高考化学分专题训练习题专题7化学反应与能量Word版附答案解析.docx

1、高考化学分专题训练习题专题7化学反应与能量Word版附答案解析2020年高考化学分专题训练习题专题7化学反应与能量保分卷一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。1如图所示的日常生活装置中，与手机充电时的能量转化形式相同的是()2H2与ICl的反应分两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()A反应、反应均为放热反应B反应、反应均为氧化还原反应C反应比反应的速率慢，与相应正反应的活化能无关D反应、反应的焓变之和为H218 kJmol13深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列与此原理有关的说法错误的是()A正极反应为：SO5

2、H2O8e=HS9OHB输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3xH2OD管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀4为探究NaHCO3、Na2CO3与1 molL1盐酸反应(设两反应分别是反应、反应)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是()序号液体固体混合前温度混合后最高温度35 mL水2.5 g NaHCO320 18.5 35 mL水3.2 g Na2CO320 24.3 35 mL盐酸2.5 g NaHCO320 16.2 35 mL盐酸3.2 g Na2CO320 25.1 A.仅通过实验即可判断反应是吸热反应B仅通过实验即可判断反应

3、是放热反应C通过实验可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应D通过实验可判断出反应、分别是放热反应、吸热反应5现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是()Ab是阳离子交换膜，允许Na通过B从A口出来的是NaOH溶液C阴极反应式为4OH4e=2H2OO2DNa2SO4溶液从G口加入6某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：mCeO2 (mx)CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO

4、下列说法不正确的是()A该过程中CeO2为H2O、CO2转变为H2、CO的催化剂B该过程实现了太阳能向化学能的转化C1 mol CeO2参加反应，共生成2x mol的气体D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO4OH2e=CO2H2O72019北京朝阳区模拟高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末，是一种高效绿色强氧化剂，碱性条件下稳定，可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极，以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液，控制一定电压电解制备高铁酸钠，电解装置和现象如下。下列说法不正确的是()c(NaOH)阴极现象阳极现象1 molL1产生无色气体产生无色气体，10 mi

5、n内溶液颜色无明显变化10 molL1产生大量无色气体产生大量无色气体，3 min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深15 molL1产生大量无色气体产生大量无色气体，1 min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深Aa为铁钉，b为石墨B阴极主要发生反应：2H2O2e=H22OHC高浓度的NaOH溶液有利于发生Fe6e8OHFeO4H2OD制备Na2FeO4时，若用饱和NaCl溶液，可有效避免阳极产生气体二、非选择题：共43分。8(14分)(1)请用热化学方程式表示：1 mol N2(g)与适量H2(g)反应，生成2 mol NH3(g)，放出92.2 kJ热量。_1 mol N2(g)与适量O2(g)

6、反应生成2 mol NO2(g)，吸收68 kJ热量。_(2)随着科学技术的进步，人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H192.9 kJmoll由上述方程式可知，CH3OH的燃烧热_(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJmol1。已知水的汽化热为44 kJmol1，则氢气燃烧热的热化学方程式为_。(3)把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径C(s)O2(g)=CO2(

7、g)H10再燃烧水煤气：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H302H2(g)O2(g)=2H2O(g)H40H1、H2、H3、H4的数学关系式是_。A2H12H2H3H4B2H12H2H3H4C2H12H2H3H4DH1H2H3H49(14分)2019北京海淀区模拟电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染，其中所含的Cr()是主要污染物，可采用多种处理方法将其除去。查阅资料可知：在酸性环境下，Cr()通常以Cr2O的形式存在，Cr2OH2O 2CrO2H；Cr2O的氧化能力强于CrO；常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：阳离子Fe3Fe2Cr3开始沉淀的pH1.97.0

8、4.3沉淀完全的pH3.29.05.6.腐蚀电池法(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，利用原电池原理还原Cr()。下列关于焦炭的说法正确的是_(填序号)。a作原电池的正极b在反应中作还原剂c表面可能有气泡产生.电解还原法向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体，以Fe为电极电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如图甲所示。(2)A极连接电源的_极，A极上发生的电极反应式为_。(3)电解开始时，B极上主要发生的电极反应为2H2e=H2，此外还有少量Cr2O在B极上直接放电，该反应的电极反应式为_。(4)电解过程中，溶液的pH不同时，

9、通电时间(t)与溶液中Cr元素去除率的关系如图乙所示。由图知，电解还原法应采取的最佳pH范围为_(填序号)。a24b46c610解释曲线和曲线去除率低的原因：_。10(15分)模拟题组合(1)雷雨天气中发生自然固氮后，N元素转化为_而存在于土壤中，处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应：2N2(g)6H2O(l)=4NH3(g)3O2(g)HK已知：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H192.4 kJmol1K12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol1K2则H_；K_(用K1和K2表示)。(2)真空碳热还原氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相

10、关的热化学方程式如下：2Al2O3(s)2AlCl3(g)6C(s)=6AlCl(g)6CO(g)Ha kJmol13AlCl(g)=2Al(l)AlCl3(g)Hb kJmol1反应Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H_kJmol1(用含a、b的代数式表示)。(3)已知：Mg(s)H2(g)=MgH2(s)H74.5 kJmol1Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s)H64.4kJmol1则Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s)H_kJmol1。(4)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气。其中生成NO的能量变化

11、示意图如图：2NO(g)该反应的热化学方程式为_。增分卷一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。1下列有关电化学的示意图中正确的是()2下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是()A由MgCl2制取Mg是放热过程B热稳定性：MgI2MgBr2MgCl2MgF2C金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应D由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)Cl2(g)=MgCl2(s)Br2(g)H117 kJmol13按如图中甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述正确的是()AE表示反应生成Cu

12、的物质的量或表示反应消耗H2O的物质的量BCu极上的反应为2H2O4e=4HO2CF表示反应生成H2SO4的物质的量D电解后溶液的pH增大4下列说法正确的是()A测定HCl和NaOH中和反应的反应热时，单次实验均应测量3个温度，即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度B若2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJmol1，则碳的燃烧热为110.5 kJmol1C需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应D已知.反应H2(g)Cl2(g)2HCl(g)Ha kJmol1.且a、b、c均大于零，则断开1 mol HCl键所需的能量为2(abc) kJ5.向新

13、型燃料电池的两极分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导O2。图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过，c、d、e、f均为惰性电极，工作后e极周围变红。下列叙述正确的是()Ac极为正极，A处通入甲烷气体Bd极的反应式为O22H2O4e=4OHC固体电解质中O2由d极向c极移动De极上发生氧化反应，pH增大6设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1a kJmol1(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2b kJmol1其他数据如表：化学键C=OO=OCHOH键能/(kJmol

14、1)798x413463下列说法正确的是()A上表中x(1 796b)/2BH2O(g)=H2O(l)的S0，H(ab)kJmol1C当有4NA个CH键断裂时，反应放出的热量一定为a kJD利用反应(1)设计的原电池电解精炼铜时，当负极输出0.2NA个电子时，电解槽的阳极质量一定减轻6.4 g7铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3Cr2Fe2Cr3。下列说法正确的是()A电池充电时，b极的电极反应式为Cr3e=Cr2B电池充电时，Cl从a极穿过选择性透过膜移向b极C电池放电时，a极的电极反应式为Fe33e=FeD电池放电时，电路中每通过0.1 mol电

15、子，Fe3浓度降低0.1 molL1二、非选择题：共43分。8(14分)2018全国卷KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1)KIO3的化学名称是_。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。(3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点

16、)。9(14分)金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。(1)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2OCu2S=6CuSO2，该反应的氧化剂是_，当生成19.2 g Cu时，反应中转移的电子为_mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。该过程中负极的电极反应式为_。(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na)为电解质，其原理如图所示：根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_。物质NaSAl2O3熔点/97.

17、81152 050沸点/892444.62 980a.100以下b100300c300350 d3502 050放电时，电极A为_极，S发生_反应。放电时，内电路中Na的移动方向为_(填写“从A到B”或“从B到A”)。充电时，总反应为Na2Sx=2NaSx(3x”“”或“”)890.3 kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2=2CO2H2，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：下图能表示该反应过程中能量变化的是_(填字母)。若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随时间的变化如图所示，则CH4的

18、转化率为_。(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热H_。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是_(填字母)。A寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成C与O2C寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D将固态C合成为C60，以C60作为燃料答案及解析保分卷一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。1答案：A解

19、析：手机充电为电解过程，电能转化为化学能。电解水为电解过程，与手机充电的能量转化形式相同，A正确；水力发电为机械能转化为电能的过程，B错误；太阳能热水器将太阳能转化为热能，C错误；干电池将化学能转化为电能，D错误。2答案：C解析：反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热反应，根据图象，故A说法正确；反应中H的化合价由01，部分I的化合价降低，属于氧化还原反应，反应中，I的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B说法正确；反应比反应慢，说明反应中正反应的活化能较大，反应中正反应的活化能较小，故C说法错误；根据盖斯定律，知反应的焓变只与始态和终态有关，与反应的途径无关，因此H218 kJmol1

20、，故D说法正确。3答案：C解析：原电池的正极发生还原反应，由图示可知正极发生的电极反应为SO5H2O8e=HS9OH，A正确；硫酸盐还原菌中的蛋白质在高温下易变性，失去催化活性，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B正确；由图示可知，Fe腐蚀的最终产物为FeO，C错误；管道上刷富锌油漆，形成ZnFe原电池，Fe变为正极，可以延缓管道的腐蚀，D正确。4答案：C解析：因盐酸中亦有水，故综合可知为吸热反应，综合可知为放热反应，故C正确。5答案：A解析：A项，右边电极是阴极，氢离子放电，b是阳离子交换膜，允许Na通过，正确；B项，左边电极是阳极，阳极是氢氧根放电，从A口出来的是硫酸溶液，错误；C项，阴极

21、是氢离子得到电子，错误；D项，根据分析可知Na2SO4溶液从F口加入，错误。6答案：C解析：通过太阳能实现总反应：H2OCO2=H2COO2，CeO2没有消耗，CeO2是光催化剂，A正确；该过程在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B正确；根据方程式可知1 mol CeO2参加反应，共生成mol的气体，C错误；CO在负极失电子生成CO2，在碱性条件下CO2再与OH反应生成CO，故负极反应式正确，D正确。7答案：D解析：以石墨和铁钉为电极，用电解法制备Na2FeO4，Fe发生氧化反应，则铁钉为阳极，故a为铁钉，b为石墨，A正确。阴极上发生还原反应生成H2，电极

22、反应式为2H2O2e=2OHH2，B正确。由表中信息可知，c(NaOH)越大，阳极附近溶液变为浅紫红色的时间越短，则生成Na2FeO4的速率越快，故高浓度的NaOH溶液有利于发生反应：Fe8OH6e=FeO4H2O，C正确。若用饱和NaCl溶液，溶液中c(Cl)较大，Cl在阳极发生反应：2Cl2e=Cl2，则阳极上还产生气体Cl2，D错误。二、非选择题：共43分。8答案：(1)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.2 kJmol1N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H68 kJmol1(2)大于H2(g)O2(g)=H2O(l)H124.6 kJmol1(3)A解析：(1)N2(g)

23、3H2(g)=2NH3(g)H92.2 kJmol1。N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H68 kJmol1。(2)燃烧热对应液态水，比放出更多热量，所以CH3OH的燃烧热大于 192.9 kJmol1。得到H2(g)O2(g)=H2O(g)H80.6 kJmol1，再结合H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，得到氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)O2(g)=H2O(l)H124.6 kJmol1。(3)煤直接燃烧与制成水煤气再燃烧的能量守恒，故选A。9 答案：(1)ac(2)正Fe2e=Fe2(3)Cr2O14H6e=2Cr37H2O(4)b曲线的pH较小，此时Cr()被还原

24、生成的Cr3难以生成Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3形式存在于溶液中，导致去除率较低；曲线的pH较大，铬元素主要以CrO形式存在，其氧化能力弱于Cr2O，Cr()难以被还原并生成沉淀，导致去除率较低解析：(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，形成原电池，铁作原电池的负极，发生还原反应，电极反应式为Fe2eFe2；焦炭作正极，但焦炭是惰性材料，本身不能被还原，由于废水呈酸性，正极上可能发生反应：2H2e=H2，观察到焦炭表面有气泡产生，则a、c正确。(2)由图可知，与电源的B极相连的一极表面产生H2，该电极发生反应：2H2e=H2，则B是负极，A是正极；与A极相连的电极为电解池的阳极，电极材料是Fe，Fe发生氧化反应，电极反应式为Fe2eFe2。(3)B极是阴极，发生还原反应，少量Cr2O在B极上直接放电被还原为Cr3，电解质溶液呈酸性，则电极反应式为Cr2O14H