高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量章末检测.doc

第六章 化学反应与能量章末检测一、选择题(本题包括12个小题，每小题4分，共48分。)1下列装置中，将电能转化为化学能的是()a.火力发电b.硅太阳能电池c.用手机打电话d.用食盐水自制消毒液解析：火力发电是将化学能转化成电能，故a错误；硅太阳能电池是将光能转化为电能，故b错误；用手机打电话是将电能转化为声能，故c错误；用食盐水自制消毒液是将电能转化为化学能，故d正确。答案：d2化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()a氢氧燃料电池的负极反应式为o22h2o4e=4ohb电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2cl2e=cl2c粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为cu2e=cu2d钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式fe2e=fe2解析：o22h2o4e=4oh是氢氧燃料电池的正极反应，a不正确；粗铜精炼时，与电源正极相连的应是粗铜，c不正确；fe2e=fe2是钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式，d不正确。答案：b3有如下3个实验：实验1将金属x与金属y用导线连接，浸入电解质溶液中，y不易腐蚀实验2将片状的金属x、w分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，w比x反应剧烈实验3用惰性电极电解等物质的量浓度的y和金属z的硝酸盐混合溶液，在阴极上首先析出单质z依据上述实验现象，下列推测正确的是()a金属的活动性顺序：yzxwb实验1中，y作正极cz放入cuso4溶液中一定有cu析出d用x、z和稀硫酸可构成原电池，x作正极解析：由实验1，2，3分别得到金属的活泼性为xy，wx，yz，综合可得wxyz，故a错误；实验1中，y作正极，故b正确；用x、z和稀硫酸可构成原电池，x作负极，故d错误；z和cu的活泼性无法比较，故c错误。答案：b4锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是()a该电池放电时，正极的反应式为o24e4h=2h2ob该电池充电时，阴极发生了氧化反应：lie=lic电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替d正极区产生的lioh可回收利用解析：正极的反应式为o24e2h2o=4oh，a项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，b项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，c项错误。答案：d5znznso4pbso4pb电池装置如图，下列说法错误的是()aso从右向左迁移b电池的正极反应为pb22e=pbc左边znso4浓度增大，右边znso4浓度不变d若有6.5g锌溶解，有0.1 mol so通过离子交换膜解析：锌是负极，so从右向左迁移，a正确；电池的正极反应为pbso42e=pbso，b错误；左边锌失去电子转化为硫酸锌，znso4浓度增大，右边znso4浓度不变，c正确；若有6.5 g锌即0.1 mol锌溶解，根据电荷守恒可知有0.1 mol so通过离子交换膜，d正确。答案：b6(2017全国卷)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为h2so4h2c2o4混合溶液。下列叙述错误的是()a待加工铝质工件为阳极b可选用不锈钢网作为阴极c阴极的电极反应式为al33e=ald硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析：根据原理可知，al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故a正确；不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故b正确；阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是h放电，即2h2e=h2，故c错误；根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，故d正确。答案：c7航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kj。则铍燃烧的热化学方程式正确的是()abeo2=beoh564.3 kjmol1bbe(s)o2(g)=beo(s)h564.3 kjmol1cbe(s)o2(g)=beo(s)h564.3 kjmol1dbe(s)o2(g)=beo(g)h564.3 kjmol1解析：a项，没有写上状态，错误；b项，燃烧是放热反应，h0，错误；氧化铍是固体，c正确，d错误。答案：c8如图所示，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()ak1闭合，铁棒上发生的反应为2h2eh2bk1闭合，石墨棒周围溶液ph逐渐升高ck2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法dk2闭合，电路中通过0.002na个电子时，两极共产生0.001 mol气体解析：k1闭合形成原电池，铁作负极，失电子被腐蚀，石墨电极是正极，氧气得电子变为oh，ph逐渐升高，a错误、b正确；k2闭合，铁棒作阴极被保护，不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，c错误；k2闭合形成电解池，两极分别产生氯气和氢气，电路中通过0.002na个电子时，每极上产生0.001 mol气体，共0.002 mol气体，d错误。答案：b9lifepo4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式，正极：fepo4lie=lifepo4，负极：lie=li。下列说法中正确的是()a充电时，电池反应为fepo4li=lifepo4b充电时，动力电池上标注“”的电极应与外接电源的正极相连c放电时，电池内部li向负极移动d放电时，在正极上是li得到电子被还原解析：放电时的总反应式为fepo4li=lifepo4，充电时总反应式为放电时的逆反应，a错误；放电时，li向正极移动，c错误；由放电时正极反应式可知li价态不变，d错误。答案：b10如图为两种途径制备硫酸的过程(反应条件略)，下列说法不正确的是()a途径增大o2浓度可提高so2转化率b含1 mol h2so4的浓溶液与足量naoh反应，放出的热量即为中和热c途径中so2和so3均属于酸性氧化物d若h1h2h3，则2h2o2(aq)=2h2o(1)o2 (g)为放热反应解析：a项，增大一种反应物的浓度可以增大另外一种反应物的转化率，故途径增大o2浓度可提高so2转化率，正确；b项，中和热的定义：强酸与强碱的稀溶液混合生成1 mol水放出的热量为中和热，含1 mol h2so4的浓溶液与足量naoh反应生成2 mol水，且浓溶液溶于水放热，错误；c项，二氧化硫与三氧化硫均属于酸性氧化物，正确；d项，焓值小于0为放热反应，正确。答案：b11(2017全国卷)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()a通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零b通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩c高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流d通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析：依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，钢管桩表面腐蚀电流是指铁失去电子形成的电流，接近于0，铁不容易失去电子，a项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，b项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，c项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，d项正确。答案：c12甲装置中所含的是物质的量之比为12的cuso4和nacl的混合溶液，电解过程中溶液的ph随时间t变化的示意图如乙所示(不考虑电解产物与水的反应)。试分析下列叙述中正确的是()a该混合溶液中的so导致a点溶液的ph小于b点bab段与bc段在阴极上发生的反应是相同的，即cu22e=cucbc段阴极产物和阳极产物的体积之比为21d在整个电解的过程中会出现少量蓝色的cu(oh)2沉淀解析：由题意，没有电解前，溶液中的铜离子水解，溶液显酸性，开始时电解cucl2即ab段，当cucl2电解完后，溶液是硫酸钠溶液，显中性，这时再电解就是电解水，即bc段，ab段阴极生成铜，bc段阴极生成氢气；bc段电解水，阴极产物氢气和阳极产物氧气的体积之比为21；在整个电解的过程中不会出现蓝色的cu(oh)2沉淀，a、b、d错误。答案：c二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)13(13分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。.已知：fe2o3(s)3c(石墨)=2fe(s)3co(g)ha kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)hb kjmol1c(石墨)o2(g)=co2(g)hc kjmol1则反应：4fe(s)3o2(g)=2fe2o3(s)的焓变h_kjmol1。.(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填序号)。ac(s)co2(g)=2co(g)bnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)c2h2o(l)=2h2(g)o2(g)dch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)若以koh溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。负极：_，正极：_。(2)二氧化氯(clo2)是一种高效安全的自来水消毒剂。clo2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以nh4cl、盐酸、naclo2为原料制备clo2流程如下：已知：电解过程中发生的反应为nh4cl2hclncl33h2，ncl3中氮元素为3价。写出电解时阴极的电极反应式_。在阳极上放电的物质(或离子)是_。解析：.fe2o3(s)3c(石墨)=2fe(s)3co(g)ha kjmol1co(g)o2(g)=co2(g)hb kjmol1c(石墨)o2(g)=co2(g)hc kjmol1由盖斯定律()62得4fe(s)3o2(g)=2fe2o3(s)h6(cb)2a kjmol1.(1)设计成原电池需要是自发进行的氧化还原反应。a项是非自发进行的氧化还原反应，不选；b项反应是复分解反应，不是氧化还原反应，不选；c项反应是非自发进行的氧化还原反应，不选；d项是自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池。d反应是甲烷燃料电池，在碱溶液中甲烷燃料电池中燃料在负极发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应；负极：ch48e10oh=co7h2o；正极：o22h2o4e=4oh；(2)nh4cl2hclncl33h2，ncl3中氮元素为3价。电解时阴极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2h2e=h2；电解时阳极上是铵根离子失去电子生成ncl3。答案：.6(cb)2a.(1)dch48e10oh=co7h2oo22h2o4e=4oh(2)2h2e=h2nh4cl(nh)14(12分)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。(1)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569.1 kj。则该反应的热化学方程式为_。(2)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h2niooh2ni(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_。(3)cu2o是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2cuh2o=cu2oh2，阴极的电极反应式是_。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol h2消耗时，cu2o的理论产量为_g。(4)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，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。利用_保护法防止其被腐蚀。解析：(1)1 mol c8h18(l)完全燃烧生成9 mol水蒸气放出的热量是569.1 kj95 121.9 kj，所以该反应的热化学方程式为c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(g)h5 121.9 kjmol1；(2)混合动力车上坡或加速时，应是放电过程，根据图示可知，乙电极中由niooh转化为ni(oh)2，发生还原反应，电极反应式为nioohh2oe=ni(oh)2oh，所以乙电极周围的溶液的氢氧根离子浓度增大，ph增大；(3)电解总反应式为2cuh2ocu2oh2，可知电解池的阴极发生的是水中的氢离子放电生成氢气，所以电极反应式为2h2e=h2，当电池中有1 mol h2被消耗时，电路中转移电子的物质的量是2 mol，所以cu2o的理论产量是1 mol，质量是144 g；(4)海水为中性溶液，所以钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的zn块相连，或与铅酸蓄电池这样的直流电源的负极相连，作电解池的阴极，利用外加电流的阴极保护法防止其被腐蚀。答案：(1)c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(g)h5 121.9 kjmol1(2)增大nioohh2oe=ni(oh)2oh(3)2h2e=h2144(4)吸氧负外加电流的阴极15(14分)钒(v)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。(1)v2o5可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有co与no气体，用化学方程式解释产生no的原因_。汽车排气管内安装了钒(v)及其化合物的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知：n2(g)o2(g)=2no(g)h180.5 kj/mol2c(s)o2(g)=2co(g)h221.0 kj/molc(s)o2(g)=co2(g)h393.5 kj/mol尾气转化的反应之一：2no(g)2co(g)=n2(g)2co2(g)h_。(2)全钒液流储能电池结构如下图，其电解液中含有钒的不同价态的离子、h和so。电池放电时，负极的电极反应为v2e=v3。电解质溶液交换膜左边为vo/ vo2，右边为v3/ v2电池放电时，正极反应式为_，h通过交换膜向_移动(填“左”或“右”)。充电时，惰性电极n应该连接电源_极，充电时，电池总的反应式为_。(3)若电池初始时左右两槽内均以voso4和h2so4的混合液为电解液，使用前需先充电激活。充电过程分两步完成：第一步vo2转化为v3，第二步v3转化为v2，则第一步反应过程中阴极区溶液ph_(填“增大”“不变”“减小”)，阳极区的电极反应式为_。解析：(1)按题干顺序给3个热化学方程式编号，由盖斯定律2得2no(g)2co(g)n2(g)2co2(g)的h393.52180.5(221.0)kj/mol746.5 kj/mol。(3)充电激活过程就是电解过程，阴极得电子，v化合价下降，h浓度下降，ph增大。答案：(1)n2o22no746.5 kj/mol(2) voe2h=vo2h2o左负v3vo2h2o=v2vo2h(3)增大vo2h2oe=vo2h16(13分)某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：(1)通o2的pt电极为电池_极(填电极名称)；其电极方程式为_。(2)若b电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则x电极材料为_；电解质溶液为_。(3)若b电池为精炼铜，且粗铜中含有zn、fe、ag、au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是_。(4)若b电池的电解质溶液为500 ml 1.0 moll1的nacl溶液，x、y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源k，y电极有560 ml(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全逸出，溶液体积不变)，此时b电池溶液的ph_；要使该溶液恢复到原来的状态，需加入(填物质并注明物质的量)_。(5)若x、y均是铜，电解质溶液为naoh溶液，电池工作一段时间，x极附近生成红色沉淀，查阅资料得知是cu2o，试写出该电极发生的电极反应式：_。解析：(1)如图所示的装置中，a装置是原电池，b装置是电解池。其中对于a装置来说，通入o2的电极为正极，正极发生还原反应，电极方程式为o24e2h2o=4