1、 1 化学反应与能量化学反应与能量典型题型解析汇总典型题型解析汇总 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。 1如图所示的日常生活装置中，与手机充电时的能量转化形式相同的是( ) 答案：A 解析：手机充电为电解过程，电能转化为化学能。电解水为电解过程，与手机充电的能 量转化形式相同，A 正确；水力发电为机械能转化为电能的过程，B 错误；太阳能热水器将 太阳能转化为热能，C 错误；干电池将化学能转化为电能，D 错误。 2H2与 ICl 的反应分两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是 ( ) A反应、反应均为放热反应 B反应、反应均为氧化还原反应 C反应比反应的速率
2、慢，与相应正反应的活化能无关 D反应、反应的焓变之和为 H218 kJmol 1 答案：C 解析：反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热反应，根据图象，故 A 说法正 确；反应中 H 的化合价由 01，部分 I 的化合价降低，属于氧化还原反应，反应中， I 的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故 B 说法正确；反应比反应慢，说明反应 中正反应的活化能较大，反应中正反应的活化能较小，故 C 说法错误；根据盖斯定律，知 反应的焓变只与始态和终态有关，与反应的途径无关，因此 H218 kJmol 1，故 D 2 说法正确。 3深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电
3、化学 腐蚀原理如图所示，下列与此原理有关的说法错误的是( ) A正极反应为：SO 2 45H2O8e =HS9OH B输送暖气的管道不易发生此类腐蚀 C这种情况下，Fe 腐蚀的最终产物为 Fe2O3xH2O D管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 答案：C 解析：原电池的正极发生还原反应，由图示可知正极发生的电极反应为 SO 2 45H2O8e =HS9OH，A 正确；硫酸盐还原菌中的蛋白质在高温下易变性，失去催化活性，则输 送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B 正确；由图示可知，Fe 腐蚀的最终产物为 FeO，C 错误； 管道上刷富锌油漆，形成 ZnFe 原电池，Fe 变为正极，可以延缓管道的腐蚀
4、，D 正确。 4为探究 NaHCO3、Na2CO3与 1 molL 1盐酸反应(设两反应分别是反应、反应)过 程中的热效应，进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是( ) 序号 液体 固体 混合前温度 混合后最高温度 35 mL 水 2.5 g NaHCO3 20 18.5 35 mL 水 3.2 g Na2CO3 20 24.3 35 mL 盐酸 2.5 g NaHCO3 20 16.2 35 mL 盐酸 3.2 g Na2CO3 20 25.1 A.仅通过实验即可判断反应是吸热反应 B仅通过实验即可判断反应是放热反应 C通过实验可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应 D通过实验可判断出
5、反应、分别是放热反应、吸热反应 答案：C 解析：因盐酸中亦有水，故综合可知为吸热反应，综合可知为放热反应， 故 C 正确。 5现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中 的离子交换膜技术原理，可电解 Na2SO4溶液生产 NaOH 溶液和 H2SO4溶液。下列说法中正确的 是( ) 3 Ab 是阳离子交换膜，允许 Na 通过 B从 A 口出来的是 NaOH 溶液 C阴极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2 DNa2SO4溶液从 G 口加入 答案：A 解析：A 项，右边电极是阴极，氢离子放电，b 是阳离子交换膜，允许 Na 通过，正确； B 项，左边电极是阳极，阳
6、极是氢氧根放电，从 A 口出来的是硫酸溶液，错误；C 项，阴极 是氢离子得到电子，错误；D 项，根据分析可知 Na2SO4溶液从 F 口加入，错误。 6某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将 H2O、CO2转变为 H2、CO。其过程如 下： mCeO2 太阳能(mx)CeO 2xCexO2 (mx)CeO2xCexH2OxCO2 900mCeO 2xH2xCO 下列说法不正确的是( ) A该过程中 CeO2为 H2O、CO2转变为 H2、CO 的催化剂 B该过程实现了太阳能向化学能的转化 C1 mol CeO2参加反应，共生成 2x mol 的气体 D以 CO 和 O2构成的碱性燃料
7、电池的负极反应式为 CO4OH 2e=CO2 32H2O 答案：C 解析：通过太阳能实现总反应：H2OCO2=H2COO2，CeO2没有消耗，CeO2是光催化 剂，A 正确；该过程在太阳能作用下将 H2O、CO2转变为 H2、CO，所以把太阳能转变成化学能， B 正确；根据方程式可知 1 mol CeO2参加反应，共生成3x m mol 的气体，C 错误；CO 在负极 失电子生成 CO2，在碱性条件下 CO2再与 OH 反应生成 CO2 3，故负极反应式正确，D 正确。 72019北京朝阳区模拟高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末，是一种高效绿 色强氧化剂， 碱性条件下稳定， 可用于
8、废水和生活用水的处理。 实验室以石墨和铁钉为电极， 以不同浓度的 NaOH 溶液为电解质溶液，控制一定电压电解制备高铁酸钠，电解装置和现象 如下。下列说法不正确的是( ) c(NaOH) 阴极现象 阳极现象 4 1 molL 1 产生无色气体 产生无色气体，10 min 内溶液颜色无明显变化 10 molL 1 产生大量无色气体 产生大量无色气体，3 min 后溶液变为浅紫红色，随 后逐渐加深 15 molL 1 产生大量无色气体 产生大量无色气体，1 min 后溶液变为浅紫红色，随 后逐渐加深 Aa 为铁钉，b 为石墨 B阴极主要发生反应：2H2O2e =H 22OH C高浓度的 NaOH
9、溶液有利于发生 Fe6e 8OHFeO2 44H2O D制备 Na2FeO4时，若用饱和 NaCl 溶液，可有效避免阳极产生气体 答案：D 解析：以石墨和铁钉为电极，用电解法制备 Na2FeO4，Fe 发生氧化反应，则铁钉为阳极， 故 a 为铁钉， b 为石墨， A 正确。 阴极上发生还原反应生成 H2， 电极反应式为 2H2O2e =2OH H 2，B 正确。由表中信息可知，c(NaOH)越大，阳极附近溶液变为浅紫红色的时间越短， 则生成 Na2FeO4的速率越快， 故高浓度的 NaOH 溶液有利于发生反应： Fe8OH 6e=FeO2 4 4H2O，C 正确。若用饱和 NaCl 溶液，溶液
10、中c(Cl )较大，Cl在阳极发生反应：2Cl2e =Cl 2，则阳极上还产生气体 Cl2，D 错误。 二、非选择题：共 43 分。 8(14 分)(1)请用热化学方程式表示： 1 mol N2(g)与适量 H2(g)反应，生成 2 mol NH3(g)，放出 92.2 kJ 热量。 _ 1 mol N2(g)与适量 O2(g)反应生成 2 mol NO2(g)，吸收 68 kJ 热量。 _ (2)随着科学技术的进步，人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需 求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是： CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2
11、(g) H49.0 kJmol 1 CH3OH(g)3 2O 2(g)=CO2(g)2H2O(g) H192.9 kJmol l 5 由上述方程式可知，CH3OH 的燃烧热_(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJmol 1。已知水的汽化热为 44 kJmol1，则氢气燃烧热的热化学方程式为 _。 (3)把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径 C(s)O2(g)=CO2(g) H10 再燃烧水煤气：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H30 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H40 H1、H2、H3、H4的数学关系式是_。 A2H12H2H3H4 B2H12H2H3H4 C2
12、H12H2H3H4 DH1H2H3H4 答案： (1)N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.2 kJmol 1 N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H68 kJmol 1 (2)大于 H2(g)1 2O 2(g)=H2O(l) H124.6 kJmol 1 (3)A 解析： (1)N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.2 kJmol 1。 N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H68 kJmol 1。 (2)燃烧热对应液态水，比放出更多热量，所以 CH3OH 的燃烧热大于 192.9 kJmol 1。 3 得到 H2(g)1 2O 2(g)=H2O(g) H80.6
13、kJmol 1，再结合 H 2O(g)=H2O(l) H44 kJmol 1，得到氢气燃烧热的热化学方程式为 H 2(g)1 2O 2(g)=H2O(l) H 124.6 kJmol 1。 (3)煤直接燃烧与制成水煤气再燃烧的能量守恒，故选 A。 9(14 分)2019北京海淀区模拟电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染，其中 所含的 Cr()是主要污染物，可采用多种处理方法将其除去。 查阅资料可知： 在酸性环境下，Cr()通常以 Cr2O 2 7的形式存在，Cr2O 2 7H2 2 42H ； 6 Cr2O 2 7的氧化能力强于 CrO 2 4； 常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
14、 pH 如下表： 阳离子 Fe 3 Fe 2 Cr 3 开始沉淀的 pH 1.9 7.0 4.3 沉淀完全的 pH 3.2 9.0 5.6 .腐蚀电池法 (1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，利用原电池原理还原 Cr()。下列关于焦炭 的说法正确的是_(填序号)。 a作原电池的正极 b在反应中作还原剂 c表面可能有气泡产生 .电解还原法 向酸性含铬废水中加入适量 NaCl 固体，以 Fe 为电极电解，经过一段时间，有 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如图甲所示。 (2)A 极连接电源的_极，A 极上发生的电极反应式为 _。 (3)电解开始时
15、， B 极上主要发生的电极反应为 2H 2e=H 2， 此外还有少量 Cr2O 2 7在 B 极上直接放电，该反应的电极反应式为 _。 (4)电解过程中， 溶液的 pH 不同时， 通电时间(t)与溶液中 Cr 元素去除率的关系如图乙 所示。 7 由图知，电解还原法应采取的最佳 pH 范围为_(填序号)。 a24 b46 c610 解释曲线和曲线去除率低的原因： _ _。 答案：(1)ac (2)正 Fe2e =Fe2 (3)Cr2O 2 714H 6e=2Cr37H 2O (4)b 曲线的 pH 较小，此时 Cr()被还原生成的 Cr 3难以生成 Cr(OH) 3沉淀， 仍以 Cr 3形式存在
16、于溶液中，导致去除率较低；曲线的 pH 较大，铬元素主要以 CrO2 4形 式存在，其氧化能力弱于 Cr2O 2 7，Cr()难以被还原并生成沉淀，导致去除率较低 解析： (1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，形成原电池，铁作原电池的负极，发生还原 反应，电极反应式为 Fe2e Fe2；焦炭作正极，但焦炭是惰性材料，本身不能被还原， 由于废水呈酸性，正极上可能发生反应：2H 2e=H 2，观察到焦炭表面有气泡产生， 则 a、c 正确。 (2)由图可知， 与电源的 B极相连的一极表面产生H2， 该电极发生反应： 2H 2e=H 2， 则 B 是负极，A 是正极；与 A 极相连的电极为电解池的阳
17、极，电极材料是 Fe，Fe 发生氧化 反应，电极反应式为 Fe2e Fe2。 (3)B 极是阴极，发生还原反应，少量 Cr2O 2 7在 B 极上直接放电被还原为 Cr 3，电解质 溶液呈酸性，则电极反应式为 Cr2O 2 714H 6e2Cr37H 2O。 (4)由图可知，曲线对应 pH4 时，溶液中 Cr 元素去除率最大，且所用时间最短， 反应速率快；曲线对应 pH 6 时，Cr 元素去除率最终与 pH4 相同，但所用时间较长， 反应速率比 pH4 慢；图中曲线、对应的 Cr 元素去除率偏低，故最佳 pH 范围为 46。 由题给信息可知，去除废水中 Cr 元素，最终要生成 Cr(OH)3和
18、 Fe(OH)3沉淀排出。曲线 8 的 pH2，酸性较强，此时 Cr()被还原生成的 Cr 3难以生成 Cr(OH) 3沉淀，仍以 Cr 3形式 存在于溶液中，导致去除率较低；曲线的 pH10，溶液呈碱性，促使平衡 Cr2O 2 7 H2 2 42H 正向移动， 铬元素主要以 CrO2 4形式存在， 其氧化能力弱于 Cr2O 2 7， Cr() 难以被还原并生成沉淀，导致去除率较低。 10(15 分)模拟题组合 (1)雷雨天气中发生自然固氮后，N 元素转化为_而存在于土壤中，处于研究阶 段的化学固氮新方法是 N2在催化剂表面与水发生如下反应： 2N2(g)6H2O(l)=4NH3(g)3O2(
19、g) H K 已知：N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H192.4 kJmol 1 K1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2571.6 kJmol 1 K2 则 H_；K_(用K1和K2表示)。 (2)真空碳热还原氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下： 2Al2O3(s)2AlCl3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g) Ha kJmol 1 3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) Hb kJmol 1 反应 Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的 H_kJmol 1(用含 a、b的代数 式表示)。 (3)已知： Mg(s)H2
20、(g)=MgH2(s) H74.5 kJmol 1 Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s) H64.4kJmol 1 则 Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s) H_kJmol 1。 (4)汽车发动机工作时会引发 N2和 O2反应，生成 NOx等污染大气。其中生成 NO 的能量变 化示意图如图： N2 945 kJmol 1 O2 498 kJmol 1 1 2NO(g) 该反应的热化学方程式为_。 9 答案： (1)硝酸盐 1 530 kJmol 1 K 2 1 K 3 2 (2)0.5ab (3)84.6 (4)N2(g)O2(g)=2NO(g) H
21、183 kJmol 1 解析：(1)雷雨天气中发生自然固氮后，N2NONO2NO 3，N 元素转化为硝酸盐而存在 于土壤中， 根据盖斯定律23， H92.4 kJmol 123571.6 kJmol 11 530 kJmol1，KK 2 1 K 3 2。 (2)2Al2O3(s)2AlCl3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g) Ha kJmol 1 3AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g) Hb kJmol 1 依据盖斯定律 2 得到 Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g) H(0.5ab)kJmol 1。 (3)Mg(s)H2(g)=MgH2(s) H174.5
22、 kJmol 1 Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s) H264.4 kJmol 1 Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s) H3。由盖斯定律2得到 Mg2Ni(s) 2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s) H364.4 kJmol 12(74.5 kJmol1) 84.6 kJmol 1。 (4)该反应中的反应热反应物的键能和生成物的键能和(945498)kJmol 1 2630 kJmol 1183 kJmol1， 所以 N 2和 O2反应生成 NO 的热化学反应方程式为 N2(g) O2(g)=2NO(g) H183 kJmol 1。
23、 增分卷 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。 1下列有关电化学的示意图中正确的是( ) 10 答案：D 解析：选项 A，Zn 应为原电池负极，Cu 为原电池正极。选项 B，盐桥两边的烧杯中盛装 的电解质溶液应互换。选项 C，粗铜应连接电源正极。选项 D，电解饱和 NaCl 溶液，Cl 在 阳极放电产生 Cl2，H 在阴极获得电子而产生 H 2，正确。 2下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是( ) A由 MgCl2制取 Mg 是放热过程 B热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2 C金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应 D由图
24、可知此温度下 MgBr2(s)与 Cl2(g)反应的热化学方程式为 MgBr2(s) Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g) H117 kJmol 1 答案：C 解析：分析图象可知，MgCl2的能量低于 Mg 与 Cl2的能量之和，依据能量守恒定律知由 MgCl2制取 Mg 的反应为吸热反应，A 项错误；物质的能量越低越稳定，化合物的稳定性顺序 为 MgI2MgBr2MgCl2MgF2，B 项错误；根据图象分析，金属镁与卤素单质(X2)的反应都是 放热反应，C 项正确；分析图象可知反应的焓变等于117 kJmol 1，D 项错误。 3按如图中甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电
25、子的物质的量，下 列叙述正确的是( ) 11 AE 表示反应生成 Cu 的物质的量或表示反应消耗 H2O 的物质的量 BCu 极上的反应为 2H2O4e =4HO 2 CF 表示反应生成 H2SO4的物质的量 D电解后溶液的 pH 增大 答案：A 解析：在该电解池中，阴极：Cu 22e=Cu，阳极：2H 2O4e =4HO 2，总反应： 2CuSO42H2O= 通电2Cu2H 2SO4O2，从题图乙中看出，每转移 4 mol e ，E 从 02，F 从 01，显然，E 表示生成 H2SO4的物质的量、生成 Cu 的物质的量或表示反应消耗 H2O 的物质 的量，F 表示生成氧气的物质的量，电解后
26、有硫酸生成，溶液 pH 减小。 4下列说法正确的是( ) A测定 HCl 和 NaOH 中和反应的反应热时，单次实验均应测量 3 个温度，即盐酸起始温 度、NaOH 溶液起始温度和反应终止温度 B若 2C(s)O2(g)=2CO(g) H221.0 kJmol 1，则碳的燃烧热为 110.5 kJmol 1 C需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应 D已知.反应 H2(g)Cl2(g)2HCl(g) Ha kJmol 1 . 且a、b、c均大于零，则断开 1 mol HCl 键所需的能量为 2(abc) kJ 答案：A 解析：测定 HCl 和 NaOH 中和反应的反应热
27、时，单次实验均应测量 3 个温度，即盐酸起 始温度、NaOH 溶液起始温度和反应终止温度，A 正确；在一定条件下，1 mol 可燃物完全燃 烧生成稳定化合物时所放出的热量是燃烧热，碳的稳定氧化物是二氧化碳，B 错误；需要加 热的反应不一定是吸热反应，例如碳燃烧，常温下能发生的反应也不一定是放热反应，例如 氢氧化钡和铵盐的反应， C 错误； 反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量差， 设 HCl 键的键能为x kJmol 1， 则根据方程式可知 bc2xa， 因此断开 1 mol HCl 键所需的能量为abc 2 kJ，D 错误。 12 5.向新型燃料电池的两极分别通入 CH4和空气，
28、其中固体电解质是掺杂了 Y2O3的 ZrO3固 体，它在高温下能传导 O 2。图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过，c、d、e、f 均为惰 性电极，工作后 e 极周围变红。下列叙述正确的是( ) Ac 极为正极，A 处通入甲烷气体 Bd 极的反应式为 O22H2O4e =4OH C固体电解质中 O 2由 d 极向 c 极移动 De 极上发生氧化反应，pH 增大 答案：C 解析：本题是用甲烷燃料电池电解氯化钠溶液，根据 e 极周围变红色，表明该电极是阴 极，发生还原反应：2H2O2e =H 22OH ，D 错误，则 c 是负极，A 处通入甲烷，A 错误； d 极是正极，发生反应：O24e =2O
29、2，B 错误；原电池中阴离子移向负极，C 正确。 6设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应： (1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H1a kJmol 1 (2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H2b kJmol 1 其他数据如表： 化学键 C=O O=O CH OH 键能/(kJmol 1) 798 x 413 463 下列说法正确的是( ) A上表中x(1 796b)/2 BH2O(g)=H2O(l)的 S0，H(ab)kJmol 1 C当有 4NA个 CH 键断裂时，反应放出的热量一定为a kJ D利用反应(1)设计的原电池电解精炼铜时，当负极输
30、出 0.2NA个电子时，电解槽的阳 极质量一定减轻 6.4 g 答案：A 解析：根据反应 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)吸收的热量为 2x kJ413 kJ4， 放出的热量是 798 kJ2463 kJ43 448 kJ，反应是放热的，所以 2x kJ413 kJ4 13 3 448 kJb kJ，解得x1 796b 2 ，故 A 正确；水从气态到液态、从液态到固态的变化 均是熵减的过程，根据盖斯定律得 H2O(g)=H2O(l) H(ab)/2 kJmol 1，故 B 错误； 当有 4NA个 CH 键断裂时，即消耗甲烷的物质的量是 1 mol，反应放出的热量为a kJ
31、或 b kJ，故 C 错误；电解精炼铜的原理：负极上是金属锌、铁、镍先失电子，当负极输出 0.2NA个电子时，电解槽的阳极不仅仅是减小的金属铜的质量，故 D 错误。 7铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为 Fe 3Cr2 放电 充电 Fe 2Cr3。下列说法正确的是( ) A电池充电时，b 极的电极反应式为 Cr 3e=Cr2 B电池充电时，Cl 从 a 极穿过选择性透过膜移向 b 极 C电池放电时，a 极的电极反应式为 Fe 33e=Fe D电池放电时，电路中每通过 0.1 mol 电子，Fe 3浓度降低 0.1 molL1 答案：A 解析：由图可知，正极
32、(FeCl3/FeCl2盐酸)、负极(CrCl3/CrCl2)，“负氧正还原”，负 极反应式为 Cr 2e=Cr3，正极反应式为 Fe3e=Fe2。充电时，b 极为阴极，发生 还原反应： Cr 3e=Cr2， A 正确； 充电时， 为电解池， a 极(阳极)反应式为 Fe2e=Fe3 ，Cl由 b 极移向 a 极，B、C 错误；没有溶液的体积，无法计算浓度变化，D 错误。 二、非选择题：共 43 分。 8(14 分)2018全国卷KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。 回答下列问题： (1)KIO3的化学名称是_。 (2)利用“KClO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示
33、： “ 酸 化 反 应 ” 所 得 产物 有 KH(IO3)2、 Cl2和 KCl 。 “ 逐 Cl2” 采 用的 方 法 是 _。“滤液”中的溶质主要是_。“调 pH”中发生反应的化学方 程式为_。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 14 写出电解时阴极的电极反应式_。 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。 与“电解法”相比， “KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写 出一点)。 答案： (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O(或 HIO3KOH=KIO3H2O) (3)2H2O2e =2OHH 2 K 由 a
34、到 b 产生 Cl2易污染环境等 解析：(1)KIO3的名称为碘酸钾。 (2)Cl2是一种易挥发且溶解度不大的气体，可通过加热法去除溶液中溶解的 Cl2。加入 KOH 溶液“调 pH”使 KH(IO3)2转化为 KIO3：KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O。 (3)电解法制备 KIO3时， H2O 在阴极得到电子， 发生还原反应： 2H2O2e =2OHH 2。 电解池中阳离子向阴极移动， 即由电极 a 向电极 b 迁移， 阳离子交换膜只允许阳离子通过， 故主要是 K 通过阳离子交换膜。根据工艺流程分析，KClO 3氧化法生成的 Cl2有毒，且在 调 pH 时加入 KOH 的量不易控制，
35、另外，生成的 KIO3中杂质较多。 9(14 分)金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。 (1)工业上以黄铜矿为原料， 采用火法熔炼工艺生产铜。 该工艺的中间过程会发生反应： 2Cu2OCu2S=6CuSO2，该反应的氧化剂是_，当生成 19.2 g Cu 时，反应中转移 的电子为_mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为 Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。该过程中负极的电极反应式为 _。 (2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固 体 Al2O3陶瓷(可传导 Na )为电解质，其原理如图所示： 15 根据下表数据，请
36、你判断该电池工作的适宜温度应控制在_。 物质 Na S Al2O3 熔点/ 97.8 115 2 050 沸点/ 892 444.6 2 980 a.100以下 b100300 c300350 d3502 050 放电时，电极 A 为_极，S 发生_反应。 放电时，内电路中 Na 的移动方向为_(填写“从 A 到 B”或“从 B 到 A”)。 充电时， 总反应为 Na2Sx=2NaSx(3x”“”或“”)890.3 kJ。 (2)甲烷与 CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2=2CO2H2， 1 g CH4完全反应可释放 15.46 kJ 的热量，则： 下图能表示该反
37、应过程中能量变化的是_(填字母)。 若将物质的量均为 1 mol 的 CH4与 CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随时 间的变化如图所示，则 CH4的转化率为_。 (3)C(s)与 H2(g)不反应，所以 C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过 上述反应可求出 C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热 H_。 (4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方 向中可行的是_(填字母)。 A寻找优质催化剂，使 CO2与 H2O 反应生成 CH4与 O2，并放出热量 B寻找优质催化剂，在常温常压下使 CO2分解生成 C 与 O2 C寻
38、找优质催化剂，利用太阳能使大气中的 CO2与海底开采的 CH4合成合成气(CO、H2) D将固态 C 合成为 C60，以 C60作为燃料 答案：(1) (2)D 63% (3)74.8 kJmol 1 (4)C 解析： (1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲 烷细菌使 1 mol 甲烷生成 CO2气体与液态水，放出的能量仍等于 890.3 kJ。 (2)1 g CH4完全反应释放 15.46 kJ 的热量，则 1 mol CH4完全反应放出热量为 247.36 17 kJ，故 D 图符合题意。CH4的转化率155.8 kJ247.36 kJ100%63%。 (3)即得 C(s)2H2(g)=CH4(g) H74.8 kJmol 1。 (4)已知 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol 1，则 CO 2与 H2O 反 应生成 CH4与 O2的反应吸热，故 A 项不正确；使 CO2分解生成 C 与 O2的反应为吸热反应，常 温下不能发生， 故 B 项不正确； 利用太阳能使大气中的 CO2与海底开采的 CH4合成合成气(CO、 H2)是合理的，故 C 项正确；将固态 C 合成为 C60，以 C60作为燃料，是极不经济合算的，故 D 项不正确。
