高中化学单元测试——第1章化学反应与能量转化（适中版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 【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）B30铜镍合金的主要成分为Ni(约30%)、Cu(约68%)，该合金在洁净富氧的天然海水中表面会生成薄而致密的钝化膜，常用于制造远洋舰船。使用过程中，钝化膜在多种因素作用下缓慢被破坏，导致B30合金重新暴露于海水中(如图)。 已知：Ni在金属活动性顺序中位于H前。下列说法不正确的是 A．钝化膜被破坏后会发生电化学腐蚀，Ni作负极 B．正极的主要反应为 C．海水中的、等离子会加速合金的电化学腐蚀 D．使用预成膜等技术加厚钝化膜，有助于延缓合金的腐蚀 【答案】B 【详解】A．Ni金属活动性强于Cu，钝化膜破坏后合金与海水构成原电池，Ni作负极发生电化学腐蚀，A正确； B．海水为富氧的中性环境，正极发生吸氧腐蚀，主要反应为，析氢反应为酸性环境下的正极反应，不符合该场景，B错误； C．海水中的、等离子可增强海水导电性，且易破坏钝化膜，会加速合金的电化学腐蚀，C正确； D．钝化膜可隔绝合金与海水的接触，加厚钝化膜有助于延缓合金腐蚀，D正确； 故选B。 3．（本题3分）如图是电解稀盐酸的装置，其中、为石墨电极。以下说法正确的是 A．a电极为负极 B．电极为阳极 C．电解过程中，氢离子向c电极移动 D．电解总方程式为： 【答案】D 【详解】根据图中电流方向，可以确定a是正极，b是负极，c是阳极，d是阴极；电解过程中阳离子向阴极移动，即氢离子向d移动；阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为：2H++2e-=H2↑，总反应为：，D正确；答案选D。 4．（本题3分）已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是 A．。 B． C． D． 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，选项未指明状态，A错误； B．单位应为，B错误； C．满足燃烧热的定义，该热化学方程式正确，C正确； D．CO不是稳定的生成物，应为，D错误； 故选C。 5．（本题3分）用的盐酸与的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法错误的是 A．环形玻璃搅拌棒的作用是使盐酸与氢氧化钠溶液充分混合 B．氢氧化钠溶液浓度较大的原因是保证盐酸充分反应 C．为了使反应充分发生，可向酸溶液中分次加入碱溶液 D．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，所测得的中和反应的反应热偏大 【答案】C 【详解】A．中和热测定装置中，通过上下移动环形玻璃搅拌棒使盐酸和氢氧化钠溶液充分混合，A项正确； B．为了保证的盐酸完全被氢氧化钠溶液中和，采用稍过量的氢氧化钠溶液，B项正确； C．为了使反应充分发生，同时减少热量损失，应向酸溶液中一次性快速加入碱溶液，C项错误； D．醋酸为弱酸，电离时吸收热量，导致最终放出的热量减少，使反应热数值偏低，偏大，D项正确； 答案选C。 6．（本题3分）还原铁粉、氯化钠、炭粉组成的脱氧剂，可以用于糕点等食品的保存，其脱氧原理与铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是 A．脱氧原理为反应吸热，可以降低温度，从而延长糕点保质期 B．脱氧过程中铁作负极，电极反应式为 C．脱氧过程中炭粉作正极，电极反应式为 D．含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收 224 mL（标准状况） 【答案】C 【详解】A．由题意可知，脱氧原理为原电池反应，属于放热反应，A错误； B．由题意可知，脱氧过程中铁是原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为：，B错误， C．由题意可知，脱氧过程中炭粉是原电池的正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为：，C正确； D．由题意可知，脱氧过程中铁转化为铁离子，由得失电子数目守恒可知，含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收标准状况下氧气的体积为：××22.4 L/mol=336 mL，D错误； 故选C。 7．（本题3分）的酸性水溶液随着浓度的增大会转化为。电解法制备的原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解时离子交换膜为质子交换膜 B．生成和的质量比为 C．电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大 D．的生成反应为： 【答案】A 【分析】由图可知，左侧电极上生成，右侧电极上生成，知左侧电极为阳极，发生反应：，右侧电极为阴极，发生反应：；由题意知，左室中酸性水溶液随着浓度的增大会转化为，反应方程式为，因此阳极生成的H+不能通过离子交换膜，据此回答。 【详解】A．由以上分析知，电解时阳极生成的H+不能通过离子交换膜，故离子交换膜不能是质子交换膜，通过离子交换膜的是，A错误； B．根据各电极上转移电子数相同，可知生成和的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B正确； C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大，C正确； D．电解过程中阳极区浓度增大，会转化为，反应方程式为，D正确； 故答案选A。 8．（本题3分）高铁电池是一种新型高能高容量电池，某高铁电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作时，电极N电势高于电极M电势 B．电子由电极M经外电路流向电极N C．N极的电极反应式为 D．电池工作时，每转移1mol电子就消耗56gFe 【答案】D 【详解】A．电极M发生氧化反应，为负极，电极N为正极。原电池中，正极电势高于负极电势，故电极N电势高于电极M，A正确； B．原电池中，电子由负极经过外电路流向正极，B正确； C．N极为正极，电极反应式为，C正确； D．负极电极反应式为，每转移1mol电子就消耗28gFe，D错误； 故答案选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）某同学为了估算反应的，构建如下图循环。下列说法不正确的是 A． B．、、均可由相应的键能数据得到 C．按照该过程所示，断开的化学键均为非极性共价键 D．该循环过程不一定表示反应的真实历程 【答案】A 【详解】A．由盖斯定律可知，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，则，A错误； B．=反应物的总键能-生成物的总键能，、、均可由相应的键能数据得到，B正确； C．按照该过程所示，断开的化学键为H-H、Cl-Cl，均为非极性共价键，C正确； D．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的只和反应物总能量与生成物总能量有关，与反应过程无关，某同学为了估算反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的构建的循环不一定是反应的真实历程，D正确； 故选A。 11．（本题3分）N2O和CO反应可转化为无毒气体：。已知该反应分两步进行，反应进程中能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．改变反应条件可改变的值 C．，故反应无需加热即可发生 D．反应①的焓变小于反应②的焓变 【答案】D 【详解】A．∆H=生成物的总能量-反应物的总能量或∆H=正反应的活化能-逆反应的活化能，根据图像可知ΔH≠E1-E2，A错误； B．改变反应条件，不能改变反应物、生成物的总能量，则不能改变焓变，即不能改变ΔH的值，B错误； C．由图可知该反应放热，ΔH<0，但反应条件与反应是放热还是吸热没有关系，C错误； D．根据图像可知反应①放出的热量多，由于∆H小于0，所以反应①的焓变ΔH1小于反应②的焓变ΔH2，D正确； 选D。 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）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）一种储能较大的可充电锌—溴液流电池(电解质溶液为溴化锌溶液)工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电池内部电流从电极D流向电极C B．放电时，C极区域泵入的溶液比泵出的溶液浓度大 C．阳离子交换膜除了允许锌离子通过外，还允许溴单质进入D区域与锌反应生成溴化锌 D．充电时，阳极发生的电极反应为： 【答案】A 【详解】A．放电时，D为负极（发生氧化反应），C为正极（发生还原反应），外电路电流由C到D，电池内部电流由D流向C，A正确； B．放电时，C极生成，消耗，相当于C极产生，为了保持电解液浓度不变，故泵出的浓度比泵入的溶液浓度大，B错误； C．阳离子交换膜只能允许阳离子经过，而溴单质无法通过，C错误； D．充电时，阳极的反应应该是，D错误； 故答案选A。 二、填空题 15．（本题14分）随着工业的发展，如何高效处理污水成为人类亟待解决的问题。 (1)利用原电池原理，酸性废水中的在水处理剂（主要成分为铁粉、炭粉）表面的变化如图所示。 ①图中，纳米铁粉作__________（填“正极”或“负极”），多孔炭粉的作用为__________。 ②正极上的电极反应式为__________。 (2)科研人员利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体，装置如图（a、b为离子交换膜）。 ①石墨电极M上的电极反应式为__________。 ②a为__________（填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。 ③在放电过程中，由中间室向__________（填“M”或“N”）极室移动。 ④理论上M极每处理，电路中通过的电子数为__________。 【答案】(1) 负极 作原电池的正极 (2) 阴离子 N 2.4 【分析】由图可知，该装置为原电池，发生失电子的氧化反应生成N2，则M电极是负极，负极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，N电极是正极，正极上发生得电子的还原反应生成N2，正极反应式为2+10e-+12H+=6H2O+N2↑，原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 【详解】（1）①Fe比C活泼，Fe作负极，C作正极，则纳米铁粉作负极，多孔炭粉的作用为作原电池的正极；②正极上硝酸根离子得电子生成铵根，电极反应式为； （2）①M电极是负极，负极上发生失电子的氧化反应生成N2，负极反应式为2-6e-=N2↑+8H+； ②M电极是负极，N电极是正极，Na+由中间室向N极室移动，Cl-向M极室移动，则a为阴离子交换膜； ③该原电池中M电极是负极，N电极是正极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即Na+由中间室向N极室移动； ④M极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，消耗2mol铵根转移6mol电子，处理转移电子数为2.4。 16．（本题14分）化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化，反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。 (1)物质、与存在如图所示的能量变化关系。三种物质中最稳定的是______________，反应Ⅲ是______________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为。已知某些燃料的燃烧热如下表所示： 燃料 CO (辛烷，l) 燃烧热 ①写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式：____________________________________。 ②的热值约为______________(保留一位小数)。 ③上表所列燃料的热值最大的是______________(填化学式)，根据燃料的热值及所学知识简要说明此种燃料作为能源的优点：____________________________________________。 (3)黄砷质地较软且呈蜡状，分子结构是由四个原子以单键的方式相互连接所构成的四面体结构，在空气中燃烧产生蓝色火焰，生成六氧化四砷(，结构如图)。已知部分化学键的键能数据如下表所示，则黄砷的燃烧热______________。 化学键 键能/ a b c (4)现有与的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成和，若实验测得反应放出的热量，则原混合气体中与的物质的量之比是______________。 【答案】(1) 放热 (2) ① 热值高、无污染、可再生、原料丰富等 (3) (4)1：4 【详解】（1） 由于能量越低物质越稳定，由图可知，能量最低的物质为，因此最稳定的物质为；反应Ⅲ中反应物的能量大于生成物的能量，因此该反应为放热反应； （2）①燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态的水，因此热化学方程式为； ②1 mol完全燃烧放出的热量为890 kJ，热值为单位质量完全燃烧放出的热量，的摩尔质量为16 g/mol，因此热值为； ③同理可以计算的热值为，的热值为，的热值为，热值为，因此热值最大的为；作为燃料具有热值高、无污染、可再生、原料丰富等优点； （3）燃烧的反应为，由结构图可知，正四面体结构的分子中共含有6个键，而1个中含有12个键，根据反应物总键能-生成物总键能可知； （4）标准状况下112L混合气体总物质的量为，设物质的量为，的物质的量为，根据两者的燃烧热以及实验测得反应放出的热量，可以列出，求出，因此物质的量为，的物质的量为，与的物质的量之比是1:4。 17．（本题15分）回答下列问题： (1)下图装置通电一段时间后，乙烧杯中电极质量增加。 ①直流电源M为_______极。 ②乙烧杯中电解足量硫酸铜溶液的总离子方程式为：_______，停止通电，要使乙烧杯中电解质溶液恢复到电解前状态，可加入_______(填化学式)。 ③停止电解，取出电极，洗涤、干燥、称量、电极增重，甲烧杯中产生的气体(忽略气体溶解)标准状况下总体积为_______。 (2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，下图为工作示意图。通过控制开关连接或，可交替得到和。 ①制时，连接_______，产生的电极反应式是_______。 ②改变开关连接方式，可得。 ③写出制时电极3的电极反应式_______。 (3)研究表明可以用电解法以为氨源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ⅱ，原因是_______。 ③人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______，此方法为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1) 正 或 112 (2) (3) 反应iii生成将氧化成更易转化成 中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 【详解】（1）①乙烧杯中电极质量增加，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则左侧石墨电极为阳极，连接电源的正极，即M端为正极，N端为负极； ②乙烧杯电解硫酸铜溶液，根据上述分析可知，左侧的石墨为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，电解的总反应为； 在电解过程中，铜从溶液中析出和氧气从体系中逸出，溶液为硫酸，故加入CuO或CuCO3使电解质复原； ③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.32g，则生成Cu的物质的量为，转移的电子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol，甲烧杯产生气体的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，根据电子守恒可知n(H2)=0.005mol，标准状况下的体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL。 （2）①制H2时，水电离出的H+在阴极得电子生成H2，则应连接K1。产生H2的电极方程式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 ③连接K2时，电极2为阳极，水电离出的氢氧根离子放电生成氧气，电极3上NiOOH得电子生成Ni(OH)2，电极3发生：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 ③中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 18．（本题15分）根据要求回答以下问题： Ⅰ．如图所示是某兴趣小组利用甲烷燃料电池进行电解原理(图中E、F为惰性电极)应用的探究实验设计。 (1)乙为Fe上镀Cr装置，则Fe应为___________(填“A”或“B”)电极材料。若反应一段时间后，Fe棒质量增加5.2 g，则理论上消耗甲烷的体积为___________mL(标准状况下)。 (2)丙为粗铜的精炼装置，电解后硫酸铜溶液的浓度___________(填“增大”，“减小”或“不变”)。 (3)丁为探究氯碱工业原理的实验装置，使用阳离子交换膜的优点(任写一条)：___________________________________________________。 Ⅱ．煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要成分是FeS2)氧化为Fe3+和，即。 已知：两电极为完全相同的惰性电极。 (4)P电极上的电极反应式为__________________________。 (5)电解池工作时，观察到R电极上有无色气体产生，当转移电子的物质的量为0.4 mol时，则生成的无色气体在标准状况下的体积为___________L。 (6)电解池工作时，往___________(填“P”或“R”)极移动。 【答案】(1) B 840 (2)减小 (3)防止氢气氯气混合爆炸（或得到纯度较高NaOH） (4) (5) (6)P 【分析】Ⅰ．甲为甲烷燃料电池，通电极为负极，通电极为正极，作为电源给各个电解池供电，因此A、C、E为阳极，B、D、F为阴极； 【详解】（1）电镀时待镀金属作阴极，Fe上镀Cr，Fe作阴极，对应B电极；阴极反应，，转移电子。甲烷燃料电池中1mol 参与反应转移8mol电子，若按阴极反应，转移0.3mol电子时，消耗，标况下体积为； （2）粗铜精炼，阳极粗铜中Zn、Fe等活泼杂质先于Cu溶解，阴极只有析出Cu。阳极溶解Cu的量小于阴极析出Cu的量，溶液中被消耗，硫酸铜溶液浓度减小； （3）氯碱工业中阳极，阴极，总反应为，阳离子交换膜可防止、混合爆炸，也可避免与NaOH反应，得到较纯净NaOH； （4）由图可知，P电极失电子被氧化为，因此P为阳极，电极反应：； （5）R为阴极，酸性条件下放电生成，反应。转移电子，生成，标况下体积为； （6）电解池中阴离子向阳极移动，P是阳极，因此向P极移动。 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 2．（本题3分）B30铜镍合金的主要成分为Ni(约30%)、Cu(约68%)，该合金在洁净富氧的天然海水中表面会生成薄而致密的钝化膜，常用于制造远洋舰船。使用过程中，钝化膜在多种因素作用下缓慢被破坏，导致B30合金重新暴露于海水中(如图)。 已知：Ni在金属活动性顺序中位于H前。下列说法不正确的是 A．钝化膜被破坏后会发生电化学腐蚀，Ni作负极 B．正极的主要反应为 C．海水中的、等离子会加速合金的电化学腐蚀 D．使用预成膜等技术加厚钝化膜，有助于延缓合金的腐蚀 3．（本题3分）如图是电解稀盐酸的装置，其中、为石墨电极。以下说法正确的是 A．a电极为负极 B．电极为阳极 C．电解过程中，氢离子向c电极移动 D．电解总方程式为： 4．（本题3分）已知的燃烧热。下列表示燃烧热的热化学方程式正确的是 A．。 B． C． D． 5．（本题3分）用的盐酸与的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法错误的是 A．环形玻璃搅拌棒的作用是使盐酸与氢氧化钠溶液充分混合 B．氢氧化钠溶液浓度较大的原因是保证盐酸充分反应 C．为了使反应充分发生，可向酸溶液中分次加入碱溶液 D．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，所测得的中和反应的反应热偏大 6．（本题3分）还原铁粉、氯化钠、炭粉组成的脱氧剂，可以用于糕点等食品的保存，其脱氧原理与铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是 A．脱氧原理为反应吸热，可以降低温度，从而延长糕点保质期 B．脱氧过程中铁作负极，电极反应式为 C．脱氧过程中炭粉作正极，电极反应式为 D．含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收 224 mL（标准状况） 7．（本题3分）的酸性水溶液随着浓度的增大会转化为。电解法制备的原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解时离子交换膜为质子交换膜 B．生成和的质量比为 C．电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大 D．的生成反应为： 8．（本题3分）高铁电池是一种新型高能高容量电池，某高铁电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作时，电极N电势高于电极M电势 B．电子由电极M经外电路流向电极N C．N极的电极反应式为 D．电池工作时，每转移1mol电子就消耗56gFe 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）某同学为了估算反应的，构建如下图循环。下列说法不正确的是 A． B．、、均可由相应的键能数据得到 C．按照该过程所示，断开的化学键均为非极性共价键 D．该循环过程不一定表示反应的真实历程 11．（本题3分）N2O和CO反应可转化为无毒气体：。已知该反应分两步进行，反应进程中能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．改变反应条件可改变的值 C．，故反应无需加热即可发生 D．反应①的焓变小于反应②的焓变 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）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）一种储能较大的可充电锌—溴液流电池(电解质溶液为溴化锌溶液)工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电池内部电流从电极D流向电极C B．放电时，C极区域泵入的溶液比泵出的溶液浓度大 C．阳离子交换膜除了允许锌离子通过外，还允许溴单质进入D区域与锌反应生成溴化锌 D．充电时，阳极发生的电极反应为： 二、填空题 15．（本题14分）随着工业的发展，如何高效处理污水成为人类亟待解决的问题。 (1)利用原电池原理，酸性废水中的在水处理剂（主要成分为铁粉、炭粉）表面的变化如图所示。 ①图中，纳米铁粉作__________（填“正极”或“负极”），多孔炭粉的作用为__________。 ②正极上的电极反应式为__________。 (2)科研人员利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体，装置如图（a、b为离子交换膜）。 ①石墨电极M上的电极反应式为__________。 ②a为__________（填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。 ③在放电过程中，由中间室向__________（填“M”或“N”）极室移动。 ④理论上M极每处理，电路中通过的电子数为__________。 16．（本题14分）化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化，反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。 (1)物质、与存在如图所示的能量变化关系。三种物质中最稳定的是______________，反应Ⅲ是______________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为。已知某些燃料的燃烧热如下表所示： 燃料 CO (辛烷，l) 燃烧热 ①写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式：____________________________________。 ②的热值约为______________(保留一位小数)。 ③上表所列燃料的热值最大的是______________(填化学式)，根据燃料的热值及所学知识简要说明此种燃料作为能源的优点：____________________________________________。 (3)黄砷质地较软且呈蜡状，分子结构是由四个原子以单键的方式相互连接所构成的四面体结构，在空气中燃烧产生蓝色火焰，生成六氧化四砷(，结构如图)。已知部分化学键的键能数据如下表所示，则黄砷的燃烧热______________。 化学键 键能/ a b c (4)现有与的混合气体112 L(标准状况下)，使其完全燃烧生成和，若实验测得反应放出的热量，则原混合气体中与的物质的量之比是______________。 17．（本题15分）回答下列问题： (1)下图装置通电一段时间后，乙烧杯中电极质量增加。 ①直流电源M为_______极。 ②乙烧杯中电解足量硫酸铜溶液的总离子方程式为：_______，停止通电，要使乙烧杯中电解质溶液恢复到电解前状态，可加入_______(填化学式)。 ③停止电解，取出电极，洗涤、干燥、称量、电极增重，甲烧杯中产生的气体(忽略气体溶解)标准状况下总体积为_______。 (2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，下图为工作示意图。通过控制开关连接或，可交替得到和。 ①制时，连接_______，产生的电极反应式是_______。 ②改变开关连接方式，可得。 ③写出制时电极3的电极反应式_______。 (3)研究表明可以用电解法以为氨源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ⅱ，原因是_______。 ③人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______，此方法为的直接利用提供了一种新的思路。 18．（本题15分）根据要求回答以下问题： Ⅰ．如图所示是某兴趣小组利用甲烷燃料电池进行电解原理(图中E、F为惰性电极)应用的探究实验设计。 (1)乙为Fe上镀Cr装置，则Fe应为___________(填“A”或“B”)电极材料。若反应一段时间后，Fe棒质量增加5.2 g，则理论上消耗甲烷的体积为___________mL(标准状况下)。 (2)丙为粗铜的精炼装置，电解后硫酸铜溶液的浓度___________(填“增大”，“减小”或“不变”)。 (3)丁为探究氯碱工业原理的实验装置，使用阳离子交换膜的优点(任写一条)：___________________________________________________。 Ⅱ．煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要成分是FeS2)氧化为Fe3+和，即。 已知：两电极为完全相同的惰性电极。 (4)P电极上的电极反应式为__________________________。 (5)电解池工作时，观察到R电极上有无色气体产生，当转移电子的物质的量为0.4 mol时，则生成的无色气体在标准状况下的体积为___________L。 (6)电解池工作时，往___________(填“P”或“R”)极移动。 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 $