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/mol C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 kJ D2 g H2完全燃烧生成液态
2、水，放出 285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式可表示 为 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/mol D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)
3、，故放出的热量为 57.3 kJ，C 项正确；2 g H2为 1 mol，完全燃烧生成 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)kJmol 1 BN2(g)3H2(g)=2NH3(g) H(ab)kJmol 1 C2NH3(l)=N2(g)3H2(g) H2(abc)kJmol 1 D2NH3(l)=N2(g)3H2(g) H2(bca)kJmol 1 D
4、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)kJmol 1， 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
5、吸收(bca) kJ 热量， 据此可得热化 学方程式：2NH3(l)=N2(g)3H2(g) H2(bca)kJmol 1，D 项正确，C 项错误。 3(2021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 2Fe3 Cu=Cu22Fe2 D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
6、 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 =Zn2 D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
7、。 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 2Cr3 6e14OH=Cr2O2 7 7H2O Cb 极发生氧化反应 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 2Cr3 7H2O6e=Cr2O2 7 14H ，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
8、) 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 kJmol 1 C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
9、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 kJmol 1，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该装置工作时，电能转化为化学能 D负极反应为 CH3COO 2H2O8e=2CO27H D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 CH3COO 2H2O8e=2CO27H，负极消耗 C
10、H3COO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)H2O(l) =HNO3(aq)HNO2(aq) H116.1 kJ/mol 3HNO2(aq) =HNO3(aq)2NO(g)H2O(l) H75.9 kJ/mol 则反应 3NO2(g)H2O(
11、l)= 2HNO3(aq)NO(g)的H 等于() A136.2 kJ/molB136.2 kJ/mol C40.2 kJ/molD40.2 kJ/mol B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3 2 1 2 可得：3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)，根据盖斯定律，则有H3 2 ( 116.1 kJ/mol)75.9 kJ/mol1 2 136.2 kJ/mol。 9(2021河北衡水联考)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
12、。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 eV CCu1/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
13、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：46e 23O2=10CO24H2O D该法降解 144 g 2萘酚时，装置吸收空气约为 1 288 L C由原理图可知， 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；
14、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 mol2 萘酚时，消耗 11.5 mol O2，空气中 O2约占1 5 ，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 CuCl(s) ，放
15、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/mol N2H4(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 3 主要来自 NH 4 。已知在微生物的作用下，NH 4 经过两步反应被 氧化成 NO 3 。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 4 全部被氧化成 NO 3 的热化学方程式为 _。
16、 解析(2)将2可得反应： 2N2H4(l)N2O4(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 4 (aq)2O2(g)= NO 3 (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)
17、N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1048.9 kJ/mol (3)NH 4 (aq)3 2 O2(g)=NO 2 (aq)2H (aq)H2O(l) H273 kJ/mol NO 2 (aq)1 2 O2(g)= NO 3 (aq)H73 kJ/mol NH 4 (aq)2O2(g)= NO 3 (aq)2H (aq)H2O(l) H346 kJ/mol 12(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
18、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) 放电 充电 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 _
19、， 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 向负极移动。 (2)放电时，PbO2在正极发生还原反应，电极反应式为 PbO24H SO2 4 2e =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
20、。 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 =Li b 向 a (2)PbO24H SO2 4 2e =PbSO42H2O 减小 CuSO4(或 CuCl2等)粗铜Cu2 2e=Cu Cl22H2O2e =2OHH2 13 (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
21、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，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
22、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 2H 2e=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 2Cl 2e=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 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
23、)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 2NaCl2H2O= 通电 2NaOHH2Cl2，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 2H2O= 通电 2H2O2，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142 322 g，因此剩余溶液中溶 质的质量分数为 142 322（18a） 100%。 答案(1)电解池负(2)2H 2e=H2 Cu2 2e=Cu (3)2.24 L(4)不变 (5)增大增大(6) 142 322（18a） 100%
