Question

11．現(xiàn)有反應(yīng)：A  CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
B．Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
C．C+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO
D.2KOH+H₂SO₄═K₂SO₄+2H₂O
（1）上述四個(gè)反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)過(guò)程中能量變化符合圖的是C（填反應(yīng)序號(hào)）．
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）該反應(yīng)屬于放熱（吸熱或放熱）反應(yīng)，當(dāng)生成2mol SO₃時(shí)，放出熱量197kJ，在相同溫度和壓強(qiáng)下，向密閉容器中通入2molSO₂和1molO₂，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q，則Q＜197KJ（＜，＞，=）．加快該反應(yīng)速率的方法為使用催化劑（填一種即可）
（3）在常溫下，上述四個(gè)反應(yīng)中可用于設(shè)計(jì)原電池的是B（填反應(yīng)序號(hào)）．根據(jù)該原電池回答下列問(wèn)題：
①負(fù)極材料是鋅，負(fù)極發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；正極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，電解質(zhì)溶液中的SO₄^2-向負(fù)極移動(dòng)．
②當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上發(fā)生的變化是bc（填序號(hào)）．
a．溶液增重32.5g            b．溶液增重31.5g
c．析出1g H₂                 d．析出11.2LH₂
（4）實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取氯氣，電解飽和食鹽水制取氯氣方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，已知鉛蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)方程式為Pb+PbO₂+2H₂SO₄→2PbSO₄+2H₂O，若電池參加反應(yīng)硫酸的物質(zhì)的量為0.20mol，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，產(chǎn)生氯氣的體積為2.24L．

Answer 1

分析 （1）圖1為生成物能量大于反應(yīng)物能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)是否有化合價(jià)變化判斷是否為氧化還原反應(yīng)；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，可逆反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化，所以向密閉容器中通入2molSO₂和1molO₂，放出熱量小于197KJ，可通過(guò)使用催化劑，增大壓強(qiáng)，升高溫度的方法來(lái)加快反應(yīng)速率；
（3）能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，依據(jù)原電池原理可知必須是氧化還原反應(yīng)；
①發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的為正極；
②依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算和分析兩個(gè)電極變化；
（4）電解飽和食鹽水反應(yīng)生成NaOH、H₂、Cl₂，反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，根據(jù)蓄電池的電極反應(yīng)得電池反應(yīng)式為PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，根據(jù)串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）由圖1為生成物能量大于反應(yīng)物能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，有化合價(jià)變化的是為氧化還原反應(yīng)，則只有C為吸熱的氧化還原反應(yīng)，故選：C；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，可逆反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化，所以向密閉容器中通入2molSO₂和1molO₂，放出熱量小于197KJ，可通過(guò)使用催化劑，增大壓強(qiáng)，升高溫度的方法來(lái)加快反應(yīng)速率，故答案為：放熱；＜；使用催化劑；
（3）設(shè)計(jì)原電池需要反應(yīng)發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，比較分析可知AD為非氧化還原反應(yīng)，B為放熱反應(yīng)的氧化還原反應(yīng)，C為吸熱反應(yīng)的氧化還原反應(yīng)，所以B符合原電池設(shè)計(jì)原理的要求，故答案為：B；
①由原電池總反應(yīng)Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，其中負(fù)極材料是鋅，發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中氫離子得到電子在正極生成氫氣，電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故答案為：鋅；氧化；2H⁺+2e^-=H₂↑；負(fù)；
②當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中有1mol電子通過(guò)時(shí)，負(fù)極鋅物質(zhì)的量減小0.5mol，質(zhì)量減小0.5mol×65g/mol=32.5g；正極上放出氫氣，根據(jù)電子守恒生成氫氣的物質(zhì)的量0.5mol，質(zhì)量為0.5mol×2g/mol=1g，所以選項(xiàng)中bc正確；
故答案為：bc；
（4）電解飽和食鹽水反應(yīng)生成NaOH、H₂、Cl₂，該反應(yīng)為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，根據(jù)PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O知，電池參加反應(yīng)硫酸的物質(zhì)的量為0.20mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol，產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量為0.1mol，所以體積為2.24L，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；2.24L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池的設(shè)計(jì)、原理的分析和應(yīng)用，主要是電極反應(yīng)及其相關(guān)計(jì)算，電極產(chǎn)物判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．