高中化学 专题1 化学反应与能量变化质量检测（一）苏教版选修4

1、专题质量检测（一） 化学反应与能量变化一、选择题(本题包括11小题，每小题5分，共55分)1下列关于化学反应的描述中正确的是()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B反应4Fe(OH)2(s)O2(g)2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)的H0C已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1a kJmol1，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2b kJmol1，则abDCO(g)的标准燃烧热H283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H566.0 kJmol1解析：选DA项，有的放热反应也需要加热，如C与O2反应，错误；B项，化合反应大多是放热反应，Hb，错误

2、；D项，由CO(g)的标准燃烧热H283.0 kJmol1，可得2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1，而与反应2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H数值相同，符号相反，故正确。2下列叙述不正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极B可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护其不受腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应为O22H2O4e=4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应为2Cl2e=Cl2解析：选AA项，如果铁作阳极，铁溶解，所以铁作阴极；B项，利用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连；C项，钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子；D项，Cl的失电子能力大

3、于OH，电解饱和食盐水时，Cl在阳极失去电子变为Cl2。3.二甲醚是一种绿色、可再生的新能源。如图是绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。该电池工作时，下列说法不正确的是()Aa电极为该电池负极BO2在b电极上得电子，被氧化C电池工作时，a电极反应式：CH3OCH312e3H2O=2CO212HD电池工作时，燃料电池内部H从a电极移向b电极解析：选B电池工作时，二甲醚在a极失去电子，被氧化，O2在b电极上得电子，被还原，电池内部H从a电极移向b电极，A、C、D均正确。4下列实验装置，其中按要求设计正确的是()解析：选BA项，电解饱和食盐水，连接电源正极的为阳极

4、，铁作阳极，被氧化，阳极不能产生Cl2，错误；B项，原电池中锌作负极，铜作正极，Zn和ZnSO4溶液、Cu和CuSO4溶液各自构成半电池，用导线和盐桥构成闭合回路，正确；C项，电镀银，含Ag的溶液作电解液，错误；D项，精炼铜，粗铜应作阳极，纯铜作阴极，错误。5Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2CuH2O通电,Cu2OH2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析：选A由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极

5、，发生氧化反应，B项错误；石墨作阴极，阴极上电极反应为2H2e=H2，A项正确；阳极与电源的正极相连，C项错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D项错误。6下图为某化工厂用石墨电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7的模拟装置，下列有关说法错误的是() A溶液中OH由阴极区流向阳极区B阳极区产生的气体与阴极区产生的气体在相同状况下体积之比为12C阳极的电极反应式为2H2O4e=O24HDNa2CrO4转化为Na2Cr2O7的离子方程式为2CrO2H=Cr2OH2O解析：选AA项，钠离子交换膜只允许Na通过而OH不能通

6、过，错误；阳极电极反应为2H2O4e=O24H，阴极电极反应为4H2O4e=2H24OH，阳、阴两极产生气体的物质的量之比为12，B、C均正确；D项，阳极区水放电，产生大量的H使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，正确。7用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如下图所示，则下列有关说法中不正确的是() AX为直流电源的负极，Y为直流电源的正极B图中的baC阳极区pH增大D该过程中的产品主要为H2SO4和H2解析：选C由图像可判断此装置为电解池，在电解池中阴离子向Pt()方向移动，则确定P

7、t()为阳极，与阳极直接相连的是直流电源的正极，A项正确；阳极发生氧化反应，即将SO和HSO氧化为SO，并使溶液的酸性增强，因此H2SO4浓度增大，B项正确；阳极区酸性增强，C项错误；Pt()为阴极，阴极区发生的还原反应是2H2e=H2，根据阴阳极产物可判断D项正确。8高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：NiOOHMHNi(OH)2M。下列叙述不正确的是()A该电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应B放电时负极反应为MHOHe=MH2OC充电时阳极反应为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHD放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOO

8、H被还原解析：选CA项，该电池放电时的正极发生还原反应，充电时的阴极发生还原反应，正确；B项，放电时负极反应为MHOHe=MH2O，正确；C项，充电时阳极发生氧化反应，应该是Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，错误；D项，根据电极反应，放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOOH被还原，正确。9用惰性电极电解煤浆液的方法制H2的反应为C(s)2H2O(l)=CO2(g)2H2(g)。现将一定量的1 molL1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合，制成含碳量为0.02 gmL10.12 gmL1的煤浆液，置于如图所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极)。下列说法错误的是()AA极是

9、阳极，B极为阴极BA极的电极反应式为C2H2O4e=CO24HCB极的电极反应式为2H2e=H2D电解一段时间后，煤浆液的pH增大解析：选DA项，A极连接电源的正极是阳极，则B极为阴极，正确；B项，阳极上发生氧化反应，A极的电极反应式为C2H2O4e=CO24H，正确；C项，阴极上发生还原反应，B极的电极反应式为2H2e=H2，正确；D项，电解的总反应式为C(s)2H2O(l)=CO2(g)2H2(g)，可知电解一段时间后，煤浆液中水的量减少，硫酸溶液的浓度增大，溶液的pH减小，错误。10用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2

10、H2O(g)H574 kJmol1；CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1。下列说法不正确的是()A由反应、可推知：CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H867 kJmol1B等物质的量的甲烷分别参与反应、，则反应转移的电子数相等C若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4 kJD若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2NA解析：选D根据盖斯定律可知，()2即得A正确；甲烷在反应中每一个分子都是失去8个电子，B正确；标准状况下4.48 L

11、CH4是0.2 mol，反应放出的热量是867 kJ0.2173.4 kJ，C正确；0.2 mol甲烷失去1.6 mol电子，D不正确。11将Ba(OH)2、CuCl2、AgNO3、Na2SO4按物质的量比1121混合均匀，取一定量该混合物放入水中，充分振荡，插入惰性电极，通电一段时间后，下列说法中正确的是()阴极、阳极所得的产物质量比为18通电过程中阳离子向阴极移动阴极电极反应为Age=Ag电解过程中溶液pH升高ABC D解析：选A4种物质混合，离子的物质的量如下表所示：离子Ba2Cu2AgNaOHClSONO物质的量nn2n2n2n2nn2n电解质混合后，发生的离子反应有：Ba2SO=Ba

12、SO4，AgCl=AgCl，Cu22OH=Cu(OH)2，最终，溶液的溶质是硝酸钠，电解硝酸钠溶液实质是电解水：2H2O2H2O2，氢气在阴极产生，氧气在阳极产生，阴、阳极产生气体质量之比为43218，正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，正确；阴极反应为2H2e=H2或2H2O2e=2OHH2，错误；电解过程中只是消耗水，溶液的pH不变，错误。二、非选择题(本题包括3小题，共45分)12(13分)已知下列反应：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1Na2O2(s)CO2(g)=Na2CO3(s)O2(g)H266 kJmol1试回答：(1)CO的燃烧热H

13、_。(2)在催化剂作用下，一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠，该反应的热化学方程式为_。(3)工业废气中的CO2可用碱液吸收。所发生的反应如下：CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)Ha kJmol1CO2(g)NaOH(aq)=NaHCO3(aq)Hb kJmol1则：反应CO2(g)H2O(l)Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的H_ kJmol1(用含a、b的代数式表示)。标况下，11.2 L CO2与足量的NaOH溶液充分反应后，放出的热量为_ kJ(用含a或b的代数式表示)。解析：(1)CO的燃烧热是指1 mol CO完全燃烧生成CO2所放出的

14、热量，由2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1可知，1 mol CO完全燃烧放出的热量为566 kJ283 kJ，故CO的燃烧热H283 kJmol1。(2)由已知得：热化学方程式1热化学方程式2，则：CO(g)Na2O2(s)=Na2CO3(s)H566 kJmol1266 kJmol1549 kJmol1。(3)热化学方程式(2)2热化学方程式(1)得，CO2(g)H2O(l)Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)H(b2a)kJmol1(a2b)kJmol1。n(CO2)0.5 mol，由CO2(g)2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)H2O(l)Ha k

15、Jmol1可知，0.5 mol CO2与足量的NaOH溶液充分反应后，放出的热量为 kJ。答案：(1)283 kJmol1(2)CO(g)Na2O2(s)=Na2CO3(s)H549 kJmol1(3)(a2b)13(16分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2(O24e=2O2)。(1)c电极的名称为_，d电极上的电极反应式为_。(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 molL1CuSO4溶液，a电

16、极上的电极反应式为_，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH_(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入_(填字母)。aCuOBCu(OH)2cCuCO3 DCu2(OH)2CO3解析：(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极，d电极为负极，通入的气体B为甲烷，d电极反应式为CH44O28e=CO22H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式：4OH4e=2H2OO2；阴极反应式：2Cu24e=2Cu，n(O2)2.5103mol。线路中转移电子的物质的量为2.5103 mol40.01 mol，溶液中c(H)0

17、.1 molL1，pHlg 0.11。加入CuO或CuCO3与溶液中的H反应，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。 答案：(1)正极CH44O28e=CO22H2O(2)4OH4e=2H2OO21ac14(16分)(1)某铅蓄电池的正、负极标记被磨损，试用如图装置设计实验，识别出此铅蓄电池的正、负极。若A接E，B接F，而B电极出现_，反应式为_，则说明F为正极。铅蓄电池工作时(放电)，其E所在电极的电极反应式为_，充电时该极与外接电源的_极相连。若有0.2 mol电子发生转移，则正极消耗的PbO2的物质的量是_。(2)利用甲醇(CH3OH)、氧气组成燃料电池，电解质溶液为碱性，电池工作时，其负极反应式为_。(3)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H，正极的反应式：_；电池反应的总方程式为_。解析：(1)与原电池正极相连的电极为电解池的阳极，所以B为阳极，Cl在阳极失电子，生成氯气，即在B电极出现黄绿色气体，其电极反应式为2Cl2e=Cl2。铅蓄电池工作时，Pb为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO2e=PbSO4；充电时蓄电池的负极与外接电源的负极相连。正极上PbO2PbSO4，Pb元素的化合价从4降低到2，所以若有0