专题2 化学反应与能量转化--C挑战区 模拟高考一遍过（苏教版必修2）

一、单选题

1. 难度：简单

下列产品、设备在工作时由化学能转变成电能的是（    ）

A.长征5号火箭使用的液氧发动机	B.北斗导航卫星的太阳能板电池	C.位于江苏的海上风力发电机	D.世界上首部可折叠柔屏手机

A.A B.B C.C D.D

2. 难度：中等

中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C₃N₄)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是

A. C₃N₄中C的化合价为−4

B. 反应的两个阶段均为吸热过程

C. 阶段Ⅱ中，H₂O₂既是氧化剂，又是还原剂

D. 通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化

3. 难度：简单

在恒温恒容的密闭容器中，有可逆反应：。下列不能说明反应已达到平衡状态的是（    ）

A.

B.反应器中的压强不随时间的变化而变化

C.混合气体的颜色保持不变

D.混合气体的平均相对分子质量保持不变

4. 难度：中等

某温度下，在体积定的密闭容器中进行反应 ，下列叙述正确的是（    ）

A.其他条件不变，适当增加水蒸气的量将加快化学反应速率

B.其他条件不变，适当增加碳的量将加快化学反应速率

C.升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小

D.向容器中充入一定量的氩气，化学反应速率增大

5. 难度：中等

在一容积可变的密闭容器中加人和进行反应：，下列说法不正确的是（    ）

A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大

B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变

C.保持压强不变，充入氖气，的生成速率增大

D.保持压强不变，充入氖气，的生成速率减小

6. 难度：中等

右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn＋2H^＋=Zn^2＋＋H₂↑，下列说法错误的是

A.a、b不可能是同种材料的电极

B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸

D.该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

7. 难度：中等

化学能可与热能、电能等相互转化。下列说法正确的是（    ）

A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成

B.中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低

C.图I所示的装置能将化学能转化为电能

D.图II所示的反应为吸热反应

8. 难度：中等

如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（　　）

A.a电极是负极

B.b电极的电极反应为：4OH^--4e^-====2H₂O+O₂↑

C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

9. 难度：中等

如图为钠硫高能电池的结构示意图，M为和的混合物，电池反应为，该电池的工作温度约为。下列说法错误的是（    ）

A.a为电池的正极，b为电池的负极 B.电池放电时，正极的电极反应为

C.电池充电时，b连接电源的正极 D.M的作用是导电和隔离钠与硫

10. 难度：中等

我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（已知质子交换膜只允许通过）（    ）

A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B.该装置工作时，由b极区流向a极区

C.a极上发生的电极反应为

D.a极区需不断补充含和的溶液

二、综合题

11. 难度：中等

（1）锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力，是传统锂离子电池容量的10倍，其工作原理示意图如图所示。

放电时，b电极为电源的极_______，电极反应式为_______。

（2）汽车尾气中、在一定条件下可发生反应，定温度下，向容积固定的密闭容器中充入一定量的和，的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①内该反应的平均速率_______，从起其他条件不变，压缩容器的容积变为，则的变化曲线可能为图中的_______（填字母）。

②恒温恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______（填序号）。

a.容器内混合气体颜色不再变化  b.容器内的压强保持不变  c.容器内混合气体密度保持不变

12. 难度：中等

我国成功发射的“嫦娥”卫星和“玉兔”月球车对探究月球结构和资源开发具有极为重要的战略意义。请回答下列问题：

（1）发射“嫦娥”卫星使用了大功率运载火箭，火箭推进器中装有还原剂肼和强氧化剂过氧化氢，其反应为，已知生成释放出热量。

①写出在催化剂作用下分解的化学方程式：_______。

②用电子式表示的形成过程：_______。

③若该火箭推进器中有共价键发生断裂，释放出的热量为_______。

（2）镍氢蓄电池具有能量密度大、电压高、可多次反复充放电等特性而被用于“玉兔”月球车上，溶液作电解液，其放电时，正极的电极反应式为，负极的电极反应式为，利用太阳能充电时负极的电极反应式为。

①该镍氢蓄电池放电时的总反应方程式为_______。

②该电池利用太阳能充电时正极的电极反应式为_______。

③该电池工作时，向_______（填“正极”或“负极”）迁移。

④假设电池工作时有个电子从负极流向正极，则消耗的H₂在标准状况下的体积为_______L。

三、单选题

13. 难度：简单

下列说法正确的是（    ）

A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B.反应常温下可自发进行，该反应为吸热反应

C.与混合反应生成，转移电子的数目小于

D.锌与稀硫酸反应时，在溶液中加入，反应速率不变

14. 难度：中等

下列说法正确的是（    ）

A.H₂(g)+I₂(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变

B.C(s)+H₂O(g)H₂(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡

C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)+B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体

D.恒压条件下发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)，当气体压强不再改变时，反应达到平衡状态

15. 难度：困难

化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是

A. Zn²⁺向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H⁺浓度增加

B. 正极的电极反应式为Ag₂O＋2e⁻＋H₂O2Ag＋2OH⁻

C. 锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D. 使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

16. 难度：简单

为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D-Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H₂O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)₂(s)。下列说法错误的是（    ）

A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

B.放电时正极反应为NiOOH(s)+H₂O(l)+e^-=Ni(OH)₂(s)+OH^-(aq)

C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH^-(aq)-2e^-=ZnO(s)+H₂O(l)

D.放电过程中OH^-通过隔膜从负极区移向正极区

17. 难度：中等

我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO₂二次电池。将NaClO₄溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO₂＋4Na2Na₂CO₃＋C。下列说法错误的是（  ）

A.放电时，ClO₄^－向负极移动

B.充电时释放CO₂，放电时吸收CO₂

C.放电时，正极反应为：3CO₂＋4e^－=2CO₃^2－＋C

D.充电时，正极反应为：Na^＋＋e^－=Na

18. 难度：中等

一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O₂与Li⁺在多孔碳材料电极处生成Li₂O_2-x（x=0或1）。下列说法正确的是(　　)

A. 放电时，多孔碳材料电极为负极

B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

C. 充电时，电解质溶液中Li⁺向多孔碳材料区迁移

D. 充电时，电池总反应为Li₂O_2-x=2Li+（1—）O₂

19. 难度：困难

全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S₈材料，电池反应为：16Li+xS₈=8Li₂S_x（2≤x≤8）。下列说法错误的是

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li₂S₆+2Li⁺+2e⁻=3Li₂S₄

B.电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g

C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D.电池充电时间越长，电池中Li₂S₂的量越多

四、填空题

20. 难度：中等

298K时，将、和20mLNaOH溶液混合，发生反应：。溶液中与反应时间（t）的关系如图所示

下列可判断反应达到平衡的是________（填标号）

A.溶液的pH不再变化

B.

C.不再变化

D.

五、综合题

21. 难度：中等

某混合物浆液含Al(OH)₃、MnO₂和少量Na₂Cr₂O₄。考虑到胶体的吸附作用使Na₂Cr₂O₄不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（如图1），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

固体混合物的分离和利用的流程图如图2所示（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）：

(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为___，B→C的反应条件为___，C→Al的制备方法称为___。

(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl₂生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl₂。由此判断影响该反应有效进行的因素有___（填序号）。

a．温度        b．Cl^-的浓度      c．溶液的酸度