高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练培优 易错 难题篇含答案.docx

高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练培优 易错 难题篇含答案.docx

《高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练培优 易错 难题篇含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练培优 易错 难题篇含答案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练培优易错难题篇含答案

高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练∶培优易错难题篇含答案

一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）

1．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Y位于不同周期，X与W位于同一主族；原子最外层电子数之比N（Y）：

N（Q）=3：

4；Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。

请回答下列问题：

（1）Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。

（2）一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的，这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2，利用气体X2组成原电池提供能量。

①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式：

______________。

②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池，其中通入气体X2的一极是_______（填“正极”或“负极”）。

③若外电路有3mol电子转移，则理论上需要W2Q的质量为_________。

【答案】第二周期第ⅢA族负极37g

【解析】

【分析】

原子最外层电子数之比N（Y）：

N（Q）=3：

4，因为都为主族元素，最外层电子数小于8，所以Y的最外层为3个电子，Q的最外层为4个电子，则Y为硼元素，Q为硅元素，则X为氢元素，W与氢同主族，为钠元素，Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和，为氧元素。

即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。

【详解】

（1）根据分析，Y为硼元素，位置为第二周期第ⅢA族；QX4为四氢化硅，电子式为；

（2）①根据元素分析，该反应方程式为；

②以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池，其中通入气体氢气的一极是负极，失去电子；

③外电路有3mol电子转移时，需要消耗1.5mol氢气，则根据方程式分析，需要0.5mol硅化钠，质量为37g。

2．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

①B中Sn极的电极反应式为__________，Sn极附近溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）__________。

②C中总反应离子方程式为__________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是__________。

【答案】2H++2e-=H2↑增大Zn+2H+=Zn2++H2↑B>A>C

【解析】

【分析】

①B中形成Sn-Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；

②C中形成Zn-Fe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。

【详解】

①B中形成Sn-Fe原电池，由于Fe比Sn活泼，所以Sn为正极，溶液中的H+在Sn上获得电子，发生还原反应，电极反应式为：

2H++2e-=H2↑；由于氢离子不断消耗，所以Sn附近溶液中c（H+）减小，溶液的pH值增大；

②锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极：

2H++2e-=H2↑，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。

A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C中发生电化学腐蚀，由于锌比铁活泼，所以铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以由快到慢的顺序是B>A>C。

【点睛】

本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写以及金属的活泼性。

一般情况下，在原电池反应中，活动性强的电极在负极，失去电子，发生氧化反应；但也有例外。

如Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，活动性弱的Al为负极，活动性强的Mg为正极。

知道金属腐蚀快慢的判断规律为：

电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。

3．W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素，W、X两种元索可组成W2x和W2X2两种常见的无色液体化合物，Y2X2为淡黄色固体化合物，Z的原子序数是X的原子序数的两倍。

请回答下列问题：

（1）Z元素的名称是___________。

（2）W、X、Y三种元素形成的化合物的电子式_____________

（3）写出Y2X2中所含化学键有：

___________。

（4）写出Y2X2和W2X反应的化学方程式：

_______________

（5）W2和X2是组成某种燃料电池的两种常见物质，如图所示，通人X2的电极是___（填“正极”或“负极”），写出通人W2的电极的电极反应式:

________________

【答案】硫离子键和共价键2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑正H2-2e-=2H+

【解析】

【分析】

W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物，故W为H元素；X为O元素；Y2X2为淡黄色固体化合物，故Y为Na元素；Z的原子序数是X的原子序数的两倍，故Z为S元素，据此进行分析。

【详解】

W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物，故W为H元素；X为O元素；Y2X2为淡黄色固体化合物，故Y为Na元素；Z的原子序数是X的原子序数的两倍，故Z为S元素；

（1）Z元素的名称是S元素；

（2）W、X、Y三种元素分别为H、O、Na，形成的化合物是NaOH，是离子化合物，其电子式为；

（3）Y2X2为Na2O2，是离子化合物，所含化学键有离子键和共价键；

（4）Y2X2为Na2O2，W2X为H2O，两者反应生成NaOH和O2，反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

（5）X2为O2，氢氧燃料电池，负极通氢气，正极通氧气，发生还原反应，故通入O2的电极是正极；W2为H2，通H2的极负极，负极发生氧化反应，故电极反应方程式为H2-2e-=2H+。

4．用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。

Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。

①作负极的物质是________。

②正极的电极反应式是_________。

【答案】铁NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O

【解析】

【分析】

【详解】

根据图示可知在反应中Fe单质失去电子变为Fe3O4，NO3-得到电子被还原产生NH4+，所以Fe作负极，正极上NO3-得到电子被还原产生NH4+，正极的电极反应式为：

NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O。

5．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）银电极上发生的电极反应式为___________________；

（3）外电路中的电子是从______→______；

（4）当有1.6g铜溶解时，银棒增重______g。

【答案】CuAgNO3Ag++e-=AgX（或Cu）Ag5.4

【解析】

【分析】

（1）根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，作负极，Ag作正极，电解质溶液为含有银离子的可溶性银盐溶液；

（2）银电极上是溶液中的Ag+得到电子发生还原反应；

（3）外电路中的电子是从负极经导线流向正极；

（4）先计算Cu的物质的量，根据反应方程式计算出正极产生Ag的质量，即正极增加的质量。

【详解】

（1）根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，Cu作负极，则Ag作正极，所以X为Cu，电解质溶液为AgNO3溶液；

（2）银电极为正极，正极上Ag+得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为：

Ag++e-=Ag；

（3）外电路中的电子是从负极Cu经导线流向正极Ag；

（4）反应消耗1.6g铜的物质的量为n（Cu）==0.025mol，根据反应方程式2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s）可知：

每反应消耗1molCu，正极上产生2molAg，则0.025molCu反应，在正极上产生0.05molAg，该Ag的质量为m（Ag）=0.05mol×108g/mol=5.4g，即正极银棒增重5.4g。

【点睛】

本题考查原电池原理，明确元素化合价变化与正负极的关系是解本题关键，计算正极增加的质量时，既可以根据反应方程式计算，也可以根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算。

6．请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：

（1）在Ba（OH）2·8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中：

反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是____________，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。

（2）下列过程中不一定释放能量的是____（请填编号）。

A．形成化学键B．燃料燃烧C．化合反应D．葡萄糖在体内的氧化反应

E.酸碱中和F.炸药爆炸

（3）已知：

通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1mol水放出的热量为中和热。

稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反应时放出QkJ热量，则其中和热为____kJ/mol。

（4）已知H2和O2反应放热，且断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ，由此可以推知下列关正确的是___（填编号）。

A．Q1+Q2>Q3B．Q1+Q2>2Q3C．2Q1+Q2<4Q3D．2Q1+Q2<2Q3

【答案】搅拌，使反应物充分接触促进反应玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起CC

【解析】

【分析】

（1）通过玻璃棒的搅拌可使混合物充分接触而促进反应进行；烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起；

（2）形成化学键释放能量，燃烧放热、有些化合反应是吸热反应，如碳和二氧化碳反应制一氧化碳，大多数分解反应是吸热反应，氧化反应、酸碱中和、炸药爆炸都是放热反应；

（3）依据中和热的概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1mol水和可溶性盐放出的热量进行分析；

（4）根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答。

【详解】

（1）固体参加的反应，搅拌可使反应混合物充分接触而促进反应进行，通过玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起，知道氢氧化钡晶体和氯化铵之间的反应是吸热反应；

（2）形成化学键、燃料的燃烧、葡萄糖在体内的氧化反应、酸碱中和反应和炸药的爆炸过程都属于放热反应，而化合反应不一定为放热反应，如CO2与C在高温下反应产生CO的反应属于吸热反应，所以不一定释放能量的为化合反应，故合理选项是C；

（3）在稀溶液中1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时生成2molH2O，放出QkJ热量，而中和热是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量，故H2SO4与NaOH反应的中和热为：

kJ/mol；

（4）1molH2O中含2molH-O键，断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ，则形成1molO-H键放出Q3kJ热量，对于反应H2（g）+O2（g）=H2O（g），断开1molH-H键和molO=O键所吸收的能量（Q1+Q2）kJ，生成2molH-O新键释放的能量2Q3kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3-（Q1+Q2）>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理选项是C。

【点睛】

本题考查了化学反应与能量变化，注意掌握中和热的概念，反应热为断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，（4）1molH2O中含2molH-O键为解答易错点。

7．

（1）二氧化硫一空气质子交换膜燃料电