2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 章末檢測(cè)達(dá)標(biāo)練 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量.doc

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2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 章末檢測(cè)達(dá)標(biāo)練 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 (限時(shí)：45分鐘) 一、選擇題(本題包括9小題，每小題6分，共54分) 1．硫有多種單質(zhì)。S(單斜)和S(正交)是其中的兩種同素異形體。已知： ①S(單斜，s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－297.16 kJmol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－296.83 kJmol－1 ③S(單斜，s)===S(正交，s)　ΔH3 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．ΔH3<0 B．正交硫比單斜硫穩(wěn)定 C．單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫是吸熱反應(yīng) D．質(zhì)量相等時(shí)，單斜硫能量比正交硫能量高 2．下列各組變化中，化學(xué)反應(yīng)的熱量變化前者小于后者的一組是(　　) ①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1； CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1； H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2 ③t ℃時(shí)，在一定條件下，將1 mol SO2和1 mol O2分別置于恒容和恒壓的兩個(gè)密閉容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)放出的熱量分別為Q1、Q2 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1； CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2 A．①②③　　　　　　　　　B．②④ C．②③④ D．③④ 3．(xx武漢模擬)已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJmol－1，Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJmol－1。根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．如圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系 B．CO的燃燒熱為283 kJmol－1 C．2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH>－452 kJmol－1 D．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值) 4．下列變化中屬于原電池反應(yīng)的是(　　) A．鐵銹可用稀鹽酸洗去 B．在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護(hù)膜 C．紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層 D．在Fe與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加幾滴CuSO4溶液，可加快H2的產(chǎn)生 5．下列有關(guān)電化學(xué)的示意圖中正確的是(　　) 6. (xx上海高考)如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極 B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 D．該裝置可看作是銅鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸 7．如圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化 B．裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生 D．裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化 8．某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應(yīng)可表示為2H2＋O2===2H2O，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．電子通過外電路從b極流向a極 B．b極上的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2 D．H＋由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極 9．(xx浙江高考)以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．在陰極室，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ B．在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因?yàn)殛?yáng)極區(qū)H＋濃度增大，使平衡2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O向右移動(dòng) C．該制備過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑ D．測(cè)定陽(yáng)極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d，則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1－ 二、非選擇題(本題包括3小題，共46分) 10．(15分)某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物)，其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此，對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。為減少SO2的排放，常采取的措施是：將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。涉及的化學(xué)反應(yīng)為： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJmol－1； ②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJmol－1。 (1)反應(yīng)①是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？試判斷2 mol H2和1 mol O2的總能量與2 mol H2O(g)總能量的相對(duì)大小。____________________________________________________。 (2)依據(jù)反應(yīng)②確定24 g碳不完全燃燒生成CO(g)時(shí)放出的熱量是多少？___________。 (3)反應(yīng)①表示的是H2的燃燒熱嗎？若1 mol H2O(l)完全轉(zhuǎn)化為H2O(g)需要吸收44 kJ的熱量，則H2的燃燒熱是多少？_________________________________________________。 (4)依據(jù)反應(yīng)①、②寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________。 (5)已知反應(yīng)：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 試比較ΔH1和ΔH2的大小。_______________________________________________。 11．(15分)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。 (1)通入甲烷的一極作原電池的________極(填“正”或“負(fù)”，下同)，通入O2的一極作原電池的________極。 (2)該甲烷燃料電池中，負(fù)極反應(yīng)式為____________，正極反應(yīng)式為_______________。 (3)電池工作時(shí)，該燃料電池中OH－向哪一極移動(dòng)？K＋向哪一極移動(dòng)？_____________。 (4)甲烷燃料電池工作時(shí)，若某一電極上消耗11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的CH4氣體，線路中轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)是多少？________。 (5)若將甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液由KOH溶液改為稀硫酸，試分別寫出其正、負(fù)極的電極反應(yīng)式。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b極得到的氣體是什么？________。 12．(16分)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0 ～6.0之間，通過電解生成 Fe(OH)3 沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來(lái)，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去(或撇掉)浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)如圖所示裝置示意圖。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，無(wú)法使懸浮物形成浮渣。此時(shí)，應(yīng)向污水中加入適量的________。 A．BaSO4 B．CH3CH2OH C．Na2SO4 D．NaOH (2)電解池陽(yáng)極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng)，其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無(wú)色氣體，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是：①_______________________；②___________________________。 (3)電極反應(yīng)①和②的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是_______________。 (4)該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料作電極。為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)(如圖)。A物質(zhì)的化學(xué)式是______________________。 參考答案與詳解 1.解析：選C　根據(jù)蓋斯定律，ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－297.16 kJmol－1－(－296.83 kJmol－1)＝－0.33 kJmol－1<0；由熱化學(xué)方程式可知，單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫是放熱反應(yīng)；正交硫比單斜硫穩(wěn)定；質(zhì)量相等時(shí)，單斜硫比正交硫能量高，故選C。 2.解析：選A?、僦?，CH4燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量多，則ΔH1＜ΔH2；②中ΔH1＝2ΔH2，ΔH1、ΔH2均為負(fù)值，則ΔH1＜ΔH2；③中，1 mol SO2和1 mol O2反應(yīng)時(shí)恒容條件下比恒壓條件下轉(zhuǎn)化率小，放出的熱量少，故Q1＜Q2；④中，CaCO3分解為吸熱反應(yīng)ΔH1＞0，CaO和H2O反應(yīng)為放熱反應(yīng)ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2，故①②③符合題意。 3.解析：選A　由熱化學(xué)方程式：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJmol－1，可以得知，一氧化碳和氧氣的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol，圖中反應(yīng)物的物質(zhì)的量與熱化學(xué)方程式不符合，故A錯(cuò)誤；已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJmol－1，一氧化碳的燃燒熱為283 kJmol－1，故B正確；固體二氧化碳變化為氣體二氧化碳需要吸熱，焓變放熱是負(fù)值，由熱化學(xué)方程式判斷，2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－452 kJmol－1，所以反應(yīng)2Na2O2(s)＋2CO2(s)===2Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＞－452 kJmol－1，故C正確；已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJmol－1；②Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH＝－226 kJmol－1，根據(jù)蓋斯定律②2＋①得到：2Na2O2(s)＋2CO(g)===2Na2CO3(s)　ΔH＝－1 018 kJmol－1；CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509 kJ熱量時(shí)，反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量為1 mol，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為26.021023，故D正確。 4.解析：選D　A項(xiàng)，鐵銹可用稀鹽酸洗去，是化學(xué)反應(yīng)；B項(xiàng)，在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護(hù)膜，是化學(xué)反應(yīng)；C項(xiàng)，紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層，是化學(xué)反應(yīng)；D項(xiàng)，在Fe與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加幾滴CuSO4溶液，置換出Cu與Fe形成原電池，可加快H2的產(chǎn)生。 5.解析：選D　A項(xiàng)，Zn應(yīng)為原電池的負(fù)極，Cu為原電池的正極；B項(xiàng)，鹽橋兩邊的燒杯中盛裝的電解質(zhì)溶液應(yīng)互換；C項(xiàng)，兩電極應(yīng)互換；D項(xiàng)，電解飽和NaCl溶液，Cl－在陽(yáng)極放電產(chǎn)生Cl2，溶液中的H＋在陰極獲得電子而產(chǎn)生H2，正確。 6.解析：選A　圖示裝置既可以是電解池，陽(yáng)極的電極材料為Zn，陰極的電極材料為Zn或其他可導(dǎo)電的材料(如Cu、石墨等)，電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等，故A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；該裝置也可以是原電池，此時(shí)電池負(fù)極材料為Zn，正極材料為比Zn活潑性差的可導(dǎo)電的材料(如Cu、石墨等)，電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等，故C、D項(xiàng)正確。 7.解析：選C　太陽(yáng)能電池利用光能轉(zhuǎn)化為電能可直接用于工作，馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，在裝置X中，電解水生成H2、O2，實(shí)現(xiàn)了電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，在裝置Y中構(gòu)成燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，作用于馬達(dá)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，A、D錯(cuò)誤；氫氧燃料電池的負(fù)極上應(yīng)是H2失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；裝置X能利用光能實(shí)現(xiàn)H2、O2、H2O的循環(huán)再生，C正確。 8.解析：選D　由電極反應(yīng)式可知，氫氣通入的一極為負(fù)極，氧氣通入的一極為正極，故a為負(fù)極、b為正極，電子應(yīng)該是通過外電路由a極流向b極，A錯(cuò)誤；b極上的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B錯(cuò)誤；沒有明確此時(shí)是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，故無(wú)法計(jì)算消耗H2的體積，C錯(cuò)誤。 9.解析：選D　分析該制備過程，K2CrO4在轉(zhuǎn)變?yōu)镵2Cr2O7的過程中沒有發(fā)生化合價(jià)的變化，制備過程是通過電解的方法改變?nèi)芤旱膒H來(lái)實(shí)現(xiàn)的。陰極的反應(yīng)式是2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，陽(yáng)極的反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，電解過程中陽(yáng)極區(qū)的c(H＋)增大，促進(jìn)平衡2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O向右移動(dòng)，總反應(yīng)式為4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑。若設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的K2CrO4為1 mol，反應(yīng)中有x mol K2CrO4轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7，則陽(yáng)極區(qū)剩余的K2CrO4為(1－x)mol，其對(duì)應(yīng)的nK＝2(1－x)mol，nCr＝(1－x)mol，生成的K2Cr2O7為 mol，其對(duì)應(yīng)的nK＝x mol，nCr＝x mol，由nK/nCr＝d可得，x＝2－d，轉(zhuǎn)化率為100%。 10.答案：(1)放熱反應(yīng)　2 mol H2和1 mol O2的總能量大于2 mol H2O(g)的能量　(2)221 kJ (3)不是，氫的燃燒熱為ΔH＝－285.8 kJmol－1 (4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJmol－1 (5)ΔH1>ΔH2 11.答案：(1)負(fù)　正 (2)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ (3)OH－向負(fù)極移動(dòng)，K＋向正極移動(dòng) 　(4)4NA (5)負(fù)極：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋ 正極：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O (6)H2 12.解析：(1)為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，因此可選用易溶性強(qiáng)電解質(zhì)溶液，排除A和B，考慮到題中要求電解時(shí)保持污水的pH在5.0～6.0之間，因此不能添加NaOH。(2)電解時(shí)鐵作陽(yáng)極，因此主要發(fā)生Fe－2e－===Fe2＋，同時(shí)也發(fā)生副反應(yīng)，即溶液中的OH－失電子被氧化生成O2。(3)根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒即可得離子方程式。(4)由于原電池的負(fù)極產(chǎn)物有水生成，所以負(fù)極必有CO參加反應(yīng)，同時(shí)根據(jù)碳元素守恒可知A必為CO2，負(fù)極反應(yīng)式可表示為CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O。 答案：(1)C　(2)①Fe－2e－===Fe2＋ ②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (3)4Fe2＋＋10H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋8H＋　(4)CO2