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苏教版 (2019)必修 第二册专题6 化学反应与能量变化第三单元 化学能与电能的转化同步达标检测题
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这是一份苏教版 (2019)必修 第二册专题6 化学反应与能量变化第三单元 化学能与电能的转化同步达标检测题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
6.3.1化学能转化为电能同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图装置对进行回收利用，装置中a、b为多孔石墨电极。下列说法正确的是
A．b为电池的正极，发生氧化反应、
B．a极的电极反应式为：
C．一段时间后，b极附近浓度增大
D．电池总反应为
2．如图所示，开关闭合后，导线中有电流产生，且乙电极发生的反应为Fe-2e- =Fe2+的是
选项
甲
乙
丙溶液
A
Cu
Fe
Fe2(SO4)3
B
Fe
Fe
CuCl2
C
Zn
Fe
H2SO4
D
C
Fe
蔗糖溶液
A．A B．B C．C D．D
3．科学家用氮化镓(GaN)材料与铜作电极组装如下图所示的人工光合系统，成功地实现了以CO2 和H2O合成CH4。下列说法不正确的是（ ）
A．该过程是将太阳能转化为化学能和电能
B．电解液中H+从质子交换膜右侧向左侧迁移
C．GaN 表面发生氧化反应，有O2 产生
D．Cu表面电极反应式：CO2+8e-+8H+= CH4+2H2O
4．下列装置能构成原电池，且在铜电极上能产生大量气泡的是
A． B． C． D．
5．下列关于原电池的叙述正确的是( )
A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转化为电能的装置
C．在原电池中，电子流出的一极是正极
D．原电池工作时，电路中的电流是从负极到正极
6．锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，锌和石墨为电极材料。该电池总反应为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法不正确的是
A．石墨作正极
B．锌电极发生氧化反应
C．电池工作时，电子从锌电极经过电解液流向石墨电极
D．负极的电极反应为：Zn-2e−+2OH−=Zn(OH)2
7．不久前，美国一个海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600 ℃～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为2H2＋O2=2H2O，负极反应为2H2＋2CO-4e-=2H2O＋2CO2，则下列推断中正确的是
A．正极反应为4OH-－4e-=O2↑＋2H2O
B．该电池的电极没有参加反应
C．电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 mol
D．电池工作时CO移向正极
8．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该电池的负极反应为：BH+8OH--8e-=BO+6H2O
B．电池放电时Na+从a极区移向b极区
C．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol
D．b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
9．镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如图为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。下列说法正确的是
A．随着反应的进行，正极区pH升高
B．放电时，F极生成的移动方向与内电路电子移动方向相同
C．放电时，E极的电势比F极的高
D．每生成1 mol ，则有1 mol氧化
10．某同学为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是
A．a和b用导线连接，溶液中的Cu2+移向铁片
B．a和b用导线连接，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C．a和b用导线连接，电子流向为Fe→Cu
D．无论a和b是否连接，反应总方程式均为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
二、填空题
11．物质发生化学反应时，常常伴随有能量变化。某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。
(1)A烧杯中反应的离子方程式为 。
(2)B中Zn板是 极，发生反应的电极反应式是 。
(3)从能量转化的角度来看，A、B中反应物的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物总能量，A中是将化学能转变为 ，B中是将化学能转变为 。
(4)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是___________(填字母序号)。
A．原电池反应的过程中一定有电子转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定都参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
12．现有锌片、铁片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀醋酸、硫酸铜溶液等药品，请根据要求回答下列问题。
(1)将锌片直接插入稀硫酸中，发生反应的化学方程式是 。该反应 (填“是”或“不是”)原电池反应，其中的能量变化是 。
(2)用导线将锌片和石墨棒连接，再插入稀硫酸中，发生的反应 (填“是”或“不是”)原电池反应，导线中电子移动的方向是 ，石墨棒上的现象是 。
(3)请你在题目所给药品中进行适当的选择，另组三个不同的原电池，并写出每个原电池的正、负极反应及总反应 。
13．氮氧化物(NOx)是硝酸工业和汽车尾气产生的主要污染物之一，通过气体传感器可以测定其含量。
(1)利用催化技术可将汽车尾气中的NO、CO转化为无污染的CO2和N2，反应的化学方程催化剂式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。该反应过程中的能量变化如图1所示，则该反应是 (填“放热反应”或“吸热反应”)，反应中断开反应物中化学键吸收的总能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键放出的总能量。
(2)为了测定汽车尾气催化转化反应的反应速率，某温度下在恒容密闭容器中用气体传感器测得不同时间时NO浓度的变化如图2所示。
①0~2s内的平均反应速率v(CO2)= 。
②该条件下，NO的平衡转化率为 。
③下列有关上述反应的说法正确的是 (填字母)。
A．断裂N≡N键与形成C=O键数目之比为1∶2时，该反应达到平衡
B．消耗2molNO(g)的同时生成2molCO(g)时，该反应达到平衡
C．其他条件不变，缩小容器的体积，反应速率加快
(3)通过NO传感器可监测NO的含量，其工作原理如图3所示。
①a极是 (填“负极”或“正极”)，发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②工作时，a极的电极反应式是 。
③每消耗标准状况下4.48LNO，理论上外电路中通过电子的物质的量是 。
14．现有如下两个反应：
①NaOH+HCl=NaCl+H2O②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（1）两反应中为放热反应的是 （填序号），根据两反应本质，判断能否设计成原电池①： ，②： (填“能”与“不能”)。如果不能，说明其原因 。
（2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池:
①负极材料是 ，正极材料是 ，电解质溶液是 ；
②写出正极的电极反应式 ，正极发生 反应（填“氧化”或“还原”）。
15．按要求填空
(1)在①Ar、②N2H4、③SiO2、④K2S、⑤NH4Cl五中物质中，只存在共价键的是 。既有离子键，又有共价键的是 (填序号)。②的结构式是 。
(2)将Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体一起放入烧杯中， 用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味的气体产生，此反应为 (“吸热”或“放热”)反应，反应的方程式为 。
(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，则正极电极反应为 。
(4)工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。已知拆开1mol化学键所需要的能量叫键能。相关键能数据如表：
共价键
H- H
N≡N
N- H
键能(kJ·mol-1)
436.0
945.0
391.0
结合表中所给信息，计算生成2molNH3时 (填“吸收”或“放出”的热量是 kJ。
16．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是 (填字母，下同)
A．
B．
C．
D．
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为 。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为 。
③2min时，v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
17．将两块锌片分别通过导线与电流表连接，然后浸入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。装置中锌片表面如何变化 ？电流表是否偏转 ？
18．（1）依据反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。
①电极X的材料是 ；
②外电路中的电子是从 电极流向 电极（填电极材料名称或符号）。
③在电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是 （填离子符号）。
（2）①金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈。请写出铁锅生锈过程的正极反应式： 。
②为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 （填写字母序号）。
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的 极。
（3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2+ Fe + 2H2OFe(OH)2+ Ni(OH)2。
①若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是 （填序号）。
A．NiO2B．Fe C．Fe(OH)2D．Ni(OH)2
②该电池放电时，正极附近溶液的pH （填增大、减小、不变）
③充电时该电池阳极的电极反应式 。
19．某小组进行了如下实验对化学反应中的能量转化进行探究，已知甲、乙两个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)乙装置中铜片作 极，极反应式为 ；总反应的离子方程式为 。当装置中有0.5mol电子通过时，溶液质量变化为 (填“增加”或“减少”) g。
(2)甲、乙两个装置中，锌片的腐蚀速率较快的是 (填“甲”或“乙”)
20．甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
(1)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，甲烷和水蒸气反应的方程式是 。
(2)该反应认为是可逆反应。某温度时，在容积为2L的密闭容器中发生这一反应。其中，H2O(g)和CO2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示。分析图中数据，回答下列问题。
①反应开始至4min，H2O的平均反应速率是
②4min时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<或“=”)
(3)已知反应器中还存在如下反应：
i．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1
ii．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2
iii．CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H3
……
iii为积炭反应，利用△H1和△H2计算△H3时，还需要利用 反应的△H．
(4)对于反应C(s)+CO2(g)2CO(g)，一定温度下，足量的碳与一定量CO2发生上述反应，下列可判断反应已达到平衡状态的是 。
a．v正(CO2)=2v逆(CO)
b．CO2与CO的体积分数之比保持不变
c．恒容条件下，混合气体的平均密度不变
d．恒压条件下，混合气体的平均密度不变
(5)利用太阳能实现室温下甲烷重整制氢，电解质为稀硫酸。如图所示。
①产生H2的电极是 极(填“正”或“负”)。
②写出负极的电极反应式 。
三、实验题
21．根据给出的信息提示，填写下列空白。
(1)元素①的氢化物可以用来雕刻玻璃。写出其在元素周期表中的位置 。
(2)在第三周期的主族元素中，元素②的原子半径最大，写出元素②的单质在空气中燃烧后主要产物的电子式 。
(3)元素③的氢化物的水溶液能够与元素③的最高价氧化物的水溶液发生反应，试写出该反应的离子反应方程式 。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为金属锂和石墨，离子导体(电解质溶液)是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。组装该电池必须在无水条件下进行，原因是 (用化学方程式表示)。
(5)用方程式解释陶瓷坩埚不能用来灼烧氢氧化钠固体的原因 。
(6)常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ．打开活塞b，使C中溶液滴入试管D中
V．关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
②B中溶液发生反应的离子方程式是 。
③该实验 (填“能”或“不能”)证明溴的氧化性强于碘，原因是 。
22．探究化学反应中的能量转化，实验装置(装置中的试剂及用量完全相同)及实验数据如图(注：注射器用于收集气体并读取气体体积)。
①
②
气体体积
溶液温度/℃
气体体积
溶液温度/℃
0
0
0
30
50
50
-
-
(1)用离子方程式表示装置①中发生的化学反应： 。
(2)装置①中的反应是放热反应，实验证据是 ；该反应的能量变化可用图中的 (填“a”或“b”)表示。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.两装置中产生的气体均为
b.两装置中的表面均有气泡产生
c.两装置中的均失去电子发生氧化反应
(4)得出结论：装置①中反应的平均速率比装置②中的小，依据的实验数据是 。
(5)从化学反应和能量转化的角度分析该实验，可得出的结论是：
ⅰ.两装置中发生的反应为放热反应；
ⅱ.装置①中反应的平均速率比装置②中的小；
ⅲ. (写出两条即可)。
23．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验：
装置
现象
B上有气体产生
D不断溶解
C质量增加
(1)装置甲中SO向 极移动(填“A”或“B”)。
(2)四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
(3)请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池，正极上出现的现象是 。若导线上转移电子1mol，则生成银 g，理论上电解质溶液质量变化 g。
(4)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
①外电路的电流方向是由 极流向 极(填字母)。
②电池正极反应式为 。
参考答案：
1．D
2．A
3．B
4．B
5．B
6．C
7．B
8．C
9．A
10．A
11．(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2) 负 Zn-2e-=Zn2+
(3) 大于 热能 电能
(4)ABD
12．(1) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 不是 化学能转化为热能
(2) 是 锌片流向石墨棒 有气泡产生
(3)锌片、石墨棒(或铁棒、铜片)与硫酸铜溶液组成原电池，正极反应：Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu；
铁片、石墨棒(或铜片)与稀硫酸组成原电池，正极反应为2H++2e-=H2↑，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，总反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
铁片、石墨棒(或铜片)与硫酸铜溶液组成原电池，正极反应：Cu2++2e-=Cu，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
13．(1) 放热反应 小于
(2) 3.75×10-4mol•L-1•s-1 90% BC
(3) 负极 氧化 NO-2e-+O2-=NO2 0.4mol
14． ①② 不能 能 的反应为非氧化还原反应，没有电子转移 铁片 石墨（合理答案即可） 稀硫酸 2H++2 e-=H2↑ 还原
15．(1) ②③ ⑤
(2) 吸热 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+ 10H2O
(3)O2+4e-+4H+=2H2O
(4) 放出 93.0
16． AC B 0.85 >
17． 锌片表面有红色物质析出 电流表指针不偏转，说明没电流产生
18． Cu 铜 银 Cl- O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C 负 A 增大 Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O
19．(1) 正 Cu2++2e-=Cu Zn+ 2H+= Zn2++H2↑ 增加 15.75
(2)乙
20．(1)
(2) 0.05mol·L-1·min-1 >
(3)C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)
(4)bcd
(5) 正 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
21． 第二周期VIIA族 NH3·H2O+H+=+H2O 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 能 由步骤II、III可知，C中的Br-过量，溶液中除生成的Br2之外，不存在多余的Cl2
22． Zn-2e-=Zn2+ 溶液温度升高 a ac 8.5min内装置②生成氢气的体积大于装置①生成氢气的体积 生成相同体积的氢气，装置①中放出的热量比装置②大；装置②中部分化学能转化为电能
23．(1)A
(2)D>A>B>C
(3) 电极上出现银白色物质 108 76
(4) b a
6.3.1化学能转化为电能同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图装置对进行回收利用，装置中a、b为多孔石墨电极。下列说法正确的是
A．b为电池的正极，发生氧化反应、
B．a极的电极反应式为：
C．一段时间后，b极附近浓度增大
D．电池总反应为
2．如图所示，开关闭合后，导线中有电流产生，且乙电极发生的反应为Fe-2e- =Fe2+的是
选项
甲
乙
丙溶液
A
Cu
Fe
Fe2(SO4)3
B
Fe
Fe
CuCl2
C
Zn
Fe
H2SO4
D
C
Fe
蔗糖溶液
A．A B．B C．C D．D
3．科学家用氮化镓(GaN)材料与铜作电极组装如下图所示的人工光合系统，成功地实现了以CO2 和H2O合成CH4。下列说法不正确的是（ ）
A．该过程是将太阳能转化为化学能和电能
B．电解液中H+从质子交换膜右侧向左侧迁移
C．GaN 表面发生氧化反应，有O2 产生
D．Cu表面电极反应式：CO2+8e-+8H+= CH4+2H2O
4．下列装置能构成原电池，且在铜电极上能产生大量气泡的是
A． B． C． D．
5．下列关于原电池的叙述正确的是( )
A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转化为电能的装置
C．在原电池中，电子流出的一极是正极
D．原电池工作时，电路中的电流是从负极到正极
6．锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，锌和石墨为电极材料。该电池总反应为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法不正确的是
A．石墨作正极
B．锌电极发生氧化反应
C．电池工作时，电子从锌电极经过电解液流向石墨电极
D．负极的电极反应为：Zn-2e−+2OH−=Zn(OH)2
7．不久前，美国一个海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600 ℃～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应为2H2＋O2=2H2O，负极反应为2H2＋2CO-4e-=2H2O＋2CO2，则下列推断中正确的是
A．正极反应为4OH-－4e-=O2↑＋2H2O
B．该电池的电极没有参加反应
C．电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 mol
D．电池工作时CO移向正极
8．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该电池的负极反应为：BH+8OH--8e-=BO+6H2O
B．电池放电时Na+从a极区移向b极区
C．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol
D．b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
9．镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如图为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。下列说法正确的是
A．随着反应的进行，正极区pH升高
B．放电时，F极生成的移动方向与内电路电子移动方向相同
C．放电时，E极的电势比F极的高
D．每生成1 mol ，则有1 mol氧化
10．某同学为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是
A．a和b用导线连接，溶液中的Cu2+移向铁片
B．a和b用导线连接，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C．a和b用导线连接，电子流向为Fe→Cu
D．无论a和b是否连接，反应总方程式均为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
二、填空题
11．物质发生化学反应时，常常伴随有能量变化。某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。
(1)A烧杯中反应的离子方程式为 。
(2)B中Zn板是 极，发生反应的电极反应式是 。
(3)从能量转化的角度来看，A、B中反应物的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物总能量，A中是将化学能转变为 ，B中是将化学能转变为 。
(4)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是___________(填字母序号)。
A．原电池反应的过程中一定有电子转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定都参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
12．现有锌片、铁片、铜片、石墨棒、稀硫酸、稀醋酸、硫酸铜溶液等药品，请根据要求回答下列问题。
(1)将锌片直接插入稀硫酸中，发生反应的化学方程式是 。该反应 (填“是”或“不是”)原电池反应，其中的能量变化是 。
(2)用导线将锌片和石墨棒连接，再插入稀硫酸中，发生的反应 (填“是”或“不是”)原电池反应，导线中电子移动的方向是 ，石墨棒上的现象是 。
(3)请你在题目所给药品中进行适当的选择，另组三个不同的原电池，并写出每个原电池的正、负极反应及总反应 。
13．氮氧化物(NOx)是硝酸工业和汽车尾气产生的主要污染物之一，通过气体传感器可以测定其含量。
(1)利用催化技术可将汽车尾气中的NO、CO转化为无污染的CO2和N2，反应的化学方程催化剂式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。该反应过程中的能量变化如图1所示，则该反应是 (填“放热反应”或“吸热反应”)，反应中断开反应物中化学键吸收的总能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键放出的总能量。
(2)为了测定汽车尾气催化转化反应的反应速率，某温度下在恒容密闭容器中用气体传感器测得不同时间时NO浓度的变化如图2所示。
①0~2s内的平均反应速率v(CO2)= 。
②该条件下，NO的平衡转化率为 。
③下列有关上述反应的说法正确的是 (填字母)。
A．断裂N≡N键与形成C=O键数目之比为1∶2时，该反应达到平衡
B．消耗2molNO(g)的同时生成2molCO(g)时，该反应达到平衡
C．其他条件不变，缩小容器的体积，反应速率加快
(3)通过NO传感器可监测NO的含量，其工作原理如图3所示。
①a极是 (填“负极”或“正极”)，发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。
②工作时，a极的电极反应式是 。
③每消耗标准状况下4.48LNO，理论上外电路中通过电子的物质的量是 。
14．现有如下两个反应：
①NaOH+HCl=NaCl+H2O②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（1）两反应中为放热反应的是 （填序号），根据两反应本质，判断能否设计成原电池①： ，②： (填“能”与“不能”)。如果不能，说明其原因 。
（2）根据能设计成原电池的反应选择适宜的材料和试剂设计一个原电池:
①负极材料是 ，正极材料是 ，电解质溶液是 ；
②写出正极的电极反应式 ，正极发生 反应（填“氧化”或“还原”）。
15．按要求填空
(1)在①Ar、②N2H4、③SiO2、④K2S、⑤NH4Cl五中物质中，只存在共价键的是 。既有离子键，又有共价键的是 (填序号)。②的结构式是 。
(2)将Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体一起放入烧杯中， 用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味的气体产生，此反应为 (“吸热”或“放热”)反应，反应的方程式为 。
(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，则正极电极反应为 。
(4)工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。已知拆开1mol化学键所需要的能量叫键能。相关键能数据如表：
共价键
H- H
N≡N
N- H
键能(kJ·mol-1)
436.0
945.0
391.0
结合表中所给信息，计算生成2molNH3时 (填“吸收”或“放出”的热量是 kJ。
16．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是 (填字母，下同)
A．
B．
C．
D．
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为 。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为 。
③2min时，v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
17．将两块锌片分别通过导线与电流表连接，然后浸入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。装置中锌片表面如何变化 ？电流表是否偏转 ？
18．（1）依据反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。
①电极X的材料是 ；
②外电路中的电子是从 电极流向 电极（填电极材料名称或符号）。
③在电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是 （填离子符号）。
（2）①金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈。请写出铁锅生锈过程的正极反应式： 。
②为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 （填写字母序号）。
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的 极。
（3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2+ Fe + 2H2OFe(OH)2+ Ni(OH)2。
①若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是 （填序号）。
A．NiO2B．Fe C．Fe(OH)2D．Ni(OH)2
②该电池放电时，正极附近溶液的pH （填增大、减小、不变）
③充电时该电池阳极的电极反应式 。
19．某小组进行了如下实验对化学反应中的能量转化进行探究，已知甲、乙两个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)乙装置中铜片作 极，极反应式为 ；总反应的离子方程式为 。当装置中有0.5mol电子通过时，溶液质量变化为 (填“增加”或“减少”) g。
(2)甲、乙两个装置中，锌片的腐蚀速率较快的是 (填“甲”或“乙”)
20．甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
(1)反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4：1，甲烷和水蒸气反应的方程式是 。
(2)该反应认为是可逆反应。某温度时，在容积为2L的密闭容器中发生这一反应。其中，H2O(g)和CO2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示。分析图中数据，回答下列问题。
①反应开始至4min，H2O的平均反应速率是
②4min时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<或“=”)
(3)已知反应器中还存在如下反应：
i．CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1
ii．CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2
iii．CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H3
……
iii为积炭反应，利用△H1和△H2计算△H3时，还需要利用 反应的△H．
(4)对于反应C(s)+CO2(g)2CO(g)，一定温度下，足量的碳与一定量CO2发生上述反应，下列可判断反应已达到平衡状态的是 。
a．v正(CO2)=2v逆(CO)
b．CO2与CO的体积分数之比保持不变
c．恒容条件下，混合气体的平均密度不变
d．恒压条件下，混合气体的平均密度不变
(5)利用太阳能实现室温下甲烷重整制氢，电解质为稀硫酸。如图所示。
①产生H2的电极是 极(填“正”或“负”)。
②写出负极的电极反应式 。
三、实验题
21．根据给出的信息提示，填写下列空白。
(1)元素①的氢化物可以用来雕刻玻璃。写出其在元素周期表中的位置 。
(2)在第三周期的主族元素中，元素②的原子半径最大，写出元素②的单质在空气中燃烧后主要产物的电子式 。
(3)元素③的氢化物的水溶液能够与元素③的最高价氧化物的水溶液发生反应，试写出该反应的离子反应方程式 。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为金属锂和石墨，离子导体(电解质溶液)是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。组装该电池必须在无水条件下进行，原因是 (用化学方程式表示)。
(5)用方程式解释陶瓷坩埚不能用来灼烧氢氧化钠固体的原因 。
(6)常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ．打开活塞b，使C中溶液滴入试管D中
V．关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
②B中溶液发生反应的离子方程式是 。
③该实验 (填“能”或“不能”)证明溴的氧化性强于碘，原因是 。
22．探究化学反应中的能量转化，实验装置(装置中的试剂及用量完全相同)及实验数据如图(注：注射器用于收集气体并读取气体体积)。
①
②
气体体积
溶液温度/℃
气体体积
溶液温度/℃
0
0
0
30
50
50
-
-
(1)用离子方程式表示装置①中发生的化学反应： 。
(2)装置①中的反应是放热反应，实验证据是 ；该反应的能量变化可用图中的 (填“a”或“b”)表示。
(3)下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.两装置中产生的气体均为
b.两装置中的表面均有气泡产生
c.两装置中的均失去电子发生氧化反应
(4)得出结论：装置①中反应的平均速率比装置②中的小，依据的实验数据是 。
(5)从化学反应和能量转化的角度分析该实验，可得出的结论是：
ⅰ.两装置中发生的反应为放热反应；
ⅱ.装置①中反应的平均速率比装置②中的小；
ⅲ. (写出两条即可)。
23．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验：
装置
现象
B上有气体产生
D不断溶解
C质量增加
(1)装置甲中SO向 极移动(填“A”或“B”)。
(2)四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
(3)请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池，正极上出现的现象是 。若导线上转移电子1mol，则生成银 g，理论上电解质溶液质量变化 g。
(4)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。
①外电路的电流方向是由 极流向 极(填字母)。
②电池正极反应式为 。
参考答案：
1．D
2．A
3．B
4．B
5．B
6．C
7．B
8．C
9．A
10．A
11．(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2) 负 Zn-2e-=Zn2+
(3) 大于 热能 电能
(4)ABD
12．(1) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 不是 化学能转化为热能
(2) 是 锌片流向石墨棒 有气泡产生
(3)锌片、石墨棒(或铁棒、铜片)与硫酸铜溶液组成原电池，正极反应：Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu；
铁片、石墨棒(或铜片)与稀硫酸组成原电池，正极反应为2H++2e-=H2↑，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，总反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
铁片、石墨棒(或铜片)与硫酸铜溶液组成原电池，正极反应：Cu2++2e-=Cu，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
13．(1) 放热反应 小于
(2) 3.75×10-4mol•L-1•s-1 90% BC
(3) 负极 氧化 NO-2e-+O2-=NO2 0.4mol
14． ①② 不能 能 的反应为非氧化还原反应，没有电子转移 铁片 石墨（合理答案即可） 稀硫酸 2H++2 e-=H2↑ 还原
15．(1) ②③ ⑤
(2) 吸热 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+ 10H2O
(3)O2+4e-+4H+=2H2O
(4) 放出 93.0
16． AC B 0.85 >
17． 锌片表面有红色物质析出 电流表指针不偏转，说明没电流产生
18． Cu 铜 银 Cl- O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C 负 A 增大 Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O
19．(1) 正 Cu2++2e-=Cu Zn+ 2H+= Zn2++H2↑ 增加 15.75
(2)乙
20．(1)
(2) 0.05mol·L-1·min-1 >
(3)C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)=2CO(g)
(4)bcd
(5) 正 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
21． 第二周期VIIA族 NH3·H2O+H+=+H2O 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 能 由步骤II、III可知，C中的Br-过量，溶液中除生成的Br2之外，不存在多余的Cl2
22． Zn-2e-=Zn2+ 溶液温度升高 a ac 8.5min内装置②生成氢气的体积大于装置①生成氢气的体积 生成相同体积的氢气，装置①中放出的热量比装置②大；装置②中部分化学能转化为电能
23．(1)A
(2)D>A>B>C
(3) 电极上出现银白色物质 108 76
(4) b a
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