高中化学第二章化学反应与能量化学能与热能练习新人教必修.docx
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高中化学第二章化学反应与能量化学能与热能练习新人教必修
第一节化学能与热能2
化学能与热能的相互转化
（）1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计原电池，当Zn为负极时，正极可选用的金属材料是：
A.镁B.石墨C.铝D.锌
（）2、由铝、铁、铜、银和稀硫酸，可以组成的原电池的总数为
A.3种B.4种C.5种D.6种
（）3、用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的反应是
A.2H++2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+4e-=4OH-D.Ag++e-=Ag
（）4、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，该反应的原电池的正确组成是
A.正极：
锌，负极：
铜，电解质溶液：
氯化铜
B.正极：
铜，负极：
锌，电解质溶液：
硫酸
C.正极：
铜，负极：
锌，电解质溶液：
硫酸铜
D.正极：
铁，负极：
锌，电解质溶液：
氯化银
（）5、已知空气—锌电池的电极反应为：
锌片:
Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O石墨:
1/2O2+H2O+2e-=2OH-据此判断锌片是
A.负极并被氧化B.负极并被还原C.正极并被氧化D.正极并被还原
（）6、下列说法正确的是
A.原电池是把电能转化为化学能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C.原电池两极均发生氧化还原反应D.原电池中的阳离子向正极移动
（）7、有A、B、C、D四种金属。
将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。
将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。
将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。
如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是
A.D＞C＞A＞BB.D＞A＞B＞CC.D＞B＞A＞CD.B＞A＞D＞C
（）8、如图所示的原电池装置，下列说法不正确的是
A.该装置的能量转化形式为：
化学能转化为电能
B.电子由Zn片经过导线流向铜片
C.Zn为负极发生还原反应
D.Cu为正极，在Cu片上有气泡产生
9、如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。
小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液
（1）片刻后可观察到的现象是（）
A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾D.银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是
10、⑴以下装置能形成原电池的是。
⑵写出上述所有形成原电池装置中发生反应的电极方程式
附加题
（）1、下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是
A.在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D.将甲乙作电极组成原电池时，甲是负极
2、取Pt和Zn为电极材料埋入人体内作为心脏起搏器的能源，它跟人体的体液中含有一定浓度的溶解O2、H+和Zn2+进行作用。
其正极的反应式为；
负极的反应式为。
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）
1．下列指定反应的化学用语表达正确的是（）
A
质子交换膜氢氧燃料电池的负极反应
B
用铁电极电解饱和食盐水
C
锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡
D
KClO碱性溶液与Fe（OH）3反应制取K2FeO4
A．AB．BC．CD．D
2．工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2，工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．阳极区得到H2SO4
B．阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
C．离子交换膜为阳离子交换膜
D．当电路中有2mole-转移时，生成55gMn
3．下列说法不正确的是
A．某些生活垃圾可用于焚烧发电
B．地沟油禁止食用，但可以用来制肥皂或生物柴油
C．石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃
D．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物，其中含有焦炭、苯、甲苯等
4．一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30，X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大，X与Y位于同一主族，Y与W位于同一周期。
X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，W是地壳中含量最多的元素。
下列说法错误的是
A．原子半径：
X>Y>W
B．最高价氧化物对应水化物的碱性：
X>Y
C．Z、W组成的化合物能与强碱反应
D．X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:
1
5．下列说法正确的是
A．化合物
是苯的同系物
B．
分子中所有原子共平面
C．火棉（纤维素三硝酸酯）的结构简式为
D．1mol阿斯匹林（
）与足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH最大的物质的量为2mol
6．pH=0的某X溶液中，除H+外，还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干种，现取适量X溶液进行如下一系列实验：
下列有关判断不正确的是（）
A．生成气体A的离子方程式为：
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
B．生成沉淀H 的离子方程式为：
AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
C．溶液X中一定没有的离子仅为：
CO32-、Ba2+
D．溶液X中一定含有的离子是：
H+、Fe2+、SO42-、NH4+、 Al3+
7．H2S为二元弱酸。
20℃时，向0.100mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl气体（忽略溶液体积的变化及H2S的挥发）。
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是（）
A．c（Cl-）=0.100mol·L-1的溶液中：
c（OH-）-c（H+）=c（H2S）-2c（S2-）
B．通入HCl气体之前：
c（S2-）＞c（HS-）＞c（OH-）＞c（H+）
C．c（HS-）=c（S2-）的碱性溶液中：
c（Cl-）+c（HS-）＞0.100mol·L-1+c（H2S）
D．pH=7的溶液中：
c（Cl-）=c（HS-）+2c（H2S）
8．常温下，向1L0.1mol/LNH4Cl溶液中，不断加入固体NaOH后，NH4+与NH3·H2O的变化趋势如图所示（不考虑体积变化和氨的挥发，且始终维持常温），下列说法不正确的是（ ）
A．当n（NaOH）＝0.1mol时，溶液中存在NH3·H2O
B．a＝0.05
C．在M点时，n（OH－）－n（H＋）＝（a－0.05）mol
D．当n（NaOH）＝0.1mol时，c（Na＋）＝c（Cl－）＞c（OH－）
9．NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．5.5g超重水（T2O）中含有的中子数目为3NA
B．常温常压下，44gCO2与足量过氧化钠反应转移电子的数目为NA
C．常温常压下，42gC2H4和C4H8混合气体中含有氢原子的数目为6NA
D．0.1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中含有H＋数目为0.2NA
10．“84消毒液”的主要成分是NaClO。
下列说法错误的是（）
A．长期与空气接触会失效
B．不能与“洁厕剂”（通常含盐酸）同时使用
C．1L0.2mol/LNaClO溶液含有0.2molClO-
D．0.1molNaClO起消毒作用时转移0.2mole-
11．水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。
某化学兴趣小组用某浓度的Na2CO3溶液处理一定量的CaSO4固体，测得所加Na2CO3溶液体积与溶液中-lgc（CO32-）的关系如下。
已知Ksp（CaSO4）=9×10-6，Ksp（CaCO3）=3×10-9，lg3=0.5，下列说法不正确的是（）
A．曲线上各点的溶液满足关系式：
c（Ca2+）·c（SO42-）=Ksp（CaSO4）
B．CaSO4（s）+CO32-（aq）
CaCO3（s）+SO42-（aq）K=3×103
C．该Na2CO3溶液的浓度为1mol/L
D．相同实验条件下，若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍，则上图曲线整体向上平移1个单位即可
12．短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图（甲不一定在丁、庚的连线上），戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素．下列判断正确的是
A．简单气态氢化物的稳定性：
庚＞己＞戊＞丁
B．单质甲与单质乙充分反应一定都可以生成多种化合物
C．可以通过分别电解熔融的金属氯化物的方法冶炼乙和丙的单质
D．因为庚元素的非金属性最强，所以庚的最高价氧化物对应水化物酸性最强
13．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池（600﹣700℃），具有效率高、噪音低、无污染等优点。
氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。
下列说法正确的是（）
A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用
B．负极反应式为H2﹣2e﹣+CO32﹣═CO2+H2O
C．电子流向是：
电极a﹣负载﹣电极b﹣熔融碳酸盐﹣电极a
D．电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗3.2gO2
14．下列关于文献记载的说法正确的是
A．《天工开物》中“世间丝麻裘褐皆具素质”，文中“丝、麻”的主要成分都是蛋白质
B．《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该提取过程属于化学变化
C．《抱朴子》中“丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和凝华过程
D．《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露”，涉及的实验操作是蒸馏
15．某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生，为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
A．AB．BC．CD．D
二、实验题（本题包括1个小题，共10分）
16．扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸，实验室用如下原理制备：
合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下：
物质
状态
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
扁桃酸
无色透明晶体
119
300
易溶于热水、乙醚和异丙醇
乙醚
无色透明液体
-116.3
34.6
溶于低碳醇、苯、氯仿，微溶于水
苯甲醛
无色液体
-26
179
微溶于水，能与乙醇、乙醚、苯、
氯仿等混溶
氯仿
无色液体
-63.5
61.3
易溶于醇、醚、苯、不溶于水
实验步骤：
步骤一：
向如图所示的实验装置中加入0.1mol（约l0.1mL）苯甲醛、0.2mol（约16mL）氯仿，慢慢滴入含19g氢氧化钠的溶液，维持温度在55～60℃，搅拌并继续反应1h，当反应液的pH接近中性时可停止反应。
步骤二：
将反应液用200mL水稀释，每次用20mL。
乙醚萃取两次，合并醚层，待回收。
步骤三：
水相用50%的硫酸酸化至pH为2～3后，再每次用40mL乙醚分两次萃取，合并萃取液并加入适量无水硫酸钠，蒸出乙醚，得粗产品约11.5g。
请回答下列问题：
（1）图中仪器C的名称是___。
（2）装置B的作用是___。
（3）步骤一中合适的加热方式是___。
（4）步骤二中用乙醚的目的是___。
（5）步骤三中用乙醚的目的是___；加入适量无水硫酸钠的目的是___。
（6）该实验的产率为___（保留三位有效数字）。
三、推断题（本题包括1个小题，共10分）
17．某探究性学习小组为了探究一种无机盐A的组成（只含四种常见元素且阴阳离子个数比为1∶1），设计并完成了如下实验：
已知，标准状况下气体单质C的密度为1.25g·，白色沉淀D不溶于稀盐酸，气体B是无色无味的酸性气体。
（1）无机盐A中所含金属元素为_________________。
（2）写出气体C的结构式_________________。
（3）写出无机盐A与
反应的离子方程式__________________________________。
（4）小组成员在做
离子检验时发现，待测液中加入A后，再加
，一段时间后发现出现的血红色褪去。
试分析褪色的可能原因。
并用实验方法证明（写出一种原因即可）。
原因________________________，证明方法________________________________________________。
四、综合题（本题包括2个小题，共20分）
18．碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：
①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________。
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。
其负极电极反应式是：
_____________________________。
（3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。
下列说法中正确的是______（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：
2H++2e－=H2↑
（4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H2O（g）===CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
1
2
0.4
1
①实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率为______________。
②实验3跟实验2相比，改变的条件可能是_________________（答一种情况即可）。
19．（6分）
（1）已知反应
的
，
、
分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为_____kJ。
（2）对于一般的化学反应aA+bB→P，反应物浓度和反应速率之间存在以下关系：
v（单位mol·L-1·min-1）＝k×c（A）x×c（B）y，k称为速率常数，x称为反应物A的级数，y称为反应物B的级数，x+y称为反应的总级数。
①对于反应H2（g）＋I2（g）→2HI（g），速率表达式：
v＝k×c（H2）×c（I2），则反应总级数为________级。
②H2O2分解成水和氧气的反应是一级反应，反应速率常数k为0.0410min-1，则过氧化氢分解一半的时间是__________min。
（结果保留3位有效数字）（已知：
一级反应物质浓度c=c0e-kt，c0为初始浓度，ln2=0.693）
（3）将等物质的量的I2和H2置于预先抽真空的特制1L密闭容器中，加热到1500K，起始总压强为416kPa；体系达平衡，总压强为456kPa。
体系中存在如下反应关系：
①I2（g）⇌2I（g）Kp1=200ΔH1
②I2（g）+H2（g）⇌2HI（g）Kp2ΔH2
③HI（g）⇌I（g）+H（g）Kp3ΔH3
④H2（g）⇌2H（g）Kp4ΔH4
（已知Kp3、Kp4值很小，③、④反应忽略；Kp为以分压表示的平衡常数，以下计算结果均保留2位有效数字）
①ΔH2=_____________。
（用含ΔH1、ΔH3、ΔH4的式子表示）
②1500K平衡体系中I（g）、H2（g）分压分别为______kPa、_______kPa、Kp2=______。
参考答案
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）
1．C
【解析】
【详解】
A．负极上氢气失电子生成氢离子，所以负极反应为：
2H2﹣4e﹣═4H+，故A错误；
B．阳极上Fe失电子生成亚铁离子，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，离子方程式为Fe+2H2O
Fe（OH）2↓+H2↑，故B错误；
C．碳酸钙溶解度小于硫酸钙，锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡，离子方程式：
CO32﹣+CaSO4＝CaCO3+SO42﹣，故C正确；
D．碱性溶液中，反应产物不能存在氢离子，正确的离子方程式为：
3ClO﹣+2Fe（OH）3+4OH¯＝2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O，故D错误；
答案：
C。
【点睛】
书写离子方程式一定要注意环境是碱性还是酸性。
2．C
【解析】
【分析】
根据图示，不锈钢电极为阴极，阴极上发生还原反应，电解质溶液中阳离子得电子，电极反应为：
Mn2++2e-=Mn；钛土电极为阳极，锰离子失去电子转化为二氧化锰，电极反应为：
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，据此解题。
【详解】
A．根据分析，阴极电极反应为：
Mn2++2e-=Mn，阳极电极反应为：
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区，因此阳极上有MnO2析出，阳极区得到H2SO4，故A正确；
B．根据分析，阳极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故B正确；
C．由A项分析，阴极区的SO42-通过交换膜进入阳极区，则离子交换膜为阴离子交换膜，故C错误；
D．阴极电极反应为：
Mn2++2e-=Mn，当电路中有2mole-转移时，阴极生成1molMn，其质量为1mol×55g/mol=55g，故D正确；
答案选C。
【点睛】
本题易错点是C选项判断硫酸根离子的移动方向，阴极阳离子减少导致错误判断会认为阴极需要补充阳离子，阳极产生的氢离子数目多，硫酸根离子应向阳极移动。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A.焚烧将某些还原性的物质氧化，某些生活垃圾可用于焚烧发电，故A正确；
B.“地沟油”的主要成分为油脂，含有有毒物质，不能食用，油脂在碱性条件下水解称为皂化反应，油脂燃烧放出大量热量，可制作生物柴油，故B正确；
C.石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃，如乙烯、丙烯等，故C正确；
D.煤中不含苯、甲苯等，苯和甲苯是煤的干馏的产物，故D错误；
故选D。
【点睛】
本题考查了有机物的结构和性质，应注意的是煤中不含苯、甲苯等，苯、甲苯是煤的干馏产物。
4．D
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大，W是地壳中含量最多的元素，则W为O元素；X与Y位于同一主族，Y与W位于同一周期，则X、Z均为第三周期；X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，设X、Y的最外层电子数为a，Z的最外层电子数为b，则2a+b+6，当a=1，b=4时满足题意，即Y为Li、X为Na、Z为Si。
【详解】
由分析可知：
Y为Li元素、W为O元素、X为Na元素、Z为Si元素；A．Li、O同周期，核电荷数大，原子半径小，Li的原子半径大于O，Li、Na同主族，核电荷数大，原子半径大，Na的原子半径大于Li，则原子半径是X＞Y＞W，故A正确；B．Na的金属性比Li强，NaOH的碱性比LiOH强，则最高价氧化物对应水化物的碱性：
X>Y，故B正确；C．Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物，能与强碱反应，故C正确；D．X的单质是Na，在氧气中燃烧生成Na2O2，存在Na+和O22-，则阴阳离子之比为1:
2，故D错误；故答案为D。
【点睛】
微粒半径大小比较的常用规律：
（1）同周期元素的微粒：
同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小（稀有气体元素除外），如Na＞Mg＞Al＞Si，Na+＞Mg2+＞Al3+，S2－＞Cl－。
（2）同主族元素的微粒：
同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li＜Na＜K，Li+＜Na+＜K+。
（3）电子层结构相同的微粒：
电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴、阳离子）随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na+＞Mg2+＞Al3+。
（4）同种元素形成的微粒：
同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大。
如Fe3+＜Fe2+＜Fe，H+＜H＜H－。
（5）电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较，如比较A13+与S2－的半径大小，可找出与A13+电子数相同的O2－进行比较，A13+＜O2－，且O2－＜S2－，故A13+＜S2－。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．结构相似，分子式相差一个或多个CH2原子团的物质之间互称同系物，A项错误；
B．分子中的甲基-CH3，碳原子在成键时形成了4条单键，与这种碳相连的原子不可能都在同一平面内，B项错误；
C．火棉即
，C项正确；
D．阿司匹林结构中含有的羧基可以消耗1个NaOH，并且结构中还含有一个酚酯基，可以消耗2个NaOH，所以1mol阿司匹林水解可以消耗3mol的NaOH，D项错误；
答案选C。
【点睛】
若有机物中存在形成4条单键的碳原子，那么有机物中的所有原子不可能共面；普通的酯基水解时消耗1个NaOH，而酚酯基可以消耗2个NaOH。
6．C
【解析】
【分析】
强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO32-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液中存在SO42-，不存在和硫酸根离子反应的Ba2+，C是BaSO4；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe2+，不存在NO3-，A是NO；溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体D，则溶液中含有NH4+，D是NH3，产生沉淀F是Fe（OH）3，溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G，则溶液X中存在Al3+，沉淀H是Al（OH）3，溶液G是NaHCO3，；综上所述，原溶液X中含有的离子为：
H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+。
【详解】
A．溶液X中应含有Fe2+，酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO，反应的离子方程式为：
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，选项A正确；
B．生成沉淀H的离子方程式为：
AlO2--+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，选项B正确；
C．溶液X中一定没有的离子为：
CO32-、Ba2+、NO3-，选项C错误；
D．溶液X中一定含有的离子是：
H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+，选项D正确；
故答案选C。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．c（Cl
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