【备战】全国高考化学试题汇编（11月第一期）F5 化学反应与能量综合.doc

f5 化学反应与能量综合【化学卷2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】23（14分）（）如图所示：（1）若开始时开关k与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的_腐蚀。请写出正极反应式 。（2）若开始时开关k与b连接时，两极均有气体产生，则n端是电源的 极（填正或负）则总反应的离子方程式为 。（）用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。（1）x极与电源的_(填“正”或“负”)极相连，氢气从_(填“a、b、c或d”)口导出。（2）已知离子交换膜只允许一类离子通过，则m为_(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。（3）若制得标准状况下5.6 l氧气，则生成氢氧化钾的质量是_。【知识点】电化学 f3 f4 f5【答案解析】23、（1）吸氧（2分） o2 + 4e- +2h2o =4oh-（2分）（2）负（2分） 2cl- + 2h2ocl22oh-h2（2分）（3）正 c （2分）（4）阴离子 （2分）（5）56g （2分）解析i（1）与a相连，该装置为原电池，铁为负极，电解液为中性溶液发生吸氧腐蚀（2）若与b相连，为电解池，若n是正极，则铁是阳极，自身放电溶解，故n是负极。ii、（1）阳极电极式4oh-4e-=2h2o+o2；阴极电极式2h+2e-=h2，x处是正极，氢气从c口导出（2）阴离子向阳极移动，故m是阴离子交换膜（3）n（koh）=4n（氧气）=45.6l22.4l/mol=1mol，故m(koh)=nm=56g【思路点拨】本题考查了原电池和电解池原理，难度不大，注意燃料原电池电极反应式的书写时，要根据电解质溶液的酸碱性确定生成的离子或物质【化学卷2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】20将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，使其达到分解平衡：nh2coonh4(s) 2nh3(g)co2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kpa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/103mol/l2.43.44.86.89.4a 该可逆反应达到平衡的标志之一是混合气体平均相对分子质量不变b 因该反应熵变（s）大于0，焓变(h)大于0，所以在低温下自发进行c根据表中数据，计算15.0时的分解平衡常数约为2.0109(moll1)3d达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量减小【知识点】化学平衡 f5 g2 g4【答案解析】c 解析：a、该反应为固体分解，故m一直不变，故a错误；b、g=h-ts，当g0时为自发反应，故应高温自发，b错误；c、15是设二氧化碳浓度是xmol/l，则氨气浓度是2x mol/l，故平衡气体总浓度2.4103mol/l=3x，故x=0.8103mol/l，而k=y4y2=2.0109(moll1)3故c正确；d、恒温压缩体积，压强增大，平衡向逆向移动，固体体积增大，故d错误；【思路点拨】本题涉及化学平衡的判断、化学平衡常数的计算、化学平衡的移动等知识，属于综合知识的考查，难度不大卷（非选择题 共 50 分）二、填空题【化学卷2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】11.可逆反应：a(g) b(g)，其反应过程中能量变化如下图所示，下列说法错误的是（以ea表示活化能，ea(正)、ea(逆)分别表示正、逆反应活化能）a该反应的 h = ea(正) ea(逆)b该反应的ea(正) = e3 e2c只要温度升高，该可逆反应就会向逆反应方向进行d可逆反应b(g) a(g)的h = e2 e1【知识点】化学反应与能量 f5【答案解析】c 解析：通过图示可知，该反应为放热反应c、待平衡时升高温度，该反应向逆向移动，故c错误；【思路点拨】本题考查了化学反应与能量的图像题，辨别图像分析能量变化是突破的，难度中等。【化学卷2015届黑龙江省哈三中高三第一次模拟测试（201409）】4下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是a在酸性环境下，钢铁只能发生析氢腐蚀b金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程c轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法d铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：fe3e=fe3，继而形成铁锈【知识点】电化学 f3 f5【答案解析】c 解析：a、在酸性较强的溶液中发生电化学腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。若是弱酸性条件下可发生吸氧腐蚀，故a错误；b、失去电子被氧化，故b错误；c、锌块做负极，先被腐蚀，利用了牺牲阳极的阴极保护法故c正确；d、电化腐蚀fe-2e-=fe2+.然后，亚铁离子和正极（吸氧腐蚀)生成的oh-反应先生成fe(oh)2，又被空气氧化为fe(oh)3，其会部分分解生成fe2o3等。这就是生成铁锈（通式：fe2o3nh2o)的原因，故d错误【思路点拨】本题考查了电化学的应用，考查知识面较广，难度中等。【化学卷2015届湖北省百所重点中学高三十月联合考试（201410）word版】15.（11分）中国环境监测总站数据显示，颗粒物（pm2.5）是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对pm2.5、so2、nox 等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：（1）将pm2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子k+na+nh4+so42-no3-cl-浓度/moll-1410-6610-6210-5410-5310-5210-5根据表中数据判断pm2.5的酸碱性为试样的ph=_。（2）nox 汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发n2和o2反应，其能量变化示意图如下：则反应n2(g)o2(g)2no(g) （3）碘循环工艺不仅能吸收so2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：用离子方程式表示反应器中发生的反应：_。用化学平衡移动的原理分析，在hi分解反应中使用膜反应器分离出h2的目的是_。用吸收h2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用mh表示），nio(oh)作为电池正极材料，koh溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：nio（oh）2+mnio（oh）+mh，电池放电时，负极的电极反应式_；充电完成时，ni（oh）2全部转化为nio（oh），若继续充电将在一个电极产生o2，o2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电池反应式为_。【知识点】ph的计算，化学反应中的能量变化， 化学电源新型电池 f5【答案解析】（1）4（2分）（2）+183kjmol-1（2分）（3）so2+i2+2h2o=so42-+2i-+4h+(2分)hi分解为可逆反应，及时分离出产物h2，有利于反应正向进行（1分）mh+oh-e-=h2o+m；o2+4e-+2h2o=4oh-（各2分） 解析：（1）溶液中电荷守恒：c（k+）+c（nh4+）+c（h+）=2c（so42-）+c（no3-）+c（cl-），得c（h+）=110-4moll-1，ph值为4。（2）该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=（945+498）kj/mol-2630kj/mol=+183kj/mol。（3）在膜分离器中发生反应：2hii2+h2，将h2分离出来有利于平衡向右移动，利于i2和h2的生成；负极反应物mh失去电子，生成的h+在碱性条件下生成h2o，电极反应式为：mh-e-+oh-=h2o+m，阴极的电极反应有两个，第一阶段是充电时的反应式，阴极上电极反应式为m+h2o+e-mh+oh-，第二阶段为吸收氧气的电解反应式，由题意知氧气在阴极上被还原，电解质溶液呈碱性可知氧气被还原为oh-，所以其电极反应式为2h2o+o2+4e-4oh-。【思路点拨】该题综合考查化学反应原理的基础知识，涉及原电池和电解池原理、化学反应与能量变化以及化学平衡等问题，明确正负极、阴阳极上得失电子是解本题关键，难点是电极反应式的书写，电极反应式要结合溶液的酸碱性书写，为易错点。【化学卷2015届湖北省孝感高中高三10月阶段性考试（201410）】12我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池，其成本较低，对环境无污染，能量密度远远高于其他材料电池，电池总反应为v2o5+xlilixv2o5。下列说法中正确的是a电池在放电时，li+向负极移动b锂在放电时做正极，充电时为阳极c该电池充电时阳极的反应为lixv2o5xev2o5+xli+dv2o5只是锂发生反应的载体，不参与电池反应【知识点】原电池和电解池的工作原理 f5 【答案解析】c 解析 a向外供电时，该装置是原电池，锂离子向正极移动，故a错误； b该原电池中，锂失电子而作负极，v2o5得电子而作正极，故b错误； c该电池充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，则阳极上lixv2o5失电子，阳极上电极反应式为：lixv2o5-xe-v2o5+xli+，故c正确； dv2o5得电子而作正极，所以v2o5参与电池反应，故d错误。【思路点拨】本题考查了原电池原理，明确元素化合价是解本题关键，根据得失电子来分析解答即可，难点是电极反应式的书写。【化学卷2015届河北省邯郸市高三摸底考试（201409）word版】21（8分）硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿（主要成分是mgco3）为主要原料制备硫酸镁的方法如下：（1）步骤中发生反应的离子方程式为 。（2）步骤中调节ph=6.06.5的目的是 。（3）步骤的操作为 （4）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的ph范围如表所示：ph 9.6颜色黄色绿色蓝色25时，向mg(oh)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 25时，kspmg(oh)2 =5.610-12。【知识点】制备实验方案的设计 ，镁元素及化合物的性质 f5 h5 【答案解析】 （1） 2nh4+ + mgomg2+ + 2nh3+ h2o （2分） （2）抑制mg2+水解，以便得到更多更纯的产品 （2分） （3）蒸发浓缩，冷却结晶（2分） （4）蓝色（2分） 解析: （1）步骤中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，改写成离子方程式为2nh4+mgomg2+2nh3+h2o；（2）步骤中调节ph为弱酸性是为了抑制镁离子的水解，使镁离子的水解平衡逆向移动，得到纯净的硫酸镁晶体；（3）步骤是从溶液中得到硫酸镁晶体，故操作为将硫酸镁溶液蒸发浓缩，冷却结晶；（4）25时，mg（oh）2的溶度积ksp=5.610-12；c（mg2+）c2（oh-）=5.610-12；mg（oh）2（s）mg2+2oh-；设c（oh-）=2c（mg2+）=x，得到0.5xx2=5.610-12；x=2.2410-4mol/l；c（h+）=1014/2.24104=4.510-11mol/l，ph=10.49.6，所以溶液呈蓝色。【思路点拨】本题考查了镁的化合物的制备的步骤和注意事项，镁盐从溶液中析出时，为了防止水解，加入了氯化氢或调ph成弱酸性，溶度积ksp的计算等知识点，试题的综合性较强。【化学卷2015届河北省邯郸市高三摸底考试（201409）word版】20（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) h1= 242 kjmol1ch3oh(g) +o2(g) = co2 (g) + 2 h2o(g) h2= 676 kjmol1 写出co2和h2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。 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：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”）。a电极附近甲醇发生的电极反应式为 。【知识点】原电池和电解池的工作原理；用盖斯定律进行有关反应热的计算 f5【答案解析】（1）4oh - - 4e- = 2h2o + o2（2分）（2）co2(g) + 3h2(g) = ch3oh(g) + h2o(g) h = 50 kjmol1（2分） a（1分）（3） 从a到b（1分） ch3oh + h2o - 6e- = 6h+ co2（2分） 解析: （1）阳极上应该是氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4oh-4e-2h2o+o2；（2）h2（g）+1/2o2（g）h2o（g）h1=-242kj/molch3oh（g）+3/2o2（g）co2（g）+2h2o（g）h2=-676kj/mol将方程式3-得co2（g）+3h2（g）ch3oh（g）+h2o（g）h=3（-242kj/mol）-（-676kj/mol）=-50kj/mol；该反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，物质越稳定，其能量越小，所以液态物质的能量小于气态物质，则符合条件的图象是a，故选a；（3）该燃料电池中，甲醇失电子发生氧化反应，所以a是负极，b是正极，电子从负极a流向正极b； 正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，溶液浓度变小，所以溶液的ph变大；a电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：ch3oh+h2o-6e-6h+co2。【思路点拨】本题考查了原电池原理、盖斯定律、电解原理等知识点，根据燃料电池中正负极发生的电极反应、盖斯定律的内涵、电解池中离子放电顺序来分析解答，难点是电极反应式的书写，综合性较强，难度中等。【化学卷2015届江苏省盐城中学高三上学期开学考试（201408）】20(12分)常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。（1）工业上由金红石（含tio2大于96）为原料生产钛的流程如下：co焦炭 氯气沸腾氯化炉900ticl4（l）海绵钛na550，artio2 沸腾氯化炉中发生的主要反应为： 。 已知：ti(s) +2cl2(g)ticl4(l) ha kjmol1；2na(s) +cl2(g)2nacl(s) hb kjmol1；na(s)na(l) hc kjmol1；则：ticl4(l) +4na(l)ti(s) +4nacl(s) h kjmol1。（2）tio2直接电解法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如下图所示，二氧化钛电极连接电源 极，该极电极反应为： 。但此法会产生有毒气体，为减少对环境的污染，在电池中加入固体氧离子隔膜（氧离子能顺利通过），将两极产物隔开，再将石墨改为金属陶瓷电极，并通入一种无毒的还原性气体，该气体是 。o2o2o2o2o2石墨（需定期补充）直流电源气体o2熔融的氯化钙二氧化钛（3）海绵钛可用碘提纯，原理为： ，下列说法正确的是 。a该反应正反应的h0 b在不同温度区域，tii4的量保持不变c在提纯过程中，i2 的作用是将粗钛从低温区转移到高温区d在提纯过程中，i2 可循环利用【知识点】盖斯定律的应用 电解原理f4 f5 【答案解析】(每空2分，本题共12分)（1）tio2+2c+2cl2 ticl4+2co（高温或900要注明）； 2b-4c-a；（2）