第1章 化学反应与能量转化 复习提升 试卷

这是一份第1章 化学反应与能量转化 复习提升，共10页。
本章复习提升易混易错练 易错点1　忽视热化学方程式中化学计量数的意义1.()用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理:①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-574 kJ·mol-1②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 160 kJ·mol-1下列说法不正确的是(　　)A.由反应①、②可推知CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-867 kJ·mol-1B.等物质的量的甲烷分别发生反应①、②,则反应转移的电子数相等C.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2为N2,放出的热量为173.4 kJD.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2为N2,整个过程中转移的电子总数为3.2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)易错点2　忽视燃烧热与中和热的定义2.()25 ℃、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(　　)A.2H+(aq)+S(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq) BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ/molB.KOH(aq)+H2SO4(aq) K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ/molC.C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g)　ΔH=-5 518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O2(g) 16CO2(g)+18H2O(l)　ΔH=-5 518 kJ/mol 易错点3　比较焓变大小时忽视焓变的正、负号3.()已知:C(s)+O2(g) CO2(g)　ΔH1CO2(g)+C(s) 2CO(g)　ΔH22CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH34Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)　ΔH43CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s)　ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5易错点4　混淆物质所含化学键的数目4.()下面列举了一些化学键的键能数据,供计算使用。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能(kJ·mol-1)460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g),该反应的ΔH为　　　　　　。 易错点5　不能正确理解内、外电路的工作原理5.(2020山东济南阶段性考试,)如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解,下列说法中正确的是(　　)A.电路中电子流向:负极→d→c→b→a→正极B.a、c两极产生气体的物质的量相等C.S向b电极移动,Cl-向c电极移动D.通电后向乙烧杯中滴入酚酞溶液,d极附近溶液会变红易错点6　忽视电解池中离子的放电顺序6.(2019湖南、湖北八市十二校调研联考,)500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)=6 mol/L,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到气体22.4 L(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是(　　)A.原混合溶液中c(Na+)=6 mol/LB.电解后得到的Cu的物质的量为2 molC.上述电解过程中共转移8 mol电子D.电解后溶液中c(H+)=4 mol/L易错点7　忽视介质环境7.(2020江苏南京溧水高级中学学情调研,)锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法正确的是(　　)A.氧气在石墨电极上发生氧化反应B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e- ZnO+2H+C.该电池放电时OH-向石墨电极移动D.该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连 思想方法练守恒思想在电化学中的应用1.()把分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为(　　)A.1∶2∶3　 B.3∶2∶1　 C.6∶3∶1　 D.6∶3∶22.(2020福建师大附中高二期末,)2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨,原理如下图所示。下列说法中正确的是(　　)A.图中能量转化方式只有2种B.H+向a极区移动C.b极发生的电极反应为N2+6H++6e- 2NH3D.a极上每产生22.4 L O2流过电极的电子数为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)3.[2020福建福州八县(市)协作校期末联考,]某新型电池,以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,该电池可用作深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)A.电池工作时,Na+从b极区移向a极区B.a电极上的电极反应式为B+8OH--8e- B+6H2OC.每消耗3 mol H2O2,转移3 mol e-D.b极上的电极反应式为H2O2+2e-+2H+ 2H2O4.(2020北京四中期中,)微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中Cr2浓度与其去除率的关系。下列说法不正确的是(　　)图1图2A.M为负极,有机物被氧化B.处理1 mol Cr2时有6 mol H+从交换膜左侧向右侧迁移C.电池工作时,N极附近溶液pH增大D.Cr2浓度较大时,可能会造成还原菌失活5.(2019广东清远期末质量检测,)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3胶体有吸附性,可吸附杂质而使其沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层,弃去浮渣层,即达到了浮选净化的目的。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计的装置示意图如下图所示。(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的　　　　。 a.H2SO4 b.CH3CH2OHc.Na2SO4 d.NaOH(2)电解过程中,电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个为2H2O-4e- O2↑+4H+,则另一个为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)电解池溶液中得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式为　　　　　　　　　。 (4)该熔融盐燃料电池的正极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　,为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是　　　　　　。深度解析 (5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)　　　　L。             答案全解全析易混易错练1.D2.B3.C5.D6.D7.D  1.D　根据盖斯定律,将(①+②)×可得CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),ΔH=[-574 kJ·mol-1+(-1 160 kJ·mol-1)]÷2=-867 kJ·mol-1,A项正确;等物质的量的甲烷分别发生反应①、②,甲烷中的C元素化合价均由-4价升高到+4价,所以转移的电子数相等,B项正确;标准状况下4.48 L CH4的物质的量是0.2 mol,根据A项分析可知,放出的热量为0.2 mol×(867 kJ·mol-1)=173.4 kJ,C项正确;0.2 mol甲烷还原NO2为N2,自身被氧化为CO2,所以整个过程中转移电子的物质的量是0.2 mol×8=1.6 mol,转移电子总数是1.6NA,D项错误。2.B　A项,生成2 mol H2O及BaSO4沉淀,不符合中和热的定义;C项,应生成液态水;D项,辛烷应为1 mol。3.C　C与O2反应生成CO2的反应是放热反应,ΔH1<0,CO2与C反应生成CO的反应是吸热反应,ΔH2>0,CO与O2反应生成CO2的反应是放热反应,ΔH3<0,铁与氧气反应生成Fe2O3的反应是放热反应,ΔH4<0,A、B项错误;根据盖斯定律,将题中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,可得2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH3=ΔH1-ΔH2,即ΔH1=ΔH2+ΔH3,C项正确;将题中第四、五个方程式编号为④、⑤,根据盖斯定律,(④+2×⑤)×得2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)　ΔH3=(ΔH4+2ΔH5)×,D项错误。4.答案　+236 kJ·mol-1解析　1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键,该反应的ΔH=4×360 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1-(2×176 kJ·mol-1+4×431 kJ·mol-1)=+236 kJ·mol-1。5.D　A项,电子不能通过溶液,故A错误;B项,a极产生O2,c极产生Cl2,根据得失电子守恒,有关系式:O2~4e-~2Cl2,O2和Cl2的物质的量之比为1∶2,故B错误;C项,电解池中,阴离子向阳极移动,a和c是阳极,所以S向a电极移动,Cl-向c电极移动,故C错误;D项,d极是阴极,电极反应式为2H++2e- H2↑,溶液碱性增强,所以向乙烧杯中滴入酚酞溶液,d极附近溶液会变红,故D正确。6.D　石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况下),在阳极上OH-失去电子生成O2,n(O2)==1 mol,根据阳极反应式4OH--4e- O2↑+2H2O,可知转移的电子的物质的量为4 mol,在阴极上首先Cu2+放电,放电完全后H+放电,电极反应式为Cu2++2e- Cu、2H++2e- H2↑,生成1 mol氢气转移2 mol电子,因此生成铜的物质的量为1 mol。c(Cu2+)==2 mol/L,由电荷守恒可知,原混合溶液中c(Na+)为6 mol/L-2 mol/L×2=2 mol/L,故A错误;电解得到的Cu的物质的量为1 mol,故B错误;由上述分析可知,电解过程中共转移4 mol电子,故C错误;电解后溶液中c(H+)为=4 mol/L,故D正确。7.D　在石墨电极上氧气得电子发生还原反应,故A错误;锌作负极,碱性条件下,负极的电极反应式为Zn+2OH--2e- ZnO+H2O,故B错误;原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH-向Zn极移动,故C错误;充电时,电源的负极与外接电源的负极相连,即该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连,故D正确。思想方法练1.D2.C3.B4.B    1.D　在KCl、MgCl2、Al2O3中K、Mg、Al分别为+1价、+2价、+3价,在串联电路中,相同时间内通过的电量相同,当都通过6 mol电子时,析出K、Mg、Al的物质的量分别为6 mol、3 mol、2 mol,则n(K)∶n(Mg)∶n(Al)=6∶3∶2。2.C　题图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等,A项错误;b极上氮气转化为氨气,氮元素化合价降低,被还原,b极为原电池的正极,故H+向b极区移动,B项错误;b极为正极,电极反应为N2+6H++6e- 2NH3,C项正确;a极为负极,电极反应为2H2O-4e- O2↑+4H+,每产生标准状况下22.4 L O2即1 mol氧气通过电极的电子数为4NA,但题干没说明是否在标准状况下,D项错误。3.B　由电池工作原理示意图可知反应中B失电子被氧化,则a电极为原电池的负极,电极反应式为B+8OH--8e- B+6H2O;正极上H2O2得电子被还原生成OH-,电极反应式为H2O2+2e- 2OH-。该装置是原电池,原电池放电时,阳离子向正极移动,则Na+从a极区移向b极区,故A错误;a电极的电极反应式为B+8OH--8e- B+6H2O,故B正确;根据正极的电极反应式H2O2+2e- 2OH-可知,每消耗3 mol H2O2,转移的电子为6 mol,故C、D错误。4.B　由题图1可知,该电池中有机物在微生物的作用下发生氧化反应生成CO2、H+,则M为负极,有机物被氧化,故A正确;处理1 mol Cr2时转移6 mol电子,但是同时也会有氧气得到电子,从交换膜左侧向右侧迁移的氢离子的物质的量大于6 mol,故B错误;由题图1可知,电池工作时,N极上氧气得到电子与氢离子结合生成水,所以氢离子浓度减小,N极附近溶液pH增大,故C正确;由题图2可知,当Cr2浓度较大时,其去除率几乎为0,因为其有强氧化性,可能会造成还原菌失活,故D正确。5.答案　(1)c　(2)Fe-2e- Fe2+　(3)4Fe2++10H2O+O2 4Fe(OH)3↓+8H+[或4Fe2++4H++O2 4Fe3++2H2O,Fe3++3OH- Fe(OH)3↓]　(4)O2+2CO2+4e- 2C　CO2　(5)11.2解析　由题意可知左侧装置为电解池,右侧装置为原电池,原电池工作时,通入甲烷的一极为负极,发生氧化反应,负极反应式为CH4+4C-8e- 5CO2+2H2O,通入氧气的一极为正极,发生还原反应,正极反应式为O2+2CO2+4e- 2C,电解池中Fe为阳极,电极反应为Fe-2e- Fe2+,阴极的电极反应为2H++2e- H2↑,Fe2+具有还原性,能被氧气氧化为Fe3+:4Fe2++10H2O+O2 4Fe(OH)3↓+8H+。(1)由题意可知,保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀,为使溶液导电能力增强应加入强电解质,CH3CH2OH是非电解质,H2SO4是强酸,NaOH是强碱,H2SO4、NaOH均会影响溶液的pH,故选c。(2)燃料电池中通入空气的电极是正极,通入甲烷的电极是负极,铁与正极相连作阳极,电极反应式为Fe-2e- Fe2+。(4)该燃料电池中,正极上O2得到电子发生还原反应,由于电解质是熔融碳酸盐,因此正极的电极反应为O2+2CO2+4e- 2C;负极上甲烷失去电子转化为CO2,而正极上消耗CO2,所以可以循环利用的物质是CO2。(5)阴极的电极反应为2H++2e- H2↑,则44.8 L(标准状况)气体是氢气,物质的量是2 mol,转移电子的物质的量为4 mol,根据电池的负极反应式CH4+4C-8e- 5CO2+2H2O,可知当转移4 mol电子时,消耗0.5 mol CH4,在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。方法点拨新型燃料电池在书写电极反应式时可以先写出总反应式,然后书写容易写出的电极反应式,再根据总反应式减去容易写出的电极反应式,从而得到另一电极反应式。