《化学反应原理》章末检测试卷(四)

章末检测试卷(四)一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)1．“嫦娥五号”采用“比能量”达到195W·h·kg－1的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是()A．太阳能→电能B．太阳能→电能→化学能C．化学能→太阳能→电能D．太阳能→化学能→电能2．下列有关铅酸蓄电池的说法正确的是()A．不可循环充电使用B．电容量大，且质量轻C．属于有害垃圾D．放电时，将电能转化成化学能3．下列有关电化学原理的说法正确的是()A．用惰性电极电解MgCl2饱和溶液可制得金属镁B．用惰性电极电解CuCl2溶液时，阳极表面生成红色物质C．在铁钉表面电镀铜时，将铁钉作阳极，铜作阴极，硫酸铜溶液为电解质溶液D．用石墨电极电解饱和食盐水的过程中，溶液的pH逐渐增大4．金属腐蚀会造成巨大的经济损失，甚至引起安全事故。某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验。一段时间后，该同学观察到的现象是：①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉不生锈。下列说法错误的是()A．①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉中的碳作正极B．①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．此实验得出的结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触D．②所用的水要经过煮沸处理，植物油可以用CCl4代替5．(2023·广东，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是()A．Ag作原电池正极B．电子由Ag经活性炭流向PtC．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－6．电化学原理广泛应用于物质制取、金属防护、电镀等领域。下列说法正确的是()A．氯碱工业中，Cl2在阴极产生B．铁表面镀锌时，铁应与直流电源负极相连C．电解精炼铜时，电解质溶液的成分不发生变化D．在铁闸门上焊接铜块，可以防止铁闸门被腐蚀7．微电解法是利用原电池原理处理、净化高浓度有机废水的一种理想方法。在酸性、充入氧气条件下的铁碳微电解法处理有机废水的过程中，有如下一些反应：①O2＋4H＋＋4e－=2H2O②O2＋2H2O＋4e－=4OH－③4Fe2＋＋O2＋4H＋=2H2O＋4Fe3＋……下列有关这种铁碳微电解法处理有机废水说法不合理的是()A．在处理废水的过程中，pH升高B．铁作负极，电极反应式是Fe－2e－=Fe2＋C．处理、净化过程中发生的反应都是氧化还原反应D．Fe(OH)3胶体可净化除去废水中的悬浮物8．(2023·天津高二检测)如图1所示为铅酸蓄电池，图2所示为用铅酸蓄电池作电源，石墨作电极，电解CuCl2溶液，Z为盐桥。下列说法正确的是()A．X连B极，Y连A极B．铅酸蓄电池放电时，负极得电子被氧化，电极析出PbSO4，质量越来越大C．将Z换成阴离子交换膜，电解一小段时间后，X极区和Y极区溶液浓度均变小D．将Z换成铜片，电解一小段时间，Z的质量几乎不变9.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A．通电后中间隔室的SOeq\o\al(2－,4)向阳极迁移，阳极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．阴极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，阴极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5molO2生成10．(2023·福建南平高二质检)西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池。该电池能有效地捕获NO2，将其转化为NOeq\o\al(－,2)，再将产生的NOeq\o\al(－,2)电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是()A．d电极为电解池的阳极B．Zn-NO2电池总反应式为Zn＋2NO2=Zn(NO2)2C．c极区溶液的pH升高D．电路中转移2mole－时，理论上能得到2molNH3二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)11．盐酸羟胺(NH2OH·HCl)主要用作还原剂和定影剂。以外排烟气中的NOx以及H2、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如下。下列说法错误的是()A．制备总反应方程式为2NOx＋(2x＋1)H2＋2HCl=2NH2OH·HCl＋(2x－2)H2OB．该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜C．制备过程中，Pt电极所在极室溶液的pH基本保持不变D．每生成1mol盐酸羟胺，电路中转移3mol电子12．熔盐电解法已经成为乏燃料后处理研究中最常见的分离技术。一定条件下，氧化物乏燃料中的稀土氧化物Gd2O3、Nd2O3等可通过如图装置在金属Li的作用下被还原为金属单质，从而实现资源的回收利用。下列说法正确的是()A．阴极发生反应的电极反应式为Li＋＋e－=LiB．电极M接电源负极，发生还原反应C．电解质溶液也可以是KCl-LiCl的水溶液D．当电路中通过的电子数为2NA时，阳极产生11.2L气体13．钛被誉为第三金属，广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)空气电池的放电反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，以该电池为电源制备钛的装置如图所示。下列说法不正确的是()A．电解过程中，OH－由阴离子交换膜右侧向左侧迁移B．电解槽中的阳极材料石墨电极需定期更换C．石墨电极可能发生反应：2Cl－－2e－=Cl2↑、2O2－－4e－=O2↑D．若石墨电极只收集到4.48LCl2，则应制备4.8gTi14．我国科学家正在研究一种可充电Na-Zn双离子电池体系(如图)。下列说法不正确的是()A．闭合K1时，锌电极为电池正极B．闭合K2时，装置中的电能转化为化学能C．放电时，每转移0.2mol电子，负极区电解质溶液质量增加6.5gD．充电时，阳极反应式为Na0.6MnO2－xe－=Na0.6－xMnO2＋xNa＋15．某实验小组模拟海水淡化的同时制备H2、Cl2和NaOH溶液，装置如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是()A．甲室产生的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝B．①膜是阴离子交换膜C．淡水的出口只有cD．随着电解的进行，戊室溶液的pH不断增大三、非选择题(本题共5小题，共60分)16．(8分)依据电化学知识，解决下列问题：(1)图1为锌银电池，负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。写出该电池负极的电极反应式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________，电池工作时，正极区周围溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)图2是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，图3是粗铜精炼的装置图，现用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。①写出A极的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________。②用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与________(填“C”或“D”)极相连。③当消耗标准状况下2.24LO2时，C电极的质量变化为______________。17．(10分)(1)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2时，连接________。产生H2的电极反应式是____________________。②改变开关连接方式，可得O2。③结合①和②中电极3的电极反应，说明电极3的作用：_________________________。(2)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有_____________________________________________________________________________________________________________________________(写反应方程式)。电路中转移1mol电子，需消耗氧气____L(标准状况)。18．(12分)(2023·北京海淀区月考)利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO－(其中C元素的化合价为＋2价)，装置如图所示。(1)在该装置中，左侧Pt电极为________(填“阴极”或“阳极”)。(2)装置工作时，阴极除了生成HCOO－，还可能生成副产物降低电解效率。已知：电解效率＝eq\f(一段时间内生成目标产物转移电子数,一段时间内电解池转移电子总数)。①副产物可能是________(写出一种即可)。②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224mL时，测得整个阴极区内的c(HCOO－)＝0.017mol·L－1，电解效率为________(忽略电解前后溶液的体积变化)。(3)研究表明，溶液pH会影响CO2转化为HCOO－的效率。如图是CO2(以H2CO3计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH变化的情况。①pH>12时，CO2几乎未转化为HCOO－，此时CO2在溶液中的主要存在形式为________。②pH＝8.5时，CO2的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为____________________。有人认为，在此条件下装置工作一段时后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化(忽略电解前后溶液的体积变化)，你是否同意他的观点并说明理由：____________________________________________________________________________________________________________。19．(20分)A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种活泼金属，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。(1)判断装置的名称：甲池为__________(填“电解池”或“原电池”，下同)，乙池为________________________________________________________________________。(2)F极为__________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，电极反应式为_______________________；B极为______(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，电极反应式为__________________________。(3)溶液会变蓝的是__________(填“a”或“b”)，U形管中先变红的是__________(填“C”或“D”)极附近的溶液，U形管中发生的总反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当烧杯中有38.1gI2生成时，甲池中溶液的质量会减少________g。20．(10分)将天然气(主要成分为CH4)中的CO2、H2S资源化转化，在能源利用、环境保护等方面意义重大。(1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下：ⅰ.2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)ΔH1＝＋566kJ·mol－1ⅱ.2H2S(g)＋O2(g)=2H2O(l)＋2S(s)ΔH2＝－530kJ·mol－1ⅲ.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程是____________________________。(2)CO2性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ，通过利用合适的催化剂可以降低反应的______(填字母)，提高反应速率。a．活化能b．ΔHc．平衡常数(3)我国科学家通过研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应，工作原理如图所示。方案1若M3＋、M2＋分别为Fe3＋、Fe2＋。①结合化学用语说明生成S、CO的原理：________________________________________________________________________________________________________________。方案2若M3＋、M2＋分别为EDTA-Fe3＋、EDTA-Fe2＋(配合物)。已知：电流效率η(B)＝eq\f(n生成B所用的电子,n通过电极的电子)×100%②测得η(