用y空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，燃料电池中转移的电子数为 na。【答案】（1）第三周期 via族； ；（2）cl2 + h2ocl+ h+ + hclo ；（3）2na2o2 + 2co2 = 2na2co3 + o2 ；（4）酸； nh4+ h2onh3h2o + h+ ；（5）o22h2o4e = 4oh ；（6）2.5 。【解析】试题分析：根据题意可知这几种元素分别是a是o；b是cl;c是s；d是na；e是n。x是nh4no3。（1）s元素在周期表中位于第三周期 via族。na元素最高价氧化物的水化物naoh的电子式为 。（2）cl2与水反应的两种方程式为：cl2h2ohclhclo。（3）元素o和na形成的化合物na2o2可作为呼吸面具中氧气的来源，该反应的化学方程式为2na2o2 + 2co2 = 2na2co3 + o2。（4）x nh4no3是强酸弱碱盐，在溶液中存在水解平衡：nh4+ h2onh3h2o + h+，消耗了水电离产生的oh-，使oh-的浓度减小，促进了水的电离，当最终达到电离平衡时，由于溶液中c(oh-)oh-.其阳极的反应式是：2cl- - 2e- = cl2；x为阳极y为阴极。导气管w端应与出气口x连接，发生反应cl22naoh=naclnacloh2o，而制取了消毒液。(2)红色物质可能有cu; （3）实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，证明在红色物质中不含o元素，也就不含cu2o；d中出现白色沉淀证明产生了agcl沉淀。此时碳棒上的红色物质是铜, 无水硫酸铜的作用是检验红色物质中有无cu2o。d中反应的离子方程式是ag+cl- = agcl。在装置b中发生反应的化学方程式是2cucl+h22cu+2hcl。 电解cucl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因是cu2+ + e- +cl- = cucl。根据元素守恒可知在阴极上产生白色物质的物质的量应该等于cu的物质的量。其物质的量是（w1-w2）/35.5 mol；若装置b冷却时不继续通h2，则一部分cu就会被空气中的氧气氧化而使w2偏大，则按照（w1-w2）/35.5计算所得cu+的产率会偏小。考点：考查电解原理的应用、电极式的书写、物质的成分的确定、某物质含量的测定及误差分析的知识。16大气中可吸入颗粒物pm2.5主要来源为燃煤、机动车尾气等。（1）若取某pm2.5样本，用蒸馏水处理，测得溶液中含有的离子有：k+、na+、nh4+、so42-、no3-、cl-，则该溶液为 （填“酸性”或“碱性”）溶液，其原因用离子方程式解释是： 。（2）“洗涤”燃煤烟气可减轻pm2.5中so2的危害，下列可适用于吸收so2的试剂有 acacl2溶液 b氨水 cca(oh)2悬浊液 d浓h2so4（3）煤烟气中的氮氧化物可用ch4催化还原成无害物质。若常温下，1molno2与ch4反应，放出477.5kj热量，该反应的热化学方程式是 。（4）安装汽车尾气催化转化器也可减轻pm2.5的危害，其反应是：2no(g) + 2co(g) 2co2(g)+ n2(g)；h0。该反应平衡常数表达式k= ；温度升高k值 （填“增大”或“减小” ）若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 。（5）使用锂离子电池为动力汽车，可减少有害气体的排放。锰酸锂离子蓄电池的反应式为： li1xmno4 lixc limno4 c下列有关说法正确的是 a充电时电池内部li向正极移动b放电过程中，电能转化为化学能c放电时电池的正极反应式为：li1xmno4xexlilimno4d充电时电池的正极应与外接电源的负极相连【答案】（1）酸性 ，nh4+h2onh3h2o+h+ （2）b c（3）2no2(g)+ch4(g)=n2(g)+co2(g)+2h2o(l)；h= -955kj/mol （4）；减小 d （5）c【解析】试题分析：（1）取某pm2.5样本，用蒸馏水处理，测得溶液中含有的离子有：k+、na+、nh4+、so42-、no3-、cl-，则由于k+、na+、so42-、no3-、cl-都是强酸或强碱的离子，而nh4+则是弱碱根离子。含有强酸弱碱盐。弱碱根离子水解消耗水电离产生的oh-，使溶液显酸性。其原因用离子方程式解释是为nh4+h2onh3h2o+h+。(2)so2溶于水发生反应：so2+h2o=h2so3. h2so3是酸，电离产生大量的h+而使溶液显酸性。所以应该用碱性物质氨水、ca(oh)2悬浊液来吸收。因此选项为b、c。（3）根据题意可得该反应的热化学方程式为2no2(g)+ch4(g)=n2(g)+co2(g)+2h2o(l)；h= -955kj/mol。（4）根据化学平衡常数的含义可得该反应平衡常数表达式k=。由于该反应的正反应为放热反应。根据平衡移动原理：温度升高，化学平衡向吸热反应方向移动，对该反应来说升高温度，化学平衡向逆向移动，所以k值减小。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行。a.在反应刚开始时，由于温度变化不明显。主要是浓度的影响。随着反应的进行，气体的温度逐渐升高，影响化学反应速率的主要因素是温度。所以化学反应速率逐渐加快；当反应进行到一定程度后，反应物的浓度是影响化学反应速率的主要因素。由于反应物不断消耗，浓度减小，所以速率又逐渐减小。跟反应是否达到平衡无关。错误。b.在刚开始时反应刚发生，还未达到平衡，所以不能说平衡常数。当反应达到平衡后，升高温度，化学平衡逆向移动，k减小。但是从图像并未看出这一点来。错误。c若t点反应达到平衡，则各种反应混合物的浓度不应该发生变化。但是图像显示的c(co)及c(co2)任然在变化，因此反应为达到平衡。错误。d.在反应开始时，由于反应是从正反应方向开始，no的质量最大，质量分数也最大，随着反应的减小，no不断消耗。其质量分数也逐渐减小，当反应达到平衡后各种物质的质量、物质的量不变，所以其质量分数也不变。正确。（5）a根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，充电时电池内部li向负极移动。错误。b放电过程中，化学能转化为电能。错误。c放电时电池正极发生还原反应。正极反应式为：li1xmno4xexlilimno4。正确。d充电时电池的正极应与外接电源的正极相连。错误。考点：考查pm2.5样本的水溶液的酸碱性及原因、热化学方程式的书写、温度对化学平衡常数的影响、化学平衡常数的表达式、化学平衡状态的判断、电化学反应原理的知识。17如图所示的装置中电极a、b均为碳棒，两烧杯中所盛溶液均为500ml10mol/l。a为 (填“原电池”或“电解池”)，其中ag电极的电极反应式为： ；发生 反应(填“氧化”或“还原”)。b装置中的电极b极为 极，电极反应式为 ，总反应的化学方程式为 。工作一段时间后，当zn片质量减少65g时，a极逸出的气