周测7

周测7化学反应与能量夯基提能卷⑦一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。1．如图所示的日常生活装置中，与手机充电时的能量转化形式相同的是()答案：A解析：手机充电为电解过程，电能转化为化学能。电解水为电解过程，与手机充电的能量转化形式相同，A正确；水力发电为机械能转化为电能的过程，B错误；太阳能热水器将太阳能转化为热能，C错误；干电池将化学能转化为电能，D错误。2．H2与ICl的反应分①②两步进行，其能量曲线如图所示，下列有关说法错误的是()A．反应①、反应②均为放热反应B．反应①、反应②均为氧化还原反应C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218kJ·mol－1答案：C解析：反应物的总能量大于生成物的总能量，反应是放热反应，根据图象，故A说法正确；反应①中H的化合价由0→＋1，部分I的化合价降低，属于氧化还原反应，反应②中，I的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B说法正确；反应①比反应②慢，说明反应①中正反应的活化能较大，反应②中正反应的活化能较小，故C说法错误；根据盖斯定律，知反应的焓变只与始态和终态有关，与反应的途径无关，因此ΔH＝－218kJ·mol－1，故D说法正确。3．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，下列与此原理有关的说法错误的是()A．正极反应为：SO2－4＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2OD．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀答案：C解析：原电池的正极发生还原反应，由图示可知正极发生的电极反应为SO2－4＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－，A正确；硫酸盐还原菌中的蛋白质在高温下易变性，失去催化活性，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B正确；由图示可知，Fe腐蚀的最终产物为FeO，C错误；管道上刷富锌油漆，形成Zn—Fe原电池，Fe变为正极，可以延缓管道的腐蚀，D正确。4．为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol·L－1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是()序号液体固体混合前温度混合后最高温度①35mL水2.5gNaHCO320℃18.5℃②35mL水3.2gNa2CO320℃24.3℃③35mL盐酸2.5gNaHCO320℃16.2℃④35mL盐酸3.2gNa2CO320℃25.1℃A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应B．仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应C．通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应D．通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应答案：C解析：因盐酸中亦有水，故综合①③可知Ⅰ为吸热反应，综合②④可知Ⅱ为放热反应，故C正确。5．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是()A．b是阳离子交换膜，允许Na＋通过B．从A口出来的是NaOH溶液C．阴极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．Na2SO4溶液从G口加入答案：A解析：A项，右边电极是阴极，氢离子放电，b是阳离子交换膜，允许Na＋通过，正确；B项，左边电极是阳极，阳极是氢氧根放电，从A口出来的是硫酸溶液，错误；C项，阴极是氢离子得到电子，错误；D项，根据分析可知Na2SO4溶液从F口加入，错误。6．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：mCeO2――→太阳能(m－x)CeO2·xCe＋xO2(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2――→900℃mCeO2＋xH2＋xCO下列说法不正确的是()A．该过程中CeO2为H2O、CO2转变为H2、CO的催化剂B．该过程实现了太阳能向化学能的转化C．1molCeO2参加反应，共生成2xmol的气体D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO2－3＋2H2O答案：C解析：通过太阳能实现总反应：H2O＋CO2===H2＋CO＋O2，CeO2没有消耗，CeO2是光催化剂，A正确；该过程在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO，所以把太阳能转变成化学能，B正确；根据方程式可知1molCeO2参加反应，共生成3xmmol的气体，C错误；CO在负极失电子生成CO2，在碱性条件下CO2再与OH－反应生成CO2－3，故负极反应式正确，D正确。7．[2019·北京朝阳区模拟]高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末，是一种高效绿色强氧化剂，碱性条件下稳定，可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极，以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液，控制一定电压电解制备高铁酸钠，电解装置和现象如下。下列说法不正确的是()c(NaOH)阴极现象阳极现象1mol·L－1产生无色气体产生无色气体，10min内溶液颜色无明显变化10mol·L－1产生大量无色气体产生大量无色气体，3min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深15mol·L－1产生大量无色气体产生大量无色气体，1min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深A．a为铁钉，b为石墨B．阴极主要发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．高浓度的NaOH溶液有利于发生Fe－6e－＋8OH－＝FeO2－4＋4H2OD．制备Na2FeO4时，若用饱和NaCl溶液，可有效避免阳极产生气体答案：D解析：以石墨和铁钉为电极，用电解法制备Na2FeO4，Fe发生氧化反应，则铁钉为阳极，故a为铁钉，b为石墨，A正确。阴极上发生还原反应生成H2，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确。由表中信息可知，c(NaOH)越大，阳极附近溶液变为浅紫红色的时间越短，则生成Na2FeO4的速率越快，故高浓度的NaOH溶液有利于发生反应：Fe＋8OH－－6e－===FeO2－4＋4H2O，C正确。若用饱和NaCl溶液，溶液中c(Cl－)较大，Cl－在阳极发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，则阳极上还产生气体Cl2，D错误。二、非选择题：共43分。8．(14分)(1)请用热化学方程式表示：①1molN2(g)与适量H2(g)反应，生成2molNH3(g)，放出92.2kJ热量。________________________________________________________________________②1molN2(g)与适量O2(g)反应生成2molNO2(g)，吸收68kJ热量。________________________________________________________________________(2)随着科学技术的进步，人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－192.9kJ·mol－l由上述方程式可知，CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9kJ·mol－1。已知水的汽化热为44kJ·mol－1，则氢气燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________。(3)把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径ⅠC(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH10①途径Ⅱ先制成水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH20②再燃烧水煤气：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH30③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH40④ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是________。A．2ΔH1＝2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4B．2ΔH12ΔH2＋ΔH3＋ΔH4C．2ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3＋ΔH4D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4答案：(1)①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋68kJ·mol－1(2)大于H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－124.6kJ·mol－1(3)A解析：(1)①N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1。②N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋68kJ·mol－1。(2)燃烧热对应液态水，比②放出更多热量，所以CH3OH的燃烧热大于192.9kJ·mol－1。②－①3得到H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－80.6kJ·mol－1，再结合H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1，得到氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－124.6kJ·mol－1。(3)煤直接燃烧与制成水煤气再燃烧的能量守恒，故选A。9．(14分)[2019·北京海淀区模拟]电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染，其中所含的Cr(Ⅵ)是主要污染物，可采用多种处理方法将其除去。查阅资料可知：①在酸性环境下，Cr(Ⅵ)通常以Cr2O2－7的形式存在，Cr2O2－7＋H2O2CrO2－4＋2H＋；②Cr2O2－7的氧化能力强于CrO2－4；③常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：阳离子Fe3＋Fe2＋Cr3＋开始沉淀的pH1.97.04.3沉淀完全的pH3.29.05.6Ⅰ.腐蚀电池法(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，利用原电池原理还原Cr(Ⅵ)。下列关于焦炭的说法正确的是________(填序号)。a．作原电池的正极b．在反应中作还原剂c．表面可能有气泡产生Ⅱ.电解还原法向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体，以Fe为电极电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如图甲所示。(2)A极连接电源的________极，A极上发生的电极反应式为________________________________________________________________________。(3)电解开始时，B极上主要发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，此外还有少量Cr2O2－7在B极上直接放电，该反应的电极反应式为________________________________________________________________________。(4)电解过程中，溶液的pH不同时，通电时间(t)与溶液中Cr元素去除率的关系如图乙所示。①由图知，电解还原法应采取的最佳pH范围为________(填序号)。a．2～4b．4～6c．6～10②解释曲线Ⅰ和曲线Ⅳ去除率低的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)ac(2)正Fe－2e－===Fe2＋(3)Cr2O2－7＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O(4)①b②曲线Ⅰ的pH较小，此时Cr(Ⅵ)被还原生成的Cr3＋难以生成Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3＋形式存在于溶液中，导致去除率较低；曲线Ⅳ的pH较大，铬元素主要以CrO2－4形式存在，其氧化能力弱于Cr2O2－7，Cr(Ⅵ)难以被还原并生成沉淀，导致去除率较低解析：(