优化方案高考化学总复习 必修部分 专题6 化学反应与能量变化综合检测 苏教版.doc

化学反应与能量变化学生用书单独成册(时间：45分钟；分值：100分)一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)1(2014高考天津卷)化学与生产、生活息息相关， 下列叙述错误的是()a铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性b用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染c大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素d含重金属离子的电镀废液不能随意排放解析：选b。铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，zn作负极，失去电子发生氧化反应；fe作正极，o2、h2o在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，a正确。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，b不正确。燃烧化石燃料时，产生大量烟尘、co等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，c正确。重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，d正确。2. (2016乌鲁木齐高三诊断)关于下列装置的说法正确的是()a装置中盐桥内的k 向cuso4溶液移动b是将电能转变成化学能的装置c若装置用于铁棒镀铜，则n极为铁棒d若装置用于电解精炼铜，溶液中cu2浓度保持不变解析：选a。装置为原电池，将化学能转化为电能，cu为正极，溶液中的cu2得电子生成cu，c(cu2)减小，盐桥内的k移向cuso4溶液补充正电荷，a正确，b错误；c项，若铁棒镀铜，铁作阴极(m)，铜作阳极(n)，错误；d项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如zn、fe的溶解，而阴极只有cu2放电，所以cu2浓度会减小，错误。3原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是()a装置研究的是金属的吸氧腐蚀，fe上的反应为fe2e=fe2b装置研究的是电解cucl2溶液，该装置将电能转化为化学能c装置研究的是电解饱和食盐水，电解过程中b极上发生氧化反应d三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析： 选c。a中铁做负极， 反应为fe2e=fe2，弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀，正确；b中正确；c中b极：2h2e=h2，发生还原反应，错误；d中正确。4镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是()a放电过程中oh移向正极b电池的总反应式为mgclo h2o=mg(oh)2 clc镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应d镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为h2o22h2e=2h2o解析：选a。镁燃料电池中，镁作负极失电子，发生氧化反应，产物由电解质溶液决定，若为酸性溶液，生成mg2，若为碱性溶液，生成mg(oh)2。原电池原理中，阴离子向负极方向移动。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下列关于上述反应的焓变的判断正确的是()ah10，h20，h50dh4h12h3解析：选b。反应(1)、(2)、(3)、(5)均有o2参加，属于放热反应，焓变小于0，a、c项均错；依据盖斯定律，由式(2)2式(3)式(1)可得式(5)，b项正确；将式(3)2式(4)得式(1)，即h42h3h1，d项错误。6一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如下图所示。以下说法不正确的是()a中间室cl移向左室bx气体为co2c处理后的含硝酸根废水ph降低d电路中每通过1 mol电子，产生标准状况下氮气的体积为2.24 l解析：选c。由图示可知右池中no被还原为n2：2no10e12h=n26h2o，右室为正极区，左室为负极区。a项，右室中h被消耗，na透过离子交换膜移向右室，cl移向左室，正确；b项，左室为负极区，有机物被氧化成co2，正确；c项，由右室反应可知消耗h，ph升高，错误；d项，由右室反应可知正确。7(2013高考福建卷)某科学家利用二氧化铈(ceo2)在太阳能作用下将h2o、co2转变成h2、co。其过程如下：mceo2(mx)ceo2xcexo2(mx)ceo2xcexh2oxco2mceo2xh2xco下列说法不正确的是()a该过程中ceo2没有消耗b该过程实现了太阳能向化学能的转化c下图中h1h2h3d以co和o2构成的碱性燃料电池的负极反应式为co4oh2e=co2h2o解析：选c。a.根据题干中已知的两个反应可以看出，ceo2在反应前后没有变化，ceo2应是水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳的催化剂。b.在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能转化为化学能。c.根据盖斯定律可知h3h1h2。d.以一氧化碳和氧气构成的碱性燃料电池，负极应为一氧化碳失电子，在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反应式，再根据电荷守恒、得失电子守恒则可判断其正确。8(2016甘肃高三诊断)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是()a电流由o2所在的铂电极流出bo2所在的铂电极处发生还原反应c该电池的负极反应式为ch3ch2oh3h2o12e=2co212hd微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量解析：选c。燃料电池中，燃料在负极反应，氧气在正极反应。氧气在正极发生还原反应，电流由正极流向负极，a、b两项正确；由图可知负极反应物为ch3ch2oh(碳平均显2价)，生成物为ch3cooh(碳平均显0价)，由题意知电解质溶液呈酸性，电极反应为ch3ch2oh4eh2o=ch3cooh4h，c项错误。9(2016郑州高三检测)中国首个空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(rfc)，它是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为rfc工作原理示意图，a、b、c、d均为pt电极。下列说法正确的是()ab区的oh通过隔膜向a电极移动，a区ph增大b图中右管中的oh通过隔膜向c电极移动，d电极上发生还原反应cc是正极，电极反应为2h2e=h2d当有1 mol电子转移时，b电极产生气体y的体积为11.2 l解析：选b。b区为阴极区，水中的h放电，溶液中产生oh，oh向a电极移动，a区水中的oh放电，总反应为电解水，ph不变，a项错误；气体y为氢气，在c极发生氧化反应：h22e2oh=2h2o，气体x是氧气，在d极发生还原反应：o24e2h2o=4oh，所以oh向c极移动，b项正确，c项错误；d项，状态未知，错误。二、非选择题(本题包括4小题，共55分)10(15分)(1)如图是1 mol no2(g)和1 mol co(g)反应生成co2和no过程中的能量变化示意图，e1134 kjmol1，e2368 kjmol1。根据要求回答问题：若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，e1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，h的变化是_。请写出no2和co反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：ch3oh(g)h2o(g)=co2(g)3h2(g)h49.0 kjmol1ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2(g)h192.9 kjmol1又知h2o(g)=h2o(l)h44 kjmol1，则甲醇蒸气燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为_。(3)已知在常温常压下：2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(g)h1 275.6 kjmol12co(g)o2(g)=2co2(g)h566.0 kjmol1h2o(g)=h2o(l)h44.0 kjmol1请写出1 mol液态甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。解析：(1)观察图像，e1应为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是h不变；1 mol no2(g)和1 mol co(g)反应生成co2(g)和no(g)的反应热数值，即生成物和反应物的能量差，因此该反应的热化学方程式为no2(g)co(g)=co2(g)no(g)h234 kjmol1。(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：322，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。(3)根据盖斯定律，由(4)2得ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(l)h442.8 kjmol1。答案：(1)减小不变no2(g)co(g)=co2(g)no(g)h234 kjmol1(2)ch3oh(g)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h764.7 kjmol1(3)ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(l)h442.8 kjmol111(13分)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。(1)某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应式为_，左侧烧杯中的c(cl)_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为feh2so4=feso4h2，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生h2。请在两池上标出电极材料(填“fe”或“c”)。(3)装置丙中，易生锈的是_点(填“a”或“b”)。解析：(1)原电池反应中fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2h2e=h2。由于平衡电荷的需要，盐桥中的cl向负极迁移，故nacl溶液中 c(cl)增大。(2)装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生h2，同时根据总反应式可知fe只能作阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，fe作原电池的负极，在左侧，c作原电池的正极，在右侧。(3)装置丙中由于a点既与电解质溶液接触，又与空气接触，故易生锈。答案：(1)2h2e=h2增大(2)甲池中：左fe，右c乙池中：左fe，右c(3)a12(15分)磷酸二氢钾是高效的磷钾复合肥料，也是重要的植物生长调节剂，电解法制备kh2po4的装置如图所示。(1)阴极的电极反应式为_，阳极的电极反应式为_。(2)kh2po4在_(填“a”或“b”)区生成。(3)25 时，kh2po4溶液的ph7，其原因是_(用离子方程式和文字表述)。(4)若该电解池的电源是高铁电池，且电池总反应为3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh，当kcl浓度由3 moll1降低为1 moll1时(溶液体积不变)，则：高铁电池正极反应方程式为_。a区溶液中溶质及其物质的量为_。解析：反应原理是h3po4中h放电，kcl中cl放电，k通过阳离子交换膜从b区移动到a区。(4)a区原有3 mol h3po4，b区原有3 mol kcl，反应后剩余1 mol kcl，说明有2 mol k通过阳离子交换膜进入a区生成2 mol kh2po4，剩余1 mol h3po4。答案：(1)2h2e=h22cl2e=cl2(2)a(3)h2pohhpo、h2poh2oh3po4oh，h2po电离程度大于水解程度(4)feo4h2o3e=fe(oh)35oh1 mol h3po4、2 mol kh2po413(12分)与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点，因此被广泛地认为是更有前途的燃料电池。下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100 ml 3.00 mol/l的cuso4溶液。请回答下列问题：(1)在常温常压下，1 g c2h5oh燃烧生成co2和液态h2o时放出29.71 kj热量，表示该反应的热化学方程式为_。(2)n的电极反应式为_。(3)在此过程中，当乙池中某一电极析出金属铜6.4 g时，甲池中理论上消耗氧气为多少升(标准状况下)? (4)在此过程中，若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时(标准状况下)，理论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，甲池与乙池转移的电子数相等，则有n(o2)n(cu)0.05 mol，即v(o2)0.05 mol22.4 l/mol1.12 l。(4)乙池中m极