届高三化学总复习名校试题汇编专题06《化学反应与能量》解析版Word文档格式.docx
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B.每形成2molA—B键,将吸收bkJ能量
C.每生成2分子AB(g),将吸收(a-b)kJ能量
D.该反应正反应的活化能大于100kJ·
mol-1
选D。
催化剂不能改变反应热的大小,A项错误;
形成化学键放出能量,B项错误;
热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,故每生成2molAB(g),将吸收(a-b)kJ能量。
4.(2019·
晋豫省际大联考)S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料,都满足8电子稳定结构。
已知:
①S2(l)+Cl2(g)S2Cl2(g)ΔH1=xkJ·
②S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH2=ykJ·
③相关化学键的键能如下表所示:
化学键
S—S
S—Cl
Cl—Cl
键能/(kJ·
mol-1)
a
b
c
A.SCl2的结构式为Cl—S—Cl
B.S2Cl2的电子式为
C.y=2b-a-c
D.在S2(l)+2Cl2(g)2SCl2(g)的反应中,ΔH=(x+y)kJ·
SCl2中原子都达到8电子稳定结构,S应该形成两个共价键,Cl只能形成1个共价键,所以SCl2的结构式为Cl—S—Cl,A项正确;
S2Cl2中原子都达到8电子稳定结构,S应该形成两个共价键,Cl只能形成1个共价键,所以S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl,则其电子式为
,B项正确;
反应的焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,反应②S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)的焓变ΔH2=ykJ·
mol-1=(a+c-2b)kJ·
mol-1,C项错误;
反应①+反应②可以得到:
S2(l)+2Cl2(g)2SCl2(g),所以该反应的焓变为ΔH=(x+y)kJ·
mol-1,D项正确。
5.(2019·
天津河西区模拟)通过以下反应均可获取H2。
下列有关说法不正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ/mol
②焦炭与水反应制氢:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2=+131.3kJ/mol
③甲烷与水反应制氢:
CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1kJ/mol
A.由反应①知H2的燃烧热为571.6kJ/mol
B.反应②中生成物的总能量高于反应物的总能量
C.反应③若改用新催化剂,ΔH3不变
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ/mol
选A。
A.101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热,由反应①知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,A错误;
B.反应②的焓变大于0,说明该反应为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,B正确;
C.反应③使用催化剂,可以加快反应速率,但是催化剂不影响反应热,所以改用新催化剂后ΔH3不变,C正确;
D.根据盖斯定律,由③-②可得:
反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=(+206.1kJ/mol)-(+131.3kJ/mol)=+74.8kJ/mol,D正确。
6.(2019·
河南豫北、豫南第一次联考)HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成,1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量,其能量与反应过程曲线如图所示。
(Ⅰ)HBr(g)+O2(g)===HOOBr(g)
(Ⅱ)HOOBr(g)+HBr(g)===2HOBr(g)
(Ⅲ)HOBr(g)+HBr(g)===H2O(g)+Br2(g)
下列说法中正确的是( )
A.三步反应均为放热反应
B.步骤(Ⅰ)的反应速率最慢
C.HOOBr比HBr和O2稳定
D.热化学方程式为4HBr(g)+O2(g)===2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-12.67kJ·
选B。
放热反应的反应物总能量高于生成物的总能量,根据题图可知,第一步反应为吸热反应,A项错误;
步骤(Ⅰ)为吸热反应,导致体系温度降低,反应速率减慢,其余反应为放热反应,反应温度升高,反应速率加快,B项正确;
HOOBr的总能量比HBr和O2的总能量高,能量越高,物质越不稳定,C项错误;
根据题意,1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量,则热化学方程式为4HBr(g)+O2(g)===2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-50.68kJ·
mol-1,D项错误。
7.(2019·
广东粤西四校联考)已知:
2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2
①2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1;
②Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2;
③2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3。
由盖斯定律可知,③=①+2×
②,则ΔH3=ΔH1+2ΔH2,故选A。
8.(2019·
洛阳期末)下列有关电池的说法不正确的是( )
A.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从锌电极流向铜电极
C.氢氧燃料电池工作时,氢气在负极被氧化
D.原电池中一定发生氧化还原反应
太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅,A项错误;
铜锌原电池工作时,电子沿外电路由负极(锌)流向正极(铜),B项正确;
氢氧燃料电池工作时,氢气在负极失去电子被氧化,C项正确;
由原电池的工作原理可知原电池中一定发生氧化还原反应,D项正确。
9.(2019·
大同质检)如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图,稀H2SO4为电解质溶液。
A.a极为负极,电子由a极经外电路流向b极
B.a极的电极反应式:
H2-2e-===2H+
C.电池工作一段时间后,装置中c(H2SO4)增大
D.若将H2改为CH4,消耗等物质的量的CH4时,O2的用量增多
a极通入的H2发生氧化反应,为负极,电子由a极经外电路流向b极;
以稀H2SO4为电解质溶液时,负极的H2被氧化为H+,总反应为2H2+O2===2H2O,电池工作一段时间后,装置中c(H2SO4)减小;
根据电池总反应2H2+O2===2H2O,CH4+2O2===CO2+2H2O可知,等物质的量的CH4消耗O2较多。
10.
(2019·
广州模拟)某小组为研究原电池原理,设计如图装置,下列叙述正确的是( )
A.若X为Fe,Y为Cu,则铁为正极
B.若X为Fe,Y为Cu,则电子由铜片流向铁片
C.若X为Fe,Y为C,则碳棒上有红色固体析出
D.若X为Cu,Y为Zn,则锌片发生还原反应
Fe比Cu活泼,Fe做负极,电子从Fe流向Cu,故A、B错误;
若X为Fe,Y为C,电解质为硫酸铜,则正极碳棒上析出Cu,故C正确;
Zn比Cu活泼,Zn做负极,发生氧化反应,故D错误。
4.
如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是( )
A.电极Ⅰ上发生还原反应,做原电池的负极
B.电极Ⅱ上的电极反应式为Cu2++2e-===Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子
该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+。
电极Ⅰ上发生还原反应,做原电池的正极,电极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,电极Ⅱ为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+。
盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是平衡正、负极两池的电荷,盐桥中离子的定向移动形成电流,电子不能通过电解质溶液。
11.(2019·
泉州普通高中毕业班第一次质检)某种浓差电池的装置如图所示,碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2],酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质),产生电能的同时可生产纯碱等物质。
下列叙述错误的是( )
A.电子由M极经外电路流向N极
B.N电极区的电极反应式为2H++2e-===H2↑
C.在碱液室可以生成NaHCO3、Na2CO3
D.放电一段时间后,酸液室溶液pH增大
氢气在电极M表面失电子得到氢离子,M为电池的负极,产生的氢离子透过阳离子交换膜进入碱液室。
酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,电极N为电池的正极。
同时,酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室,补充负电荷。
电极M为电池的负极,电子由M极经外电路流向N极,A正确。
酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,N电极区的电极反应式为2H++2e-===H2↑,B正确。
酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜,钠离子不能进入碱液室,应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3,C错误。
放电一段时间后,酸液室氢离子被消耗,最终得到NaHCO3、Na2CO3,溶液pH增大,D正确。
12.(2019·
湖南H11教育联盟联考)我国最近在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。
A.该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B.该装置工作时,H+由b极区流向a极区
C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-===Fe2+
D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
该制氢工艺中光能转化为电能,最终转化为化学能,A项正确;
该装置工作时,H+由a极区流向b极区,B项错误;
a极上发生氧化反应,失电子,所以a极上发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+,C项错误;
由题图可知,a极区Fe2+和Fe3+可相互转化,故不需补充含Fe3+和Fe2+的溶液,D项错误。
13.(2019·
兰州模拟)现有关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法:
①微生物促进了电子的转移;
②微生物所在电极区放电时发生还原反应;
③放电过程中,H+从正极区移向负极区;
④正极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O。
以上说法正确的是( )
A.④ B.①③
C.①④D.②③
①在微生物作用下Cm(H2O)n转化为CO2,促进了电子的转移,正确;
②微生物在右侧,右侧电极为电池的负极,所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应,错误;
③放电过程中,H+从负极区移向正极区,错误;
④电池左侧为电池的正极区,MnO2在酸性条件下发生得电子反应,所以正极反应式为MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O,正确。
14.(2019·
邢台期末)常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液,电解一段时间后,下列有关电解质溶液变化的说法正确的是( )
A.电解质溶液的浓度增大,pH减小
B.电解质溶液的浓度增大,pH增大
C.电解质溶液的浓度减小,pH减小
D.电解质溶液的浓度不变,pH不变
NaHSO4===Na++H++SO
,溶液呈酸性,常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液实质是电解水,因此NaHSO4溶液的浓度增大,c(H+)增大,pH减小,故A项正确。
15.(2019·
贵阳调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧:
一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂,在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水,最终沉没。
坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢?
事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。
下列对此调查结论的理解正确的是( )
A.精铜砂装载过多导致沉船
B.运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大,超过船的承载能力
C.在潮湿的环境中,船体与铜构成了原电池,加速了作为负极的船体的腐蚀
D.在潮湿的环境中,船体与铜构成了电解池,钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀
潮湿环境中,Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。
16.(2019·
高考江苏卷)
将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-===Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
A项,铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池,铁做负极,铁失去电子生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,错误;
B项,铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外,还可转化为热能等,错误;
C项,构成原电池后,铁腐蚀的速率变快,正确;
D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。
17.(2019·
广州一模)用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示。
下列有关说法错误的是( )
A.阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑
B.通电后阴极区附近溶液的pH增大
C.K+通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区
D.纯净的KOH溶液从b口导出
阳极区为粗KOH溶液,阳极上OH-失电子发生氧化反应:
4OH--4e-===2H2O+O2↑,A项正确;
通电后阴极上H2O得电子发生还原反应:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴极区附近溶液中c(OH-)增大,pH增大,B项正确;
电解时阳离子向阴极区移动,故K+通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区,C项错误;
阴极区生成KOH,故纯净的KOH溶液从b口导出,D项正确。
18.(2019·
贵阳高三检测)如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。
A.燃料电池工作时,正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
D.a、b两极均是石墨时,a极上产生的O2与电池中消耗的H2的体积比为2∶1
因为是酸性氢氧燃料电池,所以正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O,A项错误;
题图所示右侧装置为电解池,a极与电池的正极相连,为电解池的阳极,所以铁失电子,a极逐渐溶解,b极上有铜析出,B项错误;
a极是粗铜,b极是纯铜时,形成电解精炼铜的装置,C项正确;
a极上产生1molO2时转移4mol电子,转移4mol电子时,电池中消耗2molH2,则相同条件下,a极上生成的氧气与电池中消耗的H2的体积比为1∶2,D项错误。
19.(2019·
衡水中学测试)在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等金属腐蚀现象。
可以通过下列装置所示实验进行探究。
下列说法正确的是( )
A.按图Ⅰ装置实验,为了更快更清晰地观察到导管内液柱上升,可用酒精灯加热具支试管
B.图Ⅱ装置是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ装置的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究,Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移,并发生电极反应:
2Cl--2e-===Cl2↑
D.图Ⅲ装置的总反应方程式为4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,生成的Al(OH)3脱水形成白斑
A.具支试管内气体受热压强增大,不能更快更清晰地观察到液柱上升,错误;
B.在铁腐蚀的原电池反应中,铁做负极,错误;
C.负极反应式为Al-3e-===Al3+,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,总反应方程式为4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,错误;
D.由上述分析可知图Ⅲ装置的总反应方程式为4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑,正确。
19.(2019·
烟台模拟)关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.装置①精炼铜时a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.装置②的总反应式是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
装置①中a极为阳极,电解精炼铜时,a极应是粗铜;
装置②中,铁的金属活动性大于铜,总反应式应是Fe+2Fe3+===3Fe2+;
装置③中为保护钢闸门不被腐蚀,钢闸门应与外接电源的负极相连;
装置④中由于浓硫酸有强吸水性,铁钉在干燥的空气中不易被腐蚀。
20.(2019·
临沂模拟)已知高能锂电池的总反应式为2Li+FeS===Fe+Li2S[LiPF6·
SO(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4.48LH2。
下列有关叙述不正确的是( )
A.从阳离子交换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4mol·
L-1
C.A电极为阳极
D.电源正极反应式为FeS+2Li++2e-===Fe+Li2S
A项,由反应FeS+2Li===Fe+Li2S可知,Li被氧化,应为原电池的负极,FeS被还原生成Fe为正极反应,正极反应式为FeS+2e-+2Li+===Fe+LiS,A电极连接原电池负极,A电极为阴极,生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,n(H2)=
=0.2mol,转移0.4mol电子,生成0.4molOH-,则从阳离子交膜中通过的K+数目为0.4NA,正确;
B项,根据以上分析可知,电解后甲池中c(KOH)=
=4mol·
L-1,即电解后甲池中溶液浓度为4mol·
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,正极反应式为FeS+2Li++2e-===Fe+Li2S,正确。
二、非选择题
广州模拟)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应_______________________________________
_________________________________________________________(用离子方程式表示)
设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过______mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为________________________________________________________________________,
这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因:
_____________________________________________________
________________________________________________________________________,
用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式:
_________________________________________________________
然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
”如果+3价铁被氧化为FeO
,试写出该反应的离子方程式:
______________________。
(3)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜丝与石墨相连成n形,如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是_________________________________________,
电极反应式为___________________________________________________________;
乙装置中石墨
(1)为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”),乙装置中与铜丝相连石墨
(2)电极上发生的电极反应式为________________________,产物常用________检验,反应的离子方程式为______________________________________________________。
答案:
(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu 0.2
(2)2H++2e-===H2↑ 酸性
NH
+H2ONH3·
H2O+H+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe3++3Cl2+8H2O===2FeO
+6Cl-+16H+
(3)溶液变红 O2+2H2O+4e-===4OH- 阴 2Cl--2e-===Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸 Cl2+2I-===2Cl-+I2
2.(2019·
南昌模拟)温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
回答下列问题:
(1)利用CO2可制取甲醇,有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-178kJ·