2019-2020年高考化學大一輪總復習（蘇教版全國）第七章 化學反應中的能量變化 電化學章末檢測一、單項選擇題(本題包括7個小題，每小題2分，共14分)1化學反應中通常伴隨著能量變化，下列說法中錯誤的是()A煤燃燒時將部分化學能轉化為熱能B電解熔融Al2O3時將部分化學能轉化為電能CTNT爆炸時將部分化學能轉化為動能D鎂條燃燒時將部分化學能轉化為光能2(2011濟南模擬)下列有關熱化學方程式的敘述正確的是()A已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJmol1B已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)H>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C含20.0 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.65 kJ的熱量，則表示該反應中和熱的熱化學方程式為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，則H1>H23有4種燃料電池：A.固體氧化物燃料電池B堿性氫氧燃料電池C質子交換膜燃料電池D熔融鹽燃料電池，下面是工作原理示意圖，其中正極反應的產物為水的是()4(2011張家港質檢)在101 kPa和25時，有關反應的熱化學方程式如下(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下列說法正確的是()AC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.2 kJmol1BH2燃燒熱的熱化學方程式為2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1C2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H483.4 kJmol1DH2O(g)=H2O(l)H44.1 kJmol15根據(jù)下列熱化學方程式(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可以計算出2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應熱為()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，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后(電解完全)，兩極均收集到22.4 L氣體(標準狀況)，原溶液中c(K)為()A0.5 molL1 B1 molL1C1.5 molL1 D2 molL17(2011黃岡模擬)用石墨作電極電解AlCl3溶液時，下圖中的電解過程變化曲線合理的是()二、不定項選擇題(本題包括7個小題，每小題4分，共28分)8(2011西安模擬)工業(yè)上利用氫氣在氯氣中燃燒，所得產物再溶于水的方法制鹽酸，流程復雜且造成能量浪費。有人設想利用原電池原理直接制備鹽酸的同時，獲取電能，假設這種想法可行，下列說法肯定錯誤的是()A兩極材料都用石墨，用稀鹽酸作電解質溶液B通入氫氣的電極為原電池的正極C電解質溶液中的陽離子向通氯氣的電極移動D通氯氣的電極的反應式為Cl22e=2Cl9右圖是某同學設計的驗證原電池和電解池的實驗裝置，下列有關說法不正確的是()A關閉K2、打開K1，試管內兩極都有氣泡產生B關閉K2、打開K1，一段時間后，發(fā)現(xiàn)左側試管收集到的氣體比右側略多，則a為正極，b為負極C關閉K2、打開K1，一段時間后，用拇指堵住試管移出燒杯，向試管內滴入酚酞，發(fā)現(xiàn)左側試管內溶液變成紅色，則a為正極，b為負極D關閉K2、打開K1，一段時間后，再關閉K1、打開K2，電流計指針不會偏轉10用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含Cl、Br、Na、Mg2)的裝置如圖所示(a、b為石墨電極)。下列說法中正確的是()A電池工作時，正極反應式為O22H2O4e=4OHB電解時，a電極周圍首先生成Cl2C電解時，電子流動路徑是：負極外電路陰極溶液陽極正極D忽略能量損耗，當電池中消耗0.02 g H2時，b極周圍會產生0.02 g H211燒杯A中盛放0.1 molL1的H2SO4溶液、燒杯B中盛放0.1 molL1的CuCl2溶液(兩種溶液均足量)，裝置如下圖所示，下列說法正確的是()AA為原電池，B為電解池BA為電解池，B為原電池C當A燒杯中產生0.1 mol氣體時，B燒杯中產生氣體的物質的量也為0.2 molDB燒杯中陽極的反應為2Cl2e=Cl212按右圖中甲裝置進行實驗，若圖乙中橫坐標x表示流入電極的電子的物質的量，下列敘述不正確的是()AE表示反應生成H2的物質的量BE表示反應消耗H2O的物質的量CF表示反應生成H2SO4的物質的量DF表示反應生成O2的物質的量13(xx廣東調研)某同學按如圖所示的裝置進行實驗，A、B為常見金屬，它們的硫酸鹽可溶于水。當K閉合后，在交換膜處SO從右向左移動。下列分析不正確的是()A溶液中c(A2)增大 BB的電極反應：B2e=B2Cy電極上有Cl2產生，發(fā)生氧化反應 D反應初期x電極周圍出現(xiàn)白色沉淀，隨后沉淀消失14.氯原子對O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1，ClOO=ClO2H2，大氣臭氧層的分解反應是：O3O=2O2H，該反應的能量變化示意圖如圖所示，下列敘述中，正確的是()A反應O3O=2O2的HE1E3B反應O3O=2O2的HE2E3CO3O=2O2是放熱反應DHH1H2題號1234567891011121314答案第卷(非選擇題，共58分)三、非選擇題(本題包括5個小題，共58分)15(10分)(1)甲硅烷(SiH4)是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸氣。已知室溫下1 g甲硅烷自燃放出熱量44.6 kJ，其熱化學方程式是_。(2)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，是放熱反應，當1 mol Cl2參與反應時釋放145 kJ的熱量，寫出這個反應的熱化學方程式：_。(3)家用液化氣的主要成分之一是丁烷，當10 kg丁烷完全燃燒并生成CO2和液態(tài)水時，放出的熱量是5105 kJ，試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式：_。丁烷的燃燒熱為_kJmol1。已知1 mol液態(tài)水汽化時需要吸收44 kJ的熱量，則反應：C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H_kJmol1。16(8分)(2011青島模擬)xx年10月山東主辦的十一屆全運會火炬“如意”的燃料丙烷是清潔能源。人們已經研究出以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負極通入丙烷，電解質是熔融碳酸鹽，電池總反應方程式為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則C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H，其中H_(用H1、H2、H3表示)。(2)寫出該電池正極的電極反應式：_，電池工作時CO移向_；用該電池電解1 000 mL 1 molL1的AgNO3溶液，此電解池的反應方程式為_；當電池消耗0.005 mol C3H8時，被電解溶液的pH為_(溶液體積變化忽略不計)。17(14分)50 mL 0.50 molL1鹽酸與50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：(1)燒杯間填滿碎木屑的作用是_。(2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形銅質攪拌棒代替？_(填“能”或“不能”)，其原因是_。(3)為什么要用0.55 molL1的氫氧化鈉溶液？_；實驗中若改用60 mL 0.50 molL1的鹽酸與50 mL 0.55 molL1的氫氧化鈉溶液進行反應，與上述實驗相比，所測得的中和熱_(填“相等”或“不相等”)。(4)已知在稀溶液中，強酸和強堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時，放出57.3 kJ的熱量，則上述反應的熱化學方程式為_。(5)若某同學利用上述裝置做實驗，有些操作不規(guī)范，造成測得的結果偏低，請你分析結果偏低的原因可能是_(填字母代號)。A測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈B把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩C做本實驗的當天，室溫較高D將50 mL 0.55 molL1的氫氧化鈉溶液換成了50 mL 0.55 molL1的氨水E在量取鹽酸時仰視讀數(shù)F大燒杯的蓋板中間小孔太大18(12分)含鉻(Cr)工業(yè)廢水的處理原理是將Cr2O轉化為Cr3，再將Cr3轉化為沉淀。轉化過程中，廢水pH與Cr2O轉化為Cr3的關系如圖1所示，實驗室模擬工業(yè)電解法處理含鉻廢水的裝置如圖2所示。請根據(jù)以上知識回答下列問題：(1)含鉻廢水預處理的方法是_。(2)寫出下列反應的離子方程式：電解過程中的陰極反應式_；Cr2O轉化為Cr3的離子方程式_。(3)當廢水顏色不再發(fā)生明顯變化時，切斷電源，取出電極，再調節(jié)電解液的pH至8左右。調節(jié)pH的目的是_。(4)含鉻廢水國家排放標準為含量0.100 0 mgL1。取上述電解后的廢水200.00 mL，調節(jié)pH1后置于錐形瓶中，用濃度為0.000 1 molL1的KI溶液滴定，至滴定終點時，用去KI溶液9.00 mL。已知酸性條件下，I被Cr2O氧化的產物為I2。用計算所得數(shù)據(jù)說明上述電解法處理后的廢水是否符合國家排放標準：_。19(14分)(xx南京期末)如下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答：(1)B極是電源的_，一段時間后，甲中溶液顏色_，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明_，在電場作用下向Y極移動。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為_。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是_(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是_溶液。當乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500 mL)，丙中鍍件上析出銀的質量為_，甲中溶液的pH_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應的離子方程式是_。答案第七章章末檢測1B煤是重要的能源，燃燒時放出大量的熱能，但這不是煤中的全部化學能，因為其主要燃燒產物CO2中仍有化學能，A項正確；電解物質時，是將電能轉化為化學能，而不是化學能轉化為電能，B項錯誤；TNT(三硝基甲苯)爆炸時，部分化學能轉化成了動能，C項正確；鎂條燃燒時放出大量熱，產生耀眼的白光，故鎂條的部分化學能轉化成了光能，D項正確。2CH2的燃燒熱應該以生成液態(tài)水為標準，所以A不正確；由于石墨轉變?yōu)榻饎偸腍>0，所以金剛石的內能比石墨的高，內能越高越不穩(wěn)定，B不正確；同物質的量的碳完全燃燒(生成CO2)放出的熱量要比不完全燃燒(生成CO)放出的熱量多，所以H1<H2，D不正確。3C4DA項中，只要將題目中的(1)式減去(2)式即可，得到H131.2 kJmol1；B中燃燒熱的標準必須是1 mol氫氣，錯；C項中氧氣分解應該是吸熱反應，H應為正值；題目中的(3)式減去(2)式即得D項。5B根據(jù)蓋斯定律：(1)式2(2)式2(3)式得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3 kJmol1。6D電解K2SO4和CuSO4的混合溶液，根據(jù)離子的放電順序，在陽極上發(fā)生反應：4OH4e=2H2OO2，當陽極上收集到1 mol O2時，轉移的電子的物質的量為4 mol。在陰極上發(fā)生反應：2H2e=H2，當陰極上收集到1 mol H2時，轉移電子的物質的量為2 mol，則另2 mol的電子需由溶液中的Cu2獲得，即CuSO4為1 mol。因c(SO)2 molL1，故K2SO4亦為1 mol，c(K)2 molL1。7D陰離子放電順序ClOH，陽離子放電順序HAl3，因此電解AlCl3溶液的實質是電解溶質AlCl3和溶劑水，電解方程式為2AlCl36H2O2Al(OH)33Cl23H2電解前，由于Al3水解，溶液呈酸性，隨著電解進行，c(Al3)減小，pH升高。但生成的Al(OH)3是難溶物質，故pH不可能大于7。電解過程中，Al(OH)3沉淀量逐漸增加，AlCl3完全電解后，沉淀量保持不變。8B9BD關閉K2、打開K1，是電解NaCl溶液的過程，反應方程式為2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，Cl在陽極上放電生成Cl2，H在陰極上放電生成H2，則兩極都有氣泡產生；且由于Cl2可以溶于水，則收集到Cl2的體積略少于H2的體積，則與外電源b極相連的石墨棒作電解池的陽極，則b極為正極；左側試管中溶液變紅色，說明左側試管中溶液呈堿性，則H放電，則左側石墨棒為電解池的陰極，則a為外電源的負極；一段時間后，打開K2、關閉K1，可以構成原電池，放電時會引起電流計指針發(fā)生偏轉。故A、C正確，B、D錯誤。10D由于磷酸為電解質，電池的正極反應為O24H4e=2H2O，A錯；a電極與原電池正極相連，為電解池的陽極，由于Br還原性強于Cl，因此Br先放電，B錯；電解時，電子流動路徑是：負極陰極，陽極正極，電子不能從溶液中通過，C錯；根據(jù)通過的電子守恒，當電池中消耗0.02 g H2，b極周圍會產生0.02 g H2，D對。11AD構成A裝置的是活動性不同的電極、電解質溶液和兩極，形成了閉合的回路，所以A裝置為原電池裝置，且A為B中的電解提供電能。電極反應式分別為(燒杯A中)C正極：2H2e=H2，F(xiàn)e負極：Fe2e=Fe2；(燒杯B中)陰極：Cu22e=Cu，陽極：2Cl2e=Cl2。12AC當C作陽極電解CuSO4溶液時，總反應式為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，轉移4 mol電子時消耗2 mol H2O生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4。13B選項A，當K閉合后，在交換膜處SO從右向左移動，說明A為原電池的負極，該極的金屬A失去電子：A2e=A2，c(A2)增大；選項B，若金屬B是不活潑金屬，溶液中的B2獲得電子生成B。14CD本題考查的是有關化學反應中能量的變化關系，難度中等。從能量關系圖來看，HE3E2，故A、B項錯；從圖中還可以看出反應物的總能量大于生成物的總能量，因此該反應是一個放熱反應，故C項正確。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的摩爾質量為32 gmol1，故其燃燒熱為：(44.632)kJmol11 427.2 kJmol1。(2)產物中含有CO2，則反應物中必有炭的參與，由此即可寫出熱化學方程式。(3)C4H10的摩爾質量為58 gmol1，當丁烷燃燒生成水蒸氣時，比其完全燃燒生成液態(tài)水減少了液態(tài)水汽化時需要吸收的熱量。16(1)H13H2H3(2)O22CO24e=2CO負極4AgNO32H2O4AgO24HNO31解析(1)將題給反應依次編號為，根據(jù)蓋斯定律所求反應可以通過得到。(2)丙烷燃燒反應中，丙烷發(fā)生氧化反應，氧氣發(fā)生還原反應，原電池的負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。根據(jù)電子得失守恒可知，可以從丙烷燃燒的方程式中氧氣得電子數(shù)分析，1 mol丙烷反應，氧氣得20 mol電子，故當消耗0.005 mol丙烷時，轉移電子數(shù)為0.1 mol，電解池陽極反應為：4OH4e=O22H2O，所以溶液中產生H的物質的量濃度為0.1 molL1，溶液的pH1。17(1)保溫隔熱，減少實驗中的熱量損失(2)不能銅質攪拌棒導熱，會損失熱量(3)保證鹽酸完全反應相等(4)H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1(5)BDF解析(1)碎木屑的作用是減少實驗過程中的熱量損失，使實驗測定的中和熱誤差更小。(3)選用0.55 molL1的NaOH溶液，是為了保證鹽酸全部被NaOH中和。原溶液中NaOH和HCl生成的水的物質的量為：0.050 L0.50 molL10.025 mol，改用60 mL 0.50 molL1的鹽酸并中和完全后生成水的物質的量為0.050 L0.55 molL10.027 5 mol。后者生成的水多了，因而放出的熱量也增多了，但所測定的中和熱是相同的，因為中和熱是指生成1 mol液態(tài)水時的反應熱，與生成水的多少無關。(5)A無影響。B倒NaOH溶液時動作遲緩，將導致散失部分熱量，結果偏低。C室溫對測量結果無影響。D用氨水代替NaOH，NH3H2O自身電離會吸收部分熱量，使測得的中和熱數(shù)據(jù)偏小。E量取鹽酸時仰視，導致量取鹽酸的體積比讀數(shù)大，使測得的中和熱數(shù)據(jù)偏大。F蓋板中間小孔太大，散失部分熱量。18(1)調節(jié)廢水pH為1左右(2)2H2e=H26Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O(3)使溶液中的Fe3、Cr3全部轉化為氫氧化物沉淀(4)經計算知，上述電解后的廢水中含量0.078 0 mgL1，符合國家排放標準解析(1)由圖1可知，當pH約為1時，轉化率最高，含鉻廢水預處理的方法是調節(jié)廢水pH為1左右，以提高轉化率。(2)電解的原理是鐵作陽極失電子生成Fe2，F(xiàn)e2將Cr2O還原為Cr3，陰極為溶液中H放電。(3)由信息可知，最終是將Cr3轉化為沉淀，調節(jié)pH的目的是使溶液中的Fe3、Cr3轉化為氫氧化物沉淀。(4)由電子得失守恒得：Cr2O3I26I，得含量為52 gmol121 000 mgg10.078 0 mgL1。19(1)負極逐漸變淺氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷(2)1222(3)鍍件AgNO35.4 g變小(4)FeCu2CuFe2解析(1)F極附近呈紅色，說明F是陰極，E是陽極，則A為正極，B為負極。甲中因Cu2放電使溶液顏色變淺。丁中Y極附近顏色變深，說明Fe(OH)3膠粒向陰極移動，即Fe(OH)3膠粒帶正電荷。(2)C、D、E、F的電極產物分別為O2、Cu、Cl2、H2，由于電路中通過的電量相等，所以其物質的量之比為1222。(3)乙中溶液pH13，生成n(NaOH)0.1 molL10.5 L0.05 mol，電路中通過的電子的物質的量為0.05 mol，所以丙中鍍件上析出銀0.05 mol108 gmol15.4 g。(4)當金屬作陽極時，金屬先于溶液中的陰離子放電而溶解，故甲中發(fā)生反應的離子方程式為FeCu2Fe2Cu。