2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 專題課時4 新型化學(xué)電源 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 專題課時4 新型化學(xué)電源 新人教版 一、選擇題 1．(xx海淀期末)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法中，不正確的是(　　) A．鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕 B．電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕 C．金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化 D．鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，是因為其不易與氧氣發(fā)生反應(yīng) 解析　鋼鐵中含有碳，在潮濕的空氣中易形成Fe－C原電池而被腐蝕，A項正確；金屬在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，在酸性極弱或中性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕，析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕，B項正確；金屬被腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化，C項正確；鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力是因為鋁的表面易形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止了鋁進(jìn)一步被氧化，D項錯誤。 答案　D 2．(xx上海長寧一模，14)以下關(guān)于如圖說法正確的是(　　) A．如圖表明催化劑可以改變反應(yīng)的熱效應(yīng) B．如圖表示某反應(yīng)能量的變化與生成物狀態(tài)無關(guān) C．如圖表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化 D．如圖表明化學(xué)反應(yīng)不僅遵循質(zhì)量守恒定律，也遵循能量守恒 解析　A項，催化劑不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，只能改變反應(yīng)的活化能，錯誤；B項，反應(yīng)能量的變化與生成物狀態(tài)及量都有關(guān)系，錯誤；C項，圖中表示的是放熱反應(yīng)，錯誤；D項，圖中表明化學(xué)反應(yīng)不僅遵循質(zhì)量守恒定律，也遵循能量守恒，正確。 答案　D 3．下列說法正確的是(　　) A．如圖可表示水分解過程中的能量變化 B．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJmol－1，則碳的燃燒熱為110.5 kJmol－1 C．需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)，常溫下能發(fā)生的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．已知：Ⅰ：對于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－a kJmol－1， Ⅱ： 且a、b、c均大于零，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ 解析　A項，水分解過程是吸熱反應(yīng)，使用催化劑會降低活化能，正確；B項，燃燒熱是1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物(如CO2)放出的熱量，錯誤；C項，加熱與吸熱、放熱反應(yīng)無關(guān)，如金屬的燃燒多數(shù)需要加熱，錯誤；D項，斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為kJ，錯誤。 答案　A 4．化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下： 化學(xué)鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能/(kJmol－1) 436 243 431 則下列熱化學(xué)方程式不正確的是(　　) A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g) ΔH＝－91.5 kJ mol －1 B．H2 (g) ＋Cl2 (g) ===2HCl (g) ΔH＝－183 kJ mol－1 C.H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g) ΔH＝＋91.5 kJ mol －1 D．2HCl (g) ===H2 (g)＋Cl2 (g) ΔH＝＋183 kJ mol－1 解析　化學(xué)反應(yīng)的焓變ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g)的　ΔH＝(436 kJ mol －1＋ 243 kJmol －1)/2－431 kJ mol －1＝－91.5 kJ mol －1，所以A項正確、C項錯誤；B項反應(yīng)的ΔH＝－91.5 kJmol－1 2＝－183 kJmol－1，正確；D項反應(yīng)是B項反應(yīng)的逆反應(yīng)，生成 HCl 的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；則 HCl 的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸收的熱量與放出的熱量相等，D項正確。 答案　C 5．(xx大連雙基)下列有關(guān)電化學(xué)裝置的說法正確的是(　　) A．用圖1裝置處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，銀器表面發(fā)生的反應(yīng)為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－ B．用圖2裝置電解一段時間后，銅電極部分溶解，溶液中銅離子的濃度基本不變 C．圖3裝置中若直流電源的X極為負(fù)極，則該裝置可實現(xiàn)粗銅的電解精煉 D．圖4裝置中若M是銅，則該裝置能防止鐵被腐蝕 解析　題圖1裝置中，銀器、鋁與食鹽水構(gòu)成原電池，銀器是正極，銀器上的Ag2S發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，A項正確；題圖2裝置中，銅電極是陰極，銅不參與電極反應(yīng)，B項錯誤；題圖3裝置中若X極為負(fù)極，則粗銅是陰極，電解精煉銅時粗銅應(yīng)作陽極，C項錯誤；題圖4裝置中，鐵作負(fù)極，鐵被腐蝕，D項錯誤。 答案　A 6．下列電極反應(yīng)式與出現(xiàn)的環(huán)境相匹配的是(　　) 選項 電極反應(yīng)式 出現(xiàn)的環(huán)境 A O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng) B 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 弱酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕 C Cu－2e－===Cu2＋ 粗銅精煉的陽極主要發(fā)生的反應(yīng) D H2－2e－===2H＋ 用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng) 解析　所給電極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式，A項錯誤；在弱酸性環(huán)境下，鋼鐵主要發(fā)生析氫腐蝕，B項錯誤；用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，D項錯誤。 答案　C 7．(xx貴陽期末，6)Na在不同條件下與O2反應(yīng)生成Na2O和Na2O2。已知：25 ℃、101 kPa時： ①2Na(s)＋O2(g)===Na2O(s)　ΔH1＝－414 kJmol－1 ②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)　ΔH2＝－511 kJmol－1 下列說法正確的是(　　) A．等量的Na充分反應(yīng)后，反應(yīng)①和②生成物的陰陽離子個數(shù)比不相等 B．等量的Na充分反應(yīng)后，反應(yīng)①和②轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同 C．Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快 D．25 ℃ 101 kPa下，Na2O2(s)＋Na(s)===Na2O(s)ΔH＝－158.5 kJmol－1 解析　A項，Na2O由Na＋和O2－構(gòu)成，Na2O2由Na＋和O構(gòu)成，兩者所含陽陰離子數(shù)目比均為2∶1；B項，兩反應(yīng)中Na→Na＋，所以等量的Na反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定相同；C項，常溫下Na與O2生成Na2O，而溫度升高時，Na與O2生成Na2O2；D項，要求的熱化學(xué)方程式可由①－②得到，所以ΔH＝－414 kJmol－1－(－511 kJmol－1)＝－158.5 kJmol－1。 答案　D 8．某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則 (　　) A. 電流方向：電極Ⅳ→?→電極Ⅰ B. 電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng) C. 電極Ⅱ逐漸溶解 D. 電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu 解析　當(dāng)多個電池串聯(lián)時，兩電極材料活潑性相差大的作原電池，其他池作電解池，由此可知圖示中左邊兩池組成原電池，右邊組成電解池。A項，電子移動方向：電極Ⅰ→?→電極Ⅳ，電流方向與電子移動方向相反，A正確。 答案　A 9．如下圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色、無味氣體放出。符合這一情況的是附表中的(　　) a極板 b極板 x電極 z溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 正極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 解析　由題意知a極板質(zhì)量增加，a應(yīng)為陰極，則b為陽極，x為電源的負(fù)極，y為電源的正極。A選項中a極板為陰極，b極板為陽極，參考各個選項知，A項符合。 答案　A 10．(xx烏魯木齊二診)已知平衡：①C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，②2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)。當(dāng)升高溫度時，①和②式均向右移動。 a．C(s)＋2H2(g)CH4(g)　ΔH1 b．2C(s)＋H2(g)C2H2(g)　ΔH2 c．2C(s)＋2H2(g)C2H4(g)　ΔH3 下列有關(guān)a、b和c中的ΔH1、ΔH2、ΔH3大小順序排列正確的是(　　) A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH2＞ΔH3＞2ΔH1 C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 D．ΔH3＞ΔH2＞2ΔH1 解析　升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，所以①、②兩反應(yīng)的正反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)熱均大于零，根據(jù)蓋斯定律可知，b－c＝①，即ΔH2－ΔH3＞0，所以ΔH2＞ΔH3；c－2a＝②，即ΔH3－2ΔH1＞0，所以ΔH3＞2ΔH1。綜上可得：ΔH2＞ΔH3＞2ΔH1，選B。 答案　B 11．(xx杭州二檢)含乙酸鈉和對氯酚()的廢水可以利用微生物電池除去，其原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．B極是負(fù)極 B．質(zhì)子從A極移向B極 C．B極的電極反應(yīng)式：CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋ D．處理后的廢水pH降低 解析　兩極的變化為：A極，C6H5OCl―→C6H5OH＋Cl－，發(fā)生還原反應(yīng)；B極，CH3COO－―→HCO，發(fā)生氧化反應(yīng)；即A極為正極，B極為負(fù)極，A項正確；質(zhì)子應(yīng)該由B極移向A極，B項錯誤；B極的轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3COO－―→HCO，對應(yīng)的電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋，C項正確；正極反應(yīng)為C6H5OCl＋2e－＋H＋===C6H5OH＋Cl－，總反應(yīng)式為CH3COO－＋4C6H5OCl＋4H2O===2HCO＋4C6H5OH＋4Cl－＋5H＋，所以反應(yīng)過程中H＋量增加，溶液酸性增強(qiáng)，D項正確。 答案　B 二、填空題 12．某化學(xué)活動小組利用如圖甲裝置對原電池進(jìn)行探究，請回答以下問題：(其中鹽橋為含有飽和KCl溶液的瓊脂) (1)在甲裝置中，當(dāng)電流計中指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，鹽橋中的K＋移向________燒杯(填“A”或“B”)，裝置中電子的移動路徑和方向為__________________________。 該小組同學(xué)提出設(shè)想：如果將實驗中的鹽橋換為導(dǎo)線(銅制)，電流表是否也發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？帶著疑問，該小組利用乙裝置進(jìn)行了實驗，發(fā)現(xiàn)電流計指針同樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)?；卮鹣铝袉栴}： (2)對于實驗中產(chǎn)生電流的原因，起初認(rèn)為該裝置仍然為原電池，但老師提醒注意使用的是銅導(dǎo)線，經(jīng)深入探討后認(rèn)為燒杯A實際為原電池，在此問題上，該小組成員的意見發(fā)生了很大的分歧。 ①一部分同學(xué)認(rèn)為是由于ZnSO4溶液水解顯酸性，此時原電池實際是由Zn、Cu作電極，H2SO4溶液作為電解質(zhì)溶液而構(gòu)成的原電池。如果這個觀點正確，寫出燒杯B中銅片上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_______________________________ __________________________________________________________________。 ②另一部分同學(xué)認(rèn)為是溶液酸性較弱，由于溶解在溶液中的氧氣的作用，使得Zn、Cu之間形成原電池。如果這個觀點正確，那么原電池的正極反應(yīng)式為__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (3)若第(2)小題中觀點②正確，則可以利用此原理設(shè)計電池為在偏遠(yuǎn)海島工作的燈塔供電。其具體裝置為以金屬鋁和石墨為電極，以海水為電解質(zhì)溶液，請寫出電池工作時總反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________ ________________________________________________________________。 解析　(1)甲裝置中Zn為負(fù)極，Cu為正極，電流方向為Cu→電流計→Zn→鹽橋→Cu，電流的方向為正電荷運動的方向，負(fù)電荷運動的反方向，故K＋移向B燒杯，電子由Zn電極經(jīng)外電路流向Cu電極。 (2)若鹽橋改為銅導(dǎo)線，且仍有電流產(chǎn)生，說明A為原電池，而B為電解池。A中Zn為負(fù)極，Cu為正極，氧化性微?？赡転閆n2＋水解產(chǎn)生的H＋或溶解于溶液中的O2。則B中銅片為陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu。如②所述，A中正極上O2獲得電子。 (3)Al為負(fù)極，石墨為正極，海水為電解質(zhì)溶液，O2為氧化劑，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。 答案　(1)B　由Zn電極沿導(dǎo)線流向Cu電極 (2)①Cu2＋＋2e－===Cu?、贠2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 13．(xx湖北部分重點中學(xué)一次聯(lián)考)已知E1＝134 kJmol－1、E2＝368 kJmol－1，請參考題中圖表，按要求填空： (1)圖甲是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率加快，E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH的變化是________。NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________________________________________。 (2)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng)： 反應(yīng)Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1 反應(yīng)Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2 反應(yīng)Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3 則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝________。 (3)下表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù)： 化學(xué)鍵 P—P P—O O===O P===O 鍵能/(kJmol－1) a b c x 已知P4(g)＋5O2(g)===P4O10(g)　ΔH＝－d kJmol－1，P4及P4O10的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。表中x＝________ kJmol－1。(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示) 解析　(1)加入催化劑，降低反應(yīng)的活化能，即E1減??；反應(yīng)的焓變不變，即ΔH不變。由圖示知，1 mol NO2(g)與1 mol CO(g)反應(yīng)的焓變ΔH＝E1－E2＝－234 kJmol－1，由此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(2)利用蓋斯定律知，反應(yīng)Ⅲ＝2反應(yīng)Ⅱ－反應(yīng)Ⅰ，故ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(3)P4(g)＋5O2(g)===P4O10(g)　ΔH＝－d kJmol－1，利用“反應(yīng)焓變＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和”可得－d＝6a＋5c－(12b＋4x)，解得x＝(d＋6a＋5c－12b)。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)2ΔH2－ΔH1　(3)(d＋6a＋5c－12b) [選做題] 14．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的開關(guān)時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。 請回答下列問題： (1)甲池為________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH一極的電極反應(yīng)式為________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)乙池中A(石墨)電極的名稱為________(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)，乙池中發(fā)生反應(yīng)的總電極反應(yīng)式為________________________。 (3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40 g時，甲池中理論上消耗O2的體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，丙池中________(填“C”或“D”)極析出________g銅。 (4)若丙池中電極不變，將其中溶液換成NaCl溶液，開關(guān)閉合一段時間后，甲池中溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；丙池中溶液的pH將________。 解析　(1)甲池為原電池，通入CH3OH的電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O。 (2)乙池為用惰性電極電解AgNO3溶液，總電極反應(yīng)式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。 (3)根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同得n(Ag)＝4n(O2)＝2n(Cu)，V(O2)＝22.4 Lmol－1＝0.28 L＝280 mL，m(Cu)＝64 gmol－1＝1.60 g。 (4)若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，根據(jù)總反應(yīng)式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，可知電解一段時間后，溶液的pH將增大，而甲池中總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O，電解一段時間后，溶液pH將減小。 答案　(1)原電池　CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O　(2)陽極　4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3　(3)280　D　1.60　(4)減小　增大