【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第三单元 化学反应与能量变化单元检测（含解析）.doc

单元检测三化学反应与能量变化一、选择题(本题共8题，每小题6分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)1下列说法或表示法正确的是()。a等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多b由c(石墨)=c(金刚石)h0，可知金刚石比石墨稳定c在稀溶液中：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1，若将含0.5 mol h2so4的浓硫酸与含1 mol naoh的溶液混合，放出的热量大于57.3 kjd在101 kpa时，2 g h2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kj热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h285.8 kjmol12已知胆矾溶于水时溶液温度降低，室温下将1 mol无色硫酸铜制成溶液时放出热量为q1，又知胆矾分解的热化学方程式为cuso45h2o(s)cuso4(s)5h2o(l)hq2，则q1和q2的关系为()。aq1q2 bq1q2cq1q2 d无法确定3(2012重庆理综)肼(h2nnh2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kj)：nn为942、o=o为500、nn为154，则断裂1 mol nh键所需的能量(kj)是()。a194 b391 c516 d6584氯原子对o3的分解有催化作用：o3cl=cloo2h1，cloo=clo2h2，大气臭氧层的分解反应是o3o=2o2h，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()。a反应o3o=2o2的he1e3b反应o3o=2o2的he2e3co3o=2o2是吸热反应dhh1h25(2012北京理综)人工光合作用能够借助太阳能，用co2和h2o制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备hcooh的原理示意图，下列说法不正确的是()。a该过程是将太阳能转化为化学能的过程b催化剂a表面发生氧化反应，有o2产生c催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强d催化剂b表面的反应是co22h2e=hcooh6乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200 左右时供电，电池总反应为：c2h5oh3o2=2co23h2o，电池示意如图。下列说法中，错误的是()。a电池工作时，质子向电池的正极迁移b电池工作时，电流由b极沿导线流向a极ca极上发生的电极反应是c2h5oh3h2o8e=2co212hdb极上发生的电极反应是4ho24e=2h2o7(2012上海化学)如图装置中发生反应的离子方程式为zn2h=zn2h2，下列说法错误的是()。aa、b不可能是同种材料的电板b该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸c该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸d该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸8现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解na2so4溶液生产naoh溶液和h2so4溶液。下列说法中正确的是()。a阳极反应式为2h2e=h2b从a口出来的是h2so4溶液ca是阳离子交换膜，允许h通过dna2so4溶液从e口加入二、非选择题(本题共4个小题，共52分)9(12分)在50 ml、0.2 moll1 cuso4溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)则：(1)若两极均为铜片，电解过程中cuso4溶液的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”)；(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是_；(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，如不考虑h在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重_g，阴极上的电极反应式是_。10(12分)(1)已知：tio2(s)2cl2(g)=ticl4(l)o2(g)h140 kjmol12c(s)o2(g)=2co(g)h221 kjmol1写出tio2和焦炭、氯气反应生成液态ticl4和co气体的热化学方程式：_。(2)有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是：ach3oh(g)h2o(g)=co2(g)3h2(g)h49.0 kjmol1bch3oh(g)3/2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h676.7 kjmol1由上述方程式可知，ch3oh的标准燃烧热_(填“大于”“等于”“小于”或“不能确定”)676.7 kjmol1。已知水的气化热为44 kjmol1，则氢气燃烧的热化学方程式为_。11(12分)由于燃料电池汽车，尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放，驱动系统几乎无噪音，且氢能取之不尽、用之不竭，燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点。为了获得竞争优势，各国纷纷出台政策，加速推进燃料电池关键技术的研发。燃料电池的燃料选择有氢气、甲醇等。(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气合成为甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h285 kjmol1ch3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(l)h726.0 kjmol1写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：_。(2)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导o2。这个电池的正极发生的反应是_；负极发生的反应是_。在稀土氧化物的固体电解质中，o2的移动方向是_。甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行，而科技工作者要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车。主要原因是_。12(16分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：ch4(g)h2o(g)=co(g)3h2(g)h206.2 kjmol1ch4(g)co2(g)=2co(g)2h2(g)h247.4 kjmol12h2s(g)=2h2(g)s2(g)h169.8 kjmol1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。ch4(g)与h2o(g)反应生成co2(g)和h2(g)的热化学方程式为_。(2)h2s热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分h2s燃烧，其目的是_。燃烧生成的so2与h2s进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：_。(3)h2o的热分解也可得到h2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示。图中a、b表示的物质依次是_。图1(4)电解尿素co(nh2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_。图2(5)mg2cu是一种储氢合金。350 时，mg2cu与h2反应，生成mgcu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。mg2cu与h2反应的化学方程式为_。参考答案 1c解析：由于硫蒸气比硫固体的能量高，故前者燃烧时放热多，a项错；石墨转变成金刚石为吸热反应，即金刚石能量比石墨高，故金刚石较石墨稳定性差，故b项错；c项浓硫酸溶于水本身就放热，故热量肯定大于57.3 kj，正确；2 g h2为1 mol，而热化学反应方程式中是2 mol h2，对应的热量应为(285.82) kj，故d项错。2a解析：根据胆矾溶于水吸热，无水硫酸铜溶于水放热，以及胆矾加热生成无水硫酸铜的热化学方程式可得，胆矾、无水硫酸铜及cuso4溶液三者能量高低关系如下图所示。从图中可得q1和q2的关系是q1q2。3b解析：由图知n2h4(g)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h534 kjmol1。可设断裂1 mol nh键所需能量为x kj，154 kj4x kj500 kj2 752 kj534 kj，可求得x391。4d解析：o3o的总能量高于2o2的能量，反应o3o=2o2为放热反应，h0，he3e2，故a、b、c错；根据盖斯定律可得hh1h2，d对。5c解析：根据题给信息和反应特点，该电池中发生的总反应式为2co22h2o=2hcooho2；故其将太阳能转化为了化学能，a对；根据氢离子的转移方向和电子转移的方向，催化剂a表面发生：2h2o4e=4ho2，氧元素化合价升高被氧化，b对；催化剂a表面产生氢离子，酸性增强，c错；催化剂b表面发生：co22h2e=hcooh，d对。6c解析：本题考查原电池的原理。从装置图可知，a极为负极，b极为正极，质子移向正极，a选项正确；电子的移动方向是从a至b，电流方向与电子移动方向相反，b选项正确；a极为负极，失去电子，电极反应是：c2h5oh3h2o12e=2co212h，c选项错误；质子在正极区域得到电子，发生的电极反应是：4ho24e=2h2o，d选项正确。7a解析：若该装置为电解池，则a、b两电极的材料可以都为zn，a错误；在保证阳极为zn时，该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸，b正确；在保证其中一电极的材料为zn，另一电极的材料的活泼性比zn弱的情况下，该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以，c、d正确。8b解析：惰性电极电解na2so4溶液，阳极电解得到o2和h，阴极电解得到h2和oh。离子交换膜将电解槽分为3个区域，na2so4溶液从中间区域加入，na通过阳离子交换膜b移向阴极室，so通过阴离子交换膜a移向阳极室，这样即可得到naoh和h2so4。阳极室和阴极室在电解开始时只需分别加入少量h2so4和naoh溶液，以增强溶液导电性而又不带入杂质。9答案：(1)不变(2)zn2e=zn2(3)1.28cu22e=cu解析：(1)两极均为铜片，电解液为cuso4溶液，这是一个电镀装置，电解过程中电解质溶液的浓度不变。(2)阳极为纯锌，为活泼金属，通电电解时，锌发生氧化反应：zn2e=zn2。(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，不考虑h在阴极上放电，则阴极反应为cu2得电子的还原反应：cu22e=cu。当电路中有0.04 mol电子通过时，有0.04 mol/264 gmol11.28 g铜析出。10答案：(1)tio2(s)2c(s)2cl2(g)=ticl4(l)2co(g)h81 kjmol1(2)不能确定h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.9 kjmol1解析：(2)甲醇的标准燃烧热是在甲醇为液体、生成的水为液体时测定的，甲醇由气体变为液体放热，水由气体变为液体也是放热，所以不能确定；ba可得3h2(g)o2(g)=3h2o(g)h725.7 kjmol1，化简得h2(g)o2(g)=h2o(g)h241.9 kjmol1，由h2o(l)=h2o(g)h44 kjmol1，可知h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.9 kjmol1。11答案：(1)co2(g)3h2(g)=ch3oh(l)h2o(l)h298.5 kjmol1(2)o24e=2o2ch3oh3o26e=co22h2o正极流向负极燃料电池的能量转化率高解析：(1)热化学方程式热化学方程式可得合成甲醇的热化学方程式为co2(g)3h2(g)=ch3oh(l)h2o(l)h298.5 kjmol1。(2)该燃料电池的正极是氧气得电子，而负极则是甲醇失电子的反应。由于正极氧气得电子生成o2，从而导致正极富余o2，而负极缺乏o2，故在固体电解质中o2从正极流向负极；燃料电池中使用的燃料不经过燃烧而直接转化为电能，能量转化率高。12答案：(1)ch4(g)2h2o(g)=co2(g)4h2(g)h165.0 kjmol1(2)为h2s热分解反应提供能量2h2sso2=2h2o3s(3)h、o(或氢原子、氧原子)(4)co(nh2)28oh6e=con26h2o(5)2mg2cu3h2mgcu23mgh2解析：(1)要求ch4(g)2h2o(g)=co2(g)4h2(g)的h可通过上式中式2式，所以h165.0 kjmol1。(2)由于h2s的分解是吸热反应，则h2s部分燃烧的目的是提供热量。so2与h2s反应的化学方程式为：so22h2s=3s2h2o。(3)由图可看出，h2、o2分子在高温时先增大后减少，说明二者均发生了分解，生成了h、o原子。又因为