优化方案高考化学总复习 必修部分 第六章 化学反应与能量转化章末综合检测 鲁教版.doc

化学反应与能量转化学生用书单独成册(时间：45分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)1下列说法正确的是()a凡有能量变化的过程都是化学变化b吸热反应只能在加热条件下才能进行c放热反应可能需要加热才能进行d天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能解析：选c。化学变化中一定有能量变化，但是有能量变化的过程不一定是化学变化，a不正确；反应是不是需要加热与反应吸热还是放热没有直接关系，b不正确，c正确；可燃物燃烧时化学能转化为热能和光能，d不正确。2下列热化学方程式书写正确的是(h的绝对值均正确)()ac2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)h1 367.0 kj/mol(燃烧热)bnaoh(aq)hcl(aq)=nacl(aq)h2o(l)h57.3 kj/mol(中和热)cs(s)o2(g)=so2(g)h296.8 kj/mol(反应热)d2no2=o22noh116.2 kj/mol(反应热)解析：选c。a项，表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，则水的状态应为液态；b项，酸碱中和为放热反应，h值为负值；d项，各物质未注明聚集状态。3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，不正确的是()a用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2cl2e=cl2b氢氧燃料电池的负极反应式为o22h2o4e=4ohc粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，阳极反应式为cu2e=cu2d钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为fe2e=fe2解析：选b。选项a，cl在阳极失去电子产生cl2，正确。选项b，电池的负极发生的是氧化反应，错误。选项c，粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，阳极反应式为cu2e=cu2，正确。选项d，钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，电极反应式为fe2e=fe2，正确。4下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()abcd硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶解析：选d。硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，a项错误；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，b项错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，c项错误；燃气通过燃气灶发生燃烧反应，如ch42o2点燃,co22h2o，实现了化学能到热能的转化，d项正确。5(高考经典题)肼(h2nnh2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。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()a194b391c516d658解析：选b。由题图可知h3(h2h1)2 752 kj/mol(534 kj/mol)2 218 kj/mol，断裂1 mol nh键所需能量(2 218 kj500 kj154 kj)391 kj。6(2016苏南四校联考)固体氧化物燃料电池是由美国西屋(westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(o2)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()a有o2放电的a极为电池的负极b有h2放电的b极为电池的正极ca极对应的电极反应式为o22h2o4e=4ohd该电池的总反应方程式为2h2o2=2h2o解析：选d。h2在o2中燃烧的方程式为2h2o2点燃,2h2o，所以氢氧燃料电池的总方程式为2h2o2=2h2o，d对；而o2为氧化剂，在正极反应，所以a极为正极，a错；因反应介质中没有水，所以正极反应式为o24e=2o2，c错；根据总反应写出负极反应式为2h22o24e=2h2o，h2为负极反应物，b错。7关于下列装置的说法中正确的是()a装置中，盐桥(含琼脂的饱和kcl溶液)中的k移向znso4溶液b装置可用于制备fe(oh)2c用装置精炼铜时，c极为粗铜d装置中电子由zn电极沿外电路流向fe电极，装置中有fe2生成解析：选b。装置中，zn为负极，盐桥中的k移向cuso4溶液，a项错误；装置中fe连接电源正极，fe失去电子生成fe2，a为阴极，产物为h2和naoh，生成的fe2与oh结合可获得fe(oh)2，b项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，故用装置精炼铜时，d极为粗铜，c项错误；装置中电子由zn电极沿外电路流向fe电极，fe为正极仅起导体作用，装置中没有fe2生成，d项错误。8. (2014高考上海卷)如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和nacl溶液的u型管中。下列分析正确的是()ak1闭合，铁棒上发生的反应为2h2e=h2bk1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：选b。a.k1闭合构成原电池，铁是活泼的金属，铁棒是负极，铁失去电子，铁棒上发生的反应为fe2e=fe2，a不正确；bk1闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，石墨棒是正极，溶液中的氧气得到电子转化为oh，电极反应式为o24e2h2o=4oh，石墨棒周围溶液ph逐渐升高，b正确；c.k2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电产生氢气，铁不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，c不正确；dk2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式分别为2h2e=h2、2cl2e=cl2，电路中通过0.002na个电子时，两极均产生0.001 mol气体，共计是0.002 mol气体，d不正确，答案选b。9用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含cl、br、na、mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法不正确的是()a电池工作时，正极反应式为o24h4e=2h2ob电解时，a电极周围首先放电的是brc电解时，电子流动路径是负极外电路阴极溶液阳极正极d忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g h2时，b极周围产生0.02 g h2解析：选c。因电解质溶液为酸性，电池工作时正极反应为o24e4h=2h2o，a项正确；电解时，阳极a周围首先放电的是还原性强的br，b项正确；电解时，电子不能通过电解质溶液，在电解质溶液中是通过离子的定向移动而导电的，c项错误；由电子守恒可知d项正确。二、非选择题(本题包括4小题，共55分)10(13分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在25 、101 kpa时，1 g ch4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kj，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)h2 220.0 kjmol1，已知co气体燃烧的热化学方程式为2co(g)o2(g)=2co2(g)h565.14 kjmol1，试计算相同物质的量的c3h8(g)和co(g)完全燃烧产生的热量的比值_(保留小数点后一位)。(3)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(g)h483.6 kjmol13h2(g)n2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1计算断裂1 mol nn键需要消耗能量_kj，氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键_(填“强”或“弱”)，因此氢气与二者反应的条件不同。解析：(1)燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。(2)2 220.0 kjmol1 kjmol17.9。(3)3h2(g)n2(g)2nh3(g)中，断裂1 mol nn键和3 mol hh键，形成6 mol nh键，则6e(nh)e(nn)3e(hh)92.4 kjmol1，则e(nn)1 173.2 kjmol12436 kjmol1392.4 kjmol1946 kjmol1。e(nn)e(o=o)，故氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键强。答案：(1)ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h890.24 kjmol1(2)7.9(3)946强11(14分)铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。请回答：(1)配制实验用的溶液。要配制200 ml密度为1.2 gcm3的溶质质量分数为16%的naoh溶液，需要称取_g naoh固体。(2)把铝片浸入热的16%naoh溶液中约半分钟洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗。写出除去氧化膜的离子方程式：_。(3)按如图组装好仪器，接通开关k，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式。阳极：_；阴极：_。(4)断开电路，取出铝片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：_。解析：(1)mnaoh(aq)v200 ml1.2 gcm3240 g，m(naoh)mnaoh(aq)w240 g16%38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为al2o3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成四羟基合铝酸盐和水。(3)阳极是al失去电子，与h2o共同作用转化成al2o3；阴极是电解质溶液中的h得到电子而转化成h2。(4)nh3h2o属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。答案：(1)38.4(2)al2o32oh3h2o=2al(oh)4(3)2al3h2o6e=al2o36h6h6e=3h2(4)nh3h2oh=nhh2o12(14分)原电池、电解池原理在工业生产、日常生活中具有广泛应用。(1)lisocl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是lialcl4socl2。电池的总反应可表示为4li2socl2=4liclsso2。电池负极发生的电极反应式为_。电池正极发生的电极反应式为_。(2)钢铁生锈的现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。写出石墨电极的电极反应式：_。将该装置进行简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置。请在图中虚线框内所示位置进行修改，并用箭头标出导线中电子流动的方向。写出修改后石墨电极的电极反应式：_。解析：(1)分析反应中元素的化合价变化，可知li发生氧化反应，socl2发生还原反应。负极反应式为lie=li。正极反应式为2socl24e=4clsso2。(2)铁发生吸氧腐蚀，石墨做正极，电极反应式为2h2oo24e=4oh。利用外加电流的阴极保护法，将铁与直流电源的负极相连接，可以保护铁不被腐蚀。修改后的装置为电解池，石墨电极做阳极，cl放电，电极反应式为2cl2e=cl2。答案：(1)lie=li2socl24e=4clsso2(2)2h2oo24e=4oh如图2cl2e=cl213(14分)2015高考全国卷 ，26(1)(2)(3)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、mno2、zncl2和nh4cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生mnooh。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度/(g/100 g水)温度/化合物020406080100nh4cl29.337.245.855.365.677.3zncl2343395452488541614回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为_。(2)维持电流强度为0.5 a，电池工作5分钟，理论上消耗锌_g。(已知f96 500 cmol1)(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有zncl2和nh4cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是mno2、_和_，欲从中得到较纯的mno2，最简便的方法为_，其原理是_。解析：(1)酸性锌锰干电池中正极上发生还原反应，该电池放电过程中产生mnooh，则正极反应式为mno2he=mnooh。金属锌做负极，发生氧化反应生成zn2，则负极反应式为zn2e=zn2，结合得失电子守恒可得电池反应式为2mno22hzn=2mnoohzn2。(2)电流强度为i0.5 a，时间为t5 min300 s，则通过电极的电量为qit0.5 a300 s150 c，又知f96 500 cmol1，故通过电子的物质的量为0.001 6 mol，则理论上消耗zn的质量为65 gmol10.001 6 mol1/20.05 g。(3)由nh4cl、zncl2的溶解度与温度的关系可知，相同温度下，zncl2的溶解度远远大于nh4cl，因此从滤