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阶段重点突破练(三)
　　　　　　　　　　　　　　　　
选择题有1个选项符合题意
一、选择题(本题共10小题)
1.下列说法错误的是 (　　)
A.任何化学反应中都有化学键的变化
B.化学变化中的能量变化主要是由化学键的变化引起的
C.充电电池充电时电能转化为化学能
D.燃料电池是将燃料燃烧释放的热能转化为电能的装置
答案　D
解析　A.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以任何化学反应中都有化学键的变化,故A正确;B.断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,所以化学变化中的能量变化主要是由化学键的变化引起的,故B正确;C.充电电池在充电时,消耗电能,产生化学能,所以是电能转化为化学能的过程,故C正确;D.燃料电池并不经过燃烧,是直接将化学能转化为电能的装置,故D错误。
2.下列有关叙述正确的是 (　　)
A.手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B.根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
C.等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多
D.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
答案　C
解析　手机采用的超大容量高密度电池是可充电可放电的电池,是二次电池,故A错误;反应过程中有能量变化,根据能量守恒定律可知,反应物总能量和生成物总能量不等,如果正反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,如果正反应为吸热反应,则反应物总能量小于生成物总能量,故B错误;生成物相同,反应物中气态S比固态S能量高,且为放热反应,则硫蒸气反应放出热量多,故C正确;原电池中的电极可能由可导电的非金属和金属组成,如Zn、石墨和稀硫酸构成的原电池,故D错误。
3.“长征三号乙”运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)和液态四氧化二氮作推进剂,发生反应:C2H8N2+2N2O4===3N2↑+2CO2↑+4H2O,下列说法正确的是 (　　)
A.断裂C2H8N2和N2O4中的化学键时放出能量
B.C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量
C.反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量
D.该反应中,C2H8N2作氧化剂
答案　C
解析　断裂化学键时吸收能量,形成化学键时放出能量,故A错误;C2H8N2+2N2O4===3N2↑+2CO2↑+4H2O为放热反应,说明C2H8N2和N2O4具有的能量总和高于N2、CO2和H2O所具有的能量总和,无法确定C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量,故B错误、C正确;在C2H8N2+2N2O4===3N2↑+2CO2↑+4H2O反应中,C2H8N2中N元素和C元素的化合价均升高,发生氧化反应,是还原剂,故D错误。
4.下列图示变化为吸热反应的是 (　　)
答案　A
解析　A项中生成物的总能量大于反应物的总能量,需吸收能量才能实现;B项则恰好相反;C项中浓硫酸溶于水放出热量,此过程是物理变化,没有发生化学反应;D项是放热反应。
5.已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H键:436 kJ;I—I键:153 kJ;H—I键:299 kJ。下列对反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的判断中,错误的是 (　　)
A.该反应是放出能量的反应
B.该反应是吸收能量的反应
C.该反应是氧化还原反应
D.I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量
答案　B
解析　依题意,断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ+153 kJ=589 kJ,生成2 mol H—I键放出的能量为299 kJ×2=598 kJ,因为598 kJ>589 kJ,所以该反应是放出能量的反应,A正确、B错误;反应前后有元素化合价发生改变,是氧化还原反应,C正确;该反应为放热反应,I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量,D正确。
6.利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法,已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是合成甲醇(CH3OH)的反应,该反应过程的能量变化如图所示,下列判断不正确的是 (　　)
A.CO(g)与H2(g)反应生成1 mol CH3OH(g)释放出91 kJ的能量
B.用碳制备原料气CO、H2的反应属于吸热反应
C.反应物的总键能低于生成物的总键能
D.若该反应生成液态CH3OH,则放出的能量更少
答案　D
解析　由题图可知,生成1 mol CH3OH(g)放出510 kJ-419 kJ=91 kJ的能量,A项正确;碳与水蒸气反应制备CO和H2的反应属于吸热反应,B项正确;该反应是放热反应,则反应物的总键能低于生成物的总键能,C项正确;同种物质气态时比液态时的能量高,则如果生成液态CH3OH,则放出的能量更多,D项错误。
7.一种直接铁燃料电池(电池反应:3Fe+2O2===Fe3O4)的装置如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.Fe极作正极
B.KOH溶液为电池的电解质溶液
C.电子由多孔碳极沿导线流向Fe极
D.5.6 g Fe参与反应时,导线中流过1.204×1023个
答案　B
解析　铁燃料电池中铁失去电子,发生氧化反应,作负极,A错误;KOH溶液为电解质溶液,B正确;电子由负极(Fe极)沿导线流向正极(多孔碳极),C错误;根据电池反应:3Fe+2O2===Fe3O4可知,3 mol铁参与反应时转移8 mol e-,故5.6 g Fe参与反应时,导线中流过约1.605×1023个电子,D错误。
8.中国科学院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案,其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.该电化学装置中,Pt电极作正极
B.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
C.电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
D.BiVO4电极上的电极反应式为S+H2O
答案　C
解析　A项,该装置为原电池,由Pt电极上的反应:H2O→H2可知,Pt电极上发生还原反应,Pt电极为正极,正确;B项,Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,所以Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势,正确;C项,电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极),且不能进入溶液,错误;D项,BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为S+H2O,正确。
9.鱼雷是一种水中兵器。鱼雷采用Al Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解液,电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH===6Ag+2KAlO2+H2O,下列说法错误的是 (　　)
A.Ag2O为电池的正极
B.Al在电池反应中被氧化
C.电子由Ag2O极经外电路流向Al极
D.溶液中的OH-向Al极迁移
答案　C
解析　A项,根据原电池工作原理,化合价升高,失电子的作负极,即铝单质作负极,则Ag2O作电池的正极,正确;B项,根据电池总反应,铝的化合价升高,被氧化,正确;C项,根据原电池工作原理,外电路电子从负极流向正极,由铝流向氧化银,错误;D项,根据原电池工作原理,阳离子移向正极,阴离子移向负极,即OH-移向Al极,正确。
10.现有X、Y、Z、W四种金属片,①把X、Y用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,X上有气泡产生,Y溶解;②把Z、W用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,W上发生还原反应;③把X、Z用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,电子流动方向为X→导线→Z。则下列选项中不正确的是 (　　)
A.①中金属片X上发生还原反应
B.②中金属片W做负极
C.上述四种金属的活动性顺序为Y>X>Z>W
D.如果把Y、W用导线相连后同时浸入硫酸溶液中,则电子流动方向为Y→导线→W
答案　B
解析　原电池中,一般来说,较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极,负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应;电子从负极沿导线流向正极。①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,X上有气泡产生,Y溶解,说明X是正极、Y是负极,则金属活动性Y>X;②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,W上发生还原反应,则W是正极、Z是负极,金属活动性Z>W;③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,电子流动方向为X→导线→Z,则X是负极、Z是正极,金属活动性X>Z,通过以上分析知,金属活动性顺序是Y>X>Z>W,据此解答;A项,在①中,Y是负极、X是正极,正极上H+得电子发生还原反应;B项,在②中,金属片Z作负极、W作正极;C项,通过以上分析知,上述四种金属的活动顺序是Y>X>Z>W;D项,金属性Y>W,如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液,构成原电池,Y是负极、W是正极,则电子流动方向为Y→导线→W。
二、非选择题(本题共2小题)
11.H2与O2、F2均能发生反应,如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题:
(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ　　　　(填“吸收”或“放出”,下同)能量,完成转化Ⅲ　　　　能量。
(2)H2和F2反应的能量变化图可用　　　　(填“A”或“B”)表示。
(3)H2在O2中燃烧的过程主要是　　　　能转化为　　　　能的过程。
答案　(1)吸收　放出　(2)A　(3)化学　热
解析　(1)断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量。转化Ⅰ、Ⅱ是断开化学键的过程,吸收能量;转化Ⅲ是形成化学键的过程,放出能量。(2)由图可知,H2和F2生成HF的反应能量变化为154 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1-2×565 kJ·mol-1=-540 kJ·mol-1,是放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,A正确。(3)氢气在氧气中燃烧是放热反应,主要是化学能转化为热能的过程。
12.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是　　　　(填字母,下同)。
A.KOH+HCl===KCl+H2O
B.Cu+Fe3+===Fe2++Cu2+
C.Na2O+H2O===2NaOH
D.Fe+H2SO4===FeSO4 +H2↑
(2)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是　　　　。
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
(3)电动汽车上用的铅酸蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
②铅酸蓄电池放电时,负极质量将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有2 mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为　　　　。
答案　(1)D　(2)A　(3)①PbO2+2e-+S+4H+===PbSO4+2H2O　②增大　2 mol
解析　(1)自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池。KOH+HCl===KCl+H2O是复分解反应,不是氧化还原反应,故A错误;Cu+Fe3+===Fe2++Cu2+中的电荷不守恒,离子方程式不正确,故B错误;Na2O+H2O===2NaOH不是氧化还原反应,故C错误;Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑是自发进行的氧化还原反应,可以设计成原电池,故D正确。(2)图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀,图Ⅱ形成锌铜原电池。图Ⅰ主要将化学能转化为热能,而图Ⅱ主要将化学能转化为电能,则图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数,故A正确;由A中分析可知,图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数不相等,但均高于室温,故B错误;图 Ⅱ 中铜为正极,铜棒的表面有气泡产生,故C错误;利用原电池反应可以使金属与酸的反应速率加快,故图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快,故D错误。(3)①依据放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,正极上PbO2得电子发生还原反应,生成难溶于水的PbSO4,故正极反应式PbO2+2e-+S+4H+===PbSO4+2H2O。②依据放电时总反应Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O可知,负极上Pb失电子发生氧化反应,产生的Pb2+结合S生成难溶于水的PbSO4,故负极质量将增大;根据总反应,当外电路上有2 mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为2 mol。阶段重点突破练三
(分值:60分)
选择题有1个选项符合题意
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.下列说法错误的是 (　　)
任何化学反应中都有化学键的变化
化学变化中的能量变化主要是由化学键的变化引起的
充电电池充电时电能转化为化学能
燃料电池是将燃料燃烧释放的热能转化为电能的装置
2.下列有关叙述正确的是 (　　)
手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多
原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
3.“长征三号乙”运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)和液态四氧化二氮作推进剂,发生反应:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O,下列说法正确的是 (　　)
断裂C2H8N2和N2O4中的化学键时放出能量
C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量
反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量
该反应中,C2H8N2作氧化剂
4.下列图示变化为吸热反应的是 (　　)
A B
C D
5.已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H键:436 kJ;I—I键:153 kJ;H—I键:299 kJ。下列对反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的判断中,错误的是 (　　)
该反应是放出能量的反应
该反应是吸收能量的反应
该反应是氧化还原反应
I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量
6.利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法,已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是合成甲醇(CH3OH)的反应,该反应过程的能量变化如图所示,下列判断不正确的是 (　　)
CO(g)与H2(g)反应生成1 mol CH3OH(g)释放出91 kJ的能量
用碳制备原料气CO、H2的反应属于吸热反应
反应物的总键能低于生成物的总键能
若该反应生成液态CH3OH,则放出的能量更少
7.一种直接铁燃料电池(电池反应:3Fe+2O2Fe3O4)的装置如图所示,下列说法正确的是 (　　)
Fe极作正极
KOH溶液为电池的电解质溶液
电子由多孔碳极沿导线流向Fe极
5.6 g Fe参与反应时,导线中流过1.204×1023个
8.中国科学院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案,其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
该电化学装置中,Pt电极作正极
Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
BiVO4电极上的电极反应式为S+H2O
9.鱼雷是一种水中兵器。鱼雷采用Al Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解液,电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH6Ag+2KAlO2+H2O,下列说法错误的是 (　　)
Ag2O为电池的正极
Al在电池反应中被氧化
电子由Ag2O极经外电路流向Al极
溶液中的OH-向Al极迁移
10.现有X、Y、Z、W四种金属片,①把X、Y用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,X上有气泡产生,Y溶解;②把Z、W用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,W上发生还原反应;③把X、Z用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,电子流动方向为X→导线→Z。则下列选项中不正确的是 (　　)
①中金属片X上发生还原反应
②中金属片W做负极
上述四种金属的活动性顺序为Y>X>Z>W
如果把Y、W用导线相连后同时浸入硫酸溶液中,则电子流动方向为Y→导线→W
二、非选择题(本题共2小题,共20分)
11.(10分)H2与O2、F2均能发生反应,如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题:
(1)(4分)完成转化Ⅰ、Ⅱ　　　　(填“吸收”或“放出”,下同)能量,完成转化Ⅲ　　　　能量。
(2)(2分)H2和F2反应的能量变化图可用　　　　(填“A”或“B”)表示。
(3)(4分)H2在O2中燃烧的过程主要是　　　　能转化为　　　　能的过程。
12.(10分)化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)(3分)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是　　　　(填字母,下同)。
A.KOH+HClKCl+H2O
B.Cu+Fe3+Fe2++Cu2+
C.Na2O+H2O2NaOH
D.Fe+H2SO4FeSO4 +H2↑
(2)(3分)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是　　　　。
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
(3)(4分)电动汽车上用的铅酸蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　(2分)。
②铅酸蓄电池放电时,负极质量将　　　　(1分)(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有2 mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为　　　　(1分)。 (共30张PPT)
阶段重点突破练
第六章
化学反应与能量
(三)
选择题有1选项符合题意
一、选择题(本题共10小题)
1.下列说法错误的是(　　)
A.任何化学反应中都有化学键的变化
B.化学变化中的能量变化主要是由化学键的变化引起的
C.充电电池充电时电能转化为化学能
D.燃料电池是将燃料燃烧释放的热能转化为电能的装置
D
解析　A.化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以任何化学反应中都有化学键的变化,故A正确;B.断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,所以化学变化中的能量变化主要是由化学键的变化引起的,故B正确;C.充电电池在充电时,消耗电能,产生化学能,所以是电能转化为化学能的过程,故C正确;D.燃料电池并不经过燃烧,是直接将化学能转化为电能的装置,故D错误。
2.下列有关叙述正确的是 (　　)
A.手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B.根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
C.等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多
D.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
C
解析　手机采用的超大容量高密度电池是可充电可放电的电池,是二次电池,故A错误;反应过程中有能量变化,根据能量守恒定律可知,反应物总能量和生成物总能量不等,如果正反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,如果正反应为吸热反应,则反应物总能量小于生成物总能量,故B错误;生成物相同,反应物中气态S比固态S能量高,且为放热反应,则硫蒸气反应放出热量多,故C正确;原电池中的电极可能由可导电的非金属和金属组成,如Zn、石墨和稀硫酸构成的原电池,故D错误。
3.“长征三号乙”运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)和液态四氧化二氮作推进剂,发生反应:C2H8N2+2N2O4===3N2↑+2CO2↑+4H2O,下列说法正确的是 (　　)
A.断裂C2H8N2和N2O4中的化学键时放出能量
B.C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量
C.反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量
D.该反应中,C2H8N2作氧化剂
C
解析　断裂化学键时吸收能量,形成化学键时放出能量,故A错误;C2H8N2+2N2O4 ===3N2↑+2CO2↑+4H2O为放热反应,说明C2H8N2和N2O4具有的能量总和高于N2、CO2和H2O所具有的能量总和,无法确定C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量,故B错误、C正确;在C2H8N2+2N2O4===3N2↑+2CO2↑+4H2O反应中,C2H8N2中N元素和C元素的化合价均升高,发生氧化反应,是还原剂,故D错误。
4.下列图示变化为吸热反应的是 (　　)
A
解析　A项中生成物的总能量大于反应物的总能量,需吸收能量才能实现;B项则恰好相反;C项中浓硫酸溶于水放出热量,此过程是物理变化,没有发生化学反应;D项是放热反应。
5.已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H键:436 kJ;I—I键:153 kJ;H—I键:299 kJ。下列对反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的判断中,错误的是(　　)
A.该反应是放出能量的反应
B.该反应是吸收能量的反应
C.该反应是氧化还原反应
D.I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量
B
解析　依题意,断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ+153 kJ=589 kJ,生成2 mol H—I键放出的能量为299 kJ×2=598 kJ,因为598 kJ>589 kJ,所以该反应是放出能量的反应,A正确、B错误;反应前后有元素化合价发生改变,是氧化还原反应,C正确;该反应为放热反应,I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量,D正确。
6.利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法,已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)是合成甲醇(CH3OH)的反应,该反应过程的能量变化如图所示,下列判断不正确的是(　　)
A.CO(g)与H2(g)反应生成1 mol CH3OH(g)释放出91 kJ的能量
B.用碳制备原料气CO、H2的反应属于吸热反应
C.反应物的总键能低于生成物的总键能
D.若该反应生成液态CH3OH,则放出的能量更少
D
解析　由题图可知,生成1 mol CH3OH(g)放出510 kJ-419 kJ=91 kJ的能量,A项正确;碳与水蒸气反应制备CO和H2的反应属于吸热反应,B项正确;该反应是放热反应,则反应物的总键能低于生成物的总键能,C项正确;同种物质气态时比液态时的能量高,则如果生成液态CH3OH,则放出的能量更多,D项错误。
7.一种直接铁燃料电池(电池反应:3Fe+2O2===Fe3O4)的装置如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.Fe极作正极
B.KOH溶液为电池的电解质溶液
C.电子由多孔碳极沿导线流向Fe极
D.5.6 g Fe参与反应时,导线中流过1.204×1023个
B
解析　铁燃料电池中铁失去电子,发生氧化反应,作负极,A错误;KOH溶液为电解质溶液,B正确;电子由负极(Fe极)沿导线流向正极(多孔碳极),C错误;根据电池反应:3Fe+2O2===Fe3O4可知,3 mol铁参与反应时转移8 mol e-,故5.6 g Fe参与反应时,导线中流过约1.605×1023个电子,D错误。
8.中国科学院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案,其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.该电化学装置中,Pt电极作正极
B.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
C.电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
D.BiVO4电极上的电极反应式为S+H2O
C
解析　A项,该装置为原电池,由Pt电极上的反应:H2O→H2可知,Pt电极上发生还原反应,Pt电极为正极,正确;B项,Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,所以Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势,正确;C项,电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极),且不能进入溶液,错误;D项,BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为S+H2O,正确。
9.鱼雷是一种水中兵器。鱼雷采用Al Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解液,电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH===6Ag+2KAlO2+H2O,下列说法错误的是 (　　)
A.Ag2O为电池的正极
B.Al在电池反应中被氧化
C.电子由Ag2O极经外电路流向Al极
D.溶液中的OH-向Al极迁移
C
解析　A项,根据原电池工作原理,化合价升高,失电子的作负极,即铝单质作负极,则Ag2O作电池的正极,正确;B项,根据电池总反应,铝的化合价升高,被氧化,正确;C项,根据原电池工作原理,外电路电子从负极流向正极,由铝流向氧化银,错误;D项,根据原电池工作原理,阳离子移向正极,阴离子移向负极,即OH-移向Al极,正确。
10.现有X、Y、Z、W四种金属片,①把X、Y用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,X上有气泡产生,Y溶解;②把Z、W用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,W上发生还原反应;③把X、Z用导线连接后同时浸入硫酸溶液中,电子流动方向为X→导线→Z。则下列选项中不正确的是 (　　)
A.①中金属片X上发生还原反应
B.②中金属片W做负极
C.上述四种金属的活动性顺序为Y>X>Z>W
D.如果把Y、W用导线相连后同时浸入硫酸溶液中,则电子流动方向为Y→导线→W
B
解析　原电池中,一般来说,较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极,负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应;电子从负极沿导线流向正极。①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,X上有气泡产生,Y溶解,说明X是正极、Y是负极,则金属活动性Y>X;②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,W上发生还原反应,则W是正极、Z是负极,金属活动性Z>W;③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,电子流动方向为X→导线→Z,则X是负极、Z是正极,金属活动性X>Z,通过以上分析知,金属活动性顺序是Y>X>Z>W,据此解答;A项,在①中,Y是负极、X是正极,正极上H+得电子发生还原反应;B项,在②中,金属片Z作负极、W作正极;C项,通过以上分析知,上述四种金属的活动顺序是Y>X>Z>W;D项,金属性Y>W,如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液,构成原电池,Y是负极、W是正极,则电子流动方向为Y→导线→W。
二、非选择题(本题共2小题)
11.H2与O2、F2均能发生反应,如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题:
(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ　　　　(填“吸收”或“放出”,下同)能量,完成转化Ⅲ_________能量。
(2)H2和F2反应的能量变化图可用　　　　(填“A”或“B”)表示。
(3)H2在O2中燃烧的过程主要是　　　　能转化为　　　　能的过程。
吸收
放出
A
化学
热
解析　(1)断开化学键吸收能量,形成化学键释放能量。转化Ⅰ、Ⅱ是断开化学键的过程,吸收能量;转化Ⅲ是形成化学键的过程,放出能量。(2)由图可知,H2和F2生成HF的反应能量变化为154 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1-2×565 kJ·mol-1=-540 kJ·mol-1,是放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,A正确。(3)氢气在氧气中燃烧是放热反应,主要是化学能转化为热能的过程。
12.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是　　　　(填字母,下同)。
A.KOH+HCl===KCl+H2O
B.Cu+Fe3+===Fe2++Cu2+
C.Na2O+H2O===2NaOH
D.Fe+H2SO4===FeSO4 +H2↑
D
解析　(1)自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池。KOH+HCl ===KCl+H2O是复分解反应,不是氧化还原反应,故A错误;Cu+Fe3+===Fe2++Cu2+中的电荷不守恒,离子方程式不正确,故B错误;Na2O+H2O===2NaOH不是氧化还原反应,故C错误;Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑是自发进行的氧化还原反应,可以设计成原电池,故D正确。
(2)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是　　　　。
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
A
解析 (2)图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀,图Ⅱ形成锌铜原电池。图Ⅰ主要将化学能转化为热能,而图Ⅱ主要将化学能转化为电能,则图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数,故A正确;由A中分析可知,图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数不相等,但均高于室温,故B错误;图 Ⅱ 中铜为正极,铜棒的表面有气泡产生,故C错误;利用原电池反应可以使金属与酸的反应速率加快,故图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快,故D错误。
(3)电动汽车上用的铅酸蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
②铅酸蓄电池放电时,负极质量将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有2 mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为　　　　。
PbO2+2e-+S+4H+===PbSO4+2H2O
增大
2 mol
解析 (3)①依据放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,正极上PbO2得电子发生还原反应,生成难溶于水的PbSO4,故正极反应式PbO2+2e-+S+4H+===PbSO4+2H2O。②依据放电时总反应Pb+PbO2+2H2SO4=== 2PbSO4+2H2O可知,负极上Pb失电子发生氧化反应,产生的Pb2+结合S生成难溶于水的PbSO4,故负极质量将增大;根据总反应,当外电路上有2 mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为2 mol。

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