1、第1章过关检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.已知Zn(s)+H2SO4(aq)ZnSO4(aq)+H2(g)H0;则下列叙述不正确的是()A.该反应的H值与反应物用量无关B.该反应的化学能可以转化为电能C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.该反应中反应物的化学键断裂放出能量,生成物化学键形成吸收能量解析：H只与热化学方程式中的化学计量数有关,A项正确;该反应是自发进行的氧化还原反应(有电子转移),且为放热反应,故该反应的能量可以转化为电能,B项正确;该反应是放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,C正确;
2、断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,D项错误。答案：D2.(2015课标全国,11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O解析：C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(
3、即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项正确。答案：A3.某干电池在使用过程中发生的主要反应可用下列化学方程式表示:Zn+2MnO2+2NH4Cl(aq)2MnO(OH)(s)+Zn(NH3)2Cl2(aq),其正极反应式是()A.2MnO2+2N+2e-2MnO(OH)+2NH3B.Zn-2e-Zn2+C.Zn(NH3)22+2e-Zn+2NH3D.Mn4+e-Mn3+解析：题目给出的化学方程式比较复杂,如果直接从方程式得出正确结论有困难,也可以根据已有知识用排除法和对比法解决。只要了解原电池的正极反应一定是还原反应,就可以排除B项;
4、C项表达的反应与原方程式是逆反应的关系,与题意不符;D项表达的只是化合价的变化关系,不符合反应式的要求。答案：A4.反应A+BC分两步进行:A+BX,XC,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是()A.E2表示反应XC的活化能B.反应A+BC的Ha解析：A项,有些放热反应需要点燃、加热等条件,如铝热反应、燃烧反应等,放热反应和吸热反应与反应条件无关,A项错误;B项,醋酸是弱酸,醋酸电离需要吸热,所以含40.0 g氢氧化钠的稀溶液与醋酸完全反应放出的热量小于57.3 kJ,B项错误;C项,任何化学反应都伴随能量变化,C项错误;D项,2C(s)+2O2(g)
5、2CO2(g)H=a,2C(s)+O2(g)2CO(g)H=b,2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=c,上述三个燃烧反应都是放热反应,根据盖斯定律知,a=b+c,又因为a0,b0,ca,D项正确。答案：D8.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。RFC的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是()(导学号52160123)A.当有0.1 mol电子转移时,a电极产生2.24 L H2B. b电极上发生的电极反应式为4H2O+4e-2H2+4OH-C.c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池
6、D.d电极上发生的电极反应式为O2+4H+4e-2H2O解析：由图知,右边为氢氧燃料电池,左边为电解池。A项,a极的电极反应式为2H+2e-H2,转移0.1 mol电子时,在标准状况下产生1.12 L氢气,A项错误;B项,b电极与电源正极相连,是阳极,电极反应式为2H2O-4e-4H+O2,B项错误;C项,c电极上发生还原反应,说明该电极为正极,阳离子向正极移动,即H+进入A池,C项正确;D项,气体X是H2,d电极上发生的电极反应式为2H2-4e-4H+,D项错误。答案：C二、非选择题(本题共3小题,共52分)9.(16分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:
7、CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.2 kJmol-1;CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=+247. 4 kJmol-1;2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H=+169.8 kJmol-1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,该反应的化学方程式为。(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积
8、分数与温度的关系如图1所示。图中A、B表示的物质依次是。图1图2(4)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图如图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350 时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为。答案：(1)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=+165.0 kJmol-1(2)为H2S热分解反应提供热量2H2S+SO22H2O+3S(或4H2S+2SO24H2O+3S2)(3)H、O(或
9、氢原子、氧原子)(4)CO(NH2)2+8OH-6e-C+N2+6H2O(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH210.(18分)如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。(导学号52160124)(1)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为极,通电一段时间后,观察到滤纸d端的电极反应式是;(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均为0.1 mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(
10、mol)关系如图所示,则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是;(3)D装置中溶液是H2SO4溶液,则电极C端从开始至一段时间后的实验现象是。解析：(1)当打开K2,关闭K1时,B形成了一个电解池,由于紫红色的Mn向c端移动,从而可以确定c为电解池的阳极,a为电源的正极,b为电源的负极,因此电解池中H+和K+向阴极d移动,由于H+放电能力强,故d端的电极反应式为2H+2e-H2。(2)由通过电子的物质的量与阴极析出固体质量图示可以看出,当通过超过0.2 mol电子时,阴极析出固体质量不再发生变化,说明此过程中放电的为H+,而通过0.2 mol电子时,溶液中某金属阳离子完全放电。再结合C
11、u2+和X3+的电荷数,可以确定通过00.2 mol电子时,放电的为Cu2+,故Cu2+、X3+、H+的氧化能力为Cu2+H+X3+。答案：(1)负2H+2e-H2(2)Cu2+H+X3+(3)在C端开始时有无色无味气体产生,一段时间后有红色物质析出11.(18分)在25 时,用石墨电极电解2.0 L 0.5 molL-1CuSO4溶液。5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题:(1)发生氧化反应的是极,电极反应式为。(2)若电解后溶液的体积不变,则电解后溶液的H+为。(3)若将溶液恢复到与电解前一样,则需加入mol的。解析：用石墨电极电解CuSO4溶液,电极反应:
12、阴极为2Cu2+4e-2Cu,阳极为4OH-4e-O2+2H2O,电池反应为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2。(1)由以上分析可知发生氧化反应的是阳极,电极反应式为4OH-4e-O2+2H2O。(2)由以上反应式可知:2Cu4e-O22H2SO44H+128 g1 mol4 mol6.4 gn(O2)n(H+)即n(H+)=0.2 molc(H+)=0.1 molL-1(3)由(2)可知从溶液中析出n(Cu)=0.1 mol,n(O2)=0.05 mol,故恢复至原状态应加入0.1 mol CuO(或0.1 mol CuCO3)。答案：(1)阳4OH-4e-O2+2H2O(2)0.1 molL-1(3)0.1CuO或CuCO3
