某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应,实验过程中装置A内溶液的温度升高,装置B的电流计指针发生偏转,请回答以下问题:
(1)装置B中Zn电极是___________ (填“正”或“负”)极,Zn电极上的电极反应式为___________ ,Cu电极上的现象是___________ 。
(2)从能量转化的角度来看,装置A中反应物的总能量___________ (填“大于”,“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(3)装置B中稀硫酸用足量硫酸铜溶液代替,溶液中Cu2+向___________ (填“左”或“右”)移动,起始时锌电极和铜电极的质量相等,当导线中有0.2mol电子转移时,铜电极和锌电极的质量差为___________ 。
(4)该小组同学由此得到的结论正确的是___________(填标号)。
(1)装置B中Zn电极是
(2)从能量转化的角度来看,装置A中反应物的总能量
(3)装置B中稀硫酸用足量硫酸铜溶液代替,溶液中Cu2+向
(4)该小组同学由此得到的结论正确的是___________(填标号)。
A.原电池反应的过程中一定有电子转移 |
B.原电池装置中2个电极的电极材料一定不同 |
C.电极一定不能参加反应 |
D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生 |
更新时间:2021/09/04 14:10:09
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐1】回答下列问题
(1)依据反应:设计的原电池如下图甲所示。
①电极的材料是_______ ;Y溶液可以是_______ ;
②银电极上发生的电极反应式是_______ ,电极上发生的电极反应为_______ 反应(填“氧化”或“还原”);外电路中的电子_______ (填“流出”或“流向”)Ag电极。
(2)次磷酸是一种精细化工产品,已知与的溶液充分反应后生成组成为的盐,则:
①次磷酸属于_______ (填“一元酸”“二元酸”或“无法确定”)。
②设计实验方案,证明次磷酸是弱酸:_______ 。
(3)某课外兴趣小组用的标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,实验操作如下,请完成以下问题。
①该小组同学选用酚酞做指示剂,滴定终点的现象为_______ 。
②该小组某一次滴定操作中,酸式滴定管的始终液面如图所示,则本次滴入的盐酸体积为_______ 。
③下列操作中,可能使所测盐酸溶液的浓度值偏低的是_______
A.碱式滴定管末用标准氢氧化钠溶液润洗就直接注入标准溶液
B.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.读取氢氧化钠体积时,滴定结束时俯视读数
D.滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
(1)依据反应:设计的原电池如下图甲所示。
①电极的材料是
②银电极上发生的电极反应式是
(2)次磷酸是一种精细化工产品,已知与的溶液充分反应后生成组成为的盐,则:
①次磷酸属于
②设计实验方案,证明次磷酸是弱酸:
(3)某课外兴趣小组用的标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,实验操作如下,请完成以下问题。
①该小组同学选用酚酞做指示剂,滴定终点的现象为
②该小组某一次滴定操作中,酸式滴定管的始终液面如图所示,则本次滴入的盐酸体积为
③下列操作中,可能使所测盐酸溶液的浓度值偏低的是
A.碱式滴定管末用标准氢氧化钠溶液润洗就直接注入标准溶液
B.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.读取氢氧化钠体积时,滴定结束时俯视读数
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解答题-原理综合题
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【推荐2】电化学知识与我们的生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)某兴趣小组同学利用氧化还原反应,设计了如图所示原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的量浓度均为,盐桥中装有饱和溶液。
①发生还原反应的烧杯是______ (填“甲”或“乙”)。
②外电路的电流方向:_______ (填“”或“”)。
③电池工作时,盐桥中的移向_____ (填“甲”或“乙”)烧杯。
④甲烧杯中发生的电极反应式为___________ 。
(2)利用反应(未配平)消除的简易装置如图所示,电极b的反应式为___________ ,消耗标准状况下时,被消除的的物质的量为_____ 。
(1)某兴趣小组同学利用氧化还原反应,设计了如图所示原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的量浓度均为,盐桥中装有饱和溶液。
①发生还原反应的烧杯是
②外电路的电流方向:
③电池工作时,盐桥中的移向
④甲烧杯中发生的电极反应式为
(2)利用反应(未配平)消除的简易装置如图所示,电极b的反应式为
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解答题-原理综合题
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【推荐3】金刚石和石墨均为碳的同素异形体,氧气不足时它们燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
(1)由图可知稳定性金刚石________ 石墨(填“大于”或“小于”)
(2)写出石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式________ 。
(3)用石墨做电极,构成两种铜锌原电池示意图:
①写出它们工作时正极的电极反应式________ 。电池B工作时盐桥中的K+ 流动方向(填“向ZnSO4”或“向CuSO4”)_______ 溶液;
②假如Zn的消耗速率为2×10-3 mol・s-1,计算K+的迁移速率_________ 。
③电池A与电池B比较,电池B的工作效率大大提高,说明原因_______ 。
④利用电池A进行实验,发现铜片、锌片表面均有红色物质析出。实验结束时测得锌片减少了1.97g,铜片增重了1.92g,计算该原电池的工作效率(指参加原电池反应的锌占锌反应总量的百分率)________ 。
(1)由图可知稳定性金刚石
(2)写出石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式
(3)用石墨做电极,构成两种铜锌原电池示意图:
①写出它们工作时正极的电极反应式
②假如Zn的消耗速率为2×10-3 mol・s-1,计算K+的迁移速率
③电池A与电池B比较,电池B的工作效率大大提高,说明原因
④利用电池A进行实验,发现铜片、锌片表面均有红色物质析出。实验结束时测得锌片减少了1.97g,铜片增重了1.92g,计算该原电池的工作效率(指参加原电池反应的锌占锌反应总量的百分率)
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【推荐1】回收、处理NO2是环境科学研究的重要课题,常用的处理方式有多孔材料吸附法和CH4还原法等。
(1)利用金属有机骨架多孔材料可将N2O4“固定”,能高效吸附NO2,经处理可得到HNO3,其原理如图所示。①当MOFs多孔材料吸附NO2到质量不再发生变化时,___________ (填序号)也能说明吸附反应已达到极限。
A.废气颜色不再发生变化
B.
C.
D.混合气体的平均分子质量不再发生变化
②升温不利于NO2的吸附,原因是___________ 。
(2)CH4也可以用来除去NO2。一定条件下,CH4可与NO2反应生成无污染的气态物质与液态水。
已知:反应1:
反应2:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H2=-115kJ/mol
①已知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,则∆H=___________ kJ/mol。
②向恒容密闭容器中充入气体发生反应初始压强为192kPa,测得的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。温度为时,反应从开始到达平衡所用的时间为10min,则该段时间内的平均反应速率___________ 。该温度下,用平衡分压代替浓度计算的平衡常数,___________ (3)C元素与N元素形成的一种超硬晶体的晶胞结构如图所示(碳原子位于顶点、面心)。①2号原子的坐标为测定该原子坐标的方法为___________ 。
②C、N原子的配位数之比为___________ 。
(4)下图是CH4燃料电池电解制备的示意图,同时可以得到H2、Cl2、NaOH。①负极的电极反应式为___________ 。
②理论上,相同时间内NaOH的产量是的2倍,原因是___________ 。
(1)利用金属有机骨架多孔材料可将N2O4“固定”,能高效吸附NO2,经处理可得到HNO3,其原理如图所示。①当MOFs多孔材料吸附NO2到质量不再发生变化时,
A.废气颜色不再发生变化
B.
C.
D.混合气体的平均分子质量不再发生变化
②升温不利于NO2的吸附,原因是
(2)CH4也可以用来除去NO2。一定条件下,CH4可与NO2反应生成无污染的气态物质与液态水。
已知:反应1:
反应2:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H2=-115kJ/mol
①已知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol,则∆H=
②向恒容密闭容器中充入气体发生反应初始压强为192kPa,测得的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。温度为时,反应从开始到达平衡所用的时间为10min,则该段时间内的平均反应速率
②C、N原子的配位数之比为
(4)下图是CH4燃料电池电解制备的示意图,同时可以得到H2、Cl2、NaOH。①负极的电极反应式为
②理论上,相同时间内NaOH的产量是的2倍,原因是
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【推荐2】CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量、有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应:。测得和CO2的物质的量随时间变化如图所示:
①3min时,正、逆反应速率的大小关系为v正_____ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_____ 。
③达到平衡时,H2的浓度为_____ mol⋅L-1。
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应的化学方程式为:,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填字母序号)。
(3)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示。
甲烷通入的一极为电池的_____ 极,电极反应式为:_____ 。当电路中有2mol电子通过时,消耗标准状况下氧气的体积为_____ L。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量、有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应:。测得和CO2的物质的量随时间变化如图所示:
①3min时,正、逆反应速率的大小关系为v正
②从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=
③达到平衡时,H2的浓度为
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应的化学方程式为:,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填字母序号)。
A.反应体系中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1 |
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化 |
C.单位时间内每消耗1molCO、同时生成lmol CH3OH |
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 |
甲烷通入的一极为电池的
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【推荐3】氨是重要的化工产品,其生产流程如图(1)所示,合成原理为: ,请回答下列问题:(1)已知:298K时相关物质的标准熵数据如下表:
计算合成氨反应的熵变___________ ,综合考虑焓变和熵变,合成氨反应在___________ 条件下有利于反应自发进行。
(2)下列说法正确的是___________。
(3)某学习小组在一恒容密闭容器中按照通入原料气模拟合成氨反应,测得容器内压强变化如下表:
用各物质的物质的量分数代替浓度(物质的量分数=该气体的物质的量÷混合物总物质的量),计算反应的平衡常数___________ 。(保留3位有效数字)
(4)研究发现,合成氨反应的决速步为在催化剂表面的吸附,当原料气中时平衡体系中的物质的量分数最高。但实际工业生产中采用为2.8~2.9,试分析原因:___________ 。
(5)实际工业生产中,反应往往未达平衡时就将产物分离进行下一步操作。保持其他条件不变,合成氨反应的速率以及平衡时体系中的物质的量分数随温度的变化曲线如图(2)和(3)。请在图(3)中画出400~600℃时,经历相同时间后体系中氨气的物质的量分数示意图___________ 。(6)某学者研究利用电化学的方法合成,原理如图(4),阴极的电极反应式为:___________ 。
化学式 | |||
标准熵: | 191.2 | 130.7 | 192.8 |
(2)下列说法正确的是___________。
A.利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气 |
B.热交换器可以冷却进入的原料气,防止催化剂过热 |
C.当断裂1mol键的同时生成2mol键则说明合成氨反应已达平衡 |
D.通过使用催化剂和分离液态氨气等措施,可以提高反应的平衡转化率 |
(3)某学习小组在一恒容密闭容器中按照通入原料气模拟合成氨反应,测得容器内压强变化如下表:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
(4)研究发现,合成氨反应的决速步为在催化剂表面的吸附,当原料气中时平衡体系中的物质的量分数最高。但实际工业生产中采用为2.8~2.9,试分析原因:
(5)实际工业生产中,反应往往未达平衡时就将产物分离进行下一步操作。保持其他条件不变,合成氨反应的速率以及平衡时体系中的物质的量分数随温度的变化曲线如图(2)和(3)。请在图(3)中画出400~600℃时,经历相同时间后体系中氨气的物质的量分数示意图
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解题方法
【推荐1】I .将等质量的锌片和铜片用导线相连并插入500mLCuSO4溶液中构成如图所示的装置。
(1)该装置为______________ 装置,该装置中发生反应的离子方程式为______________ ,铜片周围溶液会出现_____________ 的现象。
(2)若2 min后,锌的质量减少1.3 g,则导线中流过的电子为______________ mol。
(3)若将该装置的电解质溶液换为FeCl3溶液,其正极反应为________________________ 。
Ⅱ.向2L的密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)。已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应至2 min时,A的物质的量减少了,B的浓度减少了a mol·L-1,同时有a mol D生成。
(1)0~2 min内,v(A)=_______________ 。
(2)该化学方程式中,y=_______________ 。
(3)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较,反应速率________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)该装置为
(2)若2 min后,锌的质量减少1.3 g,则导线中流过的电子为
(3)若将该装置的电解质溶液换为FeCl3溶液,其正极反应为
Ⅱ.向2L的密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)。已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应至2 min时,A的物质的量减少了,B的浓度减少了a mol·L-1,同时有a mol D生成。
(1)0~2 min内,v(A)=
(2)该化学方程式中,y=
(3)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较,反应速率
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解答题-实验探究题
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【推荐2】锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如图1所示:
(1)锌锰干电池的电路中每通过,理论上负极质量减少______ g;工作时离子在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是含的微粒,正极的电极反应式是 ______
(2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验:
已知:是两性氢氧化物,完成下列实验报告:
(3)利用残渣中分离出的,研究其在制过程中的作用.实验装置如图2所示。将等物质的量浓度、等体积溶液加入烧瓶中,分别进行2个实验气体的体积在相同条件下测定。
实验1、2中参加反应的的物质的量之比为 ______ ,实验二中反应的离子方程式为 ______ 。
(1)锌锰干电池的电路中每通过,理论上负极质量减少
(2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验:
已知:是两性氢氧化物,完成下列实验报告:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论和解释 |
取少量上述无色溶液于试 管中,逐滴加入NaOH溶液,直至过量,再加热 | 生成白色沉淀, | 无色溶液中存在、离子 检验离子存在的离子方程式是 |
序号 | 烧瓶中的物质 | 实验记录 | 实验结论与解释 |
实验一 | 足量 | 收集到56mL气体 | 做催化剂 |
实验二 | 足量和稀硫酸 | 黑色粉末部分溶解,收集到112mL气体 | 做氧化剂,生成离子 |
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【推荐3】请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:
(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的实验中:反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌,其目的是 ,体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和 。
(2)下列反应中,属于吸热反应的是 ,属于放热反应的是 。
①水煤气的制备 ②液化石油气的燃烧 ③炸药爆炸 ④酸碱中和 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
(3)已知:通常条件下,酸碱稀溶液中和生成1mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量,则其中和热为 kJ/mol。
(4)已知H2和O2反应放热,且断开1molH—H、1molO=O、1molO—H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ,由此可以推知下列关系正确的是 (填编号)
(5)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25g,此电池的负极是 ,负极的电极反应式是 。铜表面析出了氢气 L (标准状况),导线中通过 mol电子。
(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的实验中:反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌,其目的是 ,体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和 。
(2)下列反应中,属于吸热反应的是 ,属于放热反应的是 。
①水煤气的制备 ②液化石油气的燃烧 ③炸药爆炸 ④酸碱中和 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
(3)已知:通常条件下,酸碱稀溶液中和生成1mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量,则其中和热为 kJ/mol。
(4)已知H2和O2反应放热,且断开1molH—H、1molO=O、1molO—H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ,由此可以推知下列关系正确的是 (填编号)
A.Q1+Q2>Q3 | B.2Q1+Q2<4Q3 | C.Q1+Q2>2Q3 | D.2Q1+Q2<2Q3 |
(5)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25g,此电池的负极是 ,负极的电极反应式是 。铜表面析出了氢气 L (标准状况),导线中通过 mol电子。
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