(12)化学反应与电能-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习单元检测卷（人教版 R）

高三一轮复习单元检测卷/化学 (十二)化学反应与电能 (考试时间90分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：O16Na23S32K39Mn55Fe56Cu64Zn65 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.下列相关说法正确的是 A.已知2C(s)+2O2(g)-2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g) 2CO(g)△H2,则△H1>△H2 B.密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁 17.6g时，放出19.12kJ热量，则Fe(s)+S(s)-FeS(s) NO2(g) △H=-95.6kJ·mol- +CO(g) NO(g)+CO2(g) C.氢气的燃烧热为285.8kJ·mol1,则表示氢气燃烧热的热化 反应过程 学方程式为H,(g)+0(g)—H:0(g)△H=-285.8k·mol D.上图所示反应中，断裂反应物化学键吸收的能量大于形成生成物化学键放出的能量 2.光电合成H2O2、HClO绿色消毒剂具有巨大的潜力。如图所示电解池以含In2S3/MnIn2S:S型异 质结双功能催化剂为电极材料电解NaCI溶液，实现了同时生成H2O2和HCIO。下列说法错误 的是 太阳能电池鹂 02 H202 HCIO I池离子交换膜Ⅱ池 A.b电极的电势高于a电极 B.电解过程中池DH变小N C.离子交换膜为阳离子交换膜时，Ⅱ池溶液质量增大 D.I池电极反应为O2+2e+2H2O—H2O2+2OH 3.一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是向C(OH)2过饱和溶液中通入CO2,实验室 模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法错误的是 〉一-稀硫酸气体Y 电极a 电极b CaCl. 固体X 寸溶液 溶液Z 稀NaOH溶液离子交换膜 A.电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a B.X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、H2、NaOH C.离子交换膜为阳离子交换膜 D.理论上外电路每通过2mol电子，则内电路有1mol离子通过交换膜 化学（人教版）第1页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 4.为了保护环境、充分利用铅资源，科学家设计了如下的H2铅化合物燃料电池实现铅单质的回收。 下列有关说法错误的是 负载H NaOH 电 NaHPbO, 极 极 NaOH a 泵 A.正极区溶液pH升高，负极区溶液pH降低 B.电子流向：电极b→负载→电极a C.阴极区电极反应式为HPbO2+H2O+2ePb+3OH D.为了提高Pb的回收率，离子交换膜为阴离子交换膜 5.山梨醇(C6H14O)和葡萄糖酸(C6H2O,)均是重要的化工产品，其制备原理如图所示。图中双极 膜中的HO解离为H+和OH,并在电场作用下分别向两 电源 极迁移。下列说法正确的是 山梨醇 葡萄糖Br A.石墨电极电势低于镍电极电势 B.Na2SO4在上述过程中只起电解质的作用 极 葡萄糖 葡萄糖酸Br C.阴极电极反应式为C.H12O+2e+2H+-CsH14Oa D.制备1mol葡萄糖酸，理论上双极膜中有1molH2O被 葡萄糖+硫酸钠溶液双极膜葡萄糖+溴化钠溶液 解离 6.合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强 下合成尿素的反应分两步进行：i.CO2(g)+2NH3(g)一NH2 COONH4(s)△H1; i.NH2 COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2OI)△H2。 C02(g)+ 2NH3(g) 器 E E3 CONH)(s)+H2O(1) NH,COONH(s) 反应过程 结合反应过程中的能量变化图，下列说法正确的是 A.CO2 (g)+2NH (g)==CO(NH2)2 (s)+H2 O(1)H=E-E B.反应ⅰ为吸热反应，反应ⅱ为放热反应 C.2 mol NH3(g)的能量一定大于1 mol NH2 COONH4(s)的能量 D.NH2 COONH4为合成尿素反应的中间产物 7.我国科研团队研发出一种高安全熔融盐铝电池，成本是锂离子电池的六分之一。该电池电极分别 为铝和硫/碳复合材料，电池放电时A1转化为Alg Clio,放电时总反应为2Al十3S—AlS,装置 如图所示。下列说法正确的是 硫/碳复「 ④ A.放电时，硫/碳复合材料电极电势低于铝电极 合材料 铝 B.充电时，熔融盐中的Na向硫/碳复合材料电极移动 C.充电时，阴极电极反应式为2AlC+3e—一Al十5AlCl 含Nat、 A1CI熔融盐 D.放电时，电子通过熔融盐进入硫/碳复合材料电极使其质量增加 一轮复习单元检测卷十二 化学（人教版）第2页（共8页） ® 8.在浓硫酸作用下，苯与浓硝酸发生反应的反应历程如图所示。下列说法错误的是 261.9 226.48 过渡态1 过渡态2-1 150.05 、10503过渡态22 中间体 H H +0S0,H 21.6 H丫◆H H 0 产物1H0,S0 +NO;+OSO,H H -193.03H +H,SO H 产物2 H 反应历程 A.将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时，应将浓硝酸加人浓硫酸中，待冷却至50℃以下，在不断振荡下 逐滴加入少量苯 B.两个反应的决速步骤是相同的 C.产物1为加成反应的产物 D.动力学和热力学优势产物均为产物2 9.已知H2O(1)转化为H2O(g)的△H=+44kJ·mol1,0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H)在氧 气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则11.2L(标准状况)气态乙硼 烷完全燃烧生成气态水时放出热量为 A.-1016.5kJB.2165kJ C.1016.5kJ D.2033kJ 10.在探究高效吸收CO2试剂的同时，研究人员还致力于吸收剂的再生与循环利用。以乙二胺为 例，乙二胺水溶液可高效吸收CO2;吸收所得溶液流入腔室1中，通电电解，可实现CO2的释放 与乙二胺的再生。已知：亲核试剂在反应过程中倾向于与电正性物种结合。结合下图，下列对该 工业的说法错误的是 A.该工业有利于实现“碳达峰”和“碳中和” 电源H B.乙二胺中的氮可以作为亲核试剂进攻CO2分子实现吸收 C.电解过程中，阳极铜会失去电子形成Cu+,Cu+能与乙二胺形成 分 Cu 电 腔室1 腔室2 [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]+,使乙二胺与CO2的结合平衡正向 胺 极 隔 进行，CO2得以释放 D.腔室2中可以实现乙二胺的再生 C02 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选 对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 11.目前认为乙烯在酸催化下水合制乙醇的反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述 错误的是 H H H3O* HH HHH H2O HH ① H-C-C+H2o HH0H第③步广H-C-C-oH 第②步H-C-C-0< ③ C=C H H第①步 日H HH CH2=CH2+HiO CH CH2OH+H 反应进程 A.总反应速率由第①步反应决定 B.第②步反应原子利用率为100% C.第①步反应的中间体比第②步反应的中间体稳定 D.第①步反应的活化能最小，第②③步反应为放热反应 化学（人教版）第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 12.调节溶液的pH,当溶液中的氨基酸主要以两性离子存在时，分子整体呈电中性，此时溶液的pH 值为该氨基酸的pl值，谷氨酸的pl:3.22;丙氨酸的pI:6.02;赖氨酸的pI:9.74。已知： 阴离子膜阳离子膜 b COOH Coo Coo 电 电 一H -H 谷氨酸 H' H 丙氨酸 R 赖氨酸 阳离子 中性 阴离子 H2SO4 产品室1 原料室产品室2 NaOH 溶液 溶液 可以利用如图所示装置分离这三种氨基酸，、b为离子交换膜，下列说法错误的是 A.阳极的电极反应为2H2O一4e—4H++O2个 B.a应采用阳离子膜，b应采用阴离子膜 C.原料室的pH应控制在6.02 D.在产品室1中，可以收集到赖氨酸 13.以浓差电池（电解质溶液浓度不同造成电势差）为电源，用石墨作电极将H3转化为高纯H2的 装置如图所示[开始时Cu(1)和Cu(2)质量相等]。下列说法错误的是 阴离子 Cu(2) 交换膜I Cu(1) H2 KOH -…甲 (aq) KOH(aq) --- 2 L0.5 mol-L-1 2 L2.5 mol-L-1 CuSO(aq) NH 离子 CuSOa(ag) 交换膜Ⅱ A.Cu(1)的电极反应式为Cu++2e-Cu B.若Ⅱ为阴离子交换膜，转移2mole时乙室电解质溶液质量减少96g C.工作时，M电极附近溶液的pH减小 D.电解停止时，理论上Cu(1)和Cu(2)电极的质量差为256g 14.利用如图所示装置探究铁上电镀铜的实验。 电解液 序号 电解液 实验结果 50mL0.1mol·L-1CuSO 阴极表面有红色固体析出，还有少量气体产生，经测定阴 i 溶液和50mL蒸馏水 极区的电解液中有Fe 50mL0.1mol·L-1CuSO 阴极表面刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固体析 出，气体量减少，经测定阴极区域的电解液中有F2+,当覆 溶液和50mL稀硫酸 盖一层红色固体后，电极表面仍然有气体生成 金 50mL0.1mol·L-CuSO 阴极表面有致密红色固体，未观察到气体产生，经测定阴 溶液和50mL过量的浓氨水 极区域的电解液中无Fe元素 已知：[Cu(NH3)4]2+=Cu++4NH3,忽略NH3的挥发。下列说法正确的是 A.根据实验1、iⅱ可知，在一定条件下，H+优先于Cu+放电 一轮复习单元检测卷十二 化学（人教版）第4页（共8页） ® B.实验ⅱ中，Cu覆盖在铁电极表面或溶液中c(H+)减小均可能是气体量减少的原因 C.实验ⅲ中工作一段时间后，需要定期更换铜电极和补充浓氨水 D.结合上述实验可知，当电解液pH增大时，有利于得到致密、细腻的镀层 15.一种有效富集锂的电化学系统如图所示，中间区域设置有孔道结构的MO2,可容纳Li进出。 向MnO2所在腔室通入海水，启动电源1，海水中Ii+进人MnO2结构形成Li,Mn2O4达到饱和； 关闭电源1和海水通道，启动电源2，向电极2通空气，使LizM2O4中的Li+脱出完成富集。下 列说法错误的是 电源2 电源1 A.通入448mL(标准状况)空气恰好使Li+全部脱出，可 惰 得x=0.58 空气 (02占1/5) 电 室2 4.8g MnO 室1 B.室2中阳极发生的反应为Li,Mn2O4一xe一一xLi计十 0.1 molL- 0.1 molL- 2MnO2 LiOH 阳离子 Na2SO4 C.工作时电极1附近和电极2附近溶液的pH均增大 交换膜 D.电源1和电源2正负极都接反也能达到富集锂的日的 海水 班级 姓名 分数 题号 1 3 5 6 10 11 12 13 15 答案 三、非选择题（本题共5个小题，共60分） 16.(12分)利用所学的热力学知识回答下列问题。 (1)工业上有使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如图所示： 水蒸气 水蒸气 甲烷（转化炉上吸附塔 )+纯净氢气 此流程的第I步反应为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) △H=+206kJ/mol。已知断 开1mol相关物质所含化学键需要的能量如下表所示。 1mol物质 H2 H2O CH CO 断开所有化学键所需能量(k) 436 930 a 1076 a= 若已知相关反应的能量变化如图所示： 过渡态 过渡态 E2=33.9 kJ/mol E1=78.9 k/mol CO(g)3H2(g) C02(g+4H2(g) E1=240.1 kJ/mol E2=243.9 kJ/mol CH4(g开H2Og CH4(g)+2H2O(g) 反应进程 反应进程 则CH4与CO2转化为合成气(H2和CO)的热化学方程式为 (2)已知：2H2(g)+O2(g)2H2O(1)△H=-571.6kJ/mol;2H2(g)+O2(g)—2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol;CH4(g)+2O2(g)-2H2O(1)+CO2(g)△H=-890kJ/mol。 常温下，取甲烷和氢气的混合气体33.6L(标准状况)经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量 为730.8kJ,则混合气体中甲烷和氢气体积比为 (3)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将 温度计 环形玻璃 100mL0.50mol·L1盐酸与100mL0.55mol·L1NaOH溶液在如图所 搅拌器 示的装置中进行中和反应（在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热 内筒 容与水的相等)。回答下列问题： 杯盖 隔热层 ①简易量热计如果不盖杯盖，生成1molH2O(1)时所测得中和反应的反应 热（△H)将 （填“偏大”“偏小”或“不变”)。 外壳 化学（人教版）第5页（共8页)】 衡水金卷·先享题·高三 ②若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验，生成1olH2O(1)时，所测得的中 和反应的反应热的绝对值|△H将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (4)热力学标准状况(298.15K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫 该化合物的生成热（△H)。图甲为第MA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。完成下 列问题。 ↑△AkJ-mol) +154 能量kJ +81 419 510 0 -20 氢化物 1 mol CO(g)+ 2 mol H2(g) 286 --“1 moI CH,Oi(g 甲 乙 反应过程 ①归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热△H的关系： ②硒化氢(g)在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 ③根据图乙写出反应CO(g)+2H2(g)-CHOH(g)的热化学方程式： 17.(11分)高铁电池作为新型可充电电池，具有放电曲线平坦，高能高容量，原料丰富，绿色无污染 等优点。 I.如图所示为简易的高铁电池的工作装置。已知：放电后，两极都产生红褐色悬浮物。回答下 列问题： A Fe 电流计 石墨 7盐桥 KOH K,FeO 浓溶液 与KOH 混合液 (1)该电池放电时的总反应方程式为 (2)放电时，此盐桥中阴离子的运动方向是 (填“从左向右”或“从右向左”)。 (3)该电池充电时阳极反应的电极反应方程式为 Ⅱ.现用蓄电池Fe十NiO2十2H2O 放电Fe(OH),十Ni(OH)2为电源，制取少量高铁酸钾。反应 充电 装置如图所示： 蓄电池 b 石墨 Fe KOH溶液阴离子交换膜KOH溶液 (4)电解时，石墨电极连接的a极上放电的物质为 (填“Fe”或“NiO2”)。 (5)写出电解池中铁电极发生的电极反应式： (6)当消耗掉0.1 mol NiO2时，生成高铁酸钾 g。 轮复习单元检测卷十二 化学（人教版）第6页（共8页） ® 18.(12分)下列装置中，C1~C6均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液的体积不变。 N2H KOH溶液AgNO3溶液Na2SO4溶液 精制饱和阳离子 ↑HO 稀H2S04 稀NaOH NaCli溶液 交换膜 I(含少量NaOH) 甲 丙 (1)甲装置中，C2电极为 (填“正”“负”“阳”或“阴”)极，C,电极的电极反应式为 (2)若乙装置中溶液的体积为400mL,起始时溶液的pH为6，当外电路中通过0.04mol电子 时，溶液的pH约为 (3)丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，并获得硫酸、烧碱和氢气，水分子不能通过膜X和 膜Y。膜X为 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。当外电路中通过0.04mol电子 时，中间Na2SO,废水的质量改变了 g。 (4)利用图丁制取C1O2,阳极产生C1O2的电极反应式为 。 电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多6.72L时（标 准状况，忽略生成的气体溶解)，停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为 mol。 19.(14分)为了减少对环境的污染，煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处 理，具有脱硫效率高、经济效益好等优点。 I.电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn+转化成Mn3+,Mn3+再将煤中的含硫 物质（主要是FeS2)氧化为Fe3+和SO}。 石墨 石墨 ,Mn3+ S01 FeS2+15Mn3++8H20一Fe3+15Mn2+2S0子+16Ht FeS. 煤浆-MnSO4-H2SO4 Mn2 混合液 (1)阳极的电极反应式为 (2)电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生，用电极反应式解释产生该现象的原 因： (3)电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将 (填“变大”“变小”或“不变”)。 Ⅱ.某兴趣小组采用库仑测硫仪测定空气中SO2的含量，其电解原理如图所示。 其测定原理是检测前，电解质溶液中号保持定值时，电解港不工作。 待测空气+： Pt 待测空气进人电解池后，SO2溶解并将I还原，测硫仪便立即自动进行 电解至又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求 H+ 得气体中SO2的含量。 CH,COOH-KI溶液 回答下列问题： (4)待测空气进人电解池后，电解质溶液的pH (填“增大”或“减小”)。 (5)测硫仪工作时，阳极是 (填“Pt”或“Pt2”)极，其电极反应式为 (6)若通入的待测空气为VL(标准状况)，电解消耗的电量为g库仑，空气中SO2的体积分数为 %(已知：电解中转移1mol电子所消粍的电量为96500库仑) (7)测定过程中，需控制电解质溶液pH≈2，在测定过程中能保持pH=2近似不变的原因是 化学（人教版）第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 20.(11分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题： (1)德国化学家F.Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3。在1.01×105Pa、250℃ 时，将1molN2和1molH2加入aL刚性容器中充分反应，测得NH3体积分数为0.04；其他条 件不变，温度升高至450℃，测得NH体积分数为0.025，则可判断合成氮反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)近年来，电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。氮掺杂金红石表面固定 氨气过程如图1所示，总方程式为 2NH3 2Ti3+L3 N=N 2H++2e- L=配体 Ti4+L3 2[H2N-Ti4+L3] N-N LaTi4f Ti4+L3 2H++2e N-N 2H++2e LTi4+ H 图1 (3)常温常压下，以N2和H2O为原料的电化学合成氨是极具应用前途的绿色合成氨过程。在阳 极室、阴极室中加人N2SO电解液，以镍的有机配位化合物与炭黑合成的物质以及铂为电极， 实验室模拟氨的电化学合成过程如图2所示。 电源 Pt电极 NH: Na2SO4 Na SO4 溶液 溶液 阴离子 交换膜 图2 ①Pt电极连接电源的 极。电催化合成氨的化学方程式为 ②电路上转移1.5mol电子时，阴极收集到的气体体积小于11.2L(标准状况)，可能的原因为 (4)我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器（机理如图3所示）。该装 置工作时，将Z-NO2水溶液体系电池反应中的产物，通过自供电转换为NH3·H2O,从而在单 个设备内完成氨循环中的多个关键转换步骤。下列说法正确的是 (填选项字母)。 ZnCL,溶液导线ZnCL,溶液 a电极 NH,HO TiO电极石墨电极 图3 A.b电极为Zn电极 B.放电过程中，负极发生的反应为NO2十e—一NO。 C.电解过程中，阴极区溶液的pH逐渐增大 D.理论上，每得到1 mol NH·HzO,至少需要消耗390gZn 轮复习单元检测卷十二 化学（人教版）第8页（共8页） ®高三一轮复习R ·化学（人教版）· 高三一轮复习单元检测卷/化学（十二） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ② ③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 2 化学反应与热量 L 易 0.85 2 选择题 2 电解NaCI溶液 易 0.83 3 选择题 2 制备纳米碳酸钙 易 0.80 4 选择题 2 H2铅化合物燃料电池 易 0.78 5 选择题 2 电解原理的应用 易 0.76 选择题 2 反应进程能量图 易 0.74 选择题 2 熔融盐铝电池 中 0.68 6 选择题 2 反应机理及能量与反应进程 中 0.67 9 选择题 2 热化学方程式计算 中 0.66 10 选择题 2 电解吸收CO2 中 0.64 11 选择题 4 反应机理及能量与反应进程 0.66 12 选择题 4 电化学分离氨基酸 0.55 13 选择题 4 浓差电池 中 0.54 14 选择题 4 探究铁上电镀铜 难 0.50 15 选择题 4 电化学富集锂 难 0.48 16 非选择题 12 化学反应与热量 易 0.74 17 非选择题 11 高铁电池 易 0.72 18 非选择题 12 电解原理的综合应用 中 0.63 19 非选择题 14 电解脱硫和测空气中硫含量 中 0.60 20 非选择题 11 合成氨技术 中 0.58 ·61· ·化学（人教版）· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 料氢气的电极b为负极，发生失电子的氧化反应，则 1.B【解析】第一个反应生成CO,完全反应，放出的 电极a为正极，发生得电子的还原反应。负极氢气失 热量多，焓变反而小，则△H<△H2,A项错误；密闭 电子，产生氢离子消耗氢氧根，H降低，正极产生氢 容器中，9.6g硫粉与11.2g(0.2mol)铁粉混合加热 氧根离子，pH升高，A项正确；电极b为负极，电极a 生成硫化亚铁17.6g时，放出19,12kJ热量，铁反应 为正极，电子流向：电极b→负载→电极a,B项正确： 完，硫未反应完，则1mol铁与硫反应生成硫化亚铁 通过电化学装置实现铅单质的回收，阴极区电极反应 放出95.6k的热量，热化学方程式为Fe(s)十S(s) 式为HPbO2+H2O+2e—Pb+3OH,C项正 一FeS(s)△H=-95.6kJ·moll,B项正确：氢 确：离子交换膜应使用阳离子交换膜，防止HPbO。 气的燃烧热为285.8kJ·ol1,燃烧热是生成液态 移动至电极b,D项错误。 水，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)十 5.B【解析】由题干信息可知，镍电极上为葡萄糖转化 z0,(g)—H,0(D△H=-285.8kJ·mol,C 为山梨醇，电极反应为C,H2O,十2e十2HO CHO:十2OH,则镍电极为阴极，石墨电极为阳 项错误：反应物总能量大于生成物总能量，为放热反 极，电极反应为2Br一2e一Br2,然后葡萄糖被 应，则1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)断键吸收的能量 Br,氧化为葡萄糖酸，反应为CH2O,十HO十Br 小于形成1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)放出的能量， C:HO2十2H+十2Br。由分析可知，镍电极为 D项错误。 阴极，石墨电极为阳极，故石墨电极电势高于镍电极 2.C【解析】该装置为电解池，I池为阴极，发生反应 电势，A项错误；Na2S),在上述过程中未参与电极反 O2十2e十2H2O=H2O2十2OH,a极为负极；Ⅱ 池为阳极，发生反应CI-2e十H2O一HCIO十 应，只起电解质的作用，增强导电性，B项正确：镍电 H+,b极为正极。b电极的电势高于a电极，A项正 极为阴极，阴极电极反应式为C:H2O。+2e十2H2O 确；电解过程中Ⅱ池生成H+,pH变小，B项正确；离 —=CsH1:O:十2OH-,C项错误；制备1mol葡萄糖 子交换膜为阳离子交换膜时，阳离子向I池移动，Ⅱ 酸，转移2mol电子，则理论上双极膜中有2molH2O 池溶液质量减小，C项错误：I池为阴极发生反应O 被解离，D项错误。 +2e+2HzO—H2O2十2OH,D项正确 6.D【解析】由题干信息可知，△H=△H,十△H2= 3.B【解析】该技术是采用电解原理实现制备纳米碳 (E一E十E一E:)kJ·mol-1,A项错误；由题干图 酸钙，结合图示可知左侧圆底烧瓶中制取二氧化碳， 示信息可知，反应ⅰ的反应物总能量大于生成物的总 二氧化碳通入电解池左侧，用于生成碳酸钙，则电解 能量，为放热反应，反应ⅱ的反应物总能量小于生成 池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧，由此 物的总能量，为吸热反应，B项错误；由图像可知， 可知离子交换膜为阳离子交换膜，且电极a为阴极， 2 mol NH3(g)与1 mol CO2(g)的能量之和一定大于 电极b为阳极，电极a上反应为2HzO十2e 1 mol NH2 COONH,(s)的能量，所以2 mol NH(g) H↑十2OH,电极b上氯离子放电生成氯气，氧气 的能量不一定大于1 mol NH2 COONH(s)的能量，C 进入溶液Z中被吸收，Z可以为NaOH。故电极a为 项错误：由图像可知，合成尿素的过程中生成了 阴极，电极b为阳极，则电流方向为电极a→外电路 NH:COONH(s),其为合成尿素反应的中间产物，D →电极b→电解质溶液→电极a,A项正确；若X是块 项正确。 状大理石，则会生成CaSO,,不利于CO2的生成，B项 7.C【解析】结合总反应为2A1+3S—Al2S,A1失 错误；离子交换膜应为阳离子交换膜，C项正确电路 去电子为负极，反应式为A1+5A1CL一3e 中每通过2mol电子，则溶液中有2mol电荷通过交 2AlC。,S得到电子，则硫/碳复合材料为正极，正极 换膜，由以上分析可知钙离子通过离子交换膜，则钙 反应式为4AlC1i。+3S+6e—AlS十10A1C1。 离子的物质的量为1mol,D项正确。 放电时，A1电极为负极，硫/碳复合材料为正极，硫/ 4.D【解析】该装置为H2铅化合物燃料电池，通入燃 碳复合材料电极电势高于铝电极，A项错误；充电时， ·62· 高三一轮复习R ·化学（人教版）· 为电解池，阳离子向阴极移动，故熔融盐中的Na向 二、选择题 A1电极移动，B项错误；充电时，A1电极接电源的负 11.CD【解析】第①步反应活化能较大，反应发生消耗 极，得到电子为阴极，阴极电极反应式为2AlCI。十 的能量高，则该步反应难进行，其反应速率较小，总 3e一A1十5A1Cl,C项正确；放电时，电子通过外 反应的快慢取决于慢反应，则总反应速率由第①步 电路进入硫/碳复合材料电极，S在电极上得到电子， 反应决定，A项正确；第②步反应中没有其它物质生 D项错误。 成，原子利用率为100%，B项正确：第①步反应的中 8.A【解析】混合时要使热量及时散失，防止苯挥发， 间体比第②步反应的中间体能量高，能量越高越不 由于浓硫酸的密度大于浓硝酸，为避免液体迸溅，应 稳定，则第②步反应的中间体稳定，C项错误；从图 向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却后，将苯加入所得的 中可以看到，第①步反应的活化能最大，D项错误。 混合物中，A项错误；由图可知，两个反应的第一步反12.D【解析】由题干电解池装置图可知，阳极室为电 应相同，即生成的中间产物相同，且这一步反应的活 解HSO溶液，故阳极反应为2H2O-4e一 化能均大于第二步反应的活化能，是决速步骤，所以 O2◆十4H+,阴极室为电解NaOH溶液，电极反应 两个反应的决速步骤是相同的，B项正确；对比苯和 为2H2O+2e—H2↑+2OH,H+经a膜进入 产物1的结构简式可知，反应过程相当于在苯的两个 产品室l,OH经b膜进入产品室2，故a膜为阳离 邻位碳上各加一个原子团，其中一个加硝基、另外一 子交换膜，b膜为阴离子交换膜，根据三种氨基酸的 个加一OSO3H,即产物1为加成反应的产物，C项正 pI值可知，产品室1显酸性，则为谷氨酸，产品室2 确：由图示可知，生成产物2的反应的活化能更小，化 显碱性，则为赖氨酸，丙氨酸留在原料室。由分析可 学反应速率更快，即动力学优势产物为产物2，产物2 知，阳极室为稀硫酸，故阳极的电极反应为2HO 的能量更低、更稳定，即热力学优势产物为产物2，D 4eO2个十4H,A项正确：a应采用阳离子膜， 项正确。 b应采用阴离子膜，B项正确：原料室留下了丙氨 9.C【解析】根据题意，1mol气态B,H,在O2中燃烧 酸，根据丙氨酸的DI值可知，原料室的pH应控制 生成B,O,(s)和液态水时放出的热量为649,5 在6.02，C项正确：产品室1显酸性，则可以收集到 0.3 谷氨酸，产品室2显碱性，则可以收集到赖氨酸，D 2165k,则反应的热化学方程式为B,H:(g)+ 项错误。 302(g)-BO(s)十3H2O(I)△H1= 13.B【解析】以浓差电池为电源，以石墨为电极将 -2165kJ·mol-1①：又知H2O(1)—H2O(g) NH转化为高纯H2,M电极上，NH转化为N2,N △H2=十44k·mol1②，根据盖斯定律，由①十3X 元素化合价升高，发生氧化反应，M电极为阳极，N ②可得：B2H(g)十3O2(g)—B2O3(s)+3HO(g) 电极为阴极，Cu(1)为正极，Cu(2)为负极。由分析 △H=△H+3△H2=(-2165kJ·mol-1)+3X 可知，Cu(1)为正极，正极电极反应式为Cu+十2e (+44kJ·mol-1)=-2033k·moll,故标准状况 Cu,A项正确：转移2mol电子时，Cu(1)极析出 下11.2L(0.5mol)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放 64g铜，同时有96gS0从乙室转至甲室，溶液质 出的热量为0.5×2033k=1016.5kJ。故选C项。 量共减少160g,B项错误；电极M为阳极，电极反 10.C【解析】乙二胺水溶液可高效吸收CO2,吸收所 应式为2NH-6e+6OH一N2↑十6HO,消 得溶液流入腔室1中，通电电解，可实现CO2的释 耗了OH,碱性减弱，pH减小，C项正确：电池从开 放与乙二胺的再生。这说明该工业有利于实现“碳 始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时 达峰”和“碳中和”，A项正确；乙二胺的氮原子上有 由2.5mol·L降低到1.5mol·L1,负极区硫酸 孤对电子，可以作为亲核试剂进攻CO,分子实现吸 铜溶液同时由0.5mol·L1升到1.5mol·L,正 收，B项正确：在电解过程中，阳极铜会失去电子形 极反应可还原Cu+的物质的量为2L×(2.5一 成Cu+,Cu+能与乙二胺形成 1.5)mol·L1=2mol,正极质量增加128g,电路 [Cu(H2 NCH2 CH2NH2)2]2+,使乙二胺与CO2的 中转移4mol电子，负极电极反应式为Cu一2e 结合平衡逆向进行，CO2得以释放，C项错误；由C Cu+,转移4mol电子时，负极消耗2 mol Cu单质， 项可知，阳极释放出CO2,则腔室1为阳极，腔室2 质量减少128g,理论上Cu(1)和Cu(2)电极的质量 为阴极，[Cu(H2NCH2CH2NHz),]+在阴极得到电 差为256g,D项正确。 子生成乙二胺，D项正确。 14,AB【解析】实验1中电解质中为硫酸铜和蒸馏水 ·63· ·化学（人教版）· 参考答案及解析 时，阴极先看到红色固体，说明铜离子放电：实验ⅱ (2)1:2(2分) 中电解质为硫酸铜和稀硫酸，阴极表面刚开始产生 (3)①偏大(1分) 无色气体，可知为氢离子得电子生成的氢气，一段时 ②偏小(1分) 间后观察到Cu生成，由此可知，在一定条件下，H+ (4)①非金属元素氢化物越稳定，△H越小(1分) 优先于Cu+放电，且酸性越强，氢离子放电能力越 ②@H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H= 强，A项正确：由实验ⅱ现象可知，阴极表面刚开始 -81kJ·mol(2分) 产生无色气体，一段时间后有红色固体析出，气体量 ③CO(g)+2H2(g)CHOH(g)△H= 减少，可能是因为氢离子浓度下降，或者生成的铜将 -91kJ·mol厂1(2分) 电极覆盖，对反应有阻碍作用，B项正确；实验而中， 【解析】(1)根据反应的焓变等于反应物的键能总和 电极反应为[Cu(NH),]2+十2e一Cu+4NH, 减去生成物的键能总和，△H=(a十930-3×436 过程中氨气的量不变，不需要更换，C项错误；致密 1076)k·mol1=+206kJ·mol-1,解得a= 镀层与铜氨配合物有关，与溶液pH关系不大，D项 1660。CH与CO2转化为H2和C。的化学反应为 错误。 CH,(g)+CO2(g)一2CO(g)+2H2(g)。由能量 15.CD【解析】由题意知，启动电源1，使海水中L进 一反应进程曲线得热化学方程式：CH(g)十 入MnO2结构形成LiMn2O:;可知电极反应式为 H2 O(g)-CO(g)+3H2 (g)AH= xLi甘十2MnO2十xe -Li,Mn2 O,,发生还原反 +206.2kJ·mol-1(i);C02(g)+4H2(g)- 应，则二氧化锰为阴极，电极1为阳极，电极反应式 CH,(g)+2H2O(g)△H=-165kJ·mo1(i); 为2H20-4e-O2个+4H+或4OH-4e= 根据盖斯定律（ⅰ）×2十（ⅱ）得过程I的热化学方 O2个十2HO:关闭电源1和海水通道，启动电源2， 程式为CH(g)十CO,(g)—2CO(g)+2H2(g) 向电极2上通入空气，使Li.Mn2 O,中的Li脱出完 △H=+247.4kJ·mol-1。 成富集，进入室2，可知电极反应为Li Mn2 O:一xe (2)甲烷和氢气的混合气体33.6L(标准状况下)，则 xLi计十2MnO2,为氧化反应，为阳极，则电极2 为阴极，电极反应式为O2十2H,O十4e一4OH。 其物质的量为1.5mol,设甲烷为xmol,氢气为 由分析可知，通入448mL(标准状况)空气，则电极2 ymol,已知：2H(g)+O2(g)—2H2O(1)△H= 上0.004mol氧气转移0.016mol电子，按两极上得 -571.6k·mol-1:2H2(g)+O2(g)—2H20(g) 失电子数目守恒可知，恰好使0.016 mol Li计全部脱 △H=-483.6kJ·mol-1:CH4(g)十2O2(g) 出，由图可知，原4.8g即0.05517 mol MnO2富集 2HOI)+CO2(g)△H=-890k·mol1;890x 了0.016 mol Li形成Li,Mn2O,即x:2= +0.5y×571.6=730.8、x+y=1.5mol。解得：x= (0.016mol):(0.05517mol),可得x=0.58,A项正 0.5mol,y=1mol,即x:y=1:2,同温同压下，体积 确；室2中阳极发生的反应为Li,MnO4一xe 比等于物质的量之比，所以甲烷和氢气体积比 xLi计+2MnO2,B项正确；工作时电极1附近氢离子 为1：2。 浓度增大，溶液的pH减小，C项错误；其余不变，若 (3)①如果不盖杯盖会向外界散热，测量反应热的数 电源1和电源2正负极都接反，启动电源1，二氧化 值偏小，但△H为负值，数值越小，△H反而越大。 锰为阳极，海水中阳离子包括L十穿过阳离子交换 ②醋酸为弱酸，电离过程吸热，使中和热放出热量减 膜进入室1、无法进入MnO2结构不能形成 少，|△H偏小。 Li,Mnz O,;关闭电源1和海水通道，启动电源2，二 (4)①结合图甲可以看出非金属元素氢化物越稳定， 氧化锰为阴极，室2内LOH溶液中L、少量水提 △H越小。 供的H+穿过阳离子交换膜，按信息L十能进入 ②由非金属元素的氢化物越稳定，△H越小可得b MnO2结构，但Li不从海水来，故不能达到富集锂 点对应氢化物为HzSe,1mol硒化氢在上述条件下 的目的，D项错误。 发生分解反应的焓变与其生成热数值相等，符号相 三、非选择题 反，故H2Se(g)=Se(s)十H2(g)△H= 16.(12分) -81kJ·mo1。 (1)1660(1分)CH(g)+C02(g)—2C0(g)+ ③结合图乙可得：△H=419k·mol1 2H2(g)△H=十247.4kJ·mol-1(2分) 510k·mol1=-91kJ·mol-1,故该反应的热化 ·64· 高三一轮复习R ·化学（人教版）· 学方程式为CO(g)+2H2(g)—CHOH(g) △H +4OH—N2个+4H2O。 =-91k·mol1。 (2)乙装置发生的反应为4AgNO,十2H,0电解4Ag 17.(11分) 十O2个十4HNO3,当外电路中通过0.04mol电子 I.(1)Fe +K2 FeO+4H2 O=2Fe (OH)3+ 时，反应生成0.04 mol HNO2,原溶液中c(H+)= 2KOH(2分) (2)从右向左(1分) 0.04mo+10‘molL-≈0.1mol.L,故溶液 0.4L (3)Fe(OH)3-3e-+50H-=Fe+4H2 O 的pH约为1。 (2分) (3)丙装置中，C电极为阳极，阳极上有O2产生；C Ⅱ.(4)Fe(2分) 电极为阴极，阴极上有H2产生。中间NaSO,废水 (5)Fe-6e+8OH—FeO+4H,O(2分) 中的SO通过膜X向阳极区移动，Na+通过膜Y (6)6.6(2分) 向阴极区移动，故膜X为阴离子交换膜，膜Y为阳 【解析】I.(1)由装置图可知，左侧铁作负极，右侧 离子交换膜；当外电路中通过0.04mol电子时，中 石墨作正极，高铁酸钾为正极反应物，放电后，两极 间Naz SO4废水中减少溶质NSO,的质量为 都产生红褐色悬浮物可知，两电极产物均为氢氧化 0.02mol×142g·mol1=2.84g。 铁，则总反应为Fe十KFeO,十4HO (4)电解池中阳极失去电子，则阳极氯离子放电，根 2Fe(OH)+2KOH. 据得失电子守恒和电荷守恒配平产生C1O2的电极 (2)原电池电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子 反应式为C1-5e+2H2O-4H++CIO2↑；电 向负极移动，则盐桥中的阴离子向负极铁电极移动， 解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集 即从右向左移动。 到气体多6.72L(标准状况，忽略生成的气体溶解)， (3)充电时阳极为原电池正极的逆过程，电极方程式 阴极氢离子放电产生氢气，因此多出的气体是氢气， 为Fe(OH)3-3e+5OH—FeO+4H2O。 6.72L Ⅱ，(4)由题意可知，通过电解制备高铁酸钾，铁应作 物质的量2.4·m0l=0.3mol,设阳极产生 电解池的阳极失电子，产生高铁酸根离子，则石墨作 的气体是xmol,则根据电子得失守恒可知5x= 阴极，石墨所连电极为原电池的负极，负极Fe失 (0.3十x)×2,解得x=0.2,即转移1mol电子，钠离 电子。 子通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的阳 (5)由题意可知铁电极失电子应得到高铁酸根，电极 离子为1mol。 反应为Fe-6e+8OH—FeO-+4H2O。 19.(14分) (6)当消耗掉0.1 mol NiO2时，转移电子的物质的 I.(1)Mn2+-e—Mn3+(1分) 量为0.2mol,结合阳极反应Fe-6e十8OH (2)2H++2e—H2个(1分) FeO十4HzO,转移0.2mol电子时，产生的高铁酸 (3)变大(2分) 根离子为02m0,产生的高铁酸钾的质量为 Ⅱ.(4)减小(2分)》 6 (5)Pt1(2分)3I-2e—I(2分) 0.2mol×198g/mol=6.6g (6).29(2分) 6 965V 18.(12分) (7)电解质溶液中存在CH,COOH一CH,COO (1)正(1分) N2H,-4e+4OH=N2M十 十H+,当c(H+)增大时，平衡逆向移动：当c(H+) 4H2O(2分) 减小时，平衡正向移动(2分) (2)1(2分) 【解析】I.(1)根据图示可知：阳极上是Mn+放电 (3)阴离子(1分)2.84(2分) 生成Mn3+,电极反应为Mn+一e一Mn3+。 (4)CI-5e+2H20—4H++C102个(2分)1 (2)阴极上是H+放电，电极反应为2H十2e (2分) H2个，所以阴极上产生无色气体。 【解析】(1)正极发生还原反应，负极发生氧化反应， (3)电解过程中，生成1 mol Fe3+,消耗15mol 甲装置中C。电极上氧气得电子为正极；C:电极上 Mn3+,生成l6molH+;Mn+由阳极反应Mn+- N2H失电子产生氮气，电极反应式为N2H,一4e e一Mn3+生成，根据电子守恒，阳极生成15mol ·65· ·化学（人教版）· 参考答案及解析 Mn3+,阴极消耗15molH。因此总体来看，电解 【解析】(1)升高温度，NH3的体积分数降低，说明升 过程中H+物质的量浓度变大。 高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应。 Ⅱ.(4)由图可知，测硫仪工作时，左侧铂电极为电解 (2)依据转化关系可知反应物为N、H和e,生成 池的阳极，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生 物为NH,总反应式为N2+6e+6H+—2NH。 成，与二氧化硫反应生成碘离子，硫酸根离子 (3)①电催化氮气还原合成氨为电解池，电解池左侧 和氢离子，反应的离子方程式为SO2十15十2H2O 通N2转变成NH发生还原反应，为阴极，则电解池 一3I+SO十4H+,反应后溶液中c(H+)增大， 右侧为阳极，即P电极连接电源的正极：阴极的电 溶液的pH减小。 极反应式为N2+6HO+6e一2NH+6OH-, (5)测硫仪工作时，左侧铂电极为电解池的阳极，即 阳极的电极反应式为4OH-4e一O2个十 P,碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成1， 2H,0,电解的总反应式为2N,十6H,0道电4NH 电极反应式为3I-2e一I。 +302 (6)转移电子的物质的量为g品0×1m0l= ②阴极的电极反应为N2+6HzO十6e—2NH+ 6OH,阴极产生氨气，制得的氨气部分溶于 96500mol,消耗n(S0,)=9650d Na2SO,溶液中，当电路上转移1.5mol电子时，阴 mol= 2 极收集到气体的体积小于11.2L(标准状况)。 g65002mol,标准状况下V(S0.)=g650品x2ml 9 (4)由图可知，TiO2电极将NO2转化为 NH·H2O,TiO2电极为阴极，电极反应式为NO ×22.4L·mol-1= L.29L,混合气体中S0的体 96500 +7H+十6e—NH:·H2O+H2O,石墨电极为阳 11.2g1 极，电极反应为2H2O-4e—O2个十4H+,故a 积分数为9650 100%= 00%。 电极为负极，发生氧化反应，即Z为负极，电极反应 VL 式为Zn一2e一Zn+,b电极为正极，发生还原反 (7)测定过程中，需控制电解质溶液pH≈2，在测定 应，电极反应式为NO2十e一NO2。由分析可 过程中能保持pH=2近似不变的原因是电解质溶 知，a电极为Zn电极是负极，A项错误；放电过程 液中存在CH,COOH一CH,COO+H,当 中，负极发生氧化反应，电极反应式为Zn一2e c(H+)增大时，平衡逆向移动：当c(H+)减小时，平 Z+,B项错误；电解过程中，TiO。电极为阴极，电 衡正向移动。 极反应式为NO2十7H++6e—NH,·H2O+ 20.(11分) H2O,则阴极区溶液的pH逐渐增大，C项正确；由 (1)放热(1分) 于两个a电极串联，理论上，每得到1mol (2)N2+6e+6H+—NH(2分) NH3·H2O,需要转移12ol电子，即至少需要消耗 (3)①正(2分) 2N+6H,0通电4NH,+30, 6 mol Zn,质量为6mol×65g/mol=390g,D项 (2分) 正确。 ②制得的氨部分溶解在电解液中(2分) (4)CD(2分) ·66·