2019高中化学第一章化学反应与能量转化测评b鲁科版

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化学反应与能量转化测评B(时间:90分钟　满分:100分)可能用到的相对原子质量:H—1　Li—7　C—12　N—14O—16　S—32　Cu—64　Pb—207一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.(2014北京理综)下列电池工作时,O2在正极放电的是(　　)解析:上述电池中只有氢燃料电池中O2参与正极反应并放电。答案:B2.(2014海南化学)标准状况下,气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和OO键的键焓ΔH分别为436kJ·mol-1、463kJ·mol-1和495kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是(　　)A.H2O(g)H2(g)+12O2(g)ΔH=-485kJ·mol-1B.H2O(g)H2(g)+12O2(g)ΔH=+485kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=+485kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-485kJ·mol-1解析:根据“H—H、H—O和OO键的键焓ΔH分别为436kJ·mol-1、463kJ·mol-1、495kJ·mol-1”,可以计算出2molH2和1molO2完全反应生成2molH2O(g)产生的焓变是436kJ·mol-1×2+495kJ·mol-1×1-463kJ·mol-1×4=-485kJ·mol-1,所以该过程的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH=-485kJ·mol-1,D正确。答案:D3.(2014广东化学)某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其他均为Cu,则(　　)A.电流方向:电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应nC.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++2e-Cu解析:分析图可知:左侧两个烧杯的装置形成原电池,且Ⅰ为负极,Ⅱ为正极,而最右边的装置为电解池,因此,该装置中电子流向:电极Ⅰ→Ⓐ→电极Ⅳ,则电流方向:电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ,A正确;电极Ⅰ发生氧化反应,B错误;电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-Cu,有铜析出,C错误;电极Ⅲ为电解池的阳极,其电极反应为Cu-2e-Cu2+,D错误。答案:A4.(2014海南化学)以石墨为电极,电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小解析:以石墨为电极,电解KI溶液,发生的反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),A、B、C正确;由于电解产物有KOH生成,所以溶液的pH逐渐增大,D错误。答案:D5.(2014江苏化学)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1CO2(g)+C(s)2CO(g)　ΔH22CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH34Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)　ΔH43CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)　ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)A.ΔH1>0,ΔH3<0B.ΔH2>0,ΔH4>0C.ΔH1=ΔH2+ΔH3D.ΔH3=ΔH4+ΔH5解析:燃烧反应都是放热反应,ΔH1、ΔH3、ΔH4都小于0,CO2与C的反应是吸热反应,ΔH2大于0,A、B错误;反应C(s)+O2(g)CO2(g)可由反应CO2(g)+C(s)2CO(g)与2CO(g)+O2(g)2CO2(g)相加得到,由盖斯定律可知ΔH1=ΔH2+ΔH3,C正确;同理可得ΔH3=13(ΔH4+2ΔH5),D错误。答案:Cn6.(2014上海化学)如右图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。下列分析正确的是(　　)A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-H2↑B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法D.K2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001mol气体解析:K1闭合时,该装置构成了Fe—C—NaCl溶液的原电池,铁作负极,发生氧化反应,电极反应是2Fe-4e-2Fe2+,A错误;C棒作正极,发生的电极反应是2H2O+O2+4e-4OH-,故石墨棒周围溶液pH逐渐升高,B正确;K2闭合时,该装置构成了Fe—C—外加电源的电解池,C作阳极,Fe作阴极而不被腐蚀,该方法称为外加电流的阴极保护法,C错误;K2闭合时,阳极的电极反应是2Cl--2e-Cl2↑,阴极的电极反应是2H++2e-H2↑,所以当电路中通过0.002NA个(相当于0.002mol)电子时,生成H2和Cl2的物质的量均为0.001mol,则两极共产生0.002mol气体,D错误。答案:B7.(2014天津理综)已知:锂离子电池的总反应为:LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2锂硫电池的总反应为:2Li+SLi2S有关上述两种电池说法正确的是(　　)A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析:放电时为原电池,阳离子向正极迁移,A项错误;充电时,锂电极作阴极,发生还原反应,B正确;同质量产生的电量不相同,C项错误;锂离子电池为电解池,锂硫电池为原电池,D项错误。答案:Bn8.(2014课标全国Ⅱ)室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2,CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是(　　)A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3C.ΔH1+ΔH3=ΔH2D.ΔH1+ΔH2>ΔH3解析:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(aq)+5H2O(l)　ΔH1>0CuSO4(s)CuSO4(aq)　ΔH2<0CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)　ΔH3由盖斯定律:ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH3>0。则ΔH3>ΔH2,A项错误;ΔH3>ΔH1,B项正确;ΔH2=ΔH1-ΔH3,C项错误;ΔH1+ΔH2<ΔH3,D项错误。答案:B9.(2014重庆理综)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=akJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-220kJ·mol-1H—H、OO和O—H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为(　　)A.-332B.-118C.+350D.+130解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH=akJ·mol-1(1)2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH=-220kJ·mol-1(2)(1)×2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)ΔH=+(2a+220)kJ·mol-1由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中ΔH=4×462kJ·mol-1-(496kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1)=+480kJ·mol-1,即:2a+220=480,解得a=+130。答案:D10.(2014大纲全国)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是(　　)A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-nB.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:MH+OH-H2O+M+e-D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高解析:在这个电池中,MH中的H失电子在负极反应,NiOOH得电子在正极反应,由于NiOOH的存在,所以电解质溶液不能是酸性溶液,放电时负极反应是MH+OH--e-M+H2O,充电时阴极反应为M+H2O+e-MH+OH-,所以C项错误。答案:C11.(2014福建理综)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl22AgCl。下列说法正确的是(　　)A.正极反应为AgCl+e-Ag+Cl-B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子解析:原电池的正极发生得电子的还原反应:Cl2+2e-2Cl-,负极发生失电子的氧化反应:Ag-e-+Cl-AgCl,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成;若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01mol电子时,负极消耗0.01molCl-,右侧正极生成0.01molCl-,左侧溶液中应有0.01molH+移向右侧,约减少0.02mol离子。答案:D12.(2013浙江理综)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2O下列说法不正确的是(　　)A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3-C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑nD.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变解析:左侧溶液变蓝,说明I-放电生成I2,所以左侧Pt电极为阳极,右侧Pt电极为阴极。A项,右侧为阴极区,水电离出的H+放电。B项,右侧产生的OH-可通过阴离子交换膜移向阳极与I2反应产生IO3-,IO3-也可通过阴离子交换膜进入右侧。C项,阳极反应:2I--2e-I2,3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2O阴极反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-,两式相加可得总反应。D项,若用阳离子交换膜,OH-无法移向阳极,即无法与阳极处生成的I2反应,故总反应为2KI+2H2OI2+H2↑+2KOH,故总化学反应不同。答案:D二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(2014广东化学,节选)(5分)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。①14CaSO4(s)+CO(g)14CaS(s)+CO2(g)　ΔH1=-47.3kJ·mol-1②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)　ΔH2=+210.5kJ·mol-1③CO(g)12C(s)+12CO2(g)　ΔH3=-86.2kJ·mol-1反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=　　　　(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。 解析:由盖斯定律可得反应2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)应该是反应①×4+反应②+反应③×2,即ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。答案:4ΔH1+ΔH2+2ΔH314.(2014福建理综,节选)(10分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。(1)该电化学腐蚀称为　　　。 (2)图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是　　　(填字母)。 解析:海水的酸性弱,钢铁发生的是吸氧腐蚀;形成原电池,水中的O2得电子生成OH-,最终生成铁锈,符合条件的是B。答案:(1)吸氧腐蚀　(2)Bn15.(2014海南化学)(20分)锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:(1)外电路的电流方向是由　　　　极流向　　　　极。(填字母) (2)电池正极反应式为　　　　　　　。 (3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?　　　　(填“是”或“否”),原因是　　　　。 (4)MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为　　　　。 解析:(1)结合所给装置图以及原电池反应原理,可知Li作负极材料,MnO2作正极材料,所以电子流向是从a→b,那么电流方向则是b→a;(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2”,所以正极的电极反应式MnO2+e-+Li+LiMnO2;(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,故不能用水代替电池中的混合有机溶剂;(4)由题目中的信息“MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应,生成K2MnO4”,可知该反应属于氧化还原反应,Mn元素化合价升高(Mn+4→Mn+6),则Cl元素的化合价降低(Cl+5→Cl-1),所以化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;由“K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4(K2Mn+6O4→KMn+7O4)和MnO2(K2Mn+6O4→Mn+4O2)”,根据电子得失守恒,可知生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1。答案:(1)b　a(2)MnO2+e-+Li+LiMnO2(3)否　电极Li是活泼金属,能与水反应(4)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O　2∶116.(2014山东理综)(17分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品应接电源的　　　　极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为　。 若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为　　　　。 n(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6mol电子时,所得还原产物的物质的量为　　　　mol。 (3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有　　　　。 a.KClb.KClO3c.MnO2d.Mg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,　　　　(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式说明)。 解析:(1)电镀时,镀件应作阴极,与电源负极相连,在阴极上发生得电子的还原反应生成铝。由电解液的组成可知阴极电极反应为4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4-;若用AlCl3水溶液作电解液,在阴极上H+得电子生成H2。(2)铝与NaOH溶液反应的还原产物是H2,由化学方程式(或电子守恒)可知,每转移6mol电子,生成3molH2。(3)铝热反应需要镁条和KClO3引发反应;滴加KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+,但是,固体溶于足量稀硫酸,由于Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,生成的Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4,所以不能说明固体中无Fe2O3。答案:(1)负　4Al2Cl7-+3e-Al+7AlCl4-　H2(2)3(3)bd　不能　Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+3Fe2+)