2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤訓(xùn)練5 第一部分 專題二 基本理論 第5講 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤訓(xùn)練5 第一部分 專題二 基本理論 第5講 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 一、選擇題 1．(xx河北五校聯(lián)考)下圖是298 K、101 kPa時，N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．加入催化劑，不能改變該化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 B．b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線 C．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 kJmol－1 D．在常溫、體積一定的條件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量為92 kJ [解析]　本題主要考查了熱化學(xué)知識，意在考查考生的判斷能力。催化劑能改變反應(yīng)的路徑，降低反應(yīng)的活化能，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，A項正確，B項正確；根據(jù)圖像可知，1 mol N2和3 mol H2完全反應(yīng)生成2 mol NH3時放出的熱量為92 kJ，C項正確；因為該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)不能進行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反應(yīng)后放出的熱量小于92 kJ，D項錯誤。 [答案]　D 2．(xx石家莊質(zhì)檢)物質(zhì)(t－BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng)：(t－BuNO)22(t－BuNO)　ΔH＝＋50.5 kJmol－1，Ea＝90.4 kJmol－1。下列圖像合理的是(　　) [解析]　ΔH>0，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，B、C項錯誤；再根據(jù)Ea和ΔH的比例關(guān)系可知D項正確。 [答案]　D 3．(xx東城期末)常溫下，1 mol化學(xué)鍵分解成氣態(tài)原子所需要的能量用E表示。結(jié)合表中信息判斷下列說法不正確的是(　　) 共價鍵 H—H F—F H—F H—Cl H—I E( kJmol－1) 436 157 568 432 298 A.432 kJmol－1>E(H—Br)>298 kJmol－1 B．表中最穩(wěn)定的共價鍵是H—F鍵 C．H2(g)===2H(g)　ΔH＝＋436 kJmol－1 D．H2(g)＋F2(g)===2HF(g)　ΔH＝－25 kJmol－1 [解析]　由于H—Br鍵的鍵長介于H—Cl鍵和H—I鍵的鍵長之間，所以其鍵能介于H—Cl鍵和H—I鍵的鍵能之間，A正確。表中H—F鍵的鍵能最大，所以H—F鍵最穩(wěn)定，B正確。1 mol H2中含有1 mol H—H鍵，斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，C正確。D項，ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能＝(436＋157－5682) kJmol－1＝－543 kJmol－1，D錯誤。 [答案]　D 4．(xx株洲一模)下列有關(guān)反應(yīng)熱的說法正確的是(　　) A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，吸熱反應(yīng)需不斷從外界獲得能量，放熱反應(yīng)不需從外界獲得能量 B．甲烷的燃燒熱ΔH＝－890 kJmol－1，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJmol－1 C．已知常溫常壓下：HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，則有：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1 D．已知：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－Q1 kJmol－1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－Q2 kJmol－1，則Q10，故Q2>Q1，D選項正確。 [答案]　D 5．(xx鄭州質(zhì)檢)在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)： H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH2 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 則ΔH4的正確表達式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH3－3ΔH2) [解析]　題中4個熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③、④，根據(jù)蓋斯定律可知，④＝(①＋③－3②)，即2S(g)===S2(g)　ΔH4＝(ΔH1＋ΔH3－3ΔH2)，D項正確。 [答案]　D 6．(xx銀川一中月考)化學(xué)反應(yīng)N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)　ΔH＝2(a－b－c) kJmol－1 B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝2(b－a) kJmol－1 C．0.5N2(g)＋1.5H2(g)NH3(l)　ΔH＝(b＋c－a) kJmol－1 D．0.5N2(g)＋1.5H2(g)NH3(g)　ΔH＝(a＋b) kJmol－1 [解析]　由圖看出mol N2(g)和mol H2(g)轉(zhuǎn)化成1 mol N和3 mol H時吸收a kJ熱量，而1 mol N和3 mol H轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(g)時放出b kJ熱量，1 mol N和3 mol H轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(l)時放出(b＋c)kJ熱量，故mol N2(g)和mol H2(g)轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(g)時放出(b－a)kJ熱量，mol N2(g)和mol H2(g)轉(zhuǎn)化成1 mol NH3(l)時放出(b＋c－a)kJ熱量，放熱反應(yīng)的ΔH小于0，故只有A項正確。 [答案]　A 7．下列說法正確的是(　　) A．上圖可以表示水分解過程中的能量變化 B．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5 kJ/mol 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：反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－a kJ/mol， 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/mol [解析]　本題考查了化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，意在考查考生對化學(xué)反應(yīng)中能量變化的有關(guān)概念的理解以及對圖像的分析能力。A項，水的分解為吸熱反應(yīng)，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，且催化劑可有效降低反應(yīng)的活化能，正確；B項，燃燒熱的概念中強調(diào)完全反應(yīng)，而該項反應(yīng)中生成物為CO，錯誤；C項，常溫下能發(fā)生的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如在常溫下Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要加熱的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng)，錯誤；D項，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的過程為舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程，且斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵放出能量，可知斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ/mol。 [答案]　A 8．(xx北京海淀期末)利用如圖裝置電解硫酸銅溶液，下列說法正確的是(　　) A．b電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 C．電解質(zhì)溶液中Cu2＋從b電極向a電極遷移 D．若a為銅，則a的電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋ [解析]　b電極與電源負極相連，為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；該裝置為電解池，能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，B項錯誤；電解質(zhì)溶液中Cu2＋從陽極(a電極)向陰極(b電極)遷移，C項錯誤；陽極a為銅，則電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，D項正確。 [答案]　D 9．下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是(　　) A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護 B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護內(nèi)部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應(yīng)是Fe－3e－===Fe3＋ [解析]　A項，鋼管與電源正極連接，則鋼管為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，錯誤；B項，鐵遇冷濃硝酸，表面形成致密的氧化膜可保護內(nèi)部不被腐蝕，正確；C項，鋼管與銅管露天堆放在一起時易形成原電池，鋼管作負極被腐蝕，錯誤；D項，負極反應(yīng)應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，錯誤。 [答案]　B 10．現(xiàn)用離子交換膜(只允許對應(yīng)的離子通過)和石墨作電極的電解槽電解飽和的Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH和H2SO4，下列說法中正確的是(　　) A．氣體A是H2，溶液E是稀硫酸 B．氣體B是H2，溶液D是NaOH溶液 C．Na2SO4溶液由G口加入，F(xiàn)口通入稀硫酸 D．靠近陽極室一側(cè)的是陽離子交換膜，陰極室導(dǎo)出的是氫氣 [解析]　據(jù)題意，電解飽和Na2SO4溶液時，陽極附近是OH－放電生成氧氣，陰極附近是H＋放電生成氫氣，由于裝置中放置了離子交換膜，在兩極分別生成NaOH和H2SO4，需在陽極室一側(cè)放置陰離子交換膜，只允許通過陰離子，在陰極室一側(cè)放置陽離子交換膜，只允許通過陽離子，D項錯誤；接電源正極的是陽極，即A極放出氧氣，A項錯誤，B項正確；若由F口通入稀硫酸，則將NaOH中和掉，得不到產(chǎn)品，C項錯誤。 [答案]　B 11．(xx河北唐山一模)鉛蓄電池是典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O。下列說法正確的是(　　) A．放電時，負極的電極反應(yīng)是PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O B．充電時，蓄電池的正極和外接電源的正極相連 C．放電時，PbO2發(fā)生氧化反應(yīng) D．充電時，電解液中H2SO4的濃度將變小 [解析]　放電時負極發(fā)生氧化反應(yīng)：Pb＋SO－2e－===PbSO4，A選項錯誤；充電時，蓄電池的正極和外接電源的正極相連，負極和外接電源的負極相連，B選項正確；放電時PbO2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，C選項錯誤；充電時生成H2SO4，所以電解液中H2SO4的濃度將增大，D選項錯誤。 [答案]　B 12．(xx山西忻州模擬)關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是(　　) A．裝置①是原電池，總反應(yīng)是：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ B．裝置①中，鐵作負極，電極反應(yīng)式為：Fe3＋＋e－===Fe2＋ C．裝置②通電一段時間后石墨Ⅱ電極附近溶液紅褐色加深 D．若用裝置③精煉銅，則d極為粗銅，c極為純銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液 [解析]　裝置①中Fe比Cu活潑，F(xiàn)e為負極，電極方程式為：Fe－2e－===Fe2＋，總反應(yīng)為：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，故A、B項均錯誤；裝置②為膠體的電泳實驗，F(xiàn)e(OH)3膠體粒子帶正電，在電場中向陰極移動，石墨Ⅱ是陰極，C項正確；裝置③由電流方向可知c為陽極、d為陰極，精煉銅時陽極為粗銅、陰極為純銅，電解液含Cu2＋，D項錯誤。 [答案]　C 二、非選擇題 13．如圖所示，通電5 min后，第③極增重2.16 g，同時在A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224 mL，設(shè)A池中原混合液的體積為200 mL。 (1)電源F為__________極；第②極為__________極；B池為__________池。 (2)A池中第②極上的電極反應(yīng)式為______________；A池中第①極上產(chǎn)生氣體體積為____________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。 (3)通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為__________。 [解析]　(1)由第③極增重2.16 g可知①③是電解池的陰極，②④是電解池的陽極，E是電源的負極，F(xiàn)是電源的正極。又因為B池的陽極是銀，電解質(zhì)溶液是硝酸銀，故該池是電鍍池；(2)A池中，第②極只發(fā)生反應(yīng)，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，因為第③極增重2.16 g是銀的質(zhì)量，即轉(zhuǎn)移電子是2.16 g108 gmol－1＝0.02 mol，所以產(chǎn)生氧氣是0.02 mol422.4 Lmol－1＝0.112 L，即112 mL，在陰極發(fā)生電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑，且氫氣的體積是224 mL－112 mL＝112 mL。 (3)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.005 mol，據(jù)電子守恒得Cu2＋的物質(zhì)的量是(0.02 mol－0.005 mol2)2＝0.005 mol，故通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為0.005 mol0.2 L＝0.025 molL－1。 [答案]　(1)正　陽　電解(鍍) (2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　112 (3)0.025 molL－1 14．(xx山東卷)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。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。B極區(qū)電解液為__________溶液(填化學(xué)式)，陽極電極反應(yīng)式為__________，電解過程中Li＋向__________電極遷移(填“A”或“B”)。 [解析]　產(chǎn)生H2的極為陰極，同時產(chǎn)生OH－，Li＋通過陽離子交換膜進入陰極，陰極區(qū)電解液為LiOH溶液。陽極區(qū)電解液為LiCl溶液，Cl－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Cl2。 [答案]　LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B 15．離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。 (1)鋼制品應(yīng)接電源的__________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為__________。 (2)為測定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為__________mol。 (3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實驗，需要的試劑還有__________。 a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg 取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，__________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是________________________(用離子方程式說明)。 [解析]　(1)在鋼制品上電鍍鋁，故鋼制品應(yīng)作陰極，與電源的負極相連；因為電鍍過程中“不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)”，Al元素在熔融鹽中以Al2Cl和AlCl形式存在，則電鍍過程中負極上得到電子的反應(yīng)是4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；在水溶液中，得電子能力：H＋>Al3＋，故陰極上發(fā)生的反應(yīng)是2H＋＋2e－===H2↑。 (2)用NaOH溶液溶解鋁鍍層的反應(yīng)為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，水作氧化劑，轉(zhuǎn)移6 mol電子時，根據(jù)得失電子守恒可知，還原產(chǎn)物H2為3 mol。 (3)做鋁熱反應(yīng)的實驗時，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃，即使固體混合物中有Fe2O3，因發(fā)生反應(yīng)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O和Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，KSCN溶液也不會變紅。 [答案]　(1)負　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 (2)3　(3)bd　不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(或只寫Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋) 16．如圖所示裝置中，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾，a、b為電源兩極。在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，電解一段時間后A、B中均有氣體產(chǎn)生。 (1)電源的a極為__________(填“正極”或“負極”)。 (2)在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液，現(xiàn)象是__________________________________。 (3)寫出A中電極反應(yīng)式：_________________________________ ________________________________。 (4)若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷K2、K3，閉合K1，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時B極的電極反應(yīng)式為____________________。 [解析]　(1)由圖示得電解時B中產(chǎn)生氣體的體積是A中的2倍，而電解KOH溶液的本質(zhì)是電解水，故A中生成的是氧氣，A為陽極，B為陰極，則a為負極，b為正極；C作陰極，D作陽極。(2)MnO向陽極移動，故紫色移向D鉑夾。(3)A中是OH－放電。(4)中構(gòu)成了氫氧燃料電池，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，B作負極，H2失去電子后與OH－結(jié)合生成水。 [答案]　(1)負極　(2)紫色向D鉑夾靠近　(3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　(4)H2－2e－＋2OH－===2H2O