2020高考化学考前疑难易错专练六含解析

2020高考化学考前疑难易错专练六含解析

疑难易错专练(六)‎ ‎(建议用时50分钟)‎ 一、选择题 ‎1.已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)‎ ΔH1=+180.5 kJ·mol-1　①‎ ‎2C‎(s)+O2(g)2CO(g)‎ ΔH2=-221.0 kJ·mol-1　②‎ C(s)+O2(g)CO2(g)‎ ΔH3=-393.5 kJ·mol-1　③‎ 则能表示汽车尾气转化的热化学方程式为 (　　)‎ A.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=-746.5 kJ·mol-1‎ B.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=+746.5 kJ·mol-1‎ C.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=-1 493 kJ·mol-1‎ D.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　 ΔH=+1 493 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选A。能表示汽车尾气转化的反应方程式为:2NO+2CON2+2CO2,则根据盖斯定律:③×2-①-②即可得出要求的反应,其ΔH=2ΔH3-ΔH1-ΔH2=‎ ‎-746.5 kJ·mol-1,所以NO与CO反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH=-746.5 kJ·mol-1。‎ ‎2.能源问题是人类社会面临的重大课题,H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质,它们的燃烧热依次为285.8 kJ·mol-1、282.5 kJ·mol-1、726.7 kJ·mol-1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为 (　　)‎ A.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)‎ ΔH=-127.4 kJ·mol-1‎ B.CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)‎ ΔH=+127.4 kJ·mol-1‎ C.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)‎ ΔH=-127.4 kJ·mol-1‎ D.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)‎ 10‎ ΔH=+127.4 kJ·mol-1‎ ‎【解析】选A。根据题给三种物质的燃烧热可以写出:‎ H2(g)+O2(g)H2O(l)‎ ΔH1=-285.8 kJ·mol-1①‎ CO(g)+O2(g)CO2(g)‎ ΔH2=-282.5 kJ·mol-1②‎ CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)‎ ΔH3=-726.7 kJ·mol-1③‎ 运用盖斯定律进行计算,即①×2+②-③可得:‎ CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)　ΔH=2ΔH1+ΔH2-ΔH3=2×(-285.8 kJ·mol-1)+(-282.5 kJ·mol-1)-(-726.7 kJ·mol-1)=-127.4 kJ·mol-1。‎ ‎3.流动电池的主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4CuSO4+PbSO4+2H2O。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.a为负极,b为正极 B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大 C.a极的电极反应为Cu-2e-Cu2+‎ D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4‎ ‎【解析】选D。A项,根据电池总反应:Cu+PbO2+2H2SO4CuSO4+PbSO4+2H2O可得铜作负极,PbO2作正极,正确;B项,该电池工作时PbO2电极发生的反应为PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大,正确;C项,铜电极的电极反应为Cu-2e-Cu2+,正确;D项,通过总反应可以看到H2SO4参加了反应,故应补充H2SO4,错误。‎ 10‎ ‎4.微生物电解池(MEC)是一项潜在的有吸引力的绿色电解池,其制取氢气的原理如图所示:‎ 下列说法正确的是 (　　)‎ A.MEC可在高温下工作 B.电解池工作时,化学能转变为电能 C.活性微生物抑制反应中电子的转移 D.阳极的电极反应式为:CH3COO-+4H2O-8e-2HC+9H+‎ ‎【解析】选D。由于微生物的蛋白质在高温下变性失去活性,A错误;该装置是在外接电源供电下进行的,故电能转变为化学能,B错误;微生物作催化剂促进反应中电子的转移,C错误;阳极上醋酸根离子被氧化为碳酸氢根离子,D正确。‎ ‎5.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制阳极电解液中OH-的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示,总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.钛(Ti)电极表面发生氧化反应 B.阳极附近溶液的pH逐渐减小 C.离子交换膜宜采用阴离子交换膜 D.阳极表面总反应式是2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O ‎【解析】选A。钛(Ti)电极为阴极,氢离子得电子,发生还原反应,A项错误;阳极附近溶液的氢氧根离子参加电极反应,pH逐渐减小,B项正确;离子交换膜宜采用阴离子交换膜,氢氧根离子能从阴极区移动到阳极区,C项正确;阳极电极反应式为2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O,D项正确。‎ 10‎ ‎6.以‎10 L 0.1 mol·L-1铬酸钾(K2CrO4)溶液为原料,电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的实验装置如图所示,下列说法不正确的是 (　　)‎ A.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O向右移动 B.在阴极室,通电后KOH溶液不断变浓,并产生气体H2 ‎ C.Cr通过离子交换膜从阳极区域迁移到阴极区域 D.电解一段时间后测定阳极液中K和Cr的物质的量之比为d,则导线中转移电子的物质的量为(2-d) mol ‎【解析】选C。阳极电极反应为:2H2O-4e-4H++O2↑,阳极区氢离子浓度增大,A正确;阴极电极反应为:2H2O+2e-2OH-+H2↑,通电后KOH溶液不断变浓,B正确;Cr为阴离子,无法通过阳离子交换膜,C错误;加入反应容器内的K2CrO4为1 mol,设反应过程中有x mol K2CrO4转化为K2Cr2O7,阳极区剩余K2CrO4∶1-x mol,‎ n(K)=2(1-x) mol,n(Cr)=(1-x) mol,生成的K2Cr2O7 mol,n(K)=x mol,n(Cr)=‎ x mol,即=d,解得x=2-d,每转移1个e-,生成1个H+,结合2Cr+2H+Cr+H2O可知,电路中转移的电子数等于消耗K2CrO4的物质的量,即电路中转移了2-d mol e-,D正确。‎ ‎7.利用如图装置探究铁在海水中的电化学腐蚀与防护。下列说法不正确的是 ‎ (　　)‎ A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,采用了牺牲阳极的阴极保护法 B.若X为锌棒,开关K置于N处,X极的反应:4OH--4e-O2↑+2H2O 10‎ C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀,采用了外加电流的阴极保护法 D.若X为碳棒,开关K置于M处,X极的反应:O2+4e-+2H2O4OH-‎ ‎【解析】选B。X为锌棒,K位于M时,原电池中,锌为负极,被腐蚀,保护了铁,A对;X为锌棒,开关K置于N处,为电解池,锌棒为活性阳极,Zn-2e-Zn2+,B错;若X为碳棒,开关K置于N处,为电解池,铁棒作阴极,被保护,C对;若X为碳棒,开关K置于M处,为原电池,X极:O2+4e-+2H2O4OH-,D对。‎ ‎8.臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多,其中高压放电法和电解纯水法原理如图所示,下列有关说法不正确的是 (　　)‎ A.高压放电法的反应原理为3O22O3‎ B.电解水时,H+由电极a经聚合电解质薄膜流向电极b ‎ C.高压放电出来的空气中,除含臭氧外还含有氮的氧化物 D.电解纯水时,电极b周围发生的电极反应有3H2O-6e-O3↑+6H+和2H2O-4e-O2↑+4H+‎ ‎【解析】选B。空气中含有氧气,在高压放电的条件下发生反应3O22O3,A正确;a电极是阴极,水电离出的氢离子放电生成氢气,所以电解时,H+由电极b经聚合固体电解质膜流向电极a,B不正确;由于在放电的条件下氧气也与氮气化合生成NO,而NO可以被氧化生成NO2,所以高压放电出来的空气中,除含臭氧外还含有氮的氧化物,C正确;根据装置图可知,b电极生成氧气和臭氧,这说明b电极是阳极,水电离出的OH-放电,电极反应式为3H2O-6e-O3↑+6H+和2H2O-4e-O2↑+4H+,D正确。‎ 二、非选择题 ‎9.研究碳化钙等钙的化合物的制备和应用具有重要意义。‎ ‎(1)已知2 ‎000 ℃‎时,合成碳化钙的过程中还可能涉及如下反应 CaO(s)+C(s)Ca(g)+CO(g)　K1 ΔH1=a kJ·mol-1‎ Ca(g)+‎2C(s)CaC2(s)　K2 ΔH2=b kJ·mol-1‎ ‎2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g)　K3 ΔH3=c kJ·mol-1‎ 则K1=________(用含K2、K3的代数式表示);c=________(用含a、b的代数式表示)。 ‎ 10‎ ‎(2)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应①为主反应,反应②和③为副反应。‎ ‎①CaSO4(s)+CO(g)CaS(s)+CO2(g) ΔH1=-47.3 kJ·mol-1‎ ‎②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)ΔH2=+210.5 kJ·mol-1‎ ‎③CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2 kJ·mol-1‎ 反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=________。 ‎ ‎【解析】(1)①×2-②可得2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g)　ΔH3=2×ΔH1-ΔH2,K3=,即K1=;c=‎2a-b;(2)由盖斯定律,①×4+②+③×2得2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g),故ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3=-151.1 kJ·mol-1。‎ 答案:(1)　‎2a-b ‎(2)-151.1 kJ·mol-1‎ ‎10.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。‎ 完成下列填空:‎ ‎(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式 ________________________。 ‎ ‎(2)离子交换膜的作用为 __________________________________。 ‎ ‎(3)精制饱和食盐水从图中________位置补充,氢氧化钠溶液从图中________位置流出。(选填“a”“b”“c”或“d”) ‎ ‎(4)KClO3可以和草酸(H‎2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 __________________。 ‎ ‎(5)室温下,0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH________0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH(选填“大于”“小于”或“等于”)。浓度均为0.1 mol·L-1 的Na2SO3和Na2CO3‎ 10‎ 的混合溶液中,S、C、HS、HC浓度从大到小的顺序为:____________。  ‎ 已知:H2SO3　Ki1=1.54×10-2‎ ‎ Ki2=1.02×10-7‎ ‎　 HClO　Ki1=2.95×10-8‎ ‎　 H2CO3　Ki1=4.3×10-7　Ki2=5.6×10-11‎ ‎【解析】(1)电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;‎ ‎(2)离子交换膜的作用是让Na+通过平衡电荷,防止OH-与氯气反应,防止氢气与氯气反应;‎ ‎(3)阳极反应式为:2Cl--2e-Cl2↑,精制饱和食盐水从a处补充,阴极反应式为:2H2O+2e-H2↑+2OH-,氢氧化钠溶液从d处流出;‎ ‎(4)KClO3可以和草酸(H‎2C2O4)、硫酸反应,2KClO3+H‎2C2O4+2H2SO42ClO2+CO2↑+2KHSO4+2H2O;‎ ‎(5)因为HClO的电离平衡常数小于HS的电离平衡常数,碱性NaClO> Na2SO3;HS的电离平衡常数大于HC的电离平衡常数,C水解能力强于S,离子浓度:c(S)>c(C)>c(HC)>c(HS)。‎ 答案:(1)2Cl-+2H2O ‎2OH-+H2↑+Cl2↑‎ ‎(2)让Na+通过平衡电荷并导电,防止OH-与氯气反应,防止氢气与氯气反应　(3)a　d ‎(4)2KClO3+H‎2C2O4+2H2SO42ClO2+2CO2↑+2KHSO4+2H2O ‎(5)大于　c(S)>c(C)>c(HC)>c(HS)‎ ‎11.Ⅰ.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:‎ ‎(1)该电池放电时正极的电极反应式为 _______________________________; ‎ 若维持电流强度为‎1 A,电池工作10 min,理论消耗Zn__________g(已知F=‎ ‎96 ‎500 C·mol-1,计算结果保留小数点后一位)。 ‎ 10‎ ‎(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向__________(填“左”或“右”,下同)池移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向__________移动。 ‎ ‎(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有________________________________________。 ‎ Ⅱ.第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。‎ ‎(4)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,生成1 mol 水蒸气放热550 kJ;若‎1 g水蒸气转化为液态水放热2.5 kJ,则辛烷燃烧热的热化学方程式为 _________________________________。 ‎ ‎(5)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为:H2+2NiOOH2Ni(OH)2。‎ 根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为__ ‎ ‎___________________________________________。 ‎ ‎(6)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的__________腐蚀。为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与像铅蓄电池这样的直流电源的__________(填“正”或“负”)极相连,铅蓄电池放电时的总反应式为 ‎ ‎ ____________________________________________。 ‎ Ⅲ.(7)市售一次电池品种很多,除熟知的普通锌锰干电池外,还有碱性锌锰电池,锂电池等。碱性锌锰电池的正极材料为____________,该电池放电时的电极反应式为 10‎ ‎__ _________________________________________________。 ‎ ‎【解析】Ⅰ.(1)根据电池装置,Zn作负极,C为正极,高铁酸钾的氧化性很强,左边烧杯只能生成三价铁,三价铁离子在碱溶液中沉淀下来,正极上高铁酸钾发生还原反应生成氢氧化铁,正极电极反应式为Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3↓+5OH-,若维持电流强度为‎1 A,电池工作十分钟,通过电子为‎1 A×600 s÷‎ ‎(96 ‎500 C·mol-1),则理论消耗Zn为‎1A×600 s÷(96 ‎500 C·mol-1)××‎ ‎65 g‎·mol-1=‎0.2 g;‎ ‎(2)盐桥中阴离子向负极移动,盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路,使两溶液保持电中性,起到平衡电荷的作用,构成闭合回路,放电时盐桥中氯离子向右移动,若用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动;‎ ‎(3)由图可知高铁电池的优点有:使用时间长、工作电压稳定;‎ Ⅱ.(4)辛烷C8H18和氧气充分反应,生成1 mol水蒸气放热550 kJ,当生成9 mol水蒸气则会放出550 kJ×9=4 950 kJ的能量;若‎1 g水蒸气转化为液态水放热2.5 kJ,则9 mol水蒸气转化为液态水放出的热量是2.5 kJ×9×18=405 kJ,因此辛烷燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)　ΔH=-5 355 kJ·mol-1;(5)混合动力车上坡或加速时,发生的是放电过程,在乙电极,发生电极反应:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,该极附近氢氧根浓度增大,所以碱性增强,电极周围溶液的pH增大;(6)钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,在电解池中,阴极是被保护的电极,可以把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与电源的负极相连;铅蓄电池放电时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O;‎ Ⅲ.(7)碱性锌锰电池的正极材料为MnO2,该电池放电时的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-。‎ 答案:(1)Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3+5OH-　0.2‎ ‎(2)右　左　(3)使用时间长、工作电压稳定 ‎(4)C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)　 ΔH=-5 355 kJ·mol-1‎ ‎(5)增大 NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-‎ 10‎ ‎(6)吸氧　负 Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O ‎(7)MnO2‎ ‎2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-‎ 10‎