2022屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化專題綜合檢測(cè) 蘇教版一、選擇題(本題包括8小題，每小題5分，共40分)1化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)， 下列敘述錯(cuò)誤的是()A鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性B用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放解析：選B。鐵表面鍍鋅，發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，Zn作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；Fe作正極，O2、H2O在其表面得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，鐵受到保護(hù)，A正確。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料則不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，將加劇白色污染，B不正確。燃燒化石燃料時(shí)，產(chǎn)生大量煙塵、CO等有害物質(zhì)，是造成霧霾天氣的原因之一，C正確。重金屬離子有毒性，含有重金屬離子的電鍍廢液隨意排放，易引起水體污染和土壤污染，應(yīng)進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后再排放，D正確。2關(guān)于下列裝置的說(shuō)法正確的是()A裝置中鹽橋內(nèi)的K 向CuSO4溶液移動(dòng)B裝置是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置C若裝置用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒D若裝置用于電解精煉銅，溶液中Cu2濃度保持不變解析：選A。裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，Cu為正極，溶液中的Cu2得電子生成Cu，c(Cu2)減小，鹽橋內(nèi)的K移向CuSO4溶液補(bǔ)充正電荷，A正確，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，若鐵棒鍍銅，鐵作陰極(M)，銅作陽(yáng)極(N)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，精煉銅，陽(yáng)極除銅外還有比銅活潑的金屬如Zn、Fe的溶解，而陰極只有Cu2放電，所以Cu2濃度會(huì)減小，錯(cuò)誤。3原電池與電解池在生活和生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。下列有關(guān)判斷中錯(cuò)誤的是()A裝置研究的是金屬的吸氧腐蝕，F(xiàn)e上的反應(yīng)為Fe2e=Fe2B裝置研究的是電解CuCl2溶液，該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C裝置研究的是電解飽和食鹽水，電解過(guò)程中B極上發(fā)生氧化反應(yīng)D三個(gè)裝置中涉及的主要反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析： 選C。A中鐵作負(fù)極， 反應(yīng)為Fe2e=Fe2，弱酸性或中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，正確；B中正確；C中B極：2H2e=H2，發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；D中正確。4如圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是()A逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析：選D。SO、OH移向b極，在b極OH放電，產(chǎn)生O2，b極附近c(diǎn)(H)>c(OH)，石蕊試液變紅。Na、H移向a極，在a極H放電產(chǎn)生H2，a極附近c(diǎn)(OH)>c(H)，石蕊試液變藍(lán)。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無(wú)色無(wú)味的氣體。A、B、C均錯(cuò)。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。下列關(guān)于上述反應(yīng)的焓變的判斷正確的是()AH1>0，H2<0BH52H2H3H1CH3>0，H5<0DH4H12H3解析：選B。反應(yīng)(1)、(2)、(3)、(5)均有O2參加，屬于放熱反應(yīng)，焓變小于0，A、C項(xiàng)均錯(cuò)；依據(jù)蓋斯定律，由式(2)×2式(3)式(1)可得式(5)，B項(xiàng)正確；將式(3)×2式(4)得式(1)，即H42H3H1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6一種三室微生物燃料電池可用于污水凈化、海水淡化，其工作原理如圖所示。以下說(shuō)法不正確的是()A中間室Cl移向左室BX氣體為CO2C處理后的含硝酸根廢水pH降低D電路中每通過(guò)1 mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)獾捏w積為2.24 L解析：選C。由圖示可知右池中NO被還原為N2：2NO10e12H=N26H2O，右室為正極區(qū)，左室為負(fù)極區(qū)。A項(xiàng)，右室中H被消耗，Na透過(guò)離子交換膜移向右室，Cl移向左室，正確；B項(xiàng)，左室為負(fù)極區(qū)，有機(jī)物被氧化成CO2，正確；C項(xiàng)，由右室反應(yīng)可知消耗H，pH升高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由右室反應(yīng)可知正確。7某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO。其過(guò)程如下：mCeO2(mx)CeO2·xCexO2(mx)CeO2·xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列說(shuō)法不正確的是()A該過(guò)程中CeO2沒(méi)有消耗B該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C如圖中H1H2H3D以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO4OH2e=CO2H2O解析：選C。A.根據(jù)題干中已知的兩個(gè)反應(yīng)可以看出，CeO2在反應(yīng)前后沒(méi)有變化，CeO2應(yīng)是水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳的催化劑。B.在太陽(yáng)能的作用下，水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。C.根據(jù)蓋斯定律可知H1H2H3。D.以一氧化碳和氧氣構(gòu)成的堿性燃料電池，負(fù)極應(yīng)為一氧化碳失電子，在堿性條件下一氧化碳應(yīng)變?yōu)樘妓岣x子，結(jié)合選項(xiàng)中所給的電極反應(yīng)式，再根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒則可判斷其正確。8下列說(shuō)法正確的是()A任何酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O的過(guò)程中，能量變化均相同B氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無(wú)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值C已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJ/mol，則a>bD已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol，C(金剛石，s)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ/mol，則C(石墨，s)=C(金剛石，s)H1.5 kJ/mol解析：選D。只有在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)，能量變化才相同，A錯(cuò)誤；氫氣雖不易貯存和運(yùn)輸，但它卻是可再生、無(wú)污染的新能源，有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，B錯(cuò)誤；氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水時(shí)，會(huì)放出熱量，即H2O(g)=H2O(l)Hx kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可得出ab2x，a<b，C錯(cuò)誤；由選項(xiàng)D中得到C(石墨，s)=C(金剛石，s)H1.5 kJ/mol，D正確。二、非選擇題(本題包括4小題，共60分)9(15分)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖，E1134 kJ·mol1，E2368 kJ·mol1。根據(jù)要求回答問(wèn)題：若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1的變化是_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，H的變化是_。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ·mol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ·mol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJ·mol1，則甲醇蒸氣燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)已知在常溫常壓下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJ·mol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ·mol1H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ·mol1請(qǐng)寫出1 mol液態(tài)甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_。解析：(1)觀察圖像，E1應(yīng)為反應(yīng)的活化能，加入催化劑降低反應(yīng)的活化能，但是H不變；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)的反應(yīng)熱數(shù)值，即生成物和反應(yīng)物的能量差，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1。(2)觀察熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學(xué)方程式作如下運(yùn)算：×3×2×2，即可求出甲醇蒸氣燃燒的熱化學(xué)方程式。(3)根據(jù)蓋斯定律，由(×4)÷2得CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ·mol1。答案：(1)減小不變NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJ·mol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJ·mol1(3)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ·mol110(15分)鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹。請(qǐng)討論電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)鐵的性質(zhì)。(1)某原電池裝置如圖所示，右側(cè)燒杯中的電極反應(yīng)式為_(kāi)，左側(cè)燒杯中的c(Cl)_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)已知下圖甲、乙兩池的總反應(yīng)式均為FeH2SO4=FeSO4H2，且在同側(cè)電極(指均在“左電極”或“右電極”)產(chǎn)生H2。請(qǐng)?jiān)趦沙厣蠘?biāo)出電極材料(填“Fe”或“C”)。(3)裝置丙中，易生銹的是_點(diǎn)(填“a”或“b”)。解析：(1)原電池反應(yīng)中Fe作負(fù)極，石墨棒作正極，右側(cè)燒杯中電極反應(yīng)式為2H2e=H2。由于平衡電荷的需要，鹽橋中的Cl向負(fù)極遷移，故NaCl溶液中 c(Cl)增大。(2)裝置乙是電解裝置，陰極(右側(cè))產(chǎn)生H2，同時(shí)根據(jù)總反應(yīng)式可知Fe只能作陽(yáng)極(左側(cè))。由已知條件知，在裝置甲中，F(xiàn)e作原電池的負(fù)極，在左側(cè)，C作原電池的正極，在右側(cè)。(3)裝置丙中由于a點(diǎn)既與電解質(zhì)溶液接觸，又與空氣接觸，故易生銹。答案：(1)2H2e=H2增大(2)甲池中：左Fe，右C乙池中：左Fe，右C(3)a11(15分)磷酸二氫鉀是高效的磷鉀復(fù)合肥料，也是重要的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，電解法制備KH2PO4的裝置如圖所示。(1)陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)KH2PO4在_(填“a”或“b”)區(qū)生成。(3)25 時(shí)，KH2PO4溶液的pH<7，其原因是_(用離子方程式和文字表述)。(4)若該電解池的電源是高鐵電池，且電池總反應(yīng)為3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，當(dāng)KCl濃度由3 mol·L1降低為1 mol·L1時(shí)(溶液體積不變)，則：高鐵電池正極反應(yīng)方程式為_(kāi)。a區(qū)溶液中溶質(zhì)及其物質(zhì)的量為_(kāi)。解析：反應(yīng)原理是H3PO4中H放電，KCl中Cl放電，K通過(guò)陽(yáng)離子交換膜從b區(qū)移動(dòng)到a區(qū)。(4)a區(qū)原有3 mol H3PO4，b區(qū)原有3 mol KCl，反應(yīng)后剩余1 mol KCl，說(shuō)明有2 mol K通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入a區(qū)生成2 mol KH2PO4，剩余1 mol H3PO4。答案：(1)2H2e=H22Cl2e=Cl2(2)a(3)H2POHHPO、H2POH2OH3PO4OH，H2PO電離程度大于水解程度(4)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH1 mol H3PO4、2 mol KH2PO412(15分)與甲醇燃料電池相比，乙醇燃料電池具有毒性低、理論能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地認(rèn)為是更有前途的燃料電池。如圖是一個(gè)乙醇燃料電池工作時(shí)的示意圖。乙池中的兩個(gè)電極均為石墨電極，乙池中盛有100 mL 3.00 mol/L的CuSO4溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在常溫常壓下，1 g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出29.71 kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)N的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)在此過(guò)程中，當(dāng)乙池中某一電極析出金屬銅6.4 g時(shí)，甲池中理論上消耗氧氣為多少升(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)? (4)在此過(guò)程中，若乙池中兩電極產(chǎn)生的氣體體積恰好相等時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，理論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，甲池與乙池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，則有n(O2)n(Cu)0.05 mol，即V(O2)0.05 mol×22.4 L/mol1.12 L。(4)乙池中M極上先發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，后發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2e=H2。M與N兩電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等：2n(Cu)2n(H2)4n(O2)，當(dāng)兩電極產(chǎn)生的氣體體積恰好相等時(shí)，有2n(O2)2n(Cu)，即n(O2)n(Cu)3.00 mol/L×0.100 L0.3 mol。由以上可知甲池中通入的O2也為0.3 mol。通入乙醇的鉑電極的電極反應(yīng)式為C2H5OH12e16OH=2CO11H2O，由電子守恒得12n(C2H5OH)4n(O2)，則n(C2H5OH)n(O2)，m(C2H5OH)×0.3 mol×46 g/mol4.6 g。