高三化学二轮复习 专题限时集训4 突破点6、7-人教高三化学试题

专题限时集训(四)突破点6、7[建议用时：45分钟]1．已知：①H2O(g)=H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ/mol，②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2＝－Q2kJ/mol，③C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ/mol。则表示酒精燃烧热的热化学方程式是()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(Q1－Q2＋Q3)kJ/molB．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(3Q1＋Q3)kJ/molC．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(3Q1－Q2＋Q3)kJ/molD．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－(3Q1－Q2＋Q3)kJ/molC[根据盖斯定律，由3×①－②＋③得C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－(3Q1－Q2＋Q3)kJ/mol，C项正确。]2．(2016·河南信阳、三门峡二市联考)一定条件下，在水溶液中1molCl－、ClOeq\o\al(－,x)(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()A．e是ClOeq\o\al(－,3)B．b→a＋c反应的活化能为60kJ·mol－1C．a、b、c、d、e中c最稳定D．b→a＋d反应的热化学方程式为3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1D[由图可知，a为Cl－，b为ClO－，c为ClOeq\o\al(－,2)，d为ClOeq\o\al(－,3)，e为ClOeq\o\al(－,4)，A项错误；无法确定活化能的大小，B项错误；a、b、c、d、e中a的能量最低，所以a最稳定，C项错误；b→a＋d的化学方程式为3ClO－=ClOeq\o\al(－,3)＋2Cl－，所以热化学方程式为3ClO－(aq)=ClOeq\o\al(－,3)(aq)＋2Cl－(aq)ΔH＝－116kJ·mol－1，故D项正确。]3．(2016·河南豫南九校联考)根据碘与氢气反应的热化学方程式(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)＋9.48kJ(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)－26.48kJ下列判断正确的是()A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低D[A项中反应为可逆反应，反应不完全，放热小于9.48kJ；B项中能量相差35.96kJ；C项中产物的状态相同，稳定性相同；同一物质，固态时能量最低，所以D项正确。]4．(2016·湖南十三校联考)使1mol丙烷分子中所有共价键断裂需要4006kJ的能量，而使1mol新戊烷分子中所有共价键断裂需要6356kJ的能量。则C—C键的平均键能为()【导学号：14942034】A．368kJ/mol B.347kJ/molC．386kJ/mol D.414kJ/mol5．(2016·广东汕头期末)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是()A．b极发生氧化反应B．a极的反应式：N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2OC．放电时，电流从a极经过负载流向b极D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜B[在燃料电池中，氧气作为氧化剂在正极发生还原反应，故A项错误；燃料N2H4为还原剂，在负极发生氧化反应，故B项正确；放电时，电流由正极(b极)经外电路流向负极(a极)，故C项错误；正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，OH－将透过离子交换膜在负极发生反应，应选择阴离子交换膜，故D项错误。]6．(2016·山西质检)采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。如图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是()A．Zn与电源的负极相连B．ZnC2O4在交换膜右侧生成C．电解的总反应式为：2CO2＋Zneq\o(=,\s\up14(电解))ZnC2O4D．通入11.2LCO2时，转移0.5mol电子C[电解过程中Zn被氧化，作阳极，所以Zn与电源的正极相连，A错误；Zn2＋透过阳离子交换膜到达左侧与生成的C2Oeq\o\al(2－,4)形成ZnC2O4，B错误；电解的总反应式为：2CO2＋Zneq\o(=,\s\up14(电解))ZnC2O4，C正确；没有说明气体是否是在标准状况下，无法计算转移的电子数，D错误。]7．(2016·四川高考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1－xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是()A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－=xLi＋＋C6C．充电时，若转移1mole－，石墨(C6)电极将增重7xgD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋C[A.原电池中阳离子由负极向正极迁移，A项正确；B放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为LixC6－xe－=xLi＋＋C6，B项正确；C.充电时，若转移1mol电子，石墨电极质量将增重7g，C项错误；D.充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋，D项正确。]8．如图所示为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是TiO2中的氧解离进入熔融盐中而得到纯钛。下列说法中正确的是()A．a极是正极，石墨极是阴极B．反应后，石墨电极的质量不发生变化C．电解过程中，O2－、Cl－均向a极移动D．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－=Ti＋2O2－D[TiO2发生还原反应得到纯钛，故加入高纯TiO2的电极是电解池的阴极，a极是电源的负极，石墨极是阳极，A项错误；O2－在阳极发生氧化反应生成O2，高温下，石墨与O2反应生成CO、CO2，导致石墨质量减少，B项错误；电解过程中，阴离子向阳极(石墨极)移动，C项错误；TiO2中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛，发生了还原反应，生成了Ti和O2－，D项正确。]9．(2016·湖北黄冈质检)我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如图)，实现了“太阳能­电能­化学能”的转化，总反应方程式为2CO2=2CO＋O2。关于该装置的下列说法中正确的是()A．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极B．图中离子交换膜为阳离子交换膜C．反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D．人体呼出的气体参与X电极的反应：CO2＋2e－＋H2O=CO＋2OH－D[根据题图中左边电源内负电荷的移向，可知N型半导体为负极，P型半导体为正极，A错误；N型半导体为负极，X极为电解池的阴极，电极反应为：CO2＋2e－＋H2O=CO＋2OH－，生成的氢氧根离子通过离子交换膜在Y极参加反应，所以图中的离子交换膜为阴离子交换膜，B错误，D正确；总反应方程式为2CO2=2CO＋O2，根据总反应可知，反应前后电解质溶液的碱性不变，C错误。]10．(2016·河北衡水中学二模)图a所示的酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程中产生MnOOH，下列说法不正确的是()【导学号：14942035】部分化合物的溶解度数据见下表：温度/℃化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614图a图bA．图a中电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H＋=MnOOHB．利用干电池，高温电解H2O­CO2混合气体制备H2和CO，如图b，则阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1C．废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过重结晶方法分离D．废电池糊状填充物加水处理后所得滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉和MnOOH，欲从中得到较纯的二氧化锰，可以采用加热的方法B[在干电池中，正极得到电子，电极反应式为MnO2＋e－＋H＋=MnOOH，A正确；根据装置图可知阴极是水、二氧化碳得到电子，生成H2和CO，阳极是O2－失去电子生成O2，总反应为H2O＋CO2eq\o(=,\s\up14(电解))H2＋CO＋O2，因此阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶2，B错误；氯化锌和氯化铵的溶解度受温度影响变化不同，两者可以通过重结晶法分离，C正确；在空气中加热时，碳粉、MnOOH可被氧化，分别生成二氧化碳和二氧化锰，所以可以采用加热的方法得到较纯净的二氧化锰，D正确。]11．(2016·海淀区期末)研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。(1)高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSOeq\o\al(－,3)的方程式：____________。(2)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成SOeq\o\al(2－,4)，两步反应的能量变化示意图如图所示：1molH2S(g)全部氧化成SOeq\o\al(2－,4)(aq)的热化学方程式为______________。(3)二氧化硫­空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：①质子的流动方向为________(填“从A到B”或“从B到A”)。②负极的电极反应式为________________________________。(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下：①用纯碱溶液吸收SO2，将其转化为HSOeq\o\al(－,3)，反应的离子方程式是______。②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是________________。[解析](1)SO2溶于水生成的H2SO3可电离产生HSOeq\o\al(－,3)。(2)由图可知：H2S(g)＋0.5O2(g)=S(s)＋H2O(g)ΔH＝－221.19kJ/mol，S(s)＋1.5O2(g)＋H2O(g)=SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)ΔH＝－585.20kJ/mol，将两方程式相加可得H2S(g)全部氧化成SOeq\o\al(2－,4)(aq)的方程式：H2S(g)＋2O2(g)=SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)，再由盖斯定律可求算出该反应的反应热ΔH＝(－221.19kJ/mol)＋(－585.20kJ/mol)＝－806.39kJ/mol。(3)①SO2在负极，O2在正极，阳离子(质子)从负极(A)流向正极(B)；②负极是SO2在酸性条件下失去电子发生氧化反应生成SOeq\o\al(2－,4)：SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(4)②吸收池中含有的溶质主要是NaHSO3，而NaHSO3与过量的Ca(OH)2反应：NaHSO3＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O＋NaOH，产物中的NaOH和过量的Ca(OH)2可用于吸收SO2。[答案](1)SO2＋H2OH2SO3、H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)(2)H2S(g)＋2O2(g)=SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)ΔH＝－806.39kJ·mol－1(3)①从A到B②SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(4)①H2O＋2SO2＋COeq\o\al(2－,3)=2HSOeq\o\al(－,3)＋CO2↑②NaOH[多写Ca(OH)2也可]12．(1)(2016·济南调研)氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，合成氨工业因此成为基本无机化工之一。如何获得廉价的氢气是合成氨工业中的重要课题，目前常用戊烷跟水蒸气反应的方法获得氢气：C5H12(g)＋5H2O(g)eq\o(=,\s\up14(催化剂),\s\do14(高温))5CO(g)＋11H2(g)已知几个反应的能量变化如图所示，则上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)(2016·长春质检)电化学降解法可用于治理水中的硝酸盐污染。电化学降解NOeq\o\al(－,3)的原理如图所示，电源正极为________(填“a”或“b”)；若总反应式为4NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=5O2↑＋2N2↑＋2H2O，则阴极反应式为________。(3)(2016·潍坊期末)肼(N2H4)是一种高能燃料。肼­双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图所示。请写出电池正极电极反应式：__________________，电池工作过程中，A极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。肼­双氧水燃料电池的工作原理图[解析](1)根据图像可以写出：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1②C5H12(g)＋8O2(g)=5CO2(g)＋6H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1③根据盖斯定律可知：ΔH＝ΔH3－11ΔH2－5ΔH1＝(c－5a－11b)kJ·mol－1。(2)由H2O生成O2可知发生氧化反应，则该电极为阳极，与之连接的a为电源的正极；阳极反应式为10H2O－20e－=20H＋＋5O2↑，由总反应式减去阳极反应式可得阴极反应式。(3)根据肼­双氧水燃料电池的工作原理知，B极区H2O2得电子生成OH－，发生还原反应，作原电池的正极，电极反应式为H2O2＋2e－=2OH－，A极区N2H4失电子生成N2，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O，溶液的pH减小。[答案](1)c－5a－11(2)a2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2＋6H2O(3)H2O2＋2e－=2OH－减小13．(2016·天津高考节选)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH－eq\o(=,\s\up14(电解))FeOeq\o\al(2－,4)＋3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeOeq\o\al(2－,4)，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。(1)电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。(2)电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是____________。(3)c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________________。[解析](1)根据电解总反应：Fe＋2H2O＋2OH－eq\o(=,\s\up14(电解))FeOeq\o\al(2－,4)＋3H2↑，结合阳极发生氧化反应知，阳极反应式为Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O，结合阴极发生还原反应知，阴极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。考虑FeOeq\o\al(2－,4)易被H2还原，所以应使用阳离子交换膜防止FeOeq\o\al(2－,4)、H2接触，则阳极室消耗OH－且无补充，故c(OH－)降低。(2)结合题给信息“Na2FeO4易被氢气还原”知，阴极产生的氢气不能接触到Na2FeO4，故需及时排出。(3)图示中随着c(NaOH)增大，c(Na2FeO4)先增大后减小，结合已知信息“Na2FeO4只在强碱性条件下稳定”知，M点c(Na2FeO4)低的原因是c(OH－)低，反应速率小且Na2FeO4稳定性差。结合已知信息“若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质”知，N点c(Na2FeO4)低的原因是c(OH－)过高，铁电极上产生Fe(OH)3或Fe2O3，使Na2FeO4产率降低。[答案](1)阳极室(2)防止Na2FeO4与H2反应使产率降低(3)M点：c(OH－)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低14．(2016·南通二模有改动)电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。(1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。①写出电解时NO2发生反应的电极反应式：___________________。②若在标准状况下有2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H＋为________mol。(2)某小组在右室装有10L0.2mol·L－1稀硝酸溶液，用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进