專題檢測（五） 化學(xué)反應(yīng)與能量變化1.(2019溧水中學(xué)模擬)高溫條件下，Al和Fe2O3反應(yīng)生成Fe和Al2O3。下列說法正確的是()A該反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示B該反應(yīng)條件下，Al的還原性強(qiáng)于FeC反應(yīng)中每生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移66.021023個電子D實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該反應(yīng)時常加入KClO3作催化劑解析：選BA項，鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，與圖像不符，錯誤；B項，Al和Fe2O3反應(yīng)生成Fe和Al2O3，Al作還原劑，F(xiàn)e是還原產(chǎn)物，Al的還原性強(qiáng)于Fe，正確；C項，反應(yīng)中Fe元素的化合價從3價降低到0價，每生成1 mol Fe轉(zhuǎn)移36.021023個電子，錯誤；D項，鋁熱反應(yīng)中氯酸鉀受熱分解生成氧氣，反應(yīng)中KClO3不是催化劑，錯誤。2(2018蘇州一模)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板中的銅，其熱化學(xué)方程式為Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H已知Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g)H164 kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H2196 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l) H3286 kJmol1下列說法不正確的是()A反應(yīng)可通過銅作電極電解稀H2SO4的方法實(shí)現(xiàn)B反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行C若H2(g)O2(g)=H2O(g)H4，則H4<H3DH320 kJmol1解析：選C銅與稀H2SO4不能自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)可通過銅作電極電解稀H2SO4的方法實(shí)現(xiàn)，A正確；反應(yīng)反應(yīng)后氣體分子數(shù)增加，S>0，又H0，則HTS<0，故在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行，B正確；由于H2O(g)比H2O(l)能量高，則生成相同量的H2O(g)放出的能量比生成相同量的H2O(l)放出的能量少，則H4>H3，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)()得到Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)，則H(64286)kJmol1320 kJmol1，D正確。3(2018蘇錫常鎮(zhèn)一調(diào))電石(主要成分為CaC2)是重要的基本化工原料。已知2 000 時，電石生產(chǎn)原理如下：CaO(s)C(s)=Ca(g)CO(g)H1a kJmol1平衡常數(shù)K1Ca(g)2C(s)=CaC2(s)H2b kJmol1平衡常數(shù)K2以下說法不正確的是()A反應(yīng)K1c(Ca)c(CO)B反應(yīng)Ca(g)C(s)=CaC2(s)，平衡常數(shù)KC2 000 時增大壓強(qiáng)，K1減小，K2增大D反應(yīng)2CaO(s)CaC2(s)=3Ca(g)2CO(g)H(2ab)kJmol1解析：選C反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc(Ca)c(CO)，A正確；根據(jù)方程式可知反應(yīng)Ca(g)C(s)=CaC2(s)的平衡常數(shù)K，B正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，2 000 時增大壓強(qiáng)，K1、K2均不變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知2即得到反應(yīng)2CaO(s)CaC2(s)=3Ca(g)2CO(g)H(2ab)kJmol1，D正確。4一種礬多鹵化物電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，電池和儲液罐均存儲有反應(yīng)物和酸性電解質(zhì)溶液。電池中發(fā)生的反應(yīng)為2VCl2BrCl2VCl3Br。下列說法正確的是()AVCl2存儲在正極儲液罐內(nèi)B放電時H從負(fù)極區(qū)移至正極區(qū)C充電時電池的負(fù)極與電源的正極相連D充電時陽極反應(yīng)為Br2Cl2e=BrCl解析：選BD根據(jù)電池反應(yīng)式可知，在反應(yīng)中V元素化合價升高，故VCl2存儲在負(fù)極儲液罐中，A錯誤；放電時陽離子向正極移動，B正確；充電時電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連，C錯誤；根據(jù)電池反應(yīng)式，充電時陽極上Br失電子生成BrCl，D正確。5(2018南通一模)某新型光充電電池結(jié)構(gòu)如圖。在太陽光照射下，TiO2光電極激發(fā)產(chǎn)生電子，對電池充電、Na在兩極間移動。下列說法正確的是()A光充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能B光充電時，電極B為陰極C放電時，Na向電極A移動D放電時，電極B發(fā)生反應(yīng)：I2e=3I解析：選D光充電時，光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，A錯誤；由題圖可知，光充電時，電極B失去電子為陽極，B錯誤；放電時，Na向電極B移動，C錯誤；放電時，電極B發(fā)生反應(yīng)：I2e=3I，D正確。6(2018連云港、宿遷、徐州三模)以下反應(yīng)均可生成O2。下列有關(guān)說法正確的是()二氧化碳分解生成氧氣：2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H1566 kJmol1過氧化氫分解生成氧氣：2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H2196.4 kJmol1光照條件下，催化分解水蒸氣生成氧氣：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H3483.6 kJmol1A反應(yīng)使用催化劑，能降低該反應(yīng)的活化能B反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C反應(yīng)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能D反應(yīng)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H82.4 kJmol1解析：選A催化劑能降低反應(yīng)的活化能而加快反應(yīng)速率，A正確；H2<0，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B錯誤；反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律由()2可得D項熱化學(xué)方程式，H41.2 kJmol1，D錯誤。7(2019阜寧中學(xué)模擬)一種釕(Ru)配合物光敏太陽能電池工作原理及電池中發(fā)生的反應(yīng)如圖所示。下列說法 正確的是()RuRu*(激發(fā)態(tài))Ru*RueRuIRuIIeIA電極X為電池的正極B電池工作時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽蹸電池工作時，電極Y上發(fā)生還原反應(yīng)D電池的電解質(zhì)溶液中I和I的濃度不斷減少解析：選C由題圖中電子的移動方向可知，電極X為原電池的負(fù)極，故A錯誤；電池工作時，光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽蔅錯誤；電池工作時，電極Y為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；由電池中發(fā)生的反應(yīng)可知，I在正極上得電子，被還原為I，I又被氧化為I，I和I相互轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是釕配合物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化，而電解質(zhì)溶液中的I和I沒有損耗，故D錯誤。8(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)已知：CO2(g)C(s)=2CO(g)H1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H3CuO(s)CO(g)=Cu(s)CO2(g)H42CuO(s)C(s)=2Cu(s)CO2(g)H5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷不正確的是()AH1>0BH2>0CH2<H3 DH52H4H1解析：選C根據(jù)焓變將已知熱化學(xué)方程式依次編號為。反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B正確；由即得反應(yīng)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H2H3H1>0，即H2>H3，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，D正確。9(2018鹽城三模)一種新型太陽光電化學(xué)電池貯能時電解質(zhì)溶液中離子在兩極發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是()A貯能時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能和光能B貯能和放電時，電子在導(dǎo)線中流向相同C貯能時，氫離子由a極區(qū)遷移至b極區(qū)D放電時，b極發(fā)生：VO2He=VO2H2O解析：選D光照時貯能，VO2失電子轉(zhuǎn)化為VO，b極為陽極，a極為陰極，放電時b極為正極，a極為負(fù)極。貯能時，光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，A錯誤；貯能時電子由b極流出，放電時電子由a極流出，在導(dǎo)線中流向不相同，B錯誤；貯能時，氫離子由陽極b極區(qū)遷移至陰極a極區(qū)，C錯誤；放電時，b極為正極，發(fā)生電極反應(yīng)：VO2He=VO2H2O，選項D正確。10(2018蘇北四市一模)通過以下反應(yīng)均可獲取O2。下列有關(guān)說法不正確的是()光催化分解水制氧氣：2H2O(l)=2H2(g)O2(g) H1571.6 kJmol1過氧化氫分解制氧氣：2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H2196.4 kJmol1一氧化氮分解制氧氣：2NO(g)=N2(g)O2(g ) H3180.5 kJmol1A反應(yīng)是人們獲取H2的途徑之一B反應(yīng)、都是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C反應(yīng)H2O2(l)=H2O(g)O2(g)的H285.8 kJmol1D反應(yīng)2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(l)的H752.1 kJmol1解析：選C反應(yīng)通過光催化分解水制氧氣的同時也得到氫氣，所以是人們獲取H2的途徑之一，A正確；反應(yīng)、都是放熱反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B正確；由反應(yīng)可知，反應(yīng)H2O2(l)=H2O(l)O2(g)的H98.2 kJmol1，液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水要吸熱，則反應(yīng)H2O2(l)=H2O(g)O2(g)的H>98.2 kJmol1，不可能為H285.8 kJmol1，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，由可得反應(yīng)2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(l)HH3H1752.1 kJmol1，D正確。11.一種用于驅(qū)動潛艇的液氨液氧燃料電池原理示意如圖，下列有關(guān)該電池說法正確的是()A該電池工作時，每消耗22.4 L NH3轉(zhuǎn)移3 mol電子B電子由電極A經(jīng)外電路流向電極BC電池工作時，OH向電極B移動D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O24H4e=2H2O解析：選BA選項，NH3的溫度和壓強(qiáng)未知，不能計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，錯誤。液氨液氧燃料電池中，液氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓蟽r升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極A應(yīng)為負(fù)極，電極B應(yīng)為正極，電池工作時，OH向電極A移動，C選項錯誤。介質(zhì)環(huán)境為NaOH溶液，電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，D選項錯誤。12(2018鹽城三模)天然氣經(jīng)O2和H2O(g)重整制合成氣，再由合成氣制備甲醇的相關(guān)反應(yīng)如下：主反應(yīng)：CH4(g)O2(g)=CO(g)2H2(g)H1副反應(yīng)：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H2主反應(yīng)：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1主反應(yīng)：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H490.0 kJmol1副反應(yīng)：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H549.0 kJmol1下列說法正確的是()AH1>H2B設(shè)計反應(yīng)的主要目的是增大的比值CCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)DH24H1659.3 kJmol1解析：選A反應(yīng)所得產(chǎn)物再進(jìn)一步燃燒放熱后才得到反應(yīng)的產(chǎn)物，故反應(yīng)放熱更多，A正確；反應(yīng)所得氣體正好是合成甲醇的主反應(yīng)(反應(yīng))所需氣體的比例，B錯誤；將反應(yīng)可得C項反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，H41 kJmol1，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C錯誤；由給定的五個熱化學(xué)方程式可知，按照4與3處理后得到相同的熱化學(xué)方程式，故H24H1H4H53H390.0(49.0)(206.13)kJmol1659.3 kJmol1，D錯誤。13(2018鎮(zhèn)江三模)以熔融Na2CO3為電解質(zhì)，以H2和CO混合氣為燃料的電池工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A電極b是電池的負(fù)極B電極a的反應(yīng)為COCO2e=2CO2、H2CO2e=H2OCO2C電極a上每消耗22.4 L原料氣，電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為26.021023Da、b兩極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比是11解析：選B原電池工作時，CO和H2在負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則電極a為負(fù)極，CO和H2分別被氧化生成CO2和H2O，電極b上O2得電子并與CO2結(jié)合成CO，電極b為正極，故A錯誤；電極a為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為COCO2e=2CO2、H2CO2e=H2OCO2，故B正確；未指明氣體所處狀態(tài)，無法計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目，故C錯誤；電極a發(fā)生反應(yīng)：COCO2e=2CO2、H2CO2e=H2OCO2，不論H2與CO以何種比例混合，轉(zhuǎn)移4 mol電子時消耗的混合氣體的物質(zhì)的量為2 mol，b極發(fā)生反應(yīng)：O22CO24e=2CO，轉(zhuǎn)移4 mol e時消耗O2和CO2的混合氣體的物質(zhì)的量為3 mol，則a、b兩極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比是23，故D錯誤。14某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時又獲得了電能。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A電子由X極通過外電路移向Y極B電池工作時，Li通過離子導(dǎo)體移向右室C負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2DY極每生成1 mol Cl2，左室得到2 mol LiCl解析：選DX極有H2生成，Y極有Cl2生成，則X極為正極，Y極為負(fù)極，電子由Y極通過外電路移向X極，A選項錯誤。電池工作時，Li通過離子導(dǎo)體移向正極，即移向左室，B選項錯誤。負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，C選項錯誤。據(jù)電荷守恒可知Y極每生成1 mol Cl2，左室得到2 mol LiCl，D選項正確。15.用如圖所示裝置(熔融CaF2CaO作電解質(zhì))獲得金屬鈣，并用鈣還原TiO2制備金屬鈦。下列說法正確的是()A電解過程中，Ca2向陽極移動B陽極的電極反應(yīng)式為C2O24e=CO2C在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少D若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱是Pb電極解析：選B電子從外接電源負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線到陰極，陽離子向陰極移動，選項A錯誤。陽極有CO2生成，熔融CaF2CaO作電解質(zhì)，則陽極反應(yīng)式為C2O24e=CO2，B選項正確。電解CaO生成Ca，2CaTiO2=Ti2CaO，在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量不變，C選項錯誤。鉛蓄電池PbO2是正極，Pb為負(fù)極，若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱是PbO2電極，D選項錯誤。16.最近中美研究人員發(fā)明了一種可快速充放電的鋁離子電池，該電池電解質(zhì)為離子液體AlCl3/EMIMCl，放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說法正確的是()A放電時，負(fù)極發(fā)生：2AlCle=Al2ClClB放電時，電路中每流過3 mol電子，正極減少27 gC充電時，泡沫石墨極與外電源的負(fù)極相連D充電時，陰極發(fā)生：4Al2Cl3e=Al7AlCl 解析：選D放電時，活潑的金屬鋁是負(fù)極，鋁發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋁離子，鋁離子與AlCl結(jié)合生成Al2Cl，所以電極反應(yīng)式為Al3e7AlCl=4Al2Cl，A錯誤；放電時，正極上AlCl進(jìn)入溶液，負(fù)極上Al失電子，則電路中每流過3 mol電子，負(fù)極減少27 g，B錯誤；充電時正極與外接電源的正極相連，則泡沫石墨極與外電源的正極相連，C錯誤；充電時，Al2Cl在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即陰極發(fā)生：4Al2Cl3e=Al7AlCl，D正確。17(2018南京三模)鋰空氣電池充放電基本原理如圖所示，下列說法不正確的是()A充電時，鋰離子向陰極移動B充電時陰極電極反應(yīng)式為Lie=LiC放電時正極電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OHD負(fù)極區(qū)的有機(jī)電解液可以換成水性電解液解析：選D充電時的原理是電解池原理，電解質(zhì)中的陽離子移向陰極，即鋰離子向陰極移動，故A正確；充電時陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Lie=Li，故B正確；放電時原理是原電池原理，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)O24e2H2O=4OH，故C正確；金屬鋰可以和水發(fā)生反應(yīng)，所以負(fù)極區(qū)的有機(jī)電解液不可以換成水性電解液，故D錯誤。18(2018蘇錫常鎮(zhèn)二模)硼氫化鈉(NaBH4)和H2O2作原料的燃料電池，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，其工作原理如圖。下列說法正確的是()A電極a為正極，b為負(fù)極B放電時，Na從b極區(qū)移向a極區(qū)C電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為H2O22e=2OHD每生成1 mol BO轉(zhuǎn)移6 mol電子解析：選C電極a上BH轉(zhuǎn)化成BO，BH中氫元素為1價，反應(yīng)后生成H2O，其中氫元素為1價，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極a為負(fù)極，b為正極，A項錯誤。 放電時，Na應(yīng)從a極區(qū)移向b極區(qū)，B項錯誤。根據(jù)電極b上雙氧水發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)及元素守恒可知，C項正確。負(fù)極電極反應(yīng)式為BH8OH8e=BO6H2O，即1 mol BH轉(zhuǎn)化成BO，每生成1 mol BO轉(zhuǎn)移8 mol電子，D項錯誤。10