2014年高中化学苏教版选修四专题1 化学反应与能量变化练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。下列有关说法正确的是(　　)

A．氢制备工艺廉价易行，且储存方便

B．燃料电池车中能量转化率为100%

C．燃料电池车是直接将化学能转化为电能

D．利用热电厂的电能电解蒸馏水制备氢气是一种环保之举

2. 难度：简单

[双选题]下列反应属于放热反应的是(　　)

A．锌粒与稀H₂SO₄反应　　　　　B．NaOH溶于水

C．KClO₃受热分解 D．CaO溶于水

3. 难度：中等

在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是(　　)

①Fe^2＋转化为Fe^3＋　②O₂被还原　③产生H₂④Fe(OH)₃失水形成Fe₂O₃·H₂O

⑤杂质碳被氧化

A．只有①和②  B．只有②③④

C．①②③④  D．①②③④⑤

4. 难度：中等

下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)

A．生成物能量一定低于反应物总能量

B．放热反应不必加热就一定能发生

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变

D．同温同压下，H₂(g)＋Cl₂(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同

5. 难度：中等

某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(　　)

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

6. 难度：中等

为了测定中和反应的反应热，计算时至少需要的数据是(　　)

①酸的浓度和体积　②碱的浓度和体积　③比热容④反应后溶液的质量

⑤生成水的物质的量　⑥反应前后溶液温度变化　⑦操作所需的时间

A．①②③⑥　　　　　　　　　B．①③④⑥

C．③④⑤⑥  D．全部

7. 难度：中等

沼气是一种能源，它的主要成分是CH₄，0.5 mol CH₄完全燃烧生成CO₂和H₂O(l)时，放出445 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

B．CH₄(g)＋2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(l)ΔH＝＋890 kJ/mol

C．CH₄(g)＋2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂O(l)ΔH＝－890 kJ/mol

D.CH₄(g)＋O₂(g)=CO₂(g)＋H₂O(l)ΔH＝－890 kJ/mol

8. 难度：中等

已知化学反应A₂(g)＋B₂(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是(　　)

A．每生成2分子AB吸收b kJ热量

B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol^－1

C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量

9. 难度：中等

21世纪是钛的世纪。在800℃～1 000℃时电解TiO₂可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．a为电源的正极

B．石墨电极上发生还原反应

C．阴极发生的反应为：TiO₂＋4e^－=Ti＋2O^2－

D．每生成0.1 mol钛，转移电子0.2 mol

10. 难度：中等

[双选题]为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是(　　)

A．将青铜器放在银质托盘上

B．将青铜器保存在干燥的环境中

C．将青铜器保存在潮湿的空气中

D．在青铜器的表面覆盖一层防渗透的高分子膜

11. 难度：中等

[双选题]上海人张霞昌在芬兰发明了“纸电池”，这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，电池总反应式为：Zn＋2MnO₂＋H₂O=ZnO＋2MnOOH。下列说法正确的是(　　)

A．该电池的负极材料为锌

B．该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应

C．电池的正极反应式为MnO₂＋H₂O＋e^－=MnOOH＋OH^－

D．当有0.1 mol锌溶解时，流经电解质溶液的电子数为1.204×10²³

12. 难度：中等

某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是(　　)

A．正极反应式为：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变

C．该燃料电池的总反应方程式为：2H₂＋O₂=2H₂O

D．用该电池电解CuCl₂溶液，产生2.24 L Cl₂(标准状况)时，有0.1 mol电子转移

13. 难度：中等

在208 K、100 kPa时，已知：

2H₂O(g)=O₂(g)＋2H₂(g)　　　　　　ΔH₁

Cl₂(g)＋H₂(g)=2HCl(g)  ΔH₂

2Cl₂(g)＋2H₂O(g)=4HCl(g)＋O₂(g)  ΔH₃

则ΔH₃与ΔH₁和ΔH₂间的关系正确的是(　　)

A．ΔH₃＝ΔH₁＋2ΔH₂　　　　B．ΔH₃＝ΔH₁＋ΔH₂

C．ΔH₃＝ΔH₁－2ΔH₂  D．ΔH₃＝ΔH₁－ΔH₂

14. 难度：中等

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＋8H₂O3Zn(OH)₂＋2Fe(OH)₃＋4KOH。关于该电池的说法正确的是(　　)

A．放电时，Zn作负极，发生还原反应

B．放电时，K₂FeO₄附近溶液pH减小

C．充电时，锌极附近溶液pH减小

D．充电时，阳极电极反应为：

Fe(OH)₃－3e^－＋5OH^－=FeO＋4H₂O

15. 难度：中等

2010年10月1日，我国在西昌卫星发射中心成功发射“嫦娥二号”。嫦娥二号火箭推进器以联氨(N₂H₄)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式为

N₂H₄(g)＋O₂(g)=N₂(g)＋2H₂O(g)；ΔH₁＝－533.23 kJ·mol^－1

H₂O(g)=H₂O(l)；ΔH₂＝－44 kJ·mol^－1

2H₂O₂(l)=2H₂O(l)＋O₂(g)；ΔH₃＝－196.4 kJ·mol^－1

则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为(　　)

A．N₂H₄(g)＋2H₂O₂(l)=N₂(g)＋4H₂O(l)；ΔH＝＋817.63 kJ·mol^－1

B．N₂H₄(g)＋2H₂O₂(l)=N₂(g)＋4H₂O(g)；ΔH＝－641.63 kJ·mol^－1

C．N₂H₄(g)＋2H₂O₂(l)=N₂(g)＋4H₂O(l)；ΔH＝－641.63 kJ·mol^－1

D．N₂H₄(g)＋2H₂O₂(l)=N₂(g)＋4H₂O(g)；ΔH＝－817.63 kJ·mol^－1

16. 难度：中等

以KCl和ZnCl₂ 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是(　　)

A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程

B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系

C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率

D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用

二、填空题

17. 难度：中等

(1)1.00 L 1.00 mol·L^－1 H₂SO₄溶液与2.00 L 1.00 mol·L^－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，表示生成1 mol H₂O的热化学方程式为_________________________

(2)在25 ℃、101 kPa时，1.00 g C₆H₆(l)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(l)，放出41.8 kJ的热量，C₆H₆的标准燃烧热为____________kJ·mol^－1，该反应的热化学方程式为_______________________________________________

18. 难度：中等

某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：

编号	电极材料	电解质溶液	电流计指针偏转方向
①	Mg 、Al	稀盐酸	偏向Al
②	Al、Cu	稀盐酸	偏向Cu
③	Al、石墨	稀盐酸	偏向石墨
④	Mg、Al	NaOH溶液	偏向Mg
⑤	Al、Zn	浓硝酸	偏向Al

根据上表中的实验现象完成下列问题：

(1)实验①、②中Al所作的电极是否相同？

答：____________________________________________

(2)写出实验③中的电极名称、电极反应式和电池总反应方程式。铝为(　　)______________________________

石墨为(　　)__________________________

电池总反应：__________________________

(3)实验④中的铝作________极。

(4)实验⑤中铝作________极。

19. 难度：中等

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_______________________

(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应_______________________________

负极反应_______________________________

20. 难度：中等

天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料时的相对投资费用和能量消耗的数据。

原料	天然气	重油	煤
相对投资费用	1.0	1.5	2.0
能量消耗/J·t^－^1	28×10^9	38×10^9	48×10^9

请回答下列问题。

(1)依据上表信息，你认为采用________为原料最好。

(2)请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：

____________________________________________

(3)已知C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：

C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)；ΔH＝－394 kJ·mol^－1①

2CO(g)＋O₂(g)=2CO₂(g)；ΔH＝－566 kJ·mol^－1②

2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(g)；ΔH＝－484 kJ·mol^－1③

试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式：__________________________________。

21. 难度：中等

某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。

按照实验步骤依次回答下列问题：

(1)导线中电子流向为__________________(用a、b表示)。

(2)写出装置中锌电极上的电极反应式：____________________________________；

(3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________；(不许用“N_A”表示)

(4)装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K^＋、Cl^－的移动方向的表述正确的是________。

A．盐桥中的K^＋向左侧烧杯移动、Cl^－向右侧烧杯移动

B．盐桥中的K^＋向右侧烧杯移动、Cl^－向左侧烧杯移动

C．盐桥中的K^＋、Cl^－都向左侧烧杯移动

D．盐桥中的K^＋、Cl^－几乎都不移动

22. 难度：压轴

氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢气能源利用领域的研究热点。

已知：CH₄(g)＋H₂O(g)=CO(g)＋3H₂(g)ΔH ＝＋206.2 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋CO₂(g)=2CO(g)＋2H₂(g)ΔH ＝＋247.4 kJ·mol^－1

2H₂S(g)=2H₂(g)＋S₂(g)ΔH ＝＋169.8 kJ·mol^－1

(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与  H₂O(g)反应生成CO₂(g)和 H₂(g)的热化学方程式为_________________________

(2)H₂S 热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H₂S 燃烧，其目的是________；燃烧生成的 SO₂ 与 H₂S 进一步反应，生成物在常温下均为非气体，写出该反应的化学方程式：___________________________

(3)H₂O 的热分解也可得到 H₂，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图甲所示。图中 A、B 表示的物质依次是______________________________________。

(4)电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制氢的装置示意图见图乙(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_____________________

(5)Mg₂Cu 是一种储氢合金。 350 ℃时，Mg₂Cu  与 H₂ 反应，生成 MgCu₂ 和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为 0.077)。Mg₂Cu  与 H₂ 反应的化学方程式为_____________________________________