化学苏教版选修4正文.docx

专题1化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应一、化学反应的焓变1.反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同的温度时,所的热量称为化学反应的反应热。2.焓变:在的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变。符号:,单位常采用。3.吸热反应和放热反应(1)吸热反应:在化学反应过程中,吸收热量的反应称为吸热反应,吸热反应的H0(填“”或“”或“H3 B.H1H3思路点拨首先根据题意,确定CuSO45H2O(s)和CuSO4(s)溶于水的热化学方程式,然后根据盖斯定律进行解答。1.下列说法中正确的是()A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.破坏生成物中全部化学键所需要的能量大于破坏反应物中全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C.生成物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,H0D.H的大小与热化学方程式的化学计量数无关2.已知:H2(g)+ F2(g) 2HF(g)H=-a kJ/mol(a0),下列说法正确的是()A.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量B.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于a kJC.该反应的逆反应是放热反应D.该反应过程的能量变化可用下图来表示3.已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表:断裂或形成的化学键能量数据断裂1 mol H2分子中的化学键吸收能量436 kJ断裂1 mol Cl2分子中的化学键吸收能量243 kJ断裂1 mol HCl分子中的化学键吸收能量431 kJ对于反应:H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g),下列说法正确的是() A.该反应的反应热H0B.生成1 mol HCl(g)时反应放热431 kJC.氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固D.相同条件下,氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量4.下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A.若C(s)+O2(g) CO2(g)H1,CO2(g)+C(s) 2CO(g)H2,2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H3,则反应热的关系:H1=H2+H3B.若2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H1,H2(g)+12O2(g) H2O(l)H2,则反应热的关系:H1=H2C.若2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)HSO3D.若断裂1 mol H2(g)中的HH键、断裂1 mol O2(g)中的共价键分别需要吸收436 kJ、498 kJ的能量,生成H2O(g)中的1 mol HO键能放出463 kJ的能量,则2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-482 kJmol-15.化学反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是()A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(l)H=2(a-b-c)kJmol-1B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=2(b-a)kJmol-1C.12N2(g)+32H2(g) NH3(l)H=(b+c-a)kJmol-1D.12N2(g)+32H2(g) NH3(g)H=(a+b)kJmol-16.强酸和强碱在稀溶液中的反应可表示为 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJmol-1。已知分别与1 L 0.1 molL-1的NaOH溶液恰好完全反应的下列物质:醋酸溶液、稀硝酸、浓硫酸,恰好完全反应后放出的热量分别为Q1、Q2、Q3(单位kJ),则关系正确的是()A.Q1=Q2=Q3B.Q1Q2Q3C.Q1Q2Q37.100 g碳燃烧所得气体中,CO占13体积,CO2占23体积,且C(s)+12O2(g) CO(g)H(298 K)=-110.35 kJmol-1,CO(g)+12O2(g) CO2(g)H(298 K)=-282.57 kJmol-1。与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是()A.392.92 kJ B.2 489.44 kJC.784.92 kJ D.3 274.3 kJ8.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H1=-571.8 kJmol-1;CH3OH(g)+12O2(g) CO2(g)+2H2(g)H2=-192.9 kJmol-1(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为 。(2)反应中的能量变化如图所示,则H2=。(3)H2(g)的标准燃烧热为。(4)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:(写出两点即可)。9.沼气(主要成分是甲烷)是一种廉价的能源,把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发酵,便可产生沼气,沼气完全燃烧可以用来点灯、做饭。(1)在101 kPa时,32 g CH4燃烧生成CO2和气态H2O,放出1 604 kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式为。(2)120 ,取CH4和过量O2的混合气体共0.4 mol,点燃使其充分反应,将燃烧后的气体通过足量的碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)充分吸收,碱石灰增重8 g。计算:原混合气体中CH4和O2的体积比是多少?反应放出多少热量?10.(1)2011年深圳大运会“虹”火炬采用丙烷为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式:。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为。(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:已知:H2O(g) H2O(l)H1=-Q1 kJmol-1 C2H5OH(g) C2H5OH(l)H2=-Q2 kJmol-1C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g)H3=-Q3 kJmol-1 若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为 kJ。碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s)+12O2(g) CO(g)的H。但可设计实验,利用盖斯定律计算出该反应的H,计算时需要测得的实验数据有。11.把煤作为燃料,可以通过下列两种途径获得能量(把煤看成由碳组成):途径:C(s)+O2(g) CO2(g)H=-a kJmol-1途径:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=+b kJmol-12CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H=-c kJmol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-d kJmol-1试回答下列问题:(1)燃烧等质量的煤,途径放出的热量途径放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)b的数学关系式是(用a、c、d表示)。(3)由于制取水煤气反应中,反应物具有的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)生成物所具有的总能量,那么在反应时,反应物需要(填“吸收”或“放出”)能量才能转化为生成物。(4)简述煤通过途径作为燃料的意义。12.磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出x kJ热量。(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是,其相应的质量(g)为。(2)已知单质磷的标准燃烧热为-y kJmol-1,则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热H= 。(3)写出1 mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:。13.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:。 (2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。化学键HHNH键能(kJmol-1)436391945已知反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=a kJmol-1试根据表中所列键能数据估算a的数值 。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知:C(s,石墨)+O2(g) CO2(g) H1=-393.5 kJmol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H2=-571.6 kJmol-12C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) H3=-2 599 kJmol-1根据盖斯定律,计算298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变 。1.(2016河南安阳测试,)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g) 2CO(g)H=-220 kJmol-1HH、O O和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+1302.(2016河北衡水中学调研,)在298 K、1.01105 Pa下,将22 g CO2通入1 molL-1 NaOH溶液750 mL中充分反应,测得反应放出x kJ的热量。已知该条件下,1 mol CO2通入1 L 2 molL-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是()A.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq) H=-(2y-x)kJmol-1B.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq) H=(4x-y)kJmol-1C.CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq) H=-(4x-y)kJmol-1D.2CO2(g)+2NaOH(aq) 2NaHCO3(aq) H=-(8x-y)kJmol-13.(2016安徽淮北四中期中,)已知:C(s)+O2(g) CO2(g)H1CO2(g)+C(s) 2CO(g)H22CO(g)+O2(g) 2CO2(g)H34Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)H43CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10,H30,H40C.H1=H2+H3D.H3=H4+H54.(2015河北衡水中学期中,)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(H),化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol-1460360436431176347工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热(H)为()A.+412 kJmol-1B.-412 kJmol-1C.+236 kJmol-1D.-236 kJmol-15.(2015辽宁沈阳期中,)一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷生成二氧化碳和气态水时放出热量Q kJ(Q0)。经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5 molL-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐。则此条件下反应C4H10(g)+132O2(g) 4CO2(g)+5H2O(g)的H为() A.+8Q kJmol-1B.+16Q kJmol-1C.-8Q kJmol-1D.-16Q kJmol-16.(2015浙江舟山测试,)根据下列热化学方程式:(1)C(s)+O2(g) CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1(2)H2(g)+12O2(g) H2O(l)H2=-285.8 kJmol-1(3)CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l)H3=-870.3 kJmol-1可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g) CH3COOH(l)的反应热为()A.H=+244.1 kJmol-1B.H=-488.3 kJmol-1C.H=-996.6 kJmol-1D.H=+996.6 kJmol-17.(2015浙江效实中学测试,)下列说法正确的是()A.若2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1,则H2的标准燃烧热为-241.8 kJmol-1B.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJC.已知C(石墨,s) C(金刚石,s)H0,则金刚石比石墨稳定D.由BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)H1=+571.2 kJmol-1BaSO4(s)+2C(s) 2CO2(g)+BaS(s)H2=+226.2 kJmol-1可得反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)H=+172.5 kJmol-18.(2014北京东城期末,)常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。根据表中信息判断下列说法不正确的是()共价键HHFFHFHClHIE(kJmol-1)436157568432298A.432 kJmol-1E(HBr)298 kJmol-1B.表中最稳定的共价键是HF键C.H2(g) 2H(g)H=+436 kJmol-1D.H2(g)+F2(g) 2HF(g)H=-25 kJmol-19.(2014天津南开期中,)某同学按照课本实验要求,用50 mL 0.50 molL-1的盐酸与 50 mL 0.55 molL-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。下列说法正确的是()A.实验过程中没有热量损失B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯D.若将盐酸体积改为60 mL,两次实验所求得的中和热不相等10.(2014江西景德镇一检,)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-1 160 kJmol-1下列说法正确的是()A.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出热量为173.4 kJmol-1B.由反应可推知CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) H-574 kJmol-1C.反应中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60NAD.反应转移的电子数相同11.(2015天津和平期中测试,)(1)1.2 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收13.128 kJ 热量,此反应的热化学方程式为。(2)已知CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)H=-Q1 kJmol-1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)H1=-Q2 kJmol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(l)H2=-Q3 kJmol-1 常温下,取体积比为41的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为。12.(2014福建南安期末,)(1)家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1 kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5104 kJ,试写出表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式:。(2)运用盖斯定律可计算一些不易测定的反应的反应热。已知在298 K时下述反应的有关数据:C(s)+12O2(g) CO(g)H1=-110.5 kJ mol-1,C(s)+O2(g) CO2(g)H2=-393.5 kJ mol-1。则C(s)+CO2(g) 2CO(g)的H为 。(3)已知下列两个热化学方程式:H2(g)+12O2(g) H2O(l)H=-285 kJ mol-1C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l)H=-2 220.0 kJ mol-1已知:H2O(l) H2O(g)H=+44.0 kJ mol-1,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:。第二单元化学能与电能的转化一、原电池的工作原理1.原电池:把能转化为能的装置。2.工作原理(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料Cu电极反应Zn-2e- Zn2+反应类型反应还原反应电子流向由沿导线流向盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极3.原电池构成条件(1)一般是两个的电极;(2)将电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中;(3)用导线连接电极构成闭合电路;(4)有能自发进行的反应。二、化学电源1.一次电池碱性锌锰干电池负极材料:;电极反应:。正极材料:;电极反应:。总反应:Zn+2MnO2+2H2O 2MnOOH+Zn(OH)22.二次电池(可充电电池)铅蓄电池是常见的二次电池,负极材料是,正极材料是。(1)放电时的反应:a.负极反应:;b.正极反应:;c.电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。(2)充电时的反应a.阴极反应:;b.阳极反应:;c.电池总反应:2PbSO4+2H2O Pb+PbO2+2H2SO4。3.燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式 2H2+4OH-4e- 4H2O正极反应式O2+4H+-4e- 2H2O 电池总反应式2H2+O2 2H2O三、电解池的工作原理及应用1.电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生 反应和反应的过程。2.电解池(也叫电解槽):将能转变为能的装置。在电解池中,与电源极相连的电极是阴极,在阴极上发生还原反应;与电源正极相连的电极是阳极,在阳极上发生反应。3.电解池的工作原理以电解CuCl2溶液为例电极名称阴极阳极电极反应2Cl-2e- Cl2反应类型还原反应电子流向电子从电源极沿导线流入电解池的极,经过阴、阳离子定向移动形成的内电路,再从电解池的极流出,并沿导线流回电源的极4.氯碱工业用电解饱和NaCl溶液的方法来制取、H2和,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。5.电镀:电镀时,用作阳极,作阴极,用含的溶液作电解质溶液。理论上讲,电镀时,电解质溶液的成分及浓度是不变的。6.铜的精炼(粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极名称电极材料电极反应电解质溶液阳极粗铜Zn-2e- Zn2+,Fe-2e- Fe2+,Ni-2e- Ni2+,CuSO4溶液阴极纯铜说明:粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液,金属活动性弱于铜的金属(如Ag和Au)沉淀在电解槽底部,形成7.电解冶金金属冶炼:Mn+ne- M。(1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠:阳极反应:;阴极反应:2Na+2e- 2Na;总反应:。(2)电解熔融的氯化镁冶炼金属镁:阳极反应:2Cl-2e- Cl2;阴极反应:Mg2+2e- Mg;总反应:MgCl2(熔融) Mg+Cl2。(3)电解熔融的氧化铝冶炼金属铝:阳极反应:;阴极反应:;总反应:。一、原电池正、负极的判断及电极反应式的书写1.(2015江苏,10,2分,)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A.反应 CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol 电子B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH-2e- 2H2OC.电池工作时,CO32-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e- 2CO32-思路点拨根据元素化合价的变化判断燃料电池的正、负极,书写电极反应时需要注意电解质溶液的酸、碱性。2.(2015课标,11,6分,)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O思路点拨由质子交换膜可知该电池为酸性电池。3.(2015天津,4,6分,)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡思路点拨理解阳离子交换膜的含义,即阴离子不能自由移动。4.(2015福建,11,6分,)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移C.每生成1 mol O2,有44 g CO2被还原D.a电极的反应为:3CO2+18H+-18e- C3H8O+5H2O思路点拨判断离子移动方向的方法:(1)一般哪个电极消耗该离子,该离子就向这一极移动;哪个电极生成该离子,该离子就向另一极移动。(2)阳离子运动方向与电流方向一致,阴离子运动方向与电流方向相反。5.(2014福建,11,6分,)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2 2AgCl。下列说法正确的是()A.正极反应为AgCl+e- Ag+Cl-B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol 离子思路点拨首先正确判断出原电池的正、负极,然后根据原电池原理和题给信息进行解答。6.(2014课标,12,6分,)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()A.a为电池的正极B.电池充电反应为LiMn2O4 Li1-xMn2O4+xLiC.放电时,a极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移思路点拨首先判断原电池的正、负极,在根据原电池及电解池的工作原理判断电极反应式或离子的移动方向。7.(2015四川,11,节选,)(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2 Fe+2Li2S,正极反应式是。思路点拨分析总反应方程式中元素化合价的变化,正极反应为还原反应,即化合价降低的反应,由此判断出正极材料。二、电解规律及电解反应式的书写8.(2015浙江,11,6分,)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是()A.X是电源的负极B.阴极的电极反应式是:H2O+2e- H2+O2- CO2+2e- CO+O2-C.总反应可表示为:H2O+CO2 H2+CO+O2D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11思路点拨根据H2O和CO2中的H和C的化合价的变化判断出电源的正、负极,再根据电解原理解答。9.(2015四川,4,6分,)用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为910,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是()A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式:Cl-+2OH-2e- ClO-+H2OC.阴极的电极反应式:2H2O+2e- H2+2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+ N2+2CO2+5Cl-+H2O思路点拨本题容易忽视反应的条件是碱性,造成错选。10.(2014广东,11,4分,)某同学组装了如图所示的电化学装置,电极为Al,其他均为Cu,则()A.电流方向:电极电极B.电极发生还原反应C.电极逐渐溶解D.电极的电极反应:Cu2+2e- Cu11.(2014上海,12,3分,)如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。下列分析正确的是() A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H+2e- H2B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法D.K2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001 mol 气体12.(2015北京,27,节选,)研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%。(4)利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理:。用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是。13.(2015上海,五,节选,)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空:(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:。(2)离子交换膜的作用为:、。(3)精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出。(选填“a”“b”“c”或“d”)(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式: 。三、电化学计算的基本方法14.(2012重庆,29,节选,)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(4)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。电源的负极为(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为、。电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为g(忽略气体的溶解)。思路点拨首先根据电解过程中物质的化合价变化情况,确定电极反应是氧化反应还是还原反应,从而确定电极是阴极还是阳极,再确定电源的正、负极。根据得失电子守恒列出电解产物之间的等量关系,从而做出正确解答。1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是()A.B.C.D.2.下图为一原电池装置,下列叙述中正确的是()A.铜离子在铜片表面被还原B.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液C.电流从锌片经导线流向铜片D.铜是阳极,铜片上有气泡产生3.有甲、乙、丙、丁四种金属。将甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中可以看到乙慢慢地溶解,而甲的表面有气体逸出。把丁放到乙的硝酸盐溶液中后,丁的表面覆盖一层乙的单质。将甲放入稀盐酸中有H2析出。已知四种金属中有一种是铜。根据以上实验分析判断铜是()A.甲B.乙C.丙D.丁4.如图所示,铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池,下列说法正确的是()A.构成原电池时,Cu极反应式为Cu-2e- Cu2+B.构成电解池时,Cu极质量可能减少也可能增加C.构成电解池时,Fe极质量一定减少D.构成的原电池或电解池在工作时的反应原理一定不同5.使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。某种以30%KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池在使用时的电极反应如下:2H2+4OH-4e- 4H2O、O2+2H2O+4e- 4OH-。下列说法正确的是()A.H2在正极发生氧化反应B.随着不断放电,电解质溶液的碱性不变C.氢氧燃料电池中H2和O2燃烧放出的热量转变为电能D.氢氧燃料电池不仅能量转化率高,而且产物是水,属于环境友好电池6.CO无色、无味,有毒,世界各国每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一种CO分析仪的工作原理如下图所示,该装置中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法中错误的是()A.负极的电极反应式为:CO+O2-2e- CO2 B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极bC.工作时电子由电极a通过传感器流向电极bD.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高7.如图所示是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关的判断正确的是() A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中,氯离子浓度不变D.电解过程中,d电极质量增加8.某氢氧燃料电池(用氢氧化钾水溶液作电解质溶液),用该电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是()A.当电池负极消耗m g气体时,电解池阳极同时有m g气体生成 B.电池的正极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-C.电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出D.电池中,c(KOH)不变,电解池中溶液pH变大9.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为()A.0.4 molB.0.5 molC.0.6 m