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山东省2022年上学期德州市夏津第一中学高二化学入学收心试题及答案

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山东省2022年上学期德州市夏津第一中学高二化学入学收心试题及答案1.反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为总反应A+B→C的ΔH<0即为放热反应,所以A和B的总能量大于C的能量;总反应分两步进行:第①步A+B→X(ΔH>0)即为吸热反应,所以A和B的总能量小于X的能量;第②步X→C(ΔH<0)即放热反应,所以X的能量大于C的能量。故选D。2.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(  )A.己知:正丁烷(g)=异丁烷(g)△H<0,则正丁烷比异丁烷稳定B.己知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)△H=-1478.8k·mol-1,则C2H4的燃烧热△H=-1478.8kJ·mol-1C.己知:H+(aq)+OH-(aq)==H2O(1)△H=-57.3kJ·mol-1,但稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成1molH2O(1)时,放出热量大于57.3kJD.已知:S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1;S(s)+O2(g)==SO2(g)△H2,则△H1>△H2【答案】C【解析】A项,能量越低物质越稳定,根据热化学方程式可知正丁烷的能量高于异丁烷,因此异丁烷比正丁烷稳定,A项错误;B项,1molC2H4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)是释放的热量是燃烧热,B项错误;C项,强酸强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量是中和热,稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应生成了难溶性盐BaSO4,因此放出的热量大于57.3kJ,C项正确;D项,固态变为气态要吸收热量,因此S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1;S(s)+O2(g)==SO2(g)△H2,△H1<△H2,D项错误;故选C。3.下列说法或表示法正确的是()A.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1B.当反应物的总能量比生成物的总能量高时,为吸热反应;当生成物的总能量比反应物的总能量高时,则为放热反应C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含lmolNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJD.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O212/12\n(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1【答案】D【解析】A项,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的能量,CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则表示CO(g)的燃烧热的热化学方程式为:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1,故A错误;B项,当反应物的总能量比生成物的总能量高时,为放热反应;当生成物的总能量比反应物的总能量高时,则为吸热反应,故B错误;C项,在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1,浓硫酸稀释放热,所以将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含lmolNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,故C错误;D项,2gH2的物质的量是1mol,完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1,故D正确。4.在Zn/ZSM-5的催化作用下,甲烷与二氧化碳可以直接合成乙酸,其反应方程式为CH4(g)+CO2(g)→CH3COOH(g),该反应过程与能量的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.CO2的电子式:B.乙酸的球棍模型:C.该反应为吸热反应D.该反应为化合反应【答案】C【解析】A项,CO2结构式为O=C=O,其电子式为,故A正确;B项,乙酸结构简式为CH3COOH,原子半径大小顺序是C>O>H,即乙酸的球棍模型为,故B正确;C项,根据图像,反应物总能量大于生成物总能量,即该反应为放热反应,故C错误;D项,CH4+CO2→CH3COOH该反应为化合反应,故D正确;故选C。5.已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98kJ,则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是(  )A.2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2119.6kJ·mol-1B.C2H6(g)+O2(g)===2CO(g)+3H2O(l)ΔH=-1559.8kJ·mol-1C.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1559.8kJ·mol-112/12\nD.C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1559.8kJ·mol-1【答案】D【解析】1mol乙烷完全燃烧放出的热量为×155.98kJ=1559.8kJ,则其标准燃烧热为1559.8kJ·mol-1,A项中C2H6是2mol,B项中C2H6未完全燃烧,C项中水是气态,故A、B、C项均不正确。6.用H2可将工业废气中的NO催化还原为N2,其能量转化关系如图(图中计量单位为mol),则:NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O(g)的ΔH为(  )A.(a+b-c-d)kJ·mol-1B.(c+a-d-b)kJ·mol-1C.(c+d-a-b)kJ·mol-1D.(c+d-a-b)kJ·mol-1【答案】A【解析】由图中转化可知,断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,发生2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=(a+b-c-d)kJ·mol-1,又因为化学计量数与反应中的能量变化成正比,则NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O(g) ΔH=(a+b-c-d)kJ·mol-1。7.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1mol含硫产物的数据)。由图得出的结论正确的是()A.S8(s)的燃烧热ΔH=-8(a+b)kJ·mol-1B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=-2bkJ·mol-1C.S8(s)+8O2(g)=8SO2(g)ΔH=-akJ·mol-1D.由1molS8(s)生成SO3的反应热ΔH=-8(a+b)kJ·mol-112/12\n【答案】D【解析】A项,根据燃烧热的定义,25℃下,1mol物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量,所以S8(s)的燃烧热ΔH=-8akJ·mol-1,A错误;B项,根据能量关系图,SO3分解生成SO2和氧气是吸热反应,所以ΔH=2bkJ·mol-1,B错误;C项,根据图提供的数据,1molS8的反应热ΔH=-8akJ·mol-1,C错误;D项,根据盖斯定律,由1molS8(s)生成SO3的反应热ΔH=-8(a+b)kJ·mol-1,D正确。故选D。8.(2022·安徽省高三开学考试)下列有关电池的说法不正确的是A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中,锌电极是负极【答案】B【解析】A项,手机锂离子电池可以多次充放电,因此是二次电池,故A项正确;B项,铜锌原电池工作的时候,锌作负极,铜作正极,电子应该是从锌电极经导线流向铜电极,故B项错误;C项,甲醇燃料电池就是将甲醇内部的化学能转化为电能的装置,故C项正确;D项,锌的化学性质比锰要活泼,因此锌锰干电池中锌是负极,故D项正确。答案选B。9.下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是(  )A.电池充电B.光合作用C.手机电池工作D.太阳能板充电【答案】C【解析】A项,电池充电,是将电能转化为化学能,故A错误;B项,光合作用是太阳能转变化为化学能,故B错误;C项,手机电池工作是化学能转化为电能,故C正确;D项,太阳能板充电是光能转化为电能,并向蓄电池充电,将电能转化为化学能储存起来,故D错误。10.有关原电池的下列说法中正确的是(  )A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中,只有金属锌作为负极C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动12/12\n【答案】C【解析】在原电池中,电子从负极流向正极;原电池中活泼的金属作负极,而不一定是Zn;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。答案为C。11.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是(  )A.原电池是将化学能转化成电能的装置B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C.图中电极a为铝条、电极b为锌片时,导线中会产生电流D.图中电极a为锌片、电极b为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片【答案】D【解析】原电池是将化学能转化成电能的装置,A正确;原电池由电极、电解质溶液和导线等组成,B正确;图中电极a为铝条、电极b为锌片时,构成原电池,导线中会产生电流,C正确;图中电极a为锌片、电极b为铜片时,锌片作负极,电子由锌片通过导线流向铜片,D错误。12.如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是(  )A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2++2e-===CuC.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子【答案】C【解析】该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+。电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的正极,反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,电极Ⅱ为原电池负极,发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+。盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递离子。13.某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活泼性,设计如图所示装置,下列推断合理的是(  )12/12\nA.若铬比铁活泼,则电子经外电路由铁电极流向铬电极B.若铬比铁活泼,则铁电极反应式为2H++2e-===H2↑C.若铁比铬活泼,则溶液中H+向铁电极迁移D.若铁电极附近溶液pH增大,则铁比铬活泼【答案】B【解析】若铬比铁活泼,则铬为负极,铁为正极,电子由负极(铬)流向正极(铁),正极反应为2H++2e-===H2↑,A项错误,B项正确;C项,若铁比铬活泼,则铁为负极,铬为正极,溶液中的H+在正极(铬)得电子,H+向铬电极迁移,错误;D项,铁电极附近pH增大,说明H+得电子生成H2,铁电极为正极,铬为负极,错误。14.可用于检测CO的某气敏传感器的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A.工作过程中化学能转化为电能B.工作一段时间后溶液的pH几乎不变C.电极I上发生反应:CO-2e-+H2O=CO2+2H+D.电极II上发生反应:O2+2H2O+4e-=4OH【答案】D【解析】该传感器在工作过程中,负极上CO失电子生成CO2,,则Ⅰ为负极,氧气在正极上得电子,Ⅱ为正极,,其电池的总反应为。A.装置属于原电池装置,工作过程中化学能转化为电能,故A正确;B.电池的总反应为,工作一段时间后溶液的pH几乎不变,故B正确;C.由图可知,CO在负极上失去电子生成二氧化碳,则通CO的电极反应式为,故C正确;D.氧气在正极上得电子,Ⅱ为正极,酸性环境中电极反应式为:,故D错误;故选:D。15.通过CO传感器可监测CO的含量,总反应为2K2FeO4+3CO+2KOH+2H2O===2Fe(OH)3+3K2CO312/12\n,其工作原理示意图如右,下列说法正确的是(  )A.Pt电极为负极,可以用Fe电极代替B.工作时OH-向K2FeO4电极移动C.每转化3molCO,有2molK2FeO4被氧化D.K2FeO4电极上的电极反应式是2FeO+8H2O+6e-===2Fe(OH)3↓+10OH-【答案】D【解析】A项,若铁作为负极,铁失电子而不是一氧化碳失电子产生碳酸根离子,选项A错误;B项,一氧化碳在铂电极上失电子产生碳酸根离子,则铂电极为负极,K2FeO4电极为正极,原电池中阴离子OH-向负极铂电极移动,B错误;C项,根据总反应2K2FeO4+3CO+2KOH+2H2O===2Fe(OH)3+3K2CO3可知,每消耗3molCO,有2molK2FeO4被还原,选项C错误;D项,K2FeO4电极上K2FeO4得电子产生Fe(OH)3,电极反应式是2FeO+8H2O+6e-===2Fe(OH)3↓+10OH-,D正确。二非选择题16.在一定温度下的稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热就是中和热。50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH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可计算中和热。试回答下列问题:(1)大小烧杯间填满碎纸条的作用是_________________________________。(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”),简述理由_______________________________________________________12/12\n_______________________________________________________。(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________;用50mL0.5mol·L-1NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)解析 要掌握实验操作要点:①量热计保温效果要好;②酸碱溶液的浓度要小;③酸碱一方要过量;④操作迅速准确,减少热量损失;⑤及时准确记录数据。中和热是在稀溶液中,1molH+和1molOH-发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量,强酸与强碱反应的实质是H++OH-===H2O,计算出来的中和热是相同的。答案 (1)减少实验过程中的热量损失 (2)偏小 (3)不相等 相等 因中和热是指在稀溶液中1molH+和1molOH-发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量,与酸碱的用量无关 (4)偏小 偏小17.热化学方程式的书写(1).已知:2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=akJ·mol-1CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH=bkJ·mol-1试写出由CH4和O2制取气态甲醇的热化学方程式:__________________________。【答案】2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g) ΔH=(a+2b)kJ·mol-1【解析】将给出的反应分别标为①、②,根据盖斯定律,把①+②×2可得CH4和O2制取甲醇的热化学方程式:2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g) ΔH=(a+2b)kJ·mol-1。(2).已知反应Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1则SO2(g)与NO2(g)反应生成SO3(g)和NO(g)的热反应方程式为________________________。【答案】SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ·mol-1【解析】已知反应Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1,反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1,根据盖斯定律(Ⅰ-Ⅱ)/2即得到SO2(g)与NO2(g)反应生成SO3(g)和NO(g)的热反应方程式:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ·mol-1。(3).红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)、PCl5(g),反应过程如下:2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH=-612kJ·mol-12P(s)+5Cl2(g)===2PCl5(g) ΔH=-798kJ·mol-1气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为__________________________。【答案】PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ·mol-1【解析】已知:①2P(s)+3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH=-612kJ·mol-1,②2P(s)+5Cl2===2PCl5(g) ΔH=-798kJ·mol-1,根据盖斯定律可知(①-②)/2即得到气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式:PCl5(g)===PCl312/12\n(g)+Cl2(g) ΔH=+93kJ·mol-1。(4).FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197kJ·mol-1②H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44kJ·mol-1③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ·mol-1则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是____________________________________。【答案】SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH=-130kJ·mol-1【解析】根据盖斯定律可知(③-①-②×2)/2即得到SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式:SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH=-130kJ·mol-1。18.计算题(1).已知:①2Cu2S(s)+3O2(g)===2Cu2O(s)+2SO2(g) ΔH=-768.2kJ·mol-1②2Cu2O(s)+Cu2S(s)===6Cu(s)+SO2(g) ΔH=+116.0kJ·mol-1则Cu2S(s)+O2(g)===2Cu(s)+SO2(g) ΔH=__________________________。【答案】-217.4kJ·mol-1【解析】根据盖斯定律,将方程式×(①+②)得Cu2S(s)+O2(g)===2Cu(s)+SO2(g) ΔH=×(-768.2+116.0)kJ·mol-1=-217.4kJ·mol-1。(2).已知:①H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1kJ·mol-1②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2kJ·mol-1③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3kJ·mol-1若使46g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。【答案】3Q1-Q2+Q3【解析】根据盖斯定律可知①×3-②+③即得到C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-(3Q1-Q2+Q3)kJ·mol-1,46g液态无水酒精是1mol,因此完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为(3Q1-Q2+Q3)kJ。(3).瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:①2PbS(s)+3O2(g)===2PbO(s)+2SO2(g) ΔH1=akJ·mol-1②PbS(s)+2PbO(s)===3Pb(s)+SO2(g) ΔH2=bkJ·mol-1③PbS(s)+PbSO4(s)===2Pb(s)+2SO2(g) ΔH3=ckJ·mol-1反应3PbS(s)+6O2(g)===3PbSO4(s)ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。【答案】2a+2b-3c【解析】根据盖斯定律①×2+②×2-③×3得到3PbS(s)+6O2(g)===3PbSO4(s) ΔH=2ΔH1+2ΔH2-3ΔH3=(2a12/12\n+2b-3c)kJ·mol-1。(4).CO2可用来合成低碳烯烃。2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH=akJ·mol-1已知:H2和CH2===CH2的燃烧热分别是285.8kJ·mol-1和1411.0kJ·mol-1,且H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0kJ·mol-1,则a=________。【答案】-127.8 【解析】根据题给信息,可知①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,②CH2===CH2(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411.0kJ·mol-1,③H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0kJ·mol-1,根据盖斯定律,由①×6-②-③×4,可得:2CO2(g)+6H2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g) ΔH=akJ·mol-1=-285.8kJ·mol-1×6-(-1411.0kJ·mol-1)-(-44.0kJ·mol-1)×4=-127.8kJ·mol-1。(5).已知CaSO4·2H2O脱水过程的热化学方程式如下:CaSO4·2H2O(s)===CaSO4·H2O(s)+H2O(g)ΔH1=+83.2kJ·mol-1CaSO4·H2O(s)===CaSO4(s)+H2O(g) ΔH2又知:CaSO4·2H2O(s)===CaSO4(s)+2H2O(l) ΔH3=+26kJ·mol-1H2O(g)===H2O(l) ΔH4=-44kJ·mol-1则ΔH2为________________。【答案】+30.8kJ·mol-1【解析】将题中四个已知热化学方程式依次编号为①、②、③、④,根据盖斯定律得①+②=③-2×④,则ΔH2=ΔH3-2ΔH4-ΔH1=[26-2×(-44)-83.2]kJ·mol-1=+30.8kJ·mol-1。19.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。(1)判断正负极的材料。负极材料_____________,正极材料___________。(2)写出另一电极的电极反应式,并判断反应类型。电极反应式__________反应类型___________(3)判断电池工作时,电子的流动方向和电解质溶液中离子的流动方向。电子由______到______,溶液中的阳离子流向电池的________,阴离子流向________12/12\n(4)在电池使用的过程中,电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化?________(增大、减小、不变)(5)当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子,计算消耗的负极的质量_______。(6)氢氧燃料电池为绿色化学电源,在碱性NaOH溶液为电解质溶液时的负极电极反应式为______。【答案】(除标注外,每空2分)(1)ZnAg2O(2)Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O(3分)氧化反应(3)负正正负(4)不变(5)32.5g(3分)(6)H2+2OH--2e-=2H2O(3分)【解析】总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,Ag2O变成Ag,Ag的化合价从+1变为0,化合价降低,则该电极反应化合价降低、被还原,是正极。(1)由分析可知,Zn为负极,Ag2O为正极,故答案为:Zn;Ag2O;(2)Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-为正极反应,负极失电子,被氧化,则负极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,故答案为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;氧化反应;(3)原电池中,电子由负极经导线流回正极,溶液中离子流向为阳离子流向正极,阴离子流向负极,故答案为:负;正;正;负;(4)从总反应Ag2O+Zn=ZnO+2Ag来看,反应不涉及KOH,故答案为:不变;(5)Zn-+2OH-+2e-=ZnO+H2O65g2molm1mol列式解得:m=32.5g故答案为:32.5g;(6)碱性氢氧燃料电池的负极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O。12.(15分)(2022·营口市高三月考)依据原电池原理,回答下列问题:(1)图1是依据氧化还原反应:Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池装置。①电极X的材料是________(填化学名称);电极Y的材料是__________(填化学名称)。②Y电极发生的电极反应式为:______________。(2)图2是使用固体电解质的燃料电池,装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导正极生成的O2-离子(O2+4e―→2O2-)。12/12\n①c电极为______________极。(填“正”或“负”)②d电极上的电极反应式为___________________________。③如果消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为______________(用NA表示),需要消耗标准状况下氧气的体积为_______L。【答案】(除标注外,每空2分)(1)①铜碳(石墨、金、铂、银)②2Fe3++2e-=2Fe2+(2)①正②CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O③80NA448(3分)【解析】(1)由Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)可知:Cu失去电子,化合价升高,是电子流出的一极,为原电池的负极,故电极X的材料是铜,电极Y是原电池的正极,发生Fe3+得电子的还原反应,可选择惰性电极碳或比铜活波性弱的材料做电极,如碳(石墨、金、铂、银)做正极,原电池正极的电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+;本题答案为:铜,碳(石墨、金、铂、银);2Fe3++2e-=2Fe2+(或Fe3++e-=Fe2+)。(2)有图2电流方向可以看出,①c电极是燃料电池电子流入的一级,为正极;②d电极为电子流出的电极,为燃料电池的负极,负极发生CH4失电子的氧化反应,电极反应式为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O;③根据电池反应式,CH42O2=CO22H2O,160gCH4的物质的量为,n(CH4)==10mol,设有xmol电子转移,则1:8=10:X,解得X=80mol,转移电子电子数目为80NA,消耗O2的物质的量为:n(O2=)20mol,体积V(O2)=20mol22.4L/mol=448L;本题答案为:正,CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,80NA,448。12/12

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所属: 高中 - 化学
发布时间:2022-08-25 11:21:59 页数:12
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文章作者:U-336598

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