2016-2017学年高中化学鲁教版选修4学业分层测评：第1章 化学反应与能量变化6 Word版含解析

第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理1．理解电解原理及电解池的组成。

(重点)2．了解电解规律及其应用。

(难点)教材整理1电解熔融氯化钠的实验1．实验装置2．实验现象通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。

3．实验分析(1)熔融氯化钠中存在的微粒Na＋、Cl－。

(2)通电后离子的运动方向：阳离子Na＋(填离子符号)移向铁电极，阴离子Cl－(填离子符号)移向石墨电极。

(3)电极上发生的变化：铁电极：2Na＋＋2e－===2Na，石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑。

4．实验结论熔融的氯化钠在电流作用下发生了化学变化分解生成了Na和Cl2。

教材整理2电解原理1．基本概念(1)电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

(2)电解池①定义：将电能转化为化学能的装置。

②构成条件：直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质并构成闭合回路。

(3)电极阳极——发生氧化反应的电极(与电源正极相连)阴极——发生还原反应的电极(与电源负极相连)(4)电极反应在电极上进行的半反应，可以用电极反应式表示。

2．电解池的工作原理[探究·升华][思考探究]用下列装置对X溶液进行电解问题思考：(1)若X为CuSO4，两电极上出现什么现象？解释原因。

【提示】通电后在石墨电极上产生气泡。

原因：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；铁电极上析出紫红色固体，原因：Cu2＋＋2e－===Cu。

(2)若X为Mg(NO3)2，两电极上出现什么现象？解释原因。

【提示】通电后在石墨电极上产生气泡，原因：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O或2H2O －4e－===O2↑＋4H＋；铁电极上产生气泡，附近区域变浑浊，原因：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH －、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓[认知升华]1．电解反应两极产物的判断(1)阳极产物的判断①活性金属电极金属电极失电子，被溶解，生成对应金属阳离子。

学业分层测评(六)化学电源(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法中，不正确的是()A．化学电池是将化学能转变成电能的装置B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃【解析】本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。

废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。

【答案】 D2．下列有关化学电池的说法中正确的是()A．化学电池只能将化学能转化为电能B．燃料电池能将全部化学能转化为电能C．锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长D．一次电池包括干电池和蓄电池【解析】蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。

【答案】 C3．(2016·潍坊高二检测)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。

有关该电池的说法正确的是() 【导学号：05310035】A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电【解析】根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错误；电解质溶液可用KCl溶液代替，C错误。

【答案】 D4．氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%～40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

则下列叙述正确的是()A．通H2的一极是正极，通O2的一极是负极B．通O2的一极是正极，通H2的一极是负极C．工作一段时间后电解质溶液的pH增大D．工作时负极区附近pH增大【解析】根据电池总反应式可知：H2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH－反应生成水，其电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区OH－浓度降低。

学业分层测评(二)热化学方程式反应焓变的计算(建议用时：45分钟)[学业达标]1．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1表示()A．碳和水反应吸收131.3 kJ能量B．1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3 kJ热量C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸收131.3 kJ热量D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3 kJ热量【解析】热化学方程式将物质变化和能量变化同时表示出来，物质前面的系数只表示物质的量，而能量变化与物质的聚集状态有关。

【答案】 C2．现有如下三个热化学方程式：H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)DΔH＝a kJ·mol－1H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝b kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝c kJ·mol－1下列关于它们的表述正确的是()A．它们都是吸热反应B．a、b和c均为正值C．a＝b D．2b＝c【答案】 D3．1 g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9 kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是()【导学号：05310009】A．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1B．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－285.8 kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8 kJD．H2＋12O2===H2OΔH＝－285.8 kJ·mol－1【解析】由1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量，可知1 mol H2燃烧生成液态水放出285.5 kJ的热量，故该反应ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。

【答案】 A4．在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)ΔH1Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)ΔH22Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是()A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2【解析】设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确。

学业分层测评(四)电解原理的应用(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列描述中，不符合生产实际的是()A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极【解析】电解池的阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。

电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。

【答案】 A2．下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是()A．用石墨电极电解饱和食盐水：阴极：Na＋＋e－===NaB．用铜电极电解CuSO4溶液：阳极：Cu－2e－===Cu2＋C．用石墨电极电解熔融NaCl：阴极：Na＋＋e－===NaD．用石墨电极电解NaOH溶液：阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑【解析】食盐水中存在Na＋和H＋两种阳离子，根据放电顺序，阴极H＋放电，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

【答案】 A3．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是() 【导学号：05310023】A．电解时以精铜作阳极B．电解时阴极发生氧化反应C．粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－===Cu2＋D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥【解析】电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错；阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B错；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错；金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，故D对。

【答案】 D4．粗铜性脆，要加工成铜丝非常困难，粗铜必须经过电解精炼方能被广泛利用。

下列关于粗铜精炼的叙述中正确的是()A．粗铜与电源的正极相连B．电解过程中，电解质溶液中的Cu2＋浓度保持不变C．电解后，溶液中存在的阳离子只有H＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥毫无价值【解析】当粗铜中的杂质Zn、Fe、Ni等在阳极溶解时，Cu2＋在阴极上被还原，因而溶液中Cu2＋的浓度有所降低，B项错误；电解后，溶液中存在的Fe2＋、Zn2＋和Ni2＋等阳离子的氧化性弱于Cu2＋而不被还原，C项错误；阳极泥的成分是在阳极上没有放电的Ag、Au、Pt，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，可以作为提炼这些重金属的原料，D项错误。

2020年鲁科版高中化学选修4第1章化学反应与能量转化试题精品版[高中化学(选修4)]第1章化学反应与能量转化质量检测试卷班号姓名成绩可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108一．选择题(共16小题，每个小题只有1个正确答案，共48分)1．下列说法中正确的是（）A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．任何放热的反应在常温条件下一定能发生反应C．吸热反应只能在加热的条件下才能进行 D．反应的△H由反应物和生成物所具有的总能量定2．下列装置图中能构成原电池的是（）3．把a、b、c、d四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。

若a、b 相连时a为负极；c、d相连时电流方向由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b极发生氧化反应，由此判断四种金属的活动性顺序由强到弱为 ( )A．a＞b＞c＞d B．b＞d＞c＞a C．c＞a＞b＞d D．a＞c＞d＞b4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）更不容易生锈B ．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C ．在海轮外壳连接锌块保护船壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D ．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 5．理论上不能．．设计为原电池的化学反应是（ ） A ．CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(1)；△H ＜0 B ．HNO 3(1)＋NaOH(1)＝NaNO 3(1)＋H 2O(1)；△H ＜0C ．2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(1)；△H ＜0D ．2FeCl 3(1)＋Fe(s)＝3FeCl 2(1)；△H ＜06．N 2H 4是一种高效清洁的火箭燃料。

0.25 mol N 2H 4（g ）完全燃烧生成氮和气态水时，放出133.5 kJ 热量。

绝密★启用前鲁科版高中化学选修四第1章化学反应与能量转化过关练习本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共10小题，每小题4.0分,共40分)1.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。

下列说法正确的是()A．反应物能量之和大于反应产物能量之和B． N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)ΔH>0C．反应物的键能总和大于反应产物的键能总和D． N2(g)＋NO2(g) ===N2O(g)＋NO(g) ΔH<02.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．已知2SO 2(g)＋O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)ΔH1,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2，则ΔH1<ΔH23.已知在25 ℃、101 kPa下，11.4 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 551.76 kJ 能量。

表示上述反应的热化学方程式正确的是()A． C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－551.76 kJ·mol－1B． C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5 517.6 kJ·mol－1C． C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝5 517.6 kJ·mol－1D． C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－551.76 kJ·mol－14.如图所示的两个实验装置，溶液的体积均为200 mL。

人教版选修4第一章《化学反应与能量》测试题本试卷分第一部分（选择题）和其次部分（非选择题），满分100分，考试时间40分钟。

第一部分选择题（共50分）一、选择题（每小题只有．．1．个．选项符合题意，每小题5分，共30分。

）1．下列反应属于吸热反应的是（）A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2OB. CH3COOH+KOH CH3COOK+H2OC. 反应物的总能量大于生成物的总能量D．破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量2．下列说法正确的是（）A．热化学方程式中，假如没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的数据B．上升温度或加入催化剂，可以改变更学反应的反应热C．据能量守恒定律，反应物的总能量肯定等于生成物的总能量D．物质发生化学变更肯定伴随着能量变更3．已知热化学方程式：H2O(g)＝H2(g) + 1/2O2(g) △H= +241.8kJ／molH2(g)+ 1/2O2(g) ＝H2O(1) △H= －285.8kJ／mol当1g液态水变为水蒸气时，其热量变更是（）A．吸热88kJ B．吸热2.44KJ C．放热44kJ D．吸热44KJ4．已知：H2(g)＋F2(g) === 2HF(g) △H＝－270kJ，下列说法正确的是（）A．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJB．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D．2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气放出270kJ热量5．在肯定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变更如图：下列有关反应A+B===C+D的说法正确的是（）A．反应前后原子的种类和数目肯定不变B．反应前后分子的种类和数目肯定变更C．反应物的总能量E1与生成物的总能量E2肯定相等D．此反应肯定有热量的变更6．相同温度下，有下列三个热化学方程式：（1）2H2（l）+O2（g）=== 2H2O（l）△H1= -Q1 kJ• mol-1（2）2H2（g）+O2（g）=== 2H2O（l）△H1= -Q2 kJ• mol-1（3）2H2（l）+O2（g）===2H2O（g）△H1= -Q3 kJ• mol-1则Q1、Q2、Q3的关系表示正确的是（）A. Q1=Q2<Q3B. Q2> Q1>Q3C. Q3> Q2> Q1D. Q1=Q2=Q3二、选择题（每小题有2．个．选项符合题意，错选0分，酶漏选2分，每小题5分，共20分。

单元过关(一)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(每小题4分，共56分)1．实验室中欲快速制取氢气，最好的方法应该用()A．纯锌与稀H2SO4B．纯锌与浓H2SO4C．粗锌与稀HNO3D．粗锌与稀H2SO4解析粗锌和稀H2SO4构成原电池，反应速率加快。

答案 D2．已知31 g白磷变成红磷放出18.39 kJ热量，下列两反应中:①P4(s，白)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH＝Q1 kJ·mol－1②4P(s，红)＋5O2(g)===2P2O5(s)ΔH＝Q2 kJ·mol－1则下列说法正确的是()A．Q1＞Q2，白磷比红磷稳定B．Q1＞Q2，红磷比白磷稳定C．Q1＜Q2，白磷比红磷稳定D．Q1＜Q2，红磷比白磷稳定解析反应①－反应②得P4(s，白)＝4P(s，红)ΔH＝(Q1－Q2) kJ·mol－1由于白磷转化为红磷为放热反应，所以Q1－Q2<0，得出Q1<Q2，红磷能量低于白磷能量，红磷比白磷稳定。

答案 D3．能够实现反应:Cu＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑的是() A．铜银合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀B．用铜作阴极、石墨作阳极，电解饱和氯化钠溶液C．用铜作阳极、石墨作阴极，电解饱和氯化钠溶液D．铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液解析Cu＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑不是一个自发发生的反应，必须通过电解池实现，且铜作阳极，选用活泼金属的盐溶液如NaCl溶液作电解质溶液。

答案 C4．已知:①C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)ΔH1＝－110.35 kJ·mol－1②CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－282.57 kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH3则ΔH3等于()A．＋172.22 kJ·mol－1B．－172.22 kJ·mol－1C．＋392.92 kJ·mol－1D．－392.92 kJ·mol－1解析由盖斯定律①＋②得③，所以ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－110.35 kJ·mol－1－282.57 kJ·mol－1＝－392.92 kJ·mol－1。

第一章反应热与能量测验题姓名：座号：班别：一、单项选择题：请把正确答案填在下列表格中题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。

下列符合未来新能源标准的是：①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧2．下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是：A．化学键的键能越大，说明物质所含的能量越高B．有些化学键断裂时吸收能量，有些化学键断裂时放出能量C．新化学键的形成不一定放出能量D．任何化学反应都有反应热3．在下列各说法中，正确的是：A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应B．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数C．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热D．1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热4．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，将它们混合并用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。

以下关于其制冷原因的推测肯定错误的是：A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应D．NH4NO3溶于水会吸收热量5．下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是：A．CH4(g)＋3/2O2(g)===2H2O(l)＋CO(g) ΔH1B．S(s)＋3/2O2(g) ===SO3(s) ΔH2C．C6H12O6(s)＋6O2(g) ===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH3D．2CO(g)＋O2(g) ===2CO2(g) ΔH46．下列热化学方程式叙述正确的是(ΔH的绝对值均正确)：A．C2H5OH(l)＋3O2(g) = 2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1367.0 kJ/mol(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq) = NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g) = SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ/mol(反应热)D．2NO2 = O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反应热)7.根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)= SO2(g) ΔH＝a kJ/mol(a＝－297.2)。

2016-2017学年高中化学鲁教版选修4学业分层测评：第1章-化学反应与能量变化6-Word版含解析D【解析】根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B 都错误；电解质溶液可用KCl溶液代替，C错误。

【答案】 D4．氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%～40%的KOH 溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

则下列叙述正确的是()A．通H2的一极是正极，通O2的一极是负极B．通O2的一极是正极，通H2的一极是负极C．工作一段时间后电解质溶液的pH增大D．工作时负极区附近pH增大【解析】根据电池总反应式可知：H2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH－反应生成水，其电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区OH－浓度降低。

O2在正极上发生还原反应，氧原子得电子，生成－2价的氧，只能以OH－形式存在，所以其电极反应式为2H2O ＋O2＋4e－===4OH－，正极区OH－浓度增大。

【答案】 B5．氢氧燃料电池用于航天飞机时，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为()A．1.8 mol B．3.6 molC．100 mol D．200 mol【解析】n(H2O)＝1.8×103 g18 g·mol－1＝100 mol，由总反应方程式：2H2＋O2===2H2O，知每生成2 mol H2O转移电子4 mol，现得到100 mol H2O转移电子200 mol。

【答案】 D6．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。

已知，通入CH4的一极其电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O；通入O2的另一极其电极反应式是：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－。