第一章 化学反应与能量转化单元测评卷
[时间：45分钟 分值：100分]
一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）
1. 下列说法正确的是
A. 化学反应的实质就是分子之间的重新组合
B. 化学反应往往伴随着能量的改变，有的是以热能的形式出现
C. 化合反应一定是放热反应
D. 分解反应一定是吸热反应
答案：B
解析：化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成的过程，A错；大多数的化合反应是放热反应，C错；大多数的分解反应是吸热反应，D错。
2．已知下列反应的热化学方程式为 ：
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ/mol
(2)CH3COOH(l)＋2O2(g)―→2CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH2＝－870.3 kJ/mol
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ/mol
则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热(焓变)为
( )
A．488.3 kJ/mol B．－488.3 kJ/mol
C．－244.15kJ/mol D．244.15kJ/mol
答案：B
解析：据盖斯定律知(1)×2＋(3)×2－(2)即得
2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)
方程式的反应热
ΔH＝(－393.5 kJ/mol)×2＋(－285.8 kJ/mol)×2－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol
3．下列说法或表示方法中正确的是
( )
A．等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
C．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l) ΔH0.
4. 下列描述中，不符合生产实际的是（ ）
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极
答案：A
解析：电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe—2eˉ=Fe2+，Fe2+转移到阴极上发生Fe2++2eˉ=Fe，使得到的Al不纯。
5． 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是 ( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
答案：B
解析：Ⅰ中铁丝发生吸氧腐蚀，左端液面上升；B中盐酸挥发，和铁丝反应生成H2，腐蚀最严重，Ⅱ中左端下降；C中浓硫酸吸水，保持空气铁丝环境干燥，几乎没有腐蚀。
6．下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）
A．轮船水线以下的船壳上装有一定数量的锌块
B．铝片不用特殊方法保护
C．纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量硫酸铜溶液后迅速增大
D．镀锌铁比镀锡铁耐用
答案：B
解析：A是通过构成Zn—Fe原电池，在船上加锌块构成原电池的负极，从而保护船体不受腐蚀；B可形成氧化膜保护铝；C中由于发生Zn+Cu2+=Zn2++Cu，生成的铜附着在锌表面构成原电池，从而增大了反应速率；D中一旦金属镀层受损后，分别形成Zn—Fe原电池和Fe—Sn原电池，前者Zn被腐蚀从而保护了铁，而后者Fe首先被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用。
7．在下图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO4
液滴；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽中，切断K1，闭合K2.K3，通直流电，实验现象如图所示。下列说法正确的是
A．电源中a为正极，b为负极
B、试管A中的电极反应式为：2H＋＋2e－＝H2↑
C．一段时间后滤纸条上紫红色向C处移动
D．电解一段时间后，切断K2.K3，闭合K1，电流计的指针会发生偏转
答案： D
解析：由图可以观察到A管与B管中气体的体积比为1:2，所以A中为O2，B中为H2，所以a为电源的负极，b为电源的正极，A错；试管A中的电极反应式为4OH——4e—=2H2O+O2，B错；电解过程中，MnO4—向阳极移动，即向D处移动，D错。
二、非选择题（本题包括4个大题，共58分）
8.(12分)在一个小烧杯里，加入 20 g Ba(OH)2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有4～5滴水的玻璃片上．然后加入10g NH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌．如下图所示．
回答下列问题：
(1)实验中玻璃棒的作用是______________________________；
(2)反应方程式是____________________，该反应属于________(填反应类型)；
(3)实验中观察到现象有____________________；反应混合物呈糊状的原因是________________________；
(4)通过________现象，说明该反应为________热反应，这是由于反应物的总能量________生成物的总能量．
答案：(1)搅拌使混合物充分接触并起反应
(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 复分解反应
(3)玻璃片上结冰而与小烧杯粘结在一起 反应发生时有水生成 (4)结冰 吸 小于
解析：该反应是吸热反应，吸收热量后造成烧杯和玻璃片间的水凝结成冰致使烧杯和玻璃片粘在一起，由于反应过程中有水生成，使固体混合物呈糊状．
9.（12分）将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g); C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ/mol
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
请回答下列问题：
(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：____________________.
(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比 1mol C(s)完全燃烧放出的热量多．甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律作出如下列循环图：
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”．
请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)，判断的依据是________．
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：
____________________、____________________.
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料．CO和H2在一定条件下可以合成： ①甲醇(CH4O) ②甲醛(CH2O) ③甲酸(CH2O2) ④乙酸(C2H4O2)．试分析当CO和H2按1：1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放．
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.5 kJ/mol
(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2>0)
(3)减少污染 燃烧充分 方便 直接燃烧水煤气热量大(答案合理即可)
(4)②③
解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ/mol，由此可知煤转化为水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”．CO和H2按1：1反应合成物质时，可达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质满足最简式为CH2O，则②④符合．
10.（12分）甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料．已知：
CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)
ΔH1＝－443.64 kJ/mol
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH2＝－566.0 kJ/mol
(1)试写出CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式：______________________________________________.
(2)科研人员新近开发出一种由强碱作电解质溶液的新型甲醇手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，据此回答：甲醇在________极反应．
(3)利用电池可实现电能向化学能的转化．某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中不正确的是________(填序号)．
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解质溶液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是2H＋＋2e－===H2↑
答案：(1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1453.28 kJ/mol
(2)负 (3)C
解析：(1)将第一个热化学方程式乘以2加上第二个热化学方程式可得：
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1453.28 kJ/mol
(2)由题意知，该电池为新型燃料电池，CH3OH发生氧化反应， 作原电池的负极．
(3)根据题意，白色沉淀较长时间不变色，电解时应该有还原性物质H2生成，使Fe(OH)2不易被氧化．电解时可以用NaCl溶液作为电解质溶液，此时阳极为铁电极，阴极可以不用铁作电极，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应为 2H＋＋2e－===H2↑.电解时a应为电源正极，b为电源负极，B极为电解池阴极，电解产生H2可将电解质溶液中溶解的O2排出，利于Fe(OH)2在较长时间内存在 .
11.X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题：
⑴ L的元素符号为________ ；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________（用元素符号表示）。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为___，B的结构式为____________。
⑶ 硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1
mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。
a．+99.7 mol·L－1 b．+29.7 mol·L－1 c．－20.6 mol·L－1 d．－241.8 kJ·mol－1
⑷ 用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式：_________________。
【答案】
(1)O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H (2) (3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【解析】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的元素，为Al，其在周期表的位置为第3周第ⅢA族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al＞C＞N＞O＞H。
(2) N和H 1：3构成的分子为NH3，电子式为；2：4构成的分子为N2H4，其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层，共4个电子层，1→4电子层上的电子数分别为：2.8 、18.6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。
非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故2→5周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
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