高考化学第一轮人教版复习专题第六章《化学反应与能量变化》测试卷

第六章《化学反应与能量变化》测试卷一、单选题(共15小题)1.新型的乙醇电池结构如图所示，它用碘酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，其效率比甲醇电池高出32倍，且更安全．已知电池总反应式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O．下列说法不正确的是（）A．a极为电池的负极，该电极发生氧化反应B．电池工作时电子由a极流出沿导线经灯泡到b极C．电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣D．电池工作时，1mol乙醇被氧化转移12mol电子2.已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－270kJ/mol，下列说法正确的是()A．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量B．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC．该反应的逆反应是放热反应D．该反应过程的能量变化可用下图来表示3.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ΔH最小的是()A．2A(l)＋B(l)===2C(g)ΔH1B．2A(g)＋B(g)===2C(g)ΔH2C．2A(g)＋B(g)===2C(l)ΔH3D．2A(l)＋B(l)===2C(l)ΔH44.气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器．下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号．下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物．则下列说法中正确的是（）A．上述气体检测时，敏感电极均作电池正极B．检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同C．检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同D．检测H2S时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2+4e﹣═2O2﹣5.(2016·课标全国卷Ⅲ，11)锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是()A．充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH－)逐渐减小C．放电时，负极反应为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)6.燃烧氢气时耗氧量小，放出热量多，已知4gH2燃烧生成液态水时放出热量为571.6kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为（）A．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/molB．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣571.6kJ/molC．H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H=﹣285.8kJ/molD．H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣285.8kJ/mol7.为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑，电解过程中，以下判断正确的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D8.原电池是将化学能转变为电能的装置．关于如图所示原电池的说法正确的是（）A．Cu为负极，Zn为正极B．电子由铜片通过导线流向锌片C．正极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+D．原电池的反应本质是氧化还原反应9.下列有关金属腐蚀的叙述正确的是()A．金属越纯越不易被腐蚀B．干燥环境下金属不被腐蚀C．铜一定比铁难腐蚀D．金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀10.如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（）A．分子组成为Cm（H2O）n的物质一定是糖类B．正极反应式为：MnO2+4H++2e﹣=Mn2++2H2OC．放电过程中，H+从正极区移向负极区D．若Cm（H2O）n是葡萄糖，当电路中转移了6NA电子时，反应的葡萄糖质量是60g．11.银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故．根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去．下列说法正确的是（）A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl12.将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧(如图所示)。在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大):依据记录数据判断,下列结论中正确的是()A．将甲、乙形成的合金露置在空气中,甲先被腐蚀B．金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜C．在四种金属中丙的还原性最弱D．甲、丁若形成原电池时,甲为正极13.已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－546.6kJ/mol，下列说法不正确的是()A．44.8L氟化氢气体分解成22.4L的氢气和22.4L的氟气吸收546.6kJ热量B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于546.6kJC．相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量D．2molH—F键的键能比1molH—H键和1molF—F键的键能之和大546.6kJ14.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图．下列说法不正确的是（）A．O2在电极b上发生还原反应B．溶液中OH﹣向电极a移动C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5D．负极的电极反应式为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O15.自来水管道经历了从铸铁管→镀锌管→PVC管→PPR热熔管等阶段，铸铁管、镀锌管被弃用的原因之一，可以用原电池原理来解释，示意图如图所示，下列有关说法不正确的是（）A．如果是镀锌管，则a端为Zn，是负极，产生Zn2+，不但会造成管道锈蚀，Zn2+溶于自来水也对人体有害B．b端发生的电极反应为：ClO﹣+H2O﹣2e﹣═Cl﹣+2OH﹣C．由于该原电池原理的存在，一定程度上减弱了自来水中余氯的杀菌消毒功能D．从自来水厂到用户，经过该类管道的长期接触，自来水的酸碱性发生了变化二、实验题(共3小题)16.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，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)ΔH＝260kJ·mol－1已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1。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Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是________________________________。②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________。③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________(忽略水解)。④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。17.碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。(1)碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为________________________________________；每生成1molKIO3，电路中通过的电子的物质的量为________。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I－。请设计一个检验电解液中是否有I－的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、淀粉­KI试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：步骤②的操作名称是________，步骤⑤的操作名称是________。步骤④洗涤晶体的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图所示为电池示意图，该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是__________，在导线中电子流动的方向为__________(用a、b表示)。(2)负极反应式为_________________________________________________。(3)电极表面镀铂粉的原因为_______________________________________。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能，因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li＋H22LiHⅡ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是__________。②已知LiH固体的密度为0.82g·cm－3。用锂吸收224L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为__________。③由②生成的LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料，若能量的转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。三、填空题(共3小题)19.甲烷燃料电池可以提升能量利用率．如图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol•L﹣1的氯化铜溶液的装置示意图。请回答：①甲烷燃料电池的负极反应式是．②当线路中有0.1mol电子通过时，极增重g．20.实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ·mol－1，当放出314.624kJ热量时，SO2的转化率为________。21.以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：（1）B极上的电极反应式为（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为（标况下）．

答案解析1.【答案】C【解析】A、原电池工作时，阳离子向正极移动，则b为正极，a为负极，乙醇在负极失电子发生氧化反应，正确；B、原电池中电子从负极流向正极，则电子由a极流出沿导线经灯泡到b极，正确；C．酸性条件下，氧气得电子生成水，所以电池工作时，正极的电极反应式为4H++O2+4e﹣=2H2O，错误；D．电池工作时，乙醇被氧化生成CO2和H+，电极反应式为C2H5OH+3H2O﹣12e﹣=2CO2+12H+，则1mol乙醇被氧化转移12mol电子，正确．2.【答案】A【解析】A、ΔH＝E生－E反<0E生<E反，所以1molH2与1molF2的能量大于2molHF的能量，正确；B、2mol液态HF的能量低于2molHF气体的能量，放出的热量大于270kJ，错误；C、该反应的逆反应是吸热反应，错误；D、1molH2与1molF2的能量大于2molHF的能量，错误。3.【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ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，可知选项C的ΔH数值最小。4.【答案】B【解析】A．失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极，根据待测气体和反应产物可知，部分气体中元素化合价上升，部分气体中元素的化合价下降，所以敏感电极不一定都做电池正极，错误；B.1molCl2和NO2得到电子的物质的量都为2mol，则检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同，正确；C．产生的电流大小与失电子多少有关，检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，硫化氢失去电子数大于CO，所以产生电流大小不同，错误；D．检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素化合价由﹣2价变为+6价而发生氧化反应，则其所在电极为负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O，错误．5.【答案】C【解析】A项，充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动，错误；B项，充电时，总反应方程式为2Zn(OH)2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，所以电解质溶液中c(OH－)逐渐增大，错误；C项，在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2＋将与OH―结合生成Zn(OH)，正确；D项，O2～4e－，故电路中通过2mol电子，消耗氧气0.5mol，在标准状况体积为11.2L，错误。6.【答案】C7.【答案】D【解析】A错误，原电池中，正极反应：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4，溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动；B错误，串联电池中转移电子数相等，每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3；C错误，原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅；D正确，原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，质量增加，在电解池中，Pb作阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铅电极质量不变。8.【答案】D【解析】A、原电池泼金属作负极，不活泼的为正极，则Cu为正极，Zn为负极，错误；B、原电池电子由负极流向正极，所以由锌片通过导线流向铜片，错误；C、正极铜表面氢离子得到电子生成氢气，错误；D、原电池反应是自发进行的氧化还原反应，所以本质是氧化还原反应，正确．9.【答案】D【解析】A项，金属能不能被腐蚀主要取决于它的活泼性，而不是它的纯度，如纯钾易被腐蚀，不正确；B项，干燥环境下，如果遇到氯气，金属也可以发生化学腐蚀，故不正确；C项，如果遇到浓硝酸，铜比铁易腐蚀，不正确。10.【答案】B【解析】A．分子组成为Cm（H2O）n的物质不一定为糖类，如甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质，错误；B．MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，正确；C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，错误；D．若Cm（H2O）n是葡萄糖，C元素化合价可认定为0价，当电路中转移了6NA电子时，反应的葡萄糖的物质的量为0.25mol，质量是0.25mol×180g/mol=45g，错误．11.【答案】B【解析】A．银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银，所以银器质量减小，错误；B．银作正极，正极上Ag2S得电子作氧化剂，在反应中被还原生成单质银，正确；C．Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al（OH）3，错误；D．黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl，错误．12.【答案】A【解析】根据题干已知信息,表中电子流动方向、电压的数值以及正负号推知,金属的活泼性丙>甲>丁>Cu>乙,因此B、C错误;甲比乙活泼,故两者的合金露置于空气中,甲先被腐蚀,A项正确;甲比丁活泼,甲、丁形成原电池时,甲为负极,丁为正极,D项错误。13.【答案】A【解析】1molH2(g)和1molF2(g)反应生成2molHF(g)放出546.6kJ热量，而HF(g)===HF(l)是放热过程，B对；该反应是放热反应，C对；ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝－546.6kJ·mol，D对。14.【答案】C【解析】A．氧气在b极发生还原反应，则b极为正极，a极为负极，故A正确；B．因为a极为负极，则溶液中的阴离子向负极移动，故B正确；C．反应中N元素化合价升高3价，O元素化合价降低4价，根据得失电子守恒，消耗NH3与O2的物质的量之比为4：3，故C错误；D．负极是氨气发生氧化反应变成氮气，且OH﹣向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O，故D正确．15.【答案】B【解析】根据装置图，b端次氯酸根得电子发生还原反应生成氯离子，所以b端为正极，则a端为负极，A、如果是镀锌管，锌比铁活泼，则a端负极为Zn，产生Zn2+，Zn2+溶于自来水也对人体有害，正确；B．b端为正极，电极反应为：ClO﹣+H2O+2e﹣═Cl﹣+2OH﹣，错误；C．根据正极电极反应为：ClO﹣+H2O+2e﹣═Cl﹣+2OH﹣，则消耗了次氯酸根，所以一定程度上减弱了自来水中余氯的杀菌消毒功能，正确；D．根据正极电极反应为：ClO﹣+H2O+2e﹣═Cl﹣+2OH﹣，所以经过该类管道的长期接触，自来水的酸碱性发生了变化，正确．16.【答案】(1)2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－46kJ·mol－1(2)①CH4O2＋2H2O＋4e－===4OH－②变小不变③CO④1.12【解析】(1)根据盖斯定律，可将第一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O2＋2H2O＋4e－===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CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，可得溶液中存在CO，再由电子守恒得CH4～4Cu，则12.8gCu的物质的量为0.2mol，消耗CH4为＝0.05mol，在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L。17.【答案】(1)紫黑色升华(2)2I－－2e－===I2(或I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O)6mol(3)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质【解析】(1)碘是紫黑色固体，实验室常利用碘易升华的特性来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解时，溶液中的阴离子(I－、IO、OH－)向阳极移动，因为I－的还原性最强，所以I－在阳极失电子被氧化为单质碘：2I－－2e－===I2。生成的I2再与KOH溶液反应生成KIO3：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，如此循环，最终I－都转化为KIO3。1molI－转化成1molIO时，转移6mol电子。(3)阳极区溶液中会含有IO，如果其中含有I－，在酸性条件下，IO和I－会反应生成单质碘：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。据此可设计实验：取少量阳极区溶液于试管中，加入几滴稀硫酸和淀粉溶液，如果溶液变蓝，