2019-2020年高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量章末综合检测.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量章末综合检测(时间：60分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括9个小题，每小题5分，共45分)1下列说法正确的是()A凡有能量变化的过程都是化学变化B吸热反应只能在加热条件下才能进行C放热反应可能需要加热才能进行D天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能解析：选C。化学变化中一定有能量变化，但是有能量变化的过程不一定是化学变化，A不正确；反应是不是需要加热与反应吸热还是放热没有直接关系，B不正确，C正确；可燃物燃烧时化学能转化为热能和光能，D不正确。2下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反应热)解析：选C。A项，表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，则水的状态应为液态；B项，酸碱中和为放热反应，H值为负值；D项，各物质未注明聚集状态。3化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，不正确的是()A用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式为O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe2e=Fe2解析：选B。选项A，Cl在阳极失去电子产生Cl2，正确。选项B，电池的负极发生的是氧化反应，错误。选项C，粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，阳极反应式为Cu2e=Cu2，正确。选项D，钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，正确。4(xx高考北京卷)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶解析：选D。硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，A项错误；锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，B项错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C项错误；燃气通过燃气灶发生燃烧反应，如CH42O2CO22H2O，实现了化学能到热能的转化，D项正确。5肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194B391C516 D658解析：选B。由题图可知H3(H2H1)2 752 kJ/mol(534 kJ/mol)2 218 kJ/mol，断裂1 mol NH键所需能量(2 218 kJ500 kJ154 kJ)391 kJ。6(xx苏南四校联考)固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()A有O2放电的a极为电池的负极B有H2放电的b极为电池的正极Ca极对应的电极反应为O22H2O4e=4OHD该电池的总反应方程式为2H2O2=2H2O解析：选D。H2在O2中燃烧的方程式为2H2O22H2O，所以氢氧燃料电池的总方程式为2H2O2=2H2O，D对；而O2为氧化剂，在正极反应，所以a极为正极，A错；因反应介质中没有水，所以正极反应式为O24e=2O2，C错；根据总反应写出负极反应式为2H22O24e=2H2O，H2为负极反应物，B错。7关于下列装置的说法中正确的是()A装置中，盐桥(含琼脂的饱和KCl溶液)中的K移向ZnSO4溶液B装置可用于制备Fe(OH)2C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn电极沿外电路流向Fe电极，装置中有Fe2生成解析：选B。装置中，Zn为负极，盐桥中的K移向CuSO4溶液，A项错误；装置中Fe连接电源正极，Fe失去电子生成Fe2，a为阴极，产物为H2和NaOH，生成的Fe2与OH结合可获得Fe(OH)2，B项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，故用装置精炼铜时，d极为粗铜，C项错误；装置中电子由Zn电极沿外电路流向Fe电极，Fe为正极仅起导体作用，装置中没有Fe2生成，D项错误。8(xx浙江名校联考)如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为()A BC D解析：选C。是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。均为原电池，中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别大于Fe和Sn的，故FeCu原电池中Fe被腐蚀的较快。是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为>>>>>。9用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法不正确的是()A电池工作时，正极反应式为O24H4e=2H2OB电解时，a电极周围首先放电的是BrC电解时，电子流动路径是负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围产生0.02 g H2解析：选C。因电解质溶液为酸性，电池工作时正极反应为O24e4H=2H2O，A项正确；电解时，阳极a周围首先放电的是还原性强的Br，B项正确；电解时，电子不能通过电解质溶液，在电解质溶液中是通过离子的定向移动而导电的，C项错误；由电子守恒可知D项正确。二、非选择题(本题包括4个小题，共55分)10(13分)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，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在25 、101 kPa时，1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是_。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220.0 kJmol1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H565.14 kJmol1，试计算相同物质的量的C3H8(g)和CO(g)完全燃烧产生的热量的比值_(保留小数点后一位)。(3)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol13H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1计算断裂1mol NN键需要消耗能量_kJ，氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键_(填“强”或“弱”)，因此氢气与二者反应的条件不同。解析：(1)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。(2)2 220.0 kJmol1 kJmol17.9。(3)3H2(g)N2(g)2NH3(g)中，断裂1 mol NN键和3 mol HH键，形成6 mol NH键，则6E(NH)E(NN)3E(HH)92.4 kJmol1，则E(NN)1 173.2 kJmol12436 kJmol1392.4 kJmol1946 kJmol1。E(NN)>E(O=O)，故氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键强。答案：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.24 kJmol1(2)7.9(3)946强11(14分)铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。请回答：(1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 gcm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取_g NaOH固体。(2)把铝片浸入热的16%NaOH溶液中约半分钟洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗。写出除去氧化膜的离子方程式：_。(3)按如图组装好仪器，接通开关K，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式。阳极：_；阴极：_。(4)断开电路，取出铝片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：_。解析：(1)mNaOH(aq)V200 mL1.2 gcm3240 g，m(NaOH)mNaOH(aq)w240 g16%38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为Al2O3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(3)阳极是Al失去电子，与H2O共同作用转化成Al2O3；阴极是电解质溶液中的H得到电子而转化成H2。(4)NH3H2O属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。答案：(1)38.4(2)Al2O32OH=2AlOH2O(3)2Al3H2O6e=Al2O36H6H6e=3H2(4)NH3H2OH=NHH2O12(14分)原电池、电解池原理在工业生产、日常生活中具有广泛应用。(1)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：电池负极发生的电极反应式为_。电池正极发生的电极反应式为_。(2)钢铁生锈的现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。写出石墨电极的电极反应式：_。将该装置进行简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置。请在图中虚线框内所示位置进行修改，并用箭头标出导线中电子流动的方向。写出修改后石墨电极的电极反应式：_。解析：(1)分析反应中元素的化合价变化，可知Li发生氧化反应，SOCl2发生还原反应。负极反应式为Lie=Li。正极反应式为2SOCl24e=4ClSSO2。(2)铁发生吸氧腐蚀，石墨作正极，电极反应式为2H2OO24e=4OH。利用外加电源的阴极保护法，将铁与直流电源的负极相连接，可以保护铁不被腐蚀。修改后的装置为电解池，石墨电极作阳极，Cl放电，电极反应式为2Cl2e=Cl2。答案：(1)Lie=Li2SOCl24e=4ClSSO2(2)2H2OO24e=4OH如图2Cl2e=Cl213(14分)(xx高考全国卷)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度(g/100 g水)温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039回答下列问题：(1)该电池的正极反应式为_，电池反应的离子方程式为_。(2)维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌_g。(已知F96 500 Cmol1)(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和_，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_，其原理是_。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2后果是_，原因是_。解析：(1)酸性锌锰干电池中正极上发生还原反应，该电池放电过程中产生MnOOH，则正极反应式为MnO2He=MnOOH。金属锌作负极，发生氧化反应生成Zn2，则负极反应式为Zn2e=Zn2，结合得失电子守恒可得电池反应式为2MnO22HZn=2MnOOHZn2。(2)电流强度为I0.5 A，时间为t5 min300 s，则通过电极的电量为QIt0.5 A300 s150 C，又知F96 500 Cmol1，故通过电子的物质的量为0.001 6 mol，则理论上消耗Zn的质量为65 gmol10.001 6 mol1/20.05 g。(3)由NH4Cl、ZnCl2的溶解度与温度的关系可知，相同温度下，ZnCl2的溶解度远远大于NH4Cl，因此从滤液中分离NH4Cl和ZnCl2，可采用加热浓缩、冷却结晶的方法。废电池的糊状填充物由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成，加水处理后，过滤，滤渣中含有碳粉、MnO2及MnOOH等，欲从中得到较纯的MnO2，可采用在空气中加强热的方法，碳粉与O2反应生成CO2，MnOOH氧化为MnO2。(4)Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，再被H2O2氧化转化为Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的Kspc(Fe3)c3 (OH)，则Fe3恰好沉淀完全时，c(OH) 1011.3molL1，溶液的pH2.7。Zn(OH)2的Kspc(Zn2)c2(OH)，则Zn2开始沉淀时，c (OH) 108 molL1，溶液的pH6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近，不加入H2O2将Fe2转化为Fe3，很难将Zn2和Fe2分开。答案：(1)MnO2He=MnOOH2MnO2Zn2H=2MnOOHZn2注：式中Zn2可写为Zn(NH3)24、Zn(NH3)2Cl2等，H可写为NH(2)0.05(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH在空气中加热碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2(4)Fe32.76Zn2和Fe2分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近