【名师一号】2020-2021学年鲁科版化学检测题-选修四：第一章-化学反应与能量转化

单元过关(一)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共56分)1．试验室中欲快速制取氢气，最好的方法应当用()A．纯锌与稀H2SO4 B．纯锌与浓H2SO4C．粗锌与稀HNO3 D．粗锌与稀H2SO4解析粗锌和稀H2SO4构成原电池，反应速率加快。答案D2．已知31g白磷变成红磷放出18.39kJ热量，下列两反应中：①P4(s，白)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH＝Q1kJ·mol－1②4P(s，红)＋5O2(g)=2P2O5(s)ΔH＝Q2kJ·mol－1则下列说法正确的是()A．Q1＞Q2，白磷比红磷稳定B．Q1＞Q2，红磷比白磷稳定C．Q1＜Q2，白磷比红磷稳定D．Q1＜Q2，红磷比白磷稳定解析反应①－反应②得P4(s，白)＝4P(s，红)ΔH＝(Q1－Q2)kJ·mol－1由于白磷转化为红磷为放热反应，所以Q1－Q2<0，得出Q1<Q2，红磷能量低于白磷能量，红磷比白磷稳定。答案D3．能够实现反应：Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑的是()A．铜银合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀B．用铜作阴极、石墨作阳极，电解饱和氯化钠溶液C．用铜作阳极、石墨作阴极，电解饱和氯化钠溶液D．铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液解析Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑不是一个自发发生的反应，必需通过电解池实现，且铜作阳极，选用活泼金属的盐溶液如NaCl溶液作电解质溶液。答案C4．已知：①C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)ΔH1＝－110.35kJ·mol－1②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－282.57kJ·mol－1③C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3则ΔH3等于()A．＋172.22kJ·mol－1 B．－172.22kJ·mol－1C．＋392.92kJ·mol－1 D．－392.92kJ·mol－1解析由盖斯定律①＋②得③，所以ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－110.35kJ·mol－1－282.57kJ·mol－1＝－392.92kJ·mol－1。答案D5．电解下列物质的水溶液，在阴极上有金属析出的是()A．HCl B．CuCl2C．NaOH D．CaCl2解析A、C、D项中阴极产物为H2，B项中阴极产物为Cu。答案B6．已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1<0，则关于2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH2的说法不正确的是()A．方程式中化学计量数表示分子数B．该反应的ΔH2应大于零C．该反应的ΔH2＝－ΔH1D．该反应可表示36g液态水完全分解生成气态氢气和氧气的热效应解析热化学方程式中，化学计量数表示物质的量，不表示分子数，A项错。答案A7．将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述正确的是()①通入CH4的电极为正极②正极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－③通入CH4的电极反应式是CH4＋2O2＋4e－=CO2＋2H2O④负极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动A．①③⑤ B．②④⑥C．④⑤⑥ D．①②③解析在甲烷燃料电池中，CH4被氧化，所以通CH4的一极为负极，电极反应式是CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O，O2被还原，所以通O2的一极为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，放电时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。答案B8．质量均为100g的铜作为电极电解硝酸银溶液，电解一段时间后，两电极质量相差28g，此时阳极质量为()A．121.6g B．88.2gC．89.6g D．93.6g解析阳极：Cu－2e－=Cu2＋阴极：2Ag＋＋2e－=2Ag，假设阳极溶解Cu的物质的量为x，那么阴极析出Ag的物质的量为2x，所以2x×108g·mol－1＋x×64g·mol－1＝28g，解得x＝0.1mol，阳极溶解Cu6.4g，此时阳极的质量为100g－6.4g＝93.6g。答案D9．下列防腐措施中，属于电化学爱护法的是()A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物爱护膜B．在金属中加入一些铬或镍制成金属合金C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭D．金属表面喷漆解析在轮船的船壳水线以下部分，装上锌锭，构成了原电池，锌锭作为负极而损耗，船壳作为正极被爱护，属于牺牲阳极爱护法。答案C10．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2mol电子发生转移，下列说法正确的是()①有5.6g金属被腐蚀②有6.5g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24L气体放出④在标准状况下有1.12L气体放出A．①② B．②③C．①④ D．③④解析镀锌铁发生析氢腐蚀时，锌为负极，失电子被腐蚀，转移0.2mol电子，腐蚀掉锌0.1mol，质量6.5g。铁为正极，H＋被还原产生H2，转移0.2mol电子，产生H20.1mol，标况下的体积为2.24L。答案B11．为增加金属制品的抗蚀性能，需要对金属进行表面处理。如图为铝的阳极氧化法表面处理技术原理示意图，可使铝制品表面生成一层致密的氧化膜。则下列说法不正确的是()A．阳极反应为2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋B．阴极反应为2H＋＋2e－=H2↑C．电解一段时间后溶液的pH上升D．表面生成的致密的氧化膜不溶于稀硫酸解析电解反应的总反应式为2Al＋3H2O=Al2O3＋3H2↑，所以电解一段时间后H2SO4的浓度变大，pH降低。答案C12.分别放在以下装置(都盛有0.1mol·L－1H2SO4溶液)中的4块相同的纯锌片，其中腐蚀最快的是()解析C项构成原电池，Zn为负极，腐蚀加快。A项为化学腐蚀，B、D项中Zn都得到爱护。答案C13．下列说法或表示方法正确的是()A．反应物总能量低于生成物总能量时，该反应不能发生B．稀的强酸与稀的强碱反应放出的热量就是中和热C．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0可知石墨比金刚石稳定D．在101kPa、25℃时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1解析反应物总能量低于生成物总能量时为吸热反应，该反应在肯定条件下仍可以发生，A项错；由于没有物质的量的限制，B项错；由物质能量越低越稳定可知C项正确；由质量与放出热量的关系可知D项错。答案C14．铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”，关于标有“＋”的接线柱，下列说法中正确的是()A．充电时作阳极，放电时作正极B．充电时作阳极，放电时作负极C．充电时作阴极，放电时作负极D．充电时作阴极，放电时作正极解析铅蓄电池放电时为原电池，标有“＋”的接线柱作原电池的正极，发生还原反应；充电时铅蓄电池的正极与直流电源的正极相连作阳极，发生氧化反应。答案A二、填空题(共44分)15．(10分)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气，放热241.8kJ。写出该反应的热化学方程式：_______________________________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.494kJ，则反应H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)的ΔH＝______kJ·mol－1。解析书写热化学方程式时留意：化学计量数转变时，ΔH也同等倍数地转变，故生成水蒸气时的热化学方程式可写为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1或2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1。1g水蒸气变成液态水时放热2.494kJ，则1mol水蒸气变成1mol液态水时放热45kJ，所以1molH2燃烧生成1molH2O(l)时，ΔH＝－241.8kJ·mol－1＋(－45kJ·mol－1)＝－286.8kJ·mol－1。答案H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1或2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1－286.816．(18分)由于Fe(OH)2极易被氧化，所以试验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯洁的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示试验装置可制得纯洁的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。(1)a电极材料为__________，其电极反应式为__________。(2)电解液d可以是__________，则白色沉淀在电极上生成；也可以是__________，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。A．纯水B．NaCl溶液C.NaOH溶液D．CuCl2溶液(3)液体c为苯，其作用是__________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_______________________________。(4)若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，连续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为__________。解析若要产生Fe(OH)2沉淀，则必需实现Feeq\o(→,\s\up15(－2e－))Fe2＋eq\o(→,\s\up15(＋OH－))Fe(OH)2，且必需除去溶液中溶解的氧气，以防止Fe(OH)2被氧化。阳极：Fe－2e－=Fe2＋，当d为NaOH溶液时，则Fe(OH)2在阳极上生成；当d为NaCl溶液时，阴极：2H＋＋2e－=H2↑，阳极生成的Fe2＋与阴极生成的OH－由于离子的迁移，生成的Fe(OH)2在两极之间。反接电源时，Fe为阴极，石墨为阳极，电解Na2SO4溶液实质上是电解水，此时生成的O2会将Fe(OH)2氧化。答案(1)FeFe－2e－=Fe2＋(2)CB(3)隔绝空气，防止Fe(OH)2被空气中的氧气氧化排尽溶液中的氧气，防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化(4)白色沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色17．(16分)将氧化还原反应2H2＋O2=2H2O设计成原电池。(1)利用氢气和氧气、氢氧化钾溶液构成燃料电池，则负极通入的气体应是________，正极通入的气体是________，电极反应为：正极__________________，负极______________________。(2)若把KOH溶液改为稀硫酸做电解质溶液，则电极反应为：正极________，负极________________。(3)若把H2改为CH3OH，KOH溶液做电解质溶液，则电极反应为：正极_____________________________________________，负极__________。电池反应为____________。解析(1)由电池反应可知在反应中H2被氧化，O2被还原。H2应当在负极上反应，O2应当在正极上反应，又由于是碱溶液，不行能有H＋参与或生成，故负极的电极反应为2H2＋4OH－－4e－=4H2O，正极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(2)若将电解质溶液换为酸溶液，此时应考虑不行能有OH－生成，故负极的电极反应为2H2－4e－=4H＋，正极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(3)如把H2改为CH3OH，KOH溶液做电解质溶液，则正极反应为3O2＋6H2O＋12e－=12O