河南省三门峡市2014-2015学年高二下学期期末考试化学试卷

A． a为电池的正极

B． 充电时b接电源的正极

C． 正极反应为：nS8+16ne=8Sn

+

D． Na可以穿过固体电解质和硫反应从而传递电流

考点： 原电池和电解池的工作原理．

﹣

2﹣

分析： A、在放电时，原电池正极发生得电子的还原反应，电极反应为nS8+16e=8Sn； B、在充电时，电解池的阳极发生的电极反应极为正极上的逆反应，阴极反应和负极互为逆反应，所以充电时b接电源的负极；

C、原电池正极发生得电子的还原反应，电极反应为nS8+16ne=8Sn；

+

D、允许Na通过．

﹣2

解答： 解：A、在放电时，原电池正极发生得电子的还原反应，电极反应为nS8+16e=8Sn﹣

，所以a为电池的正极，故A正确；

B、在充电时，电解池的阳极发生的电极反应极为正极上的逆反应，阴极反应和负极互为逆反应，所以充电时b接电源的负极，故B错误；

C、原电池正极发生得电子的还原反应，电极反应为nS8+16ne=8Sn，故C正确；

++

D、允许Na通过，所以Na可以穿过固体电解质和硫反应从而传递电流，故D正确； 故选B．

点评： 本题考查了二次电池的工作原理以及电极反应式的书写知识，放电和充电过程的实质判断，依据电子守恒进行电极产物的计算，可以根据教材知识来回答，难度不大．

14．COCl2的分解反应为COCl2（g）═Cl2（g）+CO（g）△H=+108kJ?mol．反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：比较反应物COCl2在5﹣6min和15﹣16min时平均反应速率的大小：v（5﹣6）_v（15﹣16）（ ）

﹣1

﹣﹣

﹣

2﹣

2﹣

2﹣

A． ＜ B． =

C． ＞ D． 条件不足，无法判断

考点： 化学平衡的影响因素；化学反应速率的影响因素．

分析： 在5～6 min和15～16 min时反应时间都为1min，所以比较这两段的反应速率，即比较这两段的COCl2浓度变化．

解答： 解：在5～6 min和15～16 min时反应时间都为1min，所以比较这两段的反应速率，

即比较这两段的COCl2浓度变化，由图可以看出15～16 min时COCl2浓度变化小，则反应速率小，即v（5～6）＞v（15～16），故选：C．

点评： 本题考查化学反应速率的比较，理解图象中曲线变化趋势及影响反应速率变化因素是解本题关键，题目难度中等．

15．利用如图所示联合装置制备金属钛，下列叙述正确的是（ ）

A． 甲装置中通入O2的电极反应式为：O2+4e═2O

B． 若不考虑能量的损失，制备24.0g金属钛，需要消耗氢气22.4 L C． 甲装置工作过程中pH减小

D． 乙装置中的石墨电极反应式为：C+2O﹣4e═CO2↑

考点： 原电池和电解池的工作原理．

分析： 根据图知，甲为燃料电池，氢气为负极，被氧化，氧气为正极，发生还原反应，乙

﹣

2﹣

2﹣

﹣

为电解装置，阳极上电极反应式为C+2O﹣4e═CO2↑，阴极上电极反应式为：2Ca+4e﹣

═2Ca，钙还原二氧化钛反应方程式为：2Ca+TiO2=Ti+2CaO，以此解答该题．

﹣+

解答： 解：A．甲装置通入O2的电极为正极，反应式为O2+4H+4e═2H2O，故A错误； B．n（Ti）=

﹣

2﹣

﹣

2+

=0.5mol，则消耗1molCa，转移2mol电子，由电极方程式H2﹣2e

═2H可知，需要1molH2，则在标况下才为22.4 L，故B错误；

C．甲装置总反应为O2+2H2═2H2O，生成水导致磷酸浓度降低，则pH增大，故C错误；

﹣2﹣

D．乙装置石墨电极为阳极，电极反应式为C+2O﹣4e═CO2↑，故D正确． 故选D．

点评： 本题综合考查电解池和原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键，难度中等．

16．反应aA（g）+bB（g）

cC（g）（△H＜0）在等容条件下进行．改变其他反应条

+

件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：T2__T3（ ）

A． ＞ B． =

C． ＜ D． 条件不足，无法判断

考点： 化学平衡建立的过程；化学平衡的影响因素．

分析： 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，由此分析解答．

解答： 解：第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低，故选：A．

点评： 本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡影响因素等，难度中等，学生应注意化学平衡移动原理的应用．

二、非选择题（37分）

17．（10分）（2015春?河南期中）H2、CH3OH是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．

﹣1

（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H1=﹣1275.6kJ?mol ②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=﹣566.0kJ?mol ﹣1

﹣1

③H2O（g）═H2O（1）△H3=﹣44.0kJ?mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=﹣442.8kJ/mol ．

（2）生产甲醇的原料CO和H2于下列反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H＞0

①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a所示，则Tl ＞ T2（填“＜”、“＞”、“=”，下同）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为 KC＜KB=KA ②100℃时，将1mol CH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是 ad （填序号）．

a．容器的压强恒定 b．单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3molH2 c．容器内气体密度恒定 d．3v正（CH4）=v逆（H2）

﹣12

如果达到平衡时CH4的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K= 2.25（mol?L） ． （3）某实验小组利用CO（g）、O2（g）、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，则该

﹣﹣2﹣

电池负极的电极反应式为 CO﹣2e+4OH=CO3+2H2O ．

考点： 热化学方程式；原电池和电解池的工作原理；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算．

分析： （1）依据盖斯定律计算反应热，写出反应的热化学方程式；

（2）①正反应为吸热反应，压强一定时，升高温度，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，据此判断温度大小；

平衡常数只受温度影响，处于等温线上各点平衡常数相等，由图可知，压强一定时，温度T2条件下，甲烷的转化率更大，则反应进行的程度更大；

②达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，百分含量不变，以及由此衍生其它一些物理量不变，据此结合选项判断；

利用三段式计算平衡时各组分的物质的量浓度，代入平衡常数表达式计算． （3）CO发生氧化反应，在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根与水． 解答： 解：（1）①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=﹣566.0kJ/mol ③H2O（g）=H2O（l）△H3=﹣44.0kJ/mol

由盖斯定律①﹣②+③×4，得：2CH3OH（l）+2O2（g）=2CO （g）+4H2O（l）△H=﹣885.6KJ/mol；

故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=﹣442.8 kJ/mol；

（2）①由图开始，压强一定时，温度T1的转化率较大，正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故温度Tl＞T2；

平衡常数只受温度影响，A、B处于等温线上，平衡常数相等，由图可知，压强一定时，温

度T1条件下，甲烷的转化率更大，则反应进行的程度更大，比温度T2时的平衡常数大，故平衡常数KC＜KB=KA，

故答案为：＞；KC＜KB=KA；

②a．随反应进行混合气体总物质的量增大，容器容积不变，压强增大，当容器的压强恒定时，说明到达平衡，故a正确；

b．单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3molH2，反应始终按此比例进行，不能说明到达平衡，故b错误；

c．100℃时，反应混合物都是气体，混合气体总质量不变，容器的容积不变，容器内气体密度始终不变，不能说明得到平衡，故c错误；

d．3v正（CH4）=v逆（H2），不同物质的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，故d正确，

平衡时甲烷的转化为0.5，则甲烷的浓度变化量=1mol/L×0.5=0.5mol/L， CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g） 开始（mol/L）：1 2 0 0