高中化学验证原电池的效果填空题

（1）在常温下，0.5mol甲醇在氧气中完全燃烧生成CO₂和液态水，放出热量363.3kJ.写出该反应的热化学方程式： _________________________
（2）请设计一个燃料电池：电解质为强碱溶液，Pt作电极，在电极上分别通入甲醇和氧气。通入甲醇的电极应为                 极（填“正”或“负”），该电极上发生的电极反应式为            。
（3）用Pt电极电解盛有1L pH=6的硝酸银溶液，如图甲所示，则右边电极上发生的电极反应式为                                       .
   
（4）某化学学习兴趣小组为了研究金属的腐蚀现象，将一枚铁钉放在“84”消毒液（NaClO）中，某同学设计了如图乙所示实验装置，写出石墨极上发生的电极反应式：                               

(12分) 肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。
（1）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20％～30％的KOH溶液。该电池放电时，通入肼的一极为     极，该极的电极反应式是                                  。电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将          （填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）肼用亚硝酸（HNO₂）氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式                                                         
（3）肼和四氧化二氮作火箭推进剂，两者反应产物是氮气和水。当反应生成28.0kg还原产物时，计算参加反应的肼的质量               (写出计算过程) 。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂ ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为      、               。
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上电极反应式为        ；
（3）若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积
为            L (标准状况)。

（1）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知：N≡N键的键能是948.9kJ·mol^－1，H－H键的键能是436.0 kJ·mol^－1；由N₂和H₂合成1molNH₃时可放出46.2kJ的热量。则N－H键的键能是                          。
（2）肼N₂H₄可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂O₂或N₂O₄反应均生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄（1）           △H₁= -19.5kJ·mol^-1 
②N₂H₄（1） + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O(g)       △H₂= -534.2kJ·mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式                                            ；
肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为                  。

（1）环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO转化为N₂，从而清除污染。该反应中涉及的粒子有：H₂O、Al、OH、Al(OH)₃、NO、N₂，写出反应的离子方程式                     。
（2）我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液，电池总反应为：4Al+3O₂+6H₂O=4Al(OH)₃。电池正极的电极反应式为                                      。
（3）已知：4Al(s)+3O₂(g)=2Al₂O₃(g)  △H=－2834.9kJ/mol
Fe₂O₃(s)+C(s)= CO₂(g)+2Fe(s)  △H=+234.1kJ/mol
C(s)+O₂(g)=CO₂(g)  △H=－393.5kJ/mol
写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式                   。
（4）将一定质量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mol，pH=14的溶液，然后2mol/L盐酸滴定，可得沉淀质量与消耗的盐酸体积关系如下图：则反应过程中产生氢气的总体积为    L（标准状况）

（实验班做）
现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素，已知：
①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；
②A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素；B与C的位置相邻；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；
③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素；
④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和。
请填写下列空白：
（1）写出乙+丙在溶液中反应的离子方程式______________________________________________________________________。
（2） 化合物BA₃与BC在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应，生成两种无毒物质，其反应的化学方程式为：___________________________________________。
（3） 某原电池中，电解质溶液为稀H₂SO₄,分别向负极通入碳元素与元素C（原子物质的量之比1：1）形成的化合物,向正极通入元素C最常见的单质,试完成下列问题：
正极反应：________________________；
负极反应：________________________；
电解质溶液pH的变化_______．(填“增大”“减小”或“不变”．下同)

如图所示，甲、乙两装置电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

（1）若两装置中均为CuSO₄溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲装置中的________棒，乙装置中的________棒。
②乙装置中阳极的电极反应式是：_______________________________。
（2）若两装置中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙装置中总反应的离子方程式：__________________________________。
②甲装置中碳极的电极反应式是___________  _______，乙装置碳极的电极反应属于________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置碳极附近，发现试纸变蓝，解释其原因：
_______________________________________________________________________。

砷（As）广泛分布与自然界，砷与氮同主族，比氮多两个电子层。
（1）砷位于元素周期表中_____周期________族，其气态氢化物的稳定性比NH₃_______（填“强”或“弱”）；
（2）砷的常见酸性氧化物有As₂O₃和As₂O₅，请根据图中信息写出As₂O₃分解为As₂O₅的热化学方程式：________________________；

（3）已知：将酸滴入砷酸盐与KI混合的溶液中发生反应：AsO₄^3-+2I^―+2H^＋=AsO₃^3-+I₂＋H₂O.某研究性学习小组同学欲利用该反应原理，设计实验装置探究原电池原理，请你配合他们绘制原电池装置图，并回答下列问题：
若以石墨为电极，正极上发生的反应为______________.该电池工作时，当外电路中转移5mol电子时，则有_________molI₂生成.

（化学与技术）某硫酸厂以含有SO₂的尾气、氨气等为原料，合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

（1）写出反应Ⅲ的化学方程式：                                           。
（2）下列有关说法正确的是         （填字母）

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

B．反应Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应类型相同

C．反应Ⅳ需控制在60---70，目的之一是减少碳酸氢铵的分解

D．反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥

（3）（NH₄）₂SO₃可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式：                        。
（4）很多硫酸厂为回收利用SO₂，直接用氨水吸收法处理尾气。
① 用15.0 mL 2.0 mol/L氨水吸收标准状况下448 mL SO₂，吸收液中的溶质为   
                              。
② 某同学用酸性KMnO₄溶液滴定上述吸收液，当达到滴定终点时，消耗KMnO₄溶液25.00 mL，则酸性KMnO₄，溶液中c(KMnO₄) =                 。
（5）氨气用途广泛，可以直接用于燃料电池，下图是用氨水作原料的燃料电池的工作原理。

氨气燃料电池的电解质溶液最好选择        （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液，氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式是                                               ，负极的电极反应式是      
                                     。

（共14分）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
（1）以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池，因产物无污染，在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极，KOH溶液作电解质溶液，则该电池负极电极反应式为          。
（2）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N₂+3H₂2NH₃。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v(H2)正=2v(NH3)逆

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂
F．N₂、H₂、NH₃的分子数之比为1∶3∶2
（3）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN₂和3molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25	30
压强/MPa	16.80	14.78	13.86	13.27	12.85	12.60	12.60

则从反应开始到25min时，以N₂表示的平均反应速率=         ；该温度下平衡常数K=          ；
（4）以CO₂与NH₃为原料合成尿素[化学式为CO(NH₂)₂]的主要反应如下，已知：
①2NH₃(g)+CO₂(g) ="=" NH₂CO₂ NH₄(s)     △H=" —l59.5" kJ/mol
②NH₂CO₂NH₄(s) CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)  △H="+116.5" kJ/mol
③H₂O(1) ="=" H₂O(g)                      △H=+44.0kJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式                         ；
对于上述反应②在密闭容器中将过量NH₂CO₂NH₄固体于300K下分解，平衡时P[H₂O(g)]为a Pa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，则P[H₂O(g)]的取值范围是_________________（用含a的式子表示）。（分压=总压×物质的量分数）

（Ⅰ）如图所示：
（1）若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的________腐蚀。请写出正极反应式        。
（2）若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则N端是电源的    极（填正或负）则总反应的离子方程式为          。
         
（Ⅱ）用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
（1）X极与电源的_____(填“正”或“负”)极相连，氢气从_____(填“A、B、C或D”)口导出。
（2）已知离子交换膜只允许一类离子通过，则M为________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。
（3）若制得标准状况下5.6 L氧气，则生成氢氧化钾的质量是____________。

分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题：

（1）以下叙述中，正确的是            。

A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极	B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．两烧杯中溶液的pH均增大	D．产生气泡的速率甲中比乙中慢

E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu
（2）变化过程中能量转化的形式主要是：甲为          ，乙为        。
（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了少量气体，分析其原因可能是                                         。
（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式：          。

( 12分)雄黄(As₄S₄)和雌黄(As₂S₃)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：
（1） As₂S₃和SnCl₂在盐酸中反应转化为As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S气体。若As₂S₃和SnCl₂正好完全反应，As₂S₃和SnCl₂的物质的量之比为                 。
（2）上述反应中的氧化剂是      ，反应产生的气体可用       吸收。
（3） As₂S₃和HNO₃有如下反应：As₂S₃+ 10H⁺+ 10NO₃^—=2H₃AsO₄+ 3S+10NO₂↑+ 2H₂O
若生成2mol H₃AsO₄，则反应中转移电子的物质的量为       。若将该反应设计成一原电池，则NO₂应该在                  （填“正极”或“负极”）附近逸出。
（4）若反应产物NO₂与11.2L O₂（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO₃，然后与过量的碳反应，所产生的CO₂的量        （选填编号）。
a．小于0.5 mol    b．等于0.5 mol    c．大于0.5mol    d．无法确定

（1）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N₂(g)+CO₂(g) △H="Q" kJ·mol^－1。在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.68	0.50	0.50	0.60	0.60
N2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30
CO2	0	0.16	0.25	0.25	0.30	0.30

①0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)＝              ，T₁℃时，该反应的平衡常数K＝      。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是            (填字母编号)。
a．通入一定量的NO             b．加入一定量的活性炭
c．加入合适的催化剂           d．适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为3：1：1，Q    0
(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是        (填选项编号)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO₂(g)
b.混合气体的平均相对分子质量不再改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
（2）若以下图所示装置，用电化学原理生产硫酸，写出通入SO₂电极的电极发生        （填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为              。

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式　　　　　　　　　　　　。 
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正极、负极，并写出电极反应。
正极反应　　　　　　　　　　　； 
负极反应　　　　　　　　　　。