资源简介

一、单项选择题
1.Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH1，其反应机理如下：
若反应Ⅱ的焓变为ΔH2，则反应Ⅰ的焓变ΔH为(反应Ⅰ、Ⅱ的计量数均为最简整数比)(　　)
A.ΔH1－ΔH2
B.ΔH1＋ΔH2
C.2ΔH1－ΔH2
D.ΔH1－2ΔH2
解析　由图可知反应过程为H2O2＋Mn2＋===2H＋＋MnO2(Ⅰ)、MnO2＋H2O2＋2H＋===Mn2＋＋H2O＋O2↑(Ⅱ)，题给反应可由两个反应相加获得，有ΔH1＝ΔH＋ΔH2，ΔH＝ΔH1－ΔH2。
答案　A
2.(2015·徐州市考前模拟)已知：H2S(g)＋3/2O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1
2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)
　ΔH2
H2S(g)＋1/2O2(g)===S(g)＋H2O(g)
　ΔH3
S(s)＋O2(g)===SO2(g)
　ΔH4
S(s)===S(g)
　ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)
A.ΔH4＜0，ΔH5＜0
B.ΔH1＞ΔH3
C.3ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＋3ΔH5
D.3ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
解析　A项，硫的燃烧是放热反应，固态硫到气态硫是吸热过程，所以ΔH5>0，错误；B项，反应③为H2S的不完全燃烧，所以反应①放出热量多，ΔH1小，错误。
答案　C
3.(2016·南京、盐城一模)H2与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是(　　)
A.反应①、反应②均为放热反应
B.反应①、反应②均为氧化还原反应
C.反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D.反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1
解析　A项，由图示知，两步反应的反应物的能量均比产物的能量大，所以均为放热反应，正确；B项，第一步有单质H2参加，第二步有单质I2生成，故均为氧化还原反应，正确；C项，反应的活化能越小，反应越容易进行，且反应速率也快，错误；D项，由盖斯定律知，两步反应的总焓变与一步总反应的反应物和生成物的能量有关，由图知，反应物的能量比生成物的能量大，故为放热反应，ΔH＝－218
kJ·mol－1，正确。
答案　C
4.(2015·苏锡常镇四市一调)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是(　　)
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
C.常温下氧化性：F2＜Cl2＜Br2＜I2
D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)，ΔH＝－117kJ·mol－1
解析　由图像分析可知，MgCl2的能量低于Mg与Cl2，依据能量守恒判断，由MgCl2制取Mg的反应是吸热反应，
A错误；物质的能量越低越稳定，化合物的热稳定性顺序应为：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故B错误；同一主族，从上往下，非金属性减小，单质的氧化性越来越弱，故氧化性顺序应为：F2＞Cl2＞Br2＞I2，C错误；反应的焓变＝生成物总焓－反应物总焓；MgCl2(s)的能量低于MgBr2(s)，依据图像数据分析计算可知反应的焓变等于－117
kJ/mol，故D正确。
答案　D
5.(2016·无锡期末)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置(总反应方程式为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O)，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(　　)
A.正极区溶液的pH减小
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.负极电极反应方程式为：6H2O＋
C6H12O6－24e－===6CO2＋24H＋
解析　燃料电池，O2在正极反应：4H＋＋
O2＋
4e－===2H2O，负极反应为：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋，H＋从负极区移向正极区，负极区pH减小，A错误，B、C、D正确。
答案　A
6.(2016·苏锡常镇高三第二次调研)硼氢化钠(NaBH4)和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图。下列说法正确的是(　　)
A.电极a为正极，b为负极
B.放电时，Na＋从b极区移向a极区
C.电极b上发生的电极反应为H2O2＋2e－===2OH－
D.每生成1
mol
BO转移6
mol电子
解析　a极，BH(H显－1价)－8e－＋
8OH－===BO＋
6H2O(D项错误)，发生氧化反应，为负极，b极发生反应：H2O2＋2e－===2OH－，为正极，A错误，C正确；b极区生成OH－，a极区消耗OH－，Na＋从a极区移向b极区，B错误。
答案　C
7.(2016·徐州、连云港、宿迁第三次模拟)以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.b电极为负极，发生氧化反应
B.a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH
C.A溶液中所含溶质为NH4Cl
D.当反应消耗1
mol
N2时，则消耗的H2为67.2
L
解析　A项，b极，H2发生氧化反应，为负极，正确；B项，a极N2发生还原反应，由于溶液呈酸性，生成NH
，正确；C项，N2和H2生成氨气，由于加入盐酸，生成NH4Cl，所以A为NH4Cl，正确；D项，没有状态，无法计算H2的物质的量，错误。
答案　D
8.(2016·南京三模)锂空气电池充放电基本原理如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.充电时，锂离子向阴极移动
B.充电时阴极电极反应式为Li＋＋e－===Li
C.放电时正极电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D.负极区的有机电解液可以换成水性电解液
解析　A项，放电时，负极：Li－e－===Li＋，正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。因此充电时，阴极：Li＋＋e－===Li，阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，充电时，锂离子向阴极移动，A、B、C正确。D项，若换成水性电解质，锂能与水反应生成LiOH和H2，错误。
答案　D
9.(2016·南京盐城徐州连云港高三二模)用图示装置(熔融CaF2－CaO作电解质)获得金属钙，并用钙还原TiO2制备金属钛。下列说法正确的是(　　)
A.电解过程中，Ca2＋向阳极移动
B.阳极的电极反应式为：C＋2O2－－4e－===CO2↑
C.在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱是Pb电极
解析　A项，电解过程中，阳离子(Ca2＋)向阴极移动，错误；B项，从图中可以看出，阳极处有CO2生成，C化合价升高失去电子，电解质为熔融物，故用O2－平衡电荷，正确；C项，电解过程为：CaO电离成Ca2＋，Ca2＋得电子生成Ca，2Ca＋TiO2===2CaO＋Ti，由Ca守恒知，装置中CaO的总量不变，错误；D项，铅蓄电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，其中PbO2作正极，根据“正接正”原理，故“＋”应接在PbO2电极上，错误。
答案　B
10.(2016·南京、盐城一模)最近中美研究人员发明了一种可快速充放电的铝离子电池，该电池电解质为离子液体{AlCl3/EMIM]Cl}，放电时有关离子转化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.放电时，负极发生：2AlCl－e－===Al2Cl＋Cl－
B.放电时，电路中每流过3
mol电子，正极减少27
g
C.充电时，泡沫石墨极与外电源的负极相连
D.充电时，阴极发生：4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl
解析　A项，负极为Al，电极反应式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl，错误；B项，负极的Al失去3
mol
e－时，质量减少27
g，错误；C项，充电时，原电池的正极材料接电源的正极，错误；D项，将原电池的负极颠倒即为电解池的阴极，正确。
答案　D
11.(2016·镇江期末)H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为：2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－632
kJ·mol－1。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是(　　)
A.电极a为电池的正极
B.电极b上发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C.电路中每流过4
mol电子，电池内部释放632
kJ热能
D.每34
g
H2S参与反应，有2
mol
H＋经质子膜进入正极区
解析　A项，由图可知电极a发生：H2S→S2(氧化反应)，为负极，错误；B项，电极b发生：O2→H2O，由质子交换膜，电极反应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，错误；C项，题给反应转移电子数为4e－，当转移4
mol
e－时，共放出632
kJ能量，化学能转化为电能、热能等，错误；D项，负极反应为2H2S－4e－===S2＋4H＋，当有1
mol
H2S反应时，生成2
mol
H＋移向正极，正确。
答案　D
12.(2016·南通一调)某浓差电池的原理示意如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法正确的是(　　)
A.电子由X极通过外电路移向Y极
B.电池工作时，Li＋通过离子导体移向b区
C.负极发生的反应为：2H＋＋2e－===H2↑
D.Y极每生成1
mol
Cl2，a区得到2
mol
LiCl
解析　由图可知X极有H2生成，说明发生反应2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)，X为正极，C项错误；Y极有Cl2生成，说明海水中的Cl－反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)，Y为负极，电子由Y极经外电路移向X极，A项错误；a区H＋反应，正电荷减少，Li＋通过离子导体移向a区，与Cl－结合生成LiCl溶液，B项错误；D项，Y极生成1
mol
Cl2，则a区
2
mol
H＋反应生成1
mol
H2，2
mol
Li＋移到a区，得2
mol
LiCl，正确。
答案　D
13.(2016·扬州期末)利用如图电解装置从海水中提取CO2，同时获得副产品H2。下列说法错误的是(　　)
A.a室的电极接电源的负极
B.该装置将电能转化为化学能
C.c室排出的碱液中含NaOH
D.a室的电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
解析　A项，电解池中，H＋移向阴极，由图知，c室接电源负极，错误；B项，电解池中能量变化形式为：电能转化为化学能，正确；C项，c室为H＋放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，即有NaOH生成，正确；D项，a室接电源正极，OH－放电生成O2，正确。
答案　A
14.(2015·南京、盐城二模)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。有关说法正确的是(　　)
A.b电极为该电池的负极
B.b电极附近溶液的pH减小
C.a电极反应式：C6H10O5－24e－＋7H2O===6CO2↑＋24H＋
D.中间室：Na＋移向左室，Cl－移向右室
解析　A项，C6H10O5中C为0价，生成CO2中C为＋4价，C的价态升高，失去电子，所以a处为负极，错误；B项，由生成CO2可判断出，电解质溶液显酸性，所以b电极处方程式为：2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，消耗H＋，所以pH增大，错误；C项，失去电子为6×4e－＝24e－，正确；D项，原电池中，Na＋移向正极(右室)，Cl－移向负极(左室)，错误。
答案　C
15.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。下列说法正确的是(　　)
A.电池充电时，b极的电极反应式为Cr3＋＋e－===Cr2＋
B.电池充电时，Cl－从a极穿过选择性透过膜移向b极
C.电池放电时，a极的电极反应式为Fe3＋＋3e－===Fe
D.电池放电时，电路中每通过0.1
mol电子，Fe3＋浓度降低0.1
mol·L－1
解析　由图可知，正极(FeCl3/FeCl2＋盐酸)、负极(CrCl3/CrCl2)，“负氧正还原”，负极反应为Cr2＋－e－===Cr3＋，正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋。充电时，b极为阴极，发生还原反应：Cr3＋＋e－===Cr2＋，A正确；充电时，为电解池，a极(阳极)反应为Fe2＋＋e－===Fe3＋，Cl－由b极移向a极，B、C错误；没有溶液的体积，无法计算浓度变化，D错误。
答案　A
二、Ⅱ卷填空规范练
16.氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30
MPa时，合成氨时平衡混合气体中NH3的体积分数与温度的关系如表所示：
温度/
℃
200
300
400
500
600
氨的体积分数/%
89.9
71.0
47.0
26.4
13.8
请回答下列问题：
(1)根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因：________________________________________________________________
________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)根据图写出合成氨的热化学方程式是______________________________
________________________________________________________________。
(3)将1
mol
N2(g)和3
mol
H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量________(填“大于”、“等于”或“小于”)92.2
kJ，原因是______________________________________________________________
_________________________________________________________________；
若加入催化剂，ΔH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)已知分别破坏1
mol
N≡N键、1
mol
H－H键时需要吸收的能量为946
kJ、436
kJ，则破坏1
mol
N—H键需要吸收的能量为________kJ。
(5)N2H4可视为NH3分子中的H被－NH2取代的产物。发射卫星时以N2H4(g)为燃料、NO2为氧化剂，二者反应生成N2和H2O(g)。
已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH1＝＋67.7
kJ·
mol－1
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－534
kJ·
mol－1
则1
mol
N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为_________________________
__________________________________________________________________。
解析　(1)、(2)见答案。(3)合成氨的热化学方程式表示1
mol氮气与3
mol氢气完全反应生成2
mol
NH3时放出92.2
kJ的热量，而合成氨的反应是可逆反应，1
mol
N2(g)和3
mol
H2(g)不可能完全反应生成2
mol的NH3(g)，故测得反应放出的热量小于92.2
kJ。(4)设破坏1
mol
N－H键需吸收的能量为x
kJ，946＋436×3－6x＝－92.2，x≈391。(5)首先依信息反应物为N2H4(g)和NO2(g)，生成物为N2(g)和H2O(g)]写出方程式并配平得N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，依据盖斯定律可得此反应的ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－567.85
kJ·
mol－1。
答案　(1)温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡向吸热反应方向移动，故正反应是放热反应
(2)N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)　ΔH＝－92.2
kJ·
mol－1　(3)小于　由于该反应是可逆反应，反应物不能全部转化为生成物　不变　(4)391　(5)N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－567.85
kJ·
mol－1
17.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________(填字母序号)。
a.碳棒　　　b.锌板　　　c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_________________________
______________________________________________________________。
(2)图2中，钢闸门C作________极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为__________________________________
________________________________________________________________，
检测该电极反应产物的方法是________________________________________
________________________________________________________________。
(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的________极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为_______________________________________________________________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因：____________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。
①N电极上的电极反应式为_________________________________________。
②若有2
mol
H＋通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为________
mol。
解析　根据电化学原理，材料B对应的金属的活泼性应强于被保护的金属，所以材料B可以为锌板。(2)图2为外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，则D作阳极，Cl－在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉碘化钾试纸或淀粉碘化钾溶液来检验Cl2。(3)①镁具有较强的还原性，且由图示可知Mg转化为Mg(OH)2，发生失电子的氧化反应，故E为负极。次氯酸根离子具有强氧化性，且由图示可知在F电极(正极)ClO－转化为Cl－，发生得电子的还原反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气(与热水反应较快)，即发生自腐蚀现象。(4)①由H＋的迁移方向可知N为阴极，发生得电子的还原反应，结合题意“两极室均可产生乙醛酸”，可知N电极为乙二酸发生得电子的还原反应生成乙醛酸。②1
mol乙二酸在阴极得到2
mol电子，与2
mol
H＋反应生成1
mol乙醛酸和1
mol
H2O，同时在阳极产生的1
mol
Cl2能将1
mol乙二醛氧化成1
mol乙醛酸，两极共产生2
mol乙醛酸。
答案　(1)b　锌等作原电池的负极，(失电子，Zn－2e－===Zn2＋)不断遭受腐蚀，需定期拆换
(2)阴　2Cl－－2e－===Cl2↑　将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气(或取阳极附近溶液滴加淀粉KI溶液，变蓝)
(3)①负　ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－
②Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
(4)①HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O
②2
18.Ⅰ.某兴趣小组用如图装置做了两次实验。
实验①：向甲池的Pt电极表面通氢气，发现电流计指针发生了偏转，乙池的Pt电极表面出现气泡。
实验②：向乙池的Pt电极表面通氧气，发现电流计指针也发生了偏转，且偏转方向与实验①相同，同时甲池的Pt电极表面也出现气泡。
(1)实验①，甲池通氢气的Pt电极为________极，电极反应为__________________________________________________________________。
(2)实验②，乙池通氧气的Pt电极为________极，电极反应为________________________________________________________________。
(3)两次实验中原电池的总反应相同，总反应的离子方程式为________________________________________________________________。
Ⅱ.电解法污水处理技术已很成熟。
富含悬浮物的工业污水采用如图装置进行处理：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3胶体，吸附部分悬浮物沉降，同时阴极产生的气泡将部分悬浮物带到水面形成浮渣层，然后滤去沉淀、撇掉浮渣层。富含有机废物的生活污水也可用同样方法进行处理。污水中的有机废物能被阳极的某一产物迅速降解成二氧化碳、水等无机物。
(1)在电解处理过程中，若污水中离子浓度较小，导电能力较差，处理效率下降，此时可向污水中加入适量的________。
a.BaSO4
b.CH3COOH
c.NaNO3
d.CH3OH
(2)电解处理过程中，阳极实际发生了两个电极反应，阳极的电极反应分别是①_______________________________________________________________；
②_______________________________________________________________。
解析　本题考查了电化学知识，意在考查考生对电化学知识综合运用的能力。Ⅰ.(1)实验①中，通氢气的一极为负极，在碱性条件下，电极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O。(2)实验②中，通氧气的一极为正极，在酸性条件下，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。(3)两次实验中原电池的总反应相同，总反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。Ⅱ.(1)要增强溶液的导电能力，但不能使电极反应发生改变，应加入溶于水的强电解质，如题中的NaNO3，即选c。(2)电解过程中，铁为阳极，铁先失去电子，Fe－2e－===Fe2＋，同时，还会发生：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。
答案　Ⅰ.(1)负　H2＋2OH－－2e－===2H2O
(2)正　O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)H＋＋OH－===H2O
Ⅱ.(1)c　(2)①Fe－2e－===Fe2＋
②2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

展开更多......

收起↑