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1、1第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量章末综合检测(六)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 6 分，共 48 分)1肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与 N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(g) H8.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534.0 kJmol1，下列表示肼跟 N2O4反应的热化学方程式，正确的是( )A2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H542.7 kJmol1B2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H
2、2O(g) H1 059.3 kJmol1C2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H1 076.7 kJmol1DN2H4(g) N2O4(g)= N2(g)2H2O(g) H1 076.7 kJmol11 23 2解析：选 C。N2(g)2O2(g)=N2O4(g) H8.7 kJmol1；N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H534.0 kJmol1，将热化学方程式2就可以得到肼与 N2O4反应的热化学方程式，则 H534.0 kJmol128.7 kJmol11 076.7 kJmol1，选项 C 正确。2单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如图
3、所示，下列说法正确的是( )AS(单斜，s)=S(正交，s) H0.33 kJmol1B正交硫比单斜硫稳定C相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高D式表示断裂 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol SO2中的共价键所放出的能量少 297.16 kJ解析：选 B。得：S(单斜，s)=S(正交，s) H0.33 kJmol1，由此可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，A 项错误，B 项正确；相同物质的量的正交硫应该比单斜硫所含有的能量要低，C 项错误；式表示断裂 1 mol S(单斜，s)和 1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成 1 mol
4、SO2中的共价键所放出的能量少 297.16 kJ，D 项错误。3原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )2A由 Al、Cu、稀 H2SO4组成的原电池，负极反应式为 Al3e=Al3B由 Mg、Al、NaOH 溶液组成的原电池，负极反应式为 Al3e4OH=AlO2H2O 2C由 Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为 Cu2e=Cu2D由 Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为 Cu2e=Cu2解析：选 C。由 Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极材料是 Fe，反应式为Fe2e=Fe2，C 错。4(2018烟台模拟
5、)关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )A用装置精炼铜，则 a 极为粗铜，电解质溶液为 CuSO4溶液B装置的总反应式是 Cu2Fe3=Cu22Fe2C装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析：选 B。装置中 a 为阳极，电解精炼铜时，a 应是粗铜；装置中，铁的金属活动性大于铜，总反应式应是 Fe2Fe3=3Fe2；装置中为保护钢闸门不被腐蚀，应使钢闸门与外接电源的负极相连；装置中由于浓硫酸有强吸水性，铁钉在干燥的空气中不易被腐蚀。5(2018莆田模拟)如图所示，装置()是一种可充电电池的示意图，装置()为电解池的示意图；装置()的离子交换膜只允许 Na通过。电池充
6、、放电的化学方程式为2Na2S2NaBr3Na2S43NaBr。当闭合 K 时，X 极附近溶液先变红色。下列说法正确放电充电的是( )A装置()中 Na从右到左通过离子交换膜B电极 A 的电极反应式为 NaBr32Na2e=3NaBrC电极 X 的电极反应式为 2Cl2e=Cl23D每有 0.1 mol Na通过离子交换膜，电极 X 上就析出标准状况下的气体 1.12 L解析：选 D。从图示和提供的化学方程式来看，装置()左侧物质硫元素的化合价升高，发生氧化反应，则电极 A 为负极，B 项错误；Na从左向右通过离子交换膜，A 项错误；电极 X 为阴极，发生还原反应，生成 NaOH，从而使附近溶
7、液显红色，C 项错误；根据得失电子守恒，每有 0.1 mol Na通过交换膜，就有 0.1 mol 电子转移，就会生成 0.05 mol H2，标准状况下体积为 1.12 L，D 项正确。6由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED 产品越来越受人欢迎。如图是氢氧燃料电池驱动 LED 发光的装置。下列有关叙述正确的是( )Aa 处通入氧气，b 处通入氢气B该装置中只涉及两种形式的能量转化C电池正极电极反应式为 O22H2O4e=4OHDP型半导体连接的是电池负极解析：选 C。根据电子移向，a 处应通 H2，b 处应通 O2，A 错误；在该装置中化学能转化为电能，电能转化为光能、热能等，B 错误；
8、P型半导体连接的是电池正极，D 错误。7空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池，RFC 工作原理如图。下列有关说法正确的是( )A当有 0.1 mol 电子转移时，a 电极产生 1.12 L O2(标准状况下)Bb 电极上发生的电极反应是 4H2O4e=2H24OHCd 电极上发生的电极反应是 O24H4e=2H2ODc 电极上发生还原反应，B 池中的 H可以通过隔膜进入 A 池解析：选 D。a 极为阴极，阴极发生还原反应：4H4e=2H2，当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.05 mol H2生成，
9、A 项错误；b 极为阳极，电极反应为4OH4e=2H2OO2，B 项错误；a 极产生的气体 X 为 H2，充入 H2的 d 极为原电池的负极，负极反应为 H22e=2H，C 项错误；电解池的阳极产生的气体为 O2，即 Y 为 O2，充4入 O2的 c 极为原电池的正极，正极发生还原反应，原电池中，阳离子移向正极，即 H通过隔膜进入 A 池，D 项正确。8某新型电池，以 NaBH4(B 的化合价为3 价)和 H2O2作原料，可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A电池工作时 Na从 b 极区移向 a 极区Bb 极上的电极反应式为 H2O22e2H=2H2OC每
10、消耗 3 mol H2O2，转移 3 mol eDa 极上的电极反应式为 BH8OH8e=BO6H2O 4 2解析：选 D。该电池工作时，a 极反应式为 BH8OH8e=BO6H2O；b 极反应 4 2式为 4H2O28e=8OH；随着不断放电，a 极负电荷减少，b 极负电荷增多，故 Na从 a极区移向 b 极区；每消耗 3 mol H2O2转移 6 mol e，故 A、B、C 三项错误，D 项正确。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分)9(12 分).已知：Fe2O3(s)3C(石墨，s) =2Fe(s)3CO(g) Ha kJmol1CO(g)1/2O2(g)=CO2(g) Hb
11、 kJmol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g) Hc kJmol1则反应：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变 H_kJmol1。.(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填序号)。AC(s)CO2(g)=2CO(g)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)C2H2O(l)=2H2(g)O2(g)DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)若以 KOH 溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应式。负极：_，正极：_。(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。Cl
12、O2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以 NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备 ClO2流程如下：5已知：电解过程中发生的反应为 NH4Cl2HClNCl33H2，NCl3中氮=电解元素为3 价。写出电解时阴极的电极反应式：_。在阳极上放电的离子是_。解析：.Fe2O3(s)3C(石墨，s)=2Fe(s)3CO(g) Ha kJmol1CO(g)1/2O2(g)=CO2(g) Hb kJmol1C(石墨，s)O2(g)=CO2(g) Hc kJmol1由盖斯定律()62 得 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s) H6(cb)2a kJmol1。.(1)设计成原电池需要是自发进行的氧
13、化还原反应。A 项是非自发进行的氧化还原反应，不选；B 项是复分解反应，不是氧化还原反应，不选；C 项是非自发进行的氧化还原反应，不选；D 项是自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池。D 项反应可设计成甲烷燃料电池，在碱溶液中甲烷在负极失去电子发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应。负极：CH48e10OH=CO7H2O；正极：2O24H2O8e=8OH。23(2)电解时阴极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H2e=H2；电解时阳极上是铵根离子失去电子生成 NCl3。答案：.6(cb)2a.(1)D CH48e10OH=CO7H2O 2O24H2O8e=8OH23(2)2H2e=H2NH 410(12 分)某研究性学习小组根据反应 2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O 设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为 1 molL1，溶液的体积均为 200 mL，盐桥中装有饱和 K2SO4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_(填“a”或“b”)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的 SO移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。246(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲_；乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变
