高考化學大一輪復習 專題驗收評估 化學反應與能量變化試題

3、)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2。則ΔH1＞ΔH2 C．同溫同壓下，反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 D．在一定條件下，某可逆反應的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，則該反應正反應活化能比逆反應活化能大100 kJ·mol－1 4．(xx·金陵中學模擬)下圖為某化工廠用石墨電解Na2CrO4溶液制備Na2Cr2O7的模擬裝置，下列有關說法錯誤的是(　　) A．溶液中OH－由陰極區(qū)流向陽極區(qū) B．陽極區(qū)產生的氣體與陰極區(qū)產生的氣體在相同狀況下體積之比為1∶2 C．陽極的電極反應式為：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ D．Na2

4、CrO4轉化為Na2Cr2O7的離子方程式為：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O 二、不定項選擇題(本題包括5小題，每小題只有1～2個正確選項，每小題6分，共30分) 5．(xx·海門市期中考試)空間實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相結合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖，有關說法正確的是(　　) A．a電極產生1.12 L(標準狀況)氣體時，轉移0.2 mol電子 B．b電極上發(fā)生的電極反應是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．c電極上發(fā)生還原反應，電池工作時，溶液中H＋通過隔膜由B進入A

5、 D．d電極上發(fā)生的電極反應是O2＋4H＋＋4e－===2H2O 6．(xx·啟東中學模擬)用Cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl。利用反應A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O 已知：Ⅰ.反應A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。 Ⅱ. 判斷下列說法正確的是(　　) A．反應A的ΔH>－115.6 kJ·mol－1 B．H2O中H—O 鍵比HCl中H—Cl鍵弱 C．由Ⅱ中的數(shù)據(jù)判斷氯元素的非金屬性比氧元素強 D．斷開1 mol H—O 鍵與斷開 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為32 kJ 7．(xx

6、·鹽城中學檢測)如圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是(　　) A．若X為碳棒，開關K置于N處，可以減緩鐵的腐蝕 B．若X為碳棒，開關K置于M處，則鐵電極的電極反應式為：Fe－3e－===Fe3＋ C．若X為鋅，開關K置于N處，則X極減少的質量與鐵電極增加的質量相等 D．若X為鋅，開關K置于M處，則總反應方程式為：2Zn ＋O2＋2H2O===2Zn(OH)2 8．(xx·東臺中學模擬)我國知名企業(yè)比亞迪公司開發(fā)了具有多項專利的鋰釩氧化物二次電池，其成本較低，對環(huán)境無污染，能量密度遠遠高于其它材料電池，電池總反應為：V2O5＋xLiLixV2O5。下列說法中，正確的是(　　)

7、 A．鋰在放電時做正極材料，充電時為陽極材料 B．電池在放電時，Li＋向負極移動 C．該電池充電時陽極的反應為：LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋ D．V2O5只是鋰發(fā)生反應的載體，不參與電池反應 9．(xx·揚州中學模擬)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJ·mol－1； ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160 kJ·mol－1。 下列說法不正確的是(　　) A．由反應①、②可推知：CH4

8、(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1 B．等物質的量的甲烷分別參與反應①、②，則反應轉移的電子數(shù)相等 C．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4 kJ D．若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總數(shù)為3.2NA 三、非選擇題(本題包括4題，共54分) 10．(13分)(xx·姜堰中學模擬)如圖所示為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池，試回答： (1)若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A電極材料是________，電極反應式是________，B是_______

9、_極，應選用的電解質溶液是________________； (2)乙池中若滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈________色，C極附近呈________色； (3)若甲池陰極增重43.2 g，則乙池中陽極上放出的氣體在標況下的體積是________ mL； (4)若乙池中剩余溶液仍為400 mL，則電解后所得NaOH溶液的物質的量濃度為________ mol/L，pH等于________。 11．(13分)(xx·淮陰中學模擬)氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工 農業(yè)生產、生活中有著重要作用。 (1)上圖是N2(g)和H2(g)反應生成1 mol N

10、H3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應的熱化學方程式：________________。 (2)若已知下列數(shù)據(jù)： 化學鍵 H—H N≡N 鍵能/kJ·mol－1 435 943 試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N—H的鍵能________ kJ·mol－1。 (3)合成氨反應通常用鐵觸媒作催化劑。使用鐵觸媒后E1和E2的變化是：E1________，E2________，ΔH________(填“增大”、“減小”、“不變”)。 (4)用NH3催化還原NOx還可以消除氮氧化物的污染。例如 ①4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝a

11、kJ·mol－1 ②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝b kJ/mol 若1 mol NH3還原NO至N2，則該反應過程中的反應熱ΔH3＝________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。 12．(14分)(xx·通州中學模擬)甲醇(CH3OH)是重要的能源物質，研究甲醇具有重要意義。 (1)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應為：CO2＋3H2CH3OH＋H2O 常溫常壓下已知下列反應的能量變化如圖所示： 寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式： __________________________ ______________________

12、__________________________________________________。 (2)為提高甲醇燃料的利用率，科學家發(fā)明了一種燃料電池，電池的一個電極通入空氣，另一個電極通入甲醇氣體，電解質是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，在高溫下它能傳導O2－離子。電池工作時正極反應為________________。若以該電池為電源，用石墨做電極電解100 mL含有如下離子的溶液。 離子 Cu2＋ H＋ Cl－ SO c/mol·L－1 1 4 4 1 電解一段時間后，當兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(忽略溶液體積的變化及電極產物可能存在的溶解現(xiàn)象)陽

13、極上收集到氧氣的物質的量為________ mol。 (3)甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：通電后將Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用右圖裝置模擬上述過程： ①寫出陽極電極反應式________________； ②除去甲醇的離子反應為：6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋，該過程中被氧化的元素是________，當產生標準狀況下2.24 L CO2時，共轉移電子________ mol。 13．(14分)(xx·太湖高級中學模擬)工業(yè)上生產氯氣常用電解槽中電解飽和食鹽水

14、，為了避免電解產物之間發(fā)生反應，常用陽離子交換膜將電解槽隔成兩部分。下圖(左圖)為電解槽的示意圖。 (1)這種陽離子交換膜，只允許溶液中的________通過(填下列微粒的編號)。 ①H2?、贑l2　③H＋?、蹸l－?、軳a＋　⑥OH－ (2)寫出在電解過程中陽極發(fā)生的電極方程式：________________________________。 (3)已知某電解槽每小時加入10%的氫氧化鈉溶液10 kg，每小時能收集到標況下的氫氣896 L，而且兩邊的水不能自由流通。則理論上計算，電解后流出的氫氧化鈉溶液的質量分數(shù)為________________________。 (4)某化

15、學課外興趣小組設計了用電解法制取乙醇鈉的工業(yè)方法，所用的電解槽如上右圖所示，設計要求：①所用的交換膜不能讓分子自由通過；②電解過程中消耗的原料是氫氧化鈉和乙醇?；卮鹣铝袉栴}： ①寫出在電解過程中發(fā)生的電極方程式，陰極：________________________。 ②最后從乙醇鈉的乙醇溶液中分離得到純凈乙醇鈉固體的方法是：________________。 答 案 1．選D　A項，有的放熱反應也需要加熱，如C與O2，錯誤；B項，該反應的ΔS<0，但能自發(fā)發(fā)生，根據(jù)ΔH－TΔS<0知，ΔH必小于0，錯誤；C項，H2O(g)含有的能量高于H2O(l)，故①放出的熱量小于②，但a、b

16、都是負值，因此a>b，C錯誤；D項，兩反應ΔH數(shù)值相同，符號相反，正確。 2．選C　A項，水中的H＋在陰極放電，留下OH－，故燒堿在陰極區(qū)生成，錯誤；B項，氯化鋁是共價化合物，熔融狀態(tài)不導電，應用電解Al2O3制得Al，錯誤；C項，電鍍時，鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，正確；D項，金屬采用陰極保法，即要保護金屬與電源的負極相連，錯誤。 3．選D　A項，由圖知：反應物總能量小于生成物總能量，說明該反應是吸熱反應，ΔH>0，使用催化劑可以降低反應的活化能，故曲線a是使用催化劑的情況；B項，C與O2反應是放熱反應，等量的C完全燃燒生成CO2反應放出的熱量大于不完全燃燒生成CO時放出的熱量，但因ΔH

17、<0，故ΔH1<ΔH2；C項，反應的焓變與反應條件沒有關系，而取決于反應物與生成物總能量的相對大小；D項，對于可逆反應，其焓變等于正反應活化能－逆反應活化能。 4．選A　A項，鈉離子交換膜只允許Na＋通過而OH－不能通過，錯誤；陽極電極反應為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，陰極電極反應為2H2O＋4e－===O2↑＋4OH－，陽、陰兩極產生氣體的物質的量之比為1∶2，B、C均正確；D項，陽極區(qū)水放電，產生大量的H＋使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7，正確。 5．選BC　由圖可知左側是電解池，其中a是陰極，電解產生H2；b是陽極，電解產生O2；右側是原電池，其中c極通入O2，是正極

18、；d極通入H2，是負極。a極的電極反應為2H＋＋2e－===H2↑，錯誤；b極發(fā)生氧化反應，正確。原電池中，外電路電流從c流向d，內電路再從d流回c。由于H＋的運動方向和電流相同，C項正確。D項是H2發(fā)生氧化反應，錯誤。 6．選D　反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，所以有4x＋498 kJ－2×243 kJ－2×2×y＝－115.6 kJ，解得y－x＝31.9，選項D正確，A和B不正確。鍵能大小不能作為判斷氯元素和氧元素非金屬性強弱的依據(jù)，C不正確，答案選D。 7．選AD　A項，K置于N處，構成電解池，鐵作陰極，起保護作用，正確；B項，K置于M處，碳和鐵構成原電池，且

19、鐵作負極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，錯誤；C項，K置于N處，Zn作陽極，失去電子生成Zn2＋，鐵作陰極，溶液中H＋得電子生成H2，兩極得失電子相等，但是質量不等，錯誤；D項，Zn與Fe構成原電池，Zn比Fe活潑，發(fā)生吸氧腐蝕，O2得電子生成OH－，與Zn2＋結合生成Zn(OH)2，正確。 8．選C　放電時鋰做負極，充電時鋰是陰極，A錯誤；放電時，陽離子向正極移動，B錯誤；充電時陽極發(fā)生氧化反應，C正確；V2O5在反應中有化合價的變化，所以不能做反應的載體，D錯誤。答案選C。 9．選D　根據(jù)蓋斯定律可知，(①＋②)÷2即得到CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(

20、g)＋2H2O(g)　ΔH＝－867 kJ·mol－1，選項A正確。甲烷在反應中都是失去8個電子，B正確。標準狀況下4.48 L CH4是0.2 mol，反應放出的熱量是867 kJ×0.2＝173.4 kJ，C正確。0.2 mol甲烷失去1.6 mol電子，D不正確。答案選D。 10．解析：(1)電鍍是待鍍金屬做陰極，和電源負極相連。鍍層金屬做陽極，和電源正極相連，含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液。若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A電極材料是鐵，溶液中的銀離子在負極得到電子，電極反應式是Ag＋＋e－===Ag。B是陽極，應選用的電解質溶液是硝酸銀溶液。 (2)乙池中鐵電極做陰極，溶液中的氫

21、離子放電，鐵電極附近水的電離平衡被破壞，溶液顯堿性，即溶液呈紅色。碳棒做陽極，溶液中的Cl－放電生成氯氣，碳棒附近溶液呈無色。 (3)甲池陰極增重43.2 g，這說明析出的單質銀是43.2 g，物質的量是0.4 mol，轉移0.4 mol電子。乙池中陽極是氯離子放電，根據(jù)得失電子守恒可知，生成氯氣的物質的量是0.4 mol÷2＝0.2 mol，在標準狀況下的體積是4.48 L。 (4)根據(jù)反應方程式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，生成的氯氣是0.2 mol，則氫氧化鈉是0.4 mol，氫氧化鈉溶液的濃度是0.4 mol÷0.4 L＝1.0 mol/L，則pH＝14。 答

22、案：(1)鐵　Ag＋＋e－===Ag　陽　AgNO3溶液 (2)紅　無　(3)4 480 　(4)1　14 11．解析：(1)根據(jù)圖像可知，反應物總能量大于生成物總能量，應為放熱反應，生成1 mol氨氣放出300 kJ－254 kJ＝46 kJ熱量，則反應的熱化學方程式為 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol。 (2)反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設N—H的鍵能為x，則943＋3×435－6x＝－92，解得x＝390，故N—H的鍵能為390 kJ。 (3)加入催化劑，反應物和生成物的活化能都降低；但催化劑不影響反應熱，所以該反應的ΔH不

23、變。 (4)利用蓋斯定律將(①－3×②)÷4即得到反應NH3(g)＋ NO(g)===N2(g)＋H2O(g)，所以該反應的反應熱ΔH3＝ kJ/mol。 答案：(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ/mol (2)390　(3)減小　減小　不變　 (4) 12．解析：(1)左圖中1 mol CO2(g)＋1 mol H2(g)轉化為1 mol CO(g)＋1 mol H2O(l)時能量變化為＋41 kJ·mol－1，右圖中1 mol CO(g)＋2 mol H2(g)轉化為1 mol CH3OH(l)時能量變化為：419 kJ·mol－1－510 kJ

24、·mol－1＝ －91 kJ·mol－1，則由二氧化碳和氫氣制備甲醇的能量變化為＋41 kJ·mol－1＋(－91 kJ·mol－1)＝－50 kJ·mol－1 (2)為提高甲醇燃料的利用率，在燃料電池的一個電極通入空氣，此時空氣作為正極反應物，而甲醇氣體作為負極，正極反應式為：O2＋4e－===2O2－。當兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時，說明電解過程分別產生了O2、Cl2、H2，則此時陽極上收集到氧氣的物質的量為0.1 mol。 (3)由題意，通電后將Co2＋氧化成Co3＋說明Co2＋所在的電極為陽極，則陽極反應式為：Co2＋－2e－===Co3＋，CH3OH作為陰極，被氧化，其

25、中被氧化的是甲醇中的C元素，當產生標準狀況下2.24 L CO2時，說明共產生了0.1 mol CO2，則共轉移電子0.6 mol。 答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝－50 kJ·mol－1 (2)O2＋4e－===2O2－　0.1 (3)①Co2＋－e－===Co3＋?、贑或碳 　0.6 13．解析：(1)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子、氫離子通過，而陰離子和分子均不能通過，故答案為：③⑤。 (2)電解池中和電源正極相連的是電解池的陽極，陽極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應，即2Cl－－2e－===Cl2↑。 (3)氫氣的物質的量＝8

26、96 L÷22.4 L/mol＝40 mol，質量為40 mol×2 g/mol＝80 g，根據(jù)電解方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，可得生成的NaOH為：m(NaOH)＝2×40 mol×40 g/mol＝3 200 g，溶液增加的質量為增加的鈉元素的質量減去生成氫氣的質量，為：2×40 mol×23 g/mol－80 g＝1 760 g；溶液中溶質氫氧化鈉的質量為10 000 g×10%＋3 200 g＝4 200 g，溶液的質量為10 000 g＋1 760 g＝11 760 g，電解后流出的氫氧化鈉溶液的質量分數(shù)＝4 200 g÷11 760 g×100%＝35.7%。 (4)①電解池中和電源的負極相連的是電解池的陰極，陰極上乙醇得電子發(fā)生還原反應，即2CH3CH2OH＋2e－===2CH3CH2O－＋H2↑。 ②從溶液中析出溶質的方法是蒸發(fā)結晶。 答案：(1)③⑤　(2)陽極　2Cl－－2e－===Cl2　(3)35.7% (4)①2CH3CH2OH＋2e－===2CH3CH2O－＋H2↑?、谡舭l(fā)結晶