2023_2024学年新教材高中化学第四章化学反应与电能测评新人教版选择性必修1

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第四章测评（时间:75分钟 满分:100分）一、选择题（本题包括13小题，每小题4分，共计52分。每小题只有一个选项符合题意）1. 下列叙述正确的是( )A. 电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程B. 氢氧燃料电池的负极反应：C. 粗铜精炼时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变D. 铁与稀硫酸反应时，加入过量硫酸铜溶液，可使反应速率加快2. 利用如图装置电解四甲基氯化铵的水溶液制备四甲基氢氧化铵，四甲基氢氧化铵是一种强碱。下列说法正确的是( )A. 电极A上发生还原反应B. 产物 是C. 在 处收集D. 阳离子交换膜可提高 的纯度3. [2023南通如皋高二上期末]下列反应表示正确的是( )A. 已知乙炔的燃烧热为 ，则乙炔燃烧的热化学方程式为B. 惰性电极电解 溶液：C. 金属铝投入 溶液中：D. 铅蓄电池放电时的正极反应：4. 某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时，先断开，闭合，两极均有气泡产生；一段时间后，断开，闭合，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是( )A. 断开 ，闭合 时，总反应的离子方程式为B. 断开 ，闭合 时，石墨电极附近溶液变红C. 断开 ，闭合 时，铜电极上的电极反应为D. 断开 ，闭合 时，石墨电极作正极5. [2022江苏盐城期末]用微生物燃料电池处理酸性废水的原理如下图所示。下列说法正确的是( )A. 电子经电解质溶液从 极移向 极B. 为加快电池的放电速率，该电池可在高温下工作C. 放电过程中， 极附近溶液的 变小D. 极发生的反应为6. 利用反应构成电池的装置如图所示。下列说法正确的是（表示阿伏加德罗常数的值）( )A. 电子从右侧B电极经过负载后流向左侧A电极B. 当有 被处理时，转移电子数为C. A电极的电极反应为D. 为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜7. 我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是( )A. 放电时， 电极反应为B. 放电时，溶液中离子的数目增大C. 充电时， 电极每增重 ，溶液中有 被氧化D. 充电时， 电极接外电源负极8. 硼化钒空气电池是目前储电能力高的电池，电池原理如图，该电池工作时总反应为。下列说法不正确的是( )A. 电极 为电池正极，电极反应为B. 图中选择性透过膜为阴离子透过性膜C. 电池工作过程中，电极 附近区域 减小D. 极发生的电极反应为9. 太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。电极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许通过，电池反应为。下列说法正确的是( )A. 放电时 从左边移向右边， 从右边移向左边B. 放电时，正极反应为C. 充电时 极连接电源的负极，电极反应为D. 充电时电路中通过 电子，产生10. 右图是半导体光电化学电池光解水制氢的反应原理示意图。在光照下，电子由价带跃迁到导带后，然后流向对电极。下列说法不正确的是( )A. 对电极的电极反应：B. 半导体电极发生氧化反应C. 电解质溶液中阳离子向对电极移动D. 整个过程中实现了太阳能 化学能 电能的转化11. [2023湖北武汉第十二中学期末]关于如图所示各装置的叙述正确的是( )A. 图1是原电池，总反应是B. 图2可验证铁的吸氧腐蚀，负极反应为C. 图3可在待镀铁件表面镀铜D. 图4中钢闸门应与外接电源的负极相连被保护，该方法叫做牺牲阳极法12. [2023江苏南京阶段练习]锂电池是由金属或锂合金为电极材料，使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池是利用锂离子在正负极间移动的电池，比锂电池更加安全。电解法将烟气中的氮氧化物转化为无害物质。先用稀硝酸吸收生成（一元弱酸），再将吸收液导入电解槽中进行电解，使之转化为硝酸，其电解装置如图所示。已知阳离子交换膜两侧溶液初始质量相等，下列说法正确的是( )A. 电极应连接电源的负极B. 电极用石墨颗粒电极的目的是增大吸收液与电极的接触面积C. 阴极的电极反应为D. 电解一段时间后，当电路中有 电子通过时，阳离子交换膜两侧溶液相差13. 锂钒氧化物二次电池成本较低，且对环境无污染，其充放电的反应方程式为。如图为用该电池电解含镍酸性废水制取单质镍的装置。下列说法正确的是( )A. 该电池充电时，负极的电极反应为B. 当电池中有 参与放电时，能得到C. 装置中石墨棒连接电池的负极D. 电解过程中， 溶液的浓度会不断增大二、非选择题（共48分）14. （10分）如图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题：（1） 图中甲池是（填“原电池”“电解池”或“电镀池”）。（2） A（石墨）电极的名称是（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”）。（3） 写出通入的电极的电极反应：。（4） 乙池中反应的化学方程式为。当乙池中极质量增加，甲池中理论上消耗的体积为（标准状况下）;若乙池溶液为，此时乙池溶液的为。此时丙池中某电极析出某金属，则丙池中的某盐溶液可能是。A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液15. [2023湖北武汉第十二中学期末]（12分）海洋的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。（1） 氯碱工业电解饱和食盐水的化学方程式为。制取的氯气是实验室和工业上的常用气体，科学家基于易溶于的性质，开发了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时，电极的反应为。① 放电时：正极反应为，溶液的浓度（填“增大”“减小”或“不变”）。② 充电时：电极是极；每生成，电极质量理论上增加。（2） 沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。① 阴极的电极反应为，会使海水中的沉淀积垢，需定期清理。② 阳极区生成的在管道中可以生成氧化灭杀附着生物的的离子方程式为。16. （12分）钒及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。（1） 是接触法制硫酸的催化剂。① 一定条件下，与空气反应后，和物质的量浓度分别为和，则起始物质的量浓度为；生成的化学反应速率为。② 工业制硫酸，尾气用吸收。（2） 全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。① 当左槽溶液逐渐由黄变蓝时，其电极反应为。② 充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由色变为色。③ 放电过程中氢离子的作用是和；充电时若转移的电子数为，左槽溶液中的变化量为。17. [2022江苏淮安高二期末]（14分）的固定、利用是实现“碳达峰”与“碳中和”的有效路径之一。（1） 左右时，在新型纳米催化剂和的表面可以将和转化为烷烃，其过程如图所示。已知：则。（2） 利用电化学方法可将有效地转化为，装置如图所示。① 在该装置中，右侧电极为（填“阴极”或“阳极”）；左侧电极上的电极反应为。② 已知：电解效率。装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当阳极生成氧气体积为时，测得整个阴极区内的，电解效率为。（3） 研究表明，溶液会影响转化为的效率。如图是（以计）在水溶液中各种存在形式的物质的量分数 随变化的情况。① 时，几乎未转化为，此时在溶液中的主要存在形式为。② 时，的转化效率较高，溶液中相应的电极反应为；在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的。（填序号：.明显增大.几乎不发生变化.明显减小）（忽略电解前后溶液的体积变化）第四章测评一、选择题（本题包括13小题，每小题4分，共计52分。每小题只有一个选项符合题意）1. A2. D3. A4. D5. C6. D[解析]在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，根据反应可知，通入氨气的电极为负极，通入二氧化氮的电极为正极。电子从负极流出，流向正极，则电子从左侧电极经过负载后流向右侧电极，项错误；的状态未知，故无法计算的物质的量，因此无法计算转移的电子数，项错误；电极为负极，发生氧化反应，电极反应为，项错误；原电池工作时，阴离子向负极移动，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，项正确。7. D[解析]根据电池的工作原理示意图可知，放电时电极上转化为和，电极反应为，项正确；放电时正极区转化为和，负极区转化为，溶液中离子的数目增大，项正确；充电时电极发生反应，电极增重时，转移，电极发生反应，根据各电极上转移电子数相同，则有被氧化，项正确；放电时电极为正极，充电时，电极为阳极，接外电源正极，项错误。8. C[解析]由电池总反应可知，得电子发生还原反应，则通入空气的电极为正极，电极反应为，正确。在负极发生反应，电极的电极反应为，溶液中透过选择性透过膜向左迁移，参与负极反应，则该透过膜为阴离子透过性膜，、正确，错误。9. B[解析]电极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），含有单质。电极为负极，放电时，阳离子向正极移动，从左向右移动，隔膜只允许通过，不能通过，项错误；放电时，正极得到电子，变成，根据元素守恒和电荷守恒，正极反应为，项正确；放电时，为负极，充电时为阴极，连接电源的负极，生成，电极反应为，项错误；碳是锂的载体，根据，转移得到，则转移，生成单质，其质量为，项错误。10. D[解析]由图示分析可知在对电极上发生的反应是水电离出的氢离子得到电子生成氢气，为正极，电极反应为，说法正确；半导体电极上，发生氧化反应，为负极，说法正确；阳离子向正极移动，因此电解质溶液中阳离子向对电极移动，说法正确；对图示过程分析可以知道，该装置是光能转化为电能，电能再转化为化学能的过程，说法错误。11. B[解析]图1是原电池，铁比铜活泼，总反应是，故错误；图2是原电池，铁作负极，电极反应为，故正确；图3是电解池，与电源正极连接的是待镀铁件，电极反应为，与电源负极相连的是铜，电极反应为，不是在铁件表面镀铜，故错误；图4中钢闸门与电源的负极相连，钢闸门为阴极，属于外加电流的阴极保护法，故错误。12. B[解析]在石墨颗粒电极上，转化为硝酸，氮元素化合价升高，则石墨颗粒电极为阳极，极连接正极，故错误；电极将石墨电极做成颗粒电极，目的是增大吸收液与电极的接触面积，提高电解效率，故正确；石墨电极为阴极，电解质溶液中氢离子放电，其电极反应为，故错误；阳极的电极反应为，电解一段时间后，当电路中有电子通过时，阳极室有氢离子进入阴极室，且阴极室生成氢气，即阳极室质量减轻，阴极室质量不变，故阳离子交换膜两侧溶液相差，故错误。13. D[解析]锂钒氧化物二次电池充电时，负极连接外加电源的负极作电解池的阴极，发生的电极反应为，项错误。该电池放电时，负极反应为，有（即）参与放电时，电路中转移电子；镀镍铁棒发生的反应为，通过电子时析出，其质量为，项错误。电解过程中，发生还原反应生成，则该极区为阴极区，阴极区透过阴离子膜向溶液中迁移，阳极区透过阳离子膜向溶液中迁移，故溶液的浓度不断增大，石墨棒为阳极，应连接电源的正极，项错误，项正确。二、非选择题（共48分）14. （1） 原电池[解析]根据图中信息，甲池是燃料电池，即为原电池，通入氧气的电极为电池的正极，通入的电极为负极，其他两个装置为电解池。（2） 阳极[解析]与电池的正极相连接，故为阳极。（3） [解析]通的电极为负极，发生氧化反应，电极反应为。（4） ; 0.28; 0; BD[解析]乙池是电解溶液，电解反应方程式为 ；当乙池中极质量增加时，得到的电子的物质的量为，由得失电子守恒可知，生成氧气的物质的量为，在标准状况下的体积为。生成的，，。若此时丙池中某电极析出某金属，设该金属所含元素为价，则，则该金属为，故符合，若丙为稀的溶液，当析出时被完全电解，故也有可能。15. （1） ① 15. （1） ① ; 增大② 阳; 46[解析]氯碱工业电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，化学方程式为。①充电时，电极的反应为，故充电时为阴极，则放电时为负极、为正极；放电时氯气在正极得到电子发生还原反应生成氯离子，电极反应为；负极发生氧化反应生成，则溶液中的浓度增大。②充电时为阳极，充电时电极反应为 ，极反应为，则根据电子守恒可知，每生成，电极上有参与反应，则电极的质量理论上增加。（2） ① [解析]阴极的水放电生成，电极反应为。② [解析]阳极区生成的可以和阴极的生成，离子方程式为。16. （1） ① ;[解析]根据反应后生成，因此该过程消耗，故起始时的浓度为；的生成速率。② 氨水[解析]为酸性气体，可以用氨水吸收。（2） ① [解析]左侧由黄变蓝，即由变成，电极反应为。② 绿; 紫[解析]充电过程中得电子生成，颜色由绿色变成紫色。③ 参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液;[解析]放电过程中氢离子的作用是参与正极反应和通过交换膜定向移动使电流通过溶液；充电时左槽发生的反应为，若转移的电子数为即时，生成氢离子，从左槽到右槽有通过交换膜，则左槽溶液中的变化量为。17. （1） [解析]依次将两个热化学方程式编号为ⅰ、，根据盖斯定律，可得的。（2） ① 阴极;或[解析]根据题意可知在右侧电极上转化为，所以得电子发生还原反应，应为阴极；左侧电极为阳极，水电离出的氢氧根被氧化生成氧气，电极反应为或 ；② [解析]阳极生成氧气体积为时，即，根据阳极反应可知转移电子，阴极反应为，所以理论上应生成，实际上整个阴极区内的，溶液体积为，即实际上生成，所以电解效率为。（3） ① [解析]据图可知当时，的含量最高，即主要存在形式为；② 或;[解析]时，主要以的形式存在，所以阴极应是被还原为，电极反应为或；阳极发生电极反应，当外电路转移电子时，通过质子交换膜向阴极移动，恰好与阴极生成的中和，即可认为装置工作时主要是转化为，的浓度不会有太大变化，所以几乎不发生变化。溶液阴离子为离子颜色为：紫色，绿色蓝色，黄色