资源描述
[第1章 化学反响与能量转化]
(总分值100分 时间90分钟)
一、选择题(此题包括16小题，每题3分，共48分)
1．在生产和生活中，人们广泛利用着化学反响释放的能量。以下说法正确的选项是( )
A．物质发生化学变化并不一定都伴随着能量变化
B．用实验方法和理论方法研究反响热的化学称为热化学
C．有能量变化的都是化学变化
D．任何反响中的能量变化都表现为热量变化
解析：物质发生化学变化时一定伴随着能量变化，A错；灯泡发光的过程中有能量
变化，但该过程不是化学变化，C错；化学反响中的能量变化大局部表现为热量变
化，但也有其他能量变化，如热能、光能，D错。
答案：B
2．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是( )
A．石墨 B．二氧化锰
C．锌 D．汞
解析：废电池中的重金属如镉、汞等对环境会造成严重污染。
答案：D
3．我国某大城市今年夏季屡次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH
平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的表达不正
确的是( )
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B．发生电化学腐蚀时的正极反响为
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．在化学腐蚀过程中有氢气产生
D．发生电化学腐蚀时的负极反响为Fe－2e－===Fe2＋
解析：由于该城市出现了严重的酸雨，因此铁制品既可以直接与H＋反响生成H2，
也可以形成原电池，发生析氢腐蚀，正极反响为2H＋＋2e－===H2↑。
答案：B
4．(2022·海南高考)2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)
ΔH＝－701.0 kJ·mol－1
2Hg(l)＋O2(g)2HgO(s)
ΔH＝－181.6 kJ·mol－1
那么反响Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为( )
A．＋519.4 kJ·mol－1B．＋259.7 kJ·mol－1
C．－259.7 kJ·mol－1D．－519.4 kJ·mol－1
解析：由盖斯定律，第一个式子减去第二个式子除以2得：
Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)
ΔH＝(－701.0 kJ·mol－1＋181.6 kJ·mol－1)/2
＝－259.7 kJ·mol－1。
答案：C
5．如图为某反响的焓变示意图，以下有关该反响的说法中正确的选项是( )
A．ΔH>0
B．X能量一定高于M
C．该反响为放热反响
D．该反响一定不必加热就可以发生
解析：反响物X、Y的能量高于生成物M、N，该反响为放热反响，ΔH<0，放热反
应有时也需要加热才可以发生。
答案：C
6．关于如下列图装置的表达，正确的选项是( )
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．铜离子在铜片外表被复原
解析：Zn比Cu活泼，Zn为负极Cu为正极，电流由铜片经导线流向锌片，Zn片
质量逐渐减少，Cu片质量不断增加，Cu2＋在铜片外表得电子被复原为铜。
答案：D
7．化学用语是学习化学的重要工具，以下用来表示物质变化的化学用语中，正确的选项是( )
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反响式为：
2Cl－－2e－===Cl2
B．氢氧燃料电池的负极反响式：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反响式为：Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反响式：
Fe－3e－===Fe3＋
解析：电解饱和食盐水时，阳极上Cl－放电：2Cl－－2e－===Cl2；氢氧燃料电池的负
极发生氧化反响，应是H2失电子；精炼铜时，粗铜与电源正极相连；钢铁发生电
化学腐蚀的负极反响式为Fe－2e－===Fe2＋。
答案：A
8．把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中，经充分搅拌后，将
所得溶液用石墨电极进行电解，阳极生成的物质是( )
A．H2B．Ag
C．Cl2D．O2
解析：将等物质的量的NaCl和AgNO3混合物放入水中，发生反响：NaCl＋
AgNO3===NaNO3＋AgCl↓，所得溶液为NaNO3和Na2SO4的混合液，用石墨电极
电解时，实质是电解水，阳极上生成的物质是O2。
答案：D
9．[双选题]以下说法正确的选项是( )
A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
B．原电池反响是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐
蚀
C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反响不
同
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
解析：金属的腐蚀就是金属失电子被氧化的过程，因此D正确；析氢腐蚀和吸氧腐
蚀是由于水膜酸性不同，正极反响就不同，C正确；原电池反响既可以加快金属的
腐蚀，也可用于防止金属的腐蚀，如轮船外壳镶嵌锌块；不锈钢、镀锌铁等中的Fe
均不易被腐蚀，A、B不正确。
答案：CD
10．以下说法或表示方法正确的选项是( )
A．假设将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由“C(石墨)===C(金刚石) ΔH＝1.9 kJ·mol〞 可知，金刚石比石墨稳定
C．在101 kPa时，2 g H2 完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的
热化学方程式表示为：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ/mol
D．在稀溶液中：H＋＋OH－===H2O ΔH＝－57.3 kJ·mol ，假设将含1 mol H2SO4与
含2 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于114.6 kJ
解析：S(g)转化成S(s)需要放出热量，因此燃烧等量的硫蒸气放出的热量多于硫固
体，A错；由石墨转变为金刚石需吸收热量，说明石墨的能量低于金刚石，石墨比
金刚石稳定，B错；2 mol H2的质量为4 g，因此ΔH＝－571.6 kJ/mol，C错；1 mol
H2SO4与2 mol NaOH反响生成2 mol H2O，放出的热量等于114.6 kJ，D对。
答案：D
11．[双选题]烧杯A中盛放0.1 mol·L－1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol·L－1的
CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如下列图，以下说法不正确的选项是( )
A．A为原电池，B为电解池
B．A为电解池，B为原电池
C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol
D．一段时间后，B烧杯中溶液的浓度增大
解析：由A、B两装置可知，A为原电池，B为电解池。A、B两池产生气体关系为：
H2～Cl2～2e－，故n(H2)＝n(Cl2)，电解CuCl2溶液的反响式为CuCl2Cu＋
Cl2↑，故浓度减小。
答案：BD
12．将金属a放入b(NO3)2溶液中发生如下反响：a＋b2＋===a2＋＋b，那么以下说法正确
的是( )
A．常温下，a或b可以与水发生反响
B．a与b用导线连接插入稀H2SO4中，那么形成原电池且b极上有H2放出
C．a与b用导线连接插入b(NO3)2中一定构成原电池
D．用惰性电极电解a(NO3)2与b(NO3)2的混合液，在阳极先析出b
解析：金属a放入b(NO3)2溶液中能把b置换出来，说明a的活泼性大于b，而且a、
b都不能与水反响，因为假设a或b能与水反响，盐溶液首先会与水反响而不会生成
单质，A错误；假设a的活泼性大于H，那么能与b、H2SO4形成原电池，反之那么不能
形成原电池，B错误；由于a能与b(NO3)2自发反响，故a、b与b(NO3)2一定能构
成原电池，C正确；用惰性电极电解a(NO3)2与b(NO3)2的混合液，在阴极上b先
析出，D错误。
答案：C
13．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4)等跟O2(或空气)起反响将化学能转变为电能的
装置，电解质溶液是强碱(如KOH)溶液，以下关于甲烷燃料电池的说法中不正确
的是( )
A．通入氧气的一极发生复原反响，通入甲烷的一极发生氧化反响
B．负极的电极反响式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
C．随着反响的进行，电解质溶液的pH保持不变
D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的大
解析：甲烷燃料电池的负极燃气是CH4，发生氧化反响，通入O2的一极为正极，
发生复原反响，正极反响式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－，负极需消耗10OH－，因
此电解质溶液中的OH－深度下降，pH降低。
答案：C
14．某蓄电池放电、充电时的反响为
Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2
以下推断中正确的选项是( )
①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ②充电时，阴极上的电极反响式是：Fe(OH)2
＋2e－===Fe＋2OH－③充电时，Ni(OH)2为阳极 ④该蓄电池的电极必须是浸在某
种碱性电解质溶液中
A．①②③B．①②④
C．①③④D．②③④
解析：根据元素化合价变化，放电时Fe为负极，Ni2O3为正极，①错；充电时，阴
极发生复原反响，②对；充电时，Ni(OH)2中Ni元素的化合价升高，因此Ni(OH)2
为阳极，
③对；因Fe、Ni2O3、Fe(OH)2、Ni(OH)2均可以与酸反响，因此该蓄电池的电极必
须浸在碱性电解质溶液中。
答案：D
15．(2022·泰安检测)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学
键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反响的反响热
(ΔH)，
化学健
H－H
Cl－Cl
H－Cl
键能
436 kJ·mol－1
243 kJ·mol－1
431 kJ·mol－1
那么以下热化学方程式不正确的选项是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝－183 kJ·mol－1
C.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝91.5 kJ·mol－1
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)
ΔH＝183 kJ·mol－1
解析：化学反响的实质是旧键断裂，新键生成，断键吸热，成键放热，根据各化学
键的键能可知H2和Cl2的反响是放热反响，C错误，A、B、D中ΔH的数据与化
学方程式中的系数关系是正确的。
答案：C
16．用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，
假设电解时温度不变，且用惰性电极，以下说法不正确的选项是( )
A．当电池负极消耗m g气体时，电解池阴极同时有m g气体生成
B．电池的正极反响式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出
D．电池中c(KOH)不变；电解池中溶液pH变大
解析：氢氧燃料电池负极反响为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正极反响为O2＋2H2O
＋4e－===4OH－，总反响为2H2＋O2===2H2O，n(KOH)不变，c(KOH)变小；电解
Na2CO3溶液实质是电解水，阴极反响为4H＋＋4e－===2H2↑，由电子守恒知与电
池负极消耗的H2的量相等，由于Na2CO3溶液是饱和的，水减少，溶液中会有晶
体析出，但溶液的浓度不变，且温度不变，其pH不变。
答案：D
二、非选择题(此题包括6小题，共52分)
17．(6分)用CH4催化复原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
假设用标准状况下4.48 L CH4复原NO2至N2，整个过程中转移电子总数为______(阿
伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为______kJ。
解析：将两热化学方程式相加得
2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1734 kJ·mol－1
可以看出2×22.4 L CH4被氧化转移电子总数为16 NA，放出热量1 734 kJ.故4.48 L
转移电子总数为1.6 NA，放出热量173.4 kJ。
答案：1.60 NA(或1.6 NA) 173.4
18．(6分)将1 L含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl 的水溶液用惰性电极电解一段时
间后。
(1)假设在一个电极上得到0.1 mol Cu，另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积
是________ L。
(2)假设在一个电极上恰好得到0.4 mol Cu，另一电极上再析出气体(在标准状况下)
的体积是________ L。
解析：(1)设另一电极上析出气体在标准状况的体积为x，根据题意得，在另一电极
上得到的气体全是Cl2，电解方程式为：
Cu2＋＋2Cl－Cu ＋ Cl2↑
1 mol 22.4 L。
0.1 mol x
x＝2.24 L。
(2)当再析出另外0.3 mol Cu时，其阳极反响为：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
即2Cu～ 4e－ ～ O2
n(O2)＝n(Cu)＝0.15 mol，
V(O2)＝0.15 mol×22.4L·mol－1＝3.36L。
答案：(1)2.24 (2)3.36
19．(8分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四
分之一。请答复钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)以下哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。
(2)在实际生产中，可在铁件的外表镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请答复：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反响式是________________________。
②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
_______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析：铁作原电池的正极或电解池的阴极时可防止被腐蚀，B为原电池，锌作负极
被腐蚀，铁作正极被保护，D为电解池，铁与电源的负极相连，作阴极被保护；
在铁件上镀铜时，铜作阳极，与正极相连，铁件作阴极，Cu2＋得电子生成Cu：
Cu2＋＋2e－===Cu，镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极，腐蚀加快，镀
锌铁形成的原电池中铁作正极被保护。
答案：(1)BD (2)①铜 Cu2＋＋2e－===Cu
②镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁
作正极被保护。
20．(9分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出
了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验工程：
方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为
__________________________________________________________________。
方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面
的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反
应式。
正极反响式：________________________________________________________。
负极反响式：________________________________________________________。
方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方
案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用离子方程式表示其反响原理：_____________________________________________________________。
解析：方案Ⅰ：铁与酸反响而铜与酸不反响。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液应能与电极反响，实验现象应
比较明显。
方案Ⅲ：设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且现象明显，操
作简单。
答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：
方案Ⅲ：将铁片置于CuSO4溶液，假设铁棒外表覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(合理即可)
21．(11分)请按要求答复以下问题。
(1)根据图1答复①②：
①假设断开K2，闭合K1。
A电极可观察到的现象________________________________________________；
B极的电极反响式为__________________________________________________。
②假设断开K1，闭合K2，A电极可观察到的现象是________________；B极的电极
反响式为____________。
(2)根据图2答复③④：
③将较纯洁的CuSO4溶液放入如下列图的装置中进行电解，石墨电极上的电极反响
式为________________，电解反响的离子方程式为________________。
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
解析：(1)①断开K2，闭合K1，那么构成原电池。Zn为负极，失去电子变为Zn2＋进入
溶液；Cu为正极，其电极反响式为Cu2＋＋2e－===Cu。②断开K1，闭合K2，那么构成
电解池，A极为阴极，有红色铜在Zn极外表析出；B极为阳极，Cu失去电子变成
Cu2＋进入溶液。
(2)①图2中石墨为阳极，其电极反响式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总电解反响
式为
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。
②根据转移电子守恒得，
×2＝×4
V＝0.175a L。
答案：(1)①锌不断溶解
Cu2＋＋2e－===Cu
②锌极镀上一层红色的铜
Cu－2e－===Cu2＋
(2)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋②0.175a
22．(12分)(1)合成氨反响的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.2
kJ·mol－1
合成氨反响是一个反响物不能完全转化为生成物的反响，在某一定条件下，N2
的转化率仅为10%，要想通过该反响得到92.2 kJ的热量，至少在反响混合物中
要投放N2的物质的量为________ mol。
(2)肼(N2H4)－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH
溶液。肼－空气燃料电池放电时：
正极的电极反响式：__________________________，
负极的电极反响式：__________________________。
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反响式是：________________________________________
_______________________________________________________________。
②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128 g，那么肼－
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分数为
20%)。
解析：(1)据热化学方程式可知，1 mol N2完全反响才能得到92.2 kJ的热量，而N2
转化率为10%，那么实际需要投入10 mol N2才能转化1 mol N2。
(2)肼－空气燃料电池中，O2在正极放电，生成OH－。
(3)电解池中，Cu做阳极，自身放电生成Cu2＋，由电子守恒得Cu～O2～2e－，n(Cu)
＝2 mol，消耗n(O2)＝1 mol，那么V空气＝112 L(标准状况)。
答案：(1)10
(2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－
N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑
(3)①Cu2＋＋2e－===Cu②112
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
