第六章　电化学综合测试

1、第六章综合测试满分：100分时间：90分钟第卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分)1下列关于能量变化的说法正确的是()A“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高B化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种C已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H>0，则金刚石比石墨稳定D化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒答案D解析冰融化为水需要吸热，故水的能量高；化学反应的能量变化可以以光能、热能等形式变化；石墨能量较低，比金刚石稳定。2有关键能数据如表：化学键SiOO=OSiSi键能/kJ·mol1X498.8176晶

2、体硅的燃烧热为989.2 kJ·mol1，则X的值为()A423.3B460C832 D920答案B解析表示硅燃烧热的热化学方程式为Si(s)O2(g)=SiO2(s)H989.2 kJ·mol1，根据反应热的定义可知H反应物的键能之和生成物的键能之和2E(SiSi)1E(O=O)4E(SiO)2×176498.84X989.2，解得X460，故选B。3下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AS(s)O2(g)=SO3(g)H315 kJ·mol1(燃烧热)BNaOH(aq)CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)H2O(l)H56

3、.0 kJ·mol1(中和热)CC2H5OH3O2=2CO23H2OH1 368.8 kJ·mol1(反应热)D2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.6 kJ·mol1(反应热)答案B解析选项A中根据燃烧热的定义可知产物应是SO2。选项C中热化学方程式没有标明各物质的聚集状态。选项D中H应取正值。4已知C(石墨)、H2和CO的燃烧热分别为393.5 kJ·mol1、285.8 kJ·mol1、282.8 kJ·mol1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况)，经充分燃烧后，放出总热量为710.0 kJ，并生成液

4、态水。下列热化学方程式或描述中，错误的是()ACO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H282.8 kJ·mol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJ·mol1CC(石墨，s)1/2O2(g)=CO(g)H110.7 kJ·mol1D燃烧前混合气体中，H2的体积分数为40%答案B解析A项符合燃烧热的定义。B中气态水不是稳定化合物应改为液态水；C中若1 mol C(石墨)完全燃烧生成CO2时，H393.5 kJ·mol1,1 mol CO完全燃烧时H282.8 kJ·mol1，由盖斯定律知，1 mol C(石墨)生成1 mo

5、l CO时H393.5 kJ·mol1(282.8 kJ·mol1)110.7 kJ·mol1，C项正确。D可设H2的物质的量为x，CO的物质的量为y，xy2.5 mol,285.8x282.8y710，解得x1 mol，y1.5 mol，H2的体积分数为40%。5标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1 mol某纯物质的热效应，单位常用kJ·mol1表示。已知：Ag2O(s)2HCl(g)=2AgCl(s)H2O(l)H1324.4 kJ·mol12Ag(s)O2(g)=Ag2O(s)H230.56

6、kJ·mol1H2(g)Cl2(g)=HCl(g)H392.21 kJ·mol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H4285.6 kJ·mol1则25 时氯化银的标准生成热为()A126.89 kJ·mol1 B324.4 kJ·mol1C30.56 kJ·mol1 D题中数据不足，无法计算答案A解析先根据标准生成热的定义写出热化学方程式：Ag(s)Cl2(g)=AgCl(s)H，再利用盖斯定律进行计算，H(H1H22H3H4)126.89 kJ·mol1。6(2013·大同高三学情调研)已知Na2O2H2ONaO

7、HO2(H<0)(方程式未配平，下同)。研究表明其反应机理为Na2O2H2ONaOHH2O2；H2O2H2OO2(H>0)。能反映出过氧化钠与水反应过程中能量变化的图像是()答案D解析过氧化钠与水反应放出热量，则反应物总能量高于生成物总能量，排除A、B两项；由于总反应放出能量，而反应吸收能量，因此反应必定放出能量，所以反应过程中能量的变化趋势是先降后升，结合上述分析可知D项正确。7X、Y、Z、W有如下图所示的转化关系，已知焓变：HH1H2，则X、Y可能是：()C、CO AlCl3、Al(OH)3Fe、Fe(NO3)2 Na2CO3、NaHCO3A BC D答案A解析由图示关系，结合

8、盖斯定律，能量上存在HH1H2的关系，且物质上存在X、Y在加入不同量的W时都生成Z。中的X、Y、Z、W分别为：XYZWCCOCO2O2AlCl3Al(OH)3NaAlO2NaOHFeFe(NO3)2Fe(NO3)3HNO3Na2CO3NaHCO3NaClHCl8.(2013·衡阳八中质量检测)葡萄糖生物燃料电池充电的人造心脏是未来长期的研究目标，其电极反应式如下。正极：6O224H24e=12H2O，负极：C6H12O66H2O24e=6CO224H。则下列有关该电池的说法不正确的是()A放电过程中，H会向正极移动B放电过程中，负极的葡萄糖(C6H12O6)失去电子，被氧化C该电池的

9、总反应式为C6H12O66O2=6CO26H2OD放电过程中，消耗1 mol氧气则转移4 mol e，可产生22.4 L CO2气体答案D解析根据电极反应式知，消耗1 mol氧气则转移4 mol e，可产生1 mol CO2气体，但没有注明是否在标准状况下，1 mol CO2的体积不一定是22.4 L，D项不正确。9LiSO2电池具有输出功率高且低温性能好的特点，其电解质为LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，Li可在其中移动。电池总反应式为：2Li2SO2Li2S2O4，下列有关该电池的说法正确的是()A该电池总反应为可逆反应B充电时阴极反应式为：Lie=LiC放电时Li向负极移动D该电池电解质

10、溶液可换成LiBr水溶液答案B解析A项，可逆反应是指在同一条件下既可以向正反应方向进行又可以向逆反应方向进行的反应，放电与充电是两个不同的条件，故总反应不是可逆反应；B项正确；C项，放电时，Li向正极移动，不正确；D项，不能换成LiBr水溶液，因为金属锂可与水反应，不正确。10下列各项装置中，在铜电极上无气体产生的是()答案B解析装置A和C中无外接电源，符合构成原电池的条件，是原电池装置，电池的总反应式为X(Zn、Fe)2H=X2H2，铜均作正极，电极上均放出H2；装置B是电解池装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成；装置D也是电解池装置，铜作阴极，溶液中H得到电子在阴极析出H2，起始时

11、电解的总反应式可表示为2Ag2H2AgH2。11. 如图所示，两电极上发生的电极反应如下：a极：Cu22e=Cu，b极：Fe2e=Fe2，则下列说法不正确的是()A该装置可能是电解池Ba极上一定发生还原反应Ca、b可能是同种电极材料D该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能答案D12关于下列装置说法正确的是()A装置中，盐桥中的K移向ZnSO4溶液B装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2生成答案B解析为原电池，Zn作负极，Cu作正极，溶液中的阳离子(K)移向正极(Cu片)；为电解池，a极为阴极，阴极反应式为2H2e=H2

12、，破坏了水的电离，H2OHOH，正向移动生成大量OH，pH增大；为精炼池，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为CuSO4(aq)；为原电池，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极，发生Zn的吸氧腐蚀，电子由Zn片流向Fe片。13一种由甲醇、氧气和强碱溶液(作电解质)组成的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为：2CH3OH3O24OH2CO6H2O，则有关说法正确的是()A放电时CH3OH参与反应的电极为正极B放电时负极的电极反应为CH3OH8OH6e=CO6H2OC标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol 电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低

13、答案B解析A项中放电时为原电池反应，CH3OH失电子被氧化，该电极为负极；C项中5.6 L O2完全反应，应转移电子×41 mol；D项中氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，pH应升高。14现有甲乙两个装置(如下图)，请根据电化学原理，判断下列叙述及发生的反应中不正确的是()选项相关叙述发生的反应AX为Cu，Z为稀硫酸，采用甲装置CuH2SO4 CuSO4H2BA为Cu，B为C，C为NaCl，采用乙装置2CuO22H2O=2Cu(OH)2CX为粗铜，Y为精铜，Z为CuSO4，采用甲装置，Z的浓度不变阳极：Cu2e=Cu2阴极：Cu22e=CuDA为Al，B为C，C为海水，采用乙装置4A

14、l3O2=2Al2O3答案C解析Cu与稀硫酸通常情况下不能发生反应，只能采用电解的方法，Cu在阳极上发生氧化反应，被氧化为硫酸铜，A项正确；B项为铜的吸氧腐蚀，是铁的吸氧腐蚀知识的迁移，属于原电池，Cu被食盐水中溶解的氧气氧化，正确；D项为铝­海水­空气电池，正确；C项为电解精炼铜，粗铜作阳极，杂质铁和锌先于Cu在阳极上被氧化，杂质银、金等则成为阳极泥，而阴极上只有Cu2被还原为Cu，所以溶液中的Cu2浓度减小，C项错。15.化学实验小组在学习化学电源和氯碱工业相关知识后，在实验室进行实验验证。他们设计组装了如图所示装置，已知a为石墨电极；b为铁电极；c为铝电极(已除去表面

15、氧化膜)；d为多孔石墨电极，烧杯中是足量饱和食盐水(滴有酚酞)，连好导线后，电流计指针发生明显偏转。下列判断正确的是()Ab为负极，d为阳极B一段时间后，a和d电极附近溶液变红Cb电极电极反应式为：2Cl2e=Cl2D当电解一段时间，B中出现大量白色沉淀时，停止实验，再将A中溶液倒入B中混合，充分振荡，沉淀全部消失答案D解析右端装置为原电池，左端装置为电解池。在右端装置中，通入O2的电极为电池的正极，其电极反应为：O24e2H2O=4OH，所以在d电极附近，一段时间后出现红色，Al为原电池的负极，Al失去电子生成Al3，Al3与溶液中的OH反应生成白色Al(OH)3沉淀，电池总反应为：4Al3

16、O26H2O=4Al(OH)3。a与电池的正极相连，故a为电解池的阳极，b与电池负极相连，故b为电解池的阴极，电解饱和NaCl溶液时，溶液中的Cl在a极放电生成Cl2，溶液中的H在b极放电生成H2、NaOH，根据得失电子守恒，A中产生的NaOH与B中Al3结合的OH物质的量相等，所以电解一段时间后，将A、B混合并充分振荡，Al(OH)3与NaOH反应而溶解。综合上述知选项D正确。16.CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu24I=2CuII2而得到。如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，在KI淀粉溶液中阳极周围变蓝色，则下列说法正确的是()A若a极变红，则在Pt电极

17、上：2I2e=I2，碘遇淀粉变蓝B若b极变红，则在Pt电极上：4OH4e=2H2OO2，O2将I氧化为I2，碘遇淀粉变蓝C若a极变红，则在Cu电极上：2Cu4I4e=2CuII2，碘遇淀粉变蓝D若b极变红，则在Cu极上：Cu2e=Cu2，Cu2显蓝色答案C解析若a极变红，则X为负极，所以Cu电极为阳极，碘离子在该电极被氧化成碘单质，碘遇淀粉变蓝。第卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17(6分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式为：CH4(g)2O2(g)=

18、CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJ·mol1H2O(l)=H2O(g)H44 kJ·mol1则356 g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为_。(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学反应方程式为_；(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式_。答案(1)1 780.6 kJ(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O

19、(l)H2 165 kJ·mol1(3)C4H10(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 900 kJ·mol1解析(1)356 g“可燃冰”释放的甲烷为2 mol，根据题中的热化学方程式可计算出放出的热量。(3)1 mol丁烷质量为58 g，从而顺利写出热化学方程式。18(12分)(2012·辽宁测试).利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝(除NOx)技术。其脱硝机理如图所示。写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式：_。.(1)如图是1 mol NO2(

20、g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_，H的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1。又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1。则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_。写出甲醇质子交换膜燃料电池在酸性条件下的负极反应方程式：_。答案

21、.2C2H46NO2=4CO23N24H2O(或2CH2=CH26NO24CO23N24H2O).(1)减小不变(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1CH3OHH2O6e=CO26H解析.观察题图可知，C2H4与NO2反应生成CO2、N2、H2O。.(1)催化剂可降低反应的活化能，但不能改变反应热，故E1减小，H不变。(2)根据盖斯定律，由×3×2×2得CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1。在甲醇质子交换膜燃料电池中，酸性条件下，其负极的电极反应方程

22、式为CH3OHH2O6e=CO26H。19(8分)(2012·长春市调研测试)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃烧性液体，可用作火箭燃料。(1)肼的结构式为_。(2)如图是一个电化学过程示意图。铂片上发生的电极反应是_。假设使用肼­空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化为128 g，则肼­空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_L(假设空气中氧气体积百分含量为20%)。(3)肼­空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质。电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼­空气燃料电池放电时负极的电极反应式是_。答案 (2)Cu22e=Cu

23、112(3)N2H44e4OH=N24H2O解析本题以联氨为背景考查了原电池及电解池的相关知识。(1)根据N、H的原子结构特点，可以推断肼的结构式为。(2)铂片与电源负极相连，为阴极，Cu2在阴极发生还原反应：Cu22e=Cu。根据该装置中各电极上通过的电量相等，则电池正极上O2得电子总量与电解池阳极上Cu失电子总数相等，故4n(O2)2n(Cu)，则n(O2)×1 (mol)，则消耗标准状况下空气的体积为5×22.4 L112 L。(3)负极为肼放电，且电解质KOH参与反应，电极反应为N2H44e4OH=N24H2O。20(2012·日照二诊)(14分)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_。(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍电池充放电原理示意如上图，其总反应式为H22NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，