2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一化學(xué)人教版期中必刷常考題之化學(xué)反應(yīng)與電能

第26頁（共26頁）2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一化學(xué)人教版（2019）期中必刷?？碱}之化學(xué)反應(yīng)與電能一．選擇題（共12小題）1．如圖所示的設(shè)備或裝置在使用過程中，與電解水的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是（）A．硅太陽能電池 B．電動(dòng)汽車充電 C．堿性鋅錳電池 D．暖寶寶貼2．下列裝置能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是（）A.冶煉金屬鈉B.氫氧燃料電池C.火力發(fā)電D.太陽能電池A．A B．B C．C D．D3．下列裝置或過程能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是（）A.太陽能電池B.氯堿工業(yè)生產(chǎn)C.犧牲陽極法保護(hù)閘門D.氫氧燃料電池放電A．A B．B C．C D．D4．微生物燃料電池能將污水中的乙二胺（H2NCH2CH2NH2）氧化成環(huán)境友好的物質(zhì)，示意圖如圖所示，a、b均為石墨電極。下列說法正確的是（）A．燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置 B．電池工作時(shí)電流方向是b→a→質(zhì)子交換膜→b C．電池工作時(shí)，乙二胺在a電極得到電子 D．b電極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣5．如圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的（）A．A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸 B．A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸 C．A是Cu，B是Fe，C為硝酸銅溶液 D．A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液6．關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是（）A．圖①裝置電流表指針不偏轉(zhuǎn) B．圖②裝置精煉銅，b極為純銅 C．圖③裝置鋼閘門與電源正極相連獲得保護(hù) D．圖④裝置鐵釘發(fā)生析氫腐蝕7．為了從海水中提取鋰，某團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了圖示的電解池。保持電源正負(fù)極不變，每運(yùn)行一段時(shí)間后，將電極1與4取下互換，電極2與3取下互換，實(shí)現(xiàn)鋰的富集。下列說法正確的是（）A．電路中電子的流向隨著電極互換而改變 B．電極2上發(fā)生的反應(yīng)為：Ag﹣e﹣＝Ag+ C．理論上，電極1與電極4的質(zhì)量之和保持不變 D．理論上，電路通過1mol電子時(shí)，有0.5molLLi+富集在右側(cè)電解液中8．“科學(xué)素養(yǎng)，從小培養(yǎng)”，一款深受孩子喜愛的“鹽水小汽車”的結(jié)構(gòu)和原理如圖所示。下列說法正確的是（）A．Mg片做電池的正極 B．空氣中的氧氣得到電子 C．化學(xué)能可直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．溶液中的Cl﹣向石墨片移動(dòng)9．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池（選用相同的鹽橋）時(shí)，下列各項(xiàng)中合理的是（）選項(xiàng)ABCD正極（金屬/電解質(zhì)溶液）Zn/ZnSO4溶液Fe/FeCl2溶液Zn/H2SO4（?。〧e/ZnSO4溶液負(fù)極（金屬/電解質(zhì)溶液）Fe/H2SO4（?。㈱n/ZnSO4溶液Fe/FeCl2溶液Zn/FeCl2溶液A．A B．B C．C D．D10．如圖所示，a在金屬活動(dòng)性順序中排在氫之前，b為碳棒，下列說法中不正確的是（）A．a(chǎn)極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．碳棒上有氣體逸出 C．導(dǎo)線上有電流，電子移動(dòng)方向?yàn)閍→b D．反應(yīng)后a極質(zhì)量減小11．以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2。裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電極a連接電源負(fù)極 B．加入Y的目的是補(bǔ)充NaBr C．電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解ˉBrO3-D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝3：212．叔丁基氯與堿溶液經(jīng)兩步反應(yīng)得到叔丁基醇，反應(yīng)（CH3）3CCl+OH﹣→（CH3）3COH+Cl﹣的能量與反應(yīng)進(jìn)程如圖所示，下列說法正確的是（）A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．（CH3）3C+比（CH3）3CCl穩(wěn)定 C．第一步反應(yīng)一定比第二步反應(yīng)快 D．增大堿的濃度和升高溫度均可加快反應(yīng)速率二．實(shí)驗(yàn)題（共1小題）13．電池在我們的生活中有著重要的應(yīng)用，請回答下列問題：（1）為了驗(yàn)證Fe2+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，如圖裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ㄌ钚蛱?hào)）。若構(gòu)建原電池時(shí)兩個(gè)電極的質(zhì)量相等，當(dāng)導(dǎo)線中通過0.1mol電子時(shí)，兩個(gè)電極的質(zhì)量差為。（2）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）。實(shí)驗(yàn)測得OH﹣向B電極定向移動(dòng)，則（填“A”或“B”）處電極入口通甲烷，其電極反應(yīng)式為。當(dāng)消耗甲烷的體積為33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。（3）利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度，其裝置如圖所示。該電池中O2﹣可以在固體介質(zhì)NASICON（固溶體）內(nèi)自由移動(dòng)，工作時(shí)O2﹣的移向（填“電極a”或“電極b”），負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為。（4）有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示。電池正極的電極反應(yīng)式是。三．解答題（共3小題）14．能源是現(xiàn)代文明的原動(dòng)力，通過化學(xué)方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化，從而開辟新能源和提高能源的利用率。（1）氫氣在O2中燃燒的反應(yīng)是熱反應(yīng)（填“放”或“吸”），這是由于反應(yīng)物的總能量生成物的總能量。（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）（2）從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)角度來看，氫氣的燃燒是由于斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量形成產(chǎn)物的化學(xué)鍵放出的總能量。已知破壞1molH﹣H鍵、1molO＝O鍵、1molH﹣O鍵時(shí)分別需要436kJ、498kJ、463kJ的能量，則2molH2（g）和1molO2（g）轉(zhuǎn)化為2molH2O（g）時(shí)放出的熱量為kJ。（3）通過氫氣的燃燒反應(yīng)，可以把氫氣中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，如果將該氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池裝置，就可以把氫氣中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如圖就是能夠?qū)崿F(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置（其中電解質(zhì)溶液為KOH溶液），被稱為氫氧燃料電池，該電池的正極是（填a或b），負(fù)極反應(yīng)式為。（4）若將圖中的氫氧燃料電池用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)（能夠傳導(dǎo)O2﹣），已知正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：O2+4e﹣═2O2﹣則負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：電子從極（填a或b）流出。15．電能與化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化具有重要的實(shí)用價(jià)值。Ⅰ.以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。（1）電極a為（填“陰極”或“陽極”），b極的電極反應(yīng)式為。（2）乙裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）電解和催化過程中需不斷向電解槽中補(bǔ)充Y，Y的化學(xué)式為。Ⅱ.恒溫條件下，用如圖1所示裝置探究鐵的電化學(xué)腐蝕，溶液pH、容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線如圖2所示。（4）圖2中表示pH的曲線為（填“a”或“b”）。BC段正極的電極反應(yīng)式主要為。（5）圖2中DE段曲線基本不變，此時(shí)電池的總反應(yīng)為。（6）輪船上為減緩鐵皮的腐蝕，常在船底四周鑲嵌鋅塊，這種防護(hù)方法被稱為。16．（1）一種將CO2催化轉(zhuǎn)化為C2H4的電化學(xué)裝置如圖所示。鉑電極發(fā)生的反應(yīng)為，工作過程中玻碳電極區(qū)溶液的pH（填“增大”或“減小”）。（2）FeS2是Li/FeS2電池（如圖1）的正極活性物質(zhì)，Li/FeS2電池的負(fù)極是金屬Li，電解液是含鋰鹽的有機(jī)溶液。電池放電反應(yīng)：FeS2+4Li＝Fe+4Li++2S2﹣。該反應(yīng)可認(rèn)為分兩步進(jìn)行：第1步：FeS2+2Li﹣＝2Li++FeS22-，則第2步反應(yīng)為：（3）如圖2為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池的反應(yīng)式：2Na+xS＝Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式：。M（由Na2O和Al2O3制得）的兩個(gè)作用：一是將鈉和硫隔開，二是。（4）濃差電池中的電動(dòng)勢是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖3所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。①X為極，Y極反應(yīng)式；。②Y極生成1molCl2時(shí)，2molLi+移向（填“X”或“Y”）極。

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一化學(xué)人教版（2019）期中必刷?？碱}之化學(xué)反應(yīng)與電能參考答案與試題解析題號(hào)1234567891011答案BABBCBCBBAB題號(hào)12答案D一．選擇題（共12小題）1．如圖所示的設(shè)備或裝置在使用過程中，與電解水的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是（）A．硅太陽能電池 B．電動(dòng)汽車充電 C．堿性鋅錳電池 D．暖寶寶貼【分析】電解水時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，然后對(duì)每個(gè)選項(xiàng)能量轉(zhuǎn)化形式分析判斷。【解答】解：電解水時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；A．硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)汽車充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；C．堿性鋅錳電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．暖寶寶貼是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)反應(yīng)中能量變化的相關(guān)知識(shí)，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，題目比較簡單。2．下列裝置能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是（）A.冶煉金屬鈉B.氫氧燃料電池C.火力發(fā)電D.太陽能電池A．A B．B C．C D．D【分析】電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能是電解池工作原理，據(jù)此進(jìn)行解答。【解答】解：A．冶煉金屬鈉是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，故A正確；B．氫氧燃料電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故B錯(cuò)誤；C．火力發(fā)電是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故C錯(cuò)誤；D．太陽能電池是太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了能量之間的轉(zhuǎn)化，原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池。3．下列裝置或過程能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是（）A.太陽能電池B.氯堿工業(yè)生產(chǎn)C.犧牲陽極法保護(hù)閘門D.氫氧燃料電池放電A．A B．B C．C D．D【分析】充電為電解池，電解池能實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?！窘獯稹拷猓篈．太陽能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；B．氯堿工業(yè)生產(chǎn)是利用電解原理，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；C．犧牲陽極法保護(hù)閘門是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．氫氧燃料電池放電是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了能量之間的轉(zhuǎn)化，原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池，題目難度不大。4．微生物燃料電池能將污水中的乙二胺（H2NCH2CH2NH2）氧化成環(huán)境友好的物質(zhì)，示意圖如圖所示，a、b均為石墨電極。下列說法正確的是（）A．燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置 B．電池工作時(shí)電流方向是b→a→質(zhì)子交換膜→b C．電池工作時(shí)，乙二胺在a電極得到電子 D．b電極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣【分析】燃料電池中，b極氧氣得電子，故b極為正極，電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+═2H2O，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為H2NCH2CH2NH2﹣16e﹣+4H2O＝N2+2CO2+16H+，據(jù)此作答。【解答】解：A．燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A錯(cuò)誤；B．電池中b極為正極，a極為負(fù)極，故電流方向是b→a→質(zhì)子交換膜→b，故B正確；C．電池工作時(shí)，乙二胺在a電極失去電子，故C錯(cuò)誤；D．b極為正極，電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+═2H2O，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查原電池原理，題目難度中等，能依據(jù)圖象和信息準(zhǔn)確判斷正負(fù)極是解題的關(guān)鍵。5．如圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的（）A．A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸 B．A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸 C．A是Cu，B是Fe，C為硝酸銅溶液 D．A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液【分析】原電池中負(fù)極的活潑性大于正極的活潑性，負(fù)極上金屬失電子變成離子進(jìn)入溶液，質(zhì)量減少，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極上析出物質(zhì)，若析出的物質(zhì)是金屬，則正極質(zhì)量增加，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓涸撛姵刂?，A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，所以B作負(fù)極，A作正極，B的活潑性大于A的活潑性，所以排除AD選項(xiàng)；A極逐漸變粗，說明有金屬析出，B選項(xiàng)析出氫氣不是金屬，故B不選；C選項(xiàng)析出金屬Cu，所以C符合題意；故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了原電池原理，明確正負(fù)極的判斷方法，一般是根據(jù)金屬的活潑性判斷正負(fù)極，其前提是電解質(zhì)溶液不是堿溶液，該題難度不大。6．關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是（）A．圖①裝置電流表指針不偏轉(zhuǎn) B．圖②裝置精煉銅，b極為純銅 C．圖③裝置鋼閘門與電源正極相連獲得保護(hù) D．圖④裝置鐵釘發(fā)生析氫腐蝕【分析】A．根據(jù)在氯化鈉溶液中通入氧氣，則鐵電極被腐蝕，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵為負(fù)極，鋅為正極，進(jìn)行分析；B．根據(jù)電解精煉銅，需在外接直流電源的條件下，粗銅做陽極，純銅做陰極，進(jìn)行分析；C．根據(jù)外接電源保護(hù)法進(jìn)行分析；D．根據(jù)常溫條件下，鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化，進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓篈．在NaCl溶液中通入氧氣，則鐵電極被腐蝕，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e為負(fù)極，Zn為正極，兩燒杯通過鹽橋形成閉合回路，由電流產(chǎn)生，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．電解精煉Cu，需在外接直流電源的條件下，粗銅做陽極，純銅做陰極，根據(jù)電流流向判斷，b極為陰極，為純銅，故B正確；C．外接電源保護(hù)鋼閘門，鋼閘門需要與電源的負(fù)極相連，做陰極才能獲得保護(hù)，故C錯(cuò)誤；D．常溫條件下，F(xiàn)e遇濃硫酸發(fā)生鈍化，不能發(fā)生析氫腐蝕，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查原電池與電解池的綜合等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行解題。7．為了從海水中提取鋰，某團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了圖示的電解池。保持電源正負(fù)極不變，每運(yùn)行一段時(shí)間后，將電極1與4取下互換，電極2與3取下互換，實(shí)現(xiàn)鋰的富集。下列說法正確的是（）A．電路中電子的流向隨著電極互換而改變 B．電極2上發(fā)生的反應(yīng)為：Ag﹣e﹣＝Ag+ C．理論上，電極1與電極4的質(zhì)量之和保持不變 D．理論上，電路通過1mol電子時(shí)，有0.5molLLi+富集在右側(cè)電解液中【分析】由圖可知，保持電源正負(fù)極不變，每運(yùn)行一段時(shí)間后，將電極1與4取下互換，電極2與3取下互換，實(shí)現(xiàn)鋰的富集，故電極1為陰極，電極反應(yīng)式為FePO4+e﹣+Li+＝LiFePO4，電極2為陽極，電極反應(yīng)式為Ag﹣e﹣+Cl﹣＝AgCl，電極3為陰極，電極反應(yīng)式為AgCl+e﹣＝Ag+Cl﹣，電極4為陽極，電極反應(yīng)式為LiFePO4﹣e﹣＝FePO4+Li+，據(jù)此作答?！窘獯稹拷猓篈．電源中正負(fù)極不變，電路中電子的流向隨著電極互換不變，故A錯(cuò)誤；B．電極2為陽極，電極反應(yīng)式為Ag﹣e﹣+Cl﹣＝AgCl，故B錯(cuò)誤；C．由電極1與電極4的電極反應(yīng)可知，電極1與電極4的質(zhì)量之和保持不變，故C正確；D．理論上，電路通過1mol電子時(shí)，有1molLLi+富集在右側(cè)電解液中，故D錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電解池，題目難度中等，能依據(jù)圖象和信息準(zhǔn)確判斷陰陽極是解題的關(guān)鍵。8．“科學(xué)素養(yǎng)，從小培養(yǎng)”，一款深受孩子喜愛的“鹽水小汽車”的結(jié)構(gòu)和原理如圖所示。下列說法正確的是（）A．Mg片做電池的正極 B．空氣中的氧氣得到電子 C．化學(xué)能可直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．溶液中的Cl﹣向石墨片移動(dòng)【分析】由圖可知，Mg片、石墨片和食鹽水構(gòu)成了原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其中Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Mg﹣2e﹣＝Mg2+，石墨作正極，正極上氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，原電池工作時(shí)，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，據(jù)此分析解答?！窘獯稹拷猓篈．由分析可知Mg片做電池的負(fù)極，被氧化，故A錯(cuò)誤；B．空氣中的氧氣得到電子被還原，故B正確；C．化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為電能，然后再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．溶液中的Cl﹣向負(fù)極移動(dòng)，故向Mg片移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查原電池工作原理，為高頻考點(diǎn)，把握電極判斷、電極反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與運(yùn)用能力的考查，題目難度不大。9．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池（選用相同的鹽橋）時(shí)，下列各項(xiàng)中合理的是（）選項(xiàng)ABCD正極（金屬/電解質(zhì)溶液）Zn/ZnSO4溶液Fe/FeCl2溶液Zn/H2SO4（稀）Fe/ZnSO4溶液負(fù)極（金屬/電解質(zhì)溶液）Fe/H2SO4（?。㈱n/ZnSO4溶液Fe/FeCl2溶液Zn/FeCl2溶液A．A B．B C．C D．D【分析】A．鋅比鐵活潑，鋅鐵原電池中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極；B．鋅比鐵活潑，鋅鐵原電池中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極；C．鋅比鐵活潑，Zn能與稀H2SO4反應(yīng)；D．鋅比鐵活潑，Zn能與FeCl2溶液反應(yīng)?！窘獯稹拷猓篈．鋅比鐵活潑，Zn/ZnSO4溶液||Fe/H2SO4（?。}橋原電池中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，故A錯(cuò)誤；B．Fe/FeCl2溶液||Zn/ZnSO4溶液鹽橋原電池中Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，故B正確；C．鋅比鐵活潑，F(xiàn)e/FeCl2溶液||Zn/H2SO4（?。?gòu)成的裝置中，Zn直接與稀H2SO4反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，故C錯(cuò)誤；D．鋅比鐵活潑，Zn/FeCl2溶液||Fe/ZnSO4溶液構(gòu)成的裝置中，Zn直接與FeCl2溶液反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查原電池工作原理，把握原電池構(gòu)成條件、原電池的工作原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與運(yùn)用能力的考查，注意正負(fù)極區(qū)電解質(zhì)的選擇，題目難度不大。10．如圖所示，a在金屬活動(dòng)性順序中排在氫之前，b為碳棒，下列說法中不正確的是（）A．a(chǎn)極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．碳棒上有氣體逸出 C．導(dǎo)線上有電流，電子移動(dòng)方向?yàn)閍→b D．反應(yīng)后a極質(zhì)量減小【分析】圖中裝置沒有電源，則構(gòu)成的是原電池裝置，又由于a在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫之前，b為碳棒，則a為負(fù)極，電極本身失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極，溶液中的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓篈．a(chǎn)為負(fù)極，本身失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極，溶液中的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．b為正極，溶液中的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以碳棒上有氣體逸出，故B正確；C．該裝置構(gòu)成了原電池，導(dǎo)線上有電流，電子從負(fù)極流向正極，即從a→b，故C正確；D．根據(jù)裝置沒有電源，則構(gòu)成原電池裝置，又a在金屬活動(dòng)性順序表中排在氫之前，b為碳棒，則a為負(fù)極本身失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a極質(zhì)量減小，故D正確；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了原電池原理的應(yīng)用，題目難度不大，注意把握原電池中正負(fù)極的判斷、電極上發(fā)生的反應(yīng)以及電子的流向，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力。11．以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2。裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電極a連接電源負(fù)極 B．加入Y的目的是補(bǔ)充NaBr C．電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解ˉBrO3-D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝3：2【分析】由圖可知電極a發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，電極b發(fā)生的反應(yīng)為Br﹣﹣6e﹣+6OH﹣=BrO3-+3H2O，電解總反應(yīng)式為Br﹣+3H2O電解ˉBrO3-+3H2【解答】解：A．由圖可知電極a發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極反應(yīng)，故電極a連接電源負(fù)極，故A正確；B．Br﹣在循環(huán)過程中不需要補(bǔ)充，加入Y的目的是補(bǔ)充H2O，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知電解總反應(yīng)為Br﹣+3H2O電解ˉBrO3-+D．催化階段反應(yīng)為2BrO3-催化劑ˉ2Br﹣+3O2↑，故催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n（Z）：n（Br﹣）＝3：故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，會(huì)書寫電極反應(yīng)方程式，會(huì)通過電子轉(zhuǎn)移守恒進(jìn)行簡單的計(jì)算，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查。12．叔丁基氯與堿溶液經(jīng)兩步反應(yīng)得到叔丁基醇，反應(yīng)（CH3）3CCl+OH﹣→（CH3）3COH+Cl﹣的能量與反應(yīng)進(jìn)程如圖所示，下列說法正確的是（）A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．（CH3）3C+比（CH3）3CCl穩(wěn)定 C．第一步反應(yīng)一定比第二步反應(yīng)快 D．增大堿的濃度和升高溫度均可加快反應(yīng)速率【分析】A．由圖可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量；B．（CH3）3C+比（CH3）3CCl的能量高；C．活化能小的反應(yīng)速率快；D．增大濃度、升高溫度均加快反應(yīng)速率。【解答】解：A．由圖可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．（CH3）3C+比（CH3）3CCl的能量高，則（CH3）3CCl更穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C．活化能小的反應(yīng)速率快，則第二步反應(yīng)快，故C錯(cuò)誤；D．增大濃度、升高溫度均加快反應(yīng)速率，則增大堿的濃度和升高溫度均可加快反應(yīng)速率，故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查反應(yīng)熱與焓變，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中能量變化、能量與穩(wěn)定性、反應(yīng)速率為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意選項(xiàng)C為解答的難點(diǎn)，題目難度不大。二．實(shí)驗(yàn)題（共1小題）13．電池在我們的生活中有著重要的應(yīng)用，請回答下列問題：（1）為了驗(yàn)證Fe2+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，如圖裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖洽郏ㄌ钚蛱?hào)）。若構(gòu)建原電池時(shí)兩個(gè)電極的質(zhì)量相等，當(dāng)導(dǎo)線中通過0.1mol電子時(shí)，兩個(gè)電極的質(zhì)量差為6g。（2）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）。實(shí)驗(yàn)測得OH﹣向B電極定向移動(dòng)，則B（填“A”或“B”）處電極入口通甲烷，其電極反應(yīng)式為CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+7H2O。當(dāng)消耗甲烷的體積為33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為（3）利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度，其裝置如圖所示。該電池中O2﹣可以在固體介質(zhì)NASICON（固溶體）內(nèi)自由移動(dòng)，工作時(shí)O2﹣的移向a（填“電極a”或“電極b”），負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為CO﹣2e﹣+O2﹣＝CO2。（4）有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示。電池正極的電極反應(yīng)式是N2+8H++6e﹣＝2NH4+【分析】（1）驗(yàn)證Fe2+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+═Fe2++Cu，由此反應(yīng)確定所用裝置及正極的電極反應(yīng)，當(dāng)導(dǎo)線中通過0.1mol電子時(shí)，負(fù)極Fe失電子生成Fe2+，質(zhì)量減輕，正極Cu2+得電子生成Cu，質(zhì)量增加，兩個(gè)電極的質(zhì)量差為兩電極質(zhì)量變化之和；（2）OH﹣帶負(fù)電性，應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，由此確定B電極為負(fù)極，CH4在堿性溶液中失電子生成等，A電極處通入氧氣，結(jié)合電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算；（3）原電池放電時(shí)電子從負(fù)極流向正極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，負(fù)極上一氧化碳失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化碳；（4）該電池的本質(zhì)反應(yīng)是合成氨反應(yīng)，所以正極是氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此寫出正極的電極反應(yīng)式；生成的銨根離子與溶液中的氯化氫結(jié)合生成氯化銨?！窘獯稹拷猓海?）①裝置中發(fā)生反應(yīng)2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，不能驗(yàn)證Fe2+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱，②裝置中Cu作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)Cu+4HNO3（濃）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，沒有涉及Fe，不能驗(yàn)證Fe2+與Cu2+氧化性強(qiáng)弱；要發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+═Fe2++Cu，應(yīng)使用裝置③，正極的電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣＝Cu，在電池③中，有如下關(guān)系式：Fe～2e﹣～Cu，當(dāng)導(dǎo)線中通過0.1mol電子時(shí)，則參加反應(yīng)的Fe與生成的Cu都為0.05mol，兩個(gè)電極的質(zhì)量差為0.05mol×64g/mol+0.05mol×56g/mol＝6g，故答案為：③；6g；（2）實(shí)驗(yàn)測得OH﹣向B電極定向移動(dòng)，B電極為負(fù)極，B電極入口通甲烷，電極反應(yīng)式為：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+7H2O，當(dāng)消耗甲烷的體積為33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，物質(zhì)的量n=33.6L22.4L/mol=1.5mol故答案為：B；CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32-+7H2（3）依據(jù)圖可知：一氧化空氣形成燃料電池，一氧化碳失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式CO﹣2e﹣+O2﹣＝CO2，所以一氧化碳所在極為負(fù)極，通入空氣的一極為正極，原電池放電時(shí)電子從負(fù)極流向正極，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以工作時(shí)O2﹣的移動(dòng)方向從b到a；故答案為：a；CO﹣2e﹣+O2﹣＝CO2；（4）該電池的本質(zhì)反應(yīng)是合成氨反應(yīng)，所以正極是氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2+8H++6e﹣＝2NH4+，生成的銨根離子與溶液中的氯化氫結(jié)合生成氯化銨，所以A是NH4故答案為：N2+8H++6e﹣＝2NH4【點(diǎn)評(píng)】本題考查原電池工作原理，掌握化學(xué)電池工作原理是解題關(guān)鍵，電極反應(yīng)式書寫為難點(diǎn)，題目應(yīng)該給出一定的信息，題目難度中等。三．解答題（共3小題）14．能源是現(xiàn)代文明的原動(dòng)力，通過化學(xué)方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化，從而開辟新能源和提高能源的利用率。（1）氫氣在O2中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放”或“吸”），這是由于反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）（2）從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)角度來看，氫氣的燃燒是由于斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成產(chǎn)物的化學(xué)鍵放出的總能量。已知破壞1molH﹣H鍵、1molO＝O鍵、1molH﹣O鍵時(shí)分別需要436kJ、498kJ、463kJ的能量，則2molH2（g）和1molO2（g）轉(zhuǎn)化為2molH2O（g）時(shí)放出的熱量為482kJ。（3）通過氫氣的燃燒反應(yīng)，可以把氫氣中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，如果將該氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池裝置，就可以把氫氣中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如圖就是能夠?qū)崿F(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置（其中電解質(zhì)溶液為KOH溶液），被稱為氫氧燃料電池，該電池的正極是b（填a或b），負(fù)極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O。（4）若將圖中的氫氧燃料電池用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)（能夠傳導(dǎo)O2﹣），已知正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：O2+4e﹣═2O2﹣則負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2+2O2﹣﹣4e﹣═2H2O：電子從a極（填a或b）流出。【分析】（1）氫氣的燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應(yīng)；（2）放熱反應(yīng)中反應(yīng)物中的化學(xué)鍵總鍵能小于生成物的化學(xué)鍵總鍵能；焓變等于反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差；（3）在燃料電池中，燃料做負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；通入氧化劑的一極為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)；氫氧燃料電池，氫氣在負(fù)極反應(yīng)；（4）氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)總反應(yīng)為2H2+O2＝2H2O，正極反應(yīng)為O2+4e﹣═2O2﹣，則負(fù)極為：2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O，電池工作時(shí)電子從負(fù)極流出?！窘獯稹拷猓海?）燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以氫氣的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)能量守恒定律，放熱反應(yīng)是反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故答案為：放；大于；（2）化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，放熱反應(yīng)的本質(zhì)是斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成產(chǎn)物的化學(xué)鍵放出的總能量；焓變等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，則2molH2（g）和1molO2（g）轉(zhuǎn)化為2molH2O（g）時(shí)放出的熱量為（2×436+498﹣4×463）＝482kJ，故答案為：小于；482；（3）根據(jù)原電池電極反應(yīng)，負(fù)極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：得電子，反應(yīng)還原反應(yīng)，所以氫氧燃料電池，負(fù)極上氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為H2+2e﹣+2OH﹣＝2H2O，其中氧氣在正極通入，則b電極是正極，故答案為：b；H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；（4）氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，氫氣在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O，電池工作時(shí)電子從負(fù)極流出，故答案為：2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O；a?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了原電池的基本原理、反應(yīng)熱判斷與計(jì)算等，難度中等。15．電能與化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化具有重要的實(shí)用價(jià)值。Ⅰ.以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。（1）電極a為陰極（填“陰極”或“陽極”），b極的電極反應(yīng)式為Br-（2）乙裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaBrO3＝2NaBr+3O2↑。（3）電解和催化過程中需不斷向電解槽中補(bǔ)充Y，Y的化學(xué)式為H2O。Ⅱ.恒溫條件下，用如圖1所示裝置探究鐵的電化學(xué)腐蝕，溶液pH、容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線如圖2所示。（4）圖2中表示pH的曲線為b（填“a”或“b”）。BC段正極的電極反應(yīng)式主要為O2+4（5）圖2中DE段曲線基本不變，此時(shí)電池的總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2。（6）輪船上為減緩鐵皮的腐蝕，常在船底四周鑲嵌鋅塊，這種防護(hù)方法被稱為犧牲陽極保護(hù)法?！痉治觥竣瘛㈦姌Ob上Br﹣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成BrO3-，電極b為陽極，電極反應(yīng)為Br--6e-+3H2O=BrO3-+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H2O+6e-=3H2↑+6OH-；電解總反應(yīng)式為Br-+3H2O電解ˉ【解答】解：（1）根據(jù)已知，電極a為陰極，b極的電極反應(yīng)式為Br故答案為：陰極；Br（2）乙裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaBrO3＝2NaBr+3O2↑，故答案為：2NaBrO3＝2NaBr+3O2↑；（3）電解和催化過程中需不斷向電解槽中補(bǔ)充Y，電解池生成的X為H2，Z為O2，故Y化學(xué)式為H2O，故答案為：H2O；（4）根據(jù)分析可知表示pH的曲線為b，BC段開始發(fā)生吸氧腐蝕，正極的電極反應(yīng)式主要為O2故答案為：b；O2（5）b表示pH隨時(shí)間變化曲線，DE段為弱酸性，曲線基本不變，說明相同時(shí)間內(nèi)，2Fe+O2+4H+＝2Fe2++2H2O消耗H+的量與4Fe2++O2+10H2O＝4Fe（OH）3+8H+產(chǎn)生H+的量基本相同，但是壓強(qiáng)仍然減小，說明發(fā)生吸氧腐蝕，因此電池的總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2，故答案為：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2；（6）輪船上為減緩鐵皮的腐蝕，常在船底四周鑲嵌鋅塊，Zn、Fe和海水構(gòu)成原電池，Zn易失電子作負(fù)極，F(xiàn)e作正極而被保護(hù)，這種防護(hù)方法被稱為：犧牲陽極保護(hù)法，故答案為：犧牲陽極保護(hù)法?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電化學(xué)，側(cè)重考查學(xué)生原電池和電解池的掌握情況，試題難度中等。16．（1）一種將CO2催化轉(zhuǎn)化為C2H4的電化學(xué)裝置如圖所示。鉑電極發(fā)生的反應(yīng)為2C