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专题强化练六 化学反应与能量
1.(2022·浙江模拟预测)硫元素广泛分布于自然界,其相图(用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图像)如图。已知正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,且都是由S8分子组成的晶体,燃烧的热化学方程式为:S(正交,s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;S(单斜,s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2。则下列有关说法正确的是( )
A.正交硫和单斜硫互为同分异构体
B.温度低于95.5℃且压强大于0.1Pa,正交硫发生升华现象
C.图中M→N过程为固态硫的液化,该过程一定破坏了共价键和分子间作用力
D.由上述信息可判断:ΔH1>ΔH2
解析:D [A.正交硫和单斜硫均是硫元素组成的单质,二者互为同素异形体,A错误;B.温度低于95.5℃且压强大于0.1Pa,正交硫是固态,需要降压才能升华为气态,B错误;C.图中M→N过程为固态硫的液化,该过程中,正交硫先转化为单斜硫,再变成液体;正交硫和单斜硫都是由S8分子构成的晶体,则两种晶体中分子排列的方式不同,从正交硫转化为单斜硫破坏的是分子间作用力,单斜硫变为液体破坏的也是分子间作用力,C错误;D.在同压条件下,升温由正交硫转化为单斜硫,说明单斜硫能量高,同质量的情况下,单斜硫燃烧放热多,由于两个燃烧反应的ΔH均为负值,则ΔH1>ΔH2,D正确;故选D。]
2.(2022·浙江嘉兴模拟)
已知:Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH1
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH3
下列表述正确的是( )
A.ΔH2>0
B.Mn+SO2===MnO2+S ΔH=ΔH1-ΔH2
C.ΔH3>ΔH1
D.MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1
解析:D [S(g)和O2(g)反应生成SO2(g)是放热反应,ΔH2<0,A错误;书写热化学方程式要标明物质的聚集状态,B错误;题目未指明反应中能量变化值,不能比较ΔH1、ΔH2的大小,C错误;将题给三个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由③-①-②可得:MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s),则有ΔH=ΔH3-ΔH1-ΔH2,D正确。]
3.(2022·湖南娄底二模)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:( )
下列关于活化历程的说法错误的是( )
A.此反应的决速步骤:中间体2→中间体3
B.涉及极性键的形成和非极性键的断裂
C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
D.Ni(s)+C2H6(g)===NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=6.57 kJ·mol-1
解析:D [A.反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应速率取决于最慢的一步反应,由图可知,中间体2→中间体3能量差值最大,该步反应的活化能最大,是化学反应的决速步骤,故A正确;B.由图可知,反应过程涉及非极性键C—C的断裂和极性键C—H的形成,故B正确;C.由图可知,反应过程中镍原子的成键数目在不断发生变化,故C正确;D.由图可知,镍和乙烷的反应为放热反应,反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)===NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57 kJ·mol-1,故D错误;故选D。]
4.(2022·广东广州一模)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
解析:C [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,故有效成分为是次氯酸钠,A正确;通电时Cl-发生氧化反应生成氯气,Cl的化合价由-1价变为0价,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,以防久置的次氯酸钠分解失效,D正确。]
5.(2022·广东梅州二模)《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.a极为正极,发生还原反应
B.X膜为阳离子交换膜
C.当外电路通过2mol e-时,消耗22.4L O2
D.该装置可实现化学能与电能间的完全转化
解析:B [本题中通入H2的a极发生氧化反应,是原电池的负极,其电极反应式为:H2-2e-===2H+。通入O2的b极发生还原反应,是原电池的正极,考虑到最终产物为H2O2,故其电极反应式为:H2O+O2+2e-===HO+OH-。负极生成的H+通过阳离子交换膜进入到电解质中,正极生成的HO通过阴离子交换膜进入到电解质中,二者