第六章化学反应与能量能力提升检测卷时间：90分钟分值：100分一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）1．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）某同学设计的利用NO-空气质子交换膜燃料电池通过电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是A．Pt(I)的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OB．电解池中II和III之间的X膜应为质子交换膜C．工作时，I池中通过阴膜向II池中移动D．若Pt(II)极消耗11.2LNO，则Cr棒质量增加26g2．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）高铁酸盐作为一种对环境友好和高效的强氧化剂，在水处理等方面展示了良好的应用前景。高浓度高铁酸钠溶液的制备可采用电合成的方法，泡沫镍作阴极、铁丝网作阳极，电解液为2.0mol·L-1的NaOH溶液。下列说法正确的是A．工作时，阳极附近的pH增大B．交换膜为质子交换膜C．阴极反应式：4OH-+4e-=2H2O+O2↑D．阳极反应式：Fe-6e-+8OH-=+4H2O3．（2022·上海金山·二模）工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备NaOH和H2SO4，a、b为离子交换膜，装置如图所示。下列说法正确的是A．c电极与电源负极相连B．从d口得到H2SO4(aq)C．若生成1molO2，有2molNa+穿过aD．电解总反应：2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑4．（2022·上海闵行·一模）溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．a为反应物储藏的总能量B．若可使用催化剂，则a、b都减小C．该反应放热，在常温常压下即可进行D．该反应的热化学方程式为：CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-+(b-a)kJ5．（2022·上海长宁·一模）常温常压下，1gH2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出92.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+92.3kJB．H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)-92.3kJC．H2+Cl2=2HCl+184.6kJD．2HC1(g)=H2(g)+Cl2(g)-184.6kJ6．（2022·上海·模拟预测）下列能量属于反应热的是A．分解成H、时吸收的能量 B．石墨转化成金刚石时吸收的能量C．变成时吸收的能量 D．冰变成水时吸收的能量7．（2022·河北保定·一模）苯亲电取代反应中卤代反应的反应进程与能量变化曲线如图所示，下列说法正确的是A．反应分三步进行，且各步均为吸热反应B．决速步的能垒是C．总反应的D．升温既能加快反应速率，又能提高该卤代反应的平衡转化率8．（2022·江苏南通·模拟预测）2022年北京冬奥会火炬使用聚硅氮烷树脂和碳纤维合成的复合材料作外壳，并以氢气为燃料，体现了科技、绿色、低碳等特点。下列说法正确的是A．该复合材料有密度大、熔点低的特点B．聚硅氮烷树脂和碳纤维都属于纯净物C．燃烧时氢气与氧气发生氧化还原反应D．可用如图表示氢气燃烧的能量变化9．（2022·辽宁沈阳·三模）镁-锂双离子二次电池的装置如图所示，下列说法中错误的是A．放电时，Mg为负极B．充电时每转移1mol电子，左侧电解质溶液质量减少5gC．充电时，阳极的电极反应式为D．电池工作时发挥了镁离子和锂离子电池的性能优势，并减少了锂资源的应用10．（2022·河南·三模）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+；②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+。该装置工作时，下列叙述不正确的是A．协同转化总反应：CO2+H2S=CO+H2O+SB．ZnO@石墨烯电极的反应：CO2+2e-+2H+=CO+H2OC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．整个过程中主要能量转化：光能→电能→化学能11．（2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列说法正确的是A．阴极反应为Fe-3e-=Fe3+B．电解过程中溶液pH不会变化C．电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O被氧化D．过程中有Fe(OH)3沉淀生成12．（2022·湖南省新化县第一中学模拟预测）一种新型电解水制氢气技术采用全固态电池结构体系。在电解水时，水蒸气(混有少量H2)从电解池的氢电极通入，其装置原理如图所示。下列说法正确的是A．氢电极、氧电极分别连接电源正极、负极B．氢电极发生的反应：2H2O+2e-=H2+2OH-↑C．多孔电极的结构有利于气体的扩散和传输D．当电解2molH2O时，则电解质中1molO2-由氢电极向氧电极迁移13．（2022·广东汕头·三模）某锂离子电池的总反应为：。某小组以该电池为电源电解处理含废水和含、的酸性废水，并分别获得溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[为锂离子电池的电解质]。下列说法错误的是A．X与锂离子电池的FeS电极相连B．a室的电极反应式为：C．离子膜N为阳离子交换膜，离子膜M为阴离子交换膜D．若去掉离子膜M将a、b两室合并，则X电极将产生有毒气体14．（2022·天津和平·三模）用电解法合成1，2—二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是A．该装置工作时，阴极区溶液中的离子浓度不断增大B．X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜C．液相反应中，C2H4被CuCl2还原为1，2—二氯乙烷D．该装置总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl15．（2022·海南·一模）教师在进行电解水制取氢气和氧气的实验时，为增加导电性，常向水中加入某些物质。下列物质中不适合添加的是A．稀硫酸 B．食盐 C．NaOH D．Na2SO416．（2022·河南·模拟预测）2022年北京冬奥会采用绿电制绿氢技术，即用光伏、风能等产生绿电，绿电电解水制得的氢气叫绿氢，实现碳的零排放。下列有关说法正确的是A．光伏电池能将太阳能全部转化成电能 B．绿氢在阴极上产生C．常加入食盐增强水的导电性 D．阳极上发生还原反应二、主观题（共5小题，共52分）17．（2022·全国·高三专题练习）（10分）实验室有如下材料：铜片、铁片、石墨棒、CuCl2溶液、FeCl3溶液、导线、电流表、盐桥(装有琼脂-KCl的U形管)、烧杯等。甲同学设计了如图1的原电池装置，但乙同学发现甲同学设计的原电池装置效率不高，电流在短时间内就会衰减，为解决以上问题，将原电池设计成了带盐桥的装置，如图2所示。图1：图2：(1)①事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______(填序号，下同)。a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH>0b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH＜0c.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH＜0②甲同学设计的原电池，若将石墨棒改为铁片，则总电极反应式是否改变，若是，写出改变后总的电极反应式，若否，请写出理由：_______。③乙同学设计的原电池电极反应与甲的相同，但电池的效率高很多。乙同学设计的原电池两电极分别为：a是_______(填“铜片”“铁片”或“石墨棒”，下同)，b是_______。负极的电极反应式为_______，正极的电极反应式为_______。(2)关于乙同学设计的原电池，下列说法中错误的是_______。a.实验过程中，左侧烧杯中Cl−浓度增大b.实验过程中取出盐桥，原电池不能继续工作c.电子通过盐桥从右侧烧杯进入左侧烧杯中①②③18．（2021·山东枣庄·高三期中）（12分）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含废水，电解过程中溶液发生反应：，已知Y是循环的绿色硝化剂N2O5。如图所示：(1)以上装置中的反应共涉及___________种还原剂(填阿拉伯数字)。(2)甲池工作时，电极石墨Ⅰ发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)；石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为___________。(3)工作时，甲池内的向___________移动(填“左”或“右”)；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为___________。(4)乙池中Fe(I)棒上消耗1.00molFe，则甲池消耗标况下的氧气的体积为___________。(5)若外电路中转移了1.0mol电子，则处理废液中的的物质的量为___________。19．（2021·河南·义马市高级中学高三阶段练习）（13分）回答下列问题：(1)一氧化碳催化加氢制甲醇，反应原理为：   。①若已知CO、、的燃烧热分别为、、，则   _______。②已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键436413343465且   ，试计算断开气体中的需提供的最低能量为_______。(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为。已知下列物质的燃烧热(25℃、)：燃料(辛烷)燃烧热/()285.8283.0890.35518据上表数据填写：①试写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式_______。②的热值为_______。③上表所列燃料的热值最大的是_______(填化学式)。(3)中和热是反应热的一种。①取溶液和盐酸进行实验，若实验测得的反应前后温度差平均值，中和后生成溶液的比热容(若近似认为溶液和盐酸的密度都是)。则生成时的反应热_______(取小数点后一位，下同)。②强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含的稀碱溶液完全反应，反应放出的热量为_______。20．（2022·江苏·徐州市第七中学模拟预测）（8分）用化学方法降解水中有机物已成为污水处理领域的重要研究方向。(1)酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图1所示。①该物质转化示意图可以描述为_______。②其他条件一定，反应相同时间，硝基苯的去除率与pH的关系如图2所示。pH越大，硝基苯的去除率越低的原因是_______。(2)向含Fe2+和苯胺()的酸性溶液中加入双氧水，会发生如下反应：Fe2++H++H2O2=Fe3++HO·+H2O，HO·(羟基自由基)具有强氧化性，能将溶液中的苯胺氧化成CO2和N2。写出该反应的离子方程式：_______。(3)利用电化学装置通过间接氧化法能氧化含苯胺的污水，其原理如图3所示。其他条件一定，测得不同初始pH条件下，溶液中苯胺的浓度与时间的关系如图4所示。反应相同时间，初始溶液pH=3时苯胺浓度大于pH=10时的原因是_______。[已知氧化性：HClO(H+)>ClO－(OH－)]21．（2022·全国·高三专题练习）（9分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示。①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。②a极区pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。③图中应使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式为_______。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为