内容正文:
第三板块 作业(一) 基础性评价 ——“化学反应与能量”主干知识摸底训练
1.(2023·东营市胜利一中期末)下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是( )
A.由于CaO+H2O===Ca(OH)2反应可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池
B.马口铁(镀锡铁)的镀层破损后,马口铁腐蚀会加快
C.电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子的浓度几乎不变
D.利用“外加电流的保护法”保护钢闸门时,钢闸门应与外接电源的正极相连
解析:选B 只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池,由于CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应,则不能设计成原电池,故A错误;马口铁(镀锡铁)的镀层破损后,铁与锡形成原电池,铁活泼作负极,腐蚀速率加快,故B正确;粗铜中含有的铁锌等杂质也可以在阳极放电,溶液中的铜离子在阴极不断析出,所以电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子的浓度会变小,故C错误;利用“外加电流的保护法”保护钢闸门时,钢闸门作阴极,应与外接电源的负极相连,故D错误。
2.伏打电堆由几组锌和银的圆板堆积而成,所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。如图所示为最初的伏打电堆模型,由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。下列说法不正确的是( )
A.当电路中转移0.3 mol电子时,消耗锌板的总质量为78 g
B.电池长时间工作后,中间的布上会有白色固体颗粒生成,该固体颗粒为Zn(OH)2
C.该伏打电堆工作时,在锌板附近会有Cl2放出
D.该电池发生的反应为吸氧腐蚀
解析:选C 根据电极材料和电解质成分可知,放电时锌为负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,银为正极,氧气得电子发生还原反应,NaCl溶液显中性,所以正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-。当电路中转移0.3 mol电子时,每一组圆板消耗0.15 mol锌,共有8组串联,所以共消耗0.15 mol×8=1.2 mol锌,质量为1.2 mol×65 g·mol-1=78 g,A正确;根据电极反应可知电池总反应为2Zn+O2+2H2O===2Zn(OH)2,所以该固体颗粒为Zn(OH)2,B正确;锌为负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,不会有氯气放出,C错误;该电池的总反应为空气中的氧气氧化锌,所以该电池发生的反应为吸氧腐蚀,D正确。
3.甲醇和异丁烯(以IB表示)在催化剂作用下合成甲基叔丁基醚(MTBE):CH3OH(g)+IB(g)MTBE(g) ΔH。反应过程中反应物首先被催化剂吸附,再经历过渡态(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)最终得到产物,相对能量与反应历程的关系如图所示(其中N1表示甲醇和异丁烯同时被吸附,N2表示甲醇先被吸附,N3表示异丁烯先被吸附)。
下列说法不正确的是( )
A.该反应的ΔH=-4Q kJ·mol-1
B.三种反应历程中,N1反应速率最快
C.过渡态Ⅰ比另两种过渡态稳定
D.同温同压下,只要起始投料相同,三种途径MTBE的转化率相同
解析:选D 反应的焓变ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,则该反应的ΔH=(1-5)Q kJ·mol-1=-4Q kJ·mol-1,选项A正确;N1、N2、N3三种反应历程的活化能分别为(6-2)Q kJ·mol-1=4Q kJ·mol-1、(9-3)Q kJ·mol-1=6Q kJ·mol-1、(10-4)Q kJ·mol-1=6Q kJ·mol-1,则N1反应速率最快,选项B正确;由题图可知,过渡态Ⅰ的能量最低,能量越低越稳定,故过渡态Ⅰ比另两种过渡态稳定,选项C正确;N1、N2、N3三种反应历程的活化能不相等,则同温同压下,只有起始投料相同,相同时间内三种途径MTBE的转化率不相同,选项D错误。
4.在酸性环境中,用Pt-g-C3N4作催化剂的光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
下列说法不正确的( )
A.该脱除NO过程中有电流产生
B.g-C3N4端为正极,其反应为O2+2e-+2H+===H2O2
C.H+向Pt端迁移
D.Pt-g-C3N4降低了NO、O2、H2O反应生成HNO3的活化能
解析:选C 该脱除NO过程中存在元素化合价的改变,则存在电子的转移,故有电流产生,A正确;g-C3N4端的氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢,故为正极,其反应为O2+2e-+2H+===H2O2,B正确;Pt端的NO失去电子为负极,原电池中阳离子向正极移动,C错误;Pt-g-C3N4作催化剂,改变反应的历程,降低反应的活化能,D正确。
5.(2023·锦州市质检)我国科学家设计的“海泥电池”,既可用于深海水下仪器的电源补给,又有利于海洋环境的污染治理,其中微生物代谢产物显酸性,电池工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.A电极的电势高于B电极
B.质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C.负极的