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1、优质教学资料 优质教学资料 优质教学资料高中同步测试卷(四)专题1化学反应与能量变化(D)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是()A.N2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(g)H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H133.5 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O
2、(g)H534 kJmol12已知H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJ/mol，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表：物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A404 B260C230 D2003下列图像分别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石墨转变为金刚石是吸热反应B白磷比红磷稳定CS(g)O2(g)=SO2(g)H1，S(s)O2(g)=SO2(g)H2，则H1H2DCO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H04单斜硫和
3、正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下所示，下列说法正确的是()AS(s，单斜)=S(s，正交)H0.33 kJmol1B正交硫比单斜硫稳定C相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ5已知反应：25 、101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol；稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。下列结论正确的是()A碳的燃烧热H0表示吸热，H0表示放热，选项A、C中H的符号错误。热化学方程式中化学式前面的化学计量数仅表示物质的物
4、质的量，0.25 mol N2H4(g)燃烧放热133.5 kJ，故1 mol N2H4(g)燃烧放热4133.5 kJ，选项D正确，B错误。2导学号02490064解析：选D。H2(g)Br2(l)=2HBr(g)H72 kJ/mol，表示常温常压下 1 mol H2(g)与1 mol Br2(l)反应生成2 mol HBr(g)释放热量72 kJ，即1 mol H2(g)与1 mol Br2(l)中断键吸收的能量比2 mol HBr(g)中形成共价键释放的能量少72 kJ，据题给数据得：(3692)kJ72 kJ436 kJ30 kJa kJ，则a200。3导学号02490065解析：选A
5、。由图可知：石墨的能量比金刚石低，故A项正确；白磷比红磷的能量高，白磷不如红磷稳定，B项错误；C项中应是H1H2，不能忽略H1和H2均带“”号；D项中该反应为放热反应，H0，故D项错误。4导学号02490066解析：选B。根据盖斯定律，得：S(s，单斜)=S(s，正交)H0.33 kJmol1，可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故A项错误、B项正确；相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量低，C项错误；表示断裂1 mol S(s，单斜)和1 mol O2(g)中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2(g)中的共价键所放出的能量少297.16 kJ，D项错误
6、。5导学号02490067解析：选A。由2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJ/mol知1 mol碳燃烧生成CO放热110.5 kJ，则生成CO2放热大于110.5 kJ，则燃烧热对应的H110.5 kJ/mol，故A正确；的反应热H应为221 kJ/mol，B错；中和热是指生成1 mol水时的对应热量，故仍为H57.3 kJ/mol，C错；醋酸电离吸热，故用醋酸与NaOH反应生成1 mol H2O，放热小于57.3 kJ，D错。6导学号02490068解析：选B。根据题意可知，该反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)H641.6 kJmol1，
7、D项正确；方程式中N元素的化合价变化为2价0价，被氧化，作还原剂，A正确；由于反应产物为氮气和水，对环境无污染，C正确；标准燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，B项错误。7导学号02490069解析：选D。由2Fe3Fe=3Fe2得出负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为2Fe32e=2Fe2，可知负极材料为铁，正极材料为比铁不活泼的导体，电解质溶液中必须有Fe3，故选D。8导学号02490070解析：选C。当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe2e=Fe2，正极：Cu22e=Cu，铜球增重，铁球质量减轻，杠杆A端低B端高。当杠杆
8、为绝缘体时，仅发生Fe与 Cu2的置换反应，Fe上附着Cu，质量增大，所以A端高B端低。9导学号02490071解析：选D。由丁烷与氧气反应的化学方程式(未标明条件)：2C4H1013O2=8CO210H2O，可知原电池的负极发生氧化反应，对应物质的化合价升高：C4H1026e13O2=4CO25H2O；原电池正极发生还原反应，化合价降低：O24e=2O2，显然在熔融电解质中O2从正极移向负极。10导学号02490072解析：选C。放电时，负极：Lie=Li，正极：FePO4Lie=LiFePO4，充电时相反，所以C正确；D错误；若加入硫酸，与Li单质(固体)发生反应，所以A错误；放电时，Li
9、(正电荷)应在电池内部(电解质中)向正极移动，B错误。11导学号02490073解析：选D。由题意知，溶液中CuSO4和NaCl的物质的量之比为13，得n(Cu2)n(Cl)13。根据离子的放电顺序，阳离子：Cu2HNa，阴离子：ClOHSO，知溶液电解过程可分为三个阶段：第一阶段电解CuCl2溶液：Cu22ClCuCl2，第二阶段电解NaCl溶液：2Cl2H2OH2Cl22OH，第三阶段电解水：2H2O2H2O2，故正确。12导学号02490074解析：选C。溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀，AgCl=AgCl、Pb2SO=PbSO4，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶
10、液，实质上就是电解水，电解方程式为2H2O2H2O2。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)m(H2)(1 mol32 gmol1)(2 mol2 gmol1)81，即C项正确。13导学号02490075解析：选A。紫红色斑即MnO向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H放电，产生OH，c点附近会变红色，A正确；电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH放电：4OH4e=O22H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2得电子，生成铜，总反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，Pt电极附近生成H，则SO向Pt电极移动，B、D不
11、正确。随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，再电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，C不正确。14导学号02490076解析：选A。该溶液用石墨作电极电解，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，生成1 mol 氧气失去4 mol电子，阴极反应先为Cu22e=Cu，后为2H2e=H2，生成1 mol氢气得2 mol电子，而阴、阳两极得失电子数相等，故Cu2得 2 mol电子生成1 mol铜，原混合溶液中c(Cu2)2 molL1，由电荷守恒知：c(K)2c(Cu2)c(NO3)得c(K)为2 molL1Cu(NO3)2水解消耗的c(H)忽略不计。电解后c(H)应为4 molL1。15导学号024
12、90077解析：选C。在潮湿的空气中，铁容易生锈，并且发生的是吸氧腐蚀，导致试管内压强减小，液面上升。16导学号02490078解析：选B。本题考查了电化学腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，解答时注意电解质的酸碱性。a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故B项错。17导学号02490079解析：由于酸性条件下发生的反应为AsO2I2H=AsOI2H2O、碱性条件下发生的反应为AsOI22OH=AsOH2O2I都是氧化还原反应，而且满足构成原电池的三大要素：不同环境中的两电极(连接)；电解质溶液(
13、电极插入其中并与电极自发反应)；形成闭合回路。当加酸时，c(H)增大，C1：2I2e=I2，为负极；C2：AsO2H2e=AsOH2O，为正极。当加碱时，c(OH)增大，C1：I22e=2I，为正极；C2：AsO2OH2e=AsOH2O，为负极。答案：(1)两次操作均能形成原电池，化学能转变成电能(2)加酸时，c(H)增大，AsO得电子，I失电子，所以C1极是负极，C2极是正极；加碱时，c(OH)增大，AsO失电子，I2得电子，此时，C1极是正极，C2极是负极。故加入浓盐酸和NaOH溶液时发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即检流计指针偏转方向不同(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=
14、AsOH2O(5)A18导学号02490080解析：(1)根据甲烷燃烧的反应方程式可知，甲烷在负极反应，氧气在正极反应，由于生成的CO2可以与KOH溶液反应，生成CO，结合原子守恒与电荷守恒可写出电极反应式：CH48e10OH=CO7H2O，而电池反应的离子方程式为CH42O22OH=CO3H2O。(2)一氧化碳燃烧的方程式为2COO2=2CO2，根据两电极的反应式之和等于电池总反应方程式，可求出正极的反应式为O22CO24e=2CO。(3)根据电池总反应方程式可知，铅为负极，铅失去电子后得到的Pb2与溶液中的SO结合成沉淀，电极反应式为Pb2eSO=PbSO4，原电池工作过程中消耗硫酸，溶液
15、中H浓度减小，pH增大。答案：(1)负极CH48e10OH=CO 7H2O CH42O22OH=CO3H2O(2)O22CO24e=2CO2COO2=2CO2(3)PbPb2eSO=PbSO4变大铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO419导学号02490081解析：(1)n(H2)n(Cl2)0.005 mol，参加反应的n(NaCl)0.01 mol，说明NaCl恰好电解完毕，溶液变为NaOH溶液，n(NaOH)n(NaCl)0.01 mol，c(NaOH)0.1 molL1。(2)电解饱和氯化钠溶液的总反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，题目要求使Cl2被完全吸收，则氯气必须在下部
16、的电极上产生，则下部的电极是阳极，推出b为电源的正极，a为负极。生成的Cl2与阴极区产生的NaOH反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，则消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。(3)题目要求通过电解法制取Fe(OH)2，电解质溶液是NaCl溶液，必须通过电极反应产生Fe2和OH。根据电极发生反应的特点，选择铁作阳极，铁发生氧化反应产生Fe2；溶液中的阳离子Na、H向阴极移动，根据放电顺序，阴极H放电产生氢气，H来源于水的电离，电极反应式为2H2O2e=H22OH。在电场作用下，阳极产生的Fe2与阴极产生的OH在定向移动的过程中相遇，发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀。将阳极反应
17、式、阴极反应式叠加得到总的反应式：Fe2H2OFe(OH)2H2。答案：(1)0.1 molL1(2)B(3)FeFe2H2OFe(OH)2H220导学号02490082解析：(1)用惰性电极电解AlCl3溶液，起始时总反应方程式可表示为2AlCl36H2O2Al(OH)33Cl23H2，阴极区产物为Al(OH)3和H2，故阴极区有白色沉淀Al(OH)3生成，随着电解的进行，AlCl3消耗完，这时相当于电解水，阴极上H放电，导致阴极区碱性增强，之前生成的Al(OH)3又慢慢溶解，离子方程式可表示为Al(OH)3OH=AlO2H2O。(2)本题是对混合溶液的电解，可对4种离子进行重新组合，由题知
18、，电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液相当于电解1 molL1 AlCl3溶液，电解过程中总反应式可表示为2AlCl36H2O2Al(OH)33H23Cl2，由此可知选项A、D正确。答案：(1)白色沉淀逐渐溶解至消失Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)AD21导学号02490083解析：(1)铁内一般含有碳，Fe、C是铁发生电化学腐蚀的两个电极，若有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀。由于溶液呈中性，故铁钉发生吸氧腐蚀，正极的电极反应方程式为O24e2H2O=4OH。B中铁钉未被腐蚀，但该体系中有水存在，只能是处于无氧环境中，所以B中的水事先应除去溶解氧，植物油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气进入试管。C中铁钉未被腐蚀，但该体系中有空气存在，只能是处于干燥环境中，碱石灰用来吸收水蒸气，保持试管内的干燥环境。(2)试管中的液面升高，说明试管内气体的量减少，是由于铁丝发生吸氧腐蚀所致。答案：(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)O24e2H2O=4OH煮沸(或除去氧气)隔绝空气(或防止氧气与铁接触)吸收水蒸气(或干燥、保持试管内干燥环境)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或氧气参与了反应、消耗了氧气)，使气体体积减少不能最新精品资料