逍遥学能 2013-03-02 10:30
2012北京市区县一模试题分类汇编3化学能与电能
2012-朝阳一模-10. 关于右图装置说法正确的是
A．装置中电子移动的途径是：负极Fe 溶液石墨正极
B．若 为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO
C．若为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁
D．若是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀
2012-房一模-8．下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B．铝制品的耐腐蚀性强，说明铝的化学性质不活泼
C．将海水中钢铁闸门与电的负极相连，可防止闸门被腐蚀
D．铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe-3e- = Fe3+
2012-丰台一模-7．根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是
① I2(g)+ H2(g) 2HI(g) △H=－9.48 /ol
② I2(s)+ H2(g) 2HI(g) △H=+26.48 /ol
A．254g I2(g)中通入2g H2(g)，反应放热9.48
B．当反应②吸收52.96热量时转移2ole一
C．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低
D．1 ol固态碘与1 ol气态碘所含能量相差17.00
2012-海淀适应练习-12．“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有不断的电供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。右图为镍氢电池构造示意图(氢化物电极为储氢金属，可看做H2直接参加反应)。下列说法正确的是
A．充电时阴极区溶液pH降低
B．在使用过程中此电池要不断补充水
C．放电时NiOOH在电极上发生氧化反应
D．充电时阳极反应为：Ni(OH)2-e-+OH-＝NiOOH+H2O
2012-怀柔适应练习-7.下列有关电池的说法正确的是
A.手机和电脑用的锂离子电池都属于二次电池
B.铜锌原电池工作时，电子经溶液从锌电极流向铜电极
C.燃料电池能够把燃料储存的化学能通过燃烧转化为电能
D.锌锰干电池中锌电极是负极，工作时锌被还原
2012-海淀一模-11．下列说法不正确的是
ABCD
通电一段时间后，搅拌均匀，溶液的pH增大甲电极上的电极反应为：
2Cl- - 2e- == Cl2↑Pt电极上的电极反应为：
O2＋2H2O＋4e－==4OH－总反应的离子方程式为：
2Fe3++Cu==Cu2++ 2Fe2+
2012-石景一模-11．关于下列四个图象的说法正确的是
A．图①表示反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＞0
B．图②为氢氧燃料电池示意图，正、负极通入的气体体积之比为2：1
C．图③表示物质a、b的溶解度曲线，可以用重结晶方法从a、b混合物中提纯a
D．图④ 可以表示压强对可逆反应2A(g)＋2B(g) 3C(g)＋D(s)的影响，且乙的压强大
2012-丰台一模-9．下列关于各装置图的叙述不正确的是
A．装置①中， c为阳极，d为阴极
B．装置②可定量测定H2O2的分解速率
C．关闭活塞a，从b处加水，可以检查装置③的气密性
D．装置④可用于收集并吸收多余的氨气
2012-西城一模-26．（ 14分）工业上以粗食盐（含有少量Ca2+、g2+杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备Na2CO3。其过程如下图所示。
请回答：
（1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分
除过量的沉淀剂外还有 。
（2）将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中，能生成可循环使用的NH3，该反应的
化学方程式是 。
（3）向饱和食盐水中首先通入的气体是 ，过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反
应的化学方程式是 。
（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下：
Na2CO3•H2O (s) 脱水反应的热化学方程式是 。
（5）产品纯碱中常含有NaCl。取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、
灼烧，得b g固体。则该产品中Na2CO3的质量分数是 。
（6）熔融Na2CO3可作甲烷——空气燃料电池的电解质，该电池负极的反应式
是 。
26．（14分）
（1）CaCO3、g(OH)2（漏写得1分，错答得0分）
（2）2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
（3）NH3 NH3+H2O+CO2+NaCl =NaHCO3↓+NH4Cl
（4）Na2CO3•H2O(s)= Na2CO3(s) +H2O(g) ΔH = + 58.73 •ol－1
（5）106(b－a)/11a
（6）CH4－8e－+4CO32－=5CO2+2H2O
2012-石景一模-27．（14分）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能应用于人们的日常生产和生活。
已知：① 2C3H8(g) + 7O2 (g) ＝ 6CO (g) + 8H2O (l) △H1 = －2741.8 /ol
② 2 CO (g) + O2(g) ＝ 2 CO2 (g) ΔH2 = －566 /ol
(1)反应C3H8(g) + 5O2 (g) ＝ 3CO2 (g) + 4H2O (l) 的△H = 。
(2)现有1ol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1ol CO和2ol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：CO(g)+ H2O (g) CO2(g)+H2(g) △H= +41.2 /ol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 。
ａ．体系中的压强不发生变化
ｂ．v 正（H２）＝ v 逆（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d．CO2的浓度不再发生变化
②5in后体系达到平衡，经测定，H2为0.8ol，则v (H2)= 。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气
体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在其内部可
以传导O2-。在电池内部O2-由 极移向 极（填“正”或 “负”）；电池的
负极电极反应式为 。
(4)用上述燃料电池和惰性电极电解足量g(NO3)2和NaCl的混合溶液。电解开始后
阴极的现象为 。
27．（14分）
(1) -2219.9 /ol
(2) ① bd ②0.16ol/(L•in) ③不变
(3) 正、负
C3H8 + 10O2- - 20e- ＝3CO2↑+ 4H2O
(4) 有大量无色气泡（或气体）产生，并且有白色沉淀产生
2012-怀柔适应练习-26.(15分)
硫酸工业用SO2制取SO3的反应为：2SO2＋O2 2SO3 △H=-47/ol。
不同温度下，反应的平衡常数如下表：
温 度200℃ 300℃ 400℃
平衡常数 K1 K2 K3
(1)反应的平衡常数表达式为＝
(2)下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是 (填序号)
a.v(O2)正＝2v(SO3)逆 b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在上述平衡体系中加入18O2，当平衡发生移动后，SO2中18O的百分含量 (填增加、减少、不变)其原因是 。
(4)一定温度下，把2olSO2和1olO2通入一恒容密闭容器中，平衡时SO3的体积分数为x。保持温度不变，若初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量分别为a、b、c，当a、b、c的取值满足① (填a与c的关系)、② (填b、c的关系)时，才能保证达到平衡时SO3的体积分数仍为x。
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2，再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4，阳极电极反应式 ，阳极区逸出气体的成分为 (填化学式)。
26(15分)
1 K＝ --------------------------------------------------------------------------------2′
(2)bd--------------------------------------------------------------------------------------------------2′
(3)增加-------------------------------------------------------------------------------------------------1′
在SO2和18O2反应生成S18O3的同时，S18O3又分解生成S18O2--------------------------2′
(4)①a+c=2 -------------------------------------------------------------------------------------------2′
②2b+c=2 -----------------------------------------------------------------------------------------2′
(5) 4OH-4e-=2H2O+O2------------------------------------------------------------------------------2′
O2、SO2-------------------------------------------------------------------------------------------2′
2012-门头沟抽测-25．（14分）“富煤、贫油、少气”是我国能发展面临的现状。随着能的日益紧张，发展“煤化工”对我国能结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出热值很高的煤炭合成气，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能和化工原料，应用十分广泛。
(1)已知：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 /ol①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 /ol②
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= _______/ol。在标准状况下，33.6 L的煤炭合成气与氧气完全反应生成CO2和H2O，反应过程中转移_______ol e-。
(2)在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是_______
a．体系压强保持不变
b．密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存
c．CH3OH与H2物质的量之比为1:2
d．每消耗1 ol CO的同时生成2olH2
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如右图所示。
A、B两点的平衡常数_______（填“前者”、“后者”或“一样”）大；
达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是_______（答出两点即可）。
(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池，是用煤炭气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO+H2－4e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为_______。
25．（14分)
(1)-524.8（2分） 3（2分）
(2)①a d（2分）
② 一样 （2分） 大于（2分）
降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出（2分）
(3)O2+4e-+2CO2=2CO32-（2分）
2012-海淀一模-26. （15分）工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主
要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
已知：TiOSO4遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的 （填字母序号）。
a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是 （填操作名称）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：
。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为nO2）反应生产硫酸锰
（nSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为 。
（6）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下
图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还
原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式：
。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原
因是（请结合化学用语解释）
。
26．（15分）
（1）2Fe3+ + Fe === 3Fe2+
（2）b
（3）过滤
（4）溶液中存在平衡：TiO2+ + 2H2O H2TiO3 + 2H+，当加入热水稀释、升温后，
平衡正向移动，生成H2TiO3。 （3分）
（说明：写出离子方程式或化学方程式得1分，从稀释和升温角度正确分析平衡移
动各得1分。）
（5）nO2 + 2Fe2+ + 4H+ === n2+ + 2Fe3+ + 2H2O
（6）① 2O2- - 4e- == O2↑（同时写出C + O2 == CO2不扣分）
2012-海淀适应练习-25.(14分)乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以在一定条件下利用CO2与H2反应制取：2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H < 0
请回答：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为 。
（2）当温度T1 >T2 时，化学平衡常数K 1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在恒温、恒容的密闭容器中，下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是
（填字母序号）。
a. 生成1 ol CH3CH2OH的同时，生成3 ol H2O
b. 容器中各组份的物质的量浓度不随时间而变化
c. 容器中混合气体的密度不随时间而变化
d. 容器中气体的分子总数不随时间而变化
（4）在工业生产中，可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有
（写出一条合理措施即可）。
（5）工业上，常以乙醇为原料生产乙醛。根据右图所示信息，该反应是 反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是
。
（6）乙醇可以作为燃料电池的燃料。某乙醇燃料电池以乙醇为燃料，使用酸性电解质，该电池负极反应的电极反应式为 。
25．（14分）
（1）
（2）<
（3）b d （少选得1分，多选、错选无分，下同）
（4）增大CO2浓度（或增大压强）
（5）放热 反应物总能量大于生成物总能量（从键能角度分析不得分）
（6）CH3CH2OH ? 12 e- + 3H2O === 2CO2 + 12H+ （CH3CH2OH可以写为C2H6O）
2012-丰台一模-27．（15分）
近年，为提高能利用率，西方提出共生系统。特指为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO2通入电池
的 极（填“正”或“负”），负极反应式为 。用这种方法处理SO2废气的优点是 。
（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：
①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 。
②下列有关说法正确的是 。
A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B．反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C === CaS＋4CO↑
C．反应IV需控制在60～70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥
③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液原因是 。
④（NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。
27．（15分）
（1） 负（2分）
SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋ （2分）
利用上述电池，可回收大量有效能，副产品为H2SO4，减少环境污染，实现（能质）共生。（2分）
（2） ①防止亚硫酸铵被氧化（1分）
②ABCD（4分）
③ K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小，能充分析出（2分）
④ 4(NH4)2SO3＋2NO2＝4(NH4)2SO4＋N2（2分）
2012-房一模-25．（13分）短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大， A元素阳离子的原子核外没有电子，B是空气中含量最多的元素；C元素原子最外层电子数是其电子层数的三倍；C与D可形成两种常见的离子化合物；工业上常用电解C与E的化合物制备E单质。
（1）画出D元素的原子结构示意图 。C、D、E的简单离子半径由小到大的顺序 （ 用离子符号表示）。
（2）工业上常用A和B的单质合成一种常见气体，该气体的电子式 。
检验该气体的常用方法是 。
（3）D2C2与H2O反应的化学方程式是 ，D2C2与CuSO4溶液反应的现象是 。
（4）A、B、C三种元素可组成一种常见离子化合物，其水溶液呈酸性，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
（5）电动汽车的某种燃料电池，通常用NaOH作电解质，用E单质、石墨作电极，在石墨电极一侧通入空气，该电池的负极反应： 。
25．（13分）
（1） ， Al3+ >Na+ >O2- 2分
（2） 1分， 用润湿的红色石蕊试纸接近该气体，若试纸变红，证明氨气存在 2分
（3） 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 2分 、 产生蓝色沉淀并有气泡放出 2分
（4） NO3->NH4+>H+ >OH- 2分
（5） Al + 4OH- -3e- = AlO2- + 2H2O 2分
2012-房一模-26．（13分）金属钛被称为“21世纪金属”。
（1）工业上用钛矿石(含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过以下流程制得TiO2：
其中，步骤Ⅱ发生的反应为：2H2SO4 + FeTiO3 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式： ________________、________________。
②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为 。
③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2•nH2O胶体，该分散质颗粒直径大小在____________范围。
（2）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：
方法一：将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应：_____________。
方法二：通过以下反应制备金属钛
① TiO2(s) + 2Cl2(g) TiCl4(g) + O2(g)；△H= +151/ol
② TiCl4 + 2g 2gCl2 + Ti
在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因是： 。
（3）若已知：C(s) + O2(g) = CO2(g) △H= －394/ol ，则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为____________。
26．（13分）
（1）①__ Al2O3_+ 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O__ 2分
__ SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 2分
② 2Fe2+ +H2O2+2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 2分
③ 1～100n 1分
（2） TiO2 + 4e- = Ti + 2O2-_ 2分
利用高温使碳与O2反应减小O2的浓度，并利用反应放热，使生成更多TiCl4 2分
（3）TiO2(s) + 2Cl2(g) + C(s) = TiCl4(g) + CO2(g)；△H= －243/ol 2分
2012-朝阳一模-26．（14分）开发新能，使用清洁燃料，可以达到提高能效、减少污染的目的。
（1）由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，其分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电子，则甲和乙分别是________。
乙是一种清洁燃料，工业上可用甲和氢气反应制得。
① T1温度时，在体积为2 L的密闭容器中充入2 ol甲和6 ol H2，反应达到平衡后，测得c(甲)＝0.2 ol/L，则乙在平衡混合物中的物质的量分数是 。
② 升高温度到T2时，反应的平衡常数为1，下列措施可以提高甲的转化率的是
________（填字母）。
A．加入2 ol甲 B．充入氮气 C．分离出乙 D．升高温度
（2）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。
已知：
CH4(g) + 2O2(g) ＝ CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1＝?890.3 /ol
2CO (g) + O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH2＝?566.0 /ol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的________倍（计算结果保留1位小数）。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 L 2 ol/L的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
① 甲烷燃料电池的负极反应式是________。
② 当线路中有0.1 ol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。
26．（14分）
（1）CO（或一氧化碳）和 CH3OH（或甲醇）① 1/3 （0.33或33.3％）② C
（2） 0.7（3）① CH4 -8e- + 2H2O = CO2 + 8H+ ② b 3.2
2012-东城一模-26. (14分)某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛(Ti)。
（1） 燃料电池中通入氧气的电极是 （填“正”或“负”）极，电极反应式是 ；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32 g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH ________ol。
（2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比是 ；由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是 。
（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中进行实验，有关实验数据如下：
实验编号T/℃平衡时压强P/Pa起始用量/ol平衡时CO的转化率放出热量/
n(H2)n(CO)
Ⅰ2502201090%a
Ⅱ250P14020cb
① P1 4Pa（填“＞”、“＜”或“＝”）；
② 实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是 。
26. （共14分。每空2分）
（1）正 O2 + 4e－ + 2H2O = 4OH－ 6
（2）1?2 4Na + TiCl4 4NaCl + Ti
（3）①<
② CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H = •ol-1