2024届高三化学一轮复习 化学能与电能专项练习（含答案）

2024届高三化学一轮复习化学能与电能专项练习一、选择题（共17题）1．下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确的是A．钢铁在潮湿的空气中易腐蚀B．钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀C．腐蚀使钢铁色泽、外形等发生变化D．一般情况下，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显2．关于下图所示装置，下列说法正确的是A．该装置能将电能转化为化学能B．电子由铜片通过导线流向铁片C．铁片上发生的反应为Cu2++2e-===CuD．负极上发生的是氧化反应3．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，工作原理如图所示。下列有关说法错误的是A．阳极可发生电极反应：B．阴极附近溶液的pH减小C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜D．I、II分别是淡水、浓海水出口4．化学用语是学习化学的重要工具，下列表示物质变化的化学用语或叙述中，正确的是A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl——2e—=Cl2↑B．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e－==Cu2+C．101Kpa时，H2的热值为-142.75KJ/g，则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+1/2O2(g)=H2O(l)；ΔH=－142.75KJ/molD．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe—2e—＝Fe2+5．下列有关电化学的示意图正确的是ABCD原电池粗铜的精炼铁片镀锌验证NaCl溶液含酚酞电解产物A．A B．B C．C D．D6．甲、乙两组同学利用如下两反应（K为25℃时的平衡常数）设计成原电池（装置如图）。①AsO43—+2I－+2H+AsO33－+I2+H2OK1=14.2②2Fe3++2I－2Fe2++I2K2=1.1×108左池溶液都相同（KI-I2溶液），右池溶液不同：甲组为Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液，乙组为FeCl3和FeCl2的混合溶液。当电流表指针指向零点后再改变右池的条件，改变的条件及电流表指针偏转情况记录如下：操作电流表指针偏转情况甲组若滴加浓盐酸偏向左方若滴加浓NaOH溶液偏向右方乙组若滴加浓FeCl2溶液不偏转若滴加浓FeCl3溶液偏向左方则下列叙述错误的是A．同温同浓度时，氧化性：Fe3+＞AsO43—B．与反应②比较，反应①平衡常数小，可逆程度大C．左池中滴加淀粉溶液变蓝色，再加入足量FeCl2固体，蓝色会褪去D．甲组在右池加入浓NaOH溶液，此时石墨Ⅱ为负极，AsO33—被氧化7．某同学欲在铜钥匙上镀锌，下列有关说法正确的是A．用铜钥匙作阳极，碳棒作阴极，溶液作电解质溶液B．Zn与铜钥匙用导线相连插入溶液中C．Zn作阳极，铜钥匙作阴极，溶液作电镀液D．在电镀过程中，溶液中的浓度减小，浓度增大8．对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池，下列有关说法中，不正确的是A．Zn是负极B．电子由Zn经外电路流向CuC．溶液中H+向负极移动D．Zn电极反应：Zn－2e－==Zn2+9．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法正确的是A．人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞B．浓硫酸溶于水，体系的温度升高，该过程属于放热反应C．常温下浓硝酸与铝不发生反应，所以可用铝制容器存放浓硝酸D．碱性锌锰电池的比能量小，能提供较大电流并连续放电10．有一硝酸盐晶体，其化学式为M（NO3）x•nH2O，相对分子质量为242g/mol,取1.21g该晶体溶于水，配成100mL溶液，将此溶液倒入下图所示装置中，用石墨作电极进行电解，当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出。在A极得到金属0.32g．下列说法正确的是（

）A．金属M的摩尔质量为64B．x=4C．n=3D．C极发生还原反应11．日本产业技术综合研究所发布的锂空气电池的设计构思是负极采用金属锂条，中间设有用于隔开正极和负极的锂离子固体电解质，正极的水性电解液使用碱性水溶性凝胶，与由微细化碳和廉价氧化物催化剂形成的正极组合，既可以用作充电电池也可用作燃料电池使用，结构如图所示。下列有关该锂空气电池说法不正确的是A．电池放电时，Li+穿过隔膜向b极移动得到LiOH溶液B．放电时，外电路的电子由a经外电路流向bC．充电时，a电极的电极反应为：Li++e-═LiD．放电时，b极发生的电极反应为O2-4e-+2H2O═4OH-12．由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池，以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质，铝和二氧化锰­石墨为两极，其电池反应为Al＋3MnO2＋3H2O=3MnO(OH)＋Al(OH)3。下列有关该电池放电时的说法不正确的是()A．二氧化锰­石墨为电池正极B．负极反应式为Al－3e－＋3NH3·H2O=Al(OH)3＋3C．OH－不断由负极向正极移动D．每生成1molMnO(OH)转移1mol电子13．如图装置中发生反应的离子方程式：Cu+2H+=Cu2++H2↑，下列说法正确的是A．a、b不可能是同种材料的电极B．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸C．该装置可能是a、b未形成闭合回路，电解质溶液是稀硝酸D．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸14．化学与生产、生活、社会密切相关，下列说法中不正确的是（）A．合金材料中可能含有非金属元素B．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈C．马口铁(镀锡)的表面一旦破损，铁腐蚀加快D．神舟10号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料是单晶硅15．近年来，随着电子设备、电动工具、小功率电动汽车等迅猛发展，钠离子电池有望取代锂离子电池成为未来化学电源的新宠。新一代钠电池的反应为NaxMnO2+Na3SbNayMnO2+Sb(未配平)，该电池以含Na+的导电固体为电解质，下列说法合理的是A．合金Na3Sb，Na显+1价，Sb显-3价B．放电时每消耗1molNa3Sb，有3molNa+从正极移向负极C．可用饱和食盐水代替导电固体电解质D．放电时正极反应式为NaxMnO2+(y-x)e-+(y-x)Na+==NayMnO216．将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是A．盐桥中的Cl-向乙烧杯方向移动 B．盐桥中有电子通过C．乙中的铜棒逐渐变细 D．片刻后可观察到滤纸a点变红色17．下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是A．铜片、铜片、稀硫酸B．铜片、石墨棒、硝酸银溶液C．锌片、铜片、稀硫酸D．铜片、银片、FeCl3溶液二、综合题（共6题）18．将银电极插入298K的1.000×10-1mol·L-1NH4NO3和1.000×10-3mol·L-1AgNO3混合溶液中，测得其电极电势φ随溶液pH的变化如下图所示。已知氨水的解离常数Kb为1.780×10-5，理想气体常数R=8.314J·mol-1·K-1，法拉第常数F=96500C·mol-1

(1)计算298K中银电极的标准电极电势φ___________。(2)计算银氨配合物离子的逐级稳定常数K1和K2___________。(3)利用银离子的配合反应设计一个原电池，其电池反应方程式为：Ag+(aq)+2NH3(aq)=Ag(NH3)(aq)计算该原电池的标准电动势___________。若未能算出银氨配合物离子个、二级逐级标准稳定常数，可假设都是1.00×103.19．如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g。（1）电源电极X的名称为________。（2）pH变化：A_______，B_______，C_______。(填“增大”“减小”或“不变”)（3）通电5min后，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为______________(设电解前后溶液体积无变化)。（4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为_______(设电解前后溶液体积无变化)20．X、Y、Z、W代表四种短周期主族元素，有关它们的部分结构信息及性质信息如下表所示：元素部分结构信息部分性质信息XX原子的最外层电子数等于其电子层数由X元素形成的单质是最清洁的燃料YY原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍Y与X能形成两种化合物ZY、Z同主族ZY2的排放易造成空气污染WW是短周期主族元素中原子半径最大的元素与XY剧烈反应请按要求回答下列问题：(1)W元素为_________(填元素符号)，Z在元素周期表中的位置是_______。(2)Y、Z的最简单氢化物中稳定性较强的是_______(填化学式)。(3)X2Y2的电子式为__________，X2Y2可与ZY2反应，写出此反应的化学方程式：____。(4)写出W的氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：___。(5)一种ZY2—Y2质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的ZY2进行放电，其原理如图所示。①放电时消耗ZY2和Y2的物质的量之比为_______。②负极的电极反应式为___________。21．为提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。请填写下列空白：(1)Ar在周期表中的位置_______，甲醇的电子式为_________；(2)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用_________；(3)已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6，则氯化炉中高温下反应的化学方程为__________；(4)TiCl4遇水强烈水解，工业上可用此反应制备TiO2。请写出该水解反应的化学方程式_________(用TiO2•xH2O或H2TiO3表示，表示均可)，工业上用TiCl4制备TiO2•xH2O时要加入大量的水，同时加热，目的是__________________；(5)通入Ar气的作用是：__________；(6)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该燃料电池的总反应的离子方程式为_________。22．碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式。(1)甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。已知：①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1)△H1=-1214.6kJ/mol；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol；则反应CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=___。(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是___。(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：起始量/mol平衡量/mol实验组温度/℃H2OCOCO2CO达到平衡所需时间/min1650241.62.452900120.41.633900abcdt①实验1中，以v(H2)表示的平均反应速率为___；②该反应的正反应为___(填“吸”或“放”)热反应；③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等)，则a、b应满足的关系是___（用含a、b的数学式表示)。23．阅读下列材料，完成相应填空。合金是建造航空母舰的主体材料。如：航母舰体可由合金钢制造，航母升降机可由铝合金制造，航母螺旋桨主要用铜合金制造。(1)Al原子核外电子占据___个纺锤形轨道；Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子核外有___种能量不同的电子。(2)下列事实可用作比较Al和Fe金属性强弱依据的是（____________）A.Al的导电性、导热性比Fe更好B.Al(OH)3可溶于NaOH溶液，Fe(OH)3不溶于NaOH溶液C.相同质量的Al片和Fe片，投入到等浓度的稀硫酸溶液中，Al片产生氢气更多D.在野外利用铝热剂焊接铁轨(3)航母在海洋中行驶时，舰体发生的电化学腐蚀类型为：___，其中正极发生的电极反应式为：___。(4)取a克Cu—Al合金样品用酸完全溶解后，加入过量NaOH，过滤、洗涤、烘干、灼烧得a克固体，则合金中Cu的质量分数为___。(5)Al—Mg合金焊接前用NaOH溶液处理铝表面Al2O3膜，其化学方程式为：___。(6)取适量Al—Mg合金样品置于烧杯中，加入20mL1mol/L的NaOH溶液，恰好完全反应。下列叙述正确的是（____________）A.Mg作负极，Al作正极B.该反应速率比纯铝与NaOH溶液的反应速率快C.若把NaOH中的H换成D（D为重氢），生成的氢气中D与H物质的量之比为1：2D.若加入的是20mL1mol/L的盐酸，则放出的氢气的物质的量减少参考答案1．B【详解】A．钢铁在潮湿的空气中易形成原电池，发生电化学腐蚀，加快腐蚀，A正确；B．钢铁中含有Fe、C元素，可以作为两个活泼性不同的电极，在潮湿的空气中易形成原电池，发生电化学腐蚀，而不是化学腐蚀，B错误；C．钢铁被腐蚀后生成红褐色的铁锈(Fe2O3)，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，C正确；D．一般情况下，温度越高，反应速率越快，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显，D正确；综上所述答案为B。2．D【详解】A．该装置是原电池，能将化学能转化为电能，A错误；

B．铁的金属性强于铜，铁是负极，铜是正极，电子由铁片通过导线流向铜片，B错误；

C．铁片上发生的反应为Fe－2e-＝Fe2+，C错误；

D．负极上失去电子，发生的是氧化反应，D正确；

答案选D。3．B【解析】试题分析：A、阳极是溶液中的阴离子反应，即氯离子反应生成氯气，正确，不选A；B、阴极是溶液中的阳离子反应，即氢离子反应生成氢气，溶液的pH增大，错误，选B；C、因为阳极是阴离子反应消耗，所以a为阴离子交换膜，阴极是阳离子反应，所以b为阳离子交换膜，正确，不选C；D、通过离子交换膜，阴离子和阳离子分别到Ⅱ，所以Ⅰ为淡水，Ⅱ为浓海水，正确，不选D。考点：电解原理的应用4．A【解析】【分析】A、用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电；B、粗铜精炼时，与电源正极相连的阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜；C、在常温常压条件下，氢气的热值为142.75kJ/g，即1gH2燃烧放出的热量为142.75kJ，则1molH2放出的热量为：2×142.75kJ=285.5kJ；D、钢铁发生电化学腐蚀时，在负极上是铁失电子发生氧化反应的过程。【详解】A项、用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故A正确；B项、粗铜的精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，则与电源正极相连的是粗铜，故B错误；C项、在常温常压条件下，氢气的热值为142.75kJ/g，即1gH2燃烧放出的热量为142.75kJ，则1molH2放出的热量为：2×142.75kJ=285.5kJ，则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+1/2O2(g)=H2O(l)；ΔH=－285.5kJ/mol，C错误；D项、钢铁发生电化学腐蚀时，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故D错误。故选A。5．D【详解】A．电解质溶液放反，ZnSO4溶液应盛放在插有锌电极的烧杯中，CuSO4溶液应盛放在插有铜电极的烧杯，故A错误；B．该装置为精炼铜，粗铜作阳极，纯铜或精铜为阴极，故B错误；C．该装置为电镀池，铁片上镀锌，铁片为阴极，锌为阳极，故C错误；D．根据装置图，左边收集H2，铁棒为阴极，右边为检验Cl2，碳棒为阳极，根据电解原理，阴极反应式为2H2O+2e－=H2↑＋2OH－，溶液显红色，右边为2Cl－－2e－=Cl2↑，氯气能将I－氧化成I2，溶液变为蓝色，故D正确；答案为D。6．C【解析】试题分析：A、当化学平衡常数K=105，说明反应完全进行到底，反应②K=1.1×108>105，说明反应完全，Fe3＋的氧化性强于AsO43－，故说法正确；B、根据选项A的分析，故说法正确；C、根据表格数据，乙组中滴加浓FeCl2溶液，电流表指针不偏转，没有电子通过，不反应，蓝色不会褪去，故说法错误；D、甲组中加入NaOH，消耗H＋，促使平衡向逆反应方向进行，AsO33－的化合价由＋3→＋5价，化合价升高，失去电子，被氧化，故说法正确。考点：考查化学平衡常数、信息处理、氧化还原反应等知识。7．C【详解】根据电镀原理知，用镀层金属作阳极，待金属制品作阴极，含镀层金属离子的溶液作电解质溶液，则欲在铜钥匙上镀锌，应用锌作阳极，铜钥匙作阴极，含锌离子的盐溶液作电解质溶液，在电镀的过程中电解质溶液浓度不变，故A、B、D项错误，C项正确。答案选C。8．C【解析】锌比铜活泼，锌做负极，失电子，经外电路流向Cu，溶液中H+向正极移动9．A【详解】A．少量NO作为信号分子，使血管扩张而帮助控制血液流向人体的各个部位，故A正确；B．浓硫酸溶于水为物理变化，放热反应和吸热反应针对的是化学变化，故B错误；C．常温下浓硝酸不是不和铝反应，而是铝在浓硝酸中钝化，故C错误；D．碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，锌粉放在电池内部不易泄露，比能量大，故D错误；综上所述答案为A。10．C【解析】有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3)x•nH2O经测定其摩尔质量为242g•mol-1。1.21g该晶体的物质的量==0.005mol；溶于水配成100mL溶液，将此溶液倒入如图所示装置中，用石墨作电极进行电解，当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32g，A极为阴极；设M的相对原子质量为y，析出的金属电极反应为：

Mx++xe-═M

1

x

y0.005mol

0.01mol

0.32g

计算得到y=64g/mol；x=2；M(NO3)x•nH2O的摩尔质量为242g•mol-1，则64+62×2+18n=242，n=3；A.根据上述分析，金属M的摩尔质量为64g/mol，故A错误；B.根据上述分析，x=2，故B错误；C.根据上述分析，n=3，故C正确；D.A极为阴极，C为负极，原电池的负极发生氧化反应，故D错误；故选C。11．D【详解】A.电池放电时是原电池，a电极是负极，因此Li+穿过隔膜向b极移动得到LiOH溶液，A正确；B.放电时a电极是负极，b电极是正极，外电路的电子由a经外电路流向b，B正确；C.充电时是电解池，a电极是阴极，电极反应为：Li++e-＝Li，C正确；D.放电时，b极是正极，发生的电极反应为O2+4e-+2H2O＝4OH-，D错误；答案选D。12．C【详解】A.根据电池反应可知，铝单质失电子作负极，二氧化锰得电子作正极，故A正确；B.由总电池反应，负极铝失电子转变成氢氧化铝，结合电解质为氯化钠、氨水溶液，可知其负极反应为：Al－3e－＋3NH3·H2O=Al(OH)3＋3，故B正确；C.原电池中阴离子向负极移动，则OH－应由正极向负极移动，故C错误；D.由电池反应可知，1molAl与3molMnO2反应，转移3mol电子，则每生成1molMnO(OH)转移1mol电子，故D正确；故选：C。13．D【详解】A项，该装置可以是电解池，a、b可以都是Cu，故A错误；B项，Cu与稀盐酸不能自发反应，该装置不可能是原电池，故B错误；C项，若a、b未形成闭合回路，电解质溶液是稀硝酸，因为稀硝酸具有强氧化性，与Cu反应不可能产生H2，故C错误；D项，Cu与稀盐酸不能自发反应，该装置可能是电解池，阳极为Cu，电解质溶液为稀盐酸，故D正确。14．B【解析】【详解】A、合金由金属与金属或金属与非金属熔合而成，则合金含有非金属，如生铁含有碳元素，选项A正确；B、铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀，选项B不正确；C、马口铁（镀锡）的表面一旦破损，构成原电池，铁做负极，铁的腐蚀加快，选项C正确；D、硅是良好的半导体材料，用于制造太阳能电池，选项D正确；答案选B。15．D【解析】A、Na3Sb属于合金，两种金属融合在一起，分别保持各自独立的化学性质，两元素的化合价均为0价，A错误；B、放电是原电池，阳离子移向正极，所以消耗1molNa3Sb时有3molNa+从负极移向正极，B错误；C、原电池的负极为Na和Sb的合金，若用饱和食盐水代替导电固体电解质，Na会与水反应而溶解，C错误；D、放电时合金Na3Sb作负极失电子，所以正极为NaxMnO2，得电子，Mn元素化合价降低，电极方程式为：NaxMnO2+(y-x)e-+(y-x)Na+=NayMnO2，D正确。正答案为D。16．D【详解】试题分析：K闭合时，形成Zn—Cu原电池，并对饱和硫酸钠溶液进行电解。Zn—Cu原电池Zn是负极，Cu是正极，阴离子向负极移动，所以A错误，盐桥中只能让离子通过，电子只能在导线中通过，所以B错误，Cu是正极发生的电极反应是：Cu2++2e-=Cu，因此铜棒质量增加，所以C项错误。a极与负极相连，所以a极是阴极，H+放电，有OH-生成，因此滤纸变红色，所以D项正确答案选D。考点：原电池和电解池点评：在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应，据此可以进行有关的判断。电解中最关键的是准确判断出电极上离子的放电顺序。在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。17．A【解析】试题分析：构成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极；（2）电解质溶液（一般和负极反应）；（3）两极相连形成闭合回路；（4）能自发发生氧化还原反应。A、铜和电解质溶液不能自发发生氧化还原反应，不能构成原电池，A符合题意；B、符合形成原电池的条件，其中铜片是负极，B不符合题意；C、符合形成原电池的条件，其中锌片是负极，C不符合题意；D、符合形成原电池的条件，其中铜片是负极，D不符合题意，答案选A。考点：考查原电池形成的条件。18．0.799V=2.07×103;=8.07×1030.427V【详解】本题涉及配位平衡、酸碱平衡，考查了能斯特方程的应用，以及在复杂体系中对物料守恒的使用，要求学生能够理解φ-pH图，利用能斯特方程将图中信息转化为数学方程，正确使用分布系数简化方程，并正确使用守恒方程求解未知量。2-1本题考查对能斯特方程的直接运用。由图可知，在pH<6时pH对电极电势没有影响，φ。保持在0.622V不变。根据半反应的能斯特方程Ag+(aq)+e-→Agφ=φ+ln[Ag+]=φ+0.0591V×lg[Ag+](1)可知当pH<6时，[Ag+]保持不变，说明此时体系中的NH3浓度太低，配位平衡可以忽略。所以[Ag+]==1.000×10-3mol·L-1将φ与[Ag+]代入能斯特方程可解出：φ=0.799V2-2本题需要考虑配位平衡，而且题目中要求计算逐级稳定常数，说明Ag(NH3)+与Ag(NH3)2+同时存在，而且由于稳定常数未知，二者浓度的相对大小就未知，因此不能轻易忽略其中任何一方的浓度。对于这样的复杂体系，可以使用副反应系数和守恒方程来进行计算。先来考虑NH3/NH4+的酸碱平衡，NH3的副反应系数为：==(2)注意到>>因此式(2)可改写为：==[NH3]=(3)由式(3)可以计算出任何pH条件下NH3的浓度。对Ag+也可以运用类似的技巧，求出[Ag+]与[NH3]的关系：=1+K1[NH3]+K1K2[NH3]2[Ag+]=(4)至此，得出了[Ag+]与[NH3]的关系(即式(4))和[NH3]与[H+]的关系(即式(3))。也就是说，对于任一pH，都可以通过式(3)和式(4)表示[Ag+]；通过式(1)和图中读出的电极电势数据可以求出[Ag+]大小。于是可以建立方程求解。当pH=8时，由式(1)求出[Ag+]=2.064×10-6mol·L-1，由式(3)求出[NH3]=5.319×10-3mol·L-1。2.064×10-6=(5)当pH>12时，由式(1)求出[Ag+]=5.979×10-9mol·L-1，由于是强碱性环境，因此[NH3]==1.000×10-1mol·L-1。5.979×10-9=(6)式(5)和式(6)联立可解得：=2.07×103=8.07×1032-3本题主要考查配位平衡对电极电势的影响，由已知简单离子的标准电极电势和配合物稳定常数，求配合物标准电极电势的问题，属于电化学中的简单问题，直接应用能斯特方程即可求解。对于半反应Ag(NH3)(aq)+e-→Ag(S)+2NH3(aq)[Ag(NH2)]=[NH3]=1mol·L-1，根据稳定常数表达式可知[Ag+]=。代入式(1)可知：φ=φ=φ+0.0591V×lg=0.372V用Ag(NH3)/Ag做负极，用Ag+/Ag做正极，二者构成原电池反应：Ag+(aq)+2NH3(aq)=Ag(NH3)(aq)E=φ-φ=0.427V(若用假定的稳定常数计算，则结果为E=0.355V。)。19．负极增大减小不变0.025mol·L－113【详解】(1)由铜电极的质量增加，发生Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，Y为正极，可知X为电源的负极；

(2)A中电解氯化钾，生成KOH，所以pH增大，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C中阴极反应为Ag++e-═Ag，阳极反应为Ag-e-═Ag+，溶液浓度不变，则pH不变；

(3)C中阴极反应为Ag++e-═Ag，n(Ag)==0.02mol，则转移的电子为0.02mol，B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-═H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，则Cu2++2e-═Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c(CuSO4)==0.025mol•L-1；

(4)由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)==0.1mol•L-1，溶液pH=13。20．Na第三周期ⅥA族H2O2:1【分析】X、Y、Z、W代表四种短周期主族元素，X原子的最外层电子数等于其电子层数，由X元素形成的单质是最清洁的燃料，则X是H元素，Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，则其次外层只能是第一层，则Y是O元素，Y、Z同主族，ZY2的排放易造成空气污染，则Z是S元素，W是短周期主族元素中原子半径最大的元素，则W是Na元素，综上所述，X是H元素，Y是O元素，Z是S元素，W是Na元素，据此分析解答。【详解】(1)经分析W元素为Na元素，Z是S元素，Z在元素周期表中的位置是第三周期ⅥA族。(2)元素氢化物稳定性强弱和元素的非金属性强弱有关，Y是O元素，Z是S元素，非金属性O>S，则Y、Z的最简单氢化物中稳定性较强的是H2O。(3)经分析X2Y2是指H2O2，其电子式为，ZY2是指SO2，则H2O2和SO2反应的化学方程式是。(4)W的氧化物对应的水化物是NaOH，Z的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，二者反应的离子方程式是。(5)ZY2是指SO2，Y2是指O2，X2Y是指H2O，则电池的总反应式是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，则ZY2和Y2的物质的量比是2:1。SO2是还原剂，失电子，被氧化，则负极的电极反应式为。21．第三周期0族增大反应物间接触面积，提高化学反应速率2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6COTiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O+4HCl促进Ti4+水解Ar气氛可防止Mg、Ti与氧气或氮气反应；2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O【分析】将粉碎的钛铁矿经过处理放入氯化炉、加入焦炭，通入氧化剂Cl2生成CO、TiCl4和FeCl3；CO和H2合成重要原料甲醇，在Ar气流中用Mg还原TiCl4得到金属Ti。(1)Ar为18号元素，甲醇的结构简式为CH3OH，据此分析解答；(2)根据影响化学反应速率的因素分析解答；(3)氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6，以此确定反应物的化学计量数，结合生成物书写化学方程式；(4)由题意可知TiCl4水解生成TiO2•xH2O和HCl；水解反应为吸热反应，结合温度对平衡的影响分析解答；(5)根据氩气性质不活泼及Mg和Ti等具有强还原性解答；(6)碱性条件下，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，据此书写原电池的总反应式。【详解】(1)Ar为18号元素，在周期表中位于第三周期0族，甲醇的结构简式为CH3OH，电子式为，故答案为第三周期0族；；(2)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，粉碎反应物，可以增大表面积，从而增大反应物之间的接触面积，提高反应速率，故答案为增大反应物间接触面积，提高化学反应速率；(3)已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6，则发生的反应为：2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO，故答案为2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；(4)由题意可知TiCl4水解生成TiO2•xH2O和HCl，反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O+4HCl；工业上用TiCl4制备TiO2•xH2O时要加入大量的水，水解反应为吸热反应，同时加热，可以升高温度，促进水解反应的进行，故答案为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O+4HCl；促进Ti4+水解；(5)氩气性质不活泼，通入Ar气，可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化，故答案为Ar气氛可防止Mg、Ti与氧气或氮气反应；(6)碱性条件下，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，原电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，故答案为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。22．-890.3kJ/molCH4-8e-+l0OH-=CO32-+7H2O0.16mol·L-1·min-1放a∶b=1∶2(或b=2a)【分析】(1)利用盖斯定律，将(①+②)×，即得反应CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H。(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极为CH4失电子的产物与OH-反应最终生成CO32-和水。(3)①由反应式可以看出，生成H2的物质的量与CO2相同，根据速率计算公式可以计算出v(H2)；②通过表中两组数据求出不同温度下转化率，比较改变温度时转化率的变化判断化学平衡移动的方向，判断反应的热效应；③根据等效平衡原理解答。【详解】(1)①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1)△H1=-1214.6kJ/mol；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol；利用盖斯定律，将(①+②)×，即得反应CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=-890.3kJ/mol；故答案为：-890.3kJ/mol；(2)负极为CH4失电子的产物与OH-反应最终生成CO32-和水，电极反应式为CH4-8e-+l0OH-=CO32-+7H2O；故答案为：CH4-8e-+l0OH-=CO32-+7H2O；(3)①由反应式可以看出，生成H2的物质的量与CO2相同，即为1.6mol，则实验1中，v(H2)==0.16mol·L-1·min-1；故答案为：0.16mol·L-1·min-1；②实验1中CO的转化率为：×100%=40%，实验2中CO的转化率为：×100%=20%，温度升高，反应物转化率降低，平衡向逆