備戰(zhàn)高考化學(xué)壓軸題專題復(fù)習(xí)——化學(xué)反應(yīng)與能量的推斷題綜合及答案解析(編輯修改稿)
2025-04-02 00:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 K=；(4)a．選用更有效的催化劑，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故錯(cuò)誤；b．因反應(yīng)放熱，升高反應(yīng)體系的溫度，則平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率減小，故錯(cuò)誤；c．降低反應(yīng)體系的溫度，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，故正確；d．縮小容器的體積，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，故正確；故答案為：cd。7．請(qǐng)運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證 Cu2+、Fe3+氧化性的強(qiáng)弱。請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式。 （1）負(fù)極 __________________________ （2）正極 __________________________________（3）并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖,要求用燒杯和鹽橋,并標(biāo)出外電路中電子流向。________________________________【答案】Cu?2e?=Cu2+ 2Fe3++2e?=2Fe2+ 【解析】【分析】Fe3+氧化性比Cu2+強(qiáng)，可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，反應(yīng)中Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，則正極可為碳棒或不如Cu活潑的金屬，電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，以此解答該題?！驹斀狻縁e3+氧化性比Cu2+強(qiáng)，可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，(1)Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Cu?2e?=Cu2+；(2)正極Fe3+被還原，電極方程式為2Fe3++2e?=2Fe2+；(3)正極可為碳棒，電解質(zhì)溶液為氯化鐵，則原電池裝置圖可設(shè)計(jì)為，電子從銅極流向碳極?！军c(diǎn)睛】設(shè)計(jì)原電池時(shí)，根據(jù)具體的氧化還原反應(yīng)，即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，然后拆成兩個(gè)半反應(yīng)，化合價(jià)升高的發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，化合價(jià)降低的發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，原電池的本質(zhì)就是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) ，由于反應(yīng)在一個(gè)燒杯中效率不高，所以可以設(shè)計(jì)為氧化還原反應(yīng)分別在兩極發(fā)生。8．為了減少CO對(duì)大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知：① CO(g)+O2(g) = CO2 (g) △H=283kJmol1② H2(g)+ O2(g) = H2O (g) △H=mol1③ H2O (l)=H2O (g) △H=+mol1(1)H2的燃燒熱△H=________。(2)寫出CO(g)和H2O (g)作用生成CO2 (g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式：________。(3)相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵O=O(O2)H—HH—OE/(kJmol1)x436463計(jì)算x=________kJmol1。(4)某反應(yīng)2X(g)+Y(g)?2Z(g) △H= Q kJmol1，反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，其中虛線表示加入催化劑M時(shí)的情況。①加入催化劑M后，△H________ (填“改變”或“不變”)。②在使用催化劑的兩部反應(yīng)中，________ (填“第一步”或“第二步”)決定反應(yīng)速率?！敬鸢浮縨ol1 CO(g) + H2O (g) = H2(g) + CO2 (g) △H=mol1 不變 第一步 【解析】【分析】(1)在25攝氏度,101 kPa時(shí)，1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱；(2)根據(jù)蓋斯定律繼續(xù)計(jì)算；(3)焓變=反應(yīng)物鍵能生成物鍵能，再根據(jù)氫氣的燃燒熱方程式計(jì)算；(4)①反應(yīng)熱與反應(yīng)路徑無關(guān)；②反應(yīng)活化能大的一步?jīng)Q定反應(yīng)速率?！驹斀狻?1)由反應(yīng)② H2(g)+O2(g) = H2O (g) △H=mol1③ H2O (l)=H2O (g) △H=+mol1+=，故答案為：mol1；(2)由反應(yīng)① CO(g)+O2(g) = CO2 (g) △H=283kJmol1② H2(g)+O2(g) = H2O (g) △H=mol1結(jié)合蓋斯定律可知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)可由①②得到，所以該反應(yīng)的△H=283kJmol1(mol1)=mol1，故答案為：CO(g) + H2O (g) = H2(g) + CO2 (g) △H=mol1；(3)由第(1)題可知：H2(g)+O2(g) = H2O (l) △H=mol1，根據(jù)焓變=反應(yīng)物鍵能生成物鍵能可得436 kJmol1+x2463 kJmol1=mol1，解得x=mol1，故答案為：；(4)①催化劑只改變反應(yīng)活化能不改變焓變，故答案為：不變；②根據(jù)圖示可知第一步反應(yīng)活化能較大，所以第一步?jīng)Q定反應(yīng)速率，故答案為：第一步。9．回答下列問題：（1）鉛蓄電池的總反應(yīng)為：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為___________，充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為___________。（2）利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。①若X為石墨，為減緩鐵的腐蝕，將開關(guān)K置于Ｎ處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為___________。②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為__________。（3）我國(guó)的科技人員為了消除SO2的污染，利用原電池原理，設(shè)計(jì)如圖2裝置用SO2和O2制備硫酸，電極A、B為多孔的材料。① A極的電極反應(yīng)式是________。② B極的電極反應(yīng)式是________。【答案】Pb + SO42－2e＝ PbSO4 PbSO4 + 2H2O2e＝PbO2 + 4H+ + SO42 外加電流的陰極保護(hù)法 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法 4H+ + O2 + 4e＝2H2O SO2 + 2H2O 2e ＝ SO42 + 4H+ 【解析】【分析】(1)放電時(shí)，該裝置是原電池，負(fù)極上鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)，該裝置是電解池，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；(2)作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護(hù)；(3)該原電池中，負(fù)極上失電子被氧化，所以負(fù)極上投放的氣體是二氧化硫，二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，正極上投放的氣體是氧氣，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，根據(jù)硫酸和水的出口方向知，B極是負(fù)極，A極是正極，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式?！驹斀狻浚?1)放電時(shí)，該裝置是原電池，負(fù)極上鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即Pb+SO422e=PbSO4，在充電時(shí)，該裝置是電解池，陽(yáng)極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H++SO42，故答案為：Pb+SO422e=PbSO4；PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H++SO42；(2)①若X為石墨，為減緩鐵的腐蝕，將開關(guān)K置于N處，該裝置構(gòu)成電解池，鐵作陰極而被保護(hù)，該電化學(xué)防護(hù)法稱為外加電流的陰極保護(hù)法；故答案為：外加電流的陰極保護(hù)法；②若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該裝置構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負(fù)極，鐵作正極而被保護(hù)，該
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