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单元检测6化学反应与能量一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．NaHCO3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A

l3．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)＋S

O2(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＝－77.4kJ·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)＋H

2O＋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－＋2H2O===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＝－1

57kJ·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－1，1mol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→X11

．一种利用碳布上生长的介孔SnO2(mSnO2/CC)和CuO纳米片(CuONS/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是阳离子交换膜D．当电路中通过2mo

l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逐渐减小D．每消耗1.0L0.

50mol·L－1的H2O2电路中转移1.0mole－二、非选择题：本题共5小题，共55分。16．(8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．(11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，NiOOH/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67.2L(标准状况)H

2，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CO2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_________________________________________________________

_________________________________________。