(通用版)2019版高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量章末综合检测(六)新人教版

第六章化学反应与能量
章末综合检测(六)
(时间：60分钟满分：100分）
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）
1．下列事实与电化学原理无关的是（）
A．金属钠与氧气反应生成过氧化钠
B．铁制器件在潮湿空气中生锈
C．镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀
D．远洋海轮的外壳连接锌块可保护轮船不受腐蚀
解析：选A。

A．金属钠与氧气反应生成过氧化钠，与电化学原理无关,故选A；B．铁在潮湿空气中形成原电池发生吸氧腐蚀，故不选B;C．镀锌铁发生金属被腐蚀现象时,因Zn比Fe 活泼，Zn被腐蚀，镀锡铁破损后发生电化学腐蚀,因Fe比Sn活泼，因而是铁被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀，故不选C；D．原电池中活泼金属作负极，腐蚀锌,保护了铁，故不选D。

2．航天燃料从液态变为固态,是一项重要的技术突破.铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ.则铍燃烧的热化学方程式正确的是( ）
A．Be＋错误!O2===BeO
ΔH＝－564.3 kJ·mol－1 B．Be（s）＋错误!O2(g)===BeO(s)
ΔH＝＋564.3 kJ·mol－1 C．Be(s)＋错误!O2(g)===BeO(s）
ΔH＝－564.3 kJ·mol－1 D．Be（s）＋错误!O2（g）===BeO（g)
ΔH＝－564.3 kJ·mol－1解析：选C。

A项,没有写上状态，错误；B项，燃烧是放热反应，ΔH＜0,错误;氧化铍是固体，C正确，D错误。

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,正确的是（)
A．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式:Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe－2e－===Fe2＋
解析：选B。

O2＋2H2O＋4e－===4OH－是氢氧燃料电池的正极反应式，A不正确；粗铜精炼时，与电源正极相连的应是粗铜,C不正确;Fe－2e－===Fe2＋是钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式，D 不正确。

4．高温下，在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨，其总反应为WO2（s）＋2H2（g)===W(s)＋2H2O（g）ΔH＝＋66.0 kJ/mol；又已知WO2（g）＋2H2（g）===W(s)＋2H2O（g) ΔH＝－137.9 kJ/mol，下列判断正确的是（）
A．总反应中，反应物能量总和大于生成物能量总和
B．W（s）＋2H2O（l)===WO2(s)＋2H2（g)
ΔH＝－66。

0 kJ/mol C．总反应中生成1 mol W(s)放出66.0 kJ热量
D．WO2（s）===WO2（g)的ΔH＝＋203。

9 kJ/mol
解析：选D.由题中信息知用H2还原WO2,得到金属钨为吸热反应，故可推知反应物总能量小于生成物总能量，同时知生成 1 mol W(s）时需吸收66.0 kJ的热量，A、C错误；B项中H2O 的状态符号应为“g”，B错误。

5．有如下3个实验：
A．金属的活动性顺序：Y>Z>X〉W
B．实验1中，Y作正极
C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
D．用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作正极
解析：选B。

由实验1、2、3分别得到金属的活泼性为X>Y，W〉X，Y>Z,综合可得W〉X>Y〉Z,故选项A错误；实验1中,Y作正极，故选项B正确；Z和Cu的活泼性无法比较,选项C错误；
用X、Z和稀硫酸可构成原电池,X作负极，故选项D错误。

6.如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中.下列分析正确的是( )
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002N A个电子时，两极共产生0。

001 mol气体
解析:选B。

K1闭合形成原电池，铁作负极，失电子被腐蚀,石墨棒作正极,氧气得电子变为OH－,pH逐渐升高，A错误、B正确；K2闭合,铁棒作阴极被保护,不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C错误；K2闭合形成电解池，两极分别产生氯气和氢气，电路中通过0。

002N A个电子时，每个电极上产生0。

001 mol气体，两极共产生0。

002 mol气体，D错误。

7．锂。

空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是( ）
A．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li＋＋e－===Li
C．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替
D．正极区产生的LiOH可回收利用
解析:选D.正极的反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替,因为金属锂与稀盐酸能发生反应,C项错误。

8．利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液.则下列说法不正确的是（）
A．外加电源的a极为正极
B．电解过程中，Li＋向B极迁移
C．阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
D．每生成1 mol LiOH，外电路转移1 mol电子
解析:选C。

A项，因为要制备氢氧化锂，右侧电极为铜,应该作阴极,所以a为电源的正极，正确;B项，左侧为电解池的阳极，应放入氯化锂溶液，右侧为电解池的阴极，溶液为氢氧化锂溶液，阳离子向阴极移动，即向B极迁移,正确；C项，阳极是氯化锂中的氯离子反应生成氯气，错误；D项，每生成1 mol氢氧化锂说明有1 mol 锂离子通过阳离子交换膜,则外电路转移1 mol 电子，正确。

9．LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。

已知该电池放电时的电极反应式为正极：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，负极：Li－e－===Li＋.下列说法中正确的是( ）
A．充电时电池反应为FePO4＋Li===LiFePO4
B．充电时动力电池上标注“＋”的电极应与外接电源的正极相连
C．放电时电池内部Li＋向负极移动
D．放电时,在正极上是Li＋得到电子被还原
解析：选B。

放电时的总反应式为FePO4＋Li===LiFePO4，充电时总反应式为放电时的逆反应，A错误；放电时,Li＋向正极移动，C错误；由放电时正极反应式可知Li＋价态不变，D错误。

10．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。

一种以肼（N2H4）为燃料的电池装置如下图装置①。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质.下列对于该燃料电池的叙述不正确的是（）
A．该电池的负极反应为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O
B．用该电池作为装置②的直流电源，产生1 mol Cl2至少需要通入0。

5 mol N2H4
C．该电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，
并使它们与电解质溶液充分接触
D．该电池中，电子从右侧电极经过外电路流向左侧电极，溶液中OH－则迁移到左侧
解析：选D。

A．通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为
N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，故A正确；B．电解氯化铜生成氯气的电极反应式为2Cl－－2e －===Cl
↑，生成 1 mol 氯气转移2 mol电子，燃料电池中的负极反应为N2H4＋4OH－－4e－===N2 2
↑＋4H2O，则转移2 mol电子，消耗0.5 mol N2H4,故B正确;C．因为电池中正、负极上为气体
参与的反应,所以采用多孔导电材料，可以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,并使它们与
电解质溶液充分接触，故C正确；D．电子从左侧电极经外电路流向右侧电极,故D错
误。

二、非选择题（本题包括4小题，共50分)
11．（11分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是
摆在人类面前的重大课题。

Ⅰ。

已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨，s) ===2Fe（s）＋3CO（g）ΔH＝a kJ·mol－1
CO(g）＋1/2O2（g)===CO2（g) ΔH＝b kJ·mol－1
C(石墨,s)＋O2（g)===CO2（g) ΔH＝c kJ·mol－1
则反应：4Fe(s）＋3O2（g)===2Fe2O3（s)的焓变ΔH＝________kJ·mol－1。

Ⅱ.(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).
A．C（s)＋CO2(g）===2CO(g)
B．NaOH（aq）＋HCl(aq）===NaCl(aq）＋H2O（l）
C．2H2O(l）===2H2（g)＋O2(g)
D．CH4（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。

负极：_______________________________________________________________,
正极:_______________________________________________________________。

（2)二氧化氯（ClO2）是一种高效安全的自来水消毒剂。

ClO2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：
已知：电解过程中发生的反应为NH4Cl＋2HCl错误!NCl3＋3H2↑，NCl3中氮元素为＋3价。

①写出电解时阴极的电极反应式:_______________________________________。

②在阳极上放电的物质(或离子)是________。

解析:Ⅰ.①Fe2O3(s)＋3C(石墨,s）===2Fe(s)＋3CO（g）ΔH＝a kJ·mol－1
②CO（g)＋1/2O2（g）===CO2(g）ΔH＝b kJ·mol－1
③C（石墨，s)＋O2(g）===CO2(g）ΔH＝c kJ·mol－1
由盖斯定律(③－②）×6－①×2得4Fe(s)＋3O2(g）===2Fe2O3(s）ΔH＝[6(c－b）－2a］kJ·mol－1。

Ⅱ。

（1）设计成原电池需要是自发进行的氧化还原反应。

A项是非自发进行的氧化还原反应，不选；B项反应是复分解反应，不是氧化还原反应,不选；C项反应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反应可设计成甲烷燃料电池，在碱溶液中甲烷燃料电池中燃料在负极发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应；负极：CH4－8e－＋10OH－===CO错误!＋7H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－.
（2）①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2H＋＋2e－===H2↑；
②电解时阳极上是铵根离子失去电子生成NCl3。

答案：Ⅰ。

［6（c－b)－2a]
Ⅱ。

（1）D CH4－8e－＋10OH－===CO错误!＋7H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2）①2H＋＋2e－===H2↑
②NH4Cl(或NH错误!)
12．（13分）第三代混合动力车,可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。

汽车上坡或
加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。

（1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,生成1 mol 水蒸气放热569.1 kJ。

则该反应的热化学方程式为________________________________。

（2）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M 表示）为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。

镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋2NiOOH错误!2Ni（OH）2.
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应为_____________________________.
（3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2O 错误!Cu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是______________________。

用镍氢电池作为电源进行电解,当电池中有1 mol H2消耗时，Cu2O的理论产量为____________g。

(4）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的______________腐蚀.为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连；或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的____________(填“正”或“负”)极相连，利用______________保护法防止其被腐蚀。

解析：（1)1 mol C8H18(l）完全燃烧生成9 mol水蒸气放出的热量是569.1 kJ×9＝5 121。

9 kJ,所以该反应的热化学方程式为C8H18（l）＋错误!O2(g)===8CO2(g)＋9H2O（g）ΔH＝－5 121。

9 kJ·mol－1；(2）混合动力车上坡或加速时，应是放电过程，根据图示可知，乙电极中由NiOOH 转化为Ni(OH）2，发生还原反应，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH）2＋OH－，所以乙电极周围的溶液的氢氧根离子浓度增大，pH增大；（3）电解总反应式为2Cu＋H2O错误!Cu2O＋H2↑，可知电解池的阴极发生的是水中的氢离子放电生成氢气，所以电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；当电池中有1 mol H2被消耗时,电路中转移电子的物质的量是2 mol，所以Cu2O的理论产量是1 mol，质量是144 g；(4)海水为中性溶液,所以钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水中的Zn块相连，或与铅酸蓄电池这样的直流电
源的负极相连,作电解池的阴极，利用外加电流的阴极保护法防止其被腐蚀而被保护。

答案：(1)C8H18（l)＋错误!O2（g)===8CO2(g）＋9H2O（g）ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1（2）增大 NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH)2＋OH－
(3）2H＋＋2e－===H2↑144
（4)吸氧负外加电流的阴极
13．（14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)①V2O5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：_______________________________________________________________。

②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体排出。

已知：
N2(g)＋O2（g）===2NO（g) ΔH＝＋180.5 kJ/mol
2C（s)＋O2(g）===2CO（g）ΔH＝－221。

0 kJ/mol
C（s)＋O2（g)===CO2(g）ΔH＝－393.5 kJ/mol
尾气转化的反应之一：2NO（g)＋2CO（g）===N2(g)＋2CO2（g) ΔH＝________。

（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错误!。

电池放电时，负极的电极反应为V2＋－e－===V3＋。

①电解质溶液交换膜左边为VO错误!/VO2＋，右边为V3＋/V2＋,电池放电时，正极反应式为
________________________________________________________________________，
H＋通过交换膜向________移动（填“左”或“右”）。

②充电时，惰性电极N应该连接电源________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）②按题干顺序给3个热化学方程式编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，由盖斯定律Ⅲ×2－Ⅰ－
Ⅱ得2NO(g）＋2CO(g)===N2（g）＋2CO2(g）的ΔH＝［－393。

5×2－180.5－（－221.0）]kJ/mol ＝－746。

5 kJ/mol。

（2)全钒液流储能电池正极为V(Ⅳ）和V(Ⅴ）之间的转换，负极为V（Ⅱ)和V（Ⅲ）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(Ⅲ)和V（Ⅳ）反应生成V（Ⅱ)和V（Ⅴ）.
（3)充电激活过程就是电解过程，阴极得电子，V化合价下降，H＋浓度下降，pH增大。

答案：（1)①N2＋O2错误!2NO
②－746.5 kJ/mol
(2）①VO错误!＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O 左
②负V3＋＋VO2＋＋H2O===V2＋＋VO错误!＋2H＋
（3）增大VO2＋＋H2O－e－===VO错误!＋2H＋
14．（12分）某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：
（1）通O2的Pt电极为电池____极（填电极名称）；其电极方程式为__________________。

(2)若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为________,电解质溶液为__________。

（3)若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是____________。

(4）若B电池的电解质溶液为500 mL 1.0 mol·L－1的NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560 mL（标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全逸出，溶液体积不变)，此时B电池溶液的pH＝________；要使该溶液恢复到原来的状态，需加入____________(填物质并注明物质的量）。

（5)若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式：____________________。

解析：（1)题图所示的装置中,A装置是原电池,B装置是电解池。

其中对于A装置来说,通
入O2的电极为正极，正极发生还原反应,电极方程式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－;通入H2的电极为负极，负极发生氧化反应，电极反应式是H2－2e－===2H＋。

(2)若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，应该镀件与电源的负极连接，作阴极，镀层金属与电源的正极连接，作阳极。

因此X电极材料为镀层金属Ag；电解质溶液为含有Ag＋的溶液，如AgNO3溶液.（3)若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，电解精炼铜时，阳极发生反应：Cu－2e－===Cu2＋，活动性比铜强的金属Zn、Fe也失去电子，发生氧化反应，变为金属阳离子进入溶液，活动性比铜弱的金属以固体形式沉在阳极底部，俗称阳极泥.因此该电池阳极泥的主要成分是Ag、Au。

（4）Y是阴极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，n（H2）＝0.56 L÷22。

4 L·mol－1＝0。

025 mol，根据电解总反应方程式：2NaCl＋2H2O错误!Cl2↑＋H2↑＋2NaOH可知:每产生1 mol氢气，会同时产生2 mol NaOH，由于n(H2)＝0。

025 mol，所以n(NaOH）＝2×0.025 mol＝0。

05 mol，溶液的体积是500 mL，则c(NaOH)＝0.05 mol÷0。

5 L＝0.1 mol·L－1，所以pH＝13；在阴极产生0。

025 mol H2，在阳极就同时反应产生0.025 mol Cl2,二者相当于0。

05 mol HCl气体,因此要使该溶液恢复到原来的状态,需加入0.05 mol HCl气体。

（5）若X、Y均是铜，由于Cu 是活性电极,所以在阳极Cu失去电子变为Cu＋，再与溶液中的OH－结合发生反应。

该电极发生的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O。

答案：（1)正O2＋4e－＋2H2O===4OH－(2）Ag AgNO3溶液 (3）Ag、Au (4）13 0。

05 mol HCl气体
（5）2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
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