专题六 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（新教材新高考）

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 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．(2021·青岛模拟)用CO还原NO2时，温度低于227 ℃、高于227 ℃的反应路径分别如下图： 下列说法正确的是(　　) A．当反应物和生成物的量相同时，两种路径的焓变相同 B．反应的活化能：Ⅰ＜Ⅱ，Ⅲ＜Ⅳ C．由①、②的中间状态分别到其对应的最终状态均为吸收能量的过程 D．在两种路径下还原等量的NO2时，消耗CO的量相同 解析：A.焓变与物质的种类、数量、聚集状态有关，受体系的温度、压强等因素影响，虽然两种反应路径的反应物和生成物的量相同，但体系温度不同，则焓变不同，A错误；B.反应慢说明反应的活化能高，所需能量高，反应快说明反应的活化能低，所需能量低，B错误；C.由①状态到其对应的最终状态为化学键断裂的过程(生成NO)，是吸收能量的过程，由②状态到其对应的最终状态为化学键形成的过程(生成CO2)，是释放能量的过程，C错误；D.无论哪种路径，N元素均由＋4价降到＋2价，C元素均由＋2价升高至＋4价，即还原等量的NO2时，消耗CO的量一定相同，D正确。 答案：D 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，造成细菌因蛋白质变性而死亡，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．