第1章化学反应与能量转化（小节练习） 高中化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章化学反应与能量转化一、选择题（共16题）1．在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢燃料电池的说法正确的是A．通入氧气的电极发生氧化反应B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动C．正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-D．放电过程中碱性电解液的浓度不断增大2．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．下列说法不正确的是A．电流由所在的铂电极经外电路流向另一电极B．每转移4mol的电子，则消耗1mol的O2C．该电池的负极反应式为：D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量3．下列属于吸热反应的是A．铝片和稀盐酸反应B．Ba(OH)2∙8H2O晶体和NH4Cl晶体充分混合反应C．甲烷在氧气中燃烧D．氧化钙溶于水4．化学兴趣小组设计了一个简易原电池装置如图所示，反应原理为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。下列叙述正确的是A．银离子向铜极移动B．铜极为该装置的正极C．溶液的质量逐渐变小D．石墨极上发生氧化反应5．氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀，可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中，惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去Cl-，装置如图，下列说法错误的是A．钢筋接电源的正极B．金属导电网上发生的电极反应为2Cl—－2e-=Cl2↑C．混凝土中的钙离子向钢筋方向移动D．电解一段时间后钢筋附近溶液的pH增大6．乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是A．在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B．阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子D．双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移7．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．在1L

0.1mol/L的硫化钠溶液中，阴离子总数大于0.1NAB．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，生成4.48LO2

,转移电子的数目为0.2NAC．在密闭容器中充入1.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3的分子数为NAD．电解精炼铜的过程中，电路中每通过NA个电子，阳极溶解铜32g8．“84”消毒液可有效杀死物体表面的新冠病毒。氯碱工业的产品Cl2和NaOH可用于生产“84”消毒液。如图为模拟氯碱工业的简易装置，其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是A．“84”消毒液的有效成分是NaClO和NaClB．阴极反应式为：2Cl－－2e－＝Cl2↑C．通电过程中，A室c（Na＋）逐渐增大，B室c（Na＋）逐渐减小D．若电路中通过电子0.2mol，理论上两极共得到气体2.24L9．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列说法不正确的是A．通入丁烷的一极是负极，电极反应为：C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2↑＋5H2OB．在熔融电解质中，O2－向负极定向移动C．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2OD．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－10．近年来，科学工作者致力于二氧化碳转化为甲烷、甲醇等技术研究，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。以下关于二氧化碳甲烷化的技术(如图所示)说法错误的是A．过程Ⅰ中，CO2分子内的化学键没有断裂B．过程Ⅰ中，La元素的化合价没有改变C．过程Ⅱ中，H2→2H•为吸热过程D．该技术的总反应为4H2+CO2CH4+2H2O11．科学家设计了一种电解装置，能将甘油()和二氧化碳转化为甘油醛()和合成气，装置如下图所示。下列说法正确的是A．催化电极b应与电源正极相连B．电解一段时间后，催化电极b附近的pH增大C．催化电极a上发生的电极反应方程式：D．当外电路转移4mol时，生成的合成气标况下的体积为22.4L12．镍基La2O3催化CO2甲烷化反应机理，如下图所示，下列叙述错误的是A．是反应的中间体B．在镍基La2O3催化下，明显被活化C．在镍基La2O3催化下，H2分子中的H-H断裂D．存在反应La2O3CO3=+La2O313．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH，可向所得的溶液中加入0.01mol。下列说法错误的是A．此电解过程中，阴极产生的气体为B．此电解过程中，转移电子的物质的量为0.04molC．此电解过程中，与电源正极相连的电极共放出气体的体积约为224mLD．电解结束后，原溶液的溶质变为14．用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含的酸性废水，最终可将转化成Cr(OH)3沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是A．电极N为负极，Fe(Ⅱ)为阳极B．电解一段时间后，在Fe(Ⅰ)极附近有沉淀析出C．M电极的电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－═＋6H2OD．电路中每转移6mol电子，最多有1mol被还原15．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。下列说法错误的是A．该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极B．Pt1电极附近发生的反应为：SO2＋2H2O－2e－=SO＋4H＋C．相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1D．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－=2O2－16．将0.2molKNO3、0.4molCu(NO3)2、0.4molKCl一起溶于水，配成100mL混合溶液，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出19.2gCu，此时在另一极上产生气体的体积(标准状况下)为A．3.96L B．4.48L C．5.6L D．6.72L二、综合题（共6题）17．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。(1)A中反应的离子方程式为___________。(2)B中Sn极为___________极，电极反应式为___________；Sn极附近溶液的酸性___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。B中Fe极为___________极，电极反应式为___________。(3)C中被腐蚀的金属是___________，总反应式为___________；比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是___________。18．I.下图表示某反应的能量变化关系(1)此反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应，(2)ΔH＝_____________(用含有a、b的关系式表示)。II.联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。已知：①2O2(g)+N2(g)==N2O4(l)ΔH1②N2(g)+2H2(g)==N2H4(l)ΔH2③O2(g)+2H2(g)==2H2O(g)ΔH3④2N2H4(l)+N2O4(l)==3N2(g)+4H2O(g)ΔH4(3)上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=__________。III.恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。已知：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH＝-196.6kJ·mol-1(4)写出硫燃烧的热化学方程式：___________。(5)ΔH2＝______kJ·mol-1。19．燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。①A为生物燃料电池的________（填“正”或“负”）极。②正极反应式为_____________。③放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移（填“正”或“负”）。④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________。(2)一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。请回答：①a极电极反应式为______________；②工作时，O2－由电极________向电极________移动（填“a”或“b”）；③电子由电极________通过传感器流向电极________（填“a”或“b”）。20．（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，16.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量312kJ（25℃时），写出表示N2H4燃烧热的热化学方程式。（2）甲烷----氧气燃料电池以20%~30%的KOH溶液为电解质溶液。正极的电极反应式是。负极的电极反应式是。（3）右图是一个电化学过程示意图。①锌片上发生的电极反应是。②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128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气L（假设空气中氧气体积含量为20%）21．如图是一个电化学过程的示意图。Ⅰ.在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10.00%的Na2SO4溶液100g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%.(1)A极的电极反应式为：_____________________________________(2)若乙池溶液的体积为1L，则此时乙池溶液中c(H+)=_____________(不考虑Ag+的水解)(3)丙池中产生的气体体积为___________L(标准状况下)Ⅱ.制取KMnO4的最好方法是电解K2MnO4，若此时把丙池中阳极材料换为镍板，阴极材料换为K2MnO4铁板，硫酸钠溶液换成K2MnO4溶液，则可制取KMnO4(4)阳极的电极反应式为_______________________________22．我国成功发射的“嫦娥”卫星和“玉兔”月球车对探究月球结构和资源开发具有极为重要的战略意义。请回答下列问题：（1）发射“嫦娥”卫星使用了大功率运载火箭，火箭推进器中装有还原剂肼和强氧化剂过氧化氢，其反应为，已知生成释放出热量。①写出在催化剂作用下分解的化学方程式：_______。②用电子式表示的形成过程：_______。③若该火箭推进器中有共价键发生断裂，释放出的热量为_______。（2）镍氢蓄电池具有能量密度大、电压高、可多次反复充放电等特性而被用于“玉兔”月球车上，溶液作电解液，其放电时，正极的电极反应式为，负极的电极反应式为，利用太阳能充电时负极的电极反应式为。①该镍氢蓄电池放电时的总反应方程式为_______。②该电池利用太阳能充电时正极的电极反应式为_______。③该电池工作时，向_______（填“正极”或“负极”）迁移。④假设电池工作时有个电子从负极流向正极，则消耗的H2在标准状况下的体积为_______L。参考答案1．C2．C3．B4．C5．A6．D7．A8．C9．A10．A11．B12．B13．C14．B15．D16．C17．正减小负ZnB＞A＞C18．放热(a-b)kJ·mol-12ΔH3-2ΔH2-ΔH1S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝-297kJ·mol-1-78.6419．正O2＋4H＋＋4e－=2H2O负正22.4LCO＋O