知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
\(\rm{(1)}\)某温度时，在一个\(\rm{2L}\)的密闭容器中，\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)、\(\rm{Z}\)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示\(\rm{.}\)根据图中数据，回答下列问题：

\(\rm{①}\)该反应的化学方程式是______________________。
\(\rm{②}\)从开始到\(\rm{2min}\)，\(\rm{Z}\)的平均反应速率是_______________。
\(\rm{(2)}\)某原电池的装置如图所示，看到\(\rm{a}\)极上有红色金属析出，回答下列问题：
\(\rm{①}\)若\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)是两种活动性不同的金属，则活动性\(\rm{a}\)___\(\rm{b(}\)填\(\rm{ > }\)、\(\rm{ < }\)或\(\rm{=)}\)；
\(\rm{②}\)电路中的电子从___经导线流向____\(\rm{(}\)填\(\rm{a}\)或\(\rm{b)}\)；
\(\rm{③}\)溶液中的\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)向________极移动\(\rm{(}\)填\(\rm{a}\)或\(\rm{b)}\)；
\(\rm{(3)}\)将甲醇与氧气分别通入如图所示的装置的电极中，可构成甲醇燃料电池，请回答下列问题：

通入甲醇的电极是___\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极，反应时该电极附近的现象是____________，溶液中\(\rm{K^{+}}\)向____\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极移动：写出正极反应式：______________；若电池工作过程中通过\(\rm{2mol}\)电子，则理论上消耗\(\rm{O_{2}}\)__\(\rm{L(}\)标准状况\(\rm{)}\)。

难度：较难

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2．
一种甲醇燃料电池是采用铂或炭化钨作为催化电极，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。

回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)这种电池放电时发生的化学反应方程式是________________。

\(\rm{(2)}\)此电池的正极发生的电极反应式是________________；负极发生的电极反应式是________________。

\(\rm{(3)}\)电解液中的\(\rm{H^{+}}\)向________极移动；向外电路释放电子的电极是________。

\(\rm{(4)}\)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：一是燃料电池的能量转化效率高，二是________。

难度：易

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3．

\(\rm{(1)}\)以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图，回答下列问题：

\(\rm{①B}\)极上的电极反应式为__________________________。
\(\rm{②}\)若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解足量的硫酸铜溶液，当\(\rm{A}\)极处消耗\(\rm{2.24L}\)氧气\(\rm{(}\)标况\(\rm{)}\)时，则电解池阴极产物的质量为_______\(\rm{g}\)。

\(\rm{(2)}\)实验室模拟电解法吸收\(\rm{NOx}\)的装置如下图所示\(\rm{(}\)图中电极均为石墨电极\(\rm{)}\)，若用\(\rm{NO_{2}}\)气体进行模拟电解法吸收实验，写出电解时\(\rm{NO_{2}}\)发生反应的电极反应：________________________________________。

\(\rm{(3)}\)精炼铜时，粗铜应与直流电源的______极\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)相连，精炼过程中，电解质溶液中\(\rm{c(Fe^{2+})}\)、\(\rm{c(Zn^{2+})}\)会逐渐增大而影响进一步电解，甲同学设计如图除杂方案：

已知：

沉淀物	\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)	\(\rm{Fe(OH)_{2}}\)	\(\rm{Cu(OH)_{2}}\)	\(\rm{Zn(OH)_{2}}\)
开始沉淀时的\(\rm{pH}\)	\(\rm{2.3}\)	\(\rm{7.5}\)	\(\rm{5.6}\)	\(\rm{6.2}\)
完全沉淀时的\(\rm{pH}\)	\(\rm{3.9}\)	\(\rm{9.7}\)	\(\rm{6.4}\)	\(\rm{8.0}\)

则加入\(\rm{H_{2}O_{2}}\)的目的是______________________________，乙同学认为应将方案中的\(\rm{pH}\)调节到\(\rm{8}\)，你认为此观点______\(\rm{(}\)填“正确”或“不正确”\(\rm{)}\)，理由是______________________。

难度：较难

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4．
\(\rm{Li-SOCl_{2}}\)电池可用于心脏起搏器\(\rm{.}\)该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是\(\rm{LiAlCl_{4}-SOCl_{2\;\;,}}\)电池的总反应可表示为：\(\rm{4Li+2SOCl_{2}=4LiCl+S+SO_{2}.}\)请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)电池的负极材料为 ______ ；
\(\rm{(2)}\)电池正极发生的电极反应为 ______ ；
\(\rm{(3)SOCl_{2}}\)易挥发，实验室中常用\(\rm{NaOH}\)溶液吸收\(\rm{SOCl_{2}}\)，有\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)和\(\rm{NaCl}\)生成\(\rm{.}\)如果把少量水滴到\(\rm{SOCl_{2}}\)中，发生反应的化学方程式为 ____________________________。

难度：较难

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5．
按要求填空
Ⅰ\(\rm{.}\)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，如图\(\rm{1}\)为电池示意图\(\rm{.}\)请回答：
\(\rm{(1)}\)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是 ______ ，在导线中电子流动方向为 ______ \(\rm{→}\) ______ \(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)表示\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)电池负极反应式为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)若把\(\rm{KOH}\)改为稀硫酸作为电解质，则电池的正极反应式为 ______ ．
Ⅱ\(\rm{.}\)用如图\(\rm{2}\)所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加．
\(\rm{(1)}\)写出乙中两极发生的电极反应式\(\rm{.}\)阴极： ______ ；阳极： ______ ．
\(\rm{(2)}\)写出甲中发生反应的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(3)C(}\)左\(\rm{)}\)、\(\rm{C(}\)右\(\rm{)}\)、\(\rm{Fe}\)、\(\rm{Ag}\) \(\rm{4}\)个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是 ______ ．

难度：较易

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6．
燃料电池作为一种新型能源，由于其电极材料丰富，电解质多种多样\(\rm{(}\)可以是固态、液态、气态等\(\rm{)}\)，将渗透到我们生活的各个领域．
\(\rm{(1)}\)碱性燃料电池\(\rm{(AFC)}\)是采用\(\rm{30\%-50\%KOH}\)溶液作电解质溶液，以\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{O_{2}}\)为燃料在一定条件下使其发生反应，试写出该电池的电极反应式
负极： ______
正极： ______
\(\rm{(2)}\)有人将铂丝插入\(\rm{KOH}\)溶液中作电极，又在两极上分别通入\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{O_{2}}\)，从而设计出一种燃料电池，该电池通入\(\rm{CH_{4}}\)的铂丝的一极为 ______ 极，试写出该电池的电极反应式
负极： ______
正极： ______
该电池放电时的总化学方程式为 ______ 随着反应的进行溶液的\(\rm{PH}\)将 ______ \(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)

难度：难

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7．
燃料电池是利用燃料\(\rm{(}\)如\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{4}}\)等\(\rm{)}\)与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液\(\rm{.}\)完成下列关于甲烷\(\rm{(CH_{4})}\)燃料电池的填空：
\(\rm{(1)}\)甲烷与氧气反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
\(\rm{(2)}\)已知燃料电池的总反应式为\(\rm{CH_{4}+2O_{2}+2KOH═K_{2}CO_{3}+3H_{2}O}\)，电池中有一极的电极反应为\(\rm{CH_{4}+10OH^{-}-8e^{-}═CO_{3}^{2-}+7H_{2}O}\)，这个电极是燃料电池的 ______ \(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\)，另一个电极上的电极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　。
\(\rm{(3)}\)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性 ______ \(\rm{(}\)填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)

难度：较易

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8．
\(\rm{(1)}\)燃料电池已广泛应用于航空领域\(\rm{.}\)如图是一种新型燃料电池装置，其总反应方程式为\(\rm{N_{2}H_{4}+O_{2}=N2+2H_{2}O}\)，通入\(\rm{N_{2}H_{4}(}\)肼\(\rm{)}\)的一极是电池的 ______ \(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\)，该电极的电极反应式为 ______ \(\rm{.}\)放电过程中，溶液中的阳离子移向 ______ \(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)在上述燃料电池中，若完全消耗\(\rm{16gN_{2}H_{4}}\)，则理论上外电路中转移电子的物质的量为 ______ \(\rm{mol}\)，消耗氧气的体积为 ______ \(\rm{L(}\)标准状况\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)与传统火力发电相比，燃料电池的优点是 ______ 、 ______ ．

难度：较易

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9．到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源．
请回答下列问题：
\(\rm{(1)2C_{2}H_{2}(g)+5O_{2}(g)═4CO_{2}(g)+2H_{2}O\triangle H=-2599kJ⋅mol^{-1}}\)，则乙炔的燃烧热为____________．
\(\rm{(2)}\)有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯\(\rm{(}\)有副反应发生\(\rm{)}\)，这给测定反应热造成了困难，此时可利用盖斯定律，就可以间接地把它们的反应热计算出来\(\rm{.}\)已知
\(\rm{①CO(g)+1/2O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H_{1}=-283.0kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②C(s)+O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-393.5kJ⋅mol^{-1}}\)
则\(\rm{C(s)+1/2O_{2}(g)═CO(g)\triangle H=}\)____________．
\(\rm{(3)}\)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程\(\rm{.}\)已知键能数据如下表．
化学键键能\(\rm{(kJ/mol)}\) 化学键键能\(\rm{(kJ/mol)}\)
\(\rm{N≡N}\) \(\rm{942}\) \(\rm{H-O}\) \(\rm{460}\)
\(\rm{N-H}\) \(\rm{391}\) \(\rm{O=O}\) \(\rm{499}\)
\(\rm{H-H}\) \(\rm{437}\)

反应\(\rm{N_{2}+3H_{2}═2NH_{3}\triangle H=a kJ⋅mol^{-1}.}\)试根据表中所列键能数据估算\(\rm{a}\) 的数值____________．

难度：中等

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10．
氢气被看做是理想的“绿色能源”。用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。

\(\rm{(1)}\)请写出该电池以\(\rm{KOH}\)为电解质时的负极电极反应式_______________________________

\(\rm{(2)}\)工作一段时间后溶液的\(\rm{pH}\)________\(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)若以能传递\(\rm{H^{+}}\)的\(\rm{CsHSO_{4}}\)固体为电解质制成固体酸燃料电池，其基本结构如图，则\(\rm{H^{+}}\)的传导方向为___________________________

难度：较易

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化学键	键能\(\rm{(kJ/mol)}\)	化学键	键能\(\rm{(kJ/mol)}\)
\(\rm{N≡N}\)	\(\rm{942}\)	\(\rm{H-O}\)	\(\rm{460}\)
\(\rm{N-H}\)	\(\rm{391}\)	\(\rm{O=O}\)	\(\rm{499}\)
\(\rm{H-H}\)	\(\rm{437}\)