2017届江苏省高考化学一轮复习专题4《化学反应与能量变化》19《专题提升》（苏教版） Word版含解析

课时19 专题提升

1 按要求填空：

(1) 2C(s)+O2(g)

2CO(g)，该反应的ΔH (填“>”或“<”，下同)0，ΔS 0，该

过程 (填“能”或“不能”)自发进行。

(2) 在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)+6H2 (g)

CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，则可推测该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (3) 反应C(s)+CO2(g)“<”)0。

(4) 已知4HCl(g)+O2(g)0。(填“=”、“>”或“<”)

【答案】 (1) < > 能 (2) 放热 (3) > (4) < <

【解析】 (1) 碳燃烧放热，所以ΔH<0；该过程气体物质的量增大，所以熵增大，ΔS>0；根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0，能自发进行。(2) 该反应能自发进行，则ΔG<0，根据化学方程式，气体熵减小，即ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS，则ΔH<0，是放热反应。(3) 该反应不能自发进行，则ΔG>0，根据化学方程式，气体熵增大，即ΔS>0，根据ΔG=ΔH-TΔS，则ΔH>0。(4) 该反应能自发进行，则ΔG<0，根据化学方程式，气体熵减小，即ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS，则ΔH<0。

2 按要求填空：

(1) (2015·南昌模拟)化学家正在研究尿素动力燃料电池，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电。尿素燃料电池结构如图1所示，写出该电池的负极反应式： 。

2H2O(g)+2Cl2(g)能自发进行，则该反应：ΔH 0，ΔS 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH (填“=”、“>”或

图1 图2

(2) (2014·徐州模拟)甲醇燃料电池的工作原理如图2所示，则该电池负极的电极反应式为 。

(3) (2014·金陵模拟)“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如图3所示，该电池的正极反应式为 。

图3 图4

(4) (2014·南京、盐城二模)图4是直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为 。

(5) (2014·泰州一模)H2S是一种无色、有毒且有恶臭味的气体。煤的低温焦化，含硫石油开采、提炼，橡胶、制革、染料、制糖等工业中都有H2S产生。有人研究设计了一种硫化氢-空气燃料电池，总反应式为2H2S+O2

2S↓+2H2O，简易结构如图5所示。

①硫化氢应通入到电极 (填“a”或“b”)。

1 b极发生的电极反应为 。

图5 图6

(6) (2015·苏北四市一模)天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。科学家用氮化镓材料与铜组装如图6的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。

①写出铜电极表面的电极反应式： 。

②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 (填“盐酸”或“硫酸”)。 (7) (2015·河北邯郸质检)GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如图7所示，已知电池总反应为2Li+SO2Cl2

2LiCl+SO2↑，则电池工作时，正极的电极反应式

为 。

(8) (2015·泰州一模)利用固体氧化物电解池(SOEC)通过电解方式分解氮氧化物如图8所示，该电源的b端是 极，写出电解池中通入NO的电极反应式： 。

图7 图8

(9) (2015·南京、淮安三模)FeS2是Li-FeS2电池(示意图如图9)的正极活性物质，Li-FeS2电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应为FeS2+4Li反应可认为分两步进行：第1步为FeS2+2Li为 。

2Li+Fe

+

Fe+4Li++2S2-。该

S2-2，则第2步正极的电极反应式

图9 图10

(10) (2015·苏锡常三模)用细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如图10。

①冶炼过程中，正极周围溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②负极产生单质硫的电极反应式为 。 【答案】 (1) CO(NH2)2+H2O-6e-(2) CH3OH+H2O-6e-(3) ClO-+2e-+H2O(4) 增大 B

CO2↑+N2↑+6H+

CO2↑+6H+ Cl-+2OH-

H-4-8e+8OH

--

B

O-2+6H2O

(5) ①b ②H2S+O2--2e-(6) ①CO2+8e-+8H+(7) SO2Cl2+2e-(8) 负 2NO+4e-(9) Fe

S↓+H2O

CH4+2H2O ②硫酸

2Cl-+SO2↑ N2+2O2-

S2-2+2e-2S2-+Fe

Cu2++Fe2++2S

(10) ①增大 ②CuFeS2-4e-

3 按要求填空：

(1) (2014·苏北四市一模)用惰性电极电解煤浆液制H2的反应如下：

C(s)+2H2O(l)

CO2(g)+2H2(g)

现将一定量1mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合，制成含碳量为0.02~0.12g·mL-1的煤浆液，置于图1所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极)。则A极的电极反应式为 。

图1 图2

(2) (2015·南京、盐城二模)臭氧也可用于烟气脱硝。一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为 。

(3) (2015·苏锡常二模)纳米级Cu2O具有优良的催化性能，制取Cu2O的方法有：用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O，总反应式为2Cu+H2O该电解池的阳极反应式为 。

Cu2O+H2↑，如图3所示。

图3 图4

(4) (2014·苏锡常三模)某科研小组设计如图4装置，利用电解乙醇和氢氧化钠制取乙醇钠(阳离子交换膜只允许Na+通过)。电解时阳极产生的气体是 ，阴极发生的电极反应式为 。

(5) (2014·盐城三模)电解熔融B2O3(非电解质)及助熔剂，电解总反应式为2B2O3

4B+3O2↑。则阴极的电极反应式为 。

(6) (2015·泰州二模)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O，既可高效制备合成气(CO+H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如图5。

①b为电源的 (填“正极”或“负极”)。

1 写出电极c发生的电极反应式： 、 。

图5 图6

(7) (2014·淮安信息卷)H2的获得途径很多，由哈工大研究小组设计的微生物电解有机废水法，既可以清除废水中的有机杂质，同时可以获得氢气。图6为一种处理含甲醇工业废水的微生物电解池，写出电解过程中阳极的电极反应式： 。

(8) (2015·原阳一中模拟)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。图7是用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图。则阳极产生ClO2的电极反应式为 。

图7

【答案】 (1) C+2H2O-4e-(2) 3H2O-6e-O3↑+6H+

Cu2O+H2O

2CH3CH2O-+H2↑ CO2↑+4H+

(3) 2Cu-2e-+2OH-

(4) O2 2CH3CH2OH+2e-(5) B2O3+6e-2B+3O2-

(6) ①正极 ②CO2+2e-(7) CH3OH-6e-+H2O(8) Cl--5e-+2H2O

CO+O2- H2O+2e-CO2↑+6H+

H2↑+O2-

ClO2↑+4H+