高三化学总复习 课时跟踪训练21 第六章 63 化学反应与能量 新人教版.docx

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高三化学总复习课时跟踪训练21第六章63化学反应与能量新人教版

2019-2020年高三化学总复习课时跟踪训练21第六章6.3化学反应与能量新人教版

　一、选择题

1．（xx·太原五中段考）以下各装置在正常工作时，都伴随有能量变化，其中由化学能转变为电能的是（　　）

[解析]　A项，电解水过程中电能转化为化学能；B项，干电池工作时把化学能转化为电能；C项，太阳能热水器工作时把太阳能转化为热能；D项，水力发电过程中把机械能转化为电能。

本题选B。

[答案]　B

2．下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的pH增大的是（　　）

A．稀碳酸钠溶液B．硫酸钠溶液

C．稀硫酸D．硫酸铜溶液

[答案]　A

3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是（　　）

[解析]　电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，故选项C错误。

[答案]　C

4.（xx·合肥模拟）用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过，其工作原理如图所示（c、d均为惰性电极）。

下列有关说法正确的是（　　）

A．电路中电子流向为a→d→c→b

B．电极b为负极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－

C．电解后烧坏中溶液pH增大

D．理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等

[解析]　在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动，A项错误；通入O2的一极（电极b）为电池的正极，发生还原反应，B项错误；惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水，溶液的pH不变，C项错误；c极生成O2，根据得失电子守恒可知D项正确。

[答案]　D

5．电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

已知：

3I2＋6OH－===IO

＋5I－＋3H2O，下列说法不正确的是（　　）

A．右侧发生的电极方程式：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

B．电解结束时，右侧溶液中含有IO

C．电解槽内发生反应的总化学方程式：

KI＋3H2O===KIO3＋3H2↑

D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变

[解析]　电解的电极反应：

阳极2I－－2e－===I2，使左侧溶液变蓝色；3I2＋6OH－===IO

＋5I－＋3H2O，则一段时间后，蓝色变浅；IO

通过阴离子交换膜向右侧移动；阴极2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右侧放出氢气。

如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：

阳极2I－－2e－===I2，多余K＋通过阳离子交换膜迁移至阴极；阴极2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，保证两边溶液呈电中性，结果不会生成IO

，总化学方程式当然不同。

[答案]　D

二、填空题

6．从H＋、Cu2＋、Na＋、SO

、Cl－五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：

（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是________。

（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是________。

（3）以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是________。

[解析]　

（1）电解电解质型，水不参与反应，可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐，如HCl、CuCl2。

（2）电解水型，电解质不参与反应，只起增强溶液导电性作用，可以是含氧酸，活泼金属的含氧酸盐或强碱，如H2SO4、Na2SO4。

（3）电解质和水均参与反应，可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐，如CuSO4、NaCl。

[答案]　

（1）HCl、CuCl2　

（2）H2SO4、Na2SO4

（3）CuSO4、NaCl

7．如图X是直流电源。

Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。

接通电路后，发现d附近显红色。

（1）①电源上b为________极（用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空）。

②Z槽中e为________极（同上）。

③连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d________e（用“→”或“←”填空）。

（2）①写出c极上反应的电极反应式：

__________________________________。

②写出Y槽中总反应的化学方程式：

__________________________________。

③写出Z槽中e极上反应的电极反应式：

__________________________________。

[解析]　d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y槽电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流电源中a为正极，b为负极，Z槽中f为阴极，e为阳极，活性电极作阳极，电极本身失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向由e→d。

[答案]　

（1）①负　②阳　③←

（2）①2Cl－－2e－===Cl2↑

②2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

③Cu－2e－===Cu2＋

B级（能力提升）

一、选择题

1.缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，如图所示，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。

则该金属丝可能是（　　）

A．镁B．铝

C．锌D．铜

[解析]　贴近金属丝一边溶液出现粉红色，说明金属丝附近产生OH－，即金属丝作正极，正极上发生反应2H2O＋O2＋4e－===4OH－，因此金属丝的活泼性比Fe差，D项正确。

[答案]　D

2．下列与金属腐蚀有关的说法中正确的是（　　）

A．图1中，铁钉易被腐蚀

B．图2中，滴加少量KSCN溶液，生成红色沉淀

C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀

D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极

[解析]　图1为干燥环境，不易腐蚀；图2中，Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋与SCN－不能生成红色沉淀，即使是Fe3＋与SCN－生成的也不是红色沉淀；D项为牺牲阳极的阴极保护法，镁为负极。

[答案]　C

3.如图所示，A池用石墨电极电解pH＝13氢氧化钠溶液（100mL），B池c电极为纯铜，d电极为粗铜（含有杂质Fe、Ag），溶液是足量CuSO4溶液，通电一段时间后停止，A池a极产生的气体在标准状况下为2.24L，则下列说法正确的是（　　）

A．d电极质量一定减少6.4g

B．c电极质量一定增加6.4g

C．A池pH不变

D．A池溶液质量减少3.6g

[解析]　由现象：

由原理得a：

4H＋＋4e－===2H2↑

b：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

c：

2Cu2＋＋4e－===2Cu

由数据：

n（H2）＝0.1mol

H2～Cu

c电极析出铜6.4g。

[答案]　B

二、综合题

4．MnO2常用于实验室和电池工业，请回答下列问题：

（1）MnO2主要存在于软锰矿中。

写出舍勒用软锰矿制取Cl2的离子方程式：

____________________________。

（2）检验溶液中Mn2＋的方法：

向待测溶液中加入硝酸，无明显现象；继续加入难溶于水的NaBiO3（还原产物为Bi3＋），溶液呈紫红色。

写出发生反应的离子方程式：

______________________________________。

某学生取实验室制备Cl2后的冷却澄清溶液，依次加入硝酸、少量NaBiO3，发现溶液变为紫红色后立即褪去，用离子方程式解释紫红色褪去的原因：

________________。

（3）甲、乙分别为工业制备单质锰和MnO2的原理图。

①甲图所示电解池中阳极产生的气体是________（填化学式）。

②要配制乙图所示电解池中的电解质溶液250mL，需要称取MnSO4________g。

③写出乙图所示电解池中的阳极反应式：

_______________________。

（4）图丙表示电解池，通电后阴极和阳极上分别得到单质Mn和MnO2。

①写出该电解池电解总反应的离子方程式：

_____________________。

②与图甲、乙所示的电解池相比，该电解池的突出优点是__________。

[解析]　

（1）教材上介绍舍勒研究软锰矿时，发现它与热的浓盐酸反应放出黄绿色气体，实验室至今仍用该反应制备氯气：

MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

高考时遇到教材上的反应，一定要书写规范，不要漏写加热符号或气体生成箭头。

（2）本问考查陌生氧化还原反应的离子方程式的书写。

硝酸起酸化的作用，Mn2＋被NaBiO3氧化为紫红色的MnO

，离子方程式为2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===2MnO

＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O。

考生可能会忽视“难溶于水的NaBiO3”，把“NaBiO3”误写成“BiO

”。

制备Cl2后的溶液中含有大量具有还原性的Cl－，可以将MnO

还原为Mn2＋而使溶液褪色：

2MnO

＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。

（3）①图甲所示电解池的阴极是MnSO4溶液中的Mn2＋得电子被还原为Mn，阳极是电解OH－生成O2（4OH－－4e－===

O2↑＋2H2O），故阳极产生的气体是O2。

②本问考查单位的换算。

c（MnSO4）＝c（Mn2＋）＝1mol/L（Mn的相对原子质量为55），m（MnSO4）＝1mol/L×0.250L×151g/mol＝37.75g。

③图乙所示电解池的目的是制备MnO2，根据Mn的化合价由＋2升高到＋4知，阳极上Mn2＋失去电子被氧化为MnO2：

Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋。

（4）①阳极上还原剂Mn2＋失去电子被氧化为MnO2：

Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋。

阴极上Mn2＋得到电子被还原为Mn，Mn2＋＋2e－===Mn，二者相加即为电解总反应：

2Mn2＋＋2H2O

Mn＋MnO2＋4H＋。

②图甲所示电解池阴极产生目标产物单质锰，阳极产生氧气；图乙所示电解池阳极产生目标产物MnO2，阴极析出氢气；图丙为同槽电解装置原理图，阴、阳极同时产生目标产物单质锰和MnO2，制备等量的目标产物，丙的能耗最低。

[答案]　

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===2MnO

＋5Bi3＋＋5Na＋＋7H2O

2MnO

＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O

（3）①O2　②37.75　③Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋

（4）①2Mn2＋＋2H2O

Mn＋MnO2＋4H＋　②制备等量的目标产物，丙的能耗最低

5．（xx·湖北重点中学联考）Ⅰ.

（1）研究钢铁的防腐蚀措施意义重大。

利用如图装置可以模拟铁的电化学防护，其中Y为NaCl。

为减缓铁的腐蚀：

①若X为碳棒，开关K应置于________处（填字母），此时X极发生的电极反应式为_________________。

②若X为锌，开关K置于M处，则此时铁极发生的电极反应式为_______。

（2）在城市中地下常埋有纵横交借的管道和输电线路，地上还铺有地铁、城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀。

为表示其原理，某班级的学生绘制了下列装置图（假设电极材料均为铁，电解质溶液均为NaCl溶液）。

你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是__________________；c（Ⅱ）的总反应方程式是________________________；若图d中接通电源，则平放的铁丝左侧附近产生的现象是_____________；

请你为防止地下金属管道腐蚀提供一种策略________________。

Ⅱ.1L某溶液中含有的离子如下表：

离子

Cu2＋

Al3＋

NO

Cl－

物质的量浓度（mol/L）

2

1

4

x

用惰性电极电解该溶液。

当电路中有5mol电子通过时，溶液的pH＝________（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）。

[解析]　Ⅰ.

（1）①若X为碳棒，则开关K应置于N处，铁作阴极被保护，此时X极为阳极，发生反应2Cl－－2e－===Cl2↑。

②若X为Zn，开关K置于M处，则利用牺牲阳极的阴极保护法，形成一个原电池装置，铁极发生反应：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－。

（2）观察四个装置，只有b装置不符合要求，不能形成闭合回路。

c（Ⅱ）中阳极④上铁失电子，阴极②上水电离出的氢离子得电子生成氢气，总反应方程式为Fe＋2H2O

Fe（OH）2↓＋H2↑。

装置c和装置d等效，铁丝左侧为电解池的阴极，有氢气放出，阳极①上铁失电子生成的Fe2＋结合溶液中的OH－，铁丝左侧附近产生少量白色沉淀，随后白色沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。

Ⅱ.根据溶液呈电中性得c（Cl－）＝3mol/L，电解时，溶液中离子放电顺序：

阴极为Cu2＋>H＋，阳极为Cl－>OH－。

当电路中有5mol电子通过时，3molCl－在阳极发生反应2Cl－－2e－===Cl2↑，然后1molH2O在阳极发生反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；2molCu2＋在阴极发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，然后1molH＋在阴极发生反应2H＋＋2e－===H2↑，此时溶液中c（H＋）＝1mol/L，故溶液的pH＝0。

[答案]　Ⅰ.

（1）①N　2Cl－－2e－===Cl2↑　②O2＋2H2O＋4e－===4OH－

（2）acd　Fe＋2H2O

Fe（OH）2↓＋H2↑　铁丝左侧有无色的气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后白色沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀　将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜（塑料或油漆等）

Ⅱ.0

2019-2020年高三化学总复习课时跟踪训练22第七章7.1化学反应速率和化学平衡新人教版

一、选择题

1．（xx·江苏海门一模）下列过程中化学反应速率的加快对人类有益的是（　　）

A．金属的腐蚀　　　　　B．食物的腐败

C．塑料的老化D．氨的合成

[答案]　D

2．反应4A（g）＋3B（g）2C（g）＋D（g），经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。

对此反应速率的表示，正确的是（　　）

①用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1　②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1　③在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1　④在这2min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的，用C表示的反应速率的值是逐渐增大的

A．①②B．③

C．①D．②④

[解析]　经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1，则根据化学方程式，A的浓度减少0.8mol·L－1，所以用A表示的反应速率是0.8mol·L－1÷2min＝0.4mol·L－1·min－1，①正确；由于反应速率之比等于相应的化学计量数之比，所以②正确，④不正确；反应速率表示的是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，③不正确。

[答案]　A

3．（xx·福建福州八中月考）对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20mL溶液中含A、B各0.01mol；②50mL溶液中含A、B各0.05mol；③0.1mol·L－1的A、B溶液各10mL；④0.5mol·L－1的A、B溶液各50mL。

四者反应速率的大小关系是（　　）

A．②>①>④>③B．④>③>②>①

C．①>②>④>③D．①>②>③>④

[解析]　①中c（A）＝c（B）＝

＝0.5mol·L－1；

②中c（A）＝c（B）＝

＝1mol·L－1；

③中c（A）＝c（B）＝

＝0.05mol·L－1；

④中c（A）＝c（B）＝

＝0.25mol·L－1；

在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③，A项正确。

[答案]　A

4.一定温度下，向容积为2L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是（　　）

A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2C

B．反应进行到1s时，v（A）＝v（D）

C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/（L·s）

D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等

[解析]　A中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn（A）∶Δn（B）∶Δn（C）∶Δn（D）＝（1.2－0）mol∶（1.0－0.4）mol∶（1.0－0.2）mol∶（0.4－0）mol＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，故B、D选项错误。

[答案]　C

5．（xx·湖北襄阳调研）一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。

下列判断正确的是（　　）

A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等

B．溶液酸性越强，R的降解速率越小

C．R的起始浓度越小，降解速率越大

D．在20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04mol·L－1·min－1

[解析]　根据图像可知，在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率都是100%，A正确；根据图像可知，溶液酸性越强，即pH越小时，曲线的斜率越大，R的降解速率越大，B错误；由同一pH条件下，曲线斜率不断变小可知，R的起始浓度越小，降解速率越小，C错误；在20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为

＝4×10－6mol·L－1·min－1，D错误。

[答案]　A

6．（xx·黑龙江大庆实验中学月考）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是（　　）

[解析]　结合各组实验知混合液的体积都为20mL，但实验D中反应温度较高、反应物Na2S2O3的浓度较大，其反应速率最大，故最先看到浑浊（有硫单质生成）。

[答案]　D

二、填空题

7．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？

（1）集气瓶中装有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时混合气体发生爆炸__________________________________；

（2）黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒_______________________；

（3）KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2__________________________________；

（4）熔融的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体__________________________________；

（5）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁粒，产生气体有快有慢__________________________________；

（6）同样大小的石灰石分别在0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1的盐酸中反应速率不同__________________________________；

（7）夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象_______________。

[答案]　

（1）光照

（2）反应物颗粒大小（反应物的接触面积）

（3）在溶液中，水作溶剂，增大了反应物接触面积

（4）催化剂　（5）反应物本身的性质

（6）反应物的浓度　（7）温度

8．向体积为10L的恒容密闭容器中通入3molX，在一定温度下发生如下反应：

2X（g）Y（g）＋aZ（g），经5min后反应达到反应限度（即达到平衡状态）。

（1）平衡时，测得容器内的压强为起始时的1.2倍，此时X的物质的量浓度为0.24mol·L－1，则化学方程式中a＝________；用Y表示的反应速率为________mol·L－1·min－1。

（2）若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行，在同一时间内测得容器内的反应速率如下表所示：

容器

反应速率

①

v（X）＝3.5mol·L－1·min－1

②

v（Y）＝2mol·L－1·min－1

③

v（Z）＝4.5mol·L－1·min－1

④

v（X）＝0.075mol·L－1·s－1

若四个容器中仅反应温度不同，则反应温度最低的是________（填序号，下同）；若四个容器中仅有一个加入了催化剂，则该容器是________。

[解析]　

（1）根据阿伏加德罗定律可知平衡后气体的总物质的量为3.6mol，X的物质的量为2.4mol，则5min内反应消耗0.6molX，生成Y、Z的物质的量分别为0.3mol、0.3amol，故有2.4＋0.3＋0.3a＝3.6，解得a＝3。

用Y表示的反应速率为0.3mol÷10L÷5min＝0.006mol·L－1·min－1。

（2）都换算成用Z表示的反应速率为

容积

①

②

③

④

反应速率

v（Z）/mol·L－1·min－1

5.25

6

4.5

6.75

显然反应速率由快到慢的顺序为④>②>①>③，温度越高（低）反应速率越快（慢），所以③温度最低；催化剂能加快化学反应速率，所以④中加入了催化剂。

[答案]　

（1）3　0.006　

（2）③　④

9.（xx·山东烟台一模）加入0.1molMnO2粉末于50mL过氧化氢溶液（H2O2，ρ＝1.1g·mL－1）中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

（1）实验时放出气体的总体积是________。

（2）反应放出气体体积为气体总体积一半时所需时间为________。

（3）反应放出气体体积为气体总体积的

时所需时间为________。

（4）A、B、C、D各点反应速率大小的顺序为________。

（5）解释反应速率变化的原因________________。

[解析]　根据V－t图像知，反应进行至1min时，放出O2的体积为30mL，反应进行至2min时，放出O245mL，反应进行至4min时，放出O2的体积达最大值60mL；由V－t曲线的斜率变化可知：

D、C、B、A的反应速率逐渐减小，这是因为随着反应的进行，c（H2O2）逐渐降低，反应速率逐渐变小。

[答案]　

（1）60mL　

（2）1min　（3）2min

（4）D>C>B>A

（5）随着反应的进行，c（H2O2）逐渐降低，反应速率逐渐变小

B级（能力提升）

一、选择题

1．（xx·湖南常德一中月考）为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是（　　）

A．将铜片放入稀硫酸中，无现象，若再向所得的溶液中加入硝酸银溶液，一段时间后，由于形成原电池，可检测到有氢气产生

B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快

C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解

D．两支试管中分别加入相同质