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选修四复习题
阶段水平测试
(一)
第Ⅰ卷 选择题(共46分)
一、选择题(本题包括23小题,每小题2分,共46分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.2012年10月25日,第五届陕西节能减排博览会在西安召开,本次博览会的主题是“低碳技术,绿色未来”。
化学与低碳经济密切相关。
下列做法违背发展低碳经济的是( )
A.城市采用分质供水,收集雨水进行综合利用
B.大力发展汽车产业,鼓励市民购买家用汽车
C.推广煤的气化、液化技术,提供清洁高效燃料
D.开发利用太阳能、风能、氢能、核能等能源
解析:
本题考查化学与环境。
B项,家用汽车消耗大量的化石燃料,造成空气污染,错误。
答案:
B
2.下列关于反应热的说法正确的是( )
A.在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关
D.已知C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1,说明碳的燃烧热为110.5kJ·mol-1
解析:
本题主要考查反应热的理解,难度较小。
A项,弱酸、弱碱的电离是吸热的;B项,铝热反应需要加热才能发生,但是放热反应;C项,反应热只与始终态有关,与途径无关;D项,燃烧热必须生成稳定的氧化物,即生成CO2。
答案:
C
3.某节目中报道,一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。
该仪器像一个普通电动脚盆,使用时往注满水的盆中放入双脚,加一些精盐,通电启动仪器,过了一段时间,盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物质。
下列说法正确的是( )
A.绿色、红褐色的絮状物质就是从脚底排出的体内毒素
B.绿色、红褐色的絮状物质是氢氧化亚铁和氢氧化铁
C.此电动脚盆仪器一定是用惰性电极制成的
D.往注满水的盆中加一些精盐的目的是降低溶液的导电性
解析:
本题考查电解原理。
该装置使用铁作为阳极,阳极为铁放电,产生Fe2+,阴极是水中的H+放电,产生OH-,从而产生Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2被空气的氧气氧化产生Fe(OH)3沉淀,加入精盐是为了增强溶液的导电性,所以B项正确。
答案:
B
4.已知反应:
H2(g)+
O2(g)===H2O(g) ΔH1
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH2
N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH3
则反应2NH3(g)+
O2(g)===2NO(g)+3H2O(g)的ΔH为( )
A.3ΔH1+2ΔH2-ΔH3
B.ΔH1+ΔH2-ΔH3
C.3ΔH1+ΔH2+ΔH3
D.3ΔH1+ΔH2-ΔH3
解析:
本题主要考查盖斯定律。
目标方程式可由“方程式一×3+方程式二-方程式三”得到,根据盖斯定律,ΔH=3ΔH1+ΔH2-ΔH3。
答案:
D
5.关于中和热测定实验的下列说法不正确的是( )
A.烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失
B.使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又避免损坏温度计
C.向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢
D.测酸后的温度计要用水清洗后再测碱的温度
解析:
本题主要考查中和热的测定,难度较小。
C项,为防止热量的散失整个过程都应迅速,错误。
答案:
C
6.下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )
解析:
C项中,铜应作阳极,镀件作阴极。
答案:
C
7.同温同压下,下列各热化学方程式中反应热数值最小的是(均为吸热反应)( )
A.2A(g)+B(g)===2C(l) ΔH=+Q3kJ·mol-1
B.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH=+Q2kJ·mol-1
C.2A(l)+B(l)===2C(g) ΔH=+Q1kJ·mol-1
D.2A(l)+B(l)===2C(l) ΔH=+Q4kJ·mol-1
解析:
本题主要考查反应热。
可结合反应物和生成物能量大小的图象来解题:
已知同一物质气态时具有的能量比液态时具有的能量高,而该反应为吸热反应,吸收的热量Q=生成物总能量-反应物总能量,要使得Q最小,则生成物总能量要低,反应物总能量要高,即选择液态生成物和气态反应物,综合知A选项符合。
答案:
A
8.下列说法或表示方法中正确的是( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量,放热反应一定不需要吸收外界能量
C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
D.稀溶液中:
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
解析:
本题主要考查化学反应原理基本概念。
A项,硫固体转化为硫蒸气需要吸收能量,所以等质量的硫蒸气完全燃烧放热多;B项,有些放热反应发生也需要先吸收能量,但后来放出的能量比吸收的能量高,即反应物总能量大于生成物总能量;C项,2gH2即1mol,而方程式化学计量数表示物质的量,所以该方程式对应的反应热应为-571.6kJ·mol-1;D项,浓硫酸稀释会放热,所以放热大于57.3kJ。
答案:
D
9.把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中,经充分搅拌后,将所得溶液用石墨电极进行电解,阳极生成的物质是( )
A.H2 B.Ag
C.Cl2D.O2
解析:
将等物质的量的NaCl和AgNO3混合物放入水中,发生反应:
NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓,所得溶液为NaNO3和Na2SO4的混合液,用石墨电极电解时,实质是电解水,阳极上生成的物质是O2。
答案:
D
10.X、Y、Z、W有如右图所示的转化关系,已知焓变:
ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y可能是( )
①C、CO ②AlCl3、Al(OH)3
③Fe、Fe(NO3)2 ④FeBr2、FeBr3
A.①②③④B.①②
C.③④D.①②③
解析:
本题考查盖斯定律。
符合关系:
X+W===Y,Y+W===Z,X+W===Z(计量数未标出),①中W为O2,②中W为OH-,③中W为HNO3,④中W为Cl2,A项正确。
答案:
A
11.如图是工业上采用离子交换膜法电解足量饱和食盐水的示意图。
下列有关说法中不正确的是( )
A.从E口逸出的是氢气
B.向B口中加入含少量NaOH的溶液以增强导电性
C.标准状况下每生成22.4LCl2,便产生2molNaOH
D.向电解后的阳极室溶液中加入适量盐酸,各物质可以恢复到电解前的浓度
解析:
本题考查电解饱和食盐水的相关知识。
A项,阴离子向阳极移动,则a为阳极,b为阴极,b极为溶液中的H+放电,产生氢气,正确;B项,离子浓度增大,导电性增强,正确;C项,阳极反应:
2Cl--2e-===Cl2↑,生成1molCl2的同时转移2mol电子,阴极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,可知产生2molNaOH,正确;D项,阳极室中减少的是NaCl,所以加入盐酸不能恢复,错误。
答案:
D
12.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0)kJ·mol-1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
解析:
本题考查反应热相关概念。
A项,中和热指生成1mol水放出的热量,与方程式的计量数无关;C项,反应放热、吸热与反应条件无关,错误;D项,生成液态水时放出的热量才是甲烷的燃烧热。
答案:
B
13.实验发现,298K时,在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。
某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。
下列有关说法中正确的是( )
A.该原电池的正极反应是Zn-2e-===Zn2+
B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C.该电池铂电极上有气泡出现
D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+===2Fe+3Zn2+
解析:
本题考查原电池的原理。
A项,正极反应为Fe3++e-===Fe2+,错误;B项,正极为Fe3+放电,红色逐渐褪去,正确;C项,由于只生成了Fe2+,故正极没有气体放出,错误;D项,总反应为Zn+2Fe3+===2Fe2++Zn2+,错误。
答案:
B
14.已知25℃、101kPa条件下:
①4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-2834.9kJ·mol-1;②4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3119.1kJ·mol-1。
由此得出的正确结论是( )
A.等质量的O2比O3能量低,由O2变O3为放热反应
B.等质量的O2比O3能量高,由O2变O3为吸热反应
C.O3比O2稳定,由O2变O3为放热反应
D.O2比O3稳定,由O2变O3为吸热反应
解析:
由已知式子①-②可得
3O2(g)===2O3(g) ΔH=+284.2kJ·mol-1
由此可知等质量的O2比O3能量低,即O2比O3稳定,O2转化为O3的反应为吸热反应。
答案:
D
15.某兴趣小组设计图中微型实验装置。
实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转。
下列有关描述正确的是( )
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为2H++2Cl-
Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时,铜电极附近溶液变红
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为Cl2+2e-===2Cl-
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作负极
解析:
本题主要考查原电池和电解池原理。
先断开K2,闭合K1时的装置是电解饱和食盐水装置,而两极均产生气体说明石墨电极是阳极,阳极生成Cl2,铜是阴极,阴极生成H2和NaOH。
而断开K1,闭合K2时的装置是原电池装置,铜是负极,石墨是正极。
A项,电解饱和食盐水总反应的离子方程式为2H2O+2Cl-
2OH-+H2↑+Cl2↑;B项,铜电极析出氢气,剩余的OH-遇酚酞溶液而显红色;C项,原电池中铜电极上的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O;D项,原电池中石墨做正极。
答案:
B
16.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置,如下图所示,通电后,B极表面有气泡产生,且溶液中产生大量的白色沉淀,较长时间不变色。
下列说法正确的是( )
A.电源a是负极
B.电解质溶液一定是NaOH溶液
C.A、B两端都必须用铁做电极
D.B极附近溶液pH增大
解析:
本题主要考查电解原理,难度中等。
A项,B端产生大量气泡说明H+得到电子产生氢气,即B为阴极,b为负极;B项,由于H+放电,溶液中OH-浓度增大,不一定是NaOH提供的OH-;C项,制备Fe(OH)2,所以阳极必须是铁,但阴极不参加反应,所以不一定是铁;D项,由于B端H+放电,故B极附近溶液pH增大。
答案:
D
17.对于:
2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5800kJ·mol-1的叙述错误的是( )
A.该反应的反应热为ΔH=-5800kJ·mol-1,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关
C.该式的含义为:
25℃、101kPa下,2molC4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5800kJ
D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5800kJ·mol-1
解析:
根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2900kJ·mol-1。
答案:
D
18.25℃、101kPa下:
①2Na(s)+
O2(g)===Na2O(s) ΔH1=-414kJ·mol-1
②2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH2=-511kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s) ΔH=-317kJ·mol-1
解析:
A项,Na2O2的电子式为Na+[:
:
:
]2-Na+,两个氧原子形成一个阴离子,所以Na2O2中阴阳离子个数比也为1∶2,与Na2O相同。
B项,生成1molNa2O、1molNa2O2都转移2mol电子。
C项,在较高的温度下产物可能是Na2O2而非Na2O。
D项,①×2-②可得Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s) ΔH=-317kJ·mol-1。
答案:
D
19.镍镉充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质是KOH溶液,电极反应分别是Cd+2OH--2e-===Cd(OH)2;2NiO(OH)+2H2O+2e-===2Ni(OH)2+2OH-。
下列说法不正确的是( )
A.电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2O===
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
B.电池放电时,负极周围溶液的pH不断增大
C.电池充电时,镉元素被还原
D.电池充电时,电池的正极和电源的正极相连接
解析:
本题考查原电池的原理。
A项,将正、负极反应相加,可以得到总反应,正确;B项,放电时,负极有OH-参加反应,则pH减小,错误;C项,由负极反应可知,放电时,镉元素被氧化,则充电时,镉元素被还原,正确;D项,充电时,电池的正极与电源的正极相连,负极与电源的负极相连,正确。
答案:
B
20.用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。
例如:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1,下列说法不正确的是( )
A.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.由反应①可推知:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574kJ·mol-1
C.反应①②转移的电子数相同
D.反应②中当4.48LCH4反应完全时转移的电子总数为8NA
解析:
根据盖斯定律,将①②相加得到如下热化学方程式:
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867kJ·mol-1,标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol,放出的热量为0.2mol×867kJ·mol-1=173.4kJ;由于气态水生成液态水需要放出热量,故ΔH<-574kJ·mol-1;反应①②中每1molCH4反应完全时转移的电子总数均为8mol;因为没有指明气体的温度和压强,4.48LCH4的物质的量无法求算,也无法求转移的电子数。
答案:
D
21.分析如下图所示的四个装置,结论正确的是( )
A.甲、乙中Mg作负极,丙、丁中Fe作负极
B.乙中Mg做正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.四个装置中各有一电极上产生气体
D.丁中Cu做正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
解析:
本题主要考查原电池原理。
A项,乙中铝与NaOH溶液反应,Al作负极,镁做正极,丙中Fe在浓硝酸中发生钝化,Cu与浓硝酸反应,故Cu作负极,Fe做正极,丁中铁发生吸氧腐蚀,Fe作负极;C项,甲中Al电极上产生氢气,乙中Mg电极上产生氢气,丙中Fe电极上产生NO2,丁中不产生气体;D项,Cu作为正极,电极反应式为2H2O+4e-+O2===4OH-。
答案:
B
22.发展混合动力车是实施节能减排的重要措施之一。
汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低了汽油的消耗;在刹车和下坡时电动机处于充电状态以节省能耗。
混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池,镍氢电池采用镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)电解液。
镍氢电池充放电原理如下图,其总反应式为H2+2NiOOH
2Ni(OH)2。
下列有关混合动力车的判断正确的是( )
A.在上坡或加速时,乙电极周围溶液的pH将减小
B.在上坡或加速时,溶液中的K+向甲电极迁移
C.在刹车和下坡时,甲电极的电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
D.在刹车和下坡时,乙电极增重
解析:
本题主要考查原电池和电解池原理。
A项,上坡或加速时发生原电池反应,即为放电过程,乙电极为正极,电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,所以pH变大;B项,上坡或加速时发生放电反应,甲电极是负极,所以K+向乙电极迁移;C项,在刹车和下坡时发生电解反应,即为充电过程,甲电极作为阴极而发生还原反应生成H2;D项,乙电极作为阳极,发生氧化反应,Ni(OH)2转化为NiOOH而使得电极减轻。
答案:
C
23.铝电池性能优越,AlAgO电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示。
下列有关说法错误的是( )
A.电池反应为2Al+3AgO+2NaOH===2NaAlO2+3Ag+H2O
B.当电极上析出1.08gAg时,电路中转移的电子为0.02mol
C.电子流动方向为Al电极→电机→AgO/Ag电极→Al电极
D.负极反应为Al-3e-+4OH-===AlO
+2H2O
解析:
本题主要考查原电池原理。
A项,由图可知Al转化为NaAlO2,AgO转化为Ag;B项,生成1.08gAg即0.01mol,而每个AgO转化为Ag转移2个电子,所以转移0.02mol电子;C项,电子移动方向为原电池的负极通过外电路流向正极,而电解质溶液导电是通过阴阳离子的定向运动而不是电子的转移;D项,在负极,Al失去电子在碱性条件下形成AlO
。
答案:
C
第Ⅱ卷 非选择题(共54分)
二、非选择题(共6个小题,54分)
24.(6分)水煤气是一种常见燃料,它由CO和H2组成。
(1)H2的标准燃烧热为-285.8kJ·mol-1,写出1molH2完全燃烧的热化学方程式:
__________________________________________________。
已知CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1,则CO(g)+H2O(l)===CO2(g)+H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)773K下固定体积的容器中,反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH<0在不同条件下能量变化如上图所示。
相比途径Ⅰ,途径Ⅱ采取的措施是____________________________________。
解析:
本题考查反应热。
(1)H2的标准燃烧热指1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量;根据盖斯定律可求算出所求反应的反应热为-(-285.8kJ·mol-1)+(-283.0kJ·mol-1)=+2.8kJ·mol-1。
(2)由图象可知途径Ⅱ所需的活化能比途径Ⅰ小,所以可采取加催化剂的方法。
答案:
(1)H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1 +2.8
(2)加入催化剂
25.(8分)
(1)铁在生产和生活中有着广泛的应用。
某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是________(填装置序号),该装置中正极电极反应式为____________________________;为防止金属Fe被腐蚀,效果最好的为上述的________(填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离子方程式为____________________。
(2)燃料电池作为新型电池,越来越多地应用于日常生活,该学习小组设计了以下电池:
将两个多孔的石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成燃料电池。
其中通入CH4的电极是________极,电池工作期间,OH-应向________极移动。
解析:
本题主要考查钢铁的腐蚀,难度较小。
(1)①中Fe作负极腐蚀最快,②中Fe做正极,③中Fe作阴极均被保护;食盐水呈中性,所以正极O2得电子生成OH-;②中Zn消耗完后腐蚀Fe,而③作阴极永远被保护,所以最好的为③;③为电解食盐水,产物为NaOH、H2、Cl2。
(2)CH4在反应中失去电子被氧化,所以作负极;因负极失电子,所以阴离子向负极移动。
答案:
(1)① O2+4e-+2H2O===4OH-
③ 2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)负 负
26.(8分)图中甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料,乙池溶液分层,上层溶液为盐溶液,呈中性,请根据图示回答下列问题:
(1)通入乙醇(C2H5OH)的惰性电极的电极反应式为________。
若甲池可以充电,充电时A接电源的负极,此时B极发生的电极反应式为________。
(2)在乙池反应过程中,可以观察到________电极周围的溶液呈现棕褐色,反应完毕后,用玻璃棒搅拌溶液,则下层溶液呈现紫红色,上层接近无色,C极发生的电极反应式:
________。
(3)若在常温常压下,1gC2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量,表示该反应的热化学方程式为________________。
解析:
本题考查原电池的原理、电极反应式的书写以及热化学方程式的书写。
(1)乙醇在负极发生氧化反应,在碱性条件下生成CO
,B极为电解池的阳极,为阴离子放电;
(2)出现棕褐色,搅拌后,下层为紫红色,从颜色的变化可知生成了碘单质,则乙池为含I-的溶液,C极为阳极,为I-放电产生碘单质;(3)先求出1mol乙醇完全燃烧放出的热量为29.71kJ×46=1366.7kJ,据此写出热化学方程式。
答案:
(1)C2H5OH+16OH--12e-===2CO
+11H2O 4OH--4e-===2H2O+O2↑
(2)C 2I--2e-===I2
(3)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.7kJ·mol-1
27.(10分)甲、乙两位学生想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中,如下图所示。
(1)如果甲、乙同学均认为构成原电池的电极材料都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼,则甲会判断出________的活动性更强,而乙会判断出________的活动性更强(填元素符号)。
(2)由此实验,可得到哪些正确的结论?
________(选填序号)。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
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