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专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题
1.反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g) 的发生过程能量变化如下所示:
下列说法错误的是
A.H﹣H键比Cl﹣Cl键稳定
B.△H=﹣184.5 kJ•mol﹣1
C.正反应活化能比逆反应活化能高
D.在相同条件下,1mol H2(g)和1mol Cl2(g)分别在点燃和光照条件下反应生成2mol HCl(g),重新恢复到原来的状态时△H相同
2.沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能,同时加速沉积物中污染物的去除,用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.外电路的电流方向是从b到a
B.碳棒a附近酸性增强
C.碳棒b存在电极反应: S-6e- +4H2O=+8H+
D.升高温度可提高电池的能量转化效率
3.双极电化学法(装置如图)是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE,通电时,BPE两端界面产生电势差,生成梯度合金。下列有关说法正确的是
A.在A极上发生氧化反应
B.在BPE中电子的移动方向由a到b
C.若B电极产生,则在BPE析出金属的质量至少为
D.b电极发生的反应为
4.微生物燃料电池可净化废水,同时还能获得能源或有价值的化学品,下图为其工作原理。下列说法正确的是
A.M极的电极反应式为: CH3COOH- 8e -+2H2O= 2CO2↑+8H+
B.外电路转移4mol电子时,N极消耗22.4LO2(标准状况)
C.反应一段时间后,N极附近的溶液pH值下降
D.该电池在常温和高温都可以工作
5.荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家,他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiCoO2+nC,NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染
B.充电时,阳极反应为LiCoO2−xe−=Li(1-x)CoO2+xLi+
C.充电时,Li+由B极移向A极
D.若初始两电极质量相等,当转移2NA个电子时,两电极质量差为14g
6.锂锰电池中LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2.以该锂锰电池为电源应用电解法制备过二硫酸钠(Na2S2O8)的装置如图所示。下列说法错误的是
A.c极的电极反应式为2-2e-=
B.a极的电势低于b极的电势
C.乙池中的离子交换膜应该选用阴离子交换膜
D.每制得1molNa2S2O8,a极质量减少14g
7.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用装置①测定中和热 B.用装置②演示喷泉实验
C.用装置③制备NH3且控制反应的发生与停止 D.用装置④制备乙酸乙酯
8.利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a极反应:CH4—8e—+4O2—=CO2+2H2O
B.A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜
C.阳极室有氯气产生,阴极室中有氢气产生且NaOH浓度增大
D.a极上通入标况下2.24L甲烷,阳极室Ca2+减少0.2mol
9.羟基自由基具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A.M极为阴极,电极反应式:
B.双极膜中解离出的透过膜a向N极移动
C.每处理甲醛,理论上有透过膜b
D.通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7
10.HBr被O2氧化依次由如下I、II、III三步反应组成,1molHBr被氧化为Br2放出12.67kJ热量,其能量与反应过程曲线如图所示。
(I)HBr(g)+O2(g)===HOOBr(g)
(II)HOOBr(g)+HBr(g)===2HOBr(g)
(III)HOBr(g)+HBr(g)===H2O(g)+Br2(g)
下列说法中正确的是
A.三步反应均为放热反应
B.步骤(I)的反应速率最慢
C.步骤(I)中HOOBr比HBr和O2稳定
D.热化学方程式为4HBr(g)+O2(g)===2H2O(g)+2Br2(g) ΔH=-12.67kJ·mol-1
11.一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是
A.b为直流电源的负极
B.A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜
C.阴极反应式为
D.当外电路转移4mol电子时,理论上丙池溶液减轻32g
12.利用电解法制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH和Cl2。下列说法正确的是
A.C膜可以为质子交换膜
B.阴