题目内容

13．控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（　　）
A．为证明反应的发生，可取甲中溶液加入酸性高锰酸钾溶液
B．反应开始时，乙中电极反应为2I--2e-=I2
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原

分析 根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2可知，铁元素的化合价降低，而碘元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨作正极，乙烧杯中的石墨作负极，利用负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并利用平衡移动来分析解答．

解答 解：A、如果反应甲烧杯中产生还原性的亚铁离子，加入酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，紫红褪色，但氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能说明反应发生，故A错误；
B、乙中发生还原反应，电极反应式为：2I--2e-=I2，故B正确；
C、当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故C正确；
D、由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，则发生还原反应，故D正确；
故选A．

点评 本题是对原电池原理综合考查，并注重与化学平衡的联系，学生明确原电池的工作原理、正负极的判断方法、化学平衡的移动即可解答．

练习册系列答案
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3．石油化工生产中，通过裂解可获得化工产品如乙烯、丙烯等．在2L恒温密闭容器中投入10mol丁烷（C4H10），在一定条件下发生反应：（C4H10（g）?C2H4（g）+C2H6（g）．测得体系中乙烯的物质的量与时间关系如图Ⅰ所示：

（1）能判断反应达到化学平衡状态的是b（填字母）．
a．c（C2H6）与c（C2H4）的比值保持不变
b．容器中气体压强保持不变
c．容器中气体密度保持不变
d．单位时间内有1molC4H10消耗的同时有1molC2H4生成
（2）相对于曲线b，曲线a改变的条件是加入催化剂，判断的理由是速率加快但平衡没有移动．
（3）若图中b、c表示其它条件不变，改变温度时n（C2H4）随时间的变化曲线，可以判断该反应的正反应是吸热（填“放热”或“吸热”反应）．
（4）在曲线b对应的条件下，反应进行0～20min区间内的速率v（C2H6）=0.05mol•L-1•min-1．
（5）将C2H6和O2设计成如图Ⅱ电化学装置，若c、d均用铜电极，a极的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O；c极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+．
4．某含苯、苯酚、苯甲酸工业废水的处理及回收各成分的流程如图所示：

（1）操作③的名称为：过滤
（2）操作①所需要用到的玻璃仪器有：烧杯、分液漏斗
（3）物质C、D的化学式分别为：CO2、NaOH
（4）设备Ⅲ进入设备Ⅳ中物质的化学式为：NaCl
（5）写出设备Ⅱ中发生的化学反应方程式：C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3
（6）写出设备Ⅳ中发生的离子反应方程式：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑．
1．二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）是我国能源领域的一个重要战略方向．
（1）CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2（g）+6H2（g）?C2H4（g）+4H2O（g）在0.1MPa时，按n（CO2）：n（H2）=1：3投料，不同温度（T）下，平衡时的四种气态物质的物质的量（n）的关系如图1所示，则该反应的焓变△H＜0（填：“＞”、“=”或“＜”）；曲线c表示的物质为乙烯；随温度的升高，该反应的化学平衡常数变化趋势是减小（填写“增大”、“不变”或“减小”）．

（2）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理如图2所示，组太阳能电池的负极为a（填“a”或“b”）极，电解时，生成丙烯的电极反应式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O．
（3）以CO2为原料制取碳黑（C）的太阳能工艺如图3所示，则过程2中发生反应的化学方程式为6FeO（S）+CO2$\frac{\underline{\;700K\;}}{\;}$2Fe3O4（S）+C；过程1中每消耗1molFe3O4转移电子的物质的量为2mol．
（4）一定量CO2溶于NaOH溶于中恰好得到25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液，在常温下用0.1000mol/L的盐酸对其进行滴定，所得滴定曲线如图4所示，c点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
（5）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO（NH2）2]的主要反应如下：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=-159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
则CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-87.0KJ/mol．
8．（1）在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8 kJ•mol-1；
（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）；如图1表示该反应过程中能量的变化．该反应是△H＜0（填“＞”或“＜”）；

（3）比较下面各组热化学方程式，前一反应放出热量Q 较多的是B
A.2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H1     2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2
B．S（g）+O2（g）=SO2（g）△H1       S（s）+O2（g）=SO2（g）△H2
C．C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H1       C（s）+O2（g）=CO2（g）△H2
（4）101kPa条件下，14gN2和3gH2反应生成NH3的能量变化如图2所示：
已知：①b=1173；②25℃，101 kPa下N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92 kJ/mol则a=1127．
18．一定条件下，向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）测得0s到10s内，C（H2）减小了0.75mol/L，下列说法正确的是（　　）
A．10s-15sC（NH3）增加量等于0.25 mol/L
B．化学反应速率的关系是3v正（H2）=2v正（NH3）
C．达到平衡后，分离出少量NH3，平衡正向移动，v正增大
D．保持压强不变充入Ar气体，v正减小
5．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．
某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

根据要求填空：
（1）A装置中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+H2O
（2）B装置有三种功能：①控制气流速度②均匀混合气体③干燥混合气体．
（3）C装置中生成一氯甲烷的化学方程式为CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl．
（4）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是B．（填编号）
A．吸收有机物     B．吸收氯气     C．吸收氯化氢
（5）E装置的作用是BC（填编号）．
A．吸收氯气            B．吸收氯化氢          C．防止倒吸
（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为分液，所需的一种主要仪器为分液漏斗
（7）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要的含氯有机物为A（填编号）．
A．CH3Cl       B．CH2Cl2 C．CHCl3      D．CCl4．
2．硫和铁的各种化合物在日常生活中有着广泛应用，请结合所学知识回答下列问题：
I、（1）已知1g H2S气体完全燃烧，生成液态水和二氧化硫气体，放出17.24kJ热量，请写出H2S气体燃烧热的热化学方式：H2S（g）+3/2O2（g）=SO2（g）+H2O（l）△H=-586.16kJ•mol-1．
II、已知常温下在NaHSO3溶液中c（H2SO3 ）＜c（SO32-） 且H2SO3 的电离平衡常数为：K1=1.5×10-2   K2=1.1×10-7；氨水的电离平衡常数为K=1.8×10-2；
（1）则等物质的量浓度的下列三种溶液：①NH3•H2O  ②KHSO3　③KHCO3 溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为③＞②＞①
（2）0.1mol•L-1的NaHSO3溶液中C（H+）＞C（OH-）（“＞”、“＜”或“=”）：
Ⅲ、已知25℃时Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）2]=8.0×10-16，KspFe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Al（OH）3]=1.1×10-33
（1）在25℃下，向浓度均为0.1mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Al（OH）3沉淀（填化学式）．
（2）向1.0mol Fe2（SO4）3和1.0mol FeSO4的1L酸性混合溶液通入NH3，至该溶液的PH为3时，所得溶液中c（Fe2+）：c（Fe3+）=2.5×104．
3．以炼锌厂的烟道灰（主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等）为原料可生产草酸锌晶体（ZnC2O4•2H2O）

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2Zn（OH）2
开始沉淀的pH1.56.54.25.4
沉淀完全的pH3.39.76.78.2
请问答下列问题：
（1）滤渣A的主要成分为SiO2，滤渣B的主要成分为Fe（OH）3．
（2）除锰过程中产生MnO（OH）2沉淀的离子方程式为Mn2++H2O2+H2O=MnO（OH）2↓+2H+．
（3）①除铁（部分Cu2+可能被除去）时加入ZnO控制反应液pH的范围为3.3～5.4．
②上述流程中除铁与除铜的顺序不能颠倒，否则除铁率会减小，其原因是先加入ZnS会将Fe3+还原为Fe2+，使铁元素难以除去．
（4）沉淀后要获得干燥纯净草酸锌晶体，需进行的操作是过滤、洗涤、干燥．
（5）将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料．加热过程中固体残留率随温度的变化如图所示，300℃～460℃范围内，发生反应的化学方程式为ZnC2O4$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$ZnO+CO↑+CO2↑．

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