第四章 化学反应与电能 单元卷 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

第四章 化学反应与电能 测试题 一、单选题（共20题） 1．利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是 A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处 B．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法 C．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法 D．若X为锌，开关K置于N处，对铁不能起到防护作用 2．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．2.24L乙烷和乙烯的混合气体中所含的分子数为0.1NA B．2.2g由D218O和T2O组成的混合物中含有的质子数为NA C．常温下，1LpH=1的HCl溶液中水电离出的H+数目为0.1NA D．铅酸蓄电池中，当正极质量增加9.6g时，电路中通过的电子数为0.2NA 3．关于原电池的下列说法中，正确的是 A．在正极上发生还原反应 B．化学性质较活泼的金属为正极 C．在外电路，电子流出正极 D．是由电能转化为化学能的装置 4．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A．0.1mol氧气与2.3g金属钠充分反应，转移的电子数为0.4NA B．电镀铜时，镀件上质量增加6.4g时，转移的电子数为0.2NA C．将0.1mol乙烷和0.1molCl2混合光照，生成一氯乙烷的分子数为0.1NA D．0.2mol/L的NaAlO2溶液中的数目小于0.2NA 5．化学与生活密切相关。下列说法不正确的是 A．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C．泡沫灭火器可用于一般的起火，但不适用于电器起火 D．水中的钢闸门连接电源的负极，可防止钢闸门被腐蚀 6．自嗨锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、食盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是 A．铁粉发生析氢腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间 B．硅藻土可增大反应物的接触面积 C．过程中形成微小原电池，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- D．使用后的发热包含有熟石灰属于有害垃圾 7．“暖宝宝”取暖片的材料中含有铁粉、水、活性炭、硅石、食盐等，它们组成一个原电池，在反应时释放出热量，铁粉在原电池中充当 A．负极 B．正极 C．阴极 D．阳极 8．我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯，装置示意图如下(阴离子交换膜只允许阴离子通过)：    已知：电解效率，下列说法不正确的是 A．电极a连接电源的负极 B．向电极b迁移 C．纳米Cu催化剂上发生反应： D．若乙烯的电解效率为60%，电路中通过1mol电子时，产生0.075mol乙烯 9．天津大学研究团队以KOH溶液为电解质，CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料，电催化合成偶氮化合物()的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法不正确的是 A．若用铅蓄电池作为电源，CoP极连接铅蓄电池的铅电极 B．离子交换膜是阴离子交换膜 C．偶氮化合物具有顺反异构体，合成1mol物质，需转移4mol电子 D．Ni2P电极反应式为RCH2NH2-4e-+4OH-= RCN+4H2O 10．如图为铜锌原电池示意图，下列说法不正确的是 A．该原电池中，铜为正极并且有气泡产生 B．该原电池中，电子由铜片经过导线流入锌片 C．该原电池工作一段时间后，溶液的酸性减弱 D．该原电池工作一段时间后，锌片质量减小 11．甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A．乙中X为阳离子交换膜 B．甲烷燃料电池负极电极反应式是 C．用丙装置给铜镀银，b应是Ag D．当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L（标准状况） 12．下列关于图所示原电池装置的叙述中，正确的是（    ） A．铜片是正极，电极上发生氧化反应 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．铜离子移向铜片被还原 13．用惰性电极电解溶液(足量)，一段时间后，加入下列哪种物质可使溶液恢复到原状况 A． B． C． D． 14．目前科学家发明了一种利用微生物进行脱硫、脱氮的原电池装置，其基本原理如图所示(图中隔膜为质子交换膜)。下列有关说法正确的是 A．a极的电极反应式为 B．H+从B室向A室迁移 C．电池工作时，线路中通过1mol电子，则在b极析出2.24LN2 D．若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在正极上 15．下列指定反应的离子方程式正确的是 A．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO+HCO B．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和(NH4)2Fe(SO4)2溶液以体积比1：2混合：Ba2++2OH-+SO+Fe2+=BaSO4↓+Fe(OH)2↓ C．用惰性电极电解CuCl2溶液：2Cl-+Cu2++2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑ D．在Na2S溶液中滴加NaClO溶液：S2-+ClO-+2H+=S↓+Cl-+H2O 16．如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中的腐蚀速率由快到慢的顺序为 A．②＞①＞③＞④＞⑤＞⑥ B．⑤＞④＞③＞①＞②＞⑥ C．⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥ D．⑤＞③＞②＞④＞①＞⑥ 17．下列关于原电池的叙述中正确的是（     ） A．原电池能将化学能转变为电能 B．原电池负极发生的电极反应是还原反应 C．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 18．锂­氟化碳电池稳定性很高。该电池的电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx=xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是    A．正极的电极反应式为CFx＋xe-＋xLi＋=xLiF＋C B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解质溶液可用氯化钠溶液代替 D．a极电势高于b极电势 19．在《科学》(Science)中的一篇论文中，圣安德鲁斯的化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液，并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型，这种实验电池在充放电100次以后，其电池容量仍能保持最初的95％。该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应，形成过氧化锂，其装置图如图所示。下列有关叙述正确的是 A．多孔的黄金作为正极，负极的电极反应式为Li-e-=Li+ B．DMSO电解液能传递Li+和电子，但不能换成水溶液 C．该电池放电时每消耗2mol空气，转移4mol电子 D．给该锂—空气电池充电时，金属锂接直流电源正极 20．下列说法中正确的是 A．在稀溶液中，H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)  △H =-57.3 kJ·mol-1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热大于57.3 kJ B．电解CuCl2溶液的方程式：CuCl2 =Cu2+ + 2Cl− C．使用催化剂虽不会改变反应的限度但会改变反应的焓变 D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)   △H1；2C(s)+O2(g)=2CO(g)   △H2，则△H1＞△H2 二、非选择题（共5题） 21．回答下列问题： (1)高铁酸钾(K2FeO4)的还原产物常常是Fe(OH)3，常常用于水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图是高铁电池的模拟实验装置。试回答下列问题： ①该电池放电时正极的电极反应式为 ； ②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向 (填“左”或“右”)移动。 ③上图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得高铁电池的优点有 。 (2)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，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是 ，A是 。 22．按要求科学表达下列化学用语： (1)含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学反应方程式： 。 (2)碱性锌锰电池总反应为：2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，写出负极电板反应 。 (3)氨在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮，写出其化学反应方程式 。 (4)根据下表提供的数据，写出往NaClO溶液中通入少量CO2的离子方程式 。 化学式 电离常数 HClO K1=3×10-8 H2CO3 K1=4.3×10-7      K2=5.6×10-11 23．海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，部分流程如图1。    请回答下列问题： (1)请写出海水淡化的两种方法： 、 。 (2)通入热空气吹出Br2，利用了Br2的 。(填序号) a．氧化性             b．还原性              c．挥发性 (3)操作Ⅰ用SO2水溶液吸收Br2，有关反应的离子方程式为 。 (4)写出操作Ⅱ通氯气后发生的离子方程式 。 (5)为使母液中的MgCl2转化为Mg(OH)2，从原料来源及经济效益角度考虑，试剂①最好选用 。 a．氨水          b．氢氧化钙                c．氢氧化钠 (6)操作Ⅲ的化学方程式为 。 (7)某研究性学习小组用如图2所示的装置模拟工业处理SO2，M、N均为惰性材料。    ①从物质变化的角度，该实验装置可用于制备 ，从能量变化角度，当看到 现象时，说明该实验装置同时获得了电能。 ②M极的电极反应式为 。 24．短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，A的单质是最轻的气体，A、C同主族，只有C是金属元素，B的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。 (1)C的原子结构示意图为 。 (2)化合物C2B2中阴、阳离子个数比为 ，其中含有的化学键类型为 。 (3)化合物CDB是家用消毒剂的主要成分，其水溶液显碱性。请用离子方程式说明该化合物水溶液呈碱性的原因是 。 (4)A单质、B单质和由A、B、C三种元素组成的化合物水溶液可以设计成一种燃料电池，该电池负极的电极反应式为 。 (5)往CD溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀后，再滴加碘化钠溶液，可观察到的现象是 ，其反应的离子方程式为 。 25．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，其中Z位于ⅦA族。请回答下列问题。 W Y X Z (1)W的原子结构示意图为 。能说明Z的非金属性比X的非金属性强的事实是 (举一例)。 (2)W、Y和氢3种元素所形成的一种化合物，其75%(体积分数)的溶液常用于医疗消毒，该化合物的结构简式为 。用化学方程式表示该化合物在中学实验室的一种用途 。 (3)电解NaZ水溶液时，阴极的电极反应式为 。工业上，以上述反应的阳极产物和Ca(OH)2为原料，制备漂白粉反应的化学方程式为 。 (4)已知：298K时，金属钠与Y2气体反应，生成1 mol Na2Y固体时，放出热量414 kJ；生成1 mol Na2Y2固体时，放出热量511 kJ。由Na2Y固体与Y2气体反应生成Na2Y2固体的热化学方程式为 。 参考答案： 1．A 2．B 3．A 4．B 5．A 6．A 7．A 8．D 9．C 10．B 11．D 12．D 13．B 14．D 15．B 16．C 17．A 18．A 19．A 20．A 21．(1) 右 左 使用时间长，工作电压稳定 (2) N2+8H++6e-=2 氯化铵 22． NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ/mol Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 4NH3+5O24NO+6H2O ClO-+H2O+CO2=+HClO 23．(1) 蒸馏法 电渗析法 (2)c (3)SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br- (4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (5)b (6)MgCl2(熔)Mg+Cl2↑ (7) 硫酸 电流表指针发生偏转 24． 1：2 离子键、非极性共价键(共价键) ClO-+H2O⇌OH-+HClO H2-2e－＋2OH-＝2H2O 白色沉淀变为黄色沉淀 AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq) 25．(1) 酸性强弱；HClO4＞H3PO4(或其他合理答案) (2) CH3CH2OH CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O (3) 2H+＋2e－＝H2↑ 2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (4)Na2O(s)＋O2(g)＝Na2O2(s)；△H＝－97 kJ/mol 学科网（北京）股份有限公司 $$