届二轮复习 化学反应与能量 专题卷全国通用 1文档格式.docx

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C．②③④D．①②③

答案　C

解析　①中两反应都为放热反应，ΔH<

0，前者完全反应，放出的热量多，ΔH1<

ΔH2，①错误；

②中两反应都为放热反应，ΔH<

0，由于S（s）→S（g）吸热，则前者放出的热量少，ΔH3>

ΔH4，②正确；

③中两反应都为放热反应，ΔH<

0，且均为H2（g）与O2（g）反应生成H2O（l）的反应，故消耗反应物的量越多，放出的热量越多，则ΔH5>

ΔH6，③正确；

④中前者为吸热反应，ΔH7>

0，后者为放热反应，ΔH8<

0，则ΔH7>

ΔH8，④正确。

4．制取H2和CO通常采用：

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）　ΔH＝＋131.4kJ·

mol－1，下列判断不正确的是（　　）

A．该反应的反应物总能量小于生成物总能量

B．标准状况下，上述反应生成1LH2气体时吸收131.4kJ的热量

C．若CO（g）＋H2（g）C（s）＋H2O（l）　ΔH＝－QkJ·

mol－1，则Q>

131.4

D．若C（s）＋CO2（g）2CO（g）　ΔH1；

CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）　ΔH2，则ΔH1＋ΔH2＝＋131.4kJ·

mol－1

答案　B

解析　题给反应是吸热反应，A正确；

B项，热化学方程式的计量数表示物质的量，每生成1molH2放热131.4kJ，错误；

C项，水由气体变为液体时放出热量，所以Q>

131.4，正确；

由盖斯定律，可知D正确。

5．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1。

醋酸溶液、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1mol·

L－1的NaOH溶液恰好完全反应放出的热量关系图如下。

则下列有关说法正确的是（　　）

A．Ⅰ是稀硝酸与NaOH反应

B．Ⅱ是醋酸溶液与NaOH反应

C．b是5.73

D．Ⅲ是浓硫酸与NaOH反应

解析　醋酸电离吸收热量，浓硫酸稀释并电离放出热量，所以三种酸中和NaOH稀溶液都生成0.1mol水，浓硫酸放出热量最多，大于5.73kJ，稀硝酸放出热量为5.73kJ，醋酸放出热量小于5.73kJ。

6．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池可长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应：

3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH，下列叙述不正确的是（　　）

A．放电时负极反应：

Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2

B．充电时阳极反应：

Fe（OH）3－3e－＋5OH－===FeO

＋4H2O

C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

解析　高铁电池放电时，负极发生氧化反应：

3Zn－6e－＋6OH－===3Zn（OH）2，正极发生还原反应：

2FeO

＋8H2O＋6e－===2Fe（OH）3＋10OH－。

充电时，阳极发生氧化反应：

2Fe（OH）3－6e－＋10OH－===2FeO

＋8H2O，阴极发生还原反应：

3Zn（OH）2＋6e－===3Zn＋6OH－。

A、B、D三项均正确；

放电时，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，C项错误。

7．标准状况下，用惰性电极电解200mLNaCl、CuSO4的混合溶液，阴、阳两极所得气体的体积随时间变化如图所示，则原溶液c（CuSO4）为（　　）

A．0.10mol/LB．0.15mol/L

C．0.20mol/LD．0.25mol/L

解析　溶液中的阳离子在阴极上的放电顺序为Cu2＋、H＋、Na＋，溶液中的阴离子在阳极上的放电顺序为Cl－、OH－、SO

，所以图中曲线Ⅰ呈现的是阴极反应产生的气体体积与时间的关系；

图中曲线Ⅱ呈现的是阳极反应产生的气体体积与时间的关系。

由曲线Ⅱ可知，阳极在t2时刻前产生0.01mol氯气和0.005mol氧气，共转移电子0.04mol，所以阴极在t2时刻前放电的Cu2＋的物质的量为0.02mol，原溶液中c（CuSO4）＝

＝0.10mol/L。

8．[2016·

安徽六校联考]半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅：

SiO2（s）（石英砂）＋2C（s）===Si（s）（粗硅）＋2CO（g）

ΔH1＝＋682.44kJ/mol

Si（s）（粗硅）＋2Cl2（g）===SiCl4（l）ΔH2＝－657.01kJ/mol

SiCl4（l）＋2Mg（s）===2MgCl2（s）＋Si（s）（纯硅）

ΔH3＝－625.63kJ/mol

生产1.00kg纯硅放出的热量为（　　）

A．21.44kJB．600.20kJ

C．21435.71kJD．1965.10kJ

解析　首先将由石英砂制纯硅的不同途径图示如下：

根据盖斯定律：

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－600.20kJ/mol，生成1.00kg纯硅放出热量为

×

600.20kJ/mol＝21435.71kJ。

9．[2016·

安徽泗县二中月考]下列说法正确的是（　　）

A．任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中，能量变化均相同

B．对于反应SO2（g）＋

O2（g）SO3（g）　ΔH＝－QkJ·

mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小

C．已知：

①2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH＝－akJ·

mol－1，

②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－bkJ·

mol－1，则a>

b

D．已知：

①C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－393.5kJ·

②C（s，金刚石）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－395.0kJ·

则C（s，石墨）===C（s，金刚石）

ΔH＝＋1.5kJ·

解析　强酸和强碱发生中和反应与弱酸和弱碱发生中和反应生成1molH2O时，因弱酸或弱碱电离吸热，故能量变化不同，A错误；

反应热ΔH的数值与化学平衡的移动无关，B错误；

H2O（g）→H2O（l）放热，2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）放热多，故a<

b，C错误；

将D项中两个反应相减得：

C（s，石墨）===C（s，金刚石）　ΔH＝＋1.5kJ·

mol－1，D正确。

10．3H2（g）＋N2（g）2NH3（g）反应过程中的能量变化如图所示。

有关说法错误的是（　　）

A．图中C表示生成物NH3（g）的总能量

B．断裂3molH—H键和1molN≡N键所吸收的总能量大于形成6molN—H键所释放的总能量

C．逆反应的活化能E（逆）＝E＋|ΔH|

D．3H2（g）＋N2（g）2NH3（g）　ΔH<

解析　根据题图可知，C表示生成物NH3（g）的总能量，A正确；

该反应为放热反应，所以断裂3molH—H键和1molN≡N键所吸收的总能量小于形成6molN—H键所释放的总能量，B错误；

根据题图逆反应的活化能E（逆）＝E＋|ΔH|，C正确；

该反应为放热反应，故3H2（g）＋N2（g）2NH3（g）　ΔH<

0，D正确。

11．镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。

其中一种镁电池的反应原理为：

xMg＋Mo3S4

MgxMo3S4

下列说法不正确的是（　　）

A．放电时，Mo3S4发生氧化反应

B．放电时，正极反应式：

Mo3S4＋2xe－===Mo3S

C．充电时，Mg2＋向阴极迁移

D．充电时，阴极反应式：

xMg2＋＋2xe－===xMg

解析　由题意可知，放电时发生原电池反应，Mg由0价变为＋2价，被氧化，发生氧化反应，作原电池的负极；

Mo3S4为正极，正极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S

，A错误，B正确；

电池充电时发生电解反应，阴极发生还原反应，金属阳离子Mg2＋放电，反应式为xMg2＋＋2xe－===xMg，电解质溶液中，阳离子Mg2＋向阴极移动，C、D正确。

12．[2017·

皖北高三模拟]如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为NaCl和酚酞的混合溶液浸湿的滤纸，离子交换膜只允许Na＋通过，电池充电、放电的化学方程式为2Na2S2＋NaBr3

Na2S4＋3NaBr。

闭合开关K时，b电极附近先变红色。

下列说法正确的是（　　）

A．电池充电时，电极B连接直流电源的正极

B．电池放电过程中Na＋从左到右通过离子交换膜

C．闭合开关K后，b电极附近的pH变小

D．当b电极上析出气体1120mL（标准状况）时，有0.1molNa＋通过离子交换膜

解析　闭合开关K时，b极附近变红，则说明b为阴极，电极B为负极，电池充电时，B接电源负极，A错误；

电池放电时，A为正极，B为负极，Na＋移向正极，B项错误；

闭合K后，b极H＋放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，pH变大，C项错误；

b电极上析出的气体为H2，其物质的量为0.05mol，则需要电子的物质的量为0.1mol，故有0.1molNa＋通过离子交换膜，D正确。

13．[2016·

南京、淮安二模]利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。

A．a为直流电源的负极

B．阴极的电极反应式为2HSO

＋2H＋＋e－===S2O

＋2H2O

C．阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO

＋4H＋

D．电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室

解析　A项，从反应物和产物化合价判断，左边硫的化合价从＋4到＋6，化合价升高失去电子，电极为阳极，a为正极，错误；

B项，电极反应式为2HSO

＋2H＋＋2e－===S2O

＋2H2O，错误；

D项，电解时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，错误。

14．[2016·

长沙四县联考]关于如图所示各装置的叙述中，正确的是（　　）

①

②

③

A．装置①是原电池，总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

B．装置①中，铁作负极，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋

C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深

D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液

解析　装置①中Fe比Cu活泼，Fe为负极，电极方程式为Fe－2e－===Fe2＋，总反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A、B错误；

装置②为胶体的电泳实验，Fe（OH）3胶体粒子带正电，在电场中向阴极移动，石墨Ⅱ是阴极，C项正确；

装置③由电流方向可知c为阳极、d为阴极，精炼铜时阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解液含Cu2＋，D项错误。

15．[2016·

乌鲁木齐质检]关于下列装置的说法正确的是（　　）

A．装置①中盐桥内的K＋移向CuSO4溶液

B．①是将电能转变成化学能的装置

C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中Cu2＋浓度保持不变

解析　装置①为原电池，将化学能转化为电能，Cu为正极，溶液中的Cu2＋得电子生成Cu，c（Cu2＋）减小，盐桥内的K＋移向CuSO4溶液补充电荷，A正确，B错误；

C项，若铁棒镀铜，铁作阴极（M），铜作阳极（N），错误；

D项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如Zn、Fe放电，而阴极只有Cu2＋放电，所以Cu2＋浓度会减小，错误。

16．[2016·

石家庄模拟]快速充电电池的电解液为LiAlCl4SOCl2，电池的总反应为4LiCl＋S＋SO2

4Li＋2SOCl2。

A．该电池的电解质可为LiCl水溶液

B．该电池放电时，负极发生还原反应

C．充电时阳极反应式为4Cl－＋S＋SO2－4e－===2SOCl2

D．放电时电子从负极经外电路流向正极，再从正极经电解质溶液流向负极

解析　A项，该电池的电解质溶液不能是LiCl的水溶液，因为Li能和水发生反应，错误；

B项，电池放电时，负极发生氧化反应，错误；

D项，放电时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中移动的是阴、阳离子而不是电子，错误。

17．对于图Ⅰ、图Ⅱ所示装置，下列叙述正确的是（　　）

A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中石墨电极产生的气体相同

B．装置Ⅰ通电一段时间后铁电极周围溶液pH降低

C．装置Ⅰ中两电极产生气体体积比为2∶1（同温、同压下）

D．实验中，可观察到装置Ⅱ中U形管左端铁电极表面析出白色物质

解析　装置Ⅰ为电解池，铁为阴极，水电离出的H＋放电生成H2，pH增大，石墨为阳极，溶液中的Cl－放电生成氯气，B、C错误；

装置Ⅱ为原电池，铁为负极，发生反应：

Fe－2e－===Fe2＋，石墨为正极，发生反应：

O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因此在铁电极表面有Fe（OH）2沉淀生成，A错误，D正确。

18．钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。

一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池的总反应为NaTi2（PO4）3＋2Na2NiFeⅡ（CN）6

Na3Ti2（PO4）3＋2NaNiFeⅢ（CN）6（注：

其中P的化合价为＋5，Fe的上标Ⅱ、Ⅲ代表其价态）。

A．放电时NaTi2（PO4）3在正极发生还原反应

B．放电时负极材料中的Na＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na＋嵌入到正极材料中

C．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na＋的浓度基本保持不变

D．充电过程中阳极反应式为2NaNiFeⅢ（CN）6＋2Na＋＋2e－===2Na2NiFeⅡ（CN）6

解析　由题给反应可知放电时，FeⅡ转化为FeⅢ，发生氧化反应，负极的电极反应式为2Na2NiFeⅡ（CN）6－2e－===2NaNiFeⅢ（CN）6＋2Na＋（该反应为充电时阴极的逆反应），正极为NaTi2（PO4）3发生还原反应：

NaTi2（PO4）3＋2e－＋2Na＋===Na3Ti2（PO4）3（该反应为充电时阳极的逆反应）。

19．

（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。

已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。

肼—空气燃料电池放电时，正极的电极反应式为__________________________________________________________，

负极的电极反应式为___________________________________。

（3）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应为______________________________；

②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g时，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L（假设空气中氧气体积含量为20%）。

（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。

该反应的离子方程式为

____________________________________________________。

答案　

（1）N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－624.0kJ·

（2）O2＋4e－＋2H2O===4OH－

N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑

（3）①Cu2＋＋2e－===Cu　②112

（4）ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O

解析　

（1）32.0gN2H4的物质的量是1mol,1molN2H4完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量是624kJ，则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－624.0kJ·

（2）燃料电池中正极发生还原反应，元素的化合价降低，所以是氧气发生还原反应，结合电解质溶液，正极反应的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，负极则是燃料发生反应，根据

（1）判断N2H4的氧化产物是氮气，所以负极的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑。

（3）①该装置是电解池装置，Zn是阴极，发生还原反应，所以是Cu2＋得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；

②铜片作阳极，发生氧化反应，所以Cu片逐渐溶解，质量减少128g，即Cu的物质的量减少2mol，失去电子4mol，根据整个过程满足得失电子守恒规律，所以氧气得电子的物质的量也是4mol，根据O2＋4e－＋2H2O===4OH－，得需要氧气的物质的量是1mol，标准状况下的体积是22.4L，空气中氧气体积含量为20%，故所需空气的体积＝

＝112L。

（4）NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，则Cl元素被还原为Cl－，根据元素守恒，产物中还有水生成，离子方程式为ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O。

20．如图所示，某同学设计一个甲醚（CH3OCH3）燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答下列相关问题：

（1）通入氧气的电极为________（填“正极”或“负极”），写出负极的电极反应：

____________________________________。

（2）铁电极为________（填“阳极”或“阴极”），石墨电极的电极反应为__________________________________________________。

（3）反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠主要在________________（填“铁极”或“石墨极”）区。

（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，则丙装置中阳极上的电极反应为__________________，反应一段时间，硫酸铜溶液的浓度将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

答案　

（1）正极　CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO

＋11H2O

（2）阴极　2Cl－－2e－===Cl2↑　（3）铁极　

（4）Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋　减小

解析　

（1）燃料电池是将化学能转化为电能的装置，属于原电池，通入燃料的电极是负极，通入氧气的电极是正极，所以该燃料电池中通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO

＋11H2O。

（2）乙池属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以铁电极是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。

（3）乙池中阴极是铁，阳极是石墨，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度使溶液呈碱性，所以乙装置中生成的氢氧化钠主要在铁极区。

（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，则阳极上铜、锌失电子进入溶液，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋，根据得失电子数相等知，阳极上溶解的铜少于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间后，硫酸铜溶液的浓度将减小。

21．钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。

如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：

（1）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是

_________________________________。

（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：

________________________________。

（3）已知：

①Mg（s）＋Cl2（g）===MgCl2（s）ΔH＝－641kJ/mol

②Ti（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（s）ΔH＝－770kJ/mol

下列说法正确的是________（填字母）。

a．Mg的燃烧热为641kJ/mol

b．Ti的能量一定比TiCl4的高

c．等质量的Mg（s）、Ti（s）与足量的氯气反应，前者放出的热量多

d．Mg还原TiCl4的热化学方程式为2Mg（s）＋TiCl4（s）===2MgCl2（s）＋Ti（s）ΔH＝－512kJ/mol

（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2________t。

（不考虑生产过程中物质的任何损失）

（5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。

该电池中负极上的电极反应式是____________________。

答案　

（1）2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－

（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl2===2FeCl3＋2TiCl4＋6CO　（3）cd　（4）10

（5）CH3OH＋8OH－－6e－===CO

＋6H2O

解析　本题以工业生产钛为载体，综合考查了电化学、反应热和元素及其化合物的知识，重点考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。

（1）电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2NaOH，其离子方程式为2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－。

（2）根据题中工艺流程图可以看出反应物有FeTiO3、C和Cl2，反应产物有FeCl3、TiCl4和CO，然后通过观察法配平方程式。

（3）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时