(苏教版)2020版高考化学新探究大一轮复习专题综合检测6（含解析）

专题综合检测(六)

(时间：45分钟；满分：100分)

一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)

1.化学与生产、生活息息相关， 下列叙述错误的是(　　)

A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性

B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放

解析：选B。铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn作负极，失去电子发生氧化反应；Fe作正极，O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A正确。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确。燃烧化石燃料时，产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C正确。重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D正确。

2.中国学者在水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下：

下列说法正确的是(　　)

A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程

B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2

C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH

D.图示过程中的H2O均参与了反应过程

解析：选D。A.根据反应过程示意图，过程Ⅰ是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故A错误；B.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气，H2中的化学键为非极性键，故B错误；C.催化剂不能改变反应的ΔH，故C错误；D.根据反应过程示意图，过程Ⅰ中一个水分子中的化学键断裂，过程Ⅱ中另一个水分子中的化学键断裂，过程Ⅲ中形成了水分子，因此H2O均参与了反应过程，故D正确。

3.关于下列装置的说法正确的是(　　)

A.装置①中盐桥内的K＋ 向CuSO4溶液移动

B.装置①是将电能转变成化学能的装置

C.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

D.若装置②用于电解精炼铜，溶液中Cu2＋浓度保持不变

解析：选A。装置①为原电池，将化学能转化为电能，Cu为正极，溶液中的Cu2＋得电子生成Cu，c(Cu2＋)减小，盐桥内的K＋移向CuSO4溶液补充正电荷，A正确，B错误；C项，若铁棒镀铜，铁作阴极(M)，铜作阳极(N)，错误；D项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如Zn、Fe的溶解，而阴极只有Cu2＋放电，所以Cu2＋浓度会减小，错误。

4.下列说法正确的是(　　)

A.任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同

B.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值

C.已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－a kJ/mol，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－b kJ/mol，则a>b

D.已知：①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，②C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.0 kJ/mol，则C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.5 kJ/mol

解析：选D。只有在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，能量变化才相同，A错误；氢气虽不易贮存和运输，但它却是可再生、无污染的新能源，有开发利用价值，B错误；气态水转化为液态水时，会放出热量，即H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－x kJ/mol，根据盖斯定律可得出a－b＝－2x，a<b，C错误；由选项D中①－②得到C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.5 kJ/mol，D正确。

5.已知：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1；(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2；(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3；(4)2CO2(g)＋4H2(g)===CH3COOH(l)＋2H2O(l)　ΔH4；(5)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH5。

下列关于上述反应的焓变的判断正确的是(　　)

A.ΔH1>0，ΔH2<0

B.ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1

C.ΔH3>0，ΔH5<0

D.ΔH4＝ΔH1－2ΔH3

解析：选B。反应(1)、(2)、(3)、(5)均有O2参加，属于放热反应，焓变小于0，A、C项均错；依据盖斯定律，由式(2)×2＋式(3)－式(1)可得式(5)，B项正确；将式(3)×2－式(4)得式(1)，即ΔH4＝2ΔH3－ΔH1，D项错误。

6.(2019·徐州模拟)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)

A.该电池能在高温下工作

B.该电池工作时，中间室中的Cl－移向右室

C.正极上发生的电极反应：2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－

D.若有机废水中有机物用C6H12O6表示，每消耗1 mol C6H12O6转移4 mol电子

解析：选C。活性菌不能在高温下工作，故A错误；右室硝酸根生成氮气，发生还原反应，右室为正极，Cl－移向左室，故B错误；右室为正极，正极上发生的电极反应为2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－，故C正确；若有机废水中有机物用C6H12O6表示，每消耗1 mol C6H12O6转移24 mol电子，故D错误。

7.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：

mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2

(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO

下列说法不正确的是(　　)

A.该过程中CeO2没有消耗

B.该过程实现了太阳能向化学能的转化

C.如图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O

解析：选C。A.根据题干中已知的两个反应可以看出，CeO2在反应前后没有变化，CeO2应是水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳的催化剂。B.在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能转化为化学能。C.根据盖斯定律可知－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。D.以一氧化碳和氧气构成的碱性燃料电池，负极应为一氧化碳失电子，在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反应式，再根据电荷守恒、得失电子守恒则可判断其正确。

8.(2019·皖江模拟)如图所示的C/Na4Fe(CN)6­钠离子电池是一种新型电池。下列有关说法正确的是(　　)

A.电极a在放电时做正极，充电时做阴极

B.放电时，电极b上的电极反应为NaxC－e－===Na＋＋Nax－1C

C.电池工作时，Na＋向电极b移动

D.该电池通过Na＋的定向移动产生电流，不发生氧化还原反应

解析：选B。原电池中电子从负极流出经外电路流回正极；电解池中电子从电源负极流向电解池的阴极，电解质中离子定向移动传递电荷，阳极上失去电子，流回电源正极。从图中电池放电时电子流动方向知，电极b是原电池负极，电极a是原电池正极；从充电时电子移动方向知，电极a是电解池的阳极，电极b是电解池的阴极。A.电极a在放电时做正极，充电时做阳极，A错误；B.放电时，电极b上发生氧化反应，电极反应为NaxC－e－===Na＋＋Nax－1C，B正确；C.电池工作时，阳离子移向正极，即Na＋向电极a移动，C错误；D.电池工作时发生氧化还原反应，D错误。

二、非选择题(本题包括4小题，共60分)

9.(15分)(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，E1＝134 kJ·mol－1，E2＝368 kJ·mol－1。根据要求回答问题：

若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是　　　　(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是　　　　。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：________________________________________________________。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：

①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)

 ΔH＝49.0 kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)

 ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为_________________________________________________________

_________________________________________________________。

(3)已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)

 ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

 ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1

请写出1 mol液态甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水的热化学方程式：_________________________________________________________

_________________________________________________________。

解析：(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值，即生成物和反应物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。

(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。

(3)根据盖斯定律，由(①－②＋③×4)÷2得CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－442.8 kJ·mol－1。

答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1

(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

 ΔH＝－764.7 kJ·mol－1

(3)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)

 ΔH＝－442.8 kJ·mol－1

10.(15分)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。

(1)某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应式为　　　　　　　　　　，左侧烧杯中的c(Cl－)　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。

(3)装置丙中，易生锈的是　　　　点(填“a”或“b”)。

解析：(1)原电池反应中Fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl－向负极迁移，故NaCl溶液中 c(Cl－)增大。(2)装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生H2，同时根据总反应式可知Fe只能做阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，Fe做原电池的负极，在左侧，C做原电池的正极，在右侧。(3)装置丙中由于a点既与电解质溶液接触，又与空气接触，故易生锈。

答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　增大

(2)甲池中：左—Fe，右—C　乙池中：左—Fe，右—C

(3)a

11.(15分)磷酸二氢钾是高效的磷钾复合肥料，也是重要的植物生长调节剂，电解法制备KH2PO4的装置如图所示。

(1)阴极的电极反应式为____________________________________，

阳极的电极反应式为__________________________________________。

(2)KH2PO4在　　　　(填“a”或“b”)区生成。

(3)25 ℃时，KH2PO4溶液的pH<7，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (用离子方程式和文字表述)。

(4)若该电解池的电源是高铁电池，且电池总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，当KCl浓度由3 mol·L－1降低为1 mol·L－1时(溶液体积不变)，则：

①高铁电池正极反应方程式为_____________________________________________

_________________________________________________________。

②a区溶液中溶质及其物质的量为________________________________________

_________________________________________________________。

解析：反应原理是H3PO4中H＋放电，KCl中Cl－放电，K＋通过阳离子交换膜从b区移动到a区。(4)a区原有3 mol H3PO4，b区原有3 mol KCl，反应后剩余1 mol KCl，说明有2 mol K＋通过阳离子交换膜进入a区生成2 mol KH2PO4，剩余1 mol H3PO4。

答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　2Cl－－2e－===Cl2↑

(2)a　(3)H2POH＋＋HPO、H2PO＋H2OH3PO4＋OH－，H2PO电离程度大于水解程度

(4)①FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－

②1 mol H3PO4、2 mol KH2PO4

12.(15分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。

(1)①V2O5可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有CO与NO气体，用化学方程式解释产生NO的原因：_________________________________________________________

_________________________________________________________。

②汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知：

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ/mol

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ/mol

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol

尾气转化的反应之一：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝　　　　　　　　　。

(2)全钒液流储能电池结构如下图，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H＋和SO。电池放电时，负极的电极反应为V2＋－e－===V3＋。

①电解质溶液交换膜左边为VO/VO2＋，右边为V3＋/V2＋，电池放电时，正极反应式为_______________________________________________________________________________

_________________________________________________________，

H＋通过交换膜向　　　　移动(填“左”或“右”)。

②充电时，惰性电极N应该连接电源　　　　极，充电时，电池总的反应式为_________________________________________________________。

(3)若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活。充电过程分两步完成：第一步VO2＋转化为V3＋，第二步V3＋转化为V2＋，则第一步反应过程中阴极区溶液pH　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)，阳极区的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　。

解析：(1)②按题干顺序给3个热化学方程式编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，由盖斯定律 Ⅲ×2－Ⅰ－Ⅱ 得2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝[(－393.5)×2－180.5－(－221.0)]kJ/mol＝－746.5 kJ/mol。

(2)全钒液流储能电池正极为V(Ⅳ)和V(Ⅴ)之间的转换，负极为V(Ⅱ)和V(Ⅲ)之间的转换，放电时，H＋向正极移动；放电时的负极在充电时应该接电源的负极，充电时电池总反应就是V(Ⅲ) 和V(Ⅳ)反应生成V(Ⅱ)和V(Ⅴ)。

(3)充电激活过程就是电解过程，阴极区VO2＋得电子生成V3＋，电极反应式为VO2＋＋e－＋2H＋===V3＋＋H2O，H＋浓度下降，pH增大。

答案：(1)①N2＋O22NO

②－746.5 kJ/mol 

(2)①VO＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O　左

②负　V3＋＋VO2＋＋H2O===V2＋＋VO＋2H＋

(3)增大　VO2＋＋H2O－e－===VO＋2H＋