1、阶段检测卷(六)化学反应与能量一、选择题(本题包括25小题，每题2分，共50分，每小题只有一个选项正确)1下列属于吸热反应同时又属于氧化还原反应的是()ACa(OH)2与NH4Cl的反应B点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C灼热的碳与二氧化碳的反应D酸碱中和反应答案C2(2016温州高三联考)下列说法中错误的是()A任何化学反应都伴随物质变化和能量变化B反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生的是吸热反应C有些放热反应也需要加热才能发生D原电池在工作时，电能被转变为化学能答案D3(2016浙江10月选考，9)下列属于可再生能源的是()A氢能 B石油 C煤 D天然气答案A解析石油、煤、天然气属于传统
2、能源，均不能再生。4(2016宁波市镇中学一模)物质在空气中燃烧、自燃、缓慢氧化，三者共同点是：都产生热量；都发光；都是氧化还原反应；都要点燃()A B C D答案B5(2016浙江选考测试)已知2H2O2=2H2O 是一个放热反应，在下列情况下放出的热量最多的是()A1 mol H2和0.5 mol O2完全反应生成1 mol水蒸气B1 mol H2和0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水C2 mol H2和1 mol O2 完全反应生成1 mol水蒸气D2 mol H2和1 mol O2 完全反应生成1 mol液态水答案D6下列热化学方程式能表示可燃物燃烧热的是()AH2(g)C
3、l2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1 BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1 C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 DCO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1 答案D7在25 、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。下列热化学方程式正确的是()ACH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H725.76 kJmol1B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 451.52 kJmol1C2CH3OH(l)3O
4、2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H725.76 kJmol1D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H22.68 kJmol1答案B8(2016宁波镇中学一模)如图为反应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图，下列说法正确的是()A该反应是吸热反应过程B由2 mol H2和1 mol O2变成4 mol H、2 mol O原子需要放出能量C2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，共放出484 kJ能量D4 mol H、2 mol O生成2 mol H2O(g)，共放出484 kJ能量答案C解析A项，断开化学键吸
5、收能量，形成化学键放出能量，放出的比吸收的多，为放热反应，错误；B项，断开化学键吸收能量，由2 mol H2和1 mol O2变成4 mol H、2 mol O需要吸收能量，错误；C项，依据图像数据分析计算，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，共放出484 kJ能量，正确。9某实验小组学生按照课本实验要求，用50 mL 0.5 molL1的盐酸50 mL 0.5 molL1的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。下列说法正确是()A图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒B实验过程中没有热量损失C烧杯间填满碎纸条
6、的作用是固定小烧杯D若改用60 mL 0.50 molL1盐酸跟50 mL 0.5 molL1的 NaOH溶液进行反应，从理论上说所求中和热不相等答案A10原电池工作时，下列判断中正确的是()A正极上发生氧化反应B负极上发生氧化反应C电子从正极沿外电路流向负极D负极质量一定减轻答案B11下列关于原电池的叙述中，正确的是()A构成原电池的两极必须是两种不同的金属B原电池中发生的反应一定是氧化还原反应C原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质析出D原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原答案B12某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，该金属可能为()A铝 B铜 C铁
7、 D硅答案C13由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的总数是()A2种 B3种 C4种 D6种答案B14下列化学电池不易造成环境污染的是()A锂电池 B锌锰电池C镍镉电池 D氢氧燃料电池答案D15氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时，便能构成原电池反应。下列氧化还原反应，在一定条件下不能构成原电池反应的是()A2FeCl2Cl2=2FeCl3BZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgCCl22NaOH=NaClNaClOH2OD2H2O2=2H2O答案C16(2016台州中学高二期中)下图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是()A电子由锌通过导线流向铜B该装置将电能转化为化学能
8、C锌电极发生还原反应D铜电极上无气泡产生答案A17下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()答案A18已知空气锌电池的电极反应：锌片：Zn2OH 2e=ZnOH2O；碳棒：O2H2O2e=2OH，据此判断，锌片是()A正极，并被还原 B正极，并被氧化C负极，并被还原 D负极，并被氧化答案D19(2016浙江10月选考，17)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。下列说法正确的是()A铁片发生还
9、原反应而被腐蚀B铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2OO24e=4OHD铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀答案D解析A项，在铁的吸氧腐蚀过程中，铁片发生氧化反应而被腐蚀；B项，铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多；C项，铁片负极反应式应为Fe2e=Fe2。20一个原电池的总反应的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该反应的原电池的正确组成是()ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2答案C21(2016浙江1月选考模拟)锌锰干电池在放电时总反应的化学方
10、程式可以表示：Zn2MnO2 2NH=Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，则其放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是()AZn B碳CMnO2和NH DZn2和NH3答案C22用锂制造的电池性能优越，如心脏起搏器中使用的新型LiI2电池，其使用寿命已超过10年， LiI2电池在使用时要不断地充电、放电，其中发生的某一化学反应可简化为2LiI2=2LiI。下列说法正确的是()A负极反应是2I2e=I2B该电池以LiI水溶液为电解质溶液C以惰性非水有机溶剂为电解质D这种电池是将电能转化为化学能的装置答案C23可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，
11、空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案A24被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内是离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液。电池总反应：Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法正确的是()A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用 C当 0.l mol Zn完全
12、溶解时，流经电解质溶液的电子个数为1.204l023 D电池正极反应式： 2MnO2 2e2H2O=2MnOOH2OH答案D25二甲醚是一种绿色、可再生的新能源。下图是绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。该电池工作时，下列说法不正确的是()Aa电极为该电池负极BO2在b电极上得电子，被氧化C电池工作时，a电极反应式：CH3OCH312e3H2O=2CO212HD电池工作时，燃料电池内部H从a电极移向b电极答案B二、非选择题(本题包括7小题，共50分)26(4分)由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根
13、据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC27(5分) 如下图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中构成原电池，完成下列填空。(1)锌为_极(填“正”或“负”)，电极反应式：_。(2)反应过程中电流的方向为_。A由铜流向锌 B由锌流向铜(3)若锌片质量减少了0.65 g，则转移了_mol电子，铜片上产生气体的体积(标况下)为_L。答案(1)负Zn2e=Zn2(2)A(3)
14、0.020.224解析(1)根据原电池构成条件，活泼金属作负极，根据金属活动顺序表，锌比铜活泼，因此锌作负极，其电极反应式为Zn2e=Zn2。(2)根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，从正极流向负极，故选项A正确。(3)根据电极反应式，转移电子的物质的量为20.02 mol，正极反应式2H2e=H2，产生V(H2)22.4 Lmol10.224 L。28(5分)(2016浙江省重点中学协作体联考)(1)热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量，(燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态)，下表是几种物质在常温常压下的热值数据。物质H2COC
15、H4热值/kJg11431056根据以上热值数据，最理想的燃料是_。根据以上热值数据，写出在该状态下氢气燃烧的热化学方程式： _。 (2)在化学反应中，随着物质的变化，化学能也发生改变，还可能伴随着不同形式的能量转化。已知：破坏1 mol氢气中的化学键需要吸收436 kJ能量；破坏1/2 mol氧气中的化学键需要吸收249 kJ的能量；形成水分子中1 mol HO键能够释放463 kJ能量。下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化，请将图中、的能量变化的数值，填在右边的横线上。答案(1)H22H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1(2)1 3701 85248229(6分)燃
16、料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空：(1)甲烷与氧气反应的化学方程式为_。(2)已知燃料电池的总反应式为CH42O22KOH=K2CO33H2O，电池中有一极的电极反应为CH410OH8e=CO7H2O，这个电极是燃料电池的_(填“正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反应式为_。(3)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率_(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。答案(1)CH
17、42O2CO22H2O(2)负极2O24H2O8e=8OH(3)减小(4)大于解析(1)甲烷是可燃性气体，与氧气反应的化学方程式为CH42O2CO22H2O。(2)已知燃料电池的总反应式为CH42O22KOH=K2CO33H2O，电池中有一极的电极反应为CH410OH8e=CO7H2O，反应中甲烷失去电子，因此这个电极是燃料电池的负极，另一个电极上是氧气得到电子，所以根据总反应式可知正极的电极反应式为2O24H2O8e=8OH。(3)根据总反应式可知随着电池不断放电，氢氧化钾的浓度逐渐减小，电解质溶液的碱性逐渐减小。(4)通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。30(10
18、分)(加试题)人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。(1)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25 ，101 KPa下：H2(g) O2(g)=H2O(g)H1242 kJmol1CH3OH(g) O2(g)=CO2 (g)2H2O(g)H2676 kJmol1写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式： _。下图表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是_(填字母序号)。(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如
19、下：该电池外电路电子的流动方向为_(填写“从A到B”或“从B到A”)。工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将_(填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为_。答案(1)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H50 kJmol1 a(2)从A到B不变CH3OHH2O6e=6HCO231(10分)(加试题)(1)氨是最重要的化工产品之一。合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_。
20、(2)已知断开1 mol HH键，1 mol NH键、1 mol NN键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要_(填“放出”或“吸收”)_kJ的热量。(3)采用离子交换膜控制电解液中OH的浓度而制备Cu2O，装置如图所示：该离子交换膜为_(填“阴”或“阳”)离子交换膜，该电池的阳极反应式为_，钛极附近的pH值_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1) CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H161.1 kJmol1(2)放出46(3)阴2Cu2e2OH=Cu2OH2O增大解析(1)图像分析可知CO(g)O2
21、(g)=CO2(g)H282 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H846.3 kJmol1由盖斯定律3得到：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H161.1 kJmol1。(2)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能可知，该反应的反应热H436 kJmol13946 kJmol123391 kJmol192 kJmol1，所以一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要放出的能量是92 kJmol121.0 mol46 kJ。(3)该电解池的阳极发生氧化反应，
22、所以Cu失去电子，与氢氧根离子结合生成氧化亚铜和水，电极反应式是2Cu2e2OH=Cu2OH2O；钛极为阴极，氢离子放电生成氢气，则氢氧根离子浓度增大，所以钛附近的pH值增大。32(10分)(加试题)(2016浙江1月选考模拟)(1)己知：CH4、H2的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol1，则CO2和H2反应生成CH4的热化学方程式_。(2)用炭粉在高温条件下还原CuO可以制得纳米级Cu2O，已知：2Cu(s)O2(g)=Cu2O(s)H169 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1 Cu(s)O2(g)=CuO(s)H157 kJ
23、mol1则制得纳米级Cu2O的热化学方程式是_。(3)常压下，把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570 的电解池装置，H2和N2便可在电极上合成氨，装置中所用的电解质(图中黑细点)能传导H，则阴极的电极反应式为_。(4)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示。电池正极的电极反应式是_，A是_。答案(1)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol1(2)2CuO(s)C(s)=Cu2O(s)CO(g)H34.5 kJmol1(3)N26e6H=2NH3(4)N28H
24、6e=2NH氯化铵解析(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1根据盖斯定律，4得到：CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H285.8 kJmol14(890.3 kJmol1)252.9 kJmol1。(2)用碳还原CuO，发生的化学方程式是2CuO(s)C(s)=Cu2O(s)CO(g)，根据盖斯定律，可知该反应的反应热为2(169 kJmol1)(110.5 kJmol1)2(157 kJmol1)34.5 kJmol1，则制得纳米级Cu2O的热化学方程式是2CuO(s)C(s)=Cu2O(s)CO(g)H34.5 kJmol1。(3)阴极发生还原反应，氮气在阴极获得电子，与电解质传导的H结合生成氨气，阴极电极反应式为N26e6H=2NH3。(4)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N28H6e=2NH，氨气与HCl反应生成氯化氨，则电解质溶液为氯化铵溶液。
