2019-2020年高考化學二輪復習 專題跟蹤訓練5 第一部分 專題二 基本理論 第5講 化學反應與能量的變化.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習 專題跟蹤訓練5 第一部分 專題二 基本理論 第5講 化學反應與能量的變化 一、選擇題 1．(xx河北五校聯(lián)考)下圖是298 K、101 kPa時，N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．加入催化劑，不能改變該化學反應的反應熱 B．b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線 C．該反應的熱化學方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJmol－1 D．在常溫、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反應后放出的熱量為92 kJ [解析]　本題主要考查了熱化學知識，意在考查考生的判斷能力。催化劑能改變反應的路徑，降低反應的活化能，但不能改變化學反應的反應熱，A項正確，B項正確；根據圖像可知，1 mol N2和3 mol H2完全反應生成2 mol NH3時放出的熱量為92 kJ，C項正確；因為該反應為可逆反應，反應不能進行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反應后放出的熱量小于92 kJ，D項錯誤。 [答案]　D 2．(xx石家莊質檢)物質(t－BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應：(t－BuNO)22(t－BuNO)　ΔH＝＋50.5 kJmol－1，Ea＝90.4 kJmol－1。下列圖像合理的是(　　) [解析]　ΔH>0，此反應為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的總能量，B、C項錯誤；再根據Ea和ΔH的比例關系可知D項正確。 [答案]　D 3．(xx東城期末)常溫下，1 mol化學鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結合表中信息判斷下列說法不正確的是(　　) 共價鍵 H—H F—F H—F H—Cl H—I E( kJmol－1) 436 157 568 432 298 A.432 kJmol－1>E(H—Br)>298 kJmol－1 B．表中最穩(wěn)定的共價鍵是H—F鍵 C．H2(g)===2H(g)　ΔH＝＋436 kJmol－1 D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJmol－1 [解析]　由于H—Br鍵的鍵長介于H—Cl鍵和H—I鍵的鍵長之間，所以其鍵能介于H—Cl鍵和H—I鍵的鍵能之間，A正確。表中H—F鍵的鍵能最大，所以H—F鍵最穩(wěn)定，B正確。1 mol H2中含有1 mol H—H鍵，斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，C正確。D項，ΔH＝反應物的總鍵能－生成物的總鍵能＝(436＋157－5682) kJmol－1＝－543 kJmol－1，D錯誤。 [答案]　D 4．(xx株洲一模)下列有關反應熱的說法正確的是(　　) A．在化學反應過程中，吸熱反應需不斷從外界獲得能量，放熱反應不需從外界獲得能量 B．甲烷的燃燒熱ΔH＝－890 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJmol－1 C．已知常溫常壓下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則有：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJmol－1，則Q10，故Q2>Q1，D選項正確。 [答案]　D 5．(xx鄭州質檢)在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應： H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH2 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 則ΔH4的正確表達式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH3－3ΔH2) [解析]　題中4個熱化學方程式依次編號為①、②、③、④，根據蓋斯定律可知，④＝(①＋③－3②)，即2S(g)===S2(g)　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH3－3ΔH2)，D項正確。 [答案]　D 6．(xx銀川一中月考)化學反應N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c) kJmol－1 B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝2(b－a) kJmol－1 C．0.5N2(g)＋1.5H2(g)NH3(l)　ΔH＝(b＋c－a) kJmol－1 D．0.5N2(g)＋1.5H2(g)NH3(g)　ΔH＝(a＋b) kJmol－1 [解析]　由圖看出mol N2(g)和mol H2(g)轉化成1 mol N和3 mol H時吸收a kJ熱量，而1 mol N和3 mol H轉化成1 mol NH3(g)時放出b kJ熱量，1 mol N和3 mol H轉化成1 mol NH3(l)時放出(b＋c)kJ熱量，故mol N2(g)和mol H2(g)轉化成1 mol NH3(g)時放出(b－a)kJ熱量，mol N2(g)和mol H2(g)轉化成1 mol NH3(l)時放出(b＋c－a)kJ熱量，放熱反應的ΔH小于0，故只有A項正確。 [答案]　A 7．下列說法正確的是(　　) A．上圖可以表示水分解過程中的能量變化 B．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5 kJ/mol C．需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發(fā)生的反應一定是放熱反應 D．已知Ⅰ：反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－a kJ/mol， 且a、b、c均大于零，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(－a－b－c)kJ/mol [解析]　本題考查了化學反應過程中的能量變化，意在考查考生對化學反應中能量變化的有關概念的理解以及對圖像的分析能力。A項，水的分解為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的總能量，且催化劑可有效降低反應的活化能，正確；B項，燃燒熱的概念中強調完全反應，而該項反應中生成物為CO，錯誤；C項，常溫下能發(fā)生的反應不一定是放熱反應，如在常溫下Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應為吸熱反應，需要加熱的反應也不一定是吸熱反應，錯誤；D項，根據化學反應的過程為舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程，且斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵放出能量，可知斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ/mol。 [答案]　A 8．(xx北京海淀期末)利用如圖裝置電解硫酸銅溶液，下列說法正確的是(　　) A．b電極上發(fā)生氧化反應 B．該裝置能將化學能轉變成電能 C．電解質溶液中Cu2＋從b電極向a電極遷移 D．若a為銅，則a的電極反應為Cu－2e－===Cu2＋ [解析]　b電極與電源負極相連，為陰極，發(fā)生還原反應，A項錯誤；該裝置為電解池，能將電能轉變?yōu)榛瘜W能，B項錯誤；電解質溶液中Cu2＋從陽極(a電極)向陰極(b電極)遷移，C項錯誤；陽極a為銅，則電極反應為Cu－2e－===Cu2＋，D項正確。 [答案]　D 9．下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是(　　) A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護 B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe－3e－===Fe3＋ [解析]　A項，鋼管與電源正極連接，則鋼管為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，錯誤；B項，鐵遇冷濃硝酸，表面形成致密的氧化膜可保護內部不被腐蝕，正確；C項，鋼管與銅管露天堆放在一起時易形成原電池，鋼管作負極被腐蝕，錯誤；D項，負極反應應為Fe－2e－===Fe2＋，錯誤。 [答案]　B 10．現用離子交換膜(只允許對應的離子通過)和石墨作電極的電解槽電解飽和的Na2SO4溶液生產NaOH和H2SO4，下列說法中正確的是(　　) A．氣體A是H2，溶液E是稀硫酸 B．氣體B是H2，溶液D是NaOH溶液 C．Na2SO4溶液由G口加入，F口通入稀硫酸 D．靠近陽極室一側的是陽離子交換膜，陰極室導出的是氫氣 [解析]　據題意，電解飽和Na2SO4溶液時，陽極附近是OH－放電生成氧氣，陰極附近是H＋放電生成氫氣，由于裝置中放置了離子交換膜，在兩極分別生成NaOH和H2SO4，需在陽極室一側放置陰離子交換膜，只允許通過陰離子，在陰極室一側放置陽離子交換膜，只允許通過陽離子，D項錯誤；接電源正極的是陽極，即A極放出氧氣，A項錯誤，B項正確；若由F口通入稀硫酸，則將NaOH中和掉，得不到產品，C項錯誤。 [答案]　B 11．(xx河北唐山一模)鉛蓄電池是典型的可充電電池，電池總反應式為Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O。下列說法正確的是(　　) A．放電時，負極的電極反應是PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O B．充電時，蓄電池的正極和外接電源的正極相連 C．放電時，PbO2發(fā)生氧化反應 D．充電時，電解液中H2SO4的濃度將變小 [解析]　放電時負極發(fā)生氧化反應：Pb＋SO－2e－===PbSO4，A選項錯誤；充電時，蓄電池的正極和外接電源的正極相連，負極和外接電源的負極相連，B選項正確；放電時PbO2得電子，發(fā)生還原反應，C選項錯誤；充電時生成H2SO4，所以電解液中H2SO4的濃度將增大，D選項錯誤。 [答案]　B 12．(xx山西忻州模擬)關于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是(　　) A．裝置①是原電池，總反應是：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ B．裝置①中，鐵作負極，電極反應式為：Fe3＋＋e－===Fe2＋ C．裝置②通電一段時間后石墨Ⅱ電極附近溶液紅褐色加深 D．若用裝置③精煉銅，則d極為粗銅，c極為純銅，電解質溶液為CuSO4溶液 [解析]　裝置①中Fe比Cu活潑，Fe為負極，電極方程式為：Fe－2e－===Fe2＋，總反應為：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，故A、B項均錯誤；裝置②為膠體的電泳實驗，Fe(OH)3膠體粒子帶正電，在電場中向陰極移動，石墨Ⅱ是陰極，C項正確；裝置③由電流方向可知c為陽極、d為陰極，精煉銅時陽極為粗銅、陰極為純銅，電解液含Cu2＋，D項錯誤。 [答案]　C 二、非選擇題 13．如圖所示，通電5 min后，第③極增重2.16 g，同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224 mL，設A池中原混合液的體積為200 mL。 (1)電源F為__________極；第②極為__________極；B池為__________池。 (2)A池中第②極上的電極反應式為______________；A池中第①極上產生氣體體積為____________mL(標準狀況下)。 (3)通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為__________。 [解析]　(1)由第③極增重2.16 g可知①③是電解池的陰極，②④是電解池的陽極，E是電源的負極，F是電源的正極。又因為B池的陽極是銀，電解質溶液是硝酸銀，故該池是電鍍池；(2)A池中，第②極只發(fā)生反應，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，因為第③極增重2.16 g是銀的質量，即轉移電子是2.16 g108 gmol－1＝0.02 mol，所以產生氧氣是0.02 mol422.4 Lmol－1＝0.112 L，即112 mL，在陰極發(fā)生電極反應Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑，且氫氣的體積是224 mL－112 mL＝112 mL。 (3)產生氫氣的物質的量為0.005 mol，據電子守恒得Cu2＋的物質的量是(0.02 mol－0.005 mol2)2＝0.005 mol，故通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為0.005 mol0.2 L＝0.025 molL－1。 [答案]　(1)正　陽　電解(鍍) (2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　112 (3)0.025 molL－1 14．(xx山東卷)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為__________溶液(填化學式)，陽極電極反應式為__________，電解過程中Li＋向__________電極遷移(填“A”或“B”)。 [解析]　產生H2的極為陰極，同時產生OH－，Li＋通過陽離子交換膜進入陰極，陰極區(qū)電解液為LiOH溶液。陽極區(qū)電解液為LiCl溶液，Cl－發(fā)生失電子的氧化反應生成Cl2。 [答案]　LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B 15．離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。 (1)鋼制品應接電源的__________極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產物為__________。 (2)為測定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當反應轉移6 mol電子時，所得還原產物的物質的量為__________mol。 (3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有__________。 a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg 取少量鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現象，__________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是________________________(用離子方程式說明)。 [解析]　(1)在鋼制品上電鍍鋁，故鋼制品應作陰極，與電源的負極相連；因為電鍍過程中“不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應”，Al元素在熔融鹽中以Al2Cl和AlCl形式存在，則電鍍過程中負極上得到電子的反應是4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；在水溶液中，得電子能力：H＋>Al3＋，故陰極上發(fā)生的反應是2H＋＋2e－===H2↑。 (2)用NaOH溶液溶解鋁鍍層的反應為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，水作氧化劑，轉移6 mol電子時，根據得失電子守恒可知，還原產物H2為3 mol。 (3)做鋁熱反應的實驗時，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃，即使固體混合物中有Fe2O3，因發(fā)生反應Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O和Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，使Fe3＋轉化為Fe2＋，KSCN溶液也不會變紅。 [答案]　(1)負　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 (2)3　(3)bd　不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(或只寫Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋) 16．如圖所示裝置中，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾，a、b為電源兩極。在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，電解一段時間后A、B中均有氣體產生。 (1)電源的a極為__________(填“正極”或“負極”)。 (2)在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液，現象是__________________________________。 (3)寫出A中電極反應式：_________________________________ ________________________________。 (4)若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷K2、K3，閉合K1，電流表的指針發(fā)生偏轉，此時B極的電極反應式為____________________。 [解析]　(1)由圖示得電解時B中產生氣體的體積是A中的2倍，而電解KOH溶液的本質是電解水，故A中生成的是氧氣，A為陽極，B為陰極，則a為負極，b為正極；C作陰極，D作陽極。(2)MnO向陽極移動，故紫色移向D鉑夾。(3)A中是OH－放電。(4)中構成了氫氧燃料電池，KOH溶液作電解質溶液，B作負極，H2失去電子后與OH－結合生成水。 [答案]　(1)負極　(2)紫色向D鉑夾靠近　(3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　(4)H2－2e－＋2OH－===2H2O