即0.025×222=5.55gCu2(OH)2CO3,CuSO4溶液可恢复原组成,正确. 5.【答案】B
【解析】A.电解消耗电能,而光催化还原水制氢可利用太阳能,更节约能源,正确; B.聚乙烯塑料难降解,可造成白色污染,聚乳酸塑料易降解不会造成白色污染,错误; C.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用,减少了二氧化碳、二氧化硫等物质的排放,符合社会可持续发展理念,正确; D.汽车尾气中含有氮的氧化物等有害气体,则改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放,符合社会可持续发展理念,正确。 6.【答案】C
【解析】A.a和b用导线连接,该装置是原电池,锌作负极,铜作正极,阳离子移向正极铜,阴离子移向负极锌,所以溶液中的SO42﹣向锌片附近移动,错误;
B.a与电源正极相连,该装置是电解池,则铜为阳极,锌为阴极,可以保护锌被腐蚀,这叫外接电源的阴极保护法,错误;
C.a和b用导线连接时,该装置是原电池,锌作负极,铜作正极,铜片上发生的反应为:2H++2e→H2↑,正确;
D.a和b用导线连接时,该装置是原电池,铜作正极,铜片上发生的反应为:2H++2e→H2↑,所以电路中通过0.02mol电子时,产生0.01mol气体,错误. 7.【答案】C
【解析】惰性电极电解NaCl和CuSO4混合液,两极均得到11.2L气体,则阴极发生Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e﹣=H2↑,阳极发生2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑, A.阳极发生2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑,错误; B.阴极只有氢气,错误;
C.两极均得到11.2L气体,则n(H2)=0.5mol,电解时先发生Cu2++2e﹣=Cu、2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,则n(Cl2)=n(O2)=0.25mol,所以c(C1﹣)起始为2 mol?L﹣1,转移电子共1.5mol,由 0.5mol电子转移时参加反应的Cu2+为0.25mol,所以Cu2+起始浓度为D.由C分析可知Cu2+的起始物质的量为0.25mol,小于0.5mol,错误. 8.【答案】C
【解析】A项,由电池反应可知,Ni2O3→Ni(OH)2,Ni的化合价由+3价→+2价,化合价降低,发生还原反应,故Ni2O3为正极,Fe→Fe(OH)2,Fe的化合价由0价→+2价,化合价升高,发生氧化反应,故Fe为负极,正确;B项,负极发生氧化反应,Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2,正确;C项,阴极发生还原反应,Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-,c(OH-)增大,溶液的pH增大,故错误;D项,阳极发生氧化反应,电极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O,正确。
=l mol?L﹣l,正确;
9.【答案】D
【解析】A.根据图知,电解槽右边部分N元素化合价由+5价变为0价,所以硝酸根离子发生还原反应,则Ag﹣Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,所以A是正极、电极材料为PbO2,正确; B.铅蓄电池工作过程中负极为Pb失电子生成硫酸铅,所以负极质量增加,正确;
C.阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2NO3﹣+6H2O+10e﹣=N2↑+12OH﹣,正确; D.转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极的电极反应式为2NO3﹣+6H++10e﹣=N2↑+6OH﹣,转移2mol电子,阴极室中放出0.2molN2(5.6g),同时有2molH+(2g)进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6g,故膜两侧电解液的质量变化差(①m左﹣①m右)=18g﹣3.6g=14.4g,错误. 10.【答案】D
【解析】A中HNO3为强酸,KOH为强碱,ΔH=-57.3 kJ/mol;B中NH3·H2O为弱碱,ΔH>-57.3 kJ/mol;同样C中CH3COOH为弱酸,ΔH>-57.3 kJ/mol;D中是弱酸与弱碱反应ΔH>-57.3 kJ/mol。 11.【答案】D
【解析】A.在燃料电池中,燃料乙醇在负极发生失电子的反应,氧气是在正极上发生得电子的反应,则a为负极,错误;
B.电池工作时,电流由正极经外电路流向负极,在该电池中由b极流向a极,错误;
C.在燃料电池中,正极上是氧气得电子的还原反应,在酸性电解质环境下,正极的电极反应为:4H++O2+4e﹣=2H2O,错误;
D.根据电池反应:C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,乙醇被氧化电极反应式为C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+,则1mol乙醇被氧化失去12mol电子,正确. 12.【答案】B
【解析】A.该原电池中,锌作负极,铜作正极,原电池放电时,盐桥中的钾离子向硫酸铜溶液移动,正确;
B.该串联电解池中,b极、d极都是阴极,b极上析出铜,d极上析出氢气,根据转移电子数相等知,铜和氢气的关系式是Cu~H2,析出6.4g铜时,生成0.1mol氢气,但温度和压强未知,所以气体摩尔未知,无法确定氢气体积大小,错误;
C.电解精炼时,粗铜作阳极,所以f极为粗铜,正确;
D.该装置是原电池,锌作负极,铁作正极,有大量气泡生成,放电时,电子从锌极沿导线流向铁极,正确. 13.【答案】D
【解析】A、电解时阳极发生失电子的氧化反应,先将[Fe(CN)6]4﹣转化为Fe(CN)6]3﹣,化合价升高,
﹣﹣
所以反应为:[Fe(CN)6]4﹣e﹣═[Fe(CN)6]3,正确;
B、电解质溶液中的阴极离子碳酸氢根离子,电离产生氢离子在阴极放电,所以电极反应式为2HCO3﹣+2 e﹣═H2↑+2CO32﹣,正确;
C、根据2Fe(CN)63﹣+2CO32﹣+H2S=2Fe(CN)64﹣+2HCO3﹣+S和阴极反应式为2HCO3﹣+2 e﹣═H2↑+2CO32﹣,得到关系式为:H2↑~2CO32﹣~S,所以22.4L标准状况下的H2生成时,溶液中有32gS析出,正确;
D、因后来发生反应为2Fe(CN)63﹣+2CO32﹣+H2S=2Fe(CN)64﹣+2HCO3﹣+S,所以整个过程中需要不断补充硫化氢,错误. 14.【答案】C
【解析】A、原电池工作时,阳离子向正极移动,则b为正极,a为负极,乙醇在负极失电子发生氧化反应,正确;
B、原电池中电子从负极流向正极,则电子由a极流出沿导线经灯泡到b极,正确;
C.酸性条件下,氧气得电子生成水,所以电池工作时,正极的电极反应式为4H++O2+4e﹣=2H2O,错误;
D.电池工作时,乙醇被氧化生成CO2和H+,电极反应式为C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+,则1mol乙醇被氧化转移12mol电子,正确. 15.【答案】C
【解析】A.通入燃料的电极A为负极,正确; B.电解B表面上氧气得电子发生还原反应,正确;
C.根据电池反应式知,KOH参加反应且生成水,导致溶液中KOH浓度降低,则溶液的pH减小,错误;
D.燃料电池是将化学能转化为电能,不是燃料燃烧,所以没有火焰产生,正确. 16.【答案】(1)四;①A;低; (2)2As+3H2SO4(2ASH3==2AS+3H2;
(3)①2I﹣﹣2e﹣=I2;①I2+2e﹣=2I﹣.
【解析】(1)As电子层数=周期数=4,最外层电子数=族序数=5,所以As位于第四周期,第①A族,因为氨气形成分子间氢键,分子间作用力较大,所以AsH3的沸点比NH3低;
(2)由题意可知,砷与浓的硫酸发生氧还原反应,砷能被热的浓硫酸氧化成As2O3,浓硫酸被还原成二氧化硫,所以反应方程式为:2As+3H2SO4(浓)=As2O3+3SO2↑+3H2O;As2O3与锌和硫酸混合发生反应生成砷化氢、硫酸锌和水,方程式为:As2O3+6H2SO4+6Zn=6ZnSO4+2ASH3↑+3H2O;在管内受热分解生成亮黑色的单质砷称为“砷镜”,方程式为:2ASH3==2AS+3H2;
浓
)=As2O3+3SO2↑+3H2O;As2O3+6H2SO4+6Zn=6ZnSO4+2ASH3↑+3H2O;
﹣﹣﹣﹣
(3)①该装置为原电池,发生AsO43+2I+2H+①AsO33+I2+H2O,C1棒为负极,I发生失电子的﹣﹣
氧化反应,电极反应发生2I﹣2e=I2;
①该装置为原电池,发生AsO33﹣+I2+2OH﹣①AsO43﹣+2I﹣+H2O,C1棒为正极,I2发生得电子的还原反应,电极反应发生I2+2e﹣=2I﹣.
17.【答案】(1) CH4(g)+2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) +2H2O(l) ①H= -955 kJ·mol-1 (2) 2Fe3++ SO2+ 2H2O = 2Fe2++SO42-+4H+ (3) ① 0.009 mol·L-1·min-1 ① K=0.56 ①不变
① C、D ①减小 CO2的浓度
作图要点:
①起点在30min时V逆-(CO2)的一半左右 ①终点不超过30min时V逆-(CO2)
【解析】(1) CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的化学方程式为CH4(g)+2NO2(g) = N2(g) + CO2(g) +2H2O(l),该反应可由上述三个反应通过①H也发生类似的变化,①H= -955 kJ·mol-1;
(2) 由信息可知另一反应是利用SO2的还原性与 Fe3+的氧化性,两者之间发生的氧化还原反应; (3)①由表可知,10min~20minCO2的浓度由0.21mol/L变化到0.30mol/L,所以v(CO2) 表示的平均反应速率为0.009 mol·L-1·min-1;①反应到20min达到了平衡,所以 K=
;①通过观察反应的特点C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g),NO是唯一气态反应物,NO的起始浓度增大,可以等效为先在另一大的容器中建立平衡,然后再进行压缩,压缩过程中压强增大,但由于反应的①V不变,平衡不移动,NO的平衡转化率不变;①由反应方程式C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)可知,反应前后的①V=0,能作为
获得,根据盖斯定律,
判断该反应达到平衡的是容器内CO2的体积分数不变和混合气体的密度保持不变(因为混合气体反应前后的质量不同)①由表格中的数据可以看出c(CO2)减小,但c(N2)增加,平衡向右移动,说明改变的条件是减小了CO2的浓度。作图时要注意①起点在30min时V逆-(CO2)的一半左右 ①终点不超
过30min时V逆-(CO2)
18.【答案】(1)金属铬的活泼性比铜强且能和稀硫酸反应生成H2 金属铬易被稀硝酸钝化 (2)①a CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O ①减小
【解析】(1)由图1可知还原性Cr>Cu,但在稀硝酸中却出现了反常,结合稀硝酸的氧化性,不难推测铬被稀硝酸钝化,导致活性降低。(2)CH4在反应时失去电子,故a电极是电池的负极。由总反应式CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O减去正极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-,可得负极反应式。由于电池工作过程中会消耗OH-,故一段时间后,电解质溶液的pH会减小。 19.【答案】1)BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣=BO2﹣+6H2O;
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)①H=﹣731.2 kJ/mol; (3)①A;①O2+4H++4e﹣=2H2O; (4)AC;
20.【答案】H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1 -571.6 285.8
【解析】书写热化学方程式时注意:化学计量数改变时,ΔH也同等倍数的改变,故生成水蒸气的热化学方程式可写成:H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8
kJ·mol-1或2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1等多种形式。36 g的水蒸气变成36 g液态水时放热36 g×2.444 kJ·g-1=88 kJ,所以2 mol H2燃烧生成2 mol H2O(l)时,ΔH=-483.6 kJ·mol-1-88 kJ·mol-1=-571.6 kJ·mol-1。氢气的燃烧热为1 mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)时放出的热量,ΔH=-
21.【答案】-1 220 kJ·mol-1
【解析】断裂1 mol S—S键吸收能量280 kJ,断裂3 mol F—F键吸收能量3×160 kJ,则吸收的总能量为Q吸=280 kJ+3×160 kJ=760 kJ,释放的总能量为Q放=330 kJ×6=1 980 kJ,由反应方程式:S(s)+3F2(g)===SF6(g)可知,ΔH=760 kJ·mol-1-1 980 kJ·mol-1=-1 220 kJ·mol-1。
=-285.8 kJ·mol-1。