專題突破卷07化學(xué)反應(yīng)與能量

（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）

一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.下列有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是

A.鋅、銅與稀硫酸組成的原電池，在工作過程中，電解質(zhì)溶液的pH保持不變

D.燃料電池是利用燃料和氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電

源

【答案】B

【詳解】A.鋅、銅與稀硫酸組成的原電池，在工作過程中，H+在正極上放電生成H2,電解質(zhì)溶液的pH增

大，A錯(cuò)誤：

D.燃料電池是利用燃料和氧化劑之間的氯化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的化學(xué)電源，D錯(cuò)誤；

故選B。

2.鋼鐵在中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式為

【答案】B

【詳解】鋼鐵在中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極上氧氣得電子生成OH,正極的電極反應(yīng)式為Ch+4c

'

■+2H2O=4OH,B項(xiàng)正確。

答案選B.

3.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，且能量變化如圖所示的是

A.甲烷在空氣中燃燒的反應(yīng)B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng)

C.鋅粒和稀硫酸反應(yīng)D.Ba（OH?8H2O晶體與NHjQ晶體的反應(yīng)

【答案】B

【分析】根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，屬于吸熱反應(yīng)。

【詳解】A.甲烷在空氣中燃燒屬于放熱反應(yīng)，A不符合題意；

B.灼熱的木炭與CO?反應(yīng)生成CO,有化合價(jià)變化，是氧化還原反應(yīng)且該反應(yīng)吸熱，B符合題意；

C,鋅粒和稀硫酸是放熱反應(yīng)，c不符合題意；

D.Ba（OH）2?8H2O晶體與NHKI晶體的反應(yīng)生成氯化鋼、氨氣和水，沒有化合價(jià)的變化，是豐氧化還原反

應(yīng)，D不符合題意：

故選B。

4.X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z川導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時(shí)，Z極上有H?放出；單質(zhì)Z

可以從Y的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y：又知M”的氧化性強(qiáng)于Y"。則這四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

【答案】A

5.如圖所示裝置中，試管A、B中電極為多孔石墨電極，C、D為鋁夾。斷開閉合K?、&一段時(shí)間

后，A、B中氣體的量之間的關(guān)系如圖所示：

交滴

用Na2sOq

?溶液浸濕

，的濾紙

K2

下列說法正確的是

A.a為正極，b為負(fù)極

B.濾紙上紫紅色液滴向C端移動

D.斷開&、K,,閉合K2水槽中溶液的pH增大

【答案】C

選C。

6.下列熱化學(xué)方程式正確的是

選

已知條件熱化學(xué)方程式

項(xiàng)

A出的燃燒熱為akJmoL

ImolSOz、OSmoKh完全反應(yīng)后，放出熱

1

B2SO2(g)+O2(g)U2so3(g)AH=-98.3kJmor

量98.3kJ

+

H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)AH=

C

kJmol-1-114.6kJmor1

D31g白磷比31g紅磷能量多bkJp4(白磷,s)=4P(紅磷,s)AH=-4bkJmo「

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【詳解】A.燃燒熱是指Imol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物所釋放的熱量，應(yīng)是Imol氣態(tài)H2和氣態(tài)02

反應(yīng)生成Imol液態(tài)水放出的熱量，故A錯(cuò)誤：

B.根據(jù)ImolSCh、0.5moK）2完全反應(yīng)后,放出熱量98.3kJ可知,則2moiSO2、ImoQ完全反應(yīng)后,放出

熱量196.6kJ,因此2s（Hg）+02（g）-2SOMg）AH=-196.6kJmolT,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)H+（aq）+OK（aq）=H2O⑴A〃=-57.3kJmol1生成BaSCh沉淀，放出的熱量大于114.6kJ,故

H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）AH<-114.6kJmoll故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)31g即0.25mol白磷比31g即Imol紅磷能量多bkJ,白磷轉(zhuǎn)化為紅磷會釋放能量，Imol白磷固體

變?yōu)?mol紅磷固體秣放4bkJ的熱量，因此PM白磷,s）=4P（紅磷,s）AA/=-4bkJmol-1,故D正確。

綜上所述，答案為D。

【點(diǎn)睛】無論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱都表示反應(yīng)進(jìn)行到底（完全轉(zhuǎn)化）時(shí)的

能量變化。

7.某課外小組自制的氫氧燃料電池如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述中不正確的是

A.a極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.b極反應(yīng)式是O2+4OH4-2H2O

C.總反應(yīng)方程式為2H2+O2=2H2O

D,氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源

【答案】B

【詳解】A.a極通入氫氣，氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，a是負(fù)極，故A正確：

B.b極通入氧氣，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，反應(yīng)式是O2+2H2O+4e=4OH,故B錯(cuò)誤；

C.氫氧燃料電池，總反應(yīng)方程式為2H2+02=2+0,故C正確；

D.氫氧燃料電池反應(yīng)產(chǎn)物是水，氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，故D正確；

選B。

8.用惰性電極電解CuSCh和NaO的混合溶液，開始時(shí)陰極和陽極上分別析出的物質(zhì)是

A.Uh和CbB.Cu和CbC.H2和O2D.Cu和。2

【答案】B

9.下面有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的是

【答案】D

【詳解】A.在CuZn原電池中，Zn電極可以被稀硫酸氧化，Zn作負(fù)極，Cu作正極，H?在正極產(chǎn)生，A錯(cuò)

誤;

B.根據(jù)得失電子守恒判斷，電極b發(fā)生的電極反應(yīng)式為（C6Hl（）0%24ne+7nH2O=6nCO2T+24nH+,故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題圖信息判斷，電極a在光激發(fā)條件下會產(chǎn)生電子（e）、空穴（h+）,光生電子會與O2結(jié)合，光生空穴

會與電極b產(chǎn)生的電子結(jié)合，故C正確；

D.根據(jù)電極反應(yīng)判斷，每轉(zhuǎn)移24nmol電子時(shí)，右側(cè)溶液中生成24nmolH+,同時(shí)會有24nmol比通過陽離

子交換膜移向左側(cè)溶液，則右側(cè)溶液的pH保持不變，故D正確；

故選Bo

A.M為負(fù)極B.N極附近pH值不變化

【答案】C

【詳解】A.由分析可知，M電極為陽極，A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，N電極為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+2e=H2f+2OH,故該電極附近pH增大，B錯(cuò)誤；

D.由分析可知，在陽極上氯離了?失去電子生成氯氣，然后氯氣又被氨還原為氯離了;電解后氯離了?濃度不

可能上升，D錯(cuò)誤；

故選C。

14.甲、乙、丙三個(gè)電解槽如圖所示（其中電極的大小、形狀、間距均相同）。乙、丙中AgNO?溶液濃度和

體積均相同，通電一段時(shí)間后，若甲中銅電極的質(zhì)量增加0128g,則乙中電極上銀的質(zhì)量增加

A.0.054gB.0.108gC.0.216gD.0.432g

D.電解一段時(shí)間后，電解液的pH減小

【答案】D

故選D“

二、填空題（本題包括4小題，共55分）

16.（12分）回答下列問題：

化學(xué)鍵B—B

鍵能(kJ/mol)946436

（2）在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中放出的熱量可計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。

①從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器是O燒杯間填滿碎紙條的作用是o若大燒杯上不

蓋硬紙板，求得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱兇（填“偏大"偏小“或,'無影響"）。

A.用溫度計(jì)測最鹽酸起始溫度后直接測顯NaOH溶液的溫度

B.一次性把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

C.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

【答案】⑴391

（2）環(huán)形玻璃攪拌器保溫（或隔熱或減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失）偏大AC不相等

偏小

（2）①該實(shí)驗(yàn)裝置是中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定裝置，圖中缺少的一種玻璃儀器是環(huán)形玻璃攪拌器，為了減少

實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失，燒杯間填滿碎紙條，若大燒杯上不蓋硬紙板，會有熱量散失，測得的中和反應(yīng)反應(yīng)

熱的數(shù)值偏小，△“偏大，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌器；保溫（或隔熱或減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失）；偏大；

②用溫度計(jì)測量鹽酸起始溫度后，沒有沖洗、冷卻溫度計(jì)，直接測量NaOH溶液的溫度導(dǎo)致測量溫度偏高，

使得加偏小，求得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱四偏大，A符合題意；一次性把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯

中，符合操作要求，B不符合題意；實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，造成熱量損失，使求得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱

△"偏大，C符合題意，故答案為：AC；

17.（15分）某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電

流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請回答下列問題：

⑴甲池為—（填“原電池卬電解池”或“電鍍池”），通入CH30H電極的電極反應(yīng)式為

⑵乙池中A（石墨）電極的名稱為—（填“正極/負(fù)極”“陰極”或“陽極”），乙池總反應(yīng)式為—。

（3）當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗02的體積為—mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），丙池中一極析出

g銅。

（4）若丙中電極不變，將其溶液換成NaCI溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將—（填“增大”“減小”

或“不變”）；丙中溶液的pH將_（填“增大”“減小”或“不變”）。

【答案】⑴原電池CHQH6e+80H=C0：+6H2。

⑶280D1.60

（4）減小增大

【詳解】（1）①由分析可知，甲池為原電池；

（2）①由分析可知，乙池A（石墨）電極的名稱為陽極；

②丙池中陰極（即D極）；

②若丙中電極不變，將其溶液換成NaQ溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，即用惰性電極電解NaQ溶液，丙中

D極即陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e=H2T+20H,則陰極的產(chǎn)物為NaOH、比，由于生成了NaOH,則溶液

的pH將增大.

18.（14分）載人航天工程對科學(xué)研究及太空資源開發(fā)具有重要意義，其發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家綜合國力

的重要指標(biāo)。中國正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”，神舟十三號載人飛船在北京時(shí)間10月16□0

時(shí)23分點(diǎn)火發(fā)射，又?次正式踏上飛向浩渺星辰的征途。

⑴氫氧燃料電池（構(gòu)造示意圖如圖）單位質(zhì)量輸出電能較高，反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水，氧氣可以

作為備用氧源供給航天員呼吸。由此判斷X極為電池的極，OH向（填“正”或“負(fù)。極作定向移動，

（2）“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、銅銀蓄電池和應(yīng)急電池。

①飛船在光照區(qū)運(yùn)行時(shí)，太陽能電池帆板將能轉(zhuǎn)化為能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘銀蓄

放電

電池儲存起來.其工作原理為:Cd+2NiOOH+2H2。Cd（OH）2+2Ni（OH）2,充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式

充電

為;當(dāng)飛船運(yùn)行到地影區(qū)時(shí)，鎘銀蓄電池開始為飛船供電，此時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性______（填“增

強(qiáng)皿減弱”或“不變”）。

放電

②緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為Zn+AgzO+HQ.2Ag+Zn（OH）2,其負(fù)極的電極反應(yīng)式

充電

為O

【答案】（1）負(fù)負(fù)O2+2H2O+4e=4OH

(2)太陽電Ni(OH)2-e+OH=NiOOH+H2O減弱Zn2e+2OH=Zn(OH)2

【詳解】(1)根據(jù)電子流向可知，X電極是電子流出的一極，由此判斷X極為電池的負(fù)極，原電池中陰離

子向負(fù)極移動，則OH向負(fù)極作定向移動，Y極是正極，氧氣得到電子?，電極反應(yīng)式為02+2H20+4e=40Ho

(2)①飛船在光照區(qū)運(yùn)行時(shí)，太陽能電池帆板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘銀

放電

蓄電池儲存起來。其工作原理為Cd+2NiOOH+2H20.*Cd(OH)2+2Ni(OH)2,充電時(shí)相當(dāng)于是電解池，陽極

充電

Ni失去電子，其電極反應(yīng)式為Ni[OH)2—e+()H=Ni()()H+H2O；當(dāng)飛船運(yùn)行到地影區(qū)時(shí)，鎘鎂蓄電池開始為

￡船供電，此時(shí)相當(dāng)于是原電池，Cd失去電子結(jié)合氫氧根離子生成Cd(0H)2,因此負(fù)極附近溶液的堿性減

弱。

放電

②緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2,其負(fù)極是Zn失去電子,

其電極反應(yīng)式為Zn2e+2OH=Zn(OH)2o

19.(14分)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。

(1)電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。目前比較先進(jìn)的方法是陽離子交換膜法，電解示意圖如圖所示，圖中的

陽離子交換膜只允許陽離子通過，請I可答以下問題：

①電解飽和食鹽水的總反應(yīng)的離子方程式是。

②精制飽和食鹽水在b口加入的物質(zhì)為(寫化學(xué)式)

(2)全銳液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能系統(tǒng)，工作原理如圖:

離子種類VO；VO2+V3+V2+

顏色黃色藍(lán)色綠色紫色

全譏液流電池

①全鈿液流電池放電時(shí)V2+發(fā)生氧化反應(yīng)，該電池放電時(shí)總反應(yīng)式是。

②當(dāng)完成儲能時(shí)，陰極溶液的顏色是

(3)將PbO溶解在HCI和NaCl的混合溶液中，得到含Na2Pbe14的電解液，電解NazPbCL溶液生成Pb的裝

置如圖所示。

II陽離子交換膜

①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式_________

②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為

③電解過程中，Na2Pbe14電解液濃度不斷減小，為了恢復(fù)其濃度，應(yīng)該向極氧填“陰”或者“陽”)

加入(填化學(xué)式”

2++3+24

(2)V+VO；+2H=V+VO+H2O紫色

(3)PbClJ'+2e=Pb+4Cl-H+陰PbO

【分析】由電解食鹽水裝置圖可知，鈉離子移向右邊，則左邊電極為陽極，右邊電極為陰極，據(jù)此分析解

答；全鈕液流電池放電時(shí)V2+發(fā)生氧化反應(yīng)生成V3+,則VO；離子發(fā)生還原反應(yīng)生成V