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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 章末驗(yàn)收評估7 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 新人教版 一、選擇題(本題包括7小題，每題6分，共42分) 1．(xx鄂州模擬)xx年蘋果iPad5在中國內(nèi)地正式上市，化學(xué)電池的發(fā)展史也是人類生活的進(jìn)步史。下列有關(guān)電池的敘述正確的是(　　 ) A．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極 B．蘋果iPad5用的鋰離子電池屬于一次電池 C．氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被還原 D．太陽能電池的主要材料為二氧化硅 2．據(jù)報(bào)道，科學(xué)家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關(guān)水分解過程的能量變化示意圖正確的是(　　) 3．(2011重慶高考)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知：1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為(　　) A．－1 780 kJ/mol　　　　　 　B．－1 220 kJ/mol C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol 4．如圖所示，裝置(Ⅰ)是一種可充電電池的示意圖，裝置(Ⅱ)為電解池的示意圖；裝置(Ⅰ)的離子交換膜只允許Na＋通過。電池充、放電的化學(xué)方程式為：2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr。當(dāng)閉合K時(shí)，X極附近溶液先變紅色。下列說法正確的是(　　) A. 裝置(Ⅰ)中Na＋從右到左通過離子交換膜 B. A電極的電極反應(yīng)式為NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr C. X電極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ D. 每有0.1 mol Na＋通過離子交換膜，X電極上就析出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12 L 5．(xx青島模擬)化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．鐵表面鍍銅，鐵作陽極 C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．在輪船外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率 6．(xx贛州模擬)1930年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅(Cu2O)具有負(fù)溫度系數(shù)的性能，并將之成功地運(yùn)用在航空儀器的溫度補(bǔ)償電路中?；诰G色化學(xué)理念設(shè)計(jì)制取Cu2O可采用右圖電解裝置。電解總反應(yīng)為：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法不正確的是(　　) A．銅電極連接直流電源的正極 B．石墨電極上產(chǎn)生氫氣 C．當(dāng)有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有14.4 g Cu2O生成 D．電解一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng) 7．(xx濰坊模擬)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為： 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 下列敘述不正確的是(　　 ) A．放電時(shí)K＋向正極方向移動(dòng) B．充電時(shí)陽極反應(yīng)為： Fe(OH)3 — 3e—＋5OH— === FeO＋4H2O C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有2 mol K2 FeO4被還原 D．放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng) 二、非選擇題(本題包括4小題，共58分) 8．(18分)(xx烏魯木齊模擬)水煤氣(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。 已知：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131.3 kJmol－1 ②C(s)＋O2(g)===CO(g)；ΔH＝－110.5 kJmol－1 ③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJmol－1 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－241.8 kJmol－1 ⑤H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；ΔH＝－285.8 kJmol－1 (1)將2.4 g炭轉(zhuǎn)化為水煤氣，再完全燃燒生成CO2和水蒸氣，整個(gè)過程的ΔH＝________ kJmol－1。 (2)最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下： 　在合成塔中，若有4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng)，可放出4 947 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (3)小亮同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積(Ksp)分別為4.9610－9、2.5810－9。小亮應(yīng)該選用的試劑是________，實(shí)驗(yàn)時(shí)測定的數(shù)據(jù)除空氣的體積外，還需要測定____________________________________________。 9．(16分)(xx 濰坊質(zhì)檢)研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。 (1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。已知： ①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1； ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.0 kJmol－1。 此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________。 (2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要?dú)怏w。已知： ① CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJmol－1(a＞0) ②2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJmol－1(b＞0) 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下 3.36 L CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________，放出的熱量為________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。 (3)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJmol－1 ② CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝？ 若1 mol CH4還原NO2至N2整個(gè)過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝________。 10．(12分)(xx中山模擬)如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。請回答下列問題： (1)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液。 ①甲池中鐵棒的電極反應(yīng)式__________________________________________________。 ②將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色，這是因?yàn)殡娊馍傻哪撤N氣體A氧化了生成的碘，已知反應(yīng)中A氣體和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________。 (2)若兩池中均盛放CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后： ①甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為____________________________________________。 ②如果起始時(shí)乙池盛有200 mL pH＝5的CuSO4溶液(25℃)，一段時(shí)間后溶液藍(lán)色變淺，測定其pH變?yōu)?(不考慮體積變化)，若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入______(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)______g。 11．(12分)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的支柱，每年鋼鐵生銹讓國家損失大量資金。請回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題。 (1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖所示： ①寫出石墨電極的電極反應(yīng)式______________； ②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置，請?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)所示位置作出修改，并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向。 ③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式__________________________。 (2)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。 (3)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下： ①A電極對應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是____________。 ②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓伞⒎Q量，二者質(zhì)量差為5.12 g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為________________mol。 ③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因___________________。 答 案 1．選A　手機(jī)上的電池可以充電，屬于二次電池；鋅錳干電池中Zn失去電子生成Zn2＋，故作為負(fù)極；氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化；太陽能電池的主要材料為硅。故B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確。 2．B 3．選B　S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)過程中舊鍵斷裂吸收的熱量為280 kJ＋160 kJ3＝760 kJ，新鍵生成放出的熱量為330 kJ6＝1 980 kJ，反應(yīng)放出1 220 kJ的熱量，ΔH＝－1 220 kJ/mol。 4．選D　從圖示和提供的化學(xué)方程式來看，裝置Ⅰ左側(cè)物質(zhì)硫元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極A為負(fù)極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉離子從左向右通過離子交換膜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電極X為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氧化鈉，從而使附近溶液顯紅色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電子守恒，每有1 mol鈉離子透過交換膜，就有1 mol電子轉(zhuǎn)移，就會(huì)生成0.5 mol氫氣，D項(xiàng)正確。 5．B 6．選C　由電解總反應(yīng)可知，Cu參加了反應(yīng)，所以Cu作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A選項(xiàng)正確；石墨作陰極，陰極上是溶液中的H＋反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－===H2↑，B選項(xiàng)正確；當(dāng)有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有28.8 g Cu2O生成，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電解一段時(shí)間后由于水被消耗，故氫氧化鈉濃度變大，堿性增強(qiáng)，D項(xiàng)正確。 7．選C　放電時(shí)負(fù)極消耗氫氧根離子生成氫氧化鋅，正極生成KOH，根據(jù)離子的定向移動(dòng)K＋向正極方向移動(dòng)；充電時(shí)陽極Fe(OH)3被氧化為K2FeO4；放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 moL電子，正極有1 mol K2FeO4被還原。 8．解析：(1)根據(jù)蓋斯定律由已知反應(yīng)不難求出2.4 g炭轉(zhuǎn)化為水煤氣再完全燃燒的ΔH為－78.7 kJmol－1。 (2)根據(jù)4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng)，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO2與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量。書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式時(shí)還應(yīng)注意物質(zhì)狀態(tài)、反應(yīng)熱的正負(fù)號以及單位。 (3)根據(jù)CaCO3、BaCO3的溶度積大小可知BaCO3更難溶，因此令CO2生成BaCO3反應(yīng)更完全；要測定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)，則需根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度、壓強(qiáng)計(jì)算空氣的物質(zhì)的量，以及根據(jù)沉淀 BaCO3的質(zhì)量計(jì)算出CO2的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)。 答案：(1)－78.7 (2)CO2(g)＋3H2(g),CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH＝－49.47 kJmol－1 (3)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液) 實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度、壓強(qiáng)，沉淀的質(zhì)量 9．解析：(1)由題意可知：CO、SO2反應(yīng)生成CO2和單質(zhì)S，根據(jù)蓋斯定律，①2－②得： 2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270 kJmol－1。 (2)由①②兩方程式可知：CO的氧化產(chǎn)物均為CO2 ，碳元素的化合價(jià)從＋2價(jià)升至＋4價(jià)，3.36 L CO即0.15 mol，根據(jù)電子得失守恒：電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為0.3 mol，則其數(shù)目為0.3 NA。 根據(jù)蓋斯定律：①2＋②得：4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b) kJmol－1 則放出的熱量為0.15(2a＋b)/4 kJ===3(2a＋b)/80 kJ (3)根據(jù)蓋斯定律①＋②可得：2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)， 則(ΔH1＋ΔH2)/2＝－867 kJmol－1，解之得ΔH2＝－1 160 kJmol－1。 答案：(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJmol－1 (2)0.3 NA　3(2a＋b)/80　(3)－1 160 kJmol－1 10．解析：甲為原電池，乙為電解池。當(dāng)溶液均為NaCl溶液時(shí)甲池發(fā)生吸氧腐蝕，乙池為電解飽和NaCl溶液，生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉。氯氣氧化碘可根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒確定生成的酸為碘酸和鹽酸。當(dāng)溶液均為CuSO4溶液時(shí)，甲池中Fe為負(fù)極，石墨為正極，石墨極上發(fā)生銅離子得電子的還原反應(yīng)，乙池電解后銅離子仍有剩余，故根據(jù)電解的總方程式可知加入的氧化銅的物質(zhì)的量為氫離子的0.5倍，由于生成的酸性變化較大，可忽略原有酸性，直接根據(jù)電解后的溶液進(jìn)行計(jì)算： m(CuO)＝80 g/mol＝0.8 g。(或1.24 g CuCO3) 答案：(1)① Fe－2e－=== Fe2＋ ② 5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 (2)①Cu2＋＋2e－===Cu ② CuO(或CuCO3)　0.8(或1.24) 11．解析：(1)在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，將虛線中改為直流電源，這屬于外加電流的陰極保護(hù)法，外加電源后石墨電極為陽極，氯離子失電子生成氯氣。(2)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應(yīng)后生成了三價(jià)鐵離子，而后鐵與三價(jià)鐵離子會(huì)化合生成亞鐵離子。(3)為在鐵表面鍍銅需將鐵作陰極、銅作陽極，當(dāng)析出1 mol銅時(shí)兩電極的質(zhì)量差為64＋64＝128 g，轉(zhuǎn)移2 mol電子，當(dāng)質(zhì)量差為5.12 g，電路中通過的電子為0.08 mol；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，因?yàn)殄儗悠茐暮?，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕。 答案：(1)①O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－ ②如圖所示(只要標(biāo)出一個(gè)箭頭且指向正確即可) ③2Cl－－2 e－=== Cl2↑ (2)2FeCl3＋Fe === 3FeCl2 (3)①銅　Cu2＋＋2e－ === Cu?、?.08 mol ③鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負(fù)極，加速鐵的腐蝕。(其他答案合理也可)