化学反应与能量变化高考考点解析.docx
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化学反应与能量变化高考考点解析
阶段考查（六） 化学反应与能量变化
第Ⅰ卷 选择题，共60分
一、选择题：
本大题共10小题，每小题6分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是（ ）
A.电解水
B.水力发电
C.太阳能热水器
D.干电池
解析：
A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能。
答案：
D
2．某新型电池，以NaBH4（B的化合价为＋3价）和H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．电池工作时Na＋从b极区移向a极区
B．b极上的电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋＝2H2O
C．每消耗3molH2O2，转移3mole－
D．a极上的电极反应式为BH
＋8OH－－8e－＝BO
＋6H2O
解析：
该电池工作时，a极反应式为BH
＋8OH－－8e－===BO
＋6H2O；b电极反应式为4H2O2＋8e－===8OH－；随着不断放电，a极负电荷减少，b极负电荷增多，故Na＋从a极区移向b极区；每消耗3molH2O2转移6mole－，故A、B、C项错误，D项正确。
答案：
D
3．[2014·海淀区高三年级第一学期期末练习]H2和I2在一定条件下能发生反应：
H2（g）＋I2（g）
2HI（g） ΔH＝－akJ·mol－1
已知：
（a、b、c均大于零）
下列说法不正确的是（ ）
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量
C．断开2molH—I键所需能量约为（c＋b＋a）kJ
D．向密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后放出的热量小于2akJ
解析：
反应中ΔH<0，故A选项正确，B选项错误；根据反应物键能总和一生成物键能总和===ΔH，[b＋c－2E（HI）]kJ/mol＝－akJ/mol，得2E（HI）＝（b＋c＋a）kJ/mol，C选项正确；由于H2与I2反应生成HI是可逆反应，故D选项正确。
答案：
B
4.
盖斯定律指出：
化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。
物质A在一定条件下可发生一系列转化，根据图示判断下列关系错误的是（ ）
A．A→F，ΔH＝－ΔH6
B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C．C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
解析：
由“化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关”，由箭头方向得出A→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH6，A项对；而ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B项错；C→F，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5或|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|，C项对；按图形对称特点，|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|，D项对。
答案：
B
5．[2014·东北三市联考]已知在25℃下，101kPa下，1g辛烷C8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。
表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（g） ΔH＝－48.40kJ·mol－1
B．2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（g） ΔH＝＋11035.2kJ·mol－1
C．C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l） ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1
D．C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l） ΔH＝－5517.6kJ·mol－1
解析：
1mol辛烷燃烧应放热5517.6kJ，因此1mol辛烷燃烧时的焓变为－5517.6kJ·mol－1，只有D正确。
答案：
D
6．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是（ ）
A．铝热反应 B．金属钝化
C．干冰气化D．燃放爆竹
解析：
干冰的气化为物理变化，不存在化学能与热能的转化。
答案：
C
7．[2014·吉林模拟]下列有关电化学装置完全正确的是（ ）
A
B
C
D
铜的精炼
铁上镀银
防止Fe被腐蚀
构成铜锌原电池
解析：
电解精炼铜时，应该用粗铜作阳极，精铜作阴极，故A项错误。
铁上镀银时，应该用银作阳极，铁作阴极，故B项错误。
C项是外接电源的阴极保护法，正确。
铜锌原电池中，锌应插入硫酸锌溶液中，铜应插入硫酸铜溶液中，故D项错误。
答案：
C
8．美籍华裔科学家钱永健少年时代，他就对化学产生了浓厚兴趣。
16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项。
下列说法正确的是（ ）
A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B．将水库中的水闸（钢板）与外加直接电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C．由原电池原理知所有的合金都比纯金属更易被腐蚀
D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生：
Fe－3e－===Fe3＋，从而形成铁锈，但此过程铜不被腐蚀
解析：
A项，金属腐蚀是金属失去电子被氧化的过程；B项，水闸作电解池的阴极，根据电解原理可知水闸被保护；C项，有些合金（如不锈钢）由于金属的内部组织结构被改变而比纯金属更难被腐蚀；D项，铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋。
答案：
B
9．[2014·大连测试]用惰性电极实现如下电解过程，下列说法正确的是（ ）
A．电解稀硫酸溶液实质上是电解水，故溶液pH不变
B．电解稀氢氧化钠溶液要消耗OH－，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上发生反应：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
解析：
电解稀硫酸实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小，A项错误。
电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，实质上是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B项错误。
电解Na2SO4溶液时，在阳极上发生反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在阴极上发生反应2H＋＋2e－===H2↑，C项错误。
电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，故产物Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1。
答案：
D
10．由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。
根据如图所示的装置，判断下列说法不正确的是（ ）
A．该装置中Cu极为阳极
B．当铜片的质量变化了12.8g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L
C．该装置中b极的电极反应式是：
H2＋2OH－－2e－===2H2O
D．该装置中a极为正极，发生氧化反应
解析：
该装置的左边是燃料电池，右边是电解池。
a极为正极，发生还原反应；Cu极与电池正极连接，故为阳极；当铜片溶解了12.8g时，失去了电子12.8g÷64g/mol×2＝0.4mol，于是a极上O2得到电子也是0.4mol，则消耗O2的物质的量是0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。
答案：
D
第Ⅱ卷 非选择题，共40分
二、非选择题：
本大题共4小题，共40分。
将答案填在题中横线上。
11．（8分）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH＝＋88.6kJ·mol－1
MN
则M、N相比，较稳定的是________________________________________________________________________。
（2）已知CH3OH（l）的燃烧热为238.6kJ·mol－1，CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2（g） ΔH＝－akJ·mol－1，则a________238.6（填“>”“<”或“＝”）。
（3）使Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
__________________________。
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。
将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al（s）＋3TiO2（s）＋3C（s）===2Al2O3（s）＋3TiC（s） ΔH＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________。
解析：
（1）M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。
（2）甲醇燃烧生成CO2（g）和H2（g）属于不完全燃烧，放出的热量少，故a<238.6。
（4）所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12＝98kJ。
答案：
（1）M
（2）<
（3）2Cl2（g）＋2H2O（g）＋C（s）===4HCl（g）＋2CO2（g） ΔH＝－290kJ·mol－1
（4）98kJ
12．（10分）某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4）3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol·L－1，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题：
（1）此原电池的正极是石墨________（填“a”或“b”），发生________反应。
（2）电池工作时，盐桥中的SO
移向________（填“甲”或“乙”）烧杯。
（3）两烧杯中的电极反应式分别为
甲__________________，乙__________________。
（4）若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。
解析：
（1）根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。
（2）电池工作时，SO
向负极移动，即向乙烧杯移动。
（3）甲烧杯中的电极反应式为MnO
＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2＋－5e－===5Fe3＋。
（4）溶液中的MnSO4浓度由1mol·L－1变为1.5mol·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5mol·L－1×0.2L＝0.1mol，转移的电子为0.1mol×5＝0.5mol。
答案：
（1）a 还原
（2）乙
（3）MnO
＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O
5Fe2＋－5e－===5Fe3＋
（4）0.5
13．（12分）第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。
汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
（1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，生成1mol水蒸气放热569.1kJ。
则该反应的热化学方程式为
___________________________________________________________。
（2）混
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