第1章 化学反应与能量转化 单元测试 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 单元测试 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．锌—空气电池(原理如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。已知该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是 A．该电池放电时，OH－向石墨电极移动 B．该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+ C．电池工作时，电子从Zn电极经电解质溶液流向石墨电极 D．氧气在石墨电极上发生还原反应 2．某电池的工作原理如图所示，阴离子交换膜只允许阴离子通过，总反应为：，下列说法正确的是 A．石墨为电池的负极 B．电子由电极经外电路流向石墨电极 C．极发生还原反应 D．负极发生反应 3．下列说法正确的是 A．石墨完全转化为金刚石时，要吸收热量，说明石墨比金刚石更稳定 B．能量守恒定律说明，必须从外界吸收能量后才表现出放热反应。 C．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化，且均表现为吸热或放热 D．化学反应是吸热还是放热取决于生成物具有的总能量 4．在下，与发生反应的能量变化如图所示。已知：。下列有关说法正确的是 A．过程Ⅰ为吸收了能量” B．键的键能为 C．正反应的活化能大于逆反应 D．全部分解为与时吸收的热量 5．用如图装置可将含有 、 、 、 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（　　） A．电解时精铜作阳极 B．电解后硫酸铜溶液浓度增大 C．电解后阳极减少的质量等于阴极增加的质量 D．电解后电解槽底部会形成含少量 、 等金属的阳极泥 6．神舟系列载人飞船的电源系统有太阳能电池帆板和镉镍蓄电池。其中镉镍电池的工作原理示意图如下(L为小灯泡，、为开关)，电池总反应为：。 下列说法正确的是（　　） A．镍镉电池可24小时全天候处于充电状态 B．镍镉电池放电时，电池外部电势：电极A电极B C．镍镉电池充电时，电极A附近碱性逐渐减弱 D．镍镉电池充电时，阳极反应式： 7．依据总反应设计成原电池，下列说法正确的是（　　）。 A．电解质溶液可选用硝酸 B．工作时溶液中向负极移动 C．负极反应为 D．原电池的正极材料可选择碳棒 8．关于下列各装置图的叙述错误的是（　　） A．用图①装置实现铁上镀铜，a极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液 B．图②装置盐桥中KCl的Cl－移向左烧杯 C．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护 D．图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量相同 9．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用．有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣．下列叙述正确的是（　　） A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗 B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C．每转移2mol e﹣，有232gAg2O被氧化 D．Zn是负极，Ag2O是正极 10．下面是有关化学能和热能的叙述，其中正确的是（　　） A．化学反应中不一定伴随着能量的变化 B．只要有能量变化的过程一定是化学反应 C．只要是加热才能发生的反应就一定是吸热反应 D．燃烧反应都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应 11．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（　　） A．泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火 B．用K2FeO4处理自来水，既可杀菌消毒又可除去悬浮杂质 C．误食重金属盐引起的人体中毒，可以喝大量的牛奶解毒 D．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 12．高铁电池是一种可逆电池，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列判断错误的是（　　） A．放电时，负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 B．充电时，阴极pH增大 C．放电时，若有6mol电子转移，则正极有10 mol OH一移向负极 D．充电时，阳极反应为Fe(OH)3+5OH-+3e-=FeO42-+4H2O 13．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，对下列反应：CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－11/2，H2SO4(浓)＋NaOH(aq)=1/2 Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－Q2 kJ·mol－1，HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－Q3 kJ·mol－1，上述反应均在溶液中进行，则下列Q1、Q2、Q3的关系正确的是（　　） A．Q2>Q3>Q1 B．Q2>Q1>Q3 C．Q1＝Q2＝Q3 D．Q2＝Q3>Q1 14．下列说法正确的是（　　） A．小苏打溶液中溶质的电离：NaHCO3Na++H++CO B．钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH- C．甲烷燃烧热的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-801.3kJ·mol-1 D．将盐酸与氨水的稀溶液混合后，生成1molH2O(l)，会放出QkJ的能量，对应的热化学方程式为：H+(ag)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-QkJ·mol-1 15．下列图示装置表示的实验中，没有发生氧化还原反应的是（　　） A．蔗糖中加入浓硫酸 B．番茄电池放电 C．漂白品红溶液 D．铁丝钝化 16．化学反应的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．断裂键和键能放出的能量 C．断裂键需要吸收ykJ的能量 D．的总能量高于1molA2和1molB2的总能量 17．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时b为负极；c、d相连时电流由d到c；b、d相连时b上有大量气泡产生；四种金属的活动性顺序为（ ） A．b>d>c>a B．d>a>c>b C．c>d>b>a D．a>b>c>d 18．某原电池的总反应是，该原电池的构成正确的是（　　） A． B． C． D． 19．用蒸馏法淡化海水消耗大量能源，成本很高。下图是一种较经济的电渗析法，从海水中得到淡水，下列说法正确的是（　　） A．乙处电极接电源的负极 B．丙处出来的为淡水 C．甲处发生氧化反应 D．丁处出来的液体中加入硝酸银溶液，没有沉淀 20．2023年12月我国大连化学物理研究所率先研究出镁锂双盐电池，工作原理如图所示，放电时b极转化关系为：。下列说法正确的是 A．该电池放电时，失去电子转化为并迁移到极 B．放电时正极反应式为 C．该电池电解质溶液需要加入氢氧化钠以提高电解质的导电性，降低电池内阻 D．该电池充电时，若通过电路转移电子的物质的量为，正负极质量变化正好相等 二、填空题 21．氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁． （1）水制取H2的常见原料，下列有关水的说法正确的是　 　 a．水分子是一种极性分子 b．H2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键 c．水分子空间结构呈V型 d．CuSO4•5H2O晶体中所有水分子都是配体 （2）氢的规模化制备是氢能应用的基础． 在光化学电池中，以紫外线照钛酸锶电极时，可分解水制取H2同时获得O2．已知钛酸锶晶胞结构如图所示，则钛酸锶的化学式为　 　 （3）氢的规模化储运是氢能应用的关键． ①准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高，是一种非常有前途的储氢材料．该材料中，镍原子在基态时核外电子排布式为　 　 ②氨硼烷化合物（NH3BH3）是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料．请画出含有配位键（用“→”表示）的氨硼烷的结构式　 　 ；与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是　 　 ；（写结构简式）． ③甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢，其原理是：甲酸盐在钌催化下会释放出氢气，产生的CO2被碳酸盐捕捉转变碳酸氢盐，碳酸盐又能催化转化为甲酸盐．已知HCO3﹣在水溶液中可通过氢键成为二聚体（八元环结构），试画出双聚体结构　 　 22．在化学反应中，随着物质的变化，化学能也发生改变，还可能伴随着不同形式的能量转化．已知：破坏1mol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量；破坏1/2mol氧气中的化学键需要吸收249kJ的能量；形成水分子中1molH﹣O键能够释放463kJ能量．下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化，请将图中①、②、③的能量变化的数值，填在右边的横线上． ①　 　KJ ②　 　 KJ ③　 　 KJ． 三、实验探究题 23．工业上通常采用N2（g）和H2（g）崔华成NH3（g）：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣92.4kJ•mol﹣1 （1）在一定温度下，若将10amolN2和30amolH2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得平衡时N2的转化率为60%，则该反应的平衡常数为　 　（用含a的代数式表示）．若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，判断平衡移动的方向是　 　（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）． （2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L．则NH3达到平衡时浓度的范围为　 　；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，则NH3起始时浓度的范围为　 　． （3）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表： 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1molN2、3molH2 2molNH3 4molNH3 平衡时数据 反应能量变化的绝对值（kJ） Q1 Q2 Q3 反应物转化率 a1 a2 a3 体系压强（Pa） p1 P2 P3 则Q1+Q2=　 　kJ；a1+a2　 　l（填“＜”“＞”或“=”•下同）：2p2　 　p3 （4）如图：A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2，将1molN2和3molH2通过K3充入B中，将2molN2和6molH2通过K1充入A中；起始时A、B的体积相同均为1L，达到平衡时，V（B）=0.9L；然后打开K2，一段时间又达到平衡时，B的体积为　 　L（连通管中气体体积不计）． 24．某校化学兴趣小组的同学为了探究原电池工作的原理，进行了如下系列实验，请你一起参与实验并分析实验结果后回答有关问题： （1）实验一中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计指针偏转，但较短时间内电流即明显减小．实验结束时测得锌片减少了3.94g，铜片增重了3.84g，则该原电池的工作效率是　 　（指参加原电池反应的锌占反应总量的百分数）． （2）实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了．解释锌失去的电子能不能持续通过导线流向铜极给Cu2+　 　． （3）实验三中盐桥中的K+流向　 　溶液（填ZnSO4或CuSO4），如果Zn的消耗速率为1×10﹣3 mol/s，则K+的迁移速率为　 　 mol/s． （4）实验四中，调节低压电源的电压到6V，并把其正、负极分别与上图装置中的两个碳电极相连接；接通电源，图示中的“+”连接到电源的正极上，“﹣”连接到电源的负极上，电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气，且制得的氢气与氧气的体积比为2：1，去掉电源，该装置就成为一只氢氧燃料电池，用带有一小灯泡的导线连接a、b，灯泡即可发亮．则下列说法错误的是 ． A．在电解KOH溶液制备H2和O2时，KOH的作用是增强溶液的导电性，一段时间后其浓度增大 B．当作为氢氧燃料电池时，c极发生氧化反应，d极发生还原反应 C．当作为氢氧燃料电池时，电解质溶液中的OH﹣向着d极移动 D．如将KOH溶液换成稀H2SO4，且作为氢氧燃料电池时，c极的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣． 25．工业上可以用水煤气中的和生产甲烷，反应如下： 。 （1）已知断开化学键所需能量如下表所示： 化学键 所需能量 1076 463 413 436 则该反应为　 　反应（填“放热”或“吸热”）。 （2）在体积为的恒容密闭容器中，充入和，一定温度下发生上述反应，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①时　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）。 ②内，的平均反应速率　 　；时，的转化率　 　。 ③下列有关该反应的叙述正确的是　 　（填字母）。 A.当容器中混合气体的密度保持不变时，该反应达到化学平衡状态 B.该反应达到平衡状态时， C.该反应达到平衡后再充入氩气，化学反应速率不变 D.提高反应的温度，可以实现的完全转化 （3）某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示，通入氧气的一极为电源的　 　极，通入的电极反应式：　 　，当消耗标准状况下时，电极B区溶液质量　 　（填“增加”或“减少”）　 　。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】A 4．【答案】A 5．【答案】D 【解析】【解答】A．根据示意图，精铜与电源的负极相连，作阴极，A不符合题意； B．阳极中的Fe、Zn、Cu均会放电，而阴极只有Cu2＋会得到电子，因此在Fe失去电子生成Fe2＋时，Cu2＋得电子生成Cu，溶液中的Cu2＋会减小，B不符合题意； C．由于阳极中的Fe、Zn、Cu均会放电，1molFe的质量为56g，1molZn的质量是65g，1molCu的质量是64g；当转移2mol电子时，阴极1molCu2＋得2mol电子生成Cu单质，阴极质量增加64g，而阳极Fe、Zn、Cu均有可能放电，阳极减少的质量可能大于64g，可能小于64g，也可能大于64g，因此不能判断阳极减少的质量与阴极增加的质量的关系，C不符合题意； D．Ag、Au的放电顺序在Cu后，因此来不及放电，会掉落，形成阳极泥，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】示意图为电解精炼铜的装置，粗铜与电源的正极相连，作阳极，粗铜中的Fe、Zn、Cu均会放电，而Ag、Au的放电顺序在Cu后，因此来不及放电，会掉落，形成阳极泥；精铜与电源的负极相连，作阴极，溶液中的Cu2＋得电子，形成铜。 6．【答案】D 【解析】【解答】A、使用太阳能帆板对镍镉电池进行充电，只有在白天存在光照时才处于充电状态，故A错误； B、放电时，电极A为负极，电极B为正极，则电池外部电势：电极A<电极B，故B错误； C、充电时，电极A的电极反应方程式为：，A电极附近碱性增强，故C错误； D、充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为：，故D正确； 故答案为：D。 【分析】由图可知，充电时，电极A与电源负极相连，为阴极，电极B为阳极；则放电时，电极A为负极，电极反应式为，电极B为正极，电极反应式为，总反应为。 7．【答案】D 【解析】【解答】A、HNO3具有氧化性，与金属反应生成NO或NO2，不生成H2，因此电解质溶液不能用硝酸，A不符合题意。 B、工作时，阳离子向正极，因此溶液中H＋向正极移动，B不符合题意。 C、负极上Fe发生失电子的氧化反应，生成Fe2＋，因此负极的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，C不符合题意。 D、该原电池的正极材料可以选择碳棒，或金属活动性比Fe弱的金属棒，D符合题意。 故答案为：D 【分析】该反应中，Fe发生失电子的氧化反应，因此负极为Fe；正极可用石墨或金属活动性比Fe弱的金属。电解质溶液中的H＋发生得电子的还原反应生成H2，因此电解质溶液为稀硫酸或稀盐酸。 8．【答案】D 【解析】【解答】A. 根据装置图中电流方向可知，a电极为阳极、b电极为阴极，铁上镀铜时，Cu为阳极、Fe作阴极，电解质溶液可以是CuSO4溶液，即a电极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液，故A不符合题意； B. 双液铜锌原电池中，Zn为负极、Cu为正极，原电池工作时：阳离子移向正极、阴离子移向负极，即盐桥中KCl的Cl－移向负极，移向左烧杯，故B不符合题意； C. 图③装置是利用电解原理防止钢闸门生锈，即外加电流的阴极保护法，其中钢闸门接外加电源的负极、作阴极，发生得电子的还原反应，故C不符合题意； D. 图④中两装置均为原电池，左侧Al电极为负极，电极反应式为 ，左侧Zn电极为负极，电极反应式为 ，装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的关系式为 ，消耗负极材料的物质的量不同，故D符合题意。 故答案为：D。 【分析】A.由电流方向判断电极的阴阳，电镀铜中阳极为铜，电镀液为硫酸铜溶液； B.原电池中，盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动； C.金属防腐中的阴极保护法； D.两者均为原电池，根据电极反应式中转移电子数计算即可。 9．【答案】D 【解析】【解答】解：A．根据总反应：Ag2O+Zn═2Ag+ZnO，在使用过程中，电解质KOH没有被消耗，故A错误； B、Zn为负极，Ag2O为正极，电流由正极经外电路流向负极，故B错误； C、正极反应为Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH﹣，外电路中每通过2mol电子，则有232gAg2O被还原，故C错误； D、Zn电极为负极发生氧化反应，Ag2O电极为正极发生还原反应，故D正确； 故选D． 【分析】银锌电池的电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH﹣﹣2e=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH﹣，则Zn为负极，发生氧化反应，Ag2O为正极，发生还原反应，电子由负极流向正极，以此来解答． 10．【答案】D 【解析】【解答】解：A．化学反应中一定有物质变化，则一定伴随有能量变化，故A错误； B．化学变化中一定有能量变化，但物理变化也会伴随能量变化，如浓硫酸的稀释，故B错误； C．反应条件与反应吸热、放热无关，所以吸热反应可能反应条件为加热，放热反应的反应也可能需要加热，故C错误； D．燃烧反应中反应物的总能量比生成物的总能量高，都可以看成物质内部的化学能转变为热能的放热反应，故D正确； 故选D． 【分析】A．化学反应中一定有物质变化、能量变化； B．物理变化中也会伴随能量变化； C．反应条件与反应吸热、放热无关； D．燃烧反应均为放热反应． 11．【答案】A 【解析】【解答】A.泡沫灭火器是用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应，过程中会生成水，易造成电器短路起火，选项错误，A符合题意； B.K2FeO4具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，同时能水解产生Fe(OH)3胶体，可除去悬浮杂质，选项正确，B不符合题意； C.利用牛奶中的蛋白质与重金属盐反应，起到解毒作用，选项正确，C不符合题意； D.镁的金属性强，做负极，金属内胆做正极，被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，选项正确，D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A.根据泡沫灭火器的原理进行分析； B.K2FeO4具有氧化性，同时易水解形成Fe(OH)3胶体； C.重金属离子能与牛奶中的蛋白质反应； D.金属镁的活动性比铁强； 12．【答案】C 【解析】【解答】A．根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故A不符合题意； B.充电时，阴极发生的电极反应为Zn(OH)2+2e- =Zn+2OH-，pH增大，故B不符合题意； C.放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，每转移6mol电子，正极有6molOH-移向负极，和电极反应中电子转移、产生的氢氧根离子之间无关系，故C符合题意； D.充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应，即反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据方程式以及化合价升降变化，可以知道锌化合价升高，为负极，高铁酸根中铁化合价降低，为正极； A、负极为锌失去电子，生成氢氧化锌； B、充电为该反应的逆反应，此时负极变为阴极，为氢氧化锌得电子生成锌离子和氢氧根，碱性增强； C、根据总反应-负极反应式=正极反应式，可以推出正极中的氢氧根数目； D、充电时，正极变为阳极，可以根据正极反应式推出阳极反应式。 13．【答案】A 【解析】【解答】CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l) 为弱酸与强碱反应，弱酸电离出H+时要吸热热量，所以该反应放出热量较57.3 kJ少；H2SO4(浓)＋NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋H2O(l) 反应中，浓硫酸稀释会热，其能量最终释放的最多，即大于57.3 kJ；HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l)属于强酸与强碱反应，释放的热量为57.3 kJ； 所以，其关系为：Q2>Q3>Q1即选项A符合题意。 【分析】醋酸电离吸收，放出的热量较少，浓硫酸溶于水放热，放出的热量较多。 14．【答案】B 【解析】【解答】A．小苏打为强电解质，应为NaHCO3=Na++HCO，故A不符合题意； B．钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B符合题意； C．燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的能量，H应生成液态水，故C不符合题意； D．氨水为弱碱，将盐酸与氨水的稀溶液混合后，生成1molH2O(l)，会放出QkJ的能量，对应的热化学方程式为：H+(ag)+NH3·H2O(aq)=H2O(l)+NH4+ ΔH=-QkJ·mol-1，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．小苏打为强电解质，完全电离； B．吸氧腐蚀时的正极发生还原反应； C．燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的能量； D．氨水为弱碱，不拆。 15．【答案】C 【解析】【解答】A、浓硫酸具有脱水性和强氧化性，使蔗糖变黑的过程体现了浓硫酸的脱水性，过程中产生刺激性气味气体，体现了浓硫酸的氧化性，发生了氧化还原反应，A不符合题意； B、番茄电池放电的过程中化学能转化为电能，为原电池装置，过程中发生氧化还原反应，B不符合题意； C、SO2使品红溶液褪色的过程中，SO2与品红溶液中的有色物质化合生成不稳定的无色物质，过程中没有发生氧化还原反应，C符合题意； D、铁丝钝化的过程中，体现了浓硝酸的强氧化性，发生了氧化还原反应，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】根据选项所给物质的性质以及发生的反应进行分析。 16．【答案】C 【解析】【解答】A．反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A不符合题意； B．化学键断裂需吸收能量，B不符合题意； C．断裂2mol A-B键需要吸收y kJ的能量，C符合题意； D． 的总能量低于 1molA2和1molB2 总能量，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A．反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应； B．化学键断裂需吸收能量； C．键能的计算； D．总能量的比较。 17．【答案】C 18．【答案】B 【解析】【解答】A．电极都为锌，不能构成原电池，A不符合题意； B．Zn比Cu活泼，Zn作负极，电解质溶液为H2SO4，总反应Zn+2H+═Zn2++ H2↑，B符合题意； C．酒精不导电，C不符合题意； D．没有形成闭合电路，不能构成原电池，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A．电极都为锌，不能构成原电池； B．Zn比Cu活泼，Zn作负极，电解质溶液为H2SO4； C．酒精不导电； D．没有形成闭合电路，不能构成原电池。 19．【答案】B 【解析】【解答】A．乙处为阳极，接电源的正极，A不符合题意； B．依据离子移动标向，中间阴阳离子都分别通过阴阳膜移走，所以可知丙处得到的是淡水，B符合题意； C．甲处为阴极，接电源的负极，发生还原反应，C不符合题意； D．丁处是浓盐水，存在大量的氯离子，所以加入硝酸银溶液，有 沉淀，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由图可知，乙处电极为阳极，甲处电极为阴极。据此分析选项。 20．【答案】B 21．【答案】abc；SrTiO3；1s22s22p63s23p63d84s2；；CH3CH3； 【解析】【解答】（1）a．H2O中H、O元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，故a正确； b．H2O分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成σ键，故b正确； c．水分子空间结构呈V型，故c正确； d．CuSO4•5H2O加热到113℃时，只失去4分子水．只有加热到258℃以上，才能脱去最后一分子水．由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的，故d错误； 故选：abc； （2）该晶胞中Ti原子个数为1，O原子个数6×=3，Sr原子的个数为8×=1，所以化学式为SrTiO3，故答案为：SrTiO3； （3）①镍是28号元素，核外有28个电子，基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2， ②氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键，氨硼烷的结构式为，故答案为： 等电子体具有相同的电子数目和原子数目，与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是CH3CH3，故答案为：CH3CH3； ③由碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大，能与氢原子形成氢键，可得HCO3﹣在水溶液中可通过氢键成为二聚体（八元环结构）为： 故答案为： 【分析】（1）a．H2O中H、O元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子； b．H2O分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成σ键； c．水分子空间结构呈V型 d．CuSO4•5H2O加热到113℃时，只失去4分子水．只有加热到258℃以上，才能脱去最后一分子水．由此可见，4个水分子是作为配体配位在铜离子上的． （2）利用均摊法计算该晶胞中含有的原子个数，从而确定其化学式； （3）①基态电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则，以此解答该题； ②根据氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键；根据等电子体具有相同的电子数目和原子数目来分析； ③根据碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大，能与氢原子形成氢键； 22．【答案】1370；1852；482 【解析】【解答】解：①2molH2和1molO2断裂化学键吸收能量，吸收的能量为2×436kJ+2×249kJ=1370kJ，故答案为：1370kJ； ②4moLH原子和2molO原子生成2molH2O形成4molO﹣H键，放出的能量为：4×463kJ=1852kJ，故答案为：1852kJ； ③反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，则2molH2和1molO2生成2molH2O放出热量为1852kJ﹣1370KJ=482KJ，故答案为：482KJ． 【分析】①2molH2和1molO2断裂化学键吸收能量，根据断裂的化学键计算； ②4moLH原子和2molO原子生成2molH2O形成4molO﹣H键，以此计算放出的能量； ③可根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算． 23．【答案】（1）；正向移动 （2）0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L （3）92.4；=；＞ （4）1.7 【解析】【解答】解：（1）由10amolH2和30amolN2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为60%，则 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 开始mol/L 5a 15a 0 变化mol/L 5a×60%=3a 9a 6a 平衡mol/L 2a 6a 6a 平衡常数K= = = ； 若此时再向该容器中投入10amolN2、20amolH2和20amolNH3，三者的浓度分别为：7amol/L、16amol/L、16amol/L；则Q= = = ＜K，此时平衡正向进行； 故答案为： ；正向移动；（2）若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，假设反应正向进行，则N2的最大转化浓度为0.1mol/L，则NH3的变化浓度为0.2mol/L，即平衡时NH3的浓度小于0.3mol/L，假设反应逆向进行，则NH3的变化浓度最大为0.1mol/L，即平衡时NH3的最小浓度为大于0mol/L，故NH3达到平衡时浓度的范围为0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；若平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L，如果反应是从反应物方向开始的，NH3的起始浓度为0mol/L，如果反应是生成物方向进行的，生成0.1mol/LN2时消耗NH3的浓度分别为0.05mol/L，NH3的起始浓度为0.15mol/L，NH3起始时浓度的范围为0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L； 故答案为：0mol/L＜c（NH3）＜0.3mol/L；0mol/L≤c（NH3）≤0.3mol/L；（3）甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，Q1+Q2=92.4；甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，所以转化率α1+α2=1；丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3； 故答案为：92.4；=；＞；（4）打开K2，一段时间又达到平衡时，等效为开始通入3molN2和9molH2再恒温恒容到达的平衡，与B中平衡为等效平衡，平衡时同种物质的转化率相等，则平衡时混合气体物质的量为B中平衡时的3倍，恒温恒压下体积之比等于物质的量之比，故平衡时气体体积为0.9 L×3=2.7L，则B的体积为2.7 L﹣1L=1.7L， 故答案为：1.7． 【分析】（1）利用三段法计算出平衡时各物质的浓度，再计算平衡常数，然后利用Q与K的关系来分析平衡的移动；（2）可假设反应正向进行或逆向进行达到平衡，并结合可逆反应的限度来判断即可；（3）甲容器反应物投入1molN2、3molH2，乙容器反应物投入量2molNH3，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；甲容器反应物投入1molN2、3molH2，丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡；据此分析平衡移动；（4）打开K2，一段时间又达到平衡时，等效为开始通入3molN2和9molH2再恒温恒容到达的平衡，与B中平衡为等效平衡，平衡时同种物质的转化率相等，则平衡时混合气体物质的量为B中平衡时的3倍，根据恒温恒压下体积之比等于物质的量之比计算平衡时气体体积，减去A容器体积即为B的体积． 24．【答案】（1）60% （2）锌失电子则形成Zn2+进入溶液显正电性，Cu2+得电子则溶液显负电性，两种因素均阻碍电子流向铜板 （3）CuSO4；2×10﹣3 （4）D 【解析】【解答】解：（1）铜片、锌片表面均有红色物质铜析出，理解减小的质量为：3.94g﹣3.84g=0.1g， 根据反应关系式：Zn～Cu△m（减小） 65 64 1 6.5g 0.1g 参加反应的锌的质量为6.5g，根据电子守恒，参加原电池反应的锌的物质的量为n（Zn）=n（Cu）= =0.06mol，该原电池的工作效率为： ×100%=60%，故答案为：60%；（2）由于锌失电子则形成Zn2+进入溶液显正电性，Cu2+得电子则溶液显负电性，这两种因素均阻碍电子流向铜板，故答案为：锌失电子则形成Zn2+进入溶液显正电性，Cu2+得电子则溶液显负电性，两种因素均阻碍电子流向铜板；（3）实验三中，铜为正极，锌为负极，电流在外电路有铜流向锌，溶液中电流由锌流向铜，所以钾离子流向硫酸铜溶液，氯离子流向硫酸锌溶液；根据电荷守恒可知，如果Zn的消耗速率为1×10﹣3mol/s，则钾离子则K+的迁移速率为2×10﹣3，故答案为：CuSO4；2×10﹣3；（4）电解KOH溶液和电解硫酸溶液时，实际都是电解水，KOH溶液和硫酸溶液的浓度增大，阳极a上氢氧根离子发生氧化反应生成氧气，阴极b上氢离子发生还原反应生成氢气，形成氢氧燃料电池时，a电极上氧气发生还原反应，做正极，b电极上氢气放出氧化反应，做负极， A、电解KOH溶液，实际是电解水，KOH溶液的浓度增大，pH增大，故A正确； B、形成氢氧燃料电池时，c电极上氧气发生还原反应，做正极，d电极上氢气放出氧化反应，做负极，故B错误； C、在燃料电池中，阴离子移向负极d，故C正确； D、在酸性溶液中，氧气放电变化生成水，故D错误；故选BD． 【分析】（1）由于锌片和铜片都有铜析出，需要利用差量法进行计算反应消耗的锌的质量，再根据铜片质量增加的物质的量计算出参加原电池反应的锌的物质的量，最后计算出原电池工作效率；（2）根据实验二的装置中没有形成闭合回路，即没有构成原电池分析；（3）根据原电池工作中电流方向判断，钾离子与电流方向一致；根据电荷守恒判断钾离子流到速率；（4）电解KOH溶液和电解硫酸溶液时，实际都是电解水，KOH溶液和硫酸溶液的浓度增大，阳极c上氢氧根离子发生氧化反应生成氧气，阴极d上氢离子发生还原反应生成氢气，形成氢氧燃料电池时，c电极上氧气发生还原反应，做正极，d电极上氢气放出氧化反应，做负极，据此分析． 25．【答案】（1）放热 （2）大于；；；C （3）正；；减少；36 【解析】【解答】（1）反应物断键吸收总能量为1076＋3×463=2465kJ，生成物成键放出总能量为413×4＋463×2=2578kJ，形成新键放出的总能量大于旧键断裂吸收的总能量，因此该反应为放热反应； （2）①根据图像可知，10min后反应达到平衡，因此13min时反应处于平衡态，所以v正=v逆； ②内 内，CO的平均反应速率v(CO)= = ；0-10minCO减少(1-0.25)mol=0.75mol，则H2减少3×0.75mol=2.25mol，其转化率为2.25/5×100%=45%； ③A．反应物和生成物均为气体，根据质量守恒，反应前后气体的总质量不变，又恒容，体积不变，气体的密度一直不变，因此气体的密度不变不能确定反应达到平衡状态，故A不符合题意； B．该反应达到平衡状态时， ，故B不符合题意； C．恒容容器中通入氩气，氩气为惰性气体，该反应的分压不变，则化学反应速率不变，故C符合题意； D．此反应是可逆反应，不可能将CO完全转化，故D不符合题意； 故答案为：C （3）据分析，通入氧气的是燃料电池的正极，通入甲烷的电极发生 ，当左室消耗标准状况下11.2L即0.5molCH4时，右室消耗氧气0.5mol×2=1mol，质量为32g，导线上转移电子0.5mol×8=4mol，内外电路转移电荷数相等，则右室移入左室的OH-有4mol，质量为4mol×17g/mol=68g，则右室即电极b区溶液质量减少68g-32g=36g； 【分析】（1）根据焓变=反应物键能-生成物键能即可判断； （2）①根据图示10min时反应达到平衡即可判断； ②根据甲烷浓度变化量即可计算速率，结合化学计量系数即可计算； ③A．反应物和生成物均为气体，根据质量守恒，反应前后气体的总质量不变，又恒容，体积不变，气体的密度一直不变，因此气体的密度不变不能确定反应达到平衡状态； B．该反应达到平衡状态时， ； C．恒容容器中通入氩气，氩气为惰性气体，该反应的分压不变，则化学反应速率不变； D．此反应是可逆反应，不可能将CO完全转化； （3）结合电池原理，甲烷一端为负极，负极为： 氧气一端为正极，O2+4e+2H2O=4OH-，根据数据即可计算变化量。 学科网（北京）股份有限公司 $$