全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考模拟和真题分类汇总附答案.docx

1、全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考模拟和真题分类汇总附答案全国高考化学化学反应与能量变化的推断题综合高考模拟和真题分类汇总附答案一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的 pH(填“增大”、“减小”或“不变”) _。C中总反应离子方程式为_，比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。【答案】2H+2e-=H2 增大 Zn+2H+=Zn2+H2 BAC 【解析】【分析】B中形成Sn-Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；C中形成Zn-Fe原电池，总反

2、应为Zn+2H+=Zn2+H2，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。【详解】B中形成Sn-Fe原电池，由于Fe比Sn活泼，所以Sn为正极，溶液中的H+在Sn上获得电子，发生还原反应，电极反应式为：2H+2e-=H2；由于氢离子不断消耗，所以Sn附近溶液中c(H+)减小，溶液的pH值增大；锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极：2H+2e-=H2，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2+H2。A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C中发生电化学腐蚀，由于锌比铁活泼，所以铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以

3、由快到慢的顺序是BAC。【点睛】本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写以及金属的活泼性。一般情况下，在原电池反应中，活动性强的电极在负极，失去电子，发生氧化反应；但也有例外。如Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，活动性弱的Al为负极，活动性强的Mg为正极。知道金属腐蚀快慢的判断规律为：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。2某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。(1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式_；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向_。(2)正极反应式为_，负极反应式为_。(3)按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱

4、上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是_。a用纯氧气代替具支试管内的空气b将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物c用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水【答案】C O2 +2H2O+e-=4OH- Fe-2e-=Fe abc 【解析】【分析】(1)铁钉的吸氧腐蚀中，碳作正极，铁作负极；(2)负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应；(3)要使现象更快、更清晰，可采取增大反应速率等方法。【详解】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为；(

5、2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确；b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确；c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c正确；故合理选项是abc。3请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：(1)在Ba(OH)28H2O和N

6、H4Cl晶体反应的演示实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是_，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和_。(2)下列过程中不一定释放能量的是_(请填编号)。A形成化学键 B燃料燃烧 C化合反应 D葡萄糖在体内的氧化反应 E.酸碱中和 F.炸药爆炸(3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1 mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量，则其中和热为_kJ/mol。(4)已知H2和O2反应放热，且断开1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ，由此可以推知下列关正确的是_（填编

7、号）。AQ1+Q2Q3 BQ1+Q22Q3 C2Q1+Q24Q3 D2Q1+Q20，2Q1+Q2AC 【解析】【分析】已知金属活动性：ZnFeSn，则A发生化学腐蚀，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，B中Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀，C中Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，以此解答。【详解】(1)铁与硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2+H2；(2)Fe比Sn活泼，则B中Fe为负极，Sn为正极，负极发生Fe2e = Fe2+；Zn比Fe活泼，则C中Fe为正极，Zn为负极，正极反应式为2H2e=H2，电子从负极即Zn极流出；(3)A发生化学腐蚀；B中Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀

8、；C中Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，Zn被腐蚀，则A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是BAC，。9在由铜片、锌片和150 mL稀硫酸组成的原电池中，当在铜片上放出6.72 L（标准状况）的H2时，硫酸恰好用完，则：(1) 产生这些气体消耗的锌的质量是_g；(2) 通过导线的电子的物质的量是_mol；(3) 该原电池正极的电极反应式为_。【答案】19.5 0.6 2H+ 2e- = H2 【解析】【分析】(1)根据锌和氢气之间的关系式计算锌减少的质量；(2)根据氢气与电子的关系式计算；(3)锌为负极,Cu为正极,正极上氢离子得电子生成氢气。【详解】(1)设锌减少的质量为m，根据Zn

9、+H2SO4=ZnSO4+H2反应可知，65g：22.4L=m：6.72L，解之得m=19.5g；答案是:19.5；(2)根据 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2可知，有22.4LH2生成，转移电子为2mol，所以有6.72LH2生成，转移电子0.6mol；答案是:0.6；(3)锌为负极,Cu为正极,正极上氢离子得电子生成氢气,其电极方程式为:2H+2e-H2；答案是: 2H+2e-H2。101g葡萄糖（C6H12O6）完全氧化放出16.7kJ的热量，则1mol葡萄糖完全氧化能放出_的热量。【答案】3006 kJ【解析】【分析】1g葡萄糖完全氧化，放出约16.7 kJ的能量，1mol葡萄糖的质

10、量为180g，据此分析计算。【详解】1g葡萄糖完全氧化，放出约16.7 kJ的能量，所以1mol葡萄糖完全氧化，放出的能量是16.7 kJ180=3006kJ，故答案为：3006 kJ。11回答下列问题：（1）已知两种同素异形体A、B的热化学方程式为：A（s）+O2（g）CO2（g）H=393.51 kJmol1；B（s）+O2（g）CO2（g）H=395.41 kJmol1则两种同素异形体中较稳定的是（填“A”或“B”）_。（2）已知化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示。1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是_能量的过程(填“吸收”或“释放”)。由mol N2(

11、g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程_(填“吸收”或“释放”)_ kJ能量。（用图中字母表示，同）mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的H = _。（3）工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能为：HH：436 kJmol1，ClCl：243 kJmol1，HCl：431 kJmol1。该反应的热化学方程式是_。【答案】A 释放 释放 ba H = -（b+c-a）kJmol1 H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） H=-183 kJmol1 【解析】【分析】(1)由A(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.51kJ/mol；B(s

12、)+O2(g)CO2(g)H=-395.41kJ/mol，根据盖斯定律：-分析反应的热效应，能量越高越不稳定；(2)原子结合为分子过程会放热；由图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热；H=生成物的活化能-反应物的活化能；根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热并书写热化学方程式，注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态；(3)反应方程式为：H2+Cl2=2HCl，根据吸收的能量之和与放出的能量之和的相对大小判断反应的吸放热，二者的差值即为焓变的数值。【详解】(1)由A(s)+O2(g)CO2(g)H=-393.51kJ/mol；B(s)+O2(g)CO2(g)H=-39

13、5.41kJ/mol，根据盖斯定律：-得：A(s)=B(s)H0，所以B的能量高，能量越高越不稳定，A稳定；(2)原子结合为分子过程会放热，所以1mol N和3mol H生成1mol NH3(g)是释放能量的过程；由图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，则molN2(g)和molH2(g)生成1mol NH3(g)过程时放热过程；H=生成物的活化能-反应物的活化能=b-akJ/mol，所以1mol NH3(g)过程时放热b-akJ；mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的H =(akJmol-1)-(b kJmol-1+c kJmol-

14、1)= -(b+c-a)kJmol-1；(3)反应方程式为：H2+Cl2=2HCl，生成2molHCl，需吸收能量：436kJ+243kJ=679kJ，放出能量：2431kJ=862kJ，放出的能量大于吸收的能量，则该反应放热，焓变为负号，且放出的热量为：864kJ-679kJ=185kJ，所以H=-183KJ/mol，所以反应的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=-183 kJ/mol。【点睛】通常应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们

15、相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。12(1)为了验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是_（填装置序号）， 其正极的电极反应式为_；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过 0.4 mol 电子时，两个电极的质量差为_g。(2)将 CH4 设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B 为多孔碳棒）。实验测得 OH- 定向移向 A 电极，则_（填 A 或 B）处电极入口通 CH4，其电极反应式为_。(3)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_（填选 项字母）。aFe2

16、O3 bNaCl cCu2S dAl2O3【答案】 Cu2+2e-=Cu 24 A CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O b d 【解析】【分析】(1)验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱，发生反应Fe+Cu2+=Fe2+Cu， 由此反应确定所用装置及正极的电极反应。当导线中通过 0.4 mol 电子时，负极Fe失电子生成Fe2+，质量减轻，正极Cu2+得电子生成Cu，质量增加，两个电极的质量差为两电极质量变化之和。(2)OH-带负电性，应向负极移动，由此确定A 电极为负极，CH4在碱性溶液中失电子生成CO32-等。(3)金属冶炼和处理时，由于钾、钙、钠、镁、铝活泼，难以用还原剂还

17、原，所以常使用电解法。【详解】(1)A装置中Cu作负极，发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，没有涉及Fe，不能验证 Fe2+与 Cu2+氧化性强弱；要发生反应Fe+Cu2+=Fe2+Cu， 应使用装置，正极的电极反应为Cu2+2e-=Cu。在电池中，有如下关系式：Fe2eCu，则参加反应的Fe与生成的Cu都为0.2mol，两个电极的质量差为0.2mol 64g/mol+0.2mol 56g/mol=24g。答案为：；Cu2+2e-=Cu；24；(2)在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因为OH-向A电极移动，所以A 电极为负极，CH4在KOH溶液中

18、失电子生成CO32-、H2O，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。答案为：A；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；(3) a用Fe2O3冶炼Fe，需使用还原剂(常为CO)，用还原法炼铁，a不合题意；b用NaCl冶炼Na，一般的还原剂不能满足要求，应使用电解法，b符合题意；c用Cu2S冶炼Cu，需使用氧化剂(纯氧)，用氧化法将Cu2S氧化为Cu，c不合题意；d用Al2O3冶炼Al，一般氧化剂不能满足要求，需使用电解法，d符合题意；故选bd。答案为：bd。【点睛】在计算原电池反应发生后两电极的质量差时，我们常会错误地认为，即然是质量差，那就是两电极参加反应的金属的质量差，从而得出错误的结论。13微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag，其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。