（全国）2020版高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量单元综合检测卷 新人教版

第六章化学反应与能量考生注意：1本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共4页。2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。3本次考试时间100分钟，满分100分。第卷一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)1未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是()天然气煤核能石油太阳能生物质能风能氢能A BC D2(2020河北鸡泽县第一中学高三第三次周测)甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：化学键HHCOCOHOCHE/kJmol14363431 076465413已知反应中的相关的化学键键能数据如下：由此计算H1_kJmol1，已知H258 kJmol1，则H3_kJmol1。则下列选项正确的是()A99、41 B99 、41C99 、41 D99 、413.已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，下列说法正确的是()A在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量B在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJC该反应的逆反应是放热反应D该反应过程的能量变化可用如图来表示4(2020山东省实验中学高三第一次月考)某小组进行电化学研究，甲同学设计如下图的装置图，乙同学利用甲的装置和桌面其他的药品与材料，不能完成的实验是()A使甲同学的正极变成负极B设计一个新的原电池C在碳电极上镀锌D使锌电极受到保护5为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃罩内保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是()A装置甲左侧的液面一定会下降B装置乙中的铁钉腐蚀最快C装置丙中的铁钉几乎没被腐蚀D装置甲中的铁丝和装置乙中的铜丝都会被腐蚀6银制器皿表面日久因生成Ag2S而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是()A该处理过程中电能转化为化学能B银器为正极，Ag2S还原为单质银CAg2S溶解于食盐水生成了AgClD铝质容器为阳极，其质量变轻7已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJmol1(Q10)C2H5OH(g)=C2H5OH(l)H2Q2 kJmol1(Q20)C2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJmol1(Q30)若使23 g液态乙醇完全燃烧，最后恢复至室温，则放出的热量为(单位为kJ)()AQ1Q2Q3B1.5Q10.5Q20.5Q3C0.5(Q1Q2Q3)D0.5Q11.5Q20.5Q38电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图如图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。下列说法正确的是()A电解时，b极是阴极放出H2，发生氧化反应B溶液中OH逐渐向b极移动C电解时，a极的电极反应式：CO(NH2)28OH6e=CO6H2ON2D若在b极产生标况下224 mL氢气，则消耗尿素2 g9(2020江西重点中学高三上学期1月月考)如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，下列说法正确的是()A甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH6e2H2O=CO8HC反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体10某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1xCoO2LixC6=6CLiCoO2，其电池如图所示。下列说法不正确的是()A放电时，LixC6发生氧化反应B充电时，Li通过交换膜从左向右移动C充电时，将电池的负极与外接电源的负极相连D放电时，电池的正极反应为Li1xCoO2xLixe=LiCoO211下列有关电化学装置的说法正确的是()A图a是原电池装置，可以实现化学能转化为电能B图b电解一段时间后，加入适量CuCO3固体，可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度C图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀12下列与装置有关的说法正确的是()A图a中，随着电解的进行溶液中H的浓度越来越大B图b中，Mg电极作电池的负极C图c中，发生的反应为CoCd2=CdCo2D图d中，K分别与M、N连接，Fe电极均受到保护不会被腐蚀13如图所示为某原电池的结构示意图，下列说法不正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)()A该原电池的总反应式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2B该电池工作时，Cu2在电极上得到电子，发生还原反应C若用此电池电解饱和氯化钠溶液制取Cl2，当铜电极的质量减少6.4 g时，产生氯气的体积为2.24 L(折算为标准状况)D电池工作过程中，电子由铜电极经过电流表流向石墨电极14下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol1B已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJC已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb，则abD已知P4(白磷，s)=4P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定15某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2O2=2H2O。下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，便消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极16已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量a kJ。又知12.0 g碳完全燃烧，放出热量为b kJ。则热化学方程式C(s)O2(g)=CO(g)Hw，w等于()A(ab) kJmol1B(ab) kJmol1C(5a0.5b) kJmol1D(10ab) kJmol1第卷二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(12分)(2020河北鸡泽县第一中学高三第三次周测)如图所示是某化学兴趣小组设计的趣味实验装置图，图中A、D均为碳棒，B为铝棒，C为铁棒，所用甲、乙容器中的溶液事前均采取了煮沸处理。B在实验时才插入溶液中。(1)从装置的特点判断，甲、乙装置中_是原电池，其负极的电极反应式为_。(2)实验开始后，乙装置中有关电极反应式：C：_，D：_，D电极上的现象是_，一段时间后溶液中的现象是_。(3)在实验(2)的基础上，改变两装置电极的连接方式，A接D、B接C，此时D极上发生的电极反应式为_，乙装置里除两电极上有明显的现象外，还可以看到的现象是_，产生该现象的化学方程式是_。18(14分)SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为_极。若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为_。若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为_。(2)碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650 ，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为11)直接作燃料，其工作原理如图所示。电池总反应为_。以此电源电解足量的硝酸银溶液，若阴极产物的质量为21.6 g，则阳极产生气体标准状况下体积为_ L。电解后溶液体积为2 L，溶液的pH约为_。19(14分)人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，示意图如下：在阳极区发生的反应包括_和HHCO=H2OCO2。简述CO在阴极区再生的原理：_。(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25 ，101 kPa下：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1242 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2676 kJmol1写出生成气态甲醇等产物的热化学方程式：_。(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。已知某种利用微生物的甲醇燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：该电池外电路电子的流动方向为_(填“从A到B”或“从B到A”)。电池工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将_(填“增大”“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为_。20(12分)(2020成都七中高三上学期期中)(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O(g)反应生成CO2和H2下图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能a的变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”)，反应热H的变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”)。请写出反应进程CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_。(2)以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。CH3OH燃料电池放电过程中，通入 O2的电极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)，负极反应式为_。图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。阳极产生 ClO2的反应式为_。电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72 L时(标准状况，忽略生成的气体溶解)，停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_ mol。答案解析1B天然气、煤、石油是化石能源，是不可再生的能源；核能具有放射性污染，故正确答案为B。2A3AA项，HE生E反0，E生E反，所以反应物：1 mol H2与1 mol F2的能量大于生成物2 mol HF的能量，正确；B项，2 mol液态HF的能量低于2 mol HF气体的能量，放出的热量应大于270 kJ，错误；C项，该反应的逆反应是吸热反应，错误；D项，反应物1 mol H2与1 mol F2的能量大于生成物2 mol HF的能量，错误。4CA项，装置甲是原电池，锌作负极，铜作正极，若将锌换成石墨，电解质换成硝酸银溶液时，即铜变成负极，故A不选；B项，将铝、石墨和硝酸银组成一个新的原电池，故B不选；C项，因为只有硫酸铜和硝酸银2种电解质溶液，并且铜离子和银离子的氧化性都比锌离子强，所以不可能析出锌，故C选；D项，将锌与铝组合形成原电池，锌作正极被保护，故D不选。5D装置甲中的铁钉处于盐酸蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降而右侧液面上升；装置乙中悬挂铁钉的是铜丝，它们在盐酸蒸气的氛围中构成原电池，加速了铁钉的腐蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降更多；装置丙中虽然用铜丝来悬挂铁钉，但由于浓硫酸有吸水性，且不易挥发，因而装置丙中的铁钉几乎没有被腐蚀。综上所述知，A、B、C项正确，D项错误。6B7B将三个方程式依次标号为、，则由3可得C2H5OH(l)3O2(g) =2CO2(g)3H2O(l)，根据盖斯定律，H(3Q1Q2Q3) kJmol1,23 g乙醇的物质的量为0.5 mol，则放出的热量为(1.5Q10.5Q20.5Q3) kJ，B正确。8CA中电解时，b极是阴极放出H2，发生还原反应，错误；B中溶液中OH逐渐向阳极a极移动，错误；C正确；D中由电子守恒得，CO(NH2)23H2，生成H2 0.01 mol，则消耗尿素 mol，为0.2 g，错误，答案选C。9D甲池为原电池，作为电源，乙池、丙池为电解池。根据原电池的形成条件，通入CH3OH的一极为负极，通入O2的一极为正极，所以石墨、Pt(左)作阳极，Ag、Pt(右)作阴极；B项，甲池的负极反应式：CH3OH6e8OH=CO6H2O；C项，应加入CuO；D项，丙池中总反应式为MgCl22H2OMg(OH)2Cl2H2，消耗0.012 5 mol O2时转移0.05 mol电子，生成0.025 mol Mg(OH)2，其质量为1.45 g。10BA项，放电时为原电池，由反应方程式中元素化合价的变化可知C元素化合价升高，发生失去电子的氧化反应；B项，充电时为电解池，阳离子移向阴极，左侧为电解池的阴极，发生反应为6CxexLi=LixC6，则Li由右向左移动；D项，放电时正极发生获得电子的还原反应。11B12.D13B由原电池的结构示意图可知总反应式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。其电极反应式分别为负极(铜电极)：Cu2e=Cu2(氧化反应)正极(石墨电极)：2Fe32e=2Fe2(还原反应)电池工作过程中，电子由负极(铜电极)经过电流表流向正极(石墨电极)。根据电子守恒知消耗的铜、生成的氯气与转移的电子数之间的关系为Cu2eCl2，当铜电极的质量减少6.4 g时，产生氯气的体积为2.24 L(折算为标准状况)。14B燃烧热定义中强调1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，液态的水稳定性强于气态的水，A项错误；醋酸是弱酸，电离时要吸收热量，B项正确；1 mol碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧时放出的热量，C项错误；白磷转化为红磷要放出热量，则红磷含有的能量低，更稳定，D项错误。15D在原电池中电子通过外电路从负极流向正极，A错；b电极上发生的电极反应应为O24H4e=2H2O，B错；C选项中未说明标准状况下是1.12 L；在原电池中阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动，故只有D正确。16C根据题中反应物量的关系可写出两个热化学方程式：3C(s)2O2(g)=2CO(g)CO2(g)H10a kJmol1；C(s)O2(g)=CO2(g)Hb kJmol1；则()整理得：C(s)O2(g)=CO(g)H(5a0.5b) kJmol1。17(1)甲Al3e4OH=AlO2H2O(2)Fe2e=Fe22H2e=H2有无色气体产生有白色沉淀生成(3)4OH4e=2H2OO2白色沉淀变为灰绿色，最后呈现红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)318(1)正SO22e2H2O=SO4HO24e4H=2H2O(2)COH2O2=CO2H2O1.121解析(1)一氧化碳和氢气反应转化为甲醇的过程中氢元素的化合价升高，碳元素的化合价降低，因此氢气被氧化作负极，一氧化碳被还原作正极。二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸过程中，硫元素化合价升高，二氧化硫被氧化作负极。二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸过程中，氧元素的化合价降低，氧气被还原作正极。(2)一氧化碳和氢气按物质的量11混合，再与氧气反应生成二氧化碳和水。电解硝酸银溶液阴极反应为Age=Ag，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，生成21.6 g银时转移0.2 mol电子，根据电子守恒可知，阳极生成氧气0.05 mol，其在标准状况下的体积为1.12 L。生成氢离子0.2 mol，氢离子的浓度为0.1 molL1，溶液的pH1。19(1)4OH4e=2H2OO2HCO存在电离平衡：HCOHCO，阴极H放电浓度减小平衡右移，CO再生(或阴极H放电OH浓度增大，OH与HCO反应生成CO，CO再生)(2)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H50 kJmol1(3)从A到B