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1、第六章 化学反应与能量 学生用书单独成册(时间：45分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括9个小题，每小题5分，共45分)1(2014高考天津卷)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，O2、H2O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
2、烧化石燃料时，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(2016鸡西高三模拟)下列有关金属的腐蚀与防护的说法中，不正确的是()A温度升高，金属腐蚀速率加快B在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀C金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应D将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀解析：选D。温度升高，金属的腐蚀速率加快，A正确；锌比铁活泼，破损后锌被腐蚀而铁被保护，B正确；金属被腐蚀的过程是金属失去电子被氧化的过程，C正确；防止钢闸门被腐蚀应将其与直流电源的负极相连，D不
3、正确。3化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，不正确的是()A用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式为O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，阳极反应式主要为Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe2e=Fe2解析：选B。选项A，Cl在阳极失去电子产生Cl2，正确。选项B，电池的负极发生的是氧化反应，错误。选项C，粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，阳极反应式主要为Cu2e=Cu2，正确。选项D，钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，正确。4.某化学小组设计
4、的电解饱和食盐水的装置如图所示，通电后两极均有气泡产生。下列说法正确的是()A观察到铜电极附近有黄绿色气体产生B通电后，石墨电极附近溶液立即变红色C溶液中的Na向石墨电极移动D铜电极上发生还原反应解析：选D。根据电解饱和食盐水的装置，如果通电后两极均有气泡产生，则铜电极一定是阴极，该电极上的反应为2H2e=H2，阳极上氯离子失电子，发生的电极反应为2Cl2e=Cl2。铜电极上产生的H2为无色气体，A项说法错误；石墨电极是阳极，该电极上发生的反应为2Cl2e=Cl2，可以观察到黄绿色气体产生，由于阳极反应不产生OH，而阴极反应产生的OH迁移至阳极附近需要一段时间，故通电后，石墨电极附近溶液不能立
5、即变红色，B项说法错误；电解池中，阳离子移向阴极，即Na移向铜电极，C项说法错误；铜电极是阴极，发生还原反应，D项说法正确。5(2016恩施高三测试)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原理是CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g)H49.0 kJ/molCH3OH(g)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJ/mol根据上述反应，下列说法正确的是()A反应中的能量变化如上图所示B可推知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.8 kJ/molC1 mol CH3OH(g)充分燃烧放出的热量为192.9 kJDCH3OH转变成H2的过程
6、一定要吸收能量解析：选B。反应是吸热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量高，所以反应中的能量变化不能用题图表示，A错误；由于氢气燃烧还会放出大量的热，所以1 mol CH3OH(g)充分燃烧放出的热量大于192.9 kJ，C错误；题述两个反应都是甲醇转化为氢气的反应，一个是放热反应，一个是吸热反应，因此CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量，D错误。6(2016昆明模拟)如图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是()A开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为Fe2e=Fe2B开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀C开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为2Cl2e=Cl2D开关K置于M处，电子从
7、碳棒经开关K流向铁棒解析：选B。开关K置于N处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应为2H2O2e=H22OH，铁的腐蚀减缓；开关K置于M处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，电子从铁棒经开关K流向碳棒。7关于下列装置的说法中正确的是()A装置中，盐桥(含琼脂的饱和KCl溶液)中的K移向ZnSO4溶液B装置可用于制备Fe(OH)2C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn电极沿外电路流向Fe电极，装置中有Fe2生成解析：选B。装置中，Zn为负极，盐桥中的K移向 CuSO4溶液，A项错误；装置中Fe连接电源正极，Fe失去电子生成Fe2，a为阴极，产物为H2和NaOH，生成
8、的Fe2与OH结合可获得Fe(OH)2，B项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，故用装置精炼铜时，d极为粗铜，C项错误；装置中电子由Zn电极沿外电路流向Fe电极，Fe为正极仅起导体作用，装置中没有Fe2生成，D项错误。8下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是()解析：选B。A、D项中Fe为电解池的阳极，加快Fe的腐蚀；B项中Fe为电解池的阴极被保护；C项中Fe为原电池的负极，易被腐蚀。9用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法不正确的是()A电池工作时，正极反应式为O24H4e=2H2OB电解时，a电极周围首先放电的是B
9、rC电解时，电子流动路径是负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围产生0.02 g H2解析：选C。因电解质溶液为酸性，电池工作时正极反应为O24e4H=2H2O，A项正确；电解时，阳极a周围首先放电的是还原性强的Br，B项正确；电解时，电子不能通过电解质溶液，在电解质溶液中是通过离子的定向移动而导电的，C项错误；由电子守恒可知D项正确。二、非选择题(本题包括4个小题，共55分)10(13分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。(1)在25 、101 kPa时，1 g CH4完全燃
10、烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是_。(2)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O，已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(3)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量(即键能，单位为kJmol1)：化学键CHCFHFFF键能414489565158根据键能数据计算以下反应的反应热H：CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)H_。(4)发射卫星用N2H4气体为燃料，NO2气体为氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气，已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g
11、)H167.7 kJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2484 kJmol1；N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H3534 kJmol1；H2O(l)=H2O(g)H444.0 kJmol1。写出N2H4气体与NO2气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式：_。解析：(1)燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。(2)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ，1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(g)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。(3)化学反应中，旧化学
12、键断裂吸收的能量为414 kJmol14 mol158 kJmol14 mol2 288 kJ，新化学键生成释放的能量为489 kJmol14 mol565 kJmol14 mol4 216 kJ，所以该反应是放热反应，放出的热量为4 216 kJ2 288 kJ1 928 kJ，即H1 928 kJmol1。(4)将已知的热化学方程式依次编号为、，将方程式24得2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(l)，所以反应的H2(534 kJmol1)67.7 kJmol14(44.0 kJmol1)1 311.7 kJmol1。答案：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2
13、O(l)H890.24 kJmol1(2)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1(3)1 928 kJmol1(4)2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(l)H1 311.7 kJmol111(12分)(2016乌鲁木齐高三检测)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化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”)。(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为FeH2SO4=FeSO4H2，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2H2e=H2。由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl向负极迁移，故NaC
