苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化精品课后复习题

2020-2021学年度高二化学选择性必修一专题一化学反应与能量第二单元化学能与电能的转化课时练习（苏教版2019）

一、单选题

1．下列指定反应的离子方程式正确的是

A．Cl2通入水中制氯水：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-

B．铅酸蓄电池充电时的正极反应：PbSO4＋2H2O－2e- = PbO2＋4H＋＋SO

C．NaAlO2溶液中通入少量CO2：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO

D．AgNO3溶液中加入过量浓氨水：Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH

2．碱性镍锌(Ni-Zn)电池是一种可以替代镍氢电池的新型电池，其总反应为： 2NiOOH+2H2O+Zn2Ni(OH)2+Zn(OH)2。则下列说法中错误的是( )

A．电池工作时，OH-向负极移动

B．放电时负极反应式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2

C．充电时，与外电源正极相连的电极上电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O

D．充电时阳极附近溶液pH升高

3．下列叙述不正确的是(    )

A．NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应生成

B．电解、电离、电镀均需要通电才可进行

C．CO2、N2O5、SO2均为酸性氧化物

D．水玻璃、淀粉溶液、胶体均为混合物

4．NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(  )

A．0.1molNH4Cl固体中数目小于0.1NA

B．标准状况下，2.24LO3中氧原子数目为0.3NA

C．向FeI2溶液中通入适量 Cl2，当有1molFe2+被氧化时，转移的电子数为NA

D．电解精炼铜时，若转移了NA个电子，则阳极质量减小32g

5．近年来科学家研制了一种新型的乙醇电池（DEFC），它用磺酸类质子作溶剂，在200℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全．电池总反应式为：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O．下列说法不正确的是(   )

A．1mol乙醇被氧化转移6mol电子

B．C2H5OH在电池的负极上参加反应

C．在外电路中电子由负极沿导线流向正极

D．电池正极的电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O

6．下列物质的制备，不符合工业生产实际的是

A．工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉 B．工业上用电解饱和食盐水制备氯气

C．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯硅 D．工业上用电解熔融氧化铝制备单质铝

7．如图装置模拟工业处理污水。使污水pH保持在5 ~6之间，通过电解产生Fe(OH)3胶体，利用其吸附性将水中的悬浮物沉淀，从而达到净水目的。下面说法错误的是

A．通空气的电极同时通入CO2能更好地保证电池正常工作

B．左侧石墨电极上的电极反应式：CH4 +4CO- 8e- =5CO2 +2H2O

C．处理污水过程中，溶液中离子浓度减小，可加入适量的稀硫酸增强溶液导电性

D．污水中生成Fe(OH)3的反应为4Fe2+ + 10H2O +O2 =4Fe(OH)3+ 8H+

8．KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。下列说法错误的是（    ）

A．阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑

B．电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为K+

C．溶液中阳离子的迁移方向是从右池到左池

D．采用“电解法”制备KIO3的优点是不产生有害气体，能减少对环境的污染

9．用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为（    ）

A．3mol·L-1 B．2mol·L-1 C．4mol·L-1 D．1mol·L-1

10．下列事实不能用金属活动性解释的是 （ ）

A．镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品

B．工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠

C．电解法精炼铜时，其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部

D．生活中可用铝制的水壶烧水

11．“类推”是思维的一种形式，但往往也有不对的，下列“类推”中正确的是

A．Fe、Cu连接插在稀硫酸中形成的原电池，Fe为负极；那么Fe、Cu连接插在浓硝酸溶液中形成的原电池，Fe也为负极

B．Cl2＋H2OHCl+HClO是氧化还原反应，则ICl＋H2OHCl+HIO也是氧化还原反应

C．镁比铝活泼，工业上用电解熔融氧化铝制铝，所以工业上也用电解熔融氧化镁制镁

D．硝酸银溶液通常保存在棕色的试剂瓶中，是因为硝酸银见光易分解，那么浓硝酸溶液也要保存在棕色试剂瓶中

12．日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2e－=Zn2+；2+2e－=NH3+H2，根据上述叙述判断下列说法正确的是 ( )

A．干电池中锌为正极，碳为负极

B．干电池工作时，电流由锌极经外电路流向碳极

C．干电池长时间连续工作时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器

D．干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化

13．用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别

析出的物质是 (   )

A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2

14．用Pt电极电解含有各0.1mol的Cu2-和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n (mol)的关系见图示。

则离子的氧化能力由大到小排列正确的是： ( )

A．Cu2+>X3+>H+  B．Cu2+>H+>X3+  C．X3+>H+>Cu2+  D．H+>X3+>Cu2+

15．某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以吸收溶液的有机高聚物做固态电解质，其电池结构如图所示。电池总反应为：，下列说法中，正确的是

A．放电时，移向Zn膜

B．充电时，含有Zn膜的碳纳米管纤维一端连接有机高聚物电源正极

C．放电时，电子由锌膜表面经有机高聚物至膜表面

D．放电时，电池的正极反应为：

16．我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示（已知：溶浸后溶液中主要含有的金属阳离子有Cd2+、Fe2+、Zn2+）：

下列说法不正确的是

A．“焙烧”过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2

B．“滤渣1”的主要成分是SiO2和PbSO4

C．“还原除杂”工序主要是除去Cd2+和Fe3+

D．沉积锌后的电解液主要成分是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到“溶浸”工序循环使用

二、原理综合题

17．CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。

(1)已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1＝akJ·mol−1

CO(g) + H2O (g)＝CO2(g) + H2(g) ΔH2＝bkJ·mol−1

2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH3＝ckJ·mol−1

反应CO2(g) + CH4(g)＝2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH＝__kJ·mol−1。

(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是___。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是___。

(3)以CO2为原料可以合成多种物质。

①利用FeO吸收CO2的化学方程式为：6FeO + CO2＝2Fe3O4 + C，则反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为___mol。

②以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图所示，b是电源的________(填“正极”或“负极”)，写出生成丙烯的电极反应式___。

18．某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在，该废水处理流程如图所示：

(1)过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：_____________。

(2)过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。其中第一步反应的能量变化示意如图：

已知第二步反应：2NO (aq)＋O2(g)＝2NO (aq)，ΔH＝－146 kJ∙mol−1

则1 mol NH (aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是______________。

(3)过程Ⅲ：利用生成的HNO3进行一系列的工业生产。其中一种就是以HNO3为原料来制取新型硝化剂N2O5。现以H2、O2、熔融的Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。

①石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式：___________________________。

②在电解池中生成N2O5的电极反应式：___________________________。

③整个电解过程中，若有4.48L(标况下)O2参加反应，则能够得到N2O5______g。

19．（1）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式___。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤___。

（2）间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H+和H2O通过。电极Ⅰ为___极，电极反应式为___，吸收塔中的反应为____，每处理1molNO，可同时得到___gO2。

（3）“重油-氧气-熔融碳酸钠”燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是（______）

A．O2在b极得电子，最终被还原为CO32-

B．放电过程中，电子由电极a经导线流向电极b

C．该电池工作时，CO32-经“交换膜2”移向b极

D．H2参与的电极反应为H2-2e-+CO32-=H2O+CO2

20．如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的NaCl溶液、AgNO3溶液、x溶液,a、b、c、d电极均为石墨电极接通电源,经过一段时间后,乙中c电极质量增加据此回答问题：

(1)电源的M端为_____________极；

(2)电极d上发生的电极反应式为__________； 乙池溶液PH__________填（“增大”、“减小”或“不变”）

(3)甲池中的总反应式为___________________________________；

(4)当电路中有0.04mol电子通过时,a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是____________；

(5)若利用丙池实现铁上镀铜,则“e-f-x”溶液是__________________________；(要求e、f、x用具体物质回答,下同),若利用丙池实现电解精炼铜,则f电极材料是_______________________

(6) 实验测得, 1g甲醇（CH3OH）液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出22.68kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：_____________________________________________________

(7)亚硝酸氯结构式为是有机合成中的重要试剂,可由和在通常反应条件下制得,反应方程式为。已知几种化学键的键能数据如下表所示：

当与NO反应生成ClNO的过程中转移了4mol电子,理论上放出的热量为______kJ。(用数字和字母表示)

参考答案

1．B2．D3．B4．B5．A6．C7．C8．C9．D10．D11．D12．C13．B14．B15．D16．C

17．a+2b−2c    温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低    增大压强或增大CO2的浓度或及时将乙酸分离    2    正极    3CO2+ 18e－ + 18H+= C3H6+ 6H2O   

18．NH＋OH－＝NH3·H2O    NH(aq)＋2O2(g)＝2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)  ΔH＝－346 kJ∙mol−1    H2＋CO－2e－＝CO2＋H2O    N2O4＋2HNO3－2e－＝2N2O5＋2H＋    8.64   

19．2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+    ①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；②加入CuO调节溶液的pH至3.2﹣4.7；③过滤（除去Fe（OH）3）    阴    2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O    2NO+2S2O42-++2H2O=N2+4HSO3-    16    C   

20．负    4OH--4e-=2H2O+O2↑    减小    2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑    ：2：4：1    Fe-Cu-CuSO4    粗铜    CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-725．76kJ•mol-1