高考化学一轮复习 第六章单元跟踪强化练3

单元跟踪强化练(六)(第六章) (45分钟100分)一、选择题(本题包括6小题，每小题7分，共42分)1.下列说法正确的是()A.热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的B.升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热C.据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量D.物质发生化学变化一定伴随着能量变化【解析】选D。反应热应该是在常温常压下测定的，A不正确；加入催化剂不能改变化学反应的反应热，B不正确；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，C不正确，D正确。2.(2016广州模拟)关于下图，下列说法不正确的是()A.E1是该反应的活化能B.E2是2 mol HCl(g)的总键能C.该反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H=+183 kJmol-1D.该反应是一个放热反应【解析】选C。根据图象可知，E1为反应物分子断键形成活泼的原子时吸收的热量，E1为该反应的活化能，A对；E2指的是2 mol HCl断键形成2 mol氢原子和2 mol氯原子时吸收的能量，B对；该反应为放热反应，C错误，D正确。【加固训练】如图所示，H1=-393.5kJmol-1，H2=-395.4 kJmol-1，下列说法或表示式正确的是()A.C(s，石墨)C(s，金刚石) H=+1.9 kJmol-1B.石墨和金刚石的转化是物理变化C.金刚石的稳定性强于石墨D.1 mol石墨的能量比1 mol金刚石的总能量大【解析】选A。根据图中所示可知，C(s，金刚石)+O2(g)CO2(g)H2=-395.4 kJmol-1，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)H1=-393.5 kJmol-1，所以石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(s，石墨)C(s，金刚石)H=+1.9 kJmol-1，A对；石墨转化为金刚石，因为有新物质生成，所以为化学变化，B错；因为金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨更稳定，C错；C(s，石墨)C(s，金刚石)H=+1.9 kJmol-1，说明石墨的能量比金刚石的能量低，D错。3.(2016广安模拟)下列有关电化学装置的说法正确的是()A.利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S+2e-2Ag+S2-B.图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出C.图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D.图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀【解析】选A。图a装置中铝与银构成原电池，其中铝是负极，失去电子，银是正极，表面的硫化银得到电子，电极反应式为Ag2S+2e-2Ag+S2-，A正确；图b中铜与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子在阴极上放电析出铜，但金属铜不溶解，B不正确；粗铜精炼时粗铜与电源的正极相连，纯铜与电源的负极相连，所以图c中的X极若为负极，则该装置不能实现粗铜的精炼，C不正确；图d是电解池，属于外接电流的阴极保护法，D不正确。【加固训练】查处酒后驾驶所采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理。在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际上乙醇被氧化为X，其中一个电极反应为O2+4e-+4H+2H2O。下列说法正确的是()A.另一电极反应为CH3CH2OH+2e-X+2OH-B.消耗0.1 mol O2转移0.2 mol电子C.乙醇在负极发生反应，电子由正极经过外电路流向负极D.电池总反应为CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O【解析】选D。由题意，该电池中乙醇被氧化，所以乙醇在负极发生反应：CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+，消耗0.1 mol O2转移0.4 mol电子，电子应该由负极流向正极。4.(2016邯郸模拟)锂-空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是()A.该电池放电时，正极的反应式为O2+4e-+4H+2H2OB.该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li+e-LiC.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替D.正极区产生的LiOH可回收利用【解析】选D。正极的反应式为O2+4e-+2H2O4OH-，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。5.(2016济宁模拟)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，以下说法错误的是()A.a极与电源的正极相连B.产物丙为硫酸C.离子交换膜d为阳离子交换膜D.a电极的反应式为2H2O+2e-H2+2OH-【解析】选D。由气体甲与气体乙的体积比约为12可知，甲为氧气，a电极发生反应：2H2O-4e-O2+4H+，乙为氢气，b电极发生反应：2H2O+2e-H2+2OH-。则a极与电源的正极相连，产物丙为硫酸，产物丁为氢氧化钠，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。【加固训练】以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图：下列说法不正确的是()A.在阴极室，发生的电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2B.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2+O2D.测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr)为d，则此时铬酸钾的转化率为1-【解析】选D。由反应的装置分析，惰性电极为阳极，则电解该溶液的实质是电解水，所以阳极是溶液中的氢氧根离子失电子，而阴极是氢离子得电子，故在阴极发生的电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2，A对；由于阳极氢氧根离子放电所以剩余大量的氢离子会使氢离子的浓度变大，故使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O向右移动，B对；根据阴、阳极放电的离子可以得知总反应为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2+O2，C对；设加入反应容器内的K2CrO4为1 mol，反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阳极区剩余K2CrO4为(1-x)mol，对应的n(K)=2(1-x)mol，n(Cr)=(1-x)mol，生成K2Cr2O7为mol，对应n(K)=xmol，n(Cr)=xmol，根据=d，可知=2-x=d，得x=2-d，即转化率为=2-d，D错误。6.(能力挑战题)甲装置中所含的是物质的量之比为12的CuSO4和NaCl的混合溶液，电解过程中溶液的pH随时间t变化的示意图如乙所示(不考虑电解产物与水的反应)。试分析下列叙述中正确的是()A.该混合溶液中的S导致A点溶液的pH小于B点B.AB段与BC段在阴极上发生的反应是相同的，即Cu2+2e-CuC.BC段阴极产物和阳极产物的体积之比为21D.在整个电解的过程中会出现少量蓝色的Cu(OH)2沉淀【解析】选C。由题意，没有电解前，溶液中的铜离子水解，溶液显酸性，开始时电解CuCl2即AB段，当CuCl2电解完后，溶液是硫酸钠溶液，显中性，这时再电解就是电解水，即BC段，AB段阴极生成铜，BC段阴极生成氢气；BC段电解水，阴极产物氢气和阳极产物氧气的体积之比为21；在整个电解的过程中不会出现蓝色的Cu(OH)2沉淀，A、B、D错误，选C。【互动探究】(1)写出AB、BC段的电极反应式。提示：AB段，阳极：2Cl-2e-Cl2；阴极：Cu2+2e-Cu。BC段，阳极：4OH4e-O2+2H2O；阴极：4H+4e-2H2。(2)若将电极换为铜电极，溶液的pH将如何变化？提示：不变。电极换为铜电极，电极反应式为阴极：Cu2+2e-Cu，阳极：Cu-2e-Cu2+，故电解质溶液的浓度不变，pH不变。二、非选择题(本题包括3小题，共58分)7.(18分)研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。(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CO2和单质S。已知：CO(g)+O2(g)CO2(g) H=-283.0 kJmol-1S(s)+ O2(g)SO2(g) H=-296.0 kJmol-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) H=-akJmol-1(a>0)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-bkJmol-1(b>0)若用标准状况下3.36 L CO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)。【解析】(1)由题意可知：CO、SO2反应生成CO2和单质S，根据盖斯定律，2-得：2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) H1=-270 kJmol-1(2)由、两方程式可知：CO的氧化产物均为CO2，碳元素的化合价从+2价升至+4价，3.36 L CO即0.15 mol，根据电子得失守恒：电子转移的物质的量为0.3 mol。根据盖斯定律：2+得：4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)H=-(2a+b)kJmol-1则放出的热量为0.15(2a+ b)/4 kJ=3(2a+b)/80 kJ答案：(1)2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) H1=-270 kJmol-1(2)0.33(2a+b)/808.(20分)(2016阳泉模拟)某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。.利用如图所示装置探究金属的防护措施，实验现象是锌电极不断溶解，铁电极表面有气泡产生。(1)写出负极的电极反应式：_。(2)某学生认为，铁电极可能参与反应，并对产物做出假设：假设1：铁参与反应，被氧化生成Fe2+；假设2：铁参与反应，被氧化生成Fe3+；假设3：_。(3)为了探究假设1、2，他采取如下操作：取0.01 molL-1FeCl3溶液2 mL于试管中，加入过量铁粉；取操作试管的上层清液加入2滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；取少量正极附近溶液加入2滴K3Fe(CN)6溶液，未见蓝色沉淀生成；取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液，未见溶液变红。据、现象得出的结论是_。(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀，请再举一例防护钢铁腐蚀的措施：_。.利用如图所示装置做电解50 mL 0.5 molL-1的CuCl2溶液实验。实验记录：A.阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示：Cl2氧化性大于I)；B.电解一段时间以后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体。(1)分析实验记录A中试纸颜色变化，用离子方程式解释：_；_。(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是_(写化学式)，试分析生成该物质的原因：_。【解析】.(1)锌比铁活泼，锌为负极，电极反应式为Zn-2e-Zn2+。(2)根据假设1、2进行分析，得出假设3为铁参与反应，被氧化生成Fe2+和Fe3+。(3)从分析得出的试管中含有Fe2+；现象说明不含Fe2+；现象说明不含Fe3+；故可得出的结论是正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+。(4)防护钢铁腐蚀的措施有刷油漆、电化学保护法等。.(1)阳极上有氯气产生，由于2I-+Cl2I2+2Cl-，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；当氯气过量时，会发生反应5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2I+12H+，颜色褪去。答案：.(1)Zn-2e-Zn2+(2)铁参与反应，被氧化生成Fe2+和Fe3+(3)正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+(4)刷油漆(其他合理答案均可).(1)2I-+Cl2I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2I+12H+(2)Cu(OH)2电解一段时间后，Cu2+浓度下降，H+开始放电，溶液pH增大，Cu2+转化为Cu(OH)29.(20分)(能力挑战题)(2016济南模拟)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1)在25、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.3 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式为_。(2)已知：C(s)+O2(g)CO2(g) H=-437.3 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g) H=-285.8 kJmol-1CO(g)+O2(g)CO2(g) H=-283.0 kJmol-1则煤气化反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的焓变H=_kJmol-1。(3)如图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL。甲装置中气体A为_(填“CH4”或“O2和CO2”)，d极上的电极反应式为_。乙装置中a极上的电极反应式为_。若在a极产生112 mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4_mL(标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=_。(忽略电解前后溶液体积变化)如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO4溶液，当阴极上有amol气体生成时，同时有wg Na2SO410H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为_(用含w、a的表达式表示，不必化简)。【解析】甲装置为原电池，乙装置为电解池，b极上析出的红色物质是铜，b极为阴极，c极为负极，d极为正极，电极反应式为O2+4e-+2CO22C；a极为阳极，析出氧气，电极反应式为4OH-4e-O2+2H2O；a极产生112 mL氧气，转移电子0.11222.44=0.02(mol)，消耗甲烷0.02822.41 000=56(mL)乙装置中所得氢离子的浓度为0.02 mol0.2 L=0.1 molL-1，pH=1。答案：(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3 kJmol-1(2)131.5(3)CH4O2+4e-+2CO22C4OH-4e-O2+2H2O561(w142/322)/(w+18a)100%