2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量章末綜合檢測 新人教版.doc

第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量章末綜合檢測(六)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)1下列事實(shí)與電化學(xué)原理無關(guān)的是()A金屬鈉與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉B鐵制器件在潮濕空氣中生銹C鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕D遠(yuǎn)洋海輪的外殼連接鋅塊可保護(hù)輪船不受腐蝕解析：選A。A金屬鈉與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉，與電化學(xué)原理無關(guān)，故選A；B鐵在潮濕空氣中形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕，故不選B；C鍍鋅鐵發(fā)生金屬被腐蝕現(xiàn)象時(shí)，因Zn比Fe活潑，Zn被腐蝕，鍍錫鐵破損后發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因Fe比Sn活潑，因而是鐵被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕，故不選C；D原電池中活潑金屬作負(fù)極，腐蝕鋅，保護(hù)了鐵，故不選D。2航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，是一項(xiàng)重要的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭材料，燃燒時(shí)放出巨大的能量，已知1 kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ。則鈹燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是()ABeO2=BeOH564.3 kJmol1BBe(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1CBe(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1DBe(s)O2(g)=BeO(g)H564.3 kJmol1解析：選C。A項(xiàng)，沒有寫上狀態(tài)，錯誤；B項(xiàng)，燃燒是放熱反應(yīng)，H0，錯誤；氧化鈹是固體，C正確，D錯誤。3化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的是()A氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHB電解飽和食鹽水時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式：2Cl2e=Cl2C粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)式：Cu2e=Cu2D鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2解析：選B。O22H2O4e=4OH是氫氧燃料電池的正極反應(yīng)式，A不正確；粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的應(yīng)是粗銅，C不正確；Fe2e=Fe2是鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式，D不正確。4高溫下，在密閉容器中用H2還原WO2可得到金屬鎢，其總反應(yīng)為WO2(s)2H2(g)=W(s)2H2O(g)H66.0 kJ/mol；又已知WO2(g)2H2(g)=W(s)2H2O(g)H137.9 kJ/mol，下列判斷正確的是()A總反應(yīng)中，反應(yīng)物能量總和大于生成物能量總和BW(s)2H2O(l)=WO2(s)2H2(g)H66.0 kJ/molC總反應(yīng)中生成1 mol W(s)放出66.0 kJ熱量DWO2(s)=WO2(g)的H203.9 kJ/mol解析：選D。由題中信息知用H2還原WO2，得到金屬鎢為吸熱反應(yīng)，故可推知反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，同時(shí)知生成 1 mol W(s)時(shí)需吸收66.0 kJ的熱量，A、C錯誤；B項(xiàng)中H2O的狀態(tài)符號應(yīng)為“g”，B錯誤。5有如下3個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1將金屬X與金屬Y用導(dǎo)線連接，浸入電解質(zhì)溶液中，Y不易腐蝕實(shí)驗(yàn)2將片狀的金屬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)劇烈實(shí)驗(yàn)3用惰性電極電解等物質(zhì)的量濃度的Y和金屬Z的硝酸鹽混合溶液，在陰極上首先析出單質(zhì)Z依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列推測正確的是()A金屬的活動性順序：Y>Z>X>WB實(shí)驗(yàn)1中，Y作正極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，X作正極解析：選B。由實(shí)驗(yàn)1、2、3分別得到金屬的活潑性為X>Y，W>X，Y>Z，綜合可得W>X>Y>Z，故選項(xiàng)A錯誤；實(shí)驗(yàn)1中，Y作正極，故選項(xiàng)B正確；Z和Cu的活潑性無法比較，選項(xiàng)C錯誤；用X、Z和稀硫酸可構(gòu)成原電池，X作負(fù)極，故選項(xiàng)D錯誤。6.如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中。下列分析正確的是()AK1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2BK1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高CK2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法DK2閉合，電路中通過0.002NA個(gè)電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0.001 mol氣體解析：選B。K1閉合形成原電池，鐵作負(fù)極，失電子被腐蝕，石墨棒作正極，氧氣得電子變?yōu)镺H，pH逐漸升高，A錯誤、B正確；K2閉合，鐵棒作陰極被保護(hù)，不會被腐蝕，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，C錯誤；K2閉合形成電解池，兩極分別產(chǎn)生氯氣和氫氣，電路中通過0.002NA個(gè)電子時(shí)，每個(gè)電極上產(chǎn)生0.001 mol氣體，兩極共產(chǎn)生0.002 mol氣體，D錯誤。7鋰空氣電池是一種新型的二次電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A該電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式為O24e4H=2H2OB該電池充電時(shí)，陰極發(fā)生了氧化反應(yīng)：Lie=LiC電池中的有機(jī)電解液可以用稀鹽酸代替D正極區(qū)產(chǎn)生的LiOH可回收利用解析：選D。正極的反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH，A項(xiàng)錯誤；電池充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯誤；有機(jī)電解液不能用稀鹽酸代替，因?yàn)榻饘黉嚺c稀鹽酸能發(fā)生反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤。8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。則下列說法不正確的是()A外加電源的a極為正極B電解過程中，Li向B極遷移C陽極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2OD每生成1 mol LiOH，外電路轉(zhuǎn)移1 mol電子解析：選C。A項(xiàng)，因?yàn)橐苽錃溲趸?，右?cè)電極為銅，應(yīng)該作陰極，所以a為電源的正極，正確；B項(xiàng)，左側(cè)為電解池的陽極，應(yīng)放入氯化鋰溶液，右側(cè)為電解池的陰極，溶液為氫氧化鋰溶液，陽離子向陰極移動，即向B極遷移，正確；C項(xiàng)，陽極是氯化鋰中的氯離子反應(yīng)生成氯氣，錯誤；D項(xiàng)，每生成1 mol氫氧化鋰說明有1 mol 鋰離子通過陽離子交換膜，則外電路轉(zhuǎn)移1 mol電子，正確。9LiFePO4新型鋰離子動力電池以其獨(dú)特的優(yōu)勢成為綠色能源的新寵。已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為正極：FePO4Lie=LiFePO4，負(fù)極：Lie=Li。下列說法中正確的是()A充電時(shí)電池反應(yīng)為FePO4Li=LiFePO4B充電時(shí)動力電池上標(biāo)注“”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連C放電時(shí)電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動D放電時(shí)，在正極上是Li得到電子被還原解析：選B。放電時(shí)的總反應(yīng)式為FePO4Li=LiFePO4，充電時(shí)總反應(yīng)式為放電時(shí)的逆反應(yīng)，A錯誤；放電時(shí)，Li向正極移動，C錯誤；由放電時(shí)正極反應(yīng)式可知Li價(jià)態(tài)不變，D錯誤。10液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如下圖裝置。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列對于該燃料電池的敘述不正確的是()A該電池的負(fù)極反應(yīng)為N2H44OH4e=N24H2OB用該電池作為裝置的直流電源，產(chǎn)生1 mol Cl2至少需要通入0.5 mol N2H4C該電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸D該電池中，電子從右側(cè)電極經(jīng)過外電路流向左側(cè)電極，溶液中OH則遷移到左側(cè)解析：選D。A通入燃料的電極為負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2H44OH4e=N24H2O，故A正確；B電解氯化銅生成氯氣的電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，生成 1 mol 氯氣轉(zhuǎn)移2 mol電子，燃料電池中的負(fù)極反應(yīng)為N2H44OH4e=N24H2O，則轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗0.5 mol N2H4，故B正確；C因?yàn)殡姵刂姓?、?fù)極上為氣體參與的反應(yīng)，所以采用多孔導(dǎo)電材料，可以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸，故C正確；D電子從左側(cè)電極經(jīng)外電路流向右側(cè)電極，故D錯誤。二、非選擇題(本題包括4小題，共50分)11(11分)能源的開發(fā)、利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，怎樣充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。.已知：Fe2O3(s)3C(石墨，s) =2Fe(s)3CO(g)Ha kJmol1CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)Hb kJmol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)Hc kJmol1則反應(yīng)：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓變H_kJmol1。.(1)依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_(填序號)。AC(s)CO2(g)=2CO(g)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)C2H2O(l)=2H2(g)O2(g)DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，請寫出該原電池的電極反應(yīng)。負(fù)極：_，正極：_。(2)二氧化氯(ClO2)是一種高效安全的自來水消毒劑。ClO2是一種黃綠色氣體，易溶于水。實(shí)驗(yàn)室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2為原料制備ClO2流程如下：已知：電解過程中發(fā)生的反應(yīng)為NH4Cl2HClNCl33H2，NCl3中氮元素為3價(jià)。寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：_。在陽極上放電的物質(zhì)(或離子)是_。解析：.Fe2O3(s)3C(石墨，s)=2Fe(s)3CO(g)Ha kJmol1CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)Hb kJmol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)Hc kJmol1由蓋斯定律()62得4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H6(cb)2a kJmol1。.(1)設(shè)計(jì)成原電池需要是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。A項(xiàng)是非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，不選；B項(xiàng)反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，不選；C項(xiàng)反應(yīng)是非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，不選；D項(xiàng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池。D反應(yīng)可設(shè)計(jì)成甲烷燃料電池，在堿溶液中甲烷燃料電池中燃料在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；負(fù)極：CH48e10OH=CO7H2O；正極：O22H2O4e=4OH。(2)電解時(shí)陰極上是氫離子得到電子生成氫氣，陰極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2；電解時(shí)陽極上是銨根離子失去電子生成NCl3。答案：.6(cb)2a.(1)DCH48e10OH=CO7H2O O22H2O4e=4OH(2)2H2e=H2NH4Cl(或NH)12(13分)第三代混合動力車，可以用電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動車輛。汽車上坡或加速時(shí)，電動機(jī)提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)。(1)混合動力車的內(nèi)燃機(jī)以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H18計(jì))和氧氣充分反應(yīng)，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。(2)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應(yīng)式為H22NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時(shí)，乙電極周圍溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)為_。(3)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，可通過如圖所示的電解裝置制取，電解總反應(yīng)式為2CuH2OCu2OH2，陰極的電極反應(yīng)式是_。用鎳氫電池作為電源進(jìn)行電解，當(dāng)電池中有1 mol H2消耗時(shí)，Cu2O的理論產(chǎn)量為_g。(4)遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的_腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連；或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的_(填“正”或“負(fù)”)極相連，利用_保護(hù)法防止其被腐蝕。解析：(1)1 mol C8H18(l)完全燃燒生成9 mol水蒸氣放出的熱量是569.1 kJ95 121.9 kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 121.9 kJmol1；(2)混合動力車上坡或加速時(shí)，應(yīng)是放電過程，根據(jù)圖示可知，乙電極中由NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，所以乙電極周圍的溶液的氫氧根離子濃度增大，pH增大；(3)電解總反應(yīng)式為2CuH2OCu2OH2，可知電解池的陰極發(fā)生的是水中的氫離子放電生成氫氣，所以電極反應(yīng)式為2H2e=H2；當(dāng)電池中有1 mol H2被消耗時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2 mol，所以Cu2O的理論產(chǎn)量是1 mol，質(zhì)量是144 g；(4)海水為中性溶液，所以鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水中的Zn塊相連，或與鉛酸蓄電池這樣的直流電源的負(fù)極相連，作電解池的陰極，利用外加電流的陰極保護(hù)法防止其被腐蝕而被保護(hù)。答案：(1)C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 121.9 kJmol1(2)增大 NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)2H2e=H2144(4)吸氧負(fù)外加電流的陰極13(14分)釩(V)及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域。(1)V2O5可用于汽車催化劑，汽車尾氣中含有CO與NO氣體，用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生NO的原因：_。汽車排氣管內(nèi)安裝了釩(V)及其化合物的催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的氣體排出。已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJ/mol2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol尾氣轉(zhuǎn)化的反應(yīng)之一：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H_。(2)全釩液流儲能電池結(jié)構(gòu)如下圖，其電解液中含有釩的不同價(jià)態(tài)的離子、H和SO。電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為V2e=V3。電解質(zhì)溶液交換膜左邊為VO/VO2，右邊為V3/V2，電池放電時(shí)，正極反應(yīng)式為_，H通過交換膜向_移動(填“左”或“右”)。充電時(shí)，惰性電極N應(yīng)該連接電源_極，充電時(shí)，電池總的反應(yīng)式為_。(3)若電池初始時(shí)左右兩槽內(nèi)均以VOSO4和H2SO4的混合液為電解液，使用前需先充電激活。充電過程分兩步完成：第一步VO2轉(zhuǎn)化為V3，第二步V3轉(zhuǎn)化為V2，則第一步反應(yīng)過程中陰極區(qū)溶液pH_(填“增大”“不變”或“減小”)，陽極區(qū)的電極反應(yīng)式為_。解析：(1)按題干順序給3個(gè)熱化學(xué)方程式編號、，由蓋斯定律2得2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的H393.52180.5(221.0)kJ/mol746.5 kJ/mol。(2)全釩液流儲能電池正極為V()和V()之間的轉(zhuǎn)換，負(fù)極為V()和V()之間的轉(zhuǎn)換，放電時(shí)，H向正極移動；放電時(shí)的負(fù)極在充電時(shí)應(yīng)該接電源的負(fù)極，充電時(shí)電池總反應(yīng)就是V() 和V()反應(yīng)生成V()和V()。(3)充電激活過程就是電解過程，陰極得電子，V化合價(jià)下降，H濃度下降，pH增大。答案：(1)N2O22NO746.5 kJ/mol (2)VOe2H=VO2H2O左負(fù)V3VO2H2O=V2VO2H(3)增大VO2H2Oe=VO2H14(12分)某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行電化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)探究，試回答下列問題：(1)通O2的Pt電極為電池_極(填電極名稱)；其電極方程式為_。(2)若B電池為電鍍池，目的是在某鍍件上鍍一層銀，則X電極材料為_，電解質(zhì)溶液為_。(3)若B電池為精煉銅，且粗銅中含有Zn、Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，則該電池陽極泥的主要成分是_。(4)若B電池的電解質(zhì)溶液為500 mL 1.0 molL1的NaCl溶液，X、Y皆為惰性電極，當(dāng)電池工作一段時(shí)間斷開電源K，Y電極有560 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)無色氣體生成(假設(shè)電極產(chǎn)生氣體完全逸出，溶液體積不變)，此時(shí)B電池溶液的pH_；要使該溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需加入_(填物質(zhì)并注明物質(zhì)的量)。(5)若X、Y均是銅，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，電池工作一段時(shí)間，X極附近生成紅色沉淀，查閱資料得知是Cu2O，試寫出該電極發(fā)生的電極反應(yīng)式：_。解析：(1)題圖所示的裝置中，A裝置是原電池，B裝置是電解池。其中對于A裝置來說，通入O2的電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為O24e2H2O=4OH；通入H2的電極為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式是H22e=2H。(2)若B電池為電鍍池，目的是在某鍍件上鍍一層銀，應(yīng)該鍍件與電源的負(fù)極連接，作陰極，鍍層金屬與電源的正極連接，作陽極。因此X電極材料為鍍層金屬Ag；電解質(zhì)溶液為含有Ag的溶液，如AgNO3溶液。(3)若B電池為精煉銅，且粗銅中含有Zn、Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，電解精煉銅時(shí)，陽極發(fā)生反應(yīng)：Cu2e=Cu2，活動性比銅強(qiáng)的金屬Zn、Fe也失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，變?yōu)榻饘訇栯x子進(jìn)入溶液，活動性比銅弱的金屬以固體形式沉在陽極底部，俗稱陽極泥。因此該電池陽極泥的主要成分是Ag、Au。(4)Y是陰極，發(fā)生反應(yīng)：2H2e=H2，n(H2)0.56 L22.4 Lmol10.025 mol，根據(jù)電解總反應(yīng)方程式：2NaCl2H2OCl2H22NaOH可知：每產(chǎn)生1 mol氫氣，會同時(shí)產(chǎn)生2 mol NaOH，由于n(H2)0.025 mol，所以n(NaOH)20.025 mol0.05 mol，溶液的體積是500 mL，則c(NaOH)0.05 mol0.5 L0.1 molL1，所以pH13；在陰極產(chǎn)生0.025 mol H2，在陽極就同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生0.025 mol Cl2，二者相當(dāng)于0.05 mol HCl氣體，因此要使該溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需加入0.05 mol HCl氣體。(5)若X、Y均是銅，由于Cu是活性電極，所以在陽極Cu失去電子變?yōu)镃u，再與溶液中的OH結(jié)合發(fā)生反應(yīng)。該電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Cu2OH2e=Cu2OH2O。答案：(1)正O24e2H2O=4OH(2)AgAgNO3溶液 (3)Ag、Au(4)130.05 mol HCl氣體(5)2Cu2OH2e=Cu2OH2O