1、章末综合检测(六)化学反应与能量一、选择题：本题包括10小题，每小题只有一个选项最符合题意。1(2021山西太原调研)在25 101 kPa时，下列关于反应热的说法不正确的是()A1 mol 钠与2 mol 钠完全燃烧时，燃烧热相同BCO(g)的燃烧热H283.0 kJ/mol，则2CO(g)O2(g)=2CO2(g)的H(2283.0)kJ/molC在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol，若将含1 mol HNO3的稀溶液与含1 mol Ba(OH)2的稀溶液混合，放出的热量为57.3 kJD2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃
2、烧的热化学方程式可表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ/molD燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为基准，故1 mol 钠与2 mol 钠完全燃烧时，燃烧热相同，A项正确；CO(g)的燃烧热H283.0 kJ/mol，则2 mol CO(g)完全燃烧放出热量为2283.0 kJ，热化学方程式为2CO(g)O2(g)=2CO2(g)的H(2283.0)kJ/mol，B项正确；含1 mol HNO3的稀溶液与含1 mol Ba(OH)2的稀溶液混合生成1 mol H2O(l)，故放出的热量为57.3 kJ，C项正确；2 g H2为1 mol，完全
3、燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol，D项错误。2(2021浙江东阳调研)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(g) H(ba)kJmol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g) H(ab)kJmol1C2NH3(l)=N2(g)3H2(g) H2(abc)kJmol1D2NH3(l)=N2(g)3H2(g) H2(bca)kJmol1D由图可知，0.5 mol N2(g)1.5mol H2(g)1 mol NH3(g)断键吸收a kJ热量，成
4、键释放b kJ热量，据此可得热化学方程式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H2(ba)kJmol1，A、B项均错误；逆向分析，1 mol NH3(l)1 mol NH3(g)吸收c kJ热量，1 mol NH3(g)1 mol N3 mol H 吸收b kJ热量，1 mol N3 mol H 0.5 mol N2(g)1.5 mol H2(g)放出a kJ热量，据此可得1 mol NH3(l)0.5 mol N2(g)1.5 mol H2(g)要吸收(bca) kJ热量，据此可得热化学方程式：2NH3(l)=N2(g)3H2(g) H2(bca)kJmol1，D项正确，C项错误。3(2
5、021广东惠州检测)下图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()A氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应B电极上发生还原反应，作原电池的正极C该原电池的总反应式为2Fe3Cu=Cu22Fe2D盐桥中装有含氯化钾的琼脂，K移向负极区C双液原电池中，氧化剂在正极区，还原剂在负极区，并非直接接触，A项错误；Pt电极是惰性电极，则电极(Cu)是负极，发生氧化反应，B项错误；负极上Cu被氧化生成Cu2，正极上Fe3被还原生成Fe2，则电池总反应式为：2Fe3Cu=Cu22Fe2，C项正确；原电池中，阳离子向正极区移动，则盐桥中K移向正极区，D项错误。4(2021江苏南京学情调研)保护海水中钢闸门
6、的一种方法如图所示。下列说法不正确的是()A锌板作牺牲阳极B钢闸门作正极(阴极)C锌板发生的电极反应式为Zn2e=Zn2D电子由钢闸门向锌板移动D钢闸门与锌板相连浸泡在海水中，形成原电池，采取牺牲阳极法，锌板作负极，即牺牲阳极，钢闸门作正极(阴极)，A、B项正确；锌板是负极，被氧化生成Zn2，C项正确；原电池中电子由负极流向正极，则电子由锌板向钢闸门移动，D项错误。5(2021湖北武汉联考)环己酮(O)在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是()Aa 极与电源负极相连Ba 极电极反应式是 2Cr36e14OH=Cr2O7H2OCb 极
7、发生氧化反应D理论上生成 1 mol 环己酮时，有 1 mol H2生成D根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr37H2O6e=Cr2O14H，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数相等计算。由上述分析可知，A、B、C项错误；理论上由环己醇(C6H12O)生成1 mol环己酮(C6H10O)，转移2 mol电子，根据电子守恒可知，阴极有1 mol氢气放出，D项正确。6(2021四川成都检测)H2与 ICl 的反应分、两步进行，其能量曲线如图所示，下列叙述中错误的是()A反应、反应均为放热反应B反应、反应均为氧化还原反应C反应比反应
8、的速率慢，与相应正反应的活化能无关D反应、反应的焓变之和为H218 kJmol1C根据图中物质能量的相对高低可知，反应和均为放热反应，A项正确；反应有单质参加，反应有单质生成，则反应和均为氧化还原反应，B项正确；一般来说，正反应的活化能越大，反应速率越慢，反应正反应活化能大于反应的，则反应比反应慢，C项错误；H2与 ICl 的反应分、两步进行，根据盖斯定律及图像可知，反应和的焓变之和为H218 kJmol1，D项正确。7(2021河北唐山模拟)Zulema Borjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是()A该装置可以在高温下工作BX、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C
9、该装置工作时，电能转化为化学能D负极反应为CH3COO2H2O8e=2CO27HD高温下，硫还原菌会死亡，电池效率降低，A项错误；负极上CH3COO被氧化生成CO2，电极反应式为CH3COO2H2O8e=2CO27H，负极消耗CH3COO生成H，为维持负极区溶液呈电中性，Cl向负极区迁移，则X为阴离子交换膜；正极通入空气(氧气)，电极反应式为O22H2O4e=4OH，为维持正极区电解质溶液呈电中性，海水中Na向正极区迁移，则Y是阳离子交换膜，B项错误，D项正确；该装置为原电池，可将化学能转化为电能，C项错误。8(2021辽宁沈阳联考)用水吸收 NOx的相关热化学方程式如下：2NO2 (g)H2
10、O(l) =HNO3 (aq)HNO2 (aq) H116.1 kJ/mol3HNO2 (aq) =HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9 kJ/mol则反应 3NO2 (g)H2O(l)= 2HNO3 (aq)NO(g)的H等于()A136.2 kJ/molB136.2 kJ/molC40.2 kJ/mol D40.2 kJ/molB分析已知热化学方程式及目标热化学方程式，确定中间产物是HNO2。由可得：3NO2 (g)H2O(l)=2HNO3 (aq)NO(g)，根据盖斯定律，则有H(116.1 kJ/mol)75.9 kJ/mol136.2 kJ/mol。9(2021河北衡水
11、联考)乙炔选择性加氢是工业上重要催化反应之一。原子级分散的Cu催化剂Cu1/NDG在乙炔氢化反应中，可有效促进乙炔的活化和乙烯的脱附，过程如下图所示。下列说法错误的是()A乙炔加氢制乙烯的反应是放热反应BBC过程的能量变化为1.36 eVCCu1/NDG不会使乙炔加氢制乙烯反应的H发生改变D反应中间产物乙烯脱附能垒(1.08 eV)小于乙烯进一步加氢能垒(1.27 eV)，有利于乙烯脱附而避免乙烯进一步过度加氢B由图可知，乙炔具有能量高于乙烯具有能量，则乙炔制乙烯是放热反应，A项正确；由图可知，BTS1过程的能量变化为1.36 eV，B项错误；Cu1/NDG是催化剂，只能加快反应速率，不能改变
12、反应的H，C项正确；乙烯脱附能垒小于乙烯进一步加氢能垒，说明前者反应速率大于后者，故有利于乙烯脱附而避免乙烯进一步过度加氢，D项正确。10(2021全国百校联盟联考)2萘酚(OH)在生产环境中主要以粉尘、气溶胶形式存在，可采用催化剂(AgAgBr/mpTiO2，其中mpTiO2为介孔二氧化钛，具有大的比表面积和渗透能力)条件下的光降解法除去环境中的该污染物，工作原理如图。下列判断正确的是()A该除去方法中的能量转化只有化学能转化为电能Bmp-TiO2可加快O2的失电子速率C负极反应：46e23O2=10CO24H2OD该法降解144 g 2萘酚时，装置吸收空气约为1 288 LC由原理图可知，
13、太阳能参与了该降解方法，即存在太阳能转化为化学能，A项错误；O2在该装置中得电子，B项错误；负极2萘酚被氧化，失电子生成二氧化碳和水，C项正确；由正负极反应可知关系式：223O2，144 g 2萘酚为1 mol，降解1 mol 2萘酚时，消耗11.5 mol O2，空气中O2约占，即消耗空气为57.5 mol，即标准状况下的1 288 L，但该选项缺少标准状况条件，故消耗的空气体积不确定，D项错误。二、非选择题：本题包括3小题。11(2021江西南昌八一中学检测)(1)CuCl(s)与 O2反应生成 CuCl2(s)和一种黑色固体。在 25 、101 kPa 下，已知该反应每消耗1 mol C
14、uCl(s) ，放热44.4 kJ ，该反应的热化学方程式为_。(2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂 N2O4反应生成 N2和水蒸气。已知：N2 (g)2O2 (g)= N2O4(l)H119.5 kJ/molN2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2 kJ/mol写出肼和N2O4反应的热化学方程式_。(3)饮用水中的NO主要来自 NH。已知在微生物的作用下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化如下图所示：分别写出第一步反应和第二步反应的热化学方程式：_。1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为_。解析(2)将2可得反应：2N2H4(l)N2O4(
15、l)=3N2(g)4H2O(g)，根据盖斯定律，该反应的H2H2H12(534.2 kJ/mol)(19.5 kJ/mol)1048.9 kJ/mol。(3)根据两步反应的能量变化写出第一步、第二步反应的热化学方程式，将两步反应相加可得反应：NH(aq)2O2(g)= NO(aq)2H(aq)H2O(l)，根据盖斯定律，该反应的H(273 kJ/mol)(73 kJ/mol)346 kJ/mol。答案(1)4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJ/mol(2)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1048.9 kJ/mol(3)NH(
16、aq)O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l) H273 kJ/molNO(aq)O2(g)= NO(aq)H73 kJ/molNH(aq)2O2(g)= NO(aq)2H(aq)H2O(l)H346 kJ/mol12(2021天津部分区联考)新能源汽车所用蓄电池分为铅酸蓄电池、二次锂电池、空气电池等类型。请回答下列问题：(1)2019年诺贝尔化学奖授予了为锂离子电池发展做出贡献的约翰班宁斯特古迪纳夫等三位科学家。如图所示为水溶液锂离子电池体系。放电时，电池的负极是_(填a或b)，电极反应式为_。放电时，Li2SO4溶液中Li从_迁移(填“a向b”或“b向a”)。(2)铅酸蓄电池是最常
17、见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉，应用广泛。电池总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)。放电时，正极的电极反应式是_，电解质溶液中c(H2SO4)_(填“增大”“减小”或“不变”)。用该蓄电池作电源，进行粗铜(含Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼。如图所示，电解液c选用_溶液，A电极的材料是_，B电极反应式是_。用该蓄电池作电源，A、B为石墨电极，c为氯化钠溶液，进行电解。如上图所示，则A电极产生的气体是_，B电极的电极反应式为_。解析(1)Li是活泼金属，放电时，Li作负极被氧化为Li，电极反应为Lie=Li。Li2SO4溶液中Li向负
18、极移动。(2)放电时，PbO2在正极发生还原反应，电极反应式为PbO24HSO2e=PbSO42H2O，反应中消耗H2SO4，溶液中c(H2SO4)减小。根据图中电流的流向判断，A是阳极，B是阴极。电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解液是CuSO4或CuCl2等。电解氯化钠溶液，A电极是阳极，Cl放电产生Cl2；B电极是阴极，电极反应式为2H2O2e=2OHH2。答案(1)bLie=Lib向a(2)PbO24HSO2e=PbSO42H2O 减小CuSO4(或CuCl2等)粗铜Cu22e=CuCl22H2O2e=2OHH213(2021贵州铜仁一中检测)某化学兴趣小组的同学用如下图所示装
19、置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏移。请回答下列问题：(1)乙装置的名称是_；Zn为_极。(2)写出电极反应：Cu极：_；石墨棒极：_。(3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中产生的气体在标准状况下的体积应为_。(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K一段时间后，乙中溶液的颜色_(填“变深”“变浅”或“不变”)。(5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，闭合K一段时间后，甲中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的pH将_。(6)若乙中电极不变，将其溶液换成饱和Na2SO4溶液，闭合K一段时间，当阴极上有a mol气体生成时
20、，同时有 g Na2SO410H2O析出，假设温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为_(用含、a的表达式表示，不必化简)。解析(1)乙中Pt、石墨棒都是惰性电极，甲中Zn和Cu都是活性电极，则甲是原电池，Zn是负极，Cu是正极；乙是电解池，Pt是阳极，石墨棒是阴极。(2)甲中电解液是稀硫酸，Cu极的电极反应式为2H2e=H2；石墨棒阴极上Cu2发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu。(3)甲中Cu电极产生H2，产生0.1 mol气体时，电路中通过0.2 mol电子；乙中Pt电极反应式为2Cl2e=Cl2，则转移0.2 mol 电子时生成0.1 mol Cl2，在标准状况下的体积为2.24
21、L。(4)铜电极是活性电极，乙为电镀池，在石墨棒上电镀铜，电解液中c(Cu2)不变，则乙中溶液的颜色不变。(5)甲中电池总反应为Zn2H=Zn2H2，溶液的pH增大；乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电池总反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，反应生成NaOH，溶液的pH增大。(6)利用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，电池总反应式为2H2O2H2O2，阴极上析出H2，则阴极上有a mol气体生成时，消耗a mol H2O，同时有 g Na2SO410H2O析出，剩余溶液仍为饱和Na2SO4溶液，故a mol H2O和 g Na2SO410H2O也形成饱和Na2SO4溶液， g Na2SO410H2O中含有Na2SO4的质量为 g，因此剩余溶液中溶质的质量分数为100%。答案(1)电解池负(2)2H2e=H2Cu22e=Cu(3)2.24 L(4)不变(5)增大增大(6)100%
