1、45分钟单元基础训练卷(六) 考查范围：专题6分值：100分一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分，每小题只有一个正确答案)图D611科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源，目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如图D61所示。下列说法错误的是()A在氢能的利用过程中，H2O可循环使用B氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中，正极的电极反应为：O24e2H2O=4OHC该法制氢的关键是寻找光分解催化剂D利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气2研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用
2、时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为：2Li2H2O=2LiOHH23下列说法或表示法正确的是()A相同条件下，等量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧，后者放出热量多B由“C(石墨，s)C(金刚石，s)H1.9 kJmol1”可知，金刚石比石墨稳定C在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJD在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，
3、氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol14盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以用盖斯定律间接求得。已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出x kJ热量；已知每摩尔单质碳完全燃烧生成CO2放出热量为y kJ，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热H为()Ay kJmol1B(10xy)kJmol1C(5x0.5y)kJmol1D(10xy)kJmol1图D625如图D62所示，X为铁棒，Y为铜棒，当S闭合后，下列有关分析不正确的是()A当a为电流表，b为浓硝酸时：Y为负极B
4、当a为电流表，b为稀硫酸时：X电极反应为：Fe2e=Fe2C当a为直流电源，b为CuSO4溶液时：X、Y两电极附近的SO浓度相等D当a为直流电源，b为NaOH溶液，X极附近产生白色沉淀时，电子从X极流入a6用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图D63所示。下列说法中正确的是()图D63A燃料电池工作时，正极反应为：O22H2O4e=4OHBa极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出Ca极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出Da、b两极均是石墨时，a极上产生的O2与电池中消耗的H2体积比为217若按图D64甲装置进行实验，图乙中x、y分别表示流入电极的电子、某
5、产物的物质的量。若将甲装置中的溶液改为等体积、等物质的量浓度的CuSO4和NaCl溶液的混合液，电解过程中溶液的pH随时间t变化的示意图如丙所示。则下列叙述中正确的是()图D64AE表示反应生成Cu的物质的量BF表示反应生成H的物质的量CBC段阳极产物是Cl2DCD段电解的物质是水二、非选择题(本题包括3个小题，共58分)8(21分)(1)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJmol1表示。请认真观察下图，然后回答问题。图D65图中所示的反应是_(填“吸
6、热”或“放热”)反应，该反应_(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的H_(用含E1、E2的代数式表示)。已知热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1，该反应的活化能为167.2 kJmol1，则其逆反应的活化能为_。对于同一反应，图中虚线()与实线()相比，活化能大大降低，活化分子百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是_。(2)通常把拆开1 mol化学键所吸收的热量看成该化学键的键能。已知部分化学键的键能如下：化学键NHNNOONNOH键能(kJmol1)386167498946460发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4，气态)为燃料，试写出它在氧
7、气中燃烧生成了N2和气态水的热化学方程式_。肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时，正极的电极反应式是_，负极的电极反应式是_。9(19分)到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。(1)化学反应中放出的热能(焓变，H)与反应物和生成物的键能(E)有关。已知：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJ/molE(HH)436 kJ/mol，E(ClCl)247 kJ/mol则E(HCl)_；(2)已知：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H25 kJ/mol3Fe2O3(s)CO(g)=2
8、Fe3O4(s)CO2(g)H47 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H19 kJ/mol请写出CO还原FeO的热化学方程式：_；(3)有如图D66所示的装置：图D66该装置中Cu极为_极；当铜片的质量变化为12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为_L。10(18分)A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子NaKCu2 阴离子 SOOH如图D67所示的装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。图D67图D68接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各
9、烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图D68所示。据此回答下列问题：(1)M为电源的_极(填写“正”或“负”)；电极b上发生的电极反应式为_。(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积_。(3)写出乙烧杯中发生电解反应的总反应式_。(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解反应能否继续进行，为什么_。 (5)此时要使丙中溶液恢复到原来的状态，操作是_。45分钟单元基础训练卷(六)1B解析 A项，H2O分解产生H2和O2，H2和O2在一定条件下反应释放能量同时又生成H2O；B项，在酸性环境中正极的电极反应为：O24e4H=2H2O；C项，由图可知，寻找合适的光分解催化剂，可使水
10、的分解速率加快；D项，利用光电效应产生的电流电解水获得H2。2C解析 锂比铁的金属性强，故锂应做负极材料失电子，由题意知该原电池以LiOH为电解质且加入水即可放电，则应发生反应：2Li2H2O=2LiOHH2，依据方程式可以判断水中氢在正极得电子，由1价被还原为0价，生成氢气，水做氧化剂，故答案A、B、D正确；C项中作为阴离子的OH离子应向原电池的负极移动，故C项错误。3C解析 白磷蒸气变成白磷固体要放热A项错；石墨变成金刚石要吸热，金刚石所含能量高于石墨，石墨比金刚石稳定，B项错；2 g H2和2 mol H2显然不同，热化学方程式中是2 mol H2，D项错。4C解析 由题意可得：0.3C
11、(s)0.2O2(g)=0.1CO2(g)0.2CO(g)H1x kJmol1，即3C(s)2O2(g)=CO2(g)2CO(g)H210x kJmol1，单质碳完全燃烧的热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H3y kJmol1，并除以2得：C(s)O2(g)=CO(g)H(5x0.5y)kJmol1，故C项正确。5C解析 当a为电流表，b为浓硝酸时，铁发生钝化，Y极即铜棒发生氧化反应做负极，A项正确；当a为电流表，b为稀硫酸时，铁失电子发生氧化反应做负极，B项正确；当a为直流电源，b为CuSO4溶液时，为电解装置，溶液中的阴阳离子要发生移动，故C项错误；当a为直流电源，b为NaOH
12、溶液，X极附近产生白色沉淀，说明X做阳极，故电子流向为从X到a，D项正确。6C解析 燃料电池工作时，正极反应为：O24H4e=2H2O，A项错；a极是铁，b极是铜时，a极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b极上Cu2发生还原反应有铜析出，B项错；a极是粗铜，b极是纯铜时，a极发生氧化反应粗铜溶解，b极上Cu2发生还原反应有铜析出，C正确；a、b两极均是石墨时，根据电子守恒，a极上产生O2与电池中消耗的H2体积比为12，D项错。7D解析 由电子守恒可知，当电路中转移2 mol电子时，生成1 mol Cu和2 mol H，所以，A、B项均错。AB段：阳极：2Cl2e=Cl2，阴极：Cu22e=Cu，此段相
13、当于电解CuCl2溶液；BC段：阳极：4OH4e=2H2OO2，阴极：2Cu24e=2Cu，此段相当于电解CuSO4溶液；CD段，阳极：4OH4e=2H2OO2，阴极：4H4e=2H2，此段实际上是电解水，综上分析，C项错误，D项正确。8(1)放热需要(E1E2)kJmol1409 kJmol1使用了催化剂(2)N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H577 kJmol1O22H2O4e=4OHN2H44OH4e=N24H2O解析 (1)据图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，反应热为：H(E1E2)kJmol1；由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此
14、反应需要加热。由图可知，在反应H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1中，活化分子的最低能量比反应物分子的能量高167.2 kJmol1；该反应是放热反应，反应物分子的能量又比生成物分子的能量高241.8 kJmol1，因此活化分子的最低能量比生成物分子的能量高(241.8167.2)kJmol1409 kJmol1，即逆反应的活化能为409 kJmol1。催化剂在化学反应中起催化作用的原理是：加入催化剂，改变了反应历程，降低了反应的活化能，因此，降低反应活化能的唯一措施是使用催化剂。(2)N2H4燃烧的化学方程式为N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)，H反应
15、物的总键能生成物的总键能167 kJmol1386 kJmol14498 kJmol1946 kJmol1460 kJmol14577 kJmol1，所以N2H4燃烧的热化学方程式为N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H577 kJmol1。该碱性燃料电池正极反应式为O22H2O4e=4OH，用N2H4O2=N22H2O减去正极反应式，得负极反应式为N2H44OH4e=N24H2O。9(1)434 kJmol1(2)FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJmol1(3)阳2.24 L10(1)负4OH4e=2H2OO2(2)5.6 L(3)2CuSO42H2O2
16、CuO22H2SO4(4)能，因为此时CuSO4溶液已转化为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应(5)向丙烧杯中加4.5 g水解析 根据“常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系”可知，A溶液为NaOH溶液或KOH溶液，B溶液为CuSO4溶液，C溶液为K2SO4溶液或Na2SO4溶液。(1)根据“乙中c电极质量增加16 g”可知，c电极为阴极，则M为电源的负极；甲中实际上是电解水，电极b为阳极，则电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(2)c电极上析出16 g Cu，则串联电路中通过电子的物质的量是：0.25 mol20.5 mol，丙中实际上也是电解水，电极e为阴极，电极e上生成的气体为氢气，据电子守恒可知，生成氢气的物质的量为0.25 mol，在标准状况下的体积为5.6 L。(3)惰性电极电解CuSO4溶液的总反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(4)因为此时CuSO4溶液已转化为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应，所以电解反应能继续进行。(5)电极e上生成氢气的物质的量为0.25 mol，则丙中消耗水0.25 mol，质量为4.5 g水，故此时要使丙中溶液恢复到原来的状态，操作是向丙烧杯中加4.5 g水。