第4章 氧化还原反应和电化学 单元检测题 2024-2025学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

第4章《氧化还原反应和电化学》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图1，电池的工作原理如图2。下列有关说法正确的是 A．开关K闭合给锂电池充电，X为直流电源负极 B．放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的负极 C．放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极 D．充电时，若阳极放出1molO2，则有4mole—回到电源正极 2．关于下列实验事实的给出的解释或结论不正确的是 选项 实验事实 解释或结论 A． 与溶液反应产生黄色沉淀和气体() 反应生成难溶的，增大了的还原性 B． 将气体通入溶液中，溶液先变为红棕色(含)，过一段时间又变成浅绿色 与络合反应速率比氧化还原反应速率快，但氧化还原反应的平衡常数更大 C． 取一定量固体于试管中，加入浓溶液，产生白色沉淀，将湿润的红色石蕊试纸靠近，试纸变蓝 该固体为铵盐 D． 将变黑的银器放入装满食盐水的铝盆中，一段时间后银器恢复往日光泽 A．A B．B C．C D．D 3．长途运输鱼苗时，可在水中加入过氧化钙()，其与水发生反应的方程式为。下列有关说法正确的是 A．是氧化剂，是还原剂 B．是还原产物，是氧化产物 C．每转移4mol电子，有1mol生成 D．1mol参加反应一定生成11.2L 4．下列操作不能达到实验目的的是 选项 实验目的 操作 A 比较钠、钾元素原子的失电子能力 取大小相似的一小块金属钠和金属钾，用滤纸吸干表面煤油，同时放入盛有等量水的小烧杯中 B 的还原性强于 向溶液中滴入少量氯水，振荡，充分反应，再滴加淀粉，溶液变蓝色 C 制作氢氧燃料电池 向型管中加溶液，在两端插入石墨棒电极，先通电一段时间，然后撤走电源并用导线连接两石墨棒 D 探究反应物接触面积对速率的影响 向各盛有盐酸的试管中分别加入块状碳酸钙和碳酸钙粉末 A．A B．B C．C D．D 5．高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示： 下列叙述正确的是 A．反应I生成物中可能含有 B．反应II生成的中Fe元素为+3价 C．该生产条件下，物质的溶解性： D．该流程中涉及的化学反应均为氧化还原反应 6．和浓硝酸反应生成氮氧化物，这些氮氧化物与图中NaOH溶液恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：    下列有关判断正确的是 A．标况下收集到的氮氧化物为 B．该反应中浓硝酸只起到氧化剂的作用 C．浓硝酸和Cu片需要在加热条件下才能发生 D．如果Cu片溶解12.8g，则生成的NaNO3 7．我国科学家研发了一种可逆电池装置，充电时该装置可吸收CO2合成甲酸，其具体工作原理如图所示。已知将阴离子、阳离子复合组成双极膜，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。下列说法错误的是 A．L膜是阴离子膜，P膜是阳离子膜 B．充电时，N电极上发生的电极反应式为 C．放电时，电子由a流向电源的M极 D．充电时，外电路中每通过1mol电子，理论上复合膜层间有0.5molH2O解离 8．铼(Re)是一种极其稀少的贵金属。一种以辉钼矿(主要含有MoS2，以及少量ReS2、CuReS4、FeS、SiO2等)为原料制备的工艺流程如图： 已知“氧化焙烧”后成分有：SiO2、Re2O7、MoO3、CuO、Fe3O4，其中Re2O7、MoO3与氨水反应分别生成NH4ReO4、(NH4)2MoO4。 下列说法错误的是 A．“氧化焙烧”时，ReS2反应后的氧化产物有两种 B．为了提高浸出速率，氨水温度越高越好 C．流程中涉及到非氧化还原反应 D．“电沉积”后，可在阴极收集金属铼 9．CuCl为难溶于水的白色固体。室温下，以CuO为原料制备CuCl的过程如图所示。下列说法正确的是 A．0.1溶液中： B．“还原”发生反应的离子方程式为： C．“还原”后的溶液中： D．“过滤”后得到的滤液中： 10．将铁片、铜片、灵敏电流计用导线连接好后，将两金属片插入常温下的浓硝酸中，观察发现刚插入时电流计指针向左偏转，稍后指针向右偏转。下列分析正确的是 A．开始时铁失去电子 B．有放出 C．稍后铜片上有气泡产生 D．稍后铁片上发生氧化反应 11．电解原理在工业生产中应用广泛，下列有关电解原理的应用正确的是 A．工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料 B．可通过电解熔融AlCl3冶炼铝 C．电镀时，镀层金属作为阴极，待镀金属作为阳极 D．电解精炼铜时，用纯铜板作为阳极，粗铜板作为阴极 12．化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度变化 B．铁制品表面镀上铜保护层，是利用牺牲阳极法 C．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济” D．“问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片，该电池将化学能转化为电能 13．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1L0.1mol·L-1MgCl2溶液含Mg2+的数目为0.1NA B．密闭容器中2molSO2和1molO2充分反应后，体系中分子数为2NA C．氯碱工业中阴极产生22.4L气体(标况)，则理论上转移的电子数为2NA D．1L1mol·L-1CH3COOH溶液含有的离子总数为2NA 14．环氧乙烷(简称EO)是一种重要的有机合成原料和高效消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如图，下列说法不正确的是 A．电极A接电源的负极 B．阳极室产生Cl2后发生的反应有：Cl2+H2OHCl+HClO C．该过程的总反应为：CH2=CH2+H2O+H2 D．溶液a为KCl和KOH的混合溶液 15．研究表明，采用新型铁改性的镍金属陶瓷作电极，可以增强对氨利用的催化活性，提高质子陶瓷燃料电池的性能，工作原理如图。下列说法正确的是 A．Ni金属陶瓷电极作正极 B．电池工作时，电子经固体电解质向正极移动 C．负极的电极反应式为 D．标准状况下消耗22.4L氨气转移6mol 16．磷是一种生命元素，人类在金星大气中探测到PH3.实验室制备PH3的方法之一为PH4I+NaOH=NaI+PH3↑+H2O。下列说法错误的是 A．磷的最高正价为+5 B．该反应属于氧化还原反应 C．NaOH为离子化合物 D．稳定性H2S>PH3 17．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．25℃时，1LpH=10的CH3COONa溶液中，水电离出的OH－的数目为10－4NA B．2.24LCl2溶于水制成饱和氯水，转移电子数目为0.1NA C．在1L0.2 mol∙L−1的Na2CO3溶液中，所含数目为0.2NA D．氢氧燃料电池中，每消耗1molO2，此时转移的电子数为2NA 18．下列方案设计、现象、解释或结论有错误的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 镀锌铁皮出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 锌对铁依然具有保护作用 B 将5mL 0.005mol/L的FeCl3溶液与5mL 0.015mol/L的KSCN溶液混合，再加入适量还原铁粉 溶液颜色先变红，后红色褪去 KSCN与FeCl3的反应具有可逆性 C 常温下，用pH计分别测定0.1mol/L和1mol/L的两种CH3COONH4溶液 测得溶液的pH都等于7 醋酸和氨水的电离平衡常数近似相等 D 将SO2分别通入到4mL 0.01mol/L和4mL 0.1mol/L的KMnO4溶液中，分别记录溶液褪色所需时间 0.01mol/L KMnO4溶液褪色时间更短 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液与SO2反应速率更快 A．A B．B C．C D．D 19．被称为“软电池”的纸质电池采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，在另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池的总反应式为Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnO(OH)。下列说法正确的是 A．该电池的正极为锌 B．该电池的反应中二氧化锰起催化作用 C．当0.1 mol Zn完全消耗时，流经电解液的电子个数约为1.204×1023 D．该电池电流由正极经外线路流向负极 20．ClO2和亚氯酸钠(NaClO2)都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程为： 下列关于NaClO2生产流程的相关说法，不正确的是 A．工业上将ClO2制成NaClO2固体，便于贮存和运输 B．“操作A”为蒸发浓缩、降温结晶 C．生产时向ClO2发生器中通入空气，可避免发生危险 D．吸收器中生成NaClO2的离子方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O 二、非选择题（共5题） 21．控制、治理氮氧化物对大气的污染是改善大气质量的证要方面。 (1)火力发电厂的燃煤排烟中含大量的氮氧化物()，可利用甲烷和在一条件下反应消除其污染，那么与反应的化学方程式为 。 (2)在一密闭容器中发生反应，反应过程中的浓度随时间变化的情况如以下图所示。请回答： ①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为 。(保留三位有效数字) ②假设曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，那么此条件是 。(填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”) ③曲线A、B分别对应的反应平衡常数的大小关系是 (填“>”、“<”或“=”) (3)一定温度下，密闭容器中可发生以下反应：   I   Ⅱ 那么反应I的平衡常数表达式为 。假设达平衡时，，，那么反应Ⅱ中的转化率为 ，(g)的起始浓度不低于 。 22．利用软锰矿(主要成分为，含铁的化合物等杂质)和闪锌矿(主要成分为)制得硫酸锰的流程如下： (1)“酸浸”时，为了缩短浸取时间，常加入少量溶液，的作用可能是 ；与硫酸反应转变为两种硫酸盐的化学方程式： 。 (2)在强酸性条件下加入氧化的离子方程式： 。 23．研发二氧化碳的利用技术具有重要意义。 (1)利用CO2加氢制备CH3OH是人工固碳的途径之一。已知： 反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g)　ΔH2=41 kJ·mol-1 反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3= -90 kJ·mol-1 ΔH1= kJ·mol-1； (2)CO2浓度小于20%时适宜用化学吸附，下列为室温下化学吸附方法之一，化学方程式为Ca(OH)2+H2CO3=CaCO3+2H2O，反应的平衡常数为 。(已知Ka1(H2CO3)=4×10-7，Ka2(H2CO3)=5×10-11，Ksp[Ca(OH)2]=5×10-6，Ksp(CaCO3)=2×10-9) (3)利用电解法在碱性条件下将CO2还原为CH4和C2H4的原理如下图所示： 已知选择性(S)和法拉第效率(FE)的定义(X代表CH4或C2H4)如下： S(X)=×100%　FE(X)=×100% ① 写出碱性条件下CO2生成CH4的电极反应式：   。 ②碱性条件下反应一段时间，实验测得CH4、C2H4的选择性及CH4的法拉第效率如下表所示。则C2H4的法拉第效率FE(C2H4)为 。 CH4 C2H4 S(X) 2% 8% FE(X) 12.5% (4)和在镍基催化作用下重整模型如图所示(已知：*表示催化剂活性位点，表示活性亚甲基)。 和在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为 。该反应在高温下才能自发进行，判断反应焓变 (填“大于”“小于”或“等于”)0，判断理由是 。 24．化学是一门以实验为基础的自然科学，根据已有实验知识回答下列问题： 如图是某实验小组改进的中和反应反应热测定实验装置。组装仪器后，先在塑料瓶中加入盐酸，然后通过注射器注入溶液，通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。回答下列问题： (1)塑料瓶外泡沫板的作用是 ，缺少的仪器是 。 (2)已知稀溶液中，盐酸与溶液恰好完全反应时，放出热量，写出表示与反应的中和热的热化学方程式 。 (3)可以用以下反应制备。在25℃和时，由和完全反应生成2mol（均为气体），已知反应的，H—H的键能：、Cl—Cl的键能：，则H—Cl的键能为 。 (4)还可以用电解饱和食盐水产生的和制备。如图为电解饱和食盐水原理示意图。 ①写出电解饱和食盐水中阳极的电极方程式： ； ②使用的交换膜是 （填“阴”或“阳”）离子交换膜； ③当装置转移电子时，阴极产生气体的体积为 L（标准状况）。 25．回答下列问题 (1)氨的催化氧化反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　△H<0，是工业制硝酸的基础反应，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表： c(NH3)mol/L c(O2)mol/L c(NO)mol/L 第0min 0.8 1.6 0 第1min a 1.35 0.2 第2min 0.3 0.975 0.5 第3min 0.3 0.975 0.5 第4min 0.7 1.475 0.1 ①反应在第lmin到第2min时，NH3的平均反应速率为 。 ②反应在第3min时改变了条件，改变的条件可能是 (填序号)。 A．使用催化剂　　　B．减小压强　　　C．升高温度　　D．增加O2的浓度 ③说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是 (填序号)。 A．单位时间内生成nmolNO的同时生成nmolNH3 B．百分含量w(NH3)=w(NO) C．反应速率v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6 D．在恒温恒容的容器中，混合气体的平均相对分子质量不再变化 (2)图是某燃料电池的结构示意图，电解质为硫酸溶液。回答下列问题。 ①若使用甲烷为燃料，则a极的电极反应式为 。 ②若使用氢气为燃料，电解质溶液换成NaOH溶液，去掉质子交换膜。a极的电极反应式为 。每转移1mol电子，消耗H2的体积为 L。(标准状况下)。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C C D D B B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A C C A C B A D D B 1．A 由图可知，放电时，金属锂为可充电锂空气电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li－e－=Li＋，纸张中的墨汁为正极，空气中氧气在锂离子作用下得到电子发生还原反应生成过氧化锂，电极反应式为O2＋2Li＋+2e－= Li2O2；充电时，与直流电源负极相连的金属锂为电解池的阴极，电极反应式为Li＋+ e－=Li，纸张中的墨汁为阳极，电极反应式为Li2O2－2e－=O2↑＋2Li＋。 A．由分析可知，开关K闭合给锂电池充电时，与金属锂相连的X为直流电源负极，故A正确； B．由分析可知，放电时，纸张中的墨汁为正极，故B错误； C．放电时，阳离子锂离子由负极经过有机电解质溶液移向正极，故C错误； D．由分析可知，充电时，纸张中的墨汁为阳极，电极反应式为Li2O2－2e－=O2↑＋2Li＋，则阳极放出1mol氧气有2mole—回到电源正极，故D错误； 故选A。 2．C A．Ag与HI溶液反应产生黄色沉淀AgI和气体(H2)，因为AgI难溶于水，降低了溶液中Ag+的浓度，促进Ag与HI溶液反应，增大了Ag的还原性，A正确； B．根据溶液先变为变为红棕色，过一段时间又变成浅绿色，说明SO2先与Fe3+发生络合反应生成[Fe(SO2)6]3+)，络合反应速率比氧化还原反应速率快，最终溶液显浅绿色说明氧化还原反应的平衡常数更大，B正确； C．氮化镁、铵盐等和浓氢氧化钠溶液反应生成氨气都能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以不一定就是铵盐，C错误； D．将变黑的银器放入装满食盐水的铝盆中，铝和银器在氯化钠溶液构成原电池，黑色物质为Ag2S，Ag2S、Al与NaCl溶液反应生成Ag、Al(OH)3和H2S，因此总反应方程式2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑，D正确； 故选C。 3．B 该反应中，CaO2中的-1价的氧元素部分被氧化，生成氧气，部分被还原，转化为-2价。 A．该反应为的自身氧化还原反应，既是氧化剂，又是还原剂，A项错误； B．是还原产物，是氧化产物，B项正确； C．氧元素的化合价从-1价升高到0价，生成1mol，转移2mol电子，C项错误； D．没有指出温度和压强，无法计算氧气的体积，D项错误； 故选B。 【点睛】CaO2与水的反应实质上分两步进行，第一步：，第二步：2H2O2=2H2O+O2↑，第一步没有化合价变化，不是氧化还原反应，第二步是歧化反应，还原产物为水，不是氢氧化钙。 4．C A．取大小相似的一小块金属钠和金属钾，用滤纸吸干表面煤油，同时放入盛有等量水的小烧杯中，钾反应越剧烈，证明钾的失电子能力强于钠，故A正确； B．因的还原性强于，故向溶液中滴入少量氯水，生成碘单质，再滴加淀粉，溶液变蓝色，故B正确； C．惰性电极电解KCl溶液会生成氢气和氯气，故不能制作氢氧燃料电池，故C错误； D．相同质量的块状碳酸钙和碳酸钙粉末与相同的盐酸反应，粉末碳酸钙反应更快，可以证明反应物接触面积对速率的影响，故D正确； 故选C。 5．C 铁与氯气反应生成氯化铁，加入NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾（K2FeO4），分离得到粗K2FeO4，采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯，以此解答该题。 A．反应I通入足量新制氯水，不可能含有，故A错误； B．带2个负电荷，O为-2价，Fe元素化合价为+6价，故B错误； C．结晶过程中加入浓KOH溶液，析出K2FeO4晶体，说明，故C正确； D．结晶过程中加入浓KOH溶液，析出K2FeO4晶体，不是氧化还原反应，故D错误； 故答案选C。 【点睛】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备流程中的反应、混合物分离提纯、元素和化合物知识、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。 6．D A．NO2、N2O4在标准状况下不是气体，在标准状况下收集的氮氧化物的体积小于22.4L，故A错误； B．浓硝酸与Cu反应生成硝酸铜、氮的氧化物，硝酸表现酸性和强氧化性，故B错误； C．浓硝酸和Cu在常温下就能反应生成硝酸铜、氮的氧化物，故C错误； D．根据反应过程，可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2+、HNO3→NaNO2，12.8gCu的物质的量为=0.2mol，根据得失电子数目守恒，n(NaNO2)×2=n(Cu)×2，因此n(NaNO2)=0.2mol，根据钠元素守恒，n(NaNO3)=0.6L×2mol/L-0.2mol=1.0mol，故D正确； 答案为D。 7．D 由题干信息可知，充电时该装置可吸收CO2合成甲酸，即N极将CO2转化为HCOOH，发生还原反应，则N极为阴极，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH，此时M极为阳极发生氧化反应，电极反应为：[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-，电源a电极为正极，b为负极，阳离子由阳极区移向阴极区，即P膜为阳离子交换膜，L膜为阴离子交换膜，据此分析解题。 A．由分析可知，L膜是阴离子膜，P膜是阳离子膜，A正确； B．由分析可知，充电时，N电极上发生的电极反应式为，B正确； C．由分析可知，放电时，N为负极，M为正极，a为阳极，b为阴极，故电子由N流向b，再由a流向电源的M极，C正确； D．复合膜中H2OH++OH-，由于电子所带电荷数与H+或OH-所带电荷数相等，则外电路中每通过1mol电子，通过P膜的H+或L膜的OH-物质的量均为1mol，即充电时，外电路中每通过1mol电子，复合膜层间有1molH2O解离，D错误； 故答案为：D。 8．B 辉钼矿(主要含有MoS2以及少量ReS2、CuReS4、FeS、SiO2等)在空气中氧化焙烧，生成SO2和SiO2、Re2O7、MoO3、CuO、Fe3O4等；通入氨气，Re2O7、MoO3转化为NH4ReO4、(NH4)2MoO4，SiO2、CuO、Fe3O4成为滤渣；浸出液采用离子交换、解吸，可得到NH4ReO4，重结晶去除杂质，进行电沉积，在阴极得到铼。 A．中显+2价、S显-1价，“氧化焙烧”时，中显+7价，中S显+4价，则反应后的氧化产物为和，A正确； B．温度越高，一水合氨越易分解，B错误； C．通入氨气时，反应前后所含元素化合价没有变化，是非氧化还原反应，C正确； D．“电沉积”后，中+7价铼将获得电子，所以在阴极生成金属铼，D正确； 故答案为：B。 9．B CuO为碱性氧化物，与稀硫酸发生CuO+2H+=Cu2++H2O，“还原”步骤中发生2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+，据此分析； A．利用质子守恒，0.1molNa2SO3溶液中存在c(OH-)=c(HSO)+2c(H2SO3)+c(H+)，故A错误； B．“酸溶”步骤中发生CuO+2H+=Cu2++H2O，“还原”步骤通入亚硫酸钠和NaCl，得到CuCl，该步骤中Cu2+作氧化剂，亚硫酸钠作还原剂，发生的反应为2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+，故B正确； C．还原后溶液还存在Na+，因此根据电荷守恒，推出c(Na+)+2c(Cu2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(Cl-)，故C错误； D．过滤后，CuCl为饱和溶液，因此有c(Cu+)·c(Cl-)=Ksp(CuCl)，推出c(Cu2+)=，故D错误； 答案为B。 10．A 将铁片、铜片、灵敏电流计用导线连接好后，将两金属片插入常温下的浓硝酸中，一开始由于Fe比Cu活泼，Fe作负极，失去电子，但由于Fe遇到冷的浓硝酸将发生钝化，很快在其表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止反应继续进行，此时Cu能与浓硝酸反应，则Cu作负极，Cu失去电子，而不管Fe与浓硝酸反应还是Cu与浓硝酸反应都将产生NO2，而得不到H2，据此分析解题。 A．由分析可知，开始时铁失去电子，A正确；     B．由分析可知，不管Fe与浓硝酸反应还是Cu与浓硝酸反应都将产生NO2，而得不到H2，B错误； C．由分析可知，稍后铜片上作负极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，Fe电极作正极，电极反应为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，即铁片上有气泡产生，C错误；     D．由C项分析可知，稍后铁片作正极，发生还原反应，D错误； 故答案为：A。 11．A A．电解饱和食盐水可以得到烧碱、氯气等化工原料：，选项A正确； B．AlCl3是共价化合物，熔融状态下不能电离出 Al3＋，不能通过电解熔融AlCl3冶炼铝，选项B错误； C．电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，选项C错误； D．电解精炼铜时，应用粗铜板作阳极，纯铜板作阴极，选项D错误； 故答案为：A。 12．C A.水凝结成冰的过程中，水分子由无序排列转化为有序排列，体系的混乱度减小，，A错误； B. 铁制品表面镀上铜保护层，利用铜的不活泼性，不是利用牺牲阳极法，B错误； C. 太阳能、风能和氢能等能源不产生二氧化碳，所用利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济”，C正确； D. “问天”实验舱采用砷化镓太阳能电池片，该电池将太阳能转化为电能，D错误； 故选C。 13．C A．Mg2+发生水解，因此1L0.1mol/LMgCl2溶液中含Mg2+的物质的量小于0.1mol，故A错误； B．SO2与O2反应2SO2+O22SO3，该反应为可逆反应，充分反应后体系中气体分子物质的量在2～3mol之间，故B错误； C．氯碱工业：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，阴极上产生气体为氢气，因此标准状况下，产生22.4L氢气，转移电子物质的量为=2mol，故C正确； D．CH3COOH为弱酸，在水中部分电离，因此1L1mol/LCH3COOH溶液中所含离子总数小于2mol，故D错误； 答案为C。 14．A 由图示反应流程可知，氯离子在a电极变为氯气，失电子化合价升高，发生氧化反应，所以电极a为阳极，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸与乙烯发生加成反应生成HOCH2CH2Cl；氢离子在b电极放电生成氢气，阳极室中的钾离子透过阳离子膜进入阴极室，与氢离子放电后剩余的氢氧根结合变为氢氧化钾，HOCH2CH2Cl与氢氧化钾反应生成环氧乙烷和氯化钾。 A．根据分析可知，电极a为阳极，与电源正极相连，A错误； B．根据分析可知，氯气与水反应生成次氯酸，反应方程式：Cl2+H2OHCl+HClO，B正确； C．由上述分析可知，该反应的总反应方程式：CH2=CH2+H2O+H2，C正确； D．根据分析可知溶液a为电解生成的KOH和残留的KCl，D正确； 答案选A。 15．C 由图可知，NH3转化为N2，N元素化合价从-3价升高为0价，失去电子，则电极a为负极，O2转化为H2O，O元素化合价从0价降低为-2价，得到电子，则电极b为正极。 A．电极a是转化为，故失为负极，A错误； B．电子只在外中路中传输，固体电解质甲是质子移动，B错误； C．据分析知，负极的电极反应式为，C正确； D．由C可知，标准状况下消耗22.4L即1mol氨气转移转移3mol ，D错误； 故选C。 16．B A．P的最外层电子数为5，最高化合价为+5，A正确； B．该反应中没有元素化合价改变，为非氧化还原反应，B错误； C．NaOH含有离子键，故为离子化合物，C正确； D．根据同周期非金属性递变规律可知，非金属性S＞P，故稳定性H2S>PH3，D正确； 故选B。 17．A A．25℃时，1L pH=10的CH3COONa溶液中，则，水电离出的氢氧根浓度，则水电离出的OH－的物质的量为，水电离出的OH－的数目为10－4NA，故A正确； B．2.24L Cl2溶于水制成饱和氯水，由于不清楚是否为标准状况、且氯气与水为可逆反应，因此无法计算物质的量，故B错误； C．在1L 0.2 mol∙L−1的Na2CO3溶液中碳酸钠物质的量为0.2mol，由于碳酸根水解，因此所含数目小于0.2NA，故C错误； D．氢氧燃料电池中，每消耗1molO2，此时转移的电子数为4NA，故D错误。 综上所述，答案为A。 18．D A．K3[Fe(CN)6]溶液用于检验亚铁离子的存在，若无现象，说明无亚铁离子产生，因此说明锌对铁依然具有保护作用，A正确； B．将5mL 0.005mol/L的FeCl3溶液与5mL 0.015mol/L的KSCN溶液混合时恰好完全反应：，溶液颜色变红，加入适量还原铁粉溶液红色变浅，说明铁粉和铁离子反应，溶液中存在铁离子，说明KSCN与FeCl3的反应具有可逆性，B正确； C．0.1mol/L和1mol/L的两种CH3COONH4溶液均显中性，说明铵根离子与醋酸根水解程度相当，进而说明醋酸和氨水的电离平衡常数近似相等，C正确； D．4mL 0.01mol/L和4mL 0.1mol/L的KMnO4溶液颜色深浅不一致，无法通过褪色快慢来判定反应速率大小，D错误； 故选D。 19．D A．该电池反应中，锌元素化合价由0价变为＋2价，所以锌做负极，A错误； B．该反应中，锰元素化合价由＋4价变为＋3价，所以二氧化锰做正极，B错误； C．电子不进入电解质溶液，C错误； D．电流的方向为由正极经外线路流向负极，D正确。 故选D。 20．B ClO2发生器中NaClO3被Na2SO3还原为ClO2，之后用NaOH溶液吸收，同时再加入双氧水，将ClO2还原为ClO，然后经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤干燥等操作获得NaClO2。 A．高浓度ClO2气体易发生爆炸，说明其性质不稳定，而NaClO2固体性质稳定，故工业上将ClO2制成NaClO2固体，便于贮存和运输，A正确； B．“操作A”是结晶的后续处理，为过滤、洗涤、干燥，B错误； C．高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释，据此可知生产时向ClO2发生器中通入空气，可避免发生危险，C正确； D．根据流程可知，该反应在碱性环境下进行，不能生成氢离子，正确的离子方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O； 综上所述答案为B。 21．(1) (2) 温度 ＜ (3) 80% 1 （1）甲烷和NO2反应生成无毒物质N2和CO2、水，反应的化学方程式为：； （2）①依曲线A，前3min内NO2的平均反应速率，又因为速率之比等于系数之比，所以氧气的平均反应速率为； ②由图象可知B状态反应较快，且A、B处于不同平衡状态，排除催化剂的影响，如是压强的影响，则增大压强，平衡向逆反应方向移动，则NO2的物质的量应增大，但B状态NO2的物质的量较少，即应是升高温度的原因，该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，则NO2的物质的量减少； ③由图可知B对应的反应进行的更彻底，即KA＜KB； （3）反应Ⅰ的平衡常数表达式为：；设平衡时由反应Ⅰ生成的氧气浓度为xmol/L，即生成的NO2为4x，设反应Ⅱ生成的氧气浓度为ymol/L，即，4x-2y=0.4mol/L，x+y=1.3mol/L，解得x=0.5，y=0.8，反应Ⅱ中NO2的转化率为：；反应Ⅰ存在关系式，即(g)的起始浓度最低为1mol/L。 22．(1) 催化剂 (2) （1）加入少量溶液目的为了缩短浸取时间，即加快反应速率，可判断其作用可能是催化剂；二氧化锰与硫化锌反应生成硫酸锰和硫酸锌，1mol二氧化锰得2mol电子，1mol硫化锌被氧化失8mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式：，故答案为：催化剂；； （2）强酸性条件下加入氧化，1mol二氧化锰得2mol电子，1mol被氧化成失1mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式：，故答案为：； 23．(1)-49 (2)5×1014 (3) 37.5% (4) 大于 该反应>0，且该反应高温自发，故>0 （1）根据盖斯定律可知， （2）结合题目已知相关K值，可知该反应的平衡常数=5×1014 （3）①碱性环境下，二氧化碳在电极Ⅱ得电子，生成甲烷，电极方程式为；②假设有100mol的CO2在参与反应，根据表中数据可知，生成甲烷所消耗的二氧化碳的物质的量为2mol，结合碳元素的化合价变化，该过程共转移了16mol电子，故通过电极的电子总物质的量为，又由于乙炔的选择性为8%，故生成乙炔所消耗的二氧化碳的物质的量为8mol，结合此过程中碳元素的化合价变化，该过程转移的电子的物质的量为48mol，则C2H4的法拉第效率FE(C2H4)为=37.5% （4）①结合图像中的信息可知，二氧化碳和甲烷在催化剂的作用下生成了一氧化碳和氢气，故方程式为：；②自由能的公式，且该反应是气体分子数增加的反应，熵变>0，结合题意该反应在高温下才能自发进行，由于<0时反应自发，故焓变>0。 24．(1) 保温隔热，防止热量的损失 玻璃搅拌器 (2)HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ•mol-1 (3)431 (4) 2Cl—-2e—=Cl2↑ 阳 4.48 （1）塑料瓶外泡沫板的作用是保温隔热，防止热量的损失，本实验装置缺少的仪器是玻璃搅拌器； （2）盐酸的物质的量为：0.05L×0.5mol/L=0.025mol，此时放热1.435KJ，则当消耗1mol氯化氢时放热1.435KJ×=57.4KJ，则表示与反应的中和热的热化学方程式为：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ•mol-1； （3）根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，断裂1molH-H键与1molCl-Cl键吸收的能量之和，即436kJ+243kJ=679kJ，设断开1molH-Cl键吸收的总能量为E(H-Cl)，则有( 436kJ+243kJ) -2×E(H-Cl) =-183kJ，则E(H-Cl)=431kJ； （4）①电解饱和食盐水，阳极生成了氯气，电极反应：2Cl—-2e—=Cl2↑； ②在阳极氯离子失去电子，根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜； ③在阴极水得到电子生成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则当装置转移电子时，阴极产生气体的物质的量为0.2mol，其体积为：22.4L/mol×0.2mol=4.48L。 25．(1) 0.3mol/(L•min) C AD (2) CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+ H2-2e-+2OH-═2H2O 11.2 （1）①在第1min到第2min时，O2的平均反应速率= =0.375 mol/(L·min)，NH3的平均反应速率为氧气平均速率的，则NH3的平均反应速率为0.375mol/(L·min)×=0.3mol/(L·min)； ②由数据分析可知，反应在第3min到4min时，速率加快且反应逆向移动，又因此反应正反应是放热反应，故只有升高温度才满足条件。因为催化剂不影响平衡移动；减小压强，速率减慢；增加O2的浓度，平衡向正方向移动，均不符合实验数据得出的结论。故只有升高温度，答案选C； ③A．单位时间内生成nmol NO的同时生成nmol NH3 ，速率相等，方向相反，达到平衡，A正确； B.百分含量w（NH3）=w（NO），不一定达到平衡，故B错误； C.反应速率比等于计量数比，不一定达到平衡，故C错误； D.在恒温恒容的容器中，气体质量不变，反应前后气体分子数是变化量，当气体分子数不变，则混合气体的平均相对分子质量不再变化，说明反应达到平衡，故D正确； 故答案为：AD。 （2）①若使用甲烷为燃料，图中为质子交换膜，则a极上甲烷失电子产生二氧化碳，电极反应式为CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+； ②若使用氢气为燃料，电解质溶液换成NaOH溶液，去掉质子交换膜。a极上氢气失电子与氢氧根离子作用生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O。根据电极反应可知，每转移1mol电子，消耗H2的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为11.2L。 学科网（北京）股份有限公司 $$