专题1 化学反应与能量变化（单元检测卷）-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练（苏教版2019选择性必修1）

专题1 化学反应与能量变化（单元检测卷） 第I卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．甲烷燃烧的热化学方程式为： 。其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开C-H键放出能量 D．该反应是吸热反应 2．关于金属腐蚀与防护的如下各叙述中，正确的是 A．常温下潮湿的空气中，金属主要发生化学腐蚀 B．铁发生析氢腐蚀的负极反应式为 C．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 D．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极法 3．某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是 A． B． C． D． 4．下列热化学方程式正确的是 A．已知  ，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol B．、完全反应，放出热量98.3kJ，则   C．31g白磷比31g红磷能量多bkJ，则   D．若  ，则   5．蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是 A．Zn电极发生了还原反应 B．电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极 C．电池中的向Pt电极移动 D．Pt电极反应式为 6．实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以溶液和溶液为例，进行中和反应反应热的测定实验，下列有关说法正确的是 A．用两支温度计分别测量溶液和溶液的温度 B．玻璃搅拌器可以使用铜丝替代 C．溶液混合后，应持续记录温度计示数，取最大值作为反应终点 D．若用相同浓度的溶液替代溶液，所得偏小 7．下列装置中(杯中均盛海水)铁腐蚀最快的是 A． B． C． D． 8．CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。下图是CO2在电催化下产生合成气(CO和H2)的一种方法。下列说法不正确的是 A．a电极连接电源的负极 B．从a极区向b极区移动 C．b极区中c(CH3COO-)逐渐增大 D．a极区中c()逐渐增大 9．在时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ，则的正确表达式为 A． B． C． D． 10．2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”放电时结构如图，总反应为，下列说法错误的是 A．放电时通过聚合物隔膜往正极迁移 B．放电时，负极反应式为 C．充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D．充电时，装置将电能转化为化学能 11．Mg—AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，下列叙述中错误的是 A．正极反应为 B．负极反应为 C．电池放电时Cl—由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应： 12．如图是牺牲阳极法保护金属的实验装置图，烧杯内为经过酸化的溶液。 下列关于该装置的叙述错误的是 A．铁作正极被保护 B．将换成，也可以保护铁不被腐蚀 C．向试管中加入溶液，无明显现象 D．正极反应式为 13．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法不正确的是 A．N极为正极 B．X交换膜为阴离子交换膜 C．M极产生的Cu2+和SO的物质的量之比为2：1 D．外电路上每通过2mol电子，左室溶液增重32g 14．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能/（） 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．过程Ⅱ放出了574kJ能量 D．过程Ⅰ吸收了926kJ能量 15．关于下列装置说法正确的是 A．装置①中，盐桥中的移向溶液 B．装置②工作一段时间通过0.2mol电子，a极产生的气体体积为2.24L C．用装置③精炼铜时，d极为粗铜，电解质溶液中浓度减小 D．装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有生成 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16．（10分）某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸进行中和热的测定。 Ⅰ.配制0.50 mol·L－1硫酸 (1)若配制250 mL硫酸，则需用量筒量取密度为1.84 g·cm－3，溶质质量分数为98%的浓硫酸 mL。 Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的实验装置如图所示： (2)装置中碎泡沫塑料的作用是 。 (3)取50 mL NaOH溶液和30 mL稀硫酸进行实验，实验数据如下表： 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差（t2-t1）/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 24.6 26.6 25.6 29.1 2 27.0 27.4 27.2 31.2 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①温度差平均值为 ℃。 ②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。则中和热ΔH＝ (取小数点后一位)。 ③上述结果与57.3 kJ·mol－1有偏差，产生此偏差的原因可能是 (填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度 17．（14分）化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题： (1)原电池的设计原理与某类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是 (填字母)。 A． B． C． D． (2)化学反应均涉及相应的能量变化，为探究这些能量变化，某同学设计了如图实验。 ①该实验过程涉及的能量变化是 。 ②Zn棒是 极，电流方向是从 棒流向 棒。 (3)若将两个金属棒用导线相连在一起，总质量为80.00g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为47.5g，则装置工作时锌片上的电极反应式为 ，工作时间内装置所产生氢气的体积为 L(标准状况)。 18．（15分）某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空： (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式，在方括号内用箭头表示出电子流动的方向 。正极反应式是 。 (2)按图1装置实验，约8分钟才看到的导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是 。 a.用纯氧气代替具支试管内的空气 b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物 c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水 (3)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施 (填“可行”或“不行”)。 (4)有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是 。消除这一现象的简单操作是 。 19．（16分）如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，完成下列问题： (1)甲池燃料电池的负极反应为 。 (2)写出乙池石墨电极的名称为 (填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)。写出乙池中电解总反应的化学方程式： 。 (3)甲池中消耗224 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生 g沉淀，此时乙池中溶液的体积为400 mL，该溶液的pH= 。 (4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaOH溶液，开关闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，丙中溶液的pH将 。 (5)某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图)。若用于制漂白液，a为电池的 极，电解质溶液最好用 。若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用 作电极。阳极反应的电极方程式为 。                         ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题1 化学反应与能量变化（单元检测卷） 第I卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．甲烷燃烧的热化学方程式为： 。其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开C-H键放出能量 D．该反应是吸热反应 【答案】B 【详解】A．根据热化学方程式可知，反应为放热反应，则反应物能量高于生成物能量，A错误； B．化学反应总是伴随着能量的变化，吸热或放热的原因主要是化学物质内部的化学键断裂和形成所发生的能量差而表现成热量变化，B正确； C．断开化学键需要吸收能量，故断开C-H键吸收能量，C错误； D．由和能量变化图可知，该反应为放热反应，D错误； 故选B。 2．关于金属腐蚀与防护的如下各叙述中，正确的是 A．常温下潮湿的空气中，金属主要发生化学腐蚀 B．铁发生析氢腐蚀的负极反应式为 C．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 D．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极法 【答案】D 【详解】A．置于潮湿空气中的金属能形成原电池，主要发生电化学腐蚀，A错误； B．铁发生析氢腐蚀的负极反应式为，B错误； C．马口铁是镀锡，镀层破损后，铁作负极，被氧化，被腐蚀时首先是铁被氧化，C错误； D．锌比铁活泼，可作为原电池的负极，被氧化，铁为正极，被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，D正确； 故选D。 3．某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，且Ag作阳极、电解质溶液中氢离子放电，据此分析解答。 【详解】Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C，故答案为：C。 4．下列热化学方程式正确的是 A．已知  ，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol B．、完全反应，放出热量98.3kJ，则   C．31g白磷比31g红磷能量多bkJ，则   D．若  ，则   【答案】C 【详解】A．氢气的燃烧热是1molH2生成液态水的过程所放出的热量，H2O（g）转化为H2O（1）时放热，氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol，故A错误； B．、完全反应，放出热量98.3kJ，SO2和O2的反应是可逆反应，不能反应完全，则放出的热量小于196.6kJ，故B错误； C．31g白磷物质的量为，31g红磷物质的量为，即0.25molP4比1molP能量多bkJ，则  ，故C正确； D．钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡过程会放热，则会放出更多的热量，，故D错误； 故选C。 5．蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是 A．Zn电极发生了还原反应 B．电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，再经溶液回到Zn电极 C．电池中的向Pt电极移动 D．Pt电极反应式为 【答案】D 【详解】A．锌电极为负极，发生氧化反应，A错误； B．电子从Zn电极沿导线流向Pt电极，不进入溶液，溶液中为离子的转移，B错误； C．锌电极为负极，Pt电极为正极，电池中的Cl-向锌电极方向移动，C错误； D．铂电极为正极，发生还原反应，反应式为H2O2+2e-＝2OH-，D正确； 故选D。 6．实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以溶液和溶液为例，进行中和反应反应热的测定实验，下列有关说法正确的是 A．用两支温度计分别测量溶液和溶液的温度 B．玻璃搅拌器可以使用铜丝替代 C．溶液混合后，应持续记录温度计示数，取最大值作为反应终点 D．若用相同浓度的溶液替代溶液，所得偏小 【答案】C 【详解】A．为了避免温度计本身的误差，所有温度测量应用同一支温度计，故A错误； B．金属导热性良好，会导致热量散失，故B错误； C．温度计示数达最大值时视作反应终点，故C正确； D．醋酸电离吸热，使反应放出热量减少，偏大，故D错误； 故选C。 7．下列装置中(杯中均盛海水)铁腐蚀最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据图知，C、D装置是原电池，在C中，金属铁为负极被腐蚀，D中金属铁为正极被保护；A、B装置是电解池，在A中，金属铁为阳极被腐蚀，B中金属铁作阴极被保护；金属腐蚀由快到慢的顺序：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀；所以在A中，金属铁的腐蚀速率最快； 故选：A。 8．CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。下图是CO2在电催化下产生合成气(CO和H2)的一种方法。下列说法不正确的是 A．a电极连接电源的负极 B．从a极区向b极区移动 C．b极区中c(CH3COO-)逐渐增大 D．a极区中c()逐渐增大 【答案】C 【分析】从图中可以看出，在a电极，CO2、H2O得电子生成CO、H2，所以a为阴极，b为阳极。 【详解】A．由分析可知，a电极为阴极，则连接电源的负极，A正确； B．为阴离子，应从阴极向阳极移动，所以从a极区向b极区移动，B正确； C．b极为阳极， -2e-+2CH3COO-=+2CH3COOH，则溶液中c(CH3COO-)逐渐减小，C不正确； D．a极为阴极，CO2+2e-+2=CO+2+H2O，2+2e-=H2↑+2，所以c()逐渐增大，D正确； 故选C。 9．在时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ，则的正确表达式为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】已知： ① ② ③ 根据盖斯定律①+②-③×3得的反应热为，所以。 故选A。 10．2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”放电时结构如图，总反应为，下列说法错误的是 A．放电时通过聚合物隔膜往正极迁移 B．放电时，负极反应式为 C．充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D．充电时，装置将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．阳离子向正极移动，则放电时通过聚合物隔膜往正极迁移，A项正确； B．放电时，负极反应氧化反应，由总反应可知，负极反应式为，B项正确； C．脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，则充电时，锂离子在阳极脱嵌，C项错误； D．充电时，该装置将电能转化为化学能，D项正确； 答案选C。 11．Mg—AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，下列叙述中错误的是 A．正极反应为 B．负极反应为 C．电池放电时Cl—由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应： 【答案】A 【详解】Mg—AgCl电池中，镁是原电池的负极，镁失去电子发生氧化反应生成镁离子，电极反应式为，氯化银是正极，氯化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氯离子，电极反应式为，正极放电生成的氯离子向负极迁移，电池的总反应为Mg+2AgCl=2Ag+Mg2++2Cl—，镁是活泼金属，一定条件下能与水反应，则负极可能会发生的副反应为，故选A。 12．如图是牺牲阳极法保护金属的实验装置图，烧杯内为经过酸化的溶液。 下列关于该装置的叙述错误的是 A．铁作正极被保护 B．将换成，也可以保护铁不被腐蚀 C．向试管中加入溶液，无明显现象 D．正极反应式为 【答案】B 【详解】A．铁和锌形成原电池，锌作为负极，锌被腐蚀，铁作正极被保护，A正确； B．将换成，铁作为负极，被腐蚀，B错误； C．铁不发生反应，向试管中加入溶液，无明显现象，C正确； D．酸性溶液中，正极反应式为，D正确； 故选B。 13．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法不正确的是 A．N极为正极 B．X交换膜为阴离子交换膜 C．M极产生的Cu2+和SO的物质的量之比为2：1 D．外电路上每通过2mol电子，左室溶液增重32g 【答案】D 【分析】用细菌溶解Cu2S制取硫酸铜，Cu化合价从+1价升高到+2价，则M极为负极失电子，N极为正极得电子。 【详解】A．电池工作时，M极转化为，失去电子，为负极，则N极为正极，A正确； B．M极上Cu2S失电子生成铜离子，左侧电极室生成硫酸铜溶液，则说明铜离子不能通过X交换膜，右侧电极室中的硫酸根离子可通过X交换膜进入左侧电极室，则X交换膜为阴离子交换膜，B正确； C．M极的电极反应为，因为M极产生的与的物质的量之比为2：1， C正确； D．因为外电路上每通过电子，左室中除了有溶解，还有右室中的通过X交换膜进入左室，故左室溶液增重超过，D错误； 故答案选D。 14．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 键 键 键 键 键能/（） 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol，则下列说法不正确的是 A．总反应为 B．过程Ⅲ属于放热反应 C．过程Ⅱ放出了574kJ能量 D．过程Ⅰ吸收了926kJ能量 【答案】B 【详解】A．反应过程中分解了2 molH2O，由图可知，生成了2molH2和1molO2，总反应为：，故A正确； B．过程Ⅲ断裂2molH2O2中H-O键，吸收463×2=926 kJ能量，生成1molH2中H-H键，释放436kJ能量，即总体上吸收了490kJ能量，为吸热反应，故B错误； C．过程Ⅱ中生成1molH2O2中O-O键和1molH2中H-H键，放出(138+436)kJ=574kJ能量，故C正确； D．过程Ⅰ中断裂了2molH2O中H-O键，吸收能量(463×2)kJ=926kJ，故D正确； 故选B。 15．关于下列装置说法正确的是 A．装置①中，盐桥中的移向溶液 B．装置②工作一段时间通过0.2mol电子，a极产生的气体体积为2.24L C．用装置③精炼铜时，d极为粗铜，电解质溶液中浓度减小 D．装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有生成 【答案】C 【详解】A．装置①为原电池，Zn是负极，Cu是正极，盐桥中的阳离子移向正极，即移向硫酸铜溶液，选项A错误； B．装置②为电解池，在阴极a极上，氢离子发生得电子生成氢气的还原反应，通过0.2mol电子，a极产生的氢气的物质的量为0.1mol，但没有说明标准状况，气体体积不一定为2.24L，选项B错误； C．装置③精炼铜时，阳极d极为粗铜，阴极c极是纯铜，阳极锌、铁、铜等失电子，而阴极上只有铜离子得电子，故电解质溶液中浓度减小，选项C正确； D．装置④为原电池，电子从负极Zn流向正极Fe，在Fe电极上氢离子得电子生成氢气，反应实质是金属锌和氢离子之间的反应，装置中没有Fe2＋生成，选项D错误； 答案选C。 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16．（10分）某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸进行中和热的测定。 Ⅰ.配制0.50 mol·L－1硫酸 (1)若配制250 mL硫酸，则需用量筒量取密度为1.84 g·cm－3，溶质质量分数为98%的浓硫酸 mL。 Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的实验装置如图所示： (2)装置中碎泡沫塑料的作用是 。 (3)取50 mL NaOH溶液和30 mL稀硫酸进行实验，实验数据如下表： 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差（t2-t1）/℃ H2SO4 NaOH 平均值 1 24.6 26.6 25.6 29.1 2 27.0 27.4 27.2 31.2 3 25.9 25.9 25.9 29.8 4 26.4 26.2 26.3 30.4 ①温度差平均值为 ℃。 ②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。则中和热ΔH＝ (取小数点后一位)。 ③上述结果与57.3 kJ·mol－1有偏差，产生此偏差的原因可能是 (填字母)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度 【答案】(1)6.8 (2)保温、隔热、减少热量的损失 (3) 4.0 －53.5 kJ·mol－1 ad 【分析】中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水放出的热量，实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸进行中和热的测定，用NaOH溶液和硫酸溶液的平均温度为起始温度，反应过程中最高温度为终止温度，根据Q=m•c•△t计算放出的热量。 【详解】（1）由溶液稀释前后，溶质质量不变可得：1.84g/cm3×V×98%=0.5mol/L×0.25L×98g/mol，解得V=6.8mL。 （2）碎泡沫塑料的导热效果差，可以起到保温、隔热，减少实验过程中热量损失等作用。 （3）①温度差分别为3.5℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃，第一次实验温度差误差较大，应舍弃，故温度差平均值为=4.0℃； ②生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的质量为80mL×1g/cm3=80g ，温度差为4℃，则生成0.025mol的水应放出的热量为Q=m•c•△t=80g×4.18J·(g·℃)-1×4℃=1337.6J=1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H=-53.5kJ•mol-1； ③a．实验装置保温、隔热效果差，求得放出的热量偏小，中和热的数值偏小，a选； b．量取氢氧化钠溶液的体积时仰视读数，会导致所量取的氢氧化钠溶液体积偏大，放出热量偏高，中和热的数值偏大，b不选； c．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中为正确操作，不会引起误差，c不选； d．温度计测定氢氧化钠溶液起始温度，直接插入硫酸溶液测温度，导致硫酸溶液的起始温度偏高，求得的放出热量偏小，中和热数值偏小，d选； 故选ad。 17．（14分）化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题： (1)原电池的设计原理与某类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是 (填字母)。 A． B． C． D． (2)化学反应均涉及相应的能量变化，为探究这些能量变化，某同学设计了如图实验。 ①该实验过程涉及的能量变化是 。 ②Zn棒是 极，电流方向是从 棒流向 棒。 (3)若将两个金属棒用导线相连在一起，总质量为80.00g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为47.5g，则装置工作时锌片上的电极反应式为 ，工作时间内装置所产生氢气的体积为 L(标准状况)。 【答案】(1)C (2) 将化学能转化为电能 负极 铜棒 锌棒 (3) 11.2 【详解】（1）只有自发的氧化还原反应能设计成原电池。 A．是非氧化还原反应，不能设计成原电池，A错误； B．是吸热的氧化还原反应，反应不能自发进行，因此不能设计为原电池，B错误； C．是自发的氧化还原反应，能设计成原电池，C正确； D．是非氧化还原反应，不能设计成原电池，D正确； 故选C； （2）该实验装置构成了原电池，由于金属活动性Zn＞Cu，所以在构成的原电池反应中，Zn为负极，Cu为正极。负极上Zn失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，在正极Cu上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。 ①则该实验过程涉及的主要的能量变化是将化学能转化为电能； ②Zn棒是负极，电流方向是从铜棒流向锌棒； （3）由于金属活动性Zn＞Ag，所以在构成的原电池反应中，Zn为负极，Ag为正极。负极上Zn失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，在正极Ag上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，反应消耗Zn的质量为m(Zn)=80.00 g-47.5 g=32.5 g，n(Zn)=，根据方程式中物质反应转化关系可知：产生H2的物质的量是0.5 mol，其在标准状况下的体积V(H2)=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。 18．（15分）某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空： (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式，在方括号内用箭头表示出电子流动的方向 。正极反应式是 。 (2)按图1装置实验，约8分钟才看到的导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是 。 a.用纯氧气代替具支试管内的空气 b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物 c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水 (3)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施 (填“可行”或“不行”)。 (4)有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是 。消除这一现象的简单操作是 。 【答案】(1) O2+2H2O+4e-=4OH- (2)abc (3)不行 (4) 不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面 用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞 【分析】氯化钠溶液显中性，所以在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极，电极反应式为Fe-2e-＝Fe2+；碳作正极，电极反应式为2H2O+O2+4e-＝4OH-，电子从铁沿导线流向正极碳。 【详解】（1）氯化钠溶液显中性，所以在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正极，电子从铁沿导线流向正极碳，其图象为；正极的电极反应式为2H2O+O2+4e-＝4OH-； （2）a．用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，可以更快更清晰地观察到液柱上升，a项选； b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b项选； c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c项选； 答案选abc； （3）温度越高，氧气的溶解度越小，反应速率越小，所以用酒精灯加热具支试管，降低反应速率，因此这一措施是不行的； （4）一定量的气体，压强与气体体积成反比，体积越小，压强越大，不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面，所以可以采用用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞的方法消除这一现象。 19．（16分）如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，完成下列问题： (1)甲池燃料电池的负极反应为 。 (2)写出乙池石墨电极的名称为 (填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)。写出乙池中电解总反应的化学方程式： 。 (3)甲池中消耗224 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生 g沉淀，此时乙池中溶液的体积为400 mL，该溶液的pH= 。 (4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaOH溶液，开关闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，丙中溶液的pH将 。 (5)某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图)。若用于制漂白液，a为电池的 极，电解质溶液最好用 。若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用 作电极。阳极反应的电极方程式为 。                         【答案】(1)CH3OH-6e-+8OH-=＋6H2O (2) 阳极 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 (3) 1.16 1 (4) 减小 增大 (5) 负 饱和食盐水 铁(Fe) Fe-2e-=Fe2+ 【分析】甲池为燃料电池，通入甲醇电极为负极，通入氧气电极为正极，则乙池中石墨电极为阳极，银电极为阴极，丙池中左边电极为阳极，右边电极为阴极。 【详解】（1）甲池燃料电池的负极失电子，发生氧化反应，反应为CH3OH-6e-+8OH-=＋6H2O； （2）根据分析知，乙池石墨电极的名称为阳极；乙池中阳极反应为：2H2O -4e-= O2↑+4H+，阴极反应为：2Cu2++4e-=2Cu，则电解总反应的化学方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4； （3）甲池中根据电极反应：，所以消耗224 mL（标准状况下，则转移电子，丙装置中也转移电子，在阴极上是氢离子放电，减小的氢离子，生成的氢氧根离子是，根据，所以理论上最多生成氢氧化镁质量是固体；根据乙池中阳极反应，2H2O -4e-= O2↑+4H+，则生成氢离子，氢离子浓度为，该溶液的pH=1； （4）根据甲池的总反应式，2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，氢氧化钾溶液消耗，可以得到甲中溶液的pH将减小，丙中总反应为水电解生成氢气和氧气，氢氧化钠的浓度增大，则溶液的pH将增大； （5）若用于制漂白液，则氯气应在B极，A为电池的阴极，生成氢氧化钠，与向上移动的氯气制得产品，则a为电池的负极，电解质溶液最好用饱和食盐水；若用于制，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用铁做电极材料，铁在阳极失去电子生成亚铁离子，与阴极生成的氢氧根离子反应即可得到氢氧化亚铁沉淀，阳极反应的电极方程式为Fe-2e-= Fe2+。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$