單元檢測(四)(時間：40分鐘滿分：100分)可能用到的相對原子質量：H—1C—12N—14O—16Na—23S—32Cl—35.5Fe—56Cu—64Pb—207一、選擇題(本大題共7小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。)1．用CH4催化還原NO2可以消除氮氧化物的污染。例如：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1160kJ·mol－1下列說法不正確的是()。A．由反應①可知CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH>－574kJ·mol－1B．反應①②轉移的電子數(shù)相同C．若用標準狀況下4.48LCH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4kJD．若用標準狀況下4.48LCH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總物質的量為1.60mol2．(2018屆北京豐臺期末)常溫常壓時烯烴與氫氣混合不反應，高溫時反應很慢，但在適當?shù)拇呋瘎┐嬖跁r可與氫氣反應生成烷烴，一般認為加氫反應是在催化劑表面進行的。反應過程的示意圖如下：乙烯氫化反應能量示意圖烯烴催化加氫示意圖下列說法中正確的是()。A．乙烯和H2生成乙烷的反應是吸熱反應B．加入催化劑，可減小反應的熱效應C．催化劑能改變平衡轉化率，不能改變化學平衡常數(shù)D．催化加氫過程中金屬氫化物的一個氫原子和雙鍵碳原子先結合，得到中間體3．干電池模擬實驗裝置如圖。下列說法不正確的是()。A．鋅皮作負極，碳棒作正極B．電子從鋅皮流向碳棒，電流方向則相反C．NH4Cl是電解質，在鋅片逐漸消耗過程中MnO2不斷被氧化D．該電池是一次性電池，該廢舊電池中鋅可回收4．(2018屆四川廣元一診)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是()。A．鋅電極上發(fā)生還原反應B．電池工作一段時間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))不變C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質量減少D．陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡5．(2017屆四川德陽三診)鉛蓄電池是常見的二次電池，某學生用鉛蓄電池進行下列實驗，如下圖所示。鉛蓄電池的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。下列判斷錯誤的是()。A．鉛蓄電池的結構中柵狀極板應交替排列B．鉛蓄電池放電時Pb電極的電極反應為Pb－2e－=Pb2＋C．K閉合時，燒杯中SOeq\o\al(2－,4)向c電極遷移D．K閉合后，若c、d電極的質量相差3.2g，則轉移的電子可能為0.2mol6．(2018屆河北石家莊辛集中學期中)我國發(fā)射“神五”所用的長征二號火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2H8N2)，氧化劑是NO2，燃燒產(chǎn)物只有N2、CO2和H2O。有的國家用肼(N2H4)作為火箭發(fā)動機的燃料，NO2為氧化劑，反應生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7kJ·mol－1，②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1。下列關于肼和NO2反應的熱化學方程式中正確的是()。A．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1B．2N2H4(g)＋2NO2(g)=2N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1C．N2H4(g)＋NO2(g)=eq\f(3,2)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－1D．2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1135.7kJ·mol－17．(2018屆河北武邑中學調研)某小組用下圖裝置進行實驗，下列說法正確的是()。A．鹽橋中的電解質可以用KClB．閉合K，外電路電流方向為Fe電極→石墨電極C．閉合K，石墨電極上只生成銅D．導線中流過0.15mol電子時，加入5.55gCu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢復原組成二、非選擇題(本大題共4小題，共58分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。)8．(14分)人類活動產(chǎn)生的CO2長期積累，威脅到生態(tài)環(huán)境，其減排問題受到全世界關注。(1)工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用電解法使K2CO3溶液再生，其裝置示意圖如下：①在陽極區(qū)發(fā)生的反應包括____________________________和H＋＋HCOeq\o\al(－,3)=H2O＋CO2↑。②簡述COeq\o\al(2－,3)在陰極區(qū)再生的原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2在一定條件下反應生成甲醇等產(chǎn)物，工業(yè)上利用該反應合成甲醇。已知25℃、101kPaH2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝－242kJ·mol－1CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－676kJ·mol－1①寫出CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學方程式：________________________________________________________________________。②下面表示合成甲醇的反應的能量變化示意圖，其中正確的是________(填字母序號)。ABCD(3)微生物燃料電池是一種利用微生物將化學能直接轉化成電能的裝置。已知某種甲醇微生物燃料電池中，電解質溶液為酸性，示意圖如下：①該電池外電路電子的流動方向為____________(填“從A到B”或“從B到A”)。②A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應式為__________________________。9．(14分)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：(1)溶液A的溶質是____________________。(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是________________________________。(3)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用：______________________________________________。(4)電解所用的鹽水需精制，去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)[c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡鹽水和溶液A來自電解池)：①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質是__________；②過程Ⅰ中將NHeq\o\al(＋,4)轉化為N2的離子方程式是__________________________________________；③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過程Ⅱ中除去的離子有________________。10．(15分)第三代混合動力車，可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輪。汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低了汽油的消耗；在剎車和下坡時電動機處于充電狀態(tài)。(1)混合動力車的內燃機以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H18計)和氧氣充分反應，每生成1mol水蒸氣放熱569.1kJ。則該反應的熱化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________。(2)混合動力車的電動機目前一般使用的是鎳氫電池，鎳氫電池采用鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負極，堿液(主要為KOH)為電解液。鎳氫電池充放電原理示意圖如下圖：其總反應式是：H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH將__________(填“增大”“不變”或“減小”)，該電極的電極反應式為______________________________________。汽車尾氣中的一氧化碳是大氣污染物，可通過如下反應降低其濃度：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)。①某溫度下，在兩個容器中進行上述反應，容器中各物質的起始濃度及正逆反應速率關系如下表所示。請?zhí)顚懕碇械目崭瘢喝萜骶幪杄q\f(cCO,mol·L－1)eq\f(cO2,mol·L－1)eq\f(cCO2,mol·L－1)v(正)和v(逆)比較Ⅰ2.0×10－44.0×10－44.0×10－2v(正)＝v(逆)Ⅱ3.0×10－44.0×10－45.0×10－2____________②相同溫度下，某汽車尾氣中CO、CO2的濃度分別為1.0×10－5mol·L－1和1.0×10－4mol·L－1。若在汽車的排氣管上增加一個補燃器，不斷補充O2并使其濃度保持為1.0×10－4mol·L－1，則最終尾氣中CO的濃度為__________mol·L－1。11．(15分)(1)一種以銅作催化劑脫硫的方法有如下兩個過程：①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO2的部分催化氧化，所發(fā)生反應為2SO2＋2nCu＋(n＋1)O2＋(2－2n)H2O=2nCuSO4＋(2－2n)H2SO4。從環(huán)境保護的角度看，催化脫硫的意義為____________________________________。②利用下圖所示電化學裝置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。寫出裝置內所發(fā)生反應的總的離子方程式：_______________________________________________________。(2)如圖所示，A為電源，B為浸透飽和食鹽水和酚酞溶液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D為電解槽，其電極材料如下圖。閉合K1，斷開K2，通電后，B的KMnO4紫紅色液滴向c端移動，則電源b端為________極，通電開始時，濾紙d端的電極反應式是________________________。已知C裝置中電解質為Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均為0.1mol，斷開K1，閉合K2，通電一段時間后，陰極析出固體質量m(g)與通過電子的物質的量n(mol)關系如上圖所示。則Cu2＋、X3＋、H＋氧化能力由大到小的順序是__________；D裝置中溶液是H2SO4，則此裝置電極C端的實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理如下圖所示。該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y，其電極反應式為______________________________。若該燃料電池使用一段時間后，共收集到20molY，則理論上需要消耗標準狀況下氧氣的體積為__________L。(4)某甲醇燃料電池原理如圖1所示。圖1圖2①M區(qū)發(fā)生反應的電極反應式為______________________________。②用上述電池做電源，用圖2裝置電解飽和食鹽水(電極均為惰性電極)，則該電解的總反應離子方程式為___________________________________________。假設溶液體積為300mL，當溶液的pH變?yōu)?3時(在常溫下測定)，理論上消耗甲醇的質量為______________(忽略溶液體積變化)。單元檢測(四)1．A解析：根據(jù)反應①可知，當生成液態(tài)水時，由于氣體轉化為液體時放熱，所以生成液態(tài)水放出的熱量更多，放熱越多，焓變越小，A錯誤。2．D解析：A項，根據(jù)圖示，反應物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，所以該反應是放熱反應，故A錯誤；B項，催化劑只會加快反應速率，不會引起反應熱的變化，反應的熱效應不變，故B錯誤；C項，催化劑只會加快反應速率，不能改變平衡轉化率，不能改變化學反應的平衡常數(shù)，故C錯誤；D項，根據(jù)化學反應的示意圖可以得出：催化加氫過程中金屬氫化物的一個氫原子和雙鍵碳原子先結合，得到中間體，故D正確。3．C解析：以糊狀NH4Cl作電解質，其中加入MnO2氧化吸收H2，C項錯誤。4．B解析：A項，由裝置圖可知該原電池反應原理為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，故Zn電極為負極，失電子發(fā)生氧化反應，Cu電極為正極，得電子發(fā)生還原反應，A錯誤；B項，該裝置中為陽離子交換膜，只允許陽離子和水分子通過，故兩池中c(SOeq\o\al(2－,4))不變，B正確；C項，放電過程中溶液中Zn2＋由甲池通過陽離子交換膜進入乙池，乙池中Cu2＋＋2e－=Cu，故乙池中為Cu2＋逐漸由Zn2＋替代，摩爾質量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的總質量增加，C錯誤；D項，該裝置中為陽離子交換膜，只允許陽離子和水分子通過，放電過程中溶液中Zn2＋由甲池通過陽離子交換膜進入乙池保持溶液中電荷平衡，陰離子并不通過交換膜，D錯誤。5．B解析：A項，鉛蓄電池的結構中柵狀極板應交替排列，以增大與溶液的接觸面積，故A正確；B項，鉛蓄電池放電時Pb電極的電極反應為Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，故B錯誤；C項，電解池中陰離子向陽極移動，K閉合時，燒杯中SOeq\o\al(2－,4)向陽極c電極遷移，故C正確；D項，根據(jù)電池反應2PbSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))Pb＋PbO2＋2H2SO4，K閉合后，若c、d電極的質量相差3.2g，消耗的H2SO4為0.2mol，電路中轉移0.2mol電子，故D正確。6．D解析：將方程式②×2－①得2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝2×(－534kJ·mol－1)－(＋67.7kJ·mol－1)＝－1135.7kJ·mol－1，故選D。7．D解析：A項，由于KCl能和AgNO3反應產(chǎn)生沉淀，因此鹽橋中的電解質不能用KCl，A錯誤；B項，閉合K，鐵比銀活潑，作負極，與鐵相連的石墨為陰極，外電路電子方向為Fe電極→石墨電極，B錯誤；C項，閉合K，鐵比銀活潑，作負極，與鐵相連的石墨為陰極，溶液中的銅離子首先放電，Cu2＋＋2e－=Cu，析出Cu，后發(fā)生2H＋＋2e－=H2↑，所以生成物不只有銅，C錯誤；D項，CuSO4溶液中n(Cu2＋)＝0.05mol，完全反應時轉移電子數(shù)為0.1mol，導線中流過0.15mole－說明水也參與了電解，電解CuSO4的總反應為2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu＋O2↑＋4H＋，溶液中減少的是2Cu和O2(相當于2CuO)，需要補充0.05molCuO，電解水的總反應2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2H2↑＋O2↑，轉移電子數(shù)為0.05mol，因此消耗0.025mol的H2O，Cu2(OH)2CO3可寫為2CuO·H2O·CO2，所以加入0.025mol×222g·mol－1＝5.55gCu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢復原組成，D正確。8．(1)①4OH－－4e－=2H2O＋O2↑②HCOeq\o\al(－,3)存在電離平衡：HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，陰極H＋放電，濃度減小，平衡右移(或陰極H＋放電，OH－濃度增大，OH－與HCOeq\o\al(－,3)反應生成COeq\o\al(2－,3))(2)①CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－50kJ·mol－1②A(3)①從A到B②CH3OH＋H2O－6e－=6H＋＋CO2↑解析：(2)①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(g)ΔH1＝－242kJ·mol－1①，CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－676kJ·mol－1②，將方程式①×3－②得CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝3×(－242kJ·mol－1)－(－676kJ·mol－1)＝－50kJ·mol－1；②該反應是放熱反應，反應物總能量大于生成物總能量，物質越穩(wěn)定，其能量越小，所以液態(tài)物質的能量小于氣態(tài)物質，則符合條件的圖象是A。(3)①該燃料電池中，甲醇失電子發(fā)生氧化反應，所以A極是負極，B極是正極，電子從負極A流向正極B。②A電極上甲醇和水反應生成H＋和二氧化碳，電極反應式為CH3OH＋H2O－6e－=6H＋＋CO2↑。9．(1)NaOH(2)2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)氯氣與水反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的逸出(4)①Mg(OH)2②2NHeq\o\al(＋,4)＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑③SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋10．(1)C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5121.9kJ·mol－1(2)增大NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－(3)①v(正)>v(逆)②1.1×10－6解析：(3)①該溫度下的Ⅰ容器內v(正)＝v(逆)，達到化學平衡狀態(tài)，化學平衡常數(shù)K＝1×104。在Ⅱ容器內Qc＝eq\f(cCO2,cCOc\f(1,2