专题02 化学反应与能量变化(广东专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编
2025-05-09
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内容正文:
专题02 化学反应与能量变化
内容概览
考向1 化学反应与热能
考向2 化学反应与电能
考向1 化学反应与热能
1.(23-24高一下·广东清远·期末)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺用CH4制取乙炔(C2H2),用如图表示反应可能的微观历程。
下列说法错误的是
A.b→c过程中有极性键的断裂
B.b、c、d中,c的能量最高
C.反应过程中碳元素化合价没有发生变化
D.上述反应的化学方程式为:2CH4C2H2+3H2
2.(23-24高一下·广东清远·期末)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A.酸碱中和反应
B.有机物的燃烧反应
C.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
D.工业合成氨的反应
3.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)已知反应C(石墨,s)=C(金刚石,s)的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A.石墨和金刚石互为同位素
B.金刚石比石墨稳定
C.石墨转化为金刚石是吸热反应
D.等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同
4.(23-24高一下·广东广州天河区·期末)水煤气变换反应是放热反应,在双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化下的反应过程示意 图如下下列说法正确的是
A.过 程I 中有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程
C.该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2
D.该反应中反应物的总能量小于生成物总能量
5.(23-24高一下·广东梅州·期末)下列说法不正确的是
A.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
B.能量变化必然伴随发生化学反应
C.如图所示反应为放热反应
D.晶体与晶体的反应为吸热反应
6.(23-24高一下·广东中山·期末)如图为某反应的“能量-反应过程”图,a曲线未加催化剂,b曲线加了催化剂,下列有关说法正确的是
A.反应物比生成物稳定
B.加入催化剂并没有改变反应的总能量变化
C.断开1mol反应物的化学键需要释放kJ的能量
D.该反应可能是盐酸与碳酸氢钠的反应
7.(21-22高一下·广东广州海珠区·期末)一定条件下,石墨转化为等质量的金刚石的反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.石墨比金刚石稳定
B.石墨转化为金刚石要吸收能量
C.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
D.1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高
8.(22-23高一下·广东中山·期末)下列反应的能量变化与图示一致的是
A.镁条与盐酸反应 B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.盐酸与碳酸氢钠反应 D.氢氧化钡与氯化铵反应
考向2 化学反应与电能
9.(23-24高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)我省某地学校在学习原电池后,课外学习小组以Zn和Cu为电极材料,制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性),下列说法错误的是
A.若将铜和锌均换为铁片,不能达到相同效果
B.电池工作时,铜为正极,铜片上发生还原反应
C.电子从锌电极经水果内部流向铜电极
D.相同条件下,选用水果不同,产生的电流强度可能不同
10.(23-24高一下·广东茂名·期末)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图,实验所得数据如下:
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/μA
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
电池工作时,下列说法不正确的是
A.负极的电极反应为
B.电子从锌片经外电路流向铜片
C.化学能全部转化为电能
D.水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
11.(22-23高一下·广东广州天河区·期末)某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是
A.和不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.和用导线连接时,铜片上的反应为
C.无论a和b是否连接,铁片均发生还原反应
D.a和b用导线连接时,溶液中向铜电极移动
12.(22-23高一下·广东潮州潮安区·期末)关于原电池及其电极名称的下列叙述中正确的是
A.电子流出的一极为负极
B.阴离子在电解质溶液中向正极移动
C.正极上发生还原反应,一定产生气体
D.原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的金属
13.(22-23高一下·广东中山·期末)某小组进行了如下两组对比实验,下列说法正确的是
A.甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌
B.两烧杯中溶液的均增大
C.乙中产生气泡的速率比甲快
D.都能够观察到锌片溶解,铜片表面产生气泡
14.(23-24高一下·广东江门新会第一中学·期末)某固体氧化物为电解质的新型燃料电池是以液态肼(N2H4)为燃料,其原理示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该装置实现把电能转变成化学能
B.电极甲为原电池的负极,发生还原反应
C.电池工作时,O2-向电极乙移动。
D.电子的流向:电极甲→负载→电极乙
15.(23-24高一下·广东高州·期末)热激活电池常用作火箭的工作电源,某种热激活电池以Ca和为电极材料,以无水为电解质,电池总反应为。当电解质受热熔融后,电池即可瞬间放电。下列有关说法错误的是
A.电极发生还原反应
B.负极的电极反应式为
C.常温时,在正负极间接上电流表,指针不偏转
D.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
16.(23-24高一下·广东东莞·期末)某种纸电池的结构如图所示,隔离膜中的电解液为NaCl溶液,反应原理为:。下列说法不正确的是
A.电极材料不一定都使用金属材料
B.纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点
C.移向负极
D.在正极反应
17.(23-24高一下·广东江门·期末)某化学兴趣小组设计如图所示装置探究原电池的工作原理,电极材料为锌片和铜片,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,下列说法正确的是
A.X电极材料为铜,Y电极材料为锌
B.Y电极得电子,发生氧化反应
C.放电过程中,铜片表面有气泡产生
D.铜片的电极反应式为
18.(23-24高一下·广东佛山·期末)“仙湖”实验室研发了一种应用前景广泛的“氮氧”燃料电池,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为正极,发生还原反应
B.电极b的电极反应为:
C.电极a与电极b应使用活泼性不同的导电材料
D.电极a生成标况下11.2 L 时,理论上会有3 mol 通过导线
19.(23-24高一下·广东佛山·期末)“科学素养,从小培养”,一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是
A.Mg片做电池的正极 B.空气中的氧气得到电子
C.化学能可直接转化为动能 D.溶液中的向石墨片移动
20.(23-24高一下·广东广州第三中学·期末)—空气电池装置示意图如下,下列有关说法正确的是
A.该电池可将化学能转化为电能
B.电池工作时,空气在碳材料电极上发生氧化反应
C.外电路中电子流向:石墨电极→导线→镁电极
D.负极反应式为:
1.(23-24高一下·广东高州·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
B
向5 mL 0.2 mol·LKI溶液中滴加5~6滴相同浓度溶液,充分反应后滴入KSCN溶液,溶液变血红色
KI与的反应有一定限度
C
向溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀
具有氧化性
D
将相同大小的铜片和锌片插入苹果中,用导线在铜片和锌片之间串联一个电流表,发现电流表的指针发生偏转
水果电池产生电流
A.A B.B C.C D.D
2.(23-24高一下·广东潮州潮安区·期末)化学与生产、生活、科技息息相关。下列叙述正确的是
A.常用的锌锰干电池和铅酸蓄电池都属于二次电池
B.交通工具投入氢燃料电池汽车,氢燃料有利于实现碳达峰
C.头盔材料选用复合材料,复合材料指只含一种成分的功能材料
D.太阳能光催化技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源
3.(23-24高一下·广东江门·期末)下列实验操作及对应的现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象与结论
A
向盛有待测液的试管中加入NaOH溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
试纸未变红,该溶液中不存在
B
将铜丝伸入装有稀硝酸的具支试管中
液面上方出现红棕色气体,铜和稀硝酸反应生成
C
将适量晶体与晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌
烧杯与木片黏在一起,该反应吸热,使水凝结成冰
D
将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中
稀硝酸中的铁片溶解并产生气泡,浓硝酸中的铁片无明显现象,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
A.A B.B C.C D.D
4.(23-24高一下·广东佛山·期末)中国航天,日新月异,液氧甲烷成为火箭发射的“新宠”。下列有关说法错误的是
A.燃烧过程甲烷断裂极性键
B.可利用该反应原理制作燃料电池
C.燃烧时,生成液态水放出的能量比生成水蒸气少
D.反应时,反成物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
5.(22-23高一下·广东清远·期末)SO2可形成酸雨,是大气污染物。利用如图装置既可以吸收工厂排放的SO2又可以制得硫酸溶液。下列说法正确的是
A.a极为负极,发生还原反应
B.b极的电极反应式为
C.电子的流动方向:a极→电解质溶液→b极
D.从左下口流出的硫酸溶液的质量分数一定大于50%
6.(22-23高一下·广东清远·期末)下列实验装置或实验原理能达到实验目的的是
A.探究温度对反应速率的影响 B.铝作负极
C.收集NO D.制作蓝色喷泉
7.(22-23高一下·广东东莞·期末) W、X、Y三种金属按如下装置进行实验,下列说法错误的是
装置
现象
金属X上冒气泡
金属Y表面有红色固体生成
A.上述装置均可将化学能转化为电能
B.装置甲中电子流向:W极→导线→X极→稀硫酸→W极
C.装置乙中Y电极上的反应式为:
D.金属活动性强弱顺序为:W>X>Y
8.(22-23高一下·广东肇庆·期末)锌—空气电池具有环境友好、能量密度高、成本低等优点,常用作电动汽车的新型电源,该电池的结构如图所示,工作原理为。下列说法不正确的是
A.该电池可将化学能转化为电能
B.电池工作时,空气在石墨电极上发生还原反应
C.外电路中电子流向:石墨电极导线电极
D.负极发生的电极反应:
9.(22-23高一下·广东肇庆·期末)物质变化过程中常伴随有能量变化。某化学反应的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于放热反应
B.该反应中的能量一定低于的能量
C.断裂和时放出能量
D.该反应生成时,吸收能量
10.(22-23高一下·广东汕尾·期末)一种镁—空气电池装置如图所示,电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解质为KOH浓溶液。下列说法不正确的是
A.电流方向从b经外电路到a
B.活性炭对O2有吸附作用,可以加快O2在电极上的反应速率
C.负极的电极反应式为
D.当电路中转移1mol电子时,消耗标准状况下5.6LO2
11.(22-23高一下·广东惠州·期末)N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程如下图所示,用 、 、分别表示N2、H2、NH3.已知:,该反应属于放热反应。下列说法正确的是
A.②→③过程,是放热过程
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
C.NH3属于共价化合物
D.合成氨反应中,生成44.8LNH3,转移电子数为6NA
12.(22-23高一下·广东云浮·期末)化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图如图。下列有关该装置的说法正确的是
A.如果将锌片换成铁片,那么电路中的电流方向将改变
B.该装置工作时,电解质溶液中阴离子移向锌片
C.铜片为负极,其附近的溶液变蓝
D.如果将稀硫酸换成柠檬汁,那么LED灯一定不会发光
13.(22-23高一下·广东揭阳·期末)W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A.装置甲溶液中的移向W电极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
C.装置丙中溶液的pH减小
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
14.(22-23高一下·广东揭阳·期末)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.HCN比HNC稳定
B.该反应为吸热反应,只有在加热条件下才能进行
C.反应过程中断开旧化学键吸收的总能量高于形成新化学键放出的总能量
D.1molHCN转化为1molHNC需要吸收59.3kJ的热量
15.(22-23高一下·广东佛山·期末)酸性环境下,不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。某小组设计实验探究物质氧化性对电池电压大小的影响,装置示意图及测得的数据如下所示。下列说法错误的是
电对(氧化型/还原型)
电极电势V
0.337
0.770
电解质溶液
浓度/
均为1.0
电压/V
a
0.8
1.1
A.由数据可推知:能置换出
B.电解质溶液是时,正极反应式为
C.负极反应物一定时,正极反应物氧化性越强,电池电压越大
D.
16.(22-23高一下·广东佛山·期末)某种安全气囊装置如图所示,其气体发生剂主要含有等。已知产气时发生的反应为:,该反应放出大量的热。下列说法错误的是
A.含有离子键和极性共价键
B.反应生成(标准状况)
C.分解吸热,可吸收产气过程释放的热量
D.汽车受到猛烈碰撞时,传感器将信号传递给气体发生器,引发反应
17.(22-23高一下·广东江门·期末)某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应进程与能量变化关系如图,下列叙述错误的是
A.三种化合物的稳定性:B>A>C
B.若该反应逆向进行,则C→B是吸热反应
C.加入催化剂不能改变反应的总能量变化
D.A→B反应中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高
18.(22-23高一下·广东广州·期末)电池的种类繁多,应用广泛,根据电化学原理回答下列问题。
(1)下图中,若溶液为稀,电流表指针发生偏转,电极材料为且作负极,则电极上发生的电极反应式为 ;反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为,则电极是 (填“正极”或“负极”),电极的电极反应式为 。若线路中转移电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
(3)一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题:
①反应,每消耗理论上转移的电子数目为
②电池工作时,向电极 (填“A”或“B”)移动。
③电极上发生的电极反应为 。
(4)科学家研发出一种新系统,通过“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,有效减少碳的排放,其工作原理如图所示。
①系统工作时,a极为 极,b极区的电极反应式为 。
②系统工作时b极区有少量固体析出,可能的原因是 。
19.(23-24高一下·广东佛山·期末)硫化锌精矿(主要含ZnS,FeS、)除铁并回收锌的一种工艺流程如下。
已知:①“焙烧”后所得锌焙砂的成分为:ZnO、、。
②难溶于稀
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,ZnS转化为ZnO的化学方程式为 。
(2)“浸出液”可回收Zn。
①从浸出液中获得的操作是 ;
②普通锌锰干电池的结构如图所示,其中负极材料为 (写化学式,下同),电池工作时 得到电子。
(3)“浸出渣”可进一步回收金属元素Fe和Zn。
①“浸出渣”的主要成分是 (写化学式);
②“还原”步骤中发生的反应的离子方程式为 ;
③“母液”可返回 步骤循环使用。
(4)利用NaOH溶液可除去中的,反应的离子方程式为 。
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专题02 化学反应与能量变化
内容概览
考向1 化学反应与热能
考向2 化学反应与电能
考向1 化学反应与热能
1.(23-24高一下·广东清远·期末)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺用CH4制取乙炔(C2H2),用如图表示反应可能的微观历程。
下列说法错误的是
A.b→c过程中有极性键的断裂
B.b、c、d中,c的能量最高
C.反应过程中碳元素化合价没有发生变化
D.上述反应的化学方程式为:2CH4C2H2+3H2
【答案】C
【分析】a→b是CH4附着于固体表面,b→c是CH4分子分解为原子,c→d是固体表面的原子重新组合为H2、C2H2等分子,d→e是新分子脱离催化剂表面。
【详解】A.据分析,过程是CH4分子分解为原子,断裂的均是极性键,故A正确;
B.据分析,b→c是CH4分子分解为原子,c→d是固体表面的原子重新组合为H2、C2H2等分子,分解过程吸收能量,重新组合过程放出能量,则b、c、d中,c的能量最高,故B正确;
C.反应过程中碳元素化合价从CH4的-4价到C2H2的-1价,发生变化,故C错误;
D.根据分析可知,上述反应的化学方程式为:2CH4C2H2+3H2,故D正确;
故答案选C。
2.(23-24高一下·广东清远·期末)下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A.酸碱中和反应
B.有机物的燃烧反应
C.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
D.工业合成氨的反应
【答案】C
【分析】从图上分析,反应物能量低于生成物,该反应是吸热反应。
【详解】A.酸碱中和反应是放热反应,A不符合题意;
B.燃烧反应为放热反应,B不符合题意;
C.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,C符合题意;
D.合成氨反应是放热反应,D不符合题意;
答案选C。
3.(23-24高一下·广东广州秀全中学·期末)已知反应C(石墨,s)=C(金刚石,s)的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A.石墨和金刚石互为同位素
B.金刚石比石墨稳定
C.石墨转化为金刚石是吸热反应
D.等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同
【答案】C
【详解】A.金刚石与石墨是碳元素形成的两种不同的单质,互为同素异形体,A错误;
B.能量越低越稳定,由图知,等质量的金刚石能量大于石墨,则石墨比金刚石稳定,B错误;
C.金刚石所具有的能量高,石墨转化为金刚石是吸热反应,C正确;
D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧生成稳定的化合物释放的热量不相同,金刚石所具有的能量高,释放的热量多,D错误;
答案选C。
4.(23-24高一下·广东广州天河区·期末)水煤气变换反应是放热反应,在双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化下的反应过程示意 图如下下列说法正确的是
A.过 程I 中有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程
C.该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2
D.该反应中反应物的总能量小于生成物总能量
【答案】C
【详解】A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的O-H极性共价键断裂,故A错误;
B.过程II中水分子中的O-H化学键断裂,吸收热量,过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水、和氢气,新的化学键生成放出热量,故B错误;
C.由图可知,反应物是CO和H2O,生成物是CO2、H2,该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2,故C正确;
D.水煤气变换反应是放热反应,该反应中反应物的总能量大于生成物总能量,故D错误;
故选:C。
5.(23-24高一下·广东梅州·期末)下列说法不正确的是
A.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
B.能量变化必然伴随发生化学反应
C.如图所示反应为放热反应
D.晶体与晶体的反应为吸热反应
【答案】B
【详解】A.化学反应的本质是断键和成键,断裂化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量,所以化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的,故A正确;
B.化学反应会伴随能量变化,但是有能量变化的未必是化学反应,如水由气态变液态会释放能量,故B错误;
C.图示中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故C正确;
D.晶体与晶体的反应中反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,故D正确;
故答案为:B。
6.(23-24高一下·广东中山·期末)如图为某反应的“能量-反应过程”图,a曲线未加催化剂,b曲线加了催化剂,下列有关说法正确的是
A.反应物比生成物稳定
B.加入催化剂并没有改变反应的总能量变化
C.断开1mol反应物的化学键需要释放kJ的能量
D.该反应可能是盐酸与碳酸氢钠的反应
【答案】B
【详解】A.能量越低物质越稳定,则生成物比反应物稳定,A错误;
B.催化剂只改变反应过程,不影响反应的总能量变化,B正确;
C.断裂化学键吸收能量,则断开1mol反应物的化学键需要吸收kJ的能量,C错误;
D.该反应是反应物的总能量高于生成物总能量,是放热反应,盐酸与碳酸氢钠是吸热反应,与图不符,D错误;
故选B。
7.(21-22高一下·广东广州海珠区·期末)一定条件下,石墨转化为等质量的金刚石的反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.石墨比金刚石稳定
B.石墨转化为金刚石要吸收能量
C.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
D.1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高
【答案】C
【分析】由图可知,石墨转化为金刚石的反应为反应物石墨的能量低于生成物金刚石的能量的吸热反应。
【详解】A.由分析可知,石墨的能量低于金刚石的能量,物质的能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故A正确;
B.由分析可知,石墨转化为金刚石的反应为反应物石墨的能量低于生成物金刚石的能量的吸热反应,故B正确;
C.由分析可知,石墨的能量低于金刚石的能量,则等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故C错误;
D.由分析可知,石墨的能量低于金刚石的能量,则1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高,故D正确;
故选C。
8.(22-23高一下·广东中山·期末)下列反应的能量变化与图示一致的是
A.镁条与盐酸反应 B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.盐酸与碳酸氢钠反应 D.氢氧化钡与氯化铵反应
【答案】A
【分析】图中反应物总能量大于生成物总能量,是放热反应。
【详解】A.镁条与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应是放热反应,故A符合题意;
B.灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应是吸热反应,故C不符合题意;
D.氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水,反应是吸热反应,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
考向2 化学反应与电能
9.(23-24高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)我省某地学校在学习原电池后,课外学习小组以Zn和Cu为电极材料,制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性),下列说法错误的是
A.若将铜和锌均换为铁片,不能达到相同效果
B.电池工作时,铜为正极,铜片上发生还原反应
C.电子从锌电极经水果内部流向铜电极
D.相同条件下,选用水果不同,产生的电流强度可能不同
【答案】C
【分析】Zn比Cu活泼,Zn作负极,Cu作正极,果汁作电解质溶液,据此分析解答。
【详解】A.两电极材料相同,不能形成原电池,A项正确;
B.铜为电池正极,氢离子在正极得电子生成氢气,发生还原反应,B项正确;
C.电子从锌电极流出经外电路流向铜电极,C项错误;
D.不同水果果汁的酸性不同,故电流强度可能不同,D项正确;
故选:C。
10.(23-24高一下·广东茂名·期末)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图,实验所得数据如下:
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/μA
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
电池工作时,下列说法不正确的是
A.负极的电极反应为
B.电子从锌片经外电路流向铜片
C.化学能全部转化为电能
D.水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
【答案】C
【分析】水果中的电解质溶液与锌片、铜片构成原电池,锌为负极,失去电子发生氧化反应,铜片为正极,发生得到电子的还原反应,电子从负极经导线流向正极。溶液中的离子移动方向是阳正阴负。
【详解】A.负极的电极反应为,A正确;
B.由分析可知,Zn为负极,电子从负极到正极,即电子从锌片经外电路流向铜片,B正确;
C.化学能不可能全部转化为电能,一部分转化为热能,C错误;
D.水果中的电解质溶液的酸性越强,电解质溶液导电能力就越强,两个电极之间的距离越大,电势差就越大,可见水果的种类和电极间距离对电流的大小均有影响,D正确;
故选C。
11.(22-23高一下·广东广州天河区·期末)某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是
A.和不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.和用导线连接时,铜片上的反应为
C.无论a和b是否连接,铁片均发生还原反应
D.a和b用导线连接时,溶液中向铜电极移动
【答案】C
【详解】A.和不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐中置换出来,所以铁片上会有金属铜析出,故A正确;
B.和用导线连接时,形成了原电池,铜作正极,发生的反应为:,故B正确;
C.和不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐中置换出来,和用导线连接时,形成了原电池,加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度,无论和是否连接,铁片均会溶解,铁片均发生氧化反应,故C错误;
D.和用导线连接时,形成了原电池,为负极,为正极,铜离子移向铜电极,故D正确;
答案选C。
12.(22-23高一下·广东潮州潮安区·期末)关于原电池及其电极名称的下列叙述中正确的是
A.电子流出的一极为负极
B.阴离子在电解质溶液中向正极移动
C.正极上发生还原反应,一定产生气体
D.原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的金属
【答案】A
【详解】A.原电池中电子流出的一极为负极,电子由负极经导线流向正极,故A正确;
B.原电池放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,故B错误;
C.原电池中正极上发生还原反应,但不一定产生气体,故C错误;
D.构成原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的电极,可以是 两种不同金属,也可以是一种金属、一种非金属等,故D错误;
故选A。
13.(22-23高一下·广东中山·期末)某小组进行了如下两组对比实验,下列说法正确的是
A.甲烧杯中外电路的电子由铜流向锌
B.两烧杯中溶液的均增大
C.乙中产生气泡的速率比甲快
D.都能够观察到锌片溶解,铜片表面产生气泡
【答案】B
【详解】A.甲烧杯中外电路的电子由负极(Zn)流向正极(Cu),故A错误;
B.两烧杯中氢离子变为氢气,溶液中氢离子浓度降低,则溶液的均增大,故B正确;
C.甲为原电池,能加快反应速率,因此甲中产生气泡的速率比乙快,故C错误;
D.都能够观察到锌片溶解,甲中铜片表面产生气泡,乙中铜片无现象,锌片表面有气泡,故D错误。
综上所述,答案为B。
14.(23-24高一下·广东江门新会第一中学·期末)某固体氧化物为电解质的新型燃料电池是以液态肼(N2H4)为燃料,其原理示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该装置实现把电能转变成化学能
B.电极甲为原电池的负极,发生还原反应
C.电池工作时,O2-向电极乙移动。
D.电子的流向:电极甲→负载→电极乙
【答案】D
【分析】根据题目信息和装置,以N2H4为燃料与氧气构成燃料电池,根据元素化合价的变化,可确定N2H4为负极(电极甲)反应物,失去电子,被氧化为N2,O2为正极(电极乙)反应物,得到电子,被还原为O2-,结合原电池工作原理即可解答。
【详解】A.燃料电池是将化学能转化为电能的装置,A错误;
B.根据分析可知,电极甲为负极,失去电子,发生氧化反应,B错误;
C.在原电池内部,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,该装置中电极甲为负极,电极乙为正极,所以O2-由电极乙移向电极甲,C错误;
D.在外电路中,电子由负极(甲)经过负载流向移向正极(乙),D正确;
故选D。
15.(23-24高一下·广东高州·期末)热激活电池常用作火箭的工作电源,某种热激活电池以Ca和为电极材料,以无水为电解质,电池总反应为。当电解质受热熔融后,电池即可瞬间放电。下列有关说法错误的是
A.电极发生还原反应
B.负极的电极反应式为
C.常温时,在正负极间接上电流表,指针不偏转
D.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
【答案】D
【详解】A.根据电池总反应可知,Ca为原电池的负极,为正极,正极发生还原反应,A正确;
B.负极发生氧化反应,电极反应式为,B正确;
C.常温下,电解质不能融化,不能形成原电池,所以指针不偏转,C正确;
D.根据正极电极反应式知每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol Pb,为10.35 g,D错误;
故选D。
16.(23-24高一下·广东东莞·期末)某种纸电池的结构如图所示,隔离膜中的电解液为NaCl溶液,反应原理为:。下列说法不正确的是
A.电极材料不一定都使用金属材料
B.纸电池具有轻薄柔软、可折叠等优点
C.移向负极
D.在正极反应
【答案】C
【分析】原电池电解液为氯化钠溶液,总反应为:,Mg失去电子作负极,发生氧化反应,另一个电极为正极,以此解题。
【详解】A.根据总反应可知,负极为镁为金属材料,但是正极可以是能导电的电极材料不一定是金属材料, A正确;
B.纸电池像纸一样轻薄柔软、可折叠, B正确;
C.移向正极,C不正确;
D.得电子在正极反应,D正确;
故选C。
17.(23-24高一下·广东江门·期末)某化学兴趣小组设计如图所示装置探究原电池的工作原理,电极材料为锌片和铜片,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,下列说法正确的是
A.X电极材料为铜,Y电极材料为锌
B.Y电极得电子,发生氧化反应
C.放电过程中,铜片表面有气泡产生
D.铜片的电极反应式为
【答案】C
【分析】由电子移动方向可知,X电极为负极,电极材料为锌,锌失去电子发生氧化反应生成锌离子,Y电极为正极电极,材料为铜,溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。
【详解】A.由分析可知,X电极为负极,电极材料为锌,Y电极为正极电极,材料为铜,故A正确;
B.由分析可知,Y电极为正极电极,材料为铜,溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,故B错误;
C.由分析可知,Y电极为正极电极,材料为铜,溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,故C正确;
D.由分析可知,Y电极为正极电极,材料为铜,溶液中氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e—=H2↑,故D错误;
故选C。
18.(23-24高一下·广东佛山·期末)“仙湖”实验室研发了一种应用前景广泛的“氮氧”燃料电池,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为正极,发生还原反应
B.电极b的电极反应为:
C.电极a与电极b应使用活泼性不同的导电材料
D.电极a生成标况下11.2 L 时,理论上会有3 mol 通过导线
【答案】D
【分析】由图可知,氨气失去电子发生氧化反应,为电源的负极,通入氧气的一极,氧气得到电子发生还原反应,为原电池的正极,电子由负极经外电路流向正极;
【详解】A.由分析可知电极a为负极,发生氧化反应,A错误;
B.酸性条件下,氧气发生还原反应生成水,,B错误;
C.电极a与电极b可以均使用惰性电极,不一应使用活泼性不同的导电材料,C错误;
D.电极a反应为,生成标况下11.2 L 为0.5mol,理论上会有3 mol 通过导线,D正确;
故选D。
19.(23-24高一下·广东佛山·期末)“科学素养,从小培养”,一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是
A.Mg片做电池的正极 B.空气中的氧气得到电子
C.化学能可直接转化为动能 D.溶液中的向石墨片移动
【答案】B
【分析】镁为活泼金属,失去电子作为负极,石墨为正极,据此分析解答。
【详解】A.镁为活泼金属,做电池的负极,失去电子发生氧化反应,A错误;
B.溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子,发生还原反应,B正确;
C.原电池将化学能转化为电能,小汽车将电能通过发动机转化为动能,C错误;
D.溶液中的阴离子向原电池中负极镁片移动,D错误;
故选B。
20.(23-24高一下·广东广州第三中学·期末)—空气电池装置示意图如下,下列有关说法正确的是
A.该电池可将化学能转化为电能
B.电池工作时,空气在碳材料电极上发生氧化反应
C.外电路中电子流向:石墨电极→导线→镁电极
D.负极反应式为:
【答案】A
【分析】燃料电池中发生镁和氧气的反应,金属Mg电极为原电池的负极,Mg失去电子发生氧化反应,碳材料电极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应。
【详解】A.该装置为原电池,将化学能转化为电能,故A正确;
B.原电池中正极得到电子发生还原反应,故B错误;
C.原电池工作时,外电路电子由负极流向正极,则外电路电子由Mg电极经导线流向碳材料电极,故C错误;
D.电解质溶液是碱性的,所以负极电极反应式为:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,故D错误;
故选A。
1.(23-24高一下·广东高州·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
B
向5 mL 0.2 mol·LKI溶液中滴加5~6滴相同浓度溶液,充分反应后滴入KSCN溶液,溶液变血红色
KI与的反应有一定限度
C
向溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀
具有氧化性
D
将相同大小的铜片和锌片插入苹果中,用导线在铜片和锌片之间串联一个电流表,发现电流表的指针发生偏转
水果电池产生电流
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.在酸性条件下,与铜粉发生反应生成NO和,此过程中硝酸钾参与了氧化还原反应,不是催化剂,A错误;
B.向5 mL 0.2 mol·LKI溶液中滴加5~6滴相同浓度的溶液,和发生氧化还原反应生成和,过量,反应后,向水层中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,说明溶液中还含有,说明与的反应有一定限度,B正确;
C.与发生氧化还原反应生成硫沉淀,反应中亚硫酸氢根离子中硫元素化合价降低被还原,是反应的氧化剂,表现氧化性,C正确;
D.将相同大小的铜片和锌片插入苹果中,用导线在铜片和锌片之间串联一个电流表,发现电流表的指针发生偏转,说明有电流产生,D正确。
故选A。
2.(23-24高一下·广东潮州潮安区·期末)化学与生产、生活、科技息息相关。下列叙述正确的是
A.常用的锌锰干电池和铅酸蓄电池都属于二次电池
B.交通工具投入氢燃料电池汽车,氢燃料有利于实现碳达峰
C.头盔材料选用复合材料,复合材料指只含一种成分的功能材料
D.太阳能光催化技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源
【答案】B
【详解】A.常用的锌锰干电池属于一次电池,而铅酸蓄电池则属于二次电池,A错误;
B.氢燃料电池反应后生成水,不排放二氧化碳,有利于实现碳达峰,B正确;
C.复合材料是指由两种或两种以上的成分组成的材料,不是只含一种成分的原料,C错误;
D.太阳能光催化技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料是以一次能源为原料制取的能源,因此属于二次能源,D错误;
故合理选项是B。
3.(23-24高一下·广东江门·期末)下列实验操作及对应的现象与结论均正确的是
选项
实验操作
现象与结论
A
向盛有待测液的试管中加入NaOH溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
试纸未变红,该溶液中不存在
B
将铜丝伸入装有稀硝酸的具支试管中
液面上方出现红棕色气体,铜和稀硝酸反应生成
C
将适量晶体与晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌
烧杯与木片黏在一起,该反应吸热,使水凝结成冰
D
将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中
稀硝酸中的铁片溶解并产生气泡,浓硝酸中的铁片无明显现象,说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨在溶液中部分电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,故A错误;
B.铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、无色的一氧化氮和水,红棕色的二氧化氮气体是一氧化氮被氧气氧化生成的,故B错误;
C.将适量八水氢氧化钡晶体与氯化铵晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌,烧杯与木片黏在一起说明该反应为吸热反应,反应时吸收热量导致周围环境温度降低,使水凝结成冰,故C正确;
D.常温下,铁在浓硝酸钝化,致密的钝化膜阻碍反应继续进行,与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,所以浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,故D错误;
故选C。
4.(23-24高一下·广东佛山·期末)中国航天,日新月异,液氧甲烷成为火箭发射的“新宠”。下列有关说法错误的是
A.燃烧过程甲烷断裂极性键
B.可利用该反应原理制作燃料电池
C.燃烧时,生成液态水放出的能量比生成水蒸气少
D.反应时,反成物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
【答案】C
【详解】A.燃烧过程甲烷生成二氧化碳,甲烷分子中碳氢极性键断裂,A正确;
B.该反应为自发的氧化还原反应,能制作燃料电池,B正确;
C.气态水变为液体水放出能量,则燃烧时,生成液态水放出的能量比生成水蒸气多,C错误;
D.反应为放热反应,则反成物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,D正确;
故选C。
5.(22-23高一下·广东清远·期末)SO2可形成酸雨,是大气污染物。利用如图装置既可以吸收工厂排放的SO2又可以制得硫酸溶液。下列说法正确的是
A.a极为负极,发生还原反应
B.b极的电极反应式为
C.电子的流动方向:a极→电解质溶液→b极
D.从左下口流出的硫酸溶液的质量分数一定大于50%
【答案】B
【分析】根据图示,a通入生成,发生氧化反应,为原电池的负极,b通入,为原电池的正极,发生反应:。
【详解】A.a极为负极,发生氧化反应,A错误;
B.b通入,为原电池的正极,发生反应:,B正确;
C.电子不能在电解质溶液中传导,C错误;
D.氢离子由a极区向b极区移动,a极区发生反应,左上口有水进入,左下口流出的硫酸溶液质量分数可能小于50%,D错误;
故选B。
6.(22-23高一下·广东清远·期末)下列实验装置或实验原理能达到实验目的的是
A.探究温度对反应速率的影响 B.铝作负极
C.收集NO D.制作蓝色喷泉
【答案】B
【详解】A.两试管的反应物中氢离子的浓度不同,A项不符合题意;
B.铝与氢氧化钠反应,则铝为负极,B项符合题意;
C.一氧化氮不能用排空气法收集,C项不符合题意;
D.碱性条件下酚酞溶液呈红色,无法得到蓝色喷泉,D项不符合题意;
故答案为B。
7.(22-23高一下·广东东莞·期末) W、X、Y三种金属按如下装置进行实验,下列说法错误的是
装置
现象
金属X上冒气泡
金属Y表面有红色固体生成
A.上述装置均可将化学能转化为电能
B.装置甲中电子流向:W极→导线→X极→稀硫酸→W极
C.装置乙中Y电极上的反应式为:
D.金属活动性强弱顺序为:W>X>Y
【答案】B
【分析】甲和乙两种装置均为原电池装置。甲装置中X上冒气泡,X为正极,W为负极,金属活泼性W>X;乙装置中Y表面有红色固体生成,Y为正极,X为负极,金属活泼性X>Y,故金属活泼性W>X>Y。
【详解】A.根据分析,甲和乙两种装置均为原电池装置,均可将化学能转化为电能,A正确;
B.甲装置中X为正极,W为负极,电子由W极流出,沿导线流向X极,电子不能通过电解质溶液,B错误;
C.乙装置中Y表面有红色固体生成,Y为正极,电极反应为:,C正确;
D.根据分析,金属活动性强弱顺序为:W>X>Y,D正确;
故选B。
8.(22-23高一下·广东肇庆·期末)锌—空气电池具有环境友好、能量密度高、成本低等优点,常用作电动汽车的新型电源,该电池的结构如图所示,工作原理为。下列说法不正确的是
A.该电池可将化学能转化为电能
B.电池工作时,空气在石墨电极上发生还原反应
C.外电路中电子流向:石墨电极导线电极
D.负极发生的电极反应:
【答案】C
【分析】该装置为原电池,锌作负极失去电子生成氢氧化锌;石墨电极为正极,氧气得到电子生成氢氧根离子,据此回答。
【详解】A.原电池是将化学能转化为电能的装置,A正确;
B.空气中的氧气在石墨电极上得到电子发生还原反应,B正确;
C.负极锌失去电子,石墨电极得到电子,即外电路电子流向为电极导线石墨电极,C错误;
D.结合总反应和分析知,负极电极反应为,D正确;
故选C。
9.(22-23高一下·广东肇庆·期末)物质变化过程中常伴随有能量变化。某化学反应的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应属于放热反应
B.该反应中的能量一定低于的能量
C.断裂和时放出能量
D.该反应生成时,吸收能量
【答案】D
【详解】A.由图可知,该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应属于吸热反应,A错误;
B.由图可知,该反应中的能量一定低于的能量,B错误;
C.断裂化学键需要吸收能量,C错误;
D.依据图像分析判断和反应生成,每生成吸收热量,D正确;
故选D。
10.(22-23高一下·广东汕尾·期末)一种镁—空气电池装置如图所示,电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解质为KOH浓溶液。下列说法不正确的是
A.电流方向从b经外电路到a
B.活性炭对O2有吸附作用,可以加快O2在电极上的反应速率
C.负极的电极反应式为
D.当电路中转移1mol电子时,消耗标准状况下5.6LO2
【答案】C
【分析】、活性炭和浓溶液构成原电池,易失电子作负极,活性炭作正极,负极的电极反应式为,正极的电极反应式为,电池反应式为。
【详解】A.由上述分析可知,a为负极,b为正极,原电池工作时,电流由正极流向负极,即电流从b出发经外电路到a,A正确;
B.活性炭可吸附氧气,使正极上氧气的浓度增大,加快在正极上的反应速率,B正确;
C.由上述分析可知,负极的电极反应式为,C错误;
D.根据关系式可知,当电路中转移电子时,消耗氧气,标准状况下体积为,D正确。
故选C。
11.(22-23高一下·广东惠州·期末)N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程如下图所示,用 、 、分别表示N2、H2、NH3.已知:,该反应属于放热反应。下列说法正确的是
A.②→③过程,是放热过程
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
C.NH3属于共价化合物
D.合成氨反应中,生成44.8LNH3,转移电子数为6NA
【答案】C
【详解】A.②→③过程,是断键的过程,是吸热过程,故A错误;
B.③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故B错误;
C.NH3由非金属元素间形成的极性键,属于共价化合物,故C正确;
D.非标况下,44.8LNH3,转移电子数不可计算,故D错误。
答案为:C。
12.(22-23高一下·广东云浮·期末)化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图如图。下列有关该装置的说法正确的是
A.如果将锌片换成铁片,那么电路中的电流方向将改变
B.该装置工作时,电解质溶液中阴离子移向锌片
C.铜片为负极,其附近的溶液变蓝
D.如果将稀硫酸换成柠檬汁,那么LED灯一定不会发光
【答案】B
【分析】锌比较活泼,反应中失去电子被氧化、锌为负极,铜不活泼作正极,铜片上氢离子得到电子产生氢气,电子从负极流出,沿着导线流向正极,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极。
【详解】A.如果将锌片换成铁片,则铁为负极,铜作正极,那么电路中的电流方向不会改变,A错误;
B.锌为负极,该装置工作时,电解质溶液中阴离子移向锌片,B正确;
C. 铜片为正极,其附近的溶液呈无色,C错误;
D. 如果将稀硫酸换成柠檬汁,柠檬汁中含柠檬酸等电解质代替了稀硫酸,形成了水果电池,则LED灯依然会发光,D错误;
答案选B。
13.(22-23高一下·广东揭阳·期末)W、X、Y、Z四种金属按如图装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A.装置甲溶液中的移向W电极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
C.装置丙中溶液的pH减小
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
【答案】C
【详解】A.装置甲中金属W不断溶解,则W失电子作原电池负极,原电池中阴离子移向负极,A正确;
B.Y上铜离子得电子生成Cu,则Y电极上的反应式为Cu2++2e- =Cu,B正确;
C.W上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;
D.甲中W为负极,X为正极,活动性:W>X;乙中X为负极,Y为正极,活动性:X>Y;丙中Z为负极,W为正极,活动性:Z>W,所以四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,D正确;
故选:C。
14.(22-23高一下·广东揭阳·期末)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.HCN比HNC稳定
B.该反应为吸热反应,只有在加热条件下才能进行
C.反应过程中断开旧化学键吸收的总能量高于形成新化学键放出的总能量
D.1molHCN转化为1molHNC需要吸收59.3kJ的热量
【答案】B
【详解】A.由图可知HCN能量低于HNC,物质能量越低越稳定,故A正确;
B.该反应生成物能量高于反应物,为吸热反应,但不一定需要加热才能发生,故B错误;
C.该反应为吸热反应,断键吸收的总能量高于成键放出的总能量,故C正确;
D.由图可知1molHCN转化为1molHNC需要吸收59.3kJ的热量,故D正确;
故选:B。
15.(22-23高一下·广东佛山·期末)酸性环境下,不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。某小组设计实验探究物质氧化性对电池电压大小的影响,装置示意图及测得的数据如下所示。下列说法错误的是
电对(氧化型/还原型)
电极电势V
0.337
0.770
电解质溶液
浓度/
均为1.0
电压/V
a
0.8
1.1
A.由数据可推知:能置换出
B.电解质溶液是时,正极反应式为
C.负极反应物一定时,正极反应物氧化性越强,电池电压越大
D.
【答案】D
【详解】A.由数据可推知,Fe和Ni作电极时,Fe作负极:铁的还原性强于镍,故能置换出,A正确;
B.电解质溶液是时,正极的铁离子得到电子发生还原反应生成亚铁离子,反应式为,B正确;
C.电池电压等于正极电势减负极电势,负极反应物一定时,正极反应物氧化性越强,其电极电势越高,电池电压越大,C正确;
D.电池电压等于正极电势减负极电势,由表可知,、Fe、NiCl2溶液构成原电池的电压为-0.203V-(-0.447V)≈0.22V,D错误;
故选D。
16.(22-23高一下·广东佛山·期末)某种安全气囊装置如图所示,其气体发生剂主要含有等。已知产气时发生的反应为:,该反应放出大量的热。下列说法错误的是
A.含有离子键和极性共价键
B.反应生成(标准状况)
C.分解吸热,可吸收产气过程释放的热量
D.汽车受到猛烈碰撞时,传感器将信号传递给气体发生器,引发反应
【答案】B
【详解】A.是由钾离子和高氯酸根离子构成的,含有离子键,在高氯酸根离子中存在氯氧极性共价键,A正确;
B.为1mol,由化学方程式可知,反应生成1.5mol氮气,为(标准状况),B错误;
C.产气时反应放热,分解吸热,可吸收产气过程释放的热量,C正确;
D.汽车受到猛烈碰撞时,传感器将信号传递给气体发生器,引发反应使得气囊工作,D正确;
故选B。
17.(22-23高一下·广东江门·期末)某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应进程与能量变化关系如图,下列叙述错误的是
A.三种化合物的稳定性:B>A>C
B.若该反应逆向进行,则C→B是吸热反应
C.加入催化剂不能改变反应的总能量变化
D.A→B反应中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高
【答案】A
【详解】A.物质的能量越低其稳定性越强,则三种化合物的稳定性C>A>B,A错误;
B.若反应逆向进行,从图中可知C物质的能量低于B物质,则由C生成B是吸热反应,B正确;
C.催化剂只能降低反应的活化能,不改变反应的总能量变化,C正确;
D.从图中可知,A到B是吸热过程,ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和>0,故断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高,D正确;
故答案选A。
18.(22-23高一下·广东广州·期末)电池的种类繁多,应用广泛,根据电化学原理回答下列问题。
(1)下图中,若溶液为稀,电流表指针发生偏转,电极材料为且作负极,则电极上发生的电极反应式为 ;反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为,则电极是 (填“正极”或“负极”),电极的电极反应式为 。若线路中转移电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
(3)一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题:
①反应,每消耗理论上转移的电子数目为
②电池工作时,向电极 (填“A”或“B”)移动。
③电极上发生的电极反应为 。
(4)科学家研发出一种新系统,通过“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,有效减少碳的排放,其工作原理如图所示。
①系统工作时,a极为 极,b极区的电极反应式为 。
②系统工作时b极区有少量固体析出,可能的原因是 。
【答案】(1) 减弱
(2) 正极 22.4
(3) 6NA A
(4) 负 钠离子移向正极,遇见碳酸氢根,可能生成碳酸氢钠的饱和溶液,从而有碳酸氢钠晶体析出
【详解】(1)若溶液为稀,电流表指针发生偏转,电极材料为且作负极,则电极上是氢离子得到电子变为氢气,发生的电极反应式为;氢离子不断消耗,反应进行一段时间后溶液酸性将减弱;故答案为:;减弱。
(2)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为,根据电子转移方向,c为负极,则电极是正极,电极是乙醇得到电子,生成二氧化碳和氢离子,则c电极反应式为。根据正极反应式,若线路中转移电子,则上述燃料电池消耗的的物质的量为1mol,在标准状况下的体积为1mol×22.4 L∙mol−1=22.4L;故答案为:正极;;22.4。
(3)①反应,根据方程式分析,每消耗(碳由−4价变为+2价)理论上转移6mol电子,其电子数目为6NA;故答案为:6NA。
②电池工作时,电极A是化合价升高,失去电子,是原电池的负极,根据“同性相吸”,则向电极负极即A移动;故答案为:A。
③电极是氧气得到电子和二氧化碳反应生成碳酸根,其B电极上发生的电极反应为;故答案为:。
(4)①系统工作时,左边金属钠在有机电解液中变为金属钠离子,化合价升高,则a极为负极,b极区的电极反应式为;故答案为:负;。
②系统工作时b极区有少量固体析出,可能的原因是钠离子移向正极,遇见碳酸氢根,可能生成碳酸氢钠的饱和溶液,从而有碳酸氢钠晶体析出;故答案为:钠离子移向正极,遇见碳酸氢根,可能生成碳酸氢钠的饱和溶液,从而有碳酸氢钠晶体析出。
19.(23-24高一下·广东佛山·期末)硫化锌精矿(主要含ZnS,FeS、)除铁并回收锌的一种工艺流程如下。
已知:①“焙烧”后所得锌焙砂的成分为:ZnO、、。
②难溶于稀
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,ZnS转化为ZnO的化学方程式为 。
(2)“浸出液”可回收Zn。
①从浸出液中获得的操作是 ;
②普通锌锰干电池的结构如图所示,其中负极材料为 (写化学式,下同),电池工作时 得到电子。
(3)“浸出渣”可进一步回收金属元素Fe和Zn。
①“浸出渣”的主要成分是 (写化学式);
②“还原”步骤中发生的反应的离子方程式为 ;
③“母液”可返回 步骤循环使用。
(4)利用NaOH溶液可除去中的,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干 Zn MnO2
(3) ZnFe2O4、H2SiO3 溶浸、调浆
(4)
【分析】硫化锌精矿粉碎焙烧所得锌焙砂的成分为:ZnO、ZnFe2O4、ZnSiO3,焙砂加稀硫酸将锌氧化物转化为硫酸锌得到浸出液,浸出液处理得到硫酸锌晶体,最终得到锌单质;ZnFe2O4难溶于稀H2SO4,浸出渣中的主要成分为ZnFe2O4、H2SiO3,进一步加入硫酸调浆,通入二氧化硫将铁元素转化为二价铁,加入氧气氧化二价铁为三价铁,处理得到氧化铁和二氧化硅,母液含有硫酸根、锌离子可以循环利用;
【详解】(1)“焙烧”时,ZnS被氧化氧化为二氧化硫同时得到ZnO,化学方程式为;
(2)①从浸出液中获得的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到晶体;
②锌为活泼金属,故负极材料为锌Zn,电池工作时正极二氧化锰MnO2得到电子发生还原反应。
(3)①由分析可知,“浸出渣”的主要成分是ZnFe2O4、H2SiO3;
②“还原”步骤中二氧化硫将铁离子还原为亚铁离子同时生成硫酸,发生的反应的离子方程式为;
③“母液”中含有硫酸根、锌离子,可返回溶浸、调浆步骤循环使用。
(4)氢氧化钠和氧化铁不反应,和二氧化硅生成硅酸钠和水,反应为:。
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