2022屆高考化學總復習 專題6 化學反應與能量變化專題綜合檢測 蘇教版

2022屆高考化學總復習 專題6 化學反應與能量變化專題綜合檢測 蘇教版一、選擇題(本題包括8小題，每小題5分，共40分)1化學與生產、生活息息相關， 下列敘述錯誤的是()A鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性B用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放解析：選B。鐵表面鍍鋅，發(fā)生電化學腐蝕時，Zn作負極，失去電子發(fā)生氧化反應；Fe作正極，O2、H2O在其表面得到電子發(fā)生還原反應，鐵受到保護，A正確。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料則不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，將加劇白色污染，B不正確。燃燒化石燃料時，產生大量煙塵、CO等有害物質，是造成霧霾天氣的原因之一，C正確。重金屬離子有毒性，含有重金屬離子的電鍍廢液隨意排放，易引起水體污染和土壤污染，應進行處理達標后再排放，D正確。2關于下列裝置的說法正確的是()A裝置中鹽橋內的K 向CuSO4溶液移動B裝置是將電能轉變成化學能的裝置C若裝置用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒D若裝置用于電解精煉銅，溶液中Cu2濃度保持不變解析：選A。裝置為原電池，將化學能轉化為電能，Cu為正極，溶液中的Cu2得電子生成Cu，c(Cu2)減小，鹽橋內的K移向CuSO4溶液補充正電荷，A正確，B錯誤；C項，若鐵棒鍍銅，鐵作陰極(M)，銅作陽極(N)，錯誤；D項，精煉銅，陽極除銅外還有比銅活潑的金屬如Zn、Fe的溶解，而陰極只有Cu2放電，所以Cu2濃度會減小，錯誤。3原電池與電解池在生活和生產中有著廣泛應用。下列有關判斷中錯誤的是()A裝置研究的是金屬的吸氧腐蝕，F(xiàn)e上的反應為Fe2e=Fe2B裝置研究的是電解CuCl2溶液，該裝置將電能轉化為化學能C裝置研究的是電解飽和食鹽水，電解過程中B極上發(fā)生氧化反應D三個裝置中涉及的主要反應都是氧化還原反應解析： 選C。A中鐵作負極， 反應為Fe2e=Fe2，弱酸性或中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，正確；B中正確；C中B極：2H2e=H2，發(fā)生還原反應，錯誤；D中正確。4如圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象描述正確的是()A逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色Da電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色解析：選D。SO、OH移向b極，在b極OH放電，產生O2，b極附近c(H)>c(OH)，石蕊試液變紅。Na、H移向a極，在a極H放電產生H2，a極附近c(OH)>c(H)，石蕊試液變藍。所以產生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B、C均錯。5已知：(1)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1；(2)C(s)O2(g)=CO2(g)H2；(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3；(4)2CO2(g)4H2(g)=CH3COOH(l)2H2O(l)H4；(5)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H5。下列關于上述反應的焓變的判斷正確的是()AH1>0，H2<0BH52H2H3H1CH3>0，H5<0DH4H12H3解析：選B。反應(1)、(2)、(3)、(5)均有O2參加，屬于放熱反應，焓變小于0，A、C項均錯；依據蓋斯定律，由式(2)×2式(3)式(1)可得式(5)，B項正確；將式(3)×2式(4)得式(1)，即H42H3H1，D項錯誤。6一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖所示。以下說法不正確的是()A中間室Cl移向左室BX氣體為CO2C處理后的含硝酸根廢水pH降低D電路中每通過1 mol電子，產生標準狀況下氮氣的體積為2.24 L解析：選C。由圖示可知右池中NO被還原為N2：2NO10e12H=N26H2O，右室為正極區(qū)，左室為負極區(qū)。A項，右室中H被消耗，Na透過離子交換膜移向右室，Cl移向左室，正確；B項，左室為負極區(qū)，有機物被氧化成CO2，正確；C項，由右室反應可知消耗H，pH升高，錯誤；D項，由右室反應可知正確。7某科學家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉變成H2、CO。其過程如下：mCeO2(mx)CeO2·xCexO2(mx)CeO2·xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列說法不正確的是()A該過程中CeO2沒有消耗B該過程實現(xiàn)了太陽能向化學能的轉化C如圖中H1H2H3D以CO和O2構成的堿性燃料電池的負極反應式為CO4OH2e=CO2H2O解析：選C。A.根據題干中已知的兩個反應可以看出，CeO2在反應前后沒有變化，CeO2應是水和二氧化碳轉化為氫氣和一氧化碳的催化劑。B.在太陽能的作用下，水和二氧化碳轉化為氫氣和一氧化碳，太陽能轉化為化學能。C.根據蓋斯定律可知H1H2H3。D.以一氧化碳和氧氣構成的堿性燃料電池，負極應為一氧化碳失電子，在堿性條件下一氧化碳應變?yōu)樘妓岣x子，結合選項中所給的電極反應式，再根據電荷守恒、得失電子守恒則可判斷其正確。8下列說法正確的是()A任何酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O的過程中，能量變化均相同B氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)利用價值C已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJ/mol，則a>bD已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol，C(金剛石，s)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ/mol，則C(石墨，s)=C(金剛石，s)H1.5 kJ/mol解析：選D。只有在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時，能量變化才相同，A錯誤；氫氣雖不易貯存和運輸，但它卻是可再生、無污染的新能源，有開發(fā)利用價值，B錯誤；氣態(tài)水轉化為液態(tài)水時，會放出熱量，即H2O(g)=H2O(l)Hx kJ/mol，根據蓋斯定律可得出ab2x，a<b，C錯誤；由選項D中得到C(石墨，s)=C(金剛石，s)H1.5 kJ/mol，D正確。二、非選擇題(本題包括4小題，共60分)9(15分)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，E1134 kJ·mol1，E2368 kJ·mol1。根據要求回答問題：若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_。(2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1，則甲醇蒸氣燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為_。(3)已知在常溫常壓下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJ·mol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ·mol1H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ·mol1請寫出1 mol液態(tài)甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：_。解析：(1)觀察圖像，E1應為反應的活化能，加入催化劑降低反應的活化能，但是H不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2(g)和NO(g)的反應熱數(shù)值，即生成物和反應物的能量差，因此該反應的熱化學方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1。(2)觀察熱化學方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學方程式作如下運算：×3×2×2，即可求出甲醇蒸氣燃燒的熱化學方程式。(3)根據蓋斯定律，由(×4)÷2得CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ·mol1。答案：(1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1(3)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ·mol110(15分)鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹。請討論電化學實驗中有關鐵的性質。(1)某原電池裝置如圖所示，右側燒杯中的電極反應式為_，左側燒杯中的c(Cl)_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)已知下圖甲、乙兩池的總反應式均為FeH2SO4=FeSO4H2，且在同側電極(指均在“左電極”或“右電極”)產生H2。請在兩池上標出電極材料(填“Fe”或“C”)。(3)裝置丙中，易生銹的是_點(填“a”或“b”)。解析：(1)原電池反應中Fe作負極，石墨棒作正極，右側燒杯中電極反應式為2H2e=H2。由于平衡電荷的需要，鹽橋中的Cl向負極遷移，故NaCl溶液中 c(Cl)增大。(2)裝置乙是電解裝置，陰極(右側)產生H2，同時根據總反應式可知Fe只能作陽極(左側)。由已知條件知，在裝置甲中，F(xiàn)e作原電池的負極，在左側，C作原電池的正極，在右側。(3)裝置丙中由于a點既與電解質溶液接觸，又與空氣接觸，故易生銹。答案：(1)2H2e=H2增大(2)甲池中：左Fe，右C乙池中：左Fe，右C(3)a11(15分)磷酸二氫鉀是高效的磷鉀復合肥料，也是重要的植物生長調節(jié)劑，電解法制備KH2PO4的裝置如圖所示。(1)陰極的電極反應式為_，陽極的電極反應式為_。(2)KH2PO4在_(填“a”或“b”)區(qū)生成。(3)25 時，KH2PO4溶液的pH<7，其原因是_(用離子方程式和文字表述)。(4)若該電解池的電源是高鐵電池，且電池總反應為3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，當KCl濃度由3 mol·L1降低為1 mol·L1時(溶液體積不變)，則：高鐵電池正極反應方程式為_。a區(qū)溶液中溶質及其物質的量為_。解析：反應原理是H3PO4中H放電，KCl中Cl放電，K通過陽離子交換膜從b區(qū)移動到a區(qū)。(4)a區(qū)原有3 mol H3PO4，b區(qū)原有3 mol KCl，反應后剩余1 mol KCl，說明有2 mol K通過陽離子交換膜進入a區(qū)生成2 mol KH2PO4，剩余1 mol H3PO4。答案：(1)2H2e=H22Cl2e=Cl2(2)a(3)H2POHHPO、H2POH2OH3PO4OH，H2PO電離程度大于水解程度(4)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH1 mol H3PO4、2 mol KH2PO412(15分)與甲醇燃料電池相比，乙醇燃料電池具有毒性低、理論能量密度高等優(yōu)點，因此被廣泛地認為是更有前途的燃料電池。如圖是一個乙醇燃料電池工作時的示意圖。乙池中的兩個電極均為石墨電極，乙池中盛有100 mL 3.00 mol/L的CuSO4溶液。請回答下列問題：(1)在常溫常壓下，1 g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放出29.71 kJ熱量，表示該反應的熱化學方程式為_。(2)N的電極反應式為_。(3)在此過程中，當乙池中某一電極析出金屬銅6.4 g時，甲池中理論上消耗氧氣為多少升(標準狀況下)? (4)在此過程中，若乙池中兩電極產生的氣體體積恰好相等時(標準狀況下)，理論上需通入多少克乙醇？答案：(1)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.66 kJ/mol(2)4OH4e=O22H2O(3)n(Cu)0.1 mol，甲池與乙池轉移的電子數(shù)相等，則有n(O2)n(Cu)0.05 mol，即V(O2)0.05 mol×22.4 L/mol1.12 L。(4)乙池中M極上先發(fā)生的電極反應為Cu22e=Cu，后發(fā)生的電極反應為2H2e=H2。M與N兩電極轉移的電子數(shù)相等：2n(Cu)2n(H2)4n(O2)，當兩電極產生的氣體體積恰好相等時，有2n(O2)2n(Cu)，即n(O2)n(Cu)3.00 mol/L×0.100 L0.3 mol。由以上可知甲池中通入的O2也為0.3 mol。通入乙醇的鉑電極的電極反應式為C2H5OH12e16OH=2CO11H2O，由電子守恒得12n(C2H5OH)4n(O2)，則n(C2H5OH)n(O2)，m(C2H5OH)×0.3 mol×46 g/mol4.6 g。