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单元检测6化学反应与能量一、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．下列过程中，热效应判断不正确的是()A．浓硫酸遇水会释放大量的热B．Ba(OH)2固体和NH4Cl固体混合反应会吸收热量C．NaHCO

3固体溶于水会释放热量D．金属钠溶于水会释放大量的热2．原电池装置如图，下列说法不正确的是的()A．若X溶液是稀硫酸，Y溶液是氯化钠溶液，a材料为镁，b材料为生铁，M为电压表，N为塑料棒，则无原电池形成B．若材料a和b都为石墨，通过正确的M、N、X、Y

材料或溶质的选择能够形成原电池C．若材料a和b为活泼性不同的两种，通过正确的M、N、X、Y材料或溶质的选择能够形成原电池D．若X溶液是稀硫酸，Y是NaOH溶液，a材料为Cu，b材料为Al，M是电流计，N为盐桥，

则该原电池的负极为Al3．已知：①2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，②2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)ΔH＝－113.0kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是()A．NO2(g)＋SO2(g)⇌SO3(s)＋NO

(g)ΔH＝－41.8kJ·mol－1B．SO3(g)＋NO(g)⇌NO2(g)＋SO2(g)ΔH＝＋41.8kJ·mol－1C．NO2(g)＋SO2(g)⇌SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－77.4k

J·mol－1D．NO2(g)＋SO2(g)⇌SO3(g)＋NO(g)ΔH＝－183.6kJ·mol－14．Ag/AgCl电极是非常稳定的参比电极，25℃时，将Ag/AgCl电极与Cu电极按如图结构连接，电位差计显示铜

电极的电势比Ag/AgCl电极的电势高0.11V。电池工作时，下列说法错误的是()A.Ag/AgCl电极发生的电极反应式：Ag－e－＋Cl－===AgClB．铜电极作正极，发生还原反应C．盐桥中的Cl－向铜电极移动D．CuSO4溶液的浓度逐渐降低5．一种碳纳米管新

型二次电池的装置如图所示。下列说法中正确的是()A．离子交换膜选用阳离子交换膜(只允许阳离子通过)B．正极的电极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－C．导线中通过1mol电子时，理论上负极

区溶液质量增加1gD．充电时，碳电极与电源的正极相连6．依据图示关系，下列说法不正确的是()A．反应①是吸热反应B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．反应③是一个熵增的反应D．数据表明：V2O5(s)的能量比V2O4(

s)低，更稳定7．我国科学家研发一种低成本的铝硫二次电池，以铝箔和多孔碳包裹的S为电极材料，离子液体为电解液。放电时，电池反应为2Al＋3S===Al2S3，电极表面发生的变化如图所示。下列说法错误的是()A．充电时，多孔碳电极连接电源的负极

B．充电时，阴极反应为8Al2Cl－7＋6e－===2Al＋14AlCl－4C．放电时，溶液中离子的总数不变D．放电时，正极增重0.54g，电路中通过0.06mole－8．某化学兴趣小组探究铁和铝在Na2SiO3溶液中腐蚀的情况，将铝片和钢片分别以全浸

、半浸放置在饱和Na2SiO3溶液中，约三小时后取出，观察到实验前后铝片和钢片表面的情况如图所示，整个实验过程中未见气泡逸出。下列叙述正确的是()A．全浸时，铝片和钢片发生了化学腐蚀B．半浸时，铝片和钢片发生了析氢腐蚀C．半浸时，铝片吸氧腐蚀的正极反应为O2＋4e－＋2H2

O===4OH－D．该实验间接证实，钢板镀铝的目的是牺牲铝阳极保护铁阴极9．已知△(g)＋H2(g)―→CH3CH2CH3(g)ΔH＝－157kJ·mol－1。已知环丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2092kJ·mol－1，丙烷(g)的燃烧热ΔH＝－2220kJ·mol－1，1

mol液态水蒸发为气态水的焓变为ΔH＝＋44kJ·mol－1。则2mol氢气完全燃烧生成气态水的ΔH(kJ·mol－1)为()A.－658B．－482C．－329D．－28510．电化学还原二氧化碳为乙烯，不仅能缓解温室效应，而且能得到高附加值的石油化工产品

乙烯。用纳米结构铜电极高选择性电催化CO2制乙烯的原理如图所示。下列说法正确的是()A．电解池的阴极和阳极，均为纳米结构的铜B．通电时，电解质中的H＋移向右侧电极C．左侧电极反应为2CO2＋12H＋－12e－===C2H4＋4H2OD．工作时电流

方向为Y→阳极→电解质→阴极→X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。11．一种利用碳布上生长的介孔SnO2(mSnO2/CC)和CuO纳米片(Cu

ONS/CF)作催化电极，通电时在两极均检测到甲酸生成的新型电解池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.“mSnO2/CC”能降低阴极反应的活化能B．阴极室电解质溶液的pH相对较小时，有利于阴极甲酸的生成C．通

电时阳极生成的H＋穿过质子交换膜移向左室D．阴极反应为CO2＋HCO－3＋2e－===HCOO－＋CO2－312．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说

法错误的是()A．阳极反应式：Fe－6e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2OB．甲溶液可循环利用C．离子交换膜a是阴离子交换膜D．当电路中通过2mol电子的电量时，Fe电极会有1molH2生成13．电絮凝技术(EC)是一种集混凝、气浮、电化学于一体的新兴水处理技术，实验表

明电絮凝技术能除去废水中96%以上的磷(主要以PO3－4形式存在)和油污，某化学兴趣小组用甲烷燃料电池作为电源模拟电絮凝净水，装置如图所示。下列说法正确的是()A．甲烷燃料电池中X是空气，Y是甲烷B．燃料电池的负极

反应为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋C．电解池阳极溶解9gAl，理论上有2gCH4被氧化D．电絮凝净水存在氧化、水解、吸附、上浮和下沉等过程14．聚合物电解质薄膜的燃料电池是一种能直接将燃料和氧化剂中的化

学能转化为电能的装置，具有能量转化率高、环境友好、启动快等特点，可被广泛使用。如图为某含聚合物电解质薄膜的燃料电池，下列说法不正确的是()A．正极发生的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2OB．负极发生氧化反

应C．该聚合物电解质薄膜可通过H＋的定向迁移导电D．若将灯泡换成电解饱和食盐水装置，当燃料电池生成9g水时，电解食盐水会同时产生11.2L的H215．DBFC燃料电池的结构如图，该电池的总反应为NaBH4＋4H2O2==

=NaBO2＋6H2O。下列关于电池工作时的相关分析不正确的是()A．X极为正极，电流经X流向外电路B．Y极发生的还原反应为H2O2＋2e－===2OH－C.X极区溶液的pH逐渐增大D．每消耗1.0L0.50mol·L－1的H2O2电路中转移1.0mole－三、非选择题：本题共5小题，共60分

。16．(12分)电化学原理在能量转换、物质合成、防止金属腐蚀等方面应用广泛。回答下列问题：(1)以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。

①收集到(CH3)4NOH的区域是______(填“a”“b”“c”或“d”)。②电解总反应的化学方程式为_________________________________________________________

_____________________________________________________________。(2)支撑海港码头基础的钢管桩，常采用如图所示的方法进行防腐，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。①该

保护方法叫做________(填“牺牲阳极法”或“外加电流法”)。②下列有关表述正确的是______(填序号)。a．钢管桩被迫成为阴极而受到保护，其表面的腐蚀电流接近于零b．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流c．通电后，调整外加电压，

外电路中的电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁d．石墨能导电且化学性质不活泼，可用石墨代替高硅铸铁作辅助阳极17．(12分)(1)绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为________电极(填“A”或“B”)，H＋移动方向为_______

_(填“由A到B”或“由B到A”)，写出A电极的电极反应式：_____________________________________________________________________________________________

______________________。(2)SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO。①a是直流电源的________极。②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应式为____________________________

______________________________________________________。③用离子方程式表示吸收NO的原理____________________________________

____________________________________________________________________________。(3)VB2－空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB

2－空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，VB2极发生的电极反应为_______________________________________________

____________________________________________________________________________________。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准

状况)，若B装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度是多少？(写出计算过程)18．(12分)多室电解池在工业生产中应用广泛。回答下列问题：(1)一种“分步法电解制氢气”的装置如图1所示，该方法制氢气分两步：第一步在其中一个惰性电极产生H2，Ni

OOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电极产生O2。图1①第一步反应时，开关K应该连接________(填“K1”或“K2”)。②第二步反应时，NiOOH/Ni(OH)2电极的电极反应式为________________。③当电路中转移6.25mol电子时，产生6

7.2L(标准状况)H2，则电能的利用率为________%。(2)砷酸可用于制造有机颜料、杀虫剂等，利用如图2所示的三室电解池电解亚砷酸钠(Na3AsO3)溶液可得到砷酸(H3AsO4)和NaOH。则a电极应接电源的________极，b电极

的电极反应式为________________。(3)用次磷酸钠通过电渗析法制备次磷酸的装置如图3所示。交换膜A为________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，电极N的电极反应式为_______________

_________，当电路中通过3.8528×105C电荷量时，制得次磷酸的物质的量为________(1个电子的电荷量为1.6×10－19C，NA的值约为6.02×1023)。19．(12分)研究CO2、CO、CH4等含碳化合物间的相互转化有重要的意义。回答下列问题：(1)利用

CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2＝－566kJ·mol－1③H2(g

)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1相关化学键的键能数据如表所示：共价键H—OC≡OH—HC—H键能/(kJ·mol－1)4631075436413由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1，利用CH4超干重整CO2技术得到CO和H2的反应的

热化学方程式为______________________________。(2)CH4超干重整CO2的催化转化反应历程如图1所示：下列说法正确的是________(填标号)。A．过程Ⅱ中CO未参与反应B．过程Ⅱ实现了含

碳物种与含氢物种的分离C．过程Ⅱ的总反应为CO2＋H2===H2O＋COD．若过程Ⅰ中投料比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1，可导致过程Ⅰ中的催化剂失效(3)CO2氧化C2H6制C2H4的主要化学反应为C2H6(g)＋2CO2(g)===4CO(g)＋3H2(g)ΔH。已知：298K时，相关物

质的相对能量如图2所示，可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH(ΔH随温度的变化可忽略)。例如H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－286kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1)＝－44kJ·mol－1，则ΔH＝________kJ·mol－1。(4)Zn/ZnO热化学循环还原C

O2制CO的原理如图3所示。①从循环结果看，能量转化的主要方式是_____________________________________________________________________

___。②反应2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。20．(12分)(1)氢碘酸也可以用“电解法”制备，装置如图所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－；A、B为离子交换膜。①B膜最佳

应选择________。②阳极的电极反应式是________________________________________________。③少量的I－因浓度差通过BPM膜，若撤去A膜，其缺点是________________

。(2)利用电化学高级氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH，使处理含苯酚(C6H5OH)废水更加高效，装置如下图所示。已知a极主要发生的反应是O2生成H2O2，然后在电解液中产生·OH并迅速与苯酚反应。①b极连接电源的___

_____极(填“正”或“负”)。②a极的电极反应式为___________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________。③除电极反应外，电解液中主要发生的反应方程式有__________________

________________________________________________________________________________。