苏教版 高中化学 选修四专题一化学反应与能量变化 过关练习 含答案Word格式文档下载.docx

苏教版 高中化学 选修四专题一化学反应与能量变化 过关练习 含答案Word格式文档下载.docx

《苏教版 高中化学 选修四专题一化学反应与能量变化 过关练习 含答案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《苏教版 高中化学 选修四专题一化学反应与能量变化 过关练习 含答案Word格式文档下载.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02gH2时，b极周围会产生0.04gH2

4.在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH2

则（　　）

A．ΔH2>

ΔH1

B．ΔH1>

ΔH2

C．ΔH1＝ΔH2

D．无法确定

5.下列装置中，属于原电池的是（　　）

6.如图中，两电极上发生的电极反应为a极：

Cu2＋＋2e－===Cu　b极：

Fe－2e－===Fe2＋，下列说法中不正确的是（　　）

A．该装置可能是电解池

B．a极上一定发生还原反应

C．a、b可能是同种电极材料

D．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能

7.甲醇燃料电池（DMFC）可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；

电解质是质子交换膜，它能传导氢离子（H＋）。

电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

下列叙述中不正确的是（　　）

A．负极的反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋

B．电池的总反应式是2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O

C．电池工作时，H＋由正极移向负极

D．电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路再从通入氧气的一极流入

8.下列关于金属腐蚀的说法正确的是（　　）

A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M（OH）n＋

H2↑

B．金属化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂

C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

D．钢铁在自然环境中主要发生化学腐蚀

9.已知反应Zn（s）＋H2SO4（aq）===ZnSO4（aq）＋H2（g）放出能量，则下列关于该反应的叙述不正确的是（　　）

A．该反应中旧键断裂需吸收能量，新键形成需放出能量，所以能量不变

B．反应中放出的能量与反应物的用量有关

C．该反应的化学能可以转化为电能

D．反应物的总能量高于生成物的总能量

10.原电池反应是释放能量的氧化还原反应，下列可设计成原电池的化学反应是（　　）

A．H2O＋CaO===Ca（OH）2

B．Ba（OH）2·

8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·

H2O＋8H2O

C．2KClO3

2KCl＋3O2↑

D．CH4＋2O2

CO2＋2H2O

二、双选题（共5小题,每小题6.0分,共30分）

11.（双选）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法不正确的是（　　）

A．用镁条、铝片和NaOH溶液组装成原电池装置，铝片上有气泡

B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

12.某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是（　　）

13.将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中都有氢气生成。

若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀，B未被腐蚀，关于A、B的叙述正确的是（　　）

A．金属活动性A＞B

B．还原性B＞A

C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应

D．金属B的表面有明显的气泡产生

14.某电池的总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（　　）

15.根据图，下列判断中正确的是（　　）

A．烧杯a中的溶液pH升高

B．烧杯b中发生氧化反应

C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2

D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2

第Ⅱ卷

三、填空题（共1小题,每小题10.0分,共10分）

16.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。

根据实验现象回答下列问题：

（1）装置甲中负极的电极反应式是。

（2）装置乙中正极的电极反应式是。

（3）装置丙中溶液的pH（填“变大”“变小”或“不变”）。

（4）四种金属活动性由强到弱的顺序是。

四、实验题（共2小题,每小题10.0分,共20分）

17.分别取40mL的0.50mol·

L－1盐酸与40mL的0.55mol·

L－1NaOH溶液进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

请回答下列问题：

（1）理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式________________________________________________。

（2）如图所示，A为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒，两个小孔不能开得过大，其原因是_______________________________________________。

（3）假设盐酸和NaOH溶液的密度都是1g·

cm－3，又知中和后生成溶液的比热容c＝4.18J·

g－1·

℃－1。

为了计算中和热，实验时还需测量的数据有（填字母）________。

A．反应前盐酸溶液的温度

B．反应前盐酸溶液的质量

C．反应前NaOH溶液的温度

D．反应前NaOH溶液的质量

E．反应后混合溶液的最高温度

F．反应后混合溶液的质量

（4）某学生实验记录数据如下：

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________。

18.某课外活动小组设计了如图所示装置，调节滑动变阻器，在电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验（此时，打开止水夹a，关闭止水夹b）。

由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人高兴的现象。

请帮助他们分析并回答下列问题（图中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过）：

（1）写出B装置中的电极反应式：

Pt极________________________________________________________________________；

Fe极________________________________________________________________________。

（2）写出观察到的A装置中的现象：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

（3）当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b，再观察C装置。

若无现象，说明理由；

若有现象，请写出有关反应方程式______________________________________。

（4）若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见____________________

________________________________________________________________________。

答案解析

1.【答案】C

【解析】①中阴极水电离的H＋放电，消耗H＋后剩余OH－，溶液呈碱性，酸性减弱；

②中水电离的OH－放电，消耗OH－后剩余H＋，溶液酸性增强；

③本质电解水，溶质浓度增大，碱性增强；

④本质电解水，溶质浓度增大，酸性增强；

⑤溶质H＋和Cl－放电溶质减少，酸性减弱；

⑥本质电解水，浓度增大，溶液仍呈中性，C正确。

2.【答案】D

【解析】CH4燃烧失去电子，为原电池的负极，空气中氧气得电子，为原电池的正极，A正确；

0＜V≤22.4L，即n（CH4）≤1mol，n（KOH）＝2mol，产物为K2CO3，总反应方程式为CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，B正确；

22.4L＜V≤44.8L，即1mol≤n（CH4）≤2mol，产物由K2CO3转向KHCO3，负极电极反应为CH4－8e－＋

，C正确；

V＝33.6L，溶液中的溶质是K2CO3和KHCO3，其比值为1∶1，溶液中存在

和

，D错误。

3.【答案】B

【解析】氢氧燃料电池中，正极上放电的是氧气，在酸性电解质环境下，电极反应式：

O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A错误；

还原性强的离子在阳极先放电，a电极周围首先放电的是Br－而不是Cl－，所以还原性：

Br－＞Cl－，B正确；

电子在导线中移动，不能在溶液中移动，C错误；

燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的，当电池中消耗0.02gH2，根据电极反应：

H2－2e－===2H＋，转移电子0.02mol，b极的电极反应：

2H＋＋2e－===H2，产生0.02gH2，D错误。

4.【答案】B

【解析】　气态水液化时释放能量，放热越多，ΔH越小。

5.【答案】D

【解析】A中两电极相同；

B中酒精为非电解质，不导电；

C缺少盐桥不能构成电流回路；

只有D中既能反应，又有两个不同电极，且构成电流回路，能组成原电池。

6.【答案】D

【解析】若a为石墨、b为铁片，电解质溶液为硫酸铜，电极反应满足题干要求；

若b与电源正极相连，a导体与电源负极相连，电解质溶液为硫酸铜，电极反应也满足题干要求，只有D错误。

7.【答案】C

【解析】氧气得到电子，作正极，在酸性溶液中发生反应：

O2＋4H＋＋4e－===2H2O；

甲醇失去电子，发生氧化反应，作负极，在酸性溶液中发生反应：

CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋，A正确；

由两极反应可知总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，B正确；

由电极反应可判断出电池工作时，H＋移向正极而不是移向负极，C错误，D正确。

8.【答案】B

【解析】　金属在潮湿的环境中易发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种电化学腐蚀，主要发生吸氧腐蚀，其腐蚀的本质都是金属失电子，即M－ne－===Mn＋，所以A项不正确，B正确；

金属的化学腐蚀是金属直接接触到化学物质如酸、Cl2等发生腐蚀，所以C项不正确；

钢铁在自然环境中主要发生电化学腐蚀，所以D项不正确。

9.【答案】A

【解析】任何化学反应中旧键断裂要吸收能量，新键形成要放出热量，最后结果表现为吸热或放热，总有能量变化，A错误；

Zn（s）＋H2SO4（aq）===ZnSO4（aq）＋H2（g），为氧化还原反应，化学能可以转化为电能，C正确；

该反应放出能量，则反应物的总能量高于生成物的总能量，D正确；

参加反应的锌的量不同，放出的能量也不同，B正确。

10.【答案】D

【解析】原电池反应必须是氧化还原反应，若不是氧化还原反应，则不能设计成原电池，A、B为非氧化还原反应，C虽为氧化还原反应，但常温下不自发，因此A、B、C均不能设计成原电池。

11.【答案】AD

【解析】在镁条、铝片和NaOH溶液组装的原电池装置中，自发的氧化还原反应是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，铝失电子，作负极，镁作正极，气泡在镁条上产生，A错误；

电解饱和MgCl2溶液发生的反应：

MgCl2＋2H2O

Mg（OH）2↓＋H2↑＋Cl2↑，无法制得金属镁，工业上需要电解熔融氯化镁，D错误。

12.【答案】BD

【解析】根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，含有Fe3＋的溶液作为电解质溶液，排除C；

Cu作负极，电极材料不能含比Cu活动性强的金属，A错误；

其余正确。

13.【答案】AD

【解析】金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中，构成了原电池，负极腐蚀而损耗，正极被保护，即金属A为负极，金属B为正极，活动性强的金属为负极，A正确；

还原性A>

B，B错误；

A腐蚀失电子，发生氧化反应，C错误；

B极电极反应式：

2H＋＋2e－===H2↑，D正确。

14.【答案】CD

【解析】依据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

Fe发生氧化反应，失去电子，作负极，用比Fe活动性弱的金属或非金属导体（如Cu、Ag、C等）作正极，用含Fe3＋的溶液作电解质溶液。

A、B可以，C、D不可以实现。

15.【答案】AB

【解析】由图可知形成了类似铁吸氧腐蚀的原电池，活动性Zn>

Fe，Zn为负极，电极反应：

Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，B正确、D错误；

Fe为正极，电极反应：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－，发生还原反应，烧杯a中的溶液pH升高，A正确、C错误。

16.【答案】　

（1）A－2e－===A2＋　

（2）Cu2＋＋2e－===Cu

（3）变大　（4）D＞A＞B＞C

【解析】　甲、乙、丙均为原电池装置。

依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A＞B；

乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B＞C；

丙中A上有气泡即H2产生，则A为正极，活动性D＞A，随着H＋的消耗，pH变大。

17.【答案】

（1）NaOH（aq）＋

H2SO4（aq）===

Na2SO4（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1

（2）减少热量散失

（3）ACE

（4）－51.8kJ·

【解析】

（1）中和热是指酸、碱的稀溶液完全反应生成1mol水时的反应热，则表示稀硫酸和NaOH稀溶液中和热的热化学方程式中水的计量数为1mol，即：

NaOH（aq）＋

（2）泡沫塑料板上面两个小孔开得过大，会导致散失较多的热量，影响测定结果。

（3）由Q＝cmΔT可知，测定中和热需要测定的数据为反应前盐酸溶液的温度、反应前NaOH溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度。

（4）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为23.2℃，反应前后温度差为3.15℃；

第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应前后温度差为3.1℃；

第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应前后温度差为3.05℃；

40mL的0.50mol·

L－1NaOH溶液的质量和为m＝80mL×

1g·

cm－3＝80g，c＝4.18J·

℃－1，代入公式Q＝cmΔT得生成0.02mol的水放出热量Q＝4.18J·

℃－1×

80g×

≈1.037kJ，生成1mol的水放出热量为1.037kJ×

≈－51.8kJ·

mol－1，该实验测得的中和热ΔH＝－51.8kJ·

mol－1。

18.【答案】

（1）2H＋＋2e－===H2↑（或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑）　Fe－2e－===Fe2＋

（2）①A装置烧杯中的H2O倒吸进烧瓶并产生红色喷泉　②烧瓶中液面上升到高于左侧导管口一定程度后又逐渐下落至与导管口相平　③最后烧杯中溶液呈红色，导管口有气泡逸出

（3）Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3[或4Fe2＋＋8OH－＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3↓]

（4）把Fe电极换成C、Pt等惰性电极（或将装置中两电极调换位置等）

【解析】　

（1）据图知，Pt极是阴极，氢离子得电子，电极反应式：

2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；

Fe极为阳极，电极反应式：

Fe－2e－===Fe2＋。

（2）打开止水夹a、关闭止水夹b时，生成的氢气进入烧瓶，压强增大，将氨气压出，氨气将导管内空气排出后，与烧杯中水接触而开始溶解，引起A装置烧杯中的H2O倒吸进烧瓶产生红色喷泉；

但由于氢气不溶于水，烧瓶中液面上升到高于左侧导管口一定程度后又逐渐下落至导管口相平；

最终烧杯中溶液呈红色，导管口有气泡（氢气）逸出。

（3）关闭止水夹a、打开止水夹b，Pt极产生的氢气，会将电解质溶液压入烧杯C中，发生反应：

Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3[或4Fe2＋＋8OH－＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3↓]。

（4）若想达到电解NaCl溶液的目的，应把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置等。