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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(三)专题1化学反应与能量变化(C)(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)1.由右图分析，有关叙述正确的是()AABC和BCA两个反应吸收或放出的能量不等BABC是放热反应CA具有的能量高于B和C具有的能量总和DABC是吸热反应，则BCA必然是放热反应2根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是()ACO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B该反应的焓变大于零C该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均
2、为吸热反应3已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系式中正确的是()Aacd0C2ab04化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法中正确的是()A1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJB1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的
3、总能量大于2 mol NO(g)具有的总能量C由于上述反应为放热反应，常温下即可发生D上图表示的热化学方程式为N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol15下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量B已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)H0，则金刚石比石墨稳定C已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJD已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1，2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H26氯原子对O3的分解有催化
4、作用：O3Cl = ClOO2H1ClOO = ClO2H2大气臭氧层的分解反应是O3O=2O2H，该反应的能量变化如图：下列叙述中，正确的是()A反应O3O = 2O2的HE1E3 BO3O = 2O2是吸热反应CHH1H2 D2O2= O3O 是放热反应7甲醇属于可再生能源，可代替汽油作为汽车的燃料。已知101 kPa、常温下32 g甲醇完全燃烧放出736.3 kJ的热量，下列能正确表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H736.3 kJmol1BCH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H736.3 kJmol1CCH
5、3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H675.3 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 472.6 kJmol18标准燃烧热是指在101 kPa下1 mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时放出的热量。已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的标准燃烧热H分别是285.8 kJmol1、1 411.0 kJmol1和1 366.8 kJmol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A44.2 kJmol1 B44.2 kJmol1C330 kJmol1 D330 kJmol19如图所示是Zn和Cu形成
6、的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是()201510.18, 实验后的记录：Cu为负极，Zn为正极Cu极上有气泡产生，发生还原反应SO向Cu极移动若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体电子的流向是CuZn正极反应式：Cu2e=Cu2，发生氧化反应A BC D10将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是()11一种新型环保电池是采用低毒的铝合金(丢弃的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食盐、氢氧化钠(化学药品店常见试剂)等原料制作的。电池的总反应方
7、程式为2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列说法不正确的是()A该电池的优点是电极材料和电解质用完后可以更换B该电池发生氧化反应的是金属铝C电极的正极反应式为3ClO3H2O6e=3Cl6OHD当有0.1 mol Al完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.806102312. 执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是()工作原理示意图Aa极上的电极反应式为CH3CH2OHH2O4e=CH
8、3COOH4HB电解质溶液中的H移向a电极Cb为正极，电极反应式为O22H2O4e=4OHD呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小13用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内的物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()AAgNO3AgNO3 BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4Cu(OH)214下列说法正确的是()A电解NaOH溶液时，溶液浓度将减小，pH增大 B电解H2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH增大C电解Na2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH不变 D电解NaCl溶液时，溶液浓度将减小，pH不变15.某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电
9、解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理如图所示，下列说法不正确的是()AA为电源正极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OC阴极区附近溶液pH降低D若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O被还原16Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成题号123456789101112
10、13141516答案二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17(8分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_。(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。化学键HHNHNN键能(kJmol1)4363
11、91945已知反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)HakJmol1试根据表中所列键能数据估算a的值为_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知：C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2571.6 kJmol12C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H32 599 kJmol1根据盖斯定律，计算298 K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变为_。18(8分)(1)丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是101
12、kPa下一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”或“”。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：_。二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：已知：H2O(g)=H2O(l)H1Q1 kJ/molC2H5OH(g)=C2
13、H5OH(l)H2Q2 kJ/molC2H5OH(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H3Q3 kJ/mol若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 _ kJ。碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)O2(g)=CO(g)的H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的H，计算时需要测得的实验数据有_。19(12分)利用反应2Fe3Zn=2Fe2Zn2设计一个带盐桥的原电池，并在下面方框内画出实验装置图。并指出正极为_，电极反应式为_。负极为_，电极反应式为_。此装置中盐桥的作用为_。20(12分)
14、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可以表示为Cd2NiOOH2H2O2Ni(OH)2Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是_。以上反应是可逆反应以上反应不是可逆反应充电时化学能转变为电能放电时化学能转变为电能A BC D(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明，一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_。(3)锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液，请用化学方程式表示其原因：_
15、。21(12分)从H、Cu2、Na、SO、Cl五种离子中选择并恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：(1)以石墨为电极，使电解质质量减少，水质量不变，进行电解，则可采用的电解质是_。(2)以石墨为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解，则可采用的电解质是_。(3)以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进行电解，则电解质是_。(4)以石墨为电极进行电解，若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是_。(5)以石墨为电极进行电解，两极分别放出气体，且体积比为11时，电解质的化学式可能是_。参考答案与解析1导学号02490042解析：选D。本题考查化学反应中的能量变化，由
16、图可知，BC的能量高于A的能量，则反应BCA一定是放热反应；反之，ABC则是吸热反应。根据能量守恒定律，两反应的反应热在数值上相等，符号相反。2导学号02490043解析：选D。因为碳酸钙受热分解是吸热反应，CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B项正确；C项，在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。3导学号02490044解析：选C。该反应是放热反应，H0；与生成H2
17、O的状态一样，但物质的计量数是2倍关系，2ab；同理比较、得：2cd，由于H2O(g)=H2O(l)是放热的，H0，故ca，db，综合考虑，仅C选项符合题意。4导学号02490045解析：选D。根据题意可知，反应过程中吸收的总能量为1 444 kJ，放出的总能量为1 264 kJ，前者大于后者，该反应为吸热反应，A、C错误；由于反应为吸热反应，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，B项错误；D项热化学方程式中各物质的状态、计量数均与焓变数值一致，正确。5导学号02490046解析：选D。A项中2 mol SO2(g)与1 mol O2
18、(g)的总能量比2 mol SO3(g)的能量高，不能判断SO2和SO3能量的相对高低，错误；B中金刚石比石墨能量高，不如石墨稳定，错误；从离子方程式的意义可知，只有强酸与强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和1 mol水的热效应为57.3 kJ, C项错误；等量的碳完全燃烧放出的能量比其不完全燃烧放出的能量多，但比较H时应带“、”比较，H1H2，D正确。6导学号02490047解析：选C。由能量变化图可知，O3O = 2O2是放热反应，HE3E2，其逆过程为吸热反应，A、B、D错误；由盖斯定律可知，HH1H2，C项正确。7导学号02490048解析：选B。燃烧为放热反应，H0，A选项不正确；标准燃烧
19、热表示1 mol可燃物完全燃烧放出的热量，D选项不正确；应生成稳定氧化物，C选项H2O(g)不符合题意。8导学号02490049解析：选A。解决本题要抓住两点：标准燃烧热的定义和盖斯定律。合理运用热化学方程式的加减进行计算，注意改变反应方向时相应的反应热的符号也要改变。依据题意：H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1 411.0 kJmol1C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.8 kJmol1则后两个方程式相减，便得到C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l)H44
20、.2 kJmol1。9导学号02490050解析：选B。在给定的原电池中，正极是Cu，负极是Zn，故错误。电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H向正极移动，在Cu电极上得电子：2H2e=H2，负极失电子：Zn2e=Zn2，故正确；错误。Zn片作负极，SO向Zn极移动，错误。当有0.5 mol电子转移时，产生H2 0.25 mol，正确。10导学号02490051解析：选A。加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成铜锌原电池，加快反应速率，a中Cu2与少量Zn反应，导致与H反应的Zn减少，H2体积减小。11导学号02490052解析：选D。该电池所用材料都是生活中常见的，电极材料和电解质用完后可以
21、更换，A项正确；金属铝是原电池的负极，发生氧化反应，B正确；在正极上发生还原反应，电极反应为3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正确；电子只能流经导线，不能流经电解液，D不正确。12导学号02490053解析：选A。根据电池反应方程式和电解质溶液的酸碱性知，a为负极，电极反应为CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4H，A项正确；b为正极，电极反应为O24e4H=2H2O，C项错误；电解质溶液中的H移向b电极，B项错误；呼出气体中酒精含量越高，参与反应的乙醇越多，微处理器中通过的电流越大，D项错误。13导学号02490054解析：选B。A项：4AgNO32H2O4AgO24HNO3，脱离
22、反应体系的物质是4AgO2，相当于2Ag2O，所以应当加入适量Ag2O才能复原(加入AgNO3会使NO的量增加)；B项：2H2O2H2O2，脱离反应体系的是2H2O2，相当于2H2O，加入适量水可以复原。C项：2KCl2H2O2KOHH2Cl2，脱离反应体系的是H2Cl2，相当于2HCl，应通入适量HCl气体才能复原；D项：2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，脱离反应体系的是2CuO2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。14导学号02490055解析：选C。本题考查电解规律。A、B、C均为电解水，溶液浓度增大，pH分别增大、减小、不变；电解NaCl溶液时，H和Cl放电，NaCl的
23、浓度减小，pH增大。15导学号02490056解析：选C。根据图示，左侧铁板作阳极，A为电源正极；右侧铁板作阴极，B为电源负极。电极反应式为阳极：Fe2e=Fe2，阴极：2H2e=H2，生成的Fe2与Cr2O反应：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。由于在阴极区c(H)减小，所以pH增大。根据6H26Fe2Cr2O得，当有13.44 L(标准状况)H2放出时，应有0.1 mol Cr2O被还原。16导学号02490057解析：选A。由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H放电，电极反应为 2H2e=H2，A
24、选项正确；阴极与电源的负极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误。17导学号02490058解析：(1)设2 mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为Q。则有，解得Q1 452.8 kJ，所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1。(2)反应热Ha kJmol1E(反应物键能)E(生成物键能)3436 kJmol1945 kJmol16391 kJmol193 kJmol1。(3)反应的热化学方程
25、式为2C(s，石墨)H2(g)=C2H2(g)H，根据盖斯定律可得H226.7 kJmol1。答案：(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1(2)93(3)226.7 kJmol118导学号02490059解析：(1)丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)的过程放热，H为“”。标准燃烧热是1 mol物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量，所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJ/mol。n(二甲醚)1 455 kJ/mol1 moln(二甲醚)2 215
26、.0 kJ/mol1 645 kJ，解得n(二甲醚)0.75 mol，所以n(丙烷)0.25 mol。(2)由盖斯定律可得C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(3Q1Q2Q3) kJ/mol，所以使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3Q1Q2Q3) kJ。利用盖斯定律计算反应C(s)O2(g)= CO(g)的H，需要测得的实验数据有碳和CO的标准燃烧热。答案：(1)C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 215.0 kJ/mol13(2)3Q1Q2Q3碳和CO的标准燃烧热19导学号02490060解析：根据反应Z
27、n2Fe3=Zn22Fe2知，该反应中的氧化反应为Zn2e=Zn2，应采用Zn片作负极，还原反应为2Fe32e=2Fe2，故应选择比Zn不活泼的金属或非金属石墨等作正极，根据应选择与电极材料相同的金属阳离子的电解质溶液作电解液，故负极区应选含Zn2的盐溶液(如ZnSO4溶液)，正极区选含Fe3的溶液作电解液如FeCl3、Fe2(SO4)3溶液等。答案：装置图见下图Pt(与装置对应即可)2Fe32e=2Fe2ZnZn2e=Zn2使两个半电池连成一个通路；使电流持续传导20导学号02490061解析：(1)镍镉电池充、放电是在不同条件下进行的，不属于可逆反应；从能量转化角度，充电是电能转化为化学能
28、，放电是化学能转化为电能。(2)Ni(OH)2、Cd(OH)2在酸性条件下会溶解，生成Ni2、Cd2，污染土壤。(3)锂可以与水发生反应，不能用电解质的水溶液。答案：(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液(3)2Li2H2O=2LiOHH221导学号02490062解析：根据离子的放电顺序，阳离子：Cu2HNa，阴离子：ClOHSO，(1)以惰性电极电解时，电解质质量减少，水质量不变，只电解电解质，电解质可能为HCl、CuCl2。(2)惰性电极电解时，电解质质量不变，水质量减少，只电解水，电解质可能为H2SO4、Na2SO4、NaHSO4。(3)石墨为阳极，铁棒为阴极，电极材料不参加反应，电解质和水的质量都减少，既电解电解质又电解水，电解质可能为CuSO4、NaCl。(4)以石墨为电极进行电解，若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质中阳离子放电，水中氢氧根离子放电，电解质可能为CuSO4。(5)以石墨为电极进行电解，两极分别放出气体，且体积比为11时，这可能是氢离子在阴极放电，氯离子在阳极放电。答案：(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4、NaHSO4(3)CuSO4、NaCl(4)CuSO4(5)HCl、NaCl最新精品资料