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    7．锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶滚为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn（OH）42-．下列说法正确的是（　　）
    A．放电时，负极反应为：Zn+4OH--2e-=Zn（OH）42-
    B．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动
    C．充电时，电解质溶液中c（OH-）逐渐减小
    D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

    分析 根据2Zn+O2+4OH-+2H2O═2Zn（OH）42-可知，O2中元素的化合价降低，被还原，应为原电池正极，Zn元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，电极反应式为Zn+4OH--2e-═Zn（OH）42-，充电时阳离子向阴极移动，以此解答该题．

    解答 解：A．放电时，负极反应式为Zn+4OH--2e-═Zn（OH）42-，故A正确；
    B．充电时阳离子向阴极移动，即充电时，电解质溶液中K+向阴极移动，故B错误；
    C．充电时，电池反应为Zn（OH）42-+2e-═Zn+4OH-，电解质溶液中c（OH-）逐渐增大，故C错误；
    D．放电时，每消耗标况下22.4L氧气，即1mol，转移电子4mol，故D错误．
    故选A．

    点评 本题考查原电池与电解池的基础知识，正确判断正负极、阴阳极，注意电极反应式的书写及电子转移的计算，正确判断化合价的变化为解答该题的关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．过氧化氢溶液俗称双氧水，可用于环境和食品消毒．盛放过氧化氢溶液的试剂瓶上所贴的危险化学品标志是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．下列操作会造成所配溶液的浓度偏低是的（　　）
    A．用烧杯盛氢氧化钠称量
    B．浓硫酸溶解后立即转移到容量瓶内
    C．用量筒量硫酸时俯视刻度
    D．用量筒量硫酸时，倾倒后量筒没有洗涤

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：
    ①2CH4（g）+4O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-890.3kJ•mol-1
    ②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
    ③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5Kj•mol-1

    （1）在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷气体与O2作用而产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量=（填“＞”、“＜”或“=”）890.3kJ．
    （2）甲烷与CO2可用于合成合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）：CH4+CO2═2CO+2H2，1g CH4完全反应可释放15.46kJ的热量，则：
    ①图1（所有物质均为气态）能表示该反应过程中能量变化的是D（填字母）．
    ②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随时间的变化如图2所示，则CH4的转化率为63%．
    （3）C（s）与H2（g）不反应，所以C（s）+2H2（g）═CH4（g）的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C（s）+2H2（g）═CH4（g）的反应热△H=-74.8kJ•mol-1．
    （4）目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是C（填字母）．
    A．寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量
    B．将固态碳合成为C60，以C60作为燃料
    C．寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气（CO、H2）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义．
    （1）用CO可以合成甲醇．已知：
    ①CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-764.5 kJ•mol-1
    ②CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△H=-283.0 kJ•mol-1
    ③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8 kJ•mol-1
    则CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1
    下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是a、c（填写序号）．
    a．使用高效催化剂        b．降低反应温度
    c．增大体系压强          d．不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
    （2）在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示．
    ①p1小于p2（填“大于”、“小于”或“等于”）；
    ②100℃时，该反应的化学平衡常数K=$\frac{{V}^{2}}{{a}^{2}}$；
    ③100℃时，达到平衡后，保持压强P1不变的情况下，向容器中通入CO、H2号 CH3OH各0.5amol，则平衡向左（填“向右”、“向左”或“不”移动）
    ④在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
    （3）在容积均为1L的密闭容器（a、b、c、d、e）中，分别充入1molCO和2molH2等量混合气体，在不同的温度下（温度分别为T1、T2、T3、T4、T5），经相同的时间，在t时刻，测得容器甲醇的体积分数如图所示．在T1-T2及T4-T5两个温度区间，容器内甲醇的体积分数的变化趋势如图2所示，其原因是T1-T2区间，化学反应未达到平衡状态，温度越高，化学反应速率越快，所以甲醇的体积分数随着温度的升高而提高．T3-T4区间，化学反应已达到平衡状态，由于正反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以甲醇的体积分数减少．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．图为雾霾的主要成分示意图．下列说法正确的是（　　）
    A．雾霾天气不能产生丁达尔现象
    B．重金属离子对人体的危害主要是造成蛋白质的变性
    C．SO2和NxOy都属于酸性氧化物
    D．“APEC蓝”是2014年新的网络词汇，形容2014年APEC会议期间北京蓝蓝的天空，说明京津冀实施道路限行和污染企业停工等措施，可杜绝雾霾的发生

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    19．下列化学用语的描述不正确的是（　　）
    A．烧碱的分子式为NaOH
    B．中子数为15的硅原子：${\;}_{14}^{20}$Si
    C．乙醇的结构简式：C2H5OH
    D．NH3•H2O的电离方程式：NH3•H2O?NH4++OH-

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为N2、CO、CO2、H2O等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，CO2、N2的含量分别占15%、55%．回答下列问题：
    （1）上述提及的气体分子中，电子数相等的两种气体是N2、CO（写化学式）．
    （2）高炉煤气中CO具有较高的利用价值，可以与H2合成甲烷，已知有关反应的热化学方程式如下：
    ①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
    ②CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ/mol
    ③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol
    则CO（g）+2H2（g）=CH4（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）△H=+35.7kJ/mol．
    （3）高炉煤气中N2的含量较高，利用CO前需要对CO 进行富集，实现CO和N2的分离．
    ①工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的热化学方程式CH3COOCu（NH3）2（aq）+CO（g）═CH3COOCu（NH3）2•CO（aq）△H＜0．吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液，从而实现CO与吸收液的分离，分离过程可采取的措施有升温或减压（写出一种即可）．
    ②到目前为止，CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上，然后采用变压吸附（PSA）方式在含N2体系中脱出CO．图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图：

    PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图，由此可见，为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求，应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2脱除（保证PSA-I吸附CO2的时间），“放空气体”的主要成分为氮气．
    （4）高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe （s）+3CO2（g）．该反应在不同温度下的平衡常数如表所示：
    温度/℃100011151300
    平衡常数4.03.73.5
    ①该反应的△H＜0（填“＞““＜”或“=“）．
    ②欲提高上述反应中CO 的转化率，可采取的措施是ab．
    a．适当降低反应体系的温度        
    b．及时移出体系中的CO
    c．加入合适的催化剂             
     d．减小容器的容积
    e．增大Fe2O3的量．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．氨的合成是最重要的化工生产之一．
    Ⅰ．工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
    ①用焦炭跟水反应：C（s）+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$  CO（g）+H2（g）；
    ②用天然气跟水蒸气反应：CH4（g）+H2O（g） $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$ CO（g）+3H2（g）
    已知有关反应的能量变化如图，且方法②的反应只能在高温下发生，则方法②中反应的△H=a+3b-c kJ/moL．

    Ⅱ．在3个1L的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g） $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g），按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，反应达到平衡时有关数据为：
    容 器甲乙丙
    反应物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N22mol NH3
    达到平衡的时间（min）        t58
    平衡时N2的浓度（mol•L-1）c13
    N2的体积分数ω1ω2ω3
    混合气体密度（g•L-1）ρ1ρ2
    （1）下列能说明该反应已达到平衡状态的是
    a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2    b．v（N2）正=3v（H2）逆
    c．容器内压强保持不变                         d．混合气体的密度保持不变
    （2）甲容器中达到平衡所需要的时间t＞5min （填＞、＜或=）
    （3）乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率0.2mol•L-1•min-1（注明单位）．
    （4）分析上表数据，下列关系正确的是c．
    a．2c1=3mol/L         b．ω1=ω2       c． 2ρ1=ρ2
    （5）该温度下，容器乙中，该反应的平衡常数K=$\frac{4}{81}$（用分数表示）（mol/L）-2．
    （6）常温下NH4+（aq）+H2O（l）?NH3•H2O（aq）+H+（aq）的化学平衡常数为5.55×10-10 mol•L-1，则NH3•H2O的电离平衡常数K=1.80×10-5mol•L-1（保留三位有效数字）．已知草酸的电离常数为：Ka1=5.9×10-2  Ka2=6.4×10-5，则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是：c（NH4+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）．
    Ⅲ．（1）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示．
    电池正极的电极反应式是N2+6e-+8H+=2NH4+，A是NH4Cl．

    （2）用氨合成尿素的反应为2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）．工业生产时，原料气带有水蒸气．图2表示CO2的转化率与氨碳比$\frac{n（N{H}_{3}）}{n（C{O}_{2}）}$、水碳比$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（C{O}_{2}）}$的变化关系．
    ①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ．
    ②测得B点氨的转化率为40%，则x13．

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