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章末综合检测(六) 化学反应与能量
一、选择题：本题包括10小题，每小题只有一个选项最符合题意。
1．(2021·山西太原调研)在25 ℃ 101 kPa时，下列关于反应热的说法不正确的是( )
A．1 mol 钠与2 mol 钠完全燃烧时，燃烧热相同
B．CO(g)的燃烧热 ΔH＝－283.0 kJ/mol，则 2CO(g)＋O(g)===2CO (g)的 ΔH＝－
2 2
(2×283.0)kJ/mol
C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含1 mol HNO 的
2 3
稀溶液与含1 mol Ba(OH) 的稀溶液混合，放出的热量为57.3 kJ
2
D．2 g H 完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式可表示为
2
2H(g)＋O(g)===2H O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
2 2 2
D [燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为基准，故1 mol 钠与
2 mol 钠完全燃烧时，燃烧热相同，A项正确；CO(g)的燃烧热ΔH＝－283.0 kJ/mol，则2 mol
CO(g)完全燃烧放出热量为2×283.0 kJ，热化学方程式为2CO(g)＋O(g)===2CO (g)的ΔH＝
2 2
－(2×283.0)kJ/mol，B项正确；含1 mol HNO 的稀溶液与含1 mol Ba(OH) 的稀溶液混合生
3 2
成1 mol H O(l)，故放出的热量为57.3 kJ，C项正确；2 g H 为1 mol，完全燃烧生成液态水，放
2 2
出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式可表示为 2H(g)＋O(g)===2H O(l) ΔH＝－
2 2 2
571.6 kJ/mol，D项错误。]
2．(2021·浙江东阳调研)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是( )
A．N(g)＋3H(g)===2NH(g) ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1
2 2 3
B．N(g)＋3H(g)===2NH(g) ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1
2 2 3
C．2NH (l)===N (g)＋3H(g) ΔH＝2(a＋b－c)kJ·mol－1
3 2 2
D．2NH (l)===N (g)＋3H(g) ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1
3 2 2
D [由图可知，0.5 mol N(g)＋1.5mol H (g)→1 mol NH (g)断键吸收a kJ热量，成键释
2 2 3
放b kJ热量，据此可得热化学方程式：N(g)＋3H(g)===2NH(g) ΔH＝－2(b－a)kJ·mol－1，
2 2 3
A、B项均错误；逆向分析，1 mol NH (l)→1 mol NH (g)吸收c kJ热量，1 mol NH (g)→1
3 3 3
mol N＋3 mol H 吸收b kJ热量，1 mol N＋3 mol H →0.5 mol N(g)＋1.5 mol H(g)放出a kJ
2 2
热量，据此可得1 mol NH (l)→0.5 mol N(g)＋1.5 mol H(g)要吸收(b＋c－a) kJ热量，据此可
3 2 2
得热化学方程式：2NH (l)===N (g)＋3H(g) ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1，D项正确，C项错误。]
3 2 2
3．(2021·广东惠州检测)下图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )A．氧化剂和还原剂必须直接接触才能发生反应
B．电极Ⅱ上发生还原反应，作原电池的正极
C．该原电池的总反应式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，K＋移向负极区
C [双液原电池中，氧化剂在正极区，还原剂在负极区，并非直接接触，A项错误；Pt电
极是惰性电极，则电极Ⅱ(Cu)是负极，发生氧化反应，B项错误；负极上Cu被氧化生成Cu2＋，
正极上Fe3＋被还原生成Fe2＋，则电池总反应式为：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，C项正确；原
电池中，阳离子向正极区移动，则盐桥中K＋移向正极区，D项错误。]
4．(2021·江苏南京学情调研)保护海水中钢闸门的一种方法如图所示。下列说法不正确
的是( )
A．锌板作牺牲阳极
B．钢闸门作正极(阴极)
C．锌板发生的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋
D．电子由钢闸门向锌板移动
D [钢闸门与锌板相连浸泡在海水中，形成原电池，采取牺牲阳极法，锌板作负极，即牺
牲阳极，钢闸门作正极(阴极)，A、B项正确；锌板是负极，被氧化生成Zn2＋，C项正确；原电池
中电子由负极流向正极，则电子由锌板向钢闸门移动，D项错误。]
5．(2021·湖北武汉联考)环己酮(O)在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己
醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．a 极与电源负极相连
B．a 极电极反应式是 2Cr3＋－6e－＋14OH－===Cr O＋7HO
2 2
C．b 极发生氧化反应
D．理论上生成 1 mol 环己酮时，有 1 mol H 生成
2
D [根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋＋7HO－6e－===Cr O＋14H＋，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合
2 2
转移电子数相等计算。由上述分析可知，A、B、C项错误；理论上由环己醇(C H O)生成1 mol
6 12
环己酮(C H O)，转移2 mol电子，根据电子守恒可知，阴极有1 mol氢气放出，D项正确。]
6 10
6．(2021·四川成都检测)H 与 ICl 的反应分①、②两步进行，其能量曲线如图所示，下列
2
叙述中错误的是( )
A．反应①、反应②均为放热反应
B．反应①、反应②均为氧化还原反应
C．反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关
D．反应①、反应②的焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1
C [根据图中物质能量的相对高低可知，反应①和②均为放热反应，A项正确；反应①
有单质参加，反应②有单质生成，则反应①和②均为氧化还原反应，B项正确；一般来说，正
反应的活化能越大，反应速率越慢，反应①正反应活化能大于反应②的，则反应①比反应②
慢，C项错误；H 与 ICl 的反应分①、②两步进行，根据盖斯定律及图像可知，反应①和②的
2
焓变之和为ΔH＝－218 kJ·mol－1，D项正确。]
7．(2021·河北唐山模拟)Zulema Borjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下
列说法正确的是( )
A．该装置可以在高温下工作
B．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜
C．该装置工作时，电能转化为化学能
D．负极反应为CHCOO－＋2HO－8e－===2CO ↑＋7H＋
3 2 2
D [高温下，硫还原菌会死亡，电池效率降低，A项错误；负极上CHCOO－被氧化生成
3
CO，电极反应式为CHCOO－＋2HO－8e－===2CO ↑＋7H＋，负极消耗CHCOO－生成H＋，
2 3 2 2 3为维持负极区溶液呈电中性，Cl—向负极区迁移，则X为阴离子交换膜；正极通入空气(氧气)，
电极反应式为O＋2HO＋4e－===4OH－，为维持正极区电解质溶液呈电中性，海水中Na＋向
2 2
正极区迁移，则Y是阳离子交换膜，B项错误，D项正确；该装置为原电池，可将化学能转化
为电能，C项错误。]
8．(2021·辽宁沈阳联考)用水吸收 NO 的相关热化学方程式如下：
x
①2NO (g)＋HO(l) ===HNO (aq)＋HNO (aq)
2 2 3 2
ΔH＝－116.1 kJ/mol
②3HNO (aq) ===HNO (aq)＋2NO(g)＋HO(l)
2 3 2
ΔH＝＋75.9 kJ/mol
则反应 3NO (g)＋HO(l)=== 2HNO (aq)＋NO(g)的ΔH等于( )
2 2 3
A．＋136.2 kJ/mol B．－136.2 kJ/mol
C．－40.2 kJ/mol D．＋40.2 kJ/mol
B [分析已知热化学方程式及目标热化学方程式，确定中间产物是HNO 。由①×＋
2
②×可得：3NO (g)＋HO(l)===2HNO (aq)＋NO(g)，根据盖斯定律，则有ΔH＝×(－116.1
2 2 3
kJ/mol)＋75.9 kJ/mol×＝－136.2 kJ/mol。]
9．(2021·河北衡水联考)乙炔选择性加氢是工业上重要催化反应之一。原子级分散的Cu
催化剂Cu /ND@G在乙炔氢化反应中，可有效促进乙炔的活化和乙烯的脱附，过程如下图所
1
示。下列说法错误的是( )
A．乙炔加氢制乙烯的反应是放热反应
B．B→C过程的能量变化为1.36 eV
C．Cu /ND@G不会使乙炔加氢制乙烯反应的ΔH发生改变
1
D．反应中间产物乙烯脱附能垒(1.08 eV)小于乙烯进一步加氢能垒(1.27 eV)，有利于乙烯
脱附而避免乙烯进一步过度加氢
B [由图可知，乙炔具有能量高于乙烯具有能量，则乙炔制乙烯是放热反应，A项正确；
由图可知，B→TS1过程的能量变化为1.36 eV，B项错误；Cu /ND@G是催化剂，只能加快反
1
应速率，不能改变反应的ΔH，C项正确；乙烯脱附能垒小于乙烯进一步加氢能垒，说明前者反应速率大于后者，故有利于乙烯脱附而避免乙烯进一步过度加氢，D项正确。]
10．(2021·全国百校联盟联考)2萘酚(OH)在生产环境中主要以粉尘、气溶胶形式存在，
可采用催化剂(Ag@AgBr/mpTiO，其中mpTiO 为介孔二氧化钛，具有大的比表面积和
2 2
渗透能力)条件下的光降解法除去环境中的该污染物，工作原理如图。下列判断正确的是(
)
A．该除去方法中的能量转化只有化学能转化为电能
B．mp-TiO 可加快O 的失电子速率
2 2
C．负极反应： －46e－＋23O2－===10CO ＋4HO
2 2
D．该法降解144 g 2萘酚时，装置吸收空气约为1 288 L
C [由原理图可知，太阳能参与了该降解方法，即存在太阳能转化为化学能，A项错误；
O 在该装置中得电子，B项错误；负极2萘酚被氧化，失电子生成二氧化碳和水，C项正确；
2
由正负极反应可知关系式：2 ～23O，144 g 2萘酚为1 mol，降解1 mol 2萘酚
2
时，消耗11.5 mol O ，空气中O 约占，即消耗空气为57.5 mol，即标准状况下的1 288 L，但该
2 2
选项缺少标准状况条件，故消耗的空气体积不确定，D项错误。]
二、非选择题：本题包括3小题。
11．(2021·江西南昌八一中学检测)(1)CuCl(s)与 O 反应生成 CuCl (s)和一种黑色固体。
2 2
在 25 ℃、101 kPa 下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s) ，放热44.4 kJ ，该反应的热化学方程
式为_____________________________________________。
(2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂 NO 反应生成 N 和水蒸气。
2 4 2
已知：①N (g)＋2O (g)=== N O(l)
2 2 2 4
ΔH＝－19.5 kJ/mol
1
②NH(l)＋O(g)===N (g)＋2HO(g)
2 4 2 2 2
ΔH＝－534.2 kJ/mol
2
写出肼和NO 反应的热化学方程式_______________________________。
2 4
(3)饮用水中的NO主要来自 NH。已知在微生物的作用下，NH经过两步反应被氧化成
NO。两步反应的能量变化如下图所示：①分别写出第一步反应和第二步反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________。
②1 mol NH全部被氧化成NO的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
解析 (2)将②×2－①可得反应：2NH(l)＋NO(l)===3N (g)＋4HO(g)，根据盖斯定律，
2 4 2 4 2 2
该反应的ΔH＝2ΔH－ΔH＝2×(－534.2 kJ/mol)－(－19.5 kJ/mol)＝－1048.9 kJ/mol。
2 1
(3)根据两步反应的能量变化写出第一步、第二步反应的热化学方程式，将两步反应相加
可得反应：NH(aq)＋2O(g)=== NO(aq)＋2H＋(aq)＋HO(l)，根据盖斯定律，该反应的ΔH＝(－
2 2
273 kJ/mol)＋(－73 kJ/mol)＝－346 kJ/mol。
答案 (1)4CuCl(s)＋O(g)===2CuCl (s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ/mol
2 2
(2)2N H(l)＋NO(l)===3N (g)＋4HO(g) ΔH＝－1048.9 kJ/mol
2 4 2 4 2 2
(3)①NH(aq)＋O(g)===NO(aq)＋2H＋(aq)＋HO(l) ΔH＝－273 kJ/mol
2 2
NO(aq)＋O(g)=== NO(aq) ΔH＝－73 kJ/mol
2
②NH(aq)＋2O(g)=== NO(aq)＋2H＋(aq)＋HO(l)
2 2
ΔH＝－346 kJ/mol
12．(2021·天津部分区联考)新能源汽车所用蓄电池分为铅酸蓄电池、二次锂电池、空气
电池等类型。请回答下列问题：
(1)2019年诺贝尔化学奖授予了为锂离子电池发展做出贡献的约翰·班宁斯特·古迪纳夫
等三位科学家。如图所示为水溶液锂离子电池体系。
①放电时，电池的负极是_______(填a或b)，电极反应式为________________________。
②放电时，LiSO 溶液中Li＋从______迁移(填“a向b”或“b向a”)。
2 4
(2)铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉，应用广泛。电池总
反应为Pb(s)＋PbO (s)＋2HSO (aq)2PbSO (s)＋2HO(l)。
2 2 4 4 2
①放电时，正极的电极反应式是___________________________________________，电
解质溶液中c(H SO )
2 4
_________(填“增大”“减小”或“不变”)。②用该蓄电池作电源，进行粗铜(含Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼。如图所示，电解液c
选用____________溶液，A电极的材料是_______，B电极反应式是___________________。
③用该蓄电池作电源，A、B为石墨电极，c为氯化钠溶液，进行电解。如上图所示，则A
电极产生的气体是________，B电极的电极反应式为____________________________。
解析 (1)Li是活泼金属，放电时，Li作负极被氧化为Li＋，电极反应为Li－e－===Li＋。
LiSO 溶液中Li＋向负极移动。
2 4
(2)① 放电时，PbO 在正极发生还原反应，电极反应式为 PbO ＋4H＋＋SO＋2e－
2 2
===PbSO＋2HO，反应中消耗HSO ，溶液中c(H SO )减小。
4 2 2 4 2 4
②根据图中电流的流向判断，A是阳极，B是阴极。电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜
作阴极，电解液是CuSO 或CuCl 等。
4 2
③电解氯化钠溶液，A电极是阳极，Cl－放电产生Cl；B电极是阴极，电极反应式为2HO
2 2
＋2e－===2OH－＋H↑。
2
答案 (1)①b Li－e－===Li＋ ②b向a
(2)①PbO ＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO＋2HO 减小
2 4 2
②CuSO (或CuCl 等) 粗铜 Cu2＋＋2e－===Cu
4 2
③Cl 2HO＋2e－===2OH－＋H↑
2 2 2
13．(2021·贵州铜仁一中检测)某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化
学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏移。
请回答下列问题：
(1)乙装置的名称是________；Zn为________极。
(2)写出电极反应：Cu极：___________________________________；
石墨棒极：______________________。
(3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中产生的气体在标准状况下的体积应为________。
(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K一段时间后，乙中溶液的颜色
________(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，闭合K一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的pH将________。
(6)若乙中电极不变，将其溶液换成饱和NaSO 溶液，闭合K一段时间，当阴极上有a
2 4
mol气体生成时，同时有ω g Na SO ·10H O析出，假设温度不变，剩余溶液中溶质的质量分
2 4 2
数应为__________________(用含ω、a的表达式表示，不必化简)。
解析 (1)乙中Pt、石墨棒都是惰性电极，甲中Zn和Cu都是活性电极，则甲是原电池，
Zn是负极，Cu是正极；乙是电解池，Pt是阳极，石墨棒是阴极。
(2)甲中电解液是稀硫酸，Cu极的电极反应式为2H＋＋2e－===H ↑；石墨棒阴极上Cu2＋
2
发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。
(3)甲中Cu电极产生H，产生0.1 mol气体时，电路中通过0.2 mol电子；乙中Pt电极反
2
应式为2Cl－－2e－===Cl↑，则转移0.2 mol 电子时生成0.1 mol Cl ，在标准状况下的体积为
2 2
2.24 L。
(4)铜电极是活性电极，乙为电镀池，在石墨棒上电镀铜，电解液中c(Cu2＋)不变，则乙中
溶液的颜色不变。
(5)甲中电池总反应为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H↑，溶液的pH增大；乙中电极不变，将其溶
2
液换成NaCl溶液，电池总反应为 2NaCl＋2HO=====2NaOH＋H↑＋Cl↑，反应生成
2 2 2
NaOH，溶液的pH增大。
(6)利用惰性电极电解饱和NaSO 溶液，电池总反应式为2HO=====2H↑＋O↑，阴极
2 4 2 2 2
上析出H，则阴极上有a mol气体生成时，消耗a mol HO，同时有ω g NaSO ·10HO析
2 2 2 4 2
出，剩余溶液仍为饱和 NaSO 溶液，故a mol HO和ω g NaSO ·10HO也形成饱和
2 4 2 2 4 2
NaSO 溶液，ω g NaSO ·10HO中含有NaSO 的质量为 g，因此剩余溶液中溶质的质量
2 4 2 4 2 2 4
分数为 ＝×100%。
答案 (1)电解池 负 (2)2H＋＋2e－===H ↑ Cu2＋＋2e－===Cu
2
(3)2.24 L (4)不变
(5)增大 增大 (6)×100%
