2018-2019学年高中化学 专题综合测评1 化学反应与能量变化 苏教版选修4.doc

专题综合测评(一)化学反应与能量变化(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列说法中不正确的是()A化学反应中既有物质变化又有能量变化B即使没有发生化学变化，也可能有能量的变化C任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化D物质的化学能可以通过不同的变化方式转化为热能、电能等C化学反应中的能量变化不一定是热量变化，也可以是其他形式的能量变化，比如光、电等，故C项错误。2已知某化学反应A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是() 【导学号：73702083】A该反应的进行一定需要加热B该反应的H(E1E2) kJmol1C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D断裂1 mol AA键和2 mol BB键放出E1 kJ能量C由图可知这是一个吸热反应，但发生吸热反应不一定需要加热，A错误；吸热反应的H0，B错误，C正确；断裂化学键需要吸收能量，D错误。3下列热化学方程式中H代表标准燃烧热的是()ACH4(g)O2(g)=2H2O(l)CO(g)H1BS(s)O2(g)=SO3(g)H2CC6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H3D2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H4C标准燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，A项中CO应为CO2；B项中S的稳定氧化物应为SO2；D项中CO应为1 mol。4已知反应：101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol下列结论正确的是() 【导学号：73702084】A碳的标准燃烧热大于110.5 kJ/molB的反应热为221 kJ/molC稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/molD稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量AA项中燃烧热是指101 kPa时，1 mol物质充分燃烧生成稳定氧化物所释放的能量，由题知1 mol C生成1 mol CO放热110.5 kJ，碳的燃烧热应指氧化产物为CO2时对应的能量，要在此基础上继续氧化放热，所以应大于110.5 kJ/mol；B项中反应热存在吸热、放热两种情况，可更正为的反应热为H221 kJ/mol；C项中和热一定为放热反应放出的能量，则可表示为中和热为57.3 kJ/mol或中和热为H57.3 kJ/mol；D项中稀醋酸为弱酸，反应中继续电离吸收一部分热量，故放出热量值比57.3 kJ要少。525 、101 kPa下，2 g氢气燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，下列表示该反应的热化学方程式正确的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/molB2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/molC2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H571.6 kJ/molDH2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/molD2 g H2燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，则2 mol H2燃烧生成液态水放出的热量为571.6 kJ。A项中H的数值错误；B项中H的符号应为“”；C项中生成的H2O应为液态。故A、B、C三项错误；D项正确。6氢气、铝、铁都是重要的还原剂。已知下列反应的热化学方程式，则下列关于反应的焓变判断正确的是()【导学号：73702085】2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H42Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5AH10BH50H4H3CH1H2H3DH3H4H5B物质的燃烧均为放热反应，而放热反应的H均为负值，故A错误。铝热反应为放热反应，故H50；2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H3，2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H4，将可得：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5H4H30，故H4H3，故B正确，D错误。已知：3H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H2，2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H3，将()可得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1(H2H3)，故C错误。7某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。(a)(b)(c)下列判断正确的是()A由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应B将实验(a)中的等质量的铝片更换为铝粉后释放出的热量有所增加C实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响D若用NaOH固体测定中和热，则测定结果偏高DA项，Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，错误。B项，改为铝粉没有改变反应的本质，放出的热量不变，错误。C项，铁质搅拌棒导热性好，热量损失较大，错误。D项，NaOH固体溶于水时放热，使测定结果偏高，正确。8某化学小组进行电化学研究，甲同学设计如图所示装置，乙同学利用甲同学的装置和桌面上其他的药品与材料，不能完成的实验是() 【导学号：73702086】A使甲同学装置中的正极变为负极B设计一个新的原电池C在石墨电极上镀锌D使锌电极受到保护C若将石墨与铜连接起来插入AgNO3溶液中形成原电池，铜为负极，A、B项实验能够完成；由所给试剂和装置不能在石墨电极上镀锌，C项实验不能完成；若将原装置中的Cu换成Al，能够起到保护锌的作用，D项实验能够完成。9有关甲、乙、丙、丁四个图的叙述正确的是()A甲中负极反应式为2H2e=H2B乙中阳极反应式为Age=AgC丙中H向碳棒方向移动D丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体C甲中负极为Zn，负极电极反应为Zn2e=Zn2，A项错误；乙中电源正极连接Ag电极，故阳极反应为Age=Ag，B项错误；丙装置为原电池，碳棒为正极，H移向正极，C项正确；丁中，阳极I先放电，故开始看不到阳极产生黄绿色气体，D项错误。10下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A氢氧燃料电池的负极反应式：O22H2O4e=4OHB钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe2e=Fe2C电解熔融NaCl，阴极的电极反应式：2Cl2e=Cl2D电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式：2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池中的负极反应为H22e=2H，A项错误；钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀过程中的负极反应都是Fe2e=Fe2，B项正确；电解熔融NaCl的阴极反应为Nae=Na，C项错误；电解饱和食盐水时阴极反应为2H2e=H2，D项错误。11液流电池是一种新的蓄电池，是利用正、负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是() 【导学号：73702087】A充电时阳极的电极反应式：Zn2e=Zn2B充电时电极a为外接电源的负极C放电时Br向右侧电极移动D放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大D题给的锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，所以该电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，溴为原电池的正极，电极反应式为Br22e=2Br，充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的电极反应式为2Br2e=Br2，故A错误；在充电时，原电池的正极连接电源的正极，是电解池的阳极，而原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，故B错误；放电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br不能向右侧电极移动，故C错误；放电时左侧生成溴离子，右侧生成锌离子，所以放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大，故D正确。12如图是CO2经电催化转化为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是() 【导学号：73702088】A该过程是电能转化为化学能的过程B铜电极的电极反应式为CO28HCO8e=CH48CO2H2OC一段时间后，池中n(KHCO3)不变D一段时间后，池中溶液的pH一定下降C题给装置连接有电源，则其过程是电能转化为化学能的过程，A项正确。二氧化碳转化为甲烷的反应过程中，碳元素的化合价降低，在铜电极上发生还原反应，电极反应式为CO28HCO8e=CH48CO2H2O，B项正确。一段时间后，由于池溶液中的碳酸氢根离子被消耗，故碳酸氢钾的物质的量减少，C项错误。池中的铜电极为阴极，发生还原反应，池中的铂电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为2H2O4e=O24H，该过程中有H生成，故溶液的pH降低，D项正确。13用CH4催化还原NOx，可以消耗氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1下列说法不正确的是()A若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJB由反应可推知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(l)H574 kJmol1C反应转移的电子数相同D反应中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 molD根据盖斯定律：()得到如下热化学方程式：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1，标准状况下4.48 LCH4的物质的量为0.2 mol，放出的热量为0.2 mol867 kJmol1173.4 kJ；由于液态水生成气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，则H越小，即Hc(H)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生电极反应为：2H2e=H2。【答案】(1)负正(各2分)(2)4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2(3分)(3)铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成(3分)(4)2H2e=H2(2分)22(12分)如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请回答下列问题： 【导学号：73702093】甲乙丙丁(1)甲烷燃料电池的负极反应式是_。(2)石墨电极的电极反应式为_。(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的体积为_L；丙装置中阴极上析出的铜的质量为_g。(4)某同学利用甲烷燃料电池设计了用电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图丁所示) 若用于制取漂白液，则a为电源的_极，电解质溶液最好用_。若用于制取Fe(OH)2，使用Na2SO4溶液作电解质溶液，则阳极选用_作电极材料。【解析】(1)甲烷燃料电池的负极上发生氧化反应，即甲烷在负极上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化的产物为碳酸钾，负极反应式为CH48e10OH=CO7H2O。(2)原电池的负极与电解池的阴极相连，石墨电极为阳极，在石墨电极上发生氧化反应，电极反应式为2Cl2e=Cl2。(3)在标准状况下，n(O2)0.1 mol，甲装置中正极反应式为O24e2H2O=4OH，由得失电子守恒可知，通过甲、乙、丙装置的电子的物质的量均为0.4 mol。乙装置中的铁电极与甲装置中的负极相连，铁电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O2e=2OHH2，n(H2)0.2 mol，V(H2)0.2 mol22.4 Lmol14.48 L。丙装置中精铜为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu，n(Cu)0.2 mol，m(Cu)0.2 mol64 gmol112.8 g。(4)漂白液的有效成分是次氯酸盐，制备原理是2Cl2H2O2OHCl2H2，Cl22OH=ClClOH2O，气体与液体反应时最好逆向接触，气体在下端产生，碱溶液在上端生成，能使其充分反应，所以该装置的B极向阳极，A极为阴极，阴极与电源的负极相连，故a为电源的负极；生活中常见且廉价的氯化物是氯化钠，故电解质溶液最好用饱和氯化钠溶液。若制备氢氧化亚铁，用硫酸钠溶液作电解质溶液，则选用铁作阳极材料。【答案】(1)CH48e10OH=CO7H2O(2)2Cl2e=Cl2(3)4.4812.8(4)负饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水)铁