2020化学新素养同步鲁教选修4（素养练）：章末综合检测3套（一）.doc

1、章末综合测评章末综合测评(一一) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 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.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( ) A.用装置精炼铜，则 a 极为粗铜，电解质溶液为 CuSO4溶液 B.装置的总反应是 Cu2Fe3 =Cu22Fe2 C.装置中钢闸门应与外接电源的负极相连 D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀 解析 A 项，根据电流方向，a 为阳极，b 为阴极，粗铜作阳极，正确；B 项，装 置的总反应为 Fe2Fe3 =3Fe2， 错误； C 项， 被保护的金属应做阴极， 正确； D 项，铁钉所处的环

2、境干燥不被腐蚀，正确。 答案 B 2.实验表明，在一定条件下，乙烯和水的反应可表示为： C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g) H45.8 kJ/mol 则下列说法中正确的是( ) A.实验中，乙烯的用量不会影响该反应的焓变 H B.0.5 mol H2O(l)完全反应放出的热量为 22.9 kJ C.1 mol C2H5OH(g)具有的能量大于 1 mol C2H4(g)和 1 mol H2O(g)所具有的能量和 D.1 mol C2H4(g)和 1 mol H2O(g)中化学键的总键能大于 1 mol C2H5OH(g)中化学键 的总键能 解析 该反应的焓变与反应物的用量无关，A

3、正确；H2O(l)H2O(g)吸收能量， 故 0.5 mol H2O(l)完全反应放出的热量小于 22.9 kJ，B 错；该反应 H45.8 kJ/mol，说明是放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物的键 能总和小于生成物的键能总和，故 C、D 均错。 答案 A 3.已知 25 、101 kPa 下，如题图所示，石墨的燃烧热为 393.51 kJ/mol，金刚石 的燃烧热为 395.41 kJ/mol。下列说法或表达正确的是( ) A.金刚石比石墨稳定 B.C(s、石墨)=C(s、金刚石) H1.9 kJ/mol C.H1H2，C 错；若石墨燃烧产物为 CO(g)，即不完全燃烧，

4、则放出 热量小于|H1|，D 错。 答案 B 4.近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在 200 左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出 32 倍且更加安全。电池总反应 式为 C2H5OH3O2=2CO23H2O，下列说法不正确的是( ) A.C2H5OH 在电池的负极上参加反应 B.1 mol 乙醇被氧化转移 6 mol 电子 C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极 D.电池正极的电极反应为 4H O 24e =2H 2O 解析 电极反应，正极：3O212H 12e=6H 2O，负极：C2H5OH3H2O12e =2CO 212H ，所以 1 mol 乙醇在

5、负极被氧化时转移电子 12 mol，外电路 中电子沿导线由负极流向正极。 答案 B 5.已知 3.6 g 碳在 6.4 g 氧气中燃烧， 至反应物耗尽， 测得放出热量 a kJ。 又知 12.0 g 碳完全燃烧，放出热量为 b kJ。则热化学方程式 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H Q 中 Q 等于( ) A.(ab) kJ moL 1 B.(ab) kJ moL 1 C.(5a0.5b) kJ moL 1 D.(10ab) kJ moL 1 解析 根据题意得两个热化学方程式：3C(s)2O2(g)=2CO(g)CO2(g) H 10a kJ moL 1；C(s)O 2(g)=CO2(

6、g) Hb kJ moL 1；()/2 整 理得：C(s)1 2O2(g)=CO(g) H(5a0.5b) kJ moL 1。 答案 C 6.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJ mol 1 CH3OH(g)1 2O2(g)=CO2(g)2H2(g) H192.9 kJ mol 1 下列说法正确的是( ) A.CH3OH 的燃烧热为 192.9 kJ mol 1 B.反应中的能量变化如下图所示 C.CH3OH 转变成 H2的过程一定要吸收能量 D.根据推知反应 CH3OH(l)1 2O2(g)=C

7、O2(g)2H2(g)的 H192.9 kJ mol 1 解析 A 项中 192.9 kJ/mol 是反应的热效应，而不是 CH3OH 的燃烧热，A 错； B 项中根据反应的 H49.0 kJ/mol 可知该反应为吸热反应，生成物的总能 量应该比反应物的总能量大，B 错；C 项中从反应和看，前者是吸热的，后 者是放热的，C 错；根据反应，CH3OH 为气态时 H192.9 kJ/mol，而当 CH3OH 为液态时 H 应大于192.9 kJ/mol，D 正确。 答案 D 7.下列关于实验现象的描述不正确的是( ) A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀 H2SO4中，铜片表面出现气泡 B.用锌片作阳

8、极，铁片作阴极，电解 ZnCl2溶液，铁片表面出现一层锌 C.把铜片插入 FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁 D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴 CuCl2溶液，气泡放出速率加快 解析 铜、铁是两种活动性不同的金属，稀 H2SO4是电解质溶液，三者共同形成 了原电池，铁片上发生氧化反应：Fe2e =Fe2，铜片上发生还原反应：2H 2e =H 2，故 A 正确；B 为电镀池，锌片上发生反应：Zn2e =Zn2，铁 片上发生反应：Zn2 2e=Zn，理论上 ZnCl 2溶液的浓度不变，故 B 正确；Cu 2FeCl3=2FeCl2CuCl2，故 C 项错误；D 项中 Zn 与被 Zn

9、置换出的 Cu 以及 原有的盐酸一起构成了原电池，发生了原电池反应，故 D 正确。 答案 C 8.下列关于如图所示四个实验装置的说法正确的是( ) A.装置甲能防止铁钉生锈 B.装置乙为电镀铜装置 C.装置丙中阳离子交换膜能避免氯气与碱反应，且 b 端产生的气体能使湿润的淀 粉碘化钾试纸变蓝 D.装置丁能测定中和反应的反应热 解析 A 项铁做阳极，更容易被氧化。B 项为铜的电解精炼。C 项 b 端产生的气 体为氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。 答案 D 9.某同学组装了如图所示的电化学装置， 电极为 Al， 其它电极均为 Cu， 则( ) A.电流方向：电极电极 B.电极发生还原反应 C

10、.电极逐渐溶解 D.电极的电极反应：Cu2 2e=Cu 答案 A 10.已知氧化性：Au3 AgCu2Pb2Cr3Zn2Ti2。现有如图所示的电化学 装置，下列叙述中正确的是( ) A.若 X 为 Ti，则 Y 极的电极反应式可能是 Zn2e =Zn2 B.若 X 为 Cr，则 Y 可以选 Zn 或 Ti C.若 Y 为 Cu，则 X 极的电极反应式可能是 Cr3e =Cr3 D.若 Y 为 Pb，则 Xn (aq)中阴离子数会减少 解析 Y 为正极，不可能失电子，A 项错误；由氧化性顺序可知，还原性； AuAgCuPbCrZnTi，若负极(X)为 Cr，则正极(Y)只能选 Au、Ag、Cu、

11、Pb， B 项错误；Y 为正极，X 为负极，故盐桥中阴离子会移向 Xn (aq)中，阳离子会移 向 Ym (aq)中，D 项错误。 答案 C 11.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取 Cl2，已知铅蓄电池放电时发生 如下反应： 负极：PbSO2 42e =PbSO 4 正极：PbO24H SO2 42e =PbSO 42H2O 今欲制得 Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是( ) A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.100 mol D.0.200 mol 解析 要求消耗 H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反

12、应合并可得： PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。 而在制取 Cl2时， 每生成 1 mol Cl2，电子转移 2 mol，现需要转移电子 0.050 mol20.100 mol。由铅蓄电池总 反应可知，每转移 0.100 mol 电子，将消耗 0.100 mol H2SO4。 答案 C 12.已知：NH3 H2O(aq)与 H2SO4(aq)反应生成 1 mol 正盐的 H24.2 kJ mol 1； 强酸、强碱的稀溶液反应的中和热为 H57.3 kJ mol 1。则 NH 3 H2O 在水溶 液中电离的 H 等于( ) A.69.4 kJ mol 1 B.45.2 kJ mol

13、 1 C.69.4 kJ mol 1 D.45.2 kJ mol 1 解析 根据题意先写出热化学方程式： 2NH3 H2O(aq)H2SO4(aq)=(NH4)2SO4(aq) 2H2O(l) H24.2 kJ mol 1，H(aq)OH(aq)=H 2O(l) H57.3 kJ mol 1。 再由盖斯定律得， NH 3 H2O(aq) NH 4(aq)OH (aq) H45.2 kJ mol 1，D 正确。 答案 D 13.如图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置， 下列有关说法不正确的 是( ) A.关闭 K2、打开 K1，试管内两极都有气泡产生 B.关闭 K2、打开 K1，一段时间

14、后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则 a 为负极，b 为正极 C.关闭 K2，打开 K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚 酞，发现左侧试管内溶液变红色，则 a 为负极，b 为正极 D.关闭 K2，打开 K1，一段时间后，再关闭 K1，打开 K2，检流计指针不会偏转 解析 关闭 K2、打开 K1，是电解 NaCl 溶液的过程，反应方程式为 2NaCl 2H2O= 通电 2NaOHCl2H2， Cl 在阳极上放电生成 Cl 2， H 在阴极上放电生 成 H2，则两极都有气泡产生；且由于 Cl2可以溶于水，则收集到的 Cl2的体积略 小于 H2的体积，则与外电源 b 极相连

15、的石墨棒作电解池的阳极，则 b 极为正极； 左侧试管中溶液变红色，说明左侧试管中溶液呈碱性，则 H 放电，则左侧石墨棒 为电解池的阴极，则 a 为外电源的负极；一段时间后，打开 K2，关闭 K1，可以 构成原电池，放电时会引起检流计指针发生偏转。故 A、B、C 均正确，D 错误， 故应选 D。 答案 D 14.将质量分数为 0.052(5.2%)的 NaOH 溶液 1 L(密度为 1.06 g cm 3)用铂电极电 解，当溶液中 NaOH 的质量分数改变了 0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应 符合的关系是( ) NaOH 的质量分数 阳极析出物的质量/g 阴极析出物的质量/g A

16、 6.2% 19 152 B 6.2% 152 19 C 4.2% 1.2 9.4 D 4.2% 9.4 1.2 解析 这是一道电解的简单计算题，电解 NaOH 溶液，实质上是电解水，阳极产 物是 O2，阴极产物是 H2，溶液浓度不断增大，根据数据分析 B 选项符合题意。 答案 B 15.已知：锂离子电池的总反应为 LixCLi1xCoO2CLiCoO2，锂硫电池 的总反应为 2LiSLi2S。 有关上述两种电池说法正确的是( ) A.锂离子电池放电时，Li 向负极迁移 B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C.理论上两种电池的比能量相同 D.上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 解析 A 项

17、， 原电池中阳离子向正极移动， 则锂离子电池放电时， Li 向正极迁移， 错误；B 项，锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上，Li 得电子发生还原反应，正确；C 项，锂硫电池放电时负极为 Li，锂离子电池放电 时负极为 LixC，两种电池锂的变价不同，两种电池的负极材料不同，所以比能量 不相同，错误；D 项，充电时，正接正，负接负，所以 Li 电极接 C 电极，错误。 答案 B 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16.(12 分)请按要求回答下列问题。 (1)根据图 1 回答： 打开 K2，闭合 K1。A 极现象_， B 极的电极反应式为_。 打开K1，闭合K2

18、。A极可观察到的现象是 _ _。 (2)根据图 2 回答： 电解反应的离子方程式为_ _。 实验完成后， 铜电极增重 a g， 石墨电极产生标准状况下的气体体积_L。 解析 (1)打开 K2，闭合 K1，图 1 为 ZnCu 原电池，Zn 为负极溶解，Cu 为正 极。 打开 K1，闭合 K2，图 1 为电解池，Cu 为阳极溶解。 (2)根据得失电子守恒知 a 642 V 22.44，V 22.4a 128 0.175a。 答案 (1)锌不断溶解 Cu2 2e=Cu 锌极镀上一层红色的铜 (2)2Cu2 2H 2O= 通电 2CuO24H 0.175a 17.(6 分)依据事实，写出下列反应的热

19、化学方程式。 (1)在 25 、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.68 kJ。则表示 甲醇燃烧热的热化学方程式为_。 (2)若适量的 N2和 O2完全反应，每生成 23 g NO2需要吸收 16.95 kJ 热量， _。 (3)已知拆开 1 mol HH 键， 1 mol NH 键，1 mol NN 键分别需要的能量是 436 kJ、391 kJ、946 kJ，则 N2与 H2反应生成 NH3的热化学方程式为 _ _。 答案 (1)CH3OH(l)3 2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJ mol 1 (2)N2(g)2O2(g)=2

20、NO2(g) H67.8 kJ mol 1 (3)N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92 kJ mol 1 18.(12 分)用如图所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加。 (1)写出乙中两极发生的电极反应式： 阴极：_； 阳极：_。 (2)写出甲中发生反应的化学方程式： _ _。 (3)C(左)、C(右)、Fe、Ag 4 个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是_。 答案 (1)Ag e=Ag Age=Ag (2)2CuSO42H2O= 通电 2Cu2H2SO4O2 (3)2144 19.(12 分)电解工作原理的实际应用非常广泛。 (1)电解精炼银时，阴极反应式为_

21、_。 (2)工业上为了处理含有 Cr2O2 7的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废 水中加入适量 NaCl， 以铁为电极进行电解， 经过一段时间， 有 Cr(OH)3和 Fe(OH)3 沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。关于上述方法，下列说法 错误的是_(填字母)。 A.阳极反应：Fe2e =Fe2 B.阴极反应：2H 2e=H 2 C.在电解过程中工业废水由酸性变为碱性 D.可以将铁电极改为石墨电极 (3)某同学设计了如右图装置进行以下电化学实验。 当开关 K 与 a 连接时，两极均有气泡产生，则阴极为_极。 一段时间后， 使开关 K 与 a 断开、 与 b 连接时，

22、虚线框内的装置可称为_。 请写出此时Fe电极上的电极反应式 _ _。 (4)1 L 某溶液中含有的离子如下表： 离子 Cu2 Al3 NO 3 Cl 物质的量浓度/(mol L 1) 1 1 a 1 用惰性电极电解该溶液，当电路中有 3 mol e 通过时(忽略电解时溶液体积变化及 电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是_(填字母)。 A.电解后溶液呈酸性 B.a3 C.阳极生成 1.5 mol Cl2 D.阴极析出的金属是铜与铝 解析 (1)电解精炼银时，阴极得电子生成银，电极反应为 Ag e=Ag 。(2) 用石墨做电极，阳极产生 Cl2，得不到 Fe2 ，缺少还原剂，不能使 Cr

23、 2O2 7Cr3 Cr(OH)3而除去，所以 D 项错误。(3)K 接 a 时，该装置为电解池，如果两极 均有气泡产生，说明阳极材料不可能是铁，所以铁为阴极，此时铁电极上的电极 反应为 2H 2e=H 2，石墨电极上的电极反应为 2Cl 2e=Cl 2；K 接 b 时，该装置充当原电池，Fe 为负极，此时溶液为碱性，所以电极反应式为 Fe2e 2OH=Fe(OH) 2。(4)1 mol Cu2 放电的过程中，另一极 Cl和 OH各放电 1 mol，故溶液显酸性，A 正确；根据电荷守恒可推知 a4，B 不正确；Cl 的物质 的量为 1 mol，阳极不会产生 1.5 mol Cl2，C 不正确；

24、铝较活泼，在溶液中铝不会 析出，D 不正确。 答案 (1)Ag e=Ag (2)D (3)Fe(或铁) 原电池 Fe2e2OH =Fe(OH)2 (4)A 20.(13 分)铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是_(填装置序号)， 该装置中正极反应式为_ _； 为防止金属 Fe 被腐蚀，可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防护； 装置中总反应的离子方程式为_ _。 (2)新型固体 LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。 电池反应为 FePO4LiLiFePO4，电解质为

25、含 Li 的导电固体，且充、放 电时电池内两极间的隔膜只允许 Li 自由通过而导电。该电池放电时 Li向 _极移动(填“正”或“负”)，负极反应为 Lie =Li，则正极反应式 为_。 (3)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示： 写出石墨电极的电极反应式：_。 将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图中虚线框内所示 位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。 写出修改后石墨电极的电极反应式：_。 解析 (1)图、分别为原电池和电解池，金属铁分别为正极和阴极，因此对金 属铁起了保护作用；而中铁作原电池的负极，电解质溶液为中性，所以发生吸 氧腐蚀，正极反应为 O2

26、2H2O4e =4OH；为电解池，即电解食盐水，故 离子反应为 2Cl 2H 2O= 通电 2OH Cl 2H2。(2)原电池中，阳离子向正极 移动，放电时装置为原电池，则 Li 向正极移动；由 FePO 4Li LiFePO4 减去 Lie =Li，可得正极反应式：FePO 4Li e=LiFePO 4。(3)在钢铁的 电化学腐蚀中，石墨为正极，电极反应式为 O24e 2H 2O=4OH 。可用外加 电流的阴极保护法来保护铁，即将铁连外电源的负极，作为电解池的阴极，石墨 接正极，作为电解池的阳极，阳极电极反应式为 2Cl 2e=Cl 2。 答案 (1) O22H2O4e =4OH 2Cl2H 2O= 通电 2OH Cl 2 H2 (2)正 FePO4Li e=LiFePO 4 (3)O24e 2H 2O=4OH 2Cl 2e=Cl 2