（课堂设计）高中化学 专题1 化学反应与能量变化专题测试1 苏教版选修4

专题1化学反应与能量变化A级基础卷一、选择题(每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1．在下列各说法中，正确的是()A．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应B．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数C．1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热D．1molH2与0.5molO2反应放出的热就是H2的燃烧热解析：A项，ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应；C项，“中和热”是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应，生成1mol水时放出的热量，1molH2SO4与1molBa(OH)2反应生成2mol水，同时还有BaSO4沉淀生成，放出的热大于中和热；D项，在25℃、101kPa时，1molH2与0.5molO2反应，生成液态水时放出的热才是H2的燃烧热，题中没有说明生成的水的聚集状态。答案：B2．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物质能、天然气C．太阳能、风能、沼气D．地热能、海洋能、核能解析：煤炭、石油、天然气等均不是新能源，核能不属于来自太阳的能源。答案：C3．已知Zn(s)＋H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)＋H2(g)ΔH<0，则下列关于该反应的叙述不正确的是()A．该反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以总能量不变B．上述热化学方程式中的ΔH的值与反应物的用量有关C．该反应的化学能可以转化为电能D．反应物的总能量高于生成物的总能量解析：任何化学反应都伴随着能量变化，该反应中ΔH<0，反应放热，则反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错，D正确；ΔH与反应物的物质的量成正比，即反应物越多，ΔH的数值越大，B正确；该反应为自发的氧化还原反应，可以设计为原电池使化学能转化为电能。答案：A4．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－=Fe3＋解析：A选项牺牲阳极可以保护阴极金属，A选项错误；B选项发生钝化生成致密的氧化膜，氧化膜对内部金属起到保护作用；C选项形成铁铜原电池，铁被腐蚀；D选项不符合客观事实，负极反应应是铁失去2个电子生成亚铁离子。答案：B5．用石墨做电极电解1mol/LCuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态()A．CuSO4 B．CuOC．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O解析：电解过程中的反应为：阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，阴极：2Cu2＋＋4e－=2Cu。总反应为：2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2SO4＋2Cu＋O2↑。由以上反应可知，电解使2molCuSO4和2molH2O变成了2molH2SO4，同时析出铜，放出O2，溶液中每生成2molCu，则放出1molO2，故需补充CuO。答案：B6．能够使反应Cu＋2H2O=Cu(OH)2＋H2↑发生的是()A．用铜片作阴、阳电极，电解氯化铜溶液B．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液C．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D．铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液解析：由于该反应不能自发进行，因此只能将该反应设计成电解池，排除C、D两项，A项中用CuCl2溶液相当于电镀。答案：B7．已知热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ/mol2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝－483.6kJ/mol当1g液态水变为气态水时，对其热量变化有下列描述：①放出热量②吸收热量③2.44kJ④4.88kJ⑤88kJ其中正确的是()A．②和⑤ B．①和③C．②和④ D．②和③解析：由题意知：①2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝－483.6kJ/mol③H2O(l)=H2O(g)ΔH3根据盖斯定律：③＝eq\f(①＋②,2)所以ΔH3＝eq\f(ΔH1＋ΔH2,2)＝eq\f(1,2)(＋571.6kJ/mol－483.6kJ/mol)＝＋44kJ/mol。所以1gH2O(l)变为H2O(g)时，Q＝eq\f(1,18)×44kJ＝2.44kJ，故选D。答案：D8．下列装置中，Fe腐蚀由快到慢的顺序为()A．⑤④③②① B．⑤④①②③C．⑤③④①② D．①②④③⑤解析：④⑤中Fe均作负极，但Fe与Pt活动性差别较大，故腐蚀速率⑤>④，③中Fe作正极被保护。答案：B二、非选择题(本题包括3个大题，共24分)9．(8分)某兴趣小组采用如下方法制作氢氧燃料电池。(1)如图中A所示：a、b均为多孔石墨棒，其中a与直流电源正极相连，b与直流电源负极相连，电解质溶液为NaOH，则电极上发生的电极反应式分别为：a极____________________；b极_________________________。电解反应方程式为________________________________。由于使用多孔石墨棒，此时生成的氢气及氧气中有一部分被石墨棒吸附。(2)然后如图中B所示，移走直流电源，在a，b极间连接一个小灯泡，可以看到灯泡发光。此时的电流方向是__________，a极的电极反应式为________________，b极的电极反应式为________________，电池反应方程式为__________________。解析：B图中构成了氢氧燃料电池。b极消耗H2，为负极，a极消耗O2，为正极。电流方向为a→b。答案：(1)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑4H＋＋4e－=2H2↑2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑(2)a→bO2＋2H2O＋4e－=4OH－2H2＋4OH－－4e－=4H2O2H2＋O2=2H2O10．(8分)现在城市里使用的燃料，大多数为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得，故又称为水煤气。(1)试写出制取水煤气的主要反应方程式：_________________________。(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2219.9kJ·mol－1已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1试比较等物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比约为________。(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比约为________。(4)氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是_________。解析：(1)由题意“煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水(蒸气)反应制得”，故反应方程式为C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2。(2)等物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比为2219.9kJ∶283.0kJ≈7.844∶1。(3)等质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比为(eq\f(1,4)×571.6kJ)∶(eq\f(1,44)×2219.9kJ)≈2.83∶1。答案：(1)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2(2)7.844∶1(3)2.83∶1(4)来源丰富，产物无污染11．(8分)化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体。这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应：(1)CH4(g)＋1/2O2(g)=CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝－36kJ·mol－1(2)CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2OΔH2＝＋216kJ·mol－1由反应(1)(2)推出总反应热为零的总反应式(3)，并求进料气中空气