鲁科版《化学反应原理》第1章《化学反应与能量转化》过关检测及答案.doc

精品资料第1章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1.下面有关电化学的图示,完全正确的是()。解析:A项中由于Zn失电子,故Zn作负极,故A项错误;在精炼铜时,粗铜作阳极失电子转化为Cu2+,进而Cu2+在精铜上析出,故B项错误;铁片镀锌时,溶液中Zn2+应在铁片上析出,故铁片作阴极,与电源负极相连,故C项错误;D项中由电流的方向知碳棒作阳极,铁棒作阴极,所以在碳棒上产生Cl2,该实验正确,故D项正确。答案:D2.某干电池在使用过程中发生的主要反应可用下列化学方程式表示:Zn+2MnO2+2NH4Cl(aq)2MnO(OH)(s)+Zn(NH3)2Cl2(aq),其正极反应式是()。A.2MnO2+2NH4+2e-2MnO(OH)+2NH3B.Zn-2e-Zn2+C.Zn(NH3)22+2e-Zn+2NH3D.Mn4+e-Mn3+解析:题目给出的反应方程式比较复杂,如果直接从方程式得出正确结论有困难,也可以根据已有知识用排除法和对比法解决。只要了解原电池的正极反应一定是还原反应,就可以排除B项;C项表达的反应与原方程式是逆反应的关系,与题意不符;D项表达的只是化合价的变化关系,不符合反应式的要求。答案:A3.已知Zn(s)+H2SO4(aq)ZnSO4(aq)+H2(g)H<0,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,所以总能量不变B.上述热化学方程式中的H的值与反应物的用量无关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解析:任何一个化学反应,其反应前后都有能量的变化;在所给反应中,反应放热,则反应物的总能量高于生成物的总能量。答案:A4.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()。A.正极反应式为Ag+Cl-e-AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物解析:由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银作负极,产物AgCl是氧化产物,A、D都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向电池的正极移动,C错误;化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5,所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4-18/5)×5=2 mol,因此选项B正确。答案:B5.已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ·mol-1;H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJ·mol-1。下列说法中错误的是()。A.式表示25 ,101 kPa时,2 mol H2和1 mol O2完全燃烧生成2 mol H2O(l)放热571.6 kJB.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)中H大于-571.6 kJ·mol-1C.将含1 mol NaOH的水溶液与50 g 98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3 kJD.将含1 mol NaOH的稀溶液与含1 mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3 kJ解析:C项过程在发生中和反应放出热量之外,还伴随着浓硫酸稀释所放出的热量,故该项错。答案:C6.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb+SO42-2e-PbSO4,正极PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O。今若制得Cl2 0.050 mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()。A.0.025 molB.0.050 molC.0.10 molD.0.20 mol解析:该题只要明确原电池和电解池原理,抓住转移电子守恒即可。由2Cl-2e-Cl2,可知制0.050 mol Cl2转移0.10 mol电子,再由铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO4+2H2O可看出每转移2 mol e-消耗2 mol H2SO4,现转移0.10 mol 电子,将耗0.10 mol硫酸。答案:C二、双项选择题(共2小题,每小题8分,共16分)7.下列说法正确的是()。A.物质发生化学变化都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量解析:该题主要考查对化学反应中能量变化的理解与应用。物质发生化学反应都伴随着能量变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴随着能量变化。在一个确定的化学反应中反应物的总能量(设为x)与生成物的总能量(设为y)之间的关系:x>y,化学反应为放热反应;x<y,化学反应为吸热反应;xy。答案:AC8.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属于氧化反应或同属于还原反应的是()。A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应解析:原电池的负极和电解池的阳极发生的是氧化反应。原电池的正极和电解池的阴极发生的是还原反应。答案:BC三、非选择题(共3小题,共54分)9.(22分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.2 kJ·mol-1;CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=+247.4 kJ·mol-1;2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H=+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,生成物在常温下均非气体,该反应的化学方程式为 。 (3)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图如图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)所示。电解时,阳极的电极反应式为 。 (4)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 。 答案:(1)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=+165.0 kJ·mol-1(2)为H2S热分解反应提供热量2H2S+SO22H2O+3S(或4H2S+2SO24H2O+3S2)(3)CO(NH2)2+8OH-6e-CO32-+N2+6H2O(4)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH210.(20分)如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。(1)关闭K1,打开K2,通电后,B中的KMnO4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为极,通电一段时间后,观察到滤纸d端的电极反应式是; (2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均为0.1 mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示,则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是; (3)D装置中溶液是H2SO4溶液,则电极C端从开始至一段时间后的实验现象是 。 解析:(1)当打开K2,关闭K1时,B形成了一个电解池,由于紫红色的MnO4-向c端移动,从而可以确定c为电解池的阳极,a为电源的正极,b为电源的负极,因此电解池中H+和K+向阴极d移动,由于H+放电能力强,故d端的电极反应式为2H+2e-H2。(2)由通过电子的物质的量与阴极析出固体质量图示可以看出,当通过超过0.2 mol电子时,阴极析出固体质量不再发生变化,说明此过程中放电的为H+,而通过0.2 mol电子时,溶液中某金属阳离子完全放电。再结合Cu2+和X3+的电荷数,可以确定通过00.2 mol电子时,放电的为Cu2+,故Cu2+、X3+、H+的氧化能力为Cu2+>H+>X3+。答案:(1)负2H+2e-H2(2)Cu2+>H+>X3+(3)在C端开始时有无色无味气体产生,一段时间后有红色物质析出11.(12分)在25 时,用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L-1CuSO4溶液。5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题:(1)发生氧化反应的是极,电极反应式为 。 (2)若将溶液恢复到与电解前一样,则需加入mol的。 解析:用石墨电极电解CuSO4溶液,电极反应:阴极为2Cu2+4e-2Cu,阳极为4OH-4e-O2+2H2O,电池反应为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2。(1)由以上分析可知发生氧化反应的是阳极,电极反应式为4OH-4e-O2+2H2O。(2)从溶液中析出n(Cu)=0.1 mol,n(O2)=0.05 mol,故恢复至原状态应加入0.1 mol CuO(或0.1 mol CuCO3)。答案:(1)阳4OH-4e-O2+2H2O(2)0.1CuO或CuCO3