高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題驗收評估 化學(xué)反應(yīng)與能量變化試題一、單項選擇題(本題包括4小題，每小題只有1個正確選項，每小題4分，共16分)1(xx·連云港市高三摸底)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B反應(yīng)4Fe(OH)2(s)O2(g)2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)的H>0C已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1a kJ·mol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2b kJ·mol1，則a<bDCO(g)的標準燃燒是283.0 kJ·mol1，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H566.0 kJ·mol12(xx·南京淮安二調(diào))下列說法正確的是()A氯堿工業(yè)中，燒堿在陽極區(qū)生成B電解熔融氯化鋁冶煉金屬鋁C電鍍時，用鍍層金屬作陽極D將鋼閘門與外電源正極相連，可防止其腐蝕 3(xx·蘇錫常鎮(zhèn)徐連六市高三調(diào)研)下列關(guān)于反應(yīng)過程中能量變化的說法正確的是()A圖中a、b曲線可分別表示反應(yīng)CH2=CH2(g)H2(g)CH3CH3(g)H0使用和未使用催化劑時，反應(yīng)過程中的能量變化B己知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2。則H1H2C同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不同D在一定條件下，某可逆反應(yīng)的H100 kJ·mol1，則該反應(yīng)正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100 kJ·mol14(xx·金陵中學(xué)模擬)下圖為某化工廠用石墨電解Na2CrO4溶液制備Na2Cr2O7的模擬裝置，下列有關(guān)說法錯誤的是()A溶液中OH由陰極區(qū)流向陽極區(qū)B陽極區(qū)產(chǎn)生的氣體與陰極區(qū)產(chǎn)生的氣體在相同狀況下體積之比為12C陽極的電極反應(yīng)式為：2H2O4e=O24HDNa2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7的離子方程式為：2CrO2H=Cr2OH2O二、不定項選擇題(本題包括5小題，每小題只有12個正確選項，每小題6分，共30分)5(xx·海門市期中考試)空間實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說法正確的是()Aa電極產(chǎn)生1.12 L(標準狀況)氣體時，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子Bb電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是4OH4e=O22H2OCc電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電池工作時，溶液中H通過隔膜由B進入ADd電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是O24H4e=2H2O6(xx·啟東中學(xué)模擬)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A：4HClO22Cl22H2O已知：.反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。.判斷下列說法正確的是()A反應(yīng)A的H>115.6 kJ·mol1BH2O中HO 鍵比HCl中HCl鍵弱C由中的數(shù)據(jù)判斷氯元素的非金屬性比氧元素強 D斷開1 mol HO 鍵與斷開 1 mol HCl 鍵所需能量相差約為32 kJ7(xx·鹽城中學(xué)檢測)如圖是模擬電化學(xué)反應(yīng)裝置圖。下列說法正確的是()A若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可以減緩鐵的腐蝕B若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe3e=Fe3C若X為鋅，開關(guān)K置于N處，則X極減少的質(zhì)量與鐵電極增加的質(zhì)量相等D若X為鋅，開關(guān)K置于M處，則總反應(yīng)方程式為：2Zn O22H2O=2Zn(OH)28(xx·東臺中學(xué)模擬)我國知名企業(yè)比亞迪公司開發(fā)了具有多項專利的鋰釩氧化物二次電池，其成本較低，對環(huán)境無污染，能量密度遠遠高于其它材料電池，電池總反應(yīng)為：V2O5xLiLixV2O5。下列說法中，正確的是()A鋰在放電時做正極材料，充電時為陽極材料B電池在放電時，Li向負極移動C該電池充電時陽極的反應(yīng)為：LixV2O5xe=V2O5xLi DV2O5只是鋰發(fā)生反應(yīng)的載體，不參與電池反應(yīng)9(xx·揚州中學(xué)模擬)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJ·mol1；CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJ·mol1。下列說法不正確的是()A由反應(yīng)、可推知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJ·mol1B等物質(zhì)的量的甲烷分別參與反應(yīng)、，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等C若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，放出的熱量為173.4 kJD若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2NA三、非選擇題(本題包括4題，共54分)10(13分)(xx·姜堰中學(xué)模擬)如圖所示為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池，試回答：(1)若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A電極材料是_，電極反應(yīng)式是_，B是_極，應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是_；(2)乙池中若滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈_色，C極附近呈_色；(3)若甲池陰極增重43.2 g，則乙池中陽極上放出的氣體在標況下的體積是_ mL；(4)若乙池中剩余溶液仍為400 mL，則電解后所得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_ mol/L，pH等于_。11(13分)(xx·淮陰中學(xué)模擬)氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。(1)上圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)若已知下列數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵HHNN鍵能/kJ·mol1435943試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算NH的鍵能_ kJ·mol1。(3)合成氨反應(yīng)通常用鐵觸媒作催化劑。使用鐵觸媒后E1和E2的變化是：E1_，E2_，H_(填“增大”、“減小”、“不變”)。(4)用NH3催化還原NOx還可以消除氮氧化物的污染。例如4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H1a kJ·mol1N2(g)O2(g)=2NO(g)H2b kJ/mol若1 mol NH3還原NO至N2，則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱H3_ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。12(14分)(xx·通州中學(xué)模擬)甲醇(CH3OH)是重要的能源物質(zhì)，研究甲醇具有重要意義。(1)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應(yīng)為：CO23H2CH3OHH2O常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如圖所示：寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式： _。(2)為提高甲醇燃料的利用率，科學(xué)家發(fā)明了一種燃料電池，電池的一個電極通入空氣，另一個電極通入甲醇氣體，電解質(zhì)是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，在高溫下它能傳導(dǎo)O2離子。電池工作時正極反應(yīng)為_。若以該電池為電源，用石墨做電極電解100 mL含有如下離子的溶液。離子Cu2HClSOc/mol·L11441電解一段時間后，當兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為_ mol。(3)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后將Co2氧化成Co3，然后以Co3做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用右圖裝置模擬上述過程：寫出陽極電極反應(yīng)式_；除去甲醇的離子反應(yīng)為：6Co3CH3OHH2O=CO26Co26H，該過程中被氧化的元素是_，當產(chǎn)生標準狀況下2.24 L CO2時，共轉(zhuǎn)移電子_ mol。13(14分)(xx·太湖高級中學(xué)模擬)工業(yè)上生產(chǎn)氯氣常用電解槽中電解飽和食鹽水，為了避免電解產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)，常用陽離子交換膜將電解槽隔成兩部分。下圖(左圖)為電解槽的示意圖。(1)這種陽離子交換膜，只允許溶液中的_通過(填下列微粒的編號)。H2Cl2HClNaOH(2)寫出在電解過程中陽極發(fā)生的電極方程式：_。(3)已知某電解槽每小時加入10%的氫氧化鈉溶液10 kg，每小時能收集到標況下的氫氣896 L，而且兩邊的水不能自由流通。則理論上計算，電解后流出的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)為_。(4)某化學(xué)課外興趣小組設(shè)計了用電解法制取乙醇鈉的工業(yè)方法，所用的電解槽如上右圖所示，設(shè)計要求：所用的交換膜不能讓分子自由通過；電解過程中消耗的原料是氫氧化鈉和乙醇?；卮鹣铝袉栴}：寫出在電解過程中發(fā)生的電極方程式，陰極：_。最后從乙醇鈉的乙醇溶液中分離得到純凈乙醇鈉固體的方法是：_。答 案1選DA項，有的放熱反應(yīng)也需要加熱，如C與O2，錯誤；B項，該反應(yīng)的S<0，但能自發(fā)發(fā)生，根據(jù)HTS<0知，H必小于0，錯誤；C項，H2O(g)含有的能量高于H2O(l)，故放出的熱量小于，但a、b都是負值，因此a>b，C錯誤；D項，兩反應(yīng)H數(shù)值相同，符號相反，正確。2選CA項，水中的H在陰極放電，留下OH，故燒堿在陰極區(qū)生成，錯誤；B項，氯化鋁是共價化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，應(yīng)用電解Al2O3制得Al，錯誤；C項，電鍍時，鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，正確；D項，金屬采用陰極保法，即要保護金屬與電源的負極相連，錯誤。3選DA項，由圖知：反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，H>0，使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，故曲線a是使用催化劑的情況；B項，C與O2反應(yīng)是放熱反應(yīng)，等量的C完全燃燒生成CO2反應(yīng)放出的熱量大于不完全燃燒生成CO時放出的熱量，但因H<0，故H1<H2；C項，反應(yīng)的焓變與反應(yīng)條件沒有關(guān)系，而取決于反應(yīng)物與生成物總能量的相對大??；D項，對于可逆反應(yīng)，其焓變等于正反應(yīng)活化能逆反應(yīng)活化能。4選AA項，鈉離子交換膜只允許Na通過而OH不能通過，錯誤；陽極電極反應(yīng)為2H2O4e=O24H，陰極電極反應(yīng)為2H2O4e=O24OH，陽、陰兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為12，B、C均正確；D項，陽極區(qū)水放電，產(chǎn)生大量的H使Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，正確。5選BC由圖可知左側(cè)是電解池，其中a是陰極，電解產(chǎn)生H2；b是陽極，電解產(chǎn)生O2；右側(cè)是原電池，其中c極通入O2，是正極；d極通入H2，是負極。a極的電極反應(yīng)為2H2e=H2，錯誤；b極發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。原電池中，外電路電流從c流向d，內(nèi)電路再從d流回c。由于H的運動方向和電流相同，C項正確。D項是H2發(fā)生氧化反應(yīng)，錯誤。6選D反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，所以有4x498 kJ2×243 kJ2×2×y115.6 kJ，解得yx31.9，選項D正確，A和B不正確。鍵能大小不能作為判斷氯元素和氧元素非金屬性強弱的依據(jù)，C不正確，答案選D。7選ADA項，K置于N處，構(gòu)成電解池，鐵作陰極，起保護作用，正確；B項，K置于M處，碳和鐵構(gòu)成原電池，且鐵作負極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，錯誤；C項，K置于N處，Zn作陽極，失去電子生成Zn2，鐵作陰極，溶液中H得電子生成H2，兩極得失電子相等，但是質(zhì)量不等，錯誤；D項，Zn與Fe構(gòu)成原電池，Zn比Fe活潑，發(fā)生吸氧腐蝕，O2得電子生成OH，與Zn2結(jié)合生成Zn(OH)2，正確。8選C放電時鋰做負極，充電時鋰是陰極，A錯誤；放電時，陽離子向正極移動，B錯誤；充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；V2O5在反應(yīng)中有化合價的變化，所以不能做反應(yīng)的載體，D錯誤。答案選C。9選D根據(jù)蓋斯定律可知，()÷2即得到CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJ·mol1，選項A正確。甲烷在反應(yīng)中都是失去8個電子，B正確。標準狀況下4.48 L CH4是0.2 mol，反應(yīng)放出的熱量是867 kJ×0.2173.4 kJ，C正確。0.2 mol甲烷失去1.6 mol電子，D不正確。答案選D。10解析：(1)電鍍是待鍍金屬做陰極，和電源負極相連。鍍層金屬做陽極，和電源正極相連，含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液。若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A電極材料是鐵，溶液中的銀離子在負極得到電子，電極反應(yīng)式是Age=Ag。B是陽極，應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是硝酸銀溶液。(2)乙池中鐵電極做陰極，溶液中的氫離子放電，鐵電極附近水的電離平衡被破壞，溶液顯堿性，即溶液呈紅色。碳棒做陽極，溶液中的Cl放電生成氯氣，碳棒附近溶液呈無色。(3)甲池陰極增重43.2 g，這說明析出的單質(zhì)銀是43.2 g，物質(zhì)的量是0.4 mol，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子。乙池中陽極是氯離子放電，根據(jù)得失電子守恒可知，生成氯氣的物質(zhì)的量是0.4 mol÷20.2 mol，在標準狀況下的體積是4.48 L。(4)根據(jù)反應(yīng)方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，生成的氯氣是0.2 mol，則氫氧化鈉是0.4 mol，氫氧化鈉溶液的濃度是0.4 mol÷0.4 L1.0 mol/L，則pH14。答案：(1)鐵Age=Ag陽AgNO3溶液(2)紅無(3)4 480 (4)11411解析：(1)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成1 mol氨氣放出300 kJ254 kJ46 kJ熱量，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol。(2)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能減去生成物的總鍵能，設(shè)NH的鍵能為x，則9433×4356x92，解得x390，故NH的鍵能為390 kJ。(3)加入催化劑，反應(yīng)物和生成物的活化能都降低；但催化劑不影響反應(yīng)熱，所以該反應(yīng)的H不變。(4)利用蓋斯定律將(3×)÷4即得到反應(yīng)NH3(g) NO(g)=N2(g)H2O(g)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱H3 kJ/mol。答案：(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJ/mol(2)390(3)減小減小不變 (4) 12解析：(1)左圖中1 mol CO2(g)1 mol H2(g)轉(zhuǎn)化為1 mol CO(g)1 mol H2O(l)時能量變化為41 kJ·mol1，右圖中1 mol CO(g)2 mol H2(g)轉(zhuǎn)化為1 mol CH3OH(l)時能量變化為：419 kJ·mol1510 kJ·mol1 91 kJ·mol1，則由二氧化碳和氫氣制備甲醇的能量變化為41 kJ·mol1(91 kJ·mol1)50 kJ·mol1(2)為提高甲醇燃料的利用率，在燃料電池的一個電極通入空氣，此時空氣作為正極反應(yīng)物，而甲醇氣體作為負極，正極反應(yīng)式為：O24e=2O2。當兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時，說明電解過程分別產(chǎn)生了O2、Cl2、H2，則此時陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為0.1 mol。(3)由題意，通電后將Co2氧化成Co3說明Co2所在的電極為陽極，則陽極反應(yīng)式為：Co22e=Co3，CH3OH作為陰極，被氧化，其中被氧化的是甲醇中的C元素，當產(chǎn)生標準狀況下2.24 L CO2時，說明共產(chǎn)生了0.1 mol CO2，則共轉(zhuǎn)移電子0.6 mol。答案：(1)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H50 kJ·mol1(2)O24e=2O20.1(3)Co2e=Co3C或碳 0.613解析：(1)陽離子交換膜只允許陽離子鈉離子、氫離子通過，而陰離子和分子均不能通過，故答案為：。 (2)電解池中和電源正極相連的是電解池的陽極，陽極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl2e=Cl2。(3)氫氣的物質(zhì)的量896 L÷22.4 L/mol40 mol，質(zhì)量為40 mol×2 g/mol80 g，根據(jù)電解方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，可得生成的NaOH為：m(NaOH)2×40 mol×40 g/mol3 200 g，溶液增加的質(zhì)量為增加的鈉元素的質(zhì)量減去生成氫氣的質(zhì)量，為：2×40 mol×23 g/mol80 g1 760 g；溶液中溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量為10 000 g×10%3 200 g4 200 g，溶液的質(zhì)量為10 000 g1 760 g11 760 g，電解后流出的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)4 200 g÷11 760 g×100%35.7%。(4)電解池中和電源的負極相連的是電解池的陰極，陰極上乙醇得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即2CH3CH2OH2e=2CH3CH2OH2。 從溶液中析出溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)結(jié)晶。答案：(1)(2)陽極2Cl2e=Cl2(3)35.7% (4)2CH3CH2OH2e=2CH3CH2OH2蒸發(fā)結(jié)晶