[新教材]高考化学试题分类汇编:化学反应中的能量变化 下载本文

(3)①降低温度,NO2(g)转变为N2O4(l),则ΔH2<0,反应物能量高于生成物能量,C错误; N2O4(g)转变为N2O4(l)需要放出热量,所以NO2(g)转变为N2O4(g)比NO2(g)转变为N2O4(l)放出的热量少,B错误,所以正确的图示为A;②N2O4、O2和H2O反应生成硝酸的反应方程式为2N2O4+ O2+2H2O===4HNO3。

(4)根据工作原理装置图,可以确定阳极为NO失去电子转变为NO3,阴极NO转变为NH4,根据电极反应书写电极反应式为:

阳极:NO-3e+2H2O===NO3+4H 阴极:NO+5e+ 6H===NH4+ H2O

然后根据得失电子守恒,硝酸根离子物质的量比铵根离子物质的量多,所以需要向溶液中加入电解

的物质为NH3(即8NO+7H2O=====3NH4NO3+2HNO3)。

11.[2014·福建卷] 某原电池装置如下图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )

A.正极反应为AgCl+e===Ag+Cl

B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变

D.当电路中转移0.01 mol e时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子

11.D [解析] 正极反应为Cl2+2e===2Cl,A项错误;放电时,交换膜右侧的电极为正极,交换膜左侧的电极为负极,负极放电产生的Ag与电解质HCl中的Cl结合生成AgCl白色沉淀。则负极电极反应式:2Ag-2e+2Cl===2AgCl,B项错误;负极放电产生的Ag与电解质中的Cl结合,若用NaCl代替盐酸不会改变电池总反应,C项错误;当电路中转移0.01 mol e时,交换膜左侧的电极放电产生0.01 mol Ag,与电解质中的0.01 mol Cl结合生成AgCl沉淀,同时约有0.01 mol H通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中,则交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子,D项正确。

24. [2014·福建卷] 铁及其化合物与生产、生活关系密切。 (1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化腐蚀称为________。

②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是________(填字母)。

(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:

①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为______________________________。

②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O===2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为____________________________。

③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项)。 (3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。

①t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=________。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO, t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=________。

24.(1)①吸氧腐蚀 ②B

(2)①4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4∶1 ②0.05

[解析] (1)①若为析氢腐蚀则B、C、D的腐蚀程度相同,则该电化学腐蚀为吸氧腐蚀。②氧气的浓度越大,吸氧腐蚀越严重,则B区域产生铁锈最多。(2)①硝酸的受热分解产生NO2、O2、H2O ,△

则根据氧化还原的化合价升降法配平其化学方程式为4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O。②根据图示和信息可知:该生产流程中生成了 NH4NO3,则硝酸与废铁皮反应的化学方程式为 4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+ NH4NO3+3H2O。

(3)①在t ℃时,K=

c(CO2)n(CO2)n(CO)

==0.25,则=4。

c(CO)n(CO)n(CO2)

Fe(s)+CO2(g)

② FeO(s)+ CO(g)

n起始/mol 0.02 x 0 0 n转化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01 n平衡/mol 0.01 x-0.01 0.01 0.01

根据t ℃时,K=

c(CO2)n(CO2)0.01

= ==0.25 ,求得x=0.05。

c(CO)n(CO) x-0.01

11.[2014·广东卷] 某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他电极均为Cu,则( )

图4

A.电流方向:电极Ⅳ―→B.电极Ⅰ发生还原反应 C.电极Ⅱ逐渐溶解

D.电极Ⅲ的电极反应:Cu+2e===Cu

11.A [解析] 根据原电池的构成原理,可知电极Ⅰ为负极,电极Ⅱ为正极,电极Ⅲ为阳极,电极Ⅳ为阴极。电子流向为电极Ⅰ→→电极Ⅳ,故电流方向为电极Ⅳ→2+

2+

―→电极Ⅰ

→电极Ⅰ, A项正确;

电极Ⅰ为负极,发生氧化反应,B项错误;电极Ⅱ为正极,Cu在此被还原, C项错误;电极Ⅲ为阳极,活性阳极Cu在此被氧化,D项错误。

11.[2014·四川卷] 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。

请回答下列问题:

(1)上述流程脱硫实现了____(选填下列字母编号)。 A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少 C.酸雨的减少

(2)用MnCO3能除去溶液中的Al和Fe,其原因是________________________________。 (3)已知:25 ℃、101 kPa时,

Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ/mol S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1065 kJ/mol

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化方程式是____________________________________。 (4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是

3+

3+

________________________________。

(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是________________。

(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2________kg。

11.(1)A、C

(2)消耗溶液中的酸,促进Al和Fe水解生成氢氧化物沉淀 (3)MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJ/mol

(4)Mn+2H2O-2e===MnO2+4H (5)MnO2+H2O+e===MnO(OH)+OH 1500c-87ab(6)

2500

[解析] (1)脱硫的目的是减少产生SO2,进而减少酸雨的产生,同时可对废弃物综合利用。则A、C项符合题意。(2)加入MnCO3消耗溶液中的H,促使Al和Fe的水解平衡正向移动,生成氢氧化物沉淀除去。(3)将已知3个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,可知:MnO2(s)+ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH=③-(①+②)=-248 kJ/mol。(4)电解池中阳极失去电子发生氧化反应,则用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,则阳极是Mn放电,其阳极电极反应式为Mn+2H2O-2e===MnO2 + 4H。(5)原电池中正极得到电子发生还原反应,在碱性锌锰电池放电时,正极是二氧化锰得到电子,则正极电极反应式为MnO2+H2O+e===MnO(OH)+OH。(6)KMnO4与MnSO4反应生成MnO2的质量为c kg,根据氧化还原反应化合价升降法配平的关系式为:

2KMnO4+3MnSO4~5MnO2 3 mol 5 mol x

1000 c mol 87

2+

2+

3+

3+

2+

+3+

3+

3

3000 c求得:x= mol(MnSO4总的物质的量)

435MnO2+ SO2 === MnSO4 1 mol 1 mol

求得:y=0.4ab mol

3000 c除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰相当于MnO2的物质的量=x-y= mol-0.4ab

435

1000a×b%×89.6%

mol y

22.4y