《（新）2022届新课标通用届高考化学一轮复习专题测试五化学反应与能量含解析20190717370.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新）2022届新课标通用届高考化学一轮复习专题测试五化学反应与能量含解析20190717370.doc（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题测试(五)化学反应与能量1某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()A两步反应均为吸热反应B加入催化剂会改变反应的焓变C三种化合物中C最稳定DAC反应中HE1E2答案C解析由题图可知，AB为吸热反应，BC为放热反应，A项错误；催化剂不能改变反应的焓变，B项错误；能量越低越稳定，C项正确；AC反应中HE1E3E2E4，D项错误。2下列电化学实验装置能达到实验目的的是()答案A解析电解饱和NaCl溶液时铁棒应作阴极，碳棒作阳极，B错误；在电解镀铜时，铜片作阳极，待镀金属作阴极，C错误；构成原电池时，Fe棒作负极，FeCl3
2、溶液应在右侧烧杯中，发生还原反应，D错误。 3下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1；C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3；S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H5；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7；CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)H8A B C D答案C解析中两反应都为放热反应，H<0，前者完全反应，放出的热量多，H1<H2，错误；中两反应都为放热反应，H<0，由于S(s)S(g)吸热
3、，则前者放出的热量少，H3>H4，正确；中两反应都为放热反应，H<0，且均为H2(g)与O2(g)反应生成H2O(l)的反应，故消耗反应物的量越多，放出的热量越多，则H5>H6，正确；中前者为吸热反应，H7>0，后者为放热反应，H8<0，则H7>H8，正确。4制取H2和CO通常采用：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.4 kJ·mol1，下列判断不正确的是()A该反应的反应物总能量小于生成物总能量B标准状况下，上述反应生成1 L H2气体时吸收131.4 kJ的热量C若CO(g)H2(g)C(s)H2O(l)HQ kJ·mo
4、l1，则Q>131.4D若C(s)CO2(g)2CO(g)H1；CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H2，则H1H2131.4 kJ·mol1答案B解析题给反应是吸热反应，A正确；B项，热化学方程式的计量数表示物质的量，每生成1 mol H2放热131.4 kJ，错误；C项，水由气体变为液体时放出热量，所以Q>131.4，正确；由盖斯定律可知D正确。5强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ·mol1。醋酸溶液、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1 mol·L1的NaOH溶液恰好完全反应放出的热量关系
5、图如下。则下列有关说法正确的是()A是稀硝酸与NaOH反应B是醋酸溶液与NaOH反应Cb是5.73D是浓硫酸与NaOH反应答案C解析醋酸电离吸收热量，浓硫酸稀释并电离放出热量，所以三种酸中和NaOH稀溶液都生成0.1 mol水，浓硫酸放出热量最多，大于5.73 kJ，稀硝酸放出热量为5.73 kJ，醋酸放出热量小于5.73 kJ。6高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应：3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是()A放电时负极反应：Zn2e2OH=Zn(OH)2B充电时阳极反应：Fe(OH)33e5OH=FeO4
6、H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强答案C解析高铁电池放电时，负极发生氧化反应：3Zn6e6OH=3Zn(OH)2，正极发生还原反应：2FeO8H2O6e=2Fe(OH)310OH。充电时，阳极发生氧化反应：2Fe(OH)36e10OH=2FeO8H2O，阴极发生还原反应：3Zn(OH)26e=3Zn6OH。A、B、D均正确；放电时，每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原，C错误。7标准状况下，用惰性电极电解200 mL NaCl、CuSO4的混合溶液，阴、阳两极所得气体的体积随时间变化如图所示，则原溶液c(
7、CuSO4)为()A0.10 mol/L B0.15 mol/LC0.20 mol/L D0.25 mol/L答案A解析溶液中的阳离子在阴极上的放电顺序为Cu2、H，溶液中的阴离子在阳极上的放电顺序为Cl、OH，所以图中曲线呈现的是阴极反应产生的气体体积与时间的关系；图中曲线呈现的是阳极反应产生的气体体积与时间的关系。由曲线可知，阳极在t2时刻前产生0.01 mol 氯气和0.005 mol氧气，共转移电子0.04 mol，所以阴极在t2时刻前放电的Cu2的物质的量为0.02 mol，原溶液中c(CuSO4)0.10 mol/L。8半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅：SiO2(
8、s)(石英砂)2C(s)=Si(s)(粗硅)2CO(g)H1682.44 kJ/molSi(s)(粗硅)2Cl2(g)=SiCl4(l)H2657.01 kJ/molSiCl4(l)2Mg(s)=2MgCl2(s)Si(s)(纯硅)H3625.63 kJ/mol生产1.00 kg纯硅放出的热量约为()A21.44 kJ B600.20 kJC21435.71 kJ D1965.10 kJ答案C解析首先将由石英砂制纯硅的途径表示如下：根据盖斯定律：HH1H2H3600.20 kJ/mol，生成1.00 kg纯硅放出热量为×600.20 kJ/mol21435.71 kJ。9下列说法正确
9、的是()A任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同B对于反应SO2(g)O2(g)SO3(g)HQ kJ·mol1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，H减小C已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJ·mol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJ·mol1，则a>bD已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1，C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ·mol1，则C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.5 kJ·mol1答案D解析
10、因弱酸或弱碱电离吸热，故强酸和强碱发生中和反应与弱酸和弱碱发生中和反应生成1 mol H2O时能量变化不同，A错误；反应热H的数值与化学平衡的移动无关，B错误；H2O(g)H2O(l)放热，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)放热多，故a<b，C错误；将D项中两个反应相减得：C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.5 kJ·mol1，D正确。103H2(g)N2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。有关说法错误的是()A图中C表示生成物NH3(g)的总能量B断裂3 mol HH键和1 mol NN键所吸收的总能量大于形成6 mol NH键所释放的总能量C逆反应的活化
11、能E(逆)E|H|D3H2(g)N2(g)2NH3(g)H<0答案B解析根据题图可知，C表示生成物NH3(g)的总能量，A正确；该反应为放热反应，断裂3 mol HH键和1 mol NN键所吸收的总能量小于形成6 mol NH键所释放的总能量，B错误；根据题图逆反应的活化能E(逆)E|H|，C正确；该反应为放热反应，故3H2(g)N2(g)2NH3(g)H<0，D正确。11镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。其中一种镁电池的反应原理为：下列说法不正确的是()A放电时，Mo3S4发生氧化反应B放电时，正极反应式：Mo3S42xe=Mo3SC充电时
12、，Mg2向阴极迁移D充电时，阴极反应式：xMg22xe=xMg答案A解析由题意可知，放电时发生原电池反应，Mg由0价变为2价，被氧化，发生氧化反应，作原电池的负极；Mo3S4为正极，正极反应式为Mo3S42xe=Mo3S，A错误，B正确；电池充电时发生电解反应，阴极发生还原反应，金属阳离子Mg2放电，反应式为xMg22xe=xMg，电解质溶液中，阳离子Mg2向阴极移动，C、D正确。12如图所示装置是一种可充电电池，装置为NaCl和酚酞的混合溶液浸湿的滤纸，离子交换膜只允许Na通过，电池充电、放电的化学方程式为2Na2S2NaBr3 Na2S43NaBr。闭合开关K时，b电极附近先变红色。下列说
13、法正确的是()A电池充电时，电极B连接直流电源的正极B电池放电过程中Na从左到右通过离子交换膜C闭合开关K后，b电极附近的pH变小D当b电极上析出气体1120 mL(标准状况)时，有0.1 mol Na通过离子交换膜答案D解析闭合开关K时，b极附近变红，则说明b为阴极，电极B为负极，电池充电时，B接电源负极，A错误；电池放电时，A为正极，B为负极，Na移向正极，B错误；闭合K后，b极H放电，电极反应式为2H2O2e=H22OH，pH变大，C错误；b电极上析出的气体为H2，其物质的量为0.05 mol，则需要电子的物质的量为0.1 mol，故有0.1 mol Na通过离子交换膜，D正确。13关于
14、如图所示各装置的叙述中，正确的是() A装置是原电池，总反应是Cu2Fe3=Cu22Fe2B装置中，铁作负极，电极反应式为Fe3e=Fe2C装置通电一段时间后石墨电极附近溶液红褐色加深D若用装置精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液答案C解析装置中Fe比Cu活泼，Fe为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，总反应为2Fe3Fe=3Fe2，A、B错误；装置为胶体的电泳实验，Fe(OH)3胶体粒子带正电，在电场中向阴极移动，石墨是阴极，C正确；装置由电流方向可知c为阳极、d为阴极，精炼铜时阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解液含Cu2，D错误。14常温下，将除去表面氧化膜的Al片、Cu
15、片插入浓硝酸中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是()At1时刻前，Al片上发生的电极反应为Al3e=Al3Bt1时，因Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应Ct1时刻后，Cu作负极失电子，电流方向发生改变D烧杯中发生反应的离子方程式为2NO22OH=NONOH2O答案A解析由题图1、2知，t1时刻前，即Al钝化前，Al片作负极，发生的电极反应为2Al6e3H2O=Al2O36H，A项错误；t1时，因Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应，B项正确；t1时刻后，Cu片作负极，失电子，电流方向发生改变
16、，C项正确；烧杯中发生反应的离子方程式为2NO22OH=NONOH2O，D项正确。15快速充电电池的电解液为LiAlCl4SOCl2，电池的总反应为4LiClSSO24Li2SOCl2。下列说法正确的是()A该电池的电解质可为LiCl水溶液B该电池放电时，负极发生还原反应C充电时阳极反应式为4ClSSO24e=2SOCl2D放电时电子从负极经外电路流向正极，再从正极经电解质溶液流向负极答案C解析该电池的电解质溶液不能是LiCl的水溶液，因为Li能和水发生反应，A错误；电池放电时，负极发生氧化反应，B错误；放电时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中移动的是阴、阳离子而不是电子，
17、D错误。16对于图1、图2所示装置，下列叙述正确的是()A装置和装置中石墨电极产生的气体相同B装置通电一段时间后铁电极周围溶液pH降低C装置中两电极产生气体体积比为21(同温、同压下)D实验中，可观察到装置中U形管左端铁电极表面析出白色物质答案D解析装置为电解池，铁为阴极，水电离出的H放电生成H2，pH增大，石墨为阳极，溶液中的Cl放电生成氯气，B、C错误；装置为原电池，铁为负极，发生反应：Fe2e=Fe2，石墨为正极，发生反应：O24e2H2O=4OH，因此在铁电极表面有Fe(OH)2沉淀生成，A错误，D正确。17(2018·广东五校联考)一种钌(Ru)基配合物光敏化太阳能电池的原
18、理如图所示，下列说法正确的是()A电池工作时，光能转化为电能，电极X为电池的正极B电解质溶液中发生反应：2Ru33I=2Ru2IC镀铂导电玻璃的作用是传递ID电池的电解质溶液中I和I的浓度均不断减小答案C解析由图可知，在光照条件下Ru2在电极X上失去电子转化为Ru3，故电极X为电池的负极，A项错误；电解质溶液中的反应为2Ru2I=3I2Ru3，B项错误；I在镀铂导电玻璃上得到电子转化为I，C项正确；电池工作时I转化为I，c(I)增大，D项错误。18(1)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101 kPa时，32.0 g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热
19、量624 kJ(25 时)，N2H4完全燃烧的热化学方程式为_。(2)肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时，正极的电极反应式为_，负极的电极反应式为_。(3)右图是一个电化学过程示意图。锌片上发生的电极反应为_；假设使用肼空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128 g时，则肼空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气_L(假设空气中氧气体积含量为20%)。(4)传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式为_。答案(1)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H624.0 kJ·m
20、ol1(2)O24e2H2O=4OHN2H44OH4e=4H2ON2(3)Cu22e=Cu112(4)ClO2NH3=N2H4ClH2O解析(1)32.0 g N2H4的物质的量是1 mol,1 mol N2H4完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量是624 kJ，则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H624.0 kJ·mol1。(2)燃料电池中正极发生还原反应，元素的化合价降低，所以是氧气发生还原反应，结合电解质溶液，正极反应的电极反应式为O24e2H2O=4OH，负极则是燃料发生反应，根据(1)判断N2H4的氧化产物是氮气，所以负极
21、的电极反应式为N2H44OH4e=4H2ON2。(3)该装置是电解池装置，Zn是阴极，发生还原反应，所以是Cu2得电子发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu；铜片作阳极，发生氧化反应，所以Cu片逐渐溶解，质量减少128 g，即Cu的物质的量减少2 mol，失去电子4 mol，根据整个过程满足得失电子守恒规律，所以氧气得电子的物质的量也是4 mol，根据O24e2H2O=4OH，得需要氧气的物质的量是1 mol，标准状况下的体积是22.4 L，空气中氧气体积含量约为20%，故所需空气的体积112 L。(4)NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，ClO被还原为Cl，根据元素守恒，产物中还有水生
22、成，离子方程式为ClO2NH3=N2H4ClH2O。19如图所示，某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相关问题：(1)通入氧气的电极为_(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应：_。(2)铁电极为_(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极的电极反应为_。(3)反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠主要在_(填“铁极”或“石墨极”)区。(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，则丙装置中阳极上的电极反应为_，反应一段时间，硫酸铜溶液的浓度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)正极CH3OCH312e16OH=2
23、CO11H2O(2)阴极2Cl2e=Cl2(3)铁极(4)Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2减小解析(1)燃料电池是将化学能转化为电能的装置，属于原电池，通入燃料的电极是负极，通入氧气的电极是正极，所以该燃料电池中通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH3OCH312e16OH=2CO11H2O。(2)乙池属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以铁电极是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl2e=Cl2。(3)乙池中阴极是铁，阳极是石墨，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子
24、浓度使溶液呈碱性，且X为阳离子交换膜，所以乙装置中生成的氢氧化钠主要在铁极区。(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，则阳极上铜、锌失电子进入溶液，阳极反应为Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2，根据得失电子数相等知，阳极上溶解的铜少于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间后，硫酸铜溶液的浓度将减小。20钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请回答下列问题：(1)电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是_。(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式： _。(3)已知
25、：Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJ/molTi(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H770 kJ/mol下列说法正确的是_(填字母)。aMg的燃烧热为641 kJ/molbTi的能量一定比TiCl4的高c等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应，前者放出的热量多dMg还原TiCl4的热化学方程式为2Mg(s)TiCl4(s)=2MgCl2(s)Ti(s)H512 kJ/mol(4)在上述产业链中，合成192 t甲醇理论上需额外补充H2_t。(不考虑生产过程中物质的任何损失) (5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应
26、式是_。答案(1)2Cl2H2OCl2H22OH(2)2FeTiO36C7Cl2=2FeCl32TiCl46CO(3)cd(4)10(5)CH3OH8OH6e=CO6H2O解析(1)电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl2H2OCl2H22NaOH，其离子方程式为2Cl2H2OCl2H22OH。 (2)根据题中工艺流程图可以看出反应物有FeTiO3、C和Cl2，反应产物有FeCl3、TiCl4和CO，然后通过观察法配平方程式。 (3)燃烧热是指101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，a错误；Ti与Cl2的反应是放热反应，1 mol Ti(s)和2 mol Cl
27、2(g)的总能量大于1 mol TiCl4(s)的能量，无法直接比较Ti和TiCl4的能量大小，b错误；1 g Mg(s)和1 g Ti(s)与Cl2(g)反应放出的热量分别是 kJ、 kJ，c正确；将×2可得到2Mg(s)TiCl4(s)=2MgCl2(s)Ti(s) 'H512 kJ/mol，d正确。(4)CO2H2CH3OHCOCl2H2得出CH3OHH2(额外补充) 32 192 t 10 t(5)碱性环境中，燃料电池负极上的电极反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2O。21电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中，为了减缓海水对钢闸
28、门A的腐蚀，材料B可以选择_(填标号)。a碳棒 b锌板 c铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_。(2)图2中，钢闸门C作_极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应为_，检测该电极反应产物的方法是_。(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的_(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应为_。镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因_。(4)乙醛酸(HOOCCHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，
29、原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。N电极上的电极反应为_。若有2 mol H通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸的物质的量为_mol。答案(1)b锌等作原电池的负极(失电子，Zn2e=Zn2)，不断受到腐蚀，需定期拆换(2)阴2Cl2e=Cl2湿润的淀粉KI试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成Cl2(附近溶液滴加淀粉KI溶液，变蓝)(3)负ClO2eH2O=Cl2OHMg2H2O=Mg(OH)2H2(4)HOOCCOOH2e2H=HOOCCHOH2O2解析(1)图1采用牺牲阳极
30、的阴极保护法，牺牲的金属的活泼性应强于被保护的金属的活泼性，材料B可以为锌板。(2)图2为外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，则D作阳极，Cl在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉KI试纸或淀粉KI溶液来检验Cl2。(3)镁具有较强的还原性，且由图示可知Mg转化为Mg(OH)2，发生失电子的氧化反应，故E为负极。次氯酸根离子具有强氧化性，且由图示可知在F电极(正极)ClO转化为Cl，发生得电子的还原反应。镁可与水缓慢反应生成氢气(与热水反应较快)，即发生自腐蚀现象。(4)由H的迁移方向可知N为阴极，发生得电子的还原反应，结合题意“两极室均可产生乙醛酸”，可知N电极为乙二酸发生得电子的还原反应生成乙醛酸。1 mol乙二酸在阴极得到2 mol电子，与2 mol H反应生成1 mol乙醛酸和1 mol H2O，同时在阳极产生的1 mol Cl2能将1 mol乙二醛氧化成1 mol乙醛酸，两极共产生2 mol乙醛酸。- 13 -