2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)階段性測(cè)試 專題06 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 解析版 含答案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)階段性測(cè)試 專題06 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 解析版 含答案一、選擇題(本題包括5個(gè)小題，每題2分，共10分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1(xx濰坊一模)染料敏化太陽(yáng)能電池(簡(jiǎn)稱DSC)工作時(shí)類似葉綠素的染料吸收太陽(yáng)光，產(chǎn)生電子，電子再被電極收集，然后通過(guò)外電路，回到反電極產(chǎn)生光電流。該過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化形式為()A太陽(yáng)能化學(xué)能B太陽(yáng)能電能C化學(xué)能電能 D電能化學(xué)能答案B解析染料敏化太陽(yáng)能電池吸收太陽(yáng)光(太陽(yáng)能)，經(jīng)過(guò)一系列變化，產(chǎn)生光電流(電能)。故B為正確答案。2(xx濟(jì)南)有關(guān)X、Y、Z、W四種金屬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將X和Y用導(dǎo)線連接，浸入電解質(zhì)溶液中，Y不易腐蝕將片狀的X、W分別投入等濃度鹽酸中都有氣體產(chǎn)生，W比X反應(yīng)劇烈用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和Z的硝酸鹽混合溶液，在陰極上首先析出單質(zhì)Z根據(jù)以上事實(shí)，下列判斷或推測(cè)錯(cuò)誤的()AZ的陽(yáng)離子氧化性最強(qiáng)BW的還原性強(qiáng)于Y的還原性CZ放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池，且X做負(fù)極答案C解析由得XY，得WX，得YZ，則活潑性順序?yàn)閃XYZ。3(xx煙臺(tái)一模)已知EA、EB、EC、ED分別表示A、B、C、D所具有的能量，則對(duì)于放熱反應(yīng)AB=CD，以下說(shuō)法正確的是()AEAEBBEAECEDCEAEBECEDDEAEBECED，故C項(xiàng)正確。4(xx威海一模)一種化學(xué)冰袋中含有Na2SO410H2O(96 g)、NH4NO3(50 g)、(NH4)2SO4(40 g)、NaHSO4(40 g)。將Na2SO410H2O和其他三種鹽分別盛于2只塑料袋中，用時(shí)使它們混合并用手搓揉就可制冷，制冷效果能維持23 h。以下關(guān)于制冷原因的猜測(cè)肯定錯(cuò)誤的是()ANa2SO410H2O脫水是吸熱過(guò)程B較長(zhǎng)時(shí)間制冷是由于Na2SO410H2O脫水是較慢的過(guò)程C銨鹽在該條件下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)是吸熱過(guò)程DNH4NO3溶于結(jié)晶水會(huì)吸收熱量答案C5Li/SO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點(diǎn)，其電解質(zhì)是LiBr，溶劑是碳酸丙烯酯和乙腈，電池反應(yīng)式為2Li2SO2Li2S2O4。下列說(shuō)法正確的是()A該電池反應(yīng)為可逆反應(yīng)B放電時(shí)，Li向負(fù)極移動(dòng)C充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=LiD該電池的電解質(zhì)溶液可以換成LiBr的水溶液答案C解析本題考查電化學(xué)知識(shí)。電池的放電和充電是在不同的反應(yīng)條件下發(fā)生的，故該電池反應(yīng)不能叫可逆反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。放電時(shí)，陽(yáng)離子Li向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Lie=Li，C項(xiàng)正確。若電解質(zhì)溶液換成LiBr的水溶液，則堿金屬鋰會(huì)和水發(fā)生反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、選擇題(本題包括12個(gè)小題，每題3分，共36分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)6(xx濟(jì)寧一模)如圖表示某可逆反應(yīng)分別在使用和未使用催化劑時(shí)，反應(yīng)過(guò)程和能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。下列說(shuō)法一定正確的是()A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)Ba與b相比，a的反應(yīng)速率更快Ca與b相比，反應(yīng)的平衡常數(shù)一定不同D反應(yīng)物吸收的總能量小于生成物釋放的總能量答案D解析本題結(jié)合圖像考查化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。由圖可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)；由于使用了催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，化學(xué)反應(yīng)速率加快，所以b的反應(yīng)速率更快，B錯(cuò)；反應(yīng)的平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，當(dāng)溫度不變時(shí)，平衡常數(shù)一定不變，C錯(cuò)。7(xx臨沂一模)下列有關(guān)電化學(xué)裝置完全正確的是()ABCD銅的精煉鐵上鍍銀防止Fe被腐蝕構(gòu)成銅鋅原電池答案C解析電解精煉銅時(shí)，應(yīng)該用粗銅作陽(yáng)極，精銅作陰極，故A錯(cuò)誤。鐵上鍍銀時(shí)，應(yīng)該用銀作陽(yáng)極，鐵作陰極，故B錯(cuò)誤。C是外接電源的陰極保護(hù)法，正確。銅鋅原電池中，鋅應(yīng)插入硫酸鋅溶液中，銅應(yīng)插入硫酸銅溶液中，故D錯(cuò)誤。8(xx青島一模)灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體，已知：Sn(s，白)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1a kJmol1；Sn(s，灰)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2b kJmol1；Sn(s，灰)Sn(s，白)H32.1 kJmol1。下列說(shuō)法正確的是()AabBab2.1C灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2的環(huán)境中，會(huì)自行毀壞答案D解析根據(jù)蓋斯定律，由得：Sn(s，灰)=Sn(s，白)H3H2H1(ba)kJmol12.1 kJmol1，據(jù)此可知 H1890.3 kJ/mol；B項(xiàng)由反應(yīng)是可逆反應(yīng)，可知放出19.3 kJ的熱量時(shí)生成NH3的量一定小于1 mol，故N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0631.51 200 kJmol1解析(1)空燃比較小時(shí)，汽油燃燒不充分，有毒氣氣體主要是CO。(2)一個(gè)反應(yīng)要能自發(fā)進(jìn)行，須滿足G0，則需要S0，且要達(dá)到一定溫度時(shí)才可以自發(fā)進(jìn)行；由反應(yīng)N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1，斷開(kāi)反應(yīng)物的化學(xué)鍵要吸熱，共吸熱：946 kJ497 kJ1 443 kJ，則NO分子中化學(xué)鍵鍵能為(1 443 kJmol1180 kJmol1)2631.5 kJmol1，若將題目中所給的4個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為，則由4(22)即可得：4CO(g)2NO2(g)=4CO2(g)N2(g)，故該反應(yīng)的H4(393.5)2(221)681 200(kJmol1)。19(本小題滿分10分)一種新型鋰離子電池是將尖晶石型Li4Ti5O12作為電池的正極材料，在嵌鋰過(guò)程中變?yōu)辂}巖型Li7Ti5O12。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)Li4Ti5O12中Ti元素的化合價(jià)為_(kāi)，鋰離子電池的突出優(yōu)點(diǎn)是_。(2)該鋰離子電池是一種二次電池，電池在充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)將金紅石(TiO2)與Li2CO3混合后在空氣中加熱到1 073K，可得到Li4Ti5O12，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)TiO2的水化物H4TiO4不溶于水，但在一定條件下既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿。請(qǐng)用電離方程式解釋H4TiO4既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿的原因：_。(5)已知：Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(l)H804.2 kJ/mol，2Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H882.0 kJ/mol，Na(s)=Na(l)H2.6 kJ/mol，則TiCl4(l)4Na(l)=Ti(s)4NaCl(s)H_kJ/mol。答案(1)4體積小，比能量高，攜帶方便(2)Li7Ti5O123e=Li4Ti5O123Li(3)5TiO22Li2CO3Li4Ti5O122CO2(4)HHTiOH2OH4TiO4Ti44OH(5)970.2解析(1)鋰呈1價(jià)，氧呈2價(jià)，由此可確定鈦為4價(jià)。由于金屬鋰的摩爾質(zhì)量小，因此鋰離子電池的比能量特別高。(2)根據(jù)題意鋰離子電池的嵌鋰過(guò)程即為放電過(guò)程，其負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i4Ti5O123Li3e=Li7Ti5O12，現(xiàn)題中要求寫出充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由此可得電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i7Ti5O123e=Li4Ti5O123Li。(3)根據(jù)鈦的化合價(jià)可判斷該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)，在高溫下碳酸根離子轉(zhuǎn)化為CO2氣體，由此可得化學(xué)方程式。(4)H4TiO4不溶于水，則電離方程式中應(yīng)用可逆符號(hào)表示，其兩性電離可與Al(OH)3相類比。(5)可根據(jù)蓋斯定律計(jì)算。20(本小題滿分12分)(xx濰坊一模)自潔面料就是在普通的面料纖維中加入一層薄薄的納米二氧化鈦。以含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，Ti的最高價(jià)為4)為原料制取納米級(jí)TiO2的流程如下：(1)步驟中發(fā)生的主要反應(yīng)是_(用離子方程式表示)。(2)上述制備二氧化鈦的過(guò)程中，可以利用的副產(chǎn)物是_；考慮成本和廢物綜合利用等因素，廢液中應(yīng)加入_處理。(3)由金紅石制備單質(zhì)鈦，涉及的步驟為：TiO2TiCl4 Ti。已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1；2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0kJmol1；TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141.0kJmol1。則TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H_kJmol1。反應(yīng)TiCl42Mg=2MgCl2Ti的氬氣氣氛中進(jìn)行的理由是_。(4)TiO2的白色粉末，不溶于水，也不溶于酸，但能溶于氫氟酸和熱的濃硫酸。請(qǐng)寫出TiO2與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_。答案(1)2Fe3Fe=3Fe2(2)FeSO47H2O(或綠礬)生石灰(或碳酸鈣、廢堿)(3)80.0防止高溫下鎂和鈦與空氣中的氧氣(或二氧化碳、或氮?dú)?作用(4)TiO22H2SO4(濃)Ti(SO4)22H2O或TiO2H2SO4(濃)TiOSO4H2O解析(1)步驟中主要發(fā)生Fe3和Fe的反應(yīng)：2Fe3Fe=3Fe2。(2)制備過(guò)程中得到的FeSO4 7H2O可以利用。廢液中含有少量的TiO2、Fe2，可加入生石灰(或碳酸鈣、廢堿)降低H的濃度，使之轉(zhuǎn)化為沉淀析出，進(jìn)行循環(huán)利用。(3)根據(jù)蓋斯定律，由2得：TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H80.0 kJmol1。該反應(yīng)在氬氣氣氛中進(jìn)行是為了防止高溫下鎂和鈦與空氣中的氧氣等作用。(4)根據(jù)鈦鐵礦加入濃硫酸得到TiO2、SO，則TiO2與熱的濃硫酸反應(yīng)時(shí)可生成TiOSO4，繼續(xù)反應(yīng)可得到Ti(SO4)2。21(本小題滿分11分)全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的電池，目前釩電池技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。下圖是釩電池基本工作用原理示意圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)硫酸在電池技術(shù)和實(shí)驗(yàn)中具有廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，硫酸是_，實(shí)驗(yàn)室中配制硫酸亞鐵時(shí)需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2) 釩電池是以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價(jià)態(tài)的釩離子(V2、V3、VO2、VO)為正極和負(fù)極電極反應(yīng)的活性物質(zhì)，電池總反應(yīng)為VO2V3H2OV2VO2H。放電時(shí)的正極反應(yīng)式為_(kāi)，充電時(shí)的陰極反應(yīng)式為_(kāi)。放電過(guò)程中，電解液的pH_(選填“升高”、“降低”或“不變”)。(3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是_。aVO、VO2混合液bV3、V2溶液cVO溶液 dVO2溶液eV 3溶液 fV2溶液(4)能夠通過(guò)釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是_。答案(1)電解質(zhì)溶液抑制硫酸亞鐵的水解(2)VO2He=VO2H2OV3e=V2(3)acd(4)H解析(1)傳統(tǒng)的銅鋅原電池中，鋅與酸反應(yīng)生成氫氣，故硫酸為電解質(zhì)溶液；硫酸亞鐵容易水解，且水解顯酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解變質(zhì)。(2)正極反應(yīng)是還原反應(yīng)，由電池總反應(yīng)可知放電時(shí)的正極反應(yīng)為VO2He=VO2H2O；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為還原反應(yīng)，故為V3 得到電子生成V2的反應(yīng)。(3)充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式為VO2H2Oe=VO2H，故充電完畢的正極電解液為VO溶液，而放電完畢的正極電解液為VO2溶液，故正極電解液可能是選項(xiàng)acd。(4)充電和放電過(guò)程中，正極電解液與負(fù)極電解液不能混合，起平衡電荷作用的是加入的酸，故H可以通過(guò)隔膜。22(本小題滿分12分)含鉻(Cr)工業(yè)廢水的處理原理是將Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3，再將Cr3轉(zhuǎn)化為沉淀。轉(zhuǎn)化過(guò)程中，廢水pH與Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖1所示，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2所示：請(qǐng)根據(jù)以上回答下列問(wèn)題：(1)含鉻廢水預(yù)處理的方法是_。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：電解過(guò)程中的陰極反應(yīng)式_；Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3的離子方程式_ _。(3)當(dāng)廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時(shí)，切斷電源，取出電極，再調(diào)節(jié)電解液的pH至8左右。調(diào)節(jié)pH的目的是_。(4)含鉻廢水國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)為含量0.1000mg/L。取上述電解后的廢水200.00mL，調(diào)節(jié)pH1后置于錐形瓶中，用濃度為0.0001mol/L的KI溶液滴定，至滴定終點(diǎn)時(shí)，用去KI溶液9.00mL。已知酸性條件下，I被Cr2O氧化的產(chǎn)物為I2。用計(jì)算所得數(shù)據(jù)說(shuō)明上述電解法處理后的廢水是否符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)：_。答案(1)調(diào)節(jié)廢水pH為1左右(2)2H2e=H2 6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O(3)使溶液中的Fe3、Cr3全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀(4)經(jīng)計(jì)算知，上述電解后的廢水中含量為0.0780mg/L，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)解析由圖1可知，當(dāng)pH約為1時(shí)，轉(zhuǎn)化率最高，含鉻廢水預(yù)處理的方法是調(diào)節(jié)廢水pH為1左右，以提高轉(zhuǎn)化率。(2)電解的原理是鐵作陽(yáng)極失電子生成Fe2，F(xiàn)e2將Cr2O還原為Cr3，陰極為溶液中的H放電。(3)由信息可知，最終是將Cr3轉(zhuǎn)化為沉淀，調(diào)節(jié)pH的目的是使溶液中的Fe3、Cr3全部轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。(4)由電子守恒得：Cr2O3I26I，得含量為52g/mol21000mg/g0.0780mgL1。