17．(12分)甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如下图所示。

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？________原因是________________________。

(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式

________________________________________________________________________。

(4)甲醇催化为脱氢转化为甲醛的过程中，如果要使反应温度维持在700 ℃，需向体系中通入空气，则进料甲醇与空气的物质的量理论比值为________[假设：H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)　ΔH＝－a kJ·mol^－1，空气中氧气体积分数为0.2]。

[答案]　(1)吸热　(2)相同　一个化学反应的反应热仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关，而与反应的途径无关

(3)CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)

　ΔH＝(E₂－E₁)kJ·mol^－1

(4)

16．(10分)(2010年安庆质检)某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：

(1)甲同学在实验中将电键K₅闭合，Zn电极上的电极反应式为___________________。

(2)乙同学准备进行电解CuCl₂溶液的实验，则电解时的总反应方程式为_____________；

实验时应闭合的电键组合是________。(从下列五项中选择所有可能组合，第三小题也在这五项中选择)

A．K₁和K₂　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．K₁和K₃

C．K₁和K₄　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．K₂和K₃

E．K₂和K₄

(3)丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了某种盐来配制电镀液，则该盐的化学式为____________，实验时，应闭合的电键组合是________(选项如上)。

[解析]　(1)闭合K₅后构成原电池，Zn为负极。

(2)将电源与题给装置构成闭合回路即可。

(3)电镀时，选择含镀层金属离子的溶液为电镀液，Fe应连接电源的负极，Cu连接电源的正极。

[答案]　(1)Zn-→Zn²⁺+2e^－

(2)CuCl₂Cu+Cl₂↑　C、D

(3)CuCl₂或CuSO₄　D

15．(12分)如图装置，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na₂SO₄滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切断K₁，闭合K₂、K₃，通直流电，则：

(1)标出电源的正、负极，a为________极。

(2)在湿的Na₂SO₄滤纸条中心的KMnO₄液滴，有什么现象________________________。

(3)写出电极反应式：A中____________________________________________。

(4)若电解一段时间，A、B中均有气体包围电极。此时切断K₂、K₃，闭合K₁。电流表的指针偏转，则此时A极电极反应式为__________________________。

[解析]　切断K₁，闭合K₂、K₃时，在A、B、C、D电极上均发生电解反应。由图可知，B中产生的气体体积较大，故B应为阴极，故a为负极。滤纸上溶液中的电流方向应为D-→C。故紫色的MnO在电场的作用下会向阳极(D处)移动。

切断K₂、K₃，闭合K₁后，会发生原电池反应。B中H₂做负极，A中O₂做正极。

[答案]　(1)负　(2)紫色液滴向D处移动

(3)4OH^－-→2H₂O+O₂↑+4e^－

(4)O₂+2H₂O+4e^－-→4OH^－

14．(9分)依据氧化还原反应：2Ag⁺(aq)+Cu(s)===Cu²⁺(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图所示。

请回答下列问题：

(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是__________。

(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为______________，X电极上发生的电极反应为_________________________________。

(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。

[解析]　根据所给氧化还原反应方程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，Cu应作负极，AgNO₃溶液为电解质溶液，从而推知：(1)X的材料为铜，Y是AgNO₃。(2)银为原电池的正极，发生的电极反应式为2Ag⁺+2e^－-→2Ag；X电极上发生的电极反应式为Cu-→Cu²⁺+2e^－。(3)外电路中的电子从铜电极流向银电极。

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

13．(9分)Ⅰ.已知下列热化学方程式：

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

写出由C(s)、H₂(g)和O₂(g)化合生成CH₃COOH(l)的热化学方程式__________________。

Ⅱ.二甲醚(CH₃OCH₃)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效，具有优良的环保性能。

(1)二甲醚可由合成气(CO+H₂)在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：__________________。

(2)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________。

[解析]　Ⅰ.合成CH₃COOH的反应为：

2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)===CH₃COOH(1)

根据盖斯定律，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，另一种可参与大气循环的无机化合物为CO₂或H₂O；(2)该燃料电池是以二甲醚(CH₃OCH₃)为燃料的，所以负极是CH₃OCH₃失电子被氧化。

[答案]　Ⅰ.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．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：

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

下列叙述不正确的是

(　)

A．放电时负极反应为：3Zn+6OH^－-→3Zn(OH)₂+6e^－

B．充电时阳极反应为：2Fe(OH)₃+10OH^－-→2FeO+8H₂O+6e^－

C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K₂FeO₄被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

[解析]　放电时：负极为3Zn+6OH^－-→3Zn(OH)₂+6e^－，正极为2FeO+6e^－+8H₂O-→2Fe(OH)₃+10OH^－，所以A、D正确，放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol FeO即K₂FeO₄被还原；充电时：阴极：3Zn(OH)₂+6e^－-→3Zn+6OH^－，阳极：2Fe(OH)₃+10OH^－-→2FeO+8H₂O+6e^－，B正确。

[答案]　C

11．(2010年金华质检)有关下图装置的叙述不正确的是

(　)

A．图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH^－-→[Al(OH)₄]^－+3e^－

B．图②b电极的电极反应式为：4OH^－-→2H₂O+O₂↑+4e^－

C．图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O===4Fe(OH)₃

D．图④充电时，阳极反应是：PbSO₄+2H₂O-→PbO₂+SO+4H⁺+2e^－

[解析]　图①中铝能与NaOH溶液自发反应，所以铝为负极，A项正确；图②为氢氧燃料电池，b电极为正极，氧气得到电子，B项错误；图③为铁的吸氧腐蚀，铁失去电子生成的Fe²⁺与溶液中的OH^－结合形成Fe(OH)₂，其不稳定继续被空气中的氧气氧化，C项正确；图④充电时，阳极与外接电源的正极相连，使PbSO₄失去电子重新生成PbO₂，D项正确。

[答案]　B

10．已知下列热化学反应方程式：

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

则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO₂气体时对应的ΔH约为

(　)

A．－218 kJ/mol　　　　　 B．－109 kJ/mol

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

[解析]　该问题可以转化为CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO₂(g)　ΔH＝？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[(①－②)×－③]×即可。

[答案]　B

9．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。

则下列热化学方程式不正确的是

(　)

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]　本题考查反应热与键能的关系：ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和。C项的反应是放热反应，C错误；A项：ΔH＝×436 kJ·mol^－1－431 kJ·mol^－1+×243 kJ·mol^－1＝－91.5 kJ·mol^－1。

[答案]　C

8．下列各组热化学方程式中，化学反应的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]　①中C(s)完全燃烧反应放出的热量更多，ΔH₁<ΔH₂。②中S(g)燃烧放热更多，ΔH₃>ΔH₄。③中ΔH₆＝2ΔH₅，反应放热，故ΔH₅>ΔH₆。④中ΔH₇>0，ΔH₈<0。

[答案]　C