届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 1.docx
- 文档编号:5251897
- 上传时间:2022-12-14
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:430.48KB
届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 1.docx
《届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 1.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届二轮复习化学反应与能量专题卷全国通用1
专题测试(五) 化学反应与能量
1.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:
①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
答案 D
解析 因总反应为放热反应,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。
选项A,图中反应①为放热反应,反应②为吸热反应,且总反应为吸热反应,A错误;选项B,图中反应①和反应②均为吸热反应,B错误;选项C,图中反应①和反应②均为放热反应,C错误。
2.[2017·东北师大附中月考]下列电化学实验装置能达到实验目的的是( )
答案 A
解析 电解饱和NaCl溶液时铁棒应作阴极,碳棒作阳极,B错误;在电解镀铜时,铜片作阳极,待镀金属作阴极,C错误;构成原电池时,Fe棒作负极,FeCl3溶液应在右侧烧杯中,发生还原反应,D错误。
3.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1;C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3;S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH5;2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7;CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A.①B.④
C.②③④D.①②③
答案 C
解析 ①中两反应都为放热反应,ΔH<0,前者完全反应,放出的热量多,ΔH1<ΔH2,①错误;②中两反应都为放热反应,ΔH<0,由于S(s)→S(g)吸热,则前者放出的热量少,ΔH3>ΔH4,②正确;③中两反应都为放热反应,ΔH<0,且均为H2(g)与O2(g)反应生成H2O(l)的反应,故消耗反应物的量越多,放出的热量越多,则ΔH5>ΔH6,③正确;④中前者为吸热反应,ΔH7>0,后者为放热反应,ΔH8<0,则ΔH7>ΔH8,④正确。
4.制取H2和CO通常采用:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.4kJ·mol-1,下列判断不正确的是( )
A.该反应的反应物总能量小于生成物总能量
B.标准状况下,上述反应生成1LH2气体时吸收131.4kJ的热量
C.若CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(l) ΔH=-QkJ·mol-1,则Q>131.4
D.若C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1;CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2,则ΔH1+ΔH2=+131.4kJ·mol-1
答案 B
解析 题给反应是吸热反应,A正确;B项,热化学方程式的计量数表示物质的量,每生成1molH2放热131.4kJ,错误;C项,水由气体变为液体时放出热量,所以Q>131.4,正确;由盖斯定律,可知D正确。
5.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。
醋酸溶液、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应放出的热量关系图如下。
则下列有关说法正确的是( )
A.Ⅰ是稀硝酸与NaOH反应
B.Ⅱ是醋酸溶液与NaOH反应
C.b是5.73
D.Ⅲ是浓硫酸与NaOH反应
答案 C
解析 醋酸电离吸收热量,浓硫酸稀释并电离放出热量,所以三种酸中和NaOH稀溶液都生成0.1mol水,浓硫酸放出热量最多,大于5.73kJ,稀硝酸放出热量为5.73kJ,醋酸放出热量小于5.73kJ。
6.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池可长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应:
Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
B.充电时阳极反应:
Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO
+4H2O
C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
答案 C
解析 高铁电池放电时,负极发生氧化反应:
3Zn-6e-+6OH-===3Zn(OH)2,正极发生还原反应:
2FeO
+8H2O+6e-===2Fe(OH)3+10OH-。
充电时,阳极发生氧化反应:
2Fe(OH)3-6e-+10OH-===2FeO
+8H2O,阴极发生还原反应:
3Zn(OH)2+6e-===3Zn+6OH-。
A、B、D三项均正确;放电时,每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原,C项错误。
7.标准状况下,用惰性电极电解200mLNaCl、CuSO4的混合溶液,阴、阳两极所得气体的体积随时间变化如图所示,则原溶液c(CuSO4)为( )
A.0.10mol/LB.0.15mol/L
C.0.20mol/LD.0.25mol/L
答案 A
解析 溶液中的阳离子在阴极上的放电顺序为Cu2+、H+、Na+,溶液中的阴离子在阳极上的放电顺序为Cl-、OH-、SO
,所以图中曲线Ⅰ呈现的是阴极反应产生的气体体积与时间的关系;图中曲线Ⅱ呈现的是阳极反应产生的气体体积与时间的关系。
由曲线Ⅱ可知,阳极在t2时刻前产生0.01mol氯气和0.005mol氧气,共转移电子0.04mol,所以阴极在t2时刻前放电的Cu2+的物质的量为0.02mol,原溶液中c(CuSO4)=
=0.10mol/L。
8.[2016·安徽六校联考]半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅:
SiO2(s)(石英砂)+2C(s)===Si(s)(粗硅)+2CO(g)
ΔH1=+682.44kJ/mol
Si(s)(粗硅)+2Cl2(g)===SiCl4(l)ΔH2=-657.01kJ/mol
SiCl4(l)+2Mg(s)===2MgCl2(s)+Si(s)(纯硅)
ΔH3=-625.63kJ/mol
生产1.00kg纯硅放出的热量为( )
A.21.44kJB.600.20kJ
C.21435.71kJD.1965.10kJ
答案 C
解析 首先将由石英砂制纯硅的不同途径图示如下:
根据盖斯定律:
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-600.20kJ/mol,生成1.00kg纯硅放出热量为
×600.20kJ/mol=21435.71kJ。
9.[2016·安徽泗县二中月考]下列说法正确的是( )
A.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,能量变化均相同
B.对于反应SO2(g)+
O2(g)SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1,增大压强平衡右移,放出的热量增大,ΔH减小
C.已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-akJ·mol-1,
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-bkJ·mol-1,则a>b
D.已知:
①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-393.5kJ·mol-1,
②C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g)
ΔH=-395.0kJ·mol-1,
则C(s,石墨)===C(s,金刚石)
ΔH=+1.5kJ·mol-1
答案 D
解析 强酸和强碱发生中和反应与弱酸和弱碱发生中和反应生成1molH2O时,因弱酸或弱碱电离吸热,故能量变化不同,A错误;反应热ΔH的数值与化学平衡的移动无关,B错误;H2O(g)→H2O(l)放热,2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)放热多,故a
C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+1.5kJ·mol-1,D正确。
10.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。
有关说法错误的是( )
A.图中C表示生成物NH3(g)的总能量
B.断裂3molH—H键和1molN≡N键所吸收的总能量大于形成6molN—H键所释放的总能量
C.逆反应的活化能E(逆)=E+|ΔH|
D.3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH<0
答案 B
解析 根据题图可知,C表示生成物NH3(g)的总能量,A正确;该反应为放热反应,所以断裂3molH—H键和1molN≡N键所吸收的总能量小于形成6molN—H键所释放的总能量,B错误;根据题图逆反应的活化能E(逆)=E+|ΔH|,C正确;该反应为放热反应,故3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH<0,D正确。
11.镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。
其中一种镁电池的反应原理为:
xMg+Mo3S4
MgxMo3S4
下列说法不正确的是( )
A.放电时,Mo3S4发生氧化反应
B.放电时,正极反应式:
Mo3S4+2xe-===Mo3S
C.充电时,Mg2+向阴极迁移
D.充电时,阴极反应式:
xMg2++2xe-===xMg
答案 A
解析 由题意可知,放电时发生原电池反应,Mg由0价变为+2价,被氧化,发生氧化反应,作原电池的负极;Mo3S4为正极,正极反应式为Mo3S4+2xe-===Mo3S
,A错误,B正确;电池充电时发生电解反应,阴极发生还原反应,金属阳离子Mg2+放电,反应式为xMg2++2xe-===xMg,电解质溶液中,阳离子Mg2+向阴极移动,C、D正确。
12.[2017·皖北高三模拟]如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池,装置Ⅱ为NaCl和酚酞的混合溶液浸湿的滤纸,离子交换膜只允许Na+通过,电池充电、放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3
Na2S4+3NaBr。
闭合开关K时,b电极附近先变红色。
下列说法正确的是( )
A.电池充电时,电极B连接直流电源的正极
B.电池放电过程中Na+从左到右通过离子交换膜
C.闭合开关K后,b电极附近的pH变小
D.当b电极上析出气体1120mL(标准状况)时,有0.1molNa+通过离子交换膜
答案 D
解析 闭合开关K时,b极附近变红,则说明b为阴极,电极B为负极,电池充电时,B接电源负极,A错误;电池放电时,A为正极,B为负极,Na+移向正极,B项错误;闭合K后,b极H+放电,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,pH变大,C项错误;b电极上析出的气体为H2,其物质的量为0.05mol,则需要电子的物质的量为0.1mol,故有0.1molNa+通过离子交换膜,D正确。
13.[2016·南京、淮安二模]利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。
下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的负极
B.阴极的电极反应式为2HSO
+2H++e-===S2O
+2H2O
C.阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO
+4H+
D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
答案 C
解析 A项,从反应物和产物化合价判断,左边硫的化合价从+4到+6,化合价升高失去电子,电极为阳极,a为正极,错误;B项,电极反应式为2HSO
+2H++2e-===S2O
+2H2O,错误;D项,电解时阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,错误。
14.[2016·长沙四县联考]关于如图所示各装置的叙述中,正确的是( )
①
②
③
A.装置①是原电池,总反应是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B.装置①中,铁作负极,电极反应式为Fe3++e-===Fe2+
C.装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深
D.若用装置③精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液
答案 C
解析 装置①中Fe比Cu活泼,Fe为负极,电极方程式为Fe-2e-===Fe2+,总反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,A、B错误;装置②为胶体的电泳实验,Fe(OH)3胶体粒子带正电,在电场中向阴极移动,石墨Ⅱ是阴极,C项正确;装置③由电流方向可知c为阳极、d为阴极,精炼铜时阳极为粗铜、阴极为纯铜,电解液含Cu2+,D项错误。
15.[2016·乌鲁木齐质检]关于下列装置的说法正确的是( )
A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液
B.①是将电能转变成化学能的装置
C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铁棒
D.若装置②用于电解精炼铜,溶液中Cu2+浓度保持不变
答案 A
解析 装置①为原电池,将化学能转化为电能,Cu为正极,溶液中的Cu2+得电子生成Cu,c(Cu2+)减小,盐桥内的K+移向CuSO4溶液补充电荷,A正确,B错误;C项,若铁棒镀铜,铁作阴极(M),铜作阳极(N),错误;D项,精炼铜,阳极除铜外还有比铜活泼的金属如Zn、Fe放电,而阴极只有Cu2+放电,所以Cu2+浓度会减小,错误。
16.[2016·石家庄模拟]快速充电电池的电解液为LiAlCl4SOCl2,电池的总反应为4LiCl+S+SO2
4Li+2SOCl2。
下列说法正确的是( )
A.该电池的电解质可为LiCl水溶液
B.该电池放电时,负极发生还原反应
C.充电时阳极反应式为4Cl-+S+SO2-4e-===2SOCl2
D.放电时电子从负极经外电路流向正极,再从正极经电解质溶液流向负极
答案 C
解析 A项,该电池的电解质溶液不能是LiCl的水溶液,因为Li能和水发生反应,错误;B项,电池放电时,负极发生氧化反应,错误;D项,放电时,电子从负极经外电路流向正极,电解质溶液中移动的是阴、阳离子而不是电子,错误。
17.对于图Ⅰ、图Ⅱ所示装置,下列叙述正确的是( )
A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中石墨电极产生的气体相同
B.装置Ⅰ通电一段时间后铁电极周围溶液pH降低
C.装置Ⅰ中两电极产生气体体积比为2∶1(同温、同压下)
D.实验中,可观察到装置Ⅱ中U形管左端铁电极表面析出白色物质
答案 D
解析 装置Ⅰ为电解池,铁为阴极,水电离出的H+放电生成H2,pH增大,石墨为阳极,溶液中的Cl-放电生成氯气,B、C错误;装置Ⅱ为原电池,铁为负极,发生反应:
Fe-2e-===Fe2+,石墨为正极,发生反应:
O2+4e-+2H2O===4OH-,因此在铁电极表面有Fe(OH)2沉淀生成,A错误,D正确。
18.钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点,特别适合于固定式大规模储能应用的需求。
一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池的总反应为NaTi2(PO4)3+2Na2NiFeⅡ(CN)6
Na3Ti2(PO4)3+2NaNiFeⅢ(CN)6(注:
其中P的化合价为+5,Fe的上标Ⅱ、Ⅲ代表其价态)。
下列说法不正确的是( )
A.放电时NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应
B.放电时负极材料中的Na+脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na+嵌入到正极材料中
C.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变
D.充电过程中阳极反应式为2NaNiFeⅢ(CN)6+2Na++2e-===2Na2NiFeⅡ(CN)6
答案 D
解析 由题给反应可知放电时,FeⅡ转化为FeⅢ,发生氧化反应,负极的电极反应式为2Na2NiFeⅡ(CN)6-2e-===2NaNiFeⅢ(CN)6+2Na+(该反应为充电时阴极的逆反应),正极为NaTi2(PO4)3发生还原反应:
NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+===Na3Ti2(PO4)3(该反应为充电时阳极的逆反应)。
19.
(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时,正极的电极反应式为__________________________________________________________,
负极的电极反应式为___________________________________。
(3)下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应为______________________________;
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g时,则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
(4)传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液。
该反应的离子方程式为
____________________________________________________。
答案
(1)N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624.0kJ·mol-1
(2)O2+4e-+2H2O===4OH-
N2H4+4OH--4e-===4H2O+N2↑
(3)①Cu2++2e-===Cu ②112
(4)ClO-+2NH3===N2H4+Cl-+H2O
解析
(1)32.0gN2H4的物质的量是1mol,1molN2H4完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量是624kJ,则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624.0kJ·mol-1。
(2)燃料电池中正极发生还原反应,元素的化合价降低,所以是氧气发生还原反应,结合电解质溶液,正极反应的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,负极则是燃料发生反应,根据
(1)判断N2H4的氧化产物是氮气,所以负极的电极反应式为N2H4+4OH--4e-===4H2O+N2↑。
(3)①该装置是电解池装置,Zn是阴极,发生还原反应,所以是Cu2+得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-===Cu;②铜片作阳极,发生氧化反应,所以Cu片逐渐溶解,质量减少128g,即Cu的物质的量减少2mol,失去电子4mol,根据整个过程满足得失电子守恒规律,所以氧气得电子的物质的量也是4mol,根据O2+4e-+2H2O===4OH-,得需要氧气的物质的量是1mol,标准状况下的体积是22.4L,空气中氧气体积含量为20%,故所需空气的体积=
=112L。
(4)NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液,则Cl元素被还原为Cl-,根据元素守恒,产物中还有水生成,离子方程式为ClO-+2NH3===N2H4+Cl-+H2O。
20.如图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答下列相关问题:
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应:
____________________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”),石墨电极的电极反应为__________________________________________________。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠主要在________________(填“铁极”或“石墨极”)区。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,则丙装置中阳极上的电极反应为__________________,反应一段时间,硫酸铜溶液的浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案
(1)正极 CH3OCH3-12e-+16OH-===2CO
+11H2O
(2)阴极 2Cl--2e-===Cl2↑ (3)铁极
(4)Zn-2e-===Zn2+、Cu-2e-===Cu2+ 减小
解析
(1)燃料电池是将化学能转化为电能的装置,属于原电池,通入燃料的电极是负极,通入氧气的电极是正极,所以该燃料电池中通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应为CH3OCH3-12e-+16OH-===2CO
+11H2O。
(2)乙池属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以铁电极是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子失电子生成氯气,电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑。
(3)乙池中阴极是铁,阳极是石墨,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电,导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度使溶液呈碱性,所以乙装置中生成的氢氧化钠主要在铁极区。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,则阳极上铜、锌失电子进入溶液,阳极反应为Zn-2e-===Zn2+、Cu-2e-===Cu2+,根据得失电子数相等知,阳极上溶解的铜少于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间后,硫酸铜溶液的浓度将减小。
21.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。
如图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)电解饱和食盐水时,总反应的离子方程式是
_________________________________。
(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:
________________________________。
(3)已知:
①Mg(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)ΔH=-641kJ/mol
②Ti(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)ΔH=-770kJ/mol
下列说法正确的是________(填字母)。
a.Mg的燃烧热为641kJ/mol
b.Ti的能量一定比TiCl4的高
c.等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应,前者放出的热量多
d.Mg还原TiCl4的热化学方程式为2Mg(s)+TiCl4(s)===2MgCl2(s)+Ti(s)ΔH=-512kJ/mol
(4)在上述产业链中,合成192t甲醇理论上需额外补充H2________t。
(不考虑生产过程中物质的任何损失)
(5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。
该电池中负极上的电极反应式是____________________。
答案
(1)2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)2FeTiO3+6C+7Cl2===2FeCl3+2TiCl4+6CO (3)cd (4)10
(5)CH3OH+8OH--6e-===CO
+6H2O
解析 本题以工业生产钛为载体,综合考查了电化学、反应热和元素及其化合物的知识,重点考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH,其离子方程式为2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-。
(2)根据题中工艺流程图可以看出反应物有FeTiO3、C和Cl2,反应产物有FeCl3、TiCl4和CO,然后通过观察法配平方程式。
(3)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 二轮 复习 化学反应 能量 专题 全国 通用