2019-2020年高考化學一輪復習 章末驗收評估7 化學反應與能量轉化 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 章末驗收評估7 化學反應與能量轉化 新人教版 一、選擇題(本題包括7小題，每題6分，共42分) 1．(xx鄂州模擬)xx年蘋果iPad5在中國內地正式上市，化學電池的發(fā)展史也是人類生活的進步史。下列有關電池的敘述正確的是(　　 ) A．鋅錳干電池中，鋅電極是負極 B．蘋果iPad5用的鋰離子電池屬于一次電池 C．氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被還原 D．太陽能電池的主要材料為二氧化硅 2．據報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是(　　) 3．(2011重慶高考)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在S—F鍵。已知：1 mol S(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應熱ΔH為(　　) A．－1 780 kJ/mol　　　　　 　B．－1 220 kJ/mol C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol 4．如圖所示，裝置(Ⅰ)是一種可充電電池的示意圖，裝置(Ⅱ)為電解池的示意圖；裝置(Ⅰ)的離子交換膜只允許Na＋通過。電池充、放電的化學方程式為：2Na2S2＋NaBr3Na2S4＋3NaBr。當閉合K時，X極附近溶液先變紅色。下列說法正確的是(　　) A. 裝置(Ⅰ)中Na＋從右到左通過離子交換膜 B. A電極的電極反應式為NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr C. X電極的電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑ D. 每有0.1 mol Na＋通過離子交換膜，X電極上就析出標準狀況下的氣體1.12 L 5．(xx青島模擬)化學在工業(yè)生產和日常生活中有著重要的應用。下列說法不正確的是(　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B．鐵表面鍍銅，鐵作陽極 C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．在輪船外殼上鑲入鋅塊，可減緩船體的腐蝕速率 6．(xx贛州模擬)1930年，科學家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅(Cu2O)具有負溫度系數(shù)的性能，并將之成功地運用在航空儀器的溫度補償電路中。基于綠色化學理念設計制取Cu2O可采用右圖電解裝置。電解總反應為：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法不正確的是(　　) A．銅電極連接直流電源的正極 B．石墨電極上產生氫氣 C．當有0.4 mol電子轉移時，有14.4 g Cu2O生成 D．電解一段時間后，電解質溶液的堿性增強 7．(xx濰坊模擬)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為： 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 下列敘述不正確的是(　　 ) A．放電時K＋向正極方向移動 B．充電時陽極反應為： Fe(OH)3 — 3e—＋5OH— === FeO＋4H2O C．放電時每轉移3 mol電子，正極有2 mol K2 FeO4被還原 D．放電時正極附近溶液的堿性增強 二、非選擇題(本題包括4小題，共58分) 8．(18分)(xx烏魯木齊模擬)水煤氣(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。 已知：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；ΔH＝＋131.3 kJmol－1 ②C(s)＋O2(g)===CO(g)；ΔH＝－110.5 kJmol－1 ③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJmol－1 ④H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－241.8 kJmol－1 ⑤H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；ΔH＝－285.8 kJmol－1 (1)將2.4 g炭轉化為水煤氣，再完全燃燒生成CO2和水蒸氣，整個過程的ΔH＝________ kJmol－1。 (2)最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經化學反應后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状??！熬G色自由”構想技術流程如下： 　在合成塔中，若有4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應，可放出4 947 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式____________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (3)小亮同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積(Ksp)分別為4.9610－9、2.5810－9。小亮應該選用的試劑是________，實驗時測定的數(shù)據除空氣的體積外，還需要測定____________________________________________。 9．(16分)(xx 濰坊質檢)研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。 (1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉化為單質S。已知： ①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJmol－1； ②S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－296.0 kJmol－1。 此反應的熱化學方程式是________________________。 (2)氮氧化物是造成光化學煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。已知： ① CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJmol－1(a＞0) ②2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJmol－1(b＞0) 若用標準狀況下 3.36 L CO還原NO2至N2(CO完全反應)的整個過程中轉移電子的數(shù)目為________，放出的熱量為________kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。 (3)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－574 kJmol－1 ② CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝？ 若1 mol CH4還原NO2至N2整個過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝________。 10．(12分)(xx中山模擬)如圖甲、乙是電化學實驗裝置。請回答下列問題： (1)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液。 ①甲池中鐵棒的電極反應式__________________________________________________。 ②將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍后褪色，這是因為電解生成的某種氣體A氧化了生成的碘，已知反應中A氣體和I2的物質的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應的化學方程式為__________________________________________________。 (2)若兩池中均盛放CuSO4溶液，反應一段時間后： ①甲池中石墨棒上的電極反應式為____________________________________________。 ②如果起始時乙池盛有200 mL pH＝5的CuSO4溶液(25℃)，一段時間后溶液藍色變淺，測定其pH變?yōu)?(不考慮體積變化)，若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入______(填寫物質的化學式)______g。 11．(12分)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的支柱，每年鋼鐵生銹讓國家損失大量資金。請回答鋼鐵腐蝕與防護過程中的有關問題。 (1)鋼鐵的電化學腐蝕原理如圖所示： ①寫出石墨電極的電極反應式______________； ②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學防護的裝置，請在右圖虛線框內所示位置作出修改，并用箭頭標出導線中電子流動方向。 ③寫出修改后石墨電極的電極反應式__________________________。 (2)生產中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應的化學方程式為______________________________。 (3)在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下： ①A電極對應的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應式是____________。 ②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，二者質量差為5.12 g，則電鍍時電路中通過的電子為________________mol。 ③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因___________________。 答 案 1．選A　手機上的電池可以充電，屬于二次電池；鋅錳干電池中Zn失去電子生成Zn2＋，故作為負極；氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化；太陽能電池的主要材料為硅。故B、C、D項錯誤，A項正確。 2．B 3．選B　S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應過程中舊鍵斷裂吸收的熱量為280 kJ＋160 kJ3＝760 kJ，新鍵生成放出的熱量為330 kJ6＝1 980 kJ，反應放出1 220 kJ的熱量，ΔH＝－1 220 kJ/mol。 4．選D　從圖示和提供的化學方程式來看，裝置Ⅰ左側物質硫元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應，則電極A為負極，B項錯誤；鈉離子從左向右通過離子交換膜，A項錯誤；電極X為陰極，發(fā)生還原反應，生成氫氧化鈉，從而使附近溶液顯紅色，C項錯誤；根據電子守恒，每有1 mol鈉離子透過交換膜，就有1 mol電子轉移，就會生成0.5 mol氫氣，D項正確。 5．B 6．選C　由電解總反應可知，Cu參加了反應，所以Cu作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應，A選項正確；石墨作陰極，陰極上是溶液中的H＋反應，電極反應為：2H＋＋2e－===H2↑，B選項正確；當有0.4 mol電子轉移時，有28.8 g Cu2O生成，C選項錯誤；電解一段時間后由于水被消耗，故氫氧化鈉濃度變大，堿性增強，D項正確。 7．選C　放電時負極消耗氫氧根離子生成氫氧化鋅，正極生成KOH，根據離子的定向移動K＋向正極方向移動；充電時陽極Fe(OH)3被氧化為K2FeO4；放電時每轉移3 moL電子，正極有1 mol K2FeO4被還原。 8．解析：(1)根據蓋斯定律由已知反應不難求出2.4 g炭轉化為水煤氣再完全燃燒的ΔH為－78.7 kJmol－1。 (2)根據4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO2與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量。書寫熱化學反應方程式時還應注意物質狀態(tài)、反應熱的正負號以及單位。 (3)根據CaCO3、BaCO3的溶度積大小可知BaCO3更難溶，因此令CO2生成BaCO3反應更完全；要測定空氣中CO2的體積分數(shù)，則需根據實驗時的溫度、壓強計算空氣的物質的量，以及根據沉淀 BaCO3的質量計算出CO2的物質的量，進而求出空氣中CO2的體積分數(shù)。 答案：(1)－78.7 (2)CO2(g)＋3H2(g),CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH＝－49.47 kJmol－1 (3)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液) 實驗時的溫度、壓強，沉淀的質量 9．解析：(1)由題意可知：CO、SO2反應生成CO2和單質S，根據蓋斯定律，①2－②得： 2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270 kJmol－1。 (2)由①②兩方程式可知：CO的氧化產物均為CO2 ，碳元素的化合價從＋2價升至＋4價，3.36 L CO即0.15 mol，根據電子得失守恒：電子轉移的物質的量為0.3 mol，則其數(shù)目為0.3 NA。 根據蓋斯定律：①2＋②得：4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b) kJmol－1 則放出的熱量為0.15(2a＋b)/4 kJ===3(2a＋b)/80 kJ (3)根據蓋斯定律①＋②可得：2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)， 則(ΔH1＋ΔH2)/2＝－867 kJmol－1，解之得ΔH2＝－1 160 kJmol－1。 答案：(1)2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJmol－1 (2)0.3 NA　3(2a＋b)/80　(3)－1 160 kJmol－1 10．解析：甲為原電池，乙為電解池。當溶液均為NaCl溶液時甲池發(fā)生吸氧腐蝕，乙池為電解飽和NaCl溶液，生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉。氯氣氧化碘可根據氧化還原反應電子守恒確定生成的酸為碘酸和鹽酸。當溶液均為CuSO4溶液時，甲池中Fe為負極，石墨為正極，石墨極上發(fā)生銅離子得電子的還原反應，乙池電解后銅離子仍有剩余，故根據電解的總方程式可知加入的氧化銅的物質的量為氫離子的0.5倍，由于生成的酸性變化較大，可忽略原有酸性，直接根據電解后的溶液進行計算： m(CuO)＝80 g/mol＝0.8 g。(或1.24 g CuCO3) 答案：(1)① Fe－2e－=== Fe2＋ ② 5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 (2)①Cu2＋＋2e－===Cu ② CuO(或CuCO3)　0.8(或1.24) 11．解析：(1)在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，將虛線中改為直流電源，這屬于外加電流的陰極保護法，外加電源后石墨電極為陽極，氯離子失電子生成氯氣。(2)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物，與鹽酸反應后生成了三價鐵離子，而后鐵與三價鐵離子會化合生成亞鐵離子。(3)為在鐵表面鍍銅需將鐵作陰極、銅作陽極，當析出1 mol銅時兩電極的質量差為64＋64＝128 g，轉移2 mol電子，當質量差為5.12 g，電路中通過的電子為0.08 mol；鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，因為鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕。 答案：(1)①O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－ ②如圖所示(只要標出一個箭頭且指向正確即可) ③2Cl－－2 e－=== Cl2↑ (2)2FeCl3＋Fe === 3FeCl2 (3)①銅　Cu2＋＋2e－ === Cu　②0.08 mol ③鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在潮濕環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕。(其他答案合理也可)