备战高考化学培优专题复习化学反应与能量练习题

1、备战高考化学培优专题复习化学反应与能量练习题一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.碳酸镒是制取其他含镒化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化钱和菱 镒矿粉制备高纯度碳酸镒的工艺流程如图所示氯化校菱镒矿粉 fl混合研磨1 f 11 »恒词浸士澹浸出*氯化.V-跨却翦碳酸氢侵I I"碳酸镒产品一匡留卢篙 d谑禺七百 隆化随400 4so 500J50 MU熔烧温度/匕囱1熔烧温度对转i0.50 琉 55 680 0 目5 lil01251 即 zzXNlUCl）:山（镇矿松） 图2氯化镀用量对净出率的影响镒净出率的影响(4)净化除杂流程如下已知菱镒矿粉的主要

2、成分是MnCO3,还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表金属离子A13+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6回答下列问题：(1)混合研磨”的作用为(2)焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为 分析图1、图2,焙烧氯化钱、菱镒矿粉的最佳条件是 氧化剂X氨水浸出能一> |氧化|f |调pH除Fc、Al|f 佛Ca、Mg|一 净化液 已知几种物质氧化能力的强弱顺序为 (NH4)2SO8>KMnO4&g

3、t;MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选 择A. (NH4)2S2O8 B. MnO2C. KMnO4调节pH时，pH可取的范围为 (5)碳化结晶”过程中不能用碳酸钱代替碳酸氢钱，可能的原因是 【答案】加快反应速率MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3 T +C0 f +H2O温度为500 C ,且m(MnCO3)： m(NH4Cl)=1.10 B 5.2 < pH<8.8 CO2-水解程度大于 HCC3-,易生成氢氧化物沉 淀【解析】【分析】菱镒矿的主要成分为 MnCC3,加入氯化钱焙烧发生MnCC3+2NH4CLMnCl2+CC2 T +2NH3 T +H2CT ,

4、气体为二氧化碳和氨气、水蒸气，浸出液 中含MnCW FeC2、CaC2、MgCl2、AlCl3等，结合表中离子的沉淀 pH及信息可知，浸取液 净化除杂时加入少量 MnC2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+,净化液加入碳酸氢钱碳化结晶过滤得到碳酸镒，据 此分析解题。【详解】(1)混合研磨”可增大反应物的接触面积，加快反应速率；(2)根据流程，菱镁矿粉与氯化钱混合研磨后焙烧得到氨气、二氧化碳和Mn2+,主要化学反应方程式为： MnCC3+2NH4CLMnCl2+2NH3 T +CCT +H2C；(3)由图可知，镒的浸出率随着焙烧温度

5、、氯化钱与菱镁矿粉的质量之比增大而提高，到 500C、1.10达到最高，再增大镒的浸出率变化不明显，故氯化钱焙烧菱镁矿的最佳条件 是焙烧温度500 C,氯化俊与菱镁矿粉的质量之比为1.10;(4)净化过程：加入少量 MnC2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，加入 NH4F,除去Ca2+、Mg2+；最合适的试剂为 MnC2,氧化亚铁离子，反应的离子方程式为： MnC2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2C,且不引入新杂质，故答案为B;调节溶液pH使Fe3+, A13+沉淀完全，同时不使 Mn2+ 沉淀，根据表中数据可知调节溶液 pH 范围 5.2 <

6、pH8.8; 碳化结晶中生成 MnCC3的离子方程式为 Mn2+HCQ-+NH3 MnCC3(+NH4+,不用碳酸钱 溶液替代NH4HCQ溶液，可能的原因是碳酸俊溶液中的c(CH-)较大，会产生 Mn(CH)2沉淀。【点睛】考查物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，结合题目信息对流程的分析是本题的解题关键，需要学生有扎实的基础知识的同时，还要有处理信 息应用的能力，注意对化学平衡常数的灵活运用，综合性强。2.五氧化二钮常用作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工生产。一种以粗锐(主要 含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、AI2O3、SiQ等)为原料生产五氧化

7、二钮的工艺流程如 下：H户常蔻 门。溶就腐顿第和、H.口溶腓IIIIaim T 研嚼卜回上谑港盘布;-蠲ph横旗t> J沉机燃烧 r茂漱庭遒h已知：部分含钮物质的溶解情况：(YO) 2SQ易溶于水，VOSO可溶于水，NH4VO3难溶于水。部分金属离子c (Mn+) =0.1 mol/L形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表：电轼化物溶演pH开蛤海淀沈淀完企汨淀并蛤舒解诵淀完全解解后+ 38, 3L 52+8AKOH).* 44. 712. &回答下列问题：(I)研磨”的目的是一，酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为 。(2)加入NaCIO溶液，含锂元素的粒子发生反应的离子

8、方程式为。(3)向三颈烧瓶中加入 NaOH溶液时实验装置如图所示，虚线框中最为合适的仪器是(填标号)，调节溶液的pH范围为，滤渣b为(写化学式)。MnuffAnvT(4)实验显示，沉钮率的高低与温度有关，如图是沉钮率随温度的变化曲线，则沉钮时的 加热方法为。温度高于80 C,沉钮率下降，其可能原因是 10C加做率胸【答案】增大固体与酸溶液的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率V2O5+H2SC4=(VO2)2SC4+H2O 2VC2+CIO+H2O=2VO2+C+2H+ D 4.7 w pH7.8 Fe(OH3、盐酸王水气体I 气体IIAl(OH)水浴加热(热水浴)温度高于80C, NH4

9、+水解程度增大成为主要因素，由于NH4+浓度减小，沉机率下降【解析】 【分析】粗钮(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、AI2O3、SiO2等)经过研磨粉碎，加入硫酸进行 酸浸，VO5、V2O4,还有少量Fe3O4、AI2O3被硫酸溶解形成含有 VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、 Al .阅读下列材料，并完成相应填空 铝(Pd)是一种不活泼金属，性质与钳相似。在科研和工业生产中，含铝催化剂不仅用途 广泛，且用量大，因此从废催化剂中回收铝具有巨大的经济效益。已知废催化剂的主要成 分是铝和活性炭，还含有少量铁、锌。工业上采用如下流程从废催化剂中提取铝。+的浸出液，由于 SiO2不

10、与硫酸反应，经过滤后，得到的滤渣a为SiQ,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液，向滤液a中加入具有强氧化性的 NaClO溶液，将滤液 中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH值，将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，过滤后得到的滤渣 b为Fe(OH)s、Al(OH)3、滤 液b为主要含有VO2+的滤液，加入饱和氯化俊溶液，使VO2+转化为NH4V03沉淀，对生成的NH4VO3沉淀高温煨烧，获得 V2O5,据此分析解答。【详解】(l)研磨”可将块状固体变为粉末状，目的是增大固体与酸溶液的接

11、触面积，加快反应速 率，提高原料的利用率；酸溶”时V2O5被硫酸溶解形成 V02+,发生反应的化学方程式为V2O5+H2SQ=(VO2)2SQ+H2O；(2)根据分析，向滤液 a中加入具有强氧化性的NaClO溶液，将滤液中的 V02+、Fe2+氧化为V02+、Fe3+,含锂元素的粒子发生反应的离子方程式为2VO2+ClO-+H2O=2VO2+C+2H+；(3)加入氢氧化钠溶液，调节溶液 pH值，将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉 淀除去，根据部分金属离子c(Mn+)=0.1 mol/L形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系表格数据可知，pH值为2.8时，Fe(O

12、H)3完全沉淀，pH值为4.7时，Al(OH)3完全沉淀，pH 值为7.8时，Al(OH)3开始溶解，调节溶液的 pH范围为4.7 WpH7.8,滤渣b为Fe(OH)3、 Al(OH)3,向三颈烧瓶中加入 NaOH溶液时，虚线框中最为合适的仪器是恒压漏斗，能保证 仪器内外压强相等，使氢氧化钠溶液顺利流下，答案选 D；(4)由图像可知，当温度为 80 c左右钮的沉淀率最高，酒精灯的火焰温度太高，不能直接用 酒精灯加热，则在该温度下加热方法应使用水浴加热；沉钮过程中使用的是饱和氯化俊溶 液，俊根离子可水解，温度越高水解程度越大，钱盐不稳定，受热易分解生成氨气，温度 高于80 C , NH4+水解程

13、度增大成为主要因素，溶液中NH4+浓度减小，使沉钮率下降。(1)气体I的化学式为 ,酸溶I的目的是 ( 2 )王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，其体积比为 。残渣与王水发生的反应有：a. Pd + HCl+ HNO3 f b. (写出化学方程式并配平)。(3)若用足量的烧碱吸收气体II ，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、 、 、 。(4)写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式： 。使用甲醛还原铝的化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是。( 5 )操作I 的名称是 ，溶液 I 可能含有的有机离子为 。( 6 )有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化

14、剂在700 下进行灼烧，同时不断通入空气，其目的是 。【答案】H2 除去铁、锌等杂质1:3 C+4HNO3= CQT+4NO2T+2H2O NaNQ NaNO2Na2CQ HCO3- + H+=H2O + CQ f酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化过滤 HCOO (甲酸根离子) 除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗(必须涉及炭的除去)【解析】【分析】酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气，过滤出的残渣用王水溶解，然后通过碳酸氢钠调节pH ，最后通过甲醛还原得到金属钯，据此解答。【详解】( 1)铁和锌能与盐酸反应产生氢气；废催化剂的主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌，而实验的目的是从废催化剂中提取钯，

15、所以酸溶I 的目的是除去铁、锌等杂质；( 2)王水是浓硝酸与盐酸按体积比 1 ： 3 的混合物，浓硝酸具有氧化性，能将碳氧化生成二氧化碳，本身被还原成一氧化氮，反应的方程式为：C+4HNO3= CO2 T+4NO2T +2H2。；(3)氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式：2NO2+2NaOH= NaNO3+NaNO2+H2O,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,同时氢氧化钠过量，所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、 NaNO3、 NaNO2、 Na2CO3；(4)NaHCQ能和盐酸发生反应，离子方程式为：HCQ-+H+=H2O+CQT ,甲醛具有还原性，酸性条件下，甲醛会

16、被硝酸氧化；( 5) 金属钯不溶于水，利用过滤的方法分离，甲醛会被硝酸氧化生成甲酸，所以溶液I 可能含有的有机离子为 HCOO-；( 6) 由于废催化剂中的含有活性炭，不断通入空气，能除去活性炭，同时减少王水的消耗。4 化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、 钾肥。(1)普钙是磷肥，它的有效成分是(写化学式)。(2)尿素是一种含氮量较高的氮肥，工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反应生成氨基甲酸镂(H2NCOONH),再使氨基甲酸镂脱水得到尿素。反应的化学方程式为 、 。(3)农谚说的 “粪和肥，肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效

17、。请你说明其中的化学原理:(4)合成氨是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下:从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作?+ H2O显碱性,Ca(H2PQ)2 H2O 2NH3+ CO2 加热机lJj H2NCOONH WNCOONHl 加热一 H2NCONH2粪尿最终转化为钱盐，而草木灰的有效成分为K2CO3, K2CO3受潮后水解为KOH,NH4+与OH可发生反应生成NH3逸出而降低肥效从原因来讲，许多化学反应是 可逆反应，转化率低；从结果来说，循环操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本；从工艺设计来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角

18、度来说，实现全封闭生产，控制废弃物排放【解析】【分析】(1)普钙的有效成分是磷酸二氢钙；(2)氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸俊，氨基甲酸俊脱水生成尿素和水；(3)农谚说的 粪和肥，肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效，粪尿最终转化为俊盐，而草木灰的有效成分为K2CO3, K2CQ受潮后水解为 KOH,显碱性，NH4+与OH可发生反应生成 NH3逸出而降低肥效；(4)可从生产成本(原料的利用率卜生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。【详解】(1)普钙的成分为 Ca(H2PO4)2 H2O与CaSQ,其有效成分为 Ca(HzPQ

19、)2 H2。故答案为：Ca(HzPQ)2 H2O；2NH3 +(2)由题中信息，氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸俊，氨基甲酸俊脱水生成尿素和水，利用原子守恒可直接写出反应的方程式:CO2 加热加LH2NCOONH, H2NCOONK 加拄 H2NCONH2+ H2。故答案为:2NH3 +CO?3热加"JH2NCOONH, H2NCOONK 加拄 H2NCONH2+ H2。；(3)农谚说的 粪和肥，肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效，粪尿最终转化为俊盐，而草木灰的有效成分为K2CQ3, K2CQ受潮后水解为 KOH,显碱性，NH4+与OH可发生反应生成 NH

20、3逸出而降低肥效；故答案为：粪尿最终转化为钱盐，而草木灰的有效成分为K2CO3, K2CO3受潮后水解为 KOH,显碱性，NH4+与OH可发生反应生成 NH3逸出而 降低肥效；(4)从反应特点来说，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从能源利用及经济方法来说，循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺流程来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排放；故答案为：从反应特点来说，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从能源利用及经济方 法来说，循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺流程来说，循环操 作有利于连续化生产、减少工序；从

21、环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排 放。【点睛】本题考查化学反应方程式的书写、化工生产等知识点，注意（3）中运用盐水解知识进行解释。难点（4）可从生产成本（原料的利用率卜生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分 析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。5.以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜的工艺流程如图所示:回答下列问题：（1）若要提高辉铜矿煨烧效率可采取的措施有（填两种）。（2）气体X的主要成分是 （填化学式），写出该气体的一种用途（3）蒸氨过程总反应的化学方程式是 。（4）溶液E与NazCQ溶液反应制取 Cu2（OH）2CO3的离子反应方程式为 。（5）某实验小组研究溶液 E与Na2C

22、O3溶液加料顺序及加料方式对产品的影响，实验结果 如下：实验 序号加料顺序及方式沉淀颜色沉淀品质产率/%1溶液E 一次加入NazCQ溶液中并迅速搅拌浅蓝色品质较好87.82溶液E逐滴加入Na2CQ溶液中并不断搅拌暗蓝色品质好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液 E中并迅速搅拌浅绿色品质好96.74Na2CO溶液一次加入溶液 E中并不断搅拌浅蓝色品质较好102.7由上表可知制取CU2（OH）2CO3最佳加料顺序及加料方式是（填序号）。【答案】减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煨烧温度、增大。2浓度等 S。制备硫酸、漂白剂、防腐剂等Cu（NH3）4C12+H2O CuO+2HClT +4NHT 2Cu

23、f+2CQ2-+H2O=CU2（OH）2CO3 J +CQ T 3【解析】【分析】辉铜矿通入氧气充分煨烧，生成二氧化硫气体，固体 B主要为CuO、Fe2O3,加入盐酸得到 含有Cu2 Fe3+的溶液，加入过量氨水，可得到Cu(N%)4产和Fe(OH, Cu(NH3)4产经加热可得到CuO,加入酸酸化得到 Cu2+,经浓缩后在溶液中加入碳酸钠可得到碱式碳酸铜，以 此解答该题。【详解】(1)通过粉碎辉铜矿减小辉铜矿颗粒大小、适当提高煨烧温度、增大02浓度等措施均可提高辉铜矿燃烧效率；(2)Cu2s可与氧气反应生成二氧化硫，则气体X的主要成分是SQ, SQ是酸性氧化物，有漂白性、还原性，则利用SQ制

24、备硫酸、漂白剂、防腐剂等；蒸氨过程Cu(NH3)42+经加热可得到CuO,反应的方程式为Cu(NH3)4Cl2+H2O刍 CuO+2HCl T +4NHT ；(4)向含有Cu2+的溶液中滴加 Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的离子反应方程式为2Cu2+2CQ2-+H2O=Cu2(OH)2COU +CQ T ；(5)由图表信息可知 Na2CO3溶液一次加入溶液 E中并迅速搅拌，获得浅绿色的碱式碳酸铜，品质好，且产率高，故制取Cu2(OH)2CQ最佳加料顺序及加料方式是实验序号3。6.依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s尸CF+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下

25、列 问题：(1)电极X的材料是 ；电解质溶液 Y是；(2)银电极上发生的电极反应式为 ;(3)外电路中的电子是从 一;(4)当有1.6 g铜溶解时，银棒增重 g。【答案】Cu AgNQ Ag+e-=Ag X戚 Cu) Ag 5.4【解析】【分析】(1)根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，作负极，Ag作正极，电解质溶液为含有银离子的可溶性银盐溶液；(2)银电极上是溶液中的 Ag+得到电子发生还原反应；(3)外电路中的电子是从负极经导线流向正极；(4)先计算Cu的物质的量，根据反应方程式计算出正极产生Ag的质量，即正极增加的质量。【详解】根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，Cu作负极，

26、则Ag作正极，所以X为Cu,电解质溶液为 AgNO3溶液；(2)银电极为正极，正极上 Ag+得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为：Ag+e-=Ag；(3)外电路中的电子是从负极Cu经导线流向正极Ag;m 1.6g(4)反应消耗1.6 g铜的物质的量为n(Cu)=- =0.025 mol,根据反应方程式M 64g / mol2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知：每反应消耗 1 mol Cu,正极上产生 2 mol Ag,则 0.025 mol Cu 反应，在正极上产生 0.05 mol Ag ,该 Ag 的质量为 m(Ag)=0.05 mol x 108 g/mo

27、l=5.4 g,即正极银棒增重 5.4 go【点睛】本题考查原电池原理，明确元素化合价变化与正负极的关系是解本题关键，计算正极增加 的质量时，既可以根据反应方程式计算，也可以根据同一闭合回路中电子转移数目相等计 管畀O7.在我国南海、东海海底均存在大量的可燃冰(天然气水合物，可表示为CH4卜H2O)。2017年5月，中国首次海域可燃冰试采成功。2017年11月3日，国务院正式批准将可燃冰列为新矿种。可燃冰的开采和利用，既有助于解决人类面临的能源危机，又能生成一系 列的工业产品。(1)对某可燃冰矿样进行定量分析，取一定量样品，释放出的甲烷气体体积折合成标准状况 后为166 m3,剩余H2O的体积

28、为0.8m3,则该样品的化学式中x=。(2)已知下表数据，且知 H2O(l)=H2O(g) zH=+41 kJ mol 1化学键C- HO=OC=OH O键能 / kJ mol 1413498803463用甲烷燃烧热表示的热化学方程式为(3)甲烷燃料电池相较于直接燃烧甲烷有着更高的能量转化效率，某甲烷燃料电池，正极通入空气，以某种金属氧化物为离子导体(金属离子空穴中能传导O2-),该电池负极的电极反应式为。(4)甲烷与水蒸气重整制氢是工业上获得氢气的重要手段。若甲烷与脱盐水在一定条件下反应生成H2,同时得到体积比为 1:3的CC2和CO,该反应的化学方程式为。混合气体中的 CO2可用浓氨水脱除

29、，同时获得氮肥NH4HCO3,该反应的离子方程式是【答案】6CH(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)用-892 kJ mol -1CH4-8e-+4O2-=CQ+2H2O 4CH4+5H2O=CO2+3CO+13H 2 NH3 H2O+CQ=NH4+HCO 3(1)n(CH4)=3166 10 L22.4L/mol3166 1022.4n(H2O)=0.8 106g =0.8 10618g/mol 18c 1 166 103 0.8 106n(CH4):n(H2O)=:= 1:6,所以x=6,故答案为：6;22.418(2)由表格可知 CH(g)+2O2(g)=CO(g)+2H2

30、O(g)的用(4X 413+2 X 498-2 X 803 X -4 X 463kJmol-1= -810 kJmol-1,又因为 H2O(l)=H2O(g) AH=41 kJ mol 1 ,将-2x得：CH4( g)+2O2( g) =CO2( g)+2H2O(l) AH= (-810-2 X 41kJ mol 1 = -892 kJ mol -1,故答案为：CH4( g) +2O2( g) =CO2( g) +2H2O(l) AH= -892 kJ mol -1;(3)甲烷在负极失电子，被氧化，结合电解质、原子守恒、电荷守恒可得负极反应为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O,故答案

31、为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O ；(4)由已知可知道，反应物为甲烷和水，生成物为氢H2、CO和CO2,结合CO2和CO的体积比为1:3可得方程式为：4CH 4 +5H 2O=CO 2 +3CO+13H 2 。二氧化碳和氨水反应生成NH4HCO3的离子方程式为：NH3 H2O+CO2=NH4+ HCO 3 ,故答案为:4CH 4+5H 2O=CO 2 +3CO+13H 2 ; NH3 H2O+CO2=NH4+HCO 3。【点睛】燃料电池电极反应的书写：燃料在负极失电子，。2在正极得电子。8 .高铁电池是一种新型可充电电池该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总 fa!反应

32、为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH"+2Fe(OH)3+4KOH。(1)高铁电池的负极材料是 一。(2)放电时，正极发生 (填 氧化”或 还原”)反应；负极的电极反应式为 _。(3)放电时，_ (填 正”或 负”)极附近溶液的碱性增强。【答案】Zn还原 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正【解析】【分析】放电时该装置相当于原电池，根据原电池有关原理进行解答。【详解】(1)电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时的总反应方程 式可知，负极材料应为 Zn。答案为：Zn。(2)原电池放电时，正极得到电子发生还原反应，负极材料为锌，失电子发生氧化反应，

33、由总反应可知溶液为碱性，所以负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。答案为：还原；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。(3)放电时KzFeQ中的Fe的化合价由+6价变为+3价，发生还原反应，电极反应式为: FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,正极上生成氢氧根离子导致溶液中氢氧根离子浓度增大， 溶液的碱性增强。答案为：正。9 .氮的单质及其化合物性质多样，用途广泛。完成下列填空：科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CQ和N2：2NO+2COL2CO2+N2+Q(Q> 0)。在某温度下测得该反应在不同时间的CO浓度如下表：浓度

34、(mol/L)时间(s)012345c (CO)3.60 X 1033.05X10-32.85 X 1032.75 X10-32.70 X 1032.70X 10-3(1)该反应平衡常数 K的表达式为；温度升高，K值(选填增大“减小”不变”)；前2s的平均反应速率v (N2) =；若上诉反应在密闭容器中发生，达到平衡时能 提高NO转化率的措施之一是一。(2)工业合成氨的反应温度选择500c左右的原因是 一。(3)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨，反应在一定条件下已达到平衡的标志是一。A. N2、H2、NH3的浓度之比为1： 3： 2B.容器内的压强保持不

35、变C. N2、H2、NH3的浓度不在变化D.反应停止，正、逆反应的速率都等于零(4)常温下向1molHCl的稀盐酸中缓缓通入 1molNH3 (溶液体积变化忽略不计)，反应结 束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是；在通入NH3的过程中溶液的导电能力 (选填变大“变小“几乎不变”)2c CO2 c N2，【答案】 K 二2 减小 1.875-4moO(L s)增大压强(或其它合理答c NO c CO案)催化剂在500 c左右具有最佳活性BC c(C)> c(NH4+)>c(H+)>c(OH)几乎不变【解析】【分析】Ac(1)根据平衡常数和化学反应速率(v=)的相关公式进行计算；A

36、t(2)工业合成氨的反应温度选择500c左右的主要原因是催化剂在500c左右具有最佳活性；(3)根据化学平衡状态的特征判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的 浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的 物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡 状态；(4)二者恰好反应生成氯化钱，水解方程式为NH4+H2O- NH3.H2O+H+,溶液呈酸性，进行分析。【详解】(1)平衡常数等于生成物浓度的系数次哥之积除以反应浓度系数次哥之积，根据反应2c CO2 c N22NO(g)+2CO(g)画丝2CO2(g)+N2

37、 (g),平衡常数 K 22；该反应为放热反应，温度升高时平衡逆向移动，所以平衡常数减小；根据速率之比等于各物质系数比可知：v(co)=噂=(3.60 10-3-2.85 10-3)/2=3.75 10-4mol/(L s),前 2s 内的平均反应速率v(N2)=v(CO)/2=1.875 X彳0nol/(L s) ； 一氧化氮的转化率变大，说明平衡正向移动可以通2c CO2 c N2过增大压强，使平衡正向移动，故答案为：K 、2 ；减小；1.875 X 10c2 NO c2 CO4mol/(L s)-；增大压强(或其它合理答案)；(2)工业合成氨的反应温度选择500c左右的主要原因是催化剂在

38、500c左右具有最佳活性，故答案为：催化剂在500 c左右具有最佳活性；A.浓度之比为1: 3: 2,并不是不变，不能判断是否平衡，A项错误;B.反应正向进行，体积减小，当压强不变时，已经到达平衡，B项正确;C.N2、H2、NH3的浓度不再变化，已经到达平衡，C项正确;D项错误；故答案为:D.可逆反应达到平衡时，正、逆反应的速率相等，但不会等于零,BC;(4)二者恰好反应生成氯化钱，水解方程式为NH4+H2O- NH3.H2O+H+,溶液呈酸性，即c(H+)>c(OH),根据溶液呈电中性有：c(NH4+)+c(H+尸c(OH)+ c(C)，因为 c(H+)>c(OH),所以 c(C

39、)> c(NH4+),故离子浓度大小关系为：c(Cl-)> c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；溶液中离子浓度几乎不 变，所以导电能力几乎不变，故答案为：c(Cl-)> c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);几乎不变。【点睛】本题易错点(3)注意平衡状态的判断，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该 物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。10.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol L-1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6mol L-1的氢氧化钠溶液中，如图所示

40、。甲(1)写出甲池中正极的电极反应式_。(2)写出乙池中负极的电极反应式_。(3)写出乙池中总反应的离子方程式_。(4)如果甲与乙同学均认为构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出活动性更强，而乙会判断出活动性更强(填写元素符号)。(5)由此实验，可得到如下哪些结论正确()A.利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析(6)上述实验也反过来证明了直接利用金属活动顺序判断原电池

41、中的正负极”这种做法_(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_(如可靠，此空可不填)。【答案】2H+ + 2e-=H2 f 2Al+ 8OH- 6e-=2AlO2-+ 4H2O 2Al+ 2OH- + 2H2O=2AlO2- + 3H2 fMg Al AD不可靠 将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极【解析】【分析】甲同学依据的化学反应原理是Mg+ H2SO4=MgSO4+ H2T ,乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2f。由于铝与碱的

42、反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。判断原电池的正极、负极要依据实验事实。【详解】(1)甲中镁与硫酸优先反应，甲池中正极上氢离子得电子产生氢气，电极反应式为：2H + 2e-=H2 T ；(2)乙池中负极上铝失电子在碱性条件下生成A1O2-,电极反应式为2A1+8OH- 6e-=2AlO2-+ 4H2O；(3)乙池中铝与氢氧化钠反应，镁与氢氧化钠不反应，总反应的离子方程式为：2A1 +2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 T ；(4)甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、 乙中铝活动性强，故答案为：Mg; Al;(5) A.根据甲、乙中电极反应

43、式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故 A正确；B,镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故 B错误；、C.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价 值，故C错误；D.该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故 D正确；故选AD;(6)上述实验也反过来证明了直接利用金属活动顺序表判断原电池中的正负极”这种做法不可靠。可行实验方案如：将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电 池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极。【点睛】本题考查了探究

44、原电池原理，明确原电池中各个电极上发生的反应是解本题关键，注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极，要根据失电子难易程度确定负极，为易错点。利用 原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质；该实验还说明化学研究对象复 杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析。11.如图所示，A、B、C三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuC2溶液。(1) A、B、C三个装置中属于原电池的是 (填标号)。(2) A池中Zn是一极，电极反应式为 ；A中总反应的离子方程式(3) B池中总反应的方程式为(4) C池中Zn是极，发生反应，电极反应式为 ；反应过程中，CuC2溶液浓度（填“变大” “变小”或“不变

45、”）。【答案】A 负Zn- 2e-=Zn2+Zn+ Cu A、B、C三个装置中，没有外接电源的属于原电池。 A池中，相对活泼的金属作负极，电极反应式为金属失电子生成金属离子；A中总反应为负极金属与电解质发生氧化还原反应。 B池中总反应为电解氯化铜。 C池中，与正极相连的电极为阳极，阳极失电子发生氧化反应；通过分析两电极反应，可确定反应过程中，CuC2溶液浓度变化情况。【详解】(1) A、B、C三个装置中，没有外接电源的属于原电池，则原电池是 Ao答案为:A;(2) A池中，相对活泼的金属是 Zn, Zn是负极，电极反应式为 Zn - 2e-=Zn2 ； A中总反应=Zn2+CuCuC2Cu+C

46、2 T阴还原Cu2+ 2e-=Cu 不变【解析】的离子方程式为 Zn+ Cu2+=Zn2+ Cu。答案为：负；Zn- 2e-=Zn2 ; Zn+ Cu2 =Zn2 + Cu；(3) B池中总反应，就是电解氯化铜的反应，方程式为CuC2 蝇 Cu+C2 "答案为:CuC2 耳其 Cu+C2T ;(4) C池中，与负极相连的电极为阴极，Zn与电源负极相连，是阴极，得电子，发生还原反应，电极反应式为 Cu2+2e-=Cu；反应过程中，阳极 Cu-2e-=Cu2+,生成的Cu2+与阴极 消耗的Cu2+物质的量相等，则 CuC2溶液浓度不变。答案为：阴；还原；Cu2+ + 2e-=Cu；不变。

47、【点睛】不管是原电池还是电解池，解题的切入点都是电极的判断。通常，原电池的负极金属材料 都会失电子生成阳离子；而电解池的阳极材料是否失电子，则要看其是否为活性电极。若 阳极为活性电极，则在电解时阳极材料失电子；若为惰性电极，则阳极发生溶液中阴离子 失电子的反应。12. I .某实验小组对 H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同的粉末状和块状的MnO2分别加入盛有15 ml5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如下：MnO2触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间粉末状很烫剧烈反应，带火星的木条复燃3.5min块状微

48、热反应较慢，火星红亮但木条未复燃30min(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式： 。(2)实验结果表明，催化剂的催化效果与 有关。(3)某同学在10 mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化镒，放出气体的体积(标准状况) 与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是 。V/BLtb Ln.某反应在体积为 5L的恒容密闭容器中进行，在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A, B, C均为气体，且A气体有颜色)。(4)该反应的的化学方程式为 。(5)反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为 。(6)能说明该反应已达到平衡状态的是 。a. v(A尸2v(B)b.容器内各物

49、质的物质的量相等c. v逆(A)=vf(C) d容器内气体的颜色保持不变 (7)由图求得平衡时 A的体积分数 。I二三修£延弃。！2 加冲【答案】2H2O2旦迪叁2H2O + 02T 催化剂的表面积C 2A + B- 2C 0.1mol(Lmin)cd 37.5%【解析】【分析】I . (1)二氧化镒是过氧化氢分解的催化剂，由带火星木条复燃，可知产物，由此可写出 方程式；(2)由实验现象可知催化剂作用大小的影响因素；(3) A、B、C三点的斜率代表反应速率，斜率越大，反应速率越大；n . (4)从物质的物质的量的变化趋势判断反应物和生成物，根据物质的物质的量变化值 等于化学计量数之比

50、书写化学方程；(5)化学反应速率是单位时间内浓度的变化，据此可求得反应速率；(6)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分浓度不再变化，若存在有色物质，则有色物质的颜色也不再变化，据此对各选项进行判断；(7)根据平衡时A的物质的量 平衡时气体总物质的量,可求得平衡时A的体积分数.(1)上述实验中发生反应的化学方程式为:MnO22H2O2 = 2H2O + O2；(2)时间少，则反应速率快，则实验结果表明，催化剂的催化效果与催化剂的表面积有关，故答案为：催化剂的表面积；(3)由图可知，曲线斜率变小，反应速率减小，则 A、B、C三点所表示的反应速率最慢 的是C,故答案为:C;n. (4)由

51、图象可以看出， A、B的物质的量逐渐减小，则 A、B为反应物，C的物质的量 逐渐增多，所以 C为生成物，当反应到达 2min时， n (A) =2mol, n (B) =1mol, n(C) =2mol,化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则A n(A) : n (B) ： n (C) =2： 1： 2,故答案为：2A+B ； 2C ;(5)由图象可以看出，反应开始至2分钟时， n (B) =1mol, B的平均反应速率为：1mol5L2min =0.1mol/ (L?min),故答案为:0.1mol/ (L?min)；(6) a. v (A) =2v (B)不能说明正反应

52、和逆反应的关系，故无法判断反应是否达到平衡，故a错误；b.容器内各物质的物质的量相等，不能说明各组分的浓度不再变化，无法判断是否达到平衡状态，故b错误；c.在该反应中A和C的计量数相等，当 v逆（A） =丫正（C）时，正逆反应速率相等，说明反应已达平衡状态了，故 c正确；d.只有A为有色物质，当容器内气体的颜色保持不变，说明各组分的浓度不再变化，该反应已经达到平衡状态，故 d正确；故答案为：cd;（7）由图象可知：达平衡时 A的物质的量为3mol,平衡时总物质的量为1mol+3mol+4mol=8mol ,所以A的体积分数为平衡时A的物质的量 平衡时气体总物质的量_ 3mol8mol100%=

53、37.5% ,故答案为:37.5%;同一化学反应、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比，据此可以求用不 同物质表示的反应速率，也可通过不同物质的反应速率之比来反求反应方程式；某物质的x（X可以是质量，体积等）分数 =某?的X 100%。心、日勺X13.在一定温度、压强下，向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应：N2 +3H22NH3 H<0。 I（1）反应开始阶段，V（正）（填“>”或 <旦"）谜），随后V（正）逐渐（填 增大”或减小”，下同），V（逆）逐渐,反应达到平衡时，V（正）（填“>”或<”二”）迹）。（2）达到平衡后，若正反应速

54、率用v（N2）表示，逆反应速率用 v' 2廊|示，则V（N2） =v'（H2）。下列措施中不能加快反应速率的是 （填字母）。A.其他条件不变时，压缩容器体积B.其他条件不变时，升高反应体系温度C.使用合适的催化剂D保持容器体积不变，充入一定量的氨气（4）写出合成氨反应N2+3H2 2NH3的平衡常数表达式：21c2 NH3【答案】 > 减小增大 =-D K= 33c N2cH2【解析】【详解】在一定温度、压强下，向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应：N2+ 3H2" 2NH3H<0O（1）反应开始阶段，反应物的浓度较大，反应正向进行，v（正）>v（逆），随后反应物浓度降低，生成物浓度增大，v（正）逐渐减小，v（逆）逐渐增大，反应达到平衡时，V（正尸v（逆）；(2)达到平衡后，若正反应速率用v(N2)表示，逆反应速率用 v' 2廊!示，因正逆反应速率相 一 11等，则 V(N2)= v (H2)= V'(H2)；33(3)A.其他条件不变时，压缩容器体积，相当于增大压强，化学反应速率增大，选项A不选；B.其他条件不变时，升高反应体系温度，活化分子数目增多，反应速率加快，选项B不选；C使用合适的催化剂，降低反应的活化能，活化分子数目增多，化学反应速率加快，选项C不选；D.保持容器体积不变，充入一定