17．(12分)甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品，可利用甲醇催化脫氫制備。甲醛與氣態(tài)甲醇轉化的能量關系如下圖所示。

(1)甲醇催化脫氫轉化為甲醛的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應熱是否相同？________原因是________________________。

(3)寫出甲醇催化脫氫轉化為甲醛的熱化學反應方程式

________________________________________________________________________。

(4)甲醇催化為脫氫轉化為甲醛的過程中，如果要使反應溫度維持在700 ℃，需向體系中通入空氣，則進料甲醇與空氣的物質的量理論比值為________[假設：H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝－a kJ·mol^－1，空氣中氧氣體積分數(shù)為0.2]。

[答案]　(1)吸熱　(2)相同　一個化學反應的反應熱僅與反應的起始狀態(tài)和反應的最終狀態(tài)有關，而與反應的途徑無關

(3)CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)

　ΔH＝(E₂－E₁)kJ·mol^－1

(4)

16．(10分)(2010年安慶質檢)某課外活動小組準備用如圖所示的裝置進行實驗�，F(xiàn)有甲、乙、丙三位同學分別選擇了如下電極材料和電解質溶液：

(1)甲同學在實驗中將電鍵K₅閉合，Zn電極上的電極反應式為___________________。

(2)乙同學準備進行電解CuCl₂溶液的實驗，則電解時的總反應方程式為_____________；

實驗時應閉合的電鍵組合是________。(從下列五項中選擇所有可能組合，第三小題也在這五項中選擇)

A．K₁和K₂　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．K₁和K₃

C．K₁和K₄　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．K₂和K₃

E．K₂和K₄

(3)丙同學準備在Fe上鍍Cu，選擇了某種鹽來配制電鍍液，則該鹽的化學式為____________，實驗時，應閉合的電鍵組合是________(選項如上)。

[解析]　(1)閉合K₅后構成原電池，Zn為負極。

(2)將電源與題給裝置構成閉合回路即可。

(3)電鍍時，選擇含鍍層金屬離子的溶液為電鍍液，F(xiàn)e應連接電源的負極，Cu連接電源的正極。

[答案]　(1)Zn-→Zn²⁺+2e^－

(2)CuCl₂Cu+Cl₂↑　C、D

(3)CuCl₂或CuSO₄　D

15．(12分)如圖裝置，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na₂SO₄濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切斷K₁，閉合K₂、K₃，通直流電，則：

(1)標出電源的正、負極，a為________極。

(2)在濕的Na₂SO₄濾紙條中心的KMnO₄液滴，有什么現(xiàn)象________________________。

(3)寫出電極反應式：A中____________________________________________。

(4)若電解一段時間，A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷K₂、K₃，閉合K₁。電流表的指針偏轉，則此時A極電極反應式為__________________________。

[解析]　切斷K₁，閉合K₂、K₃時，在A、B、C、D電極上均發(fā)生電解反應。由圖可知，B中產(chǎn)生的氣體體積較大，故B應為陰極，故a為負極。濾紙上溶液中的電流方向應為D-→C。故紫色的MnO在電場的作用下會向陽極(D處)移動。

切斷K₂、K₃，閉合K₁后，會發(fā)生原電池反應。B中H₂做負極，A中O₂做正極。

[答案]　(1)負　(2)紫色液滴向D處移動

(3)4OH^－-→2H₂O+O₂↑+4e^－

(4)O₂+2H₂O+4e^－-→4OH^－

14．(9分)依據(jù)氧化還原反應：2Ag⁺(aq)+Cu(s)===Cu²⁺(aq)+2Ag(s)設計的原電池如下圖所示。

請回答下列問題：

(1)電極X的材料是________；電解質溶液Y是__________。

(2)銀電極為電池的________極，發(fā)生的電極反應為______________，X電極上發(fā)生的電極反應為_________________________________。

(3)外電路中的電子是從________電極流向________電極。

[解析]　根據(jù)所給氧化還原反應方程式，結合原電池反應原理以及所給原電池裝置，Cu應作負極，AgNO₃溶液為電解質溶液，從而推知：(1)X的材料為銅，Y是AgNO₃。(2)銀為原電池的正極，發(fā)生的電極反應式為2Ag⁺+2e^－-→2Ag；X電極上發(fā)生的電極反應式為Cu-→Cu²⁺+2e^－。(3)外電路中的電子從銅電極流向銀電極。

[答案]　(1)銅　AgNO₃溶液　(2)正　2Ag⁺+2e^－-→2Ag　Cu-→Cu²⁺+2e^－　(3)銅　銀

13．(9分)Ⅰ.已知下列熱化學方程式：

①CH₃COOH(l)+2O₂(g)===2CO₂(g)+2H₂O(l)

ΔH₁＝－870.3 kJ/mol

②C(s)+O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₂＝－393.5 kJ/mol

③H₂(g)+O₂(g)===H₂O(l)　ΔH₃＝－285.8 kJ/mol

寫出由C(s)、H₂(g)和O₂(g)化合生成CH₃COOH(l)的熱化學方程式__________________。

Ⅱ.二甲醚(CH₃OCH₃)被稱為21世紀的新型燃料，它清潔、高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能。

(1)二甲醚可由合成氣(CO+H₂)在一定條件下制得。用合成氣制二甲醚時，還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機化合物，該反應的化學方程式可能是：__________________。

(2)以二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池。該電池中負極上的電極反應式是：______________________________________。

[解析]　Ⅰ.合成CH₃COOH的反應為：

2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)===CH₃COOH(1)

根據(jù)蓋斯定律，②×②+③×2－①即得，ΔH＝(－393.5 kJ/mol)×2+(－285.8 kJ/mol)×2－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol。

Ⅱ.(1)由元素守恒可以得知，另一種可參與大氣循環(huán)的無機化合物為CO₂或H₂O；(2)該燃料電池是以二甲醚(CH₃OCH₃)為燃料的，所以負極是CH₃OCH₃失電子被氧化。

[答案]�、�.2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)===CH₃COOH(l)

ΔH＝－488.3 kJ/mol

Ⅱ.(1)3CO+3H₂===CH₃OCH₃+CO₂或2CO+4H₂===CH₃OCH₃+H₂O

(2)CH₃OCH₃+16OH^－-→2CO+11H₂O+12e^－

12．高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：

3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH

下列敘述不正確的是

(　)

A．放電時負極反應為：3Zn+6OH^－-→3Zn(OH)₂+6e^－

B．充電時陽極反應為：2Fe(OH)₃+10OH^－-→2FeO+8H₂O+6e^－

C．放電時每轉移3 mol電子，正極有1 mol K₂FeO₄被氧化

D．放電時正極附近溶液的堿性增強

[解析]　放電時：負極為3Zn+6OH^－-→3Zn(OH)₂+6e^－，正極為2FeO+6e^－+8H₂O-→2Fe(OH)₃+10OH^－，所以A、D正確，放電時每轉移3 mol電子，正極有1 mol FeO即K₂FeO₄被還原；充電時：陰極：3Zn(OH)₂+6e^－-→3Zn+6OH^－，陽極：2Fe(OH)₃+10OH^－-→2FeO+8H₂O+6e^－，B正確。

[答案]　C

11．(2010年金華質檢)有關下圖裝置的敘述不正確的是

(　)

A．圖①鋁片發(fā)生的電極反應式是：Al+4OH^－-→[Al(OH)₄]^－+3e^－

B．圖②b電極的電極反應式為：4OH^－-→2H₂O+O₂↑+4e^－

C．圖③溶液中發(fā)生了變化：4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O===4Fe(OH)₃

D．圖④充電時，陽極反應是：PbSO₄+2H₂O-→PbO₂+SO+4H⁺+2e^－

[解析]　圖①中鋁能與NaOH溶液自發(fā)反應，所以鋁為負極，A項正確；圖②為氫氧燃料電池，b電極為正極，氧氣得到電子，B項錯誤；圖③為鐵的吸氧腐蝕，鐵失去電子生成的Fe²⁺與溶液中的OH^－結合形成Fe(OH)₂，其不穩(wěn)定繼續(xù)被空氣中的氧氣氧化，C項正確；圖④充電時，陽極與外接電源的正極相連，使PbSO₄失去電子重新生成PbO₂，D項正確。

[答案]　B

10．已知下列熱化學反應方程式：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO₂(g)

ΔH＝－24.8 kJ/mol

Fe₂O₃(s)+CO(g)===Fe₃O₄(s)+CO₂(g)

ΔH＝－15.73 kJ/mol

Fe₃O₄(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO₂(g)

ΔH＝+640.4 kJ/mol

則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO₂氣體時對應的ΔH約為

(　)

A．－218 kJ/mol　　　　　 B．－109 kJ/mol

C．+218 kJ/mol　 　　　　　　　　　　　　　 D．+109 kJ/mol

[解析]　該問題可以轉化為CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO₂(g)　ΔH＝？所以應用蓋斯定律，若把已知給出的3個熱化學方程式按照順序編號為①、②、③，那么[(①－②)×－③]×即可。

[答案]　B

9．通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可用于估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。

則下列熱化學方程式不正確的是

(　)

A.H₂(g)+Cl₂(g)===HCl(g)　ΔH＝－91.5 kJ·mol^－1

B．H₂(g)+Cl₂(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol^－1

C.H₂(g)+Cl₂(g)===HCl(g)　ΔH＝+91.5 kJ·mol^－1

D．2HCl(g)===H₂(g)+Cl₂(g)　ΔH＝+183 kJ·mol^－1

[解析]　本題考查反應熱與鍵能的關系：ΔH＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和。C項的反應是放熱反應，C錯誤；A項：ΔH＝×436 kJ·mol^－1－431 kJ·mol^－1+×243 kJ·mol^－1＝－91.5 kJ·mol^－1。

[答案]　C

8．下列各組熱化學方程式中，化學反應的ΔH前者大于后者的是

(　)

①C(s)+O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₁　C(s)+O₂(g)===CO(g)　ΔH₂

②S(s)+O₂(g)===SO₂(g)　ΔH₃　S(g)+O₂(g)===SO₂(g)　ΔH₄

③H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)　ΔH₅　2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(g)　ΔH₆

④CaCO₃(s)===CaO(s)+CO₂(g)　ΔH₇　CaO(s)+H₂O(l)===Ca(OH)₂(s)　ΔH₈

A．①　　　　　　　　　　 B．④

C．②③④ 　　　　　　　　　　　　　　　 D．①②③

[解析]�、僦蠧(s)完全燃燒反應放出的熱量更多，ΔH₁<ΔH₂。②中S(g)燃燒放熱更多，ΔH₃>ΔH₄。③中ΔH₆＝2ΔH₅，反應放熱，故ΔH₅>ΔH₆。④中ΔH₇>0，ΔH₈<0。

[答案]　C