【金版学案】2014-2015学年高中化学 鲁科版选修4 章末过关检测：第一章 化学反应与能量转化（含详细解析）
文档属性
| 名称 | 【金版学案】2014-2015学年高中化学 鲁科版选修4 章末过关检测：第一章 化学反应与能量转化（含详细解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 972.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-30 13:28:17 | ||
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文档简介
化学·选修/化学反应原理(鲁科版)
章末过关检测卷(一)
化学反应与能量转化
(测试时间：90分钟 评价分值：100分)
一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分)
1．1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式中，正确的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
解析：1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，则2 mol H2(4 g H2)燃烧生成液态水可放出571.6 kJ热量，放热反应ΔH＜0；又因为在热化学方程式中要标明物质的聚集状态，故B正确。判断热化学反应方程式时要注意：①看是否标明物质聚集状态；②看ΔH的正负是否正确；③热量数值是否与方程式中化学计量数对应；④注意单位为kJ·mol－1。
答案：B
2．下列关于热化学反应的描述，正确的是( )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析：判断反应是否达到平衡状态有2个判据：正逆反应速率相等、各组分的浓度(或含量)不再发生变化。A中生成O3与消耗O2都指的是正反应速率；B中O2的消耗速率是v正，O3的消耗速率是v逆，v正＝v逆反应达到平衡状态，C中O3、O2浓度相等并非固定不变了；D中各组分的体积分数随时间变化即各组分的浓度(或含量)发生变化，反应未达到平衡状态。
答案：B
3．将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是( )
A．Cu电极上发生还原反应
B．电子沿Zn→a→b→Cu 路径流动
C．片刻后甲池中c(SO)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
解析：A.Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极是发生还原反应，故A正确；B.电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动，故B错误；C.选项中硫酸根离子浓度基本保持不变，故C错误；D.选项中是滤纸a点是阴极，氢离子放电，水电离平衡破坏附近氢氧根离子浓度增大，酚酞变红；b做阳极氢氧根离子失电子生成氧气，附近氢离子浓度增大，故D错误。
答案： A
4．根据热化学方程式S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297.23 kJ/mol(反应在298 K、101 kPa下发生)分析下列说法不正确的是( )
A．标况下，燃烧1 mol S放出的热量为297.23 kJ
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
解析：由题中方程式可知A正确；ΔH＜0，表明此反应是放热反应，所以生成物形成新键所释放的总能量比反应物断键所吸收的总能量多，故D对；由于S(g)到S(s)需要放热，所以S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量比S(s)＋O2(g)===SO2(g)多，故B对、C错。
答案：C
5．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
生成1 mol化学键时放出的能量
436 kJ·mol－1
243 kJ·mol－1
431 kJ·mol－1
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
C.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
解析：此题考查反应热的定义，难度中等。断键所需能量和形成新键放出能量的大小关系：ΔH＞0是吸热反应，ΔH＜0是放热反应，另外，反应热的数值与方程式前面的系数成正比。
答案：C
6．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
解析：A.锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，故A正确；B.铜锌原电池中铜为正极，故电流为铜极流向锌极，而电子是由锌电极流向铜电极，故B错；C.电池的实质即是化学能转化成电能，故C正确；D.Zn失去电子生成Zn2＋，作负极，故D正确。
答案： B
7．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
解析：活泼电极(除C、Pt外的电极称活泼电极)在阳极失电子被氧化，A中铁在阳极放电，不是电解Al2O3。
答案：A
8．在生物体中，细胞膜内的葡萄糖、细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，则下列有关判断正确的是( )
A．正极的电极反应可能是：O2＋4e－―→2O2－
B．负极的电极反应可能是：O2＋4e－＋2H2O―→4OH－
C．正极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO
D．负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO
解析：根据原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，可知A、B、C三项错，D正确。
答案：D
9．用惰性电极电解CuCl2和NaCl的混合溶液，电解初期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
解析：用惰性电极电解，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
答案：B
10．如右图所示装置，电流表A发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A．A是Zn，B是Cu，C为稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C为稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
解析：A极逐渐变粗，说明A为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极变细，说明B为原电池的负极，失去电子后变成离子进入了溶液中。A和B两项反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A选项中A极变细，B极不变，B选项中A极不变；C和D两项反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C选项中A极变细，B极变粗，D选项中A极变粗，B极变细。
答案：D
11．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸；至恰好完全反应，并将上述过程中放出的热量分别记为Q1、Q2、Q3。下列关系式中正确的是( )
A．Q1＜Q3＜Q2 B．Q1＜Q2＜Q3
C．Q1＜Q2＝Q3 D．Q1＝Q2＝Q3
解析：CH3COOH的电离过程是吸热的，浓H2SO4溶于水是放热的，故答案为A。
答案：A
12．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)( )
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni2＋＋2e－―→Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：电解时，阳极上金属按还原性由强到弱的顺序(Zn＞Fe＞Ni)发生氧化反应，即Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋。Cu、Pt还原性比Ni弱，不能失去电子溶解，当阳极上Ni失电子溶解后，它们以单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。阴极上金属离子按氧化性由强到弱的顺序(Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋)发生还原反应，即Ni2＋＋2e－===Ni。Fe2＋、Zn2＋比Ni2＋氧化性弱，并不在阳极析出，而是留在电解液里。阳极发生氧化反应，A错误；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni溶解，阴极只有Ni析出，两电极质量的改变不等，B错误；电解液中除Zn2＋、Fe2＋外，还有Ni2＋，C错误。
答案：D
13．把a、b、c、d四片金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；若c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、c相连时，c上有大量气泡产生，则四种金属活动性顺序由强到弱正确的是( )
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
解析：根据原电池原理，作为负极的金属活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是由负极经导线流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此可以就此作出如下判断：活动性：a＞b；c＞d；a＞c；b＞c，故应选A。
答案：A
14．(双选题)如下图装置中(烧杯中均盛有海水)，铁不易被腐蚀的是( )
解析：要使铁受到保护可以采用两种方法：牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。采用牺牲阳极的阴极保护法时，要使铁与活动性强的金属(如锌)连接；采用外加电流的阴极保护法时，要将铁与电源的负极连接。
答案：BD
15．(双选题)1 L 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16 g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发)( )
A．溶液的浓度变为0.08 mol·L－1
B．阳极上产生112 mL O2(标准状况)
C．转移的电子数是1.204×1022个
D．反应中有0.02 mol的Ag被氧化
解析：Ag为阳极，即为活性阳极，阳极：Ag－e－===Ag＋；阴极：Ag＋＋e－===Ag，即为电镀装置，溶液浓度不变，故A、B两项错，C、D两项正确。
答案：CD
二、非选择题(共55分)
16．(16分)(1)右图是一个简易测量物质反应是吸热反应还是放热反应的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请回答下列问题：
①将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，有关反应的离子方程式是______________________________，试管中看到的现象是
________________________________________________________________________。
②U形管中液面A________(选填“上升”或“下降”)，原因是
________________________________________________________________________；
说明此反应是________(选填“放热”或“吸热”)反应。
解析：看清题意，测定某反应是放热反应还是吸热反应。看清装置图中锥形瓶内气体是封闭气体，就能弄懂实验原理，并据此回答问题。
答案：①2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 有气泡产生，铝片逐渐溶解 ②下降 铝片与盐酸反应放热，使锥形瓶内气体体积增大，造成U型管内液面A下降 放热
(2)如右图所示，大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，试管倒插入液面下，放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是________。
①若试管内液面上升，原因是__________，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，则最终上升高度约为________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式为：负极________；正极________。
解析：本题考查了金属的腐蚀。常见的金属腐蚀是电化学腐蚀，其中有吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。在中性或弱酸性的电解质溶液中易发生吸氧腐蚀，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－；在酸性较强的电解质溶液中易发生析氢腐蚀，正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，两种情况下负极反应式均为：Fe===2e－＋Fe2＋。
答案：铁丝表面有铁锈 ①试管内的O2被反应消耗，外界大气压将液体压入试管中 中性或弱酸 吸氧 试管内气体高度的 空气中氧气的体积分数约为 ②较强的酸 析氢 Fe===2e－＋Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
17．(6分)写出298 K时，下列反应的热化学方程式：
(1)3 mol NO2(g)与1 mol H2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g)，放热138 kJ。
________________________________________________________________________
(2)用CO还原1 mol Fe2O3，放热24.8 kJ。
________________________________________________________________________
(3)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kJ。
________________________________________________________________________
解析：书写热化学方程式要注意：a.标明物质的聚集状态；b.写出反应焓变的大小及单位，ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，ΔH的大小与反应方程式中计量数大小相对应；c.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量的多少，可用分数表示；d.反应热大小在不同的压强、温度下测量会有变化，因此书写热化学方程式要注明反应条件，若不特殊说明，就是指通常状况(25 ℃，1.01×105 Pa)。
答案：(1)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)
ΔH＝－138 kJ·mol－1
(2)3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－24.8 kJ·mol－1
(3)2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g)
ΔH＝＋181.4 kJ·mol－1
18．(8分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：Ⅰ.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；Ⅱ.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E1①
Ⅱ.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝E2②
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝E3③
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E4④
填写下列空白：
(1)途径Ⅱ与途径Ⅰ相比有较多的优点，即________________________。
解析：途径Ⅱ是一种煤洁净技术，其优点有：煤的利用率高；变为气体燃料以后，方便运输；使燃烧充分。
答案：煤的利用率高；变成气体燃料以后，方便运输；使燃烧充分
(2)上述四个热化学方程式中哪个反应ΔH＞0？________。
解析：已知②为吸热反应，反应体系能量增加，ΔH＞0。
答案：反应②
(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量正确的关系是( )
A．Ⅰ比Ⅱ多
B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同
解析：当相同的反应物通过不同途径的若干反应得到相同的生成物时，这两个过程中总的能量变化一定相同。
答案：C
(4)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为________。
解析：可以通过反应方程式②、③、④的相加或相减消去中间产物，同时进行能量的相加或相减，最终得到的反应热与①相等。
答案：E1＝E2＋E3＋E4
19．(8分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则
①电解池中X极上的电极反应式为________，在X极附近观察到的现象是________。
②Y电极上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法是________。
解析：X、Y分别与电源的负极、正极相连，故X、Y分别为阴极、阳极。X极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，电极现象：有气体放出，溶液显红色。Y极的电极反应式为2Cl－===Cl2↑＋2e－，检验方法：将湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y极附近，试纸变蓝色。
答案：①2H＋＋2e－===H2↑ 有气体放出，溶液显红色
②2Cl－－2e－===Cl2↑ 将湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y极附近，试纸变蓝色
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应式为________。
②Y电极的材料是________，电极反应式为________。
解析：若用电解方法精炼粗铜，可得到纯度更高的铜单质，电解质溶液中必须含有Cu2＋，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应；要求电极材料，X极(阴极)为精铜，Y极(阳极)为粗铜，电极反应式为Cu===Cu2＋＋2e－，发生氧化反应。
答案：①精铜 Cu2＋＋2e－===Cu
②粗铜 Cu===Cu2＋＋2e－
20．(8分)把一块纯净的锌片插入盛有稀H2SO4的烧杯中，可观察到锌片逐渐溶解，并有气泡产生，再平行地插入一块铜片，可观察到铜片上________(选填“有”或“没有”)气泡产生。再用接有电流计的导
线把锌片和铜片连接起来(如图所示)，则可观察到的现象有：①电流计指针发生偏转，②________，③________，④________(可填满，也可不填满)，说明电流计指针发生偏转的原因(用反应式表示)：锌片上的电极反应式为________，铜片上的电极反应式为____________。可见，图中装置是一个将化学能转变为电能的装置，即原电池。那么，一个正在工作的原电池形成的条件是__________________。若把装置中的纯锌片换成含有杂质的粗锌，则与上述现象不同的是________，其原因是
________________________________________________________________________。
解析：该题是通过实验，依据实验中的现象来验证原电池的构成条件，同时也培养化学学习中以实验事实为依据，培养科学的学习方法和严谨的学习态度。
答案：没有 锌片继续溶解 铜片上有气泡产生
Zn===2e－＋Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 两个活泼性不同的电极、电解质溶液和导线共同形成一个闭合的回路 锌片上也有气泡 粗锌中的锌与杂质在稀硫酸中也能构成原电池
21. (9分)X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答：
(1)Z2Y的化学式是________。
(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是________。
(3)如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C(Ⅰ)，C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极)，断开S1接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：
C(Ⅰ)的电极名称是____________(选填“正极”或“负极”)；C(Ⅱ)的电极反应式是
________________________________________________________________________。
(4)铜屑放入稀硫酸中不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
解析：在短周期元素中，两元素间形成原子数比为2∶1、1∶1的化合物是H、O间和Na、O间，再根据①②可确定X为H元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为Cl元素。在(3)中当接通S1后，整个装置就成了电解饱和食盐水的装置，而断开S1，接通S2后，电流表的指针发生偏转说明装置转变成原电池装置，C(Ⅰ)在电解时为阴极，在原电池装置中应为负极(H2－2e－===2H＋)，C(Ⅱ)为正极(Cl2＋2e－===2Cl－)。由于H2O2具有强的氧化性，在酸性条件下可将铜氧化。
答案：(1)Na2O
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)负极 Cl2＋2e－===2Cl－
(4)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
章末过关检测卷(一)
化学反应与能量转化
(测试时间：90分钟 评价分值：100分)
一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分)
1．1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式中，正确的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
解析：1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，则2 mol H2(4 g H2)燃烧生成液态水可放出571.6 kJ热量，放热反应ΔH＜0；又因为在热化学方程式中要标明物质的聚集状态，故B正确。判断热化学反应方程式时要注意：①看是否标明物质聚集状态；②看ΔH的正负是否正确；③热量数值是否与方程式中化学计量数对应；④注意单位为kJ·mol－1。
答案：B
2．下列关于热化学反应的描述，正确的是( )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析：判断反应是否达到平衡状态有2个判据：正逆反应速率相等、各组分的浓度(或含量)不再发生变化。A中生成O3与消耗O2都指的是正反应速率；B中O2的消耗速率是v正，O3的消耗速率是v逆，v正＝v逆反应达到平衡状态，C中O3、O2浓度相等并非固定不变了；D中各组分的体积分数随时间变化即各组分的浓度(或含量)发生变化，反应未达到平衡状态。
答案：B
3．将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是( )
A．Cu电极上发生还原反应
B．电子沿Zn→a→b→Cu 路径流动
C．片刻后甲池中c(SO)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
解析：A.Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极是发生还原反应，故A正确；B.电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动，故B错误；C.选项中硫酸根离子浓度基本保持不变，故C错误；D.选项中是滤纸a点是阴极，氢离子放电，水电离平衡破坏附近氢氧根离子浓度增大，酚酞变红；b做阳极氢氧根离子失电子生成氧气，附近氢离子浓度增大，故D错误。
答案： A
4．根据热化学方程式S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297.23 kJ/mol(反应在298 K、101 kPa下发生)分析下列说法不正确的是( )
A．标况下，燃烧1 mol S放出的热量为297.23 kJ
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C．S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
解析：由题中方程式可知A正确；ΔH＜0，表明此反应是放热反应，所以生成物形成新键所释放的总能量比反应物断键所吸收的总能量多，故D对；由于S(g)到S(s)需要放热，所以S(g)＋O2(g)===SO2(g)放出的热量比S(s)＋O2(g)===SO2(g)多，故B对、C错。
答案：C
5．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
生成1 mol化学键时放出的能量
436 kJ·mol－1
243 kJ·mol－1
431 kJ·mol－1
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
C.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
解析：此题考查反应热的定义，难度中等。断键所需能量和形成新键放出能量的大小关系：ΔH＞0是吸热反应，ΔH＜0是放热反应，另外，反应热的数值与方程式前面的系数成正比。
答案：C
6．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
解析：A.锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，故A正确；B.铜锌原电池中铜为正极，故电流为铜极流向锌极，而电子是由锌电极流向铜电极，故B错；C.电池的实质即是化学能转化成电能，故C正确；D.Zn失去电子生成Zn2＋，作负极，故D正确。
答案： B
7．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
解析：活泼电极(除C、Pt外的电极称活泼电极)在阳极失电子被氧化，A中铁在阳极放电，不是电解Al2O3。
答案：A
8．在生物体中，细胞膜内的葡萄糖、细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，则下列有关判断正确的是( )
A．正极的电极反应可能是：O2＋4e－―→2O2－
B．负极的电极反应可能是：O2＋4e－＋2H2O―→4OH－
C．正极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO
D．负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO
解析：根据原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，可知A、B、C三项错，D正确。
答案：D
9．用惰性电极电解CuCl2和NaCl的混合溶液，电解初期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
解析：用惰性电极电解，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
答案：B
10．如右图所示装置，电流表A发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A．A是Zn，B是Cu，C为稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C为稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
解析：A极逐渐变粗，说明A为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极变细，说明B为原电池的负极，失去电子后变成离子进入了溶液中。A和B两项反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A选项中A极变细，B极不变，B选项中A极不变；C和D两项反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C选项中A极变细，B极变粗，D选项中A极变粗，B极变细。
答案：D
11．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸；至恰好完全反应，并将上述过程中放出的热量分别记为Q1、Q2、Q3。下列关系式中正确的是( )
A．Q1＜Q3＜Q2 B．Q1＜Q2＜Q3
C．Q1＜Q2＝Q3 D．Q1＝Q2＝Q3
解析：CH3COOH的电离过程是吸热的，浓H2SO4溶于水是放热的，故答案为A。
答案：A
12．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)( )
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni2＋＋2e－―→Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：电解时，阳极上金属按还原性由强到弱的顺序(Zn＞Fe＞Ni)发生氧化反应，即Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋。Cu、Pt还原性比Ni弱，不能失去电子溶解，当阳极上Ni失电子溶解后，它们以单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。阴极上金属离子按氧化性由强到弱的顺序(Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋)发生还原反应，即Ni2＋＋2e－===Ni。Fe2＋、Zn2＋比Ni2＋氧化性弱，并不在阳极析出，而是留在电解液里。阳极发生氧化反应，A错误；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni溶解，阴极只有Ni析出，两电极质量的改变不等，B错误；电解液中除Zn2＋、Fe2＋外，还有Ni2＋，C错误。
答案：D
13．把a、b、c、d四片金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；若c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、c相连时，c上有大量气泡产生，则四种金属活动性顺序由强到弱正确的是( )
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
解析：根据原电池原理，作为负极的金属活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是由负极经导线流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此可以就此作出如下判断：活动性：a＞b；c＞d；a＞c；b＞c，故应选A。
答案：A
14．(双选题)如下图装置中(烧杯中均盛有海水)，铁不易被腐蚀的是( )
解析：要使铁受到保护可以采用两种方法：牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。采用牺牲阳极的阴极保护法时，要使铁与活动性强的金属(如锌)连接；采用外加电流的阴极保护法时，要将铁与电源的负极连接。
答案：BD
15．(双选题)1 L 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16 g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发)( )
A．溶液的浓度变为0.08 mol·L－1
B．阳极上产生112 mL O2(标准状况)
C．转移的电子数是1.204×1022个
D．反应中有0.02 mol的Ag被氧化
解析：Ag为阳极，即为活性阳极，阳极：Ag－e－===Ag＋；阴极：Ag＋＋e－===Ag，即为电镀装置，溶液浓度不变，故A、B两项错，C、D两项正确。
答案：CD
二、非选择题(共55分)
16．(16分)(1)右图是一个简易测量物质反应是吸热反应还是放热反应的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。请回答下列问题：
①将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，有关反应的离子方程式是______________________________，试管中看到的现象是
________________________________________________________________________。
②U形管中液面A________(选填“上升”或“下降”)，原因是
________________________________________________________________________；
说明此反应是________(选填“放热”或“吸热”)反应。
解析：看清题意，测定某反应是放热反应还是吸热反应。看清装置图中锥形瓶内气体是封闭气体，就能弄懂实验原理，并据此回答问题。
答案：①2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 有气泡产生，铝片逐渐溶解 ②下降 铝片与盐酸反应放热，使锥形瓶内气体体积增大，造成U型管内液面A下降 放热
(2)如右图所示，大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，试管倒插入液面下，放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是________。
①若试管内液面上升，原因是__________，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，则最终上升高度约为________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式为：负极________；正极________。
解析：本题考查了金属的腐蚀。常见的金属腐蚀是电化学腐蚀，其中有吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。在中性或弱酸性的电解质溶液中易发生吸氧腐蚀，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－；在酸性较强的电解质溶液中易发生析氢腐蚀，正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，两种情况下负极反应式均为：Fe===2e－＋Fe2＋。
答案：铁丝表面有铁锈 ①试管内的O2被反应消耗，外界大气压将液体压入试管中 中性或弱酸 吸氧 试管内气体高度的 空气中氧气的体积分数约为 ②较强的酸 析氢 Fe===2e－＋Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
17．(6分)写出298 K时，下列反应的热化学方程式：
(1)3 mol NO2(g)与1 mol H2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g)，放热138 kJ。
________________________________________________________________________
(2)用CO还原1 mol Fe2O3，放热24.8 kJ。
________________________________________________________________________
(3)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kJ。
________________________________________________________________________
解析：书写热化学方程式要注意：a.标明物质的聚集状态；b.写出反应焓变的大小及单位，ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，ΔH的大小与反应方程式中计量数大小相对应；c.热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量的多少，可用分数表示；d.反应热大小在不同的压强、温度下测量会有变化，因此书写热化学方程式要注明反应条件，若不特殊说明，就是指通常状况(25 ℃，1.01×105 Pa)。
答案：(1)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)
ΔH＝－138 kJ·mol－1
(2)3CO(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－24.8 kJ·mol－1
(3)2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g)
ΔH＝＋181.4 kJ·mol－1
18．(8分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：Ⅰ.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；Ⅱ.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E1①
Ⅱ.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝E2②
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝E3③
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝E4④
填写下列空白：
(1)途径Ⅱ与途径Ⅰ相比有较多的优点，即________________________。
解析：途径Ⅱ是一种煤洁净技术，其优点有：煤的利用率高；变为气体燃料以后，方便运输；使燃烧充分。
答案：煤的利用率高；变成气体燃料以后，方便运输；使燃烧充分
(2)上述四个热化学方程式中哪个反应ΔH＞0？________。
解析：已知②为吸热反应，反应体系能量增加，ΔH＞0。
答案：反应②
(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量正确的关系是( )
A．Ⅰ比Ⅱ多
B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同
解析：当相同的反应物通过不同途径的若干反应得到相同的生成物时，这两个过程中总的能量变化一定相同。
答案：C
(4)根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为________。
解析：可以通过反应方程式②、③、④的相加或相减消去中间产物，同时进行能量的相加或相减，最终得到的反应热与①相等。
答案：E1＝E2＋E3＋E4
19．(8分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则
①电解池中X极上的电极反应式为________，在X极附近观察到的现象是________。
②Y电极上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法是________。
解析：X、Y分别与电源的负极、正极相连，故X、Y分别为阴极、阳极。X极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，电极现象：有气体放出，溶液显红色。Y极的电极反应式为2Cl－===Cl2↑＋2e－，检验方法：将湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y极附近，试纸变蓝色。
答案：①2H＋＋2e－===H2↑ 有气体放出，溶液显红色
②2Cl－－2e－===Cl2↑ 将湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y极附近，试纸变蓝色
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应式为________。
②Y电极的材料是________，电极反应式为________。
解析：若用电解方法精炼粗铜，可得到纯度更高的铜单质，电解质溶液中必须含有Cu2＋，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应；要求电极材料，X极(阴极)为精铜，Y极(阳极)为粗铜，电极反应式为Cu===Cu2＋＋2e－，发生氧化反应。
答案：①精铜 Cu2＋＋2e－===Cu
②粗铜 Cu===Cu2＋＋2e－
20．(8分)把一块纯净的锌片插入盛有稀H2SO4的烧杯中，可观察到锌片逐渐溶解，并有气泡产生，再平行地插入一块铜片，可观察到铜片上________(选填“有”或“没有”)气泡产生。再用接有电流计的导
线把锌片和铜片连接起来(如图所示)，则可观察到的现象有：①电流计指针发生偏转，②________，③________，④________(可填满，也可不填满)，说明电流计指针发生偏转的原因(用反应式表示)：锌片上的电极反应式为________，铜片上的电极反应式为____________。可见，图中装置是一个将化学能转变为电能的装置，即原电池。那么，一个正在工作的原电池形成的条件是__________________。若把装置中的纯锌片换成含有杂质的粗锌，则与上述现象不同的是________，其原因是
________________________________________________________________________。
解析：该题是通过实验，依据实验中的现象来验证原电池的构成条件，同时也培养化学学习中以实验事实为依据，培养科学的学习方法和严谨的学习态度。
答案：没有 锌片继续溶解 铜片上有气泡产生
Zn===2e－＋Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 两个活泼性不同的电极、电解质溶液和导线共同形成一个闭合的回路 锌片上也有气泡 粗锌中的锌与杂质在稀硫酸中也能构成原电池
21. (9分)X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答：
(1)Z2Y的化学式是________。
(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是________。
(3)如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C(Ⅰ)，C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极)，断开S1接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：
C(Ⅰ)的电极名称是____________(选填“正极”或“负极”)；C(Ⅱ)的电极反应式是
________________________________________________________________________。
(4)铜屑放入稀硫酸中不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
解析：在短周期元素中，两元素间形成原子数比为2∶1、1∶1的化合物是H、O间和Na、O间，再根据①②可确定X为H元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为Cl元素。在(3)中当接通S1后，整个装置就成了电解饱和食盐水的装置，而断开S1，接通S2后，电流表的指针发生偏转说明装置转变成原电池装置，C(Ⅰ)在电解时为阴极，在原电池装置中应为负极(H2－2e－===2H＋)，C(Ⅱ)为正极(Cl2＋2e－===2Cl－)。由于H2O2具有强的氧化性，在酸性条件下可将铜氧化。
答案：(1)Na2O
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)负极 Cl2＋2e－===2Cl－
(4)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O