高考化学三轮冲刺 单元检测六含答案　化学反应与能量

这是一份高考化学三轮冲刺 单元检测六含答案　化学反应与能量，共14页。试卷主要包含了本试卷共4页等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷共4页。
2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。
3．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．(2020·浙江高三开学考试)化学与社会、环境密切相关，下列说法正确的是( )
A．光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济
B．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
C．人造棉、蚕丝、棉花、涤纶的主要成分都是纤维素
D．向汽油中添加乙醇后，该混合燃料的热值不变
答案 A
解析 光催化还原水制氢是利用太阳能直接分解水制氢，而电解水制氢要消耗电能，电能若是来自火力发电，会产生污染，所以光催化还原水制氢比电解水制氢更环保经济，A项正确；NO2或SO2都会导致酸雨的形成，但CO2不会导致酸雨的形成，可能会引起温室效应，B项错误；人造棉、棉花的主要成分都是纤维素，蚕丝的主要成分为蛋白质，涤纶是人工合成的有机高分子材料，C项错误；热值是1 g燃料完全燃烧时所放出的热量，乙醇与汽油热值不同，故混合燃料的热值会发生变化，D项错误。
2．下列叙述正确的是( )
A．升高温度可降低活化能
B．废电池需回收，主要是要利用电池外壳的金属材料
C．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油”
D．推广使用太阳能、风能、地热能、氢能，有利于缓解温室效应
答案 D
解析 活化能是活化分子最低能量与反应分子的平均能量的差值，对于同一分子活化能是定值，升高温度活化能不改变，选项A错误；主要回收废电池的铁壳和其中的“黑”原料，并进行二次产品的开发制造，选项B错误；汽油是不可再生资源，乙醇是可再生资源，选项C错误；太阳能、风能、地热能、氢能是清洁能源，推广使用能减少二氧化碳的排放，选项D正确。
3．中国化学家研究的一种新型复合催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．C3N4中C的化合价为－4
B．反应的两个阶段均为吸热过程
C．阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂
D．通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化
答案 C
解析 依据化合物中化合价代数和为0，因C3N4中N的化合价为－3，所以C的化合价为＋4，A项错误；阶段Ⅱ过氧化氢分解生成氧气和水的过程为放热反应，B项错误；阶段Ⅱ中，H2O2发生歧化反应，既是氧化剂，又是还原剂，C项正确；利用太阳光实现高效分解水的反应，实现了太阳能向化学能的转化，D项错误。
4．铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺，装置如下图。若上端开口关闭，可得到强还原性的H·(氢原子)；若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。下列说法错误的是( )
A．无论是否鼓入空气，负极的电极反应式均为Fe－2e－ ===Fe2＋
B．不鼓入空气时，正极的电极反应式为H＋ ＋ e－ === H·
C．鼓入空气时，每生成1 ml·OH有2 ml电子发生转移
D．处理含有草酸(H2C2O4)的污水时，上端开口应打开并鼓入空气
答案 C
解析 在原电池中，铁作负极，电极反应式是 Fe－2e－===Fe2＋，故A正确；鼓入空气时，氧气在正极发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4·OH，每生成1 ml·OH有1 ml电子发生转移，故C错误；不鼓入空气时，正极发生还原反应为H＋＋ e－ === H·，故B正确。
5．以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：
反应Ⅰ：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq) ΔH1＝－213 kJ·ml－1
反应Ⅱ：H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH2＝＋327 kJ·ml－1
反应Ⅲ：2HI(aq)===H2(g)＋I2(g) ΔH3＝＋172 kJ·ml－1
下列说法不正确的是( )
A．该过程实现了太阳能到化学能的转化
B．SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C．总反应的热化学方程：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋268 kJ·ml－1
D．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变
答案 C
解析 由图可知利用太阳能使化学反应发生，则该过程由太阳能转化为化学能，故A正确；由图可知总反应为水分解生成氧气和氢气，则SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用，故B正确；由盖斯定律可知，Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ得到H2O(l)===H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝－213 kJ·ml－1＋
(＋327 kJ·ml－1)＋(＋172 kJ·ml－1)＝＋286 kJ·ml－1，故C错误；催化剂降低反应的活化能，不影响焓变，则该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变，故D正确。
6．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中正确的是( )
A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋
B．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，负极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成原电池，负极反应式为：Al＋4OH－－3e－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池中，负极反应式为：Al－3e－===Al3＋
答案 C
解析 该装置中，铁易失电子作负极，Cu作正极，负极上铁失电子、正极上铁离子得电子，负极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；该原电池中，Al易失电子作负极、Cu作正极，负极上铝失电子、正极上氢离子得电子，负极反应式为：Al－3e－===Al3＋，故B错误；该原电池中，Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上Al失电子、正极上水得电子，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O，故C正确；该原电池中，铜易失电子作负极、Al作正极，负极上铜失电子、正极上硝酸根离子得电子，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故D错误。
7．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
下列说法不正确的是( )
A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
答案 D
解析 K3[Fe(CN)6]可将单质铁氧化为Fe2＋，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，附着在Fe表面，无法判断铁比铜活泼，D错；实验②中加入K3[Fe(CN)6]，溶液无变化，说明溶液中没有Fe2＋；实验③中加入K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，说明溶液中有Fe2＋，A对；对比①②可知，①中K3[Fe(CN)6]可将Fe氧化成Fe2＋，Fe2＋再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，B对；由以上分析可知，验证Zn保护Fe时，可以用②③做对比实验，C对。
8．化学与生活、生产有着密切关系，下列叙述正确的是( )
A．钢铁发生析氢腐蚀时，H＋得电子释放出H2，钢铁被腐蚀
B．钢铁发生吸氧腐蚀时，OH－失电子释放出O2，钢铁被腐蚀
C．船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体
D．外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门
答案 A
解析 发生吸氧腐蚀时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，整个过程是吸收O2而不是释放出O2，B项错误；C项为牺牲阳极的阴极保护法，金属锌发生氧化反应，错误；D项为外加电流的阴极保护法，钢铁闸门应与外加电源的负极相连，错误。
9．1,3­丁二烯和2­丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：
CH2===CH—CH===CH2(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g) ΔH＝－236.6 kJ·ml－1
CH3—C≡C—CH3(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g) ΔH＝－272.7 kJ·ml－1
由此不能判断( )
A．1,3­丁二烯和2­丁炔稳定性的相对大小
B．1,3­丁二烯和2­丁炔分子储存能量的相对高低
C．1,3­丁二烯和2­丁炔相互转化的热效应
D．一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小
答案 D
解析 根据盖斯定律可知，前者减去后者即得到CH2==CH—CH==CH2(g)―→ CH3—C≡C—CH3(g) ΔH＝＋36.1 kJ·ml－1，这说明1,3­丁二烯转化为2­丁炔是吸热反应，因此在质量相等的条件下，1,3­丁二烯的总能量低于2­丁炔的总能量，则1,3­丁二烯比2­丁炔稳定性强，因此A、B、C三项均正确；反应热等于断开化学键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，但由于不能确定碳碳单键和碳氢单键键能，因此根据热化学方程式不能确定一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的相对大小，D项错误。
10．常温下，0.01 ml·L－1 MOH溶液的pH为10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH1＝－24.2 kJ·ml－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH2＝－57.3 kJ·ml－1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为( )
A．＋33.1 kJ·ml－1 B．＋45.2 kJ·ml－1
C．－81.5 kJ·ml－1 D．－33.1 kJ·ml－1
答案 B
解析 根据题中0.01 ml·L－1 MOH溶液的pH＝10知，MOH为弱碱，MOH溶液与硫酸的中和反应可以看作两个过程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq) ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH2，根据盖斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，则ΔH＝eq \f(1,2)ΔH1－ΔH2＝eq \f(1,2)×(－24.2 kJ·ml－1)－
(－57.3 kJ·ml－1)＝＋45.2 kJ·ml－1，B项正确。
11．利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO，下列说法正确的是( )
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．电极a上发生还原反应
C．该装置工作时，H＋从b极区向a极区移动
D．该装置中每生成1 ml CO，同时生成1 ml O2
答案 A
解析 根据图示，该过程是将太阳能转化为化学能的过程，故A项正确；根据图示，电极a上发生水转化为氧气的反应，反应中O元素的化合价升高，发生氧化反应，故B项错误；根据图示，a为负极，b为正极，H＋从a极区向b极区移动，故C项错误；根据得失电子守恒，该装置中每生成1 ml CO，同时生成eq \f(1,2) ml O2，故D项错误。
12．一种新型微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．a为电池的正极
B．海水淡化的原理：电池工作时，Na＋移向左室，Cl－移向右室
C．处理NOeq \\al(－,3)的电极反应：2NOeq \\al(－,3)＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－
D．若C6H12O6表示有机废水中的有机物，每消耗1 ml C6H12O6转移6 ml e－
答案 C
解析 该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为2NOeq \\al(－,3)＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－，左边装置电极是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，阴离子移向负极，据此分析解答。该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极b是正极，故A错误；阴离子移向负极，所以该电池工作时，中间室中Cl－移向左室负极，故B错误；因为有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，所以每处理1 ml C6H12O6，转移6×(4－0)ml＝24 ml的电子，故D错误。
13．全钒氧化还原液流电池是一种新型绿色的二次电池。其工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A．电子由Y极流出，经质子交换膜到X极
B．放电过程中，电解质溶液pH降低
C．Y极反应式为V2＋－e－===V3＋
D．每转移1 ml电子，理论上有2 ml H＋由交换膜右侧向左侧迁移
答案 C
解析 观察装置，由物质转化可以确定右边发生氧化反应，Y极为负极，左边发生还原反应，X为正极。电子只能在导线上迁移，即电子由Y极经导线流向X极，故A错误；放电过程中，电池反应式为V2＋＋VOeq \\al(＋,2)＋2H＋===V3＋＋VO2＋＋H2O，消耗H＋，pH升高，故B错误；Y极为负极，发生氧化反应，由离子转化关系知反应式为V2＋－e－===V3＋，故C正确；X极反应式为VOeq \\al(＋,2)＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，得失电子数决定氢离子迁移数目。转移1 ml电子，只有1 ml H＋迁移，故D错误。
14．利用反应NO2＋NH3―→N2＋H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a电极反应式是2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O
B．消耗标准状况下4.48 L NH3时，被消除的NO2的物质的量为0.15 ml
C．若离子交换膜是阳离子交换膜，装置右室中溶液的碱性增强
D．整个装置中NaOH的物质的量不断减少
答案 D
解析 a电极通入的是NH3，发生氧化反应，电极反应式是2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，A项正确；标准状况下4.48 L NH3的物质的量为0.2 ml，根据得失电子守恒可得4NH3～3NO2，列式得eq \f(4,0.2 ml)＝eq \f(3,nNO2)，解得NO2的物质的量为0.15 ml，B项正确；右室中发生电极反应式为2NO2＋8e－＋4H2O===N2＋8OH－，钠离子透过阳离子交换膜进入右极室，因反应生成OH－，使右室溶液的碱性增强，C项正确；因电池总反应为6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，从整体来看并没有NaOH参加反应或生成，所以整个装置中NaOH的物质的量不变，D项错误。
15．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：
Ca(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(ΔH1))CaO(s)＋H2O(g)
510 ℃ 510 ℃ 510 ℃
↑ΔH3 ↓ΔH4 ↓ΔH5
Ca(OH)2(s)eq \(――→,\s\up7(ΔH2))CaO(s)＋H2O(l)
25 ℃ 25 ℃ 25 ℃
下列说法正确的是( )
A．ΔH5>0
B．ΔH1＋ΔH2＝0
C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH3＝0
答案 D
解析 H2O(g)→H2O(l)是放热过程，因此ΔH5”“