2023高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量電化學(xué)綜合過關(guān)規(guī)范限時檢測新人教版

PAGEPAGE2第六章綜合過關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限時檢測總分值：100分，時間：50分鐘可能用到的相對原子質(zhì)量：H－1C－12N－14O－16Na－23S－32Cl－35.5Fe－56Cu－64Ag－108第一卷(選擇題，共42分)一、選擇題(此題包括7小題，每題只有一個選項符合題意，每題6分，共42分)1．(2022·北京西城期末)以下說法中，不正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470909)(C)A.鋼鐵外表水膜的酸性很弱或呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕B.鋼鐵外表水膜的酸性較強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕C.將鋅板換成銅板對鋼閘門保護(hù)效果更好D.鋼閘門作為陰極而受到保護(hù)[解析]根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法，兩個連接的金屬，其金屬越活潑，越容易失去電子，越易被腐蝕，金屬活潑性是Zn>Fe>Cu，故將鋅板換成銅板對鋼閘門沒有起到保護(hù)作用，且使腐蝕加快，C不正確。2．(2022·衡水市武邑中學(xué)調(diào)研)反響：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH3那么反響2NH3(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH為eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470910)(D)A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3 B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3 D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3[解析]H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1 ①eq\f(1,2)N2(g)＋O2(g)=NO2(g)ΔH2 ②eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)=NH3(g)ΔH3 ③將方程式①×3＋②×2－③×2得2NH3(g)＋O2(g)=2NO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3，應(yīng)選D。3．(2022·河北張家口四校聯(lián)考)某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO。其過程如下：mCeO2eq\o(→,\s\up7(太陽能),\s\do5(①))(m－x)CeO2·xCe＋xO2(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2eq\o(→,\s\up7(900℃),\s\do5(②))mCeO2＋xH2＋xCO以下說法不正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470911)(C)A．該過程中CeO2沒有消耗B．該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C．圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反響式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O[解析]通過太陽能實現(xiàn)總反響H2O＋CO2→H2＋CO＋O2，可知CeO2沒有消耗，CeO2為反響的催化劑，故A正確；該過程中在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO，所以把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，故B正確；由圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系及蓋斯定律可知：ΔH1為正值，ΔH2＋ΔH3為負(fù)值，那么－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，故C錯誤；CO在負(fù)極失電子生成CO2，在堿性條件下CO2再與OH－生成COeq\o\al(2－,3)，故負(fù)極反響式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故D正確。4．(2022·福建省廈門一中)目前常見的燃料電池主要有四種，下面是這四種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極的反響產(chǎn)物為水的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470914)(C)A．A B．BC．C D．D[解析]A．電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)氧離子的固體氧化物，正極氧氣得電子生成氧離子，故A不選；B.電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，故B不選；C.電解質(zhì)溶液是酸，正極上氧氣和氫離子反響生成水，故C選；D.電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，正極氧氣得電子結(jié)合二氧化碳生成碳酸根離子，故D不選；應(yīng)選C。5．(2022·廣東四校聯(lián)考)某小組用如圖裝置進(jìn)行實驗，以下說法不正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470912)(C)A．鹽橋中的電解質(zhì)不可以用KClB．閉合K，Pt電極上發(fā)生的反響為4OH－－4e－=O2↑＋2H2OC．導(dǎo)線中流過0.5mole－時，參加12.4gCuCO3，CuSO4溶液可恢復(fù)原組成D．閉合K，整個電路中電流的流向為Ag電極→Pt電極→石墨電極→Fe電極→Ag電極[解析]鹽橋中的電解質(zhì)不可以用KCl，因為Cl－與AgNO3溶液接觸會產(chǎn)生AgCl沉淀，A正確；閉合K，Ag為正極，Pt為陽極，Pt電極上發(fā)生的反響為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，B正確；因為電解池兩極分別生成的是Cu和O2，導(dǎo)線中流過0.5mole－時生成0.25molCu，要使CuSO4溶液恢復(fù)原組成可以參加0.25mol的CuO或CuCO3，假設(shè)參加0.25molCuCO3，那么質(zhì)量為31g，故C不正確；閉合K，整個電路中電流的流向為：Ag電極→Pt電極→石墨電極→Fe電極→Ag電極，D正確。6．(2022·北京四中開學(xué)考試)電化學(xué)降解NOeq\o\al(－,3)的原理如下圖。以下說法中不正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470913)(D)A．鉛蓄電池的A極為正極B．電解的過程中有H＋從左池移動到右池C．該電解池的陰極反響式為2NOeq\o\al(－,3)＋6H2O＋10e－=N2↑＋12OH－D．假設(shè)電解過程中轉(zhuǎn)移2mol電子，那么交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為10.4g[解析]由NOeq\o\al(－,3)降解為N2可知，Ag－Pt電極發(fā)生復(fù)原反響，為陰極，電池B是負(fù)極，A是正極，A正確；電解的過程中H＋移向陰極，從左池經(jīng)質(zhì)子交換膜移動到右池，B正確；電解池的陰極是NOeq\o\al(－,3)降解為N2，陰極反響式為2NOeq\o\al(－,3)＋6H2O＋10e－=N2↑＋12OH－，C正確；陽極反響式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，H＋移向右池，假設(shè)電解過程中轉(zhuǎn)移2mol電子，那么交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差Δm左－Δm右＝1mol×18g·mol－1－0.2mol×28g·mol－1＝12.4g，D不正確。7．(2022·福建廈門一模)鋰一空氣電池是高能量密度的新型電池，結(jié)構(gòu)如下圖。以下說法正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470915)(A)A．固體電解質(zhì)只有Li＋可通過B．電池反響為4Li＋O2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Li2OC．充電時，水性電解液的pH將升高D．放電時，假設(shè)外電路有0.1mole－通過，理論上將消耗1.12LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)[解析]從結(jié)構(gòu)圖看出，Li為負(fù)極，失去電子變?yōu)長i＋，在水性溶液中生成LiOH，Li＋從左側(cè)通過固體電解質(zhì)到水性電解質(zhì)，A正確；電池反響為4Li＋O2＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))4LiOH，B錯誤；充電時，水性電解液LiOH分解，pH降低，C錯誤；放電時，正極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，假設(shè)外電路有0.1mole－通過，理論上將消耗0.025molO2，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.56L，D錯誤。第二卷(非選擇題，共58分)二、填空題(此題包括4小題，共58分)8．(2022·廣東清遠(yuǎn)期末)(12分)在化學(xué)反響中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反響物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反響，這些分子稱為活化分子，使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol－1表示。請認(rèn)真觀察示意圖，然后答復(fù)以下問題：eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470916)(1)圖中所示反響是__放熱__(填“吸熱〞或“放熱〞)反響，該反響的ΔH＝__(E2－E1)_kJ·mol－1__(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。(2)以下4個反響中符合示意圖描述的反響的是__C__(填代號)。A．水蒸氣與炭反響B(tài)．用水稀釋氫氧化鈉溶液C．鋁粉與二氧化錳反響D．灼熱的碳與CO2反響(3)熱化學(xué)方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol－1。該反響的活化能為167.2kJ·mol－1，那么其逆反響的活化能為__409kJ·mol－1__。(4)0.5molCH4(g)與0.5mol水蒸氣在25℃、101kPa時，完全反響生成CO和H2的混合氣體，吸收了akJ熱量，該反響的熱化學(xué)方程式是__eq\f(1,2)CH4(g)＋eq\f(1,2)H2O(g)=eq\f(1,2)CO(g)＋eq\f(3,2)H2(g)ΔH＝＋akJ·mol－1__。[解析](1)從圖分析，反響物的能量高于生成物的能量，所以反響為放熱反響；反響熱＝(E2－E1)kJ·mol－1。(2)炭與水蒸氣反響是吸熱反響，A錯誤；用水稀釋氫氧化鈉溶液，不是化學(xué)反響，B錯誤；鋁和二氧化錳反響是放熱反響，C正確；碳與二氧化碳反響是吸熱反響，D錯誤。(3)反響熱＝正反響的活化能一逆反響的活化能＝－241.8kJ·mol－1，那么逆反響的活化能＝167.2kJ·mol－1－(－241.8kJ·mol－1)＝409kJ·mol－1。(4)熱化學(xué)方程式的書寫要注明物質(zhì)的狀態(tài)，當(dāng)有0.5mol甲烷和0.5mol水蒸氣反響時，吸收了akJ的熱量，所以熱化學(xué)方程式為eq\f(1,2)CH4(g)＋eq\f(1,2)H2O(g)=eq\f(1,2)CO(g)＋eq\f(3,2)H2(g)ΔH＝＋akJ·mol－1。9．(2022·天津紅橋期末)(12分)德國克萊斯公司成功研制了利用甲醇車載制氫氧燃料電池工藝，其原理如下圖，請觀察此圖答復(fù)：eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470917)(1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反響原理是：①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋49.0kJ·mol－1②2CH3OH(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝－385.8kJ·mol－1以下說法正確的選項是(CD)A．反響①中反響物的總能量高于生成物的總能量B．反響①中拆開CH3OH(g)和H2O(g)中的化學(xué)鍵所需能量小于形成CO2(g)和3H2(g)中的化學(xué)鍵所釋放的能量C．CH3OH蒸氣的燃燒熱大于192.9kJ·mol－1D．根據(jù)②推知反響：2CH3OH(l)＋O2(g)=2CO2(g)＋4H2(g)ΔH>－385.8kJ·mol－1(2)最近科學(xué)家提出“綠色自由〞設(shè)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反響后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状?。假設(shè)有2.2kgCO2與足量H2恰好完全反響生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫出該反響的熱化學(xué)方程式：__CO2(g)＋3H2(g)=H2O(g)＋CH3OH(g)ΔH＝－49.47kJ·mol－1__。(3)可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世，其結(jié)構(gòu)如下圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子(H＋)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一電極后與氧氣反響，電池總反響為2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。b處通入的物質(zhì)是__氧氣或空氣__，負(fù)極反響式為__CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋__。[解析](1)反響①是吸熱反響，說明反響中反響物的總能量低于生成物的總能量，A錯誤；由于反響熱就是斷裂化學(xué)鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵釋放的能量的差，反響①是吸熱反響，所以該反響中拆開CH3OH(g)和H2O(g)中的化學(xué)鍵所需能量大于形成CO2(g)和3H2(g)中的化學(xué)鍵所釋放的能量，B錯誤；燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，H2燃燒還會釋放能量，所以CH3OH蒸氣的燃燒熱大于192.9kJ·mol－1，C正確；由于等物質(zhì)的量的同種物質(zhì)，氣態(tài)含有的能量最高，液態(tài)能量較低，固態(tài)能量最低，所以根據(jù)②推知反響：2CH3OH(l)＋O2(g)=2CO2(g)＋4H2(g)放出的熱量小于385.8kJ，那么ΔH>－385.8kJ·mol－1，D正確。(2)CO2與足量H2反響產(chǎn)生H2O和CH3OH,2.2kgCO2的物質(zhì)的量n(CO2)＝eq\f(2200g,44g·mol－1)＝50mol，那么1molCO2發(fā)生該反響放出的熱量是eq\f(2473.5kJ,50mol)＝49.47kJ·mol－1，故該反響的熱化學(xué)方程式是CO2(g)＋3H2(g)=H2O(g)＋CH3OH(g)ΔH＝－49.47kJ·mol－1。(3)根據(jù)示意圖可知左側(cè)電極失去電子，作負(fù)極，a處通入的是燃料CH3OH，CH3OH失去電子，發(fā)生氧化反響，電極反響式是CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋；b處通入的是氧化劑，可以是氧氣或空氣。10．(2022·黑龍江大慶一中)(20分)eq\x(導(dǎo)學(xué)號25470918)(1)甲醇是重要的可再生燃料。在常溫常壓下：2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6kJ/mol2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ/molH2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44.0kJ/mol那么甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為__CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－442.8kJ/mol__。(2)氧化復(fù)原反響與生產(chǎn)、生活、科技密切相關(guān)。請答復(fù)以下問題：①銀制器皿日久外表變黑是因為外表生成了Ag2S的緣故，該現(xiàn)象屬于__化學(xué)__腐蝕。如果參加一定濃度硝酸將發(fā)生反響：3Ag2S＋8HNO3=6AgNO3＋3S↓＋2NO↑＋4H2O，同時Ag與硝酸反響生成AgNO3、NO、H2O，當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mL的氣體時，參加反響的HNO3的物質(zhì)的量為__0.004mol__。②在如圖甲所示的原電池裝置中，負(fù)極的電極反響為__Ag－e－＋Cl－=AgCl__，H＋的移動方向為__從左向右__(填“從右向左〞或“從左向右〞)；電池總反響方程式為__2Ag＋Cl2=2AgCl__，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mole－時，交換膜左側(cè)溶液中離子減少的物質(zhì)的量為0.2mol。③電解NO制備NH4NO3原理如圖乙所示，接電源正極的電極為__Y__(填“X〞或“Y〞)，X電極反響式為__NO＋6H＋＋5e－=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O__，為使電解產(chǎn)物完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3需要補(bǔ)充的物質(zhì)A的化學(xué)式為__NH3__。[解析](1)：①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6kJ/mol，②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ/mol，③H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44.0kJ/mol，那么根據(jù)蓋斯定律，由(①－②＋4×③)÷2得CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－442.8kJ/mol。(2)①銀制器皿日久變黑，外表生成了Ag2S，屬于化學(xué)腐蝕；Ag、Ag2S分別和硝酸反響的方程式為6Ag＋8HNO3=6AgNO3＋2NO↑＋4H2O、3Ag2S＋8HNO3=6AgNO3＋3S↓＋2NO↑＋4H2O，兩個方程式中消耗HNO3和生成NO的化學(xué)計量數(shù)之比相等，n(NO)＝0.0224L÷22.4L/mol＝0.001mol，根據(jù)方程式知，n(HNO3)＝4n(NO)＝4×0.001mol＝0.004mol。②該原電池中，Ag失電子作負(fù)極、通人氯氣的電極作正極，負(fù)極反響式為Ag－e－＋Cl－=AgCl；電解質(zhì)溶液中H＋向正極Pt電極方向移動；該原電池相當(dāng)于氯氣和Ag反響生成AgCl，故電池總反響為2Ag＋Cl2=2AgCl；放電時，左側(cè)裝置中Ag失電子和Cl－反響生成AgCl沉淀，且溶液中H＋向正極移動，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子時，生成0.1molAg＋，0.1molAg＋生成AgCl需要0.1molCl－，向正極方向移動0.1molH＋，所以交換膜左側(cè)溶液中離子減少的物質(zhì)的量為0.2mol。③根據(jù)圖示知，左側(cè)NO得電子生成NHeq\o\al(＋,4)，右側(cè)NO失電子生成NOeq\o\al(－,3)，最終得到NH4NO3，該電解池中失電子的電極為陽極、得電子的電極為陰極，所以X為陰極、Y為陽極，陽極接電源正極，所以Y接正極，X電極反響式為NO＋6H＋＋5e－=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O；生成一個NHeq\o\al(＋,4)得到5個電子、生成一個NOeq\o\al(－,3)失去3個電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相