第四章 化学反应与电能 限时达标作业 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》限时达标作业2024-2025学年化学人教20019选择性必修一 一、选择题。（18题） 1、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是（ ） A．H+在电池工作时向O2所在的铂电极移动 B．电子由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极 C．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 D．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ 2、某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．铜片为负极 B．锌片发生还原反应 C．将电能转化为化学能 D．电子由锌片经导线流向铜片 3、下列说祛错误的是（　　） A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B．强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 C．反应速率常数与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响 D．温度一定，当溶液中Ag+和Cl﹣浓度的乘积等于Ksp时，溶液为AgCl的饱和溶液 4、锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是（   ） A. Cu是负极                                       B. 反应一段时间后，溶液显蓝色 C. Zn棒发生反应：Zn-2e-=Zn2+       D. 该装置实现电能向化学能的转化 5、用石墨电极电解1mol•L﹣1的下列溶液，溶液的pH不变的是（　　） A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 6、下列有关电化学装置的说法正确的是（ ） A.利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为 B.图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出 C.图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 D.图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 7、用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（   ） A. CuSO4        B. H2SO4             C. CuCl2          D. NaCl 8、以Fe3O4为原料炼铁，主要发生如下反应： 反应Ⅰ：Fe3O4(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO2(g) ΔH1>0 反应Ⅱ：Fe3O4(s)+4CO(g) = 3Fe(s)+4CO2(g) ΔH2 将一定体积CO通入装有Fe3O4粉末的反应器，其它条件不变，反应达平衡，测得CO 的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．ΔH2>0 B．反应温度较低时，Fe3O4主要还原产物为Fe C．1040℃时，反应I的化学平衡常数K=0.25 D．在恒温、恒容条件下，当容器压强保持不变，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态 9、电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，X、Y均为Pt电极，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。下列说法正确的是（ ） A．物质A为HNO3 B．X电极为阳极 C．利用该装置电解2molNO理论上可生成1.25molNH4NO3 D．Y电极反应式为NO－3e-＋4OH-=NO3-＋2H2O 10、100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是（ ） A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 11、如图所示是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是（ ） A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能 B．电池放电时，负极材料的质量会减轻 C．电池放电时，电解质溶液中的c(H+)减小 D．电池充电时，PbO2电极与电源正极相连 12、下列化学电池属于高效、环境友好电池的是（   ） A. 镍镉电池       B. 锌锰电池        C. 氢氧燃料电池       D. 铅蓄电池 13、在铁制品上镀上一层锌层，以下电镀方案中合理的是（   ） A. 锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2＋   B. 锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2＋ C. 锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe3＋  D. 锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn2＋ 14、下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是（　　） 选项 A B C D 反应装置或图像 实验现象或图像信息 温度计的水银柱上升 反应物总能量大于生成物总能量 反应开始后，针筒活塞向右移动 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 A．A B．B C．C D．D 15、下列装置中，可以实现反应的是（　　） A． B． C． D． 16、利用电解法制取 Na2FeO4 的装置图如图所示，下列说法正确的是（电解过程中温度保 持不变，溶液体积变化忽略不计）（    ） A. Y 是外接电源的正极，Fe 电极上发生还原反应 B. Ni 电极上发生的电极反应为：2H2O － 4e－= O2↑＋4H＋ C. 若隔膜为阴离子交换膜，则电解过程中 OH－由 B 室进入 A 室 D. 电解后，撤去隔膜，充分混合，电解液的 pH 比原来小 17、科学家研发出了一种新材料，其工作原理如图所示。在外接电源作用下，材料内部发生氧化还原反应导致颜色变化，从而实现对光的透过率进行可逆性调节。已知WO3和Li4Fe4[Fe(CN6]3均为无色透明，LiWO3和Fe4[Fe(CN6]3均有颜色。下列说法正确的是（   ） A. 当M外接电源正极时，该材料颜色变深使光的透过率降低 B. 该材料在使用较长时间后，离子导电层中Li+的量变小 C. 当M外接电源负极时，离子导电层中的Li+向变色导电层定向迁移 D. 当N外接电源正极时，离子储存层的电极反应式为： Fe4[Fe(CN6]3+4Li++4eˉ= Fe4[Fe4(CN6]3 18、工业上，冶炼铁的有关热化学方程式如下： ①； ②； ③； ④。 上述热化学方程式中，均不等于0。下列说法不正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题。 19、一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。 请回答： (1)a极电极反应式为_____________________________； (2)工作时，O2－由电极________向电极________移动(填“a”或“b”)； (3)电子由电极________通过传感器流向电极________(填“a”或“b”)。 20、如图所示是用铅蓄电池为电源，模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图（C、D均为石墨电极）。 已知：铅蓄电池在放电时发生下列电极反应 负极：Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣＝PbSO4+2H2O （1）请写出电解饱和食盐水的化学方程式　 　 ； （2）若在电解池中C极一侧滴2滴酚酞试液、电解一段时间后，未呈红色，说明蓄电池的A极为　 　极 （3）用铅蓄电池电解1L饱和食盐水（食盐水足量、密度为1.15g/cm3）时： ①若收集到11.2L（标准状况下）氯气，则至少转移电子　 　mol。 ②若蓄电池消耗H2SO4 2mol，则可收集到H2的体积（标准状况下）为　 　L。 ③若消耗硫酸a mol，电解后除去隔膜，所得溶液中NaOH的质量分数表达式为（假设氯气全部排出　 　（用含a的代数式表达）。 21、回答下列问题： (1)当电极a为A1、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：_____________。 (2)当电极a为Fe、电极b为Cu、电解质溶液为浓硝酸时，该装置_______(填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由________________________；若能，请写出该电池负极的电极反应方程式____________________。 (3)设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，CH4为燃料，采用酸性溶液为电解液；则CH4应通入_______极(填a或b，下同)，电子从_______极流出。电池的负极反应方程式为____________。 三、实验题。 22、某课外化学兴趣小组设计两组实验，探究KI的性质。 Ⅰ．探究KI与FeCl3的反应，设计方案如图1所示： (1) 请用离子方程式表示上述实验现象所得的结论：_____________________________________。 (2) 小组成员经过讨论，认为还有必要补充做FeCl2溶液与碘水的实验，则该实验操作和相应的现象是____________________________________________________________________。 Ⅱ．为了探究KBrO3溶液与KI溶液的反应。该小组查阅资料，得知氧化性强弱顺序为BrO＞IO＞Br2＞Fe3＋，并设计如图2所示装置。电极均为碳电极，盐桥中的电解质为硫酸钾。在右池中加入100 mL 0.6 mol·L－1 KI溶液及少许淀粉溶液，左池中先加入足量的稀硫酸，再通过滴定管逐滴滴加0.1 mol·L－1 KBrO3溶液，观察到以下现象：当滴加KBrO3溶液时，电流计的指针发生偏转，同时右池中的溶液变蓝，继续滴加KBrO3溶液时，发现滴加过程中有一段时间电流计的指针不再偏转，再继续滴加，发现电流计的指针又开始发生偏转。 (3) 当开始滴加KBrO3溶液时，右池中的电极反应式为____________________。 (4) 在电流计指针不再发生偏转的这段时间里，滴加的KBrO3溶液的体积为： ____ mL。 (5) 当电流计的指针重新发生偏转时，右池中的现象是_____________________，左池中的电极反应式为_____________________________________________。 第四章《化学反应与电能》限时达标作业2024-2025学年化学人教20019选择性必修一 一、选择题。（18题） 1、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是（ ） A．H+在电池工作时向O2所在的铂电极移动 B．电子由呼气的铂电极经外电路流向O2所在的铂电极 C．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 D．该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ 【答案】D 2、某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．铜片为负极 B．锌片发生还原反应 C．将电能转化为化学能 D．电子由锌片经导线流向铜片 【答案】D 3、下列说祛错误的是（　　） A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B．强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 C．反应速率常数与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响 D．温度一定，当溶液中Ag+和Cl﹣浓度的乘积等于Ksp时，溶液为AgCl的饱和溶液 【答案】A。 4、锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是（   ） A. Cu是负极                                       B. 反应一段时间后，溶液显蓝色 C. Zn棒发生反应：Zn-2e-=Zn2+       D. 该装置实现电能向化学能的转化 【答案】C 5、用石墨电极电解1mol•L﹣1的下列溶液，溶液的pH不变的是（　　） A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 【答案】C 6、下列有关电化学装置的说法正确的是（ ） A.利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为 B.图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出 C.图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 D.图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 【答案】A 7、用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（   ） A. CuSO4        B. H2SO4             C. CuCl2          D. NaCl 【答案】B 8、以Fe3O4为原料炼铁，主要发生如下反应： 反应Ⅰ：Fe3O4(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO2(g) ΔH1>0 反应Ⅱ：Fe3O4(s)+4CO(g) = 3Fe(s)+4CO2(g) ΔH2 将一定体积CO通入装有Fe3O4粉末的反应器，其它条件不变，反应达平衡，测得CO 的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．ΔH2>0 B．反应温度较低时，Fe3O4主要还原产物为Fe C．1040℃时，反应I的化学平衡常数K=0.25 D．在恒温、恒容条件下，当容器压强保持不变，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态 【答案】B 9、电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，X、Y均为Pt电极，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。下列说法正确的是（ ） A．物质A为HNO3 B．X电极为阳极 C．利用该装置电解2molNO理论上可生成1.25molNH4NO3 D．Y电极反应式为NO－3e-＋4OH-=NO3-＋2H2O 【答案】C 10、100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是（ ） A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 【答案】B 11、如图所示是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是（ ） A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能 B．电池放电时，负极材料的质量会减轻 C．电池放电时，电解质溶液中的c(H+)减小 D．电池充电时，PbO2电极与电源正极相连 【答案】B 12、下列化学电池属于高效、环境友好电池的是（   ） A. 镍镉电池       B. 锌锰电池        C. 氢氧燃料电池       D. 铅蓄电池 【答案】C 13、在铁制品上镀上一层锌层，以下电镀方案中合理的是（   ） A. 锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2＋   B. 锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2＋ C. 锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe3＋  D. 锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn2＋ 【答案】D 14、下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是（　　） 选项 A B C D 反应装置或图像 实验现象或图像信息 温度计的水银柱上升 反应物总能量大于生成物总能量 反应开始后，针筒活塞向右移动 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 15、下列装置中，可以实现反应的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 16、利用电解法制取 Na2FeO4 的装置图如图所示，下列说法正确的是（电解过程中温度保 持不变，溶液体积变化忽略不计）（    ） A. Y 是外接电源的正极，Fe 电极上发生还原反应 B. Ni 电极上发生的电极反应为：2H2O － 4e－= O2↑＋4H＋ C. 若隔膜为阴离子交换膜，则电解过程中 OH－由 B 室进入 A 室 D. 电解后，撤去隔膜，充分混合，电解液的 pH 比原来小 【答案】D 17、科学家研发出了一种新材料，其工作原理如图所示。在外接电源作用下，材料内部发生氧化还原反应导致颜色变化，从而实现对光的透过率进行可逆性调节。已知WO3和Li4Fe4[Fe(CN6]3均为无色透明，LiWO3和Fe4[Fe(CN6]3均有颜色。下列说法正确的是（   ） A. 当M外接电源正极时，该材料颜色变深使光的透过率降低 B. 该材料在使用较长时间后，离子导电层中Li+的量变小 C. 当M外接电源负极时，离子导电层中的Li+向变色导电层定向迁移 D. 当N外接电源正极时，离子储存层的电极反应式为： Fe4[Fe(CN6]3+4Li++4eˉ= Fe4[Fe4(CN6]3 【答案】C 18、工业上，冶炼铁的有关热化学方程式如下： ①； ②； ③； ④。 上述热化学方程式中，均不等于0。下列说法不正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 二、填空题。 19、一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。 请回答： (1)a极电极反应式为_____________________________； (2)工作时，O2－由电极________向电极________移动(填“a”或“b”)； (3)电子由电极________通过传感器流向电极________(填“a”或“b”)。 【答案】(1)CO＋O2－－2e－===CO2　 (2)b　a　(3)a　b 20、如图所示是用铅蓄电池为电源，模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图（C、D均为石墨电极）。 已知：铅蓄电池在放电时发生下列电极反应 负极：Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣＝PbSO4+2H2O （1）请写出电解饱和食盐水的化学方程式　 　 ； （2）若在电解池中C极一侧滴2滴酚酞试液、电解一段时间后，未呈红色，说明蓄电池的A极为　 　极 （3）用铅蓄电池电解1L饱和食盐水（食盐水足量、密度为1.15g/cm3）时： ①若收集到11.2L（标准状况下）氯气，则至少转移电子　 　mol。 ②若蓄电池消耗H2SO4 2mol，则可收集到H2的体积（标准状况下）为　 　L。 ③若消耗硫酸a mol，电解后除去隔膜，所得溶液中NaOH的质量分数表达式为（假设氯气全部排出　 　（用含a的代数式表达）。 【答案】（1）2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ （2）正极； （3）1； ②22.4； ③×100%； 21、回答下列问题： (1)当电极a为A1、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：_____________。 (2)当电极a为Fe、电极b为Cu、电解质溶液为浓硝酸时，该装置_______(填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由________________________；若能，请写出该电池负极的电极反应方程式____________________。 (3)设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，CH4为燃料，采用酸性溶液为电解液；则CH4应通入_______极(填a或b，下同)，电子从_______极流出。电池的负极反应方程式为____________。 【答案】2H++2e-=H2↑ 能 Cu－2e-=Cu2+ b b CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+ 三、实验题。 22、某课外化学兴趣小组设计两组实验，探究KI的性质。 Ⅰ．探究KI与FeCl3的反应，设计方案如图1所示： (1) 请用离子方程式表示上述实验现象所得的结论：_____________________________________。 (2) 小组成员经过讨论，认为还有必要补充做FeCl2溶液与碘水的实验，则该实验操作和相应的现象是____________________________________________________________________。 Ⅱ．为了探究KBrO3溶液与KI溶液的反应。该小组查阅资料，得知氧化性强弱顺序为BrO＞IO＞Br2＞Fe3＋，并设计如图2所示装置。电极均为碳电极，盐桥中的电解质为硫酸钾。在右池中加入100 mL 0.6 mol·L－1 KI溶液及少许淀粉溶液，左池中先加入足量的稀硫酸，再通过滴定管逐滴滴加0.1 mol·L－1 KBrO3溶液，观察到以下现象：当滴加KBrO3溶液时，电流计的指针发生偏转，同时右池中的溶液变蓝，继续滴加KBrO3溶液时，发现滴加过程中有一段时间电流计的指针不再偏转，再继续滴加，发现电流计的指针又开始发生偏转。 (3) 当开始滴加KBrO3溶液时，右池中的电极反应式为____________________。 (4) 在电流计指针不再发生偏转的这段时间里，滴加的KBrO3溶液的体积为： ____ mL。 (5) 当电流计的指针重新发生偏转时，右池中的现象是_____________________，左池中的电极反应式为_____________________________________________。 【答案】2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 取少许FeCl2溶液于试管中，加入2～3滴KSCN溶液，无明显现象，再加入碘水，溶液变红 2I－－2e－=I2 20.00(或20) 溶液蓝色逐渐变浅 2BrO＋10e－＋12H＋=Br2＋6H2O 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