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2017_2018学年高中化学第一章化学反应与能量转化单元测试鲁科版选修420171206185_理化生_高中教育_教育专区

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2017_2018学年高中化学第一章化学反应与能量转化单元测试鲁科版选修420171206185_理化生_高中教育_教育专区。。 。 。 。 内部文件,版权追溯 第一章化学反应与能量转化 (时间 50 分钟,满分 100 分) 一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.下列有关电化学的示意图中


。 。 。 。 内部文件,版权追溯 第一章化学反应与能量转化 (时间 50 分钟,满分 100 分) 一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.下列有关电化学的示意图中正确的是( ) 2.下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是( ) A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧 C.硫在氧气中燃烧 D.焦炭在高温下与水蒸气反应 3.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下,被腐蚀速度最慢的是( ) A.在含铁元素较多的酸性土壤中 B.在潮湿疏松透气的土壤中 C.在干燥致密不透气的土壤中 D.在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中 4.某同学按下图所示的装置进行实验。A、B 为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。 当 K 闭合时,SO24-从右向左通过交换膜移向 A 极。下列分析正确的是( ) -1- A.溶液中 c(A2+)减小 B.B 极的电极反应:B-2e-===B2+ C.Y 电极上有 H2 产生,发生还原反应 D.反应初期,X 电极周围出现白色胶状沉淀 5.如图所示,a、b 是两根石墨棒,下列叙述正确的是( ) A.a 是阴极,发生还原反应,b 是阳极,发生氧化反应 B.装置工作时,稀硫酸中 c(H+)变小、c(Cu2+)变大 C.往滤纸上滴加酚酞溶液,a 极附近颜色变红 D.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变 6.高功率 Ni/MH(M 表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下: Ni(OH)2+M NiOOH+MH,下列叙述正确的是( ) A.放电时正极附近溶液中 c(OH-)增大 B.放电时负极反应为:M+H2O+e-===MH+OH- C.充电时阳极反应为:NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH- D.放电时每转移 1 mol 电子,正极有 1 mol NiOOH 被氧化 7.氯原子对 O3 分解有催化作用:O3+Cl===ClO+O2 Δ H1,ClO+O===Cl+O2 Δ H2。大气 臭氧层的分解反应是:O3+O===2O2 Δ H。该反应的能量变化示意图如下图所示,下列叙述中 正确的是( ) A.反应 O3+O===2O2 的 Δ H=E1-E3 B.O3+O===2O2 是吸热反应 -2- C.Δ H=Δ H1+Δ H2 D.大气层中的臭氧无法再生 8.如下图所示,如果电流计偏转,a 变粗,b 变细,符合这一情况的是( ) A.a 是锌,b 是铜,c 是硫酸 B.a 是铁,b 是银,c 是硝酸银溶液 C.a 是银,b 是铁,c 是硝酸银溶液 D.a 是铁,b 是碳,c 是氯化铜溶液 9.以铁为阳极,铜为阴极,对足量的 NaOH 溶液进行电解,一段时间后得到 2 mol Fe(OH)3 沉淀。此过程中共消耗水( ) A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol 10.用如图装置(X、Y 是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中所列各项对应 关系均正确的一组是( ) 选项 电源 X 极 实验前 U 形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 B 正极 Na2SO4 溶液 AgNO3 溶液 U 形管两端滴入酚酞溶液后,a 管中呈红色 b 管中电极反应式是 4OH--4e-===2H2O+ O2↑ 相同条件下,a、b 两管中产生的气体总体 C 负极 KCl 和 CuCl2 混合溶液 积可能相等 D 负极 Fe(OH)3 胶体和导电液 b 管中液体颜色加深 11.下图是某空间站能量转化系统局部示意图,其中水电解系统及燃料电池系统中的溶液 均采用 KOH 溶液。下列有关说法不正确的是( ) A.该能量转化系统中的水可以循环使用 -3- B.水电解系统实现由电能到化学能的转化 C.燃料电池的负极反应为:H2-2e-+2OH-===2H2O D.燃料电池系统内 K+向负极移动 12.一种“即食即热型”快餐适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工 好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线,使这 两种化学物质反应,此时便可对食物进行加热,这两种化学物质最合适的选择是( ) A.浓硫酸与水 B.生石灰与水 C.熟石灰与水 D.氯化钠与水 二、非选择题(本题包括 4 小题,共 52 分) 13.(8 分)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材约占世界钢铁年产量的四 分之一。 (1) 钢 铁 腐 蚀 主 要 是 吸 氧 腐 蚀 , 该 腐 蚀 过 程 中 的 电 极 反 应 : 负 极 __________________________________,正极____________________________________。 (2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸 门上的固体材料 R 可以采用____________(填写字母序号),写出发生氧化反应的电极反应 __________。 A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨 (3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的 ______极。 14 . (16 分 )(1) 某 火 箭 使 用 的 推 进 剂 是 液 氢 和 液 氧 , 这 种 推 进 剂 的 优 点 是 __________________________________、______________________________(请写两条)。 (2)下列是 298 K 时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式: 1 H2(g)+2O2(g)===H2O(l) Δ H=-285.8 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)===CO2(g) Δ H=-393.5 kJ·mol-1 25 C8H18(l)+ 2 O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) -4- Δ H=-5 518 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) Δ H=-890.3 kJ·mol-1 相同质量的 H2、C、C8H18、CH4 完全燃烧时,放出热量最多的是____________,通过计算说 明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是____________(保留 1 位小数)。 (3)已知:H2(g)===H2(l) Δ H=-0.92 kJ·mol-1 O2(g)===O2(l) Δ H=-6.84 kJ·mol-1 H2O(l)===H2O(g) Δ H=+44.0 kJ·mol-1 请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:__________________。如果此次该火箭 所携带的燃料为 45 吨,液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量__________ kJ(保 留 3 位有效数字)。 15.(14 分)请按要求回答下列问题。 (1) 根 据 图 1 回 答 ①② : ① 打 开 K2 , 闭 合 K1 。 A 极 可 观 察 到 的 现 象 是 __________________________;B 极的电极反应为__________________________。 ②打开 K1,闭合 K2,A 极可观察到的现象是____________________________________;B 极的电极反应为__________。 图1 图2 (2)根据图 2 回答③④: ③将较纯净的 CuSO4 溶液放入如图所示的装置中进行电解,石墨电极上的电极反应为 ____________,电解反应的离子方程式为____________________。 ④实验完成后,铜电极增重 a g,石墨电极产生标准状况下的气体体积__________ L。 16.(14 分)在下图中,甲烧杯中盛有 100 mL 0.50 mol·L-1 AgNO3 溶液,乙烧杯中盛有 100 mL 0.25 mol·L-1 CuCl2 溶液,A、B、C、D 均为质量相同的石墨电极,如果电解一段时间 后,发现 A 极比 C 极重 1.9 g。回答下列问题: -5- (1)电源 E 为________极,F 为________极。 (2)A 极的电极反应为______________________,析出物质________mol。 (3)B 极的电极反应为______________。 (4)C 极的电极反应为____________________,析出物质________mol。 (5)D 极的电极反应为______________。 (6)甲烧杯中滴入石蕊溶液,________附近变红,如果继续电解,在甲烧杯中最终得到 ________溶液。 -6- 参考答案 1.答案:D 点拨:选项 A,Zn 应为原电池负极,Cu 为原电池正极;选项 B,盐桥两边 的烧杯中盛装的电解质溶液应互换;选项 C,粗铜应连接电源正极;选项 D,电解饱和 NaCl 溶液,Cl-在阳极放电产生 Cl2,溶液中的 H+在阴极获得电子而产生 H2,正确。 2.答案:D 点拨:按题目来说,就是寻找吸热反应,所有的燃烧为放热反应,所以本 题中就只有焦炭在高温下与水蒸气反应符合题意了。 3.答案:C 点拨:A 易发生析氢腐蚀,B 易发生吸氧腐蚀,D 易发生原电池反应,从而 都加快了腐蚀的速度。 4.答案:D 点拨:根据 SO24-从右向左通过交换膜移向 A 极,则 A 极为负极,故 A 极的 电极反应为 A-2e-===A2+,溶液中 c(A2+)增大,A 错;B 极为正极,发生得电子的还原反应,B 错;Y 电极为阳极,为 Cl-放电,发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑,有 Cl2 产生,C 错;右 边 U 形管中最初为电解 AlCl3 溶液,X 电极为 H+放电,c(H+)减小,c(OH-)增大,且 Al3+移向 X 极,因此会产生 Al(OH)3 白色胶状沉淀,D 对。 5.答案:D 点拨:选项 A,Zn 为电池负极,Cu 为电池正极,故 a 为阳极,阳极发生氧 化反应,b 为阴极,阴极发生还原反应;选项 B,Cu 不参与电极反应,溶液中无 Cu2+;选项 C, 水电离产生的 H+在 b 极放电,b 极附近产生 OH-,所以 b 极附近颜色变红;选项 D,SO24-不参 与电极反应,其物质的量不变。 6.答案:A 点拨:放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,正极附近 c(OH -)增大,A 对;放电时负极反应为 MH+OH--e-===M+H2O,B 错;充电时阳极反应为 Ni(OH)2 +OH--e-===NiOOH+H2O,C 错;放电时正极发生还原反应,每转移 1 mol 电子,正极上有 1 mol NiOOH 被还原,D 错。 7.答案:C 点拨:因为生成物的总能量低于反应物的总能量,所以反应为放热反应, 故 B 错;雷雨天气时的闪电会使反应 3O2===2O3 发生,D 错误。故选 C。 8.答案:C 点拨:“a 变粗,b 变细”可知 a 电极上有金属析出,b 电极上电极材料溶 解,从而确定在此电解质溶液中,b 电极所用的材料比 a 电极所用的材料活泼。而且电解质溶 液也应该是较不活泼金属所对应的盐。因此选 C。 9.答案:C 点拨:铁为阳极,则 Fe-2e-===Fe2+,阴极反应为:2H2O+2e-===H2↑+2OH -,生成的 Fe2+与溶液中的 OH-反应生成 Fe(OH)2,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,Fe(OH)2 不稳定, 被空气中氧气氧化生成 Fe(OH)3 沉淀,即 4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3。所以得到 2 mol Fe(OH)3 沉淀时,共消耗水的物质的量为 5 mol,即选 C。 10. 答案:C 点拨:X 为正极,电解 Na2SO4 溶液时,实质是电解水,a 管中电极为阳极, OH-放电,a 管中 c(H+)>c(OH-),滴加酚酞溶液不变色,A 错;X 为正极,电解 AgNO3 溶液时, b 管中电极为阴极,电极反应为 Ag++e-===Ag,B 错;Fe(OH)3 胶体粒子带有正电荷,X 为负极 -7- 时,Fe(OH)3 胶体粒子向 a 管移动,a 管中液体颜色加深,D 错。 11. 答案:D 点拨:水电解系统中水转化为氢气和氧气,燃料电池系统中氢气和氧气转 化为水,因此水可以循环使用,A 对;水电解系统利用电能将水转化为氢气和氧气,实现电能 到化学能的转化,B 对;燃料电池的负极为 H2 发生氧化反应,电极反应为:H2-2e-+2OH- ===2H2O,C 对;燃料电池系统中阳离子向正极移动,D 错。 12.答案:B 点拨:能在快餐中使用且为明显放出大量热的反应,只能是 B。 13.答案:(1)2Fe-4e-===2Fe2+ O2+4e-+2H2O===4OH- (2)C Zn-2e-===Zn2+ (3)负 点拨:(1)钢铁吸氧腐蚀时负极反应为 2Fe-4e-===2Fe2+,正极反应为 O2+4e-+2H2O===4OH -。(2)这是牺牲阳极保护法,R 应比铁更活泼,但 Na 能与水反应,所以 R 应为 Zn,Zn、Fe 形 成的原电池中 Zn 为负极,发生氧化反应,电极反应为 Zn-2e-===Zn2+。(3)外加电源保护时, Fe 应作为阴极,与直流电源的负极相连。 14.答案:(1)相同质量时,氢气放出的热量多 产物为水,无污染 (2)H2 4.4∶1 1 (3)H2(l)+2O2(l)===H2O(g) Δ H=-237.46 kJ·mol-1 5.94×108 点拨:(1)单位质量 H2 放热多,产物 H2O 无污染等。 (2)298 K,1 g H2 完全燃烧放热 142.9 kJ,1 g C 完全燃烧放热 32.8 kJ,1 g C8H18 完全燃 烧放热 48.4 kJ,1 g CH4 完全燃烧放热 55.6 kJ,等质量的 H2 和 C 完全燃烧产生热量的比值约 为 4.4∶1。 (3)Δ H=-285.8 kJ·mol-1+0.92 kJ·mol-1+12×6.84 kJ·mol-1+44.0 kJ·mol-1= -237.46 kJ·mol-1, Q=1845g×·1m0o6 lg-1×237.46 kJ·mol-1≈5.94×108 kJ。 15.答案:(1)①锌不断溶解 Cu2++2e-===Cu ②锌极镀上一层红色的铜 Cu-2e-===Cu2+ (2)③4OH--4e-===2H2O+O2↑ 2Cu2++2H2O=通==电==2Cu+O2↑+4H+ ④0.175a 点拨:(1)①打开 K2,闭合 K1,则构成原电池。Zn 为负极,失去电子变为 Zn2+进入溶液; Cu 为正极,其电极反应为 Cu2++2e-===Cu。②打开 K1,闭合 K2,则构成电解池,A 极为阴极, 有红色铜在 Zn 极表面析出;B 极为阳极,Cu 失去电子变成 Cu2+进入溶液。 (2)③图 2 中石墨为阳极,其电极反应为 4OH--4e-===2H2O+O2↑,总电解反应式为 2Cu2 -8- ++2H2O=通==电==2Cu+O2↑+4H+。 ④根据电子转移守恒, ag VL 64 g·mol-1×2=22.4 L·mol-1×4 V=0.175a 16.答案:(1)负 正 (2)4Ag++4e-===4Ag 0.025 (3)4OH--4e-===O2↑+2H2O (4)Cu2++2e-===Cu 0.012 5 (5)2Cl--2e-===Cl2↑ (6)B HNO3 点拨:由于有外接直流电源,所以甲、乙均为电解池,两个电解池串联。电解一段时间 后,A 极比 C 极重说明 A 极上有银析出,故 A 极应为阴极,与之相连接的电源的 E 端为负极, F 端为正极。根据电解规律可知,A、B、C、D 四个电极上发生的电极反应分别为:A:4Ag++ 4e-===4Ag,B:4OH--4e-===O2↑+2H2O,C:Cu2++2e-===Cu,D:2Cl--2e-===Cl2↑。根据 在串联电路中,在相同的时间内通过各电极上的电量相等可得,四个电极上析出产物的物质 的量关系为: 4Ag——O2↑——2Cu——2Cl2↑——A 极比 C 极重 (4×108-2×64)g=304 g 4 mol 1 mol 2 mol 2 mol 304 g n(Ag) n(O2) n(Cu) n(Cl2) 1.9 g 列出比例式解方程即可求出。n(Ag)=0.025 mol,n(Cu)=0.012 5 mol。甲池中,B 极上 由于 OH-放电,促进了水的电离,产生较多的 H+,故滴入石蕊溶液后,B 极附近变红,当溶液 中的银离子全部放电后,甲烧杯中的溶液就成了 HNO3 溶液。 -9-
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涛声依旧

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