太仓高级中学化学反应与能量单元验收试题(120分,100分钟)
答题可能用到的数据:H—1 O—16 C—12 N—14 S—32 Na—23 Fe—56 Zn—65 Ba—137 Cu—64 Ca—40 Al—27 Pb—207 Mg—24 Ag—108
第Ⅰ卷(选择题,共56分)
选择题(包括8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个正确答案):
1、下列说法不符合人与自然和谐相处的是( )
A、很多城市对废旧电池进行回收处理
B、许多国家对聚乙烯等塑料垃圾进行了深埋或者倾倒入海处理
C、现在不少地区正在使用沼气,太阳能,风能等能源替代传统的煤炭
D、许多地方政府出台相关法规来保护生物物种多样性
2、现实生活中物质导电通常有两类:一类是金属的导电,另一类是电解质溶液或熔融电解质的导电。下列物质通电后能导电但没有新物质生成的是( )
A、熔融的BaCl2 B、液态Na-K合金 C、醋酸溶液 D、固体NaOH
3、近年来,有科学家提出铝可能成为“21世纪的能源”。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中你认为不妥当的是( )
A、铝便于运输、贮存,从安全角度考虑,铝是最佳的燃料
B、铝的来源丰富,易于开采,且可再生
C、铝燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染较低,容易有效控制
D、寻找高效催化剂,使Al2O3分解产生铝的同时释放出能量,是铝能源大规模开发利用的一项关键技术
4、有两只串联的电解池(惰性电极),甲池盛有CuSO4溶液,乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液。电解时当甲池电极析出6.4gCu时,乙池电极析出2.7g金属,则乙池的溶质可能是( )
A、Ca(NO3)2 B、Mg(NO3)2 C、Al(NO3)3 D、AgNO3
5、下列有关叙述正确的是( )
A、“神舟六号”飞船返回舱的表层采用高温时自动烧蚀的耐高温、抗氧化的新型无机非金属材料带走热量从而保证内部温度不致过高。
B、“加碘食盐” “含氟牙膏”“富硒营养品” “高钙牛奶”“加铁酱油”等等,这里的碘、氟、硒指的是分子,钙、铁则分别是钙离子和铁离子。
C、右图是反应物和生成物的能量变化示意图,则其可能发生的反应的热化学方程式可表示为:
2 A(g)+ B(g) = 2 C(g);△H= - Q kJ/mol(Q>0)
D、化工厂爆炸时可用湿布捂住鼻孔、眼睛等并躲在下风的低洼处
6、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
下列叙述不正确的是( )
A、放电时每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原
B、充电时阳极反应为: Fe(OH)3-3e- + 5OH- =FeO42-+ 4H2O
C、放电时负极反应为:Zn-2e- +2OH-= Zn(OH)2
D、放电时正极附近溶液的碱性减弱
7、设想通过原电池原理以H2和Cl2为原料生产盐酸,关于这种原电池设想正确的是( )
A、正极反应为H2-2e-=2H+
B、在电池工作时,H+移向负极
C、电池正极发生氧化反应
D、以盐酸作为电解质,并不断补充蒸馏水,以维持溶液的pH不变
8、下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A、已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ
B、已知4P(红磷,s)= P4(白磷,s);△H>0,则白磷比红磷稳定
C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(ag)+H2SO4(ag)= Na2SO4(ag)+H2O(l);△H=-57.4kJ/mol
D、己知C(s)+ O2(g)= CO2(g);△H1 C(s)+O2(g)= CO(g);△H2 则△H1>△H2
二、选择题(包括8小题,每小题4分,共32分,每小题有1~2个正确答案,若正确答案为1个,多选或错选不得分;若正确答案为2个,选对1个得2分,但只要选错1个,该小题就为零分。):
9、2004年美国圣路易斯大学科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为:C2H5OH +3O2→2CO2 +3H2O,电池示意如下图。下列说法不正确的是( )
A、a极为电池的负极
B、电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C、电池正极的电极反应为:4H+ +O2+4e-=2H2O
D、设每个电子所带电量为q库仑,则1mol乙醇被氧化产生6NAq库仑的电量
10、用石墨电极电解500mLNaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液。通电一段时间后,阴、阳两极逸出的气体在标准状况下的体积分别为11.2L和8.4L,则原溶液中Cu2+的物质的量浓度(假设溶液的体积不变)( )
A、1.25 mol·L-1 B、2.5 mol·L-1 C、0.50 mol·L-1 D、1.0 mol·L-1
11、下列实验方案中不能实现:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑反应的是( )
A、用导线将铁片和锌棒连接后,放入一盛有稀 H2SO4溶液的烧杯中
B、将铁片直接放入一盛有稀 H2SO4溶液的烧杯中
C、Cu片作阴极,铁片作阳极,电解一定量的H2SO4溶液
D、Cu片作阳极,铁片作阴极,电解一定量的H2SO4溶液
12、如图,A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中D极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L.下列说法正确的是( )
A、图中电源左侧电极为正极
B、F极应为粗铜板材料
C、B池中E极质量增加12.8g
D、若B池中电解质为CuSO4 溶液,则停止通电
后AB两池中溶质物质的量均不变
13、某新型二次锂离子电池结构如右图,电池内部是固体电解质,充电、放电时允许Li+在其间通过(图中电池内部“→”表示放电时Li+的迁移方向)。充电、放电时总反应可表示为:
LiCoO2+6C Li1-xCoO2+LixC6
下列说法正确的是( )
A、外电路上的“→”,表示放电时的电流方向
B、充电时阴极电极反应:LixC6-xe- =6C+xLi+
C、放电时正极电极反应:Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- =LiCoO2
D、外电路有0.1mole-通过,发生迁移的Li+的质量为0.7g
14、把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中,如图所示。最先观察到酚酞变红的现象的区域是( )
A、I和III B、I和IV C、II和III D、II和IV
15、工业上由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行,第一步二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入氧气:2MnO2 + 4KOH +O2 2K2MnO4+2H2O;第二步:电解锰酸钾溶液:2K2MnO4+2H2O
2KMnO4 +H2↑ +2 KOH 下列说法叙述正确的是( )
A、该条件下氧化性:KMnO4 >K2MnO4 >O2
B、根据上述过程,每生成1molKMnO4共转移6mol电子
C、第二步电解时,KMnO4在阳极区生成
D、第二步电解时阴极周围pH减小
16、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( )
A、6mol B、8mol C、10mol D、12mol
选择题答题表:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
第Ⅱ卷(非选择题,共64分)
17、(14分)化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热能的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等等。
(1)许多化学反应的反应热可以直接测量,其测量的仪器叫做 。
(2)下列△H表示物质燃烧热的是 ;表示物质中和热的是 。(填△H1、△H2和△H3等)
A、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H1;
B、 C(s)+O2(g)=CO(g);△H2;
C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H3;
D、C(g)+O2(g)=CO2(g);△H4;
E、C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);△H5;
F、NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H6;
G、2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l);△H7;
H、CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l);△H8;
(3)2.00gC2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6 kJ的热量.写出该反应的热化学方程式 。
(4)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量大小为Q,生成的CO2恰好与5 mol/L100 mL KOH溶液完全反应。求燃烧1 mol丁烷放出的热量(设其数值为X) 。
(5) 1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。
①下列热化学方程中,能直接表示出氯化钠晶体格能的是 。
A.Na+(g)+Cl-(g) NaCl(s);△H B.Na(s)+Cl2(g) NaCl(s); △H1
C.Na(s) Na(g);△H2 D.Na(g)-e- Na+(g);△H3
E.Cl2(g) Cl(g); △H4 F.Cl(g)+e- Cl-(g);△H5
②写出△H1与△H、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式 。
18、(5分)实验室利用如右图装置进行中和热的测定。
回答下列问题:
①该图中有两处未画出,它们是 、 ;
②在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是 ;
③如果用0.5 mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”的数值将 (填“偏大”、“偏小”、“不变”);原因是 。
19、(14分)化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。如:H(g)+I(g)→H-I(g)+297KJ 即H-I键的键能为297kJ/mol,也可以理解为破坏1mol H-I键需要吸收297KJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据。(单位:kJ/mol)
键能 键能 键能
H-H 436 Cl-Cl 243 H-Cl 432
S=S 255 H-S 339 C-F 427
C-Cl 330 C-I 218 H-F 565
C-O 347 H-O 464 Si—Si 176
Si—O 460 O=O 497
阅读上述信息,回答下列问题:
(1)根据表中数据判断CCl4的稳定性 (填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。试预测C-Br键的键能范围_________(2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-QKJ/ mol;通过计算确定热化学方程式中Q的值为 。
(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时,RF、RCl、RBr、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是 。
(4)有人认为:H-O键的键能大于H-S键的键能,所以H2O的熔沸点高于H2S的熔沸点。你是否赞同这种观点?如不赞同,请说出你的解释。
。
(5) ①Si—Si键能小于Si—O键能的理由是:
。
②请写出晶体硅与氧气反应生成二氧化硅的热化学方程式:
。
20、(10分)(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624KJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,肼—空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式是 。
负极的电极反应式是 。
(3)右图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是 。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气
L(假设空气中氧气体积含量为20%)。
21、(10分)实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极,以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池,人们普遍认为铝是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极,发生怎样的电极反应,进行了如下实验:
如图,剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片,用砂纸去膜,使镁条与铝片分别与量程为500μA的教学演示电表的“-”、“+”端相连接,迅速将两电极插入盛有1mol/LNaOH溶液的烧杯中。开始,电表指针向右偏移约500μA,铝片表面有许多气泡,很快电流逐渐减小至0;随后,指针向左偏移,且电流逐渐增大至约400μA,此时,铝片表面气泡有所减少,但镁条表面只有极少量的气泡产生。根据以上实验现象,回答下列问题:
(1)开始阶段,原电池的正极是_______(填“Mg”或“Al”)片;铝片表面产生的气泡是__________;负极发生的反应是 。
(2)随后阶段,铝片发生的电极反应式是 ;镁条表面只有极少量的气泡产生,其原因之一是:2H2O+2e-=H2↑+2OH-(极少),试判断此电极发生的主要反应是: ;铝片表面气泡有所减少,但未消失,产生这一现象的可能原因是 。
22、(10分)水银法电解食盐水是氯碱工业发展进程中的重要里程碑,以制得碱液纯度高、质量好著称,其生产原理示意如下:
(1)分别写出电解池、解汞室中发生反应的离子方程式。
(2)当阳极产生3.36m3(标准状况)Cl2时,解汞室中生成NaOH的质量为多少千克。
(3)电解室中NaCl溶液的流入、流出速率均为V L/min,若生产上要求流出碱液的物质的量浓度为c mol/L,计算解汞室中碱液的流出速率Q(单位:L/min)。
(4)20世纪60年代,氯碱生产采用离子膜法,水银法逐渐被淘汰,你认为被淘汰的主要原因是什么?
太仓高级中学化学反应与能量单元验收试题参考答案及评分标准
选择题答案表:(1~8题每题3分,9~16题每题4分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B D D C D D C
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 D C AD BC D B C D
17、(14分)(1)量热计 (2分)
(2),;(4分)
(3)C2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O(l);H=-1294.8 kJ·mol-1 (2分)
(4)[8Q,16Q] (2分)
(5)① A或△H(2分)②△H1=△H+△H2+△H4+△H5(2分)
18、(本题共5分)① 环形玻璃棒 烧杯上方的泡沫塑料盖(或硬纸板) ② 提高装置的保温隔热效果 ③偏大 固体NaOH溶于水放热(每空1分)
19、(本题共15分)
(1)小于 (2分) 218~330 KJ·mol-1 (2分)
(2)185 (2分) (3)RI> RBr > RCl > RF(2分)
(4)不赞同,H2O的熔沸点高于H2S是因为水分子间存在氢键,与键能无关。(2分)
(5) ①Si原子半径大于O原子,所以Si—Si的键长大于Si—O的键长,因而前者键能小于后者(2分)
②Si(s)+O2(g)=SiO2(s) △H=-991 kJ/mo1(3分)
20、(10分)(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-624KJ/mol
(2)O2+4H2O+4 e- =4OH- N2H4-4e-+4OH- =N2+4H2O
(3)①Cu2++2e- =Cu ② 112L(10分,每空2分)
21、(10分)
(1)Al (1分) H2 (1分)
Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2(2分)
(2)Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O (2分) O2+2H2O+4e-=4OH- (2分) 铝片中含有杂质,与铝构成原电池。(2分)
22、(10分)(1)电解池:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑
解汞室:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ (2分)
(2) n(NaOH)= n(e- )=2 n(Cl2)=2×=300mol=0.3kmol
m(NaOH)= 0.3kmol×40g/mol=12kg (3分)
(3)Q =(a-b)V/c L/min (3分)
(4)汞有毒性,对环境造成污染。(2分)
低
高
物质所具有的总能量
2 A (g) + B(g)
2 C (g)
A
B
班级_________________ 姓名____________________ 学号______ ______
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -密 ○- - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -封 ○- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - -线 ○- - - - - - - - - - - - - - - - -
-Li+
↓
电极(C)
电极
(LiCoO2)
固体电解质
外电路
↓
↓
Mg
Al
-
+
1mol/LNaOH溶液