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1、阶段过关检测(三)物质结构与能量变化(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1O16Cu64Ag108一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)1.微粒用 ZARn+表示,下列关于该微粒的叙述正确的是(B)A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-ZC.所含电子数=Z+n D.质量数=A+Z2.下列各项表达中正确的是(C)A.Na2O2的电子式为NaOONaB.16O2和18O2互为同素异形体C.在氮原子中,质子数为7而中子数不一定为7D.Cl-的结构示意图为3.用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是(D)A.电子通过盐桥从乙
2、池流向甲池B.铜导线替换盐桥,原电池仍继续工作C.开始时,银片上发生的反应是Ag-e-Ag+D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同解析:根据原电池工作原理,电子由负极(Cu)沿导线传递给正极(Ag),电子不能进入溶液,正极(Ag):2Ag+2e-2Ag,负极(Cu):Cu-2e- Cu2+,总反应:Cu+2Ag+Cu2+2Ag,若将Cu片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同,若将盐桥换成铜导线,则右池构成原电池,左池构成电解池。4.一种锂钒氧化物热电池装置如图所示。其电池总反应为xLi+ LiV3O8Li1+xV3O8,工作时需先引发铁和氯酸钾反应使共
3、晶盐熔化。下列说法正确的是(D)A.Li-Si合金为该热电池的正极B.电池放电时Cl-移向LiV3O8电极C.LiCl-KCl共晶盐可用LiCl和KCl的混合水溶液代替D.放电时,正极反应式为LiV3O8+xLi+xe-Li1+xV3O8解析:Li是活泼的金属,Li-Si合金为该热电池的负极,A错误;放电时Cl-移向负极,即移向锂电极,B错误;Li是活泼的金属,能与水反应,则LiCl-KCl共晶盐不能用LiCl和KCl的混合水溶液代替,C错误;放电时正极发生得电子的还原反应,即正极反应式为LiV3O8+xLi+xe-Li1+xV3O8,D正确。5.常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的
4、能量用E表示,结合表中信息判断下列说法不正确的是(B)共价键HHFFHFHClHIE(kJmol-1)436157568432298A.表中最稳定的共价键是HFB.1 mol H2(g)与1 mol F2(g)生成2 mol HF(g)放出25 kJ 的能量C.432 kJmol-1E(HBr)298 kJmol-1D.1 mol H2(g)分解成2 mol H(g) 需吸收436 kJ的能量解析:表中键能最大的共价键是HF,故最稳定的共价键是HF,A正确;1 mol H2(g)与1 mol F2(g)生成 2 mol HF(g),放出的能量为(5682-436-157)kJ=543 kJ,B
5、不正确;Br的非金属性介于Cl和I之间,故432 kJmol-1E(HBr)298 kJmol-1,C正确;由题中信息可知,1 mol H2(g)分解成2 mol H(g)需吸收436 kJ的能量,D正确。6.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(C)A.Z的原子半径比Y的大B.Z的氧化物对应水化物为强酸C.存在多种含X的氢化物D.X、Y、Z、W四种元素一定是主族元素解析:Y和Z属于同周期,同周期从左向右原子半径减小,因此Z的原子半径比Y小,故A错误;如果Z是S,S的氧化物是SO2和SO3,其水化物是H2SO3和H2SO4,其中H2SO3不是强酸,故
6、B错误;W可能是Ne,不属于主族元素,故D错误。7.太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点,现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是(D)A.该装置系统中只存在光能与电能之间的转化B.Cu电极:CO2+8H+-8e-CH4+2H2OC.工作时,产生的O2、CH4体积比为11(同温同压)D.离子交换膜为质子交换膜,H+从左池移向右池解析:由氮化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知,该装置系统中存在太阳能转变为化学能、电能,电能又转变为热能、光能等,故A错误;右池Cu电极为正极,发生还原反应,CO2得到电子被还原生成CH4,电极反应式为CO2+8H
7、+8e-CH4+2H2O,故B错误;根据转移电子守恒可知,同温同压产生的O2、CH4体积比为21,故C错误;阳离子向正极移动,所以离子交换膜为质子交换膜,H+从负极(左池)移向正极(右池),故D正确。8.已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-217 kJmol-1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=b kJmol-1HH、OH和OO键的键能分别为436、462和495(kJmol-1),则b为(B)A.+352B.+132C.-120D.-330解析:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-217 kJmol-1C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=b kJmol
8、-1,根据盖斯定律:2-得:2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=2b kJmol-1-(-217 kJmol-1);而2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=(4462-495-4362)kJmol-1,即2b kJmol-1-(-217 kJmol-1)=(4462-495-4362)kJmol-1解得b=+132,故选B。9.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3和K2CO3为电解质、以CH4为燃料,该电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是(A)A.电极a为负极,发生氧化反应B.CO32-向正极移动C.正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-D.此电池在常温下也能工作解析:燃
9、料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,根据电子流向知,左边a电极是负极、右边b电极是正极,所以a是CH4,b为O2,负极发生氧化反应,选项A正确;原电池放电时,CO32-向负极移动,选项B错误;正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e-2CO32-,选项C错误;电解质为熔融碳酸盐,需要高温条件,选项D错误。10.黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为S(s)+2KNO3(s)+3C(s)K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)H=x kJmol-1,已知:碳的燃烧热H1=a kJmol-1;S(s)+2K(s)K2S(s)H
10、2= b kJmol-1;2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s)H3=c kJmol-1。则x为(A)A.3a+b-c B.c+3a-bC.a+b-c D.c+a-b11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与X形成的某种化合物可用作水果的催熟剂,Y的氧化物为碱性氧化物,X、Y、Z三种元素的最外层电子数之和为11。下列说法正确的是(C)A.原子半径:WXYZB.简单氢化物的稳定性:XZXW,故A错误;如果Z为S,C的非金属性小于S,因此H2S的稳定性比CH4稳定性强,如果Z为P,C的非金属性强于P,即CH4的稳定性强于PH3,故B错误;C和H可形成化合物C6H6,即
11、为苯,苯常用作萃取剂,故C正确;如果形成的含氧酸盐为Na2SO4,溶液显中性,不能使酚酞变红,故D错误。12.某课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是(D)A.a极为正极B.随着反应不断进行,负极区的pH不断增大C.b极的电极反应为MnO2+2H2O+2e-Mn2+4OH-D.若消耗0.01 mol葡萄糖,电路中转移0.02 mol电子解析:由已知结合图示,葡萄糖(C6H12O6)发生氧化反应生成葡萄糖内酯(C6H10O6),所以a极为负极,故A错误;电解质溶液显酸性,所以负极反应为
12、C6H12O6-2e-C6H10O6+2H+,随着反应不断进行,负极区的pH不断减小,故B错误;b极为正极,电极反应为MnO2+4H+2e-Mn2+2H2O,故C错误;由负极反应C6H12O6-2e-C6H10O6+2H+可得,1 mol葡萄糖失去 2 mol电子,所以若消耗0.01 mol葡萄糖,电路中转移0.02 mol电子,故D正确。13.X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,W+与Y2-具有相同的电子层结构,R与Y可形成RY2、RY3化合物,下列说法正确的是(B)A.Y与氢元素所形成的化合物分子只含有极性键B.W2Y、W2Y
13、2中阴、阳离子个数比均为12C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强D.将XY2通入W单质与水反应后的溶液中,生成的盐只有一种解析:X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,X两层电子分别是2、4,X为C元素,W+与Y2-具有相同的电子层结构,则Y为O,W为Na,Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,O与Na之间只有氟成立,故Z为F元素,R与Y可形成RY2、RY3化合物,为SO2、SO3,R为S元素。Y与氢元素所形成的化合物分子可以是H2O和H2O2,H2O2中两个O之间是非极性键,故A错误;Na2O2中阴离子为O22-,N
14、a2O和Na2O2中阴、阳离子个数比均为12,故B正确;Z为F元素,不存在最高价氧化物对应的水化物,故C错误;将CO2通入NaOH溶液可能生成Na2CO3和NaHCO3两种盐,故D错误。14.我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”NaCO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中,有23转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是(C)A.“吸入”CO2时,钠箔为正极B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动C.“吸入”CO2时的正极反应:4Na+3CO2+4e-2Na2CO3+CD.标准状况下,每“呼出”22.4 L CO2,转移电子 0.75 mol解析:“吸入”CO2时,是原电池,根据图示,钠变成了Na+,被氧化,钠箔为负极,故A项错误;“呼出”CO2时,是电解池,阳离子向阴极移动,Na+向钠箔电极移动,故B项错误;放电时该电池“吸入”CO2,吸收的CO2有23转化为Na2CO3固体,有13转化为C,正极反应:4Na+3CO2+4e-2Na2CO3+C,故C项正确;标准状况下,22.4 L CO2的物质的量为1 mol,根据2Na2CO
