内容正文:
6.1《化学反应与能量变化》
(本试卷满分100分,考试用时60分钟)
一、选择题:本题共14小题,每小题5分,共70分。
1.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A
B
C
D
硅太阳能电池
用电烤箱烘焙面包
用燃料电池驱动汽车
天然气作为家用燃气蒸煮食物
2.我国高铁技术全球领先。动车组使用镍镉(Ni-Cd)可充电电池,它作为原电池时,发生的反应为
Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。由此推断,该电池正极材料是
A.Cd B.NiO(OH) C.Cd(OH)2 D.Ni(OH)2
3.在太空中发现迄今已知最大钻石直径4 000千米。已知C(石墨)C(金刚石),在该反应过程中其能量变化如图所示,有关该反应的描述正确的是
A.该反应为放出热量的反应
B.等物质的量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同
C.该反应为氧化还原反应
D.石墨比金刚石稳定
4.化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其它能相互转化的说法正确的是
A.图Ⅰ所示装置能将化学能转化为电能
B.图Ⅱ所示反应为吸热反应
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
5.化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量
C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
6.已知:1mol H2(g)与1mol Br2(g)完全反应生成2mol HBr(g)时放出72kJ的热量,有关物质的相关数据如下表:
化学键
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
断裂1mol化学键需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为
A.404 B.260 C.230 D.200
7.Nature报道了一种可充电碱金属-氯气电池,该电池如下图,是当前常用的锂电池电量的六倍,aCNS为高微孔炭电极,SOCl2属于电解质溶液中的溶剂。下列说法错误的是
A.放电时,高微孔炭电极发生还原反应
B.放电时,负极反应:Na-e-Na+
C.放电时,外电路中电子由钠电极移向高微孔炭电极
D.可用H2O替换SOCl2,作电解质溶液的溶剂
8.利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。下列说法错误的是
A.反应过程中只涉及非极性键的断裂和生成 B.状态Ⅰ→状态Ⅱ过程吸收能量
C.状态Ⅱ的总能量大于状态Ⅲ的总能量 D.状态Ⅲ→状态Ⅳ属于氧化还原反应
9.如图是铅蓄电池构造示意图,下列说法不正确的是
A.铅蓄电池是二次电池,充电时电能转化为化学能
B.电池工作时,电子由Pb板通过导线流向PbO2板
C.电池工作时,负极反应为Pb-2e-===Pb2+
D.电池工作时,H+移向PbO2板
10.最近意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如右图所示,已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量,生成1 mol NN放出942 kJ热量,根据以上信息和数据,下列说法正确的是
A.N4属于一种新型的化合物 B.N4与N2互称为同位素
C.N4化学性质比N2稳定 D.1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量
11.根据反应设计如图所示的原电池,下列选项中的组合正确的是
选项
电极M
电极N
X
Y
A
锌片
铜片
溶液
溶液
B
铜片
石墨
溶液
溶液
C
石墨
铜片
溶液
溶液
D
石墨
铜片
溶液
溶液
12.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极
B.Pt1电极附近发生的反应为SO2+2H2O-2e-===H2SO4+2H+
C.Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
13.汽车受到猛烈碰撞时,安全气囊内的NaN3固体迅速分解,产生氮气和金属钠,该过程中的能量变化如右图所示。下列说法错误的是
A.NaN3的分解反应属于放热反应
B.NaN3属于离子化合物,含离子键和共价键
C.65 g NaN3参与反应生成标准状况下22.4 L N2
D.NaN3作为安全气囊的气体发生剂,具有产气快、产气量大等优点
14.铝空气电池成本低廉、安全性高,有广阔的开发应用前景。一种铝空气电池放电过程如图。下列说法错误的是
A.a电极为负极
B.外电路中,电流从b流向a
C.放电时OH-向b极迁移
D.电池负极电极反应为Al+4OH--3e-[Al(OH)4]-
二、非选择题:本题共2小题,共30分。
15.在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡(如图所示)。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)____(填字母)。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是________________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式:________________________________________________。
16.研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。
(1)甲烷可用于生产合成气,反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应中1 mol CH4(g)完全反应时需要吸收206.4 kJ能量,已知断裂(或形成)某些化学键时吸收(或释放)的能量如下表所示,则a= 。该反应中,反应物的总能量 (填“高”或“低”)于生成物的总能量。
化学键
H—H
O—H
C—H
断裂(或形成)化学键时吸收(或释放)的能量/(kJ·mol-1)
436
464
a
1076
(2)由表格中的数据可知,断裂1 mol O—H键吸收的能量比断裂1 mol C—H键吸收的能量
多 kJ。36 g H2O中的化学键全部断裂,需要 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(3)为了提高煤的利用率,常将其转化为可燃性气体,主要反应为碳和水蒸气在高温下反应生成水煤气(CO、H2),反应的化学方程式为 ,其中还原剂是 (填化学式)。
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参考答案
一、选择题
1.D 2.B 3.D 4.D 5.C
6.C 7.D 8.A 9.C 10.D
11.C 12.D 13.C 14.C
二、非选择题
15.(1)D
(2)形成铁银原电池,铁电极失电子质量减小,银电极铜离子得电子生成铜附着在银圈上质量增大
(3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
16.(1)415.6 低
(2)48.4 吸收 1856
(3)C + H2O(g) H2+CO C
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