高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

專題六化學(xué)反應(yīng)與能量一、單項(xiàng)選擇題1.(2019安徽滁州定遠(yuǎn)高三期末)肼(N2H4)在不同條件下分解產(chǎn)物不同,200℃時在Cu表面分解的機(jī)理如圖1。已知200℃時:反應(yīng)Ⅰ:3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ/mol下列說法不正確的是()圖1A.圖1所示過程①②都是放熱反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的能量過程示意圖如圖2所示圖2C.斷開3molN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的能量D.200℃時,肼分解生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ/mol答案A由已知信息“反應(yīng)Ⅰ”知,過程①為放熱反應(yīng);根據(jù)蓋斯定律:Ⅰ-2×Ⅱ得N2H4(g)N2(g)+2H2(g)ΔH=-32.9kJ/mol-2×(-41.8kJ/mol)=+50.7kJ/mol,過程②為吸熱反應(yīng),故A錯誤,D正確。反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),反應(yīng)物能量高于生成物能量,故B正確。由反應(yīng)Ⅰ知,斷開3molN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的能量,故C正確。2.(2019湖南岳陽一模)研究表明CO與N2O在Fe+作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)歷程如圖所示,兩步反應(yīng)分別為①N2O+Fe+N2+FeO+(慢)、②FeO++COCO2+Fe+(快)。下列說法正確的是()A.反應(yīng)①是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)B.兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定C.Fe+使反應(yīng)的活化能減小,FeO+是中間產(chǎn)物D.若轉(zhuǎn)移1mol電子,則消耗11.2LN2O答案C反應(yīng)①②均有元素化合價的升降,因此都是氧化還原反應(yīng),A錯誤;由題圖可知,反應(yīng)①②都是放熱反應(yīng),總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率由速率慢的反應(yīng)①決定,B錯誤;Fe+作催化劑,使反應(yīng)的活化能減小,FeO+是反應(yīng)過程中產(chǎn)生的物質(zhì),因此是中間產(chǎn)物,C正確;由于沒有指明外界條件,所以不能確定氣體的體積,D錯誤。3.(2019江西萍鄉(xiāng)一模)工業(yè)上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑,氟單質(zhì)的制備通常采用電解法。已知:KF+HFKHF2,電解熔融的氟氫化鉀(KHF2)和無水氟化氫的混合物制備F2的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.鋼電極與電源的負(fù)極相連B.電解過程中需不斷補(bǔ)充的X是KFC.陰極室與陽極室必須隔開D.氟氫化鉀在氟化氫中可以電離答案B根據(jù)裝置圖,逸出的氣體為H2和F2,說明電解質(zhì)中減少的是氫元素和氟元素,因此電解過程中需不斷補(bǔ)充的X是HF。4.(2019安徽蕪湖一模)以熔融Na2CO3為電解質(zhì),H2和CO混合氣為燃料的電池,原理如下圖所示。下列說法正確的是()A.b是電池的負(fù)極B.a電極的反應(yīng)為CO+CO32--2e-2CO2、H2+CO32--2e-C.電子由a電極經(jīng)熔融Na2CO3向b電極移動D.a、b兩極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1答案BA項(xiàng),b電極上氧氣得電子與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,則b是電池的正極,錯誤;B項(xiàng),a為負(fù)極,負(fù)極上一氧化碳和氫氣被氧化分別生成二氧化碳和水,a電極的反應(yīng)為CO+CO32--2e-2CO2、H2+CO32--2e-H2O+CO2,正確;C項(xiàng),a為負(fù)極,b為正極,電子經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極,錯誤;D項(xiàng),a電極的反應(yīng)為CO+CO32--2e-2CO2、H2+CO32--2e-H2O+CO2,b電極的反應(yīng)為O25.(2019江西七校第一次聯(lián)考)隨著各地治霾力度的加大,大力發(fā)展高性能燃料電池汽車成為研究課題。如圖是某課題組設(shè)計的液體燃料電池示意圖。下列有關(guān)敘述不正確的是()A.該電池的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生污染氣體,且液體燃料便于攜帶B.電池內(nèi)部使用的是陰離子交換膜,OH-經(jīng)交換膜移向負(fù)極C.該燃料電池的電極材料采用多孔納米碳材料,目的是增大接觸面積,增加吸附量D.該電池中通入N2H4的電極為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O答案DA項(xiàng),該燃料電池中,聯(lián)氨和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退?不會造成大氣污染,同時液態(tài)聯(lián)氨便于攜帶,正確;B項(xiàng),該原電池中,正極上氧氣得到電子最終生成氫氧根離子,氫氧根離子移向負(fù)極,所以離子交換膜要選取陰離子交換膜,正確;C項(xiàng),因?yàn)殡姵刂姓?、?fù)極上為氣體參與的反應(yīng),所以采用多孔納米碳材料,可以增加反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量,并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸,正確;D項(xiàng),通入N2H4的電極為負(fù)極,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O,錯誤。6.(2019河北保定模擬)用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫,將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生,這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示,下列有關(guān)說法中不正確的是()A.X為直流電源的負(fù)極,Y為直流電源的正極B.陽極反應(yīng)為4OH--4e-2H2O+O2↑C.圖中的b>aD.該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2答案B根據(jù)Na+和SO32-的移動方向可知,Pt(Ⅰ)為陰極,電極反應(yīng)式為2H++2e-HPt(Ⅱ)為陽極,電極反應(yīng)式為SO32--2e-+H2OSO47.(2018課標(biāo)Ⅱ,12,6分)我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是()A.放電時,ClO4B.充電時釋放CO2,放電時吸收CO2C.放電時,正極反應(yīng)為3CO2+4e-2CO32D.充電時,正極反應(yīng)為Na++e-Na答案D本題考查二次電池的工作原理。放電時,負(fù)極反應(yīng)為4Na-4e-4Na+,正極反應(yīng)為3CO2+4e-C+2CO32-;Na+移向正極,CO32-、ClO4-移向負(fù)極,A、C正確;充電過程與放電過程相反,B正確;充電時,陽極反應(yīng)為2CO二、不定項(xiàng)選擇題8.工業(yè)上通過電化學(xué)原理在鋁表面形成氧化膜來提高其抗腐蝕能力,工作原理如圖所示。下列說法中不正確的是()A.碳棒可用銅棒代替,其作用是傳遞電流B.通電一段時間后,溶液的pH增大C.通電后電子被強(qiáng)制從碳棒通過電解質(zhì)溶液流向鋁片使鋁表面形成氧化膜D.可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來控制氧化膜的形成速率答案BC根據(jù)電解原理,碳棒為陰極,銅棒能夠代替碳棒,其作用是傳遞電流,A項(xiàng)正確;陽極反應(yīng)式為2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+,陰極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑,總電解反應(yīng)式為2Al+3H2OAl2O3+3H2↑,通電一段時間后硫酸濃度增大,c(H+)增大,即溶液pH減小,B項(xiàng)錯誤;電解質(zhì)溶液中沒有電子通過,C項(xiàng)錯誤;滑動變阻器可調(diào)節(jié)電路中電流的強(qiáng)度,即可以控制氧化膜的形成速率,D項(xiàng)正確。9.通過電解法分離NaHSO3與Na2SO3的混合物,其裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A.陽極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑B.陽極區(qū)c(H+)增大,H+由a室經(jīng)陽離子交換膜進(jìn)入b室C.外電路每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,有0.2molNa+從b室進(jìn)入c室D.c室得到Na2SO3的原因是OH-+HSO3-H2O+S答案C陽極區(qū)OH-放電被消耗,電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑,陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O+2e-2OH-+H2↑。外電路每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,不僅有Na+轉(zhuǎn)移,還有H+轉(zhuǎn)移,故C錯誤。10.一種新型的鋁離子可充電電池的示意圖如下,已知放電時電池反應(yīng)為xAl+VO2AlxVO2。下列說法正確的是()A.放電時,Al3+向VO2電極移動B.放電時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.充電時,陽極發(fā)生的反應(yīng)為AlxVO2-3xe-xAl3++VO2D.充電時,離子液體中Al3+的濃度不斷變小答案AC根據(jù)放電時電池反應(yīng)可知,鋁為負(fù)極,放電時,陽離子向正極遷移,A項(xiàng)正確;放電時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,B項(xiàng)錯誤;充電時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),AlxVO2在生成VO2的同時釋放出Al3+,C項(xiàng)正確;陽極釋放的Al3+與陰極上還原的Al3+的數(shù)目相等,離子液體中Al3+的濃度不變,D項(xiàng)錯誤。三、非選擇題11.(2017課標(biāo)Ⅲ,28節(jié)選)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH22As(s)+52O2(g)As2O5(s)ΔH3則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH=。

答案2ΔH1-3ΔH2-ΔH3解析結(jié)合題給信息,根據(jù)蓋斯定律計算得ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3。12.(2019廣州外國語學(xué)校模擬)乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氫可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH<0。(1)若該反應(yīng)體系的能量隨反應(yīng)過程的變化關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的ΔH=kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。

(2)幾種化學(xué)鍵的鍵能如下表所示,實(shí)驗(yàn)測得上述反應(yīng)的ΔH=-152kJ·mol-1,則表中的x=。

化學(xué)鍵COH—HCCC—HO—H鍵能/(kJ·mol-1)803436x414463答案(1)-2(b-a)(2)620解析(1)ΔH等于正反應(yīng)的活化能與逆反應(yīng)的活化能的差。由圖可知反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)為放熱反應(yīng),ΔH=-2(b-a)kJ·mol-1。(2)ΔH=(4×803+6×436-4×414-x-8×463)kJ·mol-1=-152kJ·mol-1,解得x=620。命題拓展預(yù)測1.N2O和CO是環(huán)境污染性氣體,可在催化條件下轉(zhuǎn)化為無害氣體,反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A.加入催化劑使反應(yīng)的ΔH變小B.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=-226kJ·mol-1C.反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能D.該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能答案B對于特定化學(xué)反應(yīng),加入催化劑只是改變化學(xué)反應(yīng)途徑,不改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,A項(xiàng)錯誤;該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=Ea1-E(134-360)kJ·mol-1=-226kJ·mol-1,B項(xiàng)正確;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,C項(xiàng)錯誤;該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能為134kJ·mol-1,逆反應(yīng)的活化能為360kJ·mol-1,即該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能,D項(xiàng)錯誤。2.《JournalofEnergyChemistry》報導(dǎo)我國科學(xué)家設(shè)計的CO2熔鹽捕獲與轉(zhuǎn)化裝置如圖。下列有關(guān)說法正確的是()A.a為負(fù)極B.熔鹽可用KOH溶液代替C.d極電極反應(yīng)式為CO32-+4e-D.轉(zhuǎn)移1mol電子可捕獲CO25.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)答案CD由題圖所示,c電極上O2-失電子被氧化,故c作陽極,則a為正極,A項(xiàng)錯誤;若用KOH溶液作電解質(zhì),則該裝置為電解水的裝置,陰極上是氫離子得電子生成氫氣,當(dāng)電解質(zhì)溶液吸收足量的二氧化碳后變?yōu)樘妓釟溻浫芤?不能再吸收二氧化碳,B項(xiàng)錯誤;d電極得電子,反應(yīng)式為CO32-+4e-C+3O2-,C項(xiàng)正確;碳元素化合價由+4變?yōu)?,則轉(zhuǎn)移1mol電子可捕獲CO25.6L(標(biāo)況下),D項(xiàng)3.鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}:(1)外電路的電流方向是由極流向極(填字母)。

(2)電池正極反應(yīng)式為。

(3)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為。

(4)電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為。

答案(1)ba(2)MnO2+e-+Li+LiMnO2(3)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H