1、专题综合检测(六)(时间：60分钟；满分：100分)一、单项选择题(本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意)1化学与生产、生活息息相关， 下列叙述错误的是()A铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D含重金属离子的电镀废液不能随意排放解析：选B。铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn作负极，失去电子发生氧化反应；Fe作正极，O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A正确。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确。燃烧化石燃料时，
2、产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C正确。重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D正确。2反应N2(g)O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示。已知：断开1 mol N2(g)中化学键需吸收946 kJ能量，断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量。下列说法正确的是()AN2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1BNO(g)=N2(g)O2(g) H90 kJmol1C断开1 mol NO(g)中化学键需吸收632 kJ能量D形成1 mol NO(g)中化学键可释放90 kJ
3、能量答案：C3关于下列装置的说法正确的是()A装置中盐桥内的K 向CuSO4溶液移动B装置是将电能转变成化学能的装置C若装置用于铁棒镀铜，则N极为铁棒D若装置用于电解精炼铜，溶液中Cu2浓度保持不变解析：选A。装置为原电池，将化学能转化为电能，Cu为正极，溶液中的Cu2得电子生成Cu，c(Cu2)减小，盐桥内的K移向CuSO4溶液补充正电荷，A正确，B错误；C项，若铁棒镀铜，铁作阴极(M)，铜作阳极(N)，错误；D项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如Zn、Fe的溶解，而阴极只有Cu2放电，所以Cu2浓度会减小，错误。4氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为2H2O2=2H2O。下列
4、说法不正确的是()A多孔金属a做负极B多孔金属b上，O2发生还原反应C电池工作时，电解质溶液中OH移向a极D正极的电极反应为O24e4H=2H2O解析：选D。A.根据反应过程示意图，过程是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故A错误；B.过程中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；C.催化剂不能改变反应的H，故C错误；D.根据反应过程示意图，过程中一个水分子中的化学键断裂，过程中另一个水分子中的化学键断裂，过程中形成了水分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确。5中国学者在水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H中突破了低
5、温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是()A过程、过程均为放热过程B过程生成了具有极性共价键的H2、CO2C使用催化剂降低了水煤气变换反应的HD图示过程中的H2O均参与了反应过程解析：选D。A.根据反应过程示意图，过程是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故A错误；B.过程中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；C.催化剂不能改变反应的H，故C错误；D.根据反应过程示意图，过程中一个水分子中的化学键断裂，过程中另一个水分子中的化学键断裂，过程中形成了水
6、分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确。6下列说法正确的是()A任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同B氢气不易贮存和运输，无开发利用价值C已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)Ha kJ/mol，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)Hb kJ/mol，则abD已知：C(石墨，s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol，C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g)H395.0 kJ/mol，则C(石墨，s)=C(金刚石，s)H1.5 kJ/mol解析：选D。只有在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，能量变化才相同，A错误；
7、氢气虽不易贮存和运输，但它却是可再生、无污染的新能源，有开发利用价值，B错误；气态水转化为液态水时，会放出热量，即H2O(g)=H2O(l)Hx kJ/mol，根据盖斯定律可得出ab2x，a0，H20，H50DH4H12H3解析：选B。反应(1)、(2)、(3)、(5)均有O2参加，属于放热反应，焓变小于0，A、C项均错；依据盖斯定律，由式(2)2式(3)式(1)可得式(5)，B项正确；将式(3)2式(4)得式(1)，即H42H3H1，D项错误。二、不定项选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分。每小题只有一个或两个选项符合题意)8(2019徐州模拟)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、
8、海水淡化，其工作原理如图所示，下列说法正确的是()A该电池能在高温下工作B该电池工作时，中间室中的Cl移向右室C正极上发生的电极反应：2NO6H2O10e=N212OHD若有机废水中有机物用C6H12O6表示，每消耗1 mol C6H12O6转移4 mol电子解析：选C。活性菌不能在高温下工作，故A错误；右室硝酸根生成氮气，发生还原反应，右室为正极，Cl移向左室，故B错误；右室为正极，正极上发生的电极反应为2NO6H2O10e=N212OH，故C正确；若有机废水中有机物用C6H12O6表示，每消耗1 mol C6H12O6转移24 mol电子，故D错误。9某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳
9、能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：mCeO2(mx)CeO2xCexO2(mx)CeO2xCexH2OxCO2mCeO2xH2xCO下列说法不正确的是()A该过程中CeO2没有消耗B该过程实现了太阳能向化学能的转化C如图中H1H2H3D以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO4OH4e=CO2H2O解析：选CD。A.根据题干中已知的两个反应可以看出，CeO2在反应前后没有变化，CeO2应是水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳的催化剂。B.在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能转化为化学能。C.根据盖斯定律可知H1H2H3。D.以一氧化碳和氧气构成的碱
10、性燃料电池，负极应为一氧化碳失电子，在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反应式，再根据电荷守恒、得失电子守恒则可判断其错误，应失去2e。10(2019连云港模拟)如图所示的C/Na4Fe(CN)6钠离子电池是一种新型电池。下列有关说法正确的是()A电极a在放电时做正极，充电时做阴极B放电时，电极b上的电极反应为NaxCe=NaNax1CC电池工作时，Na向电极b移动D该电池通过Na的定向移动产生电流，不发生氧化还原反应解析：选B。原电池中电子从负极流出经外电路流回正极；电解池中电子从电源负极流向电解池的阴极，电解质中离子定向移动传递电荷，阳极上失去电子，流回电源正极。从图
11、中电池放电时电子流动方向知，电极b是原电池负极，电极a是原电池正极；从充电时电子移动方向知，电极a是电解池的阳极，电极b是电解池的阴极。A.电极a在放电时做正极，充电时做阳极，A错误；B.放电时，电极b上发生氧化反应，电极反应为NaxCe=NaNax1C，B正确；C.电池工作时，阳离子移向正极，即Na向电极a移动，C错误；D.电池工作时发生氧化还原反应，D错误。11(2019无锡调研)如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是()A反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区B乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为F
12、e2e=Fe2C通入氧气的一极为负极，发生的电极反应为O24e2H2O=4OHD反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度减小解析：选AD。甲装置为甲醚燃料电池，通入氧气的一极发生还原反应，为正极，充入甲醚的一极为负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移可知，Fe电极为阴极，C电极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，粗铜为阳极，纯铜为阴极。A项，乙装置中铁电极上的反应为2H2e=H2，所以反应一段时间后，装置中生成的氢氧化钠在铁极区，正确；B项，乙装置中铁电极上的反应为2H2e=H2，错误；C项，通入氧气的一极发生还原反应，为原电池的正极，发生的电极反应为O22H2O4e=4
13、OH，错误；D项，丙装置中，阳极除了铜发生氧化反应外，金属活动性在铜前面的金属也发生氧化反应，但是阴极除铜离子被还原外，没有其他离子被还原，根据得失电子守恒可知，硫酸铜溶液浓度减小，正确。三、非选择题(本题包括4小题，共48分)12(10分)(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，E1134 kJmol1，E2368 kJmol1。根据要求回答问题：若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，H的变化是_。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲
14、醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJmol1CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1又知H2O(g)=H2O(l)H44 kJmol1，则甲醇蒸气燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为_。(3)已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1 275.6 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0 kJmol1H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJmol1请写出1 mol液态甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水
15、的热化学方程式：_。解析：(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是H不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值，即生成物和反应物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol1。(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：322，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。(3)根据盖斯定律，由(4)2得CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol1。答案：(1)减小不变NO2(g)CO(g)=CO2(g)
16、NO(g)H234 kJmol1(2)CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H764.7 kJmol1(3)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8 kJmol113(12分)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。(1)某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应式为_，左侧烧杯中的c(Cl)_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为FeH2SO4=FeSO4H2，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。(3)装置丙中，易生锈的是
17、_点(填“a”或“b”)。解析：(1)原电池反应中Fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H2e=H2。由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl向负极迁移，故NaCl溶液中 c(Cl)增大。(2)装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生H2，同时根据总反应式可知Fe只能做阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，Fe做原电池的负极，在左侧，C做原电池的正极，在右侧。(3)装置丙中由于a点既与电解质溶液接触，又与空气接触，故易生锈。答案：(1)2H2e=H2增大(2)甲池中：左Fe，右C乙池中：左Fe，右C(3)a14(12分)磷酸二氢钾是高效的磷钾复合肥料，也是重要的植物生长调节剂，电解法制备KH2
18、PO4的装置如图所示。(1)阴极的电极反应式为_，阳极的电极反应式为_。(2)KH2PO4在_(填“a”或“b”)区生成。(3)25 时，KH2PO4溶液的pH7，其原因是_(用离子方程式和文字表述)。(4)若该电解池的电源是高铁电池，且电池总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，当KCl浓度由3 molL1降低为1 molL1时(溶液体积不变)，则：高铁电池正极反应方程式为_。a区溶液中溶质及其物质的量为_。解析：反应原理是H3PO4中H放电，KCl中Cl放电，K通过阳离子交换膜从b区移动到a区。(4)a区原有3 mol H3PO4，b区原有3 mol
19、KCl，反应后剩余1 mol KCl，说明有2 mol K通过阳离子交换膜进入a区生成2 mol KH2PO4，剩余1 mol H3PO4。答案：(1)2H2e=H22Cl2e=Cl2(2)a(3)H2POHHPO、H2POH2OH3PO4OH，H2PO电离程度大于水解程度(4)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH1 mol H3PO4、2 mol KH2PO415(14分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。(1)V2O5可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有CO与NO气体，用化学方程式解释产生NO的原因：_。汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器，可使汽车尾
20、气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJ/mol2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/molC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/mol尾气转化的反应之一：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H_。(2)全钒液流储能电池结构如下图，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H和SO。电池放电时，负极的电极反应为V2e=V3。电解质溶液交换膜左边为VO/VO2，右边为V3/V2，电池放电时，正极反应式为_，H通过交换膜向_移动(填“左”或“右”)。充电时，惰性电极N应该连接电源_极，充电时，电池总的反应式
21、为_。(3)若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活。充电过程分两步完成：第一步VO2转化为V3，第二步V3转化为V2，则第一步反应过程中阴极区溶液pH_(填“增大”“不变”或“减小”)，阳极区的电极反应式为_。解析：(1)按题干顺序给3个热化学方程式编号、，由盖斯定律 2 得2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的H(393.5)2180.5(221.0)kJ/mol746.5 kJ/mol。(2)全钒液流储能电池正极为V()和V()之间的转换，负极为V()和V()之间的转换，放电时，H向正极移动；放电时的负极在充电时应该接电源的负极，充电时电池总反应就是V() 和V()反应生成V()和V()。(3)充电激活过程就是电解过程，阴极区VO2得电子生成V3，电极反应式为VO2e2H=V3H2O，H浓度下降，pH增大。答案：(1)N2O22NO746.5 kJ/mol (2)VOe2H=VO2H2O左负V3VO2H2O=V2VO2H(3)增大VO2H2Oe=VO2H