2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化質(zhì)量檢測(cè)一蘇教版.doc
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2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化質(zhì)量檢測(cè)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(guān)于化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ) A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B．反應(yīng)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(cuò)誤；D項(xiàng)，由CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH數(shù)值相同，符號(hào)相反，故正確。 2．下列敘述不正確的是( ) A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽(yáng)極 B．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負(fù)極相連以保護(hù)其不受腐蝕 C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑ 解析：選A A項(xiàng)，如果鐵作陽(yáng)極，鐵溶解，所以鐵作陰極；B項(xiàng)，利用外加電流的陰極保護(hù)法時(shí)，被保護(hù)金屬與直流電源的負(fù)極相連；C項(xiàng)，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，O2在正極獲得電子；D項(xiàng)，Cl－的失電子能力大于OH－，電解飽和食鹽水時(shí)，Cl－在陽(yáng)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(shí)，下列說(shuō)法不正確的是( ) A．a(chǎn)電極為該電池負(fù)極 B．O2在b電極上得電子，被氧化 C．電池工作時(shí)，a電極反應(yīng)式： CH3OCH3－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋ D．電池工作時(shí)，燃料電池內(nèi)部H＋從a電極移向b電極解析：選B 電池工作時(shí)，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(nèi)部H＋從a電極移向b電極，A、C、D均正確。 4．下列實(shí)驗(yàn)裝置，其中按要求設(shè)計(jì)正確的是( ) 解析：選B A項(xiàng)，電解飽和食鹽水，連接電源正極的為陽(yáng)極，鐵作陽(yáng)極，被氧化，陽(yáng)極不能產(chǎn)生Cl2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，原電池中鋅作負(fù)極，銅作正極，Zn和ZnSO4溶液、Cu和CuSO4溶液各自構(gòu)成半電池，用導(dǎo)線(xiàn)和鹽橋構(gòu)成閉合回路，正確；C項(xiàng)，電鍍銀，含Ag＋的溶液作電解液，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，精煉銅，粗銅應(yīng)作陽(yáng)極，純銅作陰極，錯(cuò)誤。 5．Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如圖所示，電解總反應(yīng)為2Cu＋H2O通電,Cu2O＋H2↑。下列說(shuō)法正確的是( ) A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C．銅電極接直流電源的負(fù)極 D．當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成 解析：選A 由電解總反應(yīng)可知，Cu參加了反應(yīng)，所以Cu作電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨作陰極，陰極上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，A項(xiàng)正確；陽(yáng)極與電源的正極相連，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.05 mol Cu2O生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．下圖為某化工廠用石墨電解Na2CrO4溶液制備N(xiāo)a2Cr2O7的模擬裝置，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．溶液中OH－由陰極區(qū)流向陽(yáng)極區(qū) B．陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生的氣體與陰極區(qū)產(chǎn)生的氣體在相同狀況下體積之比為1∶2 C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ D．Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7的離子方程式為2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O 解析：選A A項(xiàng)，鈉離子交換膜只允許Na＋通過(guò)而OH－不能通過(guò)，錯(cuò)誤；陽(yáng)極電極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，陰極電極反應(yīng)為4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，陽(yáng)、陰兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1∶2，B、C均正確；D項(xiàng)，陽(yáng)極區(qū)水放電，產(chǎn)生大量的H＋使Na2CrO4轉(zhuǎn)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(jìn)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(yáng)離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如下圖所示，則下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是( ) A．X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極 B．圖中的b>a C．陽(yáng)極區(qū)pH增大 D．該過(guò)程中的產(chǎn)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(dòng)，則確定Pt(Ⅱ)為陽(yáng)極，與陽(yáng)極直接相連的是直流電源的正極，A項(xiàng)正確；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即將SO和HSO氧化為SO，并使溶液的酸性增強(qiáng)，因此H2SO4濃度增大，B項(xiàng)正確；陽(yáng)極區(qū)酸性增強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Pt(Ⅰ)為陰極，陰極區(qū)發(fā)生的還原反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑，根據(jù)陰陽(yáng)極產(chǎn)物可判斷D項(xiàng)正確。 8．高功率Ni/MH(M表示儲(chǔ)氫合金)電池已經(jīng)用于混合動(dòng)力汽車(chē)。總反應(yīng)方程式如下： NiOOH＋MHNi(OH)2＋M。下列敘述不正確的是( ) A．該電池放電時(shí)的正極和充電時(shí)的陰極均發(fā)生還原反應(yīng) B．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH＋OH－－e－===M＋H2O C．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ D．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被還原 解析：選C A項(xiàng)，該電池放電時(shí)的正極發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)的陰極發(fā)生還原反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH＋OH－－e－===M＋H2O，正確；C項(xiàng)，充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)該是Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)電極反應(yīng)，放電時(shí)每轉(zhuǎn)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(yīng)為C(s)＋2H2O(l)===CO2(g)＋2H2(g)?，F(xiàn)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(jìn)行電解(兩電極均為惰性電極)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．A極是陽(yáng)極，B極為陰極 B．A極的電極反應(yīng)式為C＋2H2O－4e－===CO2↑＋4H＋ C．B極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑ D．電解一段時(shí)間后，煤漿液的pH增大 解析：選D A項(xiàng)，A極連接電源的正極是陽(yáng)極，則B極為陰極，正確；B項(xiàng)，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，A極的電極反應(yīng)式為C＋2H2O－4e－===CO2↑＋4H＋，正確；C項(xiàng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，B極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，正確；D項(xiàng)，電解的總反應(yīng)式為C(s)＋2H2O(l)===CO2(g)＋2H2(g)，可知電解一段時(shí)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(cuò)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(shuō)法不正確的是( ) A．由反應(yīng)①、②可推知：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJmol－1 B．等物質(zhì)的量的甲烷分別參與反應(yīng)①、②，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 C．若用標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2NA 解析：選D 根據(jù)蓋斯定律可知，(①＋②)2即得A正確；甲烷在反應(yīng)中每一個(gè)分子都是失去8個(gè)電子，B正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4是0.2 mol，反應(yīng)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(zhì)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(shí)間后，下列說(shuō)法中正確的是( ) ①陰極、陽(yáng)極所得的產(chǎn)物質(zhì)量比為1∶8 ②通電過(guò)程中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng) ③陰極電極反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag ④電解過(guò)程中溶液pH升高 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選A 4種物質(zhì)混合，離子的物質(zhì)的量如下表所示： 離子 Ba2＋ Cu2＋ Ag＋ Na＋ OH－ Cl－ SO NO 物質(zhì)的量 n n 2n 2n 2n 2n n 2n 電解質(zhì)混合后，發(fā)生的離子反應(yīng)有：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，最終，溶液的溶質(zhì)是硝酸鈉，電解硝酸鈉溶液實(shí)質(zhì)是電解水：2H2O2H2↑＋O2↑，氫氣在陰極產(chǎn)生，氧氣在陽(yáng)極產(chǎn)生，陰、陽(yáng)極產(chǎn)生氣體質(zhì)量之比為4∶32＝1∶8，①正確；在電解池中，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，②正確；陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，③錯(cuò)誤；電解過(guò)程中只是消耗水，溶液的pH不變，④錯(cuò)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(yīng)： 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(guò)氧化鈉反應(yīng)生成固體碳酸鈉，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)廢氣中的CO2可用堿液吸收。所發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)CO2(g)＋H2O(l)＋Na2CO3(aq)===2NaHCO3(aq)的ΔH＝________ kJmol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 ②標(biāo)況下，11.2 L CO2與足量的NaOH溶液充分反應(yīng)后，放出的熱量為_(kāi)_______ kJ(用含a或b的代數(shù)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(xué)方程式1＋熱化學(xué)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(xué)方程式(2)2－熱化學(xué)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(yīng)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)?、? 13．(16分)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)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(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽(yáng)極生成的O2－(O2＋4e－===2O2－)。 (1)c電極的名稱(chēng)為_(kāi)_______，d電極上的電極反應(yīng)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(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 若a電極產(chǎn)生56 mL(標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)溶液恢復(fù)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(fù)極，故c電極為正極，d電極為負(fù)極，通入的氣體B為甲烷，d電極反應(yīng)式為CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。 (2)用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陽(yáng)極(a電極)反應(yīng)式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－===2Cu，n(O2)＝＝2.510－3mol。線(xiàn)路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)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(yīng)，可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)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(fù)極標(biāo)記被磨損，試用如圖裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，識(shí)別出此鉛蓄電池的正、負(fù)極。 ①若A接E，B接F，而B(niǎo)電極出現(xiàn)_______________________________________， 反應(yīng)式為_(kāi)_______________，則說(shuō)明F為正極。 ②鉛蓄電池工作時(shí)(放電)，其E所在電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________，充電時(shí)該極與外接電源的________極相連。 ③若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則正極消耗的PbO2的物質(zhì)的量是________。 (2)利用甲醇(CH3OH)、氧氣組成燃料電池，電解質(zhì)溶液為堿性，電池工作時(shí)，其負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________。 (3)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋，正極的反應(yīng)式：______________________________；電池反應(yīng)的總方程式為_(kāi)_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①與原電池正極相連的電極為電解池的陽(yáng)極，所以B為陽(yáng)極，Cl－在陽(yáng)極失電子，生成氯氣，即在B電極出現(xiàn)黃綠色氣體，其電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑。②鉛蓄電池工作時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Pb＋SO－2e－===PbSO4；充電時(shí)蓄電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連。③正極上PbO2→PbSO4，Pb元素的化合價(jià)從＋4降低到＋2，所以若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則正極上消耗的PbO2的物質(zhì)的量是0.1 mol。(2)堿性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成碳酸根離子，其電極反應(yīng)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(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，正極的電極反應(yīng)式和負(fù)極的電極反應(yīng)式相加即是總反應(yīng)，所以電池反應(yīng)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(fù) ③0.1 mol (2)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O (3)O2＋4H＋＋4e－===2H2O CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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