2024北京重点校高一（下）期中化学汇编：化学反应与能量转化章节综合（鲁科版）

第1页/共1页2024北京重点校高一（下）期中化学汇编化学反应与能量转化章节综合（鲁科版）一、单选题1．（2024北京第八十中学高一下期中）下图为氢氧燃料电池构造示意图，按照此图的提示，下列叙述正确的是A．a电极是正极 B．气体B是C．b电极的反应反方程式为 D．电子由a经过灯泡流向b2．（2024北京北师大二附中高一下期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如下图所示。放电时的电池反应：。下列说法中，不正确的是A．得电子，被还原B．Pb作电池的负极C．负极的电极反应为：D．电池放电时，溶液酸性增强3．（2024北京第八十中学高一下期中）下列关于下图所示装置的叙述，错误的是A．锌是负极，其质量逐渐减小 B．氢离子可在铜表面被还原，产生气泡C．电子从锌片经导线流向铜片 D．可以产生持续、稳定的电流4．（2024北京第十二中学高一下期中）下列说法不正确的是A．4P(红磷，s)，，4P(白磷，s)，，已知常温下红磷比白磷稳定，则a>bB．C(石墨，s)，，C(金刚石，s)，，已知a<b，则C(石墨，s)=C(金刚石，s)，△H>0C．，，，，则a>bD．化学反应的焓变与物质的结构和聚集状态等因素有关5．（2024北京五中高一下期中）已知：

已知a、b、c均大于零，下列说法正确的是A．与反应生成水放出的热量为akJB．氢分子变为氢原子需要放出的热量C．断开键需要的能量为D．可通过a、b、c的具体数值判断键与键的相对牢固程度6．（2024北京第十二中学高一下期中）《自然》杂志报道了一种铝离子电池，该电池的电解质为含有的有机离子液体(有机离子不参与反应)，放电时泡沫石墨电极中释放。下列说法不正确的是A．泡沫石墨电极上发生还原反应B．负极的电极反应式：C．放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动D．当铝电极质量减少2.7g时，石墨电极质量减少16.9g7．（2024北京第十二中学高一下期中）某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀。实验装置编号浸泡液pH氧气体积分数随时间的变化①1.0mol/L5②0.5mol/L。5③1.0mol/LNaCl7④0.5mol/L7下列说法正确的是A．铁钉负极反应为Fe-3e-=Fe3+B．由实验可知，Cl-是影响吸氧腐蚀速率的主要因素C．曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行D．由实验可知，H+能减少难溶氢氧化物的生成，酸性越强吸氧腐蚀的速率越大8．（2024北京人大附中高一下期中）已知Fe2O2(s)＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s)

△H=+234.1kJ·mol-1，C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，则2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)的△H是A．-824.4kJ·mol-1 B．-627.6kJ·mol-1C．-744.7kJ·mol-1 D．-169.4kJ·mol-1二、解答题9．（2024北京第十二中学高一下期中）某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。装置编号电极A溶液B操作及现象ⅠFepH=2的连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转ⅡCupH=2的连接装置后，石墨表面……；电压表指针偏转，记录读数为a①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是。②甲同学认为实验Ⅱ不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是。(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响氧化性的因素。编号溶液B操作及现象Ⅲ经煮沸的pH=2的溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为bⅣpH=2的在石墨一侧缓慢通入并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为cⅤpH=12的NaOH在石墨一侧缓慢通入并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c>a>b，请解释原因是。②丁同学进行了实验Ⅵ排除了排除溶液中的对实验的可能干扰：(填写实验方案)，保持通入，电压表读数仍为c。③经讨论，同学们认为应改用下图装置对Ⅳ、Ⅴ重复进行实验，排除酸碱性对Cu的还原性的影响；重复实验时，记录电压表读数依次为c＇、d＇，且c＇>d＇，由此得出的结论是。10．（2024北京汇文中学高一下期中）从明矾制备Al、和的流程如下：【资料】明矾焙烧的化学方程式为：请回答下列问题：(1)在焙烧明矾的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为：。(2)步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有___________。A．粉碎固体混合物 B．降低温度 C．不断搅拌 D．缩短浸泡时间(3)明矾焙烧完全后，从步骤②的滤液中得到晶体的方法是。(4)步骤③电解的化学方程式是，电解过程中，使用的石墨电极需要定期更换的原因是：。(5)焙烧a吨明矾(摩尔质量为bg/mol)，若的转化率为96%，可生产质量分数为98%的质量为吨(列出计算表达式)。11．（2024北京第十二中学高一下期中）肼()有较强的还原性，是生产生活中常用试剂。(1)工业中将与在含的催化剂作用下生成肼()，其反应历程如下所示。①下列说法正确的是(填序号)。a．中所有原子的核外最外层电子均达到稳定结构b．在反应中N-H和N-O键断裂c．催化剂中的先被氧化为，后又被还原为②若将替换为氘代物，则表示该反应的总化学方程式为：。(2)已知：Ⅰ，；Ⅱ，；Ⅲ，；火箭发射时与反应生成和。该反应的热化学方程式是。(3)某种碱性肼-空气电池(电解质为KOH溶液)装置如下图所示。①负极的电极反应式是。②电池工作一段时间后正极区KOH溶液酸碱性是否变化？请结合电极反应式解释原因。(4)水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀，和水混溶形成水合肼()作为锅炉用水的防腐蚀添加剂。①水合肼能作防腐蚀添加剂的原因是。②与相比，水合肼作为防腐蚀添加剂的优点是。

参考答案1．D【详解】A．氢离子从a向b极移动，则通入氢气的a电极为燃料电池的负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，a极是负极，故A错误；B．a极是负极氢气，则b极为正极氧气，在酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，所以气体Ｂ是氧气，故B错误；C．b电极的反应方程式为：，故Ｃ错误；D．电池工作时，电子由负极通过灯泡流向正极，则电子由a极通过灯泡流向b极，故Ｄ正确；故选Ｄ。2．D【分析】硫酸铅蓄电池中，氧化铅为正极，发生还原反应，铅作为负极，发生氧化反应。【详解】A．PbO2中Pb元素得到电子，化合价降低，被还原，作电池的正极，故A正确；B．Pb为电池的负极，Pb失电子生成硫酸铅，故B正确；C．负极Pb失电子生成硫酸铅，负极反应为，故C正确；D．电池放电时，反应消耗硫酸，溶液酸性减弱，故D错误；故答案选D。3．D【详解】该装置是原电池，活泼性较强的锌作负极，活泼性较差的铜作正极A．锌是负极，负极上锌失去电子被氧化为锌离子，质量不断减小，故A正确；B．铜是正极，溶液中氢离子在正极得到电子被还原为H2，故B正确；C．电子从负极经导线流向正极，则电子从锌片经导线流向铜片，故C正确；D．电子从锌片经导线流向铜片，则电流从铜片沿导线流向锌片，但是随着反应物的浓度变小，生成的氢离子浓度不断变化，所以电流不稳定；故D错误；故答案选D。4．A【详解】A．已知常温下红磷比白磷稳定，说明等质量的红磷具有的总能量比白磷低，则等质量的红磷完全燃烧释放的热量比白磷少，则a＜b，A错误；B．已知①C(石墨，s)，，②C(金刚石，s)，，则反应①-②可得C(石墨，s)=C(金刚石，s)，根据盖斯定律可知，该反应的=(-a)-(-b)=(b-a)kJ/mol，已知a<b，则(b-a)＞0即H>0，B正确；C．已知物质在固态时具有的总能量低于气态时的总能量，即相同质量的气态硫完全燃烧放出的热量比固态硫完全燃烧放出的热量更多，故，，，，则a>b，C正确；D．化学键的断裂与形成时引起化学反应的焓变的微观本质，故化学反应的焓变与物质的结构和聚集状态等因素有关，D正确；故答案为：A。5．D【详解】A．根据题干中反应方程式可知，2molH2与O2反应生成水放出热量为akJ，则1molH2与O2反应生成水放出热量为0.5akJ，A错误；B．氢分子变为氢原子，H-H键断裂需要吸收热量，B错误；C．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则有2b+c-4×键能(H-O)=-akJ/mol，则H-O键能为/mol，断裂1molH-O键需要的能量为，C错误；D．H-O键能为/mol，H-H键能为bkJ/mol，可通过a、b、c的具体数值计算H-H键和H-O键的键能大小从而判断牢固程度，D正确；故答案选D。6．D【分析】由题干图示原电池装置可知，放电时属于原电池，铝为负极，被氧化生成，负极反应式为Al+7-3e-═4，泡沫石墨为正极，正极反应式为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3，其逆过程就是充电时，属于电解池，阴极反应式为4+3e-=Al+7，阳极反应式为Cn+-e-═Cn[AlCl4]。【详解】A．由分析可知，泡沫石墨电极为正极，发生还原反应，电极反应式为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3，A正确；B．由分析可知，负极的电极反应式：，B正确；C．放电时属于原电池，铝为负极，泡沫石墨为正极，而阳离子向正极移动，则放电时，有机阳离子向泡沫石墨电极移动，C正确；D．放电时，当铝电极质量减少2.7g即为=0.1mol时，则电路上通过的电子的物质的量为0.3mol，根据泡沫石墨为正极，正极反应式为3Cn[AlCl4]+3e-=3Cn+3和电子守恒可知，石墨电极质量减少0.3mol×169g/mol=50.7g，D错误；故答案为：D。7．C【详解】A．铁钉发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子生成Fe2+，正极上O2得电子生成OH-，所以负极反应为Fe-2e-=Fe2+，A错误；B．对比NaCl、NH4Cl与氧气体积分数随时间的变化知，NH4Cl能加快铁的吸氧腐蚀速率；对比NH4Cl、(NH4)2SO4与氧气体积分数随时间的变化知，(NH4)2SO4能加快铁的吸氧腐蚀速率，由此得出Cl-、能加快铁的吸氧腐蚀速率，B错误；C．随着反应的进行，溶液中生成的氢氧化物逐渐增多，曲线逐渐平缓，所以曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行，C正确；D．由实验可知，水解产生的H+能减少难溶氢氧化物的生成，但酸性越强吸氧腐蚀的速率越小，铁钉发生析氢腐蚀，D错误；故答案为：C。8．A【详解】①Fe2O2(s)＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s)

△H=+234.1kJ·mol-1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，根据盖斯定律：②×－①，得2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824.4kJ·mol-1，答案选A。9．(1)2H++2e-=H2↑在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2O2+4H++4e-＝2H2O(2)O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极溶液酸性越强，O2的氧化性越强（介质或环境的pH影响物质的氧化性）【分析】（1）①I中的铁主要发生析氢腐蚀，铁在负极失电子发生氧化反应；②铜与氢离子不能发生自发的氧化还原反应；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，则在正极上氧气得电子发生还原反应生成水；（2）①实验Ⅱ、Ⅲ、IV的电解质相同，不同的是氧气的浓度，出现了电压表读数不同，根据数值的相对大小可知，氧气浓度越大，电压表的读数越高；②为排除溶液中的Na+（或）对实验的可能干扰，应在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c；③改用如图装置对IV、V重复进行实验，其设计意图是排除Cu在酸碱性不同的溶液中，其还原性不同对该实验结果的影响；重复实验时，记录电压表读数依次为c'、d'，且c'>d'，说明溶液酸性越强，O2的氧化性越强。【详解】（1）①I中的铁主要发生析氢腐蚀，则氢离子在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为2H++2e-=H2↑；；②在金属活动性顺序中，Cu在H的后面，铜与氢离子不能发生自发的氧化还原反应；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，则在正极上氧气得电子发生还原反应生成水，其正极的电极反应式是O2+4H++4e-＝2H2O，故答案为在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2+4H++4e-＝2H2O；（2）①实验Ⅱ、Ⅲ、IV的电解质相同，不同的是氧气的浓度，出现了电压表读数不同，根据数值的相对大小可知，氧气浓度越大，电压表的读数越高，所以O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大，故答案为O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；②丁同学在实验Ⅵ中为了排除溶液中的Na+（或）对实验的可能干扰，应在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c；故答案为在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极；③经讨论，同学们认为应改用如图装置对Ⅳ、V重复进行实验，排除酸碱性对Cu的还原性的影响；重复实验时，记录电压表读数依次为c'、d'，且c'>d'，由此得出的结论是溶液酸性越强，O2的氧化性越强，故答案为溶液酸性越强，O2的氧化性越强（介质或环境的pH影响物质的氧化性）。10．(1)1：2(2)AC(3)蒸发结晶(4)2Al2O34Al+3O2↑阳极中碳被氧化成CO2或CO(5)【分析】由已知资料可知明矾焙烧产生固体混合物含硫酸钾、氧化铝，加水溶解硫酸钾，氧化铝电解得到Al，焙烧生成气体二氧化硫氧化为三氧化硫，和水反应生成硫酸；【详解】（1）明矾焙烧的化学方程式为：，该方程式中发生化合价变化的只有S元素，明矾中的S元素一部分发生化合价降低，而S单质的化合价升高，因此反应中的氧化剂是明矾(KAl(SO4)2•12H2O)，还原剂是单质S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，故答案为：1：2；（2）步骤②是水浸明矾焙烧后的固体混合物，因此要提高浸出率，往往需要增大接触面积、充分溶解；因此粉碎固体混合物、不断搅拌都是可行的，故答案为：AC；（3）焙烧后的固体混合物是K2SO4和Al2O3，水浸后的溶液则是易溶于水的K2SO4溶液，所以要从单一组分的溶液中得到改溶质，可以直接蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶；（4）氧化铝电解制备铝单质，该反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑；在电解反应中阴极还原得到单质铝，阳极得到O2，由于阳极电极材料是C单质，所以在高温环境下，碳素材料会被氧气氧化为CO或CO2，从而导致阳极碳素电极受损，要定期更换，故答案为：2Al2O34Al+3O2↑；阳极中碳被氧化成CO2或CO；（5）焙烧a吨明矾(摩尔质量为bg/mol)，若：SO2的转化率为96%，根据硫元素质量守恒，可生产质量分数为98%的H2SO4质量为。11．(1)ac(2)

(3)电路中每转移4mol电子，正极区生成的4mol全部转移到负极区，与负极区消耗的的物质的量相同(4)因为水合肼有还原性，能消耗水中的氧气，从而减缓腐蚀水合肼用量更少，且水合肼的氧化产物无污染，不产生其他杂质【分析】