2022年高考化學 化學能和電能單元突破訓練

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1、2022年高考化學 化學能和電能單元突破訓練 一． 選擇題：（共12小題，每小題4分，計48分） 1.下列熱化學方程式書寫正確的是(ΔH的絕對值均正確)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.8 kJ/mol(反應熱) D．2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反應熱) 2.下列說法

2、正確的是(　　) A．如圖可表示水分解過程中的能量變化 B．若2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝ －221.0 kJ/mol，則碳的燃燒熱為110.5 kJ/mol C．需要加熱的反應一定是吸熱反應，常溫下能發(fā)生的反應一定是放熱反應 D．已知Ⅰ：反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－a kJ/mol， Ⅱ：　 且a、b、c均大于零，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(－a－b－c)kJ/mol 3.銀質器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學原理可進行如下處理：在鋁質容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，

3、一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是(　　) A．處理過程中銀器一直保持恒重 B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質銀 C．該過程中總反應為2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉化為白色AgCl 4.CO無色無味有毒，世界各國每年均有不少人因CO中毒而失去生命。一種CO分析儀的工作原理如圖所示，該裝置中電解質為氧化釔-氧化鈉，其中O2－可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法中錯誤的是(　　) A．負極的電極反應式為CO＋O2－－2e－===CO2 B．工作時電極b作正極，O2－由電極a向電極b移動 C．工作時電子由電極a通

4、過傳感器流向電極b D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高 5. 有關如圖裝置的敘述中，正確的是(　　) A．若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為外接電源的陰極保護法 B．若X為碳棒，Y為飽和NaOH溶液，開關K置于N處，保持溫度不變，則溶液的pH保持不變 C．若X為銀棒，Y為硝酸銀溶液，開關K置于N處，鐵棒質量將增加，溶液中銀離子濃度將減小 D．若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關K置于M處，銅棒質量將增加，此時外電路中的電子向鐵電極移動 6.蓋斯定律認為能量總是守恒的，不管化學反應過程是一步完成或分幾步完成，整個過程的熱效應是

5、相同的。 已知：①H2O(g)===H2O(l) 　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1 ②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) 　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1 ③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1 若使23 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為(單位：kJ)(　　) A．Q1＋Q2＋Q3 B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3 C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3 D．0.5(Q1＋Q2＋Q3) 7.下列各組熱化學方程式的ΔH前者大于后者的是(　　) ①C(s)＋O2(g)=

6、==CO2(g)　ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH8 A．① B．④ C．②③④ D．①②③ 8.下列依據(jù)熱化學方程式得出的結論正確的是(　　) A．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)為放熱反應，則SO2的能量定

7、高于SO3的能量 B．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，則任何酸堿中和反應的熱效應均為57.3 kJ D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH,2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，則ΔH1<ΔH2 9.有A、B、C、D、E五塊金屬片，進行如下實驗：①A、B用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負極?、贑、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D→導線→C　③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極

8、產(chǎn)生大量氣泡?、蹷、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應　⑤用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動性順序是(　　) A．A>B>C>D>E　　　　 B．A>C>D>B>E C．C>A>B>D>E D．B>D>C>A>E 10.某興趣小組設計如圖所示微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉。下列有關描述正確的是(　　) A．斷開K2，閉合K1時，總反應的離子方程式為 2H＋＋2Cl－Cl2 ↑＋H2↑ B．斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅

9、C．斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應式為 Cl2＋2e－===2Cl－ D．斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極 11.兩個惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時，(設電解過程中陰極沒有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計)電極上析出銀的質量最大為(　　) A．27 mg　　　　　　　　 B．54 mg C．106 mg D．216 mg 12.將等物質的量濃度的CuSO4和NaCl等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法錯誤的是(　　) A．陽極

10、先析出Cl2，后析出O2，陰極先產(chǎn)生Cu，后析出H2 B．AB段陽極只產(chǎn)生Cl2，陰極只產(chǎn)生Cu C．BC段表示在陰極上是H＋放電產(chǎn)生了H2 D．CD段相當于電解水 二．非選擇題：（計52分） 13.(1)25 ℃、101 kPa時，1 g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出22.68 kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為__________________。 (2)0.3 mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在O2中燃燒，生成固態(tài)B2O3和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為___________________________________________

11、____。 (3)肼(N2H4)是一種高效清潔的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃燒生成氮氣和氣態(tài)水時，放出133.5 kJ熱量，則肼燃燒的熱化學方程式為_____________________________________。 14.(1)能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。 限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)，銅片，鐵片，鋅片和導線。 ①完成原電池甲的裝置示意圖(如圖所示)，并作相應標注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元

12、素。 ②以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極________。 ③甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是________，其原因是__________ _________________________。 (2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應選________作陽極。 15.把適合題意的圖象填在橫線上(用A、B、C、D表示) (1)將等質量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)

13、的關系是________。 (2)將過量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系是________。 (3)將(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，則圖象是________。 16.在如圖中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 mol·L－1 AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 mol·L－1 CuCl2溶液，A、B、C、D均為質量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則 (1)電源E為________極，F(xiàn)為________極。 (

14、2)A極的電極反應式為____________________________，析出物質________mol。 (3)B極的電極反應式為____________________________，析出氣體________mL(標準狀況)。 (4)C極的電極反應式為____________________________，析出的物質________mol。 (5)D極的電極反應式為____________________________，析出氣體________mL(標準狀況)。 (6)甲燒杯中滴入石蕊試液，________(填“A”或“B”)極附近變紅，如果繼續(xù)電解，在甲燒杯中最終得到

15、________溶液。 1.解析　此題考查熱化學方程式的書寫。A項，考查燃燒熱，生成物水的狀態(tài)不是穩(wěn)定狀態(tài)；B項，因中和反應為放熱反應，故ΔH<0；D項，未注明各物質的聚集狀態(tài)。 答案　C 2.解析　本題考查了化學反應過程中的能量變化，意在考查考生對化學反應中能量變化的有關概念的理解以及對圖象的分析能力。A項，水的分解為吸熱反應，生成物的總能量大于反應物的總能量，且催化劑可有效降低活化能，正確；B項，燃燒熱概念中強調完全反應且生成穩(wěn)定的氧化物，而該項反應中生成物為CO，錯誤；C項，常溫下能發(fā)生的反應不一定是放熱反應，如在常溫下Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應為吸熱反應，需要

16、加熱的反應也不一定是吸熱反應；D項，根據(jù)化學反應的過程為舊化學鍵斷裂和新化學鍵生成的過程，且斷裂化學鍵吸收能量，生成化學鍵放出能量，可知斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量為(a＋b＋c)kJ/mol。 答案　A 3.解析　根據(jù)信息可知在銀器處理過程中運用了原電池原理，鋁質容器作負極，電極反應為2Al－6e－===2Al3＋；銀器作正極，電極反應為3Ag2S＋6e－===6Ag＋3S2－；繼而Al3＋和S2－發(fā)生互相促進的水解反應：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原電池的總反應為3Ag2S＋2Al＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故

17、C項錯誤。黑色褪去的原因是Ag2S被還原為Ag，此過程中銀器質量逐漸減小，故A、D項錯誤，B項正確。 答案　B 4.解析　正極為電極b，電極反應式為O2＋4e－===2O2－，負極CO失電子，需要與O2－結合，故O2－由電極b向電極a移動，B項錯誤。 答案　B 5.解析　Fe比Cu活潑，總反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，F(xiàn)e電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，A、B錯誤；Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷，在電場作用下向陰極移動，C正確；根據(jù)電流方向可知，a為直流電源的正極，電解精煉銅時，c極為粗銅，d極為純銅，D錯誤。A項，若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關K置于M處，該裝置

18、是原電池，鋅作負極被腐蝕，鐵被保護，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，錯誤；B項，若X為碳棒，Y為飽和NaOH溶液，開關K置于N處，該裝置是電解池，碳棒是陽極，鐵棒是陰極，保持溫度不變，電解后溶液的體積減小，氫氧化鈉的濃度不變，則溶液的pH不變，正確；C項，若X為銀棒，Y為硝酸銀溶液，開關K置于N處，該裝置是電鍍池，鐵棒質量將增加，但溶液中銀離子濃度將不變，錯誤；D項，若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開關K置于M處，鐵作負極被腐蝕，銅棒上銅離子得電子析出銅而使銅棒質量將增加，此時外電路中的電子向銅電極移動，錯誤。 答案　CB 6.解析　根據(jù)蓋斯定律，1 mol液態(tài)無水酒精完全燃燒的ΔH＝ΔH1

19、×3－ΔH2＋ΔH3＝(－3Q1＋Q2－Q3)kJ·mol－1。23 g(0.5 mol)液態(tài)無水酒精完全燃燒，最后恢復到室溫，放出的熱量為(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)kJ，B項正確。 答案　B 7.解析?、偾懊娣磻綔p去后面反應式可得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1－ΔH2，該反應為放熱反應，即ΔH1－ΔH2＜0，所以ΔH1＜ΔH2；②等量的固態(tài)硫變?yōu)榱蛘魵鈺r吸熱，故在與O2反應生成同樣的SO2時，氣態(tài)硫放出的熱量多，即ΔH3＞ΔH4；③發(fā)生同樣的燃燒反應，物質的量越多，放出的熱量越多，故ΔH5＞ΔH6；④碳酸鈣分解吸收熱量，ΔH7＞0，CaO與H2O反應放出

20、熱量，ΔH8＜0，顯然ΔH7＞ΔH8。 答案　C 8.解析　A項說明2 mol SO2和1 mol O2的總能量比2 mol SO3的能量高，但不能說SO2的能量高于SO3的能量，A項不正確；石墨轉化為金剛石吸收能量，則金剛石的能量高于石墨，能量越高越不穩(wěn)定，B項不正確；酸堿中和反應的熱效應不僅與生成H2O的物質的量有關，還與酸、堿的濃度及強弱有關，C項不正確；碳完全燃燒比不完全燃燒放出的能量多，但比較ΔH時應帶符號比較，故ΔH1<ΔH2，D項正確。 答案　D 9.解析　金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負極，失去電子發(fā)生氧化反應，較不活潑的金屬為正極，H＋在正極表面得到電子

21、生成H2，電子運動方向由負極→正極，電流方向則由正極→負極。在題述原電池中，A－B原電池，A為負極；C－D原電池，C為負極；A－C原電池，A為負極；B－D原電池，D為負極；E先析出，E不活潑。綜上可知，金屬活動性：A>C>D>B>E。 答案　B 10.解析　斷開K2，閉合K1時，構成電解池，反應的離子方程式為2H2O＋2Cl－H2↑＋Cl2↑＋2OH－，石墨電極為陽極，發(fā)生反應：2Cl－－2e－===Cl2↑；銅電極為陰極，發(fā)生反應：2H＋＋2e－===H2↑，所以銅電極附近溶液變紅。斷開K1，閉合K2時，構成原電池，其中石墨電極為正極。 答案　D 11.解析　首先結合離子放電順序，弄

22、清楚兩極的反應：陽極4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；陰極Ag＋＋e－===Ag，電解的總反應式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。由電解的總反應式可知，電解過程中生成的n(H＋)＝n(HNO3)＝n(Ag)＝(10－3 mol·L－1－10－6 mol·L－1)×0.5 L≈5×10－4 mol，m(Ag)＝5×10－4 mol×108 g·mol－1＝0.054 g＝54 mg。 答案　B 12.解析　由于兩種溶液的體積相等，物質的量濃度也相等，即溶質的物質的量相等，設CuSO4和NaCl的物質的量各1 mol，電解分3個階段：[第一階段]陽極：1 mol氯離子失

23、1 mol 電子，陰極：0.5 mol銅離子得1 mol電子，因為銅離子水解使溶液顯酸性，隨著電解的進行，銅離子的濃度降低，酸性減弱，pH將增大。[第二階段]陽極：1 mol氫氧根離子失1 mol電子(來源于水的電離)，陰極：0.5 mol銅離子再得1 mol電子，因為氫氧根離子消耗，使水溶液中氫離子濃度增大，pH迅速減小。[第三階段]陽極：氫氧根離子失電子，陰極：氫離子得電子，它們都來源于水的電離，實質是電解水，導致溶液的體積減小，使溶液中氫離子濃度增大，pH繼續(xù)減小。 答案　C 13.解析　(3)先寫出肼燃燒的化學方程式：N2H4＋O2===N2＋2H2O，據(jù)0.25 mol N2H4

24、(g)完全燃燒生成N2和H2O(g)，放出熱量133.5 kJ，則1 mol N2H4完全燃燒放出的熱量為534 kJ。 答案　(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1 (2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 (3)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1 14.解析　(1)①因為題給圖中電子流向為從左到右，故左側為原電池的負極，右側為正極；所以設計原電池時可以在左側燒杯內盛放ZnSO4溶液，電

25、極選用鋅片，右側燒杯內放CuSO4溶液，電極選用銅片。 ②由所給的電極材料可知，當銅片作電極時，銅片一定是正極，則負極是活潑的金屬(失電子發(fā)生氧化反應)，反應的現(xiàn)象是負極逐漸溶解。 ③以Zn和Cu作電極為例，如果不用鹽橋則除了發(fā)生電化學反應外，還會使Zn和CuSO4直接反應，不能轉化為電能，而鹽橋的使用，可以避免Zn和Cu2＋的接觸，從而避免電量損失，提高電池效率，提供穩(wěn)定的電流。 (2)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法，可知被保護的金屬作陰極，比其活潑的金屬作陽極，即應選Zn作為陽極。 答案　(1)① (或其他合理答案) ②金屬逐漸溶解?、奂住〖纂姵?使用鹽橋)可以避免鋅和銅離子的接觸，

26、從而避免能量損失，提高電池效率，提供穩(wěn)定的電流 (2)Zn 15.解析　加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，加快反應速率，(1)a中Zn減少，H2體積減?。?2)中由于H2SO4定量，產(chǎn)生H2的體積一樣多；(3)當把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液時，由于CH3COO－＋H＋===CH3COOH，a中c(H＋)減少，反應速率減小，但產(chǎn)生H2的體積不變，所以C項正確。 答案　(1)A　(2)B　(3)C 16.解析　由電解一段時間后A極比C極重，可知A極上有Ag析出，C極上有Cu析出，若A極上析出銀的物質的量為n(Ag)，則C極上析出Cu的物質的量為n(Ag)，有關系式

27、108 g·mol－1·n(Ag)－64 g·mol－1·n(Ag)×＝1.9 g，n(Ag)＝0.025 mol。由此可知，兩電解池內的電解質均是足量的，故兩池電極反應式分別為：A極：Ag＋＋e－===Ag；B極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；C極：Cu2＋＋2e－===Cu；D極：2Cl－－2e－===Cl2↑。A、C兩極析出物質的物質的量分別為0.025 mol和0.012 5 mol；B極析出O2的體積為0.006 25 mol×22.4 L·mol－1＝0.14 L＝140 mL；D極析出Cl2的物質的量為0.012 5 mol×22.4 L·mol－1＝0.28 L＝280 mL。 答案　(1)負　正 (2)4Ag＋＋4e－===4Ag　0.025 (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　140 (4)Cu2＋＋2e－===Cu　0.012 5 (5)2Cl－－2e－===Cl2↑　280 (6)B　HNO3