题目内容

下列化学反应在理论上能够设计成原电池的是

A．NaOH + HCl = NaCl + H2O          B．CO2在高温下与C反应生成CO

 C．2H2O = 2H2 ↑+ O2 ↑              D．Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑

D
练习册系列答案
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（1）原电池反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可设计成原电池是
D
D
，理由是
该反应既是放热反应，又是自发的氧化还原反应
该反应既是放热反应，又是自发的氧化还原反应
．
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞O
B．C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H＞O
C．CaC2（s）+2H2O （g）=Ca（OH）2（l）+C2H2（g）△H＜O
D．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H＜O
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据（1）所选反应设计一个原电池，其负极反应式为
CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O
；
以H2SO4溶液为电解质溶液，将（1）中D选项的CH4改为C6H12O6，其负极反应式为
C6H12O6-24e+6H2O=6CO2+24H+
C6H12O6-24e+6H2O=6CO2+24H+
．
（3）电解原理在化工上有着广泛的应用，现将你设计的原电池通过导线与右图中的电解池相连，其中a为电解质溶液，X和Y为两块电极板，则：
①若X和Y均为惰性电极，a为饱和的NaCl溶液，则检验Y电极产物的方法是
将湿润的淀粉KI试纸靠近Y极支管口处，试纸变蓝，说明有氯气生成
将湿润的淀粉KI试纸靠近Y极支管口处，试纸变蓝，说明有氯气生成
；
②若X和Y分别为石墨和铁，a仍为饱和的NaCl溶液，则阳极反应式为
Fe-2e=Fe 2+
Fe-2e=Fe 2+
；
③若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4溶液，电解一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2，恰好使溶液恢复电解前的浓度和PH，则电解过程中阳极产生的气体体积（标况下）为
2.24L
2.24L
．
能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题．
I．已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=akJ?mol-1
CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=bkJ?mol-1
C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=ckJ?mol-1
则反应：4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的焓变△H=
6（c-b）-2a
6（c-b）-2a
kJ?mol-1．
Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
D
D
（填序号）．
A．C（s）+CO2（g）=2CO（g）
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）
C．2H2O（l）=2H2（g）+O2（g）
D．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应．
负极：
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
，
正极：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
．
（2）二氧化氯（ClO2）是一种高效安全的自来水消毒剂．ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水．实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：

已知：电解过程中发生的反应为：
NH4Cl+2HCl
通电
.
.
NCl3+3H2↑；假设NCl3中氮元素为+3价．
①写出电解时阴极的电极反应式
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
．
②在阳极上放电的物质（或离子）是
NH4Cl（NH4+）
NH4Cl（NH4+）
．
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是
C
C
 （填序号）
A．生石灰       B．碱石灰       C．浓H2SO4       D．水
④在生产过程中，每生成1mol ClO2，需消耗
1
6
1
6
mol NCl3．
（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
C
C
．（填字母）
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
C．2CO（g）+O2（g）=2CO2（l）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为
CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O
CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O
．
（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于
N
N
　处，该保护法的名称是
外加电流的阴极保护法
外加电流的阴极保护法
，此时溶液中的阴离子向
X
X
极（填X或铁）移动．
（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
C
C
．
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应为：
H2+2OH--2e-=2H2O
H2+2OH--2e-=2H2O
．
能源是人类生存和发展的重要支柱．研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义．已知下列热化学方程式
①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-570kJ/mol；
②H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-242kJ/mol；
③C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
④C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/moL；
⑤CO2（g）+2H2O（g）=2CH4（g）+2O2（g）△H=+890kJ/moL
回答下列问题
（1）H2的燃烧热为
 
．
（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得．已知C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）△H=akJ/moL；
则a=
 
；该反应的熵△S
 
0（选填“＞”、“=”、“＜”）；已知自由能△G=△H-T△S，当△G＜0时可自发进行．则该反应在什么条件下可自发进行
 
．
（3）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应．
①下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
 
．
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H＜0
C．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
②以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为
 
．
（4）有同学利用CuSO4溶液，进行以下实验探究．
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池．
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电解质溶液乙是
 
（填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是
 
．
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
 
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
 
．

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