1、- 1 -第 1 章 化学反应与能量转化检测题(时间：90 分钟 分值：100 分)一、选择题(本题包括 15 个小题，每小题 3 分，共 45 分)1.下列反应前后物质的总能量变化能用右图表示的是( )A生石灰和水的反应B木炭在氧气中燃烧C石灰石在高温下的分解反应D盐酸与氢氧化钠溶液的反应解析：从图象分析，该反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应，只有 C 是吸热反应。答案：C2如图表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是( )A等质量的白磷与红磷充分燃烧，红磷放出的热量多B红磷比白磷稳定C白磷转化为红磷是吸热反应D红磷比白磷更容易与氧气反应生成 P4O10解析：
2、依据图象分析，A 项，等质量的白磷与红磷充分燃烧，白磷放出的热量多，错误；B项，白磷能量高于红磷，物质具有的能量越低越稳定，红磷比白磷稳定，正确；C 项，白磷能量高于红磷，白磷转化为红磷是放热反应，错误；D 项，白磷能量高于红磷，物质具有的能量越低越稳定，白磷比红磷活泼，更容易与氧气反应生成 P4O10，错误。答案：B3H 2和 I2在一定条件下能发生反应：H 2(g)I 2(g) 2HI(g) H a kJmol1 。已知( a、 b、 c 均大于零)：- 2 -下列说法不正确的是( )A反应物的总能量高于生成物的总能量B断开 1 mol HH 键和 1 mol II 键所需能量大于断开 2
3、 mol HI 键所需能量C断开 2 mol HI 键所需能量约为( c b a) kJD向密闭容器中加入 2 mol H2和 2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ解析：A 项， H a kJmol1 (a 大于零)说明该反应是放热反应，放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量；B 项，该反应为放热反应，故断开 1 mol HH 键和 1 mol II 键所需能量小于断开 2 mol HI 键所需能量；C 项，由反应热与键能的关系可得断开 2 mol HI键所需能量约为( c b a)kJ；D 项，H 2和 I2在一定条件下的反应为可逆反应，向密闭容器中加入 2 mol H
4、2和 2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ。答案：B4已知氟化氢气体中有平衡关系：2H 3F3(g) 3H2F2(g) H1 a kJmol1H 2F2(g) 2HF(g) H2 b kJmol1已知 a、 b 均大于 0，则可推测反应 H3F3(g)=3HF(g)的 H 为( )A( a b) kJmol1B( a b) kJmol1C( a3 b) kJmol1D(0.5 a1.5 b) kJmol1解析：由 得：H 3F3(g)=3HF(g) H H1 H2 12 32 12 32 (12a 32b)kJmol1 (0.5 a1.5 b) kJmol1 。答案：D5关于
5、如图所示装置的叙述正确的是( )A甲、乙装置中的锌片都作负极B甲、乙装置中的溶液内的 H 在铜片上被还原C甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应D甲装置中铜片有气泡生成，乙装置中的铜片质量减小- 3 -解析：甲为原电池，乙为电解池，锌片分别作负极与阴极，H 分别在铜片与锌片上被还原，锌片上发生的分别是氧化反应与还原反应。甲中铜片上 H 被还原有气泡生成，乙中铜电极被氧化生成Cu2 ，铜片质量减小。答案：D6化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( )A氢氧燃料电池的负极反应式：O 22H 2O4e =4OHB电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl 2e
6、 =Cl2C粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu 2e =Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe2e =Fe2解析：O 22H 2O4e =4OH 是氢氧燃料电池的正极反应式，A 不正确；粗铜精炼时，与电源正极相连的应是粗铜，C 不正确；Fe2e =Fe2 是钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式，D 不正确。答案：B7已知：H 2O(g)=H2O(l) H Q1 kJmol1 ；C 2H5OH(g)=C2H5OH(l) H Q2 kJmol1 ；C 2H5OH(g)3O 2(g)=2CO2(g)3H 2O(g) H Q3 kJmol1 。下列判断正确的是( )A酒精的燃烧热为
7、 Q3 kJB若使 46 g 酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，释放出的热量为(3 Q1 Q2 Q3)kJCH 2O(g)H 2O(l)释放出了热量，所以该过程为化学变化D从反应可知 1 mol C2H5OH(g)能量高于 2 mol CO2(g)和 3 mol H2O(g)的总能量解析：A 中生成的水是气体，不是稳定氧化物，错误；B 结合盖斯定律很容易分析，正确；C 中气态水变化为液态水是物理变化，错误；D 中漏了反应物中 O2的能量，错误。 答案：B8某学生欲完成反应 2HCl2Ag= =2AgClH 2而设计了下列四个实验，你认为可行的是( )解析：题给反应是一个不能自发进行的氧化还原反
8、应，必须借助电解手段才能使之发生。- 4 -B、D 两装置不是电解池，显然不能使之发生；A 装置是电解池，但 Ag 棒作阴极而不参与反应，其电解池反应不是题给反应，A 装置不能使题给反应发生；C 装置是电解池，Ag 棒作阳极而参与反应，其电解池反应是题给的反应，C 装置能使题给的反应发生。答案：C9.如图实验为研究金属腐蚀的实验，下列相关说法正确的是( )A食盐水中有气泡逸出B铁表面的反应为 Fe3e =Fe3C红色首先在食盐水滴的中心出现D该实验研究的是金属的吸氧腐蚀解析：食盐水显中性，图中装置发生吸氧腐蚀，正极：O 22H 2O4e =4OH ；负极：2Fe4e =2Fe2 ，食盐水与铁片
9、都与 O2接触的地方首先出现红色，故 D 项正确。答案：D10金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性 Fe2 Ni 2 Cu 2 ) ( )A阳极发生还原反应，其电极反应式为 Ni2 2e NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2 和 Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt答案：D11将如图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是( )ACu 电极上发生还原反应B电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中 c(SO )增大24D片刻
10、后可观察到滤纸 b 点变红色解析：A.Zn 作原电池的负极，Cu 作原电池的正极，Cu 电极是发生还原反应，故 A 正确；B.- 5 -电子流向是负极到正极，但 ab 这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动，故 B 错误；C.选项中硫酸根离子浓度基本保持不变，故 C 错误；D.选项中是滤纸 a 点是阴极，氢离子放电，b 作阳极氢氧根离子失电子生成氧气，附近氢离子浓度增大，故 D 错误。答案：A12燃烧热是指 1.01105 Pa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。已知下列热化学方程式：CH4(g)O 2(g)= CO2(g)H 2O(l) H445
11、.15 kJmol 112 12CH4(g) O2(g)=CO(g)2H 2O(l) H607.3 kJmol 132CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(l) H890.3 kJmol 1CH4(g)2O 2(g)=CO2(g)2H 2O(g) H802.3 kJmol 1则 CH4的燃烧热为( )A445.15 kJmol 1 B607.3 kJmol 1C890.3 kJmol 1 D802.3 kJmol 1解析：1 mol 甲烷完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)时的 H890.3 kJmol1 ，故甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1 。答案：C13镁原子电
12、池放电时电压高而平稳，电池反应为 xMgMo 3S4 MgxMo3S4，下列说法 放 电 充 电错误的是( )A放电时负极反应为 Mg2e =Mg2B放电时 Mg2 向正极区移动C充电时阳极反应为 Mo3S4 xMg2 2 xe =MgxMo3S4D充电时电池的负极接充电电源的负极解析：原电池中负极失去电子，发生氧化反应。根据反应式 xMgMo 3S4 MgxMo3S4可知，放 电 充 电放电时镁是还原剂，所以镁是负极，电极反应式为 Mg2e =Mg2 ，A 正确；原电池中电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，所以放电时 Mg2 向正极区移动，B 正确
13、；充电相当于是电解池，电池的正极与电源的正极相连，做阳极，失去电子发生氧化反应，因此充电时：阳极反应为 MgxMo3S42 xe =Mo3S4 xMg2 ，C 不正确；充电相当于是电解池，因此充电时，电池的负极接充电电源的负极，D 正确。答案：C14(2015浙江卷)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2OCO2混合气体制备 H2和 CO 是一种新的能源利用方式，基本原理如下图所示。下列说法不正- 6 -确的是( )AX 是电源的负极B阴极的电极反应式是 H2O2e =H2O 2 、CO 22e =COO 2C总反应可表示为 H2OCO 2 H2COO 2= = = = =通 电 D阴、阳两
14、极生成的气体的物质的量之比是 11解析： A 项，根据图示，X 极产物为 H2和 CO，是 H2O 与 CO2的还原产物，可判断发生还原反应，由此判断 X 为电源的负极，A 项正确；B 项，根据题意，电解质为固体金属氧化物，可以传导 O2 ，故在阴极上发生的反应为 H2O2e =H2O 2 、CO 22e =COO 2 ，B 项正确；C项，根据电极产物及 B 项发生的电极反应可知，该反应的总反应方程式为 H2OCO 2H2COO 2，C 项正确；D 项，根据 C 项的电解总反应方程式，阴阳两极的气体= = = = =通 电 的物质的量之比为 21，D 项错误。答案：D15按图甲装置进行实验，若
15、图乙中横坐标 x 表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是( )AF 表示反应生成 Cu 的物质的量BE 表示反应实际消耗 H2O 的物质的量CE 表示反应生成 O2的物质的量DF 表示反应生成 H2SO4的物质的量解析：电解实质为 2CuSO42H 2O 2CuO 22H 2SO4，则每通过 4 mol e ，= = = = =电 解 生成 Cu 2 mol，O 2 1 mol，耗 H2O 2 mol，生成 H2SO4 2 mol。答案：B二、非选择题(本题包括 5 各小题，共 55 分)16(14 分)已知下列热化学方程式：- 7 -2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H57
16、1.6 kJmol 1 ；H 2(g) O2(g)=H2O(l) 12 H285.8 kJmol 1 ；C(s) O2(g)=CO(g) H110.5 kJmol 1; C(s)O 2(g)=CO2(g) 12 H393.5 kJmol 1 。回答下列各问题：(1)H2的燃烧热为_，C 的燃烧热为_。(2)燃烧 10 g H2生成液态水，放出的热量为_。(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定，则由已知条件得 CO 的燃烧热为_，其燃烧热的热化学方程式为_。解析：(1)燃烧热是在 101 kPa 时，1 mol 可燃物完全燃烧生成
17、稳定的氧化物时所放出的热量，即 C 要转化为二氧化碳，H 要转化为液态水。根据可知：氢气的燃烧热为 285.8 kJmol1 ；根据可知，碳的燃烧热为 393.5 kJmol1 。(2)10 g 氢气的物质的量为 5 mol，燃烧放出 285.8 kJmol1 5 mol1 429 kJ；(3)方程式 CO(g) O2(g)=CO2(g)可由12得到，其 H393.5 kJmol 1 (110.5 kJmol 1 )283 kJmol 1 。答案：(1)285.8 kJmol 1 393.5 kJmol 1(2)1 429 kJ(3)283 kJmol1 CO(g) O2(g)=CO2(g)
18、12 H283 kJmol 117(8 分)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为 2H2O 2=2H2O。若电解质溶液为 KOH 溶液，其电极反应式分别为：负极_，正极_。若电解质溶液为稀 H2SO4，其电极反应式分别为：负极_，正极_。解析：电解质溶液为碱性，在书写电极反应式时可出现 OH ，但不能出现 H ；同样，电解质溶液为酸性，在书写电极反应式时可出现 H ，但不能出现 OH 。答案：H 22e 2OH =2H2O O 22H 2O4e =4OH H 22e =2H O24e 4H =2H2O18(9 分) ZnMnO 2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2NH
19、4Cl 混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”- 8 -)。(2)若 ZnCl2NH 4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2 ，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去 Cu2 ，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZn cFe dNH 3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的 MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过 2 mol 电子，MnO 2的理论产量为_g。解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn2e =Zn2 ；电池工作时，电子从负极流向正极。(2)Zn 与 Cu2 发生氧化还原反应，
20、生成的 Cu 附着在 Zn 的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快 Zn 的腐蚀。(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H 2e =H2；每生成 1 mol MnO2需转移 2 mol 电子，故每通过 2 mol 电子，理论上生成 1 mol MnO2，质量为 87 g。答案：(1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b(3)2H 2e =H2 8719(10 分)某实验小组用 100 mL 0.50 molL1 NaOH 溶液与 100 mL 0.55 molL1 盐酸进行中和热的测定。装置如图所示。回答下列问题：(1)若实验共需要 400 mL
21、 NaOH 溶液，实验室在配制该溶液时，则需要称量 NaOH 固体_g。(2)图中装置缺少的仪器是_。(3)盐酸稍过量的原因是_。(4)碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是_。(5)若用等浓度的醋酸与 NaOH 溶液反应，则测得的中和热( H)_(填“偏大” “偏小”或“不变”)，其原因是_。(6)请填写下表中的平均温度差：起始温度 T1/实验次数 HCl NaOH 平均值终止温度T2/平均温度差(T2 T1)/- 9 -1 26.2 26.0 26.1 30.12 27.0 27.4 27.2 33.33 25.9 25.9 25.9 29.84 26.4 26.2 26.3 30.4_(7)若测
22、得该反应放出的热量为 2.865 kJ，请写出盐酸与 NaOH 溶液反应的中和热的方程式：_。解析：(1)因为没有 400 mL 容量瓶，实际配制的是 500 mL(0.5 L)溶液，即 m(NaOH)0.50 molL1 0.5 L40 g/mol10.0 g。(2)为减少热量损失，需缩短反应时间，要搅拌，应用环形玻璃搅拌棒。(3)为确保 NaOH 完全反应，减少误差，盐酸需要过量。(4)它们的作用都是保温，防止热量损失。(5)因为醋酸电离会吸热，所以用醋酸测中和热，放出的热量比盐酸要少， H 偏大。(6)四组数据计算的温差分别为 4.0 、6.1 、3.9 、4.1 ，明显第 2 组数据应
23、舍去，所以平均温度差为 4.0 。(7)运用中和热计算公式可得 H57.3 kJmol 1 。答案：(1)10.0(2)环形玻璃搅拌棒(3)让 NaOH 溶液完全反应(4)保温、隔热，减少热量损失(5)偏大 醋酸在溶液中电离吸收热量，使测得的中和热( H)偏大(6)4. 0(7)HCl(aq)NaOH(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l) H57.3 kJmol 120(14 分)请用下图所示仪器装置设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的代号字母)：A 接_，_接_，B 接_，_接_。(2)实验
24、时，装置中的石墨电极接电源的_极，所发生的电极反应式为_；铁电极接电源的_极，所发生的电极反应式为_；此电解总反应方程式为_。(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为 5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中 OH的浓度为_。- 10 -解析：根据电解饱和食盐水阳极所发生的反应式：2Cl 2e =Cl2，为防止电极被腐蚀，实验中一般选用石墨作阳极，阴极发生的是水电离出的 H 离子被还原，2H 2e =H2，从而破坏水的电离平衡，在阴极区域里形成氢氧化钠，显碱性，阴极通常使用铁电极。电解的总反应方程式为：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2。U 型管反应
25、器中的两个电极= = = = =电 解 未限定哪个是阳极或阴极，可以任意选用。而反应器两边连接哪些仪器及其连接顺序，取决于A、B 为哪种电极、其电极产物和实验要求。设 A 上电极为铁质电极、B 上电极为石墨电极，则反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为 A 接贮气瓶的 G F，把水挤入量筒上 H 导管，用量筒测量出排出的水量，以测定氢气产生的体积。B 接洗气瓶的 D E，生成的氯气在洗气瓶里氧化淀粉碘化钾溶液，以证明其氧化性，多余的氯气通入烧杯里的 C 导管，借助氢氧化钠吸收氯气，防止污染大气。已知电解产生氢气 5.60 mL，相当于 0.005 6 L22.4 Lmol 12510 4 mol。x22.510 4 mol510 4 molc(OH) 0.01 molL 1。510 4mol0.05 L答案：(1)G F H D E C (2)正 2Cl 2e =Cl2 负 2H 2e =H2 2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2 (3) c(OH )0.01 molL 1= = = = =通 电
