专题1化学反应与能量第二单元化学能与电能的转化随堂练习题— 高二化学上学期苏教版(2019)选择性必修1.docx
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1、专题1化学反应与能量第二单元化学能与电能的转化随堂练习题高二化学上学期苏教版(2019)选择性必修1一、单选题(共15题)1用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A标准状况下,22.4LHF中含有10NA个质子B100g质量分数为46%的酒精溶液含有O原子数为NAC2.3gNa与氧气完全反应,反应中转移的电子数为0.1NAD电解精炼铜时,若阳极质量减少64 g,则阴极得到电子的数目为2NA2电解饱和食盐水的实验中,在U型管的两端分别滴加无色酚酞试液,通电一会儿|( |)A产生黄绿色气泡的电极一端溶液变红B产生无色气泡的电极一端溶液变红C两端均变红D两端均不变红3将锌片、铜片、盐桥
2、、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成下图装置,下列各叙述中正确的是( )A构成原电池,锌片作正极 B铜片上有铜析出,锌片上没有C铜片附近Cu2浓度不变 D导线中电子的方向是由铜片流向锌片4我国科学家构建直接异质结和间接异质结构系统,实现还原和氧化。有关该过程的叙述正确的是( )A只涉及太阳能转化为化学能 B金属Pt表面的反应为:C作为氧化还原协同电对,可以换成 D总反应为:5下列关于图中所示原电池的说法正确的是( )A当a为Cu,b为含有碳杂质的Al,c为稀硫酸时,b极上不能观察到气体产生B当a为石墨,b为Fe,c为稀硫酸时,外电路中有电流C当a为Mg,b为Al,c为NaOH溶
3、液时,根据现象可推知Al的活泼性强于Mg的活泼性D当a为石墨,b为Cu,c为溶液时,外电路中没有电流62019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池,美英日三名科学家获奖,他们创造了一个可充电的世界。像高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下:(1x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC下列说法不正确的是( )A放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi+xe-=xLiFePO4B放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极C充电时,阴极电极反应式:xLi+xe-+nC=LixCnD充电时,若
4、转移0.01mol电子,b极质量减少0.14g7如图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a电极质量增加,b电极处有无色气体放出,两烧杯的溶液相同。符合这一情况的是表中的( )选项abX溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2AABBCCDD8A1-MnO电池是一种高能电池,以Ga2O3为缓蚀剂,其示意图如图所示。已知电池总反应为Al + MnO AlO+ MnO2,下列说法正确的是( ) A电池工作时,K+向负极移动 B电池工作时,电子由Al经电解质溶液流向NiC负极反应为Al- 3e + 4OH AlO + 2H2O D电池工作时,Ni电
5、极周围溶液pH减小9近日,中国科学院深圳先进技术研究院研发出一种高性能的钙离子电池:以溶有六氟磷酸钙Ca(PF6)2的碳酸酯类溶剂为电解液,放电时合金Ca7Sn6发生去合金化反应,阴离子()从石墨烯中脱嵌,进入电解质溶液。放电时其工作原理如下图所示。下列说法正确的是( )(已知:比能量为单位质量的电极放出电能的大小)A此高性能的钙离子电池放电时,化学能可以全部转化为电能B放电时,a电极的电极反应式为:Ca7Sn6-14e-=7Ca2+6SnC充电时,b电极接电源的负极D与锂离子电池相比较钙离子电池具有材料储量丰富、比能量高的优点10某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和C
6、O2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是( )A该装置将化学能转化为光能和电能 B每生成1 mol O2,有44 g CO2被还原C该装置工作时,H从a极区向b极区迁移 Da 电极的反应式为:3CO218H18e-=C3H8O5H2O11太阳能光伏电池电解水制高纯氢的工作原理如图所示,通过控制开关,连接K1或K2,可交替得到和。下列说法正确的是( )A连接K1时,由电极3移向电极1B制时,电极3的反应为C制时,连接K2,电极2的反应为D将碱性电解液换成酸性电解液,电池仍能正常运行12电解饱和食盐水,若生成4mol的NaOH,(a为饱和食盐水),下列说法正确的是( )A在X极生成2m
7、olCl2B在X极生成2molH2C在Y极生成4molCl2DNaOH在Y极生成13上海交通大学周保学教授等人提出了一种如图所示的光电催化体系,该体系在实现烟气脱SO2的同时,获得H2O2。下列说法不正确的是( )A阴极反应为:2H+ + O2 + 2e= H2O2 B该装置将光能和化学能转化为电能C每生成1 mol SO,伴随着1 mol H2O2的生成D交换膜a为阴离子交换膜,交换膜b为阳离子交换膜14某实验小组模拟海水淡化的同时制备H2、Cl2和NaOH溶液,装置如图所示(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是( )A甲室产生的气体能使湿润的淀
8、粉KI试纸变蓝 B膜是阴离子交换膜C淡水的出口只有c D随着电解的进行,戊室溶液的pH不断增大15南京大学教授提出了一种高效的固碳新技术(如图)。利用锂二氧化碳电池,在放电过程中二氧化碳转化为碳和碳酸锂,在电池充电过程中通过选用合适的催化剂使碳酸锂单独被氧化分解,而另一种放电产物碳留在电池内,下列说法不正确的是( )A该电池放电时,CO2从放电进气口进入B该电池放电时的正极反应是3CO2+4Li+4e-=2Li2CO3+CC该电池充电时Li2CO3转化为Li+D该电池放电时,每转移2mol电子,可固定1molCO2二、综合题(共4题)16中科大研制出Ni-Mo-O纳米棒复合催化剂,利用其进行尿
9、素电解,可实现富尿素废水的净化,同时低能耗制得H2。总反应为:CO(NH2)2 + H2O3H2 + N2 + CO2。完成下列填空:(1)上述反应涉及的元素中,质子数最多的原子其核外电子排布式是_;写出同周期元素的原子半径大小关系_(用元素符号表示)。(2)上述反应物与产物中,属于电解质的是_(填化学式);写出可以冷冻待移植器官的物质的电子式_。(3)C与N的非金属性强弱顺序为_(用元素符号表示),用一个化学方程式进行证明_。(4)已知常压下,二氧化硅熔点为1723,而干冰在-78.5时就升华,解释二者性质差异大的原因_。(5)电解富尿素废水时,氢气在_极产生。若转移0.3 mol电子,两极
10、产生的气体共_L(标准状况)。17Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一 种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物。(1)W在元素周期表中的位置是_。(2)2.24L(标准状况)XQ3被200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是_。(3)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是_。(4)已知:W(s)+Y2(g)WY2(g)H=-393.5kJ/mol WY(g)+ Y2(g)WY2(g)H=-283.
11、0kJ/mol24g W与一定量的Y2反应,放出热量362.5kJ,所得产物的物质的量之比是_。(5)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是_。18高氯酸是一种酸性极强的无机含氧酸,可用于制备高氯酸盐、人造金刚石提纯等方面。查阅资料得到以下有关高氯酸的信息:名称分子式外观沸点高氯酸HClO4无色液体130工业上生产高氯酸的同时还生产了亚氯酸钠,工业流程如下:(1)操作的名称是_,操作的名称是_。(2)反应器中发生反应的化学方程式为_。(3)反应器中发生反应的离子方程式为_。(4)若反应器中SO2以H2O2代替也可达到同样的目,此时发生反应的离子方程式为_。(5)
12、若想得到201kg的HClO4纯品,至少需要NaClO3_kg。(6)工业上也可用铂作阳极、铜作阴极电解盐酸制得高氯酸,在阳极区可得到20%的高氯酸。写出阳极的电极反应式(其中盐酸与高氯酸以化学式出现)_。19如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,D极有红色物质析出。请回答:(1)电源电极A名称为_。(2)请写出:乙池中总反应离子方程式:_;I极电极反应式:_;(3)戊中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体粒子带_电荷(填“正”或“负”)。(4)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,
13、对应单质的物质的量之比为_。(5)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是_(填“铜件”或“银”),当乙中溶液的c(OH-)=0.1 molL-1时(此时乙溶液体积为500 mL),丙中镀件上析出银的质量为_g,甲中溶液pH为_(此时甲池溶液体积为500 mL)。参考答案1C【详解】A标准状况下,HF为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,A错误;B100g质量分数为46%的酒精溶液中含有46g C2H5OH(即1mol)和54g H2O(即3mol),含有O原子数为4NA,B错误;C2.3g钠的物质的量为0.1mol,0.1mol钠完全反应会失去0.1mol电子,反应中转移的电子数为0.1NA,C
14、正确;D由于粗铜中含有杂质,所以最初失去电子的是活泼的就是锌、铁等,因此阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少不是64 g,D错误;答案为:C。2B【详解】电解饱和食盐水的实验中,阳极的电极反应为:2Cl-2e-=Cl2,阴极上的电极反应为:2H+2e-=H2,同时阴极上有OH-生成,故可以看到阴极附近变红;综上所述,产生黄绿色气泡的电极一端溶液不会变红,而产生无色气泡的电极一端溶液会变红,即B正确,故选B。3B【详解】A上述原电池中金属锌比铜活泼,因此锌失去电子,发生氧化反应,锌做负极,故A错误;B正极Cu片上Cu2+得电子被还原成铜单质,锌片上发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,故B
15、正确;C铜片上Cu2+得电子被还原成铜单质,Cu2浓度减小,故C错误;D电子从负极流向正极,即导线中电子的方向由锌片流向铜片,故D错误;故选B。4A【详解】A由反应机理图可知只涉及太阳能转化为化学能,A正确;B金属Pt表面的反应为:,B错误;C由于是阳离子交换膜,不可以换成,C错误;D总反应为:,D错误;答案选A。5B【详解】A因b为含有碳杂质的Al,C、Al在稀硫酸中可以构成原电池,溶液中的在b极上得到电子而产生,所以在b极上可观察到有气体产生,故A错误;BFe能与稀硫酸发生氧化还原反应,则石墨、Fe在稀硫酸中能形成原电池,外电路中有电流通过,故B正确;CAl可与NaOH溶液反应,Mg、Al
16、在氢氧化钠溶液中可以构成原电池,Al做原电池的负极,但实际上Mg的活泼性强于Al的活泼性,故C错误;D Cu能与溶液发生氧化还原反应,则石墨、Cu在溶液能形成原电池而产生电流,故D错误;故选B。6D【详解】A由以上分析可知,放电正极上FePO4得到电子,发生还原反应生成LiFePO4,正极电极反应式:,A正确;B原电池中电子流向是负极导线用电器导线正极,放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,B正确;C充电时,阴极为放电时的逆过程,变化为,电极反应式:,C正确;D充电时,b为阳极,b极反应,若转移0.01mol电子,则有从b电极中脱去,电极减重,D错误;故选D。7A【详解】通电后发现a极
17、板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a极是阴极;b极是阳极,b极板处有无色无臭气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属,所以X为负极,Y为正极,AZn作阴极,石墨为阳极,阴极上铜离子得电子生成Cu,阳极上氢氧根离子失电子生成氧气,故A正确;B电解氢氧化钠溶液在两极上分别得到氧气和氢气,得不到金属单质,故B错误;C铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在b极上得不到气体,故C正错误;D电解质溶液中氯离子失电子,在b极上得到有刺激性气味的气体,与题意不符,故D错误。故选:A。8C【分析】从电池总反应和示意图分析,铝失去电子作负极,镍作正极,MnO在正极得电子生成MnO
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