届北京 高中化学总复习一轮复习电化学和能量专题训练.docx

届北京 高中化学总复习一轮复习电化学和能量专题训练.docx

《届北京 高中化学总复习一轮复习电化学和能量专题训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届北京 高中化学总复习一轮复习电化学和能量专题训练.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届北京高中化学总复习一轮复习电化学和能量专题训练

2021年北京高中化学总复习一轮复习　电化学和能量（专题训练）

一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48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．【2020江苏卷】下列说法正确的是

A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B．反应4Fe（s）+3O2（g）

2Fe2O3（s）常温下可自发进行，该反应为吸热反应

C．3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023

D．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快

2、．S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体。

已知：

①S（单斜，s）＋O2（g）===SO2（g）ΔH1＝－297.16kJ·mol－1

②S（正交，s）＋O2（g）===SO2（g）ΔH2＝－296.83kJ·mol－1

③S（单斜，s）===S（正交，s）　ΔH3

下列说法正确的是（　　）

A．ΔH3＝＋0.33kJ·mol－1

B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应

C．S（单斜，s）===S（正交，s）　ΔH3<0，正交硫比单斜硫稳定

D．S（单斜，s）===S（正交，s）　ΔH3>0，单斜硫比正交硫稳定

3．（2020·衡水第二中学调研）下面有关电化学的图示，完全正确的是（　　）

4.已知：

2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·mol－1

Na2O2（s）＋CO2（g）===Na2CO3（s）＋1/2O2（g）ΔH＝－266kJ·mol－1

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（　　）

A．CO的燃烧热为283kJ

B．右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C．2Na2O2（s）＋2CO2（s）===2Na2CO3（s）＋O2（g）　ΔH>－532kJ·mol－1

D．CO（g）与Na2O2（s）反应放出549kJ热量时，电子转移数为6.02×1023

5．（2020·泉州模拟）工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－50kJ·mol－1。

下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是（　　）

6．（2020·江西九江诊断）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是

①CH3OH（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋3H2（g）ΔH＝＋49.0kJ·mol－1

②CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－192.9kJ·mol－1

根据上述反应，下列说法正确的是（　　）

A．当反应②中有0.3mol电子转移时，放出的热量为9.645kJ

B．如图表示反应①中的能量变化

C．可推知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－483.8kJ·mol－1

D．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量

7．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是（　　）

A．电子通过外电路从b极流向a极

B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．每转移0.1mol电子，便消耗1.12L的H2

D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极

8．（2020·松滋市第一中学9月月考）已知下列热化学方程式：

①CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝－870.3kJ·mol－1

②C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝－393.5kJ·mol－1

③H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH3＝－285.8kJ·mol－1

则反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的ΔH为（　　）

A．－488.3kJ·mol－1B．－244.15kJ·mol－1

C．＋488.3kJ·mol－1D．＋244.15kJ·mol－1

9．（2020·牡丹江第一高级中学10月月考）下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是（　　）

A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀

B．正极为C，发生的反应为氧化反应

C．在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀

D．正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

10.（2020·扬州中学质检）金属燃料电池是一类特殊的燃料电池，具有成本低、无毒、无污染、高比功率、高比能量等优点。

电池的基本结构如图所示，锌、铁、铝、锂等金属都可用在金属燃料电池中。

下列说法正确的是（　　）

A．电池工作时，电子沿金属M→电解质溶液→空气电极移动

B．电池工作时，正极附近溶液的pH增大

C．Mn＋向负极移动

D．若M为锌时，电池总反应为Zn＋2H2O===Zn（OH）2＋H2↑

11．右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有

关说法不正确的是（　　）

A．关闭K2、打开K1，试管内两极都有气泡产生

B．关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的

气体比右侧略多，则a为负极，b为正极

C．关闭K2，打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧

杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则

a为负极，b为正极

D．关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2，电流计指针不会偏转

12．（2020·海淀期末）某同学进行下列实验：

操作

现象

取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe（CN）6]的食盐水

放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。

其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈

下列说法不合理的是（　　）

A．生铁片发生吸氧腐蚀

B．中心区：

Fe－2e－===Fe2＋

C．边缘处：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D．交界处：

4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe（OH）3＋8H＋

13.（2020·凯里市第一中学高三第四次模拟）下列关于右图所示电化学装置的分析正确的是（　　）

A．若X为直流电源，Y为铜棒接正极，则Fe棒上有铜析出

B．若X为直流电源，Y为碳棒接负极，则Fe棒被保护

C．若X为电流表，Y为锌棒，则SO

移向Fe棒

D．若X为导线，Y为铜棒，则Fe棒发生还原反应

14.（2020·西安调研）用电化学法制备LiOH的实验装置如图，采用惰性电极，a口导入LiCl溶液，b口导入LiOH溶液，下列叙述正确的是（　　）

A．通电后阳极区溶液pH增大

B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

C．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的Cl2生成

D．通电后Li＋通过阳离子交换膜向阴极区迁移，LiOH浓溶液从d口导出

15．【2020北京卷】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。

该历程示意图如下。

下列说法不正确的是

A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂

C．①→②放出能量并形成了C―C键

D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

16．【2020北京卷】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。

①

②

③

在Fe表面生成蓝色沉淀

试管内无明显变化

试管内生成蓝色沉淀

下列说法不正确的是

A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe

B．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化

C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼

二、非选择题（本题包括5小题，共52分）

17．（2020·衡水中学高三调研）

（1）在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：

①若反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1＞E2，则该反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。

②已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________________________

________________________________________________________________________。

（2）N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂，已知：

16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2（g）和H2O（l），放出310.6kJ的热量；2H2O2（l）===O2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－196.4kJ·mol－1。

反应N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l）的ΔH＝________________kJ·mol－1。

N2H4和H2O2反应生成N2（g）和H2O（l）的热化学方程式为_____________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）实验室用50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为________________；实验室提供了0.50mol·L－1和0.55mol·L－1两种浓度的NaOH溶液，应选择________mol·L－1的NaOH溶液进行实验。

18．（2020·石家庄二中联考）大气污染问题日益引起全民关注。

（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm（1μm＝103nm）的颗粒物。

下列说法不正确的是______（填字母）。

a．PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程

b．PM2.5颗粒小，所以对人体无害

c．直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体

d．推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染

（2）某地科研工作者用五年时间研究出利用石灰乳除工业燃煤尾气中的硫（SO2、SO3）和氮（NO、NO2）的新工艺，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CaSO4和Ca（NO2）2

①硫酸型酸雨的形成过程是大气中的SO2溶于雨水生成某种弱酸，在空气中经催化氧化生成硫酸，该过程中反应的化学方程式为______________________________________________、

________________________________________________________________________。

②CaSO4可以调节水泥的硬化时间。

尾气中1molSO2被石灰乳逐渐吸收最终生成了1molCaSO4，该过程中转移的电子数目为________。

③Ca（NO2）2可制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。

尾气中NO、NO2与石灰乳反应生成Ca（NO2）2的化学方程式：

_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。

工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下：

①在阳极区发生的反应包括_________________________________________________和H＋＋HCO

===H2O＋CO2↑。

②简述CO

在阴极区再生的原理：

__________________________________________________

________________________________________________________________________。

③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇，工业上利用该反应合成甲醇。

已知：

25℃，101kPa下：

H2（g）＋

O2（g）===H2O（g）ΔH1＝－242kJ·mol－1

CH3OH（g）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g）ΔH2＝－676kJ·mol－1

写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

19．（2020·通州区潞河中学期中）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________（填字母）。

a．碳棒b．锌板c．铜板

用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。

图2为“镁－次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。

①E为该燃料电池的________（填“正”或“负”）极。

F电极上的电极反应式为________________________________________________________________________。

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）乙醛酸（HOOC—CHO）是有机合成的重要中间体。

工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图3所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。

①N电极上的电极反应式为____________________________________________________

________________________________________________________________________。

②若有2molH＋通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为________mol。

20研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。

已知：

①CO（g）＋

O2（g）===CO2（g）

ΔH＝－283.0kJ·mol－1

②S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝－296.0kJ·mol－1

此反应的热化学方程式是____________________________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。

已知：

CO（g）＋NO2（g）===NO（g）＋CO2（g）

ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）

2CO（g）＋2NO（g）===N2（g）＋2CO2（g）

ΔH＝－bkJ·mol－1（b>0）

若用标准状况下3.36LCO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为________mol，放出的热量为__________kJ（用含有a和b的代数式表示）。

（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。

例如：

CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH1＝－574kJ·mol－1①

CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH2＝？

②

若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2＝______________。

21、高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。

（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是价，Na2FeO4具有较强的（填“氧化性”或“还原性”）。

（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是（用离子方程式表示）。

（3）工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：

2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2+5+9。

（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4。

①若电解所需的浓NaOH溶液为16mol/L，则在实验室配制500mL该浓度的溶液需

NaOHg，配制过程所需玻璃仪器是。

②电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：

阳极的电极反应式是               ；可循环使用的物质是，

理由是。

参考答案

1．C　2．C3．D　4．C5．A　6．D　7.D8．A9．D　10．B　11．D12．D13．A　14．D15．D　16．D

17．

（1）①放热　②N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92kJ·mol－1

（2）－621.2　N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（l）ΔH＝－817.6kJ·mol－1

（3）环形玻璃搅拌棒　0.55

18．

（1）bc

（2）①SO2＋H2OH2SO3　2H2SO3＋O2===2H2SO4

②2NA　③NO＋NO2＋Ca（OH）2===Ca（NO2）2＋H2O

（3）①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　②HCO

存在电离平衡：

HCO

H＋＋CO

，阴极H＋放电浓度减小平衡右移，CO

再生（或阴极H＋放电OH－浓度增大，OH－与HCO

反应生成CO

，CO

再生）

③CO2（g）＋3H2（g）===CH3OH（g）＋H2O（g）

ΔH＝－50kJ·mol－1

19．

（1）b　锌板作原电池的负极，Zn－2e－===Zn2＋，不断遭受腐蚀，需定期拆换

（2）①负　ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－

②Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑

（3）①HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O　②2

20．．

（1）2CO（g）＋SO2（g）===S（s）＋2CO2（g）　ΔH＝－270kJ·mol－1

（2）0.3　3（2a＋b）/80

（3）－1160kJ·mol－1

（2）Fe3+＋3H2O

Fe（OH）3＋3H+

（3）Na2FeO4H2ONaCl

（4）①320，烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管

②Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O；NaOH溶液，

水电离的H+在阴极放电：

2H++2e－＝H2↑，c（OH-）增大，Na+通过阳离子交换膜进入阴极区，使阴极区c（NaOH）增大，故可以循环使用。