专题1 化学反应与能量变化（单元测试·提升卷） 化学苏教版2019选择性必修1

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二化学单元检测卷 专题1 化学反应与能量变化·提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对分子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 一、选择题（本大题共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是(　　) A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁制搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，则测定数值偏高 2．已知下列热化学方程式： Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s) ΔH1＝－351.1 kJ·mol－1 Hg(l)＋O2(g)===HgO(s) ΔH2＝－90.7 kJ·mol－1 由此可知Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH3，其中ΔH3是(　　) A．－441.8 kJ·mol－1 B．－254.6 kJ·mol－1 C．－438.9 kJ·mol－1 D．－260.4 kJ·mol－1 3．已知几种共价键的键能(键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量)如下： 共价键 H—H C—H C===C C—C 键能/(kJ·mol－1) a b c d ，则ΔH等于(　　) A．(4a＋4c－8b－4d) kJ·mol－1 B．(8b＋4d－4a－4c) kJ·mol－1 C．(4a＋3c－4b－8d) kJ·mol－1 D．(8b＋4d－4a－3c) kJ·mol－1 4．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1 C6H12O6(g)===C6H12O6(s)　ΔH2 C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)　ΔH3 C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH4 下列说法正确的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4 B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0 5．植物秸秆随意堆放，腐烂后会散发出难闻的气味，为实现秸秆变废为宝，有人提出电化学降解法，即利用微生物将秸秆中的有机物[主要化学成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能，其装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．M电极是正极 B．M电极的电极反应式为(C6H10O5)n＋24nOH－－24ne－===6nCO2↑＋17nH2O C．物质X是CO2 D．N电极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O 6．某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。 下列说法不正确的是(　　) A．a电极为负极，d电极为阴极 B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．当装置Ⅱ中生成11.2 L(标准状况)Cl2时，有0.5 mol H＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜 D．当装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16 g 7．用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O B．放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O C．放电时，OH－移向镍电极 D．充电时，将电池的碳电极与外接电源的正极相连 8．根据如图所示的物质转化关系，下列说法错误的是(　　) A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高 B．相同质量的NO2(g)和N2O4(g)，破坏两种物质中所有的化学键，后者所需的能量高 C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH>ΔH4 9．下列根据实验操作及现象进行的分析和推断不正确的是(　　) 操作 现象 一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红； ②中…… A．NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路 B．①中变红是因为发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜丝附近区域变红 D．①和②中发生的氧化反应均可表示为M－2e－===M2＋(M代表锌或铁) 10．工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8。电解时，阴极材料为Pb；阳极(铂电极)电极反应式为2HSO－2e－===S2O＋2H＋。下列说法正确的是(　　) A．阴极电极反应式为Pb＋HSO－2e－===PbSO4＋H＋ B．阳极反应中S的化合价升高 C．电解时，电子由Pt电极移向Pb电极 D．可以用铜电极作阳极 11．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700～900 ℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲 B．电池总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O C．当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 12．如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是(　　) A．放电时，M电极反应为Ni－2e－===Ni2＋ B．放电时，Li＋由M电极向N电极移动 C．充电时，M电极的质量减小 D．充电时，N电极反应为Li3Bi＋3e－===3Li＋＋Bi 13．太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式为LixC6＋Li1－xFePO4LiFePO4＋6C。下列说法正确的是(　　) A．放电时Li＋从左边移向右边，PO从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C＋xe－===C D．充电时电路中通过2.0 mol电子，产生28.0 g Li 14．一种新型锰氢二次电池原理如图所示。该电池以MnSO4溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极材料，电池的总反应为Mn2＋＋2H2OMnO2＋2H＋＋H2↑。下列说法错误的是(　　) A．充电时，碳纤维电极作阳极 B．放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极 C．充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增大 D．放电时，正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O 15．通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是（　　） A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－MnO2＋4H＋ C．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 二、非选择题（本大题共5个小题，共55分） 16．(12分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。 Ⅰ．已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1 (1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是　 　　　　　　　　　　　　　　。   (2)断开1 mol H—O所需能量为　　　　 kJ。 Ⅱ．已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ① CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ② 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。 (3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式_______________________________________。 (4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________________________________________________。 (5)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是___________、_________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是　　　　　。 17．(11分)氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图： (1)写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：________________________________。 (2)装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。 (3)氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ①图中Y是______(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________。 ②比较图示中氢氧化钠的质量分数a%与b%的大小：____________________。 ③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11.2 L氧气时，则装置B可向装置A提供的电量约为________(一个e－的电量为1.60×10－19 C；计算结果精确到0.01)。 18．(12分)电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 (1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图甲所示。甲烷燃料应从________(填字母)口通入，发生的电极反应式为______________________________。 (2)以石墨作电极电解饱和食盐水，如图乙所示。电解开始后在________(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色，该极的电极反应式为______________________________________。 (3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(填字母)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 (4)人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图丙。 ①电源的正极为________(填“A”或“B”)。 ②电解结束后，阴极室溶液的c(H＋)与电解前相比将________(填“增大”“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体6.72 L(标准状况)，则除去的尿素质量为________g(忽略气体的溶解)。 19．(10分)硫碘循环，水分解制氢的原理示意图如图： (1)已知：在25 ℃和101 kPa时，H2的标准燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则在相同条件下，水分解生成氢气的热化学方程式为___________________________________。 (2)水在2 200 ℃条件下分解可得到氢气。硫碘循环制H2的优势为_______________________________。 (3)进行反应Ⅲ之前，需要经过以下两个步骤： ①步骤1：除杂。反应Ⅰ所得混合物经过初步分离后得到HI和I2的混合溶液，其中含有少量H2SO4杂质。工业上采用加热至110 ℃的方法除去H2SO4，写出相应的化学方程式： _____________________________________________。 ②步骤2：电解。通过电解法实现HI和I2的分离与富集，装置示意图如图，结合电极反应解释获得浓HI溶液的原因是_______________________________________。 ③利用电解后某一极的溶液，作为反应Ⅱ中SO2的吸收剂，实现O2与SO2的分离，吸收剂的有效成分是________。 20．(10分)甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。如图是甲醇燃料电池工作的示意图，工作一段时间后，断开K。 (1)甲中负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，则C的电极反应式为　　　　　　　　　　　。  (3)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙中电解的总化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原，则丙中D电极上生成的气体标准状况下的体积为　　　　。  (4)若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，下列说法正确的是　 　(填字母)。  A．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B．A为粗铜，发生氧化反应 C．CuSO4溶液的浓度保持不变 D．杂质都将以单质的形式沉淀到池底 (5)用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液反应测定中和热，实验中测得起始平均温度为20.4 ℃，反应后最高温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃)，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是 1 g/cm3，则中和热ΔH=　　　　　　　　。  试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高二化学单元检测卷 专题1 化学反应与能量变化·提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对分子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 一、选择题（本大题共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是(　　) A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁制搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，则测定数值偏高 2．已知下列热化学方程式： Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s) ΔH1＝－351.1 kJ·mol－1 Hg(l)＋O2(g)===HgO(s) ΔH2＝－90.7 kJ·mol－1 由此可知Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH3，其中ΔH3是(　　) A．－441.8 kJ·mol－1 B．－254.6 kJ·mol－1 C．－438.9 kJ·mol－1 D．－260.4 kJ·mol－1 3．已知几种共价键的键能(键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量)如下： 共价键 H—H C—H C===C C—C 键能/(kJ·mol－1) a b c d ，则ΔH等于(　　) A．(4a＋4c－8b－4d) kJ·mol－1 B．(8b＋4d－4a－4c) kJ·mol－1 C．(4a＋3c－4b－8d) kJ·mol－1 D．(8b＋4d－4a－3c) kJ·mol－1 4．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1 C6H12O6(g)===C6H12O6(s)　ΔH2 C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)　ΔH3 C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH4 下列说法正确的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4 B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0 5．植物秸秆随意堆放，腐烂后会散发出难闻的气味，为实现秸秆变废为宝，有人提出电化学降解法，即利用微生物将秸秆中的有机物[主要化学成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能，其装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．M电极是正极 B．M电极的电极反应式为(C6H10O5)n＋24nOH－－24ne－===6nCO2↑＋17nH2O C．物质X是CO2 D．N电极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O 6．某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。 下列说法不正确的是(　　) A．a电极为负极，d电极为阴极 B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．当装置Ⅱ中生成11.2 L(标准状况)Cl2时，有0.5 mol H＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜 D．当装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16 g 7．用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O B．放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O C．放电时，OH－移向镍电极 D．充电时，将电池的碳电极与外接电源的正极相连 8．根据如图所示的物质转化关系，下列说法错误的是(　　) A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高 B．相同质量的NO2(g)和N2O4(g)，破坏两种物质中所有的化学键，后者所需的能量高 C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH>ΔH4 9．下列根据实验操作及现象进行的分析和推断不正确的是(　　) 操作 现象 一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红； ②中…… A．NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路 B．①中变红是因为发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜丝附近区域变红 D．①和②中发生的氧化反应均可表示为M－2e－===M2＋(M代表锌或铁) 10．工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8。电解时，阴极材料为Pb；阳极(铂电极)电极反应式为2HSO－2e－===S2O＋2H＋。下列说法正确的是(　　) A．阴极电极反应式为Pb＋HSO－2e－===PbSO4＋H＋ B．阳极反应中S的化合价升高 C．电解时，电子由Pt电极移向Pb电极 D．可以用铜电极作阳极 11．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700～900 ℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲 B．电池总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O C．当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 12．如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是(　　) A．放电时，M电极反应为Ni－2e－===Ni2＋ B．放电时，Li＋由M电极向N电极移动 C．充电时，M电极的质量减小 D．充电时，N电极反应为Li3Bi＋3e－===3Li＋＋Bi 13．太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式为LixC6＋Li1－xFePO4LiFePO4＋6C。下列说法正确的是(　　) A．放电时Li＋从左边移向右边，PO从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C＋xe－===C D．充电时电路中通过2.0 mol电子，产生28.0 g Li 14．一种新型锰氢二次电池原理如图所示。该电池以MnSO4溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极材料，电池的总反应为Mn2＋＋2H2OMnO2＋2H＋＋H2↑。下列说法错误的是(　　) A．充电时，碳纤维电极作阳极 B．放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极 C．充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增大 D．放电时，正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O 15．通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是（　　） A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－MnO2＋4H＋ C．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 二、非选择题（本大题共5个小题，共55分） 16．(12分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。 Ⅰ．已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1 (1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是　 　　　　　　　　　　　　　　。   (2)断开1 mol H—O所需能量为　　　　 kJ。 Ⅱ．已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ① CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ② 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。 (3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式_______________________________________。 (4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________________________________________________。 (5)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是___________、_________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是　　　　　。 17．(11分)氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图： (1)写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：________________________________。 (2)装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。 (3)氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ①图中Y是______(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________。 ②比较图示中氢氧化钠的质量分数a%与b%的大小：____________________。 ③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11.2 L氧气时，则装置B可向装置A提供的电量约为________(一个e－的电量为1.60×10－19 C；计算结果精确到0.01)。 18．(12分)电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 (1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图甲所示。甲烷燃料应从________(填字母)口通入，发生的电极反应式为______________________________。 (2)以石墨作电极电解饱和食盐水，如图乙所示。电解开始后在________(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色，该极的电极反应式为______________________________________。 (3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(填字母)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 (4)人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图丙。 ①电源的正极为________(填“A”或“B”)。 ②电解结束后，阴极室溶液的c(H＋)与电解前相比将________(填“增大”“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体6.72 L(标准状况)，则除去的尿素质量为________g(忽略气体的溶解)。 19．(10分)硫碘循环，水分解制氢的原理示意图如图： (1)已知：在25 ℃和101 kPa时，H2的标准燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则在相同条件下，水分解生成氢气的热化学方程式为___________________________________。 (2)水在2 200 ℃条件下分解可得到氢气。硫碘循环制H2的优势为_______________________________。 (3)进行反应Ⅲ之前，需要经过以下两个步骤： ①步骤1：除杂。反应Ⅰ所得混合物经过初步分离后得到HI和I2的混合溶液，其中含有少量H2SO4杂质。工业上采用加热至110 ℃的方法除去H2SO4，写出相应的化学方程式： _____________________________________________。 ②步骤2：电解。通过电解法实现HI和I2的分离与富集，装置示意图如图，结合电极反应解释获得浓HI溶液的原因是_______________________________________。 ③利用电解后某一极的溶液，作为反应Ⅱ中SO2的吸收剂，实现O2与SO2的分离，吸收剂的有效成分是________。 20．(10分)甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。如图是甲醇燃料电池工作的示意图，工作一段时间后，断开K。 (1)甲中负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，则C的电极反应式为　　　　　　　　　　　。  (3)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙中电解的总化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原，则丙中D电极上生成的气体标准状况下的体积为　　　　。  (4)若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，下列说法正确的是　 　(填字母)。  A．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B．A为粗铜，发生氧化反应 C．CuSO4溶液的浓度保持不变 D．杂质都将以单质的形式沉淀到池底 (5)用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液反应测定中和热，实验中测得起始平均温度为20.4 ℃，反应后最高温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃)，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是 1 g/cm3，则中和热ΔH=　　　　　　　　。  1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$学科网·上好课 wWw.Z××k.C0m 上好每一堂课 2025-2026学年高二化学单元检测卷 专题1化学反应与能量变化提升卷 一、选择题（本大题共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1~5 DDABD 6-10 CBDBC 11~15 ABBCC 二、非选择题（本大题共5个小题，共55分） 16.(12分) (1)2H(g)+O(g)2H,Og)△H=一483.6 kJ-mol1(答案合理即可) (2分) (2)462.9(2分) (3)CH(g)+20(g)C0(g)+2H0(1)△H=-890.3 kJ-mol-(2分) (4)CHa(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)AH=+165.0 kJ-mol-() (5)H、O(或氢原子、氧原子) (2分)H2(2分) 17.(11分) (1)2NaCI+2H0=2NaOH+H↑+Cl↑(2分) (2)NaOH溶液 (1分)NaCO溶液(1分) (3)①H2 (1分)2OHΓ+CL=C10+CI1+H0(2分) ②b%>a% (2分)③1.93×10C(2分) 18.(12分) (1)b (1分) CH-8e+2H2O--CO2+8H (2分) (2)阴极 (1分) 2H,0+2e-20H+H2↑ (2分) (3)ab (2分) (4)①A(1分)②不变 (1分)3.6(2分) 19.(10分) (1)H00)==H(g)+O2(g)△H=285.8 kJ-mol-1 (2分) (2)反应条件温和，在较低温度下实现分解水制取H2:实现了H2和O2分离，避免安全问题等（答案合理 即可)(2分) (3)①HS04+2HI=S02+2H,0+2 (2分) ②阴极：L十2一-2I厂，阳极碘离子失电子变成碘单质，氢离子移向阴极，故HI浓度增大 (2 分) ③L2(2分) 20.(10分) (1)CH:OH-6e+80H===C C0+6H,0(2分) (2)2A1-6e+3H,0==Al03+6H(2分) (3)①2NaC+2H,O=====2NaOH+Cl2↑+H2↑(2分) ②3.36L(2分) (4)B(2分) (5)-50.16kJ/mol(2分) 1/1 2025-2026学年高二化学单元检测卷 专题1 化学反应与能量变化·提升卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对分子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 一、选择题（本大题共15个小题，每题3分，共45分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是(　　) A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C．实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁制搅拌器对实验结果没有影响 D．若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，则测定数值偏高 答案　D 解析　A项，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误；B项，改为等质量的铝粉，没有改变反应的本质，放出的热量不变，错误；C项，铁制搅拌器导热性好，热量损失较大，错误；D项，NaOH固体溶于水时放热，正确。 2．已知下列热化学方程式： Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s) ΔH1＝－351.1 kJ·mol－1 Hg(l)＋O2(g)===HgO(s) ΔH2＝－90.7 kJ·mol－1 由此可知Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH3，其中ΔH3是(　　) A．－441.8 kJ·mol－1 B．－254.6 kJ·mol－1 C．－438.9 kJ·mol－1 D．－260.4 kJ·mol－1 答案　D 解析　将两个已知反应自上而下分别标记为①和②，根据盖斯定律①－②得：Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)　ΔH3＝－351.1 kJ·mol－1＋90.7 kJ·mol－1＝－260.4 kJ·mol－1。 3．已知几种共价键的键能(键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量)如下： 共价键 H—H C—H C===C C—C 键能/(kJ·mol－1) a b c d ，则ΔH等于(　　) A．(4a＋4c－8b－4d) kJ·mol－1 B．(8b＋4d－4a－4c) kJ·mol－1 C．(4a＋3c－4b－8d) kJ·mol－1 D．(8b＋4d－4a－3c) kJ·mol－1 答案 A 解析 已知化学反应中，需断裂4个C===C键、14个C—H键、9个C—C键和4个H—H键，需形成22个C—H键和13个C—C键，故在该化学反应中，ΔH＝(4a＋4c－8b－4d) kJ·mol－1，A项正确。 4．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1 C6H12O6(g)===C6H12O6(s)　ΔH2 C6H12O6(s)＋6O2(g)===6H2O(g)＋6CO2(g)　ΔH3 C6H12O6(g)＋6O2(g)===6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH4 下列说法正确的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH3<ΔH4 B．6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 C．－6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝0 D．－6ΔH1＋ΔH2－ΔH3＋ΔH4＝0 答案 B 解析 将题给4个已知反应依次编号为①②③④，①为液化过程，放热，则ΔH1<0，②为凝华过程，放热，则ΔH2<0，反应③④均为放热反应，且反应④所放出的热量大于反应③所放出的热量，则ΔH3>ΔH4，A项错误；由盖斯定律可知，①×6＋②＋③＝④，所以6ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4，B项正确，C、D项错误。 5．植物秸秆随意堆放，腐烂后会散发出难闻的气味，为实现秸秆变废为宝，有人提出电化学降解法，即利用微生物将秸秆中的有机物[主要化学成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能，其装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．M电极是正极 B．M电极的电极反应式为(C6H10O5)n＋24nOH－－24ne－===6nCO2↑＋17nH2O C．物质X是CO2 D．N电极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O 答案 D 解析 由题图分析可知，该装置相当于燃料电池，通入O2的一极为正极，则M电极为负极，N电极为正极，故A错误；M电极的电极反应式为(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋，故B错误；负极反应产生的H＋通过阳离子交换膜进入正极区，N电极(正极)上O2得电子结合H＋生成H2O，则物质X是H2O，N电极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C错误，D正确。 6．某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。 下列说法不正确的是(　　) A．a电极为负极，d电极为阴极 B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．当装置Ⅱ中生成11.2 L(标准状况)Cl2时，有0.5 mol H＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜 D．当装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16 g 答案 C 解析 本题考查乙醇燃料电池和电解饱和氯化钠溶液、电解硫酸铜溶液的串联问题。乙醇燃料电池中，O2通入b电极区，乙醇蒸气通入a电极区，则电极a是负极，电极b是正极，从而推知，电极d是阴极，A正确；b电极是正极，O2得电子发生还原反应，电解液呈酸性，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B正确；装置Ⅱ中电解饱和氯化钠溶液，生成标准状况下11.2 L Cl2(即0.5 mol)，电路中通过1 mol电子，根据得失电子守恒和溶液呈电中性可知，装置Ⅰ中有1 mol H＋透过质子交换膜向右迁移，C错误；装置Ⅰ中负极反应式为CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋，生成6.0 g CH3COOH(即0.1 mol)时，电路中通过0.4 mol电子，装置Ⅲ中阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，据得失电子守恒推知，析出0.1 mol O2和0.2 mol Cu，故装置Ⅲ中溶液减少的质量为0.1 mol×32 g·mol－1 ＋0.2 mol×64 g·mol－1＝16 g，D正确。 7．用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O B．放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O C．放电时，OH－移向镍电极 D．充电时，将电池的碳电极与外接电源的正极相连 答案　B 解析　充电时相当于电解池，阴极发生还原反应，A项错误；放电时相当于原电池，负极失去电子，氢气在负极放电，B项正确；放电时OH－等阴离子向负极移动，结合图示电子流向可确定碳电极为负极，即OH－向碳电极移动，C项错误；充电时，电池的碳电极与外接电源的负极相连，D项错误。 8．根据如图所示的物质转化关系，下列说法错误的是(　　) A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高 B．相同质量的NO2(g)和N2O4(g)，破坏两种物质中所有的化学键，后者所需的能量高 C．ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 D．N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，则ΔH>ΔH4 答案　D 解析　N2H4(l)变为N2H4(g)需要吸收热量，故相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，N2H4(g)的能量高于N2H4(l)，A项正确；NO2(g)===N2O4(g)　ΔH3<0，所以破坏1 mol NO2所含的化学键需要吸收的能量比破坏0.5 mol N2O4所含的化学键需要吸收的能量低，B项正确；由盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，C项正确；N2H4(l)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH，ΔH＝ΔH3＋ΔH4，因ΔH3<0，故ΔH<ΔH4，D错误。 9．下列根据实验操作及现象进行的分析和推断不正确的是(　　) 操作 现象 一段时间后：①中，铁钉裸露在外的附近区域变红； ②中…… A．NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路 B．①中变红是因为发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜丝附近区域变红 D．①和②中发生的氧化反应均可表示为M－2e－===M2＋(M代表锌或铁) 答案　B 解析　构成原电池的条件之一是形成闭合回路，①和②实验中，NaCl的琼脂水溶液的作用是形成闭合回路，即NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路，故A正确；中性或碱性条件下，①中Zn、Fe和热的NaCl的琼脂水溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极，正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以铁钉裸露在外的附近区域变红，故B错误；②中NaCl的琼脂水溶液、Cu、Fe构成原电池，Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以铁钉裸露在外的附近区域Fe2＋与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，铜丝附近区域酚酞遇碱变红，故C正确；①中Zn和②中Fe作负极，均失去2e－生成＋2价的阳离子(Zn2＋和Fe2＋)，发生氧化反应，所以①和②中发生的氧化反应均可表示为M－2e－===M2＋(M代表锌或铁)，故D正确。 10．工业上电解NaHSO4溶液制备Na2S2O8。电解时，阴极材料为Pb；阳极(铂电极)电极反应式为2HSO－2e－===S2O＋2H＋。下列说法正确的是(　　) A．阴极电极反应式为Pb＋HSO－2e－===PbSO4＋H＋ B．阳极反应中S的化合价升高 C．电解时，电子由Pt电极移向Pb电极 D．可以用铜电极作阳极 答案　C 解析　Na2S2O8的结构式为，由此结构可以判断出以下信息：S2O中S的化合价为＋6价，中间的两个O原子均为－1价，其他的O原子均为－2价；电解时阳极的HSO中O失去电子，S未变价；阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；若用铜作阳极，则阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋。 11．如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700～900 ℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是(　　) A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲 B．电池总反应为N2H4＋2O2===2NO＋2H2O C．当电极甲上消耗1 mol N2H4时，电极乙上有22.4 L O2参与反应 D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 答案　A 解析　A项，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，正确；B项，电池的总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，错误；C项，当电极甲上有1 mol N2H4消耗时，转移4 mol电子，根据得失电子守恒知，电极乙上有1 mol O2参与反应，在标准状况下O2的体积为22.4 L，题目中没有指明标准状况，错误；D项，在外电路中，电子由负极(电极甲)移向正极(电极乙)，错误。 12．如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是(　　) A．放电时，M电极反应为Ni－2e－===Ni2＋ B．放电时，Li＋由M电极向N电极移动 C．充电时，M电极的质量减小 D．充电时，N电极反应为Li3Bi＋3e－===3Li＋＋Bi 答案　B 解析　放电时，M极为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，故A错误；放电时，阳离子向正极(N电极)移动，故B正确；充电时，M电极为阴极，电极反应式为Li＋＋e－===Li，质量增加，故C错误；充电时，N极为阳极，电极反应式为Li3Bi－3e－===3Li＋＋Bi，故D错误。 13．太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式为LixC6＋Li1－xFePO4LiFePO4＋6C。下列说法正确的是(　　) A．放电时Li＋从左边移向右边，PO从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C＋xe－===C D．充电时电路中通过2.0 mol电子，产生28.0 g Li 答案　B 解析　M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，含有Li单质。M电极为负极，放电时，阳离子向正极移动，Li＋从左向右移动，隔膜只允许Li＋通过，PO不能通过，A项错误；放电时，正极得到电子，Li1－xFePO4变成LiFePO4，根据得失电子守恒，正极反应式为Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，B项正确；放电时，M为负极，充电时M为阴极，连接电源的负极，生成LixC6，电极反应式为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6，C项错误；碳是锂的载体，根据6C＋xLi＋＋xe－===LixC6，转移x mol e－得到x mol Li，则转移2 mol e－生成2 mol Li单质，其质量为14 g，D项错误。 14．一种新型锰氢二次电池原理如图所示。该电池以MnSO4溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极材料，电池的总反应为Mn2＋＋2H2OMnO2＋2H＋＋H2↑。下列说法错误的是(　　) A．充电时，碳纤维电极作阳极 B．放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极 C．充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增大 D．放电时，正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O 答案 C 解析 由题意知，充电时，碳纤维电极表面Mn2＋发生氧化反应生成MnO2，则碳纤维电极作阳极，A项正确；放电时，碳纤维电极为正极，Pt/C电极为负极，则电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极，B项正确；结合电池总反应知，充电时，碳纤维电极发生的反应为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋，附近溶液的pH减小，C项错误；放电时，碳纤维电极表面MnO2发生还原反应生成Mn2＋，电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，D项正确。 15．通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是（　　） A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－MnO2＋4H＋ C．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 答案 C 解析 由示意图可知，电解时，电极A上LiMn2O4中Mn元素化合价降低，被还原，电极A是电解装置的阴极，A项正确；由电解装置中电极B上的物质变化可知，Mn2＋被氧化成MnO2，B项正确；阴极上Mn元素化合价由＋3.5→＋2，阳极上Mn元素化合价由＋2→＋4，化合价变化的绝对值不相等，故电解过程中，溶液中的Mn2＋浓度会变化，C项错误；通过调节溶液pH，可使Mn2＋转化为沉淀而除去，再加入可溶性的碳酸盐可使Li＋转化为难溶的碳酸锂，D项正确。 二、非选择题（本大题共5个小题，共55分） 16．(12分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究重点。 Ⅰ．已知：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)　ΔH＝－184 kJ·mol－1 (1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是　 　　　　　　　　　　　　　　。   (2)断开1 mol H—O所需能量为　　　　 kJ。 Ⅱ．已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1 ① CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1 ② 又知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。 (3)利用上述已知条件写出甲烷完全燃烧的热化学方程式_______________________________________。 (4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法，CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________________________________________________。 (5)高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是___________、_________，等物质的量的A、H2化学能较低的物质是　　　　　。 答案：(1)2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1（答案合理即可） （2分） (2)462.9 （2分） (3)CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O（l） ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 （2分） (4)CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1 （2分） (5)H、O（或氢原子、氧原子）　 （2分） H2 （2分） 解析 (1)根据盖斯定律，由第一个热化学方程式＋第二个热化学方程式×2可得2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1－184 kJ·mol－1×2＝－483.6 kJ·mol－1。 (2)反应2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H和1 mol OO，形成4 mol H—O，则2E（H—H）＋E（OO）－4E（H—O）＝－483.6 kJ·mol－1，则E（H—O）＝kJ·mol－1＝462.9 kJ·mol－1，即断开1 mol H—O所需能量为462.9 kJ。 (3)由CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1可得甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。 (4)根据盖斯定律，由①×2－②即可得到CH4(g)＋2H2O(g) === CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。 (5)观察图像信息知，高温时水先分解生成H2、O2，然后两种单质分子可继续分解成氢原子、氧原子，由于氢原子比氧原子多，故A是氢原子，B是氧原子。氢气分子分解成氢原子时需要吸收能量，故化学能较低的物质是氢气分子。 17．(11分)氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图： (1)写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：________________________________。 (2)装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。 (3)氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 ①图中Y是______(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________。 ②比较图示中氢氧化钠的质量分数a%与b%的大小：____________________。 ③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11.2 L氧气时，则装置B可向装置A提供的电量约为________(一个e－的电量为1.60×10－19 C；计算结果精确到0.01)。 答案　(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ （2分） (2)NaOH溶液　 （1分） Na2CO3溶液 （1分） (3)①H2　 （1分） 2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O （2分） ②b%＞a%　 （2分） ③1.93×105 C （2分） 解析　(1)根据生产原理示意图，装置A是电解池，电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)除去杂质时不能引入新的杂质，所以除去Mg2＋用NaOH溶液，除去Ca2＋用Na2CO3溶液。(3)①装置A右端产生NaOH溶液，说明右端电极是阴极，发生反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，因此Y是H2；装置A的左端电极是阳极，发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，X为Cl2，Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。②装置B中通入O2的一极为正极，电解质溶液是NaOH溶液，因此正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Na＋通过离子膜由左向右迁移，NaOH的物质的量增加，因此b%＞a%。③两装置通过的电量相等，则每消耗标准状况下11.2 L氧气时装置B向装置A提供的电量为×4×6.02×1023 mol－1×1.60×10－19 C≈1.93×105 C。 18．(12分)电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 (1)我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图甲所示。甲烷燃料应从________(填字母)口通入，发生的电极反应式为______________________________。 (2)以石墨作电极电解饱和食盐水，如图乙所示。电解开始后在________(填“阴极”或“阳极”)的周围先出现红色，该极的电极反应式为______________________________________。 (3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(填字母)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．电能全部转化为化学能 (4)人工肾脏或采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图丙。 ①电源的正极为________(填“A”或“B”)。 ②电解结束后，阴极室溶液的c(H＋)与电解前相比将________(填“增大”“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体6.72 L(标准状况)，则除去的尿素质量为________g(忽略气体的溶解)。 答案　(1)b　 （1分） CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋　 （2分） (2)阴极　 （1分） 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　 （2分） (3)ab　 （2分） (4)①A　 （1分） ②不变　 （1分） 3.6 （2分） 解析　(1)已知图甲为甲烷燃料电池，阳离子向正极移动，根据图甲中氢离子的移动方向可知，右侧电极是正极，左侧电极为负极，b口通入的是甲烷，发生的电极反应式为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。(2)以石墨作电极电解饱和食盐水，阴极上H2O电离出的氢离子放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，溶液呈碱性，使酚酞变红。(3)在阳极上，不如铜活泼的Ag、Pt、Au等金属会沉积在电解池底部形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故a正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故b正确；电解池中阳离子向阴极移动，所以溶液中Cu2＋向阴极移动，故c错误；电能不可能全部转化为化学能，故d错误。(4)①根据电解池中阳离子在阴极放电的规律及图丙中右侧电极室的电极产物H2，可以判断出放出氢气的电极为阴极，与之连接的B为电源的负极，A为电源的正极。②由图丙可知，阳极反应式为6Cl－－6e－===3Cl2↑，Cl2与尿素反应，化学方程式为CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl，反应产生的H＋透过质子交换膜进入阴极室放电，阴极反应式为6H＋＋6e－===3H2↑，根据阴、阳极室中转移电子数目相等，阴极室中参与放电的H＋全部是由阳极室迁移过去的H＋，阴极室中H2O未参与反应，所以阴极室中电解前后溶液的c(H＋)不变；由上述反应式可以看出，转移6 mol e－时，阴极产生3 mol H2，阳极产生1 mol N2和1 mol CO2，故电解收集到的6.72 L(标准状况)气体中，V(N2)＝V(CO2)＝＝1.344 L，即n(N2)＝n(CO2)＝＝0.06 mol，根据关系式CO(NH2)2～CO2～N2可知生成0.06 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.06 mol，其质量m[CO(NH2)2]＝0.06 mol× 60 g·mol－1＝3.6 g。 19．(10分)硫碘循环，水分解制氢的原理示意图如图： (1)已知：在25 ℃和101 kPa时，H2的标准燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则在相同条件下，水分解生成氢气的热化学方程式为___________________________________。 (2)水在2 200 ℃条件下分解可得到氢气。硫碘循环制H2的优势为_______________________________。 (3)进行反应Ⅲ之前，需要经过以下两个步骤： ①步骤1：除杂。反应Ⅰ所得混合物经过初步分离后得到HI和I2的混合溶液，其中含有少量H2SO4杂质。工业上采用加热至110 ℃的方法除去H2SO4，写出相应的化学方程式： _____________________________________________。 ②步骤2：电解。通过电解法实现HI和I2的分离与富集，装置示意图如图，结合电极反应解释获得浓HI溶液的原因是_______________________________________。 ③利用电解后某一极的溶液，作为反应Ⅱ中SO2的吸收剂，实现O2与SO2的分离，吸收剂的有效成分是________。 答案　(1)H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝285.8 kJ·mol－1　 （2分） (2)反应条件温和，在较低温度下实现分解水制取H2；实现了H2和O2分离，避免安全问题等(答案合理即可)　 （2分） (3)①H2SO4＋2HISO2＋2H2O＋I2　 （2分） ②阴极：I2＋2e－===2I－，阳极碘离子失电子变成碘单质，氢离子移向阴极，故HI浓度增大　 （2分） ③I2 （2分） 解析　(1)已知：在25 ℃和101 kPa时，H2的标准燃烧热为－285.8 kJ·mol－1，则在相同条件下，水分解生成氢气的热化学方程式为H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝285.8 kJ·mol－1。 (3)①加热到110 ℃的方法除去硫酸，对应化学方程式为H2SO4＋2HISO2＋2H2O＋I2。②该装置为电解池，阴极为碘单质得电子变成碘离子，阳极碘离子失电子变成碘单质，氢离子移向阴极，故HI浓度增大。 ③氢离子进入阴极，得到浓HI溶液，电解过程中阳极产生碘单质，可以和二氧化硫发生氧化还原反应，故吸收剂的有效成分为I2。 20．(10分)甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。如图是甲醇燃料电池工作的示意图，工作一段时间后，断开K。 (1)甲中负极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，则C的电极反应式为　　　　　　　　　　　。  (3)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙中电解的总化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原，则丙中D电极上生成的气体标准状况下的体积为　　　　。  (4)若把乙装置改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，下列说法正确的是　 　(填字母)。  A．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 B．A为粗铜，发生氧化反应 C．CuSO4溶液的浓度保持不变 D．杂质都将以单质的形式沉淀到池底 (5)用50 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液反应测定中和热，实验中测得起始平均温度为20.4 ℃，反应后最高温度为23.4 ℃，反应后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃)，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是 1 g/cm3，则中和热ΔH=　　　　　　　　。  答案 (1)CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O （2分） (2)2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+ （2分） (3)①2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ （2分） ②3.36 L （2分） (4)B （2分） (5)-50.16 kJ/mol （2分） 解析 (1)甲醇燃料电池是原电池反应，甲醇在负极失电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O。 (2)丙中C为铝，Al与正极相连为阳极，D为石墨，与负极相连为阴极，阳极上铝失电子生成氧化铝，则阳极的电极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+。 (3)①电解饱和氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠，化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH +Cl2↑+H2↑。 ②向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，溶液质量增加的量是氧化铜和水，将碱式碳酸铜化学式改为2CuO·H2O·CO2，所以加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3就相当于加入0.1 mol CuO和0.05 mol H2O，则电解时生成的氧气为(0.1 mol+0.05 mol)×=0.075 mol，转移电子为0.75 mol×4=0.3 mol，丙中D电极上生成氢气，根据转移电子守恒得生成n(H2)==0.15 mol，生成V(H2)=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L。 (4)电解过程中，阳极上Cu、Zn等金属失电子，阴极上生成Cu，所以阳极减少的质量大于阴极增加的质量，故A错误;A与正极相连为阳极，电解精炼时粗铜为阳极，发生氧化反应，故B正确;阳极上Cu、Zn等金属失电子，阴极上生成Cu，析出的铜的量大于溶解的铜的量，所以CuSO4溶液的浓度逐渐减小，故C错误;Zn等活泼性比铜强的金属失电子形成金属阳离子，活泼性比铜弱的金属如Ag、Au，以单质的形式沉淀到池底，故D错误。 (5)50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液与50 mL 0.50 mol/L 盐酸进行中和反应生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol/L=0.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g/cm3=100 g，温度变化的值Δt=23.4 ℃-20.4 ℃=3.0 ℃，则生成0.025 mol水放出的热为Q=m·c·Δt=100 g×4.18 J/(g·℃)×3.0 ℃=1 254 J=1.254 kJ，所以实验测得的中和热ΔH=-=-50.16 kJ/mol。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$