化学反应与能量变化专项训练

化学反应与能量变化专项训练
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1．下列措施不符合节能减排的是
A ．大力发展火力发电，解决电力紧张问题
B ．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C ．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D ．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气 2．在下列各说法中，正确的是
A ．ΔH >0表示放热反应，ΔH <0表示吸热反应
B ．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是分数
C ．1 mol H 2SO 4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO 4沉淀时放出的热叫做中和热
D ．1 mol H 2与0.5 mol O 2反应放出的热就是H 2的标准燃烧热
3．航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH 4ClO 4)的混合物为固体燃料，反应方程式表示为2NH 4ClO 4===== △
N 2↑＋Cl 2↑＋2O 2↑＋4H 2O 。

下列对此反应的叙述中错误的是
A ．瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
B ．从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能
C ．反应的焓变小于零
D ．在方程式后增加ΔH 及其数值即为热化学方程式 4．已知1 g H 2完全燃烧生成水蒸气放出热量121 kJ ，且O 2中1 mol O===O 键完全断裂时吸收热量496 kJ ，水蒸气中形成1 mol H —O 键时放出热量463 kJ ，则H 2中1 mol H —H 键断裂时吸收的热量为
A ．920 kJ
B ．557 kJ
C ．436 kJ
D ．188 kJ
5．下列热化学方程式中ΔH 表示可燃物标准燃烧热的是
A ．CO(g)＋12O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －
1
B ．CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－802.3 kJ·mol －
1
C ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ·mol －
1 D ．H 2(g)＋Cl 2(g)===2HCl(g) ΔH ＝－184.6 kJ·mol －1 6．用CH 4催化还原NO x ，可以消除氮氧化物的污染。

例如：
①CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－574 kJ·mol －
1 ②CH 4(g)＋4NO(g)===2N 2(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－1 160 kJ·mol －1 下列说法不正确的
A ．若用标准状况下4.48 L CH 4还原NO 2生成N 2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ
B ．由反应①可推知：CH 4(g)＋4NO 2(g)===4NO(g)＋CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <－574 kJ·mol －
1 C ．反应①②转移的电子数相同
D ．反应②中当4.48 L CH 4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol 7．根据以下三个热化学方程式：
2H 2S(g)＋3O 2(g)===2SO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－Q 1 kJ·mol －
1 2H 2S(g)＋O 2(g)===2S(s)＋2H 2O(l ) ΔH ＝－Q
2 kJ·mol －1 2H 2S(g)＋O 2(g)===2S(s)＋2H 2O(g) ΔH ＝－Q
3 kJ·mol －1 判断Q 1、Q 2、Q 3三者关系正确的是 A ．Q 1>Q 2>Q 3 B ．Q 1>Q 3>Q 2 C ．Q 3>Q 2>Q 1
D ．Q 2>Q 1>Q 3
8．如图是Zn 和Cu 形成的原电池，则下列结论中正确的是
①铜为阳极，锌为阴极；②铜极上有气泡；③SO 2－
4向铜极移动；④若有0.5 mol 电子流经导线，则可产生0.25 mol 气体；⑤电子的流向是铜到锌；⑥正极反应式：Cu ＋2e －
===Cu 2＋。

A ．①②③
B ．②④
C ．④⑤⑥
D ．③④⑤
9．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 A ．HCl 、 CuCl 2、 Ba(OH)2 B ．NaOH 、CuSO 4、 H 2SO 4 C ．NaOH 、H 2SO 4、 Ba(OH)2 D ．NaBr 、H 2SO 4、 Ba(OH)2
10．下图装置中发生反应的离子方程式为Zn ＋2H ＋
===Zn 2＋
＋H 2↑，下列说法错误的是
A ．a 、b 不可能是同种材料的电极
B ．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C ．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D ．该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
11．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH 3CH 2OH －4e －
＋H 2O===CH 3COOH
＋4H ＋。

下列有关说法正确的是
A ．检测时，电解质溶液中的H ＋
向负极移动
B ．若有0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L 氧气
C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH 3COOH ＋H 2O
D ．正极上发生的反应为O 2＋4e －
＋2H 2O===4OH －
12．以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是
A ．在阴极室，发生的电极反应为2H 2O ＋2e －
===2OH －
＋H 2↑
B ．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H ＋
浓度增大，使平衡2CrO 2－
4＋2H
＋
Cr 2O 2－
7＋H 2O 向右移动
C ．该制备过程中总反应的化学方程式为4K 2CrO 4＋4H 2O=====通电
2K 2Cr 2O 7＋4KOH ＋2H 2↑＋O 2↑ D ．测定阳极液中K 和Cr 的含量，若K 与Cr 的物质的量之比(n K /n Cr )为d ，则此时铬酸钾的转化率为
1－d 2 13．近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇
电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。

电池总反应式为C 2H 5OH ＋3O 2===2CO 2＋3H 2O ，下列说法不正确的是
A ．C 2H 5OH 在电池的负极上参加反应
B ．1 mol 乙醇被氧化转移6 mol 电子
C ．在外电路中电子由负极沿导线流向正极
D ．电池正极的电极反应为4H ＋
＋O 2＋4e －
===2H 2O 14．用阳极X 和阴极Y 电解Z 的水溶液，电解一段时间后，再加入W ，能使溶液恢复到电解前的状态，
符合题意的一组是
X Y Z W A C Fe NaCl H 2O B Pt Cu CuSO 4 CuSO 4溶液
C C C H 2SO 4 H 2O D
Ag
Fe
AgNO 3
AgNO 3晶体
15.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。

某
种锂电池的总反应方程式为Li ＋MnO 2===LiMnO 2，下列说法正确的是
A ．Li 是正极，电极反应式为Li －e －
===Li
＋ B ．Li
是负极，电极反应式为Li －e －===Li ＋
C ．MnO 2是负极，电极反应式为MnO 2＋e －
===MnO －
2 D ．Li 是负极，电极反应式为Li －2e －
===Li 2＋
16.美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁-过氧化氢燃料电池系统。

其工作原理如图所示。

以下说法中错误的是 A ．电池的负极反应式为Mg －2e －
===Mg 2＋
B ．电池工作时，H ＋
向负极移动
C ．电池工作一段时间后，溶液的pH 增大
D ．电池总反应式是Mg ＋H 2O 2＋2H ＋
===Mg 2＋
＋2H 2O
17．高氯酸铵(AP)受高温和猛烈撞击能引起爆炸，可用作火箭推进剂。

目前制备高氯酸铵的流程如下：
⎦
⎥⎤
Cl 2NaOH 溶液―
→混合物A ――→水蒸气HClO ――→电解HClO 3――→电解HClO 4――→NH 3·H 2O NH 4ClO 4 (1)写出Cl 2和NaOH 溶液反应的离子方程式： ________________________________。

(2)将HClO 3加入到电解槽中，电解产生H 2和O 3，产生H 2的电极名称为__________，写出产生O 3的电极反应式：________________________________________________。

(3)O 3与ClO －
3反应生成ClO －
4，O 3与ClO －
3反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

18.某课外活动小组准备用如下图所示的装置进行实验。

现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料
和电解质溶液：
(1)甲同学在实验中将电键K 5闭合，Zn 电极上的电极反应式
为________ _________。

(2)乙同学准备进行电解CuCl 2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为________________________。

实验时应闭合的电键的组合是________________(从下列五项中选择所有可能组合，第(3)小题也在这五项中选择)。

A ．K 1和K 2
B ．K 1和K 3
C ．K 1和K 4
D ．K 2和K 3
E ．K 2和K 4
(3)丙同学准备在Fe 上镀Cu ，选择了用某种盐来配制电镀液，则该盐中应含的阳离子为____________，实验时，应闭合的电键的组合是________________。

19.某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，向负极通入C 2H 4或Al(g)，向正极通入O 2或Cl 2。

试完成下列问题：
(1)当分别通入C 2H 4和O 2时：
①正极反应：____________________________；②负极反应：_________________________________； ③电池总反应：____________________________________________________________。

(2)当分别通入少量Al(g)和Cl 2时：
①正极反应：___________________________________；②负极反应：______________________________； ③电池总反应：____________________________________________________________。

20．已知下列热化学方程式：
①CaCO 3(s)===CaO ＋CO 2(g) ΔH ＝177.7 kJ
A 电极
B 电极 X 溶液 甲 Cu Zn H 2SO 4 乙 Pt Pt CuCl 2 丙
Fe
Cu
？
②C(s)＋H 2O(s)===CO(g)＋H 2(g) ΔH ＝－131.3 kJ·mol －
1 ③12H 2SO 4(l)＋NaOH(l)===12Na 2SO 4(l)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1 ④C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －
1
⑤CO(g)＋12
O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－283 kJ·mol －
1
⑥HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝－57.3 kJ·mol －
1 ⑦2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－517.6 kJ·mol －
1
(1)上述热化学方程式中，不正确的有________，不正确的理由分别是__________________________。

(2)根据上述信息，写出C 转化为CO 的热化学方程式：_____________________________________。

(3)上述反应中，表示标准燃烧热的热化学方程式有____________________；表示中和热的热化学方程式有_________ _____。

21．化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时
吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。

下图为N 2(g)和O 2(g)生成NO(g)过程中的能量变化：
(1)人们通常把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。

键能的大小可以衡量化学键的强弱，则N ≡N 键的键能为________________kJ·mol －1。

根据上图写出N 2(g)和O 2(g)生成NO(g)的热化学方程式：_________________________________________。

(2)NO(g)分解生成N 2(g)和O 2(g)的热化学方程式为 ______________________；当有16 g O 2(g)生成时，该反应中放出的热量为________kJ 。

22．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染的优点。

氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，
它们放电时的电池总反应式均为2H 2＋O 2===2H 2O 。

酸式电池中的电解质是酸，其负极反应可表示为2H 2－4e －
===4H ＋
，则其正极反应可表示为_________________________________；
碱式电池中的电解质是碱，其正极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －
===4OH －
，则其负极反应可表示为__________。

19．用如图所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加。

(1)写出乙中两极发生的电极反应式。

阴极：_____________________；阳极：______________________。

(2)写出甲中发生反应的化学方程式： _____________________。

(3)C(左)、C(右)、Fe 、Ag 4个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是__________________。

20．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH 4和O 2 ，电解质为KOH 溶液。

某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题： (1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为____________________、________________________。

(2)闭合K 开关后，a 、b 电极上均有气体产生，其中b 电极上得到的是__________，电解氯化钠溶液的总反应方程式为______________________________________；
(3)若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为________________(法拉第常数F ＝9.65×104 C · mol －1列式计算)，最多能产生的氯气体积为____
____L(标准状况)。

答案
1．A 2．B 3.D 4．C 5．A 6．D 7．A 8．B 9．C 10.A 11．C 12．D 13．B 14．C 15．A 16．(1)①②③
①中CaO 没标状态，ΔH ＝177.7 kJ·mol －
1； ②中H 2O 的状态应为“g ”；
③中除H 2O 外其他物质的状态不是“l ”应为“aq ”
(2)C(s)＋12O 2(g)===CO(g) ΔH ＝－110.5 kJ·mol －
1
(3)④⑤ ⑥
17．(1)946 N 2(g)＋O 2(g)===2NO(g) ΔH ＝180 kJ·mol －
1 (2)2NO(g)===N 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝－180 kJ·mol －
1 90 18．O 2＋4H ＋
＋4e －
===2H 2O 2H 2＋4OH －
－4e －
===4H 2O 19．(1)Ag ＋
＋e －
===Ag Ag －e －
===Ag ＋
(2)2CuSO 4＋2H 2O=====通电
2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑ (3)2∶1∶4∶4
20．(1)O 2＋2H 2O ＋4e －
===4OH －
CH 4＋10OH －
－8e －
===CO 2－
3＋7H 2O
(2)H 2 2NaCl ＋2H 2O=====通电
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
(3) 1 L 22.4 L·mol －1×8×9.65×104
C·mol －1 ＝3.45×104 C 4。