2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢卷6 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 魯科版.doc

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單元質(zhì)檢卷(六)　化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示,發(fā)生的反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng) B.陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大 C.離子交換膜應(yīng)采用陽(yáng)離子交換膜 D.陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O 2.(2018河南安陽(yáng)第一次模擬)為了減少鋼管因銹蝕而造成的損失,某城市擬用如圖方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生析氫腐蝕 B.在潮濕的酸性土壤中金屬棒M將電子通過(guò)導(dǎo)線流向鋼管 C.在潮濕的酸性土壤中H+向金屬棒M移動(dòng),抑制H+與鐵的反應(yīng) D.金屬棒M與鋼管用導(dǎo)線連接后可使鋼管表面的腐蝕電流接近于零 3.(2018安徽馬鞍山第二次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))美國(guó)麻省理工學(xué)院的唐納德撒多維教授領(lǐng)導(dǎo)的小組研制出一種鎂-銻液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池。該電池的工作溫度為700攝氏度,其工作原理如圖所示: 該電池所用液體密度不同,在重力作用下分為三層,充放電時(shí)中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為Mg2+-2e-Mg B.該電池放電時(shí),Mg(液)層生成MgCl2,質(zhì)量變大 C.該電池充電時(shí),Mg-Sb(液)層中Mg發(fā)生氧化反應(yīng) D.該電池充電時(shí),熔融鹽中的Cl-進(jìn)入Mg-Sb(液)層 4.(2018河南中原名校第五次聯(lián)考)已知:①1 mol晶體硅中含有2 mol Si—Si鍵。②Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH,其反應(yīng)過(guò)程與能量變化如圖所示。 ③幾種化學(xué)鍵斷裂所需的能量如下, 化學(xué)鍵 Si—O OO Si—Si 斷開1 mol共價(jià)鍵所需能量/kJ 460 500 176 下列說(shuō)法正確的是(　　) A.晶體硅光伏發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的 B.二氧化硅穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性 C.ΔH=-988 kJmol-1 D.ΔH=a-c 5.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在FeCl3酸性溶液中加入少量鋅粉后,Fe3+立即被還原成Fe2+。某化學(xué)興趣小組根據(jù)該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是 (　　) A.該原電池的正極反應(yīng)是:Zn-2e-Zn2+ B.Pt電極表面生成大量氣泡 C.生成的Fe2+通過(guò)鹽橋可以和鋅直接反應(yīng)生成Fe D.左燒杯中溶液的紅色逐漸褪去 6.(2018河南鄭州一中測(cè)試)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液可以制取氫氣,其裝置如下圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　) A.電解過(guò)程中b極附近溶液堿性明顯增強(qiáng) B.溶液中的OH-逐漸向a極區(qū)附近移動(dòng) C.若在b極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL氫氣,則消耗尿素2 g D.a極反應(yīng)式為CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H2O 7.(2018河南鄭州一中月考)用石墨作電極電解溶有物質(zhì)的量之比為3∶1的NaCl和H2SO4的水溶液。根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物,電解可明顯分為三個(gè)階段,下列敘述不正確的是(　　) A.電解的最后階段為電解水 B.陽(yáng)極先逸出氯氣后逸出氧氣 C.陰極逸出氫氣 D.電解過(guò)程中溶液的pH不斷增大,最后pH為7 8.用固體氧化物作為電解質(zhì)的氫氧燃料電池電解Na2SO4溶液,已知固體氧化物在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過(guò),其工作原理如圖所示(c、d均為惰性電極)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A.電路中電子流向?yàn)閍→d→c→b B.電極b為負(fù)極,電極反應(yīng)式為O2+4e-2O2- C.電解后燒杯中溶液pH增大 D.理論上b極消耗氣體和c極生成氣體質(zhì)量相等 9.(2018山東濰坊一模)一種新型可逆電池的工作原理如圖所示。放電時(shí)總反應(yīng)為Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl4-4Al2Cl7-+3Cn(Cn表示石墨)。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為2Al-6e-+7Cl-Al2Cl7- B.放電時(shí)AlCl4-移向正極 C.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為AlCl4--e-+CnCn(AlCl4) D.電路中每轉(zhuǎn)移3 mol電子,最多有1 mol Cn(AlCl4)被還原 10.(2018河南師大附中測(cè)試)雙級(jí)膜電滲析解離NaCl溶液制備酸堿的原理如圖所示,為提高海水淡化的附加值提供了新的技術(shù)途徑。已知BP為雙級(jí)膜,A、C陰陽(yáng)膜界面可以解離H+和OH-,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.根據(jù)Na+的移動(dòng)方向可知,C為陰離子交換膜 B.當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí),會(huì)有1 mol H2生成 C.陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH-+4e-O2↑+2H2O D.該方法在淡化海水時(shí)可以得到H2、O2、NaOH、HCl等物質(zhì) 二、非選擇題(本題共2小題,共30分) 11.(15分)課題式研究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的良好方法。某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),D、F、X、Y都是鉑電極,C、E是鐵電極。將電源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色。試回答下列問(wèn)題: (1)電源B極的名稱是　　　　。 (2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)設(shè)電解質(zhì)溶液過(guò)量,則同一時(shí)間內(nèi)C、D電極上參加反應(yīng)的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是　　　　　　。 (4)欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì))精煉,G極材料應(yīng)該是　　　　(填“粗銅”或“精銅”),電解質(zhì)溶液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將　　　　(填“變大”“變小”或“不變”)。 (5)設(shè)甲池中溶液的體積在電解前后都是500 mL,當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),甲池中所生成物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為　　　molL-1。 12.(15分)能源的開發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。 (1)用于發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3)2N—NH2,氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量,同時(shí)生成無(wú)毒、無(wú)污染的氣體。已知室溫下,1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5 kJ,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式　。 (2)依據(jù)原電池構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是　　　(填序號(hào))。你選擇的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 A.C(s)+CO2(g)2CO(g) B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) C.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) D.2H2O(l)2H2(g)+O2(g) (3)若以熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池,請(qǐng)寫出該原電池的負(fù)極反應(yīng):　。 (4)工業(yè)上常采用如圖所示電解裝置,利用鐵的化合物將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫轉(zhuǎn)化為可利用的硫。通電電解,然后通入H2S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　;電解過(guò)程中陰極區(qū)溶液的pH　　　　(填“變大”“變小”或“不變”)。  單元質(zhì)檢卷(六)　化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 1.D　鈦電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;銅作陽(yáng)極,陽(yáng)極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O,OH-由陰極區(qū)遷移到陽(yáng)極區(qū)參與反應(yīng),離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜,C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確;由陰極區(qū)遷移過(guò)來(lái)的OH-在陽(yáng)極全部參與反應(yīng),陽(yáng)極附近溶液的pH不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.C　在潮濕的酸性土壤中,鐵和酸發(fā)生反應(yīng)而加速被腐蝕,A項(xiàng)正確;在潮濕的酸性土壤中金屬棒M可保護(hù)鋼管,故M作負(fù)極,電子由負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線流向正極鋼管,B項(xiàng)正確;在潮濕的酸性土壤中H+向正極鋼管移動(dòng),H+在正極得電子產(chǎn)生氫氣,C項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬棒M與鋼管用導(dǎo)線連接后保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管,可使鋼管表面的腐蝕電流接近于零,D項(xiàng)正確。 3.C　由圖中電子的流向可知,Mg為負(fù)極。因?yàn)槭莾?chǔ)能電池,所以該電池可以放電也可以充電。放電時(shí)鎂被氧化為Mg2+,所以充電時(shí),Mg2+被還原為鎂。該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為Mg2++2e-Mg,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該電池放電時(shí),Mg(液)層生成Mg2+進(jìn)入熔融鹽中,質(zhì)量變小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該電池充電時(shí),Mg-Sb(液)層中Mg發(fā)生氧化反應(yīng),C項(xiàng)正確;根據(jù)題意,該電池充電時(shí),熔融鹽中的Cl-不會(huì)進(jìn)入Mg-Sb(液)層,而是Mg2+進(jìn)入熔融鹽中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.C　晶體硅光伏發(fā)電是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能判斷,斷裂1 mol二氧化硅需要的能量為4460 kJ=1 840 kJ,斷裂1 mol晶體硅需要的能量為2176 kJ=352 kJ,故二氧化硅的穩(wěn)定性大于硅的穩(wěn)定性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Si(s)+O2(g)SiO2(s)　ΔH=(1762+500-4604) kJmol-1=-988 kJmol-1,C項(xiàng)正確;根據(jù)圖中信息可知,ΔH=-c,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.D　該原電池的正極反應(yīng)是Fe3++e-Fe2+,負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;該原電池反應(yīng)為Zn+2FeCl32FeCl2+ZnCl2,該反應(yīng)不生成氣體,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池中陽(yáng)離子移向正極,則生成的Fe2+在左邊的燒杯中,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;左邊燒杯中的電極反應(yīng)為Fe3++e-Fe2+,則左燒杯中溶液的紅色逐漸褪去,故D項(xiàng)正確。 6.C　該電池反應(yīng)時(shí),氮元素化合價(jià)由-3價(jià)變?yōu)?價(jià),氫元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià),則氮元素被氧化,氫元素被還原,所以生成氮?dú)獾碾姌Oa是陽(yáng)極,生成氫氣的電極b是陰極。陽(yáng)極反應(yīng)式為CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H2O,陰極反應(yīng)式為6H2O+6e-3H2↑+6OH-。b是陰極,由電極反應(yīng)可知陰極產(chǎn)生OH-,b極附近溶液的堿性明顯增強(qiáng),故A項(xiàng)正確;電解時(shí),電解質(zhì)溶液中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),根據(jù)A知,a是陽(yáng)極,所以氫氧根離子向a極移動(dòng),故B項(xiàng)正確;陰極b上水得電子生成氫氣和氫氧根離子,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-,標(biāo)準(zhǔn)狀況下224 mL H2的物質(zhì)的量為0.01 mol,轉(zhuǎn)移電子0.02 mol,根據(jù)電極反應(yīng)式CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H2O,可知消耗尿素0.2 g,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;a極反應(yīng)式為CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H2O,D項(xiàng)正確。 7.D　根據(jù)離子放電順序可知,電解題給混合溶液時(shí),在陽(yáng)極離子放電的先后順序?yàn)镃l-、OH-、SO42-,在陰極,離子放電的先后順序?yàn)镠+、Na+,所以整個(gè)電解過(guò)程分三個(gè)階段:電解HCl溶液、電解NaCl溶液、電解H2O,最后溶液呈堿性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.D　在溶液中沒有電子的流動(dòng),只有離子的流動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;通入O2的一極(電極b)為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;用惰性電極電解Na2SO4溶液實(shí)質(zhì)上是電解水,溶液的pH不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;c極生成O2,根據(jù)得失電子守恒可知D項(xiàng)正確。 9.C　根據(jù)總反應(yīng)方程式可知Al失電子發(fā)生氧化反應(yīng),為電池的負(fù)極,石墨電極的Cn(AlCl4)中存在氯原子,放電發(fā)生還原反應(yīng),作電池的正極。熔融鹽中Cl-是以AlCl4-形式存在,放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-+7AlCl4-4Al2Cl7-,A項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí),帶負(fù)電的陰離子AlCl4-向負(fù)極移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;放電時(shí)石墨電極反應(yīng)式為:Cn(AlCl4)+e-AlCl4-+Cn,充電時(shí)石墨電極為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cn(AlCl4):AlCl4--e-+Cn=Cn(AlCl4),則電路中通過(guò)3 mol電子,最多有3 mol Cn(AlCl4)被還原,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.D　根據(jù)Na+的移動(dòng)方向可知,C為陽(yáng)離子交換膜,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5 mol H2生成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-O2↑+2H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意及圖示可知,該方法在淡化海水時(shí),陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣,陰極上是氫離子放電生成氫氣,在BP膜和A膜之間可以得到鹽酸,在BP膜和C膜之間可以得到氫氧化鈉溶液,D項(xiàng)正確。 11.答案 (1)負(fù)極　(2)CuSO4+FeCu+FeSO4　(3)1∶1　(4)粗銅　變小　(5)0.4 解析 (1)根據(jù)題意知將電源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色,說(shuō)明溶液呈堿性,則F為電解池的陰極,則電源B極的名稱是負(fù)極。(2)甲裝置是以鐵為陽(yáng)極、以鉑為陰極電解硫酸銅溶液,電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為CuSO4+FeCu+FeSO4。(3)根據(jù)(2)的反應(yīng)方程式知同一時(shí)間內(nèi)C極上參加反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量與D電極上生成銅單質(zhì)的物質(zhì)的量相同,則物質(zhì)的量之比是1∶1。(4)欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì))精煉,粗銅作陽(yáng)極,精銅作陰極,G極材料應(yīng)該是粗銅,陽(yáng)極上銅和鐵、鋅等金屬失電子生成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液,陰極上銅離子得電子生成銅單質(zhì),根據(jù)電子守恒知電解質(zhì)溶液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將變小。(5)乙池中E為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,F為陰極,電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,當(dāng)乙池所產(chǎn)生氫氣的體積為4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),其物質(zhì)的量為0.2 mol,所以乙池轉(zhuǎn)移電子為0.4 mol,甲池中陽(yáng)極是鐵失電子生成亞鐵離子,則生成硫酸亞鐵的濃度為0.2mol0.5 L=0.4 molL-1。 12.答案 (1)C2H8N2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-2 550 kJmol-1 (2)C　該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)且放熱反應(yīng) (3)CO-2e-+CO32-2CO2 (4)[Fe(CN)6]4--e-[Fe(CN)6]3-　變大 解析 (1)1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5 kJ,則1 mol偏二甲肼完全燃燒釋放出的能量為42.5 kJ60=2 550 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(l)　ΔH=-2 550 kJmol-1。(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)為氧化還原反應(yīng),但該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),不能設(shè)計(jì)為原電池,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)不屬于氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)為原電池,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)為放熱反應(yīng),且為氧化還原反應(yīng),故可以設(shè)計(jì)成原電池,故C項(xiàng)正確;2H2O(l)2H2(g)+O2(g)為吸熱反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)若為一氧化碳燃料電池,在熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境中,傳導(dǎo)離子為碳酸根離子,負(fù)極是一氧化碳失電子生成二氧化碳,則電極反應(yīng)為CO-2e-+CO32-2CO2。(4)電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4--e-[Fe(CN)6]3-,電解時(shí)陰極反應(yīng)式為2HCO3-+2e-H2↑+2CO32-,由于CO32-的水解程度大于HCO3-,所以溶液堿性增強(qiáng),則pH變大。