内容正文:
专题六 化学反应与能量
[对应学生用书P171]
一、选择题:本题包括5小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2021·广东部分重点校联考)十氢萘(C10H18)是具有高储氢密度的氢能载体,经历“C10H18C10H8”脱氢过程释放氢气。下列说法正确的是( )C10H12
A.总反应的ΔH=Ea1-Ea2
B.C10H18(l)的脱氢过程中,不会有大量中间产物C10H12(l)积聚
C.十氢萘脱氢的总反应速率由第二步反应决定
D.选择合适的催化剂不能改变Ea1、Ea2的大小
B 解析:图中Ea1、Ea2分别是第一、二步反应的正反应活化能,显然总反应的ΔH≠Ea1-Ea2,A错误;由图可知,活化能Ea1>Ea2,则第二步反应速率比第一步反应速率快,故不会有大量中间产物C10H12(l)积聚,总反应速率由第一步反应决定,B正确,C错误;选择合适的催化剂,可以降低反应的活化能,使Ea1、Ea2减小,D错误。
2.(2021·山西太原一模)一定温度下,某恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),其能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH=-x kJ/mol
B.使用催化剂可以改变该反应的ΔH
C.断键吸收总能量小于成键释放总能量
D.若容器中气体密度不变,则反应达到化学平衡状态
C 解析:由图可知,断键吸收能量为x kJ,成键释放能量为y kJ,则断键吸收总能量小于成键释放总能量,该反应的ΔH=(x-y)kJ/mol,A错误,C正确;使用催化剂,改变反应的活化能,但不能改变该反应的ΔH,B错误;恒容密闭容器中气体总质量不变,则气体密度始终不变,故不能根据密度判断是否达到平衡状态,D错误。
3.(2021·福建厦门第二次质检)科学家设计了一种高效低能耗制备H2O2的装置如图。下列说法不正确的是( )
A.阴极区pH增大
B.电流方向为a→泡沫镍
C.阳极区反应为:
eq \a\vs4\al()
D.理论上,当0.2 mol糠醛完全反应时,同时有0.2 mol的H2O2生成
C 解析:O2阴极区发生还原反应生成H2O2,电极反应式为O2+2H2O+2e-===H2O2+2OH-,反应生成OH-,故阴极区溶液pH增大,A正确;a是电源的正极,电流由正极流向阳极,故电流方向为a→泡沫镍,B正确;阳极区被氧化生成,电极反应式为+2OH--2e-===+H2O,C错误;0.2 mol 糠醛完全被氧化,电路中转移0.4 mol 电子,结合阴极反应可知,有0.2 mol H2O2生成,D正确。
4.(2021·山东济宁一模)微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O催化还原,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电池工作时外电路电流由b极流向a极
B.b极反应式为Cr2O+14H++6e-===2Cr3++7H2O
C.每生成1 mol Cr(OH)3,右池n(H+)减少2 mol
D.每处理0.5 mol Cr2O,可生成16.8 L(标准状况下)CO2
C 解析:由图可知,a电极CH3COOH→CO2,发生氧化反应,则a是负极,故外电路中电流由正极(b)流向负极(a),A正确;b是正极,发生还原反应:Cr2O,电路中转移3 mol电子,据得失电子守恒推知,负极生成0.75 mol CO2,在标准状况下的体积为V(CO2)=0.75 mol×22.4 L/mol=16.8 L,D正确。+14H++6e-===2Cr3++7H2O,B正确;生成1 mol Cr(OH)3,电路中转移3 mol 电子,正极上消耗7 mol H+,反应Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+生成3 mol H+,同时从负极区迁移过来3 mol H+,故右池n(H+)减少1 mol,C错误;处理0.5 mol Cr2O→Cr3+,电解质溶液呈酸性,则b极的电极反应式为Cr2O
5.(2021·广东韶关一模)碳单质在生产生活中用途广泛。炭黑可以活化氧分子得到活化氧(O*),活化氧可以快速氧化SO2,从而消除雾霾。其活化过程中的能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.活性炭可去除水中的悬浮杂质
B.生成活化氧的ΔH>0
C.活化过程中有水时的活化能降低了
D.氧化SO2的过程中,炭黑起催化作用
B 解析:活性炭具有吸附性,可去除水中的悬浮杂质,A正确;根据图像,生成活化氧时,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,ΔH<0 ,B错误;化学反应过程中存在多步反应的活化能,根据能量变化图分析,没有水加入的反应活化能为E=0.75 eV,有水加入的反应的活化能E=0.57 eV,