2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題驗(yàn)收評(píng)估 化學(xué)反應(yīng)與能量變化試題.doc
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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題驗(yàn)收評(píng)估 化學(xué)反應(yīng)與能量變化試題 一、單項(xiàng)選擇題(本題包括4小題，每小題只有1個(gè)正確選項(xiàng)，每小題4分，共16分) 1．(xx連云港市高三摸底)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ) A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) B．反應(yīng)4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)的ΔH>0 C．已知①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝a kJmol－1，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝b kJmol－1，則a－115.6 kJmol－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(qiáng) D．?dāng)嚅_(kāi)1 mol H—O 鍵與斷開(kāi) 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差約為32 kJ 7．(xx鹽城中學(xué)檢測(cè))如圖是模擬電化學(xué)反應(yīng)裝置圖。下列說(shuō)法正確的是( ) A．若X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于N處，可以減緩鐵的腐蝕 B．若X為碳棒，開(kāi)關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe－3e－===Fe3＋ C．若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于N處，則X極減少的質(zhì)量與鐵電極增加的質(zhì)量相等 D．若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，則總反應(yīng)方程式為：2Zn ＋O2＋2H2O===2Zn(OH)2 8．(xx東臺(tái)中學(xué)模擬)我國(guó)知名企業(yè)比亞迪公司開(kāi)發(fā)了具有多項(xiàng)專(zhuān)利的鋰釩氧化物二次電池，其成本較低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料電池，電池總反應(yīng)為：V2O5＋xLiLixV2O5。下列說(shuō)法中，正確的是( ) A．鋰在放電時(shí)做正極材料，充電時(shí)為陽(yáng)極材料 B．電池在放電時(shí)，Li＋向負(fù)極移動(dòng) C．該電池充電時(shí)陽(yáng)極的反應(yīng)為：LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋ D．V2O5只是鋰發(fā)生反應(yīng)的載體，不參與電池反應(yīng) 9．(xx揚(yáng)州中學(xué)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 kJmol－1； ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 160 kJmol－1。 下列說(shuō)法不正確的是( ) A．由反應(yīng)①、②可推知：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJmol－1 B．等物質(zhì)的量的甲烷分別參與反應(yīng)①、②，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 C．若用標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)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(xué)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(yīng)式是________，B是________極，應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是________________； (2)乙池中若滴入少量酚酞試液，開(kāi)始電解一段時(shí)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(yáng)極上放出的氣體在標(biāo)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(zhì)的量濃度為_(kāi)_______ mol/L，pH等于________。 11．(13分)(xx淮陰中學(xué)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。 (1)上圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________。 (2)若已知下列數(shù)據(jù)： 化學(xué)鍵 H—H N≡N 鍵能/kJmol－1 435 943 試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計(jì)算N—H的鍵能________ kJmol－1。 (3)合成氨反應(yīng)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 kJmol－1 ②N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝b kJ/mol 若1 mol NH3還原NO至N2，則該反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)熱ΔH3＝________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。 12．(14分)(xx通州中學(xué)模擬)甲醇(CH3OH)是重要的能源物質(zhì)，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(yīng)為：CO2＋3H2CH3OH＋H2O 常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如圖所示： 寫(xiě)出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式： __________________________ ________________________________________________________________________。 (2)為提高甲醇燃料的利用率，科學(xué)家發(fā)明了一種燃料電池，電池的一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入甲醇?xì)怏w，電解質(zhì)是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，在高溫下它能傳導(dǎo)O2－離子。電池工作時(shí)正極反應(yīng)為_(kāi)_______________。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/molL－1 1 4 4 1 電解一段時(shí)間后，當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(shí)(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)陽(yáng)極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為_(kāi)_______ mol。 (3)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)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(shí)驗(yàn)室用右圖裝置模擬上述過(guò)程： ①寫(xiě)出陽(yáng)極電極反應(yīng)式________________； ②除去甲醇的離子反應(yīng)為：6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋，該過(guò)程中被氧化的元素是________，當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CO2時(shí)，共轉(zhuǎn)移電子________ mol。 13．(14分)(xx太湖高級(jí)中學(xué)模擬)工業(yè)上生產(chǎn)氯氣常用電解槽中電解飽和食鹽水，為了避免電解產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，常用陽(yáng)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(yáng)離子交換膜，只允許溶液中的________通過(guò)(填下列微粒的編號(hào))。 ①H2?、贑l2?、跦＋ ④Cl－?、軳a＋?、轔H－ (2)寫(xiě)出在電解過(guò)程中陽(yáng)極發(fā)生的電極方程式：________________________________。 (3)已知某電解槽每小時(shí)加入10%的氫氧化鈉溶液10 kg，每小時(shí)能收集到標(biāo)況下的氫氣896 L，而且兩邊的水不能自由流通。則理論上計(jì)算，電解后流出的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______________________。 (4)某化學(xué)課外興趣小組設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求：①所用的交換膜不能讓分子自由通過(guò)；②電解過(guò)程中消耗的原料是氫氧化鈉和乙醇?；卮鹣铝袉?wèn)題： ①寫(xiě)出在電解過(guò)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(xiàng)，有的放熱反應(yīng)也需要加熱，如C與O2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該反應(yīng)的ΔS<0，但能自發(fā)發(fā)生，根據(jù)ΔH－TΔS<0知，ΔH必小于0，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，H2O(g)含有的能量高于H2O(l)，故①放出的熱量小于②，但a、b都是負(fù)值，因此a>b，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，兩反應(yīng)ΔH數(shù)值相同，符號(hào)相反，正確。 2．選C A項(xiàng)，水中的H＋在陰極放電，留下OH－，故燒堿在陰極區(qū)生成，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，應(yīng)用電解Al2O3制得Al，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電鍍時(shí)，鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，正確；D項(xiàng)，金屬采用陰極保法，即要保護(hù)金屬與電源的負(fù)極相連，錯(cuò)誤。 3．選D A項(xiàng)，由圖知：反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，說(shuō)明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH>0，使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，故曲線a是使用催化劑的情況；B項(xiàng)，C與O2反應(yīng)是放熱反應(yīng)，等量的C完全燃燒生成CO2反應(yīng)放出的熱量大于不完全燃燒生成CO時(shí)放出的熱量，但因ΔH<0，故ΔH1<ΔH2；C項(xiàng)，反應(yīng)的焓變與反應(yīng)條件沒(méi)有關(guān)系，而取決于反應(yīng)物與生成物總能量的相對(duì)大?。籇項(xiàng)，對(duì)于可逆反應(yīng)，其焓變等于正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能。 4．選A A項(xiàng)，鈉離子交換膜只允許Na＋通過(guò)而OH－不能通過(guò)，錯(cuò)誤；陽(yáng)極電極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，陰極電極反應(yīng)為2H2O＋4e－===O2↑＋4OH－，陽(yáng)、陰兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1∶2，B、C均正確；D項(xiàng)，陽(yáng)極區(qū)水放電，產(chǎn)生大量的H＋使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，正確。 5．選BC 由圖可知左側(cè)是電解池，其中a是陰極，電解產(chǎn)生H2；b是陽(yáng)極，電解產(chǎn)生O2；右側(cè)是原電池，其中c極通入O2，是正極；d極通入H2，是負(fù)極。a極的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，錯(cuò)誤；b極發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。原電池中，外電路電流從c流向d，內(nèi)電路再?gòu)膁流回c。由于H＋的運(yùn)動(dòng)方向和電流相同，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)是H2發(fā)生氧化反應(yīng)，錯(cuò)誤。 6．選D 反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，所以有4x＋498 kJ－2243 kJ－22y＝－115.6 kJ，解得y－x＝31.9，選項(xiàng)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(qiáng)弱的依據(jù)，C不正確，答案選D。 7．選AD A項(xiàng)，K置于N處，構(gòu)成電解池，鐵作陰極，起保護(hù)作用，正確；B項(xiàng)，K置于M處，碳和鐵構(gòu)成原電池，且鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，K置于N處，Zn作陽(yáng)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(zhì)量不等，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Zn與Fe構(gòu)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(jié)合生成Zn(OH)2，正確。 8．選C 放電時(shí)鋰做負(fù)極，充電時(shí)鋰是陰極，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；V2O5在反應(yīng)中有化合價(jià)的變化，所以不能做反應(yīng)的載體，D錯(cuò)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(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867 kJmol－1，選項(xiàng)A正確。甲烷在反應(yīng)中都是失去8個(gè)電子，B正確。標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4是0.2 mol，反應(yīng)放出的熱量是867 kJ0.2＝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(fù)極相連。鍍層金屬做陽(yáng)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(fù)極得到電子，電極反應(yīng)式是Ag＋＋e－===Ag。B是陽(yáng)極，應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是硝酸銀溶液。 (2)乙池中鐵電極做陰極，溶液中的氫離子放電，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(yáng)極，溶液中的Cl－放電生成氯氣，碳棒附近溶液呈無(wú)色。 (3)甲池陰極增重43.2 g，這說(shuō)明析出的單質(zhì)銀是43.2 g，物質(zhì)的量是0.4 mol，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子。乙池中陽(yáng)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(zhì)的量是0.4 mol2＝0.2 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是4.48 L。 (4)根據(jù)反應(yīng)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 mol0.4 L＝1.0 mol/L，則pH＝14。 答案：(1)鐵 Ag＋＋e－===Ag 陽(yáng) AgNO3溶液 (2)紅 無(wú) (3)4 480 (4)1 14 11．解析：(1)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成1 mol氨氣放出300 kJ－254 kJ＝46 kJ熱量，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ/mol。 (2)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設(shè)N—H的鍵能為x，則943＋3435－6x＝－92，解得x＝390，故N—H的鍵能為390 kJ。 (3)加入催化劑，反應(yīng)物和生成物的活化能都降低；但催化劑不影響反應(yīng)熱，所以該反應(yīng)的ΔH不變。 (4)利用蓋斯定律將(①－3②)4即得到反應(yīng)NH3(g)＋ NO(g)===N2(g)＋H2O(g)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)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(zhuǎn)化為1 mol CO(g)＋1 mol H2O(l)時(shí)能量變化為＋41 kJmol－1，右圖中1 mol CO(g)＋2 mol H2(g)轉(zhuǎn)化為1 mol CH3OH(l)時(shí)能量變化為：419 kJmol－1－510 kJmol－1＝ －91 kJmol－1，則由二氧化碳和氫氣制備甲醇的能量變化為＋41 kJmol－1＋(－91 kJmol－1)＝－50 kJmol－1 (2)為提高甲醇燃料的利用率，在燃料電池的一個(gè)電極通入空氣，此時(shí)空氣作為正極反應(yīng)物，而甲醇?xì)怏w作為負(fù)極，正極反應(yīng)式為：O2＋4e－===2O2－。當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(shí)，說(shuō)明電解過(guò)程分別產(chǎn)生了O2、Cl2、H2，則此時(shí)陽(yáng)極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為0.1 mol。 (3)由題意，通電后將Co2＋氧化成Co3＋說(shuō)明Co2＋所在的電極為陽(yáng)極，則陽(yáng)極反應(yīng)式為：Co2＋－2e－===Co3＋，CH3OH作為陰極，被氧化，其中被氧化的是甲醇中的C元素，當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CO2時(shí)，說(shuō)明共產(chǎn)生了0.1 mol CO2，則共轉(zhuǎn)移電子0.6 mol。 答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝－50 kJmol－1 (2)O2＋4e－===2O2－ 0.1 (3)①Co2＋－e－===Co3＋?、贑或碳 0.6 13．解析：(1)陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子鈉離子、氫離子通過(guò)，而陰離子和分子均不能通過(guò)，故答案為：③⑤。 (2)電解池中和電源正極相連的是電解池的陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl－－2e－===Cl2↑。 (3)氫氣的物質(zhì)的量＝896 L22.4 L/mol＝40 mol，質(zhì)量為40 mol2 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)＝240 mol40 g/mol＝3 200 g，溶液增加的質(zhì)量為增加的鈉元素的質(zhì)量減去生成氫氣的質(zhì)量，為：240 mol23 g/mol－80 g＝1 760 g；溶液中溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量為10 000 g10%＋3 200 g＝4 200 g，溶液的質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)＝4 200 g11 760 g100%＝35.7%。 (4)①電解池中和電源的負(fù)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(yīng)，即2CH3CH2OH＋2e－===2CH3CH2O－＋H2↑。 ②從溶液中析出溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)結(jié)晶。 答案：(1)③⑤ (2)陽(yáng)極 2Cl－－2e－===Cl2 (3)35.7% (4)①2CH3CH2OH＋2e－===2CH3CH2O－＋H2↑?、谡舭l(fā)結(jié)晶下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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