2019届二轮复习 化学反应中的能量变化 电化学原理 作业（全国通用） 练习

单项选择题1.(2018·无锡期中)以下是大气中碳循环所涉及的部分重要反应。下列说法正确的是(　　)①6CO2(g)＋6H2O(g)===C6H12O6(s)＋6O2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1②C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1③2C6H12O6(s)===6CO2(g)＋6CH4(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1④CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH4＝d kJ·mol－1A.由反应①可知a<0B.c＋6d＋2a＝0，b＋a＝0C.反应②、③的ΔS<0D.反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH>d kJ·mol－1解析　A项，①的逆反应为葡萄糖的氧化，为放热反应，所以反应①为吸热反应，错误；C项，反应②、③均为熵增的反应，错误；D项，反应④－D中反应得：2H2O(l)===2H2O(g) 　ΔH5＝d－ΔH>0，ΔH<d kJ·mol－1，错误。答案　B2.(2018·常州一模)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是(　　)A.由MgCl2制取Mg是放热过程B.热稳定性： MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.常温下氧化性： F2<Cl2<Br2<I2D.此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为：MgBr2(s)＋Cl2(g)===MgCl2(s)＋Br2(g)，ΔH＝－117 kJ·mol－1　解析　A项，Mg和Cl2反应制MgCl2是放热，则MgCl2制取Mg是吸热过程，错误；B项，能量越低越稳定，错误；C项，氧化性：F2>Cl2>Br2>I2，错误。答案　D3.(2018·南京三模)CO、H2、C2H5OH三种燃料燃烧的热化学方程式如下：①CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g) ΔH1＝a kJ/mol②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH2＝b kJ/mol③C2H5OH(1)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)  ΔH3＝c kJ/mol下列说法正确的是(　　)A.ΔH1>0B.2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝－2b kJ/molC.CO2与H2合成C2H5OH反应的原子利用率为100%D.2CO(g)＋4H2(g)===H2O(g)＋C2H5OH(l)ΔH＝(2a＋4b－c)kJ/mol解析　A项，CO燃烧是放热反应，错误；B项，题给反应②是气态水，错误；C项，2CO(g)＋4H2(g)===H2O(g)＋C2H5OH(l)还有水分子生成，原子利用率不是100%，错误。答案　D4.(2018·苏锡常镇一调)电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2 000 ℃时，电石生产原理如下：①CaO(s)＋C(s)===Ca(g)＋CO(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1　平衡常数K1②Ca(g)＋2C(s)===CaC2(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1　平衡常数K2以下说法不正确的是(　　)A.反应①K1＝c(Ca)·c(CO)B.反应Ca(g)＋C(s)===CaC2(s)平衡常数K＝C.2 000 ℃时增大压强，K1减小，K2增大D.反应2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)　ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1解析　C项，K只与温度有关，与压强无关，错误。答案　C5.(2017·苏锡常镇二调)煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是(　　)①“气化”：C(s)＋2H2O(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋90.1 kJ·mol－1；②催化液化Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2＝－49.0 kJ·mol－1；③催化液化Ⅱ：CO2(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)＋O2(g)ΔH3＝a kJ·mol－1。A.催化液化Ⅰ中使用催化剂，反应的活化能Ea、ΔH2都减小B.反应C(s)＋H2O(g)＋H2(g)===CH3OH(g)ΔH＝＋41.1 kJ·mol－1C.ΔH2＞ΔH3D.下图为甲醇燃料电池的工作原理，负极的电极反应为：CH3OH－6e－＋6OH－===CO2＋5H2O解析　使用催化剂不影响焓变，A错误；C(s)＋H2O(g)＋H2(g)===CH3OH(g)可由反应①＋②得到，B正确；由反应②－③得到H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－(49＋a) kJ·mol－1，由于该反应是放热反应，即49＋a＞0，即a＞－49，故ΔH2＜ΔH3，C错误；负极的电极反应式应为CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，D错误。答案　B6.(2017·盐城三调)天然气经O2和H2O(g)重整制合成气，再由合成气制备甲醇的相关反应如下：①主反应：CH4(g)＋O2(g)===CO(s)＋2H2(g)　ΔH1；②副反应：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2；③主反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝＋206.1 kJ·mol－1；④主反应：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH4＝－90.0 kJ·mol－1；⑤主反应：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH5＝－49.0 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　)A.ΔH1＞ΔH2B.设计反应①的主要目的是增大的比值C.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反应为吸热反应D.ΔH2－4ΔH1＝659.3 kJ·mol－1解析　反应①为甲烷的不完全燃烧，反应②为甲烷的完全燃烧，完全燃烧放出的能量大，对应的焓变小，即ΔH1＞ΔH2，A正确；反应③为吸热反应，反应①为放热反应，放出的热量可以供给反应③，B错误；根据盖斯定律，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)可由“反应④－反应⑤”获得，ΔH＝－90.0－(－49)＝－41(kJ·mol－1)，反应放热，C错误；根据盖斯定律，“ΔH2－4ΔH1”对应的化学反应式为4CO(g)＋8H2(g)===3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，该反应也可以按“④－⑤－③×3”得，ΔH＝－90.0－(－49.0)－206.1×3＝－659.3(kJ·mol－1)，D错误。答案　A7.(2018·无锡期中)南京大学科学家研究发现了一种电化学“大气固碳”方法。 电池工作原理示意图如下图所示。该电池在充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化，释放出CO2 和O2。下列说法正确的是(　　)A.该电池放电时的正极反应为：2Li－2e－＋ CO===Li2CO3B.该电池既可选用含水电解液，也可选无水电解液C.充电时阳极发生的反应是：C＋2Li2CO3－4e－===3CO2＋4LiD.该电池每放、充4 mol电子一次，理论上能固定1 mol CO2解析　A项，正极发生还原反应，得电子，错误；B项，锂可以和水反应：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，不能用水溶剂，错误；C项，由题给信息，只有Li2CO3发生氧化，且生成CO2和O2，错误。放电时，负极：Li－e－===Li＋，正极：3CO2＋4e－＋4Li＋===2Li2CO3＋C，总反应为：4Li＋3CO2===2Li2CO3＋C。充电时：阳极：2Li2CO3－4e－===4Li＋＋ 2CO2↑＋ O2↑，阴极：4Li＋＋4e－===4Li，总反应为：2Li2CO34Li＋ 2CO2↑＋ O2↑。答案　D8.(2018·南通一模)某新型光充电电池结构如图。在太阳光照射下，TiO2光电极激发产生电子，对电池充电，Na＋在两极间移动。下列说法正确的是(　　)A.光充电时，化学能转变成光能B.光充电时，电极B为阴极C.放电时，Na＋向电极A移动D.放电时，电极B发生反应：I＋ 2e－===3I－解析　A项，光充电时，太阳能转化为化学能，错误；B项，充电时“TiO2光电极激发产生电子”，电子从电极B流出，电极B为阳极，电极A为阴极，错误；C项，放电时，电极A为负极，发生反应：2S－2e－===S，电极B为正极，发生反应：I＋2e－===3I－，Na＋从电极A移向电极B，C错误、D正确。答案　D9.(2018·无锡一模)H2S 有剧毒，石油化工中常用以下方法处理石油炼制过程中产生的H2S废气。先将含H2S 的废气(其它成分不参与反应)通入FeCl3溶液中，过滤后将溶液加入到以铁和石墨棒为电极的电解槽中电解(如下图所示)，电解后的溶液可以循环利用。下列有关说法不正确的是(　　)A.过滤所得到沉淀的成分为S 和FeSB.与外接电源a极相连的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋C.与外接电源b极相连的是铁电极D.若有0.20 mol 的电子转移，得到氢气2.24 L(标准状况)解析　A项，H2S通入FeCl3溶液发生反应：H2S＋2FeCl3===2FeCl2 ＋2HCl＋S↓，无FeS沉淀，错误；由于b极区产生氢气，b极为阴极，“电解后溶液可以循环利用”，所以有Fe2＋→Fe3＋，氧化反应，在阳极区发生，所以电极b为铁电极。答案　A10.下面是利用盐桥电池从某些含碘盐中提取碘的两个装置：下列说法中正确的是(　　)A.两个装置中石墨Ⅰ和石墨Ⅱ作负极B.碘元素在装置①中被还原，在装置②中被氧化C.①中MnO2的电极反应式为：MnO2＋2H2O＋2e－===Mn2＋＋4OH－D.反应①、②中生成等量的I2时导线上通过的电子数之比为1∶5解析　A项，①中石墨Ⅰ区的NaI生成I2是失去电子的过程，故石墨Ⅰ作负极，②中石墨Ⅱ区的NaIO3生成I2是得到电子的过程，故石墨Ⅱ作正极，A项错误；B项，①中碘元素的化合价升高，被氧化，②中碘元素的化合价降低，被还原，B项错误；C项，在①中，MnO2插入酸性溶液中，不可能生成OH－，C项错误；D项，由①可知，2I－→I2，生成1 mol I2时转移2 mol e－，由②可知，2IO→I2，生成1 mol I2时转移10 mol e－，所以当生成等量的I2时，转移电子数之比为1∶5，D项正确。答案　D11.为解决淀粉厂废水中BOD严重超标的问题，有人设计了电化学降解法。如图是利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置，下列说法中正确的是(　　)A.N极是负极B.该装置工作时，H＋从右侧经阳离子交换膜移向左侧C.负极的电极反应为：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋D.物质X是OH－解析　由题意利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置，即为原电池。A.由图N极通O2，则N极为正极，故A错误；B.原电池中阳离子移向正极，该装置工作时，H＋从左侧经阳离子交换膜移向右侧，故B错误；C.M极为有机物，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2↑＋24nH＋，故C正确；D.由图N极通O2，则N极为正极，O2得电子结合H＋生成水，物质X为水，故D错误。答案　C12.如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO(CH3)2是溶剂，反应原理是：4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。下列说法不正确的是(　　)A.该装置将化学能转化为电能B.电子移动方向是由a极流向b极C.可以用水代替SO(CH3)2做溶剂D.b极反应式是FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S解析　A.装置图分析可知是原电池反应原理，是化学能转化为电能的装置，故A正确；B.原电池中电子从负极沿外电路流向正极，原电池中a为负极，是由a极流向b极，故B正确；C.水的导电性差且和锂发生反应，不符合原电池的反应原理，故C错误；D.b电极为正极，得到电子发生还原反应，电极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，故D正确；故选C。答案　C13.某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见图。下列说法正确的是(　　)A.a为CH4，b为CO2 B.CO向正极移动 C.此电池在常温时也能工作 D.正极电极反应式为：O2＋2CO2＋4e－===2CO解析　由图可知a为负极，发生反应：CH4－8e－→CO，电池中传导的是CO，利用CO平衡电荷得：CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O，b极通入空气，发生反应：2O2＋4CO2＋8e－===4CO，A、B错误，D正确；熔融碳酸盐，在常温下不能进行，C错误。答案　D14.用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是(　　)A.阳极室溶液由无色变成棕黄色B.阴极的电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C.电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高D.电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4解析　左室为阳极室，铁作阳极优先失电子：Fe－2e－===Fe2＋，无Fe3＋生成溶液由无色变成浅绿色，错误；B项，阴极室，溶液中的H＋放电生成H2，错误；C项，H＋反应生成H2，pH增大，正确；D项，中间室的NH 透过阳离子交换膜进入右室，由于H3PO4是三元弱酸，产物可能是NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4或它们的混合物，错误。答案　C15.如图装置可处理乙醛废水，乙醛在阴、阳极发生反应，分别转化为乙醇和乙酸。下列说法正确的是(　　)A.b电极为正极B.电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量增大C.阳极电极反应式为CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋D.电解过程中，两极均有少量气体产生，则阳极产生的是H2解析　本题考查电解原理。A项，阴极与b相连，所以b为负极，错误；B项，阳极生成H＋，移向阴极，阴极发生的反应为：CH3CHO＋2e－＋2H＋===C2H5OH，所以只是H＋在两侧间的移动，Na＋的量变化不大，故Na2SO4的物质的量不变，错误。C项，乙醛(C2H4O)中C为－1价，在阳极生成乙酸(C2H4O2)中C为0价，失去2个电子，根据电荷守恒知，产物中还要补H＋，正确；D项，阳极还可能为OH－放电生成O2，错误。答案　C