【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中化学（苏教版）选修4专题综合检测1专题1 化学反应与能量变化
文档属性
| 名称 | 【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中化学（苏教版）选修4专题综合检测1专题1 化学反应与能量变化 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 186.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2014-07-30 14:06:28 | ||
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文档简介
专题综合检测(一)
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共计48分)
1．下列过程需要通电才能进行的是( )
①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化学腐蚀
A．①②③ B．②④⑤
C．②③④ D．全部
【解析】 电离是指电解质离解成自由移动的离子的过程，不需通电；电化学腐蚀是指金属因构成原电池而加快失去电子；而电解、电镀、电泳均是在通电条件下进行的，故选C。
【答案】 C
2．有如下两个反应：
①2HClH2＋Cl2 ②2HClH2↑＋Cl2↑
关于这两个反应的叙述错误的是( )
A．①②两反应都是氧化还原反应
B．①②两反应中的能量转换方式都是热能转变为化学能
C．②反应是电能转变为化学能
D．①反应是热能转变为化学能
【解析】 根据两反应方程式的特点可知①②两反应均为氧化还原反应，A正确；①为将热能转变为化学能，②为电解池，将电能转变为化学能，故选B。
【答案】 B
3．(2012·浙江嘉兴南湖高二期中)甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是
( )
A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝＋890 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝＋890 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890 kJ·mol－1
D．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝－890 kJ·mol－1
【解析】 甲烷燃烧为放热反应，ΔH<0，排除A、B。因为0.25 mol甲烷燃烧放出222.5 kJ热量，则1 mol甲烷燃烧放热×222.5 kJ＝890 kJ，C正确，D项方程式化学计量数和ΔH的数值不成比例。
【答案】 C
4．(2012·浙江温州高二质检)已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程中，破坏1 mol氢气的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1 mol氯气的化学键消耗的能量为Q2kJ，破坏1 mol氯化氢中的化学键消耗的能量为Q3kJ，下列关系式最准确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2【解析】 在H2＋Cl2===2HCl反应中，如1 mol H2参加反应，则吸热Q1＋Q2，放热2Q3，因该反应为放热反应，则Q1＋Q2<2Q3。
【答案】 D
5．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电的过程可表示为
Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2
电池放电时，负极发生反应的物质及电池充电时阴极发生反应的物质分别是
( )
A．Ag、Ag2O B．Zn、Zn(OH)2
C．Ag2O、Zn D．Zn(OH)2、Ag2O
【解析】 二次电池放电时，是原电池，Zn为负极，充电时，是电解池，阴极发生还原反应，故阴极为Zn(OH)2，故选B。
【答案】 B
6．下列叙述不正确的是( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：
2Cl－－2e－===Cl2↑
【解析】 本题考查电化学知识的应用，解题时应注意电化学装置类型及发生反应的特点。选项A，如果铁作阳极，则铁要溶解，所以铁应该作阴极。选项B，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体。选项C，钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子。选项D，Cl－的失电子能力大于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2。
【答案】 A
7．如图是有关电化学的图示，其中完全正确的是( )
【解析】 A项中由于Zn失电子，故Zn做负极，所以A项错误；在精炼铜时，粗铜做阳极失电子转化为Cu2＋，进而Cu2＋在精铜上析出，故B项错误；铁片镀锌时，溶液中Zn2＋应在铁片上析出，故铁片做阴极，与电源负极相连，故C项错误；D项中由电流的方向知碳棒做阳极，铁棒做阴极，所以在碳棒上产生Cl2，该实验正确，故D项正确。
【答案】 D
8．某学生为研究金属腐蚀的条件，用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，放置一星期后观察现象，下列描述错误的是( )
A．装置Ⅰ的U形管铁钉一侧的液面一定会上升
B．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
C．比较U形管铁钉一侧的液面：装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没有被腐蚀
【解析】 装置Ⅰ中发生的是化学腐蚀，装置Ⅱ中发生的是电化学腐蚀中的析氢腐蚀，装置Ⅲ中由于浓硫酸具有吸水性，使得铁丝处于干燥的环境中，所以装置Ⅲ中的铁丝几乎没有被腐蚀。由于装置Ⅱ中铁被腐蚀的同时产生氢气，使得装置内的气体压强增大，使得U形管铁钉一侧的液面下降，而装置Ⅰ中由于铁钉的腐蚀，吸收了装置中的氧气，使得U形管铁钉一侧的液面上升。故比较U形管铁钉一侧的液面：应是装置Ⅰ比装置Ⅱ的高。
【答案】 C
9．工业上合成氨反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)
ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1
C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l)
ΔH＝(b＋c－a) kJ·mol－1
D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g)
ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1
【解析】 由图可以看出，mol N2(g)和mol H2(g)吸收a kJ能量得到1 mol N和3 mol H,1 mol NH3(g)吸收b kJ能量得到1 mol N和3 mol H，所以N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出的热量为c kJ，所以有：N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1，即：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1。
【答案】 A
10．已知下列反应的反应热：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1＝－870.3 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH3＝－285.8 kJ/mol
则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－870.3 kJ/mol B．－571.6 kJ/mol
C．787.0 kJ/mol D．－488.3 kJ/mol
【解析】 根据盖斯定律，设2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为ΔH4，则所求方程式＝②×2＋③×2－①
故ΔH4＝2ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ/mol)＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol，故选D。
【答案】 D
11．将Ba(OH)2、CuCl2、AgNO3、Na2SO4按物质的量比1∶1∶2∶1混合均匀，取一定量该混合物放入水中，充分振荡，插入惰性电极，通电一段时间后，下列说法中正确的是( )
A．阴极、阳极所得的产物质量比为1∶8
B．通电过程中阳离子向阳极移动
C．阴极电极反应为：Ag＋＋e－===Ag
D．电解过程中溶液pH升高
【解析】 4种物质混合，离子的物质的量如下表所示：
离子
Ba2＋
Cu2＋
Ag＋
Na＋
OH－
Cl－
SO
NO
物质的量/mol
n
n
2n
2n
2n
2n
n
2n
电解质混合后，发生的离子反应有：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，最终，溶液的溶质是硝酸钠，电解硝酸钠溶液实质是电解水：2H2O2H2↑＋O2↑，氢气在阴极产生，氧气在阳极产生，阴、阳极产生气体质量之比为4∶32＝1∶8，A项正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，B项错误；阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，C项错误；硝酸钠是强酸强碱盐，溶液呈中性，电解硝酸钠溶液，硝酸钠浓度虽增大，但仍呈中性，D项错误。
【答案】 A
12．如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K＋通过，该电池充放电的化学方程式为：2K2S2＋KI3K2S4＋3KI，装置(Ⅱ)为电解池的示意图。当闭合开关K时，X附近溶液先变红。则下列说法正确的是( )
A．闭合K时，K＋从右到左通过离子交换膜
B．闭合K时，A的电极反应式为：3I－－2e－===I
C．闭合K时，X的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
D．闭合K时，当有0.1 mol K＋通过离子交换膜，X电极上产生标准状况下气体1.12 L
【解析】 闭合开关K时，X附近溶液先变红，说明电极X上产生H2，发生的是还原反应，故电极X为阴极，与电极X相连的电极A为负极。原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故K＋是从左到右通过离子交换膜，A项错误；负极发生氧化反应，故A电极的电极反应式为：2S－2e－===S，故B项错误；电极X为阴极，发生还原反应，故C项错误；电极X上产生的是H2，生成1 mol H2，电路中通过的电子数为2 mol，根据关系可知D项正确。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(12分)(1)有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时丙为负极；把乙、丁分别浸入稀硫酸中，丁产生气泡的速率更大；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出。这四种金属的活泼性由强到弱的顺序是_________________。
(2)从H＋、Cu2＋、Na＋、SO、Cl－五种离子中选择适当的离子组成电解质，符合下列要求。
①以石墨棒为电极，电解时电解质质量减小，水量不变，应选用的电解质是________；
②以石墨棒为电极，电解时电解质质量不变，水量减小，应选用的电解质是________：
③以石墨棒为阳极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减小，应选用的电解质是________。
【解析】 (1)甲、丙与H2SO4形成原电池，丙为负极，则金属活泼性：丙>甲；乙、丁分别浸入H2SO4中，丁反应速率快，说明丁比乙活泼，即活泼性：丁>乙；甲、乙与H2SO4形成原电池，甲冒气泡，则甲为正极，金属活泼性乙>甲；丙浸入丁的硝酸盐中，丙把丁置换出来，活泼性丙>丁，即：丙>丁>乙>甲。
(2)①电解过程中H2O不变，电解质质量减小，实质是电解电解质，电解质为CuCl2，HCl。
②实质为电解H2O，电解质为Na2SO4、H2SO4。
③电解质和H2O都参与电解反应，电解质为：NaCl、CuSO4。
【答案】 (1)丙>丁>乙>甲
(2)①CuCl2、HCl ②Na2SO4、H2SO4
③NaCl、CuSO4
14．(16分)按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：
(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。
(2)锌极为________极，电极反应式为________；铜极为________极，电极反应式为________；石墨棒C1为________极，电极反应式为________；石墨棒C2附近发生的实验现象为________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下)时，锌的质量变化为：________，CuSO4溶液的质量变化为：________。
【解析】 A池中Zn、Cu在CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池。A池中Zn为负极，Cu为正极。B池中C1为阳极，C2为阴极析出H2，周围OH－浓度相对增大，酚酞变红。n(H2)＝0.01 mol，所以电路上转移电子的物质的量为0.01 mol×2＝0.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少了0.01 mol×65 g·mol－1＝0.65 g，铜极上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液的质量增加了0.01 mol×(65 g·mol－1－64 g·mol－1)＝0.01 g。
【答案】 (1)原电池 电解池 (2)负 Zn－2e－===Zn2＋ 正 Cu2＋＋2e－===Cu 阳 2Cl－－2e－===Cl2↑ 有气泡产生，附近溶液变为红色 (3)减少了0.65 g 增加了0.01 g
15．(8分)用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极)，供选择的有4组电解质溶液，要满足下列要求：
组别
A槽
B槽
1
NaOH
CuSO4
2
AgNO3
CuCl2
3
Na2SO4
AgNO3
4
NaCl
AgNO3
①工作一段时间后A槽的pH增大，B槽的pH减小。
②b、c两极上反应的离子的物质的量相等。
(1)应选择的电解质溶液是上述四组中的第________组。
(2)当b极上析出7.1 g电解产物时，a极上析出产物的质量为________g；若B槽电解质溶液为500 mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时B槽中的c(H＋)比电解前增加了________mol/L。
【解析】 (1)先分析A、B两槽电解一段时间后溶液的pH变化情况，见下表：
组别
A槽
B槽
1
增大
减小
2
减小
不显著
3
不变
减小
4
增大
减小
由此可知，符合条件①的有1、4组。
再分析1、4组中a、b、c、d四个电极上放电的离子，特别注意b、c两极上的反应。
组别
b极(阳极)
c极(阴极)
1
4OH－～O2↑
2Cu2＋～2Cu
4
2Cl－～Cl2↑
2Ag＋～2Ag
故符合要求①②的只有第4组。
(2)B槽中有1 mol OH－放电，即有1 mol H＋生成，或从溶液电荷守恒考虑，因NO不消耗，有1 mol Ag＋反应必有1 mol H＋生成。设a极上析出x g H2，B槽c(H＋)增加了y mol/L，则：
Cl2 ～ H2～2OH－～2Ag＋～2H＋
71 g 2 g 2 mol
7．1 g x g 0.5 L×y mol/L
列比例式求得x＝0.2，y＝0.4。
【答案】 (1)4 (2)0.2 0.4
16．(16分)(1)2010年广州亚运会主火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。
②写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：___________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ的热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ的热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)盖斯定律认为：不管化学反应是一步完成或分步完成的，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH3＝－Q3 kJ/mol
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充分时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验，利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________。
【解析】 (1)①因反应物能量高于生成物的能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。
②因为1 mol C3H8完全燃烧生成4 mol H2O，所以放出热量为553.75 kJ×4＝2 215 kJ，
所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215 kJ/mol。
所以C3H8与二甲醚物质的量之比为190∶570＝1∶3。
(2)①设已知三个方程式分别为a、b、c，则据盖斯定律知：c－b＋3a得到：
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) 反应热ΔH＝－Q3－(－Q2)＋3(－Q1)＝－(Q3－Q2＋3Q1) kJ/mol，
所以23 g(即0.5 mol)液态乙醇完全燃烧生成液态H2O时放出热量为0.5(Q3－Q2＋3Q1)kJ。
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
两式相减得：C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2
故所需数据为：C(s)和CO(g)的标准燃烧热。
【答案】 (1)①－
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 215 kJ/mol
③1∶3
(2)①0.5(Q3－Q2＋3Q1)
②C(s)和CO(g)的标准燃烧热
(时间：60分钟 分值：100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共计48分)
1．下列过程需要通电才能进行的是( )
①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化学腐蚀
A．①②③ B．②④⑤
C．②③④ D．全部
【解析】 电离是指电解质离解成自由移动的离子的过程，不需通电；电化学腐蚀是指金属因构成原电池而加快失去电子；而电解、电镀、电泳均是在通电条件下进行的，故选C。
【答案】 C
2．有如下两个反应：
①2HClH2＋Cl2 ②2HClH2↑＋Cl2↑
关于这两个反应的叙述错误的是( )
A．①②两反应都是氧化还原反应
B．①②两反应中的能量转换方式都是热能转变为化学能
C．②反应是电能转变为化学能
D．①反应是热能转变为化学能
【解析】 根据两反应方程式的特点可知①②两反应均为氧化还原反应，A正确；①为将热能转变为化学能，②为电解池，将电能转变为化学能，故选B。
【答案】 B
3．(2012·浙江嘉兴南湖高二期中)甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25 mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是
( )
A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝＋890 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝＋890 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890 kJ·mol－1
D．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝－890 kJ·mol－1
【解析】 甲烷燃烧为放热反应，ΔH<0，排除A、B。因为0.25 mol甲烷燃烧放出222.5 kJ热量，则1 mol甲烷燃烧放热×222.5 kJ＝890 kJ，C正确，D项方程式化学计量数和ΔH的数值不成比例。
【答案】 C
4．(2012·浙江温州高二质检)已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰，在反应过程中，破坏1 mol氢气的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1 mol氯气的化学键消耗的能量为Q2kJ，破坏1 mol氯化氢中的化学键消耗的能量为Q3kJ，下列关系式最准确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2
【答案】 D
5．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电的过程可表示为
Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2
电池放电时，负极发生反应的物质及电池充电时阴极发生反应的物质分别是
( )
A．Ag、Ag2O B．Zn、Zn(OH)2
C．Ag2O、Zn D．Zn(OH)2、Ag2O
【解析】 二次电池放电时，是原电池，Zn为负极，充电时，是电解池，阴极发生还原反应，故阴极为Zn(OH)2，故选B。
【答案】 B
6．下列叙述不正确的是( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：
2Cl－－2e－===Cl2↑
【解析】 本题考查电化学知识的应用，解题时应注意电化学装置类型及发生反应的特点。选项A，如果铁作阳极，则铁要溶解，所以铁应该作阴极。选项B，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体。选项C，钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子。选项D，Cl－的失电子能力大于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2。
【答案】 A
7．如图是有关电化学的图示，其中完全正确的是( )
【解析】 A项中由于Zn失电子，故Zn做负极，所以A项错误；在精炼铜时，粗铜做阳极失电子转化为Cu2＋，进而Cu2＋在精铜上析出，故B项错误；铁片镀锌时，溶液中Zn2＋应在铁片上析出，故铁片做阴极，与电源负极相连，故C项错误；D项中由电流的方向知碳棒做阳极，铁棒做阴极，所以在碳棒上产生Cl2，该实验正确，故D项正确。
【答案】 D
8．某学生为研究金属腐蚀的条件，用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，放置一星期后观察现象，下列描述错误的是( )
A．装置Ⅰ的U形管铁钉一侧的液面一定会上升
B．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
C．比较U形管铁钉一侧的液面：装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没有被腐蚀
【解析】 装置Ⅰ中发生的是化学腐蚀，装置Ⅱ中发生的是电化学腐蚀中的析氢腐蚀，装置Ⅲ中由于浓硫酸具有吸水性，使得铁丝处于干燥的环境中，所以装置Ⅲ中的铁丝几乎没有被腐蚀。由于装置Ⅱ中铁被腐蚀的同时产生氢气，使得装置内的气体压强增大，使得U形管铁钉一侧的液面下降，而装置Ⅰ中由于铁钉的腐蚀，吸收了装置中的氧气，使得U形管铁钉一侧的液面上升。故比较U形管铁钉一侧的液面：应是装置Ⅰ比装置Ⅱ的高。
【答案】 C
9．工业上合成氨反应的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)
ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1
C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l)
ΔH＝(b＋c－a) kJ·mol－1
D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g)
ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1
【解析】 由图可以看出，mol N2(g)和mol H2(g)吸收a kJ能量得到1 mol N和3 mol H,1 mol NH3(g)吸收b kJ能量得到1 mol N和3 mol H，所以N2(g)＋H2(g)===NH3(g) ΔH＝(a－b)kJ·mol－1，而1 mol NH3(g)转化为1 mol NH3(l)放出的热量为c kJ，所以有：N2(g)＋H2(g)===NH3(l) ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1，即：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1。
【答案】 A
10．已知下列反应的反应热：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1＝－870.3 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH3＝－285.8 kJ/mol
则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A．－870.3 kJ/mol B．－571.6 kJ/mol
C．787.0 kJ/mol D．－488.3 kJ/mol
【解析】 根据盖斯定律，设2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为ΔH4，则所求方程式＝②×2＋③×2－①
故ΔH4＝2ΔH2＋2ΔH3－ΔH1＝2×(－393.5 kJ/mol)＋2×(－285.8 kJ/mol)－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol，故选D。
【答案】 D
11．将Ba(OH)2、CuCl2、AgNO3、Na2SO4按物质的量比1∶1∶2∶1混合均匀，取一定量该混合物放入水中，充分振荡，插入惰性电极，通电一段时间后，下列说法中正确的是( )
A．阴极、阳极所得的产物质量比为1∶8
B．通电过程中阳离子向阳极移动
C．阴极电极反应为：Ag＋＋e－===Ag
D．电解过程中溶液pH升高
【解析】 4种物质混合，离子的物质的量如下表所示：
离子
Ba2＋
Cu2＋
Ag＋
Na＋
OH－
Cl－
SO
NO
物质的量/mol
n
n
2n
2n
2n
2n
n
2n
电解质混合后，发生的离子反应有：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，最终，溶液的溶质是硝酸钠，电解硝酸钠溶液实质是电解水：2H2O2H2↑＋O2↑，氢气在阴极产生，氧气在阳极产生，阴、阳极产生气体质量之比为4∶32＝1∶8，A项正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，B项错误；阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，C项错误；硝酸钠是强酸强碱盐，溶液呈中性，电解硝酸钠溶液，硝酸钠浓度虽增大，但仍呈中性，D项错误。
【答案】 A
12．如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K＋通过，该电池充放电的化学方程式为：2K2S2＋KI3K2S4＋3KI，装置(Ⅱ)为电解池的示意图。当闭合开关K时，X附近溶液先变红。则下列说法正确的是( )
A．闭合K时，K＋从右到左通过离子交换膜
B．闭合K时，A的电极反应式为：3I－－2e－===I
C．闭合K时，X的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
D．闭合K时，当有0.1 mol K＋通过离子交换膜，X电极上产生标准状况下气体1.12 L
【解析】 闭合开关K时，X附近溶液先变红，说明电极X上产生H2，发生的是还原反应，故电极X为阴极，与电极X相连的电极A为负极。原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故K＋是从左到右通过离子交换膜，A项错误；负极发生氧化反应，故A电极的电极反应式为：2S－2e－===S，故B项错误；电极X为阴极，发生还原反应，故C项错误；电极X上产生的是H2，生成1 mol H2，电路中通过的电子数为2 mol，根据关系可知D项正确。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(12分)(1)有甲、乙、丙、丁四种金属，把甲、丙浸入稀硫酸中，用导线连接时丙为负极；把乙、丁分别浸入稀硫酸中，丁产生气泡的速率更大；把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中，甲上有气泡冒出；把丙浸入丁的硝酸盐溶液中，丙的表面有丁析出。这四种金属的活泼性由强到弱的顺序是_________________。
(2)从H＋、Cu2＋、Na＋、SO、Cl－五种离子中选择适当的离子组成电解质，符合下列要求。
①以石墨棒为电极，电解时电解质质量减小，水量不变，应选用的电解质是________；
②以石墨棒为电极，电解时电解质质量不变，水量减小，应选用的电解质是________：
③以石墨棒为阳极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减小，应选用的电解质是________。
【解析】 (1)甲、丙与H2SO4形成原电池，丙为负极，则金属活泼性：丙>甲；乙、丁分别浸入H2SO4中，丁反应速率快，说明丁比乙活泼，即活泼性：丁>乙；甲、乙与H2SO4形成原电池，甲冒气泡，则甲为正极，金属活泼性乙>甲；丙浸入丁的硝酸盐中，丙把丁置换出来，活泼性丙>丁，即：丙>丁>乙>甲。
(2)①电解过程中H2O不变，电解质质量减小，实质是电解电解质，电解质为CuCl2，HCl。
②实质为电解H2O，电解质为Na2SO4、H2SO4。
③电解质和H2O都参与电解反应，电解质为：NaCl、CuSO4。
【答案】 (1)丙>丁>乙>甲
(2)①CuCl2、HCl ②Na2SO4、H2SO4
③NaCl、CuSO4
14．(16分)按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：
(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。
(2)锌极为________极，电极反应式为________；铜极为________极，电极反应式为________；石墨棒C1为________极，电极反应式为________；石墨棒C2附近发生的实验现象为________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下)时，锌的质量变化为：________，CuSO4溶液的质量变化为：________。
【解析】 A池中Zn、Cu在CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池。A池中Zn为负极，Cu为正极。B池中C1为阳极，C2为阴极析出H2，周围OH－浓度相对增大，酚酞变红。n(H2)＝0.01 mol，所以电路上转移电子的物质的量为0.01 mol×2＝0.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少了0.01 mol×65 g·mol－1＝0.65 g，铜极上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液的质量增加了0.01 mol×(65 g·mol－1－64 g·mol－1)＝0.01 g。
【答案】 (1)原电池 电解池 (2)负 Zn－2e－===Zn2＋ 正 Cu2＋＋2e－===Cu 阳 2Cl－－2e－===Cl2↑ 有气泡产生，附近溶液变为红色 (3)减少了0.65 g 增加了0.01 g
15．(8分)用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极)，供选择的有4组电解质溶液，要满足下列要求：
组别
A槽
B槽
1
NaOH
CuSO4
2
AgNO3
CuCl2
3
Na2SO4
AgNO3
4
NaCl
AgNO3
①工作一段时间后A槽的pH增大，B槽的pH减小。
②b、c两极上反应的离子的物质的量相等。
(1)应选择的电解质溶液是上述四组中的第________组。
(2)当b极上析出7.1 g电解产物时，a极上析出产物的质量为________g；若B槽电解质溶液为500 mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时B槽中的c(H＋)比电解前增加了________mol/L。
【解析】 (1)先分析A、B两槽电解一段时间后溶液的pH变化情况，见下表：
组别
A槽
B槽
1
增大
减小
2
减小
不显著
3
不变
减小
4
增大
减小
由此可知，符合条件①的有1、4组。
再分析1、4组中a、b、c、d四个电极上放电的离子，特别注意b、c两极上的反应。
组别
b极(阳极)
c极(阴极)
1
4OH－～O2↑
2Cu2＋～2Cu
4
2Cl－～Cl2↑
2Ag＋～2Ag
故符合要求①②的只有第4组。
(2)B槽中有1 mol OH－放电，即有1 mol H＋生成，或从溶液电荷守恒考虑，因NO不消耗，有1 mol Ag＋反应必有1 mol H＋生成。设a极上析出x g H2，B槽c(H＋)增加了y mol/L，则：
Cl2 ～ H2～2OH－～2Ag＋～2H＋
71 g 2 g 2 mol
7．1 g x g 0.5 L×y mol/L
列比例式求得x＝0.2，y＝0.4。
【答案】 (1)4 (2)0.2 0.4
16．(16分)(1)2010年广州亚运会主火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。
②写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式：___________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ的热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ的热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为________。
(2)盖斯定律认为：不管化学反应是一步完成或分步完成的，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH3＝－Q3 kJ/mol
若使23 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充分时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验，利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有________。
【解析】 (1)①因反应物能量高于生成物的能量，故该反应为放热反应，ΔH<0。
②因为1 mol C3H8完全燃烧生成4 mol H2O，所以放出热量为553.75 kJ×4＝2 215 kJ，
所以表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215 kJ/mol。
所以C3H8与二甲醚物质的量之比为190∶570＝1∶3。
(2)①设已知三个方程式分别为a、b、c，则据盖斯定律知：c－b＋3a得到：
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) 反应热ΔH＝－Q3－(－Q2)＋3(－Q1)＝－(Q3－Q2＋3Q1) kJ/mol，
所以23 g(即0.5 mol)液态乙醇完全燃烧生成液态H2O时放出热量为0.5(Q3－Q2＋3Q1)kJ。
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
两式相减得：C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2
故所需数据为：C(s)和CO(g)的标准燃烧热。
【答案】 (1)①－
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 215 kJ/mol
③1∶3
(2)①0.5(Q3－Q2＋3Q1)
②C(s)和CO(g)的标准燃烧热