新教材适用2023_2024学年高中化学阶段重点突破练3新人教版必修第二册

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阶段重点突破练(三)一、吸热反应和放热反应的判断1．我国新型火箭长征5号采用液氢和液氧作为推进剂。下列有关说法不正确的是( D )A．将氢、氧液化可增加火箭携带燃料总量B．火箭依靠氢气和氧气燃烧放出的热推进C．断裂氢、氧分子中的化学键需要吸收能量D．燃料的总能量小于燃烧产物水的总能量2．“长征三号乙”运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)和液态四氧化二氮作推进剂，发生反应：C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O，下列说法正确的是( C )A．断裂C2H8N2和N2O4中的化学键时放出能量B．C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量C．反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量D．该反应中，C2H8N2作氧化剂解析：断裂化学键时吸收能量，形成化学键时放出能量，故A错误；C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O为放热反应，说明C2H8N2和N2O4具有的能量总和高于N2、CO2和H2O所具有的能量总和，无法确定C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量，故B错误，C正确；在C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O反应中，C2H8N2中N元素和C元素的化合价均升高，发生氧化反应，是还原剂，故D错误。二、吸热反应和放热反应的计算3．对于放热反应：A＋B===C＋D，下列说法一定正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示物质A、B、C、D所具有的能量)( A )A．EA＋EB>EC＋EDB．EA>EB＋ECC．EA>EBD．EA＋EBEC＋ED。4．(2023·重庆期中)碳燃烧过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是( A )A．1 mol C(s)和eq \f(1,2) mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出110.5 kJ热量B．1 mol CO2(g)反应生成1 mol C(s)和1 mol O2(g)放出393.5 kJ热量C．1 mol C(s)与eq \f(1,2) mol O2(g)的总能量小于1 mol CO(g)的总能量D．碳燃烧时化学能全部转化为热能解析：由图可知，1 mol C(s)与1 mol O2(g)的总能量比1 mol CO(g)与eq \f(1,2) mol O2(g)的总能量高393.5 kJ－283.0 kJ＝110.5 kJ，则由1 mol C(s)和eq \f(1,2) mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出110.5 kJ热量，A项正确；由图可知，1 mol CO2(g)的总能量比1 mol C(s)和1 mol O2(g)的总能量低，故该反应为吸热反应，应吸收393.5 kJ热量，B项错误；由A项分析可知，1 mol C(s)和eq \f(1,2) mol O2(g)的总能量大于1 mol CO(g)的总能量，C项错误；碳燃烧时化学能转化为热能、光能等，D项错误。三、原电池的工作原理和应用5．中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是( C )A．该电化学装置中，Pt电极作正极B．Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势C．电子流向：Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极D．BiVO4电极上的电极反应式为SOeq \o\al(2－,3)－2e－＋2OH－===SOeq \o\al(2－,4)＋H2O解析：A项，该装置为原电池，由Pt电极上的反应：H2O→H2可知，Pt电极上发生还原反应，Pt电极为正极，正确；B项，Pt电极为正极，BiVO4电极为负极，所以Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势，正确；C项，电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，且不能进入溶液，错误；D项，BiVO4电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为SOeq \o\al(2－,3)－2e－＋2OH－===SOeq \o\al(2－,4)＋H2O，正确。6．我们在课堂上学习和接触过许多有趣的电池，关于下列电池的说法不正确的是( B )A．苹果中含有苹果酸，图1中铁片是负极B．图2中由于空气中的O2在Cu片表面得电子，导致滤纸片中的Cl－向铜片移动C．图3酸性锌锰干电池中锌筒做负极不断被消耗，用久有漏液风险D．图4电池电流从镁电极流向铝电极解析：Fe、Cu和苹果构成的原电池中，Fe做负极，A正确；Fe、Cu和食盐水构成的原电池中，Fe做负极，铜做正极，Cl－向铁极移动，B错误；锌锰干电池中锌筒做负极，锌发生氧化反应，锌筒被消耗，C正确；Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池，Al做负极，Mg做正极，电流从镁极流向铝极，D正确。四、化学电源及电极反应书写7．(2023·杭州高一阶段检测)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解质溶液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是( B )A．放电时，ClOeq \o\al(－,4)向负极移动B．电子从Na极经导线到Ni极，再经电解质溶液回到Na极C．放电时，正极反应为3CO2＋4e－===2COeq \o\al(2－,3)＋CD．放电时，Na极发生氧化反应解析：原电池中，阴离子在电解质溶液中向负极迁移，A正确；电子只在导线中运动，离子在溶液中迁移，形成闭合回路，B错误；放电时，CO2在正极得电子被还原，电极反应式为3CO2＋4e－===2COeq \o\al(2－,3)＋C，C正确；放电时，Na作为负极失电子被氧化，发生氧化反应，D正确。8．一种铁—空气二次电池放电时的工作原理如图所示，电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。下列有关该电池放电时的说法正确的是( D )A．能量由电能转变为化学能B．a极质量不变C．b极为电池负极D．电子由电极a经负载流向电极b解析：电池放电时，化学能转化为电能，故A项错误；a极为负极，铁失去电子生成Fe2＋，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，电极质量减小，故B项错误；b极为电池正极，故C项错误；a极为负极，电子由电极a经负载流向电极b，故D项正确。9．通过传感器可以监测空气中甲醛含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示，下列说法错误的是( D )A．a为电池的正极，发生还原反应B．b极的电极反应为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋C．传感器工作过程中，电解质溶液中硫酸的浓度减小D．当电路中转移2×10－4 mol电子时，传感器内参加反应的HCHO为3.0 mg解析：氧气得电子，发生还原反应，a为正极，A正确；b极是负极，发生失去电子的氧化反应，故电极反应为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，B正确；传感器工作过程中，发生氧化还原反应生成水，电解质溶液中硫酸的浓度变小，C正确；负极：HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，当电路中转移2×10－4 mol电子时，反应的甲醛物质的量为5×10－5 mol，质量为1.5 mg，D错误。10．电池是人类生产和生活中重要的能量来源，电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。(1)依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否可行？_否__(填“是”或“否”)，理由是_NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应__。(2)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极反应式为 N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O　，正极反应式为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－　。(3)Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：①电池的负极材料为_锂__。②电池正极发生的电极反应为 2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑　。解析：(1)设计成原电池的反应需为氧化还原反应，而NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应，故不可行。(2)燃料电池中，通入燃料的电极通常为负极，通入氧气的一极为正极，则通入液体燃料肼(N2H4)的一极为负极，负极发生氧化反应，由图可知负极上有N2生成，电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O；通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(3)①从电池反应4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑可以看出，Li元素由0价升高到＋1价，所以电池的负极材料为Li。②SOCl2中的S元素显＋4价，产物中S元素为0价，所以一部分SOCl2中的S元素得电子生成S，一部分SOCl2生成SO2，同时氯元素转化为Cl－，电池正极发生的电极反应为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。