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【赢在微点】2017届高三化学专题考查：化学反应与能量变化第Ⅰ卷选择题，共60分一、选择题：本大题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是()A.电解水B.水力发电C.太阳能热水器D.干电池解析：A项是将电能转化成化学能；B项是将水的势能转化成电能；C项是将太阳能转化成热能。答案：D2．某新型电池，以NaBH4(B的化合价为＋3价)和H2O2作原料，该电池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B．b极上的电极反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2OC．每消耗3molH2O2，转移3mole－D．a极上的电极反应式为BH－4＋8OH－－8e－===BO－2＋6H2O解析：该电池工作时，a极反应式为BH－4＋8OH－－8e－===BO－2＋6H2O；b电极反应式为4H2O2＋8e－===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3molH2O2转移6mole－，故A、B、C项错误，D项正确。答案：D3．(2015·新余期末)关于图中电化学装置中的电极名称、材料及反应均可能正确的是()A．阴极(Cu片)：2Cl－－2e－===Cl2↑B．阳极(Cu片)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．正极(石墨棒)：Fe3＋＋e－===Fe2＋D．负极(Fe钉)：Fe－3e－===Fe3＋解析：阴极发生还原反应，而2Cl－－2e－===Cl2↑为氧化反应，故A错误；铜为阳极，被氧化生成铜离子，电极方程式为Cu－2e－===Cu2＋，故B错误；正极发生还原反应，当电解质含有Fe3＋时，可发生Fe3＋＋e－===Fe2＋，故C正确；铁被氧化生成Fe2＋，应为Fe－2e－===Fe2＋，故D错误。答案：C4.盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化，根据图示判断下列关系错误的是()A．A→F，ΔH＝－ΔH6B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1C．C→F，|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|解析：由“化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关”，由箭头方向得出A→F，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH6，A项对；而ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，B项错；C→F，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5或|ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|，C项对；按图形对称特点，|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|，D项对。答案：B5．(2015·浙江杭州西湖中学测试)向足量H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·L－1Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·L－1HCl溶液时，放出的热量为2.2kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为()A．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－2.92kJ·mol－1B．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－0.72kJ·mol－1C．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－73kJ·mol－1D．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－18kJ·mol－1解析：由题意可知，0.04molBa(OH)2与足量硫酸反应放出5.12kJ热量，则1molBa(OH)2与足量硫酸反应放出的热量为5.12kJ0.04mol×1mol＝128kJ，则①Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)＋2H＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－128kJ·mol－1；0.04molHCl与足量Ba(OH)2溶液反应放出2.2kJ热量，则1molHCl与足量Ba(OH)2溶液反应放出的热量为2.2kJ0.04mol×1mol＝55kJ，则②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－55kJ·mol－1；根据盖斯定律，由①－2×②得：Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s)ΔH＝－128kJ·mol－1－2×(－55kJ·mol－1)＝－18kJ·mol－1，D正确。答案：D6．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是()A．铝热反应B．金属钝化C．干冰气化D．燃放爆竹解析：干冰的气化为物理变化，不存在化学能与热能的转化。答案：C7．(2015·云南昆明二模)利用碳纳米管能够吸附氢气，设计一种新型二次电池，其装置如图所示。关于该电池的叙述不正确的是()A．电池放电时K＋移向正极B．电池放电时负极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2OC．电池充电时镍电极NiOOH转化为Ni(OH)2D．电池充电时的碳纳米管电极与电源的负极相连解析：原电池放电时，阳离子移向正极，A正确；电池放电时，负极失电子发生氧化反应，该负极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，B正确；电池充电时，为电解装置，镍电极为阳极，发生氧化反应，Ni(OH)2失电子转化为NiOOH，C错误；电池充电时，碳钠米管电极(负极)与电源的负极相连，D正确。答案：C8．(2015·北京顺义一模)某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法不合理的是()A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]后出现蓝色，Fe被腐蚀B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色，Fe被腐蚀C．③区Zn电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]未出现蓝色，Fe被保护D．④区Zn电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色，，Fe被腐蚀解析：①区构成原电池，铁作负极，铜作正极，发生吸氧腐蚀，所以铜电极吸收氧气，没有气泡产生，A错误；②区为电解池，铜为阴极，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，H＋减少，使H2OH＋＋OH－的平衡正向移动，OH－浓度增大，电极附近溶液显碱性，滴加酚酞溶液后变红色，铁为阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色，B正确；③区构成原电池，锌作负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铁作正极，铁被保护，不产生Fe2＋，滴加K3[Fe(CN)6]不会出现蓝色，C正确；④区锌作电解池的阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，铁作阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色，D正确。答案：A9．用惰性电极实现如下电解过程，下列说法正确的是()A．电解稀硫酸溶液实质上是电解水，故溶液pH不变B．电解稀氢氧化钠溶液要消耗OH－，故溶液pH减小C．电解硫酸钠溶液，在阴极上发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1解析：电解稀硫酸实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小，A项错误。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，实质上是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B项错误。电解Na2SO4溶液时，在阳极上发生反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在阴极上发生反应2H＋＋2e－===H2↑，C项错误。电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，故产物Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1。答案：D10．由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。根据如图所示的装置，判断下列说法不正确的是()A．该装置中Cu极为阳极B．当铜片的质量变化了12.8g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24LC．该装置中b极的电极反应式是：H2＋2OH－－2e－===2H2OD．该装置中a极为正极，发生氧化反应解析：该装置的左边是燃料电池，右边是电解池。a极为正极，发生还原反应；Cu极与电池正极连接，故为阳极；当铜片溶解了12.8g时，失去了电子12.8g÷64g/mol×2＝0.4mol，于是a极上O2得到电子也是0.4mol，则消耗O2的物质的量是0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。答案：D第Ⅱ卷非选择题，共40分二、非选择题：本大题共4小题，共40分。将答案填在题中横线上。11．(8分)碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：则M、N相比，较稳定的是________________________________________________________________________。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6kJ·mol－1，CH3OH(l)＋12O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则a________238.6(填“”“”或“＝”)。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式________________________________________。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)ΔH＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为________。解析：(1)M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a238.6。(4)所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12＝98kJ。答案：(1)M(2)(3)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋2CO2(g)ΔH＝－290kJ·mol－1(4)98kJ12．(10分)某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O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1mol·L－1，溶液的体积均为200mL，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SO2－4移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。(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浓度变为1.5mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。解析：(1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，SO2－4向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnO－4＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2＋－5e－===5Fe3＋。(4)溶液中的MnSO4浓度由1mol·L－1变为1.5mol·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5mol·L－1×0.2L＝0.1mol，转移的电子为0.1mol×5＝0.5mol。答案：(1)a还原(2)乙(3)MnO－4＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋