化反专题一综合测评1 化学反应与能量变化.docx

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化反专题一综合测评1化学反应与能量变化

专题综合测评

（一）　化学反应与能量变化

（时间90分钟，满分100分）

一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分）

1．下列说法中不正确的是（　　）

A．化学反应中既有物质变化又有能量变化

B．即使没有发生化学变化，也可能有能量的变化

C．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化

D．物质的化学能可以通过不同的变化方式转化为热能、电能等

2．已知某化学反应A2（g）＋2B2（g）===2AB2（g）（AB2的分子结构为B—A—B）的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是（　　）

A．该反应的进行一定需要加热

B．该反应的ΔH＝－（E1－E2）kJ·mol－1

C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和

D．断裂1molA—A键和2molB—B键放出E1kJ能量

3．下列热化学方程式中ΔH代表标准燃烧热的是（　　）

A．CH4（g）＋

O2（g）===2H2O（l）＋CO（g）　ΔH1

B．S（s）＋

O2（g）===SO3（g）　　ΔH2

C．C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）　ΔH3

D．2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH4

4．已知反应：

①101kPa时，2C（s）＋O2（g）===2CO（g）

ΔH＝－221kJ/mol

②稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）

ΔH＝－57.3kJ/mol

下列结论正确的是（　　）

A．碳的标准燃烧热大于110.5kJ/mol

B．①的反应热为221kJ/mol

C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

5．25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，下列表示该反应的热化学方程式正确的是（　　）

A．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝－285.8kJ/mol

B．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

ΔH＝＋571.6kJ/mol

C．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH＝－571.6kJ/mol

D．H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）

ΔH＝－285.8kJ/mol

6．氢气、铝、铁都是重要的还原剂。

已知下列反应的热化学方程式，则下列关于反应的焓变判断正确的是（　　）

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH1

3H2（g）＋Fe2O3（s）===2Fe（s）＋3H2O（g）　ΔH2

2Fe（s）＋

O2（g）===Fe2O3（s）　ΔH3

2Al（s）＋

O2（g）===Al2O3（s）　ΔH4

2Al（s）＋Fe2O3（s）===Al2O3（s）＋2Fe（s）　ΔH5

A．ΔH1<0　ΔH3>0B．ΔH5<0　ΔH4<ΔH3

C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

7．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。

（a）　　　　　　　　　（b）　　　　　　（c）

下列判断正确的是（　　）

A．由实验可知，（a）、（b）、（c）所涉及的反应都是放热反应

B．将实验（a）中的等质量的铝片更换为铝粉后释放出的热量有所增加

C．实验（c）中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响

D．若用NaOH固体测定中和热，则测定结果偏高

8．某化学小组进行电化学研究，甲同学设计如图所示装置，乙同学利用甲同学的装置和桌面上其他的药品与材料，不能完成的实验是（　　）

A．使甲同学装置中的正极变为负极

B．设计一个新的原电池

C．在石墨电极上镀锌

D．使锌电极受到保护

9．有关甲、乙、丙、丁四个图的叙述正确的是（　　）

A．甲中负极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

B．乙中阳极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．丙中H＋向碳棒方向移动

D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体

10．下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（　　）

A．氢氧燃料电池的负极反应式：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：

Fe－2e－===Fe2＋

C．电解熔融NaCl，阴极的电极反应式：

2Cl－－2e－===Cl2↑

D．电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式：

2Cl－－2e－===Cl2↑

11．液流电池是一种新的蓄电池，是利用正、负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域（环境）广、循环使用寿命长的特点。

如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。

下列说法正确的是（　　）

A．充电时阳极的电极反应式：

Zn－2e－===Zn2＋

B．充电时电极a为外接电源的负极

C．放电时Br－向右侧电极移动

D．放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大

12．如图是CO2经电催化转化为CH4的装置示意图。

下列说法不正确的是（　　）

A．该过程是电能转化为化学能的过程

B．铜电极的电极反应式为CO2＋8HCO

＋8e－===CH4＋8CO

＋2H2O

C．一段时间后，①池中n（KHCO3）不变

D．一段时间后，②池中溶液的pH一定下降

13．用CH4催化还原NOx，可以消耗氮氧化物的污染。

例如：

①CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－574kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－1160kJ·mol－1

下列说法不正确的是（　　）

A．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJ

B．由反应①可推知：

CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH<－574kJ·mol－1

C．反应①②转移的电子数相同

D．反应②中当4.48LCH4反应完全时转移的电子总数为1.60mol

14．将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（　　）

甲　　　　　　　　乙

A．Cu电极上发生还原反应

B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

C．片刻后甲池中c（SO

）增大

D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

15．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（　　）

A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

B．图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小

C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

D．图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

16．据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为＋3）和H2O2为原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．电池放电时Na＋从a极区移向b极区

B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

C．该电池的a极反应式为BH

＋8OH－－8e－===BO

＋6H2O

D．每消耗3molH2O2时转移电子3mol

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

17．（8分）CO和H2可作能源和化工原料，应用十分广泛。

（1）已知：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）

ΔH2＝－483.6kJ·mol－1

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）

ΔH3＝＋131.3kJ·mol－1

则反应CO（g）＋H2（g）＋O2（g）===H2O（g）＋CO2（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。

标准状况下的煤炭气（CO、H2）33.6L与氧气反应生成CO2和H2O，反应过程中转移________mol电子。

（2）熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。

负极的电极反应式为

________________________________________________________________；

则该电池的正极反应式是____________________________________。

18．（6分）红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g）。

反应过程和能量关系如图所示（图中的ΔH表示生成1mol产物的数据）。

根据如图回答下列问题：

（1）P（s）和Cl2（g）反应生成PCl3（g）的热化学方程式是

____________________________________________________________

____________________________________________________________。

（2）P（s）和Cl2（g）分两步反应生成1molPCl5（g）的ΔH3＝________________，P（s）和Cl2（g）一步反应生成1molPCl5（g）的ΔH4________ΔH3（填“大于”“小于”或“等于”）。

19．（8分）按要求回答下列问题：

（1）已知在常温常压下：

①2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1275.6kJ·mol－1

②H2O（l）===H2O（g）　ΔH＝＋44.0kJ·mol－1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：

________________________。

（2）苯乙烯是重要的基础有机原料。

工业中用乙苯（C6H5—CH2CH3）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C6H5—CH===CH2）的反应方程式如下：

C6H5—CH2CH3（g）===C6H5—CH===CH2（g）＋H2（g）　ΔH1。

已知：

3C2H2（g）===C6H6（g）　ΔH2

C6H6（g）＋C2H4（g）===C6H5—CH2CH3（g）　ΔH3

则反应3C2H2（g）＋C2H4（g）===C6H5—CH===CH2（g）＋H2（g）的ΔH＝________。

（3）氨的合成是最重要的化工生产之一。

工业上合成氨用的H2有多种制取方法：

①用焦炭跟水反应：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）；

②用天然气跟水蒸气反应：

CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）。

已知有关反应的能量变化如图所示，则方法②中反应的ΔH＝________。

（4）甲醇是一种用途广泛的化工原料。

工业上常用下列两种反应制备甲醇：

①CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）　ΔH1＝－90.1kJ·mol－1

②CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（l）　ΔH2

已知：

③CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g）

ΔH3＝－41.1kJ·mol－1

④H2O（l）===H2O（g）　ΔH4＝＋44.0kJ·mol－1则ΔH2＝________。

20．（6分）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。

（1）如图是一个电化学过程示意图。

①铂片上发生的电极反应式是______________________________。

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，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%）。

（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质。

电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。

肼—空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是

________________________________________________________________。

21．（12分）如图所示的装置进行电解。

通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。

（1）E为电源的________极，F为电源的________极。

（2）A中发生反应的化学方程式为_____________________________。

（3）在B中观察到的现象是

_______________________________________________________。

（4）D端的电极反应式为_______________________________________。

22．（12分）如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

请回答下列问题：

甲　　　　　乙　　　　丙　　　　　丁

（1）甲烷燃料电池的负极反应式是

___________________________________________________________。

（2）石墨电极的电极反应式为

_______________________________________________________。

（3）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的体积为________L；丙装置中阴极上析出的铜的质量为________g。

（4）某同学利用甲烷燃料电池设计了用电解法制取漂白液或Fe（OH）2的实验装置（如图丁所示）若用于制取漂白液，则a为电源的__________极，电解质溶液最好用________。

若用于制取Fe（OH）2，使用Na2SO4溶液作电解质溶液，则阳极选用________作电极材料。

1C2C3C4A5D6B7D8C9C10B11D12C13D14A15B16D

17【答案】　

（1）－524.8　3　

（2）CO－2e－＋CO

===2CO2、H2－2e－＋CO

===CO2＋H2O　O2＋4e－＋2CO2===2CO

18【答案】　

（1）

Cl2（g）＋P（s）===PCl3（g）

ΔH＝－306kJ/mol

（2）－399kJ/mol　等于

19【答案】　

（1）CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝－725.8kJ·mol－1

（2）ΔH1＋ΔH2＋ΔH3

（3）（a＋3b－c）kJ·mol－1

（4）－93.0kJ·mol－1

20【答案】　

（1）①Cu2＋＋2e－===Cu　②112　

（2）N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O

21【答案】　

（1）负　正（各2分）

（2）4AgNO3＋2H2O

4Ag＋4HNO3＋O2↑（3分）

（3）铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成（3分）

（4）2H＋＋2e－===H2↑（2分）

22【答案】　

（1）CH4－8e－＋10OH－===CO

＋7H2O

（2）2Cl－－2e－===Cl2↑　（3）4.48　12.8

（4）负　饱和氯化钠溶液（或饱和食盐水）　铁