1.2化学能与电能的转化 同步练 2025-2026学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

1.2化学能与电能的转化 同步练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是 A．“天和”核心舱腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 B．在元素周期表中金属和非金属交界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 C．利用CO2和H2合成淀粉有助于实现碳达峰、碳中和，该过程中C的化合价不变 D．载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用 2．下列离子方程式书写正确的是 A．用NaOH溶液吸收过量： B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应： C．用稀硝酸溶解少量铜粉： D．用惰性电极电解溶液： 3．研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨气，原理如图所示。下列说法正确的是 A．图中能量转化方式只有2种 B．H+向a极区移动 C．b极发生的电极反应式为： D．a极上每产生标况下22.4LO2转移的电子数约为2×6.02×1023 4．用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 5．下列离子反应方程式正确的是 A．Na与水反应：Na + H2O=Na++ OH-+H2↑ B．醋酸除水垢：CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑ C．向NH4HCO3溶液中加过量的浓NaOH溶液：HCO+N+2OH-=NH3↑+2H2O+CO D．用惰性电极电解饱和溶液： 6．下列化学反应表示正确的是 A．与HF溶液反应： B．高温下还： C．铅蓄电池放电时的正极反应： D．甲烷的燃烧： 7．采用铝空气电池的新能源汽车一次性加注铝电极可行驶，铝空气电池是由铝合金电极、空气电极、中性或碱性水溶液构成的。下列有关说法正确的是 A．空气电极是负极 B．电子由铝合金电极经电解质溶液流向空气电极 C．负极的反应式为： D．电池工作时铝合金电极不断被消耗 8．海水电池为探索深海提供了能源保障．一种锂一海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，下列关于该电池的描述错误的是 A．电池的总反应为 B．电子由流向石墨 C．向石墨电极迁移 D．正极上发生氧化反应 9．含锂物质在能源方面有重要应用。锂在氧气中燃烧与相似，其燃烧热为 。锂与氮气反应得到的可用作储氨材料。锂-空气电池是一种二次电池，放电时主要产物为，充电时阴极产物易形成固态枝晶，导致电池短路。目前应用广泛的是锂离子电池，例如，磷酸铁锂电池充电时锂离子由电极迁移至石墨电极形成的前体可由 在的条件下反应制得。下列化学反应表示正确的是 A．的水解： B．锂燃烧的热化学方程式： C．锂-空气电池充电的阳极反应： D．制备的离子方程式： 10．甲、乙两同学，均用惰性电极电解硫酸铜溶液，各通电一段时间后，甲、乙分别向所得的溶液中加入0.1molCuO和0.05molCu(OH)2，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为 A． B． C． D． 11．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．作供氧剂时，每生成，转移的电子数为 B．工业合成氨时，每反应，生成的极性共价键数目为 C．甲醇燃料电池工作时，每消耗32g甲醇，电路中转移电子 D．明矾净水时，的形成的胶粒的数目为 12．X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素且原子序数依次增大，X和Y的最高正价与最低负价的代数和均为0，1mol化合物含有124mol质子，1个含有82个电子。下列说法错误的是 A．原子半径： B．Z、M分别与X形成的化合物之间可反应生成盐 C．Y、Z的最高价氧化物对应的水化物酸性： D．通过电解W与M形成的化合物可以制备W的单质 13．以Fe3O4／Pd为催化材料，利用电化学原理实现H2消除酸性废水中的，其反应过程如图所示[已知Fe3O4中Fe元素化合价为+2、+3价，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法错误的是 A．用该法处理后，水体的pH降低 B．Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用 C．处理的电极反应为2+8H++6e-=N2↑+4H2O D．消耗标准状况下6.72LH2，理论上可处理含NO2- 4.6mg·L-1的废水2000L 14．新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法错误的是 A．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接 B．电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C．电池工作时，正极的电极反应为 D．电池进水后将会大大降低其使用寿命 15．铁-铬液流电池是一种安全、低成本、长寿命的储能系统，电池的结构如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时，电极a发生氧化反应 B．放电时，外电路电子流动的方向是a→b C．充电时，H+通过质子交换膜从右移向左 D．充电时，电极b反应为Cr3++e-=Cr2+ 二、非选择题 16．已知下列反应在时的焓变： ① ② ③ 回答下列问题： (1)在恒容密闭容器中充入和，充分反应合成氨，放出的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）92.2kJ。 (2)在恒容密闭容器中充入和合成氨气，当体积分数不变时，反应体系 （以“一定达到”“一定未达到”或“不一定达到”）平衡，判断依据是 。 (3)结合上述信息，时 。 (4)已知：。写出在氧气中燃烧生成(g)和液态水的热化学方程式： 。 (5)键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量。已知：、键的键能分别为。结合上述信息，键的键能为 。 (6)中国科学技术大学陈维教授团队成功构建了一种由高效负极和多孔碳正极组成的可充电氢氯电池，磷酸溶液为电解液，电池能在℃下的宽温区范围运行，工作原理如图所示。 氢氯电池在放电过程中，能量转化形式是由 能主要转化为 能。放电过程中，a极的电极反应式为 。 17．人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。电解废液制较浓硫酸，同时获得氨水，其原理示意图如图1所示。 注：电极均为惰性电极。 (1)X为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (2)A极为 极。 (3)图1表示的总化学方程式为 。 (4)结合化学用语解释图1装置中生成较浓硫酸的原理： 。 (5)有同学设计燃料电池，利用图1中产生的、、较浓硫酸和较浓氨水联合处理废液，其原理示意图如图2所示。 ①N为 。 ②较浓硫酸应注入 (填“C极区”或“D极区”)。 ③C极为 极。 ④D极的电极方程式为 。 。 18．NH3是一种重要的工业原料，可采用不同的方法制备NH3。 (1)方法一：早期以氯化铵和熟石灰制备NH3，反应的化学方程式为 。 (2)方法二：以铁为主的催化剂在400～500℃和10～30 MPa的条件下，由N2和H2合成氨。 ①该反应放热，但仍选择较高温度400～500℃。其原因是 。 ②对N2和H2的反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入n mol N2和3n mol H2进行反应。在不同压强下(、、)，反应达到平衡时，测得NH3的体积分数(α)随温度的变化如图所示。解释B点的容器容积小于A点的容器容积的原因 。 (3)方法三：常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示。 ①阴极生成氨的电极反应式为 。 ②阳极氧化产物只有O2，电解时实际生成的NH3的总量远远小于由理论计算所得NH3的量，结合电极反应式解释原因： 。 (4)方法四：一种分解NH4Cl实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表或MgO中的一种。 ①图中代表氨气的是 (填字母序号)。 ②该转化过程中会生成副产物MgCl2，通入水蒸气可减少MgCl2的产生，反应的方程式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C D C A D D A A 题号 11 12 13 14 15 答案 B D A B D 16．(1)小于 (2) 不一定达到 混合气体中体积分数恒定为（合理即可） (3) (4) (5)243 (6) 化学 电 17．(1)阳 (2)阴 (3) (4)B极的电极反应：，增大，通过阴离子交换膜进入极区，增大，最终得到较浓硫酸 (5) H2 D极区 正 H2和O2制成燃料电池，提供电能，得到更高浓度的硫酸和氨水 18．(1)Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O (2) 高温能加快反应速率，同时催化剂在较高温度400～500℃条件下活性高，对速率的促进作用更大 N2和H2的转化率相同，但B的温度高，气体体积增大，容积大 (3) 2H2O-4e-=4H++O2 电解时实际阴极除了N2得电子生成NH3外，还可能生成、H+，还可能发生， (4) NH3 MgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $