专题七　化学反应与能量（课时作业）-2022高考化学【优化探究】二轮专题复习（老教材新高考）湖北

1．由合成气制备二甲醚，涉及如下反应： (ⅰ)2CH3OH(g)C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH1； (ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2。 能量变化如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．ΔH1＜ΔH2 B．反应(ⅱ)为吸热反应 C．C2H4(g)＋H2O(g)CH3OCH3(g) ΔH＝－5.2 kJ·mol－1 D．若在容器中加入催化剂，则E2－E1将变小 解析：根据图像数据可知，ΔH1＝－29.1 kJ·mol－1，ΔH2＝－23.9 kJ·mol－1，则ΔH1＜ΔH2，故A项正确；从图像数据可看出，ΔH2＜0，即反应(ⅱ)为放热反应，故B项错误；根据盖斯定律可知，反应(ⅱ)－反应(ⅰ)可得反应：C2H4(g)＋H2O(g)CH3OCH3(g)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－23.9 kJ·mol－1－(－29.1 kJ·mol－1)＝＋5.2 kJ·mol－1，故C项错误；若在容器中加入催化剂，降低了反应的活化能，但不会改变反应焓变，则E2－E1的差值不变，故D项错误。 答案：A 2．合成氨反应：N2(g)＋H2(g)NH3(g)　ΔH，其反应机理如图所示，图中“吸”表示各气态物质在催化剂表面吸附。下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH＝－46 kJ·mol－1 B．该反应机理中最大活化能为79 kJ·mol－1 C．升高温度，该反应过渡态的能量会增大 D．该反应达到平衡后增大压强反应正向进行 解析：ΔH与始态和终态有关，与过程无关，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。由图可知，ΔH＝－46 kJ·mol－1，故A说法正确；该反应的机理中的活化能即为每一步骤的过渡态的总能量减去该步骤的反应物的总能量，由图可知，过渡态2步骤的活化能最高，为79 kJ·mol－1，故B说法正确；该反应过渡态的能量不会随着温度的改变而改变，故C说法错误；该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，反应向右进行，故D说法正确。 答案：C 3．高能细菌电池，既可以处理有机废物还可以获取纯二氧化碳，如图是某细菌电池的示意图。下列说法正确的是(　　) A．电极A是负极 B．电极B的电极反应为CH2O－4e－＋H2O===4H＋＋CO2 C．离子交换膜C是质子交换膜 D．工作温度越高，该电池效率越高 解析：通过外电路判断该电池是原电池。原电池由正、负电极构成，其基本原理是发生自发的氧化还原反应：(CH2O)n＋nO2===nCO2＋nH2O。有机物(CH2O)n失去电子，电极B为负极，氧气得到电子，电极A为正极，选项A错误；由题图可知，，参加放电的有机物是(CH2O)n而不是CH2O，电极B的电极反应为(CH2O)n－4ne－＋nH2O===4nH＋＋nCO2，所以选项B错误；离子交换膜C的作用需要符合电池整体设计要求，该电池没有交代电解质的成分，但从O2变成水，而不变成OH－可以判断：正极处提供了H＋或者离子交换膜C提供了H＋，正极处提供了H＋，从现有信息看证据不足，而从负极电极反应产生氢离子，以及离子迁移方向看，均可满足整体设计要求，所以离子交换膜C应该为质子交换膜，选项C正确；细菌的工作温度是比较低的，如果温度升高到一定程度，造成细菌死亡，就不能持续提供(CH2O)n，电池效率就会降低甚至为零，选项D错误。 答案：C 4．一种“高容量、低成本”的锂­铜空气燃料电池，可通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2LiOH，下列说法正确的是(　　) A．Li极有机电解质可以换成Cu极的水溶液电解质 B．放电时，正极的电极反应式为Cu2O＋2H＋＋2e－===2Cu＋H2O C．放电时，Cu极的水溶液电解质的pH减小 D．通入空气时，整个反应过程中，铜相当于催化剂 解析：锂是活泼金属，易与水反应，故A错误；该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电能，由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电，正极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－，故B错误；Cu极的水溶液电解质的pH增大，故C错误；铜先与氧气反应生成Cu2O，放电时Cu2O重新生成Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确。 答案：D 5．(2021·岳阳模拟)微生物燃料电池(MFC)，是以微生物为催化剂将碳水化合物[用(CH2O)n表示]中的化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．b电极为正极 B．a的电极反应式为(CH2O)n＋nH2O－4ne－===nCO2＋4nH＋ C．a电极的电势高于b电极 D．MFC本质上是收获微生物代谢过程中生产的电子并传递而产生电流的系统 解析：A.电子流向与电流方向相反，电子流入的电极为正极，正确；B.a为负极，发生氧化反应，电