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化学 选择性必修1 化学反应原理 SJ
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1.[广东广州2025月考]2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体
表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施不属于在金属表面覆盖保护层的是( )
A
A.船底四周镶嵌锌块 B.钢铁表面发蓝处理 C.钢铁表面喷涂油漆 D.铝制品的阳极氧化
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解析 船底四周镶嵌锌块,是利用原电池原理,将比铁更活泼的金属与铁相连,构成原电池,阻
止铁失电子,从而保护铁不受腐蚀,属于牺牲阳极法,A符合题意;钢铁表面发蓝处理,是通过
化学方法在钢铁表面形成一层致密的 薄膜,阻止铁与水膜、氧气接触,从而防止钢铁腐蚀,
B不符合题意;钢铁表面喷涂油漆,是利用油漆阻止钢铁与外界水膜、空气等接触,从而保护钢
铁,C不符合题意;铝制品的阳极氧化可使铝制品表面形成致密的氧化铝薄膜,从而保护铝制品,
D不符合题意。
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2. [河南部分学校2025高二期中联考]中学的实验越来越科技化、精准化,测定中和反
应反应热的数字化实验如图所示。将 装置嵌入挖好孔的泡沫板中,两支注射器中分别装有
盐酸和 溶液。下列说法正确的是( )
D
A.由于实验实行数字化,搅拌器可为铜丝或塑料
B.泡沫板只是起到支撑稳固仪器的作用
C.数字温度计测量盐酸的温度后,可直接测量 溶液的温度
D.应快速将注射器中的溶液注入烧杯中并转动搅拌器,记录温度最大值
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解析 铜丝的导热系数比较大,会导致反应体系中的热量损失增大,从而增大实验误差,应选用
玻璃或塑料材质的搅拌器,A错误;泡沫板具有良好的隔热性能,除了起到支撑稳固仪器的作用,
还有保温效果,减小实验误差,B错误;数字温度计测量盐酸的温度后,如果直接测量 溶液
的温度,会因残留的盐酸与反应导致测量的 溶液温度偏高,从而产生实验误差,C错
误;在中和热的测定中,温度达到最大值时就是酸与碱恰好完全中和时,此时放出的热量最多、
计算的数据最准确,D正确。
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3.[重庆育才中学2024高二期中]中国科学院研究了一款独特的锂-氮
电池,电解质为可传导 的有机溶剂,该电池可实现氮气的
循环,并对外提供电能。该电池总反应: ,
下列说法不正确的是( )
C
A.锂-氮电池可实现绿色固氮
B.该电池电解质不能换成水溶液
C.放电时,乙电极为正极,发生的反应:
D.充电时,甲电极应接外电源的负极
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解析 放电时甲电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为,乙电极为正极,
发生还原反应: ;充电时,甲电极是阴极,乙电极是阳极。锂-氮电池
放电时消耗氮气,充电时释放氮气,实现了氮气的循环,为绿色固氮提供了一种可能,A正确;
锂是活泼金属,能与水反应,因此电解质不能换成水溶液,B正确;电解质可传导 ,则放电时
乙电极为正极,发生还原反应: ,C错误;充电时,甲电极是阴极,
应接外电源的负极,D正确。
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4.在和的条件下,发生反应 ,已知相应状态下部分化
学键的键能数据如表:
化学键
键能/ 198 360 498
白磷和六氧化四磷 的分子结构如图所示,下列叙述正确的是( )
A
A.上述反应中生成时放出 能量
B.相同条件下,键比 键更容易断裂
C.断开白磷中键放出 能量
D.的能量比和 的总能量大
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解析 反应 的
,则生成 时
放出能量,A正确;键能越大,越不容易断裂,键的键能比 键大,B错误;断
开化学键需要吸收能量,C错误;题述反应为放热反应,则的能量比
和 的总能量小,D错误。
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5.[河北保定定州中学2025高二期中]金属镁和卤素单质反应的(单位: )如
图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态。下列选项错误的是( )
D
A.由图可知,
B.与反应的
C.电解制 是吸热反应
D.化合物的热稳定性顺序:
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解析 由题图可知生成放出 的热量,热化学方程式为
,A正确;
,
,目标方程式 ,则由盖斯定律可
得,
,
,B正确;生成为放热反应,其逆反应为吸热反应,则电解制 是吸热反
应,C正确;能量越低的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为
,D错误。
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6.[山西大同2025高二联考]如图所示热化学循环是由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的,下列有关说
法正确的是( )
C
A.设计该循环是为了制取新能源气体
B.整个循环过程中产生的同时产生
C.若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变分别为、、,则
D.该制氢方法中生成的比电解水生成的 小
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解析 由题图知,总反应为水分解为氢气和氧气: ,设计该循环是
为了制取新能源气体,A错误;整个循环过程中产生的同时产生 氢气,但是没有
注明标准状况,不能确定生成 的体积,B错误;根据题图可知,反应Ⅰ为
,反应Ⅱ为
,反应Ⅲ为 ,
目标方程式 ⅠⅡ Ⅲ,由盖斯定律可得,
,因为该反应为吸热反应,则
,C正确;在给定条件下,化学反应的 只与反应体系的始态和终态有
关,故该制氢方法与电解水制氢均为分解水制氢气, 相等,D错误。
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7.[河北衡水2025高二月考]在如图串联装置中,通电片刻
即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体。下列说法不正确
的是( )
D
A.乙中左侧电极反应式为
B.电解过程中丙中溶液酸碱性无变化
C.向甲中加入适量的盐酸,不能使溶液恢复到电解前的状态
D.当甲中产生气体时,丙中电极质量增加
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【思路导引】
该装置有外接电源,为3个串联的电解池,通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体,
则乙装置左侧电极有铜析出,为阴极,其右侧电极为阳极;则甲装置左侧电极为阴极,右侧电极
为阳极;丙装置左侧电极为阴极,右侧电极为阳极。
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解析 由【思路导引】知,乙装置左侧电极为阴极,发生反应 ,A正确;在丙
装置中阳极电极反应式为,阴极电极反应式为 ,所以电解过程中
丙中溶液酸碱性无变化,B正确;甲装置中阳极电极反应式为 ,阴极电极反
应式为 ,相当于从溶液中逸出 气体,若加入盐酸,则多加了水,会导致
溶液浓度减小,C正确;甲中产生 气体,没有明确是否为标准状况,不能计算气体的物
质的量,则不能计算丙中 电极上析出银的质量,D错误。
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8.[北京师大附中2025高二月考]钴酸锂 电池工作原理如图,A电极材料是金属锂和石
墨的复合材料(石墨作为金属锂的载体),电解质为一种能传导 的高分子材料,隔膜只允许
特定的离子通过,电池反应式为 。下列说法不正确的是
( )
A
A.充电时, 由A电极区域移向B电极区域
B.充电时,A电极上发生还原反应
C.放电时B电极为正极,电极反应式为
D.废旧钴酸锂 电池进行“放电处理”使锂元素富集至正极,
有利于回收
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【思路导引】
根据电池反应式知,放电时,负极反应式为 ,正极反应式为
,所以A电极是负极、B电极是正极;充电时,A电极接电源
的负极,作阴极,B电极接电源的正极,作阳极。
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解析 充电时A电极是阴极、B电极是阳极,锂离子向阴极移动,则 从B电极区域移向A电极区
域,A错误;充电时,A电极为阴极,阴极上发生还原反应,电极反应式为
,B正确;放电时B电极为正极,正极反应式为
,C正确;根据电池总反应知,放电时负极产生锂离子,锂离
子向正极移动并进入正极材料中得到 ,更有利于从正极中回收锂,D正确。
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9.[重庆八中2024高二期中]双膜碱性多硫化物-空气液流二次电池工作原理如图所示,电极Ⅰ为
掺杂的电极,电极Ⅱ为碳电极,总反应为 。下列说法
正确的是( )
D
A.离子交换膜为阴离子交换膜,离子交换膜 为阳离子
交换膜
B.放电时,中间储液器中 的浓度不断减小
C.充电时,电极Ⅰ发生的电极反应:
D.充电时,电路中每通过 电子,阳极室溶液质量理
论上增加
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【思路导引】
电极 电极Ⅰ 电极Ⅱ
放电过程 负极 正极
半反应 氧化反应 还原反应
电极反应式
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解析 电池工作时,负极区释放钠离子,正电荷增多,正极区生成氢氧根离子,负电荷增多,所
以钠离子和氢氧根离子移向中间储液器,离子交换膜、 分别为阳、阴离子交换膜,A错误;电
池工作时,钠离子和氢氧根离子移向中间储液器,储液器中 的浓度不断增大,B错误;充电
时,总反应为,电极Ⅰ发生的电极反应: ,
C错误;充电时,电极Ⅱ为阳极,发生电极反应: ,电路中每通过
电子,阳极室增加从中间储液器移入的氢氧根离子,同时逸出 氧气,溶液质
量理论上增加 ,D正确。
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10.磷与氯气反应时各状态间的能量变化如图所示。已知:
。
回答下列问题。
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(1)依据图示写出各反应的焓变:
白磷, __________________;
红磷, __________________;
__________________。
解析 依据题图,根据盖斯定律可写出各反应的焓变: 白磷,
。
红磷, 。
。
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(2)已知常温常压下
①白磷,
②红磷,
则___(填“ ”“”或“ ”) 。
解析 ①白磷, ,
②红磷, ,
根据盖斯定律,可得白磷, 红磷,
,则 。
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(3)黑磷是磷的另一种同素异形体,已知白磷,黑磷, ,
则红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为___________________(填名称)。
黑磷 红磷 白磷
解析 由(2)中分析可得白磷,红磷,,结合
白磷,黑磷,可知,黑磷能量最低,最稳定,红磷次之,则红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为黑磷 红磷 白磷。
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(4)将红磷在(已换算成标准状况) 中引燃,生成了大量的白色烟雾,完全反应
后,若红磷和均无剩余且生成的每种产物均只有一种状态,此时放出的热量为________ 。
19.364
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解析 将红磷在(已换算成标准状况) 中引燃,生成了大量的白色烟雾
(既有固态又有液态),红磷和 均无剩余且生成的每种产物均只有一种状态,结合题图分析可
知,生成的是液态,是固态,红磷的物质的量为,
(已换算成标准状况)的物质的量为,设生成的物质的量为 ,生
成的物质的量为,由原子和原子守恒可得, ,
解得,,根据盖斯定律, 红磷,
,
红磷,,故生成 和
放出的热量为
。
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11.[河北邯郸2024高二月考]某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭
合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池中,通入 电极的电极反应式为_____________________________________。
解析 甲池为原电池,通入的电极为负极,在碱性溶液中失去电子生成 ,电极
反应式为 。
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(2)设乙池中溶液的体积为 ,反应一段时间后,乙池中A、B两电极都产生
(已换算成标准状况)的气体时,乙池中约为___,反应开始前乙池中的 的浓度
为______________,甲池中理论上消耗的体积为______ (折算为标准状况下的体积)。
2
22.4
解析 甲池中通入的电极为负极,通入的电极为正极,乙池为电解池,A为阳极,
在阳极被氧化为,电极反应式为,B为阴极, 先在阴极放电,
被还原为,当消耗完后,在阴极放电生成,电极反应式为 、
,乙池中A、B两电极都产生 (已换算成标准状况)的气体,
气体的物质的量为,则A电极生成和 ,B电极生成
,消耗,则乙池中, ;
根据得失电子守恒可知,乙池中有被还原为,反应开始前乙池中的 的浓度
为,同理甲池中理论上消耗的物质的量为 ,标准状况下的体
积为 。
42
(3)若要电解精炼铜,丙池中,粗铜应为___(填“C”或“D”)电极。
C
解析 若要电解精炼铜,粗铜应为阳极,甲池中通入 的电极为负极,丙池中D为阴极,C为
阳极,则粗铜应为C电极。
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(4)若丙池中C、D两电极都为惰性电极,将其溶液换成 溶液,总电池反应方程式为
______________________________________,
为了获得氢气和氯气,该装置中需使用________(填“阳离子”“阴离子”或“质子”)交换膜。
阳离子
解析 若丙池中C、D两电极都为惰性电极,将其溶液换成 溶液,电池总反应为
,为了获得纯净的氢气和氯气,应该避免 向阳极移
动,该装置中需使用阳离子交换膜。
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12.[江苏苏州2025高二月考]电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛,认识和研究化
学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。
(1)以铅酸蓄电池为电源可将转化为乙醇,其每生成 乙醇,理论上需消耗铅酸蓄电
池中___ ,写出铅酸蓄电池为电源时正极的电极反应式:__________________________
____________________。
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解析 阴极上得电子和氢离子反应生成乙醇和水,每生成乙醇,转化 ,电极反
应式为 ,由铅酸蓄电池的总反应为
可知,每消耗转移 电子,即每生成
乙醇,转移电子,消耗 ;铅酸蓄电池为电源时,正极上二氧化铅得电子
生成硫酸铅,电极反应式为 。
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(2)如图甲装置:
①Ⅰ池装置为________(填“原电池”或“电解池”)。Ⅰ池通入甲醇的电极反应式为________
______________________________。
原电池
解析 由题图甲可知,Ⅰ为原电池,Ⅱ、Ⅲ为电解池,Ⅰ池中通入甲醇一极为负极,电极反应式
为 ;
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②电解一段时间后,Ⅱ池中溶液的 将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
减小
解析 Ⅱ池中石墨电极为阳极,电极为阴极,总反应为 ,
溶剂减少,变多,所以 减小;
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③电解一段时间后,当Ⅱ池中生成标准状况下气体时,Ⅲ池中理论上最多产生_____ 固体。
2.9
解析 Ⅲ池总反应式为 ,阴极电极反应式为
,当Ⅱ池中生成标准状况下 气体时,转移
电子,所以Ⅲ池中理论上最多产生 固体。
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(3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的 ,装置如图乙所示,主要反应:
难溶于水,室温时,条件下,研究反应时间对
的去除率的影响。
①装置中微电池负极的电极反应式为_____________________________。
解析 已知主要反应,反应中的化合价升高,即 失电子发
生氧化反应,装置中微电池负极的电极反应式为 。
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②一段时间后,单位时间内 的去除率降低,可能的原因是_______________________________
____________________________________________________________________________________
__________________。
生成的附着在铁炭填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减小;铁的量因消耗而减少,形成微电池的数量减少,化学反应速率减小
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(4)现以甲醇燃料电池为电源,采用电解法处理酸性含铬废水(主要含有 ),实验室利
用如图丙装置模拟该方法:
已知通电后某铁棒质量减小,请阐述电解法除去废水中并生成 沉淀的原理:
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
______________________ 。
左侧电极反应式为 、
,右侧 电极反应式为
,溶液中酸性减弱,促进、 水解生成
、 沉淀
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解析 原电池中阳离子移向正极,所以电极为负极,右侧电极为阴极,左侧 电极为阳极,
左侧电极反应式为、 ,右
侧电极反应式为,溶液中酸性减弱,促进、
水解生成、 沉淀。
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$$