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1、專題檢測（五） 化學反應與能量變化 1.(2019溧水中學模擬)高溫條件下，Al和Fe2O3反應生成Fe和Al2O3。下列說法正確的是(　　) A．該反應過程中的能量變化如圖所示 B．該反應條件下，Al的還原性強于Fe C．反應中每生成1 mol Fe轉移66.021023個電子 D．實驗室進行該反應時常加入KClO3作催化劑 解析：選B　A項，鋁熱反應屬于放熱反應，反應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的還原性強于Fe，正確；C項，反應中Fe元素的化合價從＋3價降低到0價，每生成1

2、mol Fe轉移36.021023個電子，錯誤；D項，鋁熱反應中氯酸鉀受熱分解生成氧氣，反應中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，其熱化學方程式為 Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH 已知①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH1＝＋64 kJmol－1 ②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196 kJmol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－286 kJmol－1 下列說法不正確的是(

3、　　) A．反應①可通過銅作電極電解稀H2SO4的方法實現(xiàn) B．反應②在任何條件下都能自發(fā)進行 C．若H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH4，則ΔH4<ΔH3 D．ΔH＝－320 kJmol－1 解析：選C　銅與稀H2SO4不能自發(fā)進行，反應①可通過銅作電極電解稀H2SO4的方法實現(xiàn)，A正確；反應②反應后氣體分子數(shù)增加，ΔS>0，又ΔH＜0，則ΔH－TΔS<0，故在任何條件下都能自發(fā)進行，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ΔH4>ΔH3，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，將反應(①＋②＋③)得到C

4、u(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)，則ΔH＝(＋64－－286)kJmol－1＝－320 kJmol－1，D正確。 3．(2018蘇錫常鎮(zhèn)一調)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： ①CaO(s)＋C(s)===Ca(g)＋CO(g)ΔH1＝a kJmol－1　平衡常數(shù)K1 ②Ca(g)＋2C(s)===CaC2(s)ΔH2＝b kJmol－1　平衡常數(shù)K2 以下說法不正確的是(　　) A．反應①K1＝c(Ca)c(CO) B．反應Ca(g)＋C(s)===CaC2(s)，平衡常數(shù)K＝

5、 C．2 000 ℃時增大壓強，K1減小，K2增大 D．反應2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)ΔH＝(2a－b)kJmol－1 解析：選C　反應①的平衡常數(shù)K＝c(Ca)c(CO)，A正確；根據(jù)方程式可知反應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，2 000 ℃時增大壓強，K1、K2均不變，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律可知①2－②即得到反應2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)　ΔH＝(2a－b)kJmol－1，D正確。 4．一種礬多鹵化物電池結構示意圖如圖所示，電池和儲液罐均存儲有反應物和酸性電解

6、質溶液。電池中發(fā)生的反應為2VCl2＋BrCl2VCl3＋Br－。下列說法正確的是(　　) A．VCl2存儲在正極儲液罐內 B．放電時H＋從負極區(qū)移至正極區(qū) C．充電時電池的負極與電源的正極相連 D．充電時陽極反應為Br－＋2Cl－－2e－===BrCl 解析：選BD　根據(jù)電池反應式可知，在反應中V元素化合價升高，故VCl2存儲在負極儲液罐中，A錯誤；放電時陽離子向正極移動，B正確；充電時電池的負極與電源的負極相連，C錯誤；根據(jù)電池反應式，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構如圖。在太陽光照射下，TiO2光電極激發(fā)產(chǎn)生電子

7、，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，化學能轉變成光能 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：I＋2e－===3I－ 解析：選D　光充電時，光能轉變成化學能，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：I＋2e－===3I－，D正確。 6．(2018連云港、宿遷、徐州三模)以下反應均可生成O2。下列有關說法正確的是(　　) ①二氧化碳分解生成氧氣：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋566 k

8、Jmol－1 ②過氧化氫分解生成氧氣：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔH2＝－196.4 kJmol－1 ③光照條件下，催化分解水蒸氣生成氧氣： 2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6 kJmol－1 A．反應①使用催化劑，能降低該反應的活化能 B．反應②為吸熱反應 C．反應③是將化學能轉化為光能 D．反應CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－82.4 kJmol－1 解析：選A　催化劑能降低反應的活化能而加快反應速率，A正確；ΔH2<0，反應②為放熱反應，B錯誤；反應③是將光能轉變?yōu)榛瘜W能，C錯誤；根據(jù)蓋

9、斯定律由(③－①)2可得D項熱化學方程式，ΔH＝－41.2 kJmol－1，D錯誤。 7．(2019阜寧中學模擬)一種釕(Ru)配合物光敏太陽能電池工作原理及電池中發(fā)生的反應如圖所示。下列說法 正確的是(　　) ①RuⅡRuⅡ*(激發(fā)態(tài)) ②RuⅡ*―→RuⅢ＋e－ ③RuⅢ＋I－―→RuⅡ＋I ④I＋e－―→I－ A．電極X為電池的正極 B．電池工作時，電能轉變?yōu)楣饽? C．電池工作時，電極Y上發(fā)生還原反應 D．電池的電解質溶液中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為原電池的負極，故A錯誤；電池工作時，光能轉變?yōu)殡娔埽蔅錯誤；電池工作

10、時，電極Y為原電池的正極，發(fā)生還原反應，故C正確；由電池中發(fā)生的反應可知，I在正極上得電子，被還原為I－，I－又被氧化為I，I和I－相互轉化，反應的實質是釕配合物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)間的相互轉化，而電解質溶液中的I－和I沒有損耗，故D錯誤。 8．(2018蘇錫常鎮(zhèn)四市調研)已知： CO2(g)＋C(s)===2CO(g)　ΔH1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH3 CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g)　ΔH4 2CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g)　ΔH5 下列關

11、于上述反應焓變的判斷不正確的是(　　) A．ΔH1>0　　　　　 B．ΔH2>0 C．ΔH2<ΔH3 D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1 解析：選C　根據(jù)焓變將已知熱化學方程式依次編號為①②③④⑤。反應①是吸熱反應，A正確；反應②是吸熱反應，B正確；由②－③即得反應①，反應①為吸熱反應，ΔH2－ΔH3＝ΔH1>0，即ΔH2>ΔH3，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電池貯能時電解質溶液中離子在兩極發(fā)生如圖所示的轉化。 下列說法正確的是(　　) A．貯能時，電能轉變?yōu)榛瘜W能和光能 B．貯能和放電時，電子在導線中流向相同 C．貯能時，氫離子

12、由a極區(qū)遷移至b極區(qū) D．放電時，b極發(fā)生：VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O 解析：選D　光照時貯能，VO2＋失電子轉化為VO，b極為陽極，a極為陰極，放電時b極為正極，a極為負極。貯能時，光能轉變?yōu)榛瘜W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：VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，選項D正確。 10．(2018蘇北四市一模)通過以下反應均可獲取O2。下列有關說法不正確的是(　　) ①光催化分解水制氧氣：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

13、 ΔH1＝＋571.6 kJmol－1 ②過氧化氫分解制氧氣：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) ΔH2＝－196.4 kJmol－1 ③一氧化氮分解制氧氣：2NO(g)===N2(g)＋O2(g ) ΔH3＝－180.5 kJmol－1 A．反應①是人們獲取H2的途徑之一 B．反應②、③都是化學能轉化為熱能 C．反應H2O2(l)===H2O(g)＋O2(g)的ΔH＝－285.8 kJmol－1 D．反應2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝－752.1 kJmol－1 解析：選C　反應①通過光催化分解水制氧氣的同時也得到氫氣，所

14、以是人們獲取H2的途徑之一，A正確；反應②、③都是放熱反應，是化學能轉化為熱能，B正確；由反應②可知，反應H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g)的ΔH＝－98.2 kJmol－1，液態(tài)水轉化為氣態(tài)水要吸熱，則反應H2O2(l)===H2O(g)＋O2(g)的ΔH>－98.2 kJmol－1，不可能為ΔH＝－285.8 kJmol－1，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，由③－①可得反應2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝ΔH3－ΔH1＝－752.1 kJmol－1，D正確。 11.一種用于驅動潛艇的液氨液氧燃料電池原理示意如圖，下列有關該電池說法正確的是(　　) A．

15、該電池工作時，每消耗22.4 L NH3轉移3 mol電子 B．電子由電極A經(jīng)外電路流向電極B C．電池工作時，OH－向電極B移動 D．電極B上發(fā)生的電極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O 解析：選B　A選項，NH3的溫度和壓強未知，不能計算轉移的電子數(shù)，錯誤。液氨液氧燃料電池中，液氨轉化為氮氣，化合價升高，發(fā)生氧化反應，電極A應為負極，電極B應為正極，電池工作時，OH－向電極A移動，C選項錯誤。介質環(huán)境為NaOH溶液，電極B上發(fā)生的電極反應為O2＋2H2O＋4e－===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

16、的相關反應如下： ①主反應：CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2(g)ΔH1 ②副反應：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2 ③主反應：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH3＝＋206.1 kJmol－1 ④主反應：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH4＝－90.0 kJmol－1 ⑤副反應：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH5＝－49.0 kJmol－1 下列說法正確的是(　　) A．ΔH1>ΔH2 B．設計反應①的主要目的是增大的比值 C．CO(g)＋H2

17、O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反應為吸熱反應 D．ΔH2－4ΔH1＝659.3 kJmol－1 解析：選A　反應①所得產(chǎn)物再進一步燃燒放熱后才得到反應②的產(chǎn)物，故反應②放熱更多，A正確；反應①所得氣體正好是合成甲醇的主反應(反應④)所需氣體的比例，B錯誤；將反應④－⑤可得C項反應的熱化學方程式，ΔH＝－41 kJmol－1，正反應是放熱反應，C錯誤；由給定的五個熱化學方程式可知，按照②－①4與④－⑤－③3處理后得到相同的熱化學方程式，故ΔH2－4ΔH1＝ΔH4－ΔH5－3ΔH3＝[－90.0－(－49.0)－(206.13)]kJ mol－1＝－659.3 kJmol－1，D錯

18、誤。 13．(2018鎮(zhèn)江三模)以熔融Na2CO3為電解質，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是電池的負極 B．電極a的反應為CO＋CO－2e－===2CO2、H2＋CO－2e－===H2O＋CO2 C．電極a上每消耗22.4 L原料氣，電池中轉移電子數(shù)約為26.021023 D．a(chǎn)、b兩極消耗的氣體的物質的量之比是1∶1 解析：選B　原電池工作時，CO和H2在負極上發(fā)生失電子的氧化反應，則電極a為負極，CO和H2分別被氧化生成CO2和H2O，電極b上O2得電子并與CO2結合成CO，電極b為正極，故A錯誤；電極a為負極，負極反應

19、式為CO＋CO－2e－===2CO2、H2＋CO－2e－===H2O＋CO2，故B正確；未指明氣體所處狀態(tài)，無法計算轉移的電子數(shù)目，故C錯誤；電極a發(fā)生反應：CO＋CO－2e－===2CO2、H2＋CO－2e－===H2O＋CO2，不論H2與CO以何種比例混合，轉移4 mol電子時消耗的混合氣體的物質的量為2 mol，b極發(fā)生反應：O2＋2CO2＋4e－===2CO，轉移4 mol e－時消耗O2和CO2的混合氣體的物質的量為3 mol，則a、b兩極消耗的氣體的物質的量之比是2∶3，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。下列有關該電池的

20、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＋通過離子導體移向右室 C．負極發(fā)生的反應為2H＋＋2e－===H2↑ D．Y極每生成1 mol Cl2，左室得到2 mol LiCl 解析：選D　X極有H2生成，Y極有Cl2生成，則X極為正極，Y極為負極，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＋通過離子導體移向正極，即移向左室，B選項錯誤。負極發(fā)生的反應為2Cl－－2e－===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

21、質)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．陽極的電極反應式為C＋2O2－－4e－===CO2↑ C．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　電子從外接電源負極流出，經(jīng)導線到陰極，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，則陽極反應式為C＋2O2－－4e－=== CO2↑，B選項正確。電解CaO生成Ca，2Ca＋TiO2===Ti＋2CaO，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

22、池PbO2是正極，Pb為負極，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，該電池電解質為離子液體{AlCl3/[EMIM]Cl}，放電時有關離子轉化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．放電時，負極發(fā)生：2AlCl－e－===Al2Cl＋Cl－ B．放電時，電路中每流過3 mol電子，正極減少27 g C．充電時，泡沫石墨極與外電源的負極相連 D．充電時，陰極發(fā)生：4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl 解析：選D　放電時，活潑的金屬鋁是負極，鋁發(fā)生氧化反應生成鋁離子，鋁離子與AlCl結

23、合生成Al2Cl，所以電極反應式為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl，A錯誤；放電時，正極上AlCl進入溶液，負極上Al失電子，則電路中每流過3 mol電子，負極減少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，即陰極發(fā)生：4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl，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式為Li＋＋e－===Li C．放電時正極電極反應式為O2＋4e－＋2H2

24、O===4OH－ D．負極區(qū)的有機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，即Li＋＋e－===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O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故C正確；金屬鋰可以和水發(fā)生反應，所以負極區(qū)的有機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)生的電極反應為H2O2＋2e－===2OH－ D．每生成1 mol BO轉移6 mol電子 解析：選C　電極a上BH轉化成BO，BH中氫元素為－1價，反應后生成H2O，其中氫元素為＋1價，化合價升高，發(fā)生氧化反應，所以電極a為負極，b為正極，A項錯誤。 放電時，Na＋應從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及元素守恒可知，C項正確。負極電極反應式為BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O，即1 mol BH轉化成BO，每生成1 mol BO轉移8 mol電子，D項錯誤。 10