1、单元检测卷【单元检测卷】专题四 化学反应与能量变化注意事项：1. 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分120分，考试时间100分钟。2. 答题前，请考生务必将自己的学校、班级、姓名填写在密封线内。第卷(选择题 共40分)不定项选择题(本题包括10小题，每小题4分。每小题有一个或两个选项符合题意)1. 下列说法正确的是( )A. 钢铁发生电化学腐蚀时负极的电极反应式：Fe-3e - Fe3+B. 钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式：O 2+4e-+2H2O 4OH-C. 用石墨作电极电解氯化镁溶液：2Cl -+2H2O Cl2+H2+2OH-D. 表示H 2燃烧热的热化学方程式：
2、H 2(g)+1O2(g) H2O(g) H =-285.8kJmol-12. 下列关于原电池的叙述正确的是( )A. 原电池是化学能转变为电能的装置B. 构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D. 原电池放电时，电流的方向是从负极到正极3. (2015南京、盐城一模 )已知：下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )A. H10， H20 B. H30，H 40C. H2=H4+H5 D. H3=H1-2H24. 有关下列电化学装置的说法正确的是 ( )图1 图2图3 图4A. 图1是原电池装置，可以实现化学能转化为电能B. 图2
3、电解一段时间后，加入适量CuCO 3固体，可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度C. 图3 中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D. 图4中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法” 使铁不被腐蚀5. 下列有关电化学的说法正确的是( )A. 铜的金属活泼性比铁弱，可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓铁腐蚀B. 原电池中，一定由活泼性强的金属作负极，发生氧化反应C. 原电池放电时的负极和电解池充电时的阴极均发生氧化反应D. 可充电电池充电时，负极与电源负极相连，正极与电源正极相连6. (2015安阳月考 )某兴趣小组以废弃的易拉罐、漂白粉、氢氧化钠等为原料制造了一种新型环保电池，并进行相关实验，如
4、右图所示。电池的总反应式为2Al+3ClO -+2OH- 3Cl-+2Al-2O+H2O。下列说法正确的是( )A. 电池的负极反应式为ClO -+H2O+2e- Cl-+2OH-B. 当有 0.1 mol Al完全溶解时，流经电解液的电子数为1.80610 23C. 往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红D. b极附近会生成蓝色固体7. (2015河北质检 )“双吸剂 ”是一种吸收水和氧气的脱氧食品保鲜剂，主要成分为铁粉、碱性粒子(生石灰) 、无机盐(氯化钠) 、活性炭等。下列有关分析正确的是( )A. “双吸剂”中的无机盐和生石灰都有吸水作用B. “双吸剂” 吸收水时，发生了原电池反应C.
5、 吸收氧气的过程中，铁粉作原电池的正极D. 活性炭上发生的反应为O 2+4e-+2H2O 4OH-8. (2015洛阳二模 )下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )A. 已知2H 2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-483.6 kJmol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJmol-1B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) H =-57.3 kJmol-1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出热量小于57.3 kJC. 已知 2C(s)+2O2(g) 2CO2(g) H=a，2C(s)+O 2(g) 2CO(g) H =b，
6、则abD. 已知C(石墨，s) C(金刚石，s) H0，则石墨比金刚石稳定9. (2015天一联考 )甲醇(CH 3OH)是一种有毒物质，检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如右图。下列说法正确的是( )A. 该装置为电能转化为化学能的装置B. a电极发生的电极反应为CH 3OH-6e-+H2O CO2+6H+C. 当电路中有1 mol e -转移时，正极区n(H +)增加1 molD. 将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液，该测试仪不可能产生电流10. (2015南昌二模改编)乙烯催化氧化成乙醛可设计成如右图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应式为2CH 2 CH2+O2 2CH
7、3CHO。下列有关说法正确的是( )A. 每有0.1 mol O 2反应，则迁移H +0.4 molB. 负极反应式为CH 2 CH2-2e-+H2O CH3CHO+2H+C. 电子移动方向：电极a磷酸溶液电极bD. 该电池为可充电电池第卷(非选择题 共80分)11. (20分)(2015全国高考改编)化学反应中一定伴随着能量的变化，化学反应的反应热可以通过两个途径获得。(一) 实验方法测定反应热中和热测定(1) 实验桌上备有烧杯 (大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5 mol L-1 盐酸、0.55 mol L-1NaOH溶液，尚缺少的玻璃仪器是 、 。(2)
8、 他们记录的实验数据如下：溶液温度实验用品T1/ T2/中和热H50mL 0.55 molL-1NaOH50mL 0.5 molL-1HCl 20 23.350mL 0.55 molL-1NaOH50mL 0.5 molL-1HCl 20 23.5已知：Q=cm( T2 -T1)，反应后溶液的比热容c为4.18 kJkg-1 -1，各物质的密度均为1 gcm -3。计算H= 。(3) 若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸至恰好完全反应，并将上述过程中放出的热量分别记为Q 1、Q 2、Q 3。则三者的大小关系是 。(4) 某研究小组将 V1 mL 1.0
9、molL-1稀盐酸和V 2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持V 1+V2=50 mL)。研究小组做该实验时环境温度 (填“高于 ”、“低于”或“ 等于”)22 ，此反应所用NaOH溶液的物质的量浓度应为 molL -1。(二) 通过化学计算间接获得(5) 已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的 H=+11 kJmol-1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。(6) FeCO3在空气中加热反应可
10、制得铁系氧化物材料。已知25、101kPa时：4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) H=-1 648 kJmol-1C(s)+O2(g) CO2(g)H=-393 kJmol-12Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s) H=-1 480 kJmol-1FeCO3在空气中加热反应生成Fe 2O3的热化学方程式是 。(7) 已知：2H 2(g)+O2(g) 2H2O (l) H=-571.6 kJmol-1H2(g)+1O2(g) H2O(g) H=-241.8 kJmol-1根据上述反应确定H 2的燃烧热为 kJmol -1。(8) 已知：H 2(g)、CO(g)和C
11、H 3CH2OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJmol-1、283.0 kJmol-1和1 365.5 kJmol-1。反应 2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(l)+H2O(l) 的H = 。12. (20分)甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。(1) 已知：CH 3OH(g) HCHO(g)+H2(g) H=+84 kJmol -12H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H=-484 kJmol-1工业上常以甲醇为原料制取甲醛，请写出CH 3OH(g)与O 2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式： 。在上述制备甲醛时，
12、常向反应器中通入适当过量的氧气，其目的是 。(2) 工业上可用如下方法合成甲醇，化学方程式为CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)，已知某些化学键的键能数据如下表：化学键 CC CH HH CO CO OH键能/ kJmol -1 348 413 436 358 x 463请回答下列问题：该反应的S ( 填“”或“Q3Q1 (4) 低于 1.5 (5) 299(6) 4FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260 kJmol-1 (7) 285.8(8) -343.7 kJmol-1【解析】 (1) 测定中和热时需要用量筒测量溶液的体积，用温度计测量溶液
13、的温度，所以缺少的玻璃仪器是量筒、温度计。(2) 根据表中数据可得温度改变的平均值为(23.3-20+23.5-20)2=3.4 ，Q=cm(T 2 -T1)=4.18 kJ -1kg-10.1 kg3.4=1.421 2 kJ，则 H=-1.421 2 kJ0.025 mol=-56.8 kJmol-1。(3) 醋酸电离要吸热，浓硫酸稀释要放热，所以Q 2Q3Q1。(4) 根据图像可知，5 mL稀盐酸与45 mL NaOH溶液反应后溶液温度为22，因为酸碱中和反应为放热反应，所以实验时环境温度低于22 。根据图像可知30 mL HCl与20 mL NaOH溶液反应后溶液的温度最高，恰好完全反
14、应，所以0.03 L1 molL-1=0.02 Lc(NaOH)，解得c(NaOH)=1.5 molL-1。(5) 反应物键能之和 -生成物键能之和= 反应热，故 E(HI)2-436 kJmol-1-151 kJmol-1=11 kJmol-1，E(HI)=299 kJmol-1。(6) 将已知的三个热化学方程式编号为，根据盖斯定律，-2+4 可得4FeCO 3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g)，故H=-1 648 kJmol -1-2(-1 480 kJmol-1)+4(-393 kJmol-1)=-260 kJmol-1。(7) 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化
15、物时的反应热为燃烧热，所以H 2的燃烧热为 571.6 kJmol-1=285.8 kJmol-1。(8) CO(g)+12O2(g) CO2(g) H=-283.0 kJmol-1，H 2(g)+1O2(g) H2O(l) H=-285.8 kJmol -1，C 2H5OH(l)+3O2(g) 3H2O(l)+2CO2(g) H=-1 365.5 kJmol-1，将化学方程式2+4-得2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(l)+H2O(l) H=(-283.0 kJmol -1)2+(-285.8 kJmol-1)4-(-1 365.5 kJmol-1)=-343.7 kJmol-1
16、。12. (1) 2CH 3OH(g)+O2(g) 2HCHO(g)+2H2O(g)H=-316 kJmol-1 提高甲醇的转化率，且氧气与氢气化合放热，为制备甲醛提供能量 (2) 加入催化剂 1 097 (3) CH3OH-6e-+8OH- C2-3O+6H2O 3.2 g(4) 负极 H 2O+2e- H2+O2-【解析】 (1) 第一个化学方程式2+ 第二个化学方程式，即可得到目标反应。两种反应物，一种稍过量，可以保证另一种充分反应，同时甲醇的催化氧化需要加热，H 2与O 2化合放热，提供反应所需的能量。(2) 该反应气体分子数减少，所以体系的混乱程度减小，因此该反应的S0；图中曲线a的
17、活化能大，而曲线b的活化能小，所以曲线a到曲线b的措施是加入催化剂。根据图像，可以写出该反应的热化学方程式为CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g) H= -91 kJmol -1，根据反应的H等于反应物键能之和减去生成物键能之和，x+2436-(3413+358+463)= -91，解得x=1 097。(3) 由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的燃料电池，通入甲醇的一极发生氧化反应生成碳酸根离子和水，作原电池的负极，电极反应式为CH 3OH-6e-+8OH-C2-3O+6H2O。根据题意知，阳极电极反应为2Cl -2e- Cl2、4OH -4e-2H2O+O2，阴极电极反应为 Cu2+2e-
18、 Cu、2H +2e- H2；设阳极生成氧气的物质的量为x mol，则阳极0.4 mol Cl -先失去0.4 mol e -生成0.2 mol Cl 2，OH -再失去4x mol e-生成x mol O 2，阴极0.1 mol Cu 2+先得到0.2 mol e -，根据得失电子守恒，H +再得到0.4+4 x-0.2=(0.2+4x) mol e-，生成(0.1+2 x) mol H2，阴、阳两极产生气体体积相同，则0.2+x =0.1+2x，解得x=0.1 ，阳极上收集到氧气的物质的量为0.1 mol，质量为3.2 g。(4)根据 O2-的移动方向可知氧电极是阳极，所以B是正极，A是负
19、极；根据介质环境，H 2O得到电子生成H 2，O以O 2-形式存在。13. (1) AC (2) MnO 2(s)+SO2(g) MnSO4(s) H=-248 kJmol-1(3) 正 参与阴极反应 通过交换膜定向移动形成电流 1 mol(4) MnO 2+H2O+e- MnOOH+OH- 正 H 2O2+2e- 2OH-负 B-4-8e-+8OH- B 2+6H2O(5) 【解析】 (1) 白色污染主要是塑料等难降解的物质形成的，该流程不能减少白色污染。(2) 三个热化学方程式依次编号为，则根据盖斯定律可知-(+)即得到SO 2与MnO 2反应生成无水MnSO 4的热化学方程式：MnO 2
20、(s)+SO2(g)MnSO4(s) H=-248 kJmol-1。(3) 根据装置图可知左室发生MnSO 4MnO 2的反应，即发生氧化反应，故a应与直流电源的正极相连。电解过程中阴极为H +得电子发生还原反应，又交换膜只允许H +通过，故H +的作用为参与阴极反应且通过交换膜定向移动形成电流；若转移的电子数为6.0210 23即1 mol，根据电荷守恒氢离子物质的量变化为1 mol。(4) 原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此碱性锌锰电池放电时，正极是二氧化锰得到电子，则电极反应式是MnO 2+H2O+e-MnOOH+OH-。H 2O2在反应中得电子，因而在正极反应，在碱性介质中，H2
21、O2得电子转化成OH -；B-4中H显-1价，反应后转化为 +1价，因而在负极反应中，一个H失2个电子，一共4个H，所以共失去8个电子，在碱性介质中，B-2O中的O由OH-提供，同时生成H 2O。(5) 使用催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率，但反应热不变，所以在原图的基础上降低曲线的高度，但起点与终点不变。14. (1) -355 (2) 增大 Fe-6e -+8OH- Fe2-4O+4H2O4OH-4e- 2H2O+O2 0.28 2Fe 4O+6e-+5H2O Fe2O3+10OH-(3) LiFePO4-e- FePO4+Li+ 13【解析】 (1) 利用盖斯定律将+ 3得到F
22、e 2O3(s)+3C(s)+ 2O2(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=(+494 kJmol -1)+3(-283 kJmol-1)=-355 kJmol-1；因为吸热反应，为放热反应，则反应放出的热量可供给反应。(2) X 电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，因此电解过程中，X 极区溶液的pH 增大。Y电极是铁，与电源的正极相连，铁失去电子，另外溶液中的氢氧根也失去电子，所以电解过程中，Y极发生的两个电极反应分别为 Fe-6e-+8OH- Fe2-4O+4H2O和4OH-4e- 2H2O+O2。X电极生成氢气，物质的量是0.672 L22.4 Lmol -1=0.03
23、 mol，转移0.06 mol电子，Y电极生成的是氧气，物质的量是0.168 L22.4 Lmol-1=0.007 5 mol，转移0.007 5 mol4=0.03 mol电子，则根据得失电子守恒可知铁失去电子的物质的量是0.03 mol，由Fe-6e -+8OH- Fe2-4O+4H2O可知消耗铁的质量是0.3mol656 gmol-1=0.28 g。原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，根据总反应式2K 2FeO4+3Zn Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2可知正极是高铁酸钾，则该电池正极的电极反应式为2Fe-4+6e-+5H2O Fe2O3+10OH-。(3) n(Li)=0.05 mol，则转移的电子为 0.05 mol，H +e- OH-，可以计算出溶液中生成的OH-为0.05 mol，c (OH-)=0.1 molL-1，所以pH=13 。
