第二节 化学能与电能 知识点题库

（1） 上述反应式中左边物质的总能量（填“大于”“小于”或“等于”）右边物质的总能量．

（2） 放电时负极发生反应的物质是，放电是正极的反应式为．

（1） 已知8.0g CH₄完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量．则CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=kJ•mol^﹣1

（2） 以CH₄为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理图1所示，则通入a气体的电极名称为，通入b气体的电极反应式为．（质子交换膜只允许H⁺通过）

（3） 在一定温度和催化剂作用下，CH₄与CO₂可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向．

①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示，则该反应的最佳温度应控制在 左右．

②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO₂ ， 难溶物）．将CuAlO₂溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为．

（4） CH₄还原法是处理NOx气体的一种方法．已知一定条件下CH₄与NOx反应转化为N₂和CO₂ ， 若标准状况下8.96L CH₄可处理22.4L NOx，则x值为．

（1） 通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：（提示：O^2-可在此固体电解质中自由移动）

①NiO电极上发生的是反应（填“氧化”或“还原”）。

②外电路中，电子是从电极流出（填“NiO”或“Pt”）．

③Pt电极上的电极反应式为。

（2） 一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO+2CO 2CO₂+N₂。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。

实验编号	t（℃）	NO初始浓度 （mol/L）	CO初始浓度（mol/L）	催化剂的比表面积（m2/g）
Ⅰ	280	1.2×10﹣3	5.80×10﹣3	82
Ⅱ	280	1.2×10﹣3	b	124
Ⅲ	350	a	5.80×10﹣3	82

①请将表中数据补充完整：a 。

②能验证温度对化学反应速率规律的是实验（填实验序号）。

③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c（NO）随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线（填“甲”或“乙”）。

  

（3） 在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO 2CO₂+N₂ ， 不能说明已达到平衡状态的是________（不定项选择）；

（1） N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)  △H＜0，研究表明金属催化剂可加速氨气的合成。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化合成氨气时，氢气的初始速率(mmol min^-1)。

催化剂	Ru	Rh	Ni	Pt	Pd	Fe
初始速率	7.9	4.0	3.0	2.2	1.8	0.5

①不同催化剂存在下，合成氨气反应的活化能最大的是 (填写催化剂的化学式)。

②某研究小组进一步探究催化剂对合成氨气的影响。将N₂和H₂以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NH₃含量，如下图，从而确定温度对催化剂的影响。a点 (填“是”或“不是”)对应温度下氨气平衡时的百分含量，说明其理由。

 

（2） 氨气的分解反应2NH₃⇌N₂+3H₂ △H＜0，在实际生产中往刚性容器中同时通入氨气和水蒸气，测得容器总压和氨气转化率随时间变化结果如图所示。

①平衡时，p(H₂O)= kPa，平衡常数K_p=KPa²(K_p为以分压表示的平衡常数)。

②反应速率v=v_正-v_逆=K_正•p²(NH₃)-K_逆•p(N₂)•p³(H₂)，k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数。计算a处的 =。

（3） 液氨中，2NH₃(l)⇌NH₂^-+NH₄⁺ ， 用Pt电极对液氨进行电解也可产生H₂和N₂。阴极的电极反应。

（4） 在室温下用氨水吸收SO₂。将含SO₂的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的 =。(已知25℃，K_b(NH₃•H₂O)=1.8´10^-5；K_a1(H₂SO₃)=1.3´10^-2 ， K_a2(H₂SO₃)=6.2´10^-8)

（1） 由此计算ΔH₁＝kJ·mol^－1 ， 已知ΔH₂＝－58kJ·mol^－1 ， 则ΔH₃＝kJ·mol^－1。

（2） 在一定条件下，向2L恒容密闭容器中冲入1molCO₂和3molH₂发生反应②，5min时测得生成了0.4molH₂O，求5min的反应速率v（H₂）=，写出一种能加快反应速率的措施

（3） 甲醇是电动汽车的理想燃料，工作原理如图所示：

多孔电极b为燃料电池的极（填“正”或“负”），多孔电极a发生的电极反应式为：

（1） 该电池的正极反应式为，电池反应的离子方程式为

（2） 维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zng。(已经F＝96500C/mol)

（3） 废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl₂和NH₄Cl，二者可通过分离回收；滤渣的主要成分是MnO₂、和，欲从中得到较纯的MnO₂ ， 最简便的方法是，其原理是。

（1） 关于反应③的判断(填“低温自发”、“高温自发”或者“任意条件均自发”)，理由为。

（2） 某温度下，等物质的量的碘和环戊烯( )在恒容容器内发生反应③，起始总压为10⁵Pa，平衡时总压增加了20%，该反应的平衡常数K_p=Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有(填标号)。

A.通入惰性气体

B.再充入碘和环戊烯各2mol

C.提高温度

D.增加环戊烯浓度

E.增加碘浓度

（3） 环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是___(填标号)。

（4） 环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C₅H₅)₂结构简式为 )，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制各原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的总反应式为，电解制备需要在无水条件下进行，原因为。

（1） 为加快“水浸”速率，可采取的措施为(写出一种即可)。

（2） 已知“浸出液”的主要成分为Na₂CrO₄ ， 则Cr₂O₃焙烧时反应的化学方式为。

（3） 滤渣1的主要成分是。 实验室中进行操作2用到的玻璃仪器有。

（4） 常温下，溶液中部分离子的物质的量浓度的对数lgc与pH的关系如图所示。已知溶液中离子浓度≤10^-5 mol/L时认为沉淀完全。

浸出液用H₂SO₄调节pH的最佳范围是。

调pH时 转化的离子方程式为。

（5） 一定温度下，利用K₂Cr₂O₇可实现含苯酚废水的有效处理，工作原理如图所示，负极电极反应式为，一段时间后，N极附近溶液pH(填“增大”、“减小”或“不变”)。