1、1专题综合检测(六)(时间：45 分钟；满分：100 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)1.化学与生产、生活息息相关， 下列叙述错误的是( )A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放解析：选 B。铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn 作负极，失去电子发生氧化反应；Fe 作正极，O 2、H 2O 在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A 正确。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确。燃烧
2、化石燃料时，产生大量烟尘、CO 等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C 正确。重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D 正确。2.中国学者在水煤气变换CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：下列说法正确的是( )A.过程、过程均为放热过程B.过程生成了具有极性共价键的 H2、CO 2C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的 HD.图示过程中的 H2O 均参与了反应过程解析：选 D。A.根据反应过程
3、示意图，过程是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故 A 错误；B.过程中 CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H 2中的化学键为非极性键，故 B 错误；C.催化剂不能改变反应的 H，故 C 错误；D.根据反应过程示意图，过程中一个水分子中的化学键断裂，过程中另一个水分子中的化学键断裂，过程中形成了水分子，因此 H2O 均参与了反应过程，故 D 正确。3.关于下列装置的说法正确的是( )2A.装置中盐桥内的 K 向 CuSO4溶液移动B.装置是将电能转变成化学能的装置C.若装置用于铁棒镀铜，则 N 极为铁棒D.若装置用于电解精炼铜，溶液中 Cu2 浓度保持不变解析：选 A。装
4、置为原电池，将化学能转化为电能，Cu 为正极，溶液中的 Cu2 得电子生成 Cu， c(Cu2 )减小，盐桥内的 K 移向 CuSO4溶液补充正电荷，A 正确，B 错误；C 项，若铁棒镀铜，铁作阴极(M)，铜作阳极(N)，错误；D 项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如 Zn、Fe 的溶解，而阴极只有 Cu2 放电，所以 Cu2 浓度会减小，错误。4.下列说法正确的是( )A.任何酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O 的过程中，能量变化均相同B.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值C.已知：2H 2(g)O 2(g)=2H2O(g) H a kJ/mol，2H 2(g)O 2(g)=2
5、H2O(l) H b kJ/mol，则 abD.已知：C(石墨，s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol，C(金刚石，s)O 2(g)=CO2(g) H395.0 kJ/mol，则 C(石墨，s)= =C(金刚石，s) H1.5 kJ/mol解析：选 D。只有在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成 1 mol H2O 时，能量变化才相同，A 错误；氢气虽不易贮存和运输，但它却是可再生、无污染的新能源，有开发利用价值，B 错误；气态水转化为液态水时，会放出热量，即 H2O(g)=H2O(l) H x kJ/mol，根据盖斯定律可得出 a b2 x， a0， H20， H50D.
6、 H4 H12 H3解析：选 B。反应(1)、(2)、(3)、(5)均有 O2参加，属于放热反应，焓变小于30，A、C 项均错；依据盖斯定律，由式(2)2式(3)式(1)可得式(5)，B 项正确；将式(3)2式(4)得式(1)，即 H42 H3 H1，D 项错误。6.(2019徐州模拟)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( )A.该电池能在高温下工作B.该电池工作时，中间室中的 Cl 移向右室C.正极上发生的电极反应：2NO 6H 2O10e =N212OH 3D.若有机废水中有机物用 C6H12O6表示，每消耗 1 mol C6H12O6转移
7、 4 mol 电子解析：选 C。活性菌不能在高温下工作，故 A 错误；右室硝酸根生成氮气，发生还原反应，右室为正极，Cl 移向左室，故 B 错误；右室为正极，正极上发生的电极反应为 2NO6H 2O10e =N212OH ，故 C 正确；若有机废水中有机物用 C6H12O6表示，每消耗 31 mol C6H12O6转移 24 mol 电子，故 D 错误。7.某科学家利用二氧化铈(CeO 2)在太阳能作用下将 H2O、CO 2转变成 H2、CO。其过程如下：mCeO2 (m x)CeO2xCe xO2 太 阳 能 (m x)CeO2xCe xH2O xCO2 mCeO2 xH2 xCO 900
8、下列说法不正确的是( )A.该过程中 CeO2没有消耗B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.如图中 H1 H2 H3D.以 CO 和 O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO4OH 2e =CO 2H 2O23解析：选 C。A.根据题干中已知的两个反应可以看出，CeO 2在反应前后没有变化，CeO2应是水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳的催化剂。B.在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能转化为化学能。C.根据盖斯定律可知 H1 H2 H3。D.以一氧化碳和氧气构成的碱性燃料电池，负极应为一氧化碳失电子，4在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反应式，再
9、根据电荷守恒、得失电子守恒则可判断其正确。8.(2019皖江模拟)如图所示的 C/Na4Fe(CN)6钠离子电池是一种新型电池。下列有关说法正确的是( )A.电极 a 在放电时做正极，充电时做阴极B.放电时，电极 b 上的电极反应为 NaxCe =Na Na x1 CC.电池工作时，Na 向电极 b 移动D.该电池通过 Na 的定向移动产生电流，不发生氧化还原反应解析：选 B。原电池中电子从负极流出经外电路流回正极；电解池中电子从电源负极流向电解池的阴极，电解质中离子定向移动传递电荷，阳极上失去电子，流回电源正极。从图中电池放电时电子流动方向知，电极 b 是原电池负极，电极 a 是原电池正极；
10、从充电时电子移动方向知，电极 a 是电解池的阳极，电极 b 是电解池的阴极。A.电极 a 在放电时做正极，充电时做阳极，A 错误；B.放电时，电极 b 上发生氧化反应，电极反应为NaxCe =Na Na x1 C，B 正确；C.电池工作时，阳离子移向正极，即 Na 向电极 a 移动，C 错误；D.电池工作时发生氧化还原反应，D 错误。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 60 分)9.(15 分)(1)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2和 NO 过程中的能量变化示意图， E1134 kJmol 1 ， E2368 kJmol 1 。根据要求回答问题：若在
11、反应体系中加入催化剂，反应速率增大， E1的变化是 (填“增大” “减小”或“不变” ，下同)， H 的变化是 。请写出 NO2和 CO 反应的热化学方程式：_。(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：CH 3OH(g)H 2O(g)=CO2(g)3H 2(g)5 H49.0 kJmol 1CH 3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2(g)12 H192.9 kJmol 1又知H 2O(g)=H2O(l) H44 kJmol1 ，则甲醇蒸气燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为_。(3)已知在常温常压下：2CH 3OH(l)3O 2(g)=2C
12、O2(g)4H 2O(g) H1 275.6 kJmol 12CO(g)O 2(g)=2CO2(g) H566.0 kJmol 1H 2O(g)=H2O(l) H44.0 kJmol 1请写出 1 mol 液态甲醇不完全燃烧生成 1 mol 一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。解析：(1)观察图像， E1应为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是 H不变；1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)的反应热数值，即生成物和反应物的能量差，因此该反应的热化学方程式为 NO2(g)CO(g)= =CO2(g)NO(g) H234 kJmol 1 。
13、(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：322，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。(3)根据盖斯定律，由(4)2 得 CH3OH(l)O 2(g)=CO(g)2H 2O(l) H442.8 kJmol 1 。答案：(1)减小 不变 NO 2(g)CO(g)= =CO2(g)NO(g) H234 kJmol 1(2)CH3OH(g) O2(g)=CO2(g)2H 2O(l)32 H764.7 kJmol 1(3)CH3OH(l)O 2(g)=CO(g)2H 2O(l) H442.8 kJmol 110.(15 分)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化
14、学实验中有关铁的性质。(1)某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应式为 ，左侧烧杯中的 c(Cl ) (填“增大” “减小”或“不变”)。6(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为 FeH 2SO4=FeSO4H 2，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生 H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。(3)装置丙中，易生锈的是 点(填“ a”或“ b”)。解析：(1)原电池反应中 Fe 作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H 2e =H2。由于平衡电荷的需要，盐桥中的 Cl 向负极迁移，故 NaCl 溶液中 c(Cl )增大。(2)装置乙是电解装置，阴极(右侧)产
15、生 H2，同时根据总反应式可知 Fe 只能做阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，Fe 做原电池的负极，在左侧，C 做原电池的正极，在右侧。(3)装置丙中由于 a 点既与电解质溶液接触，又与空气接触，故易生锈。答案：(1)2H 2e =H2 增大(2)甲池中：左Fe，右C 乙池中：左Fe，右C(3)a11.(15 分)磷酸二氢钾是高效的磷钾复合肥料，也是重要的植物生长调节剂，电解法制备 KH2PO4的装置如图所示。(1)阴极的电极反应式为_，阳极的电极反应式为_。(2)KH2PO4在 (填“a”或“b”)区生成。(3)25 时，KH 2PO4溶液的 pH7，其原因是 (用离子方程式和文字表述
16、)。(4)若该电解池的电源是高铁电池，且电池总反应为73Zn2K 2FeO48H 2O 3Zn(OH)22Fe(OH) 34KOH，当 KCl 浓度由 3 molL1 降低 放 电 充 电为 1 molL1 时(溶液体积不变)，则：高铁电池正极反应方程式为_。a 区溶液中溶质及其物质的量为_。解析：反应原理是 H3PO4中 H 放电，KCl 中 Cl 放电，K 通过阳离子交换膜从 b 区移动到 a 区。(4)a 区原有 3 mol H3PO4，b 区原有 3 mol KCl，反应后剩余 1 mol KCl，说明有 2 mol K 通过阳离子交换膜进入 a 区生成 2 mol KH2PO4，剩余
17、 1 mol H3PO4。答案：(1)2H 2e =H2 2Cl 2e =Cl2(2)a (3)H 2PO H HPO 、H 2PO H 2OH 3PO4OH ，H 2PO 电离程度大 4 24 4 4于水解程度(4)FeO 4H 2O3e =Fe(OH)35OH 241 mol H 3PO4、2 mol KH 2PO412.(15 分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。(1)V 2O5可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有 CO 与 NO 气体，用化学方程式解释产生NO 的原因：_。汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气
18、体排出。已知：N2(g)O 2(g)=2NO(g) H180.5 kJ/mol2C(s)O 2(g)=2CO(g) H221.0 kJ/molC(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol尾气转化的反应之一：2NO(g)2CO(g)= =N2(g)2CO 2(g) H 。(2)全钒液流储能电池结构如下图，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H 和SO 。电池放电时，负极的电极反应为 V2 e =V3 。24电解质溶液交换膜左边为 VO /VO2 ，右边为 V3 /V2 ，电池放电时，正极反应式为 2_8_，H 通过交换膜向 移动(填“左”或“右”)。充电时，惰性电极 N 应该连接
19、电源 极，充电时，电池总的反应式为_。(3)若电池初始时左右两槽内均以 VOSO4和 H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活。充电过程分两步完成：第一步 VO2 转化为 V3 ，第二步 V3 转化为 V2 ，则第一步反应过程中阴极区溶液 pH (填“增大” “不变”或“减小”)，阳极区的电极反应式为 。解析：(1)按题干顺序给 3 个热化学方程式编号、，由盖斯定律 2 得 2NO(g)2CO(g)= =N2(g)2CO 2(g)的 H(393.5)2180.5(221.0)kJ/mol746.5 kJ/mol。(2)全钒液流储能电池正极为 V()和 V()之间的转换，负极为 V()和 V()之间的转换，放电时，H 向正极移动；放电时的负极在充电时应该接电源的负极，充电时电池总反应就是 V() 和 V()反应生成 V()和 V()。(3)充电激活过程就是电解过程，阴极区 VO2 得电子生成 V3 ，电极反应式为VO2 e 2H =V3 H 2O， H 浓度下降，pH 增大。答案：(1)N 2O 2 2NO= = = = =高 温 746.5 kJ/mol (2)VO e 2H =VO2 H 2O 左 2负 V 3 VO 2 H 2O=V2 VO 2H 2(3)增大 VO 2 H 2Oe =VO 2H 29
