2019-2020年高中化學專題1化學反應與能量變化質量檢測一蘇教版.doc
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2019-2020年高中化學專題1化學反應與能量變化質量檢測一蘇教版 一、選擇題(本題包括11小題，每小題5分，共55分) 1．下列關于化學反應的描述中正確的是( ) A．需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 B．反應4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)的ΔH>0 C．已知①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝a kJmol－1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝b kJmol－1，則ab，錯誤；D項，由CO(g)的標準燃燒熱ΔH＝－283.0 kJmol－1，可得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJmol－1，而與反應2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH數值相同，符號相反，故正確。 2．下列敘述不正確的是( ) A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極 B．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負極相連以保護其不受腐蝕 C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑ 解析：選A A項，如果鐵作陽極，鐵溶解，所以鐵作陰極；B項，利用外加電流的陰極保護法時，被保護金屬與直流電源的負極相連；C項，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，O2在正極獲得電子；D項，Cl－的失電子能力大于OH－，電解飽和食鹽水時，Cl－在陽極失去電子變?yōu)镃l2。 3.二甲醚是一種綠色、可再生的新能源。如圖是綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖(a、b均為多孔性Pt電極)。該電池工作時，下列說法不正確的是( ) A．a電極為該電池負極 B．O2在b電極上得電子，被氧化 C．電池工作時，a電極反應式： CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋ D．電池工作時，燃料電池內部H＋從a電極移向b電極解析：選B 電池工作時，二甲醚在a極失去電子，被氧化，O2在b電極上得電子，被還原，電池內部H＋從a電極移向b電極，A、C、D均正確。 4．下列實驗裝置，其中按要求設計正確的是( ) 解析：選B A項，電解飽和食鹽水，連接電源正極的為陽極，鐵作陽極，被氧化，陽極不能產生Cl2，錯誤；B項，原電池中鋅作負極，銅作正極，Zn和ZnSO4溶液、Cu和CuSO4溶液各自構成半電池，用導線和鹽橋構成閉合回路，正確；C項，電鍍銀，含Ag＋的溶液作電解液，錯誤；D項，精煉銅，粗銅應作陽極，純銅作陰極，錯誤。 5．Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如圖所示，電解總反應為2Cu＋H2O通電,Cu2O＋H2↑。下列說法正確的是( ) A．石墨電極上產生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應 C．銅電極接直流電源的負極 D．當有0.1 mol電子轉移時，有0.1 mol Cu2O生成 解析：選A 由電解總反應可知，Cu參加了反應，所以Cu作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應，B項錯誤；石墨作陰極，陰極上電極反應為2H＋＋2e－===H2↑，A項正確；陽極與電源的正極相連，C項錯誤；陽極反應為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，當有0.1 mol電子轉移時，有0.05 mol Cu2O生成，D項錯誤。 6．下圖為某化工廠用石墨電解Na2CrO4溶液制備Na2Cr2O7的模擬裝置，下列有關說法錯誤的是( ) A．溶液中OH－由陰極區(qū)流向陽極區(qū) B．陽極區(qū)產生的氣體與陰極區(qū)產生的氣體在相同狀況下體積之比為1∶2 C．陽極的電極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ D．Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7的離子方程式為2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O 解析：選A A項，鈉離子交換膜只允許Na＋通過而OH－不能通過，錯誤；陽極電極反應為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，陰極電極反應為4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，陽、陰兩極產生氣體的物質的量之比為1∶2，B、C均正確；D項，陽極區(qū)水放電，產生大量的H＋使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7，正確。 7．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如下圖所示，則下列有關說法中不正確的是( ) A．X為直流電源的負極，Y為直流電源的正極 B．圖中的b>a C．陽極區(qū)pH增大 D．該過程中的產品主要為H2SO4和H2 解析：選C 由圖像可判斷此裝置為電解池，在電解池中陰離子向Pt(Ⅱ)方向移動，則確定Pt(Ⅱ)為陽極，與陽極直接相連的是直流電源的正極，A項正確；陽極發(fā)生氧化反應，即將SO和HSO氧化為SO，并使溶液的酸性增強，因此H2SO4濃度增大，B項正確；陽極區(qū)酸性增強，C項錯誤；Pt(Ⅰ)為陰極，陰極區(qū)發(fā)生的還原反應是2H＋＋2e－===H2↑，根據陰陽極產物可判斷D項正確。 8．高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經用于混合動力汽車?？偡磻匠淌饺缦拢? NiOOH＋MHNi(OH)2＋M。下列敘述不正確的是( ) A．該電池放電時的正極和充電時的陰極均發(fā)生還原反應 B．放電時負極反應為MH＋OH－－e－===M＋H2O C．充電時陽極反應為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ D．放電時每轉移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被還原 解析：選C A項，該電池放電時的正極發(fā)生還原反應，充電時的陰極發(fā)生還原反應，正確；B項，放電時負極反應為MH＋OH－－e－===M＋H2O，正確；C項，充電時陽極發(fā)生氧化反應，應該是Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，錯誤；D項，根據電極反應，放電時每轉移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被還原，正確。 9．用惰性電極電解煤漿液的方法制H2的反應為C(s)＋2H2O(l)===CO2(g)＋2H2(g)?，F將一定量的1 molL－1 H2SO4溶液和適量煤粉充分混合，制成含碳 量為0.02 gmL－1～0.12 gmL－1的煤漿液，置于如圖所示裝置中進行電解(兩電極均為惰性電極)。下列說法錯誤的是( ) A．A極是陽極，B極為陰極 B．A極的電極反應式為C＋2H2O－4e－===CO2↑＋4H＋ C．B極的電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑ D．電解一段時間后，煤漿液的pH增大 解析：選D A項，A極連接電源的正極是陽極，則B極為陰極，正確；B項，陽極上發(fā)生氧化反應，A極的電極反應式為C＋2H2O－4e－===CO2↑＋4H＋，正確；C項，陰極上發(fā)生還原反應，B極的電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，正確；D項，電解的總反應式為C(s)＋2H2O(l)===CO2(g)＋2H2(g)，可知電解一段時間后，煤漿液中水的量減少，硫酸溶液的濃度增大，溶液的pH減小，錯誤。 10．用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJmol－1； ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJmol－1。 下列說法不正確的是( ) A．由反應①、②可推知：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJmol－1 B．等物質的量的甲烷分別參與反應①、②，則反應轉移的電子數相等 C．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4 kJ D．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總數為3.2NA 解析：選D 根據蓋斯定律可知，(①＋②)2即得A正確；甲烷在反應中每一個分子都是失去8個電子，B正確；標準狀況下4.48 L CH4是0.2 mol，反應放出的熱量是867 kJ0.2＝173.4 kJ，C正確；0.2 mol甲烷失去1.6 mol電子，D不正確。 11．將Ba(OH)2、CuCl2、AgNO3、Na2SO4按物質的量比1∶1∶2∶1混合均勻，取一定量該混合物放入水中，充分振蕩，插入惰性電極，通電一段時間后，下列說法中正確的是( ) ①陰極、陽極所得的產物質量比為1∶8 ②通電過程中陽離子向陰極移動 ③陰極電極反應為Ag＋＋e－===Ag ④電解過程中溶液pH升高 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選A 4種物質混合，離子的物質的量如下表所示： 離子 Ba2＋ Cu2＋ Ag＋ Na＋ OH－ Cl－ SO NO 物質的量 n n 2n 2n 2n 2n n 2n 電解質混合后，發(fā)生的離子反應有：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，最終，溶液的溶質是硝酸鈉，電解硝酸鈉溶液實質是電解水：2H2O2H2↑＋O2↑，氫氣在陰極產生，氧氣在陽極產生，陰、陽極產生氣體質量之比為4∶32＝1∶8，①正確；在電解池中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，②正確；陰極反應為2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，③錯誤；電解過程中只是消耗水，溶液的pH不變，④錯誤。 二、非選擇題(本題包括3小題，共45分) 12．(13分)已知下列反應： 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1 Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝－266 kJmol－1 試回答： (1)CO的燃燒熱ΔH＝________。 (2)在催化劑作用下，一氧化碳可與過氧化鈉反應生成固體碳酸鈉，該反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)廢氣中的CO2可用堿液吸收。所發(fā)生的反應如下： CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l)ΔH＝－a kJmol－1 CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH＝－b kJmol－1 則：①反應CO2(g)＋H2O(l)＋Na2CO3(aq)===2NaHCO3(aq)的ΔH＝________ kJmol－1(用含a、b的代數式表示)。 ②標況下，11.2 L CO2與足量的NaOH溶液充分反應后，放出的熱量為________ kJ(用含a或b的代數式表示)。 解析：(1)CO的燃燒熱是指1 mol CO完全燃燒生成CO2所放出的熱量，由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1可知，1 mol CO完全燃燒放出的熱量為566 kJ＝283 kJ，故CO的燃燒熱ΔH＝－283 kJmol－1。 (2)由已知得：熱化學方程式1＋熱化學方程式2，則：CO(g)＋Na2O2(s)===Na2CO3(s) ΔH＝－566 kJmol－1－266 kJmol－1＝－549 kJmol－1。 (3)①熱化學方程式(2)2－熱化學方程式(1)得，CO2(g)＋H2O(l)＋Na2CO3(aq)===2NaHCO3(aq) ΔH＝(－b2＋a)kJmol－1＝(a－2b)kJmol－1。 ②n(CO2)＝＝0.5 mol，由CO2(g)＋2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)＋H2O(l) ΔH＝－a kJmol－1可知，0.5 mol CO2與足量的NaOH溶液充分反應后，放出的熱量為 kJ。 答案：(1)－283 kJmol－1 (2)CO(g)＋Na2O2(s)===Na2CO3(s) ΔH＝－549 kJmol－1 (3)①(a－2b) ② 13．(16分)科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導陽極生成的O2－(O2＋4e－===2O2－)。 (1)c電極的名稱為________，d電極上的電極反應式為 ________________________________________________________________________。 (2)如圖2所示用惰性電極電解100 mL 0.5 molL－1CuSO4溶液，a電極上的電極反應式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 若a電極產生56 mL(標準狀況)氣體，則所得溶液的pH＝________(不考慮溶液體積變化)，若要使電解質溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可加入________(填字母)。 a．CuO B．Cu(OH)2 c．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3 解析：(1)原電池中電流的方向是從正極流向負極，故c電極為正極，d電極為負極，通入的氣體B為甲烷，d電極反應式為CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。 (2)用惰性電極電解CuSO4溶液時，陽極(a電極)反應式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；陰極反應式：2Cu2＋＋4e－===2Cu，n(O2)＝＝2.510－3mol。線路中轉移電子的物質的量為2.510－3 mol4＝0.01 mol，溶液中c(H＋)＝＝0.1 molL－1，pH＝－lg 0.1＝1。加入CuO或CuCO3與溶液中的H＋反應，可使電解質溶液恢復到電解前的狀態(tài)。 答案：(1)正極 CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O (2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 1 ac 14．(16分)(1)某鉛蓄電池的正、負極標記被磨損，試用如圖裝置設計實驗，識別出此鉛蓄電池的正、負極。 ①若A接E，B接F，而B電極出現_______________________________________， 反應式為________________，則說明F為正極。 ②鉛蓄電池工作時(放電)，其E所在電極的電極反應式為______________________，充電時該極與外接電源的________極相連。 ③若有0.2 mol電子發(fā)生轉移，則正極消耗的PbO2的物質的量是________。 (2)利用甲醇(CH3OH)、氧氣組成燃料電池，電解質溶液為堿性，電池工作時，其負極反應式為____________________________________。 (3)一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀，負極上的反應為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋，正極的反應式：______________________________；電池反應的總方程式為__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①與原電池正極相連的電極為電解池的陽極，所以B為陽極，Cl－在陽極失電子，生成氯氣，即在B電極出現黃綠色氣體，其電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑。②鉛蓄電池工作時，Pb為負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Pb＋SO－2e－===PbSO4；充電時蓄電池的負極與外接電源的負極相連。③正極上PbO2→PbSO4，Pb元素的化合價從＋4降低到＋2，所以若有0.2 mol電子發(fā)生轉移，則正極上消耗的PbO2的物質的量是0.1 mol。(2)堿性條件下，負極上甲醇失電子生成碳酸根離子，其電極反應為CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O。(3)酸性燃料電池中氧氣在正極得電子生成水，其電極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，正極的電極反應式和負極的電極反應式相加即是總反應，所以電池反應的總方程式為CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O。 答案：(1)①黃綠色氣體 2Cl－－2e－===Cl2↑ ②Pb＋SO－2e－===PbSO4 負 ③0.1 mol (2)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O (3)O2＋4H＋＋4e－===2H2O CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O
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