1、章末检测卷(六)化学反应与能量转化(时间:60分钟分值:100分)一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列为四个常用的电化学装置,关于它们的叙述正确的是()A.图(a)中,MnO2的作用是催化剂B.图(b)所示电池放电过程中,两极板的质量不断增大C.图(c)所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变D.图(d)所示电池充电过程中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag2.氮是生命的基础,氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸,其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6
2、H2O(g)H=-904 kJmol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物,可用石灰浆等碱性溶液吸收处理,并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列有关说法正确的是()A.S0,的H0,A错误;该反应为放热反应,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,B正确;该反应为可逆反应,则4molNH3和5molO2反应放出的热量小于904kJ,C错误;达到平衡时,增大容器的容积,容器中气体压强减小,正、逆反应速率均减小,D错误。3.B解析石墨电极生成二氧化碳,所以石墨电极为阳极,阳极的电极反应为C-4e-+2O
3、2-CO2,A正确;CO2所处的温度和压强未知,不能通过物质的量计算气体的体积,B错误;电解过程中阳离子移向阴极,SiO2所在的电极为阴极,所以熔盐中的Ca2+移向SiO2所在电极的方向,C正确;若用其他惰性电极代替石墨作阳极,可能是O2-、Cl-失电子生成O2、Cl2,D正确。4.B解析由图中In/In2O3-x电极上CO2HCOO-可知,CO2发生得电子的还原反应,In/In2O3-x电极为阴极,阴极反应为CO2+2e-+H2OHCOO-+OH-,则Ni2P电极为阳极,辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈,电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH-4e-CH3(CH2)6CN+
4、4H2O。Ni2P电极上发生氧化反应,则为阳极,与电源正极相连,故A正确;In/In2O3-x电极为阴极,电极上发生还原反应,故B错误;电解过程中,阴离子向阳极移动,则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移,故C正确;由图可知,Ni2P电极为阳极,阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH-4e-CH3(CH2)6CN+4H2O,故D正确。5.C解析由氨硼烷(NH3BH3)电池工作时的总反应可知,左侧电极通入NH3BH3为负极,发生失电子的氧化反应,电极反应为NH3BH3+2H2O-6e-NH4BO2+6H+,右侧酸性H2O2溶液所在电极为正极,发生得电子的还原反应,电极
5、反应为3H2O2+6H+6e-6H2O。由分析可知,正极的电极反应为3H2O2+6H+6e-6H2O,A正确;未加入氨硼烷之前,两极室质量相等,消耗6.2g即0.2molNH3BH3后,转移的电子的物质的量为1.2mol,由电极反应可知左室质量增加6.2g-1.2g=5g,右室质量增加1.2g,即两室质量相差3.8g,B正确;电池内部阳离子向正极移动,右侧电极为正极,则电池工作时H+通过质子交换膜进入右侧极室,C错误;由于H2SO4是强电解质,其他条件不变,向酸性H2O2溶液中加入适量硫酸能增大溶液中自由移动离子的浓度,故能增强溶液导电性,D正确。6.D解析均断裂化学键,吸收能量,H0,均形成
6、新的化学键,放出能量,H0,A正确;已知(A)的稳定性大于(B),则(A)的能量更低,生成A、B的过程吸收能量,则得到等物质的量的(A)和(B)时,生成(A)时需要能量更少,B正确;使用恰当的催化剂,可以改变反应的选择性,可以使的程度减小,的程度增大,C正确;反应物相同,但是反应产物不同,故H不同,D错误。7.A解析由题图可知,总反应为CH2CH2+H2O+H2,则反应前后Cl-的物质的量不变,但反应会消耗水,因此反应后,Cl-浓度增大,A错误;阳极上Cl-失去电子发生氧化反应:2Cl-2e-Cl2,阴极上水得电子发生还原反应:2H2O+2e-H2+2OH-,为维持溶液电中性,需阴离子从阴极向
7、阳极定向移动,故离子交换膜应为阴离子交换膜,B正确;根据题图可知,泡沫镍电极为阳极,应该连接电源正极,C正确;由总反应可知,生成0.5mol环氧乙烷时,生成0.5molH2,则转移1mole-,阴极应有1molCl-移向阳极区,则溶液质量减少35.5gmol-11mol+0.5mol2gmol-1=36.5g,D正确。8.答案(1)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=-234 kJmol-1(2)没有催化剂只改变反应的途径,对反应热没有影响(3)2Al(s)+3FeO(s)Al2O3(s)+3Fe(s)H=-859.7 kJmol-1(4)+236解析(1)根据图像分析,该反应
8、的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)H=134kJmol-1-368kJmol-1=-234kJmol-1。(2)催化剂只改变反应的途径,对反应热没有影响。(3)根据盖斯定律分析,有-3得Al和FeO发生反应的热化学方程式:2Al(s)+3FeO(s)Al2O3(s)+3Fe(s)H=-1675.7kJmol-1+272.0kJmol-13=-859.7kJmol-1。(4)根据反应热等于反应物的键能总和与反应产物的键能总和之差计算,得该热化学方程式的反应热H=(3604+4362-1762-4314)kJmol-1=+236kJmol-1。9.答案(1)SO2+H
9、2OH2SO3、H2SO3H+HS(2)H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq)H=-806.39 kJmol-1(3)从A到BSO2-2e-+2H2OS+4H+(4)H2O+2SO2+C2HS+CO2NaOH、Ca(OH)2解析(1)二氧化硫为酸性氧化物,与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱电解质,部分电离产生氢离子与亚硫酸氢根离子,方程式为SO2+H2OH2SO3、H2SO3H+HS。(2)由题图可知,第一步反应的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)S(s)+H2O(g)H=-221.19kJmol-1;第二步反应的热化学方程式为S(s)+O2(g)+H2O(g)2H+(aq)+S
10、(aq)H=-585.20kJmol-1;依据盖斯定律,第一步反应与第二步反应的热化学方程式相加得H2S(g)+2O2(g)S(aq)+2H+(aq)H=-806.39kJmol-1。(3)二氧化硫发生氧化反应,氧气发生还原反应,所以二氧化硫所在电极为负极,氧气所在电极为正极,原电池中阳离子移向正极,所以质子移动方向为从A到B。二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应,电极反应为SO2-2e-+2H2OS+4H+。(4)亚硫酸的酸性大于碳酸,向碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,离子方程式为H2O+2SO2+C2HS+CO2。再生池中,亚硫酸氢钠可以与石灰乳反应生成亚硫酸钙沉
11、淀和氢氧化钠,二氧化硫为酸性氧化物,能够与碱反应,故NaOH和过量的Ca(OH)2可以用于吸收二氧化硫。10.答案.(1)Fe+K2FeO4+4H2O2Fe(OH)3+2KOH(2)从右向左(3)Fe(OH)3-3e-+5OH-Fe+4H2O.(1)Fe(2)Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O(3)6.6解析.(1)由装置图可知,左侧铁为负极,右侧石墨为正极,高铁酸钾为正极反应物,已知放电后两极都产生红褐色悬浮物,则两电极产物均为氢氧化铁,则总反应为Fe+K2FeO4+4H2O2Fe(OH)3+2KOH。(2)原电池电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则盐桥中的阴离子向负极铁移动
12、,即由右向左移动。(3)充电时阳极反应为原电池正极反应的逆过程,则充电时阳极的电极反应式为Fe(OH)3-3e-+5OH-Fe+4H2O。.(1)由题意可知,通过电解制备高铁酸钾,铁应为电解池的阳极,阳极Fe失电子产生高铁酸根离子,则石墨为阴极,石墨所连电极为原电池的负极,电源负极Fe失电子。(2)由题意可知电解池中铁电极失电子应得到高铁酸根,电极反应为Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O。(3)当消耗掉0.1molNiO2时,转移电子物质的量为0.2mol,结合阳极反应Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O,转移0.2mol电子时,产生的高铁酸根离子为mol,则产生的高铁酸钾的质量为198gm
13、ol-1=6.6g。11.答案(1)+35(2)(3)4CO+2SO24CO2+S2(4)2HS+2H+2e-S2+2H2O(5)2S-4e-2SO3+O2解析(1)反应热=反应物总键能-反应产物总键能,故H=2339kJmol-1+2803kJmol-1-2465kJmol-1-577kJmol-1-742kJmol-1=+35kJmol-1。(2)已知:2NH3(g)+H2O(l)+SO2(g)(NH4)2SO3(aq)H=akJmol-1,(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)+SO2(g)2NH4HSO3(aq)H=bkJmol-1,2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)2(NH4
14、)2SO4(aq)H=ckJmol-1,根据盖斯定律,由可得反应NH3(g)+NH4HSO3(aq)+O2(g)(NH4)2SO4(aq)H=kJmol-1。(3)反应物是二氧化硫和一氧化碳,根据图像可知,物质的量减小的是反应物,tmin时两种反应物转化量之比为(4-1)(2-0.5)=21,两种生成物转化量之比为30.75=41,可以推知,CO可将SO2还原成硫蒸气的化学方程式为4CO+2SO24CO2+S2。(4)电解时阴极得电子发生还原反应,由装置图可知,阴极上HS得电子生成S2,电极反应式为2HS+2H+2e-S2+2H2O。(5)由题图信息可知,阳极进入的是S,失电子后转化为SO3和氧气,则阳极的电极反应式为2S-4e-2SO3+O2。
