鲁科版化学反应与能量变化综合练习题.doc

综合练习题（化学反应与能量变化）一、二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体。沸点11，凝固点-59，易溶于水。不稳定，易挥发，易爆炸。1.在常温常压下，断开（或形成）1mol化学键所需要（或放出）的能量叫键能（D）。已知：键能D(ClO)209kJ/mol、D(ClCl)243kJ/mol、D(O2)499kJ/mol。干燥的ClO2 可分解为单质。试写出该反应的热化学方程式，并判断该反应的自发性，简要叙述做出该判断的依据。2.ClO2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率是等物质的量的Cl2 的2.5倍。你能解释这个“2.5倍”是怎么来的吗？3.某同学查阅某资料发现有这样的叙述：“1797 年Hoyle在用浓H2SO4 和氯酸钾反应时得到了ClO2”，该同学马上得出了一个结论：该反应同时产生了二氧化硫。试分析该结论的正确性。4.化学家在研究某生产ClO2的反应时，提出了如下反应的机理：H2O2 + HClO3HClO2 + H2O + O2 (1)5HClO23HClO3 + Cl2 + H2O (2)H2O2 + Cl2 2H+ + 2Cl - + O2 (3)HClO3 + HClO22ClO2 + H2O (4)上述反应中，属于置换反应的是 。有同学认为反应（1）中的O2实际是H2O2分解产生的。你认为他的观点正确吗？为什么？写出该反应的总反应式 。已知反应（3）进行的速度很快，产生的Cl 是反应（4）的催化剂。请设计一个实验方案，证明Cl 是该反应的催化剂？5.ClO2 的工业化制备几乎全是用氯酸盐在强酸性条件下(45 mol/ L H2SO4 ) 被还原制得。少量的ClO2 可用饱和草酸（H2C2O4）溶液与KClO3 粉末在60时反应制得，反应生成ClO2之外，还有CO2等。试写出反应的化学方程式 。某科研小组利用该原理制取少量的二氧化氯，设计了如下的实验装置图，完成下列问题：（1）B为收集二氧化氯的装置，请在图中的虚线框中画出收集二氧化氯（液态）的装置图。（2）液体c是水，其作用是 。（3）液体d是 。二、美国俄勒冈州立大学的研究团队近日在英国能源与环境科学期刊发表了一篇文章，阐述了他们的发明：利用微生物燃料电池从废水里面提取出电能。参与该研究的一位教授解释说：“废水中其实含有巨大的电能，但它们通常都被捆绑在有机分子上，非常难提取和利用。我们发明了一种新型的微生物燃料电池，里面的微生物在产出净水的时候，是要吃进有机物的，但我们给系统接上了阴极和阳极，利用两电极之间的吸力先将附在有机分子上的电子吸出来，让它们形成一股电流，从而产生了电能。”1.请你用“化学语言”简要复述这位教授的解释。2.请你分析这项发明的前景。3.利用微生物发电也有其他形式，比如沼气发电，其原理是利用微生物先生成甲烷，再转化为电能。在通常情况下，8gCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445 kJ的热量。写出热化学方程式 现有一碱性（利用KOH溶液做电解质溶液）甲烷燃料电池，请你写出该电池的电极反应式：负极： 正极： 在电池工作时，负极周围溶液的pH（忽略溶液体积的变化） （选填“变大”“变小”或“基本不变”）若用甲烷燃料电池作为电源电解饱和食盐水制备烧碱和氯气，从理论上计算，160kgCH4产生的电能最多可制取多少吨30%的烧碱溶液？同时获得多少立方米（标准状况）氯气？三、1.电解法用来制备比较活泼的金属。其前提是该化合物必须是（ ）A.碱性氧化物 B.金属氧化物 C.共价化合物 D.离子化合物2.制备铝单质就是在加入冰晶石（助熔剂）的条件下，高温电解熔融Al2O3，电解槽的阳极材料一般选用 ，在实际生产过程中，需要定期补充该材料，这是因为 。3.过去认为不可能用电解AlCl3来制铝的，但近年来，这种说法被打破，比如电解NaCl-AlCl3熔盐体系制金属铝，并取得初步研究成果。工艺如下：用氧化铝为原料，制得无水AlCl3，再制备AlCl3离子型液体（例如AlCl3NaCl），以此AlCl3离子型液体进行电解。实验证明，在阳极发生的电解反应是AlCl4-失去电子生成离子Al2Cl7-，试写出该电极反应式 。生成的Al2Cl7-离子移动到阴极，并在阴极得电子生成A l单质。试写出该电极反应式 四、化合物肼的分子式是N2H4，可以看成是氨分子中的一个氢原子被氨基取代的产物，即其结构为H2N-NH2。1.请分析该分子中的化学键类型 。2.其中氮元素的化合价是 。3.该化合物属于 （共价化合物或离子化合物）。4.1mol N2H4（气体）与二氧化氮反应生成氮气和水（气态），放出567.85kJ的热量，写出该反应的热化学方程式 。5.若将该反应设计为原电池，写出电极反应式：正极： 负极： 6.若在某原电池中肼做正极，电解质溶液为KOH溶液，写出电极反应式 。五、二氧化碳的研究方兴未艾，甚至形成了叫做一碳化学的学科分支。某研究小组查阅搜集了相关资料，进一步丰富了有关二氧化碳的知识。1.民间用小苏打和白醋反应制备CO2，写出反应的离子方程式 某同学仿照实验室制取CO2的方法设计了如图所示的实验装置。但有同学提出异议。你认为这套装置的缺陷是 。2.利用电解法可以电解CO2，可以使之转变为可溶性的物质。在丙烯酸碳酸酯和乙腈介质中，用铅做电极电解CO2，其过程如下：CO2+e-=CO2-，CO2+ CO2- = (CO2)2-，(CO2)2-+e- =C2O42-（1）电解过程中，发现有CO、CO32-生成，写出相关的反应式 （2）如果用水做介质，二氧化碳大部分转化为甲酸根离子（HCOO-），写出电极反应式 。3.中科院广州化学研究所的孟跃中博士成功进行了世界上首次“CO2的聚合与利用”的工业生产，制成了性能与聚乙烯相当而且能降解的塑料。请说明这项技术的优点。4. “碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用的工艺和技术。其中一类技术是将CO2埋藏在地下。另一类是所谓的化学方法，即使用某些试剂，利用化学反应先将其吸收，然后再分离出来。该小组对利用无机物的化学方法进行了研究：（1）他们讨论、提出了无机化学反应法的基本原理： 。（2）他们罗列排查了很多化学物质，根据CO2的性质从中筛选出了三大类物质，选择确定了代表物，设计了实验。物质类别单质氧化物酸碱盐两性氢氧化物氢化物确定类别（在你选择的栏中画）选择代表物（写出化学式）（3）该小组模仿科学家提出的“绿色自由”构想，设计了一个生产流程图。请你完成相关问题：X溶液可能是 合成塔中发生的反应为CO2+3H2=CH3OH(l)+H2O(l) H。该研究小组探究该反应的自发性，查阅得到了如下资料：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H1=283kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O (l) H2=571.6kJ/molCH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) H3=725.76kJ/mol如要求算H，还需要知道 （填写反应的方程式）的焓变。除此之外，还需要知道 的数值。（4）该研究小组查得还有一种方法叫做化学循环法。这种方法的目的是提高火力发电厂排放气体中的CO2含量，减少排放气体中的氮气含量。该法选用了某种常见金属，使其与排放的气体中的氧气反应生成氧化物，氮气就被分离出来，再把该氧化物与煤混合燃烧，产生了高纯度的CO2，金属又被分离出来。你认为该金属可以选用 六、Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2高考资源网 请回答下列问题： (1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ； (2)电池正极发生的电极反应为 ；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。七、某厂废水中含5.0010-3molL-1的，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料（的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：（1）第步反应的离子方程式是 （2）第步中用PH试纸测定溶液PH的操作是： （3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有 （4）欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入 GFeSO47H2O八、磷单质及其化合物的有广泛应用。(1) 由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) H上述反应中，副产物矿渣可用来 。已知相同条件下：4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) 用、和表示H，H= （2）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式见右图）之间脱去两个分子产物，其结构式为 。三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为 （3）次磷酸钠（NaH2