化學(xué)反應(yīng)與能量變化專題訓(xùn)練

1、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專題檢測一、單項(xiàng)選擇題(本題包括10小題,每小題3分,共30分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.下列敘述不正確的是( ）A. 鐵表面鍍鋅,鐵作陽極 B.輪船底部鑲嵌鋅塊,鋅作負(fù)極,以防船體被腐蝕 C.鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng):= D.工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng):= 2.茫茫黑夜中,航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中( ) 鋁合金是陽極 鋁合金是負(fù)極 海水是電解質(zhì)溶液 鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng) A. B. C. D. 3.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( ）A. 已知=

2、 H=-57.3 ，則和反應(yīng)的反應(yīng)熱H(-57.3) B. 已知=H=-192.9則的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-192.9 C.的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是-285.8 則= H=+571.6 D.葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是-280則= H=-1 400 4.由日本某公司研制的一輛完全依靠5號干電池為動(dòng)力的車,創(chuàng)下了平均時(shí)速105.95千米的紀(jì)錄,成為當(dāng)時(shí)世界上最快的干電池車。已知干電池的原型就是原電池,下列有關(guān)原電池的說法正確的是( ）A.原電池的構(gòu)成中必須有兩種不同的金屬 B.原電池的負(fù)極發(fā)生反應(yīng),逐漸溶解,而正極上有物質(zhì)生成 C.原電池的正極是反應(yīng)的還原劑,溶液中的離子在此被還原 D.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

3、。 5.(2011海南化學(xué)改編,11)某反應(yīng)的H=+100 下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是( ）A.正反應(yīng)活化能小于100 B.逆反應(yīng)活化能一定小于100 C.逆反應(yīng)活化能不小于100 D.正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100 6.(2012江蘇南通高三三模,5)電解NaCl溶液的裝置如圖所示,下列說法不正確的是( ）A. 鐵電極上的電極反應(yīng)式為= B.溶液中由石墨電極向鐵電極移動(dòng) C.通電一段時(shí)間后,可看到鐵電極附近溶液變紅 D.通電一段時(shí)間后,可看到試管中溶液變藍(lán) 7.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是( ）A. 該電池能夠在高溫下工作 B.電池的負(fù)極反

4、應(yīng)為:= C.放電過程中從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移 D.在電池反應(yīng)中,每消耗1 mol氧氣,理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體 L 8.甲醇燃料電池(DMFC)可用于筆記本電腦、汽車等,該燃料電池是以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,電解質(zhì)可以是質(zhì)子交換膜(可傳導(dǎo)氫離子),也可以是固體氧化物(可傳導(dǎo)氧離子),甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng),從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。下列敘述中錯(cuò)誤的是( ) A. 電池放電時(shí),甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) B.以固體氧化物為電解質(zhì)的電池放電時(shí),氧離子由負(fù)極移向正極 C.以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)的電池放電時(shí),正極的反應(yīng)為:= D.電池的總反應(yīng)是:= 9.(2012江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市聯(lián)考高

5、三一模,12)如下圖所示,其中甲池的總反應(yīng)式為:= ，下列說法正確的是( ）A. 甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 B.甲池通入的電極上的電極反應(yīng)為= C.反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加入一定量固體,能使溶液恢復(fù)到原濃度 D.甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體 10.(2012江蘇海門高三一模,9)下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ）A. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)= H=-57.3 則含40.0 g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的熱量 B.已知= H=-483.6 則氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒

6、熱為-241.8 C.已知= H=a 、=2CO(g) H=b 則a>b D.已知P(白磷,s)=P(紅磷,s) H<0,則白磷比紅磷穩(wěn)定 二、不定項(xiàng)選擇題(本題包括6小題,每小題3分,共18分,每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 11.(2011新課標(biāo)全國理綜,11)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時(shí)的總反應(yīng)為: = 下列有關(guān)該電池的說法不正確的是( ）A. 電池的電解液為堿性溶液,正極為、負(fù)極為Fe B.電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為= C.電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低 D.電池充電時(shí),陽極反應(yīng)為= 12. 某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是( ) A.電解

7、過程中,銅電極上有產(chǎn)生B.電解初期,主反應(yīng)方程式為: C.電解一定時(shí)間后,石墨電極上有銅析出 D.整個(gè)電解過程中的濃度不斷增大 13.用惰性電極電解一定濃度的溶液時(shí),通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1 mol 后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解),則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為( ）A.0.4 mol B.0.5 mol C.0.6 mol D.0.8 mol 14.下圖所示裝置是一種可充電電池,裝置為電解池。離子交換膜只允許通過,充放電的化學(xué)方程式為。閉合開關(guān)K時(shí),b極附近先變紅色。下列說法正確的是( ）A. 負(fù)極反應(yīng)為= B.當(dāng)有0.01 mol 通過離子交換膜時(shí)

8、,b電極上析出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體112 mL C.閉合K后,b電極附近的pH變小 D.閉合K后,a電極上有氣體產(chǎn)生 15.(2011海南化學(xué)改編,12)根據(jù)下圖,下列判斷中正確的是 ( ）A. 燒杯a中的溶液pH升高 B. 燒杯b中發(fā)生還原反應(yīng) C. 燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為= D. 燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為= 16. 三氧化二鎳可用于制造高能電池,其電解法制備過程如下:用NaOH調(diào)節(jié)的pH至7.5,加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的在弱堿性條件下生成把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說法正確的是( ) A.可用鐵作陽極材料 B.電解過程中陽極附近溶液的pH升高 C.陽極反應(yīng)方程式為:= D.1 mol

9、二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí),外電路中通過了1 mol電子 三、非選擇題(本題包括4小題,共52分) 17.(12分)開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦燃燒產(chǎn)生的通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制又能制。 請回答下列問題: (1)已知1 g 完全燃燒放出7.1 kJ熱量燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 (2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為 。 (3)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出的目的是 。 (4)用吸收后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為: Ni

10、O(OH)+MH 電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。 充電完成時(shí)全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為 。 18.(13分)如圖是一個(gè)用鉑絲作電極,電解稀的溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍:6.8 8.0,酸色紅色,堿色黃色) 回答下列問題: (1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是 (填編號); A管溶液由紅變黃 B管溶液由紅變黃 A管溶液不變色 B管溶液不變色 (2) 寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式: ; (3)寫出B

11、管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式: ; (4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是 ; (5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是 ; (6)電解一段時(shí)間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 。 19.(14分)(2011江蘇化學(xué),20)氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 已知:= H=206.2 = H=247.4 = H=169.8 (1) 以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式為 。 熱分解制氫時(shí),常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣,使部分燃燒,其目的是 ;燃燒生成的與進(jìn)一步反應(yīng),生成物在常溫下均非氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 的熱分解也可得到高溫下水分解

12、體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是 。 (4)電解尿素的堿性溶液制氫的裝置示意圖見下圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為 。 是一種儲(chǔ)氫合金。350 時(shí)與反應(yīng),生成和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077)。與反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 20.(13分)碘被稱為”智力元素”,科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病。碘酸鉀是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)碘。以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。請回答下列問題: (1) 碘是 (填

13、顏色)固體物質(zhì),實(shí)驗(yàn)室常用 方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。 (2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng): =將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻。 電解時(shí),陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ;陰極上觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。 (3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗(yàn)電解液中是否有。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)電解液中是否有的實(shí)驗(yàn)方案,并按要求填寫下表。 要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實(shí)驗(yàn)儀器及相關(guān)用品自選。 試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。 (4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)過程如下: 步驟的操作名稱是 ,步驟的操

14、作名稱是 。步驟洗滌晶體的目的是 。 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專題檢測【答案】1 A【解析】 選項(xiàng)A,鐵作陽極,鐵要溶解,鐵應(yīng)該作陰極。選項(xiàng)B,Zn的活潑性比Fe強(qiáng),Zn失去電子而保護(hù)了船體。選項(xiàng)C,鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)在正極獲得電子。選項(xiàng)的失電子能力大于電解飽和食鹽水時(shí)在陽極失去電子變?yōu)椤? A【解析】 較活潑的鋁合金為負(fù)極(對),Pt-Fe合金網(wǎng)為正極,海水是電解質(zhì)溶液(對),負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)(錯(cuò))。 3 D【解析】 本題考查熱化學(xué)方程式的有關(guān)知識,關(guān)鍵在于明確有關(guān)反應(yīng)熱的各種概念及熱化學(xué)方程式的書寫方法及正誤判斷。和反應(yīng)時(shí)還生成沉淀,故反應(yīng)熱還包括沉淀的生成熱,故A錯(cuò);標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是101 kPa下

15、1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物的反應(yīng)熱,甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是101 kPa下1 mol 完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳的反應(yīng)熱,B錯(cuò);由的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱知= H=+571.6 故C錯(cuò);葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是-2 800，故= H=-1 400 ，D正確。 4D【解析】 原電池的電極可以都是金屬,也可以是一種金屬、一種能導(dǎo)電的非金屬;氫氧燃料電池中,電極本身不參加反應(yīng),而是氫氣和氧氣分別在電極上發(fā)生反應(yīng);原電池的負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng),反應(yīng)物是還原劑5.【解析】 在可逆反應(yīng)中活化能有正反應(yīng)活化能和逆反應(yīng)活化能兩種,題中焓為正值,焓變與活化能的關(guān)系如圖?！敬鸢浮?D6.A【解析】 鐵與電源的負(fù)極相連,

16、應(yīng)為電解池的陰極,電極材料不參加電極反應(yīng)。7.B【解析】 微生物中的蛋白質(zhì)在高溫條件下會(huì)變性,失去活性,A不正確。通入燃料的極為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為:=能放出應(yīng)該是酸性,所以右邊寫。不能在左邊加、右邊寫項(xiàng)正確。正極反應(yīng)為:=從兩極反應(yīng)可知:負(fù)極生成正極消耗即通過質(zhì)子交換膜從負(fù)極到正極傳導(dǎo)選項(xiàng)C不正確。從總反應(yīng)=可知,每消耗1mol氧氣,理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體22.4 L,D項(xiàng)錯(cuò)。 8. B 【解析】 以固體氧化物為電解質(zhì)的電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:=正極反應(yīng)為:=可以看出正極產(chǎn)生的移向負(fù)極,在負(fù)極參加反應(yīng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤。9. D 【解析】 甲池為燃料電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;乙、丙都為電解池,將電

17、能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A不正確。甲池中的電解質(zhì)為KOH,所以電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)錯(cuò)。電解過量溶液時(shí),陽極獲得陰極獲得Cu,所以往電解后的溶液中加入CuO才能使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原濃度,C錯(cuò)。丙池中產(chǎn)生的固體為利用得失電子守恒進(jìn)行計(jì)算,m 1.45 g10. A 【解析】 醋酸為弱電解質(zhì),電離時(shí)吸熱,A正確;為氣體,不是完全燃燒后的穩(wěn)定狀態(tài)H=-241.8 不是的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱,B不正確;C中,|a|>|b|,但a<b,C不正確;D中,反應(yīng)放熱,所以產(chǎn)物更穩(wěn)定,不正確。 11.C 【解析】 由放電時(shí)的反應(yīng)可以得出鐵作還原劑失去電子作氧化劑得到電子,因此選項(xiàng)A、B均正確;充電可以看作是放電的逆過程

18、,即陰極為原來的負(fù)極,電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:=所以電池充電過程時(shí)陰極反應(yīng)為=因此電池充電過程中,陰極附近溶液的pH會(huì)升高,C不正確;同理分析選項(xiàng)D正確。 12. BC 【解析】 此題借助于電解稀硫酸,考查考生對電解池陰、陽極的判斷能力,離子的放電順序,以及離子遷移的掌握情況。Cu電極與電源的正極相連,為電解池的陽極,石墨為電解池的陰極。由于Cu為活性電極,所以首先放電而生成。在電解初期,由于陰極附近濃度大而濃度小,所以在石墨電極上,得電子的首先是當(dāng)從Cu電極生成并遷移到石墨電極并達(dá)到一定濃度后才開始放電,也就是說,起初在石墨電極上生成后來生成Cu。所以在整個(gè)電解過程中的濃度起初減小,后來不變。

19、13. CD【解析】 電解溶液的化學(xué)方程式為。加入的0.1 mol 和生成的發(fā)生反應(yīng),相當(dāng)于加入0.2 mol CuO和0.1 mol 說明電解溶液時(shí)電解完后又電解了水。由電子守恒可得共轉(zhuǎn)移了0.6 mol電子。 14. B 【解析】 本題信息新穎,多數(shù)同學(xué)對所給的電池反應(yīng)很不熟悉,習(xí)慣寫出電極式的同學(xué)會(huì)因?yàn)閷懖怀鲭姌O反應(yīng)式而做不出來。電源的正極反應(yīng)為:=;電源的負(fù)極反應(yīng)為:=內(nèi)電路為移動(dòng)導(dǎo)電。由題意可知b極(陰極):=極(陽極):=所以C、D均錯(cuò)誤;對于B項(xiàng)當(dāng)有0.01 mol 通過離子交換膜時(shí),說明內(nèi)電路通過了0.01 mol的電荷,外電路轉(zhuǎn)移的電子也就為0.01 mol。結(jié)合b極反應(yīng),產(chǎn)

20、生的就為0.005 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為112 mL。 15.A【解析】 由圖知,燒杯b中的Zn棒失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移到Fe棒上,燒杯a中通入的氧氣在Fe棒表面得電子生成氫氧根離子,使a中溶液的pH升高。所以正確的為A項(xiàng)。 16. CD 【解析】 此題將電極材料、放電離子巧妙隱蔽,全部信息都集中在”電解過程中產(chǎn)生的”上。所以此題是在考生已掌握電解初步知識的基礎(chǔ)上,考查考生的審題能力及信息的捕捉能力。電解質(zhì)溶液中含有在電解過程中產(chǎn)生說明陽極發(fā)生反應(yīng):=,從而說明陽極為隋性電極,不可能為活性電極(鐵電極)。電解過程中,在陽極附近發(fā)生反應(yīng):=所以濃度應(yīng)減小,pH減小。 17.【解析

21、】 則4 mol 燃燒放出的熱量為4 .1 3 408 kJ。 (2)書寫該過程中的化學(xué)方程式:= 。整理可得總反應(yīng)方程式為=。 (3)對于2HI平衡體系,分離出平衡正向移動(dòng),有利于提高HI的分解率。 (4)電池放電發(fā)生原電池反應(yīng),負(fù)極上MH發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為=因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液呈堿性,所以MH放電后生成的以的形式出現(xiàn); 充電完成時(shí),該電解池的陽極材料為NiO(OH),陰極材料為MH,電解質(zhì)溶液為KOH溶液。根據(jù)電解池工作原理,陰極上的電極反應(yīng)式為=,但是題中信息為與陰極產(chǎn)物可發(fā)生化學(xué)反應(yīng),則被氧化,在堿性條件下以形式存在。 【答案】 = H=-3 408 = (3)減小濃度,使HI分解平衡正向移動(dòng),提高HI的分解率 (4)= = 18.【解析】 該電解池A管中鉑絲為陰極,電極反應(yīng)式為=,B管中鉑絲為陽極,電極反應(yīng)式為=管附近產(chǎn)生故溶液由紅變黃,B管附近產(chǎn)生溶液仍呈紅色,A管附近產(chǎn)生的與結(jié)合生成沉淀。但停止電解后,生成的與反應(yīng),白色沉淀溶解,溶液仍呈紅色。檢驗(yàn)a管中產(chǎn)生的的方法是:用拇指按住管口,取出試管,靠近火焰,放開拇指,有爆鳴聲,證明是;檢驗(yàn)b管中產(chǎn)生的的方法是