1 . 氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”,某小组同学从“半反应”的角度探究反应规律。
(1)已知:的转化在酸性条件下才能发生。
①该转化的还原半反应是,则相应的氧化半反应是___________ 。
②分析上述还原半反应可知:增大可促进得到电子,使其___________ 性增强,进而与发生反应。
(2)探究与浓盐酸能否发生反应。
①有同学认为与浓盐酸不能发生反应产生氢气,其依据是___________ 。
用如下装置进行实验【硫酸与浓盐酸中接近】。
②甲实验的目的是___________ 。
③a.丙中气球变鼓是因为生成了___________ 气体(填化学式)。
b.经检测,丙中反应后溶液中存在。从物质性质角度分析丙中反应能够发生的原因:___________ 。
(3)探究以下原电池的工作原理。
实验结果:产生电流,左侧电极表面有析出。
①该装置中左侧 电极作___________ (填“正”或“负”)极。
②写出该装置右侧 烧杯中的电极反应式___________ 。
对该原电池的电极反应和总反应的反应类型进行分析,发现两极上分别发生氧化和还原反应,而总反应不一定是氧化还原反应。
③结合上述实验思考,仅由以下实验用品能否设计成原电池__________ 。
片、浓溶液、蒸馏水、烧杯、盐桥、导线、电流表(选做下列a或b,若两个都作答,按a计分)
a.若能,在右装置图中填写烧杯中的试剂,并标出电子的移动方向 。
b.若不能,说明原因。
(1)已知:的转化在酸性条件下才能发生。
①该转化的还原半反应是,则相应的氧化半反应是
②分析上述还原半反应可知:增大可促进得到电子,使其
(2)探究与浓盐酸能否发生反应。
①有同学认为与浓盐酸不能发生反应产生氢气,其依据是
用如下装置进行实验【硫酸与浓盐酸中接近】。
装置 | 序号 | 试管内药品 | 现象 |
甲 | 浓盐酸 | 24小时后仍无明显变化 | |
乙 | 粉+硫酸 | 24小时后仍无明显变化 | |
丙 | 粉+浓盐酸 | 24小时后气球变鼓 |
③a.丙中气球变鼓是因为生成了
b.经检测,丙中反应后溶液中存在。从物质性质角度分析丙中反应能够发生的原因:
(3)探究以下原电池的工作原理。
实验结果:产生电流,左侧电极表面有析出。
①该装置中
②写出该装置
对该原电池的电极反应和总反应的反应类型进行分析,发现两极上分别发生氧化和还原反应,而总反应不一定是氧化还原反应。
③结合上述实验思考,仅由以下实验用品能否设计成原电池
片、浓溶液、蒸馏水、烧杯、盐桥、导线、电流表(选做下列a或b,若两个都作答,按a计分)
a.若能,在右装置图中填写烧杯中的试剂,
b.若不能,说明原因。
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2 . 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。部分含氮物质和含氯物质的价类二维图如下,回答下列问题:(1)关于上述部分物质间转化的说法正确的是___________(填字母)。
(2)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图:a.该转化过程①②③反应中___________ 为氧化还原反应(填编号)。
b.参与该人工固氮转化的物质中含有的化学键类型有___________ (填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
c.假设每一步均完全转化,每生成1 mol NH3,同时生成___________ molO2。
(3)在常温下铁、铜与e的浓溶液组成原电池。
①请在下面方框中画出该原电池的装置图。要求:注明电解质溶液名称、正负极材料,并标出电子移动方向。___________ ②写出该电池总反应式和负极反应式:电池总反应式:___________ ;负极反应式:___________ 。
(4)由氮和氯组成的一种二元化合物分子中,各原子最外层均达到8电子的稳定结构,该液态化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物,试写出该反应的化学方程式:___________ 。
A.a和c可在一定条件下反应生成b |
B.工业上通过a→b→d→e来制备HNO3 |
C.浓的a'溶液和浓的c'溶液反应可以得到b' |
D.a和a'在空气中相遇产生白烟 |
(2)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图:a.该转化过程①②③反应中
b.参与该人工固氮转化的物质中含有的化学键类型有
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
c.假设每一步均完全转化,每生成1 mol NH3,同时生成
(3)在常温下铁、铜与e的浓溶液组成原电池。
①请在下面方框中画出该原电池的装置图。要求:注明电解质溶液名称、正负极材料,并标出电子移动方向。
(4)由氮和氯组成的一种二元化合物分子中,各原子最外层均达到8电子的稳定结构,该液态化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物,试写出该反应的化学方程式:
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3 . 甲醇(化学式:)是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知的能量变化如图所示,下列说法正确的是___________ (填字母)。a.转变成的过程是一个吸收能量的过程
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.的生成速率与的消耗速率之比为
d.1mol键断裂的同时2mol键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5mol和2mol充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得,4min内平均反应速率___________ ,则的转化率为___________ 。
(3)燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为___________ ,下列说法正确的是___________ (填序号)。a.电池放电时通入空气的电极为负极
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗6.4g转移1.2mol电子
d.电池放电时向a电极移动
(4)科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池,其效率很高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别加入甲醇和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。则c电极的名称为___________ (填“正极”或“负极”),d电极上的电极反应式为___________ 。
(1)已知的能量变化如图所示,下列说法正确的是
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.的生成速率与的消耗速率之比为
d.1mol键断裂的同时2mol键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5mol和2mol充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得,4min内平均反应速率
(3)燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗6.4g转移1.2mol电子
d.电池放电时向a电极移动
(4)科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池,其效率很高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别加入甲醇和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。则c电极的名称为
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4 . 有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中,如图所示。(1)甲中SO移向___________ (填“铝片”或“镁片”),写出甲中正极的电极反应式___________ 。
(2)乙中负极为___________ (填“铝片”或“镁片”),写出正极的电极反应式式:___________ 。
(3)铅蓄电池中,正极材料为PbO2,负极材料为Pb,电解液为硫酸,放电时其正极反应式为___________ 。
(4)如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。①使用时,空气从___________ 口通入(填“A”或“B”)。电流由___________ 流向___________ (填“a”或“b”)。其总反应方程式为___________ ,在碱性条件下,负极反应式为___________ 。
(5)直接乙醇燃料电池()具有很多优点。现有以下三种乙醇燃料电池。①碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为___________ 。
②酸性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为___________ 。
③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为___________ 。
(6)某同学设计如图的原电池,负极实验现象为___________ ,则正极的电极反应式为:___________ ,当导线中有3.01×1023个电子流过,溶液质量变化为___________ g。
(2)乙中负极为
(3)铅蓄电池中,正极材料为PbO2,负极材料为Pb,电解液为硫酸,放电时其正极反应式为
(4)如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。①使用时,空气从
(5)直接乙醇燃料电池()具有很多优点。现有以下三种乙醇燃料电池。①碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为
②酸性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为
③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为
(6)某同学设计如图的原电池,负极实验现象为
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5 . 任何化学反应都伴随着能量的变化,通过化学反应,化学能可以与热能、电能等不同形式的能量相互转化,用于生产、生活和科研。请回答下列问题:
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用_____ (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化的原理。
(2)世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池,总功率达4兆瓦,是历届世博会之最。光伏电池能将_____ 直接转变为电能(填:“化学能”“太阳能”“热能”等)
(3)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据
一定温度下,利用催化剂将分解为和3 mol ,吸收90.8 kJ热量,则_____ 。
(4)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个原电池,并在下面方框内画出简单原电池实验装置图,注明电极材料和电解质溶液_____ 。(5)肼-过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示。①惰性电极B是电池的______ (填“正”或“负”)极,其电极反应式为_____ 。
②电池工作过程中,若A极区产生14 g,则转移的电子数目为______ 。
③有人提出可用甲烷去替代肼,此时惰性电极A发生的电极反应式为______ 。
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用
(2)世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池,总功率达4兆瓦,是历届世博会之最。光伏电池能将
(3)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据
化学键 | |||
键能E/(kJ·mol) | 946.0 | a | 390.8 |
(4)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个原电池,并在下面方框内画出简单原电池实验装置图,注明电极材料和电解质溶液
②电池工作过程中,若A极区产生14 g,则转移的电子数目为
③有人提出可用甲烷去替代肼,此时惰性电极A发生的电极反应式为
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363次组卷
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2卷引用:广东省深圳市翠园中学、龙城高级中学2023-2024学年高一下学期第一次月考化学试题
6 . 下图是一种太阳能电池工作原理的示意图,其中电解质溶液为K3[Fe(CN)6]和K4[Fe(CN)6]的混合溶液。(1)K4[Fe(CN)6]中,中心离子为___________ 。
(2)电池工作时,下列描述正确的是___________。
(3)正极上发生的电极反应为___________ 。
(2)电池工作时,下列描述正确的是___________。
A.电极a为正极 | B.K+向电极a移动 |
C.电子由电极a经导线流向电极b | D.电极b上发生氧化反应 |
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7 . 人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,完成下面题目。
(1)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生反应:,若将此反应设计成原电池,则被腐蚀铜的质量为1.28g时,线路中转移_____________ mol电子。
(2)将铝片和铜片用导线相连,插入浓硝酸中,形成原电池,其中正极为_____________ (填“铜”或“铝”,下同),若将其插入烧碱溶液中,形成原电池,负极为_____________ 。
(3)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质溶于混合有机溶剂中,通过电解质迁移入晶格中,生成。①外电路的电子方向是由_____________ (填字母,下同)极流向_____________ 极。
②电池正极反应式为___________________ ,每转移2mol电子,生成__________ g 。
③不能用水代替电池中的混合有机溶剂,原因是__________________________ 。
④可与KOH和在高温下反应,生成,该反应的化学方程式为_________ 。
(4)在新能源体系下,氢能被视为与电能互补的优质二次能源。氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。
①碱性氢氧燃料电池工作时,负极反应式为____________________ 。
②氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池,其工作原理如图所示,有关该电池说法正确的是_____________ (填字母)。A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用
B.该电池可利用工厂中排出的,减少温室气体的排放
C.电子流向:氢电极—负载—氧电极—熔融碳酸盐—氢电极
D.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗1.6g
(1)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生反应:,若将此反应设计成原电池,则被腐蚀铜的质量为1.28g时,线路中转移
(2)将铝片和铜片用导线相连,插入浓硝酸中,形成原电池,其中正极为
(3)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质溶于混合有机溶剂中,通过电解质迁移入晶格中,生成。①外电路的电子方向是由
②电池正极反应式为
③不能用水代替电池中的混合有机溶剂,原因是
④可与KOH和在高温下反应,生成,该反应的化学方程式为
(4)在新能源体系下,氢能被视为与电能互补的优质二次能源。氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。
①碱性氢氧燃料电池工作时,负极反应式为
②氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池,其工作原理如图所示,有关该电池说法正确的是
B.该电池可利用工厂中排出的,减少温室气体的排放
C.电子流向:氢电极—负载—氧电极—熔融碳酸盐—氢电极
D.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗1.6g
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8 . I.化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,研究热量变化具有重要的意义。
(1)下列变化属于吸热反应的是___________ (填序号)。
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氢气还原氧化铜 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦Ba(OH)2∙8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 ⑧灼热的木炭与CO2的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应
(2)工业合成氨反应:是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1mol H—H键、1mol N—H键、1mol N≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、945.2kJ。则:
①若1mol N2完全反应生成NH3可___________ (填“吸收”或“放出”)热量___________ kJ。
②如果将1mol N2和3mol H2混合,使其充分反应,放出的热量总小于上述数值,其原因是___________ 。
Ⅱ.甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示;(3)电极A为燃料电池的___________ (填“正”或“负”)极,该电极反应式为:___________ 。
(4)当电路中通过1mol电子时,在电极B附近消耗O2的体积为___________ L(标准状况);电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性___________ (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(1)下列变化属于吸热反应的是
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氢气还原氧化铜 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦Ba(OH)2∙8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 ⑧灼热的木炭与CO2的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应
(2)工业合成氨反应:是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1mol H—H键、1mol N—H键、1mol N≡N键放出的能量分别为436kJ、391kJ、945.2kJ。则:
①若1mol N2完全反应生成NH3可
②如果将1mol N2和3mol H2混合,使其充分反应,放出的热量总小于上述数值,其原因是
Ⅱ.甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料,可制作碱性甲醇燃料电池,工作原理如下图所示;(3)电极A为燃料电池的
(4)当电路中通过1mol电子时,在电极B附近消耗O2的体积为
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9 . 由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中正极的电极反应式是__________________ 。
(2)装置乙中正极的电极反应式是__________________ 。
(3)装置丙中负极的电极反应是__________________ 。
(4)四种金属活泼性的强弱顺序是__________________ 。
(5)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。下列说法正确的是____ (填序号)。
①A为电池的正极
②该装置实现了化学能转化为电能
③电池工作时,电池内部的锂离子定向移动
(6)是一种大气污染物。工业尾气中含有,会造成严重的环境污染;未脱除的煤气,运输过程中还会腐蚀管道。干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中的常用方法,其原理如图所示。
脱硫反应___________ 。再生过程中反应___________________ 。
装置 | |||
现象 | A上有气体产生 | B的质量增加 | 二价金属A不断溶解 |
(1)装置甲中正极的电极反应式是
(2)装置乙中正极的电极反应式是
(3)装置丙中负极的电极反应是
(4)四种金属活泼性的强弱顺序是
(5)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。下列说法正确的是
①A为电池的正极
②该装置实现了化学能转化为电能
③电池工作时,电池内部的锂离子定向移动
(6)是一种大气污染物。工业尾气中含有,会造成严重的环境污染;未脱除的煤气,运输过程中还会腐蚀管道。干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中的常用方法,其原理如图所示。
脱硫反应
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10 . 根据所学知识,回答下列问题。
I.铁片与稀硫酸反应的能量变化特征如图所示:
(1)该反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应速率加快,下列措施可行的是___________ (填正确选项的字母编号)。
A.改用铁粉 B.改用98%的硫酸 C.适当升高温度
II.以相同大小铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如下表所示:
(3)该实验目的是研究水果种类和___________ 对水果电池电流大小的影响。
(4)该实验装置中,正极的材料是___________ ,负极的电极反应式是___________ 。
(5)当有3.25gZn参与反应,转移的电子数目为___________ 。
I.铁片与稀硫酸反应的能量变化特征如图所示:
(1)该反应为
(2)若要使该反应速率加快,下列措施可行的是
A.改用铁粉 B.改用98%的硫酸 C.适当升高温度
II.以相同大小铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如下表所示:
实验编号 | 水果种类 | 电极间距离/cm | 电流 | |
1 | 番茄 | 1 | 98.7 | |
2 | 番茄 | 2 | 72.5 | |
3 | 苹果 | 2 | 27.2 |
(4)该实验装置中,正极的材料是
(5)当有3.25gZn参与反应,转移的电子数目为
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