1、专题1综合检测1下列反应过程中的能量变化情况符合图示的是()A镁片与稀盐酸的反应B碳酸钙在高温下的分解反应C酸碱中和反应D乙醇在氧气中的燃烧反应2根据下表键能数据，估算反应CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的H为()化学键CHCFHFFF键能/(kJmol1)413489565155A.486kJmol1B486kJmol1C1944kJmol1D1944kJmol13下列有关中和热的说法正确的是()A表示中和热的热化学方程式为H(l)OH(l)=H2O(l)H57.3kJmol1B准确测量中和热的整个实验过程中，共需测定3次温度C测量中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用
2、铜代替，则测量出的中和热数值偏小D已知2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6kJmol1，则该反应的中和热为114.6kJmol14半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅：SiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)H1682.44kJmol1(石英砂)(粗硅)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H2657.01kJmol1(粗硅)SiCl42Mg(s)=Si(s)2MgCl2(s)H3625.63kJmol1(纯硅)生产1.00kg纯硅放出的热量为()A21.44kJB600.20kJC21435.71kJD1965.10k
3、J5据图判断，下列说法正确的是()A氢气的燃烧热H241.8kJmol1B2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量低C液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1DH2O(g)生成H2O(l)时，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量6已知几种共价键的键能(键能是气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量)如下：共价键HHCHC=CCC键能/(kJmol1)abcd，则H等于()A(4a4c8b4d) kJmol1B(8b4d4a4c) kJmol1C(4a3c4b8d) kJmol1D(8b4
4、d4a3c) kJmol17已知：H2O(g)=H2O(l)H1C6H12O6(g)=C6H12O6(s)H2C6H12O6(s)6O2(g)=6H2O(g)6CO2(g)H3C6H12O6(g)6O2(g)=6H2O(l)6CO2(g)H4下列说法正确的是()AH10，H20，H3H4B6H1H2H3H40C6H1H2H3H40D6H1H2H3H408某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他电极均为Cu，则()A.电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu9如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是()
5、AX极是电源负极，Y极是电源正极Ba极上的电极反应是2Cl2e=Cl2C电解过程中CuSO4溶液的溶度不变Db极上产生2.24L(标准状况下)气体时，Pt极上有6.4gCu析出10下列实验装置，其中按要求设计正确的是()A电解饱和食盐水并验证产物B铜锌原电池电流方向如箭头所示C.在钥匙上电镀银D.电解精炼铜11.植物秸秆随意堆放，腐烂后会散发出难闻的气味，为实现秸秆变废为宝，有人提出电化学降解法，即利用微生物将秸秆中的有机物主要化学成分是(C6H10O5)n的化学能转化为电能，其装置如图所示，下列说法正确的是()AM电极是正极BM电极的电极反应式为(C6H10O5)n24nOH24ne=6nC
6、O217nH2OC物质X是CO2DN电极的电极反应式为O24e4H=2H2O12下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A图a中，铁钉易被腐蚀B图b中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀C图c中，接通开关时Zn的腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应式是Fe3e=Fe313一种新型锰氢二次电池原理如图所示。该电池以MnSO4溶液为电解液，碳纤维与Pt/C分别为电极材料，电池的总反应为Mn22H2OMnO22HH2。下列说法错误的是()A充电时，碳纤维电极作阳极B放电时，电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极C充电时，碳纤维电极附近溶液的pH增
7、大D放电时，正极反应式为MnO24H2e=Mn22H2O14某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。下列说法不正确的是()Aa电极为负极，d电极为阴极Bb电极的电极反应式为O24H4e=2H2OC当装置中生成11.2L(标准状况)Cl2时，有0.5molH通过装置中的质子交换膜D当装置中生成6.0gCH3COOH时，装置中CuSO4溶液的质量减少16g15如图所示，电解一段时间后，银阴极的质量增加了0.648g，金属X阴极的质量增加了0.195g，则X的摩尔质量为()A65g/molB32.5g/molC28g/
8、molD56g/mol16氮元素是地球上含量丰富的一种元素，氮单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中的能量变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_。(2)化学键的键能是指拆开1mol化学键所吸收的能量，单位为kJmol1。若已知下列数据：化学键HHNN键能/( kJmol1)435943试根据表中及图中的数据计算NH键的键能：_kJmol1。(3)用NH3还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H1akJmol1N2(g)O2(g)=2NO(g)H2bk
9、Jmol1则1molNH3将NO还原为N2时，该反应过程中的反应热H3_kJmol1(用含a、b的代数式表示)。17将洁净的金属片Fe、Zn、A、B分别与Cu用导线连接浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表所示。金属电子流动方向电压/VFeFeCu0.78ZnZnCu1.10ACuA0.15BBCu0.3根据表中实验记录，回答下列问题：(1)构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越_(填“大”或“小”)。(2)Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是_。(3)Cu与A构成的原电池中，_为负极，此电极反应为_。(4)A、B形成合金，露置在潮湿空气中，_
10、先被腐蚀。18某实验小组用0.50molL1NaOH溶液和0.50molL1H2SO4溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如图所示。 (1)实验中_(填“能”或“不能”)用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器，原因是_。(2)写出该反应的热化学方程式(已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1)：_。(3)取50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液进行实验，实验数据如表所示。温度实验次数起始温度t1/终止温度t2/温度差(t2t1)/H2SO4溶液NaOH溶液平均值126.226.026.130.3227.027.427.231.0325.925.925.929.8426.426
11、.226.330.4表中所得温度差的平均值为_。近似认为0.50molL1NaOH溶液和0.50molL1H2SO4溶液的密度都是1gmL1，反应后所得溶液的比热容c4.18Jg11。则该反应生成1molH2O(l)的反应热为_(取小数点后一位)。上述实验结果与57.3kJmol1有偏差，产生这种偏差的原因可能是_(填序号)。a实验装置保温、隔热效果差b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的内筒中(4)其他条件不变，若用KOH代替NaOH，对测定结果_(填“有”或“无”)影响；若用1.0molL1醋酸溶液代替0.50molL1H2SO4溶液做实验，测定放
12、出热量的数值_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(提示：弱电解质的电离吸热)19认真观察如图所示装置，回答下列问题：(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为_。(2)装置A中总反应的离子方程式为_。(3)若装置E的目的是在Cu材料上镀银，则X为_，极板M的材料为_。(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，装置D中产生的气体体积为_L(标准状况下)。20按要求写出对应反应的热化学方程式。(1)已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式：_。(2)25、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷
13、气体生成CO2和液态水时，放出的热量为QkJ，经测定，将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：_。(3)已知下列热化学方程式：CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H3571.6kJmol1写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式：_。(4)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
14、CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOCO(CO中)HOCHE/(kJmol1)4363431076465413由此计算H1_kJmol1；已知H258kJmol1，则H3_kJmol1。21氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图1。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。(1)制H2时，连接_，生成H2的电极反应式是_；改变开关连接方式，可得O2。结合和
15、中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：_。(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一、Fe还原水体中NO的反应原理如图2所示。作负极的物质是_，正极的电极反应式是_。专题1综合检测1解析：由题图可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，故图示所表示的反应为吸热反应。镁片与稀盐酸的反应为放热反应，A项不符合题意；碳酸钙在高温下的分解反应为吸热反应，B项符合题意；酸碱中和反应为放热反应，C项不符合题意；乙醇在氧气中的燃烧反应为放热反应，D项不符合题意。答案：B2解析：H反应物的键能总和生成物的键能总和413kJmol14155kJmol14(489kJmol145
16、65kJmol14)1944kJmol1。正确选项为D。答案：D3解析：表示中和热的热化学方程式为H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1，A项错误；准确测量中和热的实验过程中，需做三次平行实验，每次实验需测3次温度，故共需测9次温度，B项错误；因铜是热的良导体，因此中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，容易造成热量损失，则导致测量出的中和热数值偏小，C项正确；中和热是指强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量，D项错误。答案：C4解析：由石英砂制纯硅的不同途径如下：根据盖斯定律可得，SiO2(s)2C(s)2Cl2(g)2Mg(s)=Si
17、(s)2MgCl2(s)2CO(g)HH1H2H3600.20kJmol1，故生产1.00kg纯硅放出的热量为600.20kJmol121435.71kJ。答案：C5解析：氢气的燃烧热是指在101kPa时，1mol氢气完全燃烧生成液态水时所放出的热量，则氢气的燃烧热H(H1H2)285.8kJmol1，A项错误；由题图可知，2molH2(g)与1molO2(g)所具有的总能量比2molH2O(g)所具有的总能量高，B项错误；由题图可知，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1，则液态水分解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H571.6kJmol1，C项
18、正确；H2O(g)转变成H2O(l)属于物理变化，不存在化学键的断裂和形成，D项错误。答案：C6解析：已知化学反应中，需断裂4个C=C键、14个CH键、9个CC键和4个HH键，需形成22个CH键和13个CC键，故在该化学反应中，H(4a4c8b4d) kJmol1，A项正确。答案：A7解析：将题给4个已知反应依次编号为，为液化过程，放热，则H10，为凝华过程，放热，则H2H4，A项错误；由盖斯定律可知，6，所以6H1H2H3H4，B项正确，C、D项错误。答案：B8解析：Al的活泼性强于Cu，故电极为原电池的负极，电极为原电池的正极，电极与原电池的正极相连，为电解池的阳极，电极为电解池的阴极。电
19、流方向：电源正极()电解池的阳极()，电解池的阴极()原电池的负极()，A项正确；电极为原电池的负极，发生氧化反应，B项错误；电极为原电池的正极，正极反应为Cu22e=Cu，C项错误；电极为阳极，其电极材料是Cu，电极反应为Cu2e=Cu2，D项错误。答案：A9解析：b极附近溶液显红色，所以b极上的电极反应为2H2O2e=2OHH2，a极上的电极反应为2Cl2e=Cl2，则Y为电源负极，X为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极，a为阳极，b为阴极，A项错误，B项正确；2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，电解过程中CuSO4溶液的浓度逐渐变小，C项错误；Pt极上发生氧化反应，不会有Cu析出，
20、D项错误。答案：B10解析：该电解池中，阳极上Fe失电子而不是Cl失电子，所以阳极上得不到氯气，则淀粉KI溶液不会变蓝，A项错误；含有盐桥的铜锌原电池中，Zn作负极，Cu作正极，电流由正极流向负极，符合原电池设计要求，B项正确；该电镀池中电解质溶液应是AgNO3溶液，C项错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，且电解质溶液中必须含有铜离子，D项错误。答案：B11解析：由题图分析可知，该装置相当于燃料电池，通入O2的一极为正极，则M电极为负极，N电极为正极，故A错误；M电极的电极反应式为(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nH，故B错误；负极反应产生的H通过阳离子交换膜进入
21、正极区，N电极(正极)上O2得电子结合H生成H2O，则物质X是H2O，N电极的电极反应式为O24e4H=2H2O，故C错误，D正确。答案：D12解析：浓硫酸有吸水性，铁钉处在干燥的环境中，不易被腐蚀，A项错误；高温条件下，煤气灶中金属因被氧气氧化而腐蚀，属于化学腐蚀，B项正确；图c中，Zn腐蚀速率增大，但Zn上无气体放出，C项错误；钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应式是Fe2e=Fe2，D项错误。答案：B13解析：由题意知，充电时，碳纤维电极表面Mn2发生氧化反应生成MnO2，则碳纤维电极作阳极，A项正确；放电时，碳纤维电极为正极，Pt/C电极为负极，则电子由Pt/C电极经导线流向碳纤维电极，B项
22、正确；结合电池总反应知，充电时，碳纤维电极发生的反应为Mn22H2O2e=MnO24H，附近溶液的pH减小，C项错误；放电时，碳纤维电极表面MnO2发生还原反应生成Mn2，电极反应式为MnO24H2e=Mn22H2O，D项正确。答案：C14解析：本题考查乙醇燃料电池和电解饱和氯化钠溶液、电解硫酸铜溶液的串联问题。乙醇燃料电池中，O2通入b电极区，乙醇蒸气通入a电极区，则电极a是负极，电极b是正极，从而推知，电极d是阴极，A正确；b电极是正极，O2得电子发生还原反应，电解液呈酸性，则正极反应式为O24H4e=2H2O，B正确；装置中电解饱和氯化钠溶液，生成标准状况下11.2LCl2(即0.5mo
23、l)，电路中通过1mol电子，根据得失电子守恒和溶液呈电中性可知，装置中有1molH透过质子交换膜向右迁移，C错误；装置中负极反应式为CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4H，生成6.0gCH3COOH(即0.1mol)时，电路中通过0.4mol电子，装置中阳极反应式为2H2O4e=4HO2，阴极反应式为Cu22e=Cu，据得失电子守恒推知，析出0.1molO2和0.2molCu，故装置中溶液减少的质量为0.1mol32gmol10.2mol64gmol116g，D正确。答案：C15解析：左边X为阴极，该电极上有X单质生成，右边X为阳极，逐渐溶解；左边Ag为阴极，该电极上有Ag单质生成，
24、右边Ag为阳极，逐渐溶解；生成0.648gAg单质转移电子0.006mol，1molX2生成1molX转移2mol电子，因此转移电子0.006mol有0.003molX生成，质量为0.195g，则X的摩尔质量为65g/mol。答案：A16解析：(1)由题图可知，N2与H2的反应为放热反应，且生成1molNH3(g)时，放出的热量为(300254)kJ46kJ，故N2和H2反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92kJmol1。(2)设NH键的键能为x，则H92kJmol1(3435943) kJmol16x，解得x390kJmol1。(3)由3可得4NH3(g)6NO(g
25、)=5N2(g)6H2O(g)H3(a3b) kJmol1，则1molNH3将NO还原为N2时，反应热H3为kJmol1。答案：(1)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92kJmol1(2)390(3)17解析：(1)由表中1，2行数据可知，金属活动性差异越大，电压越大。(2)ZnCu中电压为1.10，此时金属性ZnCu，CuA中电压为负值，则Cu为负极，A为正极，金属性CuA，同理知BCu，三种金属的活动性由强到弱的顺序为ZnBA。(3)Cu与A构成的原电池中，Cu失电子为负极，此电极的电极反应式为Cu2e=Cu2。(4)B比A活泼，则B先被腐蚀。答案：(1)大(2)ZnBA(3)Cu
26、Cu2e=Cu2(4)B18解析：(1)不能将玻璃搅拌器改为铜丝搅拌器，因为金属铜是热的良导体，会导致实验中热量损失多。(3)温度差的平均值为4.0。反应放出的热量为(5030) mL1gmL144.18Jg111337.6J，参加反应的NaOH的物质的量为L0.5molL10.025mol，故该反应生成1molH2O(l)的反应热为53.5kJmol1。实验所测中和反应放出的热量偏小。a项，实验装置保温、隔热效果差，会散失部分热量；c项，分多次加入NaOH溶液会损失部分热量；b项，仰视读数，实际量取NaOH溶液的体积偏大，会使反应放出的热量偏大。(4)KOH和NaOH都是强碱，用KOH代替N
27、aOH，对测定结果无影响；醋酸为弱酸，电离过程吸热，所以用1.0molL1醋酸溶液代替0.5molL1H2SO4溶液做实验，测定放出热量的数值偏小。答案：(1)不能金属导热快，热量损失多(2)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3kJmol1(3)4.053.5kJmol1ac(4)无偏小19解析：(1)由图可知，装置B、C构成PbPbO2H2SO4原电池，其中PbO2为正极，Pb为负极，正极反应式为：PbO24HSO2e=PbSO42H2O。(2)装置A为电解池，Cu电极接原电池正极作阳极，Cu失电子生成Cu2，H在阴极上得电子生成H2，装置A中总反应
28、的离子方程式为Cu2HCu2H2。(3)整套装置是串联电路，故装置E中极板M作阴极，极板N作阳极，所以要在Cu上镀银，用Cu作阴极，即极板M的材料为Cu，极板N的材料为Ag，X溶液是AgNO3溶液。(4)装置A中，阳极Cu极反应式为Cu2e=Cu2，其质量减少6.4g，则转移电子物质的量为20.2mol，装置D中，阴极反应式为2H2e=H2，阳极反应式为2Cl2e=Cl2，而n(Cl)1molL10.1L0.1mol，电路中转移电子为0.2mol，故阳极上Cl放电完全后，OH又继续放电，即4OH4e=2H2OO2，所以阳极上产生Cl2和O2，n(Cl2)0.05mol，n(O2)0.025mo
29、l，阴极产生的H2为0.1mol，装置D中产生的气体体积为(0.05mol0.025mol0.1mol)22.4Lmol13.92L。答案：(1)PbO24HSO2e=PbSO42H2O(2)Cu2HCu2H2(3)AgNO3Cu(4)3.9220解析：(1)1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2molH2O(l)放出114.6kJ的热量，中和热是稀溶液中酸碱中和反应生成1mol液态水时放出的热量，则该反应的中和热为57.3kJmol1，表示反应中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3kJmo
30、l1。(2)n(CaCO3)0.25mol，则根据C元素守恒，可知n(CO2)0.25mol，即丁烷充分燃烧生成的二氧化碳为0.25mol，由丁烷燃烧的化学方程式2C4H1013O28CO210H2O可知，反应的丁烷的物质的量n(C4H10)mol，因为充分燃烧mol丁烷生成CO2和液态水时放出的热量为QkJ，所以燃烧1mol丁烷产生CO2气体和液态水时放出的热量是16QkJ，故丁烷的燃烧热为16QkJ，表示丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H16QkJmol1。(3)利用盖斯定律将2可得：2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H
31、2(393.5kJmol1)(571.6kJmol1)(870.3kJmol1)488.3kJmol1，所以热化学方程式为2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3kJmol1。(4)反应中，生成1molCH3OH时需要形成3molCH键、1molCO键和1molOH键，则放出的热量为(4133343465) kJ2047kJ，需要断开1molC=O键和2molHH键，吸收的热量为(10764362) kJ1948kJ，则该反应为放热反应，H1(19482047) kJmol199kJmol1；根据盖斯定律，H3H2H1(5899) kJmol141kJmol1。答案：
32、(1)H2SO4(aq)NaOH(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3kJmol1(2)C4H10(g)O2(g)=4CO2(g)5H2O(l)H16QkJmol1(3)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)H488.3kJmol1(4)994121解析：(1)电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，则制H2时，应连接K1，电极方程式为2H2O2e=H22OH；电极3可分别连接K1或K2，中电极3发生Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O，制氢气时消耗电极1产生的OH，中电极3发生NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，制氧气时补充电极2消耗的OH，实现NiOOHNi(OH)2的转化，且可循环使用；(2)原电池中负极材料失电子，根据图2，铁失电子，所以作负极的物质为Fe；根据示意图，正极是NO得电子生成铵根离子，正极的电极反应式是NO8e10H=NH3H2O。答案：(1)K12H2O2e=H22OH制氧气时补充电极2消耗的OH(2)FeNO8e10H=NH3H2O
