2020届高中化学鲁教版本高考三轮冲刺试题专题6《化学反应与能量变化》测试卷.docx

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1、专题6化学反应与能量变化测试卷一、单选题(共15小题) 1.已知丙烷的燃烧热H2215kJmol1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水，则放出的热量约为()A 55kJB 220kJC 550kJD 1108kJ2.已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1；N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1，则2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)的H是()A 386 kJmol1B 386 kJmol1C 746 kJmol1D 746 kJmol13.甲醇燃料电池体积小巧、洁净环保、理论能量比高，已在便携式通讯设备、汽车等领域应用某型甲醇燃料

2、电池的总反应式为2CH4O+3O2=2CO2+4H2O，如图是该燃料电池的示意图下列说法错误的是（）A a是甲醇，b是氧气B 燃料电池将化学能转化为电能C 质子从M电极区穿过交换膜移向N电极区D 负极反应：CH4O6e+H2O=CO2+6H+4.据报道，韩国已研制出了大容量甲醇燃料电池，可供电脑、摄像机等用电器长时间工作；同时这种甲醇燃料电池具有环保功能，电解质溶液为KOH溶液，甲醇与空气在惰性电极上发生反应。下列说法正确的是 ()A 负极上发生反应：O22H2O4e=4OH；正极上发生反应：CH3OH8OH6e=CO6H2OB OH向正极移动C 随着放电过程的进行，电解质溶液的pH减小D 1

3、1.2 L氧气参加反应，电池中转移电子的数目为1.20410235.已知下列各反应均为放热反应，同温同压下，下列各热化学方程式中的H最小的是()A 2A(l)B(l)=2C(g)H1B 2A(g)B(g)=2C(g)H2C 2A(g)B(g)=2C(l)H3D 2A(l)B(l)=2C(l)H46.某小组设计如图装置（盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂）研究电化学原理，下列叙述正确的是（）A 用稀硫酸代替AgNO3溶液，也可形成原电池B 银片为负极，发生的反应为：Ag+e=AgC 进行实验时，琼脂中K+移向Mg（NO3）2溶液D 取出盐桥，电流表依然有偏转7.利用图中装置，可以模拟铁的电化学防

4、护。下列有关说法正确的是 ()。A 若X为碳棒，开关K置于M处，达到防护铁闸门的目的B 若X为碳棒，开关K置于N处比未闭合时铁闸门腐蚀得更快C 若X为碳棒，开关K置于N处，一段时间后，该海水中滴加K3Fe(CN)6溶液无明显现象D 若X为锌棒，开关K置于M处，一段时间后，该海水中滴加KSCN溶液，混合液显红色8.以氨作为燃料的固体氧化物（含有O2）燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、环保等特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体其工作原理如图所示，下列关于氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是（）A 该电池工作时的总反应为4NH3+5O24NO+6H2OB 固体氧

5、化物作为电池工作的电解质，其作用便于电子在电池内移动C 电池工作时，在接触面上发生的电极反应为4NH3+3O26eN2+3H2OD 外电路的电流方向为从电极a流向电极b9.日前，美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池将木屑（主要成分为纤维素）磨碎后与一种多金属氧酸盐催化物溶液相混合，置于阳光或热辐射下就会开始工作（如图所示）关于该电池说法错误的是（）A 该电池为生物质能的利用提供了一个很好的途径B 该离子交换膜为质子交换膜C 电源负极周围溶液的pH值升高D 碎木屑发生氧化反应：（C6H10O5）n+7nH2O24ne=6nCO2+24nH+10.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组

6、成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是()A 石墨极为正极，石墨极为负极B Y的化学式可能为NOC 石墨极的电极反应式为NO2+NO3-e-=N2O5D 石墨极上发生氧化反应11.下列有关说法正确的是（）A 镀锌铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈B 2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（l）室温下不能自发进行，说明该反应的H0C 加热0.1molL-1CH3COONa溶液，CH3COO-的水解程度和溶液的pH均增大D N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H0，其他条件不变时升高温度，反应速率v（H2）和H2的平衡

7、转化率均增大12.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：Sn(s、白)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H1Sn(s、灰)2HCl(aq)=SnCl2(aq)H2(g)H2Sn(s、灰)Sn(s、白)H32.1 kJ/mol，下列说法正确的是()A H1H2B 锡制器皿长期处于低于13.2 的环境中，会自行毁坏C 锡在常温下以灰锡状态存在D 灰锡转化为白锡的反应是放热反应13.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能非常适合进行现场酒精检测下列说法不正确的是（）A 电流由O2所在的铂电极流出B O2所在的铂电极处发生还原反应C 该电池的

8、负极反应式为CH3CH2OH+3H2O12e=2CO2+12H+D 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量14.下列对原电池的分析不正确的是（）A 由Al，Cu，稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al3e=Al3+B 由Mg，Al，NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al3e+4OH=AlO2+2H2OC 由Al，Cu，浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu2+D 由Al，Cu，FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu2+15.可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的

9、是()A 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB 以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3C 以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D 电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极二、实验题(共3小题) 16.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_ mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于NH4

10、Cl溶液显_(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因_，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色退去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式_。(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连

11、石墨电极上发生的反应式为_，产物常用_检验，反应的离子方程式为_。17.新型高效的CH4燃烧料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液某研究小组将CH4燃烧电池串联后作为电源，进行以下实验，如图所示回答下列问题：（1）CH4燃料电池负极的电极反应分别为（2）闭合K开关后，d极的现象为，电解氯化钠溶液的总反应方程式为（3）若每个电池甲烷通入量为1L（标准状况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为（法拉每常数F=9.65104Cmol1，列式计算），最多能产生的氯气体积为L（标准状况）18.甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。(1)高炉冶铁过程中

12、，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H260 kJmol1已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJmol1。则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_。(2)如下图所示，装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置实现铁棒上镀铜。a处应通入_(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是_。电镀结束后，装置中溶液的pH_(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置中Cu2的物质的量浓度_。电镀结束后，装置溶液中的阴离子除了OH以外还含有_(忽略水解)。在此过程中若

13、完全反应，装置中阴极质量变化12.8 g，则装置中理论上消耗甲烷_L(标准状况下)。三、填空题(共3小题) 19.质子交换膜燃料电池广受关注（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气已知：C（s）+O2（g）CO（g）H1=110.35kJmol12H2O（l）2H2（g）+O2（g）H2=+571.6kJmol1H2O（l）H2O（g）H3=+44.0kJmol1则C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）H4=（2）燃料气（流速为1800mLh1；体积分数为50% H2，0.98% CO，1.64% O2，47.38% N2）中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeO2催

14、化剂可使CO优先氧化而脱除160、CuO/CeO2作催化剂时，CO优先氧化反应的化学方程式为灼烧草酸铈Ce2（C2O4）3制得CeO2的化学方程式为在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸（HIO3或H3PO4），测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示加入（填酸的化学式）的CuO/CeO2催化剂催化性能最好催化剂为HIO3，120时，反应1h后CO的体积为mL（3）图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图该装置中（填“a”或“b”）为电池的负极，负极的电极反应式为20.某催化剂可将汽车尾气中的CO、NO转化为无毒气体已知：2CO（g）+O2（g）2CO2（g）H=akJmol1N2

15、（g）+O2（g）2NO（g）H=b kJmol1反应2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）H=kJmol1可以利用反应：NO2+GN2+H2O+nX（n可以为零）将NO2变成无害N2，若要求X必须为无污染的物质，则G可以是（填写字母）aNH3bCO2cSO2dCH3CH2OH当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO2L（标准状况）用NaOH溶液吸收工业尾气中的SO2最终制得石膏（CaSO4.2H2O）为节约资源减少排放实现物质的循环利用，生产过程中还需要加入的固体物质是（填化学式）21.丙烷（C3H8）和丙烯（C3H6）都可作火炬燃料（1）丙烷脱氢可得丙烯已知：C3H8（g）=

16、CH4（g）+HCCH（g）+H2（g）H1=+156.6kJmol1CH3CHCH2（g）=CH4（g）+HCCH（g ）H2=+32.4kJmol1则相同条件下，反应C3H8（g）=CH3CHCH2（g）+H2（g） 的H=kJmol1（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐电池负极反应式为；放电时CO32移向电池的（填“正”或“负”）极（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5105molL1若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO

17、3HCO3+H+的平衡常数K1=（已知105.60=2.5106）（4）常温下，0.1molL1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中：c（OH）=c（H2CO3）c（CO32）（填“”、“=”或“”），原因是（用离子方程式和必要的文字说明）答案解析1.【答案】A【解析】由丙烷的燃烧热H2215kJmol1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2215kJmol1，丙烷完全燃烧产生1.8g水，n(H2O)mM1.8g18gmol10.1mol，所以反应放出的热量是Q(2215kJ4mol)0.155.4kJ，A选项正确。2.【答案】C【解析】设提

18、供的两个反应分别为、，根据盖斯定律，2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)可以通过得到，故该反应的H746 kJmol1。3.【答案】A【解析】该燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据图片知，电解质溶液呈酸性，N极上生成水，则a为氧气，N为正极，M为负极，负极反应式为CH406e+H20=C02+6H+，正极反应式为02+4H+4e=H20，b是甲醇、c是二氧化碳，质子从负极通过质子交换膜到正极，A通过以上分析知，a是氧气、b是甲醇，错误；B燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，正确；CM是负极、N是正极，质子从M电极区穿过交换膜向正极N电极移动，

19、正确；D负极上甲醇失电子发生氧化反应，电极反应式为CH406e+H20=C02+6H+，正确4.【答案】C【解析】甲醇燃料电池的总反应为2CH3OH3O24OH=2CO6H2O，反应消耗了OH，且有水生成，溶液碱性减弱，pH减小，C项正确；负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，A项不正确；OH向负极移动，B项不正确；11.2 L不一定是标准状况下的体积，所以无法计算，D项不正确。5.【答案】C【解析】等物质的量的反应物，气态时所具有的能量高于液态时所具有的能量。根据H生成物的总能量反应物的总能量，可知选项C的H数值最小。6.【答案】A【解析】A用稀硫酸代替AgNO3溶液，正极析出氢气，可形成

20、原电池，正确；B银不如镁活泼，银为正极，正极发生还原反应，电极方程式为Ag+e=Ag，错误；C原电池工作时，阳离子向正极移动，所以K+移向AgNO3溶液，错误；D取出盐桥，不能形成闭合回路，不能产生电流，错误7.【答案】C【解析】A项，若X为碳棒，开关K置于M处，则Fe、C、海水构成原电池，Fe失电子；若X为碳棒，K置于N处时构成电解池，铁闸门作阴极被保护，无Fe2产生，滴加K3Fe(CN)6溶液无明显现象，B错误，C正确；D项，若X为锌棒，开关K置于M处，构成原电池，锌作负极，铁闸门被保护无Fe2产生，所以溶液中也无Fe3，则滴加KSCN溶液无明显现象，错误。8.【答案】C【解析】A该原电池

21、中，负极上氨气失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，所以电池反应式为2NH3+3O2=N2+6H2O，错误；B电子不能在电解质内移动，错误；C放电时，接触面上的电池反应式为2NH3+3O26e=N2+3H2O，正确；D外电路中，电流从正极b沿导线流向负极a，错误9.【答案】C【解析】A、该燃料电池能够很好地利用生物质，正确；B、从图上分析，正极上氧气反应生成水，说明离子交换膜为质子交换膜，正确；C、负极反应式为（C6H10O5）n+7nH2O24ne=6nCO2+24nH+，pH降低，错误；D、生物质在负极发生氧化反应，负极反应式为（C6H10O5）n+7nH2O24ne=6nCO

22、2+24nH+，正确10.【答案】C【解析】A项，氧气在反应中被还原，所以石墨是正极，石墨是负极，故不正确；B项，Y是NO2被氧化后的产物，则为N2O5，故不正确；D项，石墨极上发生的是还原反应，故不正确。11.【答案】C【解析】A镀锌铁制品镀层破损在潮湿的空气中形成原电池，锌做负极被腐蚀，Fe作正极被保护，所以铁不容易生锈，错误； B2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（l）该反应的S0，室温下不能自发进行，则H-TS0，所以H0，错误； C加热促进盐的水解，加热0.1 molL-1CH3COONa 溶液，CH3COO-的水解程度和溶液中氢氧根离子的浓度增大，则溶液

23、的pH均增大，正确； DN2（g）+3H2（g）2NH3（g）H0，其他条件不变时升高温度，反应速率v（H2）增大，平衡向吸热方向移动，即向逆方向移动，H2的平衡转化率减小，错误12.【答案】B【解析】本题主要考查了盖斯定律的应用及一定条件下物质的稳定性。根据盖斯定律，得：Sn(s，灰)=Sn(s，白)H3H2H12.1 kJ/mol，因此很容易判断出A是错误的；锡在常温下以白锡形式存在；灰锡转化为白锡的反应为吸热反应；由可看出，在低于13.2 的环境中，锡易变成粉末状的灰锡，从而使锡制器皿自行毁坏。13.【答案】C【解析】A、乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的

24、还原反应，电流由正极流向负极，即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极，正确；B、乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处发生还原反应，正确；C、该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH4e+H2O=4H+CH3COOH，错误；D、根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量，正确14.【答案】D【解析】A该原电池中，Al易失电子作负极，负极上发生氧化反应，电极反应式为Al3e=Al3+，正确；B该原电池中，Al易失电子作负极，负极上Al失电子和氢

25、氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水，电极反应式为Al3e+4OH=AlO2+2H2O，正确；C该原电池中，Al发生钝化现象，所以Cu易失电子作负极，电极反应式为Cu2e=Cu2+，正确；D该原电池中，Al易失电子作负极，电极反应式为Al3e=Al3+，错误15.【答案】A【解析】无论是NaOH溶液还是NaCl溶液，在正极上都是O2得到电子被还原结合H2O生成OH，A正确；生成的Al(OH)3是两性氢氧化物，在碱溶液中发生反应生成Al(OH)4，B错误；生成的Al(OH)3与NaOH反应生成NaAl(OH)4，消耗电解质中的NaOH，使电解液pH降低，C错误；原电池中，电子在外电路从负极流向正极，

26、D错误。16.【答案】(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液变红O22H2O4e=4OH阴2Cl2e=Cl2湿润淀粉碘化钾试纸Cl22I=2ClI2【解析】(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，则负极减少28 gmol1x，正极增重32 gmol1x，28x32x12，x0.2 mol。(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上H得电子，负极上Fe失电子生成Fe2。Cl2将Fe2氧化为 Fe3，Cl2过量时，发生的反应为：2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H

27、。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O22H2O4e=4OH，滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。17.【答案】（1）CH4+10OH8e=CO32+7H2O；（2）颜色变深；2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2；（3）3.45104C；418.【答案】(1)2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H46 kJmol1(2)CH4O22H2O4e=4OH变小不变CO1.12【解析】(1)根据盖斯定律，可将第一

28、个热化学方程式乘以2，与第二个相加得出。(2)由于Fe棒上镀Cu，则Cu棒发生氧化反应，作阳极，b电极作正极，a电极作负极，CH4在a处通入，O2在b处通入，由于KOH溶液作电解质溶液，则b极反应式为O22H2O4e=4OH，电镀过程中电解质溶液不参与电极反应，各离子浓度均不变；CH4燃料电池中的化学方程式为CH42O22KOH=K2CO33H2O，可得溶液中存在CO，再由电子守恒得CH44Cu，则12.8 g Cu的物质的量为0.2 mol，消耗CH4为0.05 mol，在标准状况下的体积为0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。19.【答案】（1）+131.45kJ/mol；HI

29、O3；3.528；（3）a；HCOOH2e=CO2+2H+20.【答案】ab；ad；6.72；CaO或Ca（OH）2【解析】2CO（g）+O2（g）2CO2（g）H1=akJmol1（i），N2（g）+O2（g）2NO（g）H2=bkJmol1（ii），（i）（ii）得出目标方程式为：2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），故H=（ab）kJmol1；将NO2变成无害的N2中，氮元素的化合价降低了，二氧化氮做氧化剂，需要加入还原剂，X必须为无污染的物质，在下列四种物质：aNH3bCO2cSO2dCH3CH2OH中，能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH3，NO2由+4价降低为0价，降低4价，即转移4mol电子，当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO2为0.3mol，体积为6.72L；二氧化硫为酸性气体，除利用氢氧化钠浓溶液吸收外，还可以利用CaO或氢氧化钙吸收制取石膏，故还需要的固体物质是CaO或Ca（OH）221.【答案】（1）+124.2；（2）C3H820e+10CO32=13CO2+4H2O；负；（3）4.2107molL1；（4）c（H+）+c（H2CO3）c（CO32）；因为NaHCO3溶液中既存在电离平衡：HCO3CO32+H+，又存在水解平衡：HCO3+H2OH2CO3+OH，而HCO3水解程度大于电离程度