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1 . 利用铝与空气中的氧气发生反应，可设计为原电池，实现化学能转化为电能，实验装置如图：_______ ；发生的电极反应式是：_______ ，②消耗27g铝时，转移的电子数为：_______ mol。
(2)如图为甲烷燃料电池原理示意图。_______ ，当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况下)_______ L。
(3)我国科学家开发Ni-N-C(Cl)催化剂实现高效催化CO2还原制备CO。装置如图所示(采用阳离子交换膜)。总反应为
。其中正极反应式为_______ ，溶液中离子的移动顺序为_______ 。
(2)如图为甲烷燃料电池原理示意图。
(3)我国科学家开发Ni-N-C(Cl)催化剂实现高效催化CO2还原制备CO。装置如图所示(采用阳离子交换膜)。总反应为
。其中正极反应式为
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2 . 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。部分含氮物质和含氯物质的价类二维图如下，回答下列问题：
(2)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图：___________ 为氧化还原反应(填编号)。
b．参与该人工固氮转化的物质中含有的化学键类型有___________ (填字母)。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．氢键
c．假设每一步均完全转化，每生成1 mol NH3，同时生成___________ molO2。
(3)在常温下铁、铜与e的浓溶液组成原电池。
①请在下面方框中画出该原电池的装置图。要求：注明电解质溶液名称、正负极材料，并标出电子移动方向。___________ ___________ ；负极反应式：___________ 。
(4)由氮和氯组成的一种二元化合物分子中，各原子最外层均达到8电子的稳定结构，该液态化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出该反应的化学方程式：___________ 。
| A．a和c可在一定条件下反应生成b |
| B．工业上通过a→b→d→e来制备HNO3 |
| C．浓的a＇溶液和浓的c＇溶液反应可以得到b＇ |
| D．a和a＇在空气中相遇产生白烟 |
(2)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图：
b．参与该人工固氮转化的物质中含有的化学键类型有
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．氢键
c．假设每一步均完全转化，每生成1 mol NH3，同时生成
(3)在常温下铁、铜与e的浓溶液组成原电池。
①请在下面方框中画出该原电池的装置图。要求：注明电解质溶液名称、正负极材料，并标出电子移动方向。
(4)由氮和氯组成的一种二元化合物分子中，各原子最外层均达到8电子的稳定结构，该液态化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出该反应的化学方程式：
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3 . 无水氯化铝是有机化工中常用的催化剂，178℃时升华，极易潮解。某化学兴趣小组设计了下列实验。根据所学知识，回答下列问题：
【实验1】利用置换反应
制备少量无水氯化铝，实验装置如图。
(1)a中盛放浓硫酸，b中盛放浓盐酸。将a中液体逐滴加入b中。B装置中的试剂为_______ 。
(2)实验时，检验装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入铝箔，连接好装置，接下来对
、
进行的操作是_______ ，然后加热D装置。
(3)F中干燥管内碱石灰的作用是_______ 。
【实验2】利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两组均使用镁片和铝片作电极，但甲组将电极放入
的硫酸中，乙组将电极放入的氢氧化钠溶液中，装置如图所示。
(4)写出甲电池中正极的电极反应式：_______ 。在标准状况下，正极产生
气体，得_______ mol电子。
(5)乙电池中负极为_______ ，总反应的离子方程式为_______ 。
(6)由此实验，可得到的正确结论有_______(填标号)。
【实验1】利用置换反应
制备少量无水氯化铝，实验装置如图。 (1)a中盛放浓硫酸，b中盛放浓盐酸。将a中液体逐滴加入b中。B装置中的试剂为
(2)实验时，检验装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入铝箔，连接好装置，接下来对
、进行的操作是(3)F中干燥管内碱石灰的作用是
【实验2】利用原电池反应检测金属的活动性顺序，甲、乙两组均使用镁片和铝片作电极，但甲组将电极放入
的硫酸中，乙组将电极放入的氢氧化钠溶液中，装置如图所示。 (4)写出甲电池中正极的电极反应式：
气体，得(5)乙电池中负极为
(6)由此实验，可得到的正确结论有_______(填标号)。
| A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 |
| B．镁的金属活动性不一定比铝的强 |
| C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有利用价值 |
| D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 |
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4 . 化学反应同时伴随着能量变化，是人类获取能量的重要途径。以下是常见的化学反应，回答（1）和（2）。
晶体与
晶体反应
c．氢氧化钠与盐酸反应 d．盐酸与碳酸氢钠反应
(1)以上化学反应中能用上图表示其能量变化的是______ （填字母），此类反应中有能量变化的原因是：断开反应物的化学键吸收的总能量______ （填“>”或“<”）形成生成物的化学键释放的总能量。
(2)从以上反应中选择一个反应设计原电池。
①将如图原电池装置补充完整______ 。
②证实化学能转化为电能的实验现象是______ ．
③正极的电极反应式是______ ．______ ．
(4)
还原
电化学法制备
（甲醇）的工作原理如图所示。通入的一端是电池的______ 极（填“正”或“负”），通入的一端发生的电极反应式为______ 。生成
甲醇时，转移______ 
电子。
晶体与晶体反应c．氢氧化钠与盐酸反应 d．盐酸与碳酸氢钠反应
(1)以上化学反应中能用上图表示其能量变化的是
(2)从以上反应中选择一个反应设计原电池。
①将如图原电池装置补充完整
②证实化学能转化为电能的实验现象是
③正极的电极反应式是
(4)
还原电化学法制备（甲醇）的工作原理如图所示。通入的一端是电池的的一端发生的电极反应式为甲醇时，转移电子。
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5 . 化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径。
Ⅰ.氢能是理想的能源之一。回答下列问题：
(1)利用太阳能催化光解水是制备的方法之一，其原理如图1所示，光解水中能量的转化形式为光能转化为_______ 。
(2)在高温时，水蒸气与灼热的炭反应也能制得。该反应的能量变化如图2所示。
①该反应为_______ (填“吸热”或“放热”)反应。下列有关该反应的说法正确的是_______ (填字母)。
a.反应物的总能量高于产物的总能量
b.该反应过程中化学能全部转化为热能
c.该反应属于氧化还原反应
d.反应过程中，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
②、
、C都是常用的燃料。
、
、
完全燃烧生成
或
时，放出的热量分别为
、
、
。相同质量的这三种燃料完全燃烧时放出的热量由大到小的顺序为_______ (用化学式表示)。
Ⅱ.原电池是将化学能转化为电能的一种装置。
常温下，将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓
中组成原电池，装置如图甲所示，测得原电池的电流强度
随时间
的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。后，外电路中电子的流动方向发生改变。
(3)
后，原电池的铜片是_______ (填“正”或“负”)极，其电极反应式为_______ ，溶液中的
向_______ (填“正”或“负”)极移动。
Ⅰ.氢能是理想的能源之一。回答下列问题：
(1)利用太阳能催化光解水是制备
的方法之一，其原理如图1所示，光解水中能量的转化形式为光能转化为 (2)在高温时，水蒸气与灼热的炭反应也能制得
。该反应的能量变化如图2所示。 ①该反应为
a.反应物的总能量高于产物的总能量
b.该反应过程中化学能全部转化为热能
c.该反应属于氧化还原反应
d.反应过程中，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
②
、、C都是常用的燃料。、、完全燃烧生成或时，放出的热量分别为、、。相同质量的这三种燃料完全燃烧时放出的热量由大到小的顺序为Ⅱ.原电池是将化学能转化为电能的一种装置。
常温下，将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓
中组成原电池，装置如图甲所示，测得原电池的电流强度随时间的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。后，外电路中电子的流动方向发生改变。 (3)
后，原电池的铜片是向
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解题方法
6 . 某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。
(1)请填写有关实验现象并得出相关结论。
①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是______________________________ 。
②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是______________________________ 。
③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池形成条件是___________________ 。
(2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式：
Zn棒：______________________________ 。
Cu棒：______________________________ 。
(3)实验3的电流是从________ 棒流出(填“Zn”或“Cu”)，反应过程中若有0.4mol电子发生了转移，则Zn电极质量减轻___________ g。
(1)请填写有关实验现象并得出相关结论。
| 编号 | 实验装置 | 实验现象 |
| 1 |  | 锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象 |
| 2 |  | 两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转 |
| 3 |  | 铜棒表面的现象是 |
①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是
②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是
③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池形成条件是
(2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式：
Zn棒：
Cu棒：
(3)实验3的电流是从
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2018-07-16更新
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645次组卷
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6卷引用：【全国市级联考】河北省唐山市2017-2018学年高一下学期期末考试（A）化学试题
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解题方法
7 . “双碳(即碳达峰与碳中和)”要求加快降低碳排放步伐，引导绿色技术创新，提高产业和经济的全球竞争力。电催化制备高附加值的化学品既能满足“双碳”要求，又能实现的资源化利用。回答下列问题：
(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬，零碳甲醇是指采用为原料制备的甲醇。利用质子交换膜进行废水处理，产生的进行电催化合成甲醇的工作原理如图1、图2所示，这实现了废水处理的无废碳过程。
①图1中，的移动方向是___________ (填“向左移动”或“向右移动”)。
②图2中，生成甲醇的电极为___________ (填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为___________ 。
③若图2中的“直流电源”用图1装置代替，则电极A连接___________ (填“C”或“D”)极。
(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置，该装置在室温下即能以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯(
)。
①直流电源的正极为___________ (填“p”或“q”)。
②电解总过程的化学方程式为___________ 。
③该电化学反应机理中，充当氧化剂的物质有___________ (填一种，填化学式或结构简式)。
(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂，先使电催化转化为乙烯，乙烯再与氯碱电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示：
①环氧乙烷是氯碱电化学体系的___________ (填“阴”或“阳”)极产物。
②电极H上生成67.2L(标准状况)
时，理论上氯碱电化学体系可得到___________ g环氧乙烷。
制备高附加值的化学品既能满足“双碳”要求，又能实现的资源化利用。回答下列问题：(1)杭州亚运会采用零碳甲醇点燃亚运主火炬，零碳甲醇是指采用
为原料制备的甲醇。利用质子交换膜进行废水处理，产生的进行电催化合成甲醇的工作原理如图1、图2所示，这实现了废水处理的无废碳过程。①图1中，
的移动方向是②图2中，生成甲醇的电极为
③若图2中的“直流电源”用图1装置代替，则电极A连接
(2)科技工作者设计了如图所示的电化学装置，该装置在室温下即能以
和甲醇为原料合成碳酸二甲酯()。①直流电源的正极为
②电解总过程的化学方程式为
③该电化学反应机理中，充当氧化剂的物质有
(3)通过阴离子交换膜及合适的催化剂，先使
电催化转化为乙烯，乙烯再与氯碱电化学体系结合制备高附加值的环氧乙烷的工作原理如图所示：①环氧乙烷是氯碱电化学体系的
②电极H上生成67.2L(标准状况)
时，理论上氯碱电化学体系可得到
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8 . 按要求回答问题：
(1)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示：
①写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式：____________________________________________ 。
②可以循环使用的物质为_________________________ 。
(2)为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如图实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。
①打开止水夹，推动针筒活塞，使氧气进入烧瓶，首先观察到烧瓶中的现象是____________ ，产生此现象的化学方程式为______________________________________________ 。
②关上止水夹，轻轻摇动烧瓶，写出发生的化学方程式________________________________ 。
(3)以 Fe 和 Cu 为电极，稀 H2SO4 为电解质溶液形成的原电池中：
①H＋向________ 极移动(填“正”或“负”)。
②若有 1 mol e－ 流过导线，则理论上负极质量减少________ g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，正极电极方程式为：______________________ 。
(1)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示：
①写出SiO2转化为Si(粗)的化学方程式：
②可以循环使用的物质为
(2)为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如图实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。
①打开止水夹，推动针筒活塞，使氧气进入烧瓶，首先观察到烧瓶中的现象是
②关上止水夹，轻轻摇动烧瓶，写出发生的化学方程式
(3)以 Fe 和 Cu 为电极，稀 H2SO4 为电解质溶液形成的原电池中：
①H＋向
②若有 1 mol e－ 流过导线，则理论上负极质量减少
③若将稀硫酸换成浓硝酸，正极电极方程式为：
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2023-05-18更新
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326次组卷
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2卷引用：陕西延安中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题
9 . CO2的资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。回答下列问题：
(1)325℃时，水在锰粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。
①由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为___________ 。
②直接将H2和CO2混合，在325℃条件下难以生成甲酸，而在锰粉表面可以较快生成甲酸的原因是___________ 。
(2)由CO2和H2制备甲醇(CH3OH)的反应原理如下：
反应I．
(a＞0)
反应I．
(b＞0)
反应Ⅲ．
△H3
恒压下将CO2和H2按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。其中：CH3OH的选择性=
。
①△H3=_________ kJ∙mol-1，据此判断反应Ⅲ在_________ (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下有利于自发进行。
②在上述条件下，结合图像分析，合成甲醇的最佳温度是________ ，最佳催化剂是________ 。
③温度高于230℃，使用CZT催化剂时CH3OH产率随温度升高而下降的原因是___________ 。
(3)模拟在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)装置如图所示，装置中b电极为___________ (填“正”或“负”)极，X极上发生反应的电极反应式为___________ 。
(1)325℃时，水在锰粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。
①由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为
②直接将H2和CO2混合，在325℃条件下难以生成甲酸，而在锰粉表面可以较快生成甲酸的原因是
(2)由CO2和H2制备甲醇(CH3OH)的反应原理如下：
反应I．
(a＞0)反应I．
(b＞0)反应Ⅲ．
△H3恒压下将CO2和H2按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅲ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图所示。其中：CH3OH的选择性=
。①△H3=
②在上述条件下，结合图像分析，合成甲醇的最佳温度是
③温度高于230℃，使用CZT催化剂时CH3OH产率随温度升高而下降的原因是
(3)模拟在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)装置如图所示，装置中b电极为
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10 . 2021年6月24日，《一种硫酸铜废液制备高纯氧化铜》获得第22届中国专利优秀奖，其工艺流程如图：
已知：①硫酸铜废液中的杂质离子仅含Na+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②25℃时的溶度积：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.25×10-33。
回答下列问题：
(1)双氧水能把Fe2+氧化为Fe3+，写出反应的离子方程式________ ；如图是双氧水的氧化效率随温度变化的曲线，请解释氧化效率变化的原因________ 。
(2)“除铁铝”时，为使Fe3+和Al3+沉淀完全(溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol•L-1)，需加入CuO调节溶液pH至______ (lg2=0.3)。
(3)“洗涤”目的是为了除去硫酸铜晶体表面沾附的少量杂质，杂质的化学式为______ ，洗涤所需要的玻璃仪器有______ ，判断晶体洗涤干净的实验操作是________ 。
(4)如图装置可在净化含尿素[CO(NH2)2]废水的同时提供电能，以下说法正确的是________ 。
已知：①硫酸铜废液中的杂质离子仅含Na+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②25℃时的溶度积：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.25×10-33。
回答下列问题：
(1)双氧水能把Fe2+氧化为Fe3+，写出反应的离子方程式
(2)“除铁铝”时，为使Fe3+和Al3+沉淀完全(溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol•L-1)，需加入CuO调节溶液pH至
(3)“洗涤”目的是为了除去硫酸铜晶体表面沾附的少量杂质，杂质的化学式为
(4)如图装置可在净化含尿素[CO(NH2)2]废水的同时提供电能，以下说法正确的是
| A．温度越高，反应速率越快，装置的转化率越高 |
| B．该装置工作时，b为正极，发生还原反应 |
C．装置内溶液电流的方向由 到 ，电子的流向与之相反 |
| D．工作一段时间后，正极区域pH会显著升高 |
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