专题综合检测(一)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下列说法不正确的是( )
A．化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化
B．放热反应都不需要加热就能发生
C．吸热反应在一定条件(如高温、加热等)下也能发生
D．化学反应是放热还是吸热，取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
答案：B
2．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关，例如图(Ⅰ)所示：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，根据上述原理和图(Ⅱ)所示，判断各对应的反应热关系中不正确的是( )
A．A→F ΔH＝－ΔH6
B．A→D ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0
D．ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH6
解析：选D。A→F与F→A互为逆反应，则反应热在热值上相等，符号上相反，故A项正确；根据盖斯定律和能量守恒定律可知B、C正确。
3．已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1。氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1。现有9 mol的甲烷和氢气的混合气体，完全燃烧后放出热量7408.2 kJ，则该混合气体中碳原子和氢原子的个数比为( )
A．1∶8 B．8∶1
C．4∶17 D．17∶4
解析：选C。要求C、H原子个数比，就必须求CH4、H2的分子个数比即物质的量之比。题目给出了CH4、H2的总物质的量和它们燃烧时放出的总热量，故可用联立方程组的方法求解。
设混合气体中含CH4物质的量为x，H2的物质的量为y，则有：
解之得：x＝8，y＝1。
所以原混合气体中C、H原子个数比为8∶(4×8＋2×1)＝4∶17，所以答案应选C。
4．化学键的键能是指形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知热化学方程式：S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297.23 kJ·mol－1，分析下列说法中正确的是( )
A．S(g)＋O2(g)===SO2(l) |ΔH|＞297.23 kJ·mol－1
B．S(g)＋O2(g)===SO2(l) |ΔH|＜297.23 kJ·mol－1
C．1 mol SO2的键能总和等于1 mol S和1 mol O2的键能之和
D．1 mol SO2的键能总和小于1 mol S和1 mol O2的键能之和
解析：选A。该热化学方程式可理解为：1 mol硫蒸气和1 mol氧气反应生成1 mol二氧化硫气体，放出297.23 kJ的热量。显然若生成液态SO2时，放出的热大于297.23 kJ，因此|ΔH|＞297.23 kJ·mol－1，A选项正确；因为反应放热，则说明1 mol SO2的键能总和大于1 mol S和1 mol O2键能之和，C、D都不正确。
5．通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
A—A
B—B
A—B
生成1 mol化学键时放出的能量
436 kJ·mol－1
243 kJ·mol－1
431 kJ·mol－1
则下列热化学方程式不正确的是( )
A．1/2A2(g)＋1/2B2(g)===AB(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
C．1/2A2(g)＋1/2B2(g)===AB(g) ΔH＝＋91.5 kJ·mol－1
D．2AB(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
解析：选C。B选项，ΔH＝ΣE(反应物)－ΣE(生成物)＝(436＋243)－2×431＝－183(kJ·mol－1)，说明A2(g)和B2(g)反应生成AB(g)是一个放热反应，所以C选项热化学反应错误。
6．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.9 kJ·mol－1
某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74 kJ热量，同时生成3.6 g液态水，则原混合气体中的H2和CO的物质的量之比为( )
A．2∶1 B．1∶2
C．1∶1 D．2∶3
解析：选C。根据热化学方程式可知：H2标准燃烧热为571.6 kJ·mol－1÷2＝285.8 kJ·mol－1，生成＝0.2 mol H2O(l)，参加反应的H2为0.2 mol，H2燃烧放出的热量为0.2 mol×285.8 kJ·mol－1＝57.16 kJ。CO燃烧放出的热量为113.74 kJ －57.16 kJ＝56.58 kJ
CO的标准燃烧热为282.9 kJ·mol－1，故n(CO)＝＝0.2 mol，故H2和CO的物质的量之比为0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1。
7．用石墨作电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态( )
A．CuSO4 B．CuO
C．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O
解析：选B。电解过程中的反应为：
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，
阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu。
总反应为：2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑。
由以上反应可知，电解使2 mol CuSO4和2 mol H2O变成了2 mol H2SO4，同时析出铜，放出O2，溶液中每生成2 mol Cu，则放出1 mol O2，故需补充CuO。
8．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是( )
A．甲装置中锌为负极、发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应
B．甲装置盐桥的作用是使反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性
C．乙装置中铁极的电极反应式为：2Na―→2Na＋＋2e－
D．乙装置中B是氯气出口，A是钠出口
解析：选B。A项锌为负极，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应；C项从图中知铁应为阴极，否则生成的氯气要和铁发生反应；因此，铁极反应为：2Na＋＋2e－―→2Na；D项A是Cl2出口，B是钠出口。
9．按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示( )
①c(Ag＋) ②c(AgNO3) ③a棒的质量 ④b棒的质量
⑤溶液的pH
A．①③ B．③④
C．①②④ D．①②⑤
解析：选D。该电解池中随着电解的进行c(Ag＋)不变，c(AgNO3)不变，溶液的pH不变，因为阳极为Ag－e－===Ag＋；阴极为Ag＋＋e－===Ag。
10．某研究小组用NaOH溶液吸收二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴阳膜组合循环再生机理如图，则下列有关说法错误的是( )
A．阳极区酸性增强
B．阴极区电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
C．diluent和concentrated的中文含义为浓缩的、稀释的
D．该过程中的副产品主要为H2SO4
解析：选C。阴极区消耗氢离子，剩下亚硫酸根离子；阳极区消耗亚硫酸根离子剩下氢离子，并且生成硫酸根离子。所以阳极区会放出浓度更大的硫酸，阴极区会放出浓度变小的亚硫酸钠溶液。
11.
如图用铜锌原电池(电解质溶液为稀硫酸)在铁棒上电镀铜，下列叙述正确的是( )
A．铜在原电池中作负极，在电镀池中作阳极
B．原电池溶液增加的质量比电镀池阴极增加的质量大
C．锌棒每减少0.65 g，导线上转移的电子就为0.02 mol
D．电镀池中的电解质溶液可用ZnSO4溶液
解析：选C。由图可判断，左边为原电池，活泼金属Zn作负极，则与负极相连的电极为阴极，发生还原反应，应该为镀件铁棒，目的为电镀铜，所以右边烧杯中的电解质溶液应为铜盐。左边烧杯中负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，右边烧杯中的阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu。原电池的正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以锌棒每减少0.65 g，导线上转移的电子就为0.02 mol，原电池溶液质量增加0.65 g－0.02 g＝0.63 g，而阴极质量增加0.64 g。
12．如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16 g，乙池中某电极上析出0.24 g某金属，下列说法正确的是( )
A．甲池是b极上析出金属银，乙池是c极上析出某金属
B．甲池是a极上析出金属银，乙池是d极上析出某金属
C．某盐溶液可能是CuSO4溶液
D．某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液
解析：选C。甲池a极是阴极，析出金属银，乙池c极是阴极，析出某金属。某盐溶液如果是Mg(NO3)2溶液，不可能析出金属。
13．常温时，将500 mL pH＝a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH变为b(假设溶液体积的变化忽略不计)，在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生。下列说法错误的是( )
A．若使溶液恢复到电解前的浓度可以向溶液中加20(10－b－10－a) g CuCO3
B．b＜a＜7
C．阳极电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
D．整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质
解析：选A。本题的关键是看在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生，马上就知道整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质，要恢复电解前的溶液就要将氧气和铜的质量转化成CuO或CuCO3，需要20(10－b－10－a)g CuO。考虑水解a＜7，电解转变成酸则b＜a。
14．已知(1)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH2＝b kJ·mol－1
(3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH3＝c kJ·mol－1
(4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系式中正确的是( )
A．a＜b＜0 B．b＞d＞0
C．2a＝b＜0 D．2c＝d＞0
解析：选C。依题可知：(1)、(2)、(3)、(4)都是H2的燃烧反应，为放热反应，所以a、b、c、d都小于0；(1)与(2)相比较可知b＝2a；(1)与(3)比较可知c＜a；(2)与(4)比较可知d＜b；(3)与(4)比较可知d＝2c，故只有C正确。
15．甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成，已知：
①2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)
ΔH＝－71 kJ/mol
②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－90.5 kJ/mol
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ/mol
下列不能得出的结论是( )
A．反应②不需要加热就能进行
B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH＞－90.5 kJ/mol
C．甲醇的燃烧热ΔH＝－764 kJ/mol
D．若CO的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ/mol，则H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ/mol
解析：选A。A项，反应为放热反应还是吸热反应与反应条件无关；B项，CH3OH由液态变为气态需要吸收热量，所以CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＞－90.5 kJ/mol；C项，③×2－①－②×2得
2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1528 kJ/mol，所以甲醇的燃烧热ΔH＝－764 kJ/mol；D项，由条件可知④2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ/mol，得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.5 kJ/mol，所以H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ/mol。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(11分)已知下列热化学方程式：
①H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋285.8 kJ/mol
②H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ/mol
④C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.5 kJ/mol
⑤C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJ/mol
回答下列问题：
(1)上述反应中属于吸热反应的是____________。
(2)C的燃烧热为________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为________。
(4)写出CO燃烧的热化学方程式________________________________________________________________________，
写出制水煤气的热化学方程式________________________________________________________________________。
解析：(1)吸热反应ΔH＞0，故①是吸热反应。
(2)燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，故C的燃烧热为393.5 kJ/mol。
(3)n(H2)＝5 mol Q＝5 mol×285.8 kJ/mol＝1429 kJ
(4)⑤－④得：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283 kJ/mol
④－②得：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJ/mol
答案：(1)① (2)393.5 kJ/mol (3)1429 kJ
(4)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283 kJ/mol
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJ/mol
17．(12分)请从图中选出必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积(大于25 mL)，并检验氯气的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是________________________________________________________________________，
B极发生的电极反应式是________________________________________________________________________。
(2)电源、电流表与A、B两极的正确连接顺序为
L→( )→( )→( )→( )→M。
(3)设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为________接________、________接a、b接________、________接________。
(4)实验中，在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析：本题为电解应用题。
(1)电解池中，A为铁棒，要求电解饱和NaCl溶液，A一定要为阴极，反应式2H＋＋2e－===H2↑，B极：2Cl－－2e－===Cl2↑。
(2)连接电解装置时，要注意顺序，A为阴极，应最终与电源负极相连，B则最终与电源正极相连。
(3)既然a、b已在中间给出，所以左边应是测H2体积的装置，右边应是验证Cl2性质并最后吸收Cl2的装置。特别提醒：H、F、G构成排水量气装置与D、E、C向某溶液中通气体装置中进气管的差别。
(4)Cl2氧化I－，即Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。
答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑
(2)J K A B(或K J A B)
(3)H F G D E C
(4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
18. (10分)请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②：
图1
①断开K2，合并K1。
A电极可观察到的现象是________；B极的电极反应为__________________________________。
②断开K1，合并K2。
A电极可观察到的现象是__________；B极的电极反应为__________________________；
图2
(2)根据图2回答③④：
③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
电解反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积________ L。
解析：(1)①此时为原电池，锌为负极，不断溶解，B极为正极，反应为Cu2＋＋2e－===Cu。
②此时为电解池，A极为阴极，反应为Cu2＋＋2e－===Cu，故A极上镀上一层红色的铜，B极为阳极，反应为Cu－2e－===Cu2＋。
(2)此时为惰性电极电解CuSO4，石墨极上反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总反应的离子方程式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，
V(O2)＝××22.4 L＝ L。
答案：(1)①锌不断溶解 Cu2＋＋2e－===Cu
②A镀上一层红色的铜 Cu－2e－===Cu2＋
(2)③4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ ④
19．(12分)按照如图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行)：
(1)U形管内发生什么现象？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在a、b两烧杯中发生的现象：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果小烧杯中有0.508 g碘析出，大烧杯中负极减轻________ g。
解析：由图知，左边的装置为原电池，Zn为负极，Pt为正极，电解质溶液为硫酸溶液，总反应方程式为：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，因此，右边的装置为电解池。根据装置的连接方式，电解池的左边为阳极，右边为阴极，电解质溶液为KCl溶液，阳极氯离子放电生成氯气，所以a烧杯中KI-淀粉溶液变蓝，反应方程式为：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，阴极氢离子放电产生氢气，同时生成氢氧根离子，因此KCl-酚酞溶液变红，b烧杯中有无色气泡生成，电解的总方程式为：2KCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2KOH。根据电子转移守恒，Zn～I2，再根据生成的碘单质的质量，可求出锌消耗的质量。
答案：(1)左侧管内有黄绿色气体逸出，右侧管内有无色气体逸出，右侧溶液由无色变为红色
(2)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，
2KI＋Cl2===2KCl＋I2，
2KCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2KOH
(3)a烧杯中溶液变蓝；b烧杯中有无色气体生成，溶液无明显变化
(4)0.13
20．(10分)(2010年北京西城区抽样)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－437.3 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝__________kJ·mol－1。
解析：(1)根据提供信息，1 mol甲烷完全燃烧生成液态水放出890.31 kJ的热量，因此其热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.31 kJ·mol－1。
(2)设提供的三个反应分别为①、②、③，根据盖斯定律，C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)可以通过①－②－③得到，因此该反应的ΔH＝－437.3 kJ·mol－1－(－285.8 kJ·mol－1)－(－283.0 kJ·mol－1)＝＋131.5 kJ·mol－1。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.31 kJ·mol－1
(2)＋131.5
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