单元评估检测六

1、温馨提示：温馨提示： 此套题为此套题为 WordWord 版，请按住版，请按住 Ctrl,Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭比例，答案解析附后。关闭 WordWord 文档返回原板块。文档返回原板块。 单元评估检测单元评估检测( (六六) ) ( (第六章第六章) ) (45(45 分钟分钟 100100 分分) ) 一、选择题(本题包括 7 小题,每题 6 分,共 42 分) 1.已知:破坏 1 mol AA 键、1 mol BB 键、1 mol AB 键时分别需要吸收436 kJ、498 kJ、463 kJ 的能量;反应 2A2(g)

2、+B2(g)2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 ( ) A.体系中 A2、B2最活泼 B.E1=1 370 kJmol-1 C.H=-482 kJmol-1 D.该反应是放热反应 【解析】选 A。图中 A 和 B 具有的能量最高,因此 A 和 B 最活泼,故 A 错误。E1表示断开反应物中化学键所吸收的能量(即反应的活化能),则E1=2 436 kJmol-1+498 kJmol-1=1 370 kJmol-1,B 正确;E2可表示形成生成物中化学键所放出的热量,则E2=22463 kJmol-1=1 852 kJmol-1,H=E1-E2= 1 370 kJmol-1-1

3、852 kJmol-1=-482 kJmol-1,C 正确;由题图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,D 正确。 2.(2019济宁模拟)由金红石(TiO2)制取单质 Ti,涉及的步骤为 TiO2TiCl4Ti 已知:C(s)+O2(g)CO2(g) H1 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H2 TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g) H3 则反应 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的 H 为 ( ) A.H3+2H1-2H2 B.H3+H1 -H2 C.H3+2H1 -H2 D.H3+H1 - 2H

4、2 【解析】选 C。2-+,得到:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g) H=2H1 -H2+H3,C 正确。 3.(2019珠海模拟)制备单质锰的实验装置如图所示,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中大箭头表示溶液中阴离子移动的方向。下列说法不正确的是 ( ) A.M 是电源的负极 B.左侧气孔逸出的气体可能为副产物 H2 C.电解槽中发生的总反应为 MnSO4+2H2OMnO2+H2+H2SO4 D.若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阳极可能得到 MnO2 【解析】选 C。该电解装置中大箭头表示溶液中阴离子移动的方向,而在电解

5、池中阴离子向阳极移动,故石墨作阳极,则 N 极是电源的正极,M 极是电源的负极,A项正确;铂电极作阴极,阴极上发生还原反应:Mn2+2e-Mn,也可能发生副反应:2H+2e-H2,B 项正确;电解时阳极发生反应:2H2O-4e-O2+4H+,则电解槽中发生的总反应为 2MnSO4+2H2O2Mn+O2+2H2SO4,C 项错误;若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,Mn2+移向石墨电极,阳极上可能发生反应:Mn2+2H2O-2e- MnO2+4H+,得到 MnO2,D 项正确。 4.(2019大连模拟)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中 X 为阳离子

6、交换膜。下列有关说法正确的是 世纪金榜导学号 79100326( ) A.反应一段时间后,乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区 B.乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为 Fe-2e-F C.通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为 O2-4e-+2H2O4OH- D.反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 【解析】选 A。甲装置为甲醚燃料电池,充入氧气的一极发生还原反应,为电极的正极,充入燃料的一极为电极的负极;乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置,根据串联电池中电子的转移,可知Fe电极为阴极,C极为阳极;丙装置为电解精炼铜的装置,精铜为阴极,粗铜为阳极。 【加固训练】 已知 H2O2是一种弱酸,在

7、强碱溶液中主要以 H形式存在。现以 Al-H2O2燃料电池电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过,c、d 均为惰性电极)。下列说法正确的是 ( ) A.燃料电池的总反应为 2Al+3H2Al+2H2O B.电解时,Al 消耗 2.7 g,则产生氮气的体积为 1.12 L C.电极 b 是负极,且反应后该电极区 pH 增大 D.电解过程中,电子的流向:ad,cb 【解析】选 D。Al-H2O2燃料电池的总反应为 2Al+3H2Al+OH-+H2O,A 项错误;AlAl、CO(NH2)2N2,根据各电极上转移电子数相等知,每消耗0.1 mol Al,转移 0.3 m

8、ol 电子,生成 0.05 mol N2,在标准状况下氮气的体积为1.12 L,但 B 项未标明标准状况,B 项错误;根据电解池中 c 极上发生氧化反应生成 N2知,c 极为阳极,故 d 极为阴极,所以 a 极是负极,b 极为正极,正极的电极反应式为 H+H2O+2e-3OH-,反应后 b 极区 pH 增大,C 项错误;a 极为负极,b 极为正极,c 极为阳极,d 极为阴极,故电解过程中电子的流向为 ad,cb,D 项正确。 5.金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外,还有“氧浓差腐蚀”,如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同,在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是 ( ) 世纪

9、金榜导学号 79100327 A.纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀 B.钢铁吸氧腐蚀时,负极的电极反应式为 Fe-3e-Fe3+ C.海轮在浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀作用 D.在图示氧浓差腐蚀中,M 极处发生的电极反应为 O2+2H2O+4e-4OH- 【解析】选 D。纯铁发生腐蚀时,没有正极材料,不能构成原电池,纯铁发生的是化学腐蚀,A 项错误;钢铁发生吸氧腐蚀时,负极的电极反应式为 Fe-2e-Fe2+,B项错误;铜不如铁活泼,铜、铁在海水中形成原电池,铁作负极,加快了海轮的腐蚀,C 项错误;因氧浓度低的部位是原电池的负极,由图示可知,M 处 O2浓度高,该处 O2得到电子,其电极反应式为 O

10、2+2H2O+4e-4OH-,D 项正确。 6.(2019临沂模拟)已知高能锂电池的总反应式为 2Li+FeSFe+ Li2SLiPF6SO( CH3)2为电解质,用该电池为电源进行如图的电解实验,电解一段时间测得甲池产生标准状况下 H2为 4.48 L。下列有关叙述不正确的是( ) 世纪金榜导学号 79100328 A.从隔膜中通过的离子数目为 0.4NA B.若电解过程体积变化忽略不计,则电解后甲池中溶液浓度为 4 molL-1 C.A 电极为阳极 D.电源正极反应式为 FeS+2Li+2e-Fe+Li2S 【解析】选 C。A 项,由反应 FeS+2LiFe+Li2S 可知,Li 被氧化,

11、应为原电池的负极,FeS 被还原生成 Fe,为正极反应,正极方程式为 FeS+2e-Fe+,甲连接原电池负极,A 为阴极,生成氢气,电极方程式为 2H+2e-H2,n(H2)= =0.2 mol,转移 0.4 mol 电子,生成 0.4 mol OH-,则隔膜中通过的 K+数为 0.4 mol,通过的离子数目为 0.4NA,正确;B 项,甲连接原电池负极,为阴极,生成氢气,电极方程式为 2H+2e-H2,n(H2)=0.2 mol,转移 0.4 mol 电子,生成 0.4 mol OH-,则隔膜中通过的 K+数为 0.4 mol,c(OH-)=4 mol L-1,即电解后甲池中溶液浓度为 4

12、mol L-1,正确;C 项,A 电极为阴极,错误;D项,FeS 被还原生成 Fe,为正极反应,正极方程式为 FeS+2Li+2e-Fe+Li2S,正确。 7.(能力挑战题)某锂离子二次电池装置如图所示,其放电时的总反应为Li1-xCoO2+LixC66C+LiCoO2。下列说法正确的是 ( ) 世纪金榜导学号 79100329 A.石墨为正极 B.充电时,阳极质量不变 C.充电时,阴极反应式为xLi-xe-xLi+ D.放电时,电池的正极反应式为xLi+Li1-xCoO2+xe-LiCoO2 【解析】选 D。根据题图,锂离子从左向右移动,所以石墨为负极,A 错误。根据电池总反应,放电时负极反

13、应式为 LixC6-xe-6C+xLi+,正极反应式为xLi+Li1-xCoO2+xe-LiCoO2;充电时,阳极反应式为 LiCoO2-xe-xLi+Li1-xCoO2,阴极反应式为 6C+xLi+xe-LixC6,故 B、C 错误,D 正确。 【加固训练】 二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,降低了成本,提高了效益,其原理如图所示。下列说法错误的是 ( ) A.Pt1 电极附近发生的反应为 SO2+2H2O-2e-S+4H+ B.Pt2 电极附近发生的反应为 O2+4e-2O2- C.该电池放电时电子从 Pt1 电极经过外电路流

14、到 Pt2 电极 D.相同条件下,放电过程中消耗的 SO2和 O2的体积比为 21 【解析】选 B。电池总反应是 2SO2+O2+2H2O2H2SO4,Pt1 为负极,电极反应式为SO2+2H2O-2e-S+4H+,故 A 选项正确;Pt2 为正极,电极反应式为 O2+4e-+4H+ 2H2O,B选项错误;Pt1为负极,Pt2为正极,故C选项正确;根据总反应式可知,D选项正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题,共 58 分) 8.(17 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

15、 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)氢气既能与氮气发生反应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) H=-483.6 kJ mol-1 3H2(g)+N2(g)2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1 计算断裂 1 mol 键需要消耗能量_kJ。 (3)由合成气(组成为 H2、 CO 和少量的 CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应: 甲醇合成反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=-90.1 kJ mol-1 CO2(g)+3H2(g)C

16、H3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJ mol-1 水煤气变换反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H3=-41.1 kJ mol-1 二甲醚合成反应: 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJ mol-1 由H2和CO 直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。 根据化学反应原理,分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响:_ _。 【解析】(1)燃烧热是指 25 101 kPa 下 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。 (2)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)中,断裂 1 mol键和 3

17、mol 键,形成 6 mol NH 键,则E()+3E()-6E()=-92.4 kJ mol-1, 则E(NN)=1 173.2 kJ mol-1 2-436 kJ mol-13-92.4 kJ mol-1 =946 kJ mol-1。 (3)根据盖斯定律,2+得:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H= -90.1 kJmol-12-24.5 kJ mol-1=-204.7 kJmol-1。这是一个气体分子数减小的反应,压强增大,平衡正向移动,有利于提高反应速率和二甲醚的生成。 答案:(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890.24

18、 kJ mol-1 (2)946 (3)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-204.7 kJ mol-1 该反应分子数减少,压强升高使平衡右移,CO 和 H2的转化率增大,CH3OCH3产率增加;压强升高使 CO 和 H2浓度增加,反应速率增大 【方法规律】“五步”解决有关盖斯定律的计算问题 9.(21 分)短周期元素 A、B、C、D 在元素周期表中的位置如图所示,B、D 最外层电子数之和为 12。 A B C D 回答下列问题: 世纪金榜导学号 79100330 (1)与元素 B、D 处于同一主族的第 25 周期元素单质分别与 H2反应生成 1 mol简单气态

19、氢化物对应的热量变化如下,其中能表示该主族第 4 周期元素的单质生成 1 mol 简单气态氢化物所对应的热量变化是_(填序号)。 a.吸收 99.7 kJ b.吸收 29.7 kJ c.放出 20.6 kJ d.放出 241.8 kJ (2)DB2通过下列工艺流程可制化工业原料 H2DB4和清洁能源 H2。 查阅资料可得: 化学键 HH BrBr HBr 键能/(kJmol-1) 436 194 362 试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式:_。 根据资料: 化学式 Ag2SO4 AgBr 溶解度/g 0.796 8.410-6 为检验分离器的分离效果,取分离后的 H2DB4溶液于

20、试管中,向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应,若观察到_,证明分离效果较好。 在原电池中,负极发生的电极反应式为_。 在电解过程中,电解槽阴极附近溶液 pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。 将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为_ _(不用写反应条件)。该生产工艺的优点有_ _ _(答一点即可)。 【解析】由短周期元素 A、B、C、D 在元素周期表中的位置,可知 A、B 处于第 2周期,C、D 处于第 3 周期,B、D 同主族,二者原子最外层电子数之和为 12,则 B 为O,D 为 S,可推知 A 为 N,C 为 Si。 (1)Se与O为同族元素,同主族自上而下元素的非金属性减弱,单质与

21、氢气反应的剧烈程度减小,反应热增大(考虑符号),故生成 1 mol 硒化氢(H2Se)的反应热应为+29.7 kJmol-1。 (2)由工艺流程图可知,原电池原理为 SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,分离出硫酸,再电解 HBr 的反应为 2HBrH2+Br2,获得氢气,电解得到的溴可循环利用。 电解槽中电解 HBr生成H2与 Br2,反应的化学方程式为2HBrH2+Br2,由表中数据可知,H=2362 kJmol-1-436 kJmol-1-194 kJmol-1=+94 kJmol-1,故热化学方程式为 2HBr(aq)H2(g)+Br2(g) H=+94 kJmol-1。取分离

22、后的硫酸于试管中,向其中逐滴加入 AgNO3溶液至充分反应,若观察到无 AgBr 淡黄色沉淀产生,最终只生成 Ag2SO4白色沉淀,说明分离效果较好。在原电池中,负极发生氧化反应,SO2在负极失去电子生成 H2SO4,电极反应式为 SO2+2H2O-2e- 4H+S。 在电解过程中,电解槽阴极发生还原反应,电极反应式为 2H+2e- H2,H+浓度降低,溶液 pH 变大。原电池的总反应为 SO2+Br2+2H2OH2SO4+ 2HBr,电解池的总反应为 2HBrH2+Br2,故该工艺流程用总反应的化学方程式表示为 SO2+2H2OH2SO4+H2,该生产工艺的优点有:溴可以循环利用,获得清洁能

23、源氢气等。 答案:(1)b (2)2HBr(aq)H2(g)+Br2(g) H=+94 kJmol-1 无淡黄色沉淀产生,最终生成白色沉淀 SO2+2H2O-2e-4H+S 变大 SO2+2H2OH2+H2SO4 Br2被循环利用(答案合理即可) 10.(20 分)(能力挑战题)(1)已知双氧水是绿色氧化剂,工业上常用 Pt 为阳极,石墨为阴极,电解饱和硫酸氢铵溶液,再用稀硫酸水解得到双氧水。方程式为3H2O+3O23H2O2+O3,其中 H2O2只为还原产物,则阳极反应式为_ _,阴极反应式为_。 (2)铝及铝合金经过阳极氧化,铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。 某小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极,以硫酸溶液为电解液,按照如图装置连接,电解40 min 后取出铝片,用水冲洗,放在水蒸气中封闭处理 2030 min,即可得到更加致密的氧化膜。则电解时阳极电极反应式为 _。 (3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的 MnSO4溶液。则阴极的电极反应式为_;阳极的电极反应式为_ _ _。 (4)高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上以Fe2O3为阳极电解 KOH 溶液制备高铁酸钾。 高铁酸钾溶液长时间放置不稳