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文档简介

1、2017年全国高考化学试题化学反应与能量专题汇编I一化学反应与能量变化1. (2017?天津-3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。A. 光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;B. 发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;C. 发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;D.发生氧化反应,故D不选.【考点】氧化还原反应;反

2、应热和焰变;原电池与电解池;【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大2.(2017?江苏-8)通过以下反应可获得新型能源二甲醴(CfOCHo下列说法不正确的是Cs)+H20(g)COg)+H2(g)ZlHcakJ?mol_1COg)+H20(g)CO(g)+H2(g)ZlH2=bkJ?molCQ(g)+3H2(g)CHOH(g)+H2O(g)H3=ckJ?mol_1_i2CH3OH(g)CHOCHg)+H20(g)怎4=dkJ?molA.反应、为反应提供原料气B.反应也是CO2资

3、源化利用的方法之一_1C.反应CHOH(g)(g)+(l)的么H=d/2kJ?mol_iD. 反应2CO(g)+4H2(g)CHOCH(g)+H20(g)的H=(2b+2c+d)kJ?mol【答案】C【解析】A.反应中的反应物为CO、H2,由反应可知,反应、为反应提供原料气,故A正确;B?反应中的反应物为CQ,转化为甲醇,则反应也是CO2资源化利用的方法之一,故B正确;C.由反应可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CHOH(g)(g)+(l)的_1Hmd/2kJ?mol,故C错误;D.由盖斯定律可知,X2+X2+得到2CO(g)+4H2(g)Ch3OC3(g)+H

4、2O(g),则H=(2b+2c+d)kJ?mol一:故D正确;【考点】盖斯定律及其应用;反应热和焰变;【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查反应热与焰变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等。3.(2017?江苏-12)下列说法正确的是A.反应Nb(g)+3H2(g)?2NH3(g)的H<0,ZS>0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,KspMg(OH)2=X10_12,pH=10的含Mg+溶液中,c(Mg2+)<X10_ (13分)(2017?北京-26 ) TiCl

5、4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯 TiCl 4的流程mol?L1D.常温常压下,锌与稀HbSQ反应生成LH2,反应中转移的电子数为X1023【答案】BC【分析】A.合成氨反应为放热反应,H<0,且为气体体积减小的反应,则S<0,故A错误;B.导线连接锌块,构成原电池时Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故B正确;C.pH=10的含M溶液中,c(OH)=10_4mol?L1,C(Mg+)WX1012/(104)2=X104mol?L_1,故C正确;D.常温常压下,VmMmol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数,故D错误

6、;【考点】反应热和焓变及熵变;原电池;难溶电解质Ksp;氧化还原反应。【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等,为高频考点,把握化学反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项为易错点,题目难度中等。示意图如下:资料:TiCI4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCI4TiCI4AICI3FeCI3MgCl2沸点/c58136181(升华)3161412熔点/c-6925193304714在TiCI4中的溶互溶一微溶难溶解性(1)氯化过程:TiO2与CI2难以直接反应,加碳生成CO和CQ可使反应得以进行。已知:TiQ2(

7、s)+2CI2(g尸TiCI4(g)+Q2(g)Hi=+?mol2C(s)+Q2(g)=2CQ(g)小2=_?moi_1沸腾炉中加碳氯化生成TiCI4(g)和CQ(g)的热化学方程式:氯化过程中CQ和CQ可以相互转化,根据如图判断:CQ生成CQ反应的AH0(填或_“二”),判断依据:O氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是余,此时滴加硫酸,又产生CI2.由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)a.温度b.C的浓度c.溶液的酸度(3) CI2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2?xfO的液态化合物,放热,该反应的热

8、化学方程式为n_含铭元素溶液的分离和利用(4) 用惰性电极电解时,CrC£5能从浆液中分离出来的原因是,分离后含铭元素的粒子是;阴极室生成的物质为(写化学式)。【答案】I?6加旗划段烧)电解法ac-1(3)2cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCI4(l)+2CO(g)H=-?moln.在直流电场作用下,CrQ2-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液。CrO4、WONaOH和Hb【解析】(1)NaOH为离子化合物,电子式为,B为AI(OH)3,在加热条件下生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到铝。5粗TiCI4经两步蒸储得纯TiCI4,由图及表格数据可知,先分离出SiCI4,后

9、分离出TiCI4,则先控制温度为58C左右时分离出物质a为SiCI4,控制温度T2为136C左右时分离出纯TiCI4,故答案为:SiCI4;136C左右.【考点】盖斯定律与热化学方程式的书写;氯及其化合物;铁及其化合物;金属综合;制备实验方案的设计【专题】无机实验综合【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意反应原理与实验的结合,题目难度不大。5.(14分)(2017?天津-7)某混合物浆液含有AI(QH)3、MnQ和少量NaACrQ。考虑到胶体的吸附作用使NaACrQ不易完全被水浸出,某研究小组利用

10、设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铭元素溶液,弁回收利用.同答I和n中的问题.I?固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)1)反应所加试剂NaQH的电子式为。B-C的反应条件为,3AI的制备方法称为。(2)该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有CI2生成,当反应停止后,固体有剩故答案为:;加热(或煅烧);电解法;(2) 反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度,故答案为:ac;(3) Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2?xH2O的

11、液态化合物,放热,由质量守恒可知还原性气体为CQ反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(S)+2C(S)TiCl4(l)+2CO(g),则2mol氯气反应放出的热量为(2/?=,所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(S)+2C(S)TiCl4(l)+2CO(g)H=-?mol。(4) 电解时,CrO4(Ti) 的重要中间产物,制备纯 TiCl 4 的流程 示意图如下:通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrC42-+2H+Cr2O2-+HO,则分离后22-2-含铬元素的粒子是CrCk、CdO,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH故答案为:在直流电场作用下,CrO通

12、过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO42-、CrzO2-;NaOH和H2。【考点】物质结构;钠及其化合物;铝及其化合物;化学反应与能量;电解原理。物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;【专题】无机实验综合。【点评】本题为2017年天津考题,侧重考查物质的制备、分离以及电解知识,解答本题,注意把握物质的性质,能正确分析试验流程,把握电解的原理,题目难度不大,有利于培养学生的分析能力和实验能力。n反应热的计算(盖期定律)与重要的反应热1.(2017?江苏-8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CfOCH)。下列说法不正确的是C(S)+H2O(g)CQg)+H2(g)HpakJ?mol-1

13、-1CQg)+H20(g)CO(g)+H2(g)H2=bkJ?mol-1CQ(g)+3H2(g)CHOH(g)+H2O(g)八H3=ckJ?mol-12CHOH(g)CHOCHg)+H20(g)H4=dkJ?molA.反应、为反应提供原料气B.反应也是CO2资源化利用的方法之一C.反应CHOH(g)(g)+(l)的么H=d/2kJ?mol-1-1D.反应2CO(g)+4H2(g)CHOCh(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d)kJ?mol【答案】C【解析】A.反应中的反应物为CO、H2,由反应可知,反应、为反应提供原料气,故A正确;B?反应中的反应物为CO,转化为甲醇,则反应也是CO2资

14、源化利用的方法之一,故B正确;C.由反应可知,物质的量与热量成正比,且气态水的能量比液态水的能量高,则反应CHOH(g)(g)+(l)的HMd/2kJ?mol-1,故C错误;D.由盖斯定律可知,X2+X2+得到2CO(g)+4H2(g)CHOCHg)+H20(g),则H=(2b+2c+d)kJ?mol,故D正确;【考点】盖斯定律及其应用;反应热和焓变;【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的特点、反应中能量变化、盖斯定律应用为解答的关键,侧(13分)(2017?北京-26 ) TiCl 4是由钛精矿(主要成分为TiO?)制备钛资料: TiCl 4 及所含

15、杂质氯化物的性质化合物 SiCl 4TiCl 4AlCl 3FeCl 3MgCb重分析能力和应用能力的考查,题目难度中等。沸点/C熔点/ C在TiCl 4中的溶解性进行。158-69互溶已知:TiO2(s) +2Cl 2(g尸TiCI 4(g)+O 2(g)181 (升华)316141225193304714-微溶难溶氯化过程:TiO2与C12难以直接反应,加碳生成CO和CQ可使反应得以ZH 1=+?mol1362C(s) + O 2(g)=2CO(g)AH 2=?mol沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式: 氯化过程中CC和CO可以相互转化,根据如图判断:CO生成C

16、O反应的AH0(填一“丫”或“二”),判断依据: 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCI和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCb溶液,则尾气的吸收液依次 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸储得纯TiCl4。示意图如下:物质a是,T2应控制在【答案】 TiO2(s)+2Cl 2(g) +2C(s尸TiCl4(g)+2CO(g)说明CO生成CO的反应是吸热反应水、氯化亚铁溶液TiO2、CSiCl 4136 C左右【解析】解:由制备纯TiCl 4的流程示意图,钛精矿与氯气、1H=- ?mol温度越高,CO的物质的量越多而CO的物质的量少,

17、饱和食盐C发生氯化过程,反应为TiO2+2Cl 2+2CTiCl 4+2CQ结合表格中数据可知,蒸储得到纯 TiCl 4,(1)由 I ? TiO2(s)+2Cl 2(g尸TiCl 4(g)+O2(g)II. 2C(s)+O2(g)=2CO(g)结合盖斯定律可知,1+11得到TiO2(s)+2Cl 2(g) H 1=+?mol-1 H2二 ?mol ,+2C(s户TiCl 4(g)+2CO(g),&=( +?mol 1)+(?mol 1)= ?mol热化学方程式为:TiO 2(s)+2Cl 2(g) +2C(s尸TiCl4(g)+2CO(g)故答案为:TiO2(s)+2CI 2(g)

18、+2C(s户TiCl 4(g)+2CO(g)H=- ?molH=- ?mol ;因温度越高,CO的物质的量越多而 CO的物质的量少,说明 CO生成CO的反应是吸热反应,所以 H>0,故答案为:;温度越高,CO的物质的量越多而 CQ的物质的量少,说明 CO生成CO的反应是吸热反应;尾气中的HCI和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCb溶液,食盐水吸收 HCI,氯化亚铁吸收氯气生成氯化铁, 液依次是饱和食盐水、氯化亚铁溶液。故答案为:饱和食盐水、氯化亚铁溶液;则尾气的吸收由反应可知,氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl 4混合液,则滤渣中含有故答案为:TiO 2、C;TiO 2、C,(2)粗

19、TiCl 4 经两步蒸馏得纯TiCl 4 ,由图及表格数据可知,先分离出 SiCl 4,后分离出 TiCl4,则先控制温度T1为58C左右时分离出物质a为SiCl4,控制温度T2为136C左右时分离出纯TiCl4,故答案为:SiCl4;136C左右.【考点】盖斯定律与热化学方程式的书写;氯及其化合物;铁及其化合物;金属综合;制备实验方案的设计【专题】无机实验综合【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意反应原理与实验的结合,题目难度不大。3.(14分)(2017?新课标川-29)碑(As)是第四周期V

20、A族元素,可以形成AS2s3、A&O、HAsQ、HAsO等化合物,有着广泛的用途回答下列问题:(1) 画出砷的原子结构示意图。(2) 工业上常将含碑废渣(主要成分为AS2s3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsQ和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反应需要在加压下进行,原因(3) 已知:As(s)+(g)+2O2(g)=H3AsO(s)H2(g)+(g)=H2O(I)AH22As(s)+(g)=As2Q(s)AH3则反应AS2O(S)+3H2O(I)=2H3AsQ(s)的H=(4) 298K时,将20mL3xmoI?LNasAsO、20mL3xmoI?LI2和20mLNaOH溶液混

21、合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OHAsO(aq)+2I(aq)+H2O(I)。溶液中c(AsO4)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。d . c(l ) =y mol?L,理由是a.溶液的pH不再变化b.v(l)=2V(ASO33)c.c(AsO43)/c(AsO叫不再变化tm时,V正V逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm时V逆tn时V逆(填“大于”“小于”或“等于”)若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为【答案】2AS2S+5O+6H2O=4HAsO+6s加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率ac大于小于tm时AsC4浓

22、度更小,反应速率更慢4y/(x-y)【解析】(1)碑元素原子序数为33,原子核外有四个电子层,最外层5个电子,据此写出原子结构示意图:(2) 工业上常将含碑废渣(主要成分为AS2Q)制成浆状,通入Q氧化,生成fAsQ和单质硫,碑元素化合价+3价变化为+5价,反应的化学方程式为2As2s3+5Q+6HO=4HASC4+6S,增大压强,可增大反应速率,弁使平衡正向移动,增大反应物的转化率,故答案为:2As2s3+5Q+6HQ=4HAsC4+6S;加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率;(3) 已知:As(s)+(g)+202(g)=H3AsQ(s)HiH2(g)+(g)=H20(1)52A

23、s(s)+(g尸As2Q(s)皿3利用盖斯定律将x2-x3-可得:As2O5(s)+3H20(1)=2H3AsC4(s)'=2AHi-3AH2-3o(4) a.溶液pH不变时,则c(OH-)也保持不变,反应达到平衡状态,故a正确;-3-b. 同一个化学反应,速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,都存在v(l尸2Vc(AsO3),故b错误;c. (AsO43-)/c(AsO33-)不再变化,可说明各物质的浓度不再变化,反应达到平衡状态,故c正确;d.由图可知,3_-1_-1一当c(AsO4)=ymol?L时,浓度不再发生变化,则达到平衡状态,由方程式可知此时c(l)=2ymol?

24、L,所以c(l)=ymol?L-1时没有达到平衡状态,故d错误。故答案为:ac;反应从正反应开始进行,tm时反应继续正向进行,则V正大于V逆,故答案为:大于;tm时比tn时浓度更小,则逆反应速率更小,故答案为:小于;tm时AS。浓度更小,反应速率更慢;反应前,三种溶液混合后,NasAsQ的浓度为3xmol/Lx(20*(20+20+20)=xmol/L,同理12的浓度为xmol/L,反应达到平衡时,生产c(AsO43-)为ymol/L,则反应生产的c(l-)=2ymol/L,消耗的AsQ3-、|2的浓度均为ymol/L,平衡时cc(AsO3)=(x-y)mol/L,c(l2)=(x-y)mol

25、/L,溶液中c(OH)=1mol/L,则K=yx(2y)/(x-y)x(x-y)12=4y3/(x-y)2【考点】氧化还原反应;盖斯定律的应用;化学平衡的影响因素。【专题】化学反应中的能量变化;化学平衡专题。【点评】本题考查热化学方程式、化学平衡的计算以及影响因素等知识,侧重考查学生的分析能力、计算能力,题中易错点为(4),注意把握图象的分析以及数据的处理。4.(14分)(2017?新课标H-27)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备.回答下列问题:(1)正丁烷(C4H。)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4Hi0(g)=C4H(g)+H2(g)小1已知:C4Hw(g)

26、+(g)=C4H(g)+H20(g)2=-119kJ?mol-1H2(g)+(g)=H20(g)AH3=-242kJ?mol反应的AH1为kJ?mol-1.图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x慎"大于或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是填标号()。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强(2) 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是。(3) 图为反应产率和反应温度

27、的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590C之前随温度升高而增大的原因可能是;590C之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是+ 123; 小于; AD一开始充入氢气是为活化催化剂,故稍增大氢气的量能让丁烯产率增大,原料中过量H2会使反应平衡逆向移动,所以丁烯产率下降;升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多;590C前升高温度,反应平衡正向移动;高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低。【解析】(1)根据盖斯定律,式-式可得式的4H1;(1) C4Hi0(g)+(g)=C4H(g)+H20(g)怎2=-119kJ?mol1-1H2(g)+(g)=H20(

28、g)4H3=-242kJ?mol-得:GHo(g)=C4H8(g)+H2(g)Hi=+123kJ?mol由a图可知温度相同时,由变化到xMPa丁烷转化率增大,即平衡正向移动,该反应是气体体积增大的反应,所以x的压强更小,XV;由于反应为吸热反应,温度升高时,平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大,反应正向进行时体积增大,减压时平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大,因此AD正确。故答案为:+123;小于;AD(2) 丁烷分解产生丁烯和氢气,一开始充入氢气是为活化催化剂,同时氢气作为反应的产物,增大氢气的量会促使平衡逆向移动,从而减少平衡体系中的丁烯的含量,使丁烯的产率降低。故答案为:原料中过量H2会使反应

29、平衡逆向移动,所以丁烯产率下降;(3) 590C之前,温度升高时反应速率加快,单位时间内生成的丁烯会更多,同时由于反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡体系中会含有更多的丁烯;而温度超过590C时,由于丁烷高温会裂解生成短链烃类,所以参加反应的丁烷也就相应减少,产率下降。故答案为:升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多;590C前升高温度,反应平衡正向移动;高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低。【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡的影响因素。【专题】化学反应中的能量变化;化学平衡专题。【点评】本题考查盖斯定律以及化学平衡的影响因素,为高频考点,把握图象分析温度、

30、压强对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学平衡在实际生产中的应用,题目难度不大。皿一原电池原理1. (2017?江苏-12-1)下列说法正确的是A.反应N2(g)+3H2(g)?2NH(g)的公H<0,AS>0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,KspMg(0H)2=X1012,pH=10的含Mg+溶液,c(Mg2+)<x104mol?L1D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成LH2,反应中转移的电子数为X1023【答案】BC【分析】A.合成氨反应为放热反应,HV0,且为气体体积减小的反应,则S<0,故A错误;B.导线

31、连接锌块,构成原电池时Zn为负极,Fe作正极被保护,则可以减缓管道的腐蚀,故B正确;C.pH=10的含M溶液中,c(OH)=104mol?L1,c(Mg+)WX1012/(104)2=X104mol?L1,故C正确;D.常温常压下,Vm5mol,则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数,故D错误;【考点】反应热和焓变及熵变;原电池;难溶电解质Ksp;氧化还原反应。【专题】化学反应中的能量变化【点评】本题考查较综合,涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等,为高频考点,把握化学反应原理为解答的关键,侧重分析能力和应用能力的考查,注意选项为易错点,题目难度中等。2. (2017?新课

32、标I-11)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C【解析】A.钢管表面不失电子,几乎无腐蚀电流,故A正确。B. 外电路中,电子从高硅铸铁流向电源正极,从电源负极流向钢管桩,故B正确。C. 高硅铸铁作为惰性辅助电极,不被损耗,故C错误。D. 保护电流应根据环境(pH值,离子浓度,温度)变化,故D正确。【考点】金

33、属的电化学腐蚀与防护之一:外加电流的阴极保护法。【专题】电化学专题。【点评】本题考查金属的电化学腐蚀与防护,明确外加电流阴极保护法的工作原理是解答本题的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学与生活的联系,题目难度不大。3. (2017?天津-3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是A. 硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B. 锂离子电池放电时,化学能转化成电能C. 电解质溶液导电时,电能转化成化学能D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。E. 光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,

34、故A选;F. 发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;G. 发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;H. 发生氧化反应,故D不选.【考点】氧化还原反应;反应热和焓变;原电池与电解池;【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大。4. (2017?新课标川-11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极S8材料,a常用掺有石墨烯的电池反应为:16Li+xS8=8Li2S(2<x<8)。下列说法错误的是A. 电池工作时,正极可发生反应:2Li2?+

35、2Li+2e=3Li2$B. 电池工作时,外电路中流过mol电子,负极材料减重gC. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D. 电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多【答案】D【解析】A.由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx(2Wx<8)移可知负极锂失电子发生氧化反应,电极反应为:Li-e=Li+,Li"向正极,所以a是正极,发生还原反应:S+2e=S82Li2S+2Li,S82-+2Li+=Li2S8,3Li2&+2Li+2e-=4Li2S,2Li2$+2Li+2e-=3Li2S,2Li2$+2Li+2e=2Li2s2,据分析可知正极可发生反应:+2e-=3L

36、i2s,故A正确;B正确;B. 负极反应为:Li-e-=Li+,当外电路流过电子时,消耗的锂为,负极减重的质量为x7g/mol=,故C. 硫作为不导电的物质,导电性非常差,而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料,则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,故C正确;D. 充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2$量就会越少,故D错误;【考点】原电池和电解池的工作原理【专题】电化学专题【点评】本题考查新型电池,注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写,解答本题的关键是根据离子的流向判断原电池的正负极,题目难度中等w电解原理1(2017?天津-3)下列能量转化过程与氧化

37、还原反应无关的是A. 硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B. 锂离子电池放电时,化学能转化成电能C. 电解质溶液导电时,电能转化成化学能D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能【答案】A【解析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答。A. 光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;B. 发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;C. 发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;D. 发生氧化反应,故D不选.【考点】氧化还原反应;反应热和焓变;原电池与电解池;【专题】氧化还原反应专题;化学反应中的能量变化【点评】本题考查氧化还原反应,为高频

38、考点,把握发生的反应及反应本质为解答关键,注意能量变化的形式,题目难度不大。【解析】A、铝的阳极氧化法表面处理技术中,金属铝是阳极材料,故A正确;B、阴极不论用什么材料离子都会在此得电子,故可选用不锈钢网作为阴极,故B正确;C阴极是阳离子氢离子发生得电子的还原反应,故电极反应方程式为2H+2e=HU,故C错误;D在电解池中,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,故硫酸根离子在电解过程中向阳极移动,故D正确,【考点】电解原理【专题】电化学专题【点评】本题主要考查电解原理及其应用?电化学原理是高中化学的核心考点,学生要知道阳极与电池的正极相连发(2017? 新课标川 -11 ) 全a 常用掺有石墨烯的S

39、8生氧化反应,阴极与电池的负极相连发生还原反应。3.固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极材料,电池反应为:16Li+xSs=8Li2S(2<x<8)。下列说法错误的是A. 电池工作时,正极可发生反应:2Li2?+2Li+2e=3Li2SB. 电池工作时,外电路中流过mol电子,负极材料减重gC. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D. 电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多【答案】D【解析】A.由电池反应16Li+xS8=8Li2S(2<x<8)可知负极锂失电子发生氧化反应,电极反应为:Li-e=Li+,Li+移向正极,所以a是正极,发生还

40、原反应:S+2e-=S82-,S82-+2Li+=Li2S,3Li2$+2Li+2e-=4Li2S,2Li2S+2Li+2e-=3Li2S4,Li2s4+2Li+2e-=2Li2s2,据分析可知正极可发生反应:2Li2$+2Li+2e-=3Li2s,故A正确;B. 负极反应为:Li-e-=Li+,当外电路流过电子时,消耗的锂为,负极减重的质量为x7g/mol=,故B正确;C. 硫作为不导电的物质,导电性非常差,而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料,则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,故C正确;D. 充电时a为阳极,与放电时的电极反应相反,则充电时间越长,电池中的Li2$量就会越少,故D错误

41、;【考点】原电池和电解池的工作原理【专题】电化学专题【点评】本题考查新型电池,注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写,解答本题的关键是根据离子的流向判断原电池的正负极,题目难度中等.4.(14分)(2017?天津-7)某混合物浆液含有AI(OH)3、MnO和少量NaaCrCu。考虑到胶体的吸附作用使NaaCrCu不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答I和n中的问题.I.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1) 反应所加试剂NaOH的电子式为oB-C的反应条件为,3A1的制备方法称为o

42、oooooooooooooooo。D 与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2 生成,当(填序号)乙Cl 2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和TiO2?xHbO 的液态化合物,放热,该反应的热(2) 该小组探究反应发生的条件。反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2.由此判断影响该反应有效进行的因素有a.温度b.Cl-的浓度c.溶液的酸度(3)一种易水解成化学方程式为ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooon.含铭元素溶液的分离和利用(4) 用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是分离后含铭元素的

43、粒子是o室生成的物质为写化学式)。【答案】I.加嫩煨烧)电解法ac-12Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)H=-?moln.在直流电场作用下,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液。CrO4、Cr2ONaOH和H>【解析】(1)NaOH为离子化合物,电子式为,B为Al(OH)3,在加热条件下生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到铝。故答案为:;加热(或煅烧);电解法;(2) 反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度,故答案为:ac;(3) Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气

44、体和一种易水解成TiO2?xHbO的液态化合物,放热,由质量守恒可知还原性气体为CQ反应的化学方程式为2cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(1)+2CO(g),则2mol氯气反应放出的热量为(2/?=,所以热化学方程式为2c12(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(1)+2CO(g)H=-?mo1-。(4) 电解时,CrO广通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrC467891011+2H+Cr2O【答案】 AI2Q+2OH 2AIO2 +H.O减小石墨电极被阳极上产生的O2氧化 4CO2 +2H2O- 4e 4HCO +Q f H 2NHCI分解

45、产生的HCI能够破坏A1表面的AI2Q薄膜。【解析】以铝土矿(主要成分为AHO,含SiO2和Fe2。等杂质)为原料制备铝,由流程可知,力口 NaOH溶解时FezQ不反应,由信息可知SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀,过滤得到的滤渣为Fe2c3、铝硅酸钠,碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成AI(OH)3,过滤II得到AI(OH) 3,灼烧生成氧化铝,电解I为电解氧化铝生成 AI和氧气,电解II为电解Na2CO溶液, 结合图可知, 阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气,阴极上氢离子得到电子生成氢气,以此来解答。 “碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为AI2Q+2OH2AIO2+H2O,故答案为

46、:A3+20H -2AIO2 +H2(O8向“过滤I'所得滤液中加入NaHCO液,与NaAIQ反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为 OH >AIO2、CO2,可知溶液的pH减小,故答案为:减小; "电解I遑电解熔融 Al 2Q,电解过程中作阳极的石墨易消耗,因石墨电极被阳极上产生的Q氧化。故答案为:石墨电极被阳极上产生的 Q氧化;10由图知,阳极反应为4CO? +2H 2O- 4e 4HCO+Q f,阴极上氢离子得到电子生成Hb。故答案为:4CO? +2H 2O-4e 4HCO +Qf;11铝粉在1000c时可与N2反应制备AIN .在铝粉中添加少量 NHCI固体弁充分混合,有利于 AIN的制备,其主要原 因是NHCI分 解产生的HCI能够破坏AI表面的AI2O薄膜,故答案为:NHCI分解产生的HCI能够破坏AI表面的Al 2O薄膜。【考点】 铝及其化合物;铁及其化合物;硅及其化合物;电解原理;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;【专题】物质的分离提纯和鉴别【点评】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯方法、实验技能为解答的关键,侧重分析能力

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