届高三化学总复习名校试题汇编专题06《化学反应与能量》解析版.docx

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届高三化学总复习名校试题汇编专题06《化学反应与能量》解析版

2020届高三化学总复习名校试题汇编专题06《化学反应与能量》

一、选择题

1．（2019·邢台期末）一种生产和利用氢能的途径如图所示。

下列说法中错误的是（　　）

A．氢能属于二次能源

B．图中能量转化的方式至少有6种

C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同

D．太阳能、风能、氢能都属于新能源

解析：

选C。

氢能属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者供电原理不相同，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。

2．（2019·吉安五校联考）物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是（　　）

A．A→F，ΔH＝－ΔH6

B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0

C．C→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6

D．若A→C为放热过程，则ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6>0

解析：

选C。

依据盖斯定律来分析判断。

A→F和F→A的焓变数值相等符号相反，A正确。

由A循环到A，能量变化为0，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B正确。

由C→F，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，由F→C，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH6，二者的绝对值相等，符号相反，C错误。

若A→C为放热过程，则C→A为吸热过程，即ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6>0，D正确。

3．（2019·湖南H11教育联盟联考）已知化学反应A2（g）＋B2（g）===2AB（g）　ΔH＝＋100kJ·mol－1的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（　　）

A．加入催化剂，该反应的反应热ΔH将减小

B．每形成2molA—B键，将吸收bkJ能量

C．每生成2分子AB（g），将吸收（a－b）kJ能量

D．该反应正反应的活化能大于100kJ·mol－1

解析：

选D。

催化剂不能改变反应热的大小，A项错误；形成化学键放出能量，B项错误；热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，故每生成2molAB（g），将吸收（a－b）kJ能量。

4．（2019·晋豫省际大联考）S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料，都满足8电子稳定结构。

已知：

①S2（l）＋Cl2（g）S2Cl2（g）ΔH1＝xkJ·mol－1

②S2Cl2（g）＋Cl2（g）2SCl2（g）　ΔH2＝ykJ·mol－1

③相关化学键的键能如下表所示：

化学键

S—S

S—Cl

Cl—Cl

键能/（kJ·mol－1）

a

b

c

下列说法中错误的是（　　）

A．SCl2的结构式为Cl—S—Cl

B．S2Cl2的电子式为

C．y＝2b－a－c

D．在S2（l）＋2Cl2（g）2SCl2（g）的反应中，ΔH＝（x＋y）kJ·mol－1

解析：

选C。

SCl2中原子都达到8电子稳定结构，S应该形成两个共价键，Cl只能形成1个共价键，所以SCl2的结构式为Cl—S—Cl，A项正确；S2Cl2中原子都达到8电子稳定结构，S应该形成两个共价键，Cl只能形成1个共价键，所以S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl，则其电子式为

，B项正确；反应的焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，反应②S2Cl2（g）＋Cl2（g）2SCl2（g）的焓变ΔH2＝ykJ·mol－1＝（a＋c－2b）kJ·mol－1，C项错误；反应①＋反应②可以得到：

S2（l）＋2Cl2（g）2SCl2（g），所以该反应的焓变为ΔH＝（x＋y）kJ·mol－1，D项正确。

5．（2019·天津河西区模拟）通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法不正确的是（　　）

①太阳光催化分解水制氢：

2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）　ΔH1＝＋571.6kJ/mol

②焦炭与水反应制氢：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）ΔH2＝＋131.3kJ/mol

③甲烷与水反应制氢：

CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g）ΔH3＝＋206.1kJ/mol

A．由反应①知H2的燃烧热为571.6kJ/mol

B．反应②中生成物的总能量高于反应物的总能量

C．反应③若改用新催化剂，ΔH3不变

D．反应CH4（g）===C（s）＋2H2（g）的ΔH＝＋74.8kJ/mol

解析：

选A。

A.101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量是燃烧热，由反应①知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，A错误；B.反应②的焓变大于0，说明该反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物的总能量，B正确；C.反应③使用催化剂，可以加快反应速率，但是催化剂不影响反应热，所以改用新催化剂后ΔH3不变，C正确；D.根据盖斯定律，由③－②可得：

反应CH4（g）===C（s）＋2H2（g）的ΔH＝（＋206.1kJ/mol）－（＋131.3kJ/mol）＝＋74.8kJ/mol，D正确。

6．（2019·河南豫北、豫南第一次联考）HBr被O2氧化依次由如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成，1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量，其能量与反应过程曲线如图所示。

（Ⅰ）HBr（g）＋O2（g）===HOOBr（g）

（Ⅱ）HOOBr（g）＋HBr（g）===2HOBr（g）

（Ⅲ）HOBr（g）＋HBr（g）===H2O（g）＋Br2（g）

下列说法中正确的是（　　）

A．三步反应均为放热反应

B．步骤（Ⅰ）的反应速率最慢

C．HOOBr比HBr和O2稳定

D．热化学方程式为4HBr（g）＋O2（g）===2H2O（g）＋2Br2（g）　ΔH＝－12.67kJ·mol－1

解析：

选B。

放热反应的反应物总能量高于生成物的总能量，根据题图可知，第一步反应为吸热反应，A项错误；步骤（Ⅰ）为吸热反应，导致体系温度降低，反应速率减慢，其余反应为放热反应，反应温度升高，反应速率加快，B项正确；HOOBr的总能量比HBr和O2的总能量高，能量越高，物质越不稳定，C项错误；根据题意，1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量，则热化学方程式为4HBr（g）＋O2（g）===2H2O（g）＋2Br2（g）　ΔH＝－50.68kJ·mol－1，D项错误。

7．（2019·广东粤西四校联考）已知：

2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g）　ΔH1

Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g）　ΔH2

2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g）　ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是（　　）

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2　　　B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

解析：

选A。

①2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g）　ΔH1；②Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g）　ΔH2；③2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g）　ΔH3。

由盖斯定律可知，③＝①＋2×②，则ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故选A。

8．（2019·洛阳期末）下列有关电池的说法不正确的是（　　）

A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极

C．氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化

D．原电池中一定发生氧化还原反应

解析：

选A。

太阳能电池的主要材料是高纯度的晶体硅，A项错误；铜锌原电池工作时，电子沿外电路由负极（锌）流向正极（铜），B项正确；氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失去电子被氧化，C项正确；由原电池的工作原理可知原电池中一定发生氧化还原反应，D项正确。

9．（2019·大同质检）如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4为电解质溶液。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极

B．a极的电极反应式：

H2－2e－===2H＋

C．电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）增大

D．若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多

解析：

选C。

a极通入的H2发生氧化反应，为负极，电子由a极经外电路流向b极；以稀H2SO4为电解质溶液时，负极的H2被氧化为H＋，总反应为2H2＋O2===2H2O，电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）减小；根据电池总反应2H2＋O2===2H2O，CH4＋2O2===CO2＋2H2O可知，等物质的量的CH4消耗O2较多。

10.

（2019·广州模拟）某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是（　　）

A．若X为Fe，Y为Cu，则铁为正极

B．若X为Fe，Y为Cu，则电子由铜片流向铁片

C．若X为Fe，Y为C，则碳棒上有红色固体析出

D．若X为Cu，Y为Zn，则锌片发生还原反应

解析：

选C。

Fe比Cu活泼，Fe做负极，电子从Fe流向Cu，故A、B错误；若X为Fe，Y为C，电解质为硫酸铜，则正极碳棒上析出Cu，故C正确；Zn比Cu活泼，Zn做负极，发生氧化反应，故D错误。

4.

如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（　　）

A．电极Ⅰ上发生还原反应，做原电池的负极

B．电极Ⅱ上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu

C．该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子

解析：

选C。

该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。

电极Ⅰ上发生还原反应，做原电池的正极，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，电极Ⅱ为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。

盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是平衡正、负极两池的电荷，盐桥中离子的定向移动形成电流，电子不能通过电解质溶液。

11．（2019·泉州普通高中毕业班第一次质检）某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca（OH）2]，酸液室通入CO2（以NaCl为支持电解质），产生电能的同时可生产纯碱等物质。

下列叙述错误的是（　　）

A．电子由M极经外电路流向N极

B．N电极区的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

C．在碱液室可以生成NaHCO3、Na2CO3

D．放电一段时间后，酸液室溶液pH增大

解析：

选C。

氢气在电极M表面失电子得到氢离子，M为电池的负极，产生的氢离子透过阳离子交换膜进入碱液室。

酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，电极N为电池的正极。

同时，酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室，补充负电荷。

电极M为电池的负极，电子由M极经外电路流向N极，A正确。

酸液室中的氢离子透过质子交换膜，在电极N表面得到电子生成氢气，N电极区的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，B正确。

酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜，钠离子不能进入碱液室，应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3，C错误。

放电一段时间后，酸液室氢离子被消耗，最终得到NaHCO3、Na2CO3，溶液pH增大，D正确。

12．（2019·湖南H11教育联盟联考）我国最近在太阳能光电催化化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。

下列说法中正确的是（　　）

A．该制氢工艺中光能最终转化为化学能

B．该装置工作时，H＋由b极区流向a极区

C．a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋

D．a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液

解析：

选A。

该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A项正确；该装置工作时，H＋由a极区流向b极区，B项错误；a极上发生氧化反应，失电子，所以a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，C项错误；由题图可知，a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，故不需补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液，D项错误。

13．（2019·兰州模拟）现有关于如图微生物燃料电池结构示意图的说法：

①微生物促进了电子的转移；②微生物所在电极区放电时发生还原反应；③放电过程中，H＋从正极区移向负极区；④正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O。

以上说法正确的是（　　）

A．④　　　　　　　　　　B．①③

C．①④D．②③

解析：

选C。

①在微生物作用下Cm（H2O）n转化为CO2，促进了电子的转移，正确；②微生物在右侧，右侧电极为电池的负极，所以微生物所在电极区放电时发生氧化反应，错误；③放电过程中，H＋从负极区移向正极区，错误；④电池左侧为电池的正极区，MnO2在酸性条件下发生得电子反应，所以正极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，正确。

14．（2019·邢台期末）常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液，电解一段时间后，下列有关电解质溶液变化的说法正确的是（　　）

A．电解质溶液的浓度增大，pH减小

B．电解质溶液的浓度增大，pH增大

C．电解质溶液的浓度减小，pH减小

D．电解质溶液的浓度不变，pH不变

解析：

选A。

NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液实质是电解水，因此NaHSO4溶液的浓度增大，c（H＋）增大，pH减小，故A项正确。

15．（2019·贵阳调研）在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：

一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。

坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？

事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。

下列对此调查结论的理解正确的是（　　）

A．精铜砂装载过多导致沉船

B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力

C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀

D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀

解析：

选C。

潮湿环境中，Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。

16．（2019·高考江苏卷）

将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是（　　）

A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋

B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

解析：

选C。

A项，铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池，铁做负极，铁失去电子生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，错误；B项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D项，用水代替NaCl溶液，Fe和炭也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的O2得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。

17．（2019·广州一模）用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。

下列有关说法错误的是（　　）

A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

B．通电后阴极区附近溶液的pH增大

C．K＋通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区

D．纯净的KOH溶液从b口导出

解析：

选C。

阳极区为粗KOH溶液，阳极上OH－失电子发生氧化反应：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A项正确；通电后阴极上H2O得电子发生还原反应：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区附近溶液中c（OH－）增大，pH增大，B项正确；电解时阳离子向阴极区移动，故K＋通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，C项错误；阴极区生成KOH，故纯净的KOH溶液从b口导出，D项正确。

18．（2019·贵阳高三检测）如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。

下列说法中正确的是（　　）

A．燃料电池工作时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

D．a、b两极均是石墨时，a极上产生的O2与电池中消耗的H2的体积比为2∶1

解析：

选C。

因为是酸性氢氧燃料电池，所以正极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A项错误；题图所示右侧装置为电解池，a极与电池的正极相连，为电解池的阳极，所以铁失电子，a极逐渐溶解，b极上有铜析出，B项错误；a极是粗铜，b极是纯铜时，形成电解精炼铜的装置，C项正确；a极上产生1molO2时转移4mol电子，转移4mol电子时，电池中消耗2molH2，则相同条件下，a极上生成的氧气与电池中消耗的H2的体积比为1∶2，D项错误。

19．（2019·衡水中学测试）在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等金属腐蚀现象。

可以通过下列装置所示实验进行探究。

下列说法正确的是（　　）

A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到导管内液柱上升，可用酒精灯加热具支试管

B．图Ⅱ装置是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ装置的正极材料是铁

C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑

D．图Ⅲ装置的总反应方程式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，生成的Al（OH）3脱水形成白斑

解析：

选D。

A.具支试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，错误；B.在铁腐蚀的原电池反应中，铁做负极，错误；C.负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应方程式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，错误；D.由上述分析可知图Ⅲ装置的总反应方程式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑，正确。

19.（2019·烟台模拟）关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（　　）

A．装置①精炼铜时a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液

B．装置②的总反应式是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

解析：

选B。

装置①中a极为阳极，电解精炼铜时，a极应是粗铜；装置②中，铁的金属活动性大于铜，总反应式应是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；装置③中为保护钢闸门不被腐蚀，钢闸门应与外接电源的负极相连；装置④中由于浓硫酸有强吸水性，铁钉在干燥的空气中不易被腐蚀。

20．（2019·临沂模拟）已知高能锂电池的总反应式为2Li＋FeS===Fe＋Li2S[LiPF6·SO（CH3）2为电解质]，用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲池产生标准状况下4.48LH2。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．从阳离子交换膜中通过的离子数目为0.4NA

B．若电解过程体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为4mol·L－1

C．A电极为阳极

D．电源正极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S

解析：

选C。

A项，由反应FeS＋2Li===Fe＋Li2S可知，Li被氧化，应为原电池的负极，FeS被还原生成Fe为正极反应，正极反应式为FeS＋2e－＋2Li＋===Fe＋LiS，A电极连接原电池负极，A电极为阴极，生成氢气，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，n（H2）＝

＝0.2mol，转移0.4mol电子，生成0.4molOH－，则从阳离子交膜中通过的K＋数目为0.4NA，正确；B项，根据以上分析可知，电解后甲池中c（KOH）＝

＝4mol·L－1，即电解后甲池中溶液浓度为4mol·L－1，正确；C项，A电极为阴极，错误；D项，FeS被还原生成Fe为正极反应，正极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S，正确。

二、非选择题

1．（2019·广州模拟）某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

（1）如图为某实验小组依据氧化还原反应_______________________________________

_________________________________________________________（用离子方程式表示）

设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过______mol电子。

（2）其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为________________________________________________________________________，

这是由于NH4Cl溶液显________（填“酸性”“碱性”或“中性”），用离子方程式表示溶液显此性的原因：

_____________________________________________________

________________________________________________________________________，

用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：

_________________________________________________________

________________________________________________________________________，

然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。

”如果＋3价铁被氧化为FeO

，试写出该反应的离子方程式：

______________________。

（3）其他条件不变，若将盐桥换成弯铜丝与石墨相连成n形，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_________________________________________，

电极反应式为___________________________________________________________；

乙装置中石墨

（1）为________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），乙装置中与铜丝相连石墨

（2）电极上发生的电极反应式为________________________，产物常用________检验，反应的离子方程式为______________________________________________________。

答案：

（1）Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2

（2）2H＋＋2e－===H2↑　酸性

NH

＋H2ONH3·H2O＋H＋

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO

＋6Cl－＋16H＋

（3）溶液变红　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　阴　2Cl－－2e－===Cl2↑　湿润的淀粉碘化钾试纸　Cl2＋2I－===2Cl－＋I2

2.（2019·南昌模拟）温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。

回答下列问题：

（1）利用CO2可制取甲醇，有关化学反应如下：

①CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）

ΔH1＝－178kJ·mol－1