高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 电化学综合过关规范限时检测 新人教版

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争第六章综合过关规范限时检测满分：100分，时间：50分钟可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23S32Cl35.5Fe56Cu64Ag108第卷(选择题，共42分)一、选择题(本题包括7小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题6分，共42分)1(2016北京西城期末)下列说法中，不正确的是(C)A.钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀B.钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀C.将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D.钢闸门作为阴极而受到保护解析根据牺牲阳极的阴极保护法，两个连接的金属，其金属越活泼，越容易失去电子，越易被腐蚀，金属活泼性是ZnFeCu，故将锌板换成铜板对钢闸门没有起到保护作用，且使腐蚀加快，C不正确。2(2017衡水市武邑中学调研)已知反应：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1N2(g)O2(g)=NO2(g)H2N2(g)H2(g)=NH3(g)H3则反应2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)的H为(D)A2H12H22H3BH1H2H3C3H12H22H3D3H12H22H3解析H2(g)O2(g)=H2O(g)H1N2(g)O2(g)=NO2(g)H2N2(g)H2(g)=NH3(g)H3将方程式322得2NH3(g)O2(g)=2NO2(g)3H2O(g)H3H12H22H3，故选D。3(2016河北张家口四校联考)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：mCeO2(mx)CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列说法不正确的是(C)A该过程中CeO2没有消耗B该过程实现了太阳能向化学能的转化C图中H1H2H3D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO4OH2e=CO2H2O解析通过太阳能实现总反应H2OCO2H2COO2，可知CeO2没有消耗，CeO2为反应的催化剂，故A正确；该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，故B正确；由图中转化关系及盖斯定律可知：H1为正值，H2H3为负值，则H1H2H3，故C错误；CO在负极失电子生成CO2，在碱性条件下CO2再与OH生成CO，故负极反应式为CO4OH2e=CO2H2O，故D正确。4(2017福建省厦门一中)目前常见的燃料电池主要有四种，下面是这四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是(C)AABBCCDD解析A电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；B.电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，故B不选；C.电解质溶液是酸，正极上氧气和氢离子反应生成水，故C选；D.电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；故选C。5(2016广东四校联考)某小组用如图装置进行实验，下列说法不正确的是(C)A盐桥中的电解质不可以用KClB闭合K，Pt电极上发生的反应为4OH4e=O22H2OC导线中流过0.5 mol e时，加入12.4 g CuCO3，CuSO4溶液可恢复原组成D闭合K，整个电路中电流的流向为Ag电极Pt电极石墨电极Fe电极Ag电极解析盐桥中的电解质不可以用KCl，因为Cl与AgNO3溶液接触会产生AgCl沉淀，A正确；闭合K，Ag为正极，Pt为阳极，Pt电极上发生的反应为4OH4e=O22H2O，B正确；因为电解池两极分别生成的是Cu和O2，导线中流过0.5 mole时生成0.25 mol Cu，要使CuSO4溶液恢复原组成可以加入0.25 mol的CuO或CuCO3，若加入0.25 mol CuCO3，则质量为31 g，故C不正确；闭合K，整个电路中电流的流向为：Ag电极Pt电极石墨电极Fe电极Ag电极，D正确。6(2016北京四中开学考试)电化学降解NO的原理如图所示。下列说法中不正确的是(D)A铅蓄电池的A极为正极B电解的过程中有H从左池移动到右池C该电解池的阴极反应式为2NO6H2O10e=N212OHD若电解过程中转移2 mol电子，则交换膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为10.4 g解析由NO降解为N2可知，AgPt电极发生还原反应，为阴极，电池B是负极，A是正极，A正确；电解的过程中H移向阴极，从左池经质子交换膜移动到右池，B正确；电解池的阴极是NO降解为N2，阴极反应式为2NO6H2O10e=N212OH，C正确；阳极反应式为2H2O4e=O24H，H移向右池，若电解过程中转移2 mol电子，则交换膜两侧电解液的质量变化差m左m右1 mol18 gmol10.2 mol28 gmol112.4 g，D不正确。7(2016福建厦门一模)锂一空气电池是高能量密度的新型电池，结构如图所示。下列说法正确的是(A)A固体电解质只有Li可通过B电池反应为4LiO22Li2OC充电时，水性电解液的pH将升高D放电时，若外电路有0.1 mol e通过，理论上将消耗1.12 L O2(标准状况)解析从结构图看出，Li为负极，失去电子变为Li，在水性溶液中生成LiOH，Li从左侧通过固体电解质到水性电解质，A正确；电池反应为4LiO22H2O4LiOH，B错误；充电时，水性电解液LiOH分解，pH降低，C错误；放电时，正极反应式为O22H2O4e=4OH，若外电路有0.1 mol e通过，理论上将消耗0.025 mol O2，即标准状况下体积为0.56 L，D错误。第卷(非选择题，共58分)二、填空题(本题包括4小题，共58分)8(2016广东清远期末)(12分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJmol1表示。请认真观察示意图，然后回答问题：(1)图中所示反应是_放热_(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的H_(E2E1)_kJmol1_(用含E1、E2的代数式表示)。(2)下列4个反应中符合示意图描述的反应的是_C_(填代号)。A水蒸气与炭反应B用水稀释氢氧化钠溶液C铝粉与二氧化锰反应D灼热的碳与CO2反应(3)已知热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1。该反应的活化能为167.2 kJmol1，则其逆反应的活化能为_409 kJmol1_。(4)已知0.5 mol CH4(g)与0.5 mol水蒸气在25 、101 kPa时，完全反应生成CO和H2的混合气体，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是_CH4(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol1_。解析(1)从图分析，反应物的能量高于生成物的能量，所以反应为放热反应；反应热(E2E1)kJmol1。(2)炭与水蒸气反应是吸热反应，A错误；用水稀释氢氧化钠溶液，不是化学反应，B错误；铝和二氧化锰反应是放热反应，C正确；碳与二氧化碳反应是吸热反应，D错误。(3)反应热正反应的活化能一逆反应的活化能241.8 kJmol1，则逆反应的活化能167.2 kJmol1( 241.8 kJmol1)409 kJmol1。(4)热化学方程式的书写要注明物质的状态，当有0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气反应时，吸收了a kJ的热量，所以热化学方程式为CH4(g)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol1。9(2016天津红桥期末)(12分)德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇车载制氢氧燃料电池工艺，其原理如图所示，请观察此图回答：(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 kJmol12CH3OH(g)O2(g)=2CO2(g)4H2(g) H385.8 kJmol1下列说法正确的是(CD)A反应中反应物的总能量高于生成物的总能量B反应中拆开CH3OH(g)和H2O(g)中的化学键所需能量小于形成CO2(g)和3H2(g)中的化学键所释放的能量CCH3OH蒸气的燃烧热大于192.9 kJmol1D根据推知反应：2CH3OH(l)O2(g)=2CO2(g)4H2(g) H385.8 kJmol1(2)最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。若有2.2 kg CO2与足量H2恰好完全反应生成气态的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式：_CO2(g)3H2(g)=H2O(g)CH3OH(g)H49.47 kJmol1_。(3)可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世，其结构如图所示。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应，电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O。b处通入的物质是_氧气或空气_，负极反应式为_CH3OHH2O6e=CO26H_。解析(1)反应是吸热反应，说明反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，A错误；由于反应热就是断裂化学键吸收的能量与形成化学键释放的能量的差，反应是吸热反应，所以该反应中拆开CH3OH(g)和H2O(g)中的化学键所需能量大于形成CO2(g)和3H2(g)中的化学键所释放的能量，B错误；燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2燃烧还会释放能量，所以CH3OH蒸气的燃烧热大于192.9 kJmol1，C正确；由于等物质的量的同种物质，气态含有的能量最高，液态能量较低，固态能量最低，所以根据推知反应：2CH3OH(l)O2(g)=2CO2(g)4H2(g)放出的热量小于385.8 kJ，则H385.8 kJmol1，D正确。(2)CO2与足量H2反应产生H2O和CH3OH,2.2 kg CO2的物质的量n(CO2)50 mol，则1 mol CO2发生该反应放出的热量是49.47 kJmol1，故该反应的热化学方程式是CO2(g)3H2(g)=H2O(g)CH3OH(g)H49.47 kJmol1。(3)根据示意图可知左侧电极失去电子，作负极，a处通入的是燃料CH3OH，CH3OH失去电子，发生氧化反应，电极反应式是CH3OHH2O6e=CO26H；b处通入的是氧化剂，可以是氧气或空气。10(2016黑龙江大庆一中)(20分)(1)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H1275.6 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ/mol H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ/mol则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ/mol_。(2)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。请回答下列问题：银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了Ag2S的缘故，该现象属于_化学_腐蚀。如果加入一定浓度硝酸将发生反应：3Ag2S8HNO3=6AgNO33S2NO4H2O，同时Ag与硝酸反应生成AgNO3、NO、H2O，当生成标准状况下22.4 mL的气体时，参加反应的HNO3的物质的量为_0.004 mol_。在如图甲所示的原电池装置中，负极的电极反应为_AgeCl=AgCl_，H的移动方向为_从左向右_(填“从右向左”或“从左向右”)；电池总反应方程式为_2AgCl2=2AgCl_，当电路中转移0.1 mol e时，交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为0.2 mol。电解NO制备NH4NO3原理如图乙所示，接电源正极的电极为_Y_(填“X”或“Y”)，X电极反应式为_NO6H5e=NHH2O_，为使电解产物完全转化为NH4NO3需要补充的物质A的化学式为_NH3_。解析(1)已知：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1275.6 kJ/mol，2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJ/mol，H2O(g)=H2O(l) H44.0 kJ/mol，则根据盖斯定律，由(4)2得CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJ/mol。(2)银制器皿日久变黑，表面生成了Ag2S，属于化学腐蚀；Ag、Ag2S分别和硝酸反应的方程式为6Ag8HNO3=6AgNO32NO4H2O、3Ag2S8HNO3=6AgNO33S2NO4H2O，两个方程式中消耗HNO3和生成NO的化学计量数之比相等，n(NO)0.0224 L22.4 L/mol0.001 mol，根据方程式知，n(HNO3)4n(NO)40.001 mol0.004 mol。该原电池中，Ag失电子作负极、通人氯气的电极作正极，负极反应式为AgeCl=AgCl；电解质溶液中H向正极Pt电极方向移动；该原电池相当于氯气和Ag反应生成AgCl，故电池总反应为2AgCl2=2AgCl；放电时，左侧装置中Ag失电子和Cl反应生成AgCl沉淀，且溶液中H向正极移动，当电路中转移0.1 mol电子时，生成0.1 mol Ag，0.1 mol Ag生成AgCl需要0.1 mol Cl，向正极方向移动0.1 mol H，所以交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为0.2 mol。根据图示知，左侧NO得电子生成NH，右侧NO失电子生成NO，最终得到NH4NO3，该电解池中失电子的电极为阳极、得电子的电极为阴极，所以X为阴极、Y为阳极，阳极接电源正极，所以Y接正极，X电极反应式为NO6H5e=NHH2O；生成一个NH得到5个电子、生成一个NO失去3个电子，根据转移电子相等知，生成NH浓度小于NO浓度，要使NO完全转化为NH4NO3，应该加入NH3，所以加入的物质A为NH3。11(2016宁夏银川一中)(14分)甲烷和甲醇可以作燃料电池，具有广阔的开发和应用前景。回答下列问题：(1)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简