【分析】A.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,断裂旧键要吸收能量,形成新键要放出能量;
B.形成化学键要放出能量; C.根据能量变化示意图解答;
D.根据图示反应物能量高,生成物能量低.
【解答】解:A.化学键断裂吸收热量,过程①表示拆开 H2(g)和O2(g)中的化学键成为H、O原子,故A正确;
B.过程②表示形成新化学键氢氧键,放出热量,故B错误; C.根据图示知:反应物的总能量高于生成物的总能量,故C错误;
D.根据能量变化示意图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应为放热,故D错误; 故选:A.
【点评】本题考查了反应能量变化图象分析,读懂能量变化示意图是解答本题的关键,注意图象与能量的关系,题目难度不大.
9.有关如图装置中的叙述正确的是( )
A.这是电解NaOH溶液的装置
B.溶液中发生了变化:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 C.Fe为正极,电极反应为:Fe﹣2e+2OH═Fe(OH)2 D.NaOH溶液的碱性逐渐减弱
【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题.
【分析】碱性条件下,铁、铂丝和含有空气的氢氧化钠溶液构成原电池,铁发生吸氧腐蚀,铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应,铂丝作正极,正极上氧气得电子发生还原反应.
﹣
﹣
【解答】解:A.该装置符合原电池的构成条件,所以属于原电池,发生铁的吸氧腐蚀,故A错误;
B.负极上电极反应式为Fe﹣2e═Fe,正极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e═4OH,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定易被氧化生成氢氧化铁,反应方程式为:4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3,故B正确; C.铁作负极,电极反应式为Fe﹣2e═Fe,故C错误;
D.负极反应式为2Fe═2Fe+4e,正极上的反应式为:2H2O+O2+4e═40H,所以总反应为2Fe+2H2O+O2═2Fe(OH)2,根据电池反应式知,电解质溶液中氢氧根离子浓度不变,故D错误; 故选:B.
【点评】本题考查了铁的吸氧腐蚀,明确原电池原理是解本题关键,根据正负极上得失电子及反应类型来分析解答,难点是电极反应式的书写.
10.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe<Ni<Cu)( ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni+2e═Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe和Zn D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 【考点】电解原理. 【专题】电化学专题.
【分析】A、阳极失去电子发生氧化反应;
B、阳极失电子的有Fe、Zn、Ni;阴极析出的是镍;依据电子守恒计算分析; C、精炼过程中,电解质溶液中一定含有Ni;
D、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥;
【解答】解:A、阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni﹣2e=Ni,Fe﹣2e=Fe;Zn﹣2e=Zn;故A错误;
B、电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni;阴极析出的是镍;依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,故B错误;
C、电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe、Zn、Ni;故C错误;
2+
2+
2+
2+
﹣
2+
﹣
2+
﹣
2+
2+
2+
2+
﹣2+
2+
2+
2+
﹣
﹣
﹣
﹣
2+
﹣
2+
﹣
﹣
D、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极,铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,故D正确; 故选D.
【点评】本题考查了电极原理的应用,主要考查电解精炼镍的原理分析判断.
11.已知:①lmolH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1mol C12分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和C1原子形成l mol HCl分子时释放431kJ的能量下列叙述中正确的是( )
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是:H(+Cl(=2HCl(g)△H=366KJ?mol2g)2g)
﹣1
﹣1
B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的△H=366KJ?mol C.氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的△H=﹣183KJ?mol D.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气气体,反应的△H=﹣183KJ?mol 【考点】反应热和焓变. 【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】反应热等于反应物的总键能﹣生成物的总键,热化学方程式应标出反应热、各物质的状态,反应中的热量与反应物的物质的量成正比,据此分析.
【解答】解:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热=生成物的键能减反应物的键能=436kJ?mol
﹣1
﹣1﹣1
+243kJ?mol﹣2×431 kJ?mol=﹣183kJ?mol,故1mol氢气与1mol氯气反应生成2molHCl
﹣1﹣1﹣1
时放出热量为183KJ,△H=﹣183kJ/mol, 故选C.
【点评】本题主要考查了反应热的计算,难度不大,注意掌握热化学方程式的书写,明确反应热等于反应物的总键能﹣生成物的总键是关键.
12.某原电池的电池反应为:Fe+2Fe═3Fe,与此电池反应相符的原电池是( ) A.铜片、铁片、FeCl2溶液组成的原电池 B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D.银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池 【考点】设计原电池.
3+
2+
【分析】原电池的电池反应为:Fe+2Fe═3Fe,则Fe为负极,正极材料为比Fe不活泼的金属或惰性电极,电解质溶液含铁离子,以此来解答.
【解答】解:A.铜片、铁片、FeCl2溶液,Fe、Cu与氯化亚铁均不反应,不能构成原电池,故A不选;
B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池,Fe负极,电池反应为Fe+2Fe═3Fe,故B选;
C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池,Zn为负极,故C不选;
D.银片、铁片、Fe(NO3)2溶液,Fe、Ag与硝酸亚铁均不反应,不能构成原电池,故D不选; 故选B.
【点评】本题考查原电池的设计,为高频考点,把握原电池的工作原理为解答的关键,注意电极、电极反应的判断,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.
13.如图用来研究钢铁制品的腐蚀,装置的气密性良好,且开始时U形管两端的红墨水液面相平.一段时间后能观察到铁钉生锈.下列说法不正确的是( )
3+
2+
3+2+
A.铁钉表面发生的反应为Fe﹣3e=Fe B.若液体a为稀盐酸,则U形管液面右高左低 C.若液体a为食盐水,则U形管液面左高右低 D.若液体a为食用油,则铁钉生锈速率较慢 【考点】金属的电化学腐蚀与防护.
【分析】钢铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀.
当电解质溶液为酸性溶液时,发生析氢腐蚀,负极为:Fe﹣2e=Fe,正极反应为:2H+2e﹣=H2↑;
当电解质溶液为弱酸性或中性时,发生吸氧腐蚀,负极为:Fe﹣2e=Fe,正极反应为:O2+4e
﹣
﹣
2+
﹣
2+
+
﹣
3+
+2H2O=4OH,据此分析.
﹣
【解答】解:钢铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀.
当电解质溶液为酸性溶液时,发生析氢腐蚀,负极为:Fe﹣2e=Fe,正极反应为:2H+2e﹣=H2↑;
当电解质溶液为弱酸性或中性时,发生吸氧腐蚀,负极为:Fe﹣2e=Fe,正极反应为:O2+4e
﹣
﹣
2+
﹣2++
+2H2O=4OH.
﹣
2+
﹣
A、无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,铁钉表面的反应均为:Fe﹣2e=Fe,故A错误; B、若液体a为稀盐酸,则铁钉发生析氢腐蚀,产生的氢气会使U形管左端压强增大,则液面降低,右端液面升高,故B正确;
C、若液体a为食盐水,则铁钉发生吸氧腐蚀,将空气中的氧气吸收后,U形管左端压强减小,则液面升高,右端液面降低,故C正确;
D、若液体a为食用油,不是电解质溶液,则铁钉不能发生析氢或吸氧腐蚀,故腐蚀速率较慢,故D正确. 故选A.
【点评】本题考查了钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的发生条件,难度不大,应注意的是无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,铁钉表面的反应均为:Fe﹣2e=Fe.
14.依据氧化还原反应:2Ag(aq)+Cu(s)=2Ag(s)+Cu(aq)设计的原电池如图所示.下列说法正确的是( )
+
2+﹣
2+
A.银电极是负极 B.X电极是锌电极