高中考试化学单元质检卷(六)——化学反应与能量.docx

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1、 单元质检卷(六) 化学反应与能量(分值:100 分)一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题意。1.准一维导体铊青铜的熔盐具有电荷密度波(CDW)传输的特性,其常用电解法来制备。该熔盐制备过程中的能量转化方式是( )A.化学能转化为电能 B.电能转化为化学能C.机械能转化为化学能D.化学能转化为机械能2.图像法是研究化学反应焓变的一种常用方法。已知化学反应 A (g)+B (g)2AB(g)的能量变化曲22线如图所示,则下列叙述中正确的是( )A.每生成 2 mol AB(g)时吸收 b kJ 的能量B.该反应热 H=+(a-b) kJmol-1

2、C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D.断裂 1 mol AA 键和 1 mol BB 键时放出 a kJ 的能量3.已知下列几个热化学方程式:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g)H112H2O(l)H (g)+ O (g)H222CH CH OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(l)H322223C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g)H4122C(石墨,s)+ O (g)+3H (g)CH CH OH(l)H52232下列推断正确的是( )A.H H ,H 0,H 0 且 H H24244.(2020 山东模拟)关于下列各装置图的叙述不正确的是( ) A.装置精炼铜时

3、 a 极为粗铜,电解质溶液为 CuSO4 溶液B.装置的总反应是 Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+C.装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀5.肼(N H )在不同条件下分解产物不同,200 时在 Cu 表面分解的机理如图 1。已知 200 时:24反应:3N H (g)N (g)+4NH (g)H =-32.9 kJmol-124231反应:N H (g)+H (g)2NH (g)H =-41.8 kJmol-124232 图 1 图 2下列说法不正确的是( )A.图 1 所示过程是放热反应、是吸热反应B.反应的能量过程示意图如图 2 所示C.断开 3 mol N

4、H (g)中的化学键吸收的能量大于形成 1 mol N (g)和 4 mol NH (g)中的化学键释放的2423能量D.200 时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 N H (g)N (g)+2H (g) H=+50.7 kJmol-124226.(2020 辽宁大连模拟)用惰性电极电解一定浓度的 CuSO4 溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入 0.1 mol Cu (OH) CO 后恰好恢复到电解前的浓度和 pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中223转移电子的物质的量为( )A.0.4 molB.0.5 molC.0.6 molD.0.8 mol7.(2020 湖北武汉调研

5、)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述正确的是( ) A.Y 极的电极反应:Pb-2e-Pb2+B.铅蓄电池工作时 SO2 向 Y 极移动-4C.电解池中发生的反应仅有 2Al+6H2O2Al(OH) +3H 32D.每消耗 103.5 g Pb,理论上电解池阴极上有 0.5 mol H2 生成.(2020 浙江宁波北仑中学模拟)R 为第A 族金属,RCl 的能量关系如图所示,下列说法不正确的是8( )A.H +H +H +H +H =H612345B.一定条件下 H5=a kJmol-1,则 ClCl 键的键能是 a kJmol-1C.相同

6、条件下,Na 的 H6 比 Li 的小D.相同条件下,Na 的(H +H )比 K 的大249.我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍,装置原理如图所示,其中固体薄膜只允许 Li+通过。锂离子电池的总反应为 xLi+Li Mn OLiMn O 。下列有关说法错误的是( )1-x2424A.放电时,Li+穿过固体薄膜进入水溶液电解质中B.放电时,正极反应为 Li Mn O +xLi+xe-LiMn2O41-x24C.充电时,电极 b 为阳极,发生氧化反应D.该电池的缺点是存在副反应 2Li+2H2O2LiOH+H210.一定条件下,在水溶液中 1 mol Cl-、ClO-(x=1,

7、2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是( )A.这些离子中结合 H+能力最强的是 AB.A、B、C、D、E 五种微粒中 A 最稳定C.CB+D 的反应,反应物的总键能大于生成物的总键能 D.BA+D 反应的热化学方程式为 3ClO-(aq)ClO3- (aq)+2Cl-(aq)H=116 kJmol-1二、选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。11.(2020 山东济南二中线上检测)Li-SOCl2 电池是迄今具有最高能量比的电池。该电池的电极材料分别为锂

8、和碳,离子导体是 LiAlCl -SOCl (熔点-110 、沸点 78.8 )。电池的总反应可表示为424Li+2SOCl24LiCl+S+SO 。已知 SOCl 遇水易水解。下列说法正确的是( )22A.该电池不能在寒冷地区正常工作B.SOCl2 分子的空间结构是平面三角形C.该电池工作时,正极反应为 2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2D.该电池组装时,必须在无水无氧条件下进行2.(2020 山东聊城二模)重铬酸钾是工业合成的常用氧化剂和催化剂,如图所示的微生物电池,能利用K Cr O 实现对含苯酚(或醛类)废水的有效处理,该电池工作一段时间后,中间室内 NaCl 溶液的浓度1227

9、减小,则下列叙述正确的是( )A.a 电极为负极,电子从 a 电极经过中间室到达 b 电极B.M 为阳离子交换膜,电解过程中中间室内的 n(NaCl)减小C.处理含苯甲醛废水时,a 电极反应为 C H CHO-32e-+13H O7CO2+32H+652D.当 b 电极消耗等物质的量的 K Cr O 时,a 电极消耗的 C H OH 或 C H CHO 的物质的量之比为 82276565713.(2020 山东聊城一模)工业上可利用反应 CH3OHCO+2H 来制取高纯度的 CO 和 H 。我国22科研人员通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示,其中把吸附在钯催化剂表

10、面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )已知:甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:方式:CH3OH*方式:CH3OH*CH O*+H*E =+103.1 kJmol-13aCH +OH*E =+249.3 kJmol-1b3 A.CH3OH*CO*+2H2(g)的 H0B.都为 OH 的断裂过程C.由活化能 E 值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为D.放热最多阶段的化学方程式为 CHO*+3H*CO*+4H*14.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的 NH4+,模拟装置如下图所示。下列说法不正确的是( )A.阳极室溶液由无色变成浅绿色B.当电路中通过 1 mol

11、 电子时,阴极有 0.5 mol 的气体生成C.电解时中间室(NH ) SO 溶液浓度增大424D.电解一段时间后,阴极室溶液中的溶质一定是(NH ) PO44315.(2020 广东肇庆统一检测)如图是利用一种微生物将废水中的有机化合物(如淀粉)和废气 NO 的化学能直接转化为电能的装置。下列说法中一定正确的是( )A.质子透过阳离子交换膜由右向左移动B.电子流动方向为 NYXMC.M 电极反应可能为(C H O ) +7nH O-24ne-6nCO2+24nH+610 5 n2D.当 M 电极微生物将废水中 16.2 g 淀粉转化掉时,N 电极产生 134.4 L N2(标准状况下)三、非

12、选择题:本题共 5 小题,共 60 分。16.(12 分)能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。(1)已知:Fe O (s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g)H1=a kJmol-12312CO(g)+ O (g)CO (g)H =b kJmol-12224Fe(s)+3O2(g)2Fe O (s)H =c kJmol-1233则表示碳燃烧热的 H= kJmol-1。(2)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH ) NNH ,氧化剂是液态四氧322化二氮N O 。两者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g 燃24 料完全燃烧

13、释放出的能量为 42.5 kJ,请写出该反应的热化学方程式: 。(3)依据原电池构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填序号)。你选择的理由是 。A.C(s)+CO2(g)B.NaOH(aq)+HCl(aq)C.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)D.2H2O(l) 2H (g)+O (g)(4)若以熔融 K CO 与 CO 作为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极2CO(g)NaCl(aq)+H2O(l)22232反应: 。(5)工业上常采用如图所示电解装置,利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。通电电解,然后通入 H S 时发生

14、反应的离子方程式为 2Fe(CN) 3-+2CO2 +H S-2Fe(CN)64-+2HCO-26323+S。电解时,阳极的电极反应为电解过程中阴极区溶液的 pH (填“变大”“变小”或“不变”)。7.(12 分)解答下列问题。(1)2017 年中科院某研究团队通过设计一种新型 Na-Fe O /HZSM-5 多功能复合催化剂,成功实现了用;134CO 直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被称为“CO 催化转化领域的突破性进展”。2212已知:H (g)+ O (g)H O(l)H =-a kJmol-12221C H (l)+ 5O2(g)228CO (g)+9H O(l)H =-b kJmo

15、l-1818222试写出 25 、101 kPa 条件下,CO 与 H 反应生成汽油(以 C H 表示)的热化学方程22818式: 。(2)直接排放含 SO 的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理 SO 气22体。1 mol CH4 完全燃烧生成气态水和 1 mol S(g)燃烧的能量变化如下图所示: 在催化剂作用下,CH 可以还原 SO 生成单质 S(g)、H O(g)和 CO ,写出该反应的热化学方程4222式: 。(3)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中 I O 常用于定量测定 CO 的含量。已知252I (s)+5O (g)2I O (s)H=-76

16、 kJmol-1;2CO(g)+O (g)2CO2(g)H=-566 kJmol-1。则该测22252定反应的热化学方程式为 。(4)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。已知:N (g)+O (g)2NO(g)H=+180.5 kJmol-1222C(s)+O2(g)2CO(g)H=-221.0 kJmol-1CO2(g)C(s)+O2(g)H=+393.5 kJmol-1N (g)+2CO (g)的 H= kJmol-1。则反应 2NO(g)+2CO(g)22(5)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化

17、学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:CO(g)+NO2(g)CO(g)+2NO(g)NO(g)+CO2(g)H=-a kJmol-1(a0)N (g)+2CO (g)H=-b kJmol-1(b0)222若用 CO 还原 NO 至 N ,当消耗标准状况下 3.36 L CO 时,放出的热量为 kJ(用含有 a 和 b 的22代数式表示)。18.(12 分)纳米级 Cu O 由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取 Cu O 的三种方法:22方法 用炭粉在高温条件下还原CuO方法电解法:2Cu+H2OCu O+H 22方法 用肼(N H )还原新制24Cu(OH)2(1)工业上常用方法和方法

18、制取 Cu2O 而很少用方法,其原因是。12(2)已知:2Cu(s)+ O (g)Cu2O(s)H=-a kJmol-12 12C(s)+ O (g)CO(g)H=-b kJmol-1CuO(s)H=-c kJmol-121Cu(s)+ O (g)22则方法发生的反应:2CuO(s)+C(s)Cu2O(s)+CO(g)H= kJmol-1。(3)方法采用离子交换膜控制电解质溶液中 OH-的浓度而制备纳米级 Cu2O,装置如图所示,则阳极上的电极反应为 。(4)方法为加热条件下用液态肼(N H )还原新制 Cu(OH) 来制备纳米级 Cu O,同时放出 N 。该制法24222的化学方程式为 。1

19、9.(2020 江西南昌模拟)(12 分)温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题:(1)利用 CO2 可制取甲醇,有关化学反应如下:CO (g)+3H (g)CH OH(g)+H O(g)H =-178 kJmol-1223212CO(g)+O2(g)2H (g)+O (g)2CO (g)H =-566 kJmol-1222H O(g)H =-483.6 kJmol-12223已知反应中相关的化学键键能数据如下:C C H C H化学键CHHOO键能348 413 436 358 463(kJmol-1)由此计算断开 1 mol C O 需要吸收 kJ

20、的能量;CO(g)+2H2(g)kJmol-1。CH3OH(g)H= (2)甲烷燃料电池(简称 DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC 工作原理如图所示,通入 a 气体的电极是原电池的 (填“正”或“负”)极,其电极反应为 。(3)如图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为 KOH 溶液)实现铁上镀铜,则 b 处通入的是 (填“CH ”或“O ”)。电解前,U 形管的铜电极、铁电极的质量相等,电解 2 min 后,取出铜电极、铁电极,42 洗净、烘干、称量,质量差为 1.28 g,在通电过程中,电路中通过的电子为 mol,消耗标准状况下 C

21、H4 mL。20.(2020 河北承德质检)(12 分)如图装置所示,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。请回答:(1)B 极是电源的 ,一段时间后,甲中溶液颜色 ,丁中 X 极附近的颜色逐渐变浅,Y 极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作用下向 Y 极移动。(2)若甲、乙装置中的 C、D、E、F 电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。(3)现用丙装置给铜件镀银,则 H 应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。当乙中溶液的 pH 是 13

22、 时(此时乙溶液体积为 500 mL),丙中镀件上析出银的质量为 ,甲中溶液的 pH (填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将 C 电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是 。单元质检卷(六) 化学反应与能量12.B 电解是电能转化为化学能的过程,B 项正确。.B 依据图像分析,1 mol A (g)和 1 mol B (g)反应生成 2 mol AB(g),吸收(a-b) kJ 的能22量,A 项错误;H=反应物键能总和-生成物键能总和,则该反应的 H=+(a-b) kJmol-1,B 项正确;由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量,C 项错误;断裂化学键时要吸收能量

23、,D 项错误。3.C 反应放热,焓变小于 0,反应吸热,焓变大于 0,H 0,A 项正确;根据图示可知过程是断裂 HO,过程断裂的是 CH,B 项错误;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,方式的活化能低,说明甲醇裂解过程主要经历方式为,C 项错误;由图可知CHO*和 3H*转化为 CO*和 4H*这一步放出热量最多,反应的方程式为 CHO*+3H*CO*+4H*,D 项正确。14.CD 根据装置图可知,Fe 为阳极,阳极上 Fe 失电子发生氧化反应生成 Fe2+,所以阳极室溶液由无色变成浅绿色,A 项正确;阴极上 H+放电生成 H2,电极反应式为 2H+2e-H2,因此当电路中通过 1 m

24、ol 电子时,阴极有 0.5 mol 的气体生成,B 项正确;电解时,中间室溶液中 NH+向阴极室移动,SO2 向阳极室移动 中间室(NH4)2SO溶液浓度下降,C 项错4-,44误;电解时,溶液中 NH+向阴极室移动,阴极室 H+放电生成 H ,所以电解一段时间后阴极42室中溶质可能有 H PO 、(NH ) PO 、NH H PO 、(NH ) HPO 等,D 项错误。344 344244 24 15.C 由题给信息可知,该装置为原电池,由题图可得,电解质溶液为酸性溶液,NO 发生还原反应生成 N2。因为原电池中,正极上得电子发生还原反应,负极上失电子发生氧化反应,则 N 为正极,M 为负

25、极,质子透过阳离子交换膜由负极区移到正极区,即由左向右移动,A 项错误。电子从负极(M 极)流出,经外电路到 X,经 Y 流入正极(N 极),B 项错误。有机物淀粉在负极(M 极)失电子发生氧化反应,结合图示,电极反应为(C H O ) +7nH O-610 5 n224ne- 6nCO +24nH+,C 项正确。16.2 g 淀粉(0.1 mol C H O )反应,转移 2.4 mol 电子,10265因为正极(N 极)反应式为 2NO+4H+4e- N +2H O,则 N 电极产生 0.6 mol N ,在标准状222况下的体积为 13.44 L,D 项错误。6.答案 (1)2+6+16

26、(2)C H N (l)+2N O (l) 2CO (g)+3N (g)+4H O(l)28224222H=-2 550 kJmol-1(3)C该反应为自发的氧化还原反应且释放能量(4)CO-2e-+C 2- 2CO2O3(5)Fe(CN)64-e- Fe(CN)63-变大解析 (1)将题中所给的三个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,由 2 + 6 + 可得反应方程式 C(s)+O2(g) CO2(g),即碳的燃烧热 H=62+6+kJmol-1。6(2)1 g(CH ) N-NH 完全燃烧释放出 42.5 kJ 的能量,则 1 mol (CH ) N-NH 释放的热3223 22量为:1

27、mol60 gmol-142.5 kJ=2 550 kJ,即该反应的热化学方程式为C H N (l)+2N O (l) 2CO (g)+3N (g)+4H O(l)H=-2 550 kJmol-1。28224222(3)自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池。A 项中反应是吸热反应,不能设计成原电池,故 A 项错误;B 项中反应是复分解反应,不是氧化还原反应,故 B 项错误;C 项中反应是自发进行的氧化还原反应,故 C 项正确;D 项中反应是非自发进行的氧化还原反应,故 D 项错误。(4)在以熔融 K CO 与 CO 作为反应的环境时,传递的离子为碳酸根离子,负极是一232氧化碳失电子生成二氧化碳,电极反应为 CO-2e-+CO2-2CO2。3(5)根据题意分析,阳极失电子发生氧化反应,即阳极电极反应为Fe(CN)64-e-Fe(CN) 3-。阴极区 H+得电子生成 H ,则阴极区溶液的 pH 变大。6217.答案 (1)8CO (g)+25H (g) C H (l)+16H O(l)182282H=-(

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