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 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。用計算所得數據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，使測得的中和熱數據偏小。E量取鹽酸時仰視，導致量取鹽酸的體積比讀數大，使測得的中和熱數據偏大。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↑?、?Fe2＋＋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。