2019-2020年高考化学 第一章 化学反应与能量单元质量检测（A）.doc

第一章 2019-2020年高考化学 第一章 化学反应与能量单元质量检测（A）一、选择题（每题3分，共48分）1对下列化学反应热现象，说法不正确的是（ ）放热反应发生时不必加热；化学反应一定有能量变化；吸热反应需要加热后才能发生；化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关。A B C D2下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）A轮船水线以下的船壳上装有一定数量的锌块B铝片不用特殊方法保护C纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量硫酸铜溶液后迅速增大D镀锌铁比镀锡铁耐用3.今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= a kJ/mol；H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H= b kJ/mol；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H= c kJ/mol。关于它们的叙述正确的是（ ）A它们都是吸热反应 Ba、b和c均为正值Ca=b D2b=c4.我们拆开1 mol共价键所吸收的能量或形成1 mol共价键所放出的能量叫做键能，已知ClCl键的键能为247 kJ/mol。下列有关键能的叙述正确的是（ ）A要拆开1 mol ClCl键需要吸收247 kJ能量B要形成1 mol ClCl键需要吸收247 kJ能量C要拆开1 mol ClCl键需要放出247 kJ能量D要形成1 mol ClCl键需要放出247 kJ能量5.下列描述中，不符合生产实际的是（ ）A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极6.已知稀盐酸和稀烧碱溶液反应生成2 mol水时，放出114.6 kJ的热量，下列表示强酸和强碱中和反应的热化学方程式正确的是（ ）AH+(aq)+OH(aq)=H2O(l) H= +57.3 kJBH+(aq)+OH(aq)=H2O(l) H= 57.3 kJCH+(aq)+OH(aq)=H2O(l) H= +114.6 kJDH+(aq)+OH(aq)=H2O(l) H= 114.6 kJ7.关于如下图所示装置的叙述，正确的是（ ） A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少 C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原 8.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ。则氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为（ ）A.920 kJ B.557 kJ C. 436 kJ D.188 kJ9已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2。则下列关于H1与H2大小比较中正确的是（ ）AH1H2 BH10 B2C(g)=2A(g)+B(g) H0 C2A(g)+B(g)=2C(g) H0 D2A(g)+B(g)=2C(g) H0 14如下图所示装置，通电后，可观察到Cu极溶解。现有下列说法：A为负极；A为正极；Pt极产生的气体是同池Fe极的2倍；CuSO4溶液的浓度不变。其说法正确的是（ ） A B C D 15 25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（ ）A.C(s)+O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/molC.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/molD.C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=-1 400 kJ/mol16用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为A.1 molL1B.2 mol1C.3 molL1D.4 molL1第卷（非选择题 共52分）二、非选择题17（7分）已知下列热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H= 285 kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= 241.8 kJ/molC(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= 241.8 kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H= 393.5 kJ/mol回答下列问题：（1）上述反应中属于放热反应的是_。（1分）（2）H2的燃烧热为_；（1分）C的燃烧热为_。（1分）（3）燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为_。（1分）（4）CO的燃烧热为_，（1分）其热化学方程式为_。（2分）18(10分)依据氧化还原反应：2Fe3(aq)Fe(s) 3Fe2(aq)，设计原电池并完成如图所示实验。请回答下列问题：(1)电极X的材料是 ；（1分）石墨电极为电池的 极。（1分）(2)B装置中发生的电极反应方程式为 ；（2分）表面皿中溶质Na2SO4的作用是 。（2分）(3)铜丝b与滤纸接触处的现象为；（2分）此处电极反应方程式为。（2分）19（6分）化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。 (1)键能也可以用于估算化学反应的反应热(H)下表是部分化学键的键能数据：化学键PPPOOOPO键能/ kJmol1197360499X已知白磷的燃烧热为2378.0 kJ/mol，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中X _ 。（2分）(2)1840年，俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上，总结出一条规律：“一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。根据下列反应的焓变，计算由C(石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变。C(石墨)O2(g) = CO2(g)；DH1 = 393.5 kJ/mol2H2(g)O2(g) = 2H2O(l)；DH2 = 571.6 kJ/mol2C2H2(g)5 O2(g) = 4CO2(g)2H2O(l)；DH3 = 2599.2 kJ/mol，则由C(石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为_。（2分）已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热H为_（2分）20.（8分） 1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。(1)下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体格能的是 。（2分）ANa+(g) + Cl(g) NaCl(s)； QBNa(s) + Cl2(g) NaCl(s)；Q1CNa(s) Na(g)； Q2DNa(g)e Na+(g)； Q3 ECl2(g) Cl(g)；Q4FCl(g) + e Cl(g)；Q5(2)写出Q1与Q、Q2、Q3、Q4、Q5之间的关系式 。（2分）(3)若氧化亚铁晶体结构氯化钠晶体结构相似，则：氧化亚铁晶体中，跟二价铁离子紧邻且等距的氧离子个数是 。（2分）(4)若氧化亚铁晶体中有3 n个二价铁离子被2 n个三价铁离子所替代，该晶体中氧离子的数目将_ （填“减少”、“增多”或“保持不变”）。 （2分）21(12分)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。(1)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；（2分）NaOH溶液的出口为 (填字母)；（1分）精制饱和食盐水的进口为 (填字母)；（1分）干燥塔中应使用的液体是 。（2分）(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为 。（2分）SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4(g)2H2(g)Si(g)4SiHCl3(g)达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。（2分）(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气 (标准状况)。（2分）22（9分）太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要的课题。（1）利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳的照射下，某种盐熔化，吸收热量，晚间熔盐释放出相应的能量，从而使室温得以调节。已知下列数据：盐熔点/熔化吸热/kJmol1参考价格/元千克1CaCl26H2O29.037.3780850Na2SO410H2O32.477.0800900Na2HPO412H2O36.1100.11600xxNa2S2O35H2O48.549.714001800其中最适宜选用作为储能介质的是（）（3分）ACaCl26H2O BNa2SO410H2O CNa2HPO412H2O DNa2S2O35H2O （2）制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上由粗硅制高纯度硅厂通过以下反应实现：Si+3HCl SiHCl3+H2 H10关于上述条件下两个反应的叙述中不正确的是（ ）（3分）A.两个反应都是置换反应 B反应是放热反应C上述反应是可逆反应 D两个反应都是氧化还原反应（3）下图是一种太阳能热水器的示意图，阳光照射到太阳能集热器上，将太阳能转化，图中A是集热器，B是储水容器，C是供阴天时加热的辅助电热器。根据你对水的密度的认识，你估计阳光照射下水将沿_（填“顺”或“逆”）时针方向流动。（3分）答案与解析：1.C 这是一道关于反应热的辨析题，化学反应一定有能量的变化，能量的变化表现为热量的变化，放热反应发生时，可能需要加热，如煤的燃烧，吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应。2.B A是通过构成ZnFe原电池，在船上加锌块构成原电池的负极，从而保护船体不受腐蚀；B可形成氧化膜保护铝；C中由于发生Zn+Cu2+=Zn2+Cu，生成的铜附着在锌表面构成原电池，从而增大了反应速率；D中一旦金属镀层受损后，分别形成ZnFe原电池和FeSn原电池，前者Zn被腐蚀从而保护了铁，而后者Fe首先被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用。3.D 题中所给的三个热化学方程式均为放热反应，a、b、c均为负值，1 mol H2（g）充分燃烧生成液态水时比生成气态水时放出的热量多，故ab，2 mol H2（g）充分燃烧生成液态水时放出的热量是比1 mol H2（g）充分燃烧生成液态水时放出热量的2倍，故c=2b。4.AD 拆开共价键需要吸收能量，形成共价键需要放出能量。5.A 电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe2e=Fe2+，Fe2+转移到阴极上发生Fe2+2e=Fe，使得到的Al不纯。6.B 生成1 mol H2O(l)放出57.3 kJ，且放热时H为负值。7.D 从图中可以看出这是原电池，原电池的电极名称应说是正、负极，故A错；而原电池是活泼金属被消耗，故B错；负极（Zn）的电子经导线流向正极（Cu），故电流方向与电子流向相反，故C错。8.C 由题中的条件可求得H2燃烧生成水蒸气时的热化学方程式H2(g)O2(g) = H2O(g) H1= 242 kJmol1，由于反应过程中的焓变可由反应物的键能之和减去产物的键能之和，故有E（HH）=496 kJ2463 kJ= 242 kJ，可求得E（HH）=436 kJ，故本题应该选择C项。9.A 相同物质的量的H2（g）燃烧生成液态水比生成气态水放出的热量多，且H10，H2H2。10.C 从题中所给的实验过程和数据来看，在逐次加入至4 mol H2SO4时，溶液温度升高，由1.4 逐渐上升到5.2 ，当加入第5 mL时，温度却下降到5.18 ，这说明与NaOH恰好中和时用去H2SO4的体积为4 mL，当H2SO4过量时，因不再中和碱而使溶液温度下降，显然5.18 是一个实验“误差”数据，故c(H2SO4) = 1/2(0.02 L2.08 molL1 )/0.004 L5.2 molL1。11.C 正丁烷和异丁烷燃烧生成相同的CO2和H2O，正丁烷燃烧热大，说明能量高，能量越低越稳定，所以异丁烷比正丁烷稳定；燃烧热指1 mol物质完全燃烧生成 稳定的氧化物所放出的能量，B中H与热化学方程式系数不成比例；由题给信息正戊烷的燃烧热比2甲基丁烷大，所以C正确。D通过计算可得，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少。12.A 该题考查原电池原理的应用，原电池的设计必须牢固掌握原电池原理。根据总反应，Fe被氧化，必须为负极，Fe3+被还原，必须在正极上反应，但Fe3+并不是电极材料，电极材料必须失电子能力弱于Fe、Cu、Ag、石墨皆可，电解质溶液应当含有大量的铁离子，才能保证按题中总反应发生，A选项符合题意，B选项不符合原电池形成条件，C选项电极不合理，D选项CuSO4溶液违背总反应。13.C 分析题目所给图像，2C(g)所具有的能量高，2A(g)+B(g)所具有的能量低，2C(g)2A(g)+B(g)反应放热，反之反应吸热。14.D 只有金属作阳极时金属才会溶解，所以，乙池中Cu极为阳极，Fe为阴极。因此可推知，电源B端为负极，A端为正极；甲池Pt极为阳极，Fe极为阴极。甲池电解H2SO4溶液，实际上是电解水，Pt极放出O2，Fe极放出H2，根据2H2O2H2+O2可知，Pt极上放出气体的体积是同池Fe极上放出气体体积的1/2，而不是2倍。乙池实为电镀池，即Fe极上镀Cu，电解液CuSO4的浓度保持不变。15.D 燃烧热是指在25、101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对C而言稳定的氧化物是CO2（g），对H而言稳定的氧化物是H2O（l）。所以A、B、C错误。16. A 电解质溶液中，阳离子为、Cu2+，阴离子为、。而阴离子放电顺序为OHSO，则阴极析出的全是O2；阳离子放电顺序为Cu2+，而阳极有气体H2析出，则说明Cu2+全部得电子转变为Cu析出。故发生的电解反应有：2Cu2+2H2O2Cu2，22H2+O2。电解水产生的H2为2.24 L，则同时产生的O2为1.12 L；故在Cu析出的同时，产生的O2也为1.12 L。由2Cu2+O2，可算出Cu2+的物质的量为：n(Cu2+)=0.1 mol，故c(Cu2+)=1 molL1此题也可以根据电子得失守恒来计算，即阳极产物失电子数等于阴极产物得电子数。设阴极有x mol铜析出，依题意有：2x+=解得x=0.1 mol，则c(Cu2+)=1 molL1。17.【答案】（1） （2）285 kJ/mol；393.5 kJ/mol （3）1425 KJ （4）151.7 kJ/mol；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H= 151.7 kJ/mol【解析】（1）已知四个热化学方程式H皆小于0，都是吸热反应。（2）氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量，故氢气的燃烧热为285 kJ/mol，C的燃烧热是指1 mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量，故碳的燃烧热为393.5 kJ/mol。（3）燃烧10 g氢气生成液态水时放出的热量为10 g/2 g/mol285 kJ/mol=1425 kJ。（4）将已知热化学方程式可得：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H=H4H3= 393.5 kJ/mol（241.8 kJ/mol）= 151.7 kJ/mol，CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H= 151.7 kJ/mol。18.【答案】(1)铁 正 (2)Fe3eFe2 增强溶液的导电性 (3)滤纸变为红色 O22H2O4e4OH【解析】将2Fe3(aq)Fe(s) 3Fe2(aq)拆成两个半反应，氧化反应Fe2eFe2，还原反应F2e32e2Fe2，可知负极材料为铁，则X为铁，石墨电极为原电池的正极。铜丝a为阳极，b为阴极，活性电极作阳极，阴极水中的H放电生成H2和OH。19.【答案】(1)434 (2) 226.8 kJ/mol (5X0.5Y) kJ/mol【解析】(1)由反应P45O2 = P4O10，可知由DH = 6P-P5O = O (4P = O12P-O)可求得P = O的键能；(2)关健是理解信息，由盖斯定律可知，一个反应的焓变仅与反应的起始状态和反应的最终状态无关，而与反应的途径无关。可用方程式的加减处理，方程式12方程式21/2 方程式31/2，得DH = DH12DH21/2DH31/2。20. 【答案】(1)A； (2)Q1 = QQ2Q3Q4Q5 ； (3)6； (4)保持不变。【解析】(1)根据“1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能”， Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s)中的反应热Q就能直接表示出氯化钠晶体格能；(2) Na(s)+ Cl2(g) NaCl(s)可以看作是由以下几个过程组成：Na(s) Na(g) Na+(g)，Cl2(g) Cl(g) Cl-(g)，Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s)。根据“盖斯定律”， Q1=QQ2Q3Q4Q5。(3) 氯化钠晶体是正六面体结构，晶体中每个氯离子周围有6个钠离子，每个钠离子周围有6个氯离子。氧化亚铁晶体结构氯化钠晶体结构相似，因此，每个Fe2+周围有6个O2-，每个O2-周围有6个Fe2+。(4)根据电荷守恒，3n个Fe2+和2n个Fe3+所带电荷数相等，若氧化亚铁晶体中有3n个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代，晶体中氧离子的数目将不变。21.【答案】(1)氯气； a； d； 浓硫酸。(2)SiCl42H2O2SiO24HCl 0.35 (3)134.4【解析】本题主要考查电解饱和食盐水的原理、还涉及化学平衡和氧化还原反应的计算。(1)根据图示装置可知在d处加入的应是饱和食盐水，在阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，即阴极和阳极产物分别是H2和Cl2，并在阴极出口a处得到NaOH溶液；阳极产生的Cl2可用浓硫酸干燥处理。(2)根据信息可知白炭黑为SiO2，再据氧化还原反应原理可以写出制备气相白炭黑的反应。生成SiHCl3的消耗的n(H2) = 0.0120 = 0.2 mol，则起始时n(H2) = 0.20.1420 = 3.0 mol；根据2NaClH2和H2为3 mol，可以求得消耗NaCl为0.351 kg；(3)根据3H23Cl2NaClO3及213.0 kg NaClO3可以求得生成的H2为134.4 m3。22.【答案】（1）B（2）C（3）顺【解析】（1）选用储能介质储存太阳能时，应考虑：熔点在3040之间；熔化吸热要尽量多；价格便宜。（2）由已知两个化学反应可以看出，都是置换反应，是放热反应，是吸热反应，两个反应的条件不同，故不是可逆反应。（3）4时水的密度最大，温度升高，密度减小，故该热水器中的水沿顺时针方向流动。