單元質(zhì)檢卷(六)化學(xué)反應(yīng)與能量(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H 1Li 7O 16Co 59一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.某反應(yīng)使用催化劑后,其反應(yīng)過程中的能量變化如圖,下列說法錯(cuò)誤的是()A.總反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.使用催化劑后,活化能不變C.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.H=H1+H22.全世界每年鋼鐵因銹蝕造成大量的損失。某城市擬用如圖方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼質(zhì)管道,使其免受腐蝕。關(guān)于此方法,下列說法不正確的是()A.土壤中的鋼鐵易被腐蝕是因?yàn)樵诔睗竦耐寥乐行纬闪嗽姵谺.金屬棒M的材料應(yīng)該是比鋅活潑的金屬C.金屬棒M上發(fā)生反應(yīng):M-ne-Mn+D.這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法3.下列相關(guān)熱化學(xué)方程式的說法正確的是()A.甲烷的燃燒熱是H=-890 kJmol-1,則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H=-890 kJmol-1B.已知C(石墨,s)C(金剛石,s)H>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定C.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJmol-1,則任何酸堿中和反應(yīng)的熱效應(yīng)均為57.3 kJD.已知C(s)+O2(g)CO2(g)H1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H2,則2H1<H24.某溶液中含有溶質(zhì)NaCl和H2SO4,物質(zhì)的量之比為31。用石墨作電極電解該溶液,根據(jù)電極產(chǎn)物的不同,可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是()A.陰極只析出H2B.陽(yáng)極先析出Cl2,后析出O2C.電解最后階段為電解水D.溶液pH不斷增大,最后為75.以銅為電極,a molL-1的硫酸銅溶液作電解液,對(duì)含有鐵、鋅、銀的粗銅進(jìn)行電解精煉,下列敘述正確的是()粗銅應(yīng)與電源的負(fù)極相連當(dāng)有1 mol精銅析出時(shí),就有2NA個(gè)電子通過電解質(zhì)溶液陰極上的反應(yīng)只有:Cu2+2e-Cu電解結(jié)束時(shí),c(CuSO4)<a molL-1雜質(zhì)銀以Ag2SO4的形式沉入電解池中形成“陽(yáng)極泥”A.B.C.D.6.在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.X是電源的負(fù)極B.陰極的電極反應(yīng)式是:H2O+2e-H2+O2-CO2+2e-CO+O2-C.總反應(yīng)可表示為:H2O+CO2H2+CO+O2D.陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是117.(2018湖北八校聯(lián)考)H3BO3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備,其工作原理如圖,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2+4H+B.N室中:a%<b%C.b膜為陰膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸D.理論上每生成1 mol產(chǎn)品,陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L氣體8.用NO生產(chǎn)硝酸,可以有效消除污染,其原理如圖所示。下列說法正確的是()A.a極是正極B.電流由a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極C.a極的電極反應(yīng)式為NO+2H2O-3e-NO3-+4H+D.若消耗2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣,則會(huì)有0.4 mol H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入a極區(qū)二、非選擇題(本題共3個(gè)小題,共52分)9.(12分)(1)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為 kJ。(2)由N2O與NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1 mol N2,其H= kJmol-1。(3)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)H=-313 kJmol-1,FF鍵的鍵能為159 kJmol-1,ClCl鍵的鍵能為242 kJmol-1,則ClF3中ClF鍵的平均鍵能為 kJmol-1。10.(20分).近年,又有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(aq)+3O2(g)H已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H12H2(g)+O2(g)2H2O(l)H2NH3(g)NH3(aq)H3則H=(用含H1、H2、H3的式子表示)。.燃料的使用和防污染是社會(huì)發(fā)展中一個(gè)無法回避的問題。(1)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-867.0 kJmol-12NO2(g)N2O4(g)H2=-66.9 kJmol-1寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(g)、CO2的熱化學(xué)方程式:。(2)如將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。如下圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極a、b表面發(fā)生電極反應(yīng)。其中電極a為極,電極b上的電極反應(yīng)式為。11.(2018全國(guó))(20分)KIO3是一種重要的無機(jī)化合物,可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑?；卮鹣铝袉栴}:(1)KIO3的化學(xué)名稱是。(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示:“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式。電解過程中通過陽(yáng)離子交換膜的離子主要為,其遷移方向是。與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有(寫出一點(diǎn))。單元質(zhì)檢卷(六)化學(xué)反應(yīng)與能量1.B因?yàn)榉磻?yīng)物的總能量比生成物總能量高,故總反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;加入催化劑,改變反應(yīng)的活化能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)橹蟹磻?yīng)物的總能量比生成物總能量低,故反應(yīng)為吸熱反應(yīng),中反應(yīng)物的總能量比生成物總能量高,故反應(yīng)為放熱反應(yīng),C項(xiàng)正確;根據(jù)蓋斯定律,D項(xiàng)正確。2.B鋼鐵為鐵碳合金,土壤中的鋼鐵易被腐蝕是因?yàn)樵诔睗竦耐寥乐行纬闪嗽姵?A項(xiàng)正確;金屬棒M的材料是比鐵活潑的金屬,不一定比鋅活潑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬棒M作原電池的負(fù)極,被氧化,發(fā)生反應(yīng):M-ne-Mn+,C項(xiàng)正確;這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,D項(xiàng)正確。3.D表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式中水應(yīng)該是液態(tài),A錯(cuò)誤;石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是吸熱反應(yīng),說明石墨能量低于金剛石,石墨比金剛石穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;弱酸或弱堿電離吸熱,因此不是任何酸堿中和反應(yīng)的熱效應(yīng)均為57.3kJ,C錯(cuò)誤;碳完全燃燒放熱多,放熱越多,H越小,D正確。4.D可以將溶質(zhì)看成3molNaCl和1molH2SO4,再轉(zhuǎn)化一下思想,可以看成2molHCl、1molNa2SO4、1molNaCl,由于1molNa2SO4自始至終無法放電,且其溶液pH=7,暫時(shí)可以忽略,則電解過程可看成先電解HCl溶液,再電解NaCl溶液,最后電解水,即第一階段:2HClH2+Cl2;第二階段:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2;第三階段:2H2O2H2+O2,第二階段生成的NaOH導(dǎo)致溶液pH大于7。陰極自始至終是氫離子放電,A正確;陽(yáng)極氯離子先于氫氧根離子放電,先析出Cl2,后析出O2,B正確;電解最后階段為電解水,C正確;溶液pH不斷增大,最后生成的NaOH導(dǎo)致溶液pH大于7,D錯(cuò)誤,故選D。5.D電解精煉銅利用的是電解的原理,在電解精煉裝置中,粗銅作陽(yáng)極與電源正極相連,錯(cuò)誤;根據(jù)放電順序:鋅>鐵>銅>銀,鋅、鐵、銅先后溶解變成離子,而銀沉積于陽(yáng)極下方形成陽(yáng)極泥,錯(cuò)誤;純銅作陰極與電源負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng)Cu2+2e-Cu,正確;電子只經(jīng)過外電路,電解液通過離子的定向移動(dòng)而導(dǎo)電,錯(cuò)誤;由于陽(yáng)極失電子的有鋅、鐵、銅,陰極析出的只有銅,所以隨著電解進(jìn)行,溶液中銅離子的濃度逐漸減小,正確。答案選D。6.DH2O、CO2混合氣體制備H2和CO時(shí),氫元素及碳元素的化合價(jià)降低,H2O與CO2發(fā)生還原反應(yīng),則該極為陰極,連接電源的負(fù)極,A選項(xiàng)正確;因電解質(zhì)是金屬氧化物,故該過程中可以傳遞O2-,則陰極反應(yīng)為H2O+2e-H2+O2-,CO2+2e-CO+O2-,B選項(xiàng)正確;圖中陽(yáng)極放出的是O2,2O2-4e-O2,則總反應(yīng)方程式為H2O+CO2H2+CO+O2,C選項(xiàng)正確;從總反應(yīng)方程式看,陰極和陽(yáng)極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是21,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。7.DM室為陽(yáng)極室,陽(yáng)極室中發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2+4H+,故A正確;N室為陰極室,溶液中水電離的H+得電子,發(fā)生還原反應(yīng)生成H2,促進(jìn)水的電離,溶液中OH-的濃度增大,即a%<b%,故B正確;陽(yáng)極室的H+穿過陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,原料室的B(OH)4-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成H3BO3,符合強(qiáng)酸制弱酸的原理,故C正確;每生成1mol產(chǎn)品,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol,陰極室生成0.5mol氫氣,其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,故D錯(cuò)誤。8.C用NO生產(chǎn)硝酸,其原理是在正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng):O2+4H+4e-2H2O,在負(fù)極上NO失電子發(fā)生氧化反應(yīng):NO+2H2O-3e-NO3-+4H+。a極上發(fā)生的是NO失電子的氧化反應(yīng),該電極是負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電流從正極流向負(fù)極,a是負(fù)極,b是正極,電流由b極經(jīng)導(dǎo)線流向a極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;a極上發(fā)生的是NO失電子的氧化反應(yīng):NO+2H2O-3e-NO3-+4H+,C項(xiàng)正確;正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng):O2+4H+4e-2H2O,若消耗2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)即0.1mol氧氣,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.4mol,陽(yáng)離子移向正極,會(huì)有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入b極區(qū),D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.答案(1)299(2)-139(3)172解析(1)由鍵能求反應(yīng)熱的公式為H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,則H=2EHI-436kJmol-1-151kJmol-1=11kJ,則EHI=299kJmol-1。(2)由圖示信息可知,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),H=209kJmol-1-348kJmol-1=-139kJmol-1。(3)根據(jù)反應(yīng):Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)H=-313kJmol-1,化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,形成化學(xué)鍵會(huì)放出能量,故反應(yīng)中Q吸=3159kJmol-1+242kJmol-1=719kJmol-1,Q放=719kJmol-1+313kJmol-1=1032kJmol-1,故ClF3中ClF鍵的平均鍵能=1032kJmol-16=172kJmol-1。10.答案.2H1-3H2+4H3.(1)CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-800.1 kJmol-1(2)負(fù)CO2+2H+2e-HCOOH解析.給題中已知的熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為,根據(jù)蓋斯定律,由2-3+4可得目標(biāo)反應(yīng),對(duì)應(yīng)的H=2H1-3H2+4H3。.(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)-反應(yīng)即可得熱化學(xué)方程式:CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-867.0kJmol-1+66.9kJmol-1=-800.1kJmol-1。(2)根據(jù)題意可知電極a為負(fù)極,電極b為正極,電極b上的電極反應(yīng)式為CO2+2H+2e-HCOOH。11.答案(1)碘酸鉀(2)加熱KClKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)(3)2H2O+2e-2OH-+H2K+由a到b產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等解析(2)溫度升高,氣體溶解度減小;Cl2被逐出,KH(IO3)2結(jié)晶析出,“濾液”中溶質(zhì)主要是KCl;“調(diào)pH”目的是生成KIO3,所以選用KOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)。(3)陰極區(qū)電解質(zhì)是KOH,被電解的是H2O:2H2O+2e-2OH-+H2;電解時(shí),陽(yáng)離子向陰極區(qū)移動(dòng),故K+由a向b遷移;“KClO3氧化法”中產(chǎn)生有毒氣體Cl2,易污染環(huán)境。