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1、第一章：化学反应与能量转化同步习题一、单选题1用一定浓度的NaOH溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时，测得生成1mol液态水时的 -，产生这种偏差的原因不可能是A实验用NaOH溶液的浓度过大B实验时搅拌速度慢C分23次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中D用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液2“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热H = -283 kJmol-1，则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热H (kJmol-1)为A-152B-76C+76D+1523
2、白磷与氧气在一定条件下可以发生如下反应：P4+3O2=P4O6。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP198kJ/mol，PO360kJ/mol，O=O498kJ/mol。根据上图所示的分子结构和有关数据，计算该反应的能量变化，正确的是A释放1638kJ的能量B吸收1638kJ的能量C释放126kJ的能量D吸收126kJ的能量4反应A+BC分两步进行：A+BX，XC，反应过程中能量变化如下图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是AE2表示反应XC的活化能BX是反应A+BC的催化剂C反应A+BC的H0D加入催化剂可改变反应A+BC的焓变5下列关于热化学反应的描述正确的是A
3、25 101kPa下，稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应反应热H=-57.3kJmol-1，则含1mol H2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为114.6kJBH2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的H=+571.6kJmol-1C放热反应比吸热反应容易发生D1mol丙烷燃烧生成水蒸气和二氧化碳所放出的热量是丙烷的燃烧热6新中国成立70年来，中国制造、中国创造、中国建造联动发力，不断塑造着中国崭新面貌，以下相关说法不正确的是AC919大型客机中大量使用了镁铝合金B华为麒麟芯片中使用的半导体材料为二氧化硅C北京大兴国际机场建设中
4、使用了大量硅酸盐材料D港珠澳大桥在建设过程中使用的钢材为了防止海水腐蚀都进行了环氧涂层的处理7利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是A图装置可制备无水 MgCl2B图装置可证明氧化性：Cl2Br2I2C图装置可制乙烯并验证其还原性D图装置可观察铁的析氢腐蚀8如图所示的装置，通电较长时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属。下列说法中正确的是A甲池是b电极上析出金属银，乙池是c电极上析出某金属B甲池是a电极上析出金属银，乙池是d电极上析出某金属C该盐溶液可能是CuSO4溶液D该盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液9某公司推出一款铁空气燃料电池，成
5、本仅为锂电池的，其装置放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是A放电时，M为正极B放电一段时间，KOH溶液浓度不变C充电时，N极的电极反应式中包括：D放电时，从M移向N10中国文化源远流长，三星堆出土了大量文物，下列有关说法正确的是。A测定文物年代的与互为同素异形体B三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，可用明矾溶液除去C青铜是铜中加入铅，锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀D文物中做面具的金箔由热还原法制得11用如图所示装置进行相应实验，能达到实验目的的是选项ABCD装置目的制取沉淀将设计成原电池装置分离苯和硝基苯测定溶液的物质的量浓度AABBCCDD12化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键
6、断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是A通常情况下，NO比N2稳定B通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJD1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量二、填空题13二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H1=+41kJmol-1CO(g)
7、+2H2(g)=CH3OH(g) H2=-90kJmol-1总反应的H=_kJmol-1；若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_(填标号)，判断的理由是_。A B C D14.判断：(1)下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_(填字母，下同)。ABCD.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池(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。(2)Ot1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_，溶液中的向_移动(填“正极”或“负极”)；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_。15氢能
8、是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。(2)利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_。16A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。(1)C 中 Zn极的电极反应式为_Fe 极附近溶液的 pH_。(2) B中总反应离子方程式为_。 比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。三、计算题17能源的发展已成为全世界共同关心的问题。乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是
9、乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图。请回答下列问题：(1)_。(2)乙烷的燃烧热为_。(3)写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式：_。18(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式：_。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的H=_kJ/mol。氢气的燃烧热为_kJ/mol。(2)火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+67.7 kJ/mol；N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-53
10、4 kJ/mol；则N2H4和NO2反应的热化学方程式为_。四、工业流程题19金属钛()性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿(主要成分，含等杂质为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如下：已知：(1)该元素位于周期表_区。(2)已知：易水解，只能存在于强酸性溶液中。25时，难溶电解质溶解度(S)与关系如图。溶度积步骤加入铁屑的目的是_。水解的离子方程式为_。溶液中加入溶液的作用是_。结合图象，当溶液接近_时，已沉淀完全。(3)反应后得到、的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到，依据下表信息，需加热的温度略高于_即可。熔点/-25.0648.87141667沸点/136.
11、4109014123287(4)研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融作电解质，利用图示所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极上所发生的反应式：_。20某废镍催化剂的主要成分是合金，还含有少量及不溶于酸碱的有机物。采用如下工艺流程回收其中的镍制备镍的氧化物：回答下列问题：(1)“碱浸”所得“滤液1”的主要溶质为、_，“灼烧”的目的是_。(2)“溶解”后的溶液中，所含金属离子有_、_。(3)“分离除杂”中，发生氧化还原反应生成含铁滤渣的离子方程式为_。(4)“煅烧”滤渣前需进行的两步操作是_。(5)在空气中煅烧，其热重曲线如图所示。转化为，反应的化学方程式为_
12、；生成产物的化学式为_。(6)利用制得溶液，调节其pH至7.512，采用惰性电极进行电解，阳极上可沉淀出用作锌镍电池正极材料的。电解时阳极的电极反应式为_。试卷第9页，共9页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1A【解析】ANaOH溶液稀释过程释放热量，导致中和热 -，故A符合题意；B实验时搅拌速度慢，导致热量散失，测得中和热 -，故B不符合题意； C分23次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中，导致热量散失，测得中和热 -，故C不符合题意；D用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液，氢氧化钠被部分反应，导致测得中和热 -，故D不符合题意。故选A。2A【解析】已知C
13、O(g)的燃烧热H = -283 kJmol-1，可得，由图可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)H=-330+123-229+77=-359kJ/mol，由盖斯定律，(反应-)2可得反应2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)，反应热H =( -359+283)2 =-152kJmol-1，故选：A。3A【解析】拆开反应物的化学键需要吸热能量为1986+4983=2682 kJ，形成生成物的化学键释放的能量为36012=4320kJ，二者之差为释放能量4320kJ-2682 kJ=1638 kJ。综上所述答案为A。4C【解析】AE2表示活化分子转化为C时伴随的能量变化，A
14、项错误；B若X是反应A+BC的催化剂，则X是反应的反应物，是反应的生成物，B项错误；C由图象可知，反应物A、 B的总能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，H A C【解析】根据B中形成SnFe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；根据C中形成ZnFe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2+H2，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，据此解答。【解析】(1)C中锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn2e=Zn2+，Fe为原电池的正极，发生反应：2H+2e=H2，Fe附近的溶液中氢离子浓度减小，pH值增大，故答案为：Zn2e=Zn2+；增大；
15、(2)B中形成SnFe原电池，Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，总反应为：Fe+2H+=Fe2+H2；A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是BAC；故答案为：Fe+2H+=Fe2+H2；BAC。17(1)(2)1560(3)【解析】（1）根据图示可知，C2H6与O2反应生成CO2和H2O，已知生成1，则根据氢守恒可得C2H6的物质的量为，即a=。（2）结合题图及上述分析得，则乙烷的燃烧热为。（3）结合题图二甲醚在氧气中燃烧的方程式为，则表示二甲醚燃烧热的热化学方程式为。
16、18 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-483.6kJ/mol -285.792 285.792 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1135.7kJ/mol【解析】(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，则2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，放热483.6kJ，该反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-483.6kJ/mol。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则2H2O(g)= 2H2O(l)H=-2.444 kJ/g36g/mol=-87.984kJ/mo
17、l，利用盖斯定律，将二式相加，然后除以2，即得反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的H=-285.792kJ/mol。氢气的燃烧热为生成1mol液态水时所放出的热量，所以氢气的燃烧热为-285.792kJ/mol。答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-483.6kJ/mol；-285.792；-285.792；(2) N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+67.7 kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJ/mol利用盖斯定律，将2-，可求出H=(-534 kJ/mol)2-(+67.7 kJ/mol)= -1135.7kJ
18、/mol，从而得出N2H4和NO2反应的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1135.7kJ/mol。答案为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)H=-1135.7kJ/mol。【点睛】燃烧热强调燃烧物为1mol，且产物处于稳定态；中和热强调酸与碱反应，生成1mol水。19(1)d(2) 将Fe3+还原为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀 TiO2+2H2O=TiO(OH)2+2H+ 调pH，消耗溶液中的H+ 3(3)1412(4)2O2-4e-=O2；C+O2=CO2；或写为：C+2O2-4e-=CO2【解析
19、】钛铁矿主要成分为，含等杂质，加入浓硫酸，得到主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+的强酸性溶液，向该溶液中加入铁屑，Fe3+被还原为Fe2+，经沉降分离后得到主要含有TiO2+、Fe2+的溶液，溶液经浓缩结晶后得到溶液和FeSO47H2O，再向溶液中加入Na2CO3溶液调pH得到TiO(OH)2，最后得到Ti单质，据此分析解答。【解析】（1）22Ti为22号元素，位于元素周期表的第四周期第B族，核外电子排布式为Ar3d24s2，属于d区；（2）由分析，加入浓硫酸，得到主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+的强酸性溶液，加入铁屑可将Fe3+还原为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀；
20、TiO2水解生成TiO(OH)2，其离子方程式为TiO2+2H2O=TiO(OH)2+2H+；根据分析可知，加入Na2CO3溶液的作用为调pH，消耗溶液中的H+；根据图象可知，当溶液pH接近3时，TiO(OH)2已沉淀完全；（3）TiCl4在隔绝空气时加入Mg发生置换反应产生Ti、MgCl2，同时还有过量的金属Mg，根据混合物中Mg、Ti、MgCl2的熔沸点关系可知当加热的温度略高于1412时，Mg、MgCl2变为气体逸出，而Ti则恰好刚刚熔化，因此可以达到分离提纯的目的。（4）由于用惰性电极石墨电极作阳极，所以电解质中的阴离子在阳极放电，该电极的电极式是：2O2-4e-=O2；C+O2=CO
21、2；或写为：C+2O2-4e-=CO2。20(1) NaAlO2 除去有机物(2) Ni2+ Fe3+(3)(4)洗涤、干燥(5) (6)Ni2+-e-+3OH-=NiOOH+H2O【解析】将废镍催化剂碱浸，Al和NaOH反应生成偏铝酸钠，Ni、Cr、Fe、有机物不与碱反应，则“滤液1”的主要溶质为、NaAlO2；通过灼烧，除去有机物；加入硫酸、硝酸，使Ni、Cr、Fe溶解生成Ni2+、Cr3+、Fe2+、Fe3+；加入NaClO，使Fe2+完全转化为Fe3+，调节溶液pH，使Cr3+、Fe3+转化为Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀；加入碳酸钠，使Ni2+转化为NiCO3沉淀，滤液2中含有硫
22、酸钠、硝酸钠、碳酸钠和次氯酸钠；过滤后得到的NiCO3中含有杂质，应洗涤、干燥后，再煅烧，最终得到镍的氧化物。【解析】（1）由分析可知，“滤液1”的主要溶质为、NaAlO2；“灼烧”的目的是除去有机物；（2）由分析可知，“溶解”后的溶液中，所含金属离子除外，还有Ni2+、Fe3+；（3）“分离除杂”中，加入NaClO，使Fe2+完全转化为Fe(OH)3沉淀，离子方程式为；（4）过滤后得到的NiCO3中含有杂质，应洗涤、干燥后，再煅烧，故“煅烧”滤渣前需进行的两步操作是洗涤、干燥；（5）转化为，反应的化学方程式为；设1mol 在下分解为，1mol 的质量为，由图可知，在下分解固体残留率为67.5%，则分解后的质量为，根据Ni原子守恒可知，生成的物质的量为，=80.3g，得到，故生成产物的化学式为；（6）电解溶液，阳极上产物为，则阳极的电极反应式为Ni2+-e-+3OH-=NiOOH+H2O。答案第17页，共8页