2019-2020年高考化學大一輪總復習（蘇教版全國）第七章 化學反應中的能量變化 電化學章末檢測.doc

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2019-2020年高考化學大一輪總復習（蘇教版全國）第七章 化學反應中的能量變化 電化學章末檢測 一、單項選擇題(本題包括7個小題，每小題2分，共14分) 1．化學反應中通常伴隨著能量變化，下列說法中錯誤的是(　　) A．煤燃燒時將部分化學能轉化為熱能 B．電解熔融Al2O3時將部分化學能轉化為電能 C．TNT爆炸時將部分化學能轉化為動能 D．鎂條燃燒時將部分化學能轉化為光能 2．(2011濟南模擬)下列有關熱化學方程式的敘述正確的是(　　) A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJmol－1，則氫氣的燃燒熱為－241.8 kJmol－1 B．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 C．含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.65 kJ的熱量，則表示該反應中和熱的熱化學方程式為NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1　2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2 3．有4種燃料電池：A.固體氧化物燃料電池　B．堿性氫氧燃料電池　C．質子交換膜燃料電池　D．熔融鹽燃料電池，下面是工作原理示意圖，其中正極反應的產物為水的是(　　) 　 4．(2011張家港質檢)在101 kPa和25℃時，有關反應的熱化學方程式如下 (1)C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJmol－1 (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝－241.7 kJmol－1 (3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8 kJmol－1 下列說法正確的是(　　) A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝－131.2 kJmol－1 B．H2燃燒熱的熱化學方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1 C．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－483.4 kJmol－1 D．H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.1 kJmol－1 5．根據(jù)下列熱化學方程式 (1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJmol－1 (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJmol－1 (3)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－870.3 kJmol－1 可以計算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱為(　　) A．ΔH＝＋244.1 kJmol－1 B．ΔH＝－488.3 kJmol－1 C．ΔH＝－996.6 kJmol－1 D．ΔH＝＋996.6 kJmol－1 6．在 1 L K2SO4、CuSO4的混合溶液中，c(SO)＝2 molL－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后(電解完全)，兩極均收集到22.4 L氣體(標準狀況)，原溶液中c(K＋)為(　　) A．0.5 molL－1 B．1 molL－1 C．1.5 molL－1 D．2 molL－1 7．(2011黃岡模擬)用石墨作電極電解AlCl3溶液時，下圖中的電解過程變化曲線合理的是(　　) 　 二、不定項選擇題(本題包括7個小題，每小題4分，共28分) 8．(2011西安模擬)工業(yè)上利用氫氣在氯氣中燃燒，所得產物再溶于水的方法制鹽酸，流程復雜且造成能量浪費。有人設想利用原電池原理直接制備鹽酸的同時，獲取電能，假設這種想法可行，下列說法肯定錯誤的是(　　) A．兩極材料都用石墨，用稀鹽酸作電解質溶液 B．通入氫氣的電極為原電池的正極 C．電解質溶液中的陽離子向通氯氣的電極移動 D．通氯氣的電極的反應式為Cl2＋2e－===2Cl－ 9．右圖是某同學設計的驗證原電池和電解池的實驗裝置，下列有關說法不正確的是(　　) A．關閉K2、打開K1，試管內兩極都有氣泡產生 B．關閉K2、打開K1，一段時間后，發(fā)現(xiàn)左側試管收集到的氣體比右側略多，則a為正極，b為負極 C．關閉K2、打開K1，一段時間后，用拇指堵住試管移出燒杯，向試管內滴入酚酞，發(fā)現(xiàn)左側試管內溶液變成紅色，則a為正極，b為負極 D．關閉K2、打開K1，一段時間后，再關閉K1、打開K2，電流計指針不會偏轉 10．用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的裝置如圖所示(a、b為石墨電極)。下列說法中正確的是(　　) A．電池工作時，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．電解時，a電極周圍首先生成Cl2 C．電解時，電子流動路徑是：負極→外電路→陰極→溶液→陽極→正極 D．忽略能量損耗，當電池中消耗0.02 g H2時，b極周圍會產生0.02 g H2 11．燒杯A中盛放0.1 molL－1的H2SO4溶液、燒杯B中盛放0.1 molL－1的CuCl2溶液(兩種溶液均足量)，裝置如下圖所示，下列說法正確的是(　　) A．A為原電池，B為電解池 B．A為電解池，B為原電池 C．當A燒杯中產生0.1 mol氣體時，B燒杯中產生氣體的物質的量也為0.2 mol D．B燒杯中陽極的反應為2Cl－－2e－===Cl2↑ 12．按右圖中甲裝置進行實驗，若圖乙中橫坐標x表示流入電極的電子的物質的量，下列敘述不正確的是(　　) A．E表示反應生成H2的物質的量 B．E表示反應消耗H2O的物質的量 C．F表示反應生成H2SO4的物質的量 D．F表示反應生成O2的物質的量 13．(xx廣東調研)某同學按如圖所示的裝置進行實驗，A、B為常見金屬，它們的硫酸鹽可溶于水。當K閉合后，在交換膜處SO從右向左移動。下列分析不正確的是(　　) A．溶液中c(A2＋)增大 B．B的電極反應：B－2e－===B2＋ C．y電極上有Cl2產生，發(fā)生氧化反應 D．反應初期x電極周圍出現(xiàn)白色沉淀，隨后沉淀消失 14. 氯原子對O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2　ΔH1，ClO＋O===Cl＋O2　ΔH2，大氣臭氧層的分解反應是：O3＋O===2O2　ΔH，該反應的能量變化示意圖如圖所示，下列敘述中，正確的是(　　) A．反應O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3 B．反應O3＋O===2O2的ΔH＝E2－E3 C．O3＋O===2O2是放熱反應 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 題　號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答　案 第Ⅱ卷(非選擇題，共58分) 三、非選擇題(本題包括5個小題，共58分) 15．(10分)(1)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸氣。已知室溫下1 g甲硅烷自燃放出熱量44.6 kJ，其熱化學方程式是 __________________________________________________________。 (2)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，是放熱反應，當1 mol Cl2參與反應時釋放145 kJ的熱量，寫出這個反應的熱化學方程式： ________________________________________________________________。 (3)家用液化氣的主要成分之一是丁烷，當10 kg丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時，放出的熱量是5105 kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式：______________________________________________________________。 丁烷的燃燒熱為________kJmol－1。已知1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，則反應：C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH＝________kJmol－1。 16．(8分)(2011青島模擬)xx年10月山東主辦的十一屆全運會火炬“如意”的燃料丙烷是清潔能源。人們已經研究出以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，電解質是熔融碳酸鹽，電池總反應方程式為C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O。 (1)已知：2C3H8(g)＋7O2(g)===6CO(g)＋8H2O(l)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH3 則C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH，其中ΔH＝____________________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。 (2)寫出該電池正極的電極反應式：________________________________________________________________________， 電池工作時CO移向__________；用該電池電解1 000 mL 1 molL－1的AgNO3溶液，此電解池的反應方程式為 ________________________________________________________________________； 當電池消耗0.005 mol C3H8時，被電解溶液的pH為________(溶液體積變化忽略不計)。 17．(14分)50 mL 0.50 molL－1鹽酸與50 mL 0.55 molL－1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反 應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。 回答下列問題： (1)燒杯間填滿碎木屑的作用是 ________________________________________________________________________。 (2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形銅質攪拌棒代替？________(填“能”或“不能”)，其原因是________________________________________________________________________。 (3)為什么要用0.55 molL－1的氫氧化鈉溶液？________________________________________________________________________； 實驗中若改用60 mL 0.50 molL－1的鹽酸與50 mL 0.55 molL－1的氫氧化鈉溶液進行反應，與上述實驗相比，所測得的中和熱________(填“相等”或“不相等”)。 (4)已知在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時，放出57.3 kJ的熱量，則上述反應的熱化學方程式為______________________________________________________________。 (5)若某同學利用上述裝置做實驗，有些操作不規(guī)范，造成測得的結果偏低，請你分析結果偏低的原因可能是________(填字母代號)。 A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈 B．把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩 C．做本實驗的當天，室溫較高 D．將50 mL 0.55 molL－1的氫氧化鈉溶液換成了50 mL 0.55 molL－1的氨水 E．在量取鹽酸時仰視讀數(shù) F．大燒杯的蓋板中間小孔太大 18．(12分)含鉻(Cr)工業(yè)廢水的處理原理是將Cr2O轉化為Cr3＋，再將Cr3＋轉化為沉淀。轉化過程中，廢水pH與Cr2O轉化為Cr3＋的關系如圖1所示，實驗室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2所示。 　 請根據(jù)以上知識回答下列問題： (1)含鉻廢水預處理的方法是 ________________________________________________________________________。 (2)寫出下列反應的離子方程式： ①電解過程中的陰極反應式 ________________________________________________________________________； ②Cr2O轉化為Cr3＋的離子方程式 ________________________________________________________________________。 (3)當廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時，切斷電源，取出電極，再調節(jié)電解液的pH至8左右。調節(jié)pH的目的是 ________________________________________________________________________。 (4)含鉻廢水國家排放標準為含量≤0.100 0 mgL－1。取上述電解后的廢水200.00 mL，調節(jié)pH＝1后置于錐形瓶中，用濃度為0.000 1 molL－1的KI溶液滴定，至滴定終點時，用去KI溶液9.00 mL。已知酸性條件下，I－被Cr2O氧化的產物為I2。用計算所得數(shù)據(jù)說明上述電解法處理后的廢水是否符合國家排放標準： ________________________________________________________________________ ________________。 19．(14分)(xx南京期末)如下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答： (1)B極是電源的________，一段時間后，甲中溶液顏色________________，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明______________________，在電場作用下向Y極移動。 (2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為________________。 (3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是________(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是________溶液。當乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500 mL)，丙中鍍件上析出銀的質量為________，甲中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 (4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應的離子方程式是________________________________________________________________________。 答案 第七章　章末檢測 1．B　[煤是重要的能源，燃燒時放出大量的熱能，但這不是煤中的全部化學能，因為其主要燃燒產物CO2中仍有化學能，A項正確；電解物質時，是將電能轉化為化學能，而不是化學能轉化為電能，B項錯誤；TNT(三硝基甲苯)爆炸時，部分化學能轉化成了動能，C項正確；鎂條燃燒時放出大量熱，產生耀眼的白光，故鎂條的部分化學能轉化成了光能，D項正確。] 2．C　[H2的燃燒熱應該以生成液態(tài)水為標準，所以A不正確；由于石墨轉變?yōu)榻饎偸摩>0，所以金剛石的內能比石墨的高，內能越高越不穩(wěn)定，B不正確；同物質的量的碳完全燃燒(生成CO2)放出的熱量要比不完全燃燒(生成CO)放出的熱量多，所以ΔH1<ΔH2，D不正確。] 3．C 4．D　[A項中，只要將題目中的(1)式減去(2)式即可，得到ΔH＝＋131.2 kJmol－1；B中燃燒熱的標準必須是1 mol氫氣，錯；C項中氧氣分解應該是吸熱反應，ΔH應為正值；題目中的(3)式減去(2)式即得D項。] 5．B　[根據(jù)蓋斯定律：(1)式2＋(2)式2－(3)式得2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH＝－488.3 kJmol－1。] 6．D　[電解K2SO4和CuSO4的混合溶液，根據(jù)離子的放電順序，在陽極上發(fā)生反應： 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，當陽極上收集到1 mol O2時，轉移的電子的物質的量為4 mol。 在陰極上發(fā)生反應：2H＋＋2e－===H2↑，當陰極上收集到1 mol H2時，轉移電子的物質的量為2 mol，則另2 mol的電子需由溶液中的Cu2＋獲得，即CuSO4為 1 mol。因c(SO)＝2 molL－1，故K2SO4亦為1 mol，c(K＋)＝＝2 molL－1。] 7．D　[陰離子放電順序Cl－＞OH－，陽離子放電順序H＋＞Al3＋，因此電解AlCl3溶液的實質是電解溶質AlCl3和溶劑水，電解方程式為 2AlCl3＋6H2O2Al(OH)3↓＋3Cl2↑＋3H2↑ 電解前，由于Al3＋水解，溶液呈酸性，隨著電解進行，c(Al3＋)減小，pH升高。但生成的Al(OH)3是難溶物質，故pH不可能大于7。電解過程中，Al(OH)3沉淀量逐漸增加，AlCl3完全電解后，沉淀量保持不變。] 8．B 9．BD　[關閉K2、打開K1，是電解NaCl溶液的過程，反應方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，Cl－在陽極上放電生成Cl2，H＋在陰極上放電生成H2，則兩極都有氣泡產生；且由于Cl2可以溶于水，則收集到Cl2的體積略少于H2的體積，則與外電源b極相連的石墨棒作電解池的陽極，則b極為正極；左側試管中溶液變紅色，說明左側試管中溶液呈堿性，則H＋放電，則左側石墨棒為電解池的陰極，則a為外電源的負極；一段時間后，打開K2、關閉K1，可以構成原電池，放電時會引起電流計指針發(fā)生偏轉。故A、C正確，B、D錯誤。] 10．D　[由于磷酸為電解質，電池的正極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A錯；a電極與原電池正極相連，為電解池的陽極，由于Br－還原性強于Cl－，因此Br－先放電，B錯；電解時，電子流動路徑是：負極→陰極，陽極→正極，電子不能從溶液中通過，C錯；根據(jù)通過的電子守恒，當電池中消耗0.02 g H2，b極周圍會產生0.02 g H2，D對。] 11．AD　[構成A裝置的是活動性不同的電極、電解質溶液和兩極，形成了閉合的回路，所以A裝置為原電池裝置，且A為B中的電解提供電能。電極反應式分別為(燒杯A中)C正極：2H＋＋2e－===H2↑，F(xiàn)e負極：Fe－2e－===Fe2＋；(燒杯B中)陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑。] 12．AC　[當C作陽極電解CuSO4溶液時，總反應式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，轉移4 mol電子時消耗2 mol H2O生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4。] 13．B　[選項A，當K閉合后，在交換膜處SO從右向左移動，說明A為原電池的負極，該極的金屬A失去電子：A－2e－===A2＋，c(A2＋)增大；選項B，若金屬B是不活潑金屬，溶液中的B2＋獲得電子生成B。] 14．CD　[本題考查的是有關化學反應中能量的變化關系，難度中等。從能量關系圖來看，ΔH＝E3－E2，故A、B項錯；從圖中還可以看出反應物的總能量大于生成物的總能量，因此該反應是一個放熱反應，故C項正確。] 15．(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(g) ΔH＝－1 427.2 kJmol－1 (2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290 kJmol－1 (3)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)　ΔH＝－2 900 kJmol－1　2 900?。? 680 解析　(1)SiH4的摩爾質量為32 gmol－1，故其燃燒熱為：(44.632)kJmol－1＝1 427.2 kJmol－1。(2)產物中含有CO2，則反應物中必有炭的參與，由此即可寫出熱化學方程式。(3)C4H10的摩爾質量為58 gmol－1，當丁烷燃燒生成水蒸氣時，比其完全燃燒生成液態(tài)水減少了液態(tài)水汽化時需要吸收的熱量。 16．(1)ΔH1＋3ΔH2－ΔH3 (2)O2＋2CO2＋4e－===2CO　負極　4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3　1 解析　(1)將題給反應依次編號為①②③，根據(jù)蓋斯定律所求反應可以通過得到。 (2)丙烷燃燒反應中，丙烷發(fā)生氧化反應，氧氣發(fā)生還原反應，原電池的負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。根據(jù)電子得失守恒可知，可以從丙烷燃燒的方程式中氧氣得電子數(shù)分析，1 mol丙烷反應，氧氣得20 mol電子，故當消耗0.005 mol丙烷時，轉移電子數(shù)為0.1 mol，電解池陽極反應為：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，所以溶液中產生H＋的物質的量濃度為0.1 molL－1，溶液的pH＝1。 17．(1)保溫隔熱，減少實驗中的熱量損失　(2)不能　銅質攪拌棒導熱，會損失熱量　(3)保證鹽酸完全反應　相等　(4)H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1　(5)BDF 解析　(1)碎木屑的作用是減少實驗過程中的熱量損失，使實驗測定的中和熱誤差更小。(3)選用0.55 molL－1的NaOH溶液，是為了保證鹽酸全部被NaOH中和。原溶液中NaOH和HCl生成的水的物質的量為：0.050 L0.50 molL－1＝0.025 mol，改用60 mL 0.50 molL－1的鹽酸并中和完全后生成水的物質的量為0.050 L0.55 molL－1＝0.027 5 mol。后者生成的水多了，因而放出的熱量也增多了，但所測定的中和熱是相同的，因為中和熱是指生成1 mol液態(tài)水時的反應熱，與生成水的多少無關。(5)A無影響。B倒NaOH溶液時動作遲緩，將導致散失部分熱量，結果偏低。C室溫對測量結果無影響。D用氨水代替NaOH，NH3H2O自身電離會吸收部分熱量，使測得的中和熱數(shù)據(jù)偏小。E量取鹽酸時仰視，導致量取鹽酸的體積比讀數(shù)大，使測得的中和熱數(shù)據(jù)偏大。F蓋板中間小孔太大，散失部分熱量。 18．(1)調節(jié)廢水pH為1左右　(2)①2H＋＋2e－===H2↑　②6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O (3)使溶液中的Fe3＋、Cr3＋全部轉化為氫氧化物沉淀 (4)經計算知，上述電解后的廢水中含量＝0.078 0 mgL－1，符合國家排放標準 解析　(1)由圖1可知，當pH約為1時，轉化率最高，含鉻廢水預處理的方法是調節(jié)廢水pH為1左右，以提高轉化率。 (2)電解的原理是鐵作陽極失電子生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋將Cr2O還原為Cr3＋，陰極為溶液中H＋放電。 (3)由信息可知，最終是將Cr3＋轉化為沉淀，調節(jié)pH的目的是使溶液中的Fe3＋、Cr3＋轉化為氫氧化物沉淀。 (4)由電子得失守恒得：Cr2O～3I2～6I－，得含量為52 gmol－121 000 mgg－1＝0.078 0 mgL－1。 19．(1)負極　逐漸變淺　氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷 (2)1∶2∶2∶2 (3)鍍件　AgNO3　5.4 g　變小 (4)Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋ 解析　(1)F極附近呈紅色，說明F是陰極，E是陽極，則A為正極，B為負極。甲中因Cu2＋放電使溶液顏色變淺。丁中Y極附近顏色變深，說明Fe(OH)3膠粒向陰極移動，即Fe(OH)3膠粒帶正電荷。(2)C、D、E、F的電極產物分別為O2、Cu、Cl2、H2，由于電路中通過的電量相等，所以其物質的量之比為1∶2∶2∶2。(3)乙中溶液pH＝13，生成n(NaOH)＝0.1 molL－10.5 L＝0.05 mol，電路中通過的電子的物質的量為0.05 mol，所以丙中鍍件上析出銀0.05 mol108 gmol－1＝5.4 g。(4)當金屬作陽極時，金屬先于溶液中的陰離子放電而溶解，故甲中發(fā)生反應的離子方程式為Fe＋Cu2＋Fe2＋＋Cu。