专题1《化学反应与能量变化》复习题上学期高二()高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》复习题一、单选题1．我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的∆H等于化学键C—HC—CC=CH—H键能/(kJ•mol1)410345610430A．120kJ·mol1 B．+120kJ·mol1C．125kJ·mol1 D．+125kJ·mol12．研究小组以粗铜(含Ag、Fe等金属)、纯铜为电极，聚丙烯酸钠氨水溶液为电解质，进行精炼铜模拟实验，电解过程中阳极的电极反应式为。下列说法正确的是A．阳极泥中主要含Ag、Fe单质B．电解过程向阳极移动C．电解开始阶段，阴极有产生D．电解后阶段，阳极生成的同时阴极生成1molCu3．下列说法正确的是A．甲烷的标准燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为B．分别向等浓度等体积的溶液中加入足量的稀醋酸和稀盐酸，反应的热效应分别为、，则C．500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为D．25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为，硫酸与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为4．利用电解技术，以氯化氢和氧气为原料回收氯气的过程如图所示，下列说法正确的是A．H+由阴极区向阳极区迁移B．阴极电极反应式：2HCl+2e=Cl2+2H+C．阳极电极反应式：Fe3++e=Fe2+D．阴极区发生的反应有：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5．如图用碳棒电解饱和食盐水的示意图，已知Na+向c极方向移动，则A．a极为正极 B．c极附近溶液pH变大C．d极产生可燃性气体 D．电解后n(Na+)变大6．下列说法或表示方法中正确的是A．等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，后者放出的热量多B．氢气的燃烧热为285.8，则氢气燃烧的热化学方程式为

C．

D．已知中和热，若将含0.5mol的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ7．电化学传感器是将环境中浓度转变为电信号的装置，工作原理如图所示，其中YSZ是固体电解质，当传感器在一定温度下工作时，在熔融和YSZ之间的界面X上会生成，固体，下列说法正确的是A．R为电源的正极B．金属电极b上发生氧化反应，得到电子C．电池总反应为D．电池工作时，每生成，消耗的体积为11.2L8．利用铈元素(Ce)吸收工业尾气SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程如下所示：下列说法错误的是A．Na2S2O4中S元素的平均化合价为+3B．装置II消耗36g水生成4NA个H+(NA代表阿伏加德罗常数的值)C．装置III进行电解，Ce3+在阳极反应，使Ce4+得到再生D．装置III中阴极反应式为2HSO+2e=S2O+2OH9．工业上常采用电解法制氯气，原理为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。下列说法不正确的是A．制备过程应避免Cl2与H2混合B．H2和Cl2中点燃产生白烟C．NaOH溶液与Cl2反应可制得漂白液D．Cl2使湿润红色布条褪色是因为氯水中含有HClO10．已知有下列四个热化学方程式：①②③④a、b、c、d的大小排序正确的是A． B． C． D．11．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．密闭容器中，2molNO和1molO2充分反应后分子总数为2NAB．电解精炼铜时，若转移了NA个电子，则阳极溶解32g铜C．常温常压下，30gC18O含有的质子数为14NAD．常温常压下，30g乙烷含有的共价键数目为6NA12．利用微生物燃料电池处理氨氮废水原理如图。下列叙述正确的是A．微生物燃料电池工作时外电路的电流方向为B．极的电极反应式：C．理论上参与反应的和的物质的量之比为D．移去质子交换膜，可提高厌氧微生物电极的性能13．已知下列两个热化学方程式：①

②

。下列结论正确的是A．①的反应热为221kJ/molB．碳的燃烧热大于110.5kJ/molC．由②可知氢气的燃烧热为D．已知

，则

二、填空题14．电化学原理在生产生活中有着广泛的应用。一种利用LiCl、Li2CO3制备金属锂的装置如图所示。(1)该装置为池，主要将能转化为能。(2)电极N应与电源的极相连，发生的电极反应式为。(3)每产生标准状况下22.4LCl2，将有molLi+通过隔膜。(4)每产生1.4gLi，消耗gLi2CO3。(5)写出工业上电解饱和食盐水制取氯气与氢氧化钠的离子方程式，为获得较纯净的产品，选择离子交换膜。(6)钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为，最有效的电化学防止铁生锈的方法叫。15．下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时，M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：(1)M电极的材料是，其电极名称是，N的电极反应式为，乙池的总反应是，通入甲烷的铂电极的电极反应式为。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气L(标准状况下)，若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池溶液的的浓度为。(3)二氧化氯()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。下图是目前已开发出用电解法制取的新工艺(如下图)。①用石墨做电极，电解饱和食盐水制取，阳极产生的电极反应式：。②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为mol。16．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和CuSO4溶液200mL，电解一段时间后，当X极增重0.64g时，则①电解池中X极上的电极反应式为。②Y电极电极反应式为，产生气体体积(标况下)为mL，溶液pH(填增大，减小，不变)(2)如要用电解方法在铁片上镀银，则①电解液a选用溶液，X电极的材料是。②Y电极的电极反应式为。17．如图所示，回答下列问题：(1)此装置的名称是。(2)氯化钠溶液中离子有，其中，定向移动至阴极附近的离子有。(3)阳极附近的产物是，检验该物质的方法是。(4)电解饱和食盐水的化学方程式，工业上，利用电解饱和食盐水可制得多种产品，如有。(如举两例)18．依据氧化还原反应：2Ag+（aq）+Cu（s）Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是；电解质溶液Y是；(2)银电极为电池的极，发生的电极反应为；X电极上发生的电极反应为；(3)外电路中的电子是从电极流向电极；(4)如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，则①a电极反应式为；②乙中的总反应为；③若整个电路中有2NA个电子转移，则d电极产生L气体（标准状况）。19．断开分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：化学键436247x330413463431请回答下列问题：(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为(填“吸热”或“放热”)反应，其中(用含有a、b的关系式表示)。(2)若图示中表示反应，①则，x=．②此热化学方程式的意义是。③画出此热化学方程式对应的焓变示意图。三、计算题20．按要求写热化学方程式：(1)已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式。(2)已知在25℃、101kPa下，10g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295kJ的热量，试写出乙醇燃烧热的热化学方程式。(3)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如表：共价键COHONHCN键能/kJmol1351463393293则该反应的ΔH=kJ·mol1(4)下列热化学方程式：Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)∆H1=351.1kJ/mol；Hg(l)+O2(g)=HgO(s)

∆H2=90.7kJ/mol。由此可知：Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)∆H3=参考答案：1．D【详解】焓变=反应物键能之和生成物键能之和，可知反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的∆H=345kJ/mol+6×410kJ/mol4×410kJ/mol430kJ/mol×1610kJ/mol=+125kJ/mol；故答案为D。2．C【分析】根据精炼铜的原理分析可知，阳极电极反应式为，电解过程向阴极移动，开始阶段尚未到阴极，水放电产生，后阶段计得电子生成铜，电极反应式为。据此回答问题。【详解】A．粗铜(含Ag、Fe等金属)做阳极，Fe比铜活泼，先放电，阳极泥的主要成分为Ag，故A错误；B．电解过程向阴极移动，故B错误；C．电解开始阶段尚未到阴极，阴极上水放电产生，故C正确；D．由于电解过程中不间断地有附着在粗铜上的Fe参与放电，生成与生成Cu的量不相等，故D错误；故选C。3．B【详解】A．甲烷的燃烧热指：1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出热量，A错误；B．分别向等浓度等体积的NaOH溶液中加入足量的稀醋酸和稀盐酸，由于醋酸是弱酸，放热会比盐酸少，ΔH1反而要大于ΔH2，所以ΔH1>ΔH2，B正确；C．0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，生成的氨气的物质的量小于1mol，所以1mol氮气和3mol氢气完全反应生成氨气，放出的热量大于38.6kJ，C错误；D．中和热是25℃、101kPa时，稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1mol水的反应热，硫酸与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为：，D错误；故选B。4．D【分析】在电源的右侧，HCl(g)→Cl2(g)，该过程是失电子的过程，故该侧为阳极，电极反应为：2HCl2e=2H++Cl2，电源的左侧为阴极，电极反应为：Fe3++e=Fe2+；此外，根据物质的循环，还可以推出阴极区域还会进行反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。【详解】A．H+在电源的右侧产生，在电源的左侧被消耗，右侧为阳极，左侧为阴极，即H+由阳极区向阴极区迁移，A错误；B．阴极发生还原反应，是得到电子的过程，电极反应为：Fe3++e=Fe2+，B错误；C．阳极发生氧化反应，是失去电子的过程，电极反应为：2HCl2e=2H++Cl2，C错误；D．根据图中的循环，可以推出阴极区域会进行反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，D正确；故选D。5．B【分析】根据题干信息，Na+向c极方向移动，则c为阴极，电极反应式为：2H++2e=H2，d为阴极，电极反应式为：2Cl2e=Cl2，因此a为电源负极，b为电源正极，据此分析解答。【详解】A．根据上述分析可知，a为负极，A错误；B．c为阴极，电极反应式为：2H++2e=H2，氢离子浓度减小，pH增大，B正确；C．d为阴极，电极反应式为：2Cl2e=Cl2，Cl2为不可燃气体，C错误；D．电解过程中，Na+不参与反应，Na+的物质的量不变，D错误；答案选B。6．D【详解】A．等质量的同一物质气态时具有的能量大于固态时具有的能量，等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧，均放出热量生成二氧化硫气体，前者放出的热量多，故A错误；B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，热化学方程式中氢气是2mol，故B错误；C．碳酸钙的分解反应吸热，△H＞0，故C错误；D．0.5molH2SO4与1molNaOH完全中和生成1molH2O，除了酸碱中和放出热量外，浓硫酸溶于水放热，故反应放出的热量大于57.3kJ，故D正确；答案选D。7．C【详解】A．原电池中负极失去电子，正极得到电子，通入氧气的一极氧原子化合价降低得电子为正极，则R为电源的负极，A错误；B．金属电极b上发生氧化反应，失去电子，B错误；C．电池工作时，负极电极反应式为4+=CO2O2，正极电极反应式为O2+4e=2O2，则电池总反应为，C正确；D．没有标明标准状况下，无法计算氧气得体积，D错误；故答案为C。8．D【分析】由流程可知，装置Ⅰ中发生反应，装置Ⅱ中发生，装置Ⅲ中发生，装置Ⅳ中先发生，后生成硝酸铵，以此作答。【详解】A．Na2S2O4中，钠为+1价，氧为2价，则S为+3价，A正确；B．根据装置Ⅱ中化学方程式可知，生成的氢离子和消耗的水物质的量之比为2：1，则消耗36g水生成4NA个氢离子，B正确；C．根据装置Ⅲ的化学方程式，Ce3+在阳极失电子，生成Ce4+，C正确；D，装置Ⅲ阴极反应式为：，D错误；故答案选D。9．B【详解】A．Cl2与H2混合光照会发生爆炸，应避免混合，A正确；B．H2和Cl2中点燃产生HCl气体，不是白烟，B错误；C．NaOH溶液与Cl2反应可以生成NaClO,，漂白液的主要成分，C正确；D．HClO具有强氧化性，Cl2使湿润红色布条褪色是因为氯水中含有HClO，D正确；故选B。10．C【详解】第④个方程式是2mol丁烷完全燃烧生成液态水，放出热量最多，即d最大，②③两个方程式都是1mol丁烷燃烧，前者生成液态水，后者生成气态水，生成液态水释放的热量比生成气态水释放的能量多，①是不完全燃烧，放出的热量较少，因此a、b、c、d的大小排序为，故C正确。综上所述，答案为C。11．C【详解】A．NO和O2反应方程式为2NO+O2=2NO2，根据方程式可知，2molNO与1molO2恰好完全反应生成2molNO2，但NO2和N2O4之间存在转化，方程式2NO2N2O4，所以产物分子数小于2NA，故A错误；B．精炼铜时粗铜做阳极，粗铜中的铜、锌、铁、镍等金属都可以失电子，锌、铁、镍活泼性均大于铜的，电解时先失去电子，所以转移1mol电子，阳极溶解的铜的物质的量不是0.5mol，质量不是32g，故B错误；C．常温常压下，30gC18O的物质的量n===1mol，C的原子序数为6，O的原子序数为8，则1molC18O质子数为14NA，故C正确；D．30g乙烷(C2H6)的物质的量为n===1mol，而乙烷的结构式为，乙烷中含7条共价键，故1mol乙烷含有的共价键数目为7NA，故D错误；答案为C。12．B【详解】A．根据氢离子的移动方向可判断A电极是负极，B电极是正极，则微生物燃料电池工作时外电路的电流方向为，A错误；B．极是负极，失去电子被氧化生成二氧化碳，电极反应式：，B正确；C．正极反应为2NO+10e－+12H＋＝N2↑+6H2O，根据氮原子守恒和电子得失守恒可知理论上参与反应的和的物质的量之比为，C错误；D．移去质子交换膜后铵根离子会移向正极，在好氧微生物反应器中无法转化为硝酸根，所以不会提高厌氧微生物电极的性能，D错误；答案选B。13．B【详解】A．反应热需带符号，①的反应热为221kJ/mol，A错误；B．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，由反应①不完全燃烧，可推出碳的燃烧热大于110.5kJ/mol，B正确；C．由B选项的分析可知，燃烧热为正值，C错误；D．设2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)为式①，H2O(l)=H2O(g)为式②，根据盖斯定律，①+2×②可得热化学方程式，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=571.6kJ/mol+44kJ/mol×2=483.6kJ/mol，D错误；故选B。14．(1)电解池电能化学能(2)负Li++e=Li(3)2(4)7.4(5)2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑阳(6)O2+4e+2H2O=4OH外加电流的阴极保护法【分析】据图可知Li+通过隔膜移向电极N，发生反应Li++e=Li，所以电极N为阴极，则电极M为阳极，Cl被氧化为Cl2。【详解】（1）该装置有外接电源，所以为电解池，主要将电能转化为化学能；（2）根据分析可知电极N为阴极，连接电源的负极；电极反应为Li++e=Li；（3）标准状况下22.4LCl2为=1mol，电极M上的反应为2Cl2e=Cl2↑，所以转移2mol电子，根据电荷守恒可知有2molLi+通过隔膜；（4）1.4gLi的物质的量为=0.2mol，转移0.2mol电子，所以电极M上生成0.1molCl2，Cl2和碳酸锂的反应方程式为2Cl2+2Li2CO3=4LiCl+2CO2+O2，根据化学方程式可知消耗0.1molLi2CO3，质量为0.1mol×74g/mol=7.4g；（5）工业上电解饱和食盐水生成氢气、氯气和NaOH，离子方程式为2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑；为防止阴极产生的氢氧根迁移到阳极与氯气反应，所以选择阳离子交换膜；（6）钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气被还原，电极反应式为O2+4e+2H2O=4OH；最有效的电化学防止铁生锈采用电解原理的外加电流的阴极保护法。15．(1)铁阴极4OH4e=O2↑+2H2O4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3CH48e+10OH=CO+7H2O(2)0.2240.1mol/L(3)Cl5e+2H2O=ClO2↑+4H+0.01【分析】碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，M为电解池的阴极，为铁电极，电解硝酸银溶液时，阴极反应式为Ag++e=Ag，阳极反应式为4OH4e=O2↑+2H2O，结合电子的转移的物质的量的判断进行计算。（1）碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为CH48e+10OH=CO+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，N为阳极，电极反应式是4OH4e=O2↑+2H2O，M为阴极，电极材料是Fe，电极反应式为Ag++e=Ag，则乙池的总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3，故答案为：铁；阴极；4OH4e=O2↑+2H2O；4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3；CH48e+10OH=CO+7H2O；（2）n(Ag)==0.04mol，根据Ag++e=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e=4H2O，则消耗n(O2)=×0.04mol=0.01mol，V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，故答案为：0.224；0.1mol/L；（3）①电解过程中，Na+向右移动，因此左侧为电解池阳极，右侧为电解池阴极，因此阳极上是Cl失去电子生成ClO2，电极反应式为Cl5e+2H2O=ClO2↑+4H+；②阴极电极反应式为2H2O+2e=2OH+H2↑，当阴极产生标准状况下112mL气体时，气体的物质的量为=0.005mol，则转移电子为0.005mol×2=0.01mol，通过阳离子交换膜离子为Na+，因此所转移Na+的物质的量为0.01mol。16．(1)112减小(2)AgNO3Fe【详解】（1）①X电极与电源负极相连，为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式为，故答案为：；②Y为阳极，其电极反应式为；电解一段时间后，当X极增重0.64g时，生成0.01mol铜单质，转移0.02mol电子，则阳极生成0.005mol氧气，其体积(标况下)为112mL，电解过程中生成H+，溶液的pH减小，故答案为：112；减小；（2）①电镀时，镀层金属与正极相连，待镀金属与负极相连，则X电极材料是Fe，电解质溶液a是含有镀层金属的溶液，可为AgNO3溶液，故答案为：AgNO3；Fe；②Y为阳极，电极材料可为Ag，电解时Y电极上Ag转化成Ag+，电极反应式为，故答案为：。17．(1)电解池(2)Na+、Cl、H+、OHNa+和H+(3)氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，若淀粉碘化钾试纸变蓝，则证明氯气存在(4)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；盐酸、漂白液等【详解】（1）如图所示，有电源，所以此装置的名称是电解池，故答案为：电解池；（2）氯化钠溶液中离子有Na+、Cl、H+、OH，其中，阳离子Na+和H+定向移动至阴极附近，故答案为：Na+、Cl、H+、OH；Na+和H+；（3）溶液中的氯离子失电子在阳极发生氧化反应生成氯气，氯气具有强氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝，所以检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，若淀粉碘化钾试纸变蓝，则证明氯气存在；故答案为：氯气；用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，若淀粉碘化钾试纸变蓝，则证明氯气存在；（4）电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，则工业上，可以利用电解饱和食盐水生成的氢气、氯气化合制盐酸，也可用氯气和氢氧化钠反应制漂白液等，故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；盐酸、漂白液等。18．CuAgNO3正Ag++e–=AgCu―2e–=Cu2+Cu(或X)Ag4OH―4e–=O2↑+2H2O2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑22.4L【分析】（1）（3）根据反应“"分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，在正极上得电子被还原，电解质溶液，正极为活泼性较Cu弱的Ag，依据原电池原理进行分析可得；（4）装置甲乙连接组成为电解池，可以依据电解池中离子放电顺序进行解析。【详解】(1)由反应“”，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极,在正极上得电子被还原，电解质溶液AgNO3，故答案为Cu；AgNO3；(2)正极为活泼性较Cu弱的Ag，在正极上得电子被还原，电极反应为，答案为：正，(3)原电池中，电子从负极经外电路流向正极，题中由Cu极经外电路流向Ag极，故答案为：Cu(或X)；(4)由图可知该装置为电解池装置，a、c为阳极，b、d为阴极，由电解池中“阳氧阴还”可知：①a电极反应式为；②乙中的总反应为；③由图可知d极电极反应式为：可知转移2mol电子时生成1mol氢气，由n=可知体积为22.4L。19．(1)放热(ab)kJ/mol(2)926496.41mol氢气充分燃烧生成气态