《化学反应与能量变化》同步练习1(苏教版选修4).docx

专题1 化学反响与能量变化 一、选择题(每题只有1-2个答案符合题意)1.以下过程中H小于零的是A氯酸钾分解制氧气B氯化铵加热制备氨气C氢气复原氧化铜 D实验室制备氢气2.同温同压下，以下各反响为放热反响，以下各热化学方程式中热量数值最小的是( A2A ( l ) + B ( l ) = 2C (g ) H1 B2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) H2 C2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) H3 D2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) H43.以下说法正确的选项是A.需要加热才能发生的反响一定是吸热反响 B.任何放热反响在常温条件下一定能够发生C.反响物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反响是放热还是吸热 D.吸热反响在一定条件下(如常温、加热等)也能发生4.关于热化学方程式：2H2(g)+02(g)2H20(1)， H-571.6 kJmol-1，以下有关表达不正确的选项是 A2mol H2完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热 B1mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热C2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热 D上述热化学方程式可表示为H2(g)+ O2(g)H20(1)， H-285.8 kJmol-15.在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；H =-566kJCH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)；H =-890kJ由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为( )。 A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ6.用惰性电极实现电解，以下说法正确的选项是 ( )A电解氢氧化钠稀溶液，溶液浓度增大pH变小B电解氯化钠溶液，溶液浓度减小pH不变C电解硝酸银溶液，要消耗OH-溶液pH变小D电解稀硫酸，实质是电解水，溶液pH不变7.有人设计出利用CH4和O2的反响，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反响类似于CH4在O2中燃烧，那么以下说法正确的选项是 ( )每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-负极上CH4失去电子，电极反响式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O负极上是O2获得电子，电极反响式为 O2+2H2O+4e-=4OH-电池放电后，溶液pH不断升高A B C D8.以下事实不能用电化学理论解释的是 ( )A轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B铝片不用特殊方法保存C纯锌与稀硫酸反响时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快D镀锌的铁比镀锡的铁耐用9.将氢气.甲烷.乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的根本组成为电极.电解质.燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%一般柴油发电机只有40%左右，产物污染也少。以下有关燃料电池的说法错误的选项是( )A上述燃料电池的负极反响材料是氢气.甲烷.乙醇等物质B氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反响为C2H5OH12e2CO23H2OD甲烷燃料电池的正极反响为O22H2O4e4OH10.一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇Y2O3的氧化锆ZrO2晶体，在熔融状态下能传导O2-。以下对该燃料说法正确的选项是A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B电池的总反响是：2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2OC通入空气的一极是正极，电极反响为：O2 + 4e- = 2O2-D通入丁烷的一极是正极，电极反响为：C4H10 + 26e- + 13O2 = 4CO2 + 5H2O11.如右图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同.质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，以下有关杠杆的偏向判断正确的选项是实验过程中，不考虑铁丝反响及两球的浮力变化 ( ) A杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高 12.以Fe为阳极，Pt为阴极，对足量的 Na2SO4 溶液进行电解，一段时间后得到4 mol Fe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为 ( )A6mol B8mol C10mol D12mol13.有甲.乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得数据如下：实验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450甲同学提出的问题，乙同学解释不正确的选项是 ( )甲同学乙同学A实验6中的负极电极反响如何写铝为负极：Al3eAl3B实验1,5电流方向为什么相反1中锌为负极，电流由铜经导线到锌，5中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝C水果电池的电压与哪些因素有关只跟水果的类型有关D实验中发光二极管不太亮，如何使它更明亮起来可用铜锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来a电源bAB14.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如右图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。以下说法中正确的选项是 ( ) A电源中“a为负极，“b为正极B. 电解池中的电解液不可以是NaCl溶液CB电极发生的反响：2H2O+2e-=H2+2OH-DA.B两端都必须使用铁作电极15.据报道，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。以下说法正确的A电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法B开展氢燃料电池汽车不需要平安高效的储氢技术C氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染D氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能16.以下列图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，以下有关说法中不正确的选项是 ( )A该能量转化系统中的水也是可以循环的B燃料电池系统产生的能量实际上来自于水C水电解系统中的阳极反响：4OH4e2H2OO2D燃料电池放电时的负极反响：H22e2OH2H2O 17.以下说法正确的选项是 ( )A电解饱和食盐水时，阳极的电极反响式为：2Cl2e=Cl2 B氢氧燃料电池的负极反响式：O2 + 2H2O+ 4e- = 4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜D钢铁发生电化腐蚀的正极反响式：Fe2e= Fe2+18.蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+，另一个接线柱旁标有“。关于标有“+的接线柱，以下说法中正确的选项是 ( )A充电时作阳极，放电时作正极 B充电时作阳极，放电时作负极C充电时作阴极，放电时作负极 D充电时作阴极，放电时作正极19.在理论上可用于设计原电池的化学反响是 ( ) A2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)2NaAlO2(ag)+3H2(g)；H 0 CCaC2(s)+2H2O(1)Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；H 0二、填空题20.某研究性学习小组，为了探究电极与原电池的电解质之间关系，设计了以下实验方案：用铝片、铜片、镁片作电极，分别与以下溶液构成原电池，并接电流表。(1)假设电解质溶液为0.5mol/L硫酸，电极为铜片和铝片，那么电流计指针偏向填“铝或“铜。铝片上的电极的反响式为；(2)假设用浓硝酸作电解质溶液，电极为铜片和铝片，那么电流计指针偏向填“铝或“铜，铝片为极填“正或“负。铜极上电极反响式为： ,正极上发生的电极反响式为；(3)假设电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液，电极为镁片和铝片，那么正极发生的电极反响为。通过上述实验探究，你受到的启示是。21. 如果反响物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反响物转化为生成物时热量，H0；反之，如果反响物所具有的总能量生成物所具有的总能量，反响物转化为生成物时热量，H0。22.化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。蕴藏在海底的“可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体，我国南海海底有极其丰富的“可燃冰资源。将“可燃冰从海底取出，“可燃冰将融化并放出甲烷气体。请你所学的物质结构知识加以解释：。设计出燃料电池使液化石油气氧化直接产生电流是新世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气以C4H10表示电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2离子。该电池的负极反响为C4H1013O226e4CO25H2O，那么该电池的正极反响式为，电池工作时，固体电解质里的O2向极移动。液化石油气燃料电池最大的障碍是氧化反响不完全而产生的填写物质的名称堵塞电极的气体通道。能源的紧缺在很大程度上制约了我省的经济开展，请你提出解决江苏省能源紧缺问题的两点建议。23.将洁净的金属片A.B .C.D 分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如下列图)。在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如右表所示：构成原电池两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大。请判断：(1)A、B、C、D四种金属中活泼性最强的是_(用字母表示)(2)假设滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后，那么在滤纸上能看到有白色物质析出，后迅速变为灰绿色，最后变成褐色。那么滤纸上方的金属片为_(用字母表示)，此时对应的电极反响式为：负极_正极_24.铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速.易行的方法：首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝外表颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形管中枯燥的铁丝外表依然光亮，没有发生锈蚀；中潮湿的铁丝依然光亮。试答复以下问题：(1)由于与接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_。能表示其原理的反响方程式为_(2)仪器A的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_25.X.Y.Z.W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。：X可分别与Y.W形成X2Y，X2Y2.XW等共价化合物；Z可分别与Y.W形成Z2Y.Z2Y2.ZW等离子化合物。请答复：(1)Z2Y的化学式是。(2)Z2Y2与X2Y反响的化学方程式是。(3)如下列图装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C.C为多孔石墨电极。接通S1后，C附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后两玻璃管中液面未脱离电极，断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：CI的电极名称是填写正极或负极；CII的电极反响式是。(4)铜屑放入稀硫酸不发生反响，假设在稀硫酸中参加X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反响的离子方程式是。26.(1)肼(N2H4)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。在l0lkPa时，320gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O，放出热量624kJ(25时)，N2H4完全燃烧的热化学方程式是。 (2)肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是2030的KOH溶液。肼一空气燃料电池放电时：正极的电极反响式是；负极的电极反响式是。 (3)以下列图是一个电解过程示意图。锌片上发生的电极反响式是。假设使用肼一空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，那么肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气L(假设空气中氧气体积分数为20)。(4)传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，该反响的离子方程式是。三、计算题27. 常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如以下列图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息答复以下问题。通过计算推测：原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。t2时所得溶液的pH。实验中发现，阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时间段的理论值。试简要分析其可能原因。28. 通常人们把拆开1mol化学键所吸收的能量看成键能，键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反响中的反响热H，化学反响中的H等于反响中断裂的化学键的键能之和与反响中形成新的化学键的键能之和的差化学键SiClHHHClSiSi键能/KJ.mol360436431176工业上高纯硅可通过以下反响制取：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)，该反响的反响热H为多少参考答案1D 2A 3CD4C5B6.C 解析：电解氢氧化钠相当于电解水，溶液浓度增大pH变大；电解氯化钠生成氢氧化钠，pH变大；电解稀硫酸，相当于电解水，pH变小。7.A 解析：此题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用，首先要判断出电池的正负极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反响，即CH4 CO2严格讲生成的CO2还与KOH反响生成K2CO3，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反响式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，O2在正极上获得电子，电极反响式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-，负极消耗OH-，但从总反响CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的pH值不断下降。8.B。解析：A选项是通过构成ZnFe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。B选项是靠氧化膜保护铝。C选项ZnCu2+=CuZn2+，生成的Cu与Zn在溶液中构成原电池加快反响的速率。D选项中ZnFe原电池Zn为负极，而FeSn原电池中Fe为负极，故前者Zn被氧化保护了铁。9.C 解析：燃料电池中O2作正极发生复原反响，燃料作负极发生氧化反响；C在碱性介质中CO2和OH-反响生成CO32-，C不正确。10.BC。解析：该燃料电池利用丁烷，氧气的反响：2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O依据原电池反响规律：复原剂C4H10在负极被氧化，所以D错误；氧化剂O2在正极被复原O2 + 4e- = 2O2-。电子由负极流出沿外电路流入正极，所以负极正阴离子(O2-)向负极移动。所以A错误。11.D 解析：假设杠杆为导体那么构成原电池，铁作负极失电子而溶解：Fe-2e- = Fe2+，溶液中Cu2+在正极(铜极)得电子生成铜，质量增大，而下降，A端低，B端高；假设杠杆为绝缘体，那么铁球和CuSO4溶液发生置换反响生成Cu覆于外表质量增加，下降，A端高，B端低。12.C 解析：反响Fe + 2H2O = Fe(OH)2 + H2，4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3，生成4mol Fe(OH)3，需水10 mol。13.C 解析：实验6中铝作负极得电子，A正确；实验1中锌作负极，实验5中锌作正极所以电流相反；C中电压除和水果类型有关还和构成原电池的金属等有关，C不正确。14.B 解析：此题是有关Fe(OH)2的制备，关健是Fe(OH)2极易氧化，此题可以采用电解过程中生成的H2排除O2在H2环境中反响，所以H2应在B极生成，B极为阴极，b为负极；阳极是铁电极，阴极可为铁电极，也可为其它电极；电解液可能为NaOH也可为NaCl溶液因为铁作电极，活性电极优先反响，铁失电子。15.C 解析：电解水制氢气需消耗大量的电能不是理想的方法；由于氢是气态，开展氢燃料的关健是储氢技术；C中氢燃料电池生成水减少污染；原电池是将化学能转化为电能。16.B 解析：燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳。17.A 解析：B中氢氧燃料电池H2作负极；粗铜精炼时粗铜作阳极，与电源正极相连；钢铁发生电化腐蚀时负极反响为：Fe2e= Fe2+。18.A 解析：“+表示正极发生复原反响。电解池的阳极发生氧化反响，故充电时“+接线柱作阳极。19.A 解析：能设计成原电池的是氧化复原反响。20.答案：1铝；2Al+6H+=2Al3+3H2;(2)铜；正，Cu-2e-=Cu2+.2NO3-+2e-+4H+=2NO2+2H2O(3)2H2O+2e-=2OH-+H2 启示1，电极类型与电解质溶液性质有关；启示2，金属活泼性相对某溶液而言，不同的物质相对同一种金属，可能活泼性发生变化；启示3，根据电极类型比较金属活泼性不一定正确；启示4，可以通过电流流向确定金属的相对活泼性。解析：在稀硫酸溶液中铝比铜活泼，构成原电池时铜为正极，铝为负极；而在浓硝酸中，铝被钝化，铜溶解，所以铜为负极，电流总是由正极流向负极；在氢氧化钠溶液中镁不失去电子，而铝失去电子。21.放出，22.解析：(1)的关健是从物质结构的角度去解释，晶体是分子晶体，熔沸点低。(2) O2在正极反响结合介质可知生成O2-，或结合电子守恒由总方程式减去负极反响可得正极反响，正极生成O2-，负极消耗，向负极移动。该晶体是分子晶体，各分子间存在较弱的分子间作用力，故“可燃冰熔沸点较低O24e2 O2向负极移动固体碳或炭粒寻找新能源，提高燃料的燃烧效率等23.解析：由电子流动方向可判断金属的相对活泼性，可知A.C.D的活泼性比Fe强，由电压大小判断出C最强。由题可知有Fe(OH)2生成说明Fe作负极生成Fe+那么可知金属片比B，负极反响：2Fe 4e- = 2Fe2+正极发生类似于吸氧腐蚀的反响：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-。(1)C (2)B 负极：2Fe 4e- = 2Fe2+正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-24.解析：钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必须前提，而没有潮湿程度对生锈快慢的影响，直形管实验与烧杯实验的比照，那么说明O2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。(1)电化腐蚀 (1分) 负极：Fe 2e- = Fe2+，正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-(2)球形枯燥管 碱石灰(或无水氯化钙) 枯燥O2(3)与O2接触 与水接触 氧气浓度 答案：1Na2O22Na2O22H2O4NaOHO23负极 Cl22e2Cl4CuH2O22HCu22H2O26.解析：此题的难点有两个：一是由氧化复原反响的方程式写电极反响式，氧化反响为原电池的负极反响，如2中N2H4在负极失电子。复原反响为原电池的正极反响，如O2在正极得电子生成OH-；二是根据氧化复原反响的原理写化学方程式，注意反响中一定要有氧化剂、复原剂、氧化产物以及复原产物。如4中的NaClO作氧化剂，被复原成Cl-。答案：(1)N2H4l+O2g=N2g+2H2Ol；H=-264kJ/mol(2)O2+2H2O+4e-=4OH-；N2H4+4OH-4e-=4H2O+N2(3)Cu2+ +2e-= Cu 112(4)ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O三、计算题27. 解析：此题的关健是对图象的解读。刚开始时阴极Cu2+得电子，无气体放出，Cu2+反响完溶液中的H+放电，是H2，阳极先是溶液中的Cl-放电，反响完后溶液中的OH-放电，计算时抓住电子守恒。c(NaCl)0.1mol/L c(CuSO4)0.1mol/L pH1 产生的氯气和氧气在水中的溶解度明显大于氢气28. H=+236KJ/mol