高中化学人教版第二章化学反应与能量单元测试 市获奖

1．据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()图D6­12．下列描述错误的是()A．从海水中可以制取镁、溴、碘等物质B．电解精炼铜(含少量Fe、Zn、Pt)的电解后溶液中，存在的金属阳离子只有Fe2＋、Zn2＋C．电解饱和食盐水可以制取烧碱、氯气、氢气D．在镀件上电镀铜，电镀过程中电镀液中Cu2＋浓度略有下降3．用Pt作电极，电解含c(Cu2＋)∶c(Na＋)∶c(Cl－)＝1∶2∶4的混合溶液，在任何情况下，阴、阳两极下不可能同时发生的反应是()A．阴极：2H＋＋2e－H2↑阳极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑B．阴极：2H＋＋2e－H2↑阳极：2Cl－－2e－Cl2↑C．阴极：Cu2＋＋2e－Cu阳极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑D．阴极：Cu2＋＋2e－Cu阳极：2Cl－－2e－Cl2↑4．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图D6­2所示。下列说法正确的是()A．a为负极，b为正极B．若a极是铁，b极是铜，b极逐渐溶解，a极上有铜析出C．若a、b极都是石墨，在相同条件下，理论上a极产生的气体与电池中消耗的O2体积相等D．若电解精炼粗铜时，b极是粗铜，a极是纯铜图D6­25．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是()A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度始终不变D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag6．普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并且溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了利用原电池原理测定水泥初凝时间。此法的原理如图D6­3所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有关说法错误的是()图D6­3A．Ag2O/Ag电极为正极B．Cu电极为负极C．电池工作时，OH－向Ag2O/Ag电极移动D．电池工作时，有1molCu2O生成时，电路中有2mol电子通过7．下列实验装置中，实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是()图D6­4A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(通电))Cl2↑＋H2↑B．断开K2，闭合K1时，电子沿“b→Cu→电解质溶液→石墨→a”的路径流动C．断开K2，闭合K1时，铜电极附近溶液变红D．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为Cl2＋2e－=2Cl－8．下列有关电池的叙述正确的是()A．锌锰干电池中，锌电极是负极B．手机用的锂离子电池属于一次电池C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D．太阳能电池的主要材料为二氧化硅9．用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu2＋A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．3mol·L－1D．4mol·L－110．下表中列出了25℃、101物质CH4C2H2H2燃烧热/(kJ·mol－1)1已知键能：C—H键：kJ·mol－1、H—H键：kJ·mol－1。则下列叙述正确的是()A．C≡C键能为kJ·mol－1B．C—H键键长小于H—H键键长C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1D．2CH4(g)=C2H2(g)＋3H2(g)ΔH＝－kJ·mol－111．(1)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－akJ·mol－1②2CO(g)＋O2=2CO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－ckJ·mol－1则CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝________kJ·mol－1。(2)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。①该电池负极的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液。离子Cu2＋H＋Cl－SOeq\o\al(2－,4)c/(mol·L－1)22图D6­5电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上发生的电极反应：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．(1)利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是________。a．电镀时，铜和石墨都可以作阳极，可溶性铜盐作电解质溶液b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快c．电镀过程中，电能全部转化为化学能d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应(2)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如图D6­6所示，其中P端通入CO2。图D6­6①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为_______________________________________________。②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是________(填序号)。A．X、Y两端都必须用铁作电极B．可以用NaOH溶液作为电解液C．阴极发生的反应是2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．白色沉淀只能在阳极上产生③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为________________________________________________________________________，该反应的化学方程式为________________________________________________________________。

参考答案1．B[解析]水的分解为吸热反应，产物总能量比生成物总能量高，A、C项错误；加入催化剂可使活化能降低，B项正确、D项错误。2．B[解析]A．海水中含有镁、溴、碘等元素，因此从海水中可以制取镁、溴、碘等物质，A正确；B.电解精炼铜(含少量Fe、Zn、Pt)的电解后溶液中，存在的金属阳离子除了Fe2＋、Zn2＋外，还有Cu2＋，B不正确；C.电解饱和食盐水阳极是氯离子放电，其产物是氯气。阴极是氢离子放电，其产物是氢气和氢氧化钠，C正确；D.镀铜时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，所以在镀件上电镀铜，阳极放电的金属有铜、锌、铁等，而阴极只有Cu2＋放电，D正确。3．C[解析]阳离子的放电顺序：Cu2＋>H＋；阴离子的放电顺序：Cl－>OH－；c(Cu2＋)∶c(Cl－)＝1∶4；H＋、OH－来源于溶液中水的电离；Cu2＋和OH－不能同时在阴极和阳极放电，错误。4．C[解析]氢氧燃料电池中，氢气在负极上失电子，氧气在正极上得电子，所以a电极是阳极，b电极是阴极，故A错误；若a极是铁，b极是铜，阳极铁失电子，溶解，b电极上铜析出，故B错误；若a、b极都是石墨，a电极上OH－放电：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，电池中消耗氧气的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，所以，在相同条件下，理论上a极产生的气体与电池中消耗的O2体积相等，故C正确；若电解精炼粗铜时，b极是纯铜，a极是粗铜，故D错误。5．D[解析]A．MnO2的作用是氧化剂，错误；＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，H2SO4被消耗，浓度减小，错误；C.粗铜含杂质，阳极放电的金属有铜、锌、铁等，而阴极只有Cu2＋放电，Cu2＋浓度减小；D.负极Zn转化为Zn2＋发生氧化反应，Zn作还原剂，正极Ag2O­Ag发生还原反应，Ag2O是氧化剂，正确。6．C[解析]图中装置是原电池，负极(铜)反应是2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O,正极(Ag2O/Ag)反应是Ag2O＋2e－＋H2O=2OH－＋2Ag。电池工作时，OH－向负极移动，C项错误。7．C[解析]断开K2，闭合K1时，是电解池装置，两极均有气泡产生，说明是电解饱和食盐水的反应，反应的离子方程式为2H2O＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(高温))Cl2↑＋H2↑＋2OH－，铜不可能作阳极，故A错误；断开K2，闭合K1时，是电解池装置，导线是通过电子导电，溶液是通过离子的定向移动导电，故B错误；断开K2，闭合K1时，是电解池装置，两极均有气泡产生，石墨作阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应，铜作阴极，氢离子得到电子发生还原反应，依据水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大酚酞变红，故C正确；断开K1，闭合K2时，发现电流表指针偏转，证明是原电池反应，形成氢氯燃料电池，石墨作原电池正极，发生反应Cl2＋2e－=2Cl－。8．A[解析]手机上的电池可以充电，属于二次电池；锌锰干电池中Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极；氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化；太阳能电池的主要材料为硅。故B、C、D项错误，A项正确。9．A[解析]电解0.1LH2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极发生的反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，阴极上发生的电极反应为Cu2＋＋2e－=Cu，2H＋＋2e－=H2↑，两极均收集到2.24L(标况)气体，即均生成mol的气体，阳极生成mol氧气说明转移了mol电子，而阴极上生成的molH2只得到了mol电子，所以剩余mol电子由Cu2＋获得，且溶液中有molCu2＋，据c＝eq\f(n,V)，得到Cu2＋的浓度为mol÷0.1L10．A[解析]乙炔燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1kJ/mol①，甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－kJ/mol②，氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1③。由盖斯定律2×②－①－3×③得：2CH4=C2H2＋3H2ΔH＝kJ·mol－1，即8×kJ·mol－1－[E(C≡C)＋2×kJ·mol－1＋3×436kJ·mol－1]＝kJ·mol－1，求出E(C≡C)＝kJ·mol－1，A正确；键能越大，化学键越稳定，键长越短，C—H键键长大于H—H键，B错误；方程式中水的聚集状态应该是液态，故C错误；由上述分析知，反应热是正值，故D错误。11．(1)(b－a－4c(2)①CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O②4OH－－4e－=O2↑＋2H2O[解析](1)运用盖斯定律：eq\f(1,2)×①－eq\f(1,2)×②＋2×③得目标方程式。所以，ΔH＝(b－a－4c)。(2)甲醇、氧气和NaOH溶液构成电池，甲醇作负极，电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O。②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200mL已知溶液时，根据放电顺序，阳极氯气和阴极氢气相同，设阳极生成的氧气物质的量为x，阴极上也应生成氢气物质的量为x，阳极电极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑0．4molmolmol4OH－－4e－=2H2O＋O2↑4x4xx阴极电极反应为Cu2＋＋2e－=Cu0．1molmolmol2H＋＋2e－=H2↑0．4molmolmol2H＋＋2e－=H2↑2x2xx依据电子守恒得mol＋4x＝mol＋mol＋2x，解得x＝mol。所以此时阳极发生的电极反应式：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。12．(1)ad(2)①H2－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=CO2＋H2O②BC③白色变为灰绿色最终变为红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[解析](1)电镀时，铜和石墨都可以作阳极，可溶性铜盐作电解质溶液，铜离子在阴极得电子生成单质铜，a正确；当电流恒定，温度升高，电解反应速率不变，b错误；电镀过程中，电能有一部分转化为热能等，c错误；在