2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 周測7 化學(xué)反應(yīng)與能量(含解析).doc
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周測7 化學(xué)反應(yīng)與能量 夯基提能卷⑦ 一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。 1.如圖所示的日常生活裝置中,與手機(jī)充電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式相同的是( ) 答案:A 解析:手機(jī)充電為電解過程,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。電解水為電解過程,與手機(jī)充電的能量轉(zhuǎn)化形式相同,A正確;水力發(fā)電為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程,B錯(cuò)誤;太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,C錯(cuò)誤;干電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,D錯(cuò)誤。 2.H2與ICl的反應(yīng)分①②兩步進(jìn)行,其能量曲線如圖所示,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng) B.反應(yīng)①、反應(yīng)②均為氧化還原反應(yīng) C.反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率慢,與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無關(guān) D.反應(yīng)①、反應(yīng)②的焓變之和為ΔH=-218 kJmol-1 答案:C 解析:反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)圖象,故A說法正確;反應(yīng)①中H的化合價(jià)由0→+1,部分I的化合價(jià)降低,屬于氧化還原反應(yīng),反應(yīng)②中,I的化合價(jià)發(fā)生變化,屬于氧化還原反應(yīng),故B說法正確;反應(yīng)①比反應(yīng)②慢,說明反應(yīng)①中正反應(yīng)的活化能較大,反應(yīng)②中正反應(yīng)的活化能較小,故C說法錯(cuò)誤;根據(jù)蓋斯定律,知反應(yīng)的焓變只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)的途徑無關(guān),因此ΔH=-218 kJmol-1,故D說法正確。 3.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示,下列與此原理有關(guān)的說法錯(cuò)誤的是( ) A.正極反應(yīng)為:SO+5H2O+8e-===HS-+9OH- B.輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕 C.這種情況下,F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3xH2O D.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕 答案:C 解析:原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng),由圖示可知正極發(fā)生的電極反應(yīng)為SO+5H2O+8e-===HS-+9OH-,A正確;硫酸鹽還原菌中的蛋白質(zhì)在高溫下易變性,失去催化活性,則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕,B正確;由圖示可知,F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO,C錯(cuò)誤;管道上刷富鋅油漆,形成Zn—Fe原電池,F(xiàn)e變?yōu)檎龢O,可以延緩管道的腐蝕,D正確。 4.為探究NaHCO3、Na2CO3與1 molL-1鹽酸反應(yīng)(設(shè)兩反應(yīng)分別是反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ)過程中的熱效應(yīng),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測得如下數(shù)據(jù)。下列有關(guān)說法正確的是( ) 序號(hào) 液體 固體 混合前溫度 混合后最高溫度 ① 35 mL水 2.5 g NaHCO3 20 ℃ 18.5 ℃ ② 35 mL水 3.2 g Na2CO3 20 ℃ 24.3 ℃ ③ 35 mL鹽酸 2.5 g NaHCO3 20 ℃ 16.2 ℃ ④ 35 mL鹽酸 3.2 g Na2CO3 20 ℃ 25.1 ℃ A.僅通過實(shí)驗(yàn)③即可判斷反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng) B.僅通過實(shí)驗(yàn)④即可判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng) C.通過實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng) D.通過實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng) 答案:C 解析:因鹽酸中亦有水,故綜合①③可知Ⅰ為吸熱反應(yīng),綜合②④可知Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),故C正確。 5.現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽。用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理,可電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH溶液和H2SO4溶液。下列說法中正確的是( ) A.b是陽離子交換膜,允許Na+通過 B.從A口出來的是NaOH溶液 C.陰極反應(yīng)式為4OH--4e-===2H2O+O2↑ D.Na2SO4溶液從G口加入 答案:A 解析:A項(xiàng),右邊電極是陰極,氫離子放電,b是陽離子交換膜,允許Na+通過,正確;B項(xiàng),左邊電極是陽極,陽極是氫氧根放電,從A口出來的是硫酸溶液,錯(cuò)誤;C項(xiàng),陰極是氫離子得到電子,錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)分析可知Na2SO4溶液從F口加入,錯(cuò)誤。 6.某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過程如下: mCeO2(m-x)CeO2xCe+xO2 (m-x)CeO2xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO 下列說法不正確的是( ) A.該過程中CeO2為H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO的催化劑 B.該過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 C.1 mol CeO2參加反應(yīng),共生成2x mol的氣體 D.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO+4OH--2e-===CO+2H2O 答案:C 解析:通過太陽能實(shí)現(xiàn)總反應(yīng):H2O+CO2===H2+CO+O2,CeO2沒有消耗,CeO2是光催化劑,A正確;該過程在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO,所以把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,B正確;根據(jù)方程式可知1 mol CeO2參加反應(yīng),共生成 mol的氣體,C錯(cuò)誤;CO在負(fù)極失電子生成CO2,在堿性條件下CO2再與OH-反應(yīng)生成CO,故負(fù)極反應(yīng)式正確,D正確。 7.[2019北京朝陽區(qū)模擬]高鐵酸鈉(Na2FeO4)是具有紫色光澤的粉末,是一種高效綠色強(qiáng)氧化劑,堿性條件下穩(wěn)定,可用于廢水和生活用水的處理。實(shí)驗(yàn)室以石墨和鐵釘為電極,以不同濃度的NaOH溶液為電解質(zhì)溶液,控制一定電壓電解制備高鐵酸鈉,電解裝置和現(xiàn)象如下。下列說法不正確的是( ) c(NaOH) 陰極現(xiàn)象 陽極現(xiàn)象 1 molL-1 產(chǎn)生無色氣體 產(chǎn)生無色氣體,10 min內(nèi)溶液顏色無明顯變化 10 molL-1 產(chǎn)生大量無色氣體 產(chǎn)生大量無色氣體,3 min后溶液變?yōu)闇\紫紅色,隨后逐漸加深 15 molL-1 產(chǎn)生大量無色氣體 產(chǎn)生大量無色氣體,1 min后溶液變?yōu)闇\紫紅色,隨后逐漸加深 A.a(chǎn)為鐵釘,b為石墨 B.陰極主要發(fā)生反應(yīng):2H2O+2e-===H2↑+2OH- C.高濃度的NaOH溶液有利于發(fā)生Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O D.制備Na2FeO4時(shí),若用飽和NaCl溶液,可有效避免陽極產(chǎn)生氣體 答案:D 解析:以石墨和鐵釘為電極,用電解法制備Na2FeO4,F(xiàn)e發(fā)生氧化反應(yīng),則鐵釘為陽極,故a為鐵釘,b為石墨,A正確。陰極上發(fā)生還原反應(yīng)生成H2,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-===2OH-+H2↑,B正確。由表中信息可知,c(NaOH)越大,陽極附近溶液變?yōu)闇\紫紅色的時(shí)間越短,則生成Na2FeO4的速率越快,故高濃度的NaOH溶液有利于發(fā)生反應(yīng):Fe+8OH--6e-===FeO+4H2O,C正確。若用飽和NaCl溶液,溶液中c(Cl-)較大,Cl-在陽極發(fā)生反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑,則陽極上還產(chǎn)生氣體Cl2,D錯(cuò)誤。 二、非選擇題:共43分。 8.(14分)(1)請用熱化學(xué)方程式表示: ①1 mol N2(g)與適量H2(g)反應(yīng),生成2 mol NH3(g),放出92.2 kJ熱量。 ________________________________________________________________________ ②1 mol N2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成2 mol NO2(g),吸收68 kJ熱量。 ________________________________________________________________________ (2)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們研制了多種甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池,以滿足不同的需求。有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池,需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣,兩種反應(yīng)原理是: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJmol-1 ②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJmol-l 由上述方程式可知,CH3OH的燃燒熱________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJmol-1。已知水的汽化熱為44 kJmol-1,則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (3)把煤作為燃料可通過下列兩種途徑: 途徑Ⅰ C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0 ① 途徑Ⅱ 先制成水煤氣:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2>0?、? 再燃燒水煤氣:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0?、? 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0?、? ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是________。 A.2ΔH1=2ΔH2+ΔH3+ΔH4 B.2ΔH1<2ΔH2+ΔH3+ΔH4 C.2ΔH1+2ΔH2=ΔH3+ΔH4 D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 答案: (1)①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.2 kJmol-1 ②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+68 kJmol-1 (2)大于 H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-124.6 kJmol-1 (3)A 解析: (1)①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.2 kJmol-1。 ②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+68 kJmol-1。 (2)燃燒熱對應(yīng)液態(tài)水,比②放出更多熱量,所以CH3OH的燃燒熱大于 192.9 kJmol-1。得到H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-80.6 kJmol-1,再結(jié)合H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJmol-1,得到氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-124.6 kJmol-1。 (3)煤直接燃燒與制成水煤氣再燃燒的能量守恒,故選A。 9.(14分)[2019北京海淀區(qū)模擬]電鍍行業(yè)產(chǎn)生的酸性含鉻廢水對環(huán)境有污染,其中所含的Cr(Ⅵ)是主要污染物,可采用多種處理方法將其除去。 查閱資料可知: ①在酸性環(huán)境下,Cr(Ⅵ)通常以Cr2O的形式存在,Cr2O+H2O2CrO+2H+; ②Cr2O的氧化能力強(qiáng)于CrO; ③常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表: 陽離子 Fe3+ Fe2+ Cr3+ 開始沉淀的pH 1.9 7.0 4.3 沉淀完全的pH 3.2 9.0 5.6 Ⅰ.腐蝕電池法 (1)向酸性含鉻廢水中投放廢鐵屑和焦炭,利用原電池原理還原Cr(Ⅵ)。下列關(guān)于焦炭的說法正確的是________(填序號(hào))。 a.作原電池的正極 b.在反應(yīng)中作還原劑 c.表面可能有氣泡產(chǎn)生 Ⅱ.電解還原法 向酸性含鉻廢水中加入適量NaCl固體,以Fe為電極電解,經(jīng)過一段時(shí)間,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,從而使廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置如圖甲所示。 (2)A極連接電源的________極,A極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (3)電解開始時(shí),B極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,此外還有少量Cr2O在B極上直接放電,該反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (4)電解過程中,溶液的pH不同時(shí),通電時(shí)間(t)與溶液中Cr元素去除率的關(guān)系如圖乙所示。 ①由圖知,電解還原法應(yīng)采取的最佳pH范圍為________(填序號(hào))。 a.2~4 b.4~6 c.6~10 ②解釋曲線Ⅰ和曲線Ⅳ去除率低的原因: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)ac (2)正 Fe-2e-===Fe2+ (3)Cr2O+14H++6e-===2Cr3++7H2O (4)①b?、谇€Ⅰ的pH較小,此時(shí)Cr(Ⅵ)被還原生成的Cr3+難以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+形式存在于溶液中,導(dǎo)致去除率較低;曲線Ⅳ的pH較大,鉻元素主要以CrO形式存在,其氧化能力弱于Cr2O,Cr(Ⅵ)難以被還原并生成沉淀,導(dǎo)致去除率較低 解析: (1)向酸性含鉻廢水中投放廢鐵屑和焦炭,形成原電池,鐵作原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+;焦炭作正極,但焦炭是惰性材料,本身不能被還原,由于廢水呈酸性,正極上可能發(fā)生反應(yīng):2H++2e-===H2↑,觀察到焦炭表面有氣泡產(chǎn)生,則a、c正確。 (2)由圖可知,與電源的B極相連的一極表面產(chǎn)生H2,該電極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-===H2↑,則B是負(fù)極,A是正極;與A極相連的電極為電解池的陽極,電極材料是Fe,F(xiàn)e發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+。 (3)B極是陰極,發(fā)生還原反應(yīng),少量Cr2O在B極上直接放電被還原為Cr3+,電解質(zhì)溶液呈酸性,則電極反應(yīng)式為Cr2O+14H++6e-=2Cr3++7H2O。 (4)①由圖可知,曲線Ⅱ?qū)?yīng)pH=4時(shí),溶液中Cr元素去除率最大,且所用時(shí)間最短,反應(yīng)速率快;曲線Ⅲ對應(yīng)pH =6時(shí),Cr元素去除率最終與pH=4相同,但所用時(shí)間較長,反應(yīng)速率比pH=4慢;圖中曲線Ⅰ、Ⅳ對應(yīng)的Cr元素去除率偏低,故最佳pH范圍為4~6。②由題給信息可知,去除廢水中Cr元素,最終要生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀排出。曲線Ⅰ的pH=2,酸性較強(qiáng),此時(shí)Cr(Ⅵ)被還原生成的Cr3+難以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+形式存在于溶液中,導(dǎo)致去除率較低;曲線Ⅳ的pH=10,溶液呈堿性,促使平衡Cr2O+H2O2CrO+2H+正向移動(dòng),鉻元素主要以CrO形式存在,其氧化能力弱于Cr2O,Cr(Ⅵ)難以被還原并生成沉淀,導(dǎo)致去除率較低。 10.(15分)模擬題組合 (1)雷雨天氣中發(fā)生自然固氮后,N元素轉(zhuǎn)化為________而存在于土壤中,處于研究階段的化學(xué)固氮新方法是N2在催化劑表面與水發(fā)生如下反應(yīng): 2N2(g)+6H2O(l)===4NH3(g)+3O2(g) ΔH K?、? 已知:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH1=-92.4 kJmol-1 K1?、? 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJmol-1 K2?、? 則ΔH=________;K=________(用K1和K2表示)。 (2)真空碳熱還原氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下: 2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)===6AlCl(g)+6CO(g) ΔH=a kJmol-1 3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJmol-1 反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJmol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 (3)已知: Mg(s)+H2(g)===MgH2(s) ΔH=-74.5 kJmol-1 Mg2Ni(s)+2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH=-64.4kJmol-1 則Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH=________kJmol-1。 (4)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),生成NOx等污染大氣。其中生成NO的能量變化示意圖如圖: 2NO(g) 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________。 答案: (1)硝酸鹽?。? 530 kJmol-1 (2)0.5a+b (3)+84.6 (4)N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+183 kJmol-1 解析:(1)雷雨天氣中發(fā)生自然固氮后,N2→NO→NO2→NO,N元素轉(zhuǎn)化為硝酸鹽而存在于土壤中,根據(jù)蓋斯定律①=②2-③3,ΔH=-92.4 kJmol-12+3571.6 kJmol-1=+1 530 kJmol-1,K=。 (2)①2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)===6AlCl(g)+6CO(g) ΔH=a kJmol-1 ②3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJmol-1 依據(jù)蓋斯定律+②得到Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g) ΔH=(0.5a+b)kJmol-1。 (3)①M(fèi)g(s)+H2(g)===MgH2(s) ΔH1=-74.5 kJmol-1 ②Mg2Ni(s)+2H2(g)===Mg2NiH4(s) ΔH2=-64.4 kJmol-1 Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH3。由蓋斯定律②-2①得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH3=-64.4 kJmol-1-2(-74.5 kJmol-1)=+84.6 kJmol-1。 (4)該反應(yīng)中的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和=(945+498)kJmol-1-2630 kJmol-1=+183 kJmol-1,所以N2和O2反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+183 kJmol-1。 探究創(chuàng)新卷⑦ 一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。 1.下列有關(guān)電化學(xué)的示意圖中正確的是( ) 答案:D 解析:選項(xiàng)A,Zn應(yīng)為原電池負(fù)極,Cu為原電池正極。選項(xiàng)B,鹽橋兩邊的燒杯中盛裝的電解質(zhì)溶液應(yīng)互換。選項(xiàng)C,粗銅應(yīng)連接電源正極。選項(xiàng)D,電解飽和NaCl溶液,Cl-在陽極放電產(chǎn)生Cl2,H+在陰極獲得電子而產(chǎn)生H2,正確。 2.下圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說法正確的是( ) A.由MgCl2制取Mg是放熱過程 B.熱穩(wěn)定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 C.金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) D.由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=+117 kJmol-1 答案:C 解析:分析圖象可知,MgCl2的能量低于Mg與Cl2的能量之和,依據(jù)能量守恒定律知由MgCl2制取Mg的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,化合物的穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖象分析,金屬鎂與鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),C項(xiàng)正確;分析圖象可知反應(yīng)的焓變等于-117 kJmol-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.按如圖中甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若圖乙中橫坐標(biāo)x表示流入電極的電子的物質(zhì)的量,下列敘述正確的是( ) A.E表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量或表示反應(yīng)消耗H2O的物質(zhì)的量 B.Cu極上的反應(yīng)為2H2O-4e-===4H++O2↑ C.F表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量 D.電解后溶液的pH增大 答案:A 解析:在該電解池中,陰極:Cu2++2e-===Cu,陽極:2H2O-4e-===4H++O2↑,總反應(yīng):2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,從題圖乙中看出,每轉(zhuǎn)移4 mol e-,E從0→2,F(xiàn)從0→1,顯然,E表示生成H2SO4的物質(zhì)的量、生成Cu的物質(zhì)的量或表示反應(yīng)消耗H2O的物質(zhì)的量,F(xiàn)表示生成氧氣的物質(zhì)的量,電解后有硫酸生成,溶液pH減小。 4.下列說法正確的是( ) A.測定HCl和NaOH中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),單次實(shí)驗(yàn)均應(yīng)測量3個(gè)溫度,即鹽酸起始溫度、NaOH溶液起始溫度和反應(yīng)終止溫度 B.若2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJmol-1,則碳的燃燒熱為110.5 kJmol-1 C.需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng),常溫下能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D.已知Ⅰ.反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-a kJmol-1 Ⅱ. 且a、b、c均大于零,則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為2(a+b+c) kJ 答案:A 解析:測定HCl和NaOH中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),單次實(shí)驗(yàn)均應(yīng)測量3個(gè)溫度,即鹽酸起始溫度、NaOH溶液起始溫度和反應(yīng)終止溫度,A正確;在一定條件下,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所放出的熱量是燃燒熱,碳的穩(wěn)定氧化物是二氧化碳,B錯(cuò)誤;需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),例如碳燃燒,常溫下能發(fā)生的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng),例如氫氧化鋇和銨鹽的反應(yīng),C錯(cuò)誤;反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量差,設(shè)H—Cl鍵的鍵能為x kJmol-1,則根據(jù)方程式可知b+c-2x=-a,因此斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為 kJ,D錯(cuò)誤。 5.向新型燃料電池的兩極分別通入CH4和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO3固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-。圖中濾紙用含有酚酞的氯化鈉溶液浸泡過,c、d、e、f均為惰性電極,工作后e極周圍變紅。下列敘述正確的是( ) A.c極為正極,A處通入甲烷氣體 B.d極的反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH- C.固體電解質(zhì)中O2-由d極向c極移動(dòng) D.e極上發(fā)生氧化反應(yīng),pH增大 答案:C 解析:本題是用甲烷燃料電池電解氯化鈉溶液,根據(jù)e極周圍變紅色,表明該電極是陰極,發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+2e-===H2↑+2OH-,D錯(cuò)誤,則c是負(fù)極,A處通入甲烷,A錯(cuò)誤;d極是正極,發(fā)生反應(yīng):O2+4e-===2O2-,B錯(cuò)誤;原電池中陰離子移向負(fù)極,C正確。 6.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。已知反應(yīng): (1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=a kJmol-1 (2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJmol-1 其他數(shù)據(jù)如表: 化學(xué)鍵 C===O O===O C—H O—H 鍵能/(kJmol-1) 798 x 413 463 下列說法正確的是( ) A.上表中x=(1 796+b)/2 B.H2O(g)===H2O(l)的ΔS<0,ΔH=(a-b)kJmol-1 C.當(dāng)有4NA個(gè)C—H鍵斷裂時(shí),反應(yīng)放出的熱量一定為a kJ D.利用反應(yīng)(1)設(shè)計(jì)的原電池電解精煉銅時(shí),當(dāng)負(fù)極輸出0.2NA個(gè)電子時(shí),電解槽的陽極質(zhì)量一定減輕6.4 g 答案:A 解析:根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)吸收的熱量為2x kJ+413 kJ4,放出的熱量是798 kJ2+463 kJ4=3 448 kJ,反應(yīng)是放熱的,所以2x kJ+413 kJ4-3 448 kJ=b kJ,解得x=,故A正確;水從氣態(tài)到液態(tài)、從液態(tài)到固態(tài)的變化均是熵減的過程,根據(jù)蓋斯定律得H2O(g)===H2O(l) ΔH=(a-b)/2 kJmol-1,故B錯(cuò)誤;當(dāng)有4NA個(gè)C—H鍵斷裂時(shí),即消耗甲烷的物質(zhì)的量是1 mol,反應(yīng)放出的熱量為-a kJ或-b kJ,故C錯(cuò)誤;電解精煉銅的原理:負(fù)極上是金屬鋅、鐵、鎳先失電子,當(dāng)負(fù)極輸出0.2NA個(gè)電子時(shí),電解槽的陽極不僅僅是減小的金屬銅的質(zhì)量,故D錯(cuò)誤。 7.鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示,工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說法正確的是( ) A.電池充電時(shí),b極的電極反應(yīng)式為Cr3++e-===Cr2+ B.電池充電時(shí),Cl-從a極穿過選擇性透過膜移向b極 C.電池放電時(shí),a極的電極反應(yīng)式為Fe3++3e-===Fe D.電池放電時(shí),電路中每通過0.1 mol電子,F(xiàn)e3+濃度降低0.1 molL-1 答案:A 解析:由圖可知,正極(FeCl3/FeCl2+鹽酸)、負(fù)極(CrCl3/CrCl2),“負(fù)氧正還原”,負(fù)極反應(yīng)式為Cr2+-e-===Cr3+,正極反應(yīng)式為Fe3++e-===Fe2+。充電時(shí),b極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng):Cr3++e-===Cr2+,A正確;充電時(shí),為電解池,a極(陽極)反應(yīng)式為Fe2+-e-===Fe3+ ,Cl-由b極移向a極,B、C錯(cuò)誤;沒有溶液的體積,無法計(jì)算濃度變化,D錯(cuò)誤。 二、非選擇題:共43分。 8.(14分)[2018全國卷Ⅲ]KIO3是一種重要的無機(jī)化合物,可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。回答下列問題: (1)KIO3的化學(xué)名稱是________。 (2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示: “酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?!爸餋l2”采用的方法是__________________?!盀V液”中的溶質(zhì)主要是________?!罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。 (3)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。 ①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式__________________。 ②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為________,其遷移方向是________。 ③與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有______________________(寫出一點(diǎn))。 答案: (1)碘酸鉀 (2)加熱 KCl KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O(或HIO3+KOH===KIO3+H2O) (3)①2H2O+2e-===2OH-+H2↑ ②K+ 由a到b ③產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等 解析:(1)KIO3的名稱為碘酸鉀。 (2)Cl2是一種易揮發(fā)且溶解度不大的氣體,可通過加熱法去除溶液中溶解的Cl2。加入KOH溶液“調(diào)pH”使KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIO3:KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O。 (3)①電解法制備KIO3時(shí),H2O在陰極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+2e-===2OH-+H2↑。②電解池中陽離子向陰極移動(dòng),即由電極a向電極b遷移,陽離子交換膜只允許陽離子通過,故主要是K+通過陽離子交換膜。③根據(jù)工藝流程分析,KClO3氧化法生成的Cl2有毒,且在調(diào)pH時(shí)加入KOH的量不易控制,另外,生成的KIO3中雜質(zhì)較多。 9.(14分)金屬及其化合物在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。 (1)工業(yè)上以黃銅礦為原料,采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng):2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2,該反應(yīng)的氧化劑是________,當(dāng)生成19.2 g Cu時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。銅在潮濕的空氣中能發(fā)生吸氧腐蝕而生銹,銅銹的主要成分為Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅)。該過程中負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (2)鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個(gè)電極的反應(yīng)物,固體Al2O3陶瓷(可傳導(dǎo)Na+)為電解質(zhì),其原理如圖所示: ①根據(jù)下表數(shù)據(jù),請你判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在________。 物質(zhì) Na S Al2O3 熔點(diǎn)/℃ 97.8 115 2 050 沸點(diǎn)/℃ 892 444.6 2 980 a.100℃以下 b.100℃~300℃ c.300℃~350℃ d.350℃~2 050℃ ②放電時(shí),電極A為________極,S發(fā)生________反應(yīng)。 ③放電時(shí),內(nèi)電路中Na+的移動(dòng)方向?yàn)開_______(填寫“從A到B”或“從B到A”)。 ④充電時(shí),總反應(yīng)為Na2Sx===2Na+Sx(3- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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