高中化学选择性必修1第四章素养测评

PAGEPAGE7第四章素养测评时间：90分钟满分：100分一、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．下列叙述中正确的是(D)A．铜作阳极电解稀硫酸制H2、O2B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时可用镀件作阳极D．实验室欲加速制取氢气，可采用含少量铜的粗锌跟稀硫酸反应解析铜作阳极电解稀硫酸，在阳极上Cu失去电子变为Cu2＋，OH－不放电，因此不能产生O2，A错误；用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极，精铜作阴极，B错误；在镀件上电镀铜时可用镀件作阴极，镀层金属Cu作阳极，C错误；实验室欲加速制取氢气，可采用含少量铜的粗锌跟稀硫酸反应，Zn、杂质Cu及硫酸构成原电池，可加快反应速率，D正确。2．铁锅用水清洗放置后出现红褐色的锈斑，在此变化过程中不发生的反应是(A)A．Fe－3e－=Fe3＋B．O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3D．2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2解析在题中所给出的环境条件中，铁不能从单质直接被氧化成三价铁离子，而应该是二价铁离子，故A项错误；钢铁能发生吸氧腐蚀形成原电池，正极发生是O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B项正确；吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2在有氧气存在的条件下被迅速氧化成Fe(OH)3，故C项正确；钢铁能发生吸氧腐蚀发，其反应方程式2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，故D项正确。3．关于下列装置说法正确的是(A)A．装置②中滴入酚酞，a极附近变红B．装置①中，一段时间后SOeq\o\al(2－,4)浓度增大C．用装置③精炼铜时，c极为粗铜D．装置④中发生吸氧腐蚀解析电解时，b是阳极、a是阴极，阳极上生成氯气、阴极上生成氢气，且阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，所以滴入酚酞后a电极附近溶液呈红色，故A正确；装置①是原电池，溶液中SOeq\o\al(2－,4)不参加反应，所以放电过程中硫酸根离子浓度不变，故B错误；电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，用装置③精炼铜时，d极为粗铜，故C错误；强酸性条件下，锌发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下，锌发生吸氧腐蚀，该溶液呈强酸性，所以应该发生析氢腐蚀，故D错误。4．爱迪生电池是一种二次电池，总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O=Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法正确的是(C)A．正极为Ni2O3，原电池工作过程中正极周围pH降低B．负极为Fe，发生还原反应：Fe＋2OH－－2e－=Fe(OH)2C．正极质量增加20g，电路中转移的电子为2molD．为了提高原电池的工作效率，可用稀硫酸作电解质溶液解析正极为Ni2O3，原电池工作过程中，正极电极反应式为Ni2O3＋3H2O＋2e－=2Ni(OH)2＋2OH－，正极周围pH升高，A错误；负极为Fe，发生氧化反应：Fe＋2OH－－2e－=Fe(OH)2，B错误；正极电极反应式Ni2O3＋3H2O＋2e－=2Ni(OH)2＋2OH－，正极质量增加20g，则1molNi2O3发生反应生成2molNi(OH)2，电路中转移的电子为2mol，C正确；稀硫酸作电解质溶液可与电极铁、Ni2O3发生反应，消耗电极，D错误。5．Cu­Zn稀硫酸组成原电池装置，当导线中有0.5mol电子通过时，理论上两极的变化是(B)A．锌极反应：Zn－2e－=Zn2＋，锌片上产生0.25mol的H2B．铜极反应：2H＋＋2e－=H2↑，锌片溶解16.25gC．电流由锌极经导线流向铜极D．溶液中SOeq\o\al(2－,4)移向铜极解析锌极为负极，电极反应Zn－2e－=Zn2＋，锌极不生成H2，A项错误；铜极反应2H＋＋2e－=H2↑，产生0.25molH2，负极锌片溶解16.25g，B项正确；导线中电子由锌极流向铜极，电流方向与之相反，C项错误；原电池内，溶液中阴离子(SOeq\o\al(2－,4))移向负极(锌极)，D项错误。6．下列对有关物质制备的说法不正确的是(A)A．工业上电解饱和食盐水制取氯气、烧碱称为侯氏制碱法B．工业上炼铁用CO做还原剂C．工业上电解熔融的MgCl制备金属镁D．工业上用焦炭和二氧化硅高温下反应可制得粗硅解析侯氏制碱法的生产工艺：氯化钠、氨气、二氧化碳和水生成碳酸氢钠NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，碳酸氢钠受热分解生成纯碱，2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，工业上电解饱和食盐水为氯碱工业，故A错误；高炉炼铁原理，一氧化碳还原氧化铁生成铁，还原剂为一氧化碳，故B正确；氧化镁熔点很高，增加成本，工业上电解熔融的MgCl2制备金属镁，无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，电解反应方程式为：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up15(电解))Mg＋Cl2↑，故C正确；焦炭高温还原二氧化硅制备粗硅，工业上，用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅，反应的化学方程式SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up15(高温))Si＋2CO↑，故D正确。7．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是(D)A．a>b>d>c B．b>c>d>aC．a>b>c>d D．d>a>b>c解析装置一：a极质量减小，则a为负极、失电子溶解；b极质量增大，则金属离子得电子析出。故金属活动性a>b。装置二：金属b、c未用导线连接，不是原电池。b极有气体产生，c极无变化，则活动性b>(H)>c。装置三：d极溶解，则d为负极；c极有氢气产生，则c为正极。故金属活动性d>c。装置四：电流从a极流向d极，则d为负极、a为正极，金属活动性d>a。综上，金属活动性d>a>b>c。本题选D。8．某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是(C)A．银片为负极，发生的反应为Ag＋＋e－=AgB．进行实验时，琼脂中K＋移向Mg(NO3)2溶液C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，可形成原电池D．取出盐桥，电流表依然有偏转解析银片为正极，发生的反应为Ag＋＋e－=Ag，A不正确；进行实验时，琼脂中K＋移向正极区，B不正确；用稀硫酸代替AgNO3溶液，正极上生成氢气，可形成原电池，C正确；取出盐桥，不能形成闭合回路，电流表不可能偏转，D不正确。9．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电池反应为：Ag2O＋Zn=2Ag＋ZnO。据此判断下列叙述，其中正确的是(B)A．Ag2O是负极，Zn是正极B．在使用过程中，电池负极区溶液pH减小C．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应解析该电池的电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电池反应为：Ag2O＋Zn=2Ag＋ZnO，则正极反应式为：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，负极反应式为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O。反应中，Ag2O作氧化剂，Zn作还原剂，则Ag2O是正极，Zn是负极，A错误；负极反应为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，OH－在该区域被消耗，则该区域的pH减小，B正确；反应中，Zn是负极，Ag2O是正极，则电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，C错误；反应中，Ag2O作氧化剂，Zn作还原剂，则Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应，D错误。10．对于100mL1mol/L盐酸与铁片的反应，下列措施能使生成氢气的反应速率加快的是(B)①升高温度；②改用100mL3mol/L盐酸；③多加300mL1mol/L盐酸；④用等量铁粉代替铁片；⑤改用98%的硫酸；⑥加入少量CuSO4A．①③④⑥ B．①②④⑥C．①②④⑤ D．①②④⑤⑥解析①升高温度，能提高单位体积内活化分子的数目，使有效碰撞概率增大，提高反应速率，正确；②改用100mL3mol/L盐酸，增大溶液中氢离子浓度，使反应速率加快，正确；③多加300mL1mol/L盐酸，溶液中氢离子浓度不变，反应速率不变，错误；④用等量铁粉代替铁片，增大铁与氢离子的接触，反应速率加快，正确；⑤改用98%的硫酸，铁遇到浓硫酸钝化，错误；⑥加入少量CuSO4，在铁的表面析出Cu，形成铜铁原电池，加快铁的反应速率，正确。由以上分析知选B。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意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11．可用于电动汽车的铝­空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是(AB)A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解质溶液的碱性保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故A正确；以NaOH溶液为电解液时，Al易失去电子作负极，电极反应为：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，故B正确；以NaOH溶液为电解液时，总反应为：4Al＋4OH－＋3O2=4AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，氢氧根离子参加反应，所以溶液的碱性降低，故C错误；放电时，电子从负极沿导线流向正极，故D错误。12．下列方程式错误的是(C)A．粗铜精炼的阴极反应：Cu2＋＋2e－=CuB．氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))H2↑＋Cl2↑＋2OH－C．铁皮上镀锌的阳极反应：Zn2＋＋2e－=ZnD．酸性KMnO4和草酸反应的离子方程式：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O解析电解精炼铜的过程中，电解质通常是硫酸铜，溶液中的铜离子在阴极得电子变成铜单质，A不符合题意；电解饱和食盐水过程中，生成NaOH、H2和Cl2，该反应的离子方程式为：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))H2↑＋Cl2↑＋2OH－，B不符合题意；铁皮上镀锌，锌为镀层金属作阳极，发生失电子的氧化反应，C符合题意；酸性KMnO4具有氧化性，能将H2C2O4氧化成CO2，自身还原为Mn2＋，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，D不符合题意。13．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知通入CH4的一极的电极反应为：CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。下列叙述不正确的是(BD)A．通入CH4的电极为负极B．电池工作时，溶液中的OH－向正极移动C．正极反应：2O2＋4H2O＋8e－=8OH－D．电池使用一段时间后溶液中KOH的浓度将不变解析燃料原电池中，通入燃料甲烷的电极为负极，失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O，通入氧化剂O2的电极为正极，其电极反应是：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，总反应为：CH4＋2OH－＋2O2=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O；溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，据此进行解答。甲烷失电子发生氧化反应，所以通入CH4的电极为负极，A正确；溶液中阴离子流向负极，阳离子流向正极，则氢氧根离子向负极附近移动，B错误；原电池的正极上O2得到电子发生还原反应，电极反应是：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C正确；该原电池的总反应为：CH4＋2OH－＋2O2=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O，所以该电池使用一段时间后KOH浓度变小，D错误。14．某科研小组公司开发了Li­SO2Cl2军用电池，其示意图如图所示，已知电池总反应为：2Li＋SO2Cl2=2LiCl＋SO2↑。下列叙述中错误的是(D)A．电池工作时负极材料是Li，发生氧化反应B．电池工作时电子流向：锂电极→导线→负载→碳棒C．电池工作过程中，石墨电极反应式为SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑D．电池工作时，外电路流过0.2mol电子，生成2.24L气体解析根据电池反应式知，放电时Li元素化合价由0价变为＋1价，所以Li是负极，反应为：2Li－2e－=2Li＋，碳棒是正极，正极是SO2Cl2中＋6价的硫得电子发生还原反应，所以电极反应式为：SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑，电子从负极流向正极，据此解答。放电时Li元素化合价由0价变为＋1价，所以Li是负极，发生氧化反应，A项正确；放电时，Li是负极，另一个电极是正极，负极上失电子、正极上得电子，所以电子从负极沿导线流向正极，即电子流向：锂电极→导线→负载→碳棒，B项正确；电池工作时，碳棒是正极，其电极反应式为：SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑，C项正确；未标明是否是标准状况，无法通过电子数来计算生成气体的体积，D项错误。15．以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置图如下：上述装置工作时，下列有关说法正确的是(C)A．乙池电极接电池正极，气体X为H2B．Na＋由乙池穿过交换膜进入甲池C．NaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小D．甲池电极反应：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑解析乙池电极为电解池阴极，和电源负极连接，溶液中氢离子放电生成氢气，故A错误；电解池中阳离子移向阴极，钠离子移向乙池，故B错误；阴极附近氢离子放电破坏了水的电离平衡，电极附近氢氧根离子浓度增大，NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度大，故C正确；放出氧气的电极为阳极，电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气，氢离子浓度增大，碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子，出口为碳酸氢钠，则电极反应为4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑，故D错误。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16．(12分)某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。实验Ⅰ：将钥匙直接浸入0.4mol·L－1CuCl2溶液中，20s后取出，钥匙表面变红，但镀层疏松，用纸即可擦掉。实验Ⅱ：用图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表面出现少量白色固体。30s后取出钥匙检验，镀层相对实验Ⅰ略好，但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。实验Ⅲ：用0.4mol·L－1CuSO4溶液代替CuCl2溶液重复实验Ⅱ，精铜表面未出现白色固体。回答下列问题：(1)实验Ⅰ反应的化学方程式是Fe＋CuCleq\o\al(,2)=Cu＋FeCl2。(2)实验Ⅱ中钥匙应与电源的负极连接。(3)钥匙表面产生的气体是H2。(4)为了避免实验Ⅲ中钥匙表面产生气体，应该采取的措施是适当降低c(H＋)或降低电源电压(其他答案合理给分)。(5)常见化合物中铜元素有＋1、＋2两种价态，结合实验Ⅲ推测实验Ⅱ中精铜表面产生的白色固体的电极反应式是Cu－e－＋Cl－=CuCl。(已知CuOH是一种难溶于水的黄色固体)解析(1)钢制钥匙的主要成分是Fe，实验Ⅰ的化学方程式是：Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu；(2)实验Ⅱ中，钥匙是要被镀铜，则应该作阴极，即与电源的负极连接；(3)CuCl2溶液呈弱酸性，阴极上会有少量的H＋放电形成H2，所以钥匙表面的气体为H2；(4)为避免实验Ⅲ中钥匙表面产生气体，可以适当降低溶液中H＋的浓度，或者适当降低电压；(5)Cu(Ⅱ)的化合物一般都是蓝色或绿色，Cu(Ⅰ)的化合物中，已知的不溶于水的有Cu2O(砖红色)、CuOH(黄色)、CuCl(白色)，则该白色固体为CuCl，则相应的电极反应式为：Cu－e－＋Cl－=CuCl。17．(12分)(1)如图所示，若C为浓硝酸，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为Cu，则B电极的电极反应式为4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2e－=2NO2↑＋2H2O，A电极的电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋；反应进行一段时间后溶液C的pH将升高(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)我国首创以铝­空气­海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是铝，负极反应为4Al－12e－=4Al3＋；正极反应为3O2＋6H2O＋12e－=12OH－。(3)熔盐电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。负极反应式为2CO＋2COeq\o\al(2－,3)－4e－=4CO2，正极反应式为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)，电池总反应式为2CO＋O2=2CO2。解析(1)铁和铜作两极，浓硝酸作电解质溶液。由于铁在浓硝酸中会发生钝化，所以铜是负极，铁是正极。在负极，铜失去电子变成铜离子，在正极，溶液中的硝酸根离子得电子生成二氧化氮。由于正极反应消耗氢离子，所以溶液的pH升高。(2)铝­空气­海水电池中，铝被空气中的氧气不断氧化而产生电流，所以铝作负极。在负极，铝失去电子变成铝离子，电池正极是氧气得电子。(3)一氧化碳是负极燃气，空气和二氧化碳的混合气是正极助燃气，电池的总反应就是一氧化碳燃烧的反应，即2CO＋O2=2CO2，用总反应式减去负极反应式，即可得正极反应式。18．(12分)如图是原电池和电解池的组合装置图。请回答：(1)若甲池某溶液为稀H2SO4，闭合K时，电流表指针发生偏转，电极材料A为碳棒B为Fe，则：①A碳电极上发生的现象为产生大量无色气泡。②丙池中E、F电极均为碳棒，E电极为阴极(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。如何检验F侧出口的产物F出口置一湿润的淀粉碘化钾试纸，试纸变蓝，则产物为Cl2。(2)若需将反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋设计成如上图所示的甲池原电池装置，则B(正极)电极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋。(3)若甲池为氢氧燃料电池，某溶液为KOH溶液，A极通入氢气，①A电极的反应方程式为H2＋2e－＋2OH－=2H2O。②若线路中转移0.02mol电子，乙池中C极质量变化2.16g。解析(1)①甲池为原电池装置，总反应为Fe＋2H＋=Fe2＋H2↑；其中碳棒A为正极，其电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，故可观察到A电极上有气泡产生；②甲池中A为原电池的正极，B为原电池的负极；丙池中电极E与原电池的负极相连，为阴极；电极F与原电池的正极直接相连，为阳极，其电极反应式为：2Cl－－2e－=Cl2↑，检验Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，则为Cl2；(2)在原电池中，正极发生得电子的还原反应，由反应的离子方程式可知，反应过程中Fe3＋被还原为Fe2＋，故正极的电极反应式为：Fe3＋＋e－=Fe2＋；(3)①在燃料电池中，通入燃料气体的电极为负极，发生失电子的氧化反应，结合所给电解质溶液为KOH溶液，可得负极的电极反应式为：H2－2e－＋2OH－=2H2O。②乙池中C电极与燃料电池的正极相连，为阳极，电极反应式为：Ag－e－=Ag＋，根据转移电子数0.02mol，可知参与反应的银的物质的量为0.02mol，故其消耗的质量m＝n×M＝0.02mol×108g/mol＝2.16g。19．(12分)甲、乙两位同学分别按图1所示装置进行实验，甲同学在虚线框内接一个电流计，乙同学在虚线框内没有做连接，请回答下列问题：(1)以下叙述正确的是C。A．甲同学实验中，石墨棒上无气泡产生B．甲、乙两同学实验中的铁片都是负极C．甲同学实验中，电子在溶液中没有迁移D．甲、乙同学在实验中都发现有气泡生成，产生气泡的速率甲比乙慢(2)甲同学观察到电流计指针发生偏转，根据实验中的发现，绘制了图2，X轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，则Y轴可能表示BC。A．石墨棒的质量 B．铁棒的质量C．c(H＋) D．c(SOeq\o\al(2－,4))E．c(Fe2＋)(3)采用甲同学装置，实验时把稀硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铁电极电极反应式：Fe－2e－=Fe2＋，石墨电极观察到的现象石墨电极上有红色物质析出，发生了还原反应(填“氧化”“还原”或“非氧化还原”)。解析(1)甲同学实验中，构成铁碳原电池，铁为原电池的负极，石墨棒为正极，氢离子得到电子生成氢气，故A错误；甲同学实验中，构成了原电池，铁为原电池的负极，石墨为原电池的正极，乙同学实验中在虚线框内没有做连接，不构成原电池，铁片与稀硫酸发生化学反应，故B错误；甲同学实验中，构成了原电池，电子在导线上运动，从铁到碳，溶液中没有迁移，故C正确；甲同学实验中，构成了原电池，属于铁的电化学腐蚀，乙同学实验中在虚线框内没有做连接，不构成原电池，铁片与稀硫酸反应，属于化学腐蚀，电化学腐蚀速率大于化学腐蚀的速率，所以甲中产生氢气的速率比乙快，故D错误；(2)铁碳原电池中，铁是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Fe－2e－=Fe2＋，碳是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑。石墨棒是正极，氢离子得电子发生还原反应，石墨棒的质量不变，故A错误；由于铁是负极，不断发生反应Fe－2e－=Fe2＋，所以铁棒的质量减小，故B正确；由于反应不断消耗H＋产生氢气，所以溶液的c(H＋)逐渐降低，故C正确；SOeq\o\al(2－,4)不参加反应，其浓度不变，故D错误；由于铁是负极，不断发生反应Fe－2e－=Fe2＋，所以溶液中c(Fe2＋)增大，故E错误；(3)如果把硫酸换成硫酸铜溶液，则电池总反应为铁与铜离子的反应，负极铁失去电子，电极反应为Fe－2e－=Fe2＋，正极石墨上铜离子得到电子生成铜，Cu2＋＋2e－=Cu，石墨电极上有红色物质析出，发生还原反应。20．(12分)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)下图是某锌锰干电池的基本构造图。①该干电池的总反应式为2MnO2＋Zn＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2，该电池的负极是Zn或锌，工作时正极的电极反应式是2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)＋2OH－或MnO2＋e－＋H2O=MnO(OH)＋OH－。②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是B。A．该电池属于蓄电池B．电池工作时OH－向负极移动C．该电池的电解质溶液是H2SO4溶液D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2Oeq\o(,\s\up15(放电),\s\do15(充电))2Ni(OH)2＋Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于酸，以下说法正确的是CD。A．以上反应是可逆反应B．电池充电时是将化学能转化为电能C．电池放电时Cd作负极D．电池放电时正极附近碱性增强(3)另一种常用的电池锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不能用水溶液的原因2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。解析(1)①该干电池的总反应式为2MnO2＋Zn＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2，易知锌为负极，MnO2为正极，发生还原反应，得到还原产物MnO(OH)，根据缺项配平可知工作时正极的电极反应式是2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)＋2OH－或MnO2＋e－＋H2O=MnO(OH)＋OH－。②A项，该电池属于一次电池，错误；B项，负极失电子使得电极附近正电荷较多，阴离子往负极移动，即OH－向负极移动，正确；C项，观察锌锰干电池的基本构造图可知电解质溶液是KOH溶液，错误；D项，该电池含有重金属Mn元素，不可随意丢弃，错误。(2)可逆反应反应条件相同，该电池反应条件分别是放电和充电，不属于可逆反应，A错误；电池充电时是将电能转化为化学能，B错误；电池总反应可表示为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2Oeq\o(,\s\up15(放电),\s\do15(充电))2Ni(OH)2＋Cd(OH)2，可知Cd作负极，C正确；电池放电时正极反应式为2NiO(OH)＋2e－＋2H2O=2Ni(OH)2＋2OH－，可知电池放电时正极附近碱性增强，D正确。(3)负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，Li是较活泼金属，可与水发生反应生成氢气，化学方程式2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。综合检测卷一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列过程中能量的转化与图示吻合的是()A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B．C与CO2(g)反应C．酸碱中和反应D．断开H2中的H—H键【答案】C【解析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，A错误；C与CO2(g)共热生成一氧化碳的反应为吸热反应，B错误；断开H2中的H—H键是一个吸热过程，D错误。2．一定条件下反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3(g)在恒容密闭容器中进行，从反应开始至10s时，O2的浓度减少了0.6mol·L－1，则0～10s内平均反应速率为()A．v(O2)＝0.3mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.06mol·L－1·s－1C．v(SO2)＝0.06mol·L－1·s－1D．v(SO3)＝0.06mol·L－1·s－1【答案】B3．已知热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol则H2的标准燃烧热为()A．241.8kJ/mol B．483.6kJ/molC．285.8kJ/mol D．571.6kJ/mol【答案】C4．一定条件下，恒容密闭容器中发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是()A．N2和H2可完全转化为NH3B．平衡时，正、逆反应速率相等C．充入NH3，正、逆反应速率都降低D．平衡时，N2、H2和NH3的浓度一定相等【答案】B5．如图，向溶液a中加入溶液b，灯泡亮度不会出现“亮—灭(或暗)—亮”变化的是()选项ABCD溶液aBa(OH)2Ba(OH)2CH3COOHCa(OH)2溶液bCuSO4H2SO4氨水NH4HCO3【答案】C【解析】向CH3COOH溶液中加入氨水，反应生成CH3COONH4和H2O，离子浓度逐渐增大，灯泡逐渐变亮，C符合题意。6．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时()A．负极上发生还原反应B．CO2在正极上得电子C．阳离子由正极移向负极D．将电能转化为化学能【答案】B7．常温下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和【答案】B【解析】b、c两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，c(OH－)b＝10－12.7mol·L－1，c(OH－)c＝10－9.6mol·L－1，则Ksp[Fe(OH)3]＝x×(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝x×(10－9.6)2，故Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，A正确；a点到b点溶液的酸性减弱，而NH4Cl溶于水后显酸性，B错误；只要温度一定，Kw就一定，C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，D正确。8．将铁片和铜片贴在浸润过稀硫酸的滤纸两侧，用导线连接电流表，制成简易电池，装置如图。关于该电池的说法正确的是()A．铜片上有O2产生B．负极反应为Fe－2e－=Fe2＋C．铁电极附近溶液中的c(H＋)增大D．放电时电子流向：铜片→电流表→铁片【答案】B9．两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中；乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中。若其他操作及读数均正确，你的判断是()A．甲操作有错B．乙操作有错C．甲测定数值一定比乙小D．乙实际测得值偏小【答案】A【解析】滴定管使用前需用待盛液润洗，而锥形瓶不应用碱液润洗。甲用过的滴定管对乙来说已润洗过。10．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0B．氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2，转移电子的数目为6.02×1023D．反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】氢气与氧气反应生成水是可自发进行的放热的反应，ΔH<0，A正确；氢氧燃料电池的负极反应为氧化反应，应是氢气在负极放电，B错误；常温常压下，Vm大于22.4L·mol－1，C错误；反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH＝反应中断裂旧共价键的键能之和－反应中形成新共价键的键能之和，D错误。11．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1，②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－1160kJ·mol－1。下列选项不正确的是()A．CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1B．CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3ΔH3<ΔH1C．若用0.2molCH4(g)还原NO2(g)至N2(g)，则反应中放出的热量一定为173.4kJD．若用标况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子的物质的量为0.8mol【答案】C【解析】由eq\f(①＋②,2)得出：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝eq\f(－574－1160,2)kJ·mol－1＝－867kJ·mol－1，A正确；H2O(g)=H2O(l)ΔH<0，因此ΔH3<ΔH1，B正确；由反应生成的H2O的状态判断，如果是气态，则正确，若是液态，则大于173.4kJ，C错误；消耗1molCH4转移8mole－，标况下2.24LCH4为0.1mol，转移电子数为0.8mol，D正确。12．25℃时，重水(D2O)的离子积为1.6×10－15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝－lgc(D＋)，下列有关pD的叙述正确的是()①中性D2O的pD＝7②在1LD2O中，溶解0.01molNaOD，其pD＝12③1L0.01mol/L的DCl的重水溶液，pD＝2④在100mL0.25mol/LDCl的重水溶液中，加入50mL0.2mol/LNaOD的重水溶液，反应后溶液的pD＝1A．①② B．③④C．①③④ D．①②③④【答案】B【解析】由于重水的离子积常数为1.6×10－15，因此重水中c(D＋)＝4×10－8，对应的pD≈7.4，①错误；在0.01mol/LNaOD溶液中，c(OD－)＝0.01mol/L，根据重水的离子积常数，可推知c(D＋)＝1.6×10－13mol/L，pD不等于12，②错误；在0.01mol/L的DCl的重水溶液，c(D＋)＝0.01mol/L，因此pD＝2，③正确；根据中和反应量的关系，100mL0.25mol/LDCl和50mL0.2mol/LNaOD中和后溶液中有0.1mol/L的DCl过量，因此对应溶液的pD＝1，④正确。13．某温度下，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A．将1molN2和3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJB．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)<K(B)C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D．升高温度，平衡常数K增大【答案】C14．常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A．在0.1mol·L－1H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))B．在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))C．在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＝0.1mol·L－1D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(H＋)【答案】A【解析】由于磷酸为多元酸，第一步电离>第二步电离>第三步电离，所以在0.1mol·L－1H3PO4溶液中，离子浓度大小为c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))，A正确；在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))，B错误；在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中，根据物料守恒得到c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，C错误；氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液，则c(OH－)>c(H＋)，根据电荷守恒c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)，则c(Cl－)<c(NHeq\o\al(＋,4))，D错误。15．Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如下图所示：下列关于活化历程的说法错误的是()A．决速步骤：中间体2→中间体3B．总反应为Ni＋C2H6→NiCH2＋CH4C．Ni－H键的形成有利于氢原子的迁移D．涉及非极性键的断裂和生成【答案】D16．某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A．该酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(1,Ka)C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)<c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4【答案】B【解析】观察曲线的交点为c(HA)＝c(A－)时，此时溶液的pH≈4.7，该酸Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lgKa≈4.7，A说法正确；NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(c（OH－）·c（HA）·c（H＋）,c（A－）·c（H＋）)＝eq\f(Kw,Ka)，B说法错误；根据图像可知，当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)＜c(A－)，C说法正确；根据图像可知，α(HA)为0.8，α(A－)为0.2时，pH约为4，故某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4，D说法正确。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(10分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据图像回答下列问题：(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是___________________________________________________________________________________________________。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是____________________________________________________________________________________________________。(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的ΔH3＝______________，P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。【答案】(1)eq\f(3,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ/mol(3分)(2)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ/mol(3分)(3)－399kJ/mol(2分)等于(2分)【解析】(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1molPCl5(g)的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－399kJ/mol，不管该反应是一步完成还是分几步完成，反应的热效应不变。18．(12分)Ⅰ.某温度下，在一个1L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：(1)从开始至2min，X的平均反应速率为____________________。(2)该反应的化学方程式为________________________________。(3)1min时，正逆反应速率的大小关系为：v正________v逆，2min时，v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。(4)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气，增大体系压强，X的化学反应速率将________，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将________(填“变大”“不变”或“变小”)。(5)若X、Y、Z均为气体，下列能说明反应已达平衡的是________(填字母)。a．X、Y、Z三种气体的浓度相等b．气体混合物物质的量不再改变c．反应已经停止d．反应速率v(X)∶v(Y)＝2∶1e．(单位时间内消耗X的物质的量)∶(单位时间内消耗Z的物质的量)＝3∶2Ⅱ.(双选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()A．反应2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0B．图中P点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Q点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000【答案】Ⅰ.(1)0.15mol·L－1·min－1(2分)(2)3X＋Y2Z(2分)(3)>＝(4)不变变大(5)be(2分)Ⅱ.BD(2分)【解析】Ⅰ.(1)从开始至2min，v(X)＝eq\f(（1－0.7）mol,1L·2min)＝0.15mol·L－1·min－1。(2)从开始至2min，Y的物质的量减少了1.0mol－0.9mol＝0.1mol，Z增加了0.2mol，则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知该反应的化学方程式为3X＋Y2Z。(3)1min时反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v正＞v逆，2min时反应达到平衡状态，则v正＝v逆。(4)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气，增大体系压强，由于物质的量浓度不变，则X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大。(5)X、Y、Z三种气体的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，a错误；平衡时正逆反应速率相等，但不为0，反应没有停止，c错误；反应速率v(X)∶v(Y)＝2∶1不能说明反应处于平衡状态，d错误。Ⅱ.一开始升高温度，反应未达到平衡，正向反应程度大，所以NO转化率增大，250℃左右NO转化率达到最高点后开始降低，说明平衡后，升高温度导致平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A错误；P点未达到平衡状态，此时反应正向进行程度大，所以延长反应时间，可以使NO转化率增大，B正确；Q点已达到平衡状态，增大O2浓度导致平衡正向移动，NO转化率增大，C错误；设NO起始物质的量浓度为amol·L－1，2NO＋O22NO2起始(mol·L－1):a5.0×10－40转化(mol·L－1)：0.5a0.25a0.5a平衡(mol·L－1)：0.5a5.0×10－4－0.25a0.5aK＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(1,5.0×10－4－0.25a)，当a＝0时，K＝2000，而NO起始物质的量不可能为0，则K>2000，D正确。19．(18分)Ⅰ.在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：(1)“O”点导电能力为0的理由是________________________________________。(2)A、B、C三点溶液c(H＋)由大到小的顺序为__________________。(3)若使C点溶液中c(CH3COO－)增大，溶液的c(H＋)减小，可采取的措施有：①________________________________________________________________________；②______________________________________________