2014蘇教版選修四專題1-化學(xué)反應(yīng)與能量變化測(cè)試題及答案解析.doc

專題1檢測(cè)卷時(shí)間：90分鐘滿分：100分可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H 1C 12O 16Cu 64Ag 108I 127一、選擇題(本題共16道小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，如Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)需要吸收熱量，在化學(xué)上叫做吸熱反應(yīng)。其原因是()A反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量B反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量C該反應(yīng)不需要加熱，不可能是吸熱反應(yīng)D在化學(xué)反應(yīng)中需要加熱的反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)解析對(duì)于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量低于生成物具有的總能量，與反應(yīng)發(fā)生的條件無關(guān)。答案B2下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述不正確的是()A化學(xué)反應(yīng)是舊鍵斷裂和新鍵形成的過程B放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C應(yīng)用蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變D同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的H相同解析化學(xué)反應(yīng)速率與該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)沒有關(guān)系。答案B3根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：()I2(g)H2(g)2HI(g)H9.48 kJmol1()I2(s)H2(g)2HI(g)H26.48 kJmol1下列判斷正確的是()A254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反應(yīng)放熱9.48 kJB1 mol固態(tài)碘與1 mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00 kJC反應(yīng)()的產(chǎn)物比反應(yīng)()的產(chǎn)物穩(wěn)定D反應(yīng)()的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)()的反應(yīng)物總能量低解析()反應(yīng)為可逆反應(yīng)，A中不能完全反應(yīng)，反應(yīng)放熱應(yīng)小于9.48 kJ；B中能量相差為26.48 kJ(9.48 kJ)35.96 kJ；C中兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物相同，且狀態(tài)相同，故能量相同；D中由于I2(g)的能量比I2(s)大，故反應(yīng)()的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)()的反應(yīng)物總能量低。答案D4把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中(如平面圖所示)，經(jīng)過一段時(shí)間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是()A和附近 B和附近C和附近 D和附近解析左圖為電解池，為陽極：Fe2e=Fe2，為陰極：2H2e=H2，H放電，促進(jìn)水的電離，c(OH)c(H)，酚酞變紅；右圖為原電池，為負(fù)極：Zn2e=Zn2，為正極：O22H2O4e=4OH(吸氧腐蝕)該區(qū)域呈堿性，使酚酞變紅。答案B5下列說法正確的是()A在101 kPa時(shí)，1 mol H2完全燃燒生成氣態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，H2的燃燒熱為285.8 kJmol1B測(cè)定HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)均應(yīng)測(cè)量3個(gè)溫度，即鹽酸起始溫度，NaOH起始溫度和反應(yīng)后終止溫度C在101 kPa時(shí)，1 mol C與適量O2反應(yīng)生成1 mol CO時(shí)，放出110.5 kJ熱量，則C的燃燒熱為110.5 kJmol1D在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.31 kJmol1。若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3 kJ解析燃燒熱指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，A項(xiàng)應(yīng)生成液態(tài)水，而C項(xiàng)物質(zhì)沒有完全燃燒，A、C項(xiàng)均錯(cuò)；濃硫酸不是稀溶液，故放出的熱量不等于57.3 kJ，D項(xiàng)錯(cuò)。答案B625 ，101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱H為57.3 kJ/mol，辛烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為5 518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A2H(aq)SO(aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H57.3 kJ/molBKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJ/molD2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJ/mol解析A項(xiàng)中生成的是2 mol H2O及BaSO4沉淀所以錯(cuò)；C項(xiàng)中應(yīng)生成液態(tài)水，所以C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中辛烷應(yīng)為1 mol。答案B7已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時(shí)吸收熱量為()A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJ解析根據(jù)題意可得，H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1。則斷裂1 mol HH吸收的熱量為：2463 kJ242 kJ496 kJ436 kJ。答案C8一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有關(guān)說法正確的是()A檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H向負(fù)極移動(dòng)B若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣C電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正極上發(fā)生的反應(yīng)為：O24e2H2O=4OH解析電解質(zhì)溶液中陽離子應(yīng)向正極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酸性溶液中，正極電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合正極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)，消耗O2 0.1 mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L，B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C9鉛蓄電池的工作原理為：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研讀右圖，下列判斷不正確的是()AK閉合時(shí)，d電極反應(yīng)式為：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時(shí)，中SO向c電極遷移DK閉合一段時(shí)間后，可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極解析根據(jù)圖示，為原電池，a為正極，b為負(fù)極，為電解池，c為陰極，d為陽極。K閉合時(shí)，d為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：PbSO42e2H2O=PbO24HSO，A項(xiàng)正確；根據(jù)鉛蓄電池的總反應(yīng)知該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2e，則電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，中消耗0.2 mol H2SO4，B項(xiàng)正確；K閉合時(shí)，中SO向陽極(d極)遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；K閉合一段時(shí)間后，c電極析出Pb，d電極析出PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，此時(shí)可以形成鉛蓄電池，d電極作正極，D項(xiàng)正確。答案C10甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是()CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1下列說法正確的是()ACH3OH的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為192.9 kJmol1B反應(yīng)中的能量變化如圖所示CCH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量D根據(jù)推知反應(yīng)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2(g)的H192.9 kJmol1解析A項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱指在101 kPa時(shí)，1 mol物質(zhì)完全燃燒，生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，而圖中所示是放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由題意知，轉(zhuǎn)變過程也可以放熱；D項(xiàng)，由反應(yīng)中CH3OH為氣態(tài)時(shí)改為液態(tài)，CH3OH的自身能量降低生成相同狀態(tài)下的相同物質(zhì)放出的熱量少。答案D11某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是()Aa和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向銅電極移動(dòng)解析a、b不連接，未形成原電池，Cu2與Fe在接觸面上直接反應(yīng)，A項(xiàng)正確；a、b用導(dǎo)線連接，銅片作正極，Cu2在該電極上得電子，B項(xiàng)正確；a、b連接與否，溶液中的Cu2均得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，F(xiàn)e均失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2，故溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C項(xiàng)正確；a與電源正極相連時(shí)，Cu片作陽極，Cu2向Fe電極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D12為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()A正極的電極方程式為O22H2O4e=4OHB將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成C若向自來水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹D分別向鐵、石墨電極附近吹入O2，前者鐵銹出現(xiàn)得快解析鐵是負(fù)極，失電子被氧化為Fe2，在正極氧氣得電子：O22H2O4e=4OH，故將O2吹向石墨極的腐蝕速率比吹向鐵電極快；D項(xiàng)錯(cuò)向自來水中加入NaCl(s)，可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，加快腐蝕速率；若將石墨電極換成Mg電極，則負(fù)極為鎂，F(xiàn)e被保護(hù)，難以看到生銹。答案D13灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。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 kJmol1下列說法正確的是()AH1H2B錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在C灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2 C的環(huán)境下，會(huì)自行毀壞解析根據(jù)蓋斯定律H32.1 kJmol1H2H1，故H2H1；當(dāng)環(huán)境溫度高于13.2 時(shí)，灰錫變?yōu)榘族a，故常溫下錫以白錫狀態(tài)存在；錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2 的環(huán)境下，將變?yōu)榛义a，而灰錫以粉末狀存在，故容器會(huì)自行毀壞。答案D14按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若圖中橫坐標(biāo)x表示通過電極的電子的物質(zhì)的量。下列敘述正確的是()AF表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量BE表示反應(yīng)實(shí)際消耗H2O的物質(zhì)的量CE表示反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的量DF表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量解析由電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，電路中每轉(zhuǎn)移4 mol電子，消耗2 mol CuSO4、2 mol H2O，生成2 mol Cu、2 mol H2SO4和1 mol O2，只有B項(xiàng)正確。答案B15下列關(guān)于如圖所示裝置的說法，正確的是()A裝置中陰極處產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)B裝置中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C裝置中電子由b極流向a極D裝置中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應(yīng)解析A項(xiàng)中電解CuCl2溶液，Cl2在陽極生成，A項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)為電鍍池，待鍍鐵制品作陰極，與電源負(fù)極相連，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)中電子由a極(負(fù)極)流向b極(正極)，C項(xiàng)錯(cuò)。答案D16人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料。如圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說法不正確的是()A該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有O2產(chǎn)生C催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng)D催化劑b表面的反應(yīng)是CO22H2e=HCOOH解析人工光合作用是借助太陽能由二氧化碳和水生成甲酸，將太陽能貯存在化學(xué)物質(zhì)中，A項(xiàng)正確；由圖示知，電子由催化劑a表面流向催化劑b表面，說明催化劑a為負(fù)極，催化劑b為正極，在原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即水在催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，二氧化碳在催化劑b表面發(fā)生還原反應(yīng)，催化劑a表面的反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2，有氧氣生成，B項(xiàng)正確；由圖示知，催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)生成H，溶液酸性增強(qiáng)，C項(xiàng)不正確；二氧化碳在催化劑b表面發(fā)生還原反應(yīng)結(jié)合H生成HCOOH，電極反應(yīng)為CO22H2e=HCOOH，D項(xiàng)正確。答案C二、非選擇題(本題包括6道題，共52分)17(8分)能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，常規(guī)能源的合理利用和新能源的開發(fā)是當(dāng)今社會(huì)人類面臨的嚴(yán)峻課題?；卮鹣铝袉栴}：(1)我國是世界上少數(shù)以煤為主要燃料的國家，下列關(guān)于煤作燃料的論點(diǎn)正確的是()A煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡(jiǎn)單燃燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用B煤是發(fā)熱很高的固體燃料，我國煤炭資源相對(duì)集中，開采成本低，用煤作燃料合算C煤燃燒時(shí)產(chǎn)生大量二氧化硫和煙塵，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重D通過潔凈煤技術(shù)，如煤的氣化和液化以及煙氣脫硫，不僅減輕了燃煤污染，還能提高煤燃燒的熱利用率(2)烏克蘭科學(xué)家將銅和鐵混合熔化制成多孔金屬，用于制作太空火箭上使用的煤油燃料霧化器，該霧化器的作用是_。(3)乙醇是未來內(nèi)燃機(jī)的首選環(huán)保型液體燃料，它可以由綠色植物的秸稈制取。1.0 g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出29.72 kJ熱量，表示乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為：_。解析(3)1.0 g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出29.72 kJ的熱量，則1 mol乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放熱為29.72 kJ461 367.12 kJ，據(jù)此可以寫出乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式。答案(1)ACD(2)使煤油霧化，增大與助燃劑的接觸面積，提高燃燒效率(3)CH3CH2OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 367.12 kJmol118(7分)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_。(2)銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(3)外電路中的電子是從_電極流向_電極。解析該原電池中Cu作負(fù)極：Cu2e=Cu2，Ag作正極：2Ag2e=2Ag；外電路中，電子由負(fù)極流向正極。答案(1)銅(或Cu)AgNO3(溶液)(2)正Age=AgCu2e=Cu2(3)負(fù)(Cu)正(Ag)19(8分)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為：_。(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用_。A銅 B鈉C鋅 D石墨(3)圖所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的_極。解析(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被保護(hù)，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在直流電源的負(fù)極上。答案(1)負(fù)極：2Fe4e=2Fe2正極：O22H2O4e=4OH(2)C(3)負(fù)20(6分)火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。對(duì)燃燒廢氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。(1)脫硝：利用甲烷催化還原NO2：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為_。(2)某一甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。其工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式可表示為_。解析(1)甲烷直接將NO2還原為N2的反應(yīng)為：CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)N2(g)2H2O(g)，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)可通過(反應(yīng)反應(yīng))得到，所以H(574 kJmol11 160 kJmol1)867 kJmol1。(2)甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)， 電極反應(yīng)為：CH3OHH2O6e=CO26H。答案(1)CH4(g)2NO2(g)=CO2(g)N2(g)2H2O(g)H867 kJmol1(2)CH3OHH2O6e=CO26H21(11分)如圖為相互串聯(lián)的、兩電解池。試回答：(1)若池利用電解原理在鐵上鍍銀，則A是_、_(填電極材料和電極名稱)，電極反應(yīng)式是_；B(要求同A)是_、_，電極反應(yīng)式是_，選用的電解質(zhì)溶液是_溶液。(2)池中若滴入少量酚酞試液，電解一段時(shí)間后，鐵極附近呈_色，C極附近呈_色。(3)若池陰極增重43.2 g，則池中陽極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是_mL。若池中剩余溶液仍為400 mL，則電解后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_molL1。解析(2)鐵極附近H放電，促進(jìn)水的電離c(OH)c(H)，遇酚酞呈紅色，C極附近Cl放電，酚酞呈無色。(3)池析出Ag，n(Ag)0.4 mol，池陽極放出氣體是Cl2，n(Cl2)0.2 mol，V(Cl2)0.2 mol22.4 Lmol14.48 L4 480 mL。由2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2可知n(NaOH)0.2 mol20.4 mol，c(NaOH)1 molL1。答案(1)鐵陰極Age=Ag銀陽極Age=AgAgNO3(2)紅無(3)4 480122(12分)如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%，中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：(1)電源的N端為_極；