第一章 化学反应与能量转化 同步习题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 同步习题 一、单选题 1．乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A．铅电极连接电源正极，发生氧化反应 B．阳极区，Br2是氧化剂，把乙二醛氧化成乙醛酸 C．双极膜中间层中的OH-在外电场作用下向石墨电极方向迁移 D．外电路中迁移2mol电子，理论上能制得2mol乙醛酸 2．电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属的方法。下列叙述错误的是 A．电镀铜时，只能选用氯化铜溶液作电解质溶液 B．镀层金属通常是在空气或溶液里不易起变化的金属或合金 C．电镀的方法可以应用在铜的精炼上 D．电镀的主要目的之一是使金属增强抗腐蚀的能力 3．电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作时将化学能转化为电能 B．电极与电源负极相连接 C．电解时a极电极反应式： D．电解生成时，理论上有从a极室通过质子交换膜进入极室 4．一种酸性燃料电池酒精检测仪(如图所示)，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法错误的是 A．Pt2为该电池的正极 B．电池总反应为C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O C．该电池工作时，电子从Ptl经电解质溶液流向Pt2 D．每消耗1mol O2，有4mol H+从负极区移向正极区 5．由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为。下列说法错误的是 A．b室为该原电池的正极区 B．a室发生的电极反应式为 C．放电过程中，通过质子交换膜由b室移向a室 D．其他条件不变，向溶液中加入适量硫酸能增大电流强度 6．HCl与氧气在催化剂加热条件下可产生气态产物：4HCl＋O22Cl2＋2H2O，已知某些化学键的键能数据如下表： 化学键 H-Cl O=O Cl-Cl H-O 键能/KJ·mol-1 431 498 243 463 该反应的热化学方程式正确的是 A．4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－116kJ·mol－1 B．4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝+116kJ·mol－1 C．4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2Og)ΔH＝－116kJ·mol－1 D．2HCl＋O2(g)=Cl2(g)＋H2OΔH＝－58kJ·mol－1 7．燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。 注：质子交换膜只允许通过。 下列说法不正确的是 A．通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中减小 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 8．锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)。下列说法正确的是 A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动 B．充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C．放电时，负极反应为：Zn+2OH–−2e–=Zn(OH)2 D．放电时，电路中通过4mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况) 9．下列因果关系说法合理的是 A．Mg的金属活动性强于Al，所以Mg、Al作电极的原电池中，Mg为负极，Al为正极 B．浓硫酸能氧化Cu单质而稀硫酸不能，说明稀硫酸没有氧化性 C．HCl的酸性强于H2S的，原因是Cl的非金属性强于S的 D．过氧乙酸(CH3COOOH)与H2O2都包含“-O-O-”结构，所以两者均具有较强的氧化性 10．下列说法正确的是 ①伴有能量变化的过程都是化学变化 ②化学反应一定有能量变化，主要是由化学键变化引起的 ③吸热反应需要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生 ④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的状态、物质的量有关 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 11．所给图示与对应的叙述不相符的是 A．图1：某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应的能量变化 B．图2：探究温度对化学平衡的影响 C．图3：探究不同催化剂对同一反应的反应速率的影响 D．图4：探究温度对氢氧化钙溶解度的影响 12．金属钾的冶炼可采用如下方法：2KFCaC2CaF22K2C，下列有关说法合理的是 A．该反应的氧化剂是KF，氧化产物是K B．该反应能说明C的还原性大于K C．电解KF水溶液不可能制备金属钾 D．CaC2、CaF2均为离子化合物，且阴、阳离子个数比均为2：1 13．如图为电解装置示意图。下列电解目的不能实现的是 选项 电极材料 电解质溶液 电解目的 A a.铜，b.碳棒 饱和食盐水 制取、和 B a.银，b.铁 溶液 铁上镀银 C a.粗铜，b.精铜 溶液 电解精炼铜 D a.碳棒，b.铜 稀溶液 制取少量和 A．A B．B C．C D．D 14．已知：①， ②， 下列有关说法正确的是 A．向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的乙二酸，反应中的能量变化如图所示 B． C．氢气的燃烧热 D．和分子中的化学键断裂时所吸收的总能量大于形成分子中的化学键所释放的总能量 15．一定条件下，化学反应的能量变化如图所示，则下列说法错误的是    A．该反应是放热反应 B．该条件下，断裂2molH-Cl键时需要吸收ykJ的能量 C．该条件下，1mol和1mol完全反应生成2molHCl，放出kJ的能量 D．2mol的总能量高于1mol和1mol的总能量 二、填空题 16．（1）比较下列各组热化学方程式中△H的大小关系： ①S（s）+O2（g）═SO2（g）△H1 S（g）+O2（g）═SO2（g）△H2 △H1 △H2（填＞＜或“=”，下同）； ②CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1 CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2 △H1 △H2； ③4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1 4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O2（s）△H2 △H1 △H2 （2）已知H2(g)+1/2O2(g)=2H2O(g)，反应过程中能量变化如下图：请回答下列问题： ①图中a，b分别代表什么意义？ a. ；b. 。 ②该反应是 反应（填“吸热”或“放热”）， △H （填“< 0”或“> 0”）。 17．装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： (1)B极是电源的 极，C极的电极反应式为 ，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐 (填“变深”或“变浅”)。(已知氢氧化铁胶粒带正电荷) (2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为 。 (3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“铜”或“银”)。常温下，当乙中溶液的时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为 g。 (4)甲装置中发生反应的化学方程式为 ；乙装置中发生反应的离子方程式为 。 18．电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液； X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ①电解池中X极上的电极反应式为 ； ②Y电极上的电极反应式为 。 (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液选用硫酸铜溶液，则： ①X电极的材料是 ，电极反应式为 ； ②Y电极的材料是 ，电极反应式为 。 19．氮的化合物广泛应用于工业、航天、医药等领域。 （1）氨气可作为脱硝剂，在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3，在一定条件下发生反应：6NO（g）+ 4NH3（g）5N2（g）+6H2O（g）。该反应已达到平衡状态的标志是 。 a 反应速率v（NO）= v（H2O） b 容器内压强不再变化 c 容器内 N2的物质的量分数不再变化 d 容器内 n（NO）∶n（NH3）∶n（N2）∶n（H2O）= 6∶4∶5∶6 e 12 mol N-H 键断裂的同时生成 5 mol N≡N 键 f 混合气体的平均相对分子质量不再改变 （2）肼（N2H4）是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键的键能如下： 化学键 O—H N—N N—H O=O N≡N 键能kJ•mol-1 467 160 391 498 945 则1 mol N2H4在氧气中完全燃烧的过程中 （填“吸收”或“放出”）的能量为 kJ。 （3）一定条件下，在 5 L密闭容器内，反应 2NO2（g）N2O4（g），NO2的物质的量随时间变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n（NO2）/mol 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 ①用 N2O4 表示 0～2 s 内该反应的平均速率为 mol•L-1•s-1。在第 5s 时，NO2的转化率为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 a 升高温度            b 恒容时充入He（g） c 恒压时充入He（g）     d 恒容时充入NO2 （4）已知：2N2O = 2N2+O2。不同温度（T）下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示（图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间），则T1 T2（填“>”、 “=”或“<”）。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，此时体系压强p= （用p0表示）。 20．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 (1)下图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置，关闭止水夹，观察到导管中液柱 （填“缓慢上升”或“缓慢下降”），下列措施中不能更快更清晰观察到现象的是 （填序号）。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 C．换成更粗的导管，水中滴加红墨水 (2)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，完成表格空白（已知铁氰化钾溶液遇亚铁离子显蓝色，常用于亚铁离子的检验）； 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极附近生成 然后再滴加2-3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为① 根据以上实验探究，试判断② （填“a”或“b”）为负极，该点铁钉腐蚀更严重。这种腐蚀属于③ （填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”）。 (3)用如图装置防止铁电极的腐蚀（烧杯中均为食盐水），X极的电极材料应是 （填“锌”或“银”）。 21．燃料电池是很有发展前途的新的动力电源，氢氧燃料电池因其绿色环保、能量转换率高而备受关注。通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题： (1)在碱式介质中，负极反应的物质为 ，正极反应的物质为 碱式电池的电极反应：负极： ，正极： 。电解质溶液pH的变化 (填“变大”，“变小”，“不变”)。 (2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之，下列不正确的是_____。(单选) A．太阳光催化分解水制氯气比电解水气氢气更为科学 B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C．以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D．以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 (3)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为： ①该电池放电时正极反应式为 。 ②放电时每转移3mol电子，正极有 mol被还原。 (4)铅蓄电池因其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低康，当前在燃油车上应用依然占主导地位，电池反应式为：，下列有关说法正确的是_____。(双选)    A．Pb为电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为： B．铅蓄电池放电时，正、负电极质量均增大 C．铅蓄电池放电时，定向移动去极 D．放电过程中，正极区附近pH减小 22．电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。 (1)是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产。 ①阳极上铁被氧化生成高铁酸根，阴极上电极反应为 。 ②理论上通电一段时间，生成 。 ③右侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a% b%(填“”或“”)。 (2)如图是一种用电解原理来制备，并用产生的处理废氨水的装置。 ①用活性炭代替石墨棒的优点是 ； ②惰性电极吸附生成，其电极反应式为 ； ③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理废氨水中溶质(以计)的质量是 g。 23．石墨烯锂离子电池可在-30~80℃环境下工作，充电效率是普通充电产品的24倍。它是一种新型二次电池。其工作原理如图所示。 电池反应式为。 请回答下列问题： (1)放电时，负极上反应的物质为 ，LiCoO2电极的电极反应式为 。 (2)充电时，Li+向 (填“石墨烯”或“LiCoO2”)移动，转移0.5mol电子理论上阴极材料质量增加 g。 24．(Ⅰ)合金是生活中常用的材料，请回答下列问题： (1)生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，含碳量在2％～4.3％的称为 。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是 ； (2)钢铁的腐蚀给社会造成的损失是巨大的，所以采取各种措施防止钢铁的腐蚀是十分必要的，请列举三种防止钢铁腐蚀的方法 ； (3)青铜的主要合金元素为 ，黄铜的主要合金元素为 ： (4)储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料。如镧镍合金，它吸收氢气可结合成金属氢化物，其化学式可近似地表示为(中各元素化合价均可看作是零)，它跟可组成镍氢可充电电池：，该电池放电时，负极反应是 。市面上出售的标称容量为2000 mA h的1节镍氢电池至少应含有镧镍合金 g(已知1法拉第电量为96500库仑或安培·秒)。 (Ⅱ)有机化合物与生活息息相关。请回答下列有关问题： (5)棉花、蚕丝、小麦主要成分分别为 、 、 ，它们蕃都属于天然有机高分子化合物； (6)味精是烹饪常用的调味品，其主要成分的化学名称为 ； (7)解热镇痛药阿司匹林主要成分的结构简式为 。 25．2023年7月28日，第31届世界大学生运动会在四川省成都市盛大开幕。已知： 物质 甲烷CH4 乙烷C2H6 丙烷C3H8 H2 燃烧热△H/(kJ/mol) -890.3 -1559.8 -2219.9 -285.8 回答下列问题： (1)火炬“蓉火"采用了生物质丙烷为燃料。 ①写出表示丙烷气体燃烧热的热化学方程式： 。 ②生物质丙烷由秸秆、稻壳、玉米芯等废弃物合成而来，与传统来自天然气加工和石油提炼的丙烷相比，其优点是 。 (2)火炬“蓉火”通过优化燃料喷注和空气掺混等方式，减少了燃料的使用量，其原因是 。 (3)我国科学家将甲烷无氧偶联制备乙烷和氢气，根据以上数据，计算该反应2CH4(g)=C2H6(g)+H2(g)的△H= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．乙二酸的分子式为C2H2O4，乙醛酸的分子式为C2H2O3，碳原子的化合价由乙二酸的+3价变为乙醛酸的+2价，化合价降低得到电子发生还原反应，则铅电极与电源负极相连，为电解池的阴极，A项错误； B．石墨电极为电解池的阳极，阳极失去电子化合价升高，乙二醛的分子式为C2H2O2，碳原子的化合价为+1价，则Br2是氧化剂把乙二醛氧化成乙醛酸，B项正确； C．阴离子向阳极移动，则氢氧根离子向石墨电极移动，C项正确； D．阴极电极反应式为：，阳极的电极反应式：2Br--2e-=Br2;，整个电路中电荷守恒，外电路中迁移2mol电子，阳极上产生1mol的乙醛酸，阴极上产生1mol的乙醛酸，理论上能制得2mol乙醛酸，D项正确； 答案选A。 2．A 【详解】A．电镀铜时，可以选用可溶性铜盐作电解质溶液，不一定要选用氯化铜溶液，故A错误； B．电镀的主要目的之一是使金属增强抗腐蚀的能力，镀层金属通常是在空气或溶液里不易起变化的金属或合金，故B正确； C．电镀和精炼铜都是电解原理的应用，都是在阴极上析出金属，故C正确； D．电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属的方法，电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属的方法，故D正确； 故选A。 3．C 【详解】A．该装置为电解池，工作时将电能能转化为化学能，故A错误； B．电极上水转化为氧气，氧元素的化合价升高，发生氧化反应，作阳极，与电源正极相连接，故B错误； C．电解时a极上氧气得到电子转化为过氧化氢，发生的电极反应式：，故C正确； D．电解生成时，理论上有从b极室通过质子交换膜进入a极室，故D错误。 答案为：C。 4．C 【分析】该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应； 【详解】A．根据分析可知，氧气在Pt2电极发生还原反应，Pt2为该电池的正极，故A正确； B．电池总反应为C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O，故B正确； C．电子只能沿着导线移动，故C错误； D．每消耗1mol O2，转移4mol电子，根据电荷守恒，则有4mol H+从负极区移向正极区，故D正确； 答案选C。 5．C 【分析】以氨硼烷电池工作时的总反应为：可知，左侧通入电极为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为：；右侧所在电极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为：。 【详解】右侧所在电极为正极，发生得电子的还原反应，b室为该原电池的正极区，故A正确； B．左侧通入电极为负极，a室为该原电池的负极区，电极反应为：，故B正确； C．原电池中阳离子移向正极，电池工作时，通过质子交换膜向正极移动，由a室移向b室，故C错误； D．右侧为正极得到电子发生还原反应，电极反应式为，反应条件为酸性，所以向溶液中加入适量硫酸，能增强的氧化性、增大电流强度，故D正确； 故选：C。 6．C 【详解】反应的化学方程式为：4HCl+O22Cl2 +2H2O，焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=(431kJ/mol×4+498kJ/mol)-(243kJ/mol×2+463kJ/mol×4)=-116kJ/mol，故热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-116kJ/mol，故选C。 7．B 【分析】由图可知，b电极铵根离子生成氮气，说明铵根离子被氧化，为原电池负极，电极反应式为；，则a为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+4e－+4H+＝2H2O，据此进行解答。 【详解】A．原电池中，阳离子移向正极，即H+通过质子交换膜向a极室迁移，故A正确； B．a为正极，电极反应为：O2+4e－+4H+＝2H2O，转移4mol电子的同时有4molH+通过质子交换膜向a极室迁移，但是由于有水生成，故工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度减小，但a极室中不变，故B错误； C．由上述分析可知，b的电极反应式为；，故C正确； D．b的电极反应式为；，a极反应为：O2+4e－+4H+＝2H2O，故总反应为：，故D正确； 故选B。 8．D 【详解】A．充电时，电解池“异性相吸”，则电解质溶液中K+向阴极移动，故A错误； B．充电时，2Zn(OH) =2Zn+O2+4OH–+2H2O，则电解质溶液中c(OH–)逐渐增大，故B错误； C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–−2e–= Zn(OH)，故C错误； D．放电时，正极反应式为：O2+4e–+2H2O=4OH–，电路中通过4mol电子，消耗氧气1mol即体积为22.4L(标准状况)，故D正确。 综上所述，答案为D。 9．D 【详解】A．若原电池中电解质为盐酸、稀硫酸等，则Mg为负极，Al为正极，若原电池中电解质为碱，则Mg为正极，Al为负极，A不正确； B．加热条件下，浓硫酸能氧化Cu单质而稀硫酸不能，说明稀硫酸没有强氧化性，但铁、铝等较活泼金属与稀硫酸反应时，稀硫酸也能表现出氧化性，B不正确； C．HCl和H2S都为无氧酸，无氧酸的酸性与非金属性不成正比关系，C不正确； D．过氧乙酸(CH3COOOH)与H2O2都包含“-O-O-”结构，过氧链中的氧元素都表现-1价，在反应中易获得电子，所以两者均具有较强的氧化性，D正确； 故选D。 10．D 【详解】①伴有能量变化的过程可能是化学变化，也可能是物理过程，如水气化吸热，伴有能量变化，但属于物理变化，故①错误； ②化学反应的本质是旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成放出能量，所以反应过程中一定伴随能量的变化，故②正确； ③吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应是吸热反应，常温下可发生；放热反应有时也需要加热才能进行，如铝热反应，故③错误； ④反应物的状态不同则其所具有的总能量不同；反应物的质量不同，则反应中的能量变化也不同，故④正确； 说法正确的有②④，答案选D。 11．A 【详解】A．该反应反应物能量高于生成物能量，是放热反应，A不相符； B．探究温度对化学平衡的影响，冷热水对照实验，通过观察烧瓶内颜色变化判断化学平衡随温度变化的移动方向，B相符； C．其它条件均相同，两支试管对照，观察Mn2+和Cu2+对H2O2分解产生气泡快慢的影响，探究不同催化剂对同一反应的反应速率的影响，C相符； D．通过试管内稀盐酸与镁片反应放出热量影响烧杯中饱和石灰水的温度，观察是否有沉淀析出探究温度对氢氧化钙溶解度的影响，D相符； 故选A。 12．C 【分析】该反应中钾元素的化合价由+1价降为0价被还原，碳元素的化合价由-1价升高到0价被氧化。 【详解】A．由分析可知钾元素发生还原反应，故该反应的氧化剂是KF，还原产物是K， 氧化产物是C，A错误； B．氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，该反应的还原剂是CaC2，还原产物是K，不能说明C的还原性大于K，B错误； C．电解KF水溶液时，阴极为阳离子H+放电，阳极是阴离子为OH-放电，不可能生成金属钾，C正确； D．CaC2、CaF2均为离子化合物，CaF2中阴、阳离子个数比均为2：1，CaC2中阴、阳离子个数比为1：1，D错误； 答案选C。 13．A 【分析】由图可知，该装置为电解池，且a端接电源正极，为电解池的阳极，b为阴极。 【详解】A．铜作阳极，自身放电产生Cu2+，此时溶液中Cl-无法放电，故不能得到氯气，A符合题意； B．镀银时，Fe为镀件，Ag为镀层金属，镀件作阴极被保护，则阳极为银，阴极为铁，电解质为AgNO3溶液，故B可以实现，不符合题意； C．电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐，故C可以实现，不符合题意； D．碳棒为阳极，铜作阴极，则此时阳极H2O电离出的OH-放电生成O2，阴极为H2O电离出的H+放电生成H2，故D可以实现，不符合题意； 故答案选A。 14．A 【详解】A．乙二酸属于弱酸，其电离是吸热过程，向含0.1molNaOH的溶液中加入500mL0.1mol/L乙二酸(HOOC-COOH)，放出的热量小于5.73kJ，故A正确； B．钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀时放热，所以H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)生成1molH2O(l)时，即，故B错误； C．H2O(g)→H2O(l)是放热过程，，则氢气的燃烧热，故C错误； D．根据，可知此反应为放热反应，2molH2(g)和1molO2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量小于形成2molH2O(g)分子中化学键所释放的总能量，故D错误； 答案为A。 15．D 【详解】A．根据反应物和生成物能量比较可知，该反应为放热反应，故A正确； B．结合能量变化图可知，断裂2molH-Cl键时需要吸收ykJ的能量，故B正确； C．1mol和1mol反应断键需吸收xkJ能量，生成2molHCl成键可放出ykJ能量，所以放出kJ的能量，故C正确； D．根据反应物和生成物能量比较可知，2mol的总能量低于1mol和1mol的总能量，故D错误； 答案选D。 16． ＞ ＜ ＜ 活化能 反应热 放热 ＜ 【详解】（1）①固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多，但反应热为负值，所以△H1＞△H2；②水由气态变成液态，放出热量，所以生成液态水放出的热量多，但反应热为负值，所以△H1＜△H2； ③a.4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1 ； b.4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H2 ； 根据盖斯定律由a-b得反应：4Al（s）+2Fe2O3（s）=2Al2O3（s）+4Fe（s）△H =△H1-△H2，铝热反应放热，所以△H1-△H2＜0，即△H1＜△H2；（2）①a是由分子转化为原子过程所需的能量，为活化能。b为反应物与生成物的能量差，为反应热；②由图象可知，反应物的能量比生成物的能量高，多余的能量会以热能形式释放，故为放热反应。放热反应△H＜0。 点睛：本题考查反应中能量变化以及盖斯定律的应用、焓变大小的比较。注意看懂能量变化图。结合放热反应和吸热反应的概念进行判断。 17．(1) 负 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 变浅 (2)1:2:2:2 (3) 铜 5.4 (4) 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 【分析】将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极附近溶液显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F极是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B是电源的负极。 【详解】（1）由分析可知，B是电源的负极，C为电解池的阳极，阳极水失电子生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；氢氧化铁胶粒带正电荷，向电解池的阴极移动，X为电解池的阳极，则阳极附近的颜色逐渐变浅。 （2）C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：2H2O-4e-=O2↑+4H+、Cu2++2e-=Cu、2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O+2e-=2OH-+H2↑，当各电极均只有一种单质生成时，假设转移电子均为1mol时，生成单质的物质的量量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1:2:2:2。 （3）由分析可知，H为阴极，电镀时，镀件作阴极、镀层金属作阳极，因此若用丙装置给铜件镀银，则H应该是铜；常温下，乙中溶液的c(OH-)=0.1mol/L，溶液的体积为500mL，则n(OH-)=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，根据电极反应式2H2O+2e-=2OH-+H2↑可知，转移电子的物质的量为0.05mol，根据镀银的阴极反应式：Ag++e-=Ag可知，生成银的质量为0.05mol×108g/mol=5.4g。 （4）甲装置中，C、D电极发生的电极反应分别为：2H2O-4e-=O2↑+4H+、Cu2++2e-=Cu，因此甲装置中发生反应的化学方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；乙装置中，E、F电极发生的电极反应分别为：2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因此乙装置中发生反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。 18．(1) 2H2O+e-=2OH-+H2↑ 2Cl-- e-=Cl2↑ (2) 纯铜 Cu2+ + 2e-=Cu 粗铜 Cu - 2e-=Cu2+、Zn - 2e-=Zn2+ 【详解】（1）若X、Y都是惰性电极，电解液是饱和NaCl溶液，则Y接正极，是阳极，X接负极，是阴极； ①电解池中X极上是水中的氢放电，电极反应式为2H2O+e-=2OH-+H2↑； ②Y电极上是氯离子放电，电极反应式为2Cl-- e-=Cl2↑； （2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液选用硫酸铜溶液，粗铜做阳极，纯铜做阴极，故①X电极是阴极，材料是纯铜，电极反应式是Cu2+ + 2e-=Cu；②Y电极接正极，是阳极，材料是粗铜，粗铜中可能含锌、铜、银等，故电极方程式是Cu - 2e-=Cu2+、Zn - 2e-=Zn2+； 19． b、c、f 放出 591 0.0015 87.5% ad > 1.25p0 【分析】(1)可逆反应达到平衡时，同物质的正逆反应速率相等，各组分的浓度，含量保持不变，由此衍生出其他的一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明达到平衡； (2)根据反应热=反应物键能和-生成物键能和计算，根据焓变的正负确定吸放热； (3)根据速率的定义式计算，结合速率比等于化学计量数之比分析，转化率等于变化量比起始量；考虑速率的影响因素要判断条件的增减，一般升温，增大浓度都会提高反应速率； (4)其他条件相同时，温度越高反应速率越快，达到平衡时间短；根据压强之比=气体的物质的量之比计算。 【详解】(1)a、该反应达到平衡状态时，v(NO)正＝v(H2O)逆，故a错误； b、该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，当反应达到平衡状态时，容器内压强不随时间的变化而变化，所以能判断反应是否达到平衡状态，故b正确； c、容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不在改变，故c正确； d、物质的量之比与起始量和转化量都有关，不能说明正逆反应速率相等或者浓度不变，故d错误； e、12molN−H 键断裂的同时生成5molN≡N键均表示正反应速率，故e错误； f、该反应混合气体的总质量不变，总物质的量在变化，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当不变时达到平衡状态，故f正确； 故答案为：b、c、f； (2) N2H4在氧气中完全燃烧的反应方程式为：N2H4（g）+ O2（g）=N2（g）+2H2O（g），根据反应热=反应物的键能和-生成物的键能和，得:=E(N-N)+4E(N-H)+ E(O=O)-E(N≡N) -4E(H-O)= ()kJ/mol =-591kJ/mol，<0，该反应为放热反应，1 mol N2H4在氧气中完全燃烧放出591kJ的热量，故答案为：放热；591kJ； (3)①由表格数据可知2s内，，则，在第 5s 时，NO2的转化率为，故答案为：0.0015；87.5%； ②a.升高温度可以提高活化分子百分数，增加有效碰撞次数，加快反应速率； b.恒容时充入He（g），对反应物和生成物的浓度无影响，对速率不影响； c.恒压时充入He（g），容器体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小； d.恒容时充入NO2，增大了反应物的浓度，加快反应速率； 故答案为：ad； (4)由图象可知，当压强一定时，T1对应的半衰期比T2对应的半衰期要短，说明T1条件下反应速率快，而其他条件相同时温度越高反应速率越快，因此T1>T2；设N2O起始物质的量2mol，则t1时，消耗1mol N2O，产生1mol N2和0.5molO2，此时气体的总物质的量为：2.5mol，根据压强比=气体物质的量之比，可得，此时压强p==1.25p0，故答案为：>；1.25p0； 20．(1) 缓慢上升 C (2) b 电化学腐蚀 (3)锌 【详解】（1）钢铁发生吸氧腐蚀会使试管内压强减小，故观察到导管种种液柱缓慢上升： A．用纯氧气代替试管内空气，氧气浓度大，反应速率加快，故A不符合题意； B．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，形成更多的原电池，加快腐蚀速度，故B不符合题意； C．换成更粗的导管，水中滴加红墨水，液面上升不明显，故C符合题意； 综上所述，答案为C； （2）向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂，a点附近溶液出现红色，说明a点反应生成了氢氧根，因此a点电极反应为；然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液，b点周围出现蓝色沉淀，说明b点生成了亚铁离子，亚铁离子迅速与铁氰化钾溶液反应，因此b点电极反应为，沉淀的化学式为；b点发生氧化反应，为负极；一般电化学腐蚀比化学腐蚀更快，故根据该点铁钉腐蚀更严重，可得为电化学腐蚀。 （3）如图为牺牲阳极的阴极保护法，故X极应为比铁更活泼的金属单质，如锌。 21．(1) H2 O2 H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 (2)C (3) +3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- 1 (4)BC 【分析】(3)放电时，Zn作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正极上得电子发生还原反应生成Fe(OH)3，电极反应式为+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-。 (4)放电时，Pb作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为；作正极，得电子发生还原反应，电极反应式为。 【详解】（1）在碱式介质中，通入H2的一极作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；通入O2的一极作正极，得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；总反应为2H2+O2=2H2O，由于反应生成水，氢氧根的浓度减小，电解质溶液的pH变小；故答案为：H2；O2；H2-2e-+2OH-=2H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-；变小。 （2）A．太阳光催化分解水制氢气能节约电能，比电解水气氢气更为科学，A正确； B．氢氧燃料电池作为汽车动力，产物为水不产生污染，更能保护环境，B正确； C．氢氧燃料电池中，以稀H2SO4、KOH为介质，负极电极反应式分别为H2-2e-=2H+和H2-2e-+2OH-=2H2O，二者反应式不相同，C错误； D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同，均为2H2+O2=2H2O，D正确； 故选C。 （3）①放电时，正极上得电子发生还原反应生成Fe(OH)3，电极反应式为+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-； ②由总反应式可得关系式～3e-，则放电时每转移3mol电子，正极有1mol 被还原。 （4）A．放电时，Pb作负极，失电子发生氧化反应，电极方程式为，A错误； B．放电时，Pb作负极，电极反应式为，作正极，电极反应式为，故正、负电极质量均增大，B正确； C．放电时，Pb作负极，作正极，移向正极即极，C正确； D．放电时，正极反应式为，消耗H+同时生成水，正极区附近pH增大，D错误； 故选BC。 22．(1) 阴 ＜ (2) 反应物间的接触面积大，反应速率快 17 【分析】Fe电极失去电子，Fe电极作阳极，电极反应式为，阴极区发生的电极反应为； 【详解】（1）①阴极上水电离的氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：； ②Fe电极与电源正极相连为电解池的阳极，发生氧化反应。Fe由0价升高至+6价，1molFe失去6mol电子 ，电极反应为：，结合阴极的电极反应可知，当同样转移6个电子时可以生成3个氢气分子，则生成； ③阳极消耗，故右侧离子交换膜为阴离子交换膜；在阴极区得到电子发生还原反应生成和，通过左侧阳离子交换膜移向阴极区，所以阴极区氢氧化钠溶液浓度a%＜b%； （2）①活性炭表面积较大，则用活性炭代替石墨棒的优点是：反应物间的接触面积大，反应速率快； ②Ir-Ru 惰性电极为阴极，吸附 O2得到电子发生还原反应生成H2O2，其电极反应式为； ③氨气被氧气氧化生成氮气，4NH3＋3O2=2N2＋6H2O中，4mol氨气参与反应转移12 mol电子，因此转移3 mol电子，最多可以处理NH3的物质的量为1 mol，其质量为17 g。 23．(1) (2) 石墨烯 3.5 【解析】(1) 根据电池反应式可知，失去电子，生成Li+和C6，则负极上放电物质为；LiCoO2为正极，正极发生还原反应，电极反应为。 (2) 充电时，石墨烯为阴极，Li+移向阴极(石墨烯)；阴极电极反应式为，转移0.5mol电子理论上阴极材料质量增加。 24．(1) 生铁 铬和镍 (2)在钢铁的表面喷涂油漆；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行发蓝处理；在钢铁器件上附着一种更易失电子的金属或合金 (3) Sn Zn (4) LaNi5H6 + 6OH--6e-=LaNi5+ 6H2O 5.4 (5) 纤维素 蛋白质 淀粉 (6)谷氨酸单钠盐(或2-氨基戊二酸单钠盐) (7) 【详解】（1）生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，含碳量在2％～4.3％的称为生铁；不锈钢主要成分是铁，合金元素主要是铬和镍；故答案为生铁；铬和镍； （2）防腐的主要目的是阻止金属失电子，发生氧化反应；因此防止钢铁腐蚀的方法：在钢铁的表面喷涂油漆；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行发蓝处理；在钢铁器件上附着一种更易失电子的金属或合金；故答案为在钢铁的表面喷涂油漆；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行发蓝处理；在钢铁器件上附着一种更易失电子的金属或合金； （3）青铜的主要元素为铜，主要合金元素为Sn；黄铜的主要合金元素为Zn；故答案为Sn；Zn； （4）电池放电时为原电池，充电时为电解池；该电池放电时，LaNi5H6 失电氧化发生反应子，负极极反应为：LaNi5H6+ 6OH-- 6e-=LaNi5+6H2O；因为1mol电子转移时所通过的电量为1法拉第，1法拉第电量为96500库仑或安培秒，则2000mA•h的1节镍氢电池则要转移(2000×)×10-3mol电子，又根据阴极反应LaNi5+6e﹣+6H2O═LaNi5H6+6OH﹣，所以1mol镧镍合金转移6mol电子，所以2000mAh的1节镍氢电池则要镧镍合金的质量为(2000×)×10﹣3××(139+59×5+6)g/mol=5.4g；故答案为LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O；5.4； （5）棉花、蚕丝、小麦主要成分分别为纤维素、蛋白质、淀粉；故答案为纤维素、蛋白质、淀粉； （6）味精是烹饪常用的调味品，其主要成分的化学名称为谷氨酸单钠盐(或2-氨基戊二酸单钠盐)；故答案为谷氨酸单钠盐(或2-氨基戊二酸单钠盐)； （7）解热镇痛药阿司匹林主要成分的结构简式为；故答案为。 25．(1) C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l)  △H= -2219.9 kJ/mol 生物质丙烷可以实现废物利用(或减少了化石燃料的使用等其他说法) (2)以上措施增加了燃料与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧，放热更多 (3)+65 kJ/mol 【详解】（1）①根据表格中数据可知，丙烷气体燃烧热的热化学方程式为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l)  △H= -2219.9 kJ/mol； ②秸秆、稻壳、玉米芯等废弃物可以循环使用，且天然气和石油不可再生，故答案为：生物质丙烷可以实现废物利用(或减少了化石燃料的使用等其他说法)； （2）保证燃料的充分燃烧可以提高燃烧效率，故答案为：以上措施增加了燃料与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧，放热更多； （3）根据表格中数据可知，①CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) ΔH= -890.3 kJ·mol-1 ②C2H6(g (g)+O2(g)=3H2O(l)+2CO2(g) ΔH= -1559.8 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)= H2O(l) ∆H3=-285.8kJ/mol, 根据盖斯定律可知，2①-②-③=2CH4(g)=C2H6(g)+H2(g)，则该反应的△H=2×(-890.3 kJ·mol-1)-(-1559.8 kJ·mol-1)-(-285.8kJ/mol)= +65 kJ/mol.。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$