1、 2021 高考真题汇编高考真题汇编：化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 一、单选题（共一、单选题（共 8 题；共题；共 16 分）分） 1. ( 2 分 ) （2021 湖南） 常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为 。下列说法错误的是（ ） A. 产生 22.4L(标准状况) 时，反应中转移 B. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 11：6 C. 可用石灰乳吸收反应产生的 制备漂白粉 D. 可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 的存在 2. ( 2 分 ) （2021 湖南）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备
2、用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所： 下列说法错误的是（ ） A. 放电时，N 极为正极 B. 放电时，左侧贮液器中 的浓度不断减小 C. 充电时，M 极的电极反应式为 D. 隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过 3. ( 2 分 ) （2021 河北）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是（ ） A. 浓 H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 B. NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的 pH 减小而增强 C. 加热 NaI 与浓 H3PO4混合物可制备 HI，说明 H3PO4比 HI 酸性强 D. 浓 HNO3和稀 HNO3与 Cu
3、 反应的还原产物分别为 NO2和 NO，故稀 HNO3氧化性更强 4. ( 2 分 ) （2021 河北）KO2电池结构如图，a 和 b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是（ ） A. 隔膜允许 K+通过，不允许 O2通过 B. 放电时，电流由 b 电极沿导线流向 a 电极；充电时，b 电极为阳极 C. 产生 1Ah 电量时，生成 KO2的质量与消耗 O2的质量比值约为 2.22 D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗 3.9g 钾时，铅酸蓄电池消耗 0.9g 水 5. ( 2 分 ) （2021 全国乙卷）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷
4、却水排故并 降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对情性电极（如图所示），通入一定的电流。 下列叙述错误的是（ ） A. 阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应 B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 NaClO C. 阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气 D. 阳极表面形成的 Mg 等积垢需要定期清理 6. ( 2 分 ) （2021 浙江）已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H- H H-O 键能/(kJ mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) H= -482kJ mol-1 则 2O(g)=O2(g)的 H
5、为（ ） A. 428 kJ mol-1 B. -428 kJ mol-1 C. 498 kJ mol-1 D. -498 kJ mol-1 7. ( 2 分 ) （2021 浙江）关于反应 8NH3+6NO2=7N2+12H2O，下列说法正确的是（ ） A. NH3中 H 元素被氧化 B. NO2在反应过程中失去电子 C. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为 3：4 D. 氧化产物与还原产物的质量之比为 4：3 8. ( 2 分 ) （2021 浙江）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法错误的是（ ） A. 断开 K2、合
6、上 K1 ， 镍镉电池能量转化形式：化学能电能 B. 断开 K1、合上 K2 ， 电极 A 为阴极，发生还原反应 C. 电极 B 发生氧化反应过程中，溶液中 KOH 浓度不变 D. 镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2O 放电充电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 二、综合题（共二、综合题（共 8 题；共题；共 64 分）分） 9. ( 10 分 ) （2021 湖南）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，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。 方法 I：氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据 化学键 键能 - 946 436.0 390.8 一定温度下，利用
7、催化剂将 分解为 和 。回答下列问题： （1）反应 _ ； （2）已知该反应的 ，在下列哪些温度下反应能自发进行？_(填标号) A.25 B.125 C.225 D.325 （3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将 通入 3L 的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为 200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 若保持容器体积不变， 时反应达到平衡， 用 的浓度变化表示 时间内的反应速率 _ (用含 的代数式表示) 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变， 图中能正确表示压缩后 分压变化趋势的曲线是_(用图中 a、b、c、d 表示)，理由是_； 在该
8、温度下，反应的标准平衡常数 _。(已知：分压=总压该组分物质的量分数，对于反应 ， ，其中 ， 、 、 、 为各组分的平衡分压)。 方法：氨电解法制氢气 利用电解原理，将氮转化为高纯氢气，其装置如图所示。 （4）电解过程中 的移动方向为_(填“从左往右”或“从右往左”)； （5）阳极的电极反应式为_。 KOH 溶液 KOH 溶液 10. ( 7 分 ) （2021 河北）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 （1）大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知 25时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质
9、 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热 H(kJmol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 则 25时 H2(g)和 C(石墨，s)生成 C6H6(l)的热化学方程式为_。 （2）雨水中含有来自大气的 CO2 ， 溶于水中的 CO2进一步和水反应，发生电离： CO2(g)=CO2(aq) CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO (aq) 25时，反应的平衡常数为 K2。 溶液中 CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压物质的量分数)，比例系数为 ymolL-1kPa-1 ， 当大气压强为 pkPa， 大气中 CO2(g)的物质的量分数为 x 时，
10、 溶液中 H+浓度为_molL-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略 HCO 的电离) （3）105时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s) M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为 46kPa。 保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的 CO2(g)，再加入足量 MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于 5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_kPa。 （4）我国科学家研究 LiCO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题： LiCO2电池中，Li 为单质锂片，则该电池中的 CO2在_(填“正”或
11、“负”)极发生电化学反应。研究表明， 该电池反应产物为碳酸锂和单质碳， 且 CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下 4 个步骤进行，写出步骤的离子方程式。 .2CO2+2e-=C2O .C2O =CO2+CO ._ .CO +2Li+=Li2CO3 研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。 .CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_。 .在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上 CO2电还原为 CO 的反应进程中(H+被还原为 H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为 CO 从易到难的顺序为_(用 a、b
12、、c 字母排序)。 11. ( 7 分 ) （2021 全国乙卷） 氧化石墨烯具有稳定的网状结构， 在能源、 材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下（装置如图所示）： I.将浓 H2SO4、NaNO3、石墨粉末在 c 中混合，置于冰水浴中。剧烈搅拌下，分批缓慢加入 KMnO4粉末，塞好瓶口。 II.转至油浴中，35搅拌 1 小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至 98并保持 1 小时。 III.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加 H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。 IV.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。 V.蒸馏水洗涤沉淀。 VI.冷冻干燥，得
13、到土黄色的氧化石墨烯。 回答下列问题： （1）装置图中，仪器 a、c 的名称分别是_、_,仪器 b 的进水口是（填字母）。 （2）步骤 I 中，需分批缓慢加入 KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是_. （3）步骤 II 中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_. （4）步骤 III 中，H2O2的作用是_（以离子方程式表示）. （5）步骤 IV 中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 SO42-来判断。检测的方法是_. （6）步骤 V 可用 pH 试纸检测来判断 Cl-是否洗净，其理由是_. 12. ( 8 分 ) （2021 全国乙卷）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 、 、 、Mg
14、O、CaO以及少量的 ，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 pH 见下表： 金属离子 开始沉淀的 pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全(c=1.010*mol-L)的 pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： （1）“焙烧”中， 、 几乎不发生反应， 、MgO、CaO、 转化为相应的硫酸盐，写出 转化为 的化学方程式_。 （2） “水浸”后“滤液”的pH约为2.0， 在“分步沉淀”氨水逐步调节pH至11.6， 依次析出的金属离子是_。 （3）“母液”中 浓度为_mol （4）”水浸渣”在 160“酸溶
15、”，最适合的酸是_。“酸溶渣”的成分是_、_。 （5）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， 水解析出 沉淀，该反应的离子方程式是_。 （6）将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得_，循环利用。 13. ( 8 分 ) （2021 全国乙卷）一氯化碘（ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题： （1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig 误认为是 ICl,从而错过了一种新元素的发现。该元素是_. （2）氯铂酸钡（BaPtCl4)固体加热时部分分解为 BaCl2、Pt 和 Cl2,376.8时平衡常数 Kp=1
16、.0 x104Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 BaPtCl4,抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。在 376.8,碘蒸气初始压强为 20.0kPa.376.8平衡时，测得烧瓶中压强为 32.5kPa,则 PICl=_kPa,反应 2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的平衡常数 K=_（列出计算式即可）. （3）McMorris 测定和计算了在 136-180范围内下列反应的平衡常数 KP ： 2NO(g)+2ICl(g) 2NOCl(g)+I2(g) KP1 2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g) KP2 得到 lgKP1 和 lgKP2 均为线性关系，如下图所示：
17、 由图可知，NOCl 分解为 NO 和 Cl2反应的 H_0(填“大于”或“小于”）. 反应 2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的 K=_（用 KP1、KP2表示）：该反应的 H_0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_. （4）Kistiakowsky 曾研究了 NOCl 光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为： NOCl+hvNOC* NOCl+NOCl*2NO+Cl2 其中 hv 表示一个光子能量，NOCl*表示 NOCl 的激发态。可知，分解 1mol 的 NOCl 需要吸收_mol的光子。 14. ( 10 分 ) （2021 浙江）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基
18、础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答： （1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是_。 （2）下列说法错误的是_。 A.可采用碱石灰干燥氯气 B.可通过排饱和食盐水法收集氯气 C.常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 D.工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 （3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为： Cl2(g) Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p Cl2(aq) + H2O(l) H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2 其中 p 为 Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为 Cl2在水溶液中的平衡浓度。 Cl2(
19、g) Cl2(aq)的焓变 H1_0。(填”、“=”或“”) 平衡常数 K2的表达式为 K2=_。 氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为 c，则 c=_。(用平衡压强 p 和上述平衡常数表示，忽略 HClO 的电离) （4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为 TiO2)为原料生产 TiCl4 ， 相应的化学方程式为； I.TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) HI=181 mol L-1 ， KI=-3.410-29 II.2C(s)+O2(g) 2CO(g) HII= - 221 mol L-1 ， KII=1.21048 结合数据说明氯化过程
20、中加碳的理由_ 。 （5）在一定温度下，以 I2为催化剂，氯苯和 Cl2在 CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为 0.5 mol L-1 ， 反应 30 min 测得氯苯 15%转化为邻二氯苯， 25%转化为对二氯苯。 保持其他条件不变， 若要提高产物中邻二氯苯的比例， 可采用的措施是_。 A.适当提高反应温度 B.改变催化剂 C.适当降低反应温度 D.改变反应物浓度 15. ( 12 分 ) （2021 浙江）某兴趣小组用铬铁矿Fe(CrO2)2制备 K2Cr2O7晶体，流程如下： 已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO
21、3+7O2 高温 8Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2 2H+2CrO Cr2O +H2O 相关物质的溶解度随温度变化如下图。 请回答： （1）步骤 I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是_。 （2）下列说法正确的是_。 A.步骤 II，低温可提高浸取率 B.步骤 II，过滤可除去 NaFeO2水解产生的 Fe(OH)3 C.步骤 III，酸化的目的主要是使 Na2CrO4转变为 Na2Cr2O7 D.步骤 IV，所得滤渣的主要成分是 Na2SO4和 Na2CO3 （3）步骤 V，重结晶前，为了得到杂质较少的 K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复
22、使用)并排序：溶解 KCl _重结晶。 a50蒸发溶剂； b100 蒸发溶剂； c抽滤； d冷却至室温； e蒸发至溶液出现晶膜，停止加热； f蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。 （4）为了测定 K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。 下列关于滴定分析的操作，错误的是_。 A用量筒量取 25.00mL 待测液转移至锥形瓶 B滴定时要适当控制滴定速度 C滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 D读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直 E平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋
23、塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，_继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。(请在横线上补全操作) （5）该小组用滴定法准确测得产品中 K2Cr2O7的质量分数为 98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制 K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是_，添加该试剂的理由是_。 16. ( 2 分 ) （2021 浙江）玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热 KOH 溶液洗涤除去，发生如下反应： 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O (x-1)S+K2S K2Sx(x=26
24、) S+ K2SO3 K2S2O3 请计算： （1）0.480 g 硫单质与 V mL 1.00 mol L-1热 KOH 溶液恰好完全反应，只生成 K2S 和 K2SO3 ， 则V=_。 （2） 2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol L-1热KOH溶液恰好完全反应， 只生成K2Sx和K2S2O3 ， 则x=_。(写出计算过程) 答案解析部分答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 A 【解析】【解答】A该反应中只有碘元素价态升高，由 0 价升高至 KH(IO3)2中+5 价，每个碘原子升高 5价，即 6I2 60e-3Cl2 ， 所以产生 22.4L (标准状况) Cl2即
25、1mol Cl2时，反应中应转移 20 mol e- ， A 符合题意； B该反应中 KClO3中氯元素价态降低，KClO3作氧化剂，I2作还原剂，由该方程式的计量系数可知，11KClO3 6I2 ， 故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 11:6，B 不符合题意； C漂白粉主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C不符合题意； D食盐中 - 可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的 H+、I-发生氧化还原反应 - - 生成 I2 ， I2与淀粉变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 - 的存在，D 不符合题意。 故答案为：A。 【分析】根据化学方程
26、式进行标注元素化合价找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物即可判断氧化剂与还原剂的物质的量之比，同时可以根据氯气的量求出转移电子的数目，工业上利用氯气合石灰乳制取漂白粉，利用碘离子的还原性合碘酸根的氧化性发生氧化还原反应得到碘单质通过淀粉进行检验 2.【答案】 B 【解析】【解答】A放电时，N 是 Br2得到电子，发生的还原反应，N 电极为电池的正极，故 A 不符合题意； B放电或充电时，左侧储液器和右侧储液器中消耗和生成的溴化锌的量相等，因此溴化锌的浓度维持不变，故 B 符合题意； C充电时，M 电极与电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为 Z
27、n2+2e-=Zn，故 C 不符合题意； D交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，故 D 不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据图示判断放电时，锌做负极，锌失去电子，变为锌离子，则 M 为负极，溴做正极，得到电子变为溴离子，则 N 作为正极。充电时，M 与电池的负极相连，锌离子得到电子变为锌单质，N 与电池的正极相连接，溴离子得到电子变为溴单质。M 极的隔膜可以允许锌离子进入储液池，液可以允许溴离子进入。 3.【答案】 B 【解析】【解答】A蔗糖是含碳有机物，浓硫酸能使蔗糖炭化，体现的是其脱水性，A 不符合题意； BNaClO 在水溶液中会发生水解，离子方程式为：
28、 - - ，pH 减小，则酸性增强，氢离子浓度增大，消耗氢氧根离子，会促使平衡向正反应方向移动，生成氧化性更强的 HClO， 在酸性条件下氧化能力增强，增强氧化能力，B 符合题意； C利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理，HI 的沸点低，易挥发加热 与浓 混合物发生复分解反应生成 ，与酸性强弱无关，C 不符合题意； D相同条件下，根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知，浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.蔗糖的碳化主要利用了浓硫酸的脱水性 B.次氯酸和氯酸的氧化性强于次氯酸钠和氯酸钾的氧化性，酸性越强氧化性越强 C.考查的是难挥发性酸制取易挥发性酸 D
29、.比较酸性的强弱可以比较相同条件下与同种金属反应的速率即可判断 4.【答案】 D 【解析】【解答】A电池所选择隔膜应允许 通过，不允许 通过，为防止钾与氧气反应，故 A 不符合题意； B由分析可知，放电时，a 为负极，钾失去电子，b 为正极，氧气得电子，电子是由 a 流向 b 因此电流由b 电极沿导线流向 a 电极，充电时，b 电极应与直流电源的正极相连，做电解池的为阳极，a 电极与电源的负极相连，做电池的负极，故 B 不符合题意； C由分析可知，发生氧化反应时转移得电子数相等，生成 1mol 超氧化钾时，消耗 1mol 氧气，因此两者的质量比值为 1mol71g/mol：1mol32g/mo
30、l2.22：1，故 C 不符合题意； D 由得失电子数目守恒可知， 铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为 2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4 ， 得出 2H2O2e，耗 3.9g 钾时转移的电子数为 =0.1mol，铅酸蓄电池消耗水的质量为 0.1mol18g/mol=1.8g，故 D 符合题意； 故答案为：D。 【分析】根据钾和氧气反应，因此 a 是负极，钾失去电子，变为钾离子，b 是正极。氧气得到电子结合钾离子变为超氧化钾。充电时，a 与电源负极相连接，为阴极，b 与电源正极相连接，为阳极。根据数据计算出超氧化钾和氧气的质量，根据消耗的钾质量计算出转移的电子数，即可计算铅蓄电池
31、的水的量 5.【答案】 D 【解析】【解答】A.根据分析可知，阳极区海水中的 Cl-会优先失去电子生成 Cl2 ， 发生氧化反应，A 正确； B.设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的 Cl2与阴极区生成的 OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO 和 H2O，其中 NaClO 具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B 正确； C.因为 H2是易燃性气体，所以阳极区生成的 H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确； D.阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH- ， 会使海水中的 Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D
32、 错误； 故答案为：D 【分析】海水中除了水，还含有大量的 Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的 Cl-会优先失电子生成 Cl2 ， 阴极区 H2O 优先得电子生成 H2和 OH-。 6.【答案】 D 【解析】【解答】反应的 H=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2436kJ/mol+(O-O)-4463kJ/mol，解得 O-O键的键能为 498kJ/mol，2 个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此 2O(g)=O2(g)的H=-498kJ/mol。 【分析】根据 H=反应物的键能总和-生成物的键能
33、总和计算 7.【答案】 D 【解析】【解答】ANH3中 H 元素的化合价没有发生变化，故其未被氧化，被氧化的是 N 元素，A 不符合题意； BNO2在反应过程中得到电子，B 不符合题意； C 该反应中， NH3是还原剂， NO2是氧化剂。 由化学方程式可知， 还原剂与氧化剂的物质的量之比为 4： 3，C 说法不符合题意； D 该反应中氧化产物和还原产物均为 N2。 还原剂被氧化后得到氧化产物， 氧化剂被还原后得到还原产物，还原剂与氧化剂的物质的量之比为 4：3，因此，氧化产物与还原产物的质量之比为 4：3 ，D 说法符合题意。 故答案为：D。 【分析】 由反应 8NH3+6NO2=7N2+12
34、H2O 可知，其中 NH3的 N 元素的化合价由-3 升高到 0、NO2中的 N 元素的化合价由-+4 降低到 0，因此，NH3是还原剂， NO2是氧化剂。氮气既是氧化产物又是还原产物 8.【答案】 C 【解析】【解答】A断开 K2、合上 K1 ， 为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能电能，A 不符合题意； B断开 K1、合上 K2 ， 为充电过程，电极 A 与直流电源的负极相连，电极 A 为阴极，发生还原反应，电极反应式为 Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH- ， B 不符合题意； C电极 B 发生氧化反应的电极反应式为 2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电
35、极 A 发生还原反应的电极反应式为 Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH- ， 此时为充电过程， 总反应为 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 通电 Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中 KOH 浓度减小，C 符合题意； D根据分析，放电时总反应为 Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2 ， 则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2O 放电充电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 ， D 不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据图示，电极 A 充电时为阴极，则放电时电极 A 为负极，负极上 Cd 失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2 ， 负极反应式为 Cd-2e
36、-+2OH-=Cd(OH)2 ， 电极 B 充电时为阳极，则放电时电极 B 为正极，正极上 NiOOH 得电子发生还原反应生成 Ni(OH)2 ， 正极反应式为 2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH- ， 放电时总反应为 Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2 ， 据此分析作答。结合选项进行判断 二、综合题 9.【答案】 （1）+90.8 （2）C,D （3） ；b；开始体积减半，N2分压变为原来的 2 倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来 2 倍 要小；0.48 （4）从右往左 （5）2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O 【解析】【
37、解答】(1) 根据方程式：2NH3(g) N2(g)+3H2(g)， H=390.8kJ mol-1 -(946 kJ mol-1+436.0kJ mol-1 )= +90.8kJ mol-1 ， 故答案为：+90.8； (2)若反应自发进行，则需要满足 H-T S = =456.5K，即温度应高于(456.5-273)=183.5，CD 符合，故答案为：CD； (3)设 t1时达到平衡，转化的 N2的物质的量为 x，列出三段式： 起始 转化 平衡 根据同温同压下，混合气体的物质的量等于体积之比， = ，解得 x=0.02mol， (H2)= = mol L-1 min-1 ， 故答案为： ；
38、 t2时将容器体积压缩到原来的一半，N2分压变为原来的 2 倍，随后由于加压平衡向左移动，导致氮气的小于 N2分压比原来 2 倍，故 b 曲线符合，故答案为：b；开始体积减半，N2分压变为原来的 2 倍，随后由于加压平衡逆向移动，N2分压比原来 2 倍要小； 由图可知，平衡时，NH3、N2、H2的分压分别为 120 kPa、40 kPa、120 kPa，反应的标准平衡常数 = = =0.48，故答案为：0.48； (4)由图可知，通 NH3的一极氮元素化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，则另一电极为阴极，氢离子的得到电子变为氢气，电解过程中 OH-移向阳极，则从右往左移动，故答案为：从右
39、往左； (5)阳极 NH3失电子发生氧化反应生成 N2 ， 结合碱性条件，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O，故答案为：2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O。 【分析】 （1）根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能即可计算 （2）根据 0，即可判断 （3） 利用三行式进行计算，根据压强之比等于物质的量之比，计算出物质的量即可计算出氢气的速率体积减小原来的 一半，浓度增大一倍，即压强增大一倍选择 b 根据物质的量之比压强之比，计算出平衡时的压强，计算出压强的平衡常数即可 （4）氨气中氮元素为-3 价，氢元素为+1 价，氨气中氮元素变为氮气，化合价升高，被氧化，
40、做阳极，因此吸引大量的阴离子，氢氧根离子向左移动，氨气中的氢元素变为氢气，化合价降低，被还原，做阴极。 （5）阳极发生的是氨气失去电子变为氮气结合氢氧根变为氮气 10.【答案】 （1）6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) H=49.1kJ mol-1 （2） （3）100.8 （4）正极；2C +CO2=2C +C；12CO2+18e-+4H2O=CH3CH2CH2OH+9C ；c、b、a 【解析】 【解答】 (1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H2=-285.8kJ mol-1 ， C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393
41、.5kJ mol-1 ， C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H3=-3267.5kJ mol-1 ， 根据盖斯定律，* 6+ 12 -得反应：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)， H=(-393.5kJ mol-1) +(-285.8kJ mol-1) 6 -(-3267.5kJ mol-1)=49.1kJ mol-1 ， 故答案为：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) H=49.1kJ mol-1； (2)由题可知，CO2(s) CO2(aq)，CO2(aq)+H2O(l) H+(aq)+HCO32- (aq),的平衡常数 K2= ，又因
42、为 p(CO2)=p xkP，则 c(CO2)=y(molL-1kPa-1)p(CO2)=p x y mol/L，在忽略 HCO3- 的电离时，c(H+)=c(HCO3- )，所以可得 c(H+)= ，故答案为： ； (3)2MHCO3(s) M2CO3(s)+H2O(g)+ CO2(g)，根据阿伏伽德罗常数得出，等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，可用分压表示物质的量浓度，平衡常数 Kp= = =529kPa2。由于温度不变， 化学平衡常数 Kp不变， 达到平衡时， 则 K= = 529kPa2 ， = kPa=105.8kPa，CO2的初始压强等于平衡压强减去碳酸氢盐分解产生的 CO
43、2的分压，即 CO2(g)的初始压强应大于105.8kPa-5kPa=100.8kPa，故答案为：100.8； (4)由题意知， 电池反应产物为碳酸锂和单质碳 ，Li-CO2电池的总反应式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，锂发生的氧化反应，做的是负极材料，CO2发生得电子的还原反应，则 CO2作为电池的正极反应材料；CO2还原后与Li+结合成Li2CO3 ， 按4个步骤进行， 根据I和II判断， 产生了 CO ， 因此步骤三是将CO 转为 CO 。 所以步骤 III 的离子方程式为： 2C +CO2=2C +C， 故答案为： 正极； 2C +CO2=2C +C； I.CO2在碱性条件下
44、得电子生成 CH3CH2CH2OH，根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式为：12CO2+18e-+4H2O=CH3CH2CH2OH+9CO32- ， 故答案为：12CO2+18e-+4H2O=CH3CH2CH2OH+9CO32- ； II.有催化剂存在时，活化能越低反应越易发生，从 a 中二氧化碳还原为一氧化碳的活化能是 a bc，因此催化剂是 c ba，而 b 中氢离子还原为氢气的活化能是 ca b，催化剂的活性是 b ac，结合图 a 和 b,c 催化剂条件下，CO2电还原的活化能小于 H+电还原的活化能，更容易发生 CO2的电还原；而催化剂 a 和 b 条件下，CO2电还原的活化能均大于
45、 H+电还原的活化能，相对来说，更易发生 H+的电还原。其中 a 催化剂条件下，H+电还原的活化能比 CO2电还原的活化能小的更多，发生 H+电还原的可能性更大，因此反应从易到难的顺序为 c、b、a，故答案为：c、b、a。 【分析】（1）写出燃烧热的方程式，根据盖斯定律即可写出氢气和石墨转为热方程式 （2）根据平衡常数表述出氢离子的公式，再利用二氧化碳溶解的公式带入计算 （3）先计算出平衡常数，再根据平衡压强计算出二氧化碳的压强 （4） Li 是金属单质易失去电子故做负极，二氧化碳在正极，根据总的反应进行书写第三步的方程式 即可 二氧化碳得到电子与氢氧根反应变为正丙醇， 根据氧化还原反应即可写
46、出 活化能越低越易转化 11.【答案】 （1）滴液漏斗；三颈烧瓶/三口烧瓶 （2）反应放热，为防止体系温度急剧增加而反应过快 （3）反应温度 98接近水的沸点 100，而油浴更易提温 （4）2MnO4- +5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O （5）取洗涤液，加入 BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成，若无，说明洗涤干净 （6）洗涤液含有的离子主要有 H +和 Cl-,根据电荷守恒，当洗涤液接近中性时，可认为 Cl-洗净 【解析】【解答】(1)由图中仪器构造可知，a 的仪器名称为滴液漏斗，c 的仪器名称为三颈烧瓶；仪器 b为球形冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从
47、d 口进，a 口出； (2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入 KMnO4粉末并使用冰水浴； (3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴； (4)由滴加 H2O2后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的 KMnO4 ， 则反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O； (5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 SO42-来判断，检测方法是：取最后一次洗涤液，滴加 BaCl2溶液，若没有沉淀说明洗涤完成； (6)步骤 IV 用稀
48、盐酸洗涤沉淀，步骤 V 洗涤过量的盐酸，H+与 Cl-电荷守恒，洗出液接近中性时，可认为洗净。 【分析】(1)根据装置中的仪器分析； (2)根据反应放热分析； (3)根据加热温度选择加热方式； (4)根据转移电子守恒配平方程式； (5)用 Ba2+检验 SO42-； (6)根据电荷守恒分析； 12.【答案】 （1）Al2O3+4(NH4)SO4=2NH4Al(SO4)2+3H2O+6NH3 （2）Fe3+ 、Al3+ 、Mg2+ （3）10-6 （4）H2SO4；SiO2；CaSO4 （5）TiO2+(x+1)H2O TiO2 xH2O+2H+ （6）(NH4)2SO4 【解析】 【解答】 (
49、1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、 硫酸铵在高温条件下反应生成硫酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为 Al2O3+4(NH4)SO4=2NH4Al(SO4)2+3H2O+6NH3 ； (2)由题给开始沉淀和完全沉淀的 pH 可知，将 pH 约为 2.0 的滤液加入氨水调节溶液 pH 为 11.6 时，Fe3+首先沉淀、然后是 Al3+、Mg2+ ， Ca2+没有沉淀； (3)由镁离子完全沉淀时，溶液 pH 为 11.1 可知，氢氧化镁的溶度积为 110-5(110-2.9)2=110-10.8 ， 当溶 液 pH 为 11.6 时，溶液中镁离子的浓度为 =110-6mol/L (4)
50、增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少 TiOSO4溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到 160酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙； (5)酸溶后将 TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，能使 TiOSO4完全水解生成 TiO2 x H2O 沉淀和硫酸，反应的离子方程式为 TiO2+(x+1)H2O TiO2 xH2O+2H+ ； (6)由分析可知，尾气为氨气，母液为硫酸铵、母液为硫酸，将母液和母液混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用。 【分析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混
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