高中化学单元测试——第1章化学反应与能量转化（较难版01）

高中化学单元测试 —— 第1章 化学反应与能量转化 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）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，错误的是 A．内置镁管，热水器铁质内胆腐蚀速率减慢 B．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 C．轮船表面刷油漆可防止金属腐蚀 D．钢闸门的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ A．A B．B C．C D．D 3．（本题3分）以石墨作电极，电解AgNO3 溶液，可在两极分别得到Ag和O2，下列说法正确的是 A．Ag 附着在阳极：Ag+ + e-= Ag B．O2生成说明还原性：NO> OH- C．电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱 D．电路中每转移2mol 电子，可生成2molAg 和0.5molO2 4．（本题3分）废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料可实现碳循环内的零排放。下列表示甲醇燃烧热的热化学方程式正确的是(已知1g甲醇完全燃烧时放出22．68kJ热量) A．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H=-1451.52kJ/mol B．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H=-22.68kJ/mol C．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=-725.76kJ/mol D．CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)  △H=-725.76kJ/mol 5．（本题3分）某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。 实验步骤： ①量取溶液倒入小烧杯中，测量温度； ②量取溶液，测量温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度 下列关于中和反应热测量实验过程中的操作，说法正确的是 A．图中的a仪器是环形铁丝搅拌棒 B．为了减少热量的损失，将溶液混合后，应尽快盖上盖子，快速拉动搅拌棒 C．可以用溶液代替NaOH溶液，进行该实验 D．使用的碱溶液稍微过量可以保证硫酸完全被碱中和，但不会造成实验误差 6．（本题3分）下列对应的电极反应正确的是 A．用惰性电极电解饱和AlCl3溶液时，阴极的电极反应：2H2O+2e-=H2 ↑+2OH- B．氢氧燃料电池负极的电极反应：2H2O+O2+4e-=4OH- C．Fe作为电极电解KOH溶液制备K2FeO4，Fe电极反应式：Fe-6e-+8OH- =+4H2O D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 7．（本题3分）一种利用电解池从盐湖水中富集锂离子的装置如图所示(右侧加入盐湖水)，下列说法正确的是 A．电解过程中，向电极移动，在该电极上放电生成 B．电极的电极反应式为 C．电解一段时间后，左侧溶液中浓度增大 D．该装置工作时，电能全部转化为化学能 8．（本题3分）我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如下图所示(半透膜只允许、通过)，下列说法不正确的是 A．物质A可以是硫酸氢钾 B．左侧为电池负极，发生氧化反应生成 C．右侧池内溶液变大 D．右侧每消耗(标况)，左侧有通过半透膜移向右侧 9．（本题3分）一种基于TEMPO衍生物作为储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图： 下列说法正确的是 A．充电时，电极a发生氧化反应 B．放电时，电子从a极穿过离子交换膜流向b极 C．放电时，b极发生的反应为 D．放电时，外电路转移，理论上负极区溶液质量增加71 g 10．（本题3分）下图是工业合成氨反应中铁触媒作为催化剂的催化历程，下列说法正确的是 已知：①   ②   ③   A． B．   C．反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和 D．反应②的逆反应活化能为 11．（本题3分）已知在25℃、下，1mol 分解生成和需能量285.8kJ。反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．图像说明甲为气态水 B．甲→乙和丙→丁的变化都属于吸热反应 C．甲乙丙丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲 D．由甲→丁的热化学方程式为   12．（本题3分）我国科研工作者设计了一种如图所示的Mg-海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统，在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A．电极1为负极 B．右侧装置中的OH-向电极3迁移 C．左侧装置总反应为 D．理论上，外电路每通过电子，可产生 13．（本题3分）金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，某研究小组用熔融碳酸盐燃料电池电解精炼镍，装置如图所示。（已知还原性：） 下列说法正确的是 A．移向b电极 B．b电极上的电极反应式是： C．精炼过程中a电极每消耗1 mol X，c电极质量减少59 g D．电解后，从阳极泥中可以回收Cu和Pt 14．（本题3分）中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖”。一种以MgCl2-聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示，反应原理为Mg+V2O5MgV2O5。下列说法正确的是 A．充电时，Mg2+嵌入V2O5晶格中 B．放电一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2+)增大 C．放电时，正极的电极反应为V2O5+2e-+Mg2+=MgV2O5 D．可将聚乙烯醇电解液换成MgCl2水溶液 二、填空题 15．（本题14分）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为。请回答下列问题： (1)高铁电池的负极材料是_______，放电时负极的电极反应式为_______。 (2)放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应；正极的电极反应式为_______。放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型燃料电池成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。一种以甲烷为燃料的电池装置示意图如下： (3)M口通入的气体是_______(填化学式)。 (4)外电路中电流的流向是_______(填“由a极到b极”或“由b极到a极”)。 (5)若转化为正盐，则消耗溶液时，需要标准状况下的体积是_______。 16．（本题14分）开发新能源是未来的重要方向，请回答以下有关能源的问题。 (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能源中符合未来新能源标准的是_______(填字母)。 ①天然气   ②煤   ③核能   ④石油   ⑤太阳能   ⑥生物质能   ⑦风能   ⑧氢能 A．①②③④ B．③⑤⑥⑦⑧ C．⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ (2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷()。 ①已知44 g丙烷()在298 K和101 kPa条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为2220 kJ，请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式____________________。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知： 则相同条件下，反应的_____。 ③已知的燃烧热为，则和的混合气体完全燃烧，放出的热量为_________________kJ。 (3)已知：H—H的键能为，N—H的键能为，、101 kPa时，。 ①N≡N的键能为__________。 ②、101 kPa时，向恒容容器中通入和，充分反应后恢复原温度时放出的热量______________(填“大于”“小于”或“等于”)92.4 kJ。 17．（本题15分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题： (1)二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示： ①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)， 学法题：如何判断电源正负极___________；对应的电极反应式为___________。 ②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (2)电解硝酸工业的尾气NO可制备，其工作原理如图所示： ①阴极的电极反应式为___________。 ②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。 18．（本题15分）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，理论上需消耗铅蓄电池中___________硫酸，写出铅蓄电池为电源时正极的电极反应式___________。 (2)如图装置： ①甲池装置为___________(选填“原电池”或“电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生___________固体。 ③电解一段时间后，若要使乙池溶液恢复到原状态需要加入___________(填选项)。 A．    B．    C．    D． (3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示，主要反应：(难溶于水)，室温时，的条件下，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___________。 ②一段时间后，单位时间内的去除率降低，可能的原因是___________。 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 —— 第1章 化学反应与能量转化 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）下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，错误的是 A．内置镁管，热水器铁质内胆腐蚀速率减慢 B．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 C．轮船表面刷油漆可防止金属腐蚀 D．钢闸门的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．镁的金属活泼性强于铁，形成原电池时镁为负极被消耗，铁质内胆为正极被保护，腐蚀速率减慢，A不符合题意； B．铁的金属活泼性强于铜，形成原电池时铁铆钉为负极被腐蚀，铜板为正极被保护，铜板不易被腐蚀，B不符合题意； C．轮船表面刷油漆可以隔绝金属与水、氧气的接触，阻断腐蚀发生的条件，可防止金属腐蚀，C不符合题意； D．该防护为外加电流的阴极保护法，钢闸门连接电源负极作阴极，发生还原反应，不会发生的氧化反应，D符合题意； 故答案选D。 3．（本题3分）以石墨作电极，电解AgNO3 溶液，可在两极分别得到Ag和O2，下列说法正确的是 A．Ag 附着在阳极：Ag+ + e-= Ag B．O2生成说明还原性：NO> OH- C．电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱 D．电路中每转移2mol 电子，可生成2molAg 和0.5molO2 【答案】D 【分析】用惰性电极电解硝酸银溶液时，阳极上氢氧根离子放电4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上银离子放电Ag++e-=Ag，可在两极分别得到Ag和O2，据此分析解答。 【详解】A．阴极上银离子放电Ag++e-=Ag，A错误； B．O2生成说明OH-先放电，则还原性：＜OH-，B错误； C．用石墨作电极电解AgNO3溶液的离子方程式为：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，溶液的酸性将逐渐增强，C错误； D．阳极上氢氧根离子放电4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上银离子放电Ag++e-=Ag，电路中每转移2mol电子，可生成2mol Ag和0.5mol O2，D正确； 故答案为：D。 4．（本题3分）废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料可实现碳循环内的零排放。下列表示甲醇燃烧热的热化学方程式正确的是(已知1g甲醇完全燃烧时放出22．68kJ热量) A．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H=-1451.52kJ/mol B．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H=-22.68kJ/mol C．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=-725.76kJ/mol D．CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)  △H=-725.76kJ/mol 【答案】C 【分析】1g甲醇完全燃烧时放出22.68kJ热量，则放出热量为22.68kJ，以此分析； 【详解】A．1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量为燃烧热，A错误； B．25℃时液态水为稳定状态，B错误； C．燃烧放出热量为22.68kJ，则，C正确； D．甲醇完全燃烧生成二氧化碳，D错误； 故答案为：C。 5．（本题3分）某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。 实验步骤： ①量取溶液倒入小烧杯中，测量温度； ②量取溶液，测量温度； ③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度 下列关于中和反应热测量实验过程中的操作，说法正确的是 A．图中的a仪器是环形铁丝搅拌棒 B．为了减少热量的损失，将溶液混合后，应尽快盖上盖子，快速拉动搅拌棒 C．可以用溶液代替NaOH溶液，进行该实验 D．使用的碱溶液稍微过量可以保证硫酸完全被碱中和，但不会造成实验误差 【答案】D 【详解】A．铁是热的良导体，传热快，为了减少热量损耗，应用玻璃搅拌器搅拌，A错误； B．测定中和反应的反应热时，为了减少热量散失，氢氧化钠溶液应一次性倒入盛有硫酸的量热器内筒中，将溶液混合后，应尽快盖上盖子，否则易导致热量的散失，应匀速轻轻上下拉动环形玻璃搅拌棒、防止碰到温度计，以测量最高温度，故B错误； C．氢氧化钡和硫酸反应同时有沉淀产生，生成沉淀也会产生热效应，故不可以用溶液代替NaOH溶液，故C错误； D．测定中和反应的反应热时，为了保证硫酸完全被中和，加入的氢氧化钠溶液应稍过量，生成的水的物质的量由酸的物质的量决定，故不会造成实验误差，故D正确； 故答案为D。 6．（本题3分）下列对应的电极反应正确的是 A．用惰性电极电解饱和AlCl3溶液时，阴极的电极反应：2H2O+2e-=H2 ↑+2OH- B．氢氧燃料电池负极的电极反应：2H2O+O2+4e-=4OH- C．Fe作为电极电解KOH溶液制备K2FeO4，Fe电极反应式：Fe-6e-+8OH- =+4H2O D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 【答案】C 【详解】A．电解饱和溶液时，阴极生成的会与溶液中的结合生成沉淀，正确的阴极反应为：，A错误； B．氢氧燃料电池负极发生失电子的氧化反应，负极反应在不同电解质环境下形式不同：碱性环境下为，酸性环境下为，B错误； C．作阳极电解溶液时，失电子从0价升高到+6价生成，碱性环境下用配平电荷和原子，反应式电荷守恒、原子守恒，符合反应事实，C正确； D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁做负极被氧化，电极反应式：，D错误； 故选C。 7．（本题3分）一种利用电解池从盐湖水中富集锂离子的装置如图所示(右侧加入盐湖水)，下列说法正确的是 A．电解过程中，向电极移动，在该电极上放电生成 B．电极的电极反应式为 C．电解一段时间后，左侧溶液中浓度增大 D．该装置工作时，电能全部转化为化学能 【答案】C 【分析】由题给信息可知，LiFePO4与电源的正极相连，是电解池的阳极；FePO4是电解池的阴极。据此分析。 【详解】A．电解过程中，阴离子移向阳极，阳极发生氧化反应，电极反应式为：LiFePO4-e-＝FePO4+Li+，A错误； B．FePO4电极为阴极，发生还原反应为：FePO4+Li++e-＝LiFePO4（Li+嵌入），而非生成金属Li，B错误； C．左侧LiFePO4作阳极时，发生反应LiFePO4-e-＝FePO4+Li+，生成的Li+留在左侧溶液，导致左侧Li+浓度增大，C正确； D．电解池工作时，电能部分转化为热能等产生损耗，不能全部转化为化学能，D错误； 答案选C。 8．（本题3分）我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料电池如下图所示(半透膜只允许、通过)，下列说法不正确的是 A．物质A可以是硫酸氢钾 B．左侧为电池负极，发生氧化反应生成 C．右侧池内溶液变大 D．右侧每消耗(标况)，左侧有通过半透膜移向右侧 【答案】D 【详解】A．硫酸氢钾可电离出，能与迁移到右侧的结合为产物，符合要求，A正确； B．左侧中C元素化合价从+2升高到中的+4，失电子发生氧化反应，因此左侧为电池负极，B正确； C．右侧氧化的反应为，消耗，浓度降低，溶液变大，C正确； D．标况下的物质的量为，反应共转移电子，为平衡正极区负电荷，K+和H+共有2mol阳离子从左侧移向右侧，无法确定迁移K+的物质的量，D错误； 故选D。 9．（本题3分）一种基于TEMPO衍生物作为储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图： 下列说法正确的是 A．充电时，电极a发生氧化反应 B．放电时，电子从a极穿过离子交换膜流向b极 C．放电时，b极发生的反应为 D．放电时，外电路转移，理论上负极区溶液质量增加71 g 【答案】D 【分析】放电时该装置为原电池，由图中电极连接可知，为原电池负极，为原电池正极；充电时该装置为电解池，为电解池阴极，为电解池阳极，据此分析； 【详解】A．充电时电极a连接电源负极，为阴极，得电子发生还原反应，A错误； B．电子只能在外电路中移动，无法穿过离子交换膜，离子在电解质中迁移，B错误； C．放电时b为正极，发生得电子的还原反应，正确反应为 ，C错误； D．放电时阴离子向负极移动，转移2 mol电子时，有2 mol 进入负极区，负极区溶液质量增加，D正确； 故选D。 10．（本题3分）下图是工业合成氨反应中铁触媒作为催化剂的催化历程，下列说法正确的是 已知：①   ②   ③   A． B．   C．反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和 D．反应②的逆反应活化能为 【答案】C 【详解】A．焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，反应①的，而非，A错误； B．根据盖斯定律，②+③可得，选项中反应系数扩大为原来的2倍，焓变也应乘以2，即，B错误； C．反应①为放热反应，，且反应物总键能生成物总键能，因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和，C正确； D．反应②的逆反应是分解为反应物，活化能为，不是，D错误； 故选C。 11．（本题3分）已知在25℃、下，1mol 分解生成和需能量285.8kJ。反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．图像说明甲为气态水 B．甲→乙和丙→丁的变化都属于吸热反应 C．甲乙丙丁物质所具有的总能量大小关系为丙>丁>乙>甲 D．由甲→丁的热化学方程式为   【答案】C 【详解】A．乙转化为甲的过程放热，气态水液化为液态水的过程放热，因此甲为液态水，乙为气态水，A错误； B．甲→乙为液态水汽化，属于吸热过程；丙→丁为原子结合形成分子，有化学键生成，属于放热过程，B错误； C．乙→甲放热，则能量乙甲；乙→丙为断裂化学键的过程，吸热，则能量丙乙；丙→丁为形成化学键的过程，放热，则能量丙丁；1mol乙（气态水）分解生成丁的过程吸热，则能量丁乙，因此总能量大小关系为丙丁乙甲，C正确； D．甲为液态水，甲→丁的热化学方程式应为，选项中反应物状态标注错误，D错误； 答案选C。 12．（本题3分）我国科研工作者设计了一种如图所示的Mg-海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统，在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A．电极1为负极 B．右侧装置中的OH-向电极3迁移 C．左侧装置总反应为 D．理论上，外电路每通过电子，可产生 【答案】D 【详解】A．电极1上Mg失电子转化为，发生氧化反应，为原电池负极，A正确； B．右侧为电解池，电极3连接原电池正极，为电解池阳极，阴离子向阳极（电极3）迁移，B正确； C．左侧原电池负极反应为，正极反应为，总反应为，C正确； D．阳极生成的反应为，每生成1mol 需要转移4mol电子，故外电路通过2mol电子时，仅生成0.5mol ，D错误； 故答案选D。 13．（本题3分）金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，某研究小组用熔融碳酸盐燃料电池电解精炼镍，装置如图所示。（已知还原性：） 下列说法正确的是 A．移向b电极 B．b电极上的电极反应式是： C．精炼过程中a电极每消耗1 mol X，c电极质量减少59 g D．电解后，从阳极泥中可以回收Cu和Pt 【答案】D 【详解】A．电解精炼镍时，与纯镍电极相连的为电源负极，则a为负极，原电池中阴离子向负极移动，为燃料电池负极，应移向电极，A错误； B．该燃料电池为熔融碳酸盐体系，无液态水，极（正极）反应式为，不会生成，B错误； C．极消耗1 mol 转移2 mol电子，阳极上还原性强于的、优先失电子，故转移2 mol电子时电极减少的质量不一定是59 g，C错误； D．还原性弱于的、不会在阳极失电子，沉降形成阳极泥，可回收，D正确； 故选D。 14．（本题3分）中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖”。一种以MgCl2-聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示，反应原理为Mg+V2O5MgV2O5。下列说法正确的是 A．充电时，Mg2+嵌入V2O5晶格中 B．放电一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2+)增大 C．放电时，正极的电极反应为V2O5+2e-+Mg2+=MgV2O5 D．可将聚乙烯醇电解液换成MgCl2水溶液 【答案】C 【分析】图中装置，放电时为原电池，则活泼金属作负极，即Mg作负极，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，则V2O5作正极，电极反应式为：Mg2++2e-+V2O5=MgV2O5，据此分析回答。 【详解】A．充电时，阳极电极式为：MgV2O5-2e-= Mg2++V2O5，Mg2+从V2O5中脱离，向石墨极移动，A错误； B．放电时，正极的电极反应为Mg2++2e-+V2O5=MgV2O5，负极的电极反应为Mg-2e-=Mg2+，总反应不消耗Mg2+，所以放电一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2+)几乎保持不变，B错误； C．由分析可知，放电时，正极的电极反应为Mg2++2e-+V2O5=MgV2O5，C正确； D．若将电解液换成MgCl2水溶液，Mg能与水缓慢反应生成H2，电池可能鼓包，D错误； 故选C。 二、填空题 15．（本题14分）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为。请回答下列问题： (1)高铁电池的负极材料是_______，放电时负极的电极反应式为_______。 (2)放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应；正极的电极反应式为_______。放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型燃料电池成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。一种以甲烷为燃料的电池装置示意图如下： (3)M口通入的气体是_______(填化学式)。 (4)外电路中电流的流向是_______(填“由a极到b极”或“由b极到a极”)。 (5)若转化为正盐，则消耗溶液时，需要标准状况下的体积是_______。 【答案】(1) Zn (2) 还原 正 (3) (4)由b极到a极 (5)2.24L 【详解】（1）根据高铁电池的总反应式，负极材料是Zn，失电子发生氧化反应，放电时负极的电极反应式为； （2）放电时，正极发生还原反应；正极的电极反应式为；根据两极电极反应式，可知放电时，正极附近溶液的氢氧根浓度增大，碱性增强； （3）根据电解质溶液中离子移向，可知a为负极，M口通入，b为正极，N口通入氧气； （4）外电路中电流的流向是正极流向负极，即由b极到a极； （5）电池总反应为，可知消耗0.2molKOH时，需要0.1mol，标况下体积为2.24L。 16．（本题14分）开发新能源是未来的重要方向，请回答以下有关能源的问题。 (1)未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能源中符合未来新能源标准的是_______(填字母)。 ①天然气   ②煤   ③核能   ④石油   ⑤太阳能   ⑥生物质能   ⑦风能   ⑧氢能 A．①②③④ B．③⑤⑥⑦⑧ C．⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ (2)运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷()。 ①已知44 g丙烷()在298 K和101 kPa条件下完全燃烧生成和液态水时放出的热量为2220 kJ，请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式____________________。 ②丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。 已知： 则相同条件下，反应的_____。 ③已知的燃烧热为，则和的混合气体完全燃烧，放出的热量为_________________kJ。 (3)已知：H—H的键能为，N—H的键能为，、101 kPa时，。 ①N≡N的键能为__________。 ②、101 kPa时，向恒容容器中通入和，充分反应后恢复原温度时放出的热量______________(填“大于”“小于”或“等于”)92.4 kJ。 【答案】(1)C (2) (3) 小于 【详解】（1）①天然气是不可再生的化石能源； ②煤是不可再生的化石能源； ③核能是不可再生的新能源； ④石油是不可再生的化石能源； ⑤太阳能是资源丰富、污染小、可再生的新能源； ⑥生物质能是资源丰富、污染小、可再生的新能源； ⑦风能是资源丰富、污染小、可再生的新能源； ⑧氢能是资源丰富、污染小、可再生的新能源； 则属于未来新能源标准的是⑤⑥⑦⑧，故选C； （2）①由题意可知，丙烷的燃烧热为：ΔH=-=-2220 kJ/mol，则表示燃烧热的热化学方程式为：； ②将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应①-反应②=目标反应，则反应的焓变为：ΔH=ΔH1-ΔH2= (+156.6 kJ/mol)- (+32.4 kJ/mol)= +124.2 kJ/mol； ③由题意可知，2 mol丙烷和3 mol甲烷的混合气体完全燃烧放出的热量为：2220 kJ/mol ×2 mol +890 kJ/mol ×3 mol =7110kJ； （3）①反应的焓变ΔH=反应物的键能之和生成物的键能之和，则由方程式可得：[E(N≡N)+ 3×436 kJ/mol]-6×391 kJ/mol=-92.4 kJ/mol，解得：E(N≡N)= 945.6 kJ/mol ； ②由方程式可知，1 mol氮气完全反应放出的热量为92.4 kJ，而合成氨为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1 mol氮气和3 mol氢气不能完全反应，实际放出的热量小于完全反应对应的92.4 kJ。 17．（本题15分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题： (1)二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示： ①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)， 学法题：如何判断电源正负极___________；对应的电极反应式为___________。 ②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (2)电解硝酸工业的尾气NO可制备，其工作原理如图所示： ①阴极的电极反应式为___________。 ②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。 【答案】(1) 正极 与电解池阳极相连的为正极，与电解池阴极相连的为负极 增大 阳 (2) 1∶4 【分析】（1）在b极上，Cl－放电生成ClO2，所以b极为阳极，接电源的正极，电极方程式为；a极为阴极，接电源的负极，电极方程式为；在电解池中，阳离子向阴极区移动，所以Na＋通过离子交换膜进入a极区，离子交换膜为阳离子交换膜； （2）工业上电解NO制备，由装置图可知阳极发生氧化反应， NO被氧化生成，电极反应式为；阴极发生还原反应，NO被还原生成，电极反应式为；总反应方程式为：，据此分析。 【详解】（1）①根据题意可知，Cl－放电生成ClO2的电极为阳极，接电源的正极；根据元素守恒，有水参加反应，同时生成H＋，电极反应式为；如何判断电源正负极：与电解池阳极相连的为正极，与电解池阴极相连的为负极，故答案为：正极；与电解池阳极相连的为正极，与电解池阴极相连的为负极；； ②a极区为阴极区，电极反应式：，阴极区OH－浓度增大，溶液的pH增大，故答案为：增大； ③根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜，故答案为：阳； （2）①由图示可知，NO在阴极上得电子生成，电极反应式为，故答案为：； ②NO在阳极上失电子生成，电极反应式为，电解总反应式为，故当实际参加反应的NO为8 mol时，要将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，还应通入2 mol NH3，则n(NH3)∶n(NO)＝2 mol∶8 mol＝1∶4，故答案为：1∶4。 18．（本题15分）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，理论上需消耗铅蓄电池中___________硫酸，写出铅蓄电池为电源时正极的电极反应式___________。 (2)如图装置： ①甲池装置为___________(选填“原电池”或“电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生___________固体。 ③电解一段时间后，若要使乙池溶液恢复到原状态需要加入___________(填选项)。 A．    B．    C．    D． (3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示，主要反应：(难溶于水)，室温时，的条件下，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___________。 ②一段时间后，单位时间内的去除率降低，可能的原因是___________。 【答案】(1) 6 (2) 原电池 2.9 B (3) 生成的附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢 【详解】（1）根据2CO2~C2H5OH~12e-，铅蓄电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，得到关系式：2H2SO4~2e-，所以生成0.5 mol乙醇需要转移6 mol电子，消耗硫酸6 mol；正极反应式为。 （2）①甲池为燃料电池，属于原电池，通入甲醇的电极为负极，甲醇被氧化为碳酸根，电极反应式为； ②乙池中石墨为阳极，水被氧化生成氧气，Ag电极为阴极，铜离子被还原生成Cu单质附着在银电极上，生成标准状况下560 mL氧气（即），转移4×0.025 mol=0.1 mol电子，丙池中左边的Pt电极为阳极，氯离子被氧化为氯气，右边Pt电极为阴极，水被还原生成氢气与OH-，OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2，反应关系为2H2O~H2~2e-~2OH-~Mg(OH)2，所以电路转移0.1 mol电子，生成0.05 mol Mg(OH)2，质量为0.05 mol×58 g/mol=2.9 g； ③乙池总反应为，每有2 mol Cu2+电解，溶液损失2 mol Cu与1 mol O2，2 mol CuO恰好符合损失的原子总数，故选B。 （3）①负极铁失去电子被氧化，转化为硫化亚铁，负极反应式为；②一段时间后，生成的附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢。 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 $