2022年高考化学大一轮总复习（苏教版全国）第七章 化学反应中的能量变化 电化学章末检测

2022年高考化学大一轮总复习（苏教版全国）第七章 化学反应中的能量变化 电化学章末检测一、单项选择题(本题包括7个小题，每小题2分，共14分)1化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是()A煤燃烧时将部分化学能转化为热能B电解熔融Al2O3时将部分化学能转化为电能CTNT爆炸时将部分化学能转化为动能D镁条燃烧时将部分化学能转化为光能2(2011济南模拟)下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1B已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，则金刚石比石墨稳定C含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1D已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H12C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H23有4种燃料电池：A.固体氧化物燃料电池B碱性氢氧燃料电池C质子交换膜燃料电池D熔融盐燃料电池，下面是工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是()4(2011张家港质检)在101 kPa和25时，有关反应的热化学方程式如下(1)C(s)O2(g)=CO(g)H1110.5 kJmol1(2)H2(g)O2(g)=H2O(g)H2241.7 kJmol1(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJmol1下列说法正确的是()AC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.2 kJmol1BH2燃烧热的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.4 kJmol1DH2O(g)=H2O(l)H44.1 kJmol15根据下列热化学方程式(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol1(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1(3)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H3870.3 kJmol1可以计算出2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()AH244.1 kJmol1 BH488.3 kJmol1CH996.6 kJmol1 DH996.6 kJmol16在 1 L K2SO4、CuSO4的混合溶液中，c(SO)2 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后(电解完全)，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，原溶液中c(K)为()A0.5 molL1 B1 molL1C1.5 molL1 D2 molL17(2011黄冈模拟)用石墨作电极电解AlCl3溶液时，下图中的电解过程变化曲线合理的是()二、不定项选择题(本题包括7个小题，每小题4分，共28分)8(2011西安模拟)工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是()A两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液B通入氢气的电极为原电池的正极C电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动D通氯气的电极的反应式为Cl22e=2Cl9右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不正确的是()A关闭K2、打开K1，试管内两极都有气泡产生B关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为正极，b为负极C关闭K2、打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变成红色，则a为正极，b为负极D关闭K2、打开K1，一段时间后，再关闭K1、打开K2，电流计指针不会偏转10用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是()A电池工作时，正极反应式为O22H2O4e=4OHB电解时，a电极周围首先生成Cl2C电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围会产生0.02 g H211烧杯A中盛放0.1 molL1的H2SO4溶液、烧杯B中盛放0.1 molL1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如下图所示，下列说法正确的是()AA为原电池，B为电解池BA为电解池，B为原电池C当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.2 molDB烧杯中阳极的反应为2Cl2e=Cl212按右图中甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述不正确的是()AE表示反应生成H2的物质的量BE表示反应消耗H2O的物质的量CF表示反应生成H2SO4的物质的量DF表示反应生成O2的物质的量13(xx广东调研)某同学按如图所示的装置进行实验，A、B为常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合后，在交换膜处SO从右向左移动。下列分析不正确的是()A溶液中c(A2)增大 BB的电极反应：B2e=B2Cy电极上有Cl2产生，发生氧化反应 D反应初期x电极周围出现白色沉淀，随后沉淀消失14.氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1，ClOO=ClO2H2，大气臭氧层的分解反应是：O3O=2O2H，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中，正确的是()A反应O3O=2O2的HE1E3B反应O3O=2O2的HE2E3CO3O=2O2是放热反应DHH1H2题号1234567891011121314答案第卷(非选择题，共58分)三、非选择题(本题包括5个小题，共58分)15(10分)(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ，其热化学方程式是_。(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，是放热反应，当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量，写出这个反应的热化学方程式：_。(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量是5105 kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：_。丁烷的燃烧热为_kJmol1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H_kJmol1。16(8分)(2011青岛模拟)xx年10月山东主办的十一届全运会火炬“如意”的燃料丙烷是清洁能源。人们已经研究出以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为C3H85O2=3CO24H2O。(1)已知：2C3H8(g)7O2(g)=6CO(g)8H2O(l)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H22C(s)O2(g)=2CO(g)H3则C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H，其中H_(用H1、H2、H3表示)。(2)写出该电池正极的电极反应式：_，电池工作时CO移向_；用该电池电解1 000 mL 1 molL1的AgNO3溶液，此电解池的反应方程式为_；当电池消耗0.005 mol C3H8时，被电解溶液的pH为_(溶液体积变化忽略不计)。17(14分)50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)烧杯间填满碎木屑的作用是_。(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铜质搅拌棒代替？_(填“能”或“不能”)，其原因是_。(3)为什么要用0.55 molL1的氢氧化钠溶液？_；实验中若改用60 mL 0.50 molL1的盐酸与50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所测得的中和热_(填“相等”或“不相等”)。(4)已知在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为_。(5)若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得的结果偏低，请你分析结果偏低的原因可能是_(填字母代号)。A测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净B把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓C做本实验的当天，室温较高D将50 mL 0.55 molL1的氢氧化钠溶液换成了50 mL 0.55 molL1的氨水E在量取盐酸时仰视读数F大烧杯的盖板中间小孔太大18(12分)含铬(Cr)工业废水的处理原理是将Cr2O转化为Cr3，再将Cr3转化为沉淀。转化过程中，废水pH与Cr2O转化为Cr3的关系如图1所示，实验室模拟工业电解法处理含铬废水的装置如图2所示。请根据以上知识回答下列问题：(1)含铬废水预处理的方法是_。(2)写出下列反应的离子方程式：电解过程中的阴极反应式_；Cr2O转化为Cr3的离子方程式_。(3)当废水颜色不再发生明显变化时，切断电源，取出电极，再调节电解液的pH至8左右。调节pH的目的是_。(4)含铬废水国家排放标准为含量0.100 0 mgL1。取上述电解后的废水200.00 mL，调节pH1后置于锥形瓶中，用浓度为0.000 1 molL1的KI溶液滴定，至滴定终点时，用去KI溶液9.00 mL。已知酸性条件下，I被Cr2O氧化的产物为I2。用计算所得数据说明上述电解法处理后的废水是否符合国家排放标准：_。19(14分)(xx南京期末)如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_。答案第七章章末检测1B煤是重要的能源，燃烧时放出大量的热能，但这不是煤中的全部化学能，因为其主要燃烧产物CO2中仍有化学能，A项正确；电解物质时，是将电能转化为化学能，而不是化学能转化为电能，B项错误；TNT(三硝基甲苯)爆炸时，部分化学能转化成了动能，C项正确；镁条燃烧时放出大量热，产生耀眼的白光，故镁条的部分化学能转化成了光能，D项正确。2CH2的燃烧热应该以生成液态水为标准，所以A不正确；由于石墨转变为金刚石的H0，所以金刚石的内能比石墨的高，内能越高越不稳定，B不正确；同物质的量的碳完全燃烧(生成CO2)放出的热量要比不完全燃烧(生成CO)放出的热量多，所以H1H2，D不正确。3C4DA项中，只要将题目中的(1)式减去(2)式即可，得到H131.2 kJmol1；B中燃烧热的标准必须是1 mol氢气，错；C项中氧气分解应该是吸热反应，H应为正值；题目中的(3)式减去(2)式即得D项。5B根据盖斯定律：(1)式2(2)式2(3)式得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3 kJmol1。6D电解K2SO4和CuSO4的混合溶液，根据离子的放电顺序，在阳极上发生反应：4OH4e=2H2OO2，当阳极上收集到1 mol O2时，转移的电子的物质的量为4 mol。在阴极上发生反应：2H2e=H2，当阴极上收集到1 mol H2时，转移电子的物质的量为2 mol，则另2 mol的电子需由溶液中的Cu2获得，即CuSO4为1 mol。因c(SO)2 molL1，故K2SO4亦为1 mol，c(K)2 molL1。7D阴离子放电顺序ClOH，阳离子放电顺序HAl3，因此电解AlCl3溶液的实质是电解溶质AlCl3和溶剂水，电解方程式为2AlCl36H2O2Al(OH)33Cl23H2电解前，由于Al3水解，溶液呈酸性，随着电解进行，c(Al3)减小，pH升高。但生成的Al(OH)3是难溶物质，故pH不可能大于7。电解过程中，Al(OH)3沉淀量逐渐增加，AlCl3完全电解后，沉淀量保持不变。8B9BD关闭K2、打开K1，是电解NaCl溶液的过程，反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，Cl在阳极上放电生成Cl2，H在阴极上放电生成H2，则两极都有气泡产生；且由于Cl2可以溶于水，则收集到Cl2的体积略少于H2的体积，则与外电源b极相连的石墨棒作电解池的阳极，则b极为正极；左侧试管中溶液变红色，说明左侧试管中溶液呈碱性，则H放电，则左侧石墨棒为电解池的阴极，则a为外电源的负极；一段时间后，打开K2、关闭K1，可以构成原电池，放电时会引起电流计指针发生偏转。故A、C正确，B、D错误。10D由于磷酸为电解质，电池的正极反应为O24H4e=2H2O，A错；a电极与原电池正极相连，为电解池的阳极，由于Br还原性强于Cl，因此Br先放电，B错；电解时，电子流动路径是：负极阴极，阳极正极，电子不能从溶液中通过，C错；根据通过的电子守恒，当电池中消耗0.02 g H2，b极周围会产生0.02 g H2，D对。11AD构成A装置的是活动性不同的电极、电解质溶液和两极，形成了闭合的回路，所以A装置为原电池装置，且A为B中的电解提供电能。电极反应式分别为(烧杯A中)C正极：2H2e=H2，Fe负极：Fe2e=Fe2；(烧杯B中)阴极：Cu22e=Cu，阳极：2Cl2e=Cl2。12AC当C作阳极电解CuSO4溶液时，总反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，转移4 mol电子时消耗2 mol H2O生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4。13B选项A，当K闭合后，在交换膜处SO从右向左移动，说明A为原电池的负极，该极的金属A失去电子：A2e=A2，c(A2)增大；选项B，若金属B是不活泼金属，溶液中的B2获得电子生成B。14CD本题考查的是有关化学反应中能量的变化关系，难度中等。从能量关系图来看，HE3E2，故A、B项错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，故C项正确。15(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(g)H1 427.2 kJmol1(2)2Cl2(g)2H2O(g)C(s)=4HCl(g)CO2(g)H290 kJmol1(3)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H2 900 kJmol12 9002 680解析(1)SiH4的摩尔质量为32 gmol1，故其燃烧热为：(44.632)kJmol11 427.2 kJmol1。(2)产物中含有CO2，则反应物中必有炭的参与，由此即可写出热化学方程式。(3)C4H10的摩尔质量为58 gmol1，当丁烷燃烧生成水蒸气时，比其完全燃烧生成液态水减少了液态水汽化时需要吸收的热量。16(1)H13H2H3(2)O22CO24e=2CO负极4AgNO32H2O4AgO24HNO31解析(1)将题给反应依次编号为，根据盖斯定律所求反应可以通过得到。(2)丙烷燃烧反应中，丙烷发生氧化反应，氧气发生还原反应，原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。根据电子得失守恒可知，可以从丙烷燃烧的方程式中氧气得电子数分析，1 mol丙烷反应，氧气得20 mol电子，故当消耗0.005 mol丙烷时，转移电子数为0.1 mol，电解池阳极反应为：4OH4e=O22H2O，所以溶液中产生H的物质的量浓度为0.1 molL1，溶液的pH1。17(1)保温隔热，减少实验中的热量损失(2)不能铜质搅拌棒导热，会损失热量(3)保证盐酸完全反应相等(4)H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1(5)BDF解析(1)碎木屑的作用是减少实验过程中的热量损失，使实验测定的中和热误差更小。(3)选用0.55 molL1的NaOH溶液，是为了保证盐酸全部被NaOH中和。原溶液中NaOH和HCl生成的水的物质的量为：0.050 L0.50 molL10.025 mol，改用60 mL 0.50 molL1的盐酸并中和完全后生成水的物质的量为0.050 L0.55 molL10.027 5 mol。后者生成的水多了，因而放出的热量也增多了，但所测定的中和热是相同的，因为中和热是指生成1 mol液态水时的反应热，与生成水的多少无关。(5)A无影响。B倒NaOH溶液时动作迟缓，将导致散失部分热量，结果偏低。C室温对测量结果无影响。D用氨水代替NaOH，NH3H2O自身电离会吸收部分热量，使测得的中和热数据偏小。E量取盐酸时仰视，导致量取盐酸的体积比读数大，使测得的中和热数据偏大。F盖板中间小孔太大，散失部分热量。18(1)调节废水pH为1左右(2)2H2e=H26Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O(3)使溶液中的Fe3、Cr3全部转化为氢氧化物沉淀(4)经计算知，上述电解后的废水中含量0.078 0 mgL1，符合国家排放标准解析(1)由图1可知，当pH约为1时，转化率最高，含铬废水预处理的方法是调节废水pH为1左右，以提高转化率。(2)电解的原理是铁作阳极失电子生成Fe2，Fe2将Cr2O还原为Cr3，阴极为溶液中H放电。(3)由信息可知，最终是将Cr3转化为沉淀，调节pH的目的是使溶液中的Fe3、Cr3转化为氢氧化物沉淀。(4)由电子得失守恒得：Cr2O3I26I，得含量为52 gmol121 000 mgg10.078 0 mgL1。19(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶体粒子带正电荷(2)1222(3)镀件AgNO35.4 g变小(4)FeCu2CuFe2解析(1)F极附近呈红色，说明F是阴极，E是阳极，则A为正极，B为负极。甲中因Cu2放电使溶液颜色变浅。丁中Y极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒向阴极移动，即Fe(OH)3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O2、Cu、Cl2、H2，由于电路中通过的电量相等，所以其物质的量之比为1222。(3)乙中溶液pH13，生成n(NaOH)0.1 molL10.5 L0.05 mol，电路中通过的电子的物质的量为0.05 mol，所以丙中镀件上析出银0.05 mol108 gmol15.4 g。(4)当金属作阳极时，金属先于溶液中的阴离子放电而溶解，故甲中发生反应的离子方程式为FeCu2Fe2Cu。