题目内容

20．根据实际及反应本质判断，下列化学反应中能设计成原电池的是（　　）
A．2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2B．2K+2H2O═2KOH+H2↑
C．NaOH+HCl═NaCl+H2OD．C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）

分析 原电池能自发将化学能转化为电能，存在电子的转移，则反应必须是自发进行的氧化还原反应，且为放热反应，以此解答该题．

解答 解：A．为氧化反应，且为放热反应，可设计成原电池，故A正确；
B．为放热反应，能自发进行，且为氧化还原反应，可设计成原电池，故B正确；
C．为中和反应，不能设计成原电池，故C错误；
D．为吸热反应，不能设计成原电池，故D错误．
故选AB．

点评 本题考查原电池设计，侧重考查学生实验设计能力，明确原电池原理是解本题关键，电池反应中发生氧化反应的金属作负极、得电子的可溶性电解质作原电池的电解质，题目难度中等．

练习册系列答案
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10．能源是人类生存与发展比不可缺的，甲醇、甲醚（CH3OCH3）均是“清洁能源”，工业上可以通过多种方法合成它们．
（1）以CO、H2为原料合成甲醚的过程中，在反应器中发生了下列反应：
a．CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90KJ•mol-1
b．2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23KJ•mol-1
c．CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ•mol-1
①选取适当的催化剂，在一定压强下，向某恒容密闭容器中通入H2和CO制备甲醚，测得的有关数据如图1所示．则制备甲醚时较适宜的生产温度范围是550K〜560K，通过理论分析得知反应c的存在能提高甲醚的产率，原因是反应c消耗了反应b中生成的水，有利于反应b向右进行．

②3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H，则△H=-244kJ•mol-1．
（2）用下列反应也可得到甲醚：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）．已知TK时，该反应的化学平衡常数K=1．则在相同温度下，当一恒容密闭容器中c（CO2）=2.0×10-2mol•L-1、c（H2）=1.0×10-2mol•L-1、c（CH3OCH3）=1.0×10-4mol•L-1、c（H2O）=2.0×10-4mol•L-1时，v正＜ v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）控制适当的条件，CO2与H2也可转化为甲醇：CO2（g）+H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．将CO2、H2按物质的量比为1：3的比例加入到恒容密闭容器中反应．测得容器中n（CH3OH）在不同温度下随着时间的变化情况如图2所示．
①该反应的△H＜    0（填“＞”、“=”、“＜”，下同）
②若温度T1对应的化学平衡常数K1=10，则温度T2对应的化学平衡常数K2＜ 10．
③下列数据能说明该反应一定处于平衡状态的是D （填选项字母）．
A．气体密度保持不变                            B．n（H2）=0.3mol
C．CO2、H2的消耗速率比为1：3              D．气体的平均相对分子质量保持不变
（4）图3为某绿色燃料电池的工作原理示意图，写出电池工作时负极上的电极反应式：CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
11．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．1mol Mg 在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2，转移的电子数为NA
B．14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C-H键的数目为2NA
C．室温时，1.0 L pH=13的Ba（OH）2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
D．Fe与水蒸气反应生成22.4L氢气，转移电子数为2NA
8．制备（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O实验中，需对过滤出产品的母液（pH＜1）进行处理．常温下，分別取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是（　　）
A．通人过量氯气：Fe2+、NH4+、H+、SO42-、Cl-
B．加入少量 NaClO溶液：Fe2+、NH4+、SO42-、H+、ClO
C．加入过量 NaOH 溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42-、OH-
D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH-
15．在Cu-Zn原电池中，计算当有6.4g铜生成时，锌的质量变化了多少克？电路中转移了多少mol的电子？当加入的CuSO4溶液的体积为200ml，则，参与反应的物质的量浓度为多少？
4．根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应，
已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1，
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1，
则2N2（g）+6H2O（l）?4NH3（g）+3O2（g）△H=+1530kJ•mol-1．
11．反应2SO2+O2?2SO3在密闭容器中达到化学平衡时，下列关于说法错误的是（　　）
A．SO3的生成速率等于它的消耗速率B．v（SO2）正=2v（O2）逆
C．各组分的反应速率均相等D．反应体系中混合物的组成保持不变
8．工业制氢气的一个重要反应是：CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）
已知25℃时：C（石墨）+O2 （g）═CO2（g）△H1=-394 kJ•mol-1
C（石墨）+$\frac{1}{2}$O2 （g）═CO （g）△H2=-111 kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2 （g）═H2O（g）△H3=-242kJ•mol-1
试计算25℃时CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）的反应热△H=-41kJ•mol-1．
9．某同学设计如图实验装置探究硫酸与金属、非金属的反应，验证其产物，并探究随着反应进行，硫酸性质发生的变化．根据实验要求回答相关问题：

F装置用于检验二氧化碳．供选择的试剂有：只含碳的生铁、锌粒、18mol/L的硫酸、品红溶液、硫酸铜、溴水、酸性高锰酸钾溶液、氧化铜、氧化铁、氢氧化钡溶液、氢氧化钠溶液、碱石灰、紫色石蕊试液、氯化钡溶液．
（1）A装置中发生反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O、6H2SO4（浓）+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+6H2O↑+3SO2↑、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
（2）B装置的作用是检验产物水，选择E装置中试剂的理由是检验二氧化硫是否除尽，避免其对二氧化碳的检验形成干扰．
（3）G装置中的试剂是氧化铜，现象是黑色粉末变红色．
（4）F装置中的试剂是氢氧化钡，发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O．
（5）若根据H装置中现象确定产物中有氢气，改进的方案是应在装置F与装置G之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶．

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