分電視公司的高管的章末綜合檢測(六)[學生用書P286(單獨成冊)](時間：60分鐘；總分值：100分)一、選擇題(此題包括9小題，每題5分，共45分)1．(2023·杭州一模)碳酸鈣分解的反響需要在高溫下持續(xù)加熱，根據(jù)如下圖的反響判斷以下說法中錯誤的選項是()A．1molCO2(g)和1molCaO(s)的總能量大于1molCaCO3(s)的總能量B．該反響的焓變大于零C．該反響中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學鍵斷裂吸收能量，化學鍵生成放出能量D．由該反響可推出但凡需要加熱才發(fā)生的反響均為吸熱反響解析：選D。因為碳酸鈣受熱分解是吸熱反響，所以1molCO2(g)和1molCaO(s)的總能量大于1molCaCO3(s)的總能量，焓變大于零，A、B正確；在CaCO3中，Ca2＋和COeq\o\al(2－,3)之間存在離子鍵，COeq\o\al(2－,3)中C與O之間存在共價鍵，故反響中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，舊化學鍵斷裂吸收能量，新化學鍵形成放出能量，C正確；需要加熱才發(fā)生的反響不一定為吸熱反響，如碳的燃燒需要加熱，但該反響是放熱反響，D錯誤。2．(2023·天津河西區(qū)模擬)通過以下反響均可獲取H2。以下有關(guān)說法不正確的選項是()①太陽光催化分解水制氫：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝571．6kJ/mol②焦炭與水反響制氫：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH2＝131．3kJ/mol③甲烷與水反響制氫：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝206．1kJ/molA．由反響①知H2的燃燒熱為571．6kJ/molB．反響②中生成物的總能量高于反響物的總能量C．反響③假設(shè)改用新催化劑，ΔH3不變化D．反響CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74．8kJ/mol解析：選A。A．在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量是燃燒熱，由反響①知H2的燃燒熱為285．8kJ/mol，A錯誤；B．反響②的焓變大于0，說明該反響為吸熱反響，生成物的總能量高于反響物的總能量，B正確；C．反響③使用催化劑，可以加快反響速率，但是催化劑不影響反響熱，所以改用新催化劑后ΔH3不變，C正確；D．根據(jù)蓋斯定律，③－②可得：反響CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝206．1kJ/mol－131．3kJ/mol＝74．8kJ/mol，D正確。3．如下圖，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再參加含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動)。以下表達正確的選項是()A．a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B．b中鐵釘上發(fā)生復(fù)原反響C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反響D．b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生解析：選B。a、b兩裝置中金屬接觸中性電解質(zhì)溶液，都發(fā)生吸氧腐蝕。a中鐵釘作負極，銅絲作正極，正極上的反響為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，堿性增強，銅絲附近呈紅色，故A、C兩項錯；b中形成的原電池Al作負極，電極反響為Al－3e－=Al3＋，故D項錯；b中鐵釘作正極，發(fā)生復(fù)原反響，故B項正確。4．(2023·濱州統(tǒng)考)利用電解原理凈化含有機物的廢水，其原理是在電解條件下將較低價態(tài)的金屬離子(Co2＋)氧化成較高價態(tài)的金屬離子(Co3＋)，利用較高價態(tài)的金屬離子將廢水中的有機物氧化成CO2。裝置如下圖。以下說法正確的選項是()A．鋅極為負極，發(fā)生氧化反響B(tài)．石墨極上發(fā)生的電極反響式為Co2＋－e－=Co3＋C．電解過程中，陰極附近溶液pH減小D．氧化1molHCHO時電路中至少轉(zhuǎn)移3mol電子解析：選B。根據(jù)圖示知，鋅為陰極、石墨為陽極，陰極發(fā)生復(fù)原反響，A項錯誤；石墨極發(fā)生氧化反響，電極反響式為Co2＋－e－=Co3＋，B項正確；鋅極的電極反響式為2H＋＋2e－=H2↑，陰極附近溶液pH增大，C項錯誤；4Co3＋＋HCHO＋H2O=CO2↑＋4H＋＋4Co2＋，氧化1molHCHO時至少要轉(zhuǎn)移4mol電子，D項錯誤。5．(2023·重慶一中月考)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中常用電解氯化亞鐵溶液的方法制得氯化鐵溶液吸收有毒的硫化氫氣體。工藝原理如下圖。以下說法中不正確的選項是()A．左槽中發(fā)生的反響為2Cl－－2e－=Cl2↑B．右槽中的反響式：2H＋＋2e－=H2↑C．H＋從電解池左槽遷移到右槽D．FeCl3溶液可以循環(huán)利用解析：選A。根據(jù)裝置圖可知Fe2＋在電解池的左槽中被氧化生成Fe3＋，那么左槽是電解池的陽極，右槽是電解池的陰極。陽極(左槽)的電極反響式為Fe2＋－e－=Fe3＋，A項錯誤；陰極(右槽)的電極反響式為2H＋＋2e－=H2↑，B項正確；電解池中H＋從電解池陽極(左槽)遷移到陰極(右槽)，C項正確；反響池中的反響為2FeCl3＋H2S=2FeCl2＋2HCl＋S↓，故FeCl3溶液可以循環(huán)利用，D項正確。6．(2023·遼寧五校聯(lián)考)對以下由電極和電解質(zhì)溶液構(gòu)成的裝置表達不正確的選項是()A．假設(shè)X、M、Q分別是H2SO4、Pb和PbO2，a、b連接后兩極都有PbSO4生成B．假設(shè)X、M、Q分別是滴加酚酞的Na2SO4、C和Fe，a，b分別連接電池的正、負極，那么通電后Q周圍溶液顏色變紅C．假設(shè)X、M、Q分別是CuSO4、Cu和Fe，a、b分別連接電源的正、負極，那么可在鐵上鍍銅D．假設(shè)X、M、Q分別是NaCl、C和Fe，那么a、b連接后，M電極上有氣體產(chǎn)生解析：選D。A項構(gòu)成的是鉛蓄電池，在正極和負極均生成PbSO4，A項正確；B項為電解池，Q與電源負極相連作陰極，陰極H2O電離出的H＋放電，Q極周圍OH－濃度增大，溶液遇酚酞變成紅色，B項正確；C項為電鍍池，Cu和Fe分別為陽極和陰極，能實現(xiàn)Fe上鍍Cu，C項正確；D項電解質(zhì)溶液呈中性，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，M電極的電極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D項錯誤。7．(2023·湖北四校聯(lián)考)用固體氧化物作電解質(zhì)的甲醇-氧氣燃料電池電解Na2SO4溶液制備白色的Fe(OH)2。其原理如下圖：以下有關(guān)說法正確的選項是()A．Fe為陰極B．碳棒Y上的電極反響式為O2＋4e－＋4H＋=2H2OC．碳棒X上的電極反響式為CH3OH－6e－＋3O2－=CO2↑＋2H2OD．C電極的外表觀察到Fe(OH)2白色沉淀解析：選C。選項A中Fe失電子提供Fe2＋，發(fā)生氧化反響，作陽極，A項錯誤。選項B中以固體氧化物作為電解質(zhì)，因此電極反響式中不應(yīng)出現(xiàn)H＋，B項錯誤。選項D中Fe(OH)2白色沉淀應(yīng)在兩極之間形成，而不是在電極外表，D項錯誤。8．(2023·福州一模)我國對“可呼吸〞的鈉-二氧化碳電池的研究取得突破性進展。該電池的總反響式為4Na＋3CO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Na2CO3＋C，其工作原理如下圖(放電時產(chǎn)生的Na2CO3固體儲存于碳納米管中)。以下說法不正確的選項是()A．放電時，鈉金屬片作負極，碳納米管作正極B．充電時，陽極反響為2Na2CO3＋C－4e－=3CO2↑＋4Na＋C．放電時，Na＋從負極區(qū)向正極區(qū)移動D．該電池的電解質(zhì)溶液也可使用NaClO4的水溶液解析：選D。根據(jù)電池的總反響式可知，放電時Na發(fā)生氧化反響，那么鈉金屬片作負極，碳納米管作正極，A項正確；充電時，陽極上發(fā)生氧化反響，C轉(zhuǎn)化為CO2，電極反響為2Na2CO3＋C－4e－=3CO2↑＋4Na＋，B項正確；放電時，Na＋從負極區(qū)向正極區(qū)移動，C項正確；金屬鈉能與水反響，故電解質(zhì)溶液不能使用NaClO4的水溶液，D項錯誤。9．(2023·高考浙江卷)金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反響方程式為4M＋nO2＋2nH2O=4M(OH)n。：電池的“理論比能量〞指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。以下說法不正確的選項是()A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極外表B．比擬Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高C．M-空氣電池放電過程的正極反響式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－=4M(OH)nD．在Mg-空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜解析：選C。A項，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴散至電極外表，正確；B項，根據(jù)“〞信息知鋁的比能量比Mg、Zn的高，正確；C項，M-空氣電池放電過程中，正極為氧氣得到電子生成OH－，錯誤；D項，為了防止正極生成的OH－移至負極，應(yīng)選用陽離子交換膜，正確。二、非選擇題(此題包括5小題，共55分)10．(6分)從NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、H＋等中選出適當?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對其溶液進行電解。(1)假設(shè)兩極分別放出H2和O2，電解質(zhì)的化學式為______________________。(2)假設(shè)陰極析出金屬，陽極放出氧氣，電解質(zhì)的化學式為______________________。(3)假設(shè)兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學式為______________________。解析：(1)兩極分別放出H2和O2，即H＋和OH－放電，實質(zhì)是電解H2O，水中的溶質(zhì)應(yīng)起導(dǎo)電作用，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2中的任意一種，但不是BaSO4。(2)陰極析出金屬，即Ag＋或Cu2＋放電；陽極放出O2，即OH－放電。水中的溶質(zhì)可以是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一種。(3)兩極都生成氣體，且氣體體積比為1∶1，那么放電的離子應(yīng)是Cl－和H＋。水中的溶質(zhì)可以是HCl、BaCl2中的任意一種。答案：(1)HNO3[或H2SO4或Ba(NO3)2](2)AgNO3[或Cu(NO3)2或CuSO4](3)HCl(或BaCl2)11．(12分)(1)常溫下，0．5mol甲醇在氧氣中完全燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出熱量363．3kJ。寫出該反響的熱化學方程式：_______________________________________。(2)請設(shè)計一個燃料電池：電解質(zhì)溶液為強堿溶液，Pt作電極，在電極上分別通入甲醇和氧氣。通入甲醇的電極應(yīng)為________極(填“正〞或“負〞)，該電極上發(fā)生的電極反響式為________________________________________________________________________。(3)用Pt作電極電解1LpH＝6的硝酸銀溶液，如圖甲所示，那么右邊電極上發(fā)生的電極反響式為__________________________________________________。(4)某化學學習興趣小組為了研究金屬的腐蝕現(xiàn)象，將一枚鐵釘放在“84〞消毒液(有效成分為NaClO)中，某同學設(shè)計了如圖乙所示實驗裝置，寫出石墨電極上發(fā)生的電極反響式：________________________________________________________________________。解析：(2)通入燃料的電極為負極，在強堿性溶液中甲醇的氧化產(chǎn)物應(yīng)為碳酸鹽；(3)用惰性電極電解硝酸銀溶液時，陽極是水失去電子產(chǎn)生氧氣；(4)“84〞消毒液中ClO－在正極得電子生成Cl－。答案：(1)CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726．6kJ·mol－1(2)負CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O(3)2H2O－4e－=O2↑＋4H＋(4)ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－12．(12分)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行電解飽和氯化鈉溶液實驗，如下圖。答復(fù)以下問題：(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反響式分別為__________________________、________________________________________________________________________。(2)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是________________，電解飽和氯化鈉溶液的總反響方程式為____________________________________________。(3)假設(shè)每個電池甲烷通入量均為1L(標準狀況)，且反響完全，那么理論上通過電解池的電量為________________________________________________________________________________________(法拉第常數(shù)F＝9．65×104C·mol－1，列式計算)，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為________L(標準狀況)。解析：(1)甲烷燃料電池的總反響方程式為CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O，正極反響式為2O2＋4H2O＋8e－=8OH－，負極反響式由總反響式減去正極反響式即可得到；(2)由圖示可知，甲烷燃料電池中通入CH4的一極為負極，因而與之相連的b電極為陰極，產(chǎn)生的氣體為氫氣；(3)1mol甲烷被氧化失去電子8mol，電量為8×9．65×104C，題中雖有兩個燃料電池，但電子的轉(zhuǎn)移只能用一個電池的甲烷量計算，可根據(jù)CH4～8e－～4Cl2計算出標準狀況下產(chǎn)生氯氣的體積為4L。答案：(1)2O2＋4H2O＋8e－=8OH－CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(2)H22NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(3)eq\f(1L,22.4L·mol－1)×8×9．65×104C·mol－1＝3．45×104C413．(12分)能源的開發(fā)、利用與人類社會的可持續(xù)開展息息相關(guān)，怎樣充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。Ⅰ．：Fe2O3(s)＋3C(石墨，s)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝akJ·mol－1CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝bkJ·mol－1C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝ckJ·mol－1那么反響：4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓變ΔH＝________kJ·mol－1。Ⅱ．(1)依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，以下化學反響在理論上可以設(shè)計成原電池的是________(填序號)。A．C(s)＋CO2(g)=2CO(g)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)C．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)假設(shè)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反響可以設(shè)計成一個原電池，請寫出該原電池的電極反響式。負極：____________________________________________________________________，正極：____________________________________________________________________。(2)二氧化氯(ClO2)是一種高效平安的自來水消毒劑。ClO2是一種黃綠色氣體，易溶于水。實驗室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2為原料制備ClO2流程如下：：電解過程中發(fā)生的反響為NH4Cl＋2HCleq\o(=,\s\up7(電解))NCl3＋3H2↑，NCl3中氮元素為＋3價。①寫出電解時陰極的電極反響式：______________________________________________。②在陽極上放電的離子是________。解析：Ⅰ．①Fe2O3(s)＋3C(石墨，s)=2Fe(s)＋3CO(g)ΔH＝akJ·mol－1②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH＝bkJ·mol－1③C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝ckJ·mol－1由蓋斯定律(③－②)×6－①×2得4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH＝[6(c－b)－2a]kJ·mol－1。Ⅱ．(1)設(shè)計成原電池需要是自發(fā)進行的氧化復(fù)原反響。A項是非自發(fā)進行的氧化復(fù)原反響，不選；B項是復(fù)分解反響，不是氧化復(fù)原反響，不選；C項是非自發(fā)進行的氧化復(fù)原反響，不選；D項是自發(fā)進行的氧化復(fù)原反響，可以設(shè)計成原電池。D項反響可設(shè)計成甲烷燃料電池，在堿溶液中甲烷在負極失去電子發(fā)生氧化反響，氧氣在正極得到電子發(fā)生復(fù)原反響。負極：CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O；正極：2O2＋4H2O＋8e－=8OH－。(2)①電解時陰極上是氫離子得到電子生成氫氣，陰極的電極反響式為2H＋＋2e－=H2↑；②電解時陽極上是銨根離子失去電子生成NCl3。答案：Ⅰ．6(c－b)－2aⅡ．(1)DCH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O2O2＋4H2O＋8e－=8OH－(2)①2H＋＋2e－=H2↑②NHeq\o\al(＋,4)14．(13分)(2023·南通一模)電解法處理含氮氧化物的廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。實驗室模擬電解法吸收NOx的裝置如下圖(圖中電極均為石墨電極)。(1)假設(shè)用NO2氣體進行模擬電解法吸收實驗。①寫出電解時NO2發(fā)生反響的電極反響式：_________________________________________________________________________________________________________。②假設(shè)在標準狀況下有2．24LNO2被吸收，通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H＋為________mol。(2)某小組在右室裝有10L0．2mol·L－1硝酸，用含NO和NO2(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)的廢氣進行模擬電解法吸收實驗。①實驗前，配制10L0．2mol·L－1硝酸需量取________mL、密度為1．4g·mL－1、質(zhì)量分數(shù)為63%的濃硝酸。②電解過程中，有局部NO轉(zhuǎn)化為HNO2。實驗結(jié)束時，測得右室溶液中含3molHNO3、0．1molHNO2，同時左室收集到標準狀況下28LH2。計算原氣體中NO和NO2的體積比(假設(shè)尾氣不含氮氧化物，寫出計算過程)。解析：(1)①從題圖知，NOx在電解時會轉(zhuǎn)化成HNO3，那么NO2中N由＋4