高考化学化学反应与能量一轮过关测试题 16页

第六章　化学反应与能量测试卷 满分100分，考试时间90分钟 试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请将第Ⅰ卷的答案填涂在答题卡上，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。‎ 本卷可能用到的相对原子质量：Mg—24　Al—27　Si—28　S—32　Ba—137　Ag—108　Fe—56　Cu—64　Cl—35.5　Br—80‎ 第Ⅰ卷(选择题　共48分)‎ 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)‎ ‎1．(2014·湖北省八校高三第一次联考)CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.31 kJ/mol、285.8 kJ/mol、110.5 kJ/mol，下列热化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－890.31 kJ/mol B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－285.8 kJ/mol C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝＋175.3 kJ/mol D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)‎ ΔH＝－221 kJ/mol 解析：本题考查了热化学方程式的书写，意在考查考生的理解能力、计算能力和判断能力。‎25 ℃‎、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热。气态水不属于稳定的化合物，A选项错误；1 mol H2完全燃烧放热285.8 kJ,2 mol H2完全燃烧应放热571.6 kJ，B选项错误；根据燃烧热的概念和盖斯定律可知，CO(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋175.3 kJ/mol，C选项错误。‎ 答案：D ‎2．(2014·湖北省八校高三第一次联考)据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为＋3)和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．电池放电时Na＋从a极区移向b极区 B．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用 D．该电池的负极反应为BH＋2H2O－8e－===BO＋8H＋‎ 解析：本题考查了原电池知识，意在考查考生的理解能力、判断能力。由题给信息和电池工作原理图可知，电极a为负极，电极b为正极，负极BH失电子，正极H2O2得电子。电池放电时阳离子向正极移动，A选项正确；每消耗3 mol H2O2，转移的电子为6 mol，B选项错误；电极b采用二氧化锰，C选项错误；该电池的负极反应为BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O，D选项错误。‎ 答案：A ‎3．(2014·云南省昆明三中、玉溪一中高三统考)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑，下列说法正确的是(　　)‎ A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成 解析：本题考查电化学知识，意在考查考生运用电化学原理解题的能力。根据电解的总方程式可知，铜电极是电解池的阳极，发生氧化反应，而石墨电极作电解池的阴极，氢气在 石墨电极上生成，故A正确，B、C错误。当有0.1 mol Cu2O生成时，转移0.2 mol电子，D错误。‎ 答案：A ‎4．(2014·河南省开封市高三第一次摸底)一种新型燃料电池，是用两根金属铂作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入CH3OH和O2，下列说法不正确的是(　　)‎ A．通入CH3OH的电极为负极 B．随着放电的进行，负极附近pH上升 C．每消耗1 mol CH3OH可以向外电路提供6 mol e－‎ D．通入O2的一极电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－‎ 解析：本题考查燃料电池正负极的判断、电极反应式的书写以及电子的转移，意在考查考生对原电池原理的应用和分析能力。在原电池中负极发生氧化反应，电极反应式为：CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，由电极反应式可知，每消耗1 mol CH3OH可以向外电路提供6 mol e－，负极附近pH降低，本题答案为B。‎ 答案：B ‎5．(2014·宁夏银川一中高三小班辅导(三))电化学在日常生活中用途广泛，图①是镁—次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2，图②是Cr2O工业废水的处理。下列说法正确的是(　　)‎ A．图②中Cr2O向惰性电极移动，与该极附近的OH－结合转化成Cr(OH)3被除去 B．图②的电解池中，有‎0.084 g阳极材料参与反应，阴极会有336 mL的气体产生 C．图①中发生的还原反应是：Mg2＋＋ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋Mg(OH)2↓‎ D．若图①中‎3.6 g镁溶解产生的电量用以图②废水处理，则理论可产生‎10.7 g氢氧化铁沉淀 解析：本题考查原电池和电解池知识，意在考查考生对原电池和电解池工作原理的理解。图②为电解池，Cr2O向阳极(Fe)移动，A项错误；图②中阳极上发生的反应为：Fe－2e－‎ ‎===Fe2＋，阴极上发生的反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极上‎0.084 g铁参与反应，阴极上产生气体的体积(标准状况)为×‎22.4 L·mol－1＝‎0.0336 L，B项错误；图①为原电池，正极上ClO－发生还原反应，且Mg2＋向正极移动参与反应，电极反应式为Mg2＋＋ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋Mg(OH)2↓，C项正确；若图①中‎3.6 g镁溶解，根据得失电子守恒，则图②中阳极上放电的铁的质量为m(Fe)＝‎56 g·mol－1×n(Fe)＝‎56 g·mol－1×n(Mg)＝‎56 g·mol－1×＝‎8.4 g，根据Fe元素守恒知，产生Fe(OH)3的质量为×107＝16.05(g)，D项错误。‎ 答案：C ‎6．(2014·吉林省长春市高中毕业班第一次调研) 用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：‎ ‎①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－574 kJ·mol－1‎ ‎②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－1160 kJ·mol－1‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－Q，Q>574 kJ·mol－1‎ B．等物质的量的甲烷分别参加反应①、②，反应转移的电子数不同 C．若用标准状况下‎4.48 L CH4还原NO2至N2则放出的热量为173.4 kJ D．若用标准状况下‎4.48 L CH4还原NO2至N2，则整个过程中转移的电子总物质的量为1.6 mol 解析：本题考查盖斯定律及氧化还原反应，意在考查考生的分析和计算能力。水蒸气液化时放出热量，放热时焓变是负值，所以得CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH<－574 kJ/mol，A项正确；等物质的量的甲烷分别参加反应①、②时，碳元素的化合价变化相同，所以反应转移的电子数相同，B项错误；由①＋②得，2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1734 kJ/mol，C项正确；整个过程中转移电子的物质的量＝×8＝1.6 mol，D项正确。‎ 答案：B ‎7．(2014·湖北省武汉市部分学校高三调研)下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜上能产生气泡的是(　　)‎ 解析：本题考查了原电池知识，意在考查考生的理解能力和判断能力。A选项是锌铜原电池，铜作正极，铜上氢离子放电生成氢气，有气泡产生，正确；B、C选项均能形成铜银原电池，铜比银活泼，铜作负极，铜上没有气泡产生，错误；D选项不能形成闭合回路，铜上没有气泡产生，错误。‎ 答案：A ‎8．(2014·湖北省武汉市部分学校高三调研)已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表：‎ 断裂或形成的化学键 能量数据 断裂1 mol H2分子中的化学键 吸收能量436 kJ 断裂1 mol Cl2分子中的化学键 吸收能量243 kJ 形成1 mol HCl分子中的化学键 释放能量431 kJ 对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应的反应热ΔH>0‎ B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固 D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 解析：本题考查了化学反应与能量的知识，意在考查考生对相关知识的掌握情况。由于436 kJ＋243 kJ＝679 kJ<862 kJ，所以该反应的反应热为ΔH<0，A错误；生成1 mol HCl时放出热量91.5 kJ，B错误；氢气的键能大于氯气的键能，所以氢气分子中的化学键更牢固，C正确；相同条件下，氢气稳定，氢气分子具有的能量低于氯气分子具有的能量，D错误。‎ 答案：C ‎9．(2014·河南省洛阳市高三统考)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)(　　)‎ A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)‎ ΔH＝－1367.0 kJ·mol－1(燃烧热)‎ B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝＋57.3 kJ·mol－1(中和热)‎ C．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1(反应热)‎ D．S(s)＋O2(g)===SO2(g)‎ ΔH＝－296.8 kJ·mol－1(反应热)‎ 解析：本题考查热化学方程式的书写，意在考查考生对有关概念及化学用语的掌握情况。燃烧热必须是可燃物生成稳定的化合物对应的热效应，而气态水不是稳定的化合物，故A错误。中和反应是放热反应，ΔH<0，故B错误。书写热化学方程式时必须标明物质的状态，C错误。‎ 答案：D ‎10．(2014·浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li＋＋e－===Li C．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替 D．正极区产生的LiOH可回收利用 解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生对电化学知识的理解与运用能力。正极的反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。‎ 答案：D ‎11．(2014·山西省高三第二次联考)500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.3 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体‎1.12 L(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　)‎ A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2 mol·L－1‎ B．电解后溶液中c(H＋)＝0.2 mol·L－1‎ C．上述电解过程中共转移0.4 mol电子 D．电解后得到的Cu的物质的量为0.1 mol 解析：本题考查了电解原理、化学计算等，意在考查考生的分析能力及计算能力。阳极是阴离子放电(放电能力：OH－>NO)，根据题给信息，阳极一定是OH－放电，生成0.05 mol氧气，转移0.2 mol电子；阴极离子放电能力：Cu2＋>H＋>Na＋，所以Cu2＋先放电，然后是H＋放电，阴极生成0.05 mol氢气时，转移0.1 mol电子，根据得失电子守恒知，Cu2＋转移0.1 mol电子，n(Cu2＋)＝0.05 mol。所以原溶液中n[Cu(NO3)2]＝0.05 mol，n(NO)＝0.3 mol/L×‎0.5 L＝0.15 mol，n(NaNO3)＝0.05 mol。原混合溶液中c(Na＋)＝0.1 mol·L－1，A项错误；结合以上分析及电解总方程式Cu2＋＋2H2OCu＋H2↑＋O2↑＋2H＋可知，生成0.05 mol Cu、0.05 mol O2、0.05 mol H2和0.1 mol H＋，电解后溶液中c(H＋)＝＝0.2 mol·L－1，B项正确，D项错误；上述电解过程中共转移0.2 mol电子，C项错误。‎ 答案：B ‎12．(2014·山西省高三第二次四校联考)如图是某条件时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是(　　)‎ A．该反应的热化学方程式为：2NH3N2＋3H2　ΔH＝－92 kJ·mol－1‎ B．正反应的活化能小于逆反应的活化能 C．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 D．加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率 解析：本题考查了热化学方程式、活化能、影响化学反应速率的因素等，意在考查考生的图像分析能力。A项热化学方程式没有标注反应物、生成物的状态，且反应物和生成物写反了，错误；由图像可知，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B项正确；加入催化剂可降低反应的活化能，b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，C项错误；加入催化剂可增大正反应速率，同时也增大逆反应速率，D项错误。‎ 答案：B ‎13．(2014·江西省南昌市高三一模)已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1。由此可知焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH3，则ΔH3为(　　)‎ A．＋131.3 kJ·mol－1　　　　　 B．－131.3 kJ·mol－1‎ C．＋352.3 kJ·mol－1 D．－352.3 kJ·mol－1‎ 解析：本题考查反应热的计算，意在考查考生对盖斯定律的理解和应用能力。根据盖斯定律，由第二个反应减去第一个反应可得：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1(－241.8 kJ·mol－1)＝＋131.3 kJ·mol－1，A项正确。‎ 答案：A ‎14．(2014·贵州省六校联盟高三第一次联考)用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A．燃料电池工作时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出 C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出 D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等 解析：本题考查原电池和电解池，意在考查考生对原电池和电解池工作原理的理解。燃料电池中电解质溶液为酸性，正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A项错误；a极为阳极，发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，b极为阴极，发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，因此a极逐渐溶解，b极上有铜析出，B项错误；a极为阳极，主要发生反应：Cu－2e－===Cu2＋，b极为阴极，发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，因此a极逐渐溶解，b极是有铜析出，C项正确；a、b两极均是石墨时，a极产生O2，与电池中消耗H2的体积比为12，D项错误。‎ 答案：C ‎15．(2014·浙江省杭州市高三上学期期中七校联考)将等物质的量浓度的CuSO4溶液和 NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如下图，则下列说法正确的是(　　)‎ A．阳极产物一定是Cl2，阴极产物一定是Cu B．BC段表示在阴极上是H＋放电产生了H2‎ C．整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2‎ D．CD段表示阳极上OH－放电破坏了水的电离平衡，产生了H＋‎ 答案：C ‎16．(2014·河北省名师俱乐部高三第二次调研)钛被称为“21世纪金属”，是研制卫星、火箭、宇宙飞船及深海潜艇的重要材料。研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置模拟获得金属钙(需定期更换石墨棒)，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。下列叙述正确的是(　　)‎ A．甲装置工作过程中OH－向Ag2O/Ag极移动，乙装置工作过程中O2－向阴极移动 B．若电解金属Ti效率为η，则制备1 mol Ti时消耗Al的物质的量为(1－η) mol C．乙装置阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑‎ D．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少 答案：C 第Ⅱ卷(非选择题　共52分)‎ 二、非选择题 ‎17．(2014·河北省普通高中高三质监)(10分)由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。该反应进行过程中能量的变化(单位为kJ/mol)如图所示。请回答下列问题：‎ ‎(1)观察图像可知上述反应过程中，断裂反应物中的化学键吸收的总能量________________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成生成物中的化学键释放的总能量。‎ ‎(2)甲醇的结构类似于乙醇，试写出甲醇的结构式：_________。甲醇分子中的化学键类型是________________(填“离子键”或“共价键”)。‎ ‎(3)科研人员开发出一种新型甲醇燃料电池。其电解质溶液是KOH溶液，在该电池的负极发生反应的物质是________________，发生的是________________(填“氧化”或“还原”)反应。‎ ‎(4)欲使合成甲醇的化学反应速率加快，请写出两条措施：_____。‎ ‎(5)下列事实能表明该反应已达平衡状态的是_______(填代号)。‎ A．CO2(g)的浓度不再发生变化 B．单位时间内消耗1 mol CO2的同时生成3 mol H2‎ C．在—个绝热的容器中，混合物的温度不再发生变化 D．在一个容积固定的容器内，压强不再发生变化 解析：本题考查了化学反应中的能量变化、结构式、化学键、化学反应速率和化学平衡等知识，意在考查考生综合运用所学知识分析问题的能力。(1)‎ 由图像可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应是放热反应，即断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成生成物中的化学键释放的总能量。(3)甲醇燃料电池中，负极通入甲醇，发生氧化反应。(4)欲使合成甲醇的化学反应速率加快，可以采取升高温度、增大压强、增大反应物的浓度、使用催化剂等措施。(5)可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，反应物浓度、生成物浓度均不再改变，A项正确；根据反应方程式可知，单位时间内消耗1 mol CO2的同时生成3 mol H2，正反应速率等于逆反应速率，表明该反应已达平衡状态，B项正确；在一个绝热的容器中，混合物的温度不再发生变化，说明没有能量交换，反应物浓度、生成物浓度均不再改变，表明该反应已达平衡状态，C项正确；CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)是一个气体分子数减小的反应，在一个容积固定的容器内，压强不再发生变化，表明该反应已达平衡状态，D项正确。‎ 答案：(除标明外，每空1分)(1)小于 ‎(2) 　共价键 ‎(3)甲醇　氧化 ‎(4)升高温度、使用合适的催化剂、增大压强、增大反应物的浓度等(任选2个，2分)‎ ‎(5)ABCD(2分)‎ ‎18．(2014·湖北省武汉市部分学校高三调研)(8分)肼(N2H4)广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用的氧化剂。请回答下列问题：‎ ‎(1)肼燃料电池原理构造如图所示，负极上的电极反应式为____。‎ ‎(2)火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：‎ ‎①N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)‎ ΔH＝－67.7 kJ/mol ‎②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)‎ ΔH＝－534.0 kJ/mol ‎③2NO2(g)===N2O4(g)　ΔH＝－52.7 kJ/mol 试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：____________________________。‎ ‎(3)在高锰酸钾催化下，用尿素[CO(NH2)2]和次氯酸钠－氢氧化钠溶液反应获得肼，该反应的离子方程式为_________________。‎ 解析：本题考查了燃料电池和热化学方程式等知识，意在考查考生对相关知识的理解与应用能力。(1)由题给装置图可知，负极发生反应的物质为N2H4，负极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O。(2)根据盖斯定律，由②×2－(①＋③)得，2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－947.6 kJ/mol。(3)分析题给信息知，反应的粒子为CO(NH2)2、ClO－、OH－，生成的粒子为N2H4、CO、Cl－、H2O，则CO(NH2)2＋ClO－＋2OH－N2H4＋CO＋Cl－＋H2O。‎ 答案：(1)N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O(3分)‎ ‎(2)2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－947.6 kJ/mol(3分)‎ ‎(3)CO(NH2)2＋ClO－＋2OH－N2H4＋CO＋Cl－＋H2O(2分)‎ ‎19．(2014·浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)(10分)本大题分Ⅰ、Ⅱ两部分：‎ Ⅰ.某兴趣小组用如图装置做了两次实验。‎ 实验①：向甲池的Pt电极表面通氢气，发现电流计指针发生了偏转，乙池的Pt电极表面出现气泡。‎ 实验②：向乙池的Pt电极表面通氧气，发现电流计指针也发生了偏转，且偏转方向与实验①相同，同时甲池的Pt电极表面也出现气泡。‎ ‎(1)实验①，甲池通氢气的Pt电极为________________极，电极反应式为_________________________________________________。‎ ‎(2)实验②，乙池通氧气的Pt电极为________________极，电极反应式为__________________________________________________。‎ ‎(3)两次实验中原电池的总反应相同，总反应的离子方程式为___‎ ‎__________________________________________________________。‎ Ⅱ.电解法污水处理技术已很成熟。富含悬浮物的工业污水采用如图装置进行处理：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3胶体，吸附部分悬浮物沉降，同时阴极产生的气泡将部分悬浮物带到水面形成浮渣层，然后滤去沉淀、撇掉浮渣层。富含有机废物的生活污水也可用同样方法进行处理。污水中的有机废物能被阳极的某一产物迅速降解成二氧化碳、水等无机物。‎ ‎(1)在电解处理过程中，若污水中离子浓度较小，导电能力较差，处理效率下降，此时可向污水中加入适量的________。‎ a．BaSO4 b．CH3COOH c．NaNO3 d．CH3OH ‎(2)电解处理过程中，阳极实际发生了两个电极反应，阳极的电极反应式分别是①________________；②________________。‎ 解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生对电化学知识综合运用的能力。Ⅰ.(1)实验①中，通氢气的一极为负极，在碱性条件下，电极反应方程式为H2＋2OH－－2e－===2H2O。(2)实验②中，通氧气的一极为正极，在酸性条件下，电极反应方程式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。(3)两次实验中原电池的总反应相同，总反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O。Ⅱ.(1)要增强溶液的导电能力，但不能使电极反应发生改变，故加入溶于水的强电解质，如题中的NaNO3，即选c。(2)电解过程中，铁为阳极，铁先失去电子，Fe－2e－===Fe2＋，同时，还会发生：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。‎ 答案： Ⅰ.(1)负(1分)　H2－2e－＋2OH－===2H2O(1分)　(2)正(1分)　O2＋4e－＋4H＋===2H2O(1分)　(3)H＋＋OH－===H2O(2分)‎ Ⅱ.(1)c(2分)　(2)①Fe－2e－===Fe2＋(1分)‎ ‎②2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(1分)‎ ‎20．(2014·浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)(8分)‎ 某兴趣小组做了如下实验：取两支试管，试管A中加入约‎1 g Na2CO3固体粉末，试管B中加入约‎1 g NaHCO3固体粉末；在两试管内同时加入约2 mL 3 mol/L的盐酸；观察现象，待反应停止后，用手触摸两试管外壁。‎ 实验现象记录如下：‎ ‎①两试管中的反应都较快，产生无色无味的气体，但试管B反应更剧烈；‎ ‎②反应停止后，用手触摸试管外壁，发现试管A发热，试管B变得冰凉。‎ 该小组同学查阅资料，得到了Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下。‎ ‎(注：碳酸钠与碳酸氢钠的溶解过程的热效应忽略不计)‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)为什么试管B中产生气泡的速率更快？__________________。‎ ‎(2)请写出CO与H＋反应生成CO2和H2O的热化学方程式：________________。‎ ‎(3)相同条件下，结合H＋的能力：CO________HCO(填“>”、“＝”或“<”)。‎ ‎(4)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O是一个________(填“吸”或“放”)热反应，该反应在常温常压下能自发进行的原因是________。‎ 解析：本题考查了反应热、化学反应速率与化学平衡知识，意在考查考生对化学反应原理的综合运用能力。(1)CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，可见，碳酸钠需两步反应产生二氧化碳，而碳酸氢钠只需后一步即可生成二氧化碳。(2)根据碳酸钠溶液与盐酸反应过程中的能量变化示意图可以得出：CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)kJ/mol。(3)相同条件下，CO结合H＋的能力强。(4)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑是一个吸热反应，因该反应的熵增效应大于吸热效应，故该反应在常温常压下能够自发进行。‎ 答案：(1)CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，碳酸钠需两步反应产生CO2，碳酸氢钠只需最后一步即可(2分)‎ ‎(2)CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2＋ΔH3)kJ/mol(2分)‎ ‎(3)>(1分)‎ ‎(4)吸(1分)　常温常压下，该反应的熵增效应大于吸热效应(1分)‎ ‎21．(2014·湖北省八校高三第一次联考)(16分)甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。‎ ‎(1)一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：‎ CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1‎ CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2‎ 现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用‎16 g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8 kJ热量。‎ ‎①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________。‎ ‎②已知上述热化学方程式中ΔH1＝－1160 kJ/mol，则ΔH2＝________。‎ ‎③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体，写出该反应的热化学方程式：______________。‎ ‎(2)以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛地研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：‎ ‎④B极为电池________极，电极反应式为________________。‎ ‎⑤若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol/L的硫酸铜溶液，写出阳极的电极反应式：_______________，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为______(标准状况下)，实际上消耗的甲烷体积(折算到标准状况)比理论上大，可能原因为________________。‎ 解析：本题考查了热化学和电化学知识，意在考查考生综合运用所学知识的能力。(1)由“对H2的相对密度为‎17”‎可知，平均相对分子质量为34，设NO为x mol，NO2为y mol，则＝34，xy＝31。即NO为3y mol,‎16 g CH4为1 mol，转移电子8 mol，由得失电子守恒得4y＋6y＝8，y＝0.8，最后没有NO，则0.2 mol×ΔH2＋0.8 mol×ΔH1＝－‎ ‎1042.8 kJ，ΔH2＝－574 kJ/mol。由(第一个方程式－第二个方程式)÷2得4NO(g)===2NO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－293 kJ/mol。(2)由电池工作原理示意图可知。B极通入的是甲烷，为负极，总反应为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，正极反应为2O2＋8e－===4O2－，总反应减去正极反应即得负极反应：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。阳极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；阴极首先发生Cu2＋＋2e－===Cu，当Cu2＋消耗完毕，H＋放电：2H＋＋2e－===H2↑，设生成氢气和氧气都是x mol，则转移电子4x mol，0.2＋2x＝4x，x＝0.1 mol，转移0.4 mol电子消耗甲烷0.05 mol，体积为‎1.12 L(标准状况下)，消耗甲烷体积比理论上大，有可能是甲烷不完全被氧化生成C或CO(或电池能量转化率达不到100%等)。‎ 答案：(1)①31(2分)　②－574 kJ/mol(2分)‎ ‎③4NO(g)===2NO2(g)＋N2(g)　 ΔH＝－293 kJ/mol(2分)‎ ‎(2)④负(2分)‎ CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O(2分)‎ ‎⑤2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(2分)　‎1.12 L(2分)　甲烷不完全被氧化生成C或CO(或电池能量转化率达不到100%，其他合理答案也可)(2分)‎