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1 . 化学反应原理对指导实验和生产实际具有重要作用,请结合所学知识完成下列问题。
(1)某同学在用稀硫酸与铁块制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________ 。
②为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量铁块的反应瓶中,收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需时间。
请完成此实验设计,其中:__________ ,__________ ;该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因:______________________________ 。
(2)下图是以铂()为电极的氢氧燃料电池示意图,电解质溶液为稀。①电池的正极是__________ (填“a”或“b”)极,电池工作时,溶液中移向__________ (填“a”或“b”)极。
②若有参加反应,则理论上在b极获得电子的物质的量为__________ 。
(3)已知合成氮反应:,在一定温度下,向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应,测得各组分浓度随时间变化如下图所示。①表示变化的曲线是__________ (填“曲线A”、“曲线B”或“曲线C”)。
②下列描述一定能表示上述反应体系达平衡状态的是__________ (填字母)。
A.单位时间内消耗的,同时生成的
B.的转化率不变
C.容器内压强不再发生变化
D.的百分含量不变
E.
(4)已知:,不同温度(T)下,恒容容器中分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间),则__________ (填“>”、“=”或“<”),当温度为、起始压强为,反应至时,此时体系压强__________ (用表示)。
(1)某同学在用稀硫酸与铁块制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
②为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量铁块的反应瓶中,收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需时间。
实验编号 | A | B | C | D | E | F |
30 | ||||||
饱和溶液 | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | 20 | |
17.5 | 10 | 0 |
请分析氢气生成速率下降的主要原因:
(2)下图是以铂()为电极的氢氧燃料电池示意图,电解质溶液为稀。①电池的正极是
②若有参加反应,则理论上在b极获得电子的物质的量为
(3)已知合成氮反应:,在一定温度下,向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应,测得各组分浓度随时间变化如下图所示。①表示变化的曲线是
②下列描述一定能表示上述反应体系达平衡状态的是
A.单位时间内消耗的,同时生成的
B.的转化率不变
C.容器内压强不再发生变化
D.的百分含量不变
E.
(4)已知:,不同温度(T)下,恒容容器中分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间),则
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2 . 一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:(1)反应的化学方程式为_______ 。
(2)反应达到化学平衡时,化学反应速率______ ,N的转化率为______ 。
(3)下列可作为判断该反应达到平衡状态的依据是_______。
(4)能加快反应速率的措施是_____。
(5)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示:①电解质溶液中离子向_____ (填“电极a”或“电极b”)移动。
②电极a的电极反应式为_____ 。
③可通过与反应来制得火箭燃料肼()。该反应的化学反应方程式是_____ 。
(2)反应达到化学平衡时,化学反应速率
(3)下列可作为判断该反应达到平衡状态的依据是_______。
A.该条件下,正、逆反应速率都为零 |
B.该条件下,混合气体的密度不再发生变化 |
C.该条件下,混合气体的压强不再发生变化 |
D.该条件下,单位时间内消耗的同时,消耗 |
(4)能加快反应速率的措施是_____。
A.升高温度 | B.容器容积不变,充入惰性气体 |
C.容器压强不变,充入惰性气体 | D.使用催化剂 |
(5)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示:①电解质溶液中离子向
②电极a的电极反应式为
③可通过与反应来制得火箭燃料肼()。该反应的化学反应方程式是
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3 . 化学电源在日常生活中有着广泛的应用。研究人员发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电,电池的总反应方程式为5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。
(1)①该电池负极的电极反应式为___________ 。
②电池中,Na不断移动到“水”电池的___________ 极(填“正”或“负”)。
③外电路每通过4mol电子时,生成 Na2Mn5O10的物质的量是___________ 。
(2)如图是甲醇燃料电池的原理示意图:①电池的负极是___________ (填“a”或“b”)电极,该电极的反应式为___________ 。
②电池工作一段时间后,电解质溶液的 pH___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)①该电池负极的电极反应式为
②电池中,Na不断移动到“水”电池的
③外电路每通过4mol电子时,生成 Na2Mn5O10的物质的量是
(2)如图是甲醇燃料电池的原理示意图:①电池的负极是
②电池工作一段时间后,电解质溶液的 pH
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4 . 和等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)碱液吸收。将硝酸工业的尾气(主要为和)通入溶液中充分吸收,所得溶液经浓缩、结晶、过滤,可以得到晶体。
①和混合气体与溶液反应生成的离子方程式为______ .
②若使用溶液代替溶液,所得晶体中除含有外,还有______ (填化学式)。
(2)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示,在催化剂表面上与反应生成,若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高,原因可能是______ .(3)电化学还原。利用如图所示原电池的装置使与均转化为,既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。①电极A上发生的电极反应为______ 。
②为使电池持续放电,离子交换膜应为______ 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
(4)的氧化。已知。室温下,固定进入反应器的物质的量,改变加入的物质的量,反应一段时间后体系中随反应前的变化如图所示。当时,反应后的物质的量减少,其原因是______ .
(1)碱液吸收。将硝酸工业的尾气(主要为和)通入溶液中充分吸收,所得溶液经浓缩、结晶、过滤,可以得到晶体。
①和混合气体与溶液反应生成的离子方程式为
②若使用溶液代替溶液,所得晶体中除含有外,还有
(2)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示,在催化剂表面上与反应生成,若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高,原因可能是
②为使电池持续放电,离子交换膜应为
(4)的氧化。已知。室温下,固定进入反应器的物质的量,改变加入的物质的量,反应一段时间后体系中随反应前的变化如图所示。当时,反应后的物质的量减少,其原因是
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5 . 原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:①下列说法正确的是___________ 。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D.两烧杯中溶液的均增大
②相同时间内,甲、乙中产生气泡的速度:甲___________ 乙(填“”“”或“”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式:___________ 。 构成原电池的装置工作时,溶液中向 ___________ 极移动。
④当乙中产生(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至,测得溶液中(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为___________ 。
(2)当甲中产生(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为___________ 。
(3)若将反应设计成原电池。用导线连接金属和,电解质为稀硫酸。
①正极为___________ (填“”或“”)极。
(1)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:①下列说法正确的是
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D.两烧杯中溶液的均增大
②相同时间内,甲、乙中产生气泡的速度:甲
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式:
④当乙中产生(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至,测得溶液中(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为
(2)当甲中产生(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为
(3)若将反应设计成原电池。用导线连接金属和,电解质为稀硫酸。
①正极为
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解题方法
6 . 二氧化锰是实验室常见的氧化剂,在化学领域应用广泛。回答下列问题:
(1)将C和的混合物在空气中灼烧可发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①的数值范围是______ (填标号)。
a.<-l b.-1~0 c.0~1 d.>1
②反应Ⅲ可看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画出由原料经两步生皮产物的反应过程能量变化示意图______ 。(2)可催化分解: ,其应机理如图:已知反应Ⅰ为: ,写出反应Ⅱ的热化学方程式______ (焓变数值用a和b表示)。
(3)一种水性电解液电池如图所示,电池放电时可以制备。已知:KOH溶液中,以形式存在。①隔膜2为______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②电池总反应为______ 。
③放电时,6.5g Zn参加反应,Ⅰ室溶液质量理论上减少______ g。
(1)将C和的混合物在空气中灼烧可发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①的数值范围是
a.<-l b.-1~0 c.0~1 d.>1
②反应Ⅲ可看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画出由原料经两步生皮产物的反应过程能量变化示意图
(3)一种水性电解液电池如图所示,电池放电时可以制备。已知:KOH溶液中,以形式存在。①隔膜2为
②电池总反应为
③放电时,6.5g Zn参加反应,Ⅰ室溶液质量理论上减少
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7 . 下列图中的实验方案,能达到实验目的的是
选项 | A | B |
方案 | ||
目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 氧化性: |
选项 | C | D |
方案 | ||
目的 | 反应开始后,U形管液面左高右低,证明是吸热反应 | 证明化学能转化为电能 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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解题方法
8 . I.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kpa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲烷燃烧的热化学方程式为___________ 。
(2)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.某实验小组同学进行如图实验,以检验化学反应中的能量变化。请回答下列问题:(3)实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低,由此判断Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是___________ ,(选填“放热反应”或“吸热反应”)。反应过程___________ (填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示。
Ⅲ.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.
(4)放电时负极反应为___________ 。
(5)放电时正极附近溶液的碱性___________ (填“增强”或“减弱”或“不变”)。
(6)放电时每转移___________ mol电子,正极有1molK2FeO4被还原。
Ⅳ.中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示,已知该装置工作一段时间后,K2SO4溶液的浓度增大。(7)正极的电极反应式为___________ 。
(8)a膜为___________ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(1)在25℃、101kpa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲烷燃烧的热化学方程式为
(2)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
Ⅱ.某实验小组同学进行如图实验,以检验化学反应中的能量变化。请回答下列问题:(3)实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低,由此判断Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是
Ⅲ.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.
(4)放电时负极反应为
(5)放电时正极附近溶液的碱性
(6)放电时每转移
Ⅳ.中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示,已知该装置工作一段时间后,K2SO4溶液的浓度增大。(7)正极的电极反应式为
(8)a膜为
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9 . 完成下列问题:
(1)下图表示氢气燃烧生成水蒸气的物质及能量变化,已知氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量。则图中x为________ 。
(2)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如图所示,①电极1为该燃料电池的________ 极(填“正”或“负”),电极反应式为________ 。
②该电池反应一段时间后,溶液中变化为________ (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)在容积为的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
①下列说法正确的是________ 。
A.反应达到平衡后,反应不再进行 B.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
C.改变条件,可以转化为 D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
②内,________ 。第时________ (填“>”“<”或“=”)第时。
③为提高此反应的速率,下列措施可行的是________ (填字母)。
A.充入氦气 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出
(1)下图表示氢气燃烧生成水蒸气的物质及能量变化,已知氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量。则图中x为
(2)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如图所示,①电极1为该燃料电池的
②该电池反应一段时间后,溶液中变化为
(3)在容积为的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 | |||||
0 | 0.50 | 0.65 | 0.75 | 0.75 | |
1 | 0.50 | 0.35 | a | 0.25 |
A.反应达到平衡后,反应不再进行 B.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
C.改变条件,可以转化为 D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
②内,
③为提高此反应的速率,下列措施可行的是
A.充入氦气 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出
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10 . 请回答下列问题:
I:某兴趣小组依据反应探究原电池的工作原理,将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入足量硫酸铜溶液中构成如图装置。(1)若断开K,锌片上________ (填“有”或“无”,下同)氧化还原反应发生,导线上________ 电流产生。
(2)连接K,锌片上的电极反应式为________ 。后测得锌片和铜片之间的质量差为,则导线中通过电子的物质的量为________ 。
(3)若连接K一段时间后,实际测得铜片质量增加,同时锌片质量减少,那么这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为________ 。
II:常温下,将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓中组成原电池装置(如图甲),测得原电池的电流强度(I)随时间的变化如图乙所示,反应过程中有红棕色气体产生。(4)前,该原电池的正极反应式为________ 。
(5)后,外电路中电子流动方向发生改变,原因是________ 。
I:某兴趣小组依据反应探究原电池的工作原理,将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入足量硫酸铜溶液中构成如图装置。(1)若断开K,锌片上
(2)连接K,锌片上的电极反应式为
(3)若连接K一段时间后,实际测得铜片质量增加,同时锌片质量减少,那么这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为
II:常温下,将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓中组成原电池装置(如图甲),测得原电池的电流强度(I)随时间的变化如图乙所示,反应过程中有红棕色气体产生。(4)前,该原电池的正极反应式为
(5)后,外电路中电子流动方向发生改变,原因是
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