新教材2024高考化学二轮专题复习专题7化学反应与能量课时作业

这是一份新教材2024高考化学二轮专题复习专题7化学反应与能量课时作业，共7页。试卷主要包含了沉积物微生物燃料电池等内容，欢迎下载使用。


A．ΔH2>0
B．1mlS（g）完全燃烧释放的能量小于2968kJ
C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3
D．16gS（s）完全燃烧释放的能量为1484kJ
2.某学生设计了一种家用消毒液发生器，装置如图如示。下列说法错误的是（ ）
A．该消毒液的有效成分是NaClO
B．通电时Cl－发生氧化反应
C．通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极
D．该装置的优点是随制随用
3.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法不合理的是（ ）
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]出现蓝色，Fe被腐蚀
C.③区Zn电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]出现蓝色，Fe被腐蚀
4.Li­O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来，科学家研究了一种光照充电Li­O2电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子（e－）和空穴（h＋），驱动阴极反应（Li＋＋e－===Li）和阳极反应（Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2）对电池进行充电。下列叙述错误的是（ ）
A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2
5.
ORP传感器（如右图）测定物质的氧化性的原理：将Pt电极插入待测溶液中，Pt电极、Ag/AgCl电极与待测溶液组成原电池，测得的电压越高，溶液的氧化性越强。向NaIO3溶液、FeCl3溶液中分别滴加2滴H2SO4溶液，测得前者的电压增大，后者的几乎不变。
下列说法不正确的是（ ）
A．盐桥中的Cl－移向Ag/AgCl电极
B．Ag/AgCl电极反应是Ag－e－＋Cl－===AgCl
C．酸性越强，IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的氧化性越强
D．向FeCl3溶液中滴加浓NaOH溶液至碱性，测得电压几乎不变
6.标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据HO（g）＋HO（g）===H2O2（g）计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·ml－1。下列说法不正确的是（ ）
A．H2的键能为436kJ·ml－1
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOOD．H2O（g）＋O（g）＝H2O2（g） ΔH＝－143kJ·ml－1
7.铁的配合物离子（用[L—Fe—H]＋表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．该过程的总反应为HCOOHeq \(=====,\s\up7(催化剂))CO2↑＋H2↑
B．H＋浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C.该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
8.沉积物微生物燃料电池（SMFC）可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示，酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是（ ）
A．碳棒b电势比碳棒a电势低
B．碳棒a附近酸性增强
C．碳棒b存在电极反应：
S－6e－＋4H2O===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋8H＋
D．工作一段时间后，电池效率降低
9.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电极a和电极d上都发生氧化反应
B．c电极上的电极反应式为
N2O4－2e－＋H2O===N2O5＋2H＋
C．乙装置d电极附近溶液的pH增大
D．电路中每转移2mle－，甲池质子膜右侧溶液质量变化为18g
10.Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电解时只允许H＋通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH－的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：
Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋2H＋===2CrO3＋H2O
11.利用电解可以实现烟气中氮氧化物的脱除，同时可以将甲烷转化成乙烯，工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电解时，电极A与电源的正极相连
B．电解时，O2－由电极B向电极A迁移
C．电极B上的反应式为：
2CH4＋4e－＋2O2－===C2H4＋2H2O
D．若要脱除1mlNO2，理论上需通入CH4的物质的量为2ml
12.含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P（CN）2]，过程如图所示（Me为甲基）。下列说法正确的是（ ）
A.生成1mlLi[P（CN）2]，理论上外电路需要转移2ml电子
B．阴极上的电极反应为P4＋8CN－－4e－===4[P（CN）2]－
C．在电解过程中CN－向铂电极移动
D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
13.利用电渗析法可再生钠碱循环脱硫中的吸收液，并获取高浓度的SO2，工作原理如图所示。已知双极膜在电流作用下可将水解离，膜两侧分别得到H＋和OH－。下列说法正确的是（ ）
A．双极膜右侧得到的是OH－
B．再生吸收液从M室流出
C．相同条件下，阳极和阴极产生的气体体积比为2∶1
D．M室中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 分别与H＋发生反应可得高浓度SO2
专题精练（7）
1．解析：硫固体转化为硫蒸汽的过程为吸热过程，则焓变ΔH2>0，A正确；硫蒸汽的能量高于硫固体，则1ml硫蒸汽完全燃烧释放的能量大于2968kJ，B错误；由盖斯定律可知，焓变ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则焓变ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C正确；由图可知，16g硫固体完全燃烧释放的能量为eq \f(16g,32g·ml－1)×2968kJ·ml－1＝1484kJ，D正确。
答案：B
2．解析：电解食盐溶液会生成氯气、氢气和氢氧化钠，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，故有效成分是次氯酸钠，A正确；通电时Cl－发生氧化反应生成氯气，Cl的化合价由－1变为0，B正确；溶液中只有阴阳离子没有电子，电子不能经过电解质溶液，C错误；该装置的优点是随制随用，以防久制的次氯酸钠分解失效，D正确。
答案：C
3．解析：A项，①区发生吸氧腐蚀，Cu为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Cu电极上不产生气泡，说法不合理；B项，②区Cu为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，Cu电极附近溶液碱性增强，滴加酚酞后变红色，Fe为阳极，被腐蚀，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]出现蓝色，说法合理；C项，③区Zn为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Fe为正极，被保护，说法合理；D项，④区Zn为阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Fe作阳极，被腐蚀，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]出现蓝色，说法合理。
答案：A
4．解析：根据题给电池装置图并结合阴、阳极电极反应可知，充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2，A项正确；由题干中光照时阴、阳极反应可知，充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B项正确；放电时题给装置为原电池，阳离子（Li＋）向正极迁移，C项错误；根据题给装置图可知，放电时正极上O2得电子并与Li＋结合生成Li2O2，即O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D项正确。
答案：C
5．解析：由于Ag的金属活动性比Pt强，所以Ag作负极，Pt作正极。在原电池中，阴离子向负极移动，在该电池中，所以盐桥中的Cl－移向Ag/AgCl电极，A正确；Ag失电子生成的Ag＋与溶液中的Cl－反应生成AgCl，电极反应式是Ag－e－＋Cl－===AgCl，B正确；向NaIO3溶液滴加2滴H2SO4溶液，电压增大，则表明酸性越强，IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的氧化性越强，C正确；向FeCl3溶液中滴加浓NaOH溶液至碱性，生成NaCl和Fe（OH）3沉淀，溶液的氧化性减弱，测得的电压减小，D错误。
答案：D
6．解析：由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218kJ·ml－1×2＝436kJ·ml－1，A项正确；由表格中数据可知O2的键能为249kJ·ml－1×2＝498kJ·ml－1，而H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·ml－1，214kJ·ml－1×2<498kJ·ml－1，B项正确；HOO中解离O—O键所需能量为249kJ·ml－1＋39kJ·ml－1－10kJ·ml－1＝278kJ·ml－1，H2O2中解离O—O键所需能量为214kJ·ml－1，C项错误；ΔH＝－136kJ·ml－1＋242kJ·ml－1－249kJ·ml－1＝－143kJ·ml－1，D项正确。
答案：C
7．解析：分析题给反应机理图，可知该过程的反应物为HCOOH，生成物为CO2和H2，则该过程的总反应为HCOOHeq \(=====,\s\up7(催化剂))CO2↑＋H2↑，A说法正确；H＋浓度过大，抑制HCOOH的电离，HCOO－浓度减小，会降低Ⅰ→Ⅱ步骤的反应速率，H＋浓度过小，会降低Ⅲ→Ⅳ步骤反应速率，故H＋浓度过大或者过小，均会导致反应速率降低，B说法正确；由Ⅱ→Ⅲ过程中，脱去CO2，碳元素化合价升高，则Fe元素化合价降低，C正确；由相对能量的变化情况图可以得出，该反应过程中的Ⅳ→Ⅰ步骤的活化能Ea＝86.1kJ·ml－1，为该反应进程中的最大活化能，故该过程的决速步骤为Ⅳ→Ⅰ步骤，D说法错误。
答案：D
8．解析：根据光合菌产生的O2得电子结合H＋生成H2O，碳棒a为正极，FeSx在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。正极的电势高于负极，A正确；a为正极，光合菌产生的O2得电子结合H＋得到H2O，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，酸性减弱，B错误；碳棒b存在电极反应：S－6e－＋4H2O===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋8H＋，C正确；酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低，D正确。
答案：B
9．解析：由图可知，甲池为原电池，电极a为负极，电极反应式为SO2－2e－＋2H2O===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；电路中每转移2mle－，甲池质子膜右侧溶液质量变化为2ml×eq \f(1,2)×18g·ml－1＝18g，D正确；乙池为电解池，电极c为电解池的阳极，在无水硝酸作用下，电极反应式为N2O4－2e－＋2HNO3===2N2O5＋2H＋，B错误；电极d为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，A错误；阳极区的氢离子通过阳离子交换膜进入阴极区，电极附近溶液pH不变，C错误。
答案：D
10．解析：根据左侧电极上生成O2，右侧电极上生成H2，知左侧电极为阳极，发生反应：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，右侧电极为阴极，发生反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；由题意知，左室中Na2Cr2O7随着H＋浓度增大转化为CrO3：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋2H＋===2CrO3＋H2O，因此阳极生成的H＋不能通过离子交换膜。电解时通过离子交换膜的是Na＋，A错误；根据电子守恒可知，生成O2和H2的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B正确；根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液OH－的浓度增大，C正确；电解过程中阳极区H＋的浓度增大，Na2Cr2O7转化为CrO3：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋2H＋===2CrO3＋H2O，D正确。
答案：A
11．解析：电解时，电极A上NO2→N2，N元素化合价降低，发生还原反应，电极A为阴极，与电源负极相连，A项错误；电解时，O2－向阳极移动，电极A为阴极，电极B为阳极，则O2－由电极A向电极B迁移，B项错误；电极B上CH4→C2H4，C元素化合价升高，失去电子，电极反应式为2CH4－4e－＋2O2－===C2H4＋2H2O，C项错误；1mlNO2转化为N2，转移4ml电子，根据2CH4－4e－＋2O2－===C2H4＋2H2O可知，需要消耗2mlCH4，D项正确。
答案：D
12．解析：石墨电极上发生的物质转化为P4→Li[P（CN）2]，磷元素化合价升高，发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，对应的电极反应式为：P4＋8CN－－4e－===4[P（CN）2]－，则生成1mlLi[P（CN）2]，理论上外电路需要转移1ml电子，右侧电极为阴极，A、B错误；电解池工作过程中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，CN－应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；由图示物质转化关系可知，HCN在阴极放电，产生CN－和H2，而HCN中的H来自LiOH，则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH，D正确。
答案：D
13．解析：根据题图1可知，Na2SO3吸收SO2得到NaHSO3溶液从pH>8变成pH<6，则图2中要再生吸收液，NaHSO3需要转化为Na2SO3；M室亚硫酸根和亚硫酸氢根与H＋结合生成高浓度SO2；N室NaHSO3与OH－生成Na2SO3。在电解池中，阳离子向阴极方向迁移，阴离子向阳极方向迁移，因此，双极膜右侧得到的是H＋，左侧得到OH－，A错误；N室的亚硫酸氢根离子与其右侧迁移进来的氢氧根离子发生反应生成亚硫酸根离子，从而实现再生，因此，再生吸收液从N室流出，B错误；阳极发生的电极反应是2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极发生的电极反应是4H2O＋e－===4OH－＋2H2↑，则根据得失电子数相等，相同条件下，阳极和阴极产生的气体体积比为1∶2，C错误；M室中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 分别与双极膜解离出的H＋发生反应，得高浓度SO2，D正确。
答案：D
物质（g）
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/
（kJ·ml－1）
249
218
39
10
0
0
－136
－242