化学反应与能量章末测试.docx

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化学反应与能量章末测试

绝密★启用前

2014-2015学年度郑州市实验高中9月月考模拟卷

考试范围：

第一章；考试时间：

100分钟；命题人：

张平

第I卷（选择题）

评卷人

得分

一、选择题

1．电化学装置工作时，下列电极上发生的反应一定是氧化反应的是（）

A．阴极B．负极C．铜电极D．石墨电极

2．下列叙述正确的是

A．相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多

B．2L0.05mol·L－1乙酸溶液中H+数为0.1NA（NA为阿伏加德罗常数）

C．SO2溶于水，其水溶液能导电，说明SO2是电解质

D．常温下在pH=1的溶液中Na+、NH4+、[Al（OH）4]－、SO42－可以大量共存

3．下图是水煤气（成分为CO、H2）空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。

下列叙述中正确的是（）

A．A处通入空气，B处通入水煤气

B．a电极的反应式包括：

CO＋4OH--2e-＝CO32-＋2H2O

C．a电极发生还原反应，b电极发生氧化反应

D．如用这种电池电镀铜，当镀件增重6．4g，则消耗标准状况下的水煤气2．24L

4．镍铬（Ni-Cd）可充电电池的电解质溶液为KOH溶液，它的充、放电反应按下式进行：

Cd+2NiOOH+2H2O

Cd（OH）2+2Ni（OH）2；已知Ni（OH）2、Cd（OH）2和

NiOOH都不溶于KOH溶液。

则下列有关电极反应式正确的是

A．放电时负极：

Cd－2e－＝Cd2+

B．放电时正极：

2NiOOH+2e－+2H2O＝2Ni（OH）2+2OH－

C．充电时阳极：

2Ni（OH）2－2e－+4H+＝2Ni3++4H2O

D．充电时阴极：

Cd（OH）2+2e－＝Cd+2OH－

5．按下图装置进行实验，下列描述正确的是（N装置中两个电极均为石墨棒）

A．C1上发生还原反应

B．M装置中SO42－移向Cu电极

C．工作一段时间后装置M中溶液pH变大，装置N中溶液pH变小

D．Cu电极与C2电极上的电极反应相同

6．如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属，下列说法正确的是

A．甲池b极上析出金属银，乙池c极上析出某金属

B．甲池a极上析出金属银，乙池d极上析出某金属

C．某盐溶液可能是CuSO4溶液

D．某盐溶液可能是Mg（NO3）2溶液

7．目前人们正研究开发一种高能电池—钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以导电的β—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应为：

2Na＋xS

Na2Sx，以下说法错误的是（）

A．放电时，钠作负极，硫作正极

B．若此电池用电解饱和NaCl溶液，当阳极产生11.2L（标况）气体时，消耗金属钠23g

C．充电时，钠极与外电源的正极相连，硫极与外电源的负极相连

D．充电时，阳极发生的反应是：

Sx2－－2e＝xS

8．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）+5H2O（l），热效应为ΔH3。

则下列判断正确的是

A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3C．ΔH1+ΔH3=ΔH2D．ΔH1+ΔH2=ΔH3

9．已知：

HCN（aq）与NaOH（aq）反应的∆H=-12.1kJ/mol；HCl（aq）与NaOH（aq）反应的∆H=-55.6kJ/mol。

则HCN在水溶液中电离的∆H等于（）

A．-67.7kJ/mol      B．-43.5kJ/mol     

C．+43.5kJ/mol      D．+67.7kJ/mol

10．下列叙述正确的是

A．装置甲可防止铁钉生锈

B．装置乙可除去CO2中混有的SO2

C．装置丙可验证HCl气体在水中的溶解性

D．装置丁可用于实验室制取乙酸乙酯

11．下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是（）

①C（s）＋O2（g）

CO2（g）；△H1C（s）＋1/2O2（g）

CO（g）；△H2

②S（s）＋O2（g）

SO2（g）；△H3S（g）＋O2（g）

SO2（g）；△H4

③H2（g）＋1/2O2（g）

H2O（l）；△H52H2（g）＋O2（g）

2H2O（l）；△H6

④CaCO3（s）

CaO（s）＋CO2（g）；△H7CaO（s）＋H2O（l）

Ca（OH）2（s）；△H8

A．①B．④C．②③④D．①②③

12．下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是（　　）

A．已知2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）　△H=－483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol

B．已知C（石墨，s）＝C（金刚石，s）△H>0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为：

NaOH（aq）+1/2H2SO4（aq）＝NaCl（aq）+H2O（l）△H=－57.4kJ/mol

D．已知I2（g）+H2（g）＝2HI（g）△H1，　I2（s）+H2（g）＝2HI（g）　△H2　则△H1>△H2

13．已知反应A＋B＝C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）。

A．该反应为放热反应B．该反应为吸热反应

C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．该反应只有在加热条件下才能进行

14．25℃、101kPa下：

①2Na（s）＋1/2O2（g）=Na2O（s）△H1=－414kJ·mol-1

②2Na（s）＋O2（g）=Na2O2（s）△H2=－511kJ·mol-1

下列说法正确的是（）

A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等

B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同

C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快

D．25℃、101kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）=2Na2O（s）△H=－317kJ·mol-1

15．某兴趣小组以废弃的易拉罐、漂白粉、氢氧化钠等为原料制造了一种新型环保电池，并进行相关实验，如图所示。

电池的总反应方程式为2Al＋3ClO－＋2OH－===3Cl－＋2AlO

＋H2O。

下列说法正确的是

A．电池的负极反应式为：

ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－

B．当有0.1molAl完全溶解时，流经电解液的电子数为1.806×1023个

C．往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红

D．b极附近会生成蓝色固体

第II卷（非选择题）

评卷人

得分

二、填空题

16．硫化氢（H2S）是一种有毒的可燃性气体，用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池，其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。

（1）该电池工作时正极应通入。

（2）该电池的负极电极反应式为：

。

（3）该电池工作时负极区溶液的pH（填“升高”“不变”“降低”）

（4）有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4，因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4，某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验，以确定电池工作时反应的产物。

实验室有下列试剂供选用，请帮助该小组完成实验方案设计。

0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液，1mol·L－1HNO3，1mol·L－1H2SO4，1mol·L－1HCl，

0.1mol·L－1Ba（OH）2，0.1mol·L－1BaCl2。

实验步骤

实验现象及相关结论

①

取少量电解质溶液于试管中，用pH试纸测其pH。

试纸呈深蓝色，经比对溶液的pH约为14，说明溶液中有残余的KOH。

②

继续加入溶液，再加入

溶液，振荡。

若有白色沉淀产生，则溶液中含有K2SO4。

若无白色沉淀产生，则溶液中没有K2SO4。

③

另取少量电解质溶液于试管中，先加

1mol·L－1的H2SO4酸化，再滴入2~3滴0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液，振荡。

；

。

（5）若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH56g，取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤洗涤沉淀，将沉沉在空气中充分加热至恒重，测得固体质量为11.65g，计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度。

（结果保留四位有效数字，假设溶液体积保持不变，已知：

M（KOH）=56，M（BaSO4）=233，M（BaSO3）=217）

17．（8分）现有A,B,C,D四种金属片，①把A,B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生；②把C,D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D发生还原反应；③把A,C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中,电子流动方向为A→导线→C。

根据上述情况，回答下列问题：

（1）在①中，金属片_______发生氧化反应；

（2）在②中，金属片_______作负极；

（3）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片_______上有气泡产生；

（4）上述四种金属的活动性顺序是__________________。

18．碳及其化合物有广泛应用。

（1）工业冶炼铝，以石墨为阳极。

阳极反应式为，可能发生副反应有。

（2）一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池，负极反应式为。

（3）向75mL4mol•L-1KOH溶液中缓慢通入4480mLCO2气体（标准状况）恰好完全被吸收。

①写出该反应的离子方程式：

。

（只用一个离子方程式表示）

②该吸收溶液中离子浓度大小排序为。

（4）已知：

①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H1=—571.6kJ•mol-1

②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=—566.0kJ•mol-1

③CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H3=—90.8kJ•mol-1

计算甲醇蒸气的燃烧热

＝。

19．（共14分）

（1）实事证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是。

A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H>0B．NaOH（aq）+HC1（aq）=NaC1（aq）+H2O

（1）△H<0

C．2H2（g）+O2（g）=2H2O

（1）△H<0

（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应为。

（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。

现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中，a为电解液，X和

Y是两块电极板，则：

①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4

溶液，则电解时的化学反应方程式为。

通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为。

②若X、Y分别为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，则Y极的电极反应式为。

③若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，则Y极的电极反应式为，

检验该电极反应产物的方法是。

20．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。

（1）工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：

①反应I生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21：

127，则加入足量碳酸钾时，反应Ⅱ的化学方程式为。

②操作A包括；用冰水洗涤的目的是。

（2）KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3，然后再用KOH中和的方法进行生产。

①烹饪时，含KIO3的食盐常在出锅前加入，其原因是。

②若制得1284kgKIO3固体，理论上至少需消耗质量分数为30％的双氧水kg。

③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。

电解时总反应的离子方程式为。

若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

21．某反应中反应物与生成物有：

FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。

（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：

①图中X溶液是；

②石墨电极上发生的电极反应式为；

③原电池工作时，盐桥中的（填“K＋”或“Cl－”）不断进入X溶液中。

（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：

①M是极；②图丙中的②线是的变化。

③当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入L5mol·L－1NaOH溶液才能使Cu2+沉淀完全。

（3）铁的重要化合物高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。

①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H2O

Na2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是。

②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe（OH）3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为。

参考答案

1．B

【解析】

试题分析：

电化学装置工作时，原电池的负极或电解池的阳极，电极上发生的反应一定是氧化反应的是。

故选B。

考点：

电极反应的类型判断。

2．A

【解析】

试题分析：

A、气态硫的能量高于固态硫的能量，所以在相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，A正确；

B、乙酸是弱酸，存在电离平衡，所以2L0.05mol·L－1乙酸溶液中H+数小于0.1NA（NA为阿伏加德罗常数），B不正确；

C、溶于水或在熔融状态下能够自身电离出阴阳离子的化合物是电解质，溶于水和在熔融状态下不能够自身电离出阴阳离子的化合物是非电解质。

SO2溶于水，其水溶液能导电，是因为SO2与水反应生成的亚硫酸电离出离子，亚硫酸是电解质，SO2是非电解质，C不正确；

D、常温下在pH＝1的溶液中，溶液显酸性，[Al（OH）4]－不能大量共存，D不正确，答案选A。

考点：

考查反应热、弱电解质的电离、电解质以及离子共存的判断等

3．D

【解析】

试题分析：

本题考查的是原电池的应用—燃料电池的工作原理。

不管什么燃料电池，若需要消耗氧气，那么通O2的这一极一定是正极。

正极得电子，发生还原反应。

负极失电子，发生氧化反应。

外电路中电子由负极经过导线回到正极。

而内电路（溶液中）靠离子定向移动产生电流。

A．电子的流向可知，电子从a极出来，回到b极。

所以a是负极（燃料失电子），b极是正极（O2得电子）。

故A错误。

B．负极电极反应式：

不仅CO失电子，还有H2失电子。

CO失电子后变成+4价（以CO2形式存在）而电解质溶液是碱性溶液，所以CO2会与OH-发生反应生成CO32-。

故电极反应为：

CO＋4OH--2e-＝CO32-＋2H2O。

配平时不仅满足电子守恒，还有电荷守恒和原子守恒。

同理可写出H2的反应：

H2＋2OH--2e-=2H2O。

所以漏了H2的反应式。

故B错误。

C．a电极是负极，发生氧化反应。

b电极是正极，得到电子，发生还原反应。

故C错误。

D．如用这种电池电镀铜，当镀件增重6．4gCu，说明n（Cu）=0.1mol。

转移n（e-）=0.2mol。

1molCO转移2mole-，1molH2转移2mole-。

1molCO和H2的混合气体也是转移2mole-。

现增重6．4gCu，转移0.2mole-，所以消耗CO0.1mol或0.1molH2或CO和H2的混合气体0.1mol。

故D正确。

考点：

原电池的工作原理及应用，电极反应的判断和电极反应式的书写，及简单计算

4．BD

【解析】

试题分析：

书写可逆电池电极反应式时要注意电池反应的方向，即确定原电池和电解池的反应，注意介质等内容。

A、Cd（OH）2不溶解，故写化学式，错误；B、正确；C、电池的介质为碱性，电池反应式中不能出现H+，错误；D、正确。

考点：

考查电化学中可逆电池的电极反应式的书写。

5．CD

【解析】

试题分析：

M装置中Zn、Cu电极的活泼性不同，与硫酸溶液形成原电池，Zn是负极，Cu是正极，N装置为电解池，C1与正极相连，则C1是阳极，阳极上发生氧化反应，故A错误；原电池内电路中，硫酸根是阴离子，阴离子移向负极，则硫酸根离子移向Zn电极，氢离子是阳离子，阳离子移向正极，故B错误；负极反应式为Zn—2e－=Zn2+，正极反应式为2H++2e－=H2↑，电池总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，氢离子浓度逐渐减小，因此工作一段时间后M装置中溶液pH增大，N中用惰性电极电解硫酸溶液，实质就是电解水，硫酸浓度逐渐增大，酸性增强，溶液pH减小，故C正确；C2与负极相连，则C2是阴极，硫酸溶液中氢离子是阳离子，阳离子移向阴极，阴极上发生氧化反应，即2H++2e－=H2↑，故D正确。

考点：

考查原电池和电解原理，涉及反应类型、离子的移动方向、溶液酸碱性变化、电极反应式等。

6．C

【解析】

试题分析：

a、c为阴极，b、d为阳极，金属阳离子移向阴极发生还原反应析出金属单质，则甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A和B均错误；Ag++e—=Ag，n（Ag）=2.16g÷108g•mol—1=0.02mol，根据系数之比等于物质的量之比，则转移电子也为0.02mol，而Mn++ne—=M，根据电子守恒，则n×0.64g÷M（M）=0.02mol，M（M）=32ng•mol—1，n=1时不成立，n=2时M为Cu，故C正确；阴极放电能力：

Mg2+

考点：

考查电解原理，主要涉及电极、电极反应、金属阳离子的放电顺序的辨认以及电子守恒法的应用。

7．C

【解析】

试题分析：

A．根据方程式可知：

放电时，钠作负极，硫作正极，正确；B．若此电池用电解饱和NaCl溶液，当阳极产生Cl2的体积是11.2L（标况）电子电子1mol,由于在整个闭合回路中电子转移数目相等可知在原电池中会消耗负极材料金属钠23g，正确；C．充电时，钠极与外电源的负极相连，硫极与外电源的正极相连，错误；D．充电时，阳极发生氧化反应，电解的反应式是：

Sx2－－2e＝xS，正确。

考点：

考查原电池、电解池的各种原理及应用的知识。

8．B

【解析】

试题分析：

根据题意结合盖斯定律可得ΔH2+ΔH3=ΔH1；1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1>0，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2<0；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：

CuSO4·5H2O（s）

CuSO4（s）+5H2O（l），热效应为ΔH3>0。

所以ΔH3>ΔH1.因此选项是B。

考点：

考查盖斯定律的应用的知识。

9．C

【解析】

试题分析：

HCN在水溶液中电离的∆H等于-12.1kJ/mol+55.6kJ/mol=+43.5kJ/mol，故选项是C。

考点：

考查中和热与弱电解质电离能的关系的知识。

10．BC

【解析】

试题分析：

铁钉与电源的正极相连作阳极极易发生腐蚀而生锈，A错误；CO2与高锰酸钾酸性溶液不反应而SO2反应，B正确；气球鼓起说明烧瓶内气压降低，说明HCl极易溶于水，C正确；乙酸乙酯的制备实验中收集乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液且导气管口应在液面上方，D错误

考点：

考察金属的腐蚀与防护、物质的制备、气体除杂等知识

11．C

【解析】

试题分析：

①同一种物质完全燃烧放出的热量一定比不完全燃烧放出的热量多，所以化学反应的△H前者小于后者，错误；②同一种物质在气态时所含有的能量高于液体或固体时的能量，所以化学反应的△H前者大于后者，正确；③同样状态的物质，物质越多，反应放出的热量就越多，所以化学反应的△H前者大于后者，正确；④第一个反应吸收热量，第二个反应放出热量，所以化学反应的△H前者大于后者，正确。

故合理的是②③④，选项是C。

考点：

考查化学反应中的能量变化及比较的知识。

12．C

【解析】

试题分析：

　A．由于水的稳定状态是液态，所以氢气的燃烧热大于241.8kJ/mol，错误；　B．已知C（石墨，s）＝C（金刚石，s）△H>0，物质所含有的能量越低，物质的稳定性就越强，则石墨比金刚石稳定，错误；C．含20.0gNaOH的物质的量是0.5mol,完全中和放出热量是28.7kJ，则1.0mol的NaOH完全中和产生1mol的水放出热量是57.4kJ，故表示该反应中和热的热化学方程式为：

NaOH（aq）+1/2H2SO4（aq）＝NaCl（aq）+H2O（l）△H=－57.4kJ/mol，正确；D,同等质量的物质在气态时所含有的能量比固态时多，所以前者反应放出的热量大于后者，因此△H1<△H2,错误。

考点：

考查有关热化学方程式的表示及说法的知识。

13．B

【解析】

试题分析：

根据图示可知：

反应物的能量低于生成物的能量，所以发生该反应是吸热反应。

无论是放热反应还是吸热反应，反应发生都需要一个活化的过程，因此反应是否需要加热与反应类型是放热反应、吸热反应无关，错误。

故选项是B。

考点：

考查物质的能量与反应类型的关系的知识。

14．D

【解析】

试题分析：

A、在Na2O中阳离子是钠离子、阴离子是氧离子，Na2O2中阳离子是钠离子、阴离子是过氧根离子，因此阴、阳离子的个数比都是1：

2，①和②产物的阴阳离子个数比相等，故A错误；B、由钠原子守恒可知，①和②生成等物质的量的产物时，钠元素的化合价都是由0升高到+1价，则转移的电子数相同，故B错误；C、常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O2，且速率逐渐加快，故C错误；D、热化学方程式25℃、101kPa下：

①2Na（s）+

O2（g）═Na2O（s）△H=-414kJ•mol-1，②2Na（s）+O2（g）═Na2O2（s）△H=-511kJ•mol-1，①×2-②可得：

Na2O2（s）+2Na（s）═2Na2O（s）△H=-317kJ•mol-1，故D正确，故选：

D。

考点：

考查化学键类型、氧化还原反应的计算、元素化合物知识、以及盖斯定律

15．C

【解析】

试题分析：

A．电池的正极反应式为：

ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，错误；B．当有0.1molAl完全溶解时，流经外电路的电子数为1.806×1023个，而在电解质溶液中则是离子定向移动，错误；C．往滤纸上滴加酚酞试液，由于Al是负极，所以b极为阴极，在该电极溶液中的H+放电，破坏了附近的水的电离平衡，使该区域的溶液显碱性，所以b电极附近颜色变红，正确；D．由于石墨是正极，所以与之连接的b极是阳极，在阳极发生氧化反应：

2Cl—－2e-=Cl2↑,所以在b电极附近会生成黄绿色气体，错误。

考点：

考查电化学反应原理及应用的知识。

16．（12分）

（1）空气（或氧气）（1分）

（2）2H2S+16OH－—12e－=2SO32－+10H2O或H2S+8OH－—6e－=SO32－+5H2O（3分）

（3）降低（1分）

（4）①足量1mol·L－1HCl（1分）少量0.1mol·L－1BaCl2（1分）

②若KMnO4溶液紫红色褪去，则说明溶液中含有K2SO3，若KMnO4溶液紫红色不褪，