高一化学专题测评：专题化学反应与能量转化

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精专题测试一、选择题(每小题3分，共48分）1。随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程上，其首要原因是(）A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D。回收其中石墨电极解析：废电池中的重金属离子如渗入土壤或水中将造成严重的环境污染.所以对废电池进行回收并集中处理是十分必要的。其他选项虽有积极意义，但不是首要原因.答案：B2。反应4NH3+5O2====4NO+6H2O在2L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0。3mol，则此反应的平均速率（X）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为(）A.(O2）=0。01mol·L—1·s-1B。(NO）=0.08mol·L-1·s—1C.(H2O）=0。002mol·L—1·s-1D.（NH3)=0。002mol·L-1·s—1解析：由反应速率的定义=0.002mol·(L·s）-1又有(NH3）∶(O2）∶（NO)∶(H2O）=4∶5∶4∶6得(NH3）=0。002mol·（L·s)—1v(O2)=（NO）=0。0025mol·L-1·s-1(H2O）=(NO）=0.003mol·L-1·s—1答案:D则该反应在不同条件下反应速率最快的是（)A。①B。②C。③D。④解析：根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可把用不同物质表示的速率都换算成用D表示的速率再比较。①v（D）=0。25mol·L-1·min-1，②v（D）=0.2mol·L-1·min-1,③v(D）=0。35/2=0.175mol·L—1·min-1,④v(D)=0.4mol·L-1·min—1。答案:D4.对于反应2SO2+O22SO3，下列判断正确的是()A.2molSO2和足量的O2反应，必生成2molSO3B。平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2C。平衡时SO2消耗速率必定等于O2生成速率的2倍D.平衡时SO2浓度必为O2浓度的2倍解析:选项A中,可逆反应中反应物不可能全部转化为生成物；选项B中，平衡时SO2、O2、SO3三种物质的分子个数之比与化学计量数没有必然的联系；选项C中平衡时，O2的生成速率等于O2的消耗速率，故SO2的消耗速率为O2的生成速率的2倍；选项D中，平衡时，SO2的浓度与O2的浓度关系与反应起始的投料量有关。答案：C5.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地发生如下反应：2CO（g）+2NO(g)2CO2(g)+N2（g）。对此反应,下列说法正确的是(）A。使用催化剂只能加快正反应速率B.降低压强能加快逆反应速率C。改变压强对反应速率无影响D。升高温度能加大反应速率解析：本题考查外界条件对正、逆反应速率的影响。使用催化剂和升高温度能同时加快正、逆反应速率，降低压强能同时降低正、逆反应速率。答案：D6。银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为：2Ag+Zn（OH)2Ag2O+Zn+2H2O此电池放电时，其电极反应是Zn+2OH—-2e—====ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-====Ag+2OH—下列判断正确的是(）A。Zn为正极，Ag2O为负极B。Zn为负极,Ag2O为正极C。原电池工作时,正极区溶液的碱性减弱D.原电池工作时，负极区溶液的碱性增强解析：首先是区别出充电运用的是电解原理,放电则是运用了原电池原理。抓住电解池、原电池各极发生氧化还原反应的特点，结合题给的信息进行分析判断。银锌电池放电时是原电池，负极材料是还原性的Zn，发生反应时消耗OH-，碱性减弱;正极材料是氧化性的Ag2O,发生反应时生成OH-，碱性增强.答案：B7.关于铜、锌和稀H2SO4构成的原电池的说法正确的是（)A。锌是正极,铜是负极B.H+在溶液里流向铜片C.电流由锌流向铜D.电子由铜经外电路流向锌解析:本题涉及原电池的工作原理.锌活泼，是负极，铜不活泼,是正极，A选项错误；Zn溶解产生的Zn2+对H+产生排斥，锌片上无气泡，电子从锌片上转移到铜片上，氢离子被吸引，在铜片上获得电子生成氢气：2H++2e-====H2↑,所以H+流向铜片.不论原电池还是电解池，电子流入的极，即为阳离子移向的电极。电子从锌片转移到铜片,而电流方向相反，由铜流向锌。电子应由锌经外电路流向铜。答案:B8.钢铁在锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是（）①Fe由+2价转化为+3价②氧气被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3、H2O⑤杂质碳被氧化而除去A。①②B。③④C.①②③④D。①②③④⑤解析：钢铁在锈蚀过程中,负极反应都是Fe-2e-====Fe2+,Fe2+容易再被空气氧化为Fe3+，杂质碳作正极材料，不参加反应.答案:C9。下图中的各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀速率由快到慢的顺序是(）A.④＞②＞①＞③B.②＞①＞③＞④C.④＞②＞③＞①D.③＞②＞④＞①解析：②形成原电池，Fe为负极，腐蚀加快；③Fe为正极,腐蚀变慢;④为电解池，Fe为阴极,Fe被保护。答案:B10。用铂电极电解CuSO4溶液，当c（Cu2+）降至原来的一半时停止通电,则加入下列物质能使溶液恢复成原来浓度的是(）A.无水CuSO4B.CuOC.Cu（OH)2D。CuSO4·5H2O解析:电解CuSO4溶液，析出Cu和O2，相当于析出CuO.答案：B11。若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()①将铜片接在电池的正极上②将银片接在电源的正极上③在铜片上发生的反应是：Ag++e—====Ag④在银片上发生的反应是：4OH—-4e-====O2+2H2O⑤需用CuSO4溶液作电解液⑥需用AgNO3溶液作电解液A。①③⑥B.②③⑥C。①④⑤D.②③④⑥解析：本题考查电镀原理。镀层金属作阳极，发生氧化反应而溶解.镀件作阴极，含镀层金属离子的溶液作电解液。所以，铜片上镀银时，银作阳极，铜作阴极,含Ag+的溶液作电解液.答案：B12.以下现象与电化学腐蚀无关的是（)A.黄铜(铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁）容易生锈C。铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈D.银质奖牌久置后表面变暗解析：银质奖牌日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银Ag2S的缘故，属于化学腐蚀。而选项A、B、C都由不同金属构成，潮湿的空气中即可形成原电池，发生电化学腐蚀。答案:D13。某温度下,在V升容器中进行如下反应：XA（g）+3B（g)YC(g)，开始时充入10amolA，30amolB，t分钟后容器中有8amolA，24amolB和4amolC，则X、Y的值分别是(）A。X=2，Y=1B。X=1，Y=3C。X=1，Y=2D.X=3，Y=1解析：利用Δn之比等于化学计量数之比容易算出：X∶3∶Y=2a∶6a∶4a=1∶3∶2。答案:C14.用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，若保持温度不变，则一段时间后（）A.溶液的pH变大B.c(Na+)与c(）的比值变大C.溶液浓度变大,有晶体析出D.溶液浓度不变，有晶体析出解析:电解饱和Na2SO4溶液的实质是电解水，随着溶质的减少,有晶体析出，溶液浓度、c(Na+)与c(）的比值不变，Na2SO4溶液为中性，pH也不变。答案：D15。目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β″—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+xSNa2Sx以下说法正确的是()A.放电时，钠作正极，硫作负极B.放电时,钠极发生还原反应C。充电时,钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D。充电时，阳极发生的反应是-2e-====xS解析：首先是判断充电的是电解池，放电的是原电池.放电时，负极材料是还原性的Na，发生氧化反应，正极材料是氧化性的S。充电时，Na++e-Na是还原反应，为阴极，与电源负极相连；-2e-====xS是氧化反应，为阳极，与外电源正极相连。答案:D16.有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生,c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流计指示，导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是（)A。a＞b＞c＞dB.b＞c＞d＞aC。d＞a＞b＞cD。a＞b＞d＞c解析:A中a极质量减小，b极质量增加，判断出a作负极,说明活动性a＞b；B中b极有气体产生，c极无变化，说明活动性b＞c;d极溶解,c极有气体产生,说明活动性d＞c；D中电流从a极流向d极，则电子从d极流向a极，则d＞a。故可得d＞a＞b＞c。答案：C二、填空题（共42分)17.（9分)(1)卫星发射时可用肼作燃料。1molN2H4在O2中燃烧生成N2（g)和H2O(l)时,放出534kJ热量，则其热化学方程式为_________________________________。(2）沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0。5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O(l）时，放出445kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为___________________________。（3)燃料电池是一种新能源。利用2CO+O2====2CO2设计燃料电池时，负极发生反应的气体________________，正极发生反应的气体__________________。你还能举出什么新能源？____________________________（至少写两种）.解析:(1)(2)考查热化学方程式的书写.(3）中首先判断燃料电池是原电池，还原性的气体为负极,氧化性的气体为正极.所以负极为氢气，正极为氧气。实际上有氧气参与反应的燃料电池，氧气就作正极。答案：(1）N2H4(g）+O2（g)====N2(g)+2H2O(l）;ΔH=—534kJ·mol—1(2）CH4(g）+2O2（g)====CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=-890kJ·mol-1（3）COO2太阳能、氢能、潮汐能、核能、风能、生物能等18.（7分）有A、B、C、D、E、F、G七种金属,可能是钾、银、铁、铜、铂、锡、锌,现进行下列实验:(1）F不能跟热的硝酸反应。（2）将D和E接触后，在潮湿的空气中E容易生锈。（3）这七种金属中，在常温下只有A能跟水反应,D、E、G能跟稀硫酸反应放出氢气。(4)用铂作电极,电解相同物质的量浓度的B和C的硝酸盐混合溶液时，是C先析出.(5)在D表面涂上G，当表面破损接触电解质溶液时，D发生腐蚀。根据以上实验事实,推测各是何种物质。(填名称）A。___________,B。___________，C。___________，D。___________,E。___________,F.___________，G。___________。解析：本题涉及金属活动性判断的多种方法。(1)只有铂不能跟热的硝酸反应，故F为铂;（3）常温下只有A能跟水反应,故A为钾；D、E、G能跟稀硫酸反应放出氢气，故D、E、G为铁、锡、锌,再结合（2)E容易生锈，则活动性E＞D；再通过(5）D发生腐蚀，说明D、G组成原电池D为负极，则活动性D＞G；所以E＞D＞G,那么E、D、G分别为锌、铁、锡；于是,仅剩余两种金属铜、银及B、C,(4)B、C的离子中，C先析出，证明C的离子氧化性强，则单质的还原性弱，C必为银，B为铜.答案：钾铜银铁锌铂锡19。(12分)某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如下图所示。（1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为______________________。(2）反应开始至2min、5min时，Z的平均反应速率分别为___________、___________。(3）5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率___________（填“大”“小"或“相等"）。解析：根据不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比来确定系数；根据定义求出Z的速率；5min时，反应达到了一定限度，各物质的反应速率不再改变,故5min后Z的生成速率与5min末Z的生成速率相等。答案：(1)3X+Y====2Z(2）0。05mol·L—1·min-10。04mol·L-1·min-1(3）相等20.（6分)下图中有三组电解池,电极均为惰性电极，实验通电时间和电流强度都相同。(1)析出气体的总体积最大的是___________，最小的是___________。（2）电解后两个烧杯中溶液pH都增大的是___________.(3）电解后电极上有固体物质析出的是___________。（4)电解后有一个烧杯中溶液pH不发生变化的是___________。（5）电解后有一个烧杯中溶液颜色有变化的是___________。解析：本题涉及电解原理.各电解反应为(反应条件均为电解）：①左：2HCl====H2↑+Cl2↑（HCl浓度减小，pH增大）右:2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑（NaCl变成NaOH，pH增大）②左：2H2O====2H2↑+O2↑（实质是电解水，H2SO4被浓缩，pH减小)右:2H2O====2H2↑+O2↑（实质是电解水,KNO3被浓缩，pH不变，为中性）③左：2H2O====2H2↑+O2↑（实质是电解水，NaOH被浓缩，pH增大）④右：2CuSO4+2H2O====2Cu+2H2SO4+O2↑（CuSO4变成H2SO4，pH减小.电极上有铜析出,溶液颜色变浅)其中，电子等量时，生成氧气比生成氯气的体积小，因为生成1mol氧气比1mol氯气转移电子多。答案：（1）①③（2)①(3）③(4)②(5)③21。(8分)利用Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2设计一个原电池.(1）画出装置图.（2)写出电极的反应式。解析：此化学反应为一自发进行的氧化还原反应，符合设计要求。该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应：氧化半反应(负极反应):Cu-2e—====Cu2+还原半反应(正极反应)：2Fe3++2e—====2Fe2+结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料可用石墨(或铂)，电解质溶液为FeCl3溶液。答案:(1）用铜和炭棒作电极，FeCl3溶液为电解质溶液如图。（2)电极反应式（—)：Cu—2e—====Cu2+（+）：2Fe3++2e-====2Fe2+三、计算题(共10分）22.（10分)有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3）x·nH2O，经测定其摩尔质量为242g·m