内容正文:
专题04 化学反应与能量转化
2大高频考点概览
考点01 化学反应与热能
考点02 化学反应与电能
地 城
考点01
化学反应与热能
1.(24-25高一下·山东济南·期末)氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,水煤气变换反应 是目前获得氢气的重要途径。下列说法正确的是
A.该反应需要在高温条件下进行,因此是吸热反应
B.可用作燃料,因此断裂中的化学键释放能量
C.该反应是可逆反应,因此反应物总能量与生成物总能量相等
D.相同温度下使用不同催化剂,该反应最终的能量变化值相同
【答案】D
【详解】A.高温条件可能用于提高反应速率,不能直接推断反应为吸热,A错误;
B.燃料燃烧释放能量源于新键形成(释放)而非旧键断裂(吸收),B错误;
C.可逆反应的ΔH决定总能量差,若ΔH≠0则总能量不相等,C错误;
D.催化剂仅改变活化能,不改变反应的焓变(ΔH),因此能量变化值相同,D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·山东烟台·期末)一定温度下与反应生成,反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应产物分子形成化学键吸收能量
B.反应物的总能量比反应产物的总能量高180kJ
C.破坏反应物中化学键所需要的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量
D.反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的能量低
【答案】C
【详解】A.反应产物分子形成化学键是释放能量,而不是吸收能量,故A错误;
B.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,即反应物的总能量比反应产物的总能量低180kJ,故B错误;
C.该反应是吸热反应,破坏化学键吸收能量,形成化学键释放能量,则破坏反应物中化学键所需要的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量,故C正确;
D.反应是吸热反应,则反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的能量高,故D错误;
故选C。
3.(24-25高一下·山东枣庄·)一定条件下,在负载型双金属合金M催化下迅速分解,其机理如图所示(图中“虚线”表示吸附在催化剂上)。下列说法错误的是
A.过程②吸收能量
B.过程①、②、③均存在N—H键断裂
C.该转化过程的总反应为
D.该转化过程中形成、、等中间产物
【答案】B
【分析】由图可看出N2H4吸附在(催化剂)M表面,连续断裂氮氢键,形成N2H3、N2H2和N2H等中间产物,直至H原子全部脱去,最终生成N2。
【详解】A.过程断裂化学键吸收能量,故A正确;
B.过程①为N2H4吸附在(催化剂)M表面,无化学键的断裂,故B错误;
C.由图可知,转化的总反应为,故C正确;
D.N2H4连续断裂氮氢键,形成N2H3、N2H2和N2H等中间产物,故D正确;
故选B。
4.(24-25高一下·山东淄博·)下列有关热化学反应的说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.,金刚石比石墨稳定
C.,则
D.的燃烧热为,则反应的
【答案】D
【详解】A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如铝热反应需要高温引发,但它是放热反应,A 错误;
B.,说明石墨转化为金刚石是吸热反应,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,B 错误;
C.S(g)转化为S(s)会放热,,,因为S(g)燃烧放出的热量更多,且为负,所以,C 错误;
D.的燃烧热为,即,那么是其逆反应,反应的,D 正确;
故答案选D。
5.(24-25高一下·山东潍坊·期末)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:
已知①反应I:
②反应Ⅲ:
下列说法正确的是
A.反应I中反应物总能量大于生成物的总能量
B.反应Ⅲ化学能转化为热能的效率为
C.的焓变为,则
D.反应Ⅱ的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.根据反应I的,为吸热反应,则反应物总能量小于生成物的总能量,A错误;
B.反应Ⅲ化学能除了转化为热能外,还有部分转化为光能,所以转化为热能的效率是小于100%的,B错误;
C.气态硫单质能量高于固态硫单质能量,故用S(g)替代反应Ⅲ中S(s),反应放热更多,放热时焓变为负值,则,C正确;
D.反应Ⅱ可看成为,则热化学方程式为,D错误;
故答案为:C。
6.(24-25高一下·山东日照·期末)反应 ,可经两步完成,反应进程中能量变化如图所示,反应①为 。下列说法错误的是
A.总反应的焓变
B.反应①中有键的断裂和键、键的形成
C.的键能低于与的键能之和
D.反应②的热化学方程式为
【答案】C
【分析】反应 经两步完成,则总反应等于两步反应的加和,总反应减去第一步反应可得第二步反应,则反应②为 ,以此分析解答。
【详解】A.结合分析知,总反应的焓变,A正确;
B.反应①中涉及中键的断裂和(丙烯)中键的形成、中键的形成,B正确;
C.由图知,,而等于反应①中的反应物总键能减去生成物的总键能,所以的键能高于与的键能之和,C错误;
D.用总反应减去反应①可得到反应②,结合分析知,反应②的热化学方程式为 ,D正确;
故选C。
7.(23-24高一下·山东青岛·期末)某反应由两步反应A→B→C构成,它的能量反应过程曲线如图,下列叙述正确的是
A.A→C的
B.两步反应均为放热反应
C.若反应使用合适的催化剂,可以降低活化能提高反应速率,同时平衡正向移动
D.A→B形成化学键释放的能量大于破坏化学键吸收的能量
【答案】A
【解析】A. A→B的,B→C的,故A→C的,故A正确;
B. 由图可知,B→C为放热反应,故B错误;
C. 催化剂可以降低活化能提高反应速率,但是不能使平衡发生移动,故C错误;
D. 由图可知,A→B形成化学键释放的能量小于破坏化学键吸收的能量,故该反应为吸热反应,故D错误;
故选A。
8.(23-24高二上·山东青岛即墨区·期末)与反应能高选择性地生成甲醇(氢元素有H、D、三种同位素,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢),体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似)。下列分析错误的是
A.与反应的能量变化应为曲线
B.步骤I既涉及碳氢键的断裂也涉及氧氢键的形成
C.若与反应,可能生成和三种氘代甲醇
D.若与反应,相同时间内氘代甲醇的产量:
【答案】CD
【详解】A.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,由于质量增加,反应速率会变慢,说明正反应的活化能会增大,则CoO+与CH4反应的能量变化应为曲线n,故A正确;
B.由图可知,步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成,故B正确;
C.根据反应机理可知,若CoO+与CH3D反应,得到的中间产物为HO-Co-CD3或DO-Co-CHD2,进而生成的氘代甲醇可能为CD3OH或CHD2OD,共两种,故C错误;
D.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,正反应的活化能会增大,反应速率会减慢,氧更容易和H而不是和D生成羟基,则CH2DOD更难获得,因此氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH,故D错误;
故答案为:CD。
地 城
考点02
化学反应与电能
1.(24-25高一下·山东聊城·期末)关于如图所示的甲、乙两装置,下列说法正确的是
A.甲中锌棒为正极,且逐渐溶解
B.甲中电子从锌棒流出,经硫酸溶液到铜棒
C.甲、乙两池反应原理相同,且一段时间后酸性都减弱
D.甲、乙中均发生氧化还原反应,且都在锌棒附近产生大量气泡
【答案】C
【分析】由装置图可知,甲为原电池装置,锌为负极,铜为正极,乙没有形成闭合回路,没有形成原电池,但锌会与稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,据此解答。
【详解】A.甲装置是原电池装置,Zn能与稀硫酸发生氧化还原反应生成氢气,则Zn电极作负极,而且逐渐溶解、故A错误;
B.甲装置是原电池装置,Zn电极作负极,Cu电极为正极,则电子由负极流出,经过导线流向正极,即电子从锌经电流表流向铜片,电子不在电解质溶液中传递,故B错误;
C.甲装置为原电池,本质为Zn与稀硫酸发生氧化还原反应生成氢气,乙中锌会与稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,所以甲、乙两池反应原理相同,都消耗了硫酸,一段时间后酸性都减弱,C正确;
D.甲为原电池装置,锌为负极,铜为正极,氢离子在正极得电子产生氢气,所以甲装置中在铜棒附近产生大量气泡,D错误;
故选C。
2.(24-25高一下·山东济宁·期末)一种水系电池装置如图,下列说法正确的是
A.为电池的正极,可选用做电极材料
B.电池工作时极周围增大
C.电池工作时由极移向极
D.极电极反应式为:
【答案】D
【分析】本图是原电池工作原理,X极Zn失电子生成,X为负极,电极反应为;Y极得电子生成,Y为正极,电极反应为;因为是阳离子交换膜,向正极Y移动。
【详解】A.X极Zn失电子生成,X为负极,A错误;
B.X极电极反应为,在消耗,电池工作时极周围减小,B错误;
C.因为是阳离子交换膜,向正极Y移动,C错误;
D. Y极电极反应式为:,D正确;
故答案选D。
3.(24-25高一下·山东潍坊·期末)某同学用如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列说法错误的是
A.最先观察到变红的区域是①
B.③处铁片质量减轻
C.②处多孔石墨上生成黄绿色气体
D.④处多孔石墨上发生反应
【答案】D
【分析】根据图形,左边使用了电源,则左边为电解饱和食盐水,①的铁为阴极,电极反应式为:,②处多孔石墨为阳极,电极反应式为:;右边为原电池装置,根据电极材料可知③的铁片为负极,电极反应式为:,④处多孔石墨为正极,电极反应式为:,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,区域①为电解池的阴极,有大量产生,首先遇酚酞变红,A正确;
B.③处铁片为原电池的负极,失去电子变为亚铁离子进入溶液,使铁片质量减轻,B正确;
C.②处多孔石墨为电解池的阳极,发生反应,生成黄绿色气体,C正确;
D.④处多孔石墨为原电池的正极,发生吸氧腐蚀,电极反应式为:,D错误;
故答案为:D。
4.(24-25高一下·山东潍坊·期末)一种基于氯碱工艺的新型电解池可用于湿法冶铁的研究。下列说法错误的是
A.电极a为阴极
B.钠离子由电极b区移向电极a区
C.阴极区溶液中浓度逐渐降低
D.理论上每反应,电极b上产生标准状况下气体
【答案】C
【分析】装置图中右侧为饱和食盐水,右侧电极上如果要生成气体,则右侧电极b只能为电解池的阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应:,则左侧电极a为阴极,发生还原反应,在碱性条件下转化为Fe,电极反应:,中间为阳离子交换膜,由阳极(右侧)移向阴极(左侧),据此分析解答。
【详解】A.根据分析,电极a为电解池的阴极,A正确;
B.根据分析,由阳极(右侧)移向阴极(左侧),即由b区移向a区,B正确;
C.根据分析,阴极的电极反应为:,溶液中浓度逐渐增大,C错误;
D.每反应,转移,则电极b上产生标准状况下的的物质的量为,体积为,D正确;
故答案为:C。
5.(24-25高一下·山东淄博·)我国科学家研究出一种新型水系电池,既能实现乙炔加氢又能提供电能,工作原理如下图所示。阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是
A.b极电势高于a极
B.a极的电极反应式为
C.电池工作时,通过阴离子交换膜向极移动
D.电路中转移电子时,理论上极室中溶液质量增大
【答案】C
【分析】b电极表面Zn转化成ZnO,化合价升高,失电子,为负极,电极反应式为,a为正极,电极反应式为,由此分析回答。
【详解】A.b为负极,a为正极,b极电势低于a极,故A错误;
B.根据分析,a极的电极反应式为,故B错误;
C.b为负极,根据“同性相吸”,则通过阴离子交换膜向b电极移动,故C正确;
D.每转移2mole-,有2mol氢氧根移动到右侧极室,根据,则右侧极室中溶液质量增大为1mol水的质量即18g,故D错误;
综上所述,答案为C。
6.(24-25高一下·河南郑州外国语学校·月考)对下列有关装置的说法正确的是
A.装置I中镁为原电池的负极
B.装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加
C.装置Ⅲ能构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
【答案】B
【详解】A.装置Ⅰ中电解质溶液为NaOH溶液,Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,则Al为原电池的负极,Mg为正极,A错误;
B.装置Ⅱ中Pb为负极,电极反应式为:Pb+-2e-=PbSO4,PbO2为正极,电极反应式为:,所以装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加,B正确;
C.装置Ⅲ中两材料都是Zn,稀硫酸为电解质溶液,不能构成原电池,C错误;
D.Zn为较活泼电极,锌筒作负极,发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,反应中锌溶解,则锌筒会变薄,D错误;
故选B。
7.(24-25高一下·山东济南历城二中·期末)利用如图所示装置,可实现水体中的去除,(已知中H为+1价,O为-2价)。下列说法正确的是
A.电极a的电极反应式为
B.电子从电极b经过负载到电极a再经过水溶液回到电极a
C.产生1.25molCO2,最多可处理2mol
D.溶液中溶解氧气的浓度越大,越有利于的除去
【答案】A
【分析】该装置为原电池装置,电极a上N元素化合价降低,发生还原反应,a为正极,电极b上C元素化合价升高,发生氧化反应,b为负极,据此解答。
【详解】A.根据分析,a为正极,电极反应式为:,故A正确;
B.电子由负极b流出沿导线流向正极a,电子不能在溶液中迁移,故B错误;
C.产生1.25mol CO2,C元素由0价升高为+4价,转移5mol电子,转化为N2,N元素由+5价降低为0价,能处理1mol,故C错误;
D.溶液中溶解氧气的浓度越大,正极氧气参与电极反应,不利于的除去,故D错误;
答案选A。
8.(24-25高一下·山东滨州·期末)一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中极均增重。
下列说法错误的是
A.电极电势:
B.b电极反应式:
C.该电池工作一段时间后,溶液pH升高
D.由该装置可推断氧化性:
【答案】C
【分析】放电过程中a极增重,可知放电过程中a极Cu2O失电子生成Cu2(OH)3Cl,a是负极,电极反应为,b是正极,电极反应为,据此分析;
【详解】A.a是负极,b是正极,电极电势:,A正确;
B.根据分析可知,b是正极,电极反应为,B正确;
C.根据分析可知,产生,该电池工作一段时间后,溶液pH降低,C错误;
D.总反应为,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故由该装置可推断氧化性:,D正确;
故选C。
9.(24-25高一下·山东烟台·期末)NO-空气燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化。室温时,某兴趣小组用该电池模拟工业处理废气和废水(pH为2~5)的过程,装置如图。下列说法错误的是
已知:①溶液呈弱酸性;②在pH为2~5的溶液中,放电顺序:。
A.甲池中电极Ⅰ反应式为
B.乙池中,为使电极产物全部转化为,需补充的物质A为
C.当丙池中得到4L 盐酸时,乙池处理和NO的总体积为31.36L
D.若甲池有0.5mol 参加反应,理论上N室溶质质量减少l30g
【答案】BC
【分析】装置甲(NO-空气燃料电池)。电极Ⅰ:失电子生成 ,是负极,反应式:。电极Ⅱ:得电子,是正极,反应式:。工作原理:负极被氧化,正极被还原,质子()通过质子交换膜从负极区移向正极区,电子经外电路从电极Ⅰ流向电极Ⅱ。乙装置(处理废气,相当于电解池)。甲中电极Ⅱ为正极,所以电极Ⅲ为阳极,电极Ⅳ为阴极。电极Ⅲ(阳极):发生还原反应,结合后续生成,反应为;电极Ⅳ(阴极):,最终生成,实现废气废水处理与产物回收。丙池的右侧电极与电源负极相连,为阴极,丙池左侧电极为阳极,电极反应式为,产生的通过交换膜a(阳离子交换膜),与通过交换膜b(阴离子交换膜)移向浓缩室的形成HCl。
【详解】A.在甲池中,电极Ⅰ上NO失电子发生氧化反应生成,电解质溶液呈酸性,根据得失电子守恒和电荷守恒,电极反应式为,A正确;
B.乙池中,电极Ⅲ上失电子发生氧化反应:,电极Ⅳ上得电子发生还原反应:。乙池的总反应为为使电极产物全部转化为,需要补充的物质为,B错误;
C.丙池中,室中通过阳离子交换膜进入浓缩室,室中通过阴离子交换膜进入浓缩室。当丙池中得到盐酸时,即生成,转移电子。根据乙池中电极反应,处理和的反应中,处理转移电子,处理转移电子,处理,处理,总体积,C错误;
D.甲池发生反应,若有参加反应,转移电子。丙池中室发生反应,根据电子守恒,析出,同时有通过阴离子交换膜进入浓缩室,室溶质减少的质量为,D正确;
综上,答案是BC。
10.(24-25高一下·山东烟台·期末)电化学原理在实际生产和日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)纤维电池是一种便携式的二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应:,其结构如图。
①放电时,正极电极反应式为______。
②充电时,M极应与电源______(填“正极”或“负极”)相连。
(2)应用电解法对燃煤进行脱硫处理具有效率高、效益好等优点。燃煤中含硫物质主要为,脱硫过程的主要反应为:(未配平),电解脱硫原理如图。
①铅蓄电池a电极的电极反应为______。
②电解过程中,混合液中将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③电解过程中,每转移10mol电子,能够处理______g 。
(3)恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测得pH和压强随时间变化的图像如图2。
①CD段主要发生______(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
②生活中,为了延缓轮船的腐蚀,通常在航海船只的船底四周镶嵌锌块,这种防护方法的名称为______。
【答案】(1) 负极
(2) 变大 80
(3) 吸氧腐蚀 牺牲阳极保护法
【详解】(1)①放电时,正极得电子发生还原反应,根据总反应,正极电极反应式为;
②充电时M电极锰元素化合价降低,发生还原反应,M极应与电源负极相连;
(2)①根据图示左侧石墨电极发生氧化反应,是电解池阳极,则铅蓄电池a电极是正极,电极反应为;
②电解过程中,阳极发生反应,,阴极发生反应,综上可知溶液中H+消耗的少,生成的多,混合液中将变大;
③电解过程中,每转移10mol电子,生成10mol,能够处理 ,质量为80g;
(3)①CD段pH增大,而压强减小,可知CD段主要发生吸氧腐蚀,消耗了氧气,并使氢离子浓度减小;
②轮船上为减缓铁皮的腐蚀,常在船底四周镶嵌锌块,Zn、Fe和海水构成原电池,Zn易失电子作负极,Fe作正极而被保护,这种防护方法被称为:牺牲阳极保护法。
试卷第1页,共3页
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专题04 化学反应与能量转化
地 城
考点01
化学反应与热能
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
D
C
C
A
CD
地 城
考点02
化学反应与电能
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
C
C
B
A
C
BC
10.【答案】(1) 负极
(2) 变大 80
(3) 吸氧腐蚀 牺牲阳极保护法
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题04化学反应与能量转化
☆2大高频烤点概览
考点01化学反应与热能
考点02化学反应与电能
目目
考点01
化学反应与热能
1.(24-25高一下山东济南期末)氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,水煤气变换反应
高温、催化
C0+H20
C02+H2是目前获得氢气的重要途径。下列说法正确的是
A.该反应需要在高温条件下进行,因此是吸热反应
B.C0可用作燃料,因此断裂C0中的化学键释放能量
C.该反应是可逆反应,因此反应物总能量与生成物总能量相等
D.相同温度下使用不同催化剂,该反应最终的能量变化值相同
2.(24-25高一下山东烟台期末)一定温度下N2(g)与02(g)反应生成N0(g),反应的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
2NO(g)
能量
180kJ
N2(g+O2(g)
A.反应产物分子形成化学键吸收能量
B.反应物的总能量比反应产物的总能量高18OkJ
C.破坏反应物中化学键所需要的能量高于形成反应产物中化学键释放的能量
D.反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中储存的能量低
3.(24-25高一下·山东枣庄)一定条件下,N2H4在负载型双金属合金M催化下迅速分解,其机理如图所示
(图中“虚线”表示吸附在催化剂上)。下列说法错误的是
H
①
-H
②
、④
N
,N+H
M
A.过程②吸收能量
B.过程①、②、③均存在N—H键断裂
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C.该转化过程的总反应为NH4=N2十2H2
D.该转化过程中形成N2H3、N2H2、NH等中间产物
4.(24-25高一下·山东淄博)下列有关热化学反应的说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,金刚石比石墨稳定
C.S(g)+02(g)=S02(g)△H1:S(s)+02(g)=S02(g)△H2,则AH1>△H2
D.H2的燃烧热为285.8k·mo1,则2H0(1)=2H2(g)+02(g)反应的
△H=+571.6kJmo1
5.(24-25高一下山东潍坊·期末)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如
下:
S0,+H,0(g)反应ⅡS0,
太阳能→热能→H,SO,分解
SO,催化歧化
S燃烧
→热能→电能
反应I
反应Ⅲ
H,SO
己知①反应I:2HS040=2S0(g+0(g+2H0(gAH1=+ak·mor
②反应I:S(S+0(g)=S0g)△H3=-bkJ.mol厂
下列说法正确的是
A.反应I中反应物总能量大于生成物的总能量
B.反应Ⅲ化学能转化为热能的效率为100%
C.S(g+0(g=S0(g的焓变为AH4,则△H3>△H4
D.反应IⅡ的热化学方程式为3S0(g+2H0(g)=2Hs04)+ssAH2=(a-b)kmo1
6.(24-25高一下山东日照期末)反应C3Hg(g)=CH4(g)+C2H2(g)+H2(g)△H,可经两步完成,
反应进程中能量变化如图所示,反应①为CHg(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1。下列说法错误的是
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个E/kJmo)
②
△H2=+131.5kJmo
C,H6(g十H,(g)
①
C.H(g)
△H=+124.2 kJ-mol
反应进程
A.总反应的焓变AH=+255.7 kJ.mol1-1
B.反应①中有C一H键的断裂和C=C键、H一H键的形成
C.1molC3Hg(g)的键能低于1 molCgH6(g)与1molH2(g)的键能之和
D.反应②的热化学方程式为CH6(g)=CH4(g)+C2H2(g)△H2=+131.5k·mo厂
7.(23-24高一下·山东青岛期末)某反应由两步反应A一→B→C构成,它的能量反应过程曲线如图,下列
叙述正确的是
个能量
E
B
反应过程
A.A→C的△H=-E4+E,+E,-E2
B.两步反应均为放热反应
C.若反应使用合适的催化剂,可以降低活化能提高反应速率,同时平衡正向移动
D.A→B形成化学键释放的能量大于破坏化学键吸收的能量
8.(23-24高二上山东青岛即墨区·期末)Co0+与CH4、CD4反应能高选择性地生成甲醇(氢元素有H、D、T三
种同位素,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢),体系的能量随反应进
程的变化如图所示(两者历程相似)。下列分析错误的是
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让教与学更高效
过渡态1
m
过渡态2
n
CD4步骤I
CoO
步骤Ⅱ、CD,OD
Co'
反应进程
A.Co0+与CH4反应的能量变化应为曲线n
B.步骤I既涉及碳氢键的断裂也涉及氧氢键的形成
C.若CoO+与CHD反应,可能生成CH DOH、CHOD和CHD,OH三种氘代甲醇
D.若Co0+与CHD2反应,相同时间内氘代甲醇的产量:CHDOD>CHDOH
目目
考点02
化学反应与电能
1.(24-25高一下·山东聊城期末)关于如图所示的甲、乙两装置,下列说法正确的是
锌
铜
锌
铜
稀硫酸
甲
A.甲中锌棒为正极,且逐渐溶解
B.甲中电子从锌棒流出,经硫酸溶液到铜棒
C.甲、乙两池反应原理相同,且一段时间后酸性都减弱
D.甲、乙中均发生氧化还原反应,且都在锌棒附近产生大量气泡
2.(24-25高一下·山东济宁期末)一种Zm一C02水系电池装置如图,下列说法正确的是
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用电器
,C02
[Zn(OH)]2X
CH
KOH溶液
KCI
阳离子交换膜
A.X为电池的正极,可选用Zn做电极材料
B.电池工作时X极周围pH增大
C.电池工作时K+由Y极移向X极
D.Y极电极反应式为:C02+8e+6H20=CH4+80H
3.(24-25高一下·山东潍坊·期末)某同学用如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列说法错误的是
铁片
铁片
①
③
只
②
④e
多孔石墨
多孔石墨
浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸
A.最先观察到变红的区域是①
B.③处铁片质量减轻
C.②处多孔石墨上生成黄绿色气体
D.④处多孔石墨上发生反应2H0+2e=H2↑+20H
4.(24-25高一下·山东潍坊期末)一种基于氯碱工艺的新型电解池可用于湿法治铁的研究。下列说法错误的
是
电源
气体
阳离子交换膜
Fe
电
Fe2O
极
极
NaOH
饱和
、溶液
食盐水
A.电极a为阴极
B.钠离子由电极b区移向电极a区
C.阴极区溶液中OH浓度逐渐降低
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D.理论上每反应1 molFe203,电极b上产生标准状况下67.2L气体
5.(24-25高一下·山东淄博)我国科学家研究出一种新型水系Zn一CH2电池,既能实现乙炔加氢又能提供
电能,工作原理如下图所示。阴离子交换膜只允许阴离子通过。下列说法正确的是
C2H2
ZnO、
6
KOH(aq)
KOILOS
C2H4
Zn
阴离子交换膜
A.b极电势高于a极
B.a极的电极反应式为CH2+2H+2e=C2H4
C.电池工作时,OH通过阴离子交换膜向b极移动
D.电路中转移2mol电子时,理论上b极室中溶液质量增大16g
6.(24-25高一下·河南郑州外国语学校·月考)对下列有关装置的说法正确的是
Mg、
A
Zn
碳棒
MnO,糊
NH,C1糊
硫酸
锌筒
NaOH溶液
PbO,(正极)
Pb(负极)
稀硫酸
I
Ⅲ
IV
A.装置I中镁为原电池的负极
B.装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加
C.装置Ⅱ能构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
7.(24-25高一下·山东济南历城二中期末)利用如图所示装置,可实现水体中N03的去除,(已知C6H1206中
H为+1价,O为-2价)。下列说法正确的是
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NO,
N
电极a
质子交换膜
负载
电极b
C。H1206
c02
A.电极a的电极反应式为2N03+10e+12H=N2↑+6H,0
B.电子从电极b经过负载到电极a再经过水溶液回到电极a
C.产生1.25 molCO2,最多可处理2molN03
D.溶液中溶解氧气的浓度越大,越有利于NO的除去
8.(24-25高一下山东滨州·期末)一种基于Cu0的储氣电池装置如图,放电过程中ab极均增重。
负载
进料口
出料口
Cu,0/
NaCI溶液
NaTi(PO/
Cu,(OH)Cl
Na,Ti(PO3
下列说法错误的是
A.电极电势:a<b
B.b电极反应式:NaTi2(P04)3+2Na+2e=NagTi2(P04)3
C.该电池工作一段时间后,溶液pH升高
D.由该装置可推断氧化性:NaTi2(PO4)3>Cu(OH),Cl
9.(24-25高一下·山东烟台期末)O一空气燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化。室温时,某兴趣小
组用该电池模拟工业处理废气和废水(pH为2~5)的过程,装置如图。下列说法错误的是
/
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0.6moL-1
物质A+DX
(NH),SO
膜a
盐酸
浓溶液
膜b
电极Π
电极
NO
电极VI
NO
电极V
SO
NO
废气
M
废气
N
强
电极Π
HNO
电极V
质子交换膜
NH,)2SO,稀溶液
0.1molL10.1mol-L1废水
硫酸
盐酸
(含Ni2+、C1
甲
乙
丙
己知:①NH4,S04溶液呈弱酸性;②在pH为2~5的溶液中,放电顺序:N2+>Hz0。
A.甲池中电极I反应式为N0-3e+2H20=NO3+4H
B.乙池中,为使电极产物全部转化为NH4,S04,需补充的物质A为HS04
C.当丙池中得到4L0.6molL1盐酸时,乙池处理S02和NO的总体积为31.36L
D.若甲池有0.5molO2参加反应,理论上N室溶质质量减少130g
10.(24-25高一下山东烟台·期末)电化学原理在实际生产和日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)纤维电池是一种便携式的二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应:
Na044Mn02+NaTi2(P04)3=Nao44-xMn02+Na1+xTi2(P04)3,其结构如图。
Na,4MnO,颗粒NaTi,PO,颗粒
M极CN极
NaSO,溶液
碳纳米管电极
①放电时,正极电极反应式为
②充电时,M极应与电源
(填“正极”或“负极”)相连。
(2)应用电解法对燃煤进行脱硫处理具有效率高、效益好等优点。燃煤中含硫物质主要为FS2,脱硫过程的
主要反应为:FeS2+Mn++H,0→Fe++Mn2++S0子+H+(未配平),电解脱硫原理如图。
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a铅蓄电池
b
石墨
石墨
Mn3t
so
FeS2
H
Mn2+
Fe3+
煤浆-MnSO4-H2SO4混合液
①铅蓄电池a电极的电极反应为
②电解过程中,混合液中c(H)将
(填“变大“变小”或“不变”)。
③电解过程中,每转移10mol电子,能够处理gFeS2。
(3)恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测得pH和压强随时间变化的图像如图2。
103
pH传感器
66压强传感器
102
5
101
铁粉、炭粉
B
空
3%氯化钠溶液
(pH=1.8)
PH
100
A
压强
99
200
400
600
时间s
图1
图2
①CD段主要发生
(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
②生活中,为了延缓轮船的腐蚀,通常在航海船只的船底四周镶嵌锌块,这种防护方法的名称为