高考化學(xué)專題《化學(xué)反應(yīng)與能量》推斷題綜合檢測試卷一、化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題（含詳細答案解析）1．碳酸錳是制取其他含錳化合物的原料，也可用作脫硫的催化劑等。一種焙燒氯化銨和菱錳礦粉制備高純度碳酸錳的工藝流程如圖所示已知①菱錳礦粉的主要成分是MnCO3，還有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素②常溫下，相關(guān)金屬離子在濃度為0.1mol/L時形成M(OH)n沉淀的pH范圍如表金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+開始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6回答下列問題：(1)“混合研磨”的作用為_______________________(2)“焙燒”時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________(3)分析圖1、圖2，焙燒氯化銨、菱錳礦粉的最佳條件是_____________________________(4)凈化除雜流程如下①已知幾種物質(zhì)氧化能力的強弱順序為(NH4)2S2O8＞KMnO4＞MnO2＞Fe3+，則氧化劑X宜選擇__________A．(NH4)2S2O8B．MnO2C．KMnO4②調(diào)節(jié)pH時，pH可取的范圍為_________________(5)“碳化結(jié)晶”過程中不能用碳酸銨代替碳酸氫銨，可能的原因是__________________【答案】加快反應(yīng)速率MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O溫度為500℃，且m(MnCO3)：m(NH4Cl)=1.10B5.2≤pH<8.8CO32-水解程度大于HCO3-，易生成氫氧化物沉淀【解析】【分析】菱錳礦的主要成分為MnCO3，加入氯化銨焙燒發(fā)生MnCO3+2NH4ClMnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑，氣體為二氧化碳和氨氣、水蒸氣，浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等，結(jié)合表中離子的沉淀pH及信息可知，浸取液凈化除雜時加入少量MnO2氧化亞鐵離子為鐵離子，加氨水調(diào)pH，生成沉淀氫氧化鐵和氫氧化鋁，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+，凈化液加入碳酸氫銨碳化結(jié)晶過濾得到碳酸錳，據(jù)此分析解題?！驹斀狻?1)“混合研磨”可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；(2)根據(jù)流程，菱鎂礦粉與氯化銨混合研磨后焙燒得到氨氣、二氧化碳和Mn2+，主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；(3)由圖可知，錳的浸出率隨著焙燒溫度、氯化銨與菱鎂礦粉的質(zhì)量之比增大而提高，到500℃、1.10達到最高，再增大錳的浸出率變化不明顯，故氯化銨焙燒菱鎂礦的最佳條件是焙燒溫度500℃，氯化銨與菱鎂礦粉的質(zhì)量之比為1.10；(4)凈化過程：加入少量MnO2氧化亞鐵離子為鐵離子，加氨水調(diào)pH，生成沉淀氫氧化鐵和氫氧化鋁，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+；①最合適的試劑為MnO2，氧化亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，且不引入新雜質(zhì)，故答案為B；②調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+，A13+沉淀完全，同時不使Mn2+沉淀，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)溶液pH范圍5.2≤pH＜8.8；(5)碳化結(jié)晶中生成MnCO3的離子方程式為Mn2++HCO3-+NH3═MnCO3↓+NH4+，不用碳酸銨溶液替代NH4HCO3溶液，可能的原因是碳酸銨溶液中的c(OH-)較大，會產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀?！军c睛】考查物質(zhì)制備流程和方案的分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用，題干信息的分析理解，結(jié)合題目信息對流程的分析是本題的解題關(guān)鍵，需要學(xué)生有扎實的基礎(chǔ)知識的同時，還要有處理信息應(yīng)用的能力，注意對化學(xué)平衡常數(shù)的靈活運用，綜合性強。2．如圖是閃鋅礦(主要成分是ZnS，含有少量FeS)制備ZnSO4·7H2O的一種工藝流程：閃鋅礦粉→溶浸→除鐵→結(jié)晶→ZnSO4?7H2O。已知：相關(guān)金屬離子濃度為0.1mol/L時形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：金屬離子Fe3＋Fe2＋Zn2＋開始沉淀的pH1.56.36.2沉淀完全的pH2.88.38.2(1)閃鋅礦在溶浸之前會將其粉碎，其目的是_____________。(2)溶浸過程使用過量的Fe2(SO4)3溶液和H2SO4浸取礦粉，發(fā)生的主要反應(yīng)是：ZnS＋2Fe3＋＝Zn2＋＋2Fe2＋＋S。①浸出液中含有的陽離子包括Zn2＋、Fe2＋、_____________。②若改用CuSO4溶液浸取，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，也能達到浸出鋅的目的，寫出離子方程式_____________。(3)工業(yè)除鐵過程需要控制沉淀速率，因此分為還原和氧化兩步先后進行，如圖。還原過程將部分Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，得到pH小于1.5的溶液。氧化過程向溶液中先加入氧化物a，再通入O2。下列說法正確的是_____________(填序號)。A．氧化物a可以是ZnOB．濾渣2的主要成分是Fe(OH)2C．加入ZnS的量和通入O2的速率都可以控制溶液中的c(Fe3＋)【答案】增大表面積，提高反應(yīng)速率Fe3＋、H＋ZnS＋Cu2＋＝Zn2＋＋CuSAC【解析】【分析】閃鋅礦(主要成分是ZnS，含有FeS)，加硫酸和Fe2(SO4)3，發(fā)生ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S，過濾可除去S；浸出液中先加ZnS還原，分離出濾渣1為S，濾液中通入氧氣可氧化亞鐵離子生成鐵離子，加ZnO調(diào)節(jié)pH，鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則濾渣2為Fe(OH)3，過濾分離出濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮得到ZnSO4?7H2O，以此來解答?！驹斀狻?1)粉碎閃鋅礦可增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；(2)①使用過量的Fe2(SO4)3溶液和H2SO4浸取礦粉，所以陽離子為Zn2+、Fe2+、Fe3+、H+；②用CuSO4溶液浸取，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，根據(jù)元素守恒可知離子方程式為：ZnS＋Cu2＋＝Zn2＋＋CuS；(3)A.ZnO為堿性氧化物，可增大酸性溶液pH值，同時不引入新的雜質(zhì)，故A正確；B.根據(jù)分析可知濾渣2主要為Fe(OH)3，故B錯誤；C.加入ZnS可將鐵離子還原，通入氧氣可將亞鐵離子氧化成鐵離子，所以加入ZnS的量和通入O2的速率都可以控制溶液中的c(Fe3＋)，故C正確；綜上所述選AC。3．以輝銅礦為原料生產(chǎn)堿式碳酸銅的工藝流程如圖所示：回答下列問題：（1）若要提高輝銅礦煅燒效率可采取的措施有___（填兩種）。（2）氣體X的主要成分是___（填化學(xué)式），寫出該氣體的一種用途___。（3）蒸氨過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。（4）溶液E與Na2CO3溶液反應(yīng)制取Cu2(OH)2CO3的離子反應(yīng)方程式為___。（5）某實驗小組研究溶液E與Na2CO3溶液加料順序及加料方式對產(chǎn)品的影響，實驗結(jié)果如下：實驗序號加料順序及方式沉淀顏色沉淀品質(zhì)產(chǎn)率/%1溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速攪拌淺藍色品質(zhì)較好87.82溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不斷攪拌暗藍色品質(zhì)好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速攪拌淺綠色品質(zhì)好96.74Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不斷攪拌淺藍色品質(zhì)較好102.7由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料順序及加料方式是___（填序號）?！敬鸢浮繙p小輝銅礦顆粒大小、適當(dāng)提高煅燒溫度、增大O2濃度等SO2制備硫酸、漂白劑、防腐劑等[Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑3【解析】【分析】輝銅礦通入氧氣充分煅燒，生成二氧化硫氣體，固體B主要為CuO、Fe2O3，加入鹽酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液，加入過量氨水，可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3，[Cu(NH3)4]2+經(jīng)加熱可得到CuO，加入酸酸化得到Cu2+，經(jīng)濃縮后在溶液中加入碳酸鈉可得到堿式碳酸銅，以此解答該題?！驹斀狻?1)通過粉碎輝銅礦減小輝銅礦顆粒大小、適當(dāng)提高煅燒溫度、增大O2濃度等措施均可提高輝銅礦煅燒效率；(2)Cu2S可與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，則氣體X的主要成分是SO2，SO2是酸性氧化物，有漂白性、還原性，則利用SO2制備硫酸、漂白劑、防腐劑等；(3)蒸氨過程[Cu(NH3)4]2+經(jīng)加熱可得到CuO，反應(yīng)的方程式為[Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑；(4)向含有Cu2+的溶液中滴加Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的離子反應(yīng)方程式為2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑；(5)由圖表信息可知Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速攪拌，獲得淺綠色的堿式碳酸銅，品質(zhì)好，且產(chǎn)率高，故制取Cu2(OH)2CO3最佳加料順序及加料方式是實驗序號3。4．以和為原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下：反應(yīng)Ⅰ：

反應(yīng)Ⅱ：

總反應(yīng)：

請回答下列問題：反應(yīng)Ⅰ的______________。在____填“高溫”或“低溫”情況下有利于反應(yīng)Ⅱ的自發(fā)進行。氨法溶浸氧化鋅煙灰制取高純鋅的工藝流程如圖所示。溶浸后氧化鋅煙灰中鋅、銅、鎘、砷元素分別以、、、的形式存在?！叭芙敝衂nO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。鋅浸出率與溫度的關(guān)系如圖所示，分析時鋅浸出率最高的原因為__________?！盀V渣3”的主要成分為_______________?！敬鸢浮扛邷氐陀跁r，溶浸反應(yīng)速率隨溫度升高而增大；超過，氨氣逸出導(dǎo)致溶浸反應(yīng)速率下降、Cd【解析】【分析】（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算分析；依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0分析；①依據(jù)流程圖可知，“溶浸”中ZnO發(fā)生反應(yīng)生成；②低于時，浸出反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大；超過時，氨氣逸出導(dǎo)致浸出反應(yīng)速率下降；依據(jù)流程圖可知，“濾渣3”的主要成分為鋅發(fā)生置換反應(yīng)的產(chǎn)物?！驹斀狻糠磻?yīng)Ⅰ：2NHNHCOONH?H1；反應(yīng)Ⅱ：NHCOONH?H2=+72.49KJ/mol；總反應(yīng)：2NH3（g）+CO2（g）?H3=-86.98KJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，總反應(yīng)反應(yīng)II，得到反應(yīng)I，則?H1=-86.98KJ/mol-（+72.49KJ/mol）=-159.47KJ/mol；故答案為：-159.47KJ/mol；反應(yīng)Ⅱ：NHCOONH?H2=+72.49KJ/mol，反應(yīng)?H>0，?S>0，滿足反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)是?H-T?S<0，則需要高溫下反應(yīng)自發(fā)進行；故答案為：高溫。依據(jù)流程圖可知，“溶浸”中ZnO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：；故答案為：；鋅浸出率與溫度的關(guān)系如圖所示，分析時鋅浸出率最高的原因為：低于時，浸出反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大；超過時，氨氣逸出導(dǎo)致浸出反應(yīng)速率下降；故答案為：低于時，溶浸反應(yīng)速率隨溫度升高而增大；超過，氨氣逸出導(dǎo)致溶浸反應(yīng)速率下降；依據(jù)流程圖可知，“濾渣3”的主要成分為鋅發(fā)生置換反應(yīng)的產(chǎn)物，所以主要成分為：Cu、Cd；故答案為：Cu、Cd?！军c睛】本題是對化學(xué)工藝流程知識的考查，是高考?？碱}型，難度一般，關(guān)鍵是依據(jù)流程圖合理的推導(dǎo)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，側(cè)重知識的綜合能力考查。5．電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。根據(jù)圖示電化學(xué)裝置，（1）甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)式為___。（2）乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，實驗開始時，同時在兩極附近溶液中各滴入幾滴酚酞溶液，X極的電極反應(yīng)式為___；一段時間后，在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是___。（3）工業(yè)上通過電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，則陽極的電極反應(yīng)式為__，陰極反應(yīng)式為___?！敬鸢浮緾2H6+18OH--14e-=12H2O+2CO32-4OH--4e-=O2↑+2H2O電極表面產(chǎn)生氣泡，附近溶液顯紅色Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O2H2O+2e-=H2↑+2OH-【解析】【分析】甲池為乙烷燃料電池，所以反應(yīng)過程中乙烷被氧化，則通入乙烷的一極應(yīng)為負極，通入氧氣的一極為正極；乙池為電解池，X與電池正極相連為陽極，Y與負極相連為陰極?！驹斀狻?1)通入乙烷的一極為負極，乙烷被氧化，由于電解質(zhì)溶液KOH，所以生成碳酸根和水，電極方程式為：C2H6+18OH--14e-=12H2O+2CO32-；(2)X為陽極，硫酸鈉溶液中水電離出的OH-在陽極放電生成氧氣，電極方程式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；Y電極為陰極，水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，水的電離受到促進電離出更多的氫氧根，Y電極附近顯堿性，電極附近滴有酚酞，所以可以觀察到Y(jié)電極附近有氣泡產(chǎn)生且溶液顯紅色；(3)陽極是鐵，故陽極上鐵放電生成FeO42-，由于是堿性環(huán)境，故電極方程式為：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O；電解時，水電離的H+在陰極放電生成氫氣，電極方程式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-?！军c睛】陌生電極反應(yīng)式的書寫步驟：①根據(jù)題干找出反應(yīng)物以及部分生成物，根據(jù)物質(zhì)變化分析化合價變化并據(jù)此寫出得失電子數(shù)；②根據(jù)電荷守恒配平電極反應(yīng)式，在配平時需注意題干中電解質(zhì)的環(huán)境；③檢查電極反應(yīng)式的守恒關(guān)系(電荷守恒、原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒等)。6．氮的單質(zhì)及其化合物性質(zhì)多樣，用途廣泛。完成下列填空：科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將超音速飛機尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2：2NO+2CO2CO2+N2+Q(Q＞0)。在某溫度下測得該反應(yīng)在不同時間的CO濃度如下表：濃度（mol/L）時間（s）012345c（CO）3.60×10-33.05×10-32.85×10-32.75×10-32.70×10-32.70×10-3（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達式為___；溫度升高，K值___（選填“增大”“減小”“不變”）；前2s的平均反應(yīng)速率v（N2）=___；若上訴反應(yīng)在密閉容器中發(fā)生，達到平衡時能提高NO轉(zhuǎn)化率的措施之一是___。（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的原因是___。（3）實驗室在固定容積的密閉容器中加入1mol氮氣和3mol氫氣模擬工業(yè)合成氨，反應(yīng)在一定條件下已達到平衡的標(biāo)志是___。A．N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2B．容器內(nèi)的壓強保持不變C．N2、H2、NH3的濃度不在變化D．反應(yīng)停止，正、逆反應(yīng)的速率都等于零（4）常溫下向1molHCl的稀鹽酸中緩緩?fù)ㄈ?molNH3（溶液體積變化忽略不計），反應(yīng)結(jié)束后溶液中離子濃度由大到小的順序是___；在通入NH3的過程中溶液的導(dǎo)電能力___（選填“變大”“變小”“幾乎不變”）【答案】減小1.875×10-4mol/(L·s）增大壓強（或其它合理答案）催化劑在500℃左右具有最佳活性BCc(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)幾乎不變【解析】【分析】(1)根據(jù)平衡常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)速率()的相關(guān)公式進行計算；(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的主要原因是催化劑在500℃左右具有最佳活性；(3)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷，當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)；(4)二者恰好反應(yīng)生成氯化銨，水解方程式為NH4++H2ONH3.H2O+H+，溶液呈酸性，進行分析?！驹斀狻?1)平衡常數(shù)等于生成物濃度的系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)濃度系數(shù)次冪之積，根據(jù)反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，平衡常數(shù)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高時平衡逆向移動，所以平衡常數(shù)減??；根據(jù)速率之比等于各物質(zhì)系數(shù)比可知：v(CO)=，前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=v(CO)/2=1.875×10-4mol/(L·s）；一氧化氮的轉(zhuǎn)化率變大,說明平衡正向移動可以通過增大壓強，使平衡正向移動，故答案為：；減??；1.875×10-4mol/(L·s）；增大壓強（或其它合理答案）；(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的主要原因是催化劑在500℃左右具有最佳活性，故答案為：催化劑在500℃左右具有最佳活性；(3)A.濃度之比為1：3：2，并不是不變，不能判斷是否平衡，A項錯誤；B.反應(yīng)正向進行，體積減小，當(dāng)壓強不變時，已經(jīng)到達平衡，B項正確；C.N2、H2、NH3的濃度不再變化，已經(jīng)到達平衡，C項正確；D.可逆反應(yīng)達到平衡時，正、逆反應(yīng)的速率相等，但不會等于零，D項錯誤；故答案為：BC；(4)二者恰好反應(yīng)生成氯化銨，水解方程式為NH4++H2ONH3.H2O+H+，溶液呈酸性，即c(H+)>c(OH-)，根據(jù)溶液呈電中性有:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，因為c(H+)>c(OH-)，所以c(Cl-)>c(NH4+)，故離子濃度大小關(guān)系為:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；溶液中離子濃度幾乎不變，所以導(dǎo)電能力幾乎不變，故答案為：c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；幾乎不變?！军c睛】本題易錯點(3)注意平衡狀態(tài)的判斷，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)。7．請運用原電池原理設(shè)計實驗,驗證Cu2+、Fe3+氧化性的強弱。請寫出電極反應(yīng)式。（1）負極__________________________（2）正極__________________________________（3）并在方框內(nèi)畫出實驗裝置圖,要求用燒杯和鹽橋,并標(biāo)出外電路中電子流向。________________________________【答案】Cu?2e?=Cu2+2Fe3++2e?=2Fe2+【解析】【分析】Fe3+氧化性比Cu2+強，可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，反應(yīng)中Cu被氧化，為原電池的負極，則正極可為碳棒或不如Cu活潑的金屬，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，以此解答該題?！驹斀狻縁e3+氧化性比Cu2+強，可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，(1)Cu被氧化，為原電池的負極，負極反應(yīng)為Cu?2e?=Cu2+；(2)正極Fe3+被還原，電極方程式為2Fe3++2e?=2Fe2+；(3)正極可為碳棒，電解質(zhì)溶液為氯化鐵，則原電池裝置圖可設(shè)計為，電子從銅極流向碳極?！军c睛】設(shè)計原電池時，根據(jù)具體的氧化還原反應(yīng)，即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，然后拆成兩個半反應(yīng)，化合價升高的發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極，化合價降低的發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，原電池的本質(zhì)就是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，由于反應(yīng)在一個燒杯中效率不高，所以可以設(shè)計為氧化還原反應(yīng)分別在兩極發(fā)生。8．燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為氫氧燃料電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定，請回答：（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是___，在導(dǎo)線中電子流動方向為___(用a、b表示)。（2）負極反應(yīng)式為___，正極反應(yīng)式為___。（3）用該燃料電池作電源，用Pt作電極電解飽和食鹽水：①寫出陰極的電極反應(yīng)式：___。②寫出總反應(yīng)的離子方程式：___。③當(dāng)陽極產(chǎn)生7.1gCl2時，燃料電池中消耗標(biāo)況下H2___L?！敬鸢浮坑苫瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡蒩到b2H2－4e-+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑Cl-＋2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑2.24【解析】【分析】（1）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，原電池放電時，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極；（2）負極上燃料失電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子；（3）用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算消耗氫氣的物質(zhì)的量【詳解】(1)該裝置是把化學(xué)物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)化為電能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；在原電池中，負極上失電子，正極上得電子，電子的流向是從負極流向正極，所以是由a到b，故答案為：由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；由a到b；(2)堿性環(huán)境中，該反應(yīng)中負極上氫氣失電子生成氫離子，電極反應(yīng)式為2H2－4e-+4OH-=4H2O，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案為：2H2－4e-+4OH-=4H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-；（3）用惰性電極電解飽和食鹽水時，陰極上氫離子放電，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑，陽極上氯離子放電生成氯氣，所以總反應(yīng)離子方程式為：Cl-＋2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算消耗氫氣的物質(zhì)的量，電解時，陽極上生成氯氣，每生成0.1mol氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.1mol×（1-0）×2=0.2mol，燃料電池中消耗氫氣的物質(zhì)的量=0.2mol/2=0.1mol，所以標(biāo)況下體積為2.24L，故答案為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑；Cl-＋2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑；2.24。9．霧霾天氣嚴重影響人們的生活和健康。其中首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此改善能源結(jié)構(gòu)、機動車限號等措施能有效減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請回答下列問題：（1）汽車尾氣中NOx和CO的生成：已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)＋O2(g)2NO(g)—Q。恒溫、恒容密閉容器中，下列說法中，能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____。A．混合氣體的密度不再變化B．混合氣體的壓強不再變化C．N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為1∶1∶2D．氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化（2）汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究性小組在實驗室以Ag—ZSM—5為催化劑，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因為___，在＝1的條件下，為更好的除去NOx，應(yīng)控制的最佳溫度在___K左右。（3）車輛排放的氮氧化物、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導(dǎo)致霧霾天氣的“罪魁禍?zhǔn)住??；钚蕴靠商幚泶髿馕廴疚颪O。在5L密閉容器中加入NO和活性炭(假設(shè)無雜質(zhì))，一定條件下生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1℃和T2℃時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量(n/mol)如下表：物質(zhì)溫度(℃)活性炭NOEF初始3.0000.1000T12.9600.0200.0400.040T22.9750.0500.0250.025①寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。②若T1＜T2，則該反應(yīng)的Q__0(填“＞”“＜”或“＝”)。③上述反應(yīng)T1℃時達到化學(xué)平衡后再通入0.1molNO氣體，則達到新化學(xué)平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為___?！敬鸢浮緿NO的分解為放熱反應(yīng)，升高溫度不利于反應(yīng)正向進行870（850-900之間）C（s）+2NO（g）?CO2（g）+N2（g）>80%【解析】【分析】（1）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)特征：正逆反應(yīng)速率相等，各組分含量保持不變分析；（2）NO的分解為放熱反應(yīng)，升溫不利于其分解；選擇NO轉(zhuǎn)化率最大的溫度；（3））①NO和活性炭反應(yīng)，生成氮氣和二氧化碳，據(jù)此書寫；②根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響分析；③利用等效平衡思想求解?！驹斀狻浚?）A、組分都是氣體，則氣體質(zhì)量不變，容器為恒容狀態(tài)，因此密度不變，不能作為該反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志，故A錯誤；B、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，因此壓強不變，不能作為該反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志，故B錯誤；C、因為沒有起始物質(zhì)的量，因此無法判斷是否達到平衡，故C錯誤；D、氧氣的轉(zhuǎn)化率不變，說明反應(yīng)達到平衡，故D正確；故答案為：D；（2）N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0，因此NO的分解為放熱反應(yīng)，升高溫度，不利于反應(yīng)正向進行；根據(jù)圖象，870K時，NO的轉(zhuǎn)化率幾乎最大；故答案為：NO的分解為放熱反應(yīng)，升高溫度不利于反應(yīng)正向進行；870（850-900之間）；（3）①因為是處理污染，因此NO和活性炭反應(yīng)，N元素轉(zhuǎn)化成N2，C轉(zhuǎn)化成CO2，即反應(yīng)方程式為C（s）+2NO（g）?CO2（g）+N2（g）；故答案為：C（s）+2NO（g）?CO2（g）+N2（g）；②根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，升高溫度時，NO的物質(zhì)的量增多，CO2和N2的物質(zhì)的量減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，根據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)，即Q>0；故答案為：>；③反應(yīng)C+2NO?N2+CO2是一個氣體體積不變的反應(yīng)，而反應(yīng)物只有一種氣體，故加入NO氣體，建立的平衡和原平衡為等效平衡，原平衡中NO轉(zhuǎn)化率為×100%=80%，則達到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為80%，故答案為:80%?！军c睛】反應(yīng)C+2NO?N2+CO2是一個氣體體積不變的反應(yīng)，而且反應(yīng)物只有一種氣體，故加入NO氣體，建立的平衡和原平衡為等效平衡，兩平衡中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)、氣體體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)百分含量相等。10．一定溫度下10L密閉容器中發(fā)生某可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)表達為：K=。根據(jù)題意完成下列填空：（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___；若溫度升高，K增大，該反應(yīng)是___反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。（2）能判斷該反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)的是___（選填編號）。a．v正(H2O)=v逆(H2)b．容器中氣體的相對分子質(zhì)量不隨時間改變c．消耗nmolH2同時消耗nmolCOd．容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時間改變（3）該反應(yīng)的v正隨時間變化的關(guān)系如圖。t2時改變了某種條件，改變的條件可能是___、___。（填寫2項）（4）實驗測得t2時刻容器內(nèi)有1molH2O，5min后H2O的物質(zhì)的量是0.8mol，這5min內(nèi)H2O的平均反應(yīng)速率為___?！敬鸢浮緾（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）吸熱a

b升高溫度增大水蒸汽的濃度0.004mol/（L﹒min）【解析】【分析】（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式及元素守恒知，反應(yīng)物還有C，所以該反應(yīng)方程式為C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；（2）可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變；（3）改變條件時反應(yīng)速率增大，改變的條件可能是溫度、壓強、反應(yīng)物濃度；（4）反應(yīng)速率=?！驹斀狻浚海?）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式及元素守恒知，反應(yīng)物還有C，所以該反應(yīng)方程式為C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，K增大說明平衡正向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）；

吸熱；（2）a．當(dāng)v正（H2O）=v逆（H2）=v逆（H2O）時，正逆反應(yīng)速率相等，所以反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；b．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相同，氣體質(zhì)量變化，容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化即達到平衡，故正確；；c．無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)都存在消耗n

molH2同時消耗nmolCO，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；d．無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量都不隨時間改變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；故選a

b；（3）改變條件時反應(yīng)速率增大，改變的條件可能是升高溫度、增大壓強、增大反應(yīng)物濃度，故答案為：升高溫度；增大水蒸汽的濃度；（4）反應(yīng)速率，故答案為0.004mol/（L﹒min）。11．某些共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表（單位：kJ?mol－1）：（1）把1molCl2分解為氣態(tài)原子時，需要___（填“吸收”或“放出”）243kJ能量。（2）由表中所列化學(xué)鍵形成的單質(zhì)分子中，最穩(wěn)定的是___；形成的化合物分子中最不穩(wěn)定的是___。（3）發(fā)射火箭時用氣態(tài)肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水。已知32gN2H4（g）完全發(fā)生上述反應(yīng)放出568kJ的熱量，熱化學(xué)方程式是：____?！敬鸢浮课誑2HI2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1136kJ?mol﹣1【解析】【分析】(1)化學(xué)鍵斷裂要吸收能量；(2)鍵能越大越穩(wěn)定，否則越不穩(wěn)定，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析；(3)根據(jù)n=計算32gN2H4的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則書寫熱化學(xué)方程式?！驹斀狻?1)化學(xué)鍵斷裂要吸收能量，由表中數(shù)據(jù)可知把1molCl2分解為氣態(tài)原子時，需要吸收243kJ的能量；(2)因鍵能越大越穩(wěn)定，單質(zhì)中最穩(wěn)定的是H2，最不穩(wěn)定的是I2，形成的化合物分子中，最穩(wěn)定的是HCl，最不穩(wěn)定的是HI；(3)32gN2H4(g)的物質(zhì)的量為=1mol，與二氧化氮反應(yīng)生成氮氣與氣態(tài)水放出568kJ的熱量，熱化學(xué)方程式是：2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1136kJ?mol-1。12．（1）如圖所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動，甲中充入和，乙中充入和，此時K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng)：；反應(yīng)達到平衡后，再恢復(fù)至原溫度?；卮鹣铝袉栴}：①可根據(jù)________現(xiàn)象來判斷甲、乙中反應(yīng)都已達到平衡。②達到平衡時，隔板K最終停留在0刻度左側(cè)a處，則a的取值范圍是_________。（2）若一開始就將K、F固定，其它條件均同（1），則達到平衡時：①甲、乙中C的物質(zhì)的量的關(guān)系是甲__________乙（填“＞”、“＜”或“＝”）。②如果測得甲中A的轉(zhuǎn)化率為b，則乙中C的轉(zhuǎn)化率為____________?！敬鸢浮縆、F不再移動＝【解析】【分析】（1）①當(dāng)物質(zhì)的量不發(fā)生變化時達到平衡狀態(tài)，此時隔板K和活塞F不再移動；②根據(jù)可逆反應(yīng)的特征進行分析；（2）①體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達到的平衡狀態(tài)相同，乙中的He對平衡無影響；②根據(jù)轉(zhuǎn)化率的概念進行計算?！驹斀狻浚?）①當(dāng)物質(zhì)的量不發(fā)生變化時達到平衡狀態(tài)，此時隔板K和活塞F不再移動，因此當(dāng)隔板K和活塞F不再移動時，可判斷甲、乙中反應(yīng)都已達到平衡；②甲中氣體若不轉(zhuǎn)化，則氣體的物質(zhì)的量最大為，即停留在“0”刻度處，若甲中的A、B氣體全部轉(zhuǎn)化為C，則氣體物質(zhì)的量變?yōu)?，則隔板K應(yīng)停留在“2”的位置，所以；（2）①假設(shè)甲中投入和，乙中投入達平衡時兩容器內(nèi)是等效的，即平衡時C的物質(zhì)的量相等，然后再向乙容器中投入，由于是恒容容器，且不參與反應(yīng)，故乙平衡不移動，則甲、乙兩容器中的C的物質(zhì)的量仍相等；②若甲中A的轉(zhuǎn)化率為b，則平衡時生成C的物質(zhì)的量為2b，由于甲、乙完全等效，則乙容器中C的物質(zhì)的量也為，即C的轉(zhuǎn)化率。13．酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是有碳粉，二氧化錳，氯化鋅和氯化銨等組成的填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH，回收處理該廢電池可以得到多種化工原料，有關(guān)數(shù)據(jù)下圖所示：溶解度/(g/100g水)化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列問題：(1)該電池的正極反應(yīng)式為________________，電池反應(yīng)的離子方程式____________(2)維持電流強度為0.5A，電池工作五分鐘，理論消耗Zn______g。（已知F=96500C/mol）【答案】MnO2+e-+H＋=MnOOHZn+2MnO2+2H＋=Zn2++2MnOOH0.05【解析】【分析】(1)該電池中，負極鋅被氧化生成Zn2+，正極發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2被還原生成MnOOH；(2)電流強度為0.5A，電池工作五分鐘，則變化的電量Q=0.5A×300s=150C，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)=，以此計算消耗鋅的物質(zhì)的量、質(zhì)量?！驹斀狻?1)酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是負極，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+。中間是碳棒，碳棒為正極，二氧化錳得到電子生成MnOOH，正極電極反應(yīng)式為MnO2+e-+H+=MnOOH，故總反應(yīng)式為Zn+2MnO2