高中化学单元测试——专题1化学反应与能量变化（较易版01）

高中化学单元测试 —— 专题1 化学反应与能量变化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）铜锌原电池的装置如图所示，下列叙述错误的是 A．锌片逐渐溶解，质量减轻 B．锌片为负极, 铜片为正极 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置可以将化学能转化为电能 2．（本题3分）铜的还原性较弱，不能与稀硫酸反应被稀硫酸氧化。某学生根据所学知识，欲实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑反应，设计了四个实验，如图所示，你认为可行的实验是 A． B． C． D． 3．（本题3分）港珠澳大桥设计寿命120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是 A．采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等活泼金属做阳极 B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 C．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 4．（本题3分）下列热化学方程式中，能表示物质的燃烧热的是 A．  kJ/mol B．  kJ/mol C．  kJ/mol D．  kJ/mol 5．（本题3分）如下图所示的简易量热计可用于测定盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热，下列有关实验的描述正确的是 A．M的材质不影响实验结果，如玻璃、塑料或铁丝都可以 B．实验过程中，将量筒中的溶液缓慢倒入盛有盐酸的量热计内筒中 C．实验过程中需记录体系的最高温度 D．实验中如果用同体积同浓度的醋酸代替盐酸，测得的反应热数值不变 6．（本题3分）镁燃料电池在处理海水富营养化的同时可以得到磷酸铵镁()产品。某小组以((水溶液呈碱性)为电解质模拟含磷海水制备的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．金属镁为负极 B．正极反应式： C．一段时间后，镁极附近可能会生成 D．电池工作时，电子流动方向为金属镁→用电器→石墨烯 7．（本题3分）厦门大学国家重点实验室，受根瘤菌中固氮酶反应机理的启发，制备出生态友好经济高效的仿生纳米片电催化剂，可用于电化学法还原硝酸盐制，原理如图所示。下列说法正确的是 A．纳米片作阳极 B．向a电极移动 C．标准状况下，生成，转移电子 D．b电极表面发生的电极反应： 8．（本题3分）某新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池构造示意图如图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．b极上电极方程式为： C．Na+通过交换膜向左室迁移 D．反应中每消耗1molCN-，转移电子数为 9．（本题3分）石墨与复合材料是优质的电极材料，一种水溶液硒材料电池充放电原理如图所示，的变化过程为。下列说法正确的是 A．放电时，为原电池负极 B．充电时，向极移动 C．放电时，的总电极反应为 D．放电时，当，则中与的个数之比为 10．（本题3分）晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅： ① ② ③ 则用石英砂生产14 g纯硅理论上放出的热量为 A．300.10 kJ B．21.44 kJ C．1965.10 kJ D．600.20 kJ 11．（本题3分）一定条件下，红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和)，反应过程中的能量变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应的为 B．固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质的热化学方程式： C．等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧，两者放出的热量相同 D．红磷在(标况下)中恰好完全反应生成气态物质时，放出的热量为 12．（本题3分）一种采用双极膜电解硝酸盐制备氨气的方法可以提高产生氨气的法拉第效率【用FE表示，】，其工作原理如图所示。工作时双极膜中间层的解离出和并向两极移动，，。下列说法正确的是 A．双极膜中间层的解离出的向II室移动 B．电解一段时间后，I室电解质溶液pH减小 C．阴极生成的电极反应式为 D．当阳极产生标况下时，阴极产生 13．（本题3分）下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A．图(a)中，的作用是催化剂 B．图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大 C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D．锌银电池可制作成多次充放电的二次电池。图(d)所示电池充电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为 14．（本题3分）一种可植入人体内调节血糖浓度的微型燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．当传感器检测到血糖浓度低于标准时电池自动启动 B．电池工作一段时间后，血液的pH增大 C．血糖在b电极发生的电极总反应式为 D．每消耗，血液中一定有向a极迁移 二、填空题 15．（本题14分）化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)下列相关说法正确的是___________(填字母)。 A．单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以作为判断该电池的优劣的指标之一 B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C．电能属于一次能源 D．原电池正极和负极必须是金属 (2)纯电动车采用了高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为。 ①该电池放电时负极的电极反应式为___________。 ②如图所示是一种锌—空气电池，适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为[电极反应]。每转移0.1mol电子，消耗标准状况下空气的体积为___________L(假设占空气体积的)，溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)利用电池原理治理各种污染是科研工作人员致力研究的重要课题之一：硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。 ①a极名称为___________，b极电极反应式为___________。 ②气体去除的原理为___________(语言叙述)。 16．（本题14分）常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。节能减排、绿色发展是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。 (1)是常用的储氢材料。体系放氢的相对能量示意图如下，则  ________。 (2)化学变化中伴随着能量变化。下列生产、生活中发生的化学反应属于吸热反应的是________(填字母)。 A．铁粉暖贴工作 B．工业上煅烧石灰石 C．火箭推进剂的燃烧助推航天器 D．体育锻炼消耗糖原和脂肪 (3)已知：  ，部分共价键的键能如下表所示则键的键能为________。 化学键 键能/() 436 946 (4)已知经催化加氢可合成低碳有机物。 ①500℃时，1 mol 和一定量在某密闭容器中反应生成气态水和气态二甲醚()，达到平衡时的转化率为60%，此过程中放出0.3Q kJ的热量。此反应的热化学方程式为_____________。 ②在镍的催化作用下与氢气反应会生成甲烷。甲酸(HCOOH)是反应的中间体。 当镍粉用量增加10倍后，反应过程中甲酸的含量迅速减少，图中两步反应中反应速率增加较大的一步是________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。加入催化剂后，该反应的________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气可以减少空气污染，转化关系如图所示，则________(用含、、的式子表示)。 17．（本题15分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。 (1)以溶液为电解质溶液进行粗铜(含、、、、等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________。 a．电能全部转化为化学能    b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．电解后溶液中浓度不变    d．利用阳极泥可回收、、、等 (2)利用反应可以制备，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为___________。 (3)如图为电解精炼银的示意图，___________(填a或b)极为纯银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为___________。 (4)如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题。 ①若两池中均为溶液，理论上有大量生成的是甲池中的___________棒，乙池中的___________棒。 ②若两池中均为饱和溶液：写出乙池中总反应的离子方程式：___________。 ③若将乙池中电解质溶液更换为饱和NaCl溶液，将湿润的淀粉KI试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的又将生成的氧化。若反应的和物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该试纸变蓝及褪色的2个化学方程式为：___________，___________。 18．（本题15分）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： (1)b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 (3)若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 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 2 / 2 $ 高中化学单元测试 —— 专题1 化学反应与能量变化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）铜锌原电池的装置如图所示，下列叙述错误的是 A．锌片逐渐溶解，质量减轻 B．锌片为负极, 铜片为正极 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置可以将化学能转化为电能 【答案】C 【分析】锌-铜原电池锌作负极，铜作正极，负极失电子化合价升高，正极得电子化合价降低，原电池都是化学能转化为电能。 【详解】A．因Zn作负极，则Zn失去电子发生氧化反应，锌片逐渐溶解，A正确； B．锌作负极，铜作正极，B正确； C．Zn作负极，Cu作正极，则电子由锌片通过导线流向铜片，C错误； D．该装置通过化学反应将化学能转变为电能，D正确； 故选C。 2．（本题3分）铜的还原性较弱，不能与稀硫酸反应被稀硫酸氧化。某学生根据所学知识，欲实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑反应，设计了四个实验，如图所示，你认为可行的实验是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】铜为不活泼金属，与稀硫酸不反应，如完成反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑，应设计成电解池，且铜为阳极，发生氧化反应，电解质溶液为硫酸，BD是原电池，故BD错误，A中铜作阴极，故A错误； 故选C。 3．（本题3分）港珠澳大桥设计寿命120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是 A．采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等活泼金属做阳极 B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 C．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 【答案】A 【详解】A．外加电流的阴极保护法需要外接电源，阳极材料通常为惰性电极（如石墨），而非活泼金属；镁、锌等活泼金属用于牺牲阳极法，A错误； B．环氧树脂涂层通过隔绝空气和水，防止形成原电池，从而避免电化学腐蚀，B正确； C．该反应是铁在潮湿环境中的吸氧腐蚀反应，防腐措施是在阻止此反应发生，C正确； D．不锈钢材料因合金成分可形成致密氧化膜，减缓电化学腐蚀，D正确； 故选A。 4．（本题3分）下列热化学方程式中，能表示物质的燃烧热的是 A．  kJ/mol B．  kJ/mol C．  kJ/mol D．  kJ/mol 【答案】C 【详解】A．生成的为气态，而燃烧热要求生成液态水，A不符合题意； B．碳不完全燃烧生成CO，产物不是稳定氧化物，不符合燃烧热定义，B不符合题意； C．1 mol CO完全燃烧生成，符合燃烧热定义，C符合题意； D．方程式中为2 mol 燃烧，需对应1 mol 物质，D不符合题意； 故答案选C。 5．（本题3分）如下图所示的简易量热计可用于测定盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应的反应热，下列有关实验的描述正确的是 A．M的材质不影响实验结果，如玻璃、塑料或铁丝都可以 B．实验过程中，将量筒中的溶液缓慢倒入盛有盐酸的量热计内筒中 C．实验过程中需记录体系的最高温度 D．实验中如果用同体积同浓度的醋酸代替盐酸，测得的反应热数值不变 【答案】C 【详解】A．铁制搅拌器会使热量散失，同时与酸反应，导致实验结果不准确，A项错误； B．为防止热量的损失，实验过程中，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计内筒中，B项错误； C．把酸、碱溶液混合后，用搅拌器匀速搅拌，并记录体系的最高温度，C项正确； D．用弱酸代替时，由于弱酸的电离会吸热，从而使放出热量偏小，D项错误； 故选C。 6．（本题3分）镁燃料电池在处理海水富营养化的同时可以得到磷酸铵镁()产品。某小组以((水溶液呈碱性)为电解质模拟含磷海水制备的装置如图所示。下列说法不正确的是 A．金属镁为负极 B．正极反应式： C．一段时间后，镁极附近可能会生成 D．电池工作时，电子流动方向为金属镁→用电器→石墨烯 【答案】B 【分析】氨气极易溶于水，在水中生成的氨主要以一水合氨的形式存在，电池总反应为 【详解】A．观察图示，石墨烯为正极，镁为负极，A正确； B．正极上氧气发生还原反应生成，在磷酸铵中生成一水合氨，正极的电极反应式为，B不正确； C．一段时间后，镁离子浓度增大，生成的氢氧根移向镁极，有可能生成，C正确； D．燃料电池工作时，电子从负极（金属镁）经由用电器流向正极（石墨烯），D正确。 故选B。 7．（本题3分）厦门大学国家重点实验室，受根瘤菌中固氮酶反应机理的启发，制备出生态友好经济高效的仿生纳米片电催化剂，可用于电化学法还原硝酸盐制，原理如图所示。下列说法正确的是 A．纳米片作阳极 B．向a电极移动 C．标准状况下，生成，转移电子 D．b电极表面发生的电极反应： 【答案】C 【分析】右侧b电极与太阳能电池正极相连，则为阳极，发生失去电子的氧化反应，其电极反应为，a电极为阴极，其电极反应为，据此解答。 【详解】A．a电极纳米片与太阳能电池负极相连，作为极，故A错误； B．电解池中阴离子向阳极移动，则向b电极移动，故B错误； C．阴极的反应为，标准状况下，生成，即1mol，转移电子，故C正确； D．b电极为阳极，表面发生的电极反应为，故D错误； 故选C。 8．（本题3分）某新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池构造示意图如图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．b极上电极方程式为： C．Na+通过交换膜向左室迁移 D．反应中每消耗1molCN-，转移电子数为 【答案】D 【分析】从图中可以看出，在a极，CN-转化为和N2，C元素由+2价升高到+4价，N元素由-3价升高到0价，则a极失电子发生氧化反应，为该电池的负极；b极为正极。电池工作时，海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向a极区移动，海水中的阳离子通过交换膜Ⅱ向b极区移动。 【详解】A．由分析可知，a极为负极，失电子发生氧化反应，A不正确； B．b极为正极，H+得电子生成H2，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，B不正确； C．a极为负极，b极为正极，电池工作时阳离子向正极移动，则Na+通过交换膜Ⅱ向右室迁移，C不正确； D．CN-转化为和N2，存在下列关系式：CN-——5e-，则反应中每消耗1molCN-，转移电子数为，D正确； 故选D。 9．（本题3分）石墨与复合材料是优质的电极材料，一种水溶液硒材料电池充放电原理如图所示，的变化过程为。下列说法正确的是 A．放电时，为原电池负极 B．充电时，向极移动 C．放电时，的总电极反应为 D．放电时，当，则中与的个数之比为 【答案】D 【详解】A．放电时为原电池正极，A错误； B．充电时，向电极移动，B错误； C．放电时的总电极反应为，C错误； D．当时，化学式为，可改写化学式为，则，得，即与的个数之比为，D正确； 故选D。 10．（本题3分）晶体硅是重要的半导体材料。工业上用石英砂作原料通过如下反应生产晶体硅： ① ② ③ 则用石英砂生产14 g纯硅理论上放出的热量为 A．300.10 kJ B．21.44 kJ C．1965.10 kJ D．600.20 kJ 【答案】A 【详解】根据盖斯定律，将反应①+②+③可得总反应:=，14 g硅的物质的量为，由热化学方程式可知，生成硅放出的热量为600.20 kJ，则生成硅放出300.10 kJ热量； 故选A。 11．（本题3分）一定条件下，红磷在氯气中燃烧的产物有两种(和)，反应过程中的能量变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应的为 B．固态红磷在一定量的中燃烧生成气态物质的热化学方程式： C．等质量的红磷和白磷分别在氧气中完全燃烧，两者放出的热量相同 D．红磷在(标况下)中恰好完全反应生成气态物质时，放出的热量为 【答案】C 【详解】A．由能量变化图可知，1mol和1mol的总能量比1mol高93kJ，该反应为放热反应，反应的，A正确； B．由图可得1mol与mol反应生成1mol放热399kJ-93kJ=，则2mol与3molCl2(g)反应生成2molPCl3(g)的，热化学方程式书写正确，B正确； C．红磷和白磷互为同素异形体，二者本身具有的能量不同，等质量的红磷和白磷完全燃烧生成相同产物时，放出的热量不相等，C错误； D．红磷的物质的量为=0.2mol，标况下Cl2的物质的量为=0.4mol，n(P) ∶n(Cl)= 0.2mol∶0.8mol=1∶4，说明反应生成PCl3和PCl5，根据P守恒，n(PCl3)+n(PCl5)=0.2mol，根据Cl守恒，3n(PCl3)+5n(PCl5)=0.8mol，解得n(PCl3)=n(PCl5)=0.1mol，总放出热量为，D正确； 故选C。 12．（本题3分）一种采用双极膜电解硝酸盐制备氨气的方法可以提高产生氨气的法拉第效率【用FE表示，】，其工作原理如图所示。工作时双极膜中间层的解离出和并向两极移动，，。下列说法正确的是 A．双极膜中间层的解离出的向II室移动 B．电解一段时间后，I室电解质溶液pH减小 C．阴极生成的电极反应式为 D．当阳极产生标况下时，阴极产生 【答案】D 【分析】该装置目的是电解硝酸盐制备，中N为+5价，生成（N为-3价）发生还原反应，因此承载该反应的电极A为阴极，连接电源负极；电极B为阳极，连接电源正极。 【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，双极膜解离出的应向阴极所在的I室移动，向阳极所在的II室移动，A错误； B．I室为阴极室，阴极上得电子发生还原反应生成​，同时双极膜解离出的向I室移动参与反应，对应的阴极电极反应式为： ，该反应过程中，根据电荷守恒，每消耗10个有8个H+进入阴极室，故消耗的H+逐渐增多，pH升高，B错误； C．双极膜解离的向阴极室移动，阴极室为酸性环境，会与结合为，正确电极反应式应为，C错误； D．标况下22.4L 为1mol，生成1mol 转移4mol电子，由可知，生成​转移的电子数占总通电电子数的50%，因此电路总通过电子数为；再由，生成​转移的电子为，1mol 生成需要转移8mol电子，因此得到的物质的量为，D正确； 故选D。 13．（本题3分）下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是 A．图(a)中，的作用是催化剂 B．图(b)所示电池放电过程中，两极板的质量不断增大 C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D．锌银电池可制作成多次充放电的二次电池。图(d)所示电池充电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为 【答案】B 【详解】A．图(a)为碱性锌锰电池，作正极，在反应中得电子被还原，不是催化剂，A错误； B．图(b)为铅蓄电池，放电时负极反应为：，正极反应为：，两极都生成质量更大的，因此两极板质量不断增大，B正确； C．图(c)为电解精炼铜装置，粗铜中比铜活泼的杂质金属会优先失电子进入溶液，而阴极只有得电子析出，因此电解质溶液中浓度会降低，C错误； D．图(d)锌银电池充电时，阳极上Ag失电子生成Ag2O，发生氧化反应，银作还原剂，是氧化产物；电池工作时，Ag2O在正极得电子生成Ag，D错误； 故选B。 14．（本题3分）一种可植入人体内调节血糖浓度的微型燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．当传感器检测到血糖浓度低于标准时电池自动启动 B．电池工作一段时间后，血液的pH增大 C．血糖在b电极发生的电极总反应式为 D．每消耗，血液中一定有向a极迁移 【答案】C 【分析】由装置图可知，b极葡萄糖发生氧化反应，b为负极；a极氧气得电子发生还原反应，a为正极，据此分析解答。 【详解】A．该电池工作时会消耗血糖，若血糖浓度低于标准时启动会进一步降低血糖，不符合调节血糖的功能，应在血糖高于标准时启动，A错误； B．电池总反应为，无额外或净生成，且血液为缓冲体系，pH不会增大，B错误； C．b为负极，葡萄糖发生氧化反应，C元素化合价总共升高2，对应失去2个电子，电极反应式满足原子守恒、电荷守恒，C正确； D．阳离子向正极a迁移，但血液中存在等其他阳离子，平衡电荷的阳离子不全部是，故迁移的物质的量不一定为，D错误； 故选C。 二、填空题 15．（本题14分）化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)下列相关说法正确的是___________(填字母)。 A．单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以作为判断该电池的优劣的指标之一 B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C．电能属于一次能源 D．原电池正极和负极必须是金属 (2)纯电动车采用了高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为。 ①该电池放电时负极的电极反应式为___________。 ②如图所示是一种锌—空气电池，适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为[电极反应]。每转移0.1mol电子，消耗标准状况下空气的体积为___________L(假设占空气体积的)，溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)利用电池原理治理各种污染是科研工作人员致力研究的重要课题之一：硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。 ①a极名称为___________，b极电极反应式为___________。 ②气体去除的原理为___________(语言叙述)。 【答案】(1)A (2) Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 2.8 减小 (3) 负极 2H++2e-=H2↑ Fe2+失去电子转化为Fe3+，Fe3+氧化H2S生成S单质而除去 【详解】（1）A．电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少即为比能量，它反映了电池在单位质量或单位体积下所能输出的能量，比能量是衡量电池性能的重要指标之一，故A正确； B．二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用，故B错误； C．一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源，二次能源是由一次能源直接或间接转换而来的能源，电能属于二次能源，故C错误； D．原电池的正极和负极可以是两种活动性不同的金属，也可以一种是金属，一种为非金属，如石墨，故D错误； 故答案为：A； （2）①该电池放电时负极为锌失电子生成Zn(OH)2，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2； ②放电时Zn转化为，可得Zn失去电子，发生氧化反应，为负极，石墨为正极，正极反应式为：，电路中流过0.1mol电子时，消耗O2的物质的量为0.025mol，则消耗标准状况下O2的体积为0.56L，假设O2占空气体积的，则消耗标准状况下空气的体积为=2.8L，每转移0.1mol电子，正极将产生0.1mol OH-，负极电极反应式：，可知，负极将消耗0.2mol OH-，因此溶液中c(OH-)减小，pH减小； （3）①电子从a极出发，故a极为负极，电极反应式为 Fe2+-e-=Fe3+；b极为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑； ②除去H2S的过程涉及两个反应步骤，第一步Fe2+在电极上发生反应Fe2+-e-=Fe3+；第二步，生成的Fe3+氧化硫化氢生成硫单质。 16．（本题14分）常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。节能减排、绿色发展是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。 (1)是常用的储氢材料。体系放氢的相对能量示意图如下，则  ________。 (2)化学变化中伴随着能量变化。下列生产、生活中发生的化学反应属于吸热反应的是________(填字母)。 A．铁粉暖贴工作 B．工业上煅烧石灰石 C．火箭推进剂的燃烧助推航天器 D．体育锻炼消耗糖原和脂肪 (3)已知：  ，部分共价键的键能如下表所示则键的键能为________。 化学键 键能/() 436 946 (4)已知经催化加氢可合成低碳有机物。 ①500℃时，1 mol 和一定量在某密闭容器中反应生成气态水和气态二甲醚()，达到平衡时的转化率为60%，此过程中放出0.3Q kJ的热量。此反应的热化学方程式为_____________。 ②在镍的催化作用下与氢气反应会生成甲烷。甲酸(HCOOH)是反应的中间体。 当镍粉用量增加10倍后，反应过程中甲酸的含量迅速减少，图中两步反应中反应速率增加较大的一步是________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。加入催化剂后，该反应的________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气可以减少空气污染，转化关系如图所示，则________(用含、、的式子表示)。 【答案】(1) -93 (2)B (3) 391 (4) ⅱ 不变 (5) 【详解】（1）由能量状态为 的体系转变为 的体系，消去相同的 ，可得反应①：；由能量状态为 的体系转变为 的体系，消去相同的 和 ，可得反应②：。根据盖斯定律，将上述两反应相加（①+②）即可得到：。 （2）A．铁粉暖贴工作是铁的吸氧腐蚀，属于放热反应，A不符合题意； B．工业煅烧石灰石是分解反应，绝大多数分解反应为吸热反应，B符合题意； C．所有燃烧反应均为放热反应，C不符合题意； D．糖原、脂肪在人体内的氧化反应属于放热反应，D不符合题意； 故选B。 （3）反应的焓变 反应物总键能生成物总键能。设 键的键能为 ，则代入相关数据：，解得 ，故键的键能为。 （4）①在 参与反应时转化率为 ，说明实际发生反应的 物质的量为 ，此时放热 。据此可知，当 参与该反应时，放出的热量为 。此反应的热化学方程式为：。 ②当增加催化剂用量后，中间产物甲酸的含量迅速下降，这说明消耗甲酸的第ⅱ步反应速率增加幅度远大于生成甲酸的第ⅰ步，因此速率增加较大的一步是 ⅱ。催化剂只能改变反应过程的活化能从而影响速率，但无法改变反应物与生成物初始和最终的能量状态，因此该反应的 不变。 （5）依据图中所示转化关系，从共同的起始物质（、 和 等）最终转化为同一产物 时，分别经历上方路径与下方路径。根据盖斯定律可知，无论经过什么具体途径，起始状态与最终状态一旦确定，其总焓变不变。故有等式：，移项变形可得：。 17．（本题15分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。 (1)以溶液为电解质溶液进行粗铜(含、、、、等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________。 a．电能全部转化为化学能    b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．电解后溶液中浓度不变    d．利用阳极泥可回收、、、等 (2)利用反应可以制备，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为___________。 (3)如图为电解精炼银的示意图，___________(填a或b)极为纯银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为___________。 (4)如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题。 ①若两池中均为溶液，理论上有大量生成的是甲池中的___________棒，乙池中的___________棒。 ②若两池中均为饱和溶液：写出乙池中总反应的离子方程式：___________。 ③若将乙池中电解质溶液更换为饱和NaCl溶液，将湿润的淀粉KI试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的又将生成的氧化。若反应的和物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该试纸变蓝及褪色的2个化学方程式为：___________，___________。 【答案】(1)b (2) (3) b (4) C Fe 【详解】（1）a．电能会部分转化为热能，不全部转化为化学能，a错误；     b．粗铜的电解精炼，粗铜为阳极，接电源正极，发生氧化反应，b正确； c．阳极的活泼金属铝、锌等会失去电子进入溶液，导致电解后溶液中浓度改变，c错误；     d．活泼金属铝、锌等会失去电子进入溶液，利用阳极泥可回收金属为、、等，d错误； 故选b； （2）由反应可知，过氧化氢中氧元素化合价降低，发生还原反应，可以为正极反应，故正极电极反应式为； （3）电解精炼银，则粗银为阳极，连接电源正极a，则纯银为阴极，连接电源负极b，若b极有少量红棕色气体生成，则为阴极的硝酸根离子得到电子被还原为二氧化氮气体，生成该气体的电极反应式为； （4）①若两池中均为溶液，甲池为原电池装置，正极碳上氢离子得到电子被还原为氢气；乙池为电解池装置，结合电子流向，铁极为阴极，氢离子得到电子被还原为氢气； ②乙池为电解池装置，若池中为饱和溶液，则阳极水失去电子被氧化为氧气，阴极铜离子得到电子被还原为铜单质，乙池中总反应的离子方程式：。 ③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池中碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为该试纸变蓝及褪色的2个化学方程式为： 由题意，氯气首先氧化碘离子生成碘单质：，碘单质使得淀粉KI试纸变蓝色；过量的又将生成的氧化，若反应的和物质的量之比为5：1，且生成两种酸，反应中氯元素化合价由0变为-1，结合电子守恒和和物质的量之比为5：1，则碘元素化合价由0变为+5生成，反应为：。 18．（本题15分）氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： (1)b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 (2)B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 (3)若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 【答案】(1) 正 560 阴离子 (2)13 (3) e 减小 (4) 减轻 4.8 【详解】（1）由图可知，A池为氨燃料电池，通入氨气的a电极发生氧化反应生成氮气，故a电极为燃料电池的负极，b电极为燃料电池的正极；A池工作5min时f极铁钥匙增重，说明Fe表面析出Cu，是电镀池的阴极，f极反应为，增重3.2 g Cu的物质的量为，电路中转移电子总物质的量为0.1 mol。b极得电子反应为，转移0.1mol电子时消耗为0.025 mol，标况体积；a极是负极，碱性条件下被氧化为，电极反应式为；a极消耗，b极生成，为维持两侧NaOH溶液浓度稳定，需要从b侧移向a侧，因此离子交换膜为阴离子交换膜。 （2）B池为电解NaCl溶液的装置，总反应为，由（1）可知，A池工作5min时，电路转移0.1mol电子，则5 min时B池生成0.1 mol ，溶液体积为1L，则，常温下，pH=13。 （3）电解精炼铜时，粗铜作阳极接电源正极，因此需将e极（阳极）更换为粗铜；粗铜中比Cu活泼的杂质金属（如Zn、Fe等）会优先于Cu在阳极失电子，而阴极只有得电子析出Cu，同一时间内阳极溶解的Cu的物质的量小于阴极析出的Cu的物质的量，因此溶液中浓度减小。 （4）D池工作时是铅蓄电池充电过程，阴极(h极)反应为，故工作5min时转移0.1 mol e-阴极质量减少4.8 g；阳极(g极)反应为。 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 2 / 2 $