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内部资料
化学反应与能量转化
一、单项选择
1．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－270 kJ· mol1，下列说法不正确的是()
A．44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L的氢气和22.4 L的氟气吸收270 kJ热量
B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJ
C．相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量
D．2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F键的键能之和大270 kJ
2．下列有关热化学方程式的叙述正确的是()
A．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ/mol，则H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0 kJ/mol，则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/mol
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ/mol，则该反
应的中和热为114.6 kJ/mol
3．X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原
电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为()
A．X>Y>ZB．X>Z>YC．Y>X>ZD．Y>Z>X
4．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是（）－
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
5．(2013·鄂州质检)模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示，下列说法错误的是()
A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
＋－B．若X为锌棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋2e===H2↑
C．若X为锌棒，开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀
＋－D．若X为碳棒，开关K置于A处时，铁电极上发生的反应为2H＋2e===H2↑
6．综合如图判断，下列说法正确的是()
－＋A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e===Fe
2－－B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e===4OH
C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
7．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是（）
8．现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()
A．阴极产物是氢气B．阳极产物是氧气
C．阴极产物是铝和氧气D．阳极产物只有氯气
9．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是()
①电解稀H2SO4 ②电解AgNO3溶液 ③电解KOH溶液 ④电解NaCl溶液
A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大
B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的情况
－C．反应③中阳极消耗OH，故溶液浓度变小
D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶
110．如下图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有
无色、无味气体放出。符合这一情况的是附表中的（）
11.某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质，部分导
线未画出)，下列说法正确的是（）A．a应与c相连接，b应与d相连接
B．电解一段时间，b与d两极析出物质的物质的量相等
C．电解一段时间，b极附近溶液的pH降低
＋D．电解过程中，Y装置中Cu2的浓度始终不变
12．(2013·惠州质检)关于如图所示各装置的叙述中，正确的是()
A．装置①是原电池，总反应是：Cu＋2Fe===Cu＋2Fe
＋－＋B．装置①中，铁作负极，电极反应式为：Fe3＋e===Fe
2C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深
D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液
13．1 L
极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是()
A．电解后溶液的pH＝0B．a＝
3C．阳极生成1.5 mol Cl2D．阴极析出的金属是铜与铝
14．甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化
3＋2＋2＋
为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是（）
A．装置乙的a极要与装置甲的X极连接
－－B．装置乙中b极的电极反应式为2Cl－2e===Cl2↑
C．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极反应为C6H12O6＋6H2O
－＋－24e===6CO2↑＋24H
＋D．N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标况下)气体时，则有2NA个H通过离子
交换膜
二、非选题
15．(10分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH
－－－分别为－285.8 kJ·mol1、－283.0 kJ·mol1和－726.5 kJ·mol1。请回答下列问题：
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是；
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
_______________________________________________________________________。
16.(1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。(2如图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为：________________________________________________________________________。
（4）a、b两条曲线产生区别的原因很可能是___________________________。
17．(10分)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
(1)装置甲中负极的电极反应式是_____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_________________________________________。
18．(16分)(2012·海南高考)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为____________、___；
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是________，电解氯化钠溶液的总反应方程式为____________________________________________________；
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量
－为________(法拉第常数F＝9.65×104 C·mol1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为
________L(标准状况)。
19．(15分)(2013·铁岭质检)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。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋2NiOOH放电
充电2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为______________________________。
(2)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋
H2O=====Cu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是____________________。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为______________g。
(3)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________极(填“正”或“负”)相连。电解
参考答案
ABCCBDCBBABCAD
15．解析：(1)分解10 mol水消耗的能量在数值上等于10 mol H2(g)完全燃烧时所放出
－的热量：10 mol×285.8 kJ·mol1＝2 858 kJ。
(2)根据CO(g)、CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式，再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式。
答案：(1)2 858
(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
－ΔH＝－443.5 kJ·mol
116．解析：(2)b反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。答案：(1)①CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41 kJ/mol ②B
(2)S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.8 kJ/mol
(3)N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)ΔH＝－92 kJ/mol
a不使用催化剂，b使用了催化剂
17．解析： 甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B>C；
＋丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性D>A，随着H的消耗，pH变大。
－＋＋－答案：(1)A－2e===A2(2)Cu2＋2e===Cu
(3)变大(4)D>A>B>C
18．解析：(1)甲烷燃料电池中正极为O2被还原，负极为CH4被氧化，在碱性条件下
－－－－－2－生成CO23，其电极反应分别为2O2＋4H2O＋8e===8OH和CH4＋10OH－8e===CO3＋
＋7H2O。(2)闭合K后构成闭合回路，此时a、b分别为电解池的阳极和阴极，阴极为H得电
－子被还原，同时得到H2和NaOH，阳极为Cl被氧化得到Cl2，该电解池中的总反应为2NaCl
＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(3)每个电池通入1 L CH4，电路中通过的电量为L－4mol1＝3.45×104 C。－×8×9.65×10 C·22.4 L·mol
－－答案：(1)2O2＋4H2O＋8e===8OH
－－－CH4＋10OH－8e===CO23＋7H2O
(2)H2 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑L－4(3)mol1＝3.45×104 C 4 －8×9.65×10 C·22.4 L·mol
19．解析：(1)混合动力车上坡或加速时需要动力，故反应为原电池放电反应，即乙
－－电极为正极，发生反应NiOOH＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH，故乙电极周围溶液的pH增大。
＋－(2)电解池的阴极发生还原反应，即2H＋2e===H2↑。当电池中有1 mol H2被消耗时
有2 mol电子转移，根据电子守恒可知Cu2O的理论产量为144 g。
(3)钢铁船体在海水中发生吸氧腐蚀，可利用牺牲阳极保护法或外加电源阴极保护法防止其被腐蚀。
－－答案：(1)增大 NiOOH＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH
＋－(2)2H＋2e===H2↑ 144(3)吸氧 负
电解电解
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