高考化第二轮专题复习：题型练(十)化反应与能量(包括反应热、电化)

题型练(十)化学反应与能量(包括反应热、电化学)1．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是()A．该反应的活化能为348kJ·mol－1B．使用催化剂，该反应的ΔH减小C．N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝－139kJ·mol－1D．反应物中化学键的总键能大于生成物中化学键的总键能解析：该反应的活化能为209kJ·mol－1，A项错误；使用催化剂，该反应的ΔH不变，B项错误；由题图可写出该反应的热化学方程式：N2O(g)＋NO(g)=N2(g)＋NO2(g)ΔH＝(209－348)kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1，C项正确；该反应为放热反应，则反应物中化学键的总键能小于生成物中化学键的总键能，D项错误。答案：C2．甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇，其反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH，已知该反应中相关的化学键键能数据如下：化学键H—HC—OCOH—OC—HE/(kJ·mol－1)4363431076465413则该反应的ΔH为()A．＋99kJ·mol－1 B．＋512kJ·mol－1C．－99kJ·mol－1 D．－512kJ·mol－1解析：根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，该反应的ΔH＝1076kJ·mol－1＋436kJ·mol－1×2－(413kJ·mol－1×3＋343kJ·mol－1＋465kJ·mol－1)＝－99kJ·mol－1，C项正确。答案：C3．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，其中NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是()A．溶液中OH－向电极a移动B．电极b上发生还原反应C．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2OD．理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为3∶4解析：电极a上NH3发生氧化反应生成N2，则电极a为负极，电极b为正极，原电池中，阴离子向负极移动，故A项正确；电极b为正极，正极上发生还原反应，B项正确；负极上NH3失电子生成N2和H2O，电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O，C项正确；由电池反应4NH3＋3O2=2N2＋6H2O可知，理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3，D项错误。答案：D4．(2017·长沙模拟)研究人员研制出一种可在一分钟内完成充电的超常性能铝离子电池，该电池以金属铝和石墨为电极。用AlCleq\o\al(－,4)、Al2Cleq\o\al(－,7)和有机阳离子组成电解质溶液。其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．放电时，电子由石墨电极经用电器流向铝电极B．充电时，铝电极上发生氧化反应C．充电时，AlCleq\o\al(－,4)向铝电极方向移动D．放电时，负极的电极反应为：Al－3e－＋7AlCleq\o\al(－,4)=4Al2Cleq\o\al(－,7)解析：该电池中Al为负极，石墨为正极，放电时，电子由铝电极经用电器流向石墨电极，A项错误；放电时，铝电极为负极，发生氧化反应，则充电时，铝电极上发生还原反应，B项错误；充电时，铝电极为阴极，石墨电极为阳极，AlCleq\o\al(－,4)向阳极(石墨电极)方向移动，C项错误；根据图示可知，放电时负极上Al发生氧化反应，且AlCleq\o\al(－,4)向负极移动参与反应，电极反应式为Al－3e－＋7AlCleq\o\al(－,4)=4Al2Cleq\o\al(－,7)，D项正确。答案：D5．(2017·东北四市联合体模拟)我国对可呼吸的钠­二氧化碳电池的研究取得突破10．已知：锂硫电池的总反应为2Li＋xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源，通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是()A．b为电源的正极B．每消耗32g硫，理论上导线中一定通过2mole－C．SOeq\o\al(2－,4)通过阴膜由原料室移向M室D．N室的电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋解析：结合题意及题图知，M室得到硫酸，则M室中氢氧根离子放电，M室发生反应：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，故a为电源的正极，b为电源的负极，A项错误；根据锂硫电池的总反应知，正极反应式为xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x)，则每消耗32g(1mol)硫，理论上导线中通过eq\f(2,x)mol电子，因Li2Sx中x值不确定，故不一定转移2mol电子，B项错误；SOeq\o\al(2－,4)通过阴膜由原料室移向M室，C项正确；N室中氢离子放电，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，D项错误。答案：C11．(2017·昆明模拟)厨房垃圾发酵液通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。下列说法正确的是()A．通电后，阳极附近pH增大B．电子从负极经电解质溶液回到正极C．通电后，A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D．当电路中通过2mol电子的电量时，会有1molO2生成解析：由题图可知，阳极上氢氧根离子放电，所以通电后，阳极附近pH减小，A项错误；电子不进入电解质溶液，电解质溶液导电是通过带电离子的定向移动，B项错误；电解池中，阴离子向阳极移动，故通电后，A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，C项正确；根据阳极的电极反应式：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，当电路中通过2mol电子的电量时，会有0.5molO2生成，D项错误。答案：C12．电镀废水中含有剧毒的CN－，用如图所示装置可除去含Cl－、CN－废水中的CN－。控制溶液的pH为9～10时，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是()A．电解装置中可用石墨做阳极，铁做阴极B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．电路中通过2mol电子，生成气体22.4L(标准状况)解析：电解时，阳极应为惰性电极，A正确；阳极Cl－发生氧化反应生成Cl2，Cl2与OH－反应生成ClO－和Cl－，B正确；碱性条件下，阴极水中氢元素被还原为H2，C正确；电路中通过2mol电子，阴极生成1molH2，阳极ClO－还会将CN－氧化为N2和CO2，气体的体积大于22.4L，D错误。答案：D13．K2S2O8(过硫酸钾)是强氧化剂，在水溶液中能将Mn2＋、Cr3＋氧化成MnOeq\o\al(－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)。某学习小组拟设计如图装置制备K2S2O8。下列说法正确的是()A．铜极发生氧化反应B．阳极反应式为2SOeq\o\al(2－,4)－2e－=S2Oeq\o\al(2－,8)C．电解时，H＋从交换膜左侧向右侧迁移D．若产生22.4L氢气，则转移电子为2mol解析：由题图知，与电源负极相连的为阴极，铜极为阴极，发生还原反应，A项错误；石墨极为阳极，发生氧化反应，B项正确；氢离子由质子交换膜右侧(阳极)向左侧(阴极)迁移，C项错误；没有指明标准状况，不能根据产生的氢气体积计算转移电子的物质的量，D项错误。答案：B14．人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示的人工光合系统，成功地实现了以CO2和H2O合成CH4，下列说法错误的是()A．CaN表面发生氧化反应，有O2产生B．相同条件下，生成的O2和CH4体积比为2∶1C．产生22.4LO2时，电解液中H＋从右向左迁移4gD．Cu表面的电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O解析：根据题给装