2020版高中化学章末检测试卷（一）（含解析）鲁科版选修4

2020版高中化学章末检测试卷（一）（含解析）鲁科版选修4

章末检测试卷(一)(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1．(2018·大同第一中学期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　)A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B．若C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4kJ·mol－1，则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2答案　B解析　放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量大于2molSO3(g)的总能量，故A错误；能量越低物质越稳定，石墨具有的能量低于金刚石，因此石墨比金刚石稳定，故B正确；氢氧化钠固体溶于水放出热量，因此20.0gNaOH固体与稀盐酸反应放出的热量大于kJ＝28.7kJ，故C错误；CO燃烧生成CO2，会放出热量，因此ΔH1＜ΔH2，故D错误。考点　化学反应的反应热焓变题点　反应热、焓变的概念2．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(　　)A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为：2H2O＋O2＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁做负极被氧化：Fe－3e－===Fe3＋答案　A解析　酸性氢氧燃料电池的正极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B项不正确；粗铜精炼时，粗铜接电源正极，C项不正确；钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，D项不正确。考点　电化学的相关综合题点　电化学基础知识的综合考查3．下列有关说法正确的是(　　)A．铅蓄电池的正极反应为：PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2OB．以CO和O2构成的碱性燃料电池负极电极反应式为：CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2OnC．电解法精炼铜时，以粗铜做阴极，纯铜做阳极D．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气答案　B解析　书写铅蓄电池电极反应式时应考虑SO参与反应，正极电极反应式为：PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O，A项不正确；以CO和O2构成的碱性燃料电池，负极CO失电子在碱性条件下生成CO，所以负极电极反应式为：CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O，B项正确；电解精炼铜时，粗铜做阳极，纯铜做阴极，C项不正确；工业上电解熔融NaCl制备钠和氯气，D项不正确。考点　电化学的相关综合题点　电化学基础知识的综合考查4．(2018·大连高二期末)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池如下图所示，电解总反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　)A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成答案　A解析　石墨做阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，A项正确；由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu做电解池的阳极，发生氧化反应，B项错误；阳极与电源的正极相连，C项错误；阳极反应为：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D项错误。考点　电解的相关综合题点　阳极材料对电解结果的影响5.实验发现，298K时，在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是(　　)nA．该原电池的正极反应是：Zn－2e－===Zn2＋B．左烧杯中溶液的红色逐渐退去C．该电池铂电极上立即有气泡出现D．该电池总反应为：3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋答案　B解析　该电池总反应为：Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，所以左烧杯铂为正极，电极反应为：Fe3＋＋e－===Fe2＋，右烧杯锌为负极，电极反应为：Zn－2e－===Zn2＋；由于左烧杯中的Fe3＋被还原为Fe2＋，所以左烧杯中溶液的红色逐渐退去。考点　原电池的工作原理题点　盐桥原电池6．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产，下列说法中正确的是(　　)A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4溶液C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D．外加电流的阴极保护法中，X是待保护金属答案　A解析　铜的电解精炼时，应用粗铜做阳极、纯铜做阴极；电镀时，应以镀层金属做阳极、待镀金属做阴极；外加电流的阴极保护法中，待保护的金属应与电源负极(Y)相连。考点　电解原理的应用题点　电解原理应用的综合7．水溶液锂离子电池体系如图所示。下列叙述错误的是(　　)A．a为电池的正极B．电池充电反应为：LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLinC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移答案　C解析　A项，由图可知，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确；B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确；C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确；D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。考点　原电池的相关综合题点　原电池原理的多角度考查8．有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着MnO2。电池总反应为：Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2，关于此电池，下列说法正确的是(　　)A．该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2为催化剂B．该电池的正极反应为：MnO2＋2e－＋2H2O===Mn(OH)2＋2OH－C．放电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD．电池工作时OH－通过薄层纸片向附着MnO2的电极移动答案　B解析　从总反应看，电解质环境为碱性。Zn发生氧化反应(负极)：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，MnO2发生还原反应(正极)：MnO2＋2e－＋2H2O===Mn(OH)2＋2OH－，A项错误、B项正确；外电路电子由Zn流向MnO2，内电路通过离子导电，OH－移向锌极，C、D项错误。考点　原电池与电解池的综合题点　新型二次电池的分析9．(2018·云南民族大学附中期末)关于下列各装置图的叙述不正确的是(　　)A．用图①装置实现铁上镀铜，a极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液B．图②装置盐桥中KCl的Cl－移向右烧杯nC．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护D．图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同答案　B解析　根据电流方向知a为电解池的阳极，要实现铁上镀铜，则铜为阳极，电解质溶液可以是CuSO4溶液，故A项正确；图②装置是原电池，Zn为负极，Cu为正极，在原电池内，阴离子移向负极，故B项错误；要保护钢闸门不受腐蚀，钢闸门应该连在电源的负极上，故C项正确；左边装置的负极反应式为：Al－3e－===Al3＋，右边装置的负极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋，这两个装置中通过相同数目的电子时，消耗的负极材料的物质的量之比应该为2∶3，故D项正确。考点　电化学的相关综合题点　电化学相关装置的识别与判断10．某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是(　　)A．电流方向：电极Ⅳ→→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu答案　A解析　电极Ⅰ是原电池的负极，电极Ⅱ是原电池的正极，电极Ⅲ是电解池的阳极，电极Ⅳ是电解池的阴极，故电流方向：电极Ⅳ→→电极Ⅰ，A正确；电极Ⅰ发生氧化反应，B错误；电极Ⅱ是原电池的正极，发生还原反应，有单质铜析出，C错误；电极Ⅲ是电解池的阳极，发生氧化反应，电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋，D错误。考点　原电池与电解池的综合题点　原电池和电解池串联装置的分析与判断11．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是(　　)nA．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．硫酸铜溶液的pH逐渐增大D．硫酸铜溶液的pH不变答案　A解析　由b极附近溶液呈红色(显碱性)，可知氢离子在b极上放电，则b为阴极，Y为负极，X为正极；铂做阳极，电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，氢氧根浓度减小，氢离子增大，溶液的pH减小。考点　电解的相关综合题点　电解池的多池互联12．(2017·全国卷Ⅱ，11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(　　)A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式：Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案　C解析　A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅做导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。考点　电解原理的应用题点　电解方法制取氧化膜13．(2018·辽宁师范大学附中期末)某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示。该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法错误的是(　　)nA．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移B．a电极的反应为：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2OC．每生成1molO2，有44gCO2被还原D．C3H8O形成燃料电池以氢氧化钠溶液作为电解质溶液的负极反应式：C3H8O－18e－＋24OH－===3CO＋16H2O答案　C解析　该装置工作时，阳离子移向阴极，即H＋从b极区向a极区迁移，故A正确；a电极的反应为：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，故B正确；3O2～2CO2～12e－，每生成1molO2，有gCO2被还原，故C错误。考点　燃料电池题点　燃料电池的综合14．如图所示装置中，X是铁，Y是石墨，a是硫酸钠溶液。实验开始前，在U形管的两边同时各滴入几滴酚酞溶液，下列叙述正确的是(　　)A．闭合K1，断开K2，X极放出H2B．闭合K1，断开K2，Y极为阳极C．闭合K2，断开K1，Y极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．闭合K2，断开K1，工作一段时间后，X极附近溶液显红色答案　D解析　闭合K1，断开K2时构成原电池；闭合K2，断开K1时构成电解池。考点　电化学电池的综合题点　电池的构成与识别(一池二用)15．(2018·北京丰台期末)锂—空气电池由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望，其原理模型如图所示。下列说法不正确的是(　　)A．可以用LiOH溶液做电解质溶液nB．锂既是负极材料又是负极反应物C．正极反应为：2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2D．正极采用多孔碳材料是为了更好地吸附空气答案　A解析　锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能采用水性电解液，故A错误；锂失电子发生氧化反应，所以锂既是负极材料又是负极反应物，故B正确；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2，故C正确；多孔碳材料表面积大，正极采用多孔碳材料是为了更好地吸附空气，故D正确。考点　化学电池的综合题点　新型电池原理的分析16．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为：Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。下列说法一定正确的是(　　)A．电池充电时，b极的电极反应式为：Cr3＋＋e－===Cr2＋B．电池放电时，b极的电极反应式为：Fe2＋－e－===Fe3＋C．电池放电时，Cl－从b极穿过选择性透过膜移向a极D．电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3＋浓度降低0.1mol·L－1答案　A解析　解本题的关键是要知道放电过程为原电池工作原理，充电过程为电解池工作原理，结合原理示意图确定电极反应。放电时负极b发生氧化反应：Cr2＋－e－===Cr3＋，充电时该电极发生还原反应：Cr3＋＋e－===Cr2＋，A项正确，B项错误。放电时阴离子向负极b移动，C项错误。电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3＋的物质的量减少0.1mol，D项错误。考点　化学电池的综合题点　新型电池原理的分析二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17．(10分)二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)。已知：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH1＝－90.1kJ·mol－1CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.1kJ·mol－12CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH3＝－24.5kJ·mol－1n则反应2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝________。(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水(惰性电极)，一段时间后，阴极收集到标况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。①二甲醚燃料电池的正极反应式为：______________________________________________，负极反应式为：_______________________________________________________________。②请写出电解食盐水的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。③电解后溶液的c(OH－)＝________，理论上消耗二甲醚的质量为________(保留一位小数)。答案　(1)－122.5kJ·mol－1(2)①3O2＋12H＋＋12e－===6H2O　CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑③1mol·L－1　0.8g解析　(1)根据盖斯定律知，ΔH＝2ΔH1－2ΔH2＋ΔH3－90.1kJ·mol－1×2－(－41.1kJ·mol－1)×2＋(－24.5kJ·mol－1)＝－122.5kJ·mol－1。(2)①在酸性条件下，正极电极反应式为：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，负极CH3OCH3失电子生成CO2，电极反应式为：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。②电解饱和食盐水时，阳极生成Cl2，阴极生成H2和NaOH，电解方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。③电解后溶液中n(OH－)＝2n(H2)＝2×＝0.2mol，c(OH－)＝＝1mol·L－1，设理论上消耗CH3OCH3的质量为x，则×12＝×2，x≈0.8g。考点　化学反应能量与变化题点　化学反应能量与变化的综合应用18．(10分)(2018·三亚高二检测)据报道，某种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用较长时间。下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O。n请填空：(1)充电时，①燃料电池的负极与电源________极相连。②阳极的电极反应式为：________________________________________________________。(2)放电时：负极的电极反应式为：__________________。(3)在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O2____________L(标准状况)。(4)若在常温常压下，1gCH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，表示该反应的热化学方程式为：_________________________________________________。答案　(1)①负②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(2)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O(3)33.6(4)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1考点　原电池与电解池的综合题点　原电池与电解池的综合应用19.(10分)图中的A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：(1)电源A中a点为________极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为：______________________________________________。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路：①电极e上发生的反应为：______________________________________________________，②电极f上发生的反应为：______________________________________________________，③电镀槽中盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。答案　(1)正(2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH(3)①Zn－2e－===Zn2＋　②Zn2＋＋2e－===Zn　③硫酸锌溶液　氯化锌溶液考点　原电池与电解池的综合题点　原电池和电解池的综合应用n20．(10分)科学家制造出一种使用固态电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作为惰性电极，在电极上分别通入CH4和空气，其中固态电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－(O2＋4e－===2O2－)。(1)c电极的名称为________(填“正极”或“负极”)，d电极上的电极反应式为：________________________________________________________________________。(2)如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为：____________________________，若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的c(H＋)＝________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________(填字母)。a．CuOb．Cu(OH)2c．CuCO3d．Cu2(OH)2CO3答案　(1)正极　CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O　(2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　0.1mol·L－1　ac解析　(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极，d电极为负极，d电极通入的气体为甲烷，电极反应式为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极反应式：2Cu2＋＋4e－===2Cu，n(O2)＝＝2.5×10－3mol。线路中转移电子的物质的量为2.5×10－3mol×4＝0.01mol，溶液中c(H＋)＝＝0.1mol·L－1。考点　燃料电池题点　燃料电池的综合21．(12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图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。n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③中总反应的离子方程式为：_________________________________________________________。(2)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，硫酸溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为：___________________________________。(3)图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。　图2电池负极区的电极反应为：_____________________________________________；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现________色，c位置的电极反应式为________________________________________________________，若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是________(填A或B)电极。答案　(1)②③　2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑(2)CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2＋4nH＋(3)BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O　红O2＋2H2O＋4e－===4OH－　B解析　(1)①装置为原电池，铁为负极，被腐蚀；②装置为原电池，锌为负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护。装置③中铁被保护，实际是电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式为：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。(2)燃料电池中燃料做负极，反应失去电子，在酸性条件下生成二氧化碳和水，电极反应为：CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2＋4nH＋。(3)NaBH4/H2O2燃料电池中负极为BH发生氧化反应，电极反应为：BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O，即A为负极，B为正极。若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，形成原电池，锌失去电子，铅笔芯为正极，氧气得到电子，在该电极生成氢氧化钠，使酚酞变红色；c点的电极反应是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，c处出现蓝色，则c处发生反应：2I－－2e－===I2，c为阳极，则b接电池正极，因为A是负极，B是正极，所以b连接B极。考点　金属腐蚀与防护题点　金属腐蚀与防护的相关综合n