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1、专题1化学反应与能量变化单元检测题一、单选题1根据所示的能量图，下列说法正确的是A断裂和的化学键所吸收的能量之和小于断裂的化学键所吸收的能量B的总能量大于和的能量之和C和的能量之和为D2下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是ABCD固体氧化物燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池熔融盐燃料电池AABBCCDD3下列关于热化学反应的描述正确的是A25 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
2、)+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4关于如图所示转化关系，下列说法正确的是AH20BH1H3CH3 =H1+H2DH1=H2+H35下列反应方程式书写正确的是A过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2+4OH-B用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2+H2O+Ca2+C电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2DAl2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3+SO+Ba2+3OH-=Al(OH)3+BaSO461，3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种
3、产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述正确的是A室温下，M的稳定性强于NB H= (E2-E1)kJmol-1CN存在顺反异构体D有机物M的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：2：27一定条件下，有关有机物生成环己烷的能量变化如图所示，下列说法正确的是A苯分子中不存在3个完全独立的碳碳双键，故BC反应，反应物总能量低于生成物总能量D苯与氢气反应过程中有键生成8关于下列装置说法正确的是A装置中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2生成B装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C装置中钢闸门应与外接电源的正极相
4、连获得保护D装置盐桥中KCl的Cl移向乙烧杯9我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是反应：反应：反应：反应：反应：下列说法正确的是A反应使用催化剂，减小B反应中正反应的活化能大于逆反应的活化能CD10下列实验操作规范且能达到目的的是ABCD除去碳酸钠中的碳酸氢钠氯气的净化粗铜精炼收集NO气体AABBCCDD11游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是A电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀B电解过程中钌钛电极上发生反应为C电解过程中不锈钢电极附近pH降低D电解过程中每逸出2
5、2.4LN2，电路中至少通过6mol电子12科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是A该过程中Li和H2O作催化剂B三步反应都是氧化还原反应C反应可能是对LiOH溶液进行了电解D反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O213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
6、14“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+15215关于下列的判断正确的是A，BCD，二、填空题16电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图，回答下列问题：(1)图1装置是将_能转化为_能，若起始时左右两侧电极室溶液质量相等，当电路中有0.2mol电子发生转移时，左右两侧电极室溶液质量差为_g。(2)用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO2。电
7、极B为_(填“阴极”或“阳极”)。电极A上发生的电极反应为_。(3)图3中外电路中的电流方向为由_(填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”)，Mg电极上发生的电极反应为_；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成_(填标号)。A氨水B稀盐酸C蔗糖溶液(4)图4易发生_(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)，为了防止这类反应的发生，常采用_的电化学方法进行保护。17某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为_。甲池溶液
8、pH值_(填升高、降低或不变)(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为_。(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况下)，丙池中_极析出_g铜。18请按要求书写化学用语(1)实验室制取氯气离子方程式：_。(2)工业制漂白粉的化学方程式：_。(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水的离子方程式：_。(4)2.3克钠放在100克水中放出aKJ热量的热化学方程式：_。(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)的离子方程式_。三、计算题19哈伯合成氨在较高温度下以氢气做氢源，氢
9、气可由天然气制备。CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。如表列出了几种化学键的键能：化学键HHCHHOCO键能kJ/mol4364134671072298K时，上述反应的H=_。20甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：(1)回答下列问题：已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOCOHOCHE/4363431076465413由此计算_；已知，则_。(2)已知在常温常压下：写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_。(3)已知常温时红磷比白磷稳定，已知：(白磷，s)4P(红磷，s)比较反应中的大小：_(
10、填“”、“”或“=”)。(4)人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示：；如果某人每天消耗12600kJ热量，则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为_。四、实验题21如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理等相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：(1)甲中甲烷燃料电池的负极反应式为_。(2)乙中石墨电极(C)作_极。(3)若甲中消耗2.24 L(标况)氧气，乙装置中铁电极上生成的气体为_(填化学式)，其体积(标况)为_ L。(4)若丙中是AgNO3溶液，a、b电极为石墨，一段时间后，溶液的pH_ (填“变大”“变小”或“不变”)，写出丙中反应的化学方程式 _。2
11、2500.50盐酸与500.55溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_。(2)隔热层的作用是_。(3)倒入溶液的正确操作是_(填字母)。a.沿玻璃棒缓慢倒入b.分三次倒入c.一次迅速倒入(4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1，又知中和反应后所得溶液的比热容。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下：实验序号反应物的温度/反应前体系的温度/反应后体系的温度/盐酸氢氧化钠溶液120.0
12、20.1_23.2220.220.4_23.4320.320.3_24.2420.520.6_23.6完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1水时放出的热量为_(结果保留一位小数)。试卷第9页，共10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：1B【详解】A右图示可知，该反应为吸热反应，故断裂和的化学键所吸收的能量之和大于断裂的化学键所吸收的能量，A错误；B右图示可知，该反应为吸热反应，故生成物的总能量高于反应物的总能量，即的总能量大于和的能量之和，B正确；C由图示可知，和的键能之和为，C错误；D反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，故该反应的热化学方程式为
13、：，D错误；故答案为：B。2C【详解】A电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；B电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；C存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；D电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；故选C。3B【详解】A钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡时放热，并且含1molH2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡反应生成2molH2O（1），所以含1molH2SO4的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量大于114.6kJ，故A错误；BH2(g)的燃烧热为285.8kJ/mol，
14、则H2(g)+O2(g)= H2O(l) H=-285.8kJ/mol，所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的H=+571.6kJmol-1，故B正确；C反应是否容易发生，与放热、吸热无关，有些吸热反应常温下也很容易发生，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，故C错误；D1mol丙烷完全燃烧生成液体水和二氧化碳时所放出的热量是丙烷的燃烧热，而不是水蒸气，故D错误；故选B。4D【详解】ACO（g）+O2（g）=CO2（g）为CO的燃烧，放出热量，H20，故A错误；BC不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则H1H3，故B错误；C根据C（s）+O2（
15、g）=CO2（g）H1，CO（g）+O2（g）=CO2（g）H2，C（s）+O2（g）=CO（g）H3，结合盖斯定律=-，则H3 =H1-H2，故C错误；D根据C（s）+O2（g）=CO2（g）H1，CO（g）+O2（g）=CO2（g）H2，C（s）+O2（g）=CO（g）H3，结合盖斯定律=+，则H1=H2+H3，故D正确；故选D。5C【详解】A过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；B白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；C工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2，C正确；DBa(OH
16、)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误； 故选C。6C【详解】A能量越低，物质越稳定，由图2可看出，N的能量低于M的，故稳定性N强于M，A错误；B该反应为放热反应，H=生成物的总能量-反应物的总能量，即H=( E1- E2 )kJmol-1=-(E2-E1)kJmol-1，该反应的热化学方程式为：H=-(E2-E1)kJmol-1，B错误；CN中碳碳双键连接两种不同基团，存在顺反异构，顺式：，反式：，C正确；D有机物M结构简式：，核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：1：2，D错误；故选C。7D【详解】A说明苯分子中不存在3个完全独立的碳碳双键，故A错误；B 由图可知，苯与氢气反应转化为环
17、己二烯的反应为反应物总能量低于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变0，故B错误；C由图可知，环己烯与氢气反应转化为环己烷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，故C错误；D由图可知，苯与氢气反应过程中有碳氢键的生成，故D正确；故选D。8B【详解】A锌比铁活泼，锌作负极，电子从负极锌流出经导线流向正极铁，铁被保护，不可能产生二价铁离子，故A错误；Ba为与电源负极相连是阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，碱性增强，pH值增大，故B正确；C用外加电源的阴极保护法保护金属，被保护的金属应该接电源的负极，即钢闸门应与外接电源的负极相连，故C错误；D原电池中阴离
18、子向负极移动，锌是负极，所以Cl移向甲烧杯，故D错误。答案选B。9C【详解】A催化剂不能改变焓变，A错误；B反应是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；C根据盖斯定律：即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧是放热反应，所以H1H20，C正确；D根据盖斯定律：3+得3CO（g）+6H2（g）CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）H=-301.3kJmol-1，D错误，故答案选C。【点睛】10D【详解】A加热固体应在坩埚中进行，A错误；B除去氯气中的氯化氢和水，应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸，B错误；C粗铜精炼时粗铜应作阳极，与电源正极相连，C错误；DNO能与氧气反应，但不溶
19、于水，故用排水法收集NO，D正确；答案选D。11B【详解】A根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；B钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；C电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；D未强调标准状况下，无法计算，D项错误；故选B。12D【详解】A从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误；B
20、第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误；C电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误；D根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确；故选D。13C【分析】甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出0.64g金属，金属应在c极析出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。【详解】A甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A
21、错误；B甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；C甲池的a极银离子得电子析出银单质，2.16gAg的物质的量为，由Ag+e-=Ag，可知转移0.02mol电子，乙池电极析出0.64g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，会先于氢离子放电，由Cu2+2e-=Cu，转移0.02mol电子生成0.01molCu，质量为m=nM=0.01mol64g/mol=0.64g，则某盐溶液可能是CuSO4溶液，故C正确；DMg2+氧化性弱于H+，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D错误；故答案为C。14A【详解】已知
22、CO(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。15C【详解】A反应1为化合反应，是放热反应，则，反应2是水的电离，是吸热反应，A错误；B反应1的为负数，反应2为正数，则，B错误；C由盖斯定律反应1+反应2得到反应3，则，C正确；D未知、的绝对值大小，无法判断是否大于0，D错误；故选：C。16 化学 电 32.1 阴极
23、Mg经导线流向Al B 吸氧腐蚀 牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)【详解】(1)图一装置为原电池，原电池为将化学能转化为电能；图一装置化学反应式为，当电路中有0.2mol电子发生转移时，说明有0.1molCuSO4发生反应生成了ZnSO4，所以两种溶液差为0.1mol(160g/mol+161g/mol)=32.1g;(2)电极B得电子，为阴极；电极A失电子，电极反应为；(3)外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al；Mg电极得电子，发生的电极反应为；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成酸，由于镁的比铝活泼，在酸性溶液中，镁的比铝先反应，易失电子，从而改变电流方向
24、；(4)Fe易失电子，氧气得电子生成氢氧根，图4易发生吸氧腐蚀，为了防止这类反应的发生，常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。17(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 降低(2) 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3(3) 280mL D 1.60【分析】甲池中发生自发的氧化还原反应，故为原电池，乙池和丙池为串联的电解池。（1）甲池为原电池，通入CH3OH电极为负极，负极上CH3OH失去电子，发生氧化反应，在碱性溶液中被氧化生成CO，则该电极的电极反应为CH3OH+8OH-6e-=CO+6H2O；甲池消耗碱，故pH值降
25、低。（2）乙池中A(石墨)电极与电源的正极相连，作阳极，溶液中的OH-失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：4OH-4e-=2H2O+O2，阴极B(Ag)电极上，溶液中的Ag+获得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag+e-=Ag，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可得总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4AgO2+4HNO3；（3）当乙池B极质量增加5.4g时，n(Ag)=0.05mol，则电路中通过电子物质的量为0.05mol，由于在串联电路中电子转移数目相同，所以甲池中理论上消耗O2的物质的量为n(O2)=0.0125mol，则氧气在标准状况下体积为V(O2)=0.0125mol22.4
26、L/mol=0.28L=280mL，丙池与甲、乙池串联，电子转移的物质的量也是0.05mol，D极电极反应式为Cu2+2e-=Cu，所以D极析出Cu的物质的量为=0.025mol，m(Cu)=0.025mol64g/mol=1.6g。18(1)MnO2+4H+2Cl-Mn2+2H2O+Cl2 (2)2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(3)(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)H=-20akJ/mol(5)2Fe3+3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水：MnO2
27、+4H+2Cl-Mn2+2H2O+Cl2 ；（2）工业制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸根、水，2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；（3）碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水，氢氧根离子、钙离子完全反应生成水、碳酸钙，碳酸氢根离子过量，反应为；（4）2.3克钠（0.1mol）放在100克水中，钠完全反应放出akJ热量，则2mol钠完全反应放出20akJ热量，2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)H=-20akJ/mol；（5）NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)，铁元素化合价升高、氯元素化合价降
28、低生成氯离子，根据电子守恒、质量守恒可知，反应为2Fe3+3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O。19+206kJ/mol【详解】H=反应物总键能生成物总键能，故答案为：。20(1) -99 +41(2)(3)(4)810g【详解】（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能，故1076kJ/mol+2436kJ/mol-(3413+343+465)kJ/mol=-99 kJ/mol；根据盖斯定律可知，由-可得反应，故-58 kJ/mol -(-99 kJ/mol)= +41kJ/mol。（2）已知反应；反应；根据盖斯定律可知，由+4可得， ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。（3）常温
29、时红磷比白磷稳定，说明白磷能量高，反应放出的热量较多，因H0，则放出的能量越多反应热越小，。（4）已知，可知某人每天消耗12600kJ热量，需要葡萄糖的物质的量为，则他每天至少要摄入葡萄糖的质量为。21(1)(2)阳(3) H2 4.48(4) 变小 【分析】如图，甲为原电池装置，有氧气参与的一极为电源正极，电解质溶液为碱液，正极电极反应式为，负极为甲烷参与反应，电极反应式为；与正极相连的b极为阳极，a为阴极；C为阳极；Fe为阴极；【详解】（1）如图，甲为原电池装置，有氧气参与的一极为电源正极，电解质溶液为碱液，负极为甲烷参与反应，电极反应式为，故填；（2）乙中石墨电极为原电池的阳极，故填阳；
30、（3）装置中铁电极作为电解池的阴极，电极反应式为，甲中氧气参与的一极为正极，电极反应式为，消耗2.24 L(标况)氧气，转移电子，根据电子守恒，Fe电极上生成，故填；4.48；（4）若丙中是AgNO3溶液，a、b电极为石墨，与正极相连的b极为阳极，电极反应式为，a为阴极，电极反应式为，当银离子消耗完之后，氢离子放电，刚开始氢离子浓度增大，酸性变强，所以一段时间后，溶液的pH变小，总反应为，故填变小；。22(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)c(4)偏大(5) 20.05 20.3 20.3 20.55 51.8【分析】本实验是利用500.50盐酸与500.55溶液反应测定中和热。【详解】（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒；（2）隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失；（3）为了防止热量散失，倒入溶液的正确操作是一次迅速倒入，则选c；（4）若实验过程中，内筒未加杯盖，会散失一部分热量，则求得的中和反应反应热会偏大；（5）反应前体系的温度/为盐酸与氢氧化钠溶液反应之前温度的平均值，由表格数据可知，实验1、2、3、4反应前体系的温度/分别为20.05、20.3、20.3、20.55；四次实验()的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次实验数据误差大，舍弃，则温度差平均值为3.1，生成1水时放出的热量。答案第19页，共9页