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专题检测（五）化学反应与能量变化1.(2019·溧水中学模拟)高温条件下，Al和Fe2O3反应生成Fe和Al2O3。下列说法正确的是()A．该反应过程中的能量变化如图所示B．该反应条件下，Al的还原性强于FeC．反应中每生成1molFe转移6×6.02×1023个电子D．实验室进行该反应时常加入KClO3作催化剂解析：选BA项，铝热反应属于放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，与图像不符，错误；B项，Al和Fe2O3反应生成Fe和Al2O3，Al作还原剂，Fe是还原产物，Al的还原性强于Fe，正确；C项，反应中Fe元素的化合价从＋3价降低到0价，每生成1molFe转移3×6.02×1023个电子，错误；D项，铝热反应中氯酸钾受热分解生成氧气，反应中KClO3不是催化剂，错误。2．(2018·苏州一模)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板中的铜，其热化学方程式为Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)ΔH已知①Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH1＝＋64kJ·mol－1②2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196kJ·mol－1③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－286kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．反应①可通过铜作电极电解稀H2SO4的方法实现B．反应②在任何条件下都能自发进行C．若H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH4，则ΔH4ΔH3D．ΔH＝－320kJ·mol－1解析：选C铜与稀H2SO4不能自发进行，反应①可通过铜作电极电解稀H2SO4的方法实现，A正确；反应②反应后气体分子数增加，ΔS0，又ΔH＜0，则ΔH－TΔS0，故在任何条件下都能自发进行，B正确；由于H2O(g)比H2O(l)能量高，则生成相同量的H2O(g)放出的能量比生成相同量的H2O(l)放出的能量少，则ΔH4ΔH3，C错误；根据盖斯定律，将反应(①＋12×②＋③)得到Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)，则ΔH＝(＋64－1962－286)kJ·mol－1＝－320kJ·mol－1，D正确。3．(2018·苏锡常镇一调)电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2000℃时，电石生产原理如下：①CaO(s)＋C(s)===Ca(g)＋CO(g)ΔH1＝akJ·mol－1平衡常数K1②Ca(g)＋2C(s)===CaC2(s)ΔH2＝bkJ·mol－1平衡常数K2以下说法不正确的是()A．反应①K1＝c(Ca)·c(CO)B．反应12Ca(g)＋C(s)===12CaC2(s)，平衡常数K＝K2C．2000℃时增大压强，K1减小，K2增大D．反应2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1解析：选C反应①的平衡常数K＝c(Ca)·c(CO)，A正确；根据方程式可知反应12Ca(g)＋C(s)===12CaC2(s)的平衡常数K＝K2，B正确；平衡常数只与温度有关，2000℃时增大压强，K1、K2均不变，C错误；根据盖斯定律可知①×2－②即得到反应2CaO(s)＋CaC2(s)===3Ca(g)＋2CO(g)ΔH＝(2a－b)kJ·mol－1，D正确。4．一种矾多卤化物电池结构示意图如图所示，电池和储液罐均存储有反应物和酸性电解质溶液。电池中发生的反应为2VCl2＋BrCl－2放电充电2VCl3＋Br－。下列说法正确的是()A．VCl2存储在正极储液罐内B．放电时H＋从负极区移至正极区C．充电时电池的负极与电源的正极相连D．充电时阳极反应为Br－＋2Cl－－2e－===BrCl－2解析：选BD根据电池反应式可知，在反应中V元素化合价升高，故VCl2存储在负极储液罐中，A错误；放电时阳离子向正极移动，B正确；充电时电池的负极与电源的负极相连，C错误；根据电池反应式，充电时阳极上Br－失电子生成BrCl－2，D正确。5．(2018·南通一模)某新型光充电电池结构如图。在太阳光照射下，TiO2光电极激发产生电子，对电池充电、Na＋在两极间移动。下列说法正确的是()A．光充电时，化学能转变成光能B．光充电时，电极B为阴极C．放电时，Na＋向电极A移动D．放电时，电极B发生反应：I－3＋2e－===3I－解析：选D光充电时，光能转变成化学能，A错误；由题图可知，光充电时，电极B失去电子为阳极，B错误；放电时，Na＋向电极B移动，C错误；放电时，电极B发生反应：I－3＋2e－===3I－，D正确。6．(2018·连云港、宿迁、徐州三模)以下反应均可生成O2。下列有关说法正确的是()①二氧化碳分解生成氧气：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)ΔH1＝＋566kJ·mol－1②过氧化氢分解生成氧气：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196.4kJ·mol－1③光照条件下，催化分解水蒸气生成氧气：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6kJ·mol－1A．反应①使用催化剂，能降低该反应的活化能B．反应②为吸热反应C．反应③是将化学能转化为光能D．反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－82.4kJ·mol－1解析：选A催化剂能降低反应的活化能而加快反应速率，A正确；ΔH20，反应②为放热反应，B错误；反应③是将光能转变为化学能，C错误；根据盖斯定律由(③－①)÷2可得D项热化学方程式，ΔH＝－41.2kJ·mol－1，D错误。7．(2019·阜宁中学模拟)一种钌(Ru)配合物光敏太阳能电池工作原理及电池中发生的反应如图所示。下列说法正确的是()①RuⅡ――→hνRuⅡ*(激发态)②RuⅡ*―→RuⅢ＋e－③RuⅢ＋32I－―→RuⅡ＋12I－3④12I－3＋e－―→32I－A．电极X为电池的正极B．电池工作时，电能转变为光能C．电池工作时，电极Y上发生还原反应D．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不断减少解析：选C由题图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，故A错误；电池工作时，光能转变为电能，故B错误；电池工作时，电极Y为原电池的正极，发生还原反应，故C正确；由电池中发生的反应可知，I－3在正极上得电子，被还原为I－，I－又被氧化为I－3，I－3和I－相互转化，反应的实质是钌配合物在激发态与基态间的相互转化，而电解质溶液中的I－和I－3没有损耗，故D错误。8．(2018·苏锡常镇四市调研)已知：CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH1C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)ΔH3CuO(s)＋CO(g)===Cu(s)＋CO2(g)ΔH42CuO(s)＋C(s)===2Cu(s)＋CO2(g)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断不正确的是()A．ΔH10B．ΔH20C．ΔH2ΔH3D．ΔH5＝2ΔH4＋ΔH1解析：选C根据焓变将已知热化学方程式依次编号为①②③④⑤。反应①是吸热反应，A正确；反应②是吸热反应，B正确；由②－③即得反应①，反应①为吸热反应，ΔH2－ΔH3＝ΔH10，即ΔH2ΔH3，C错误；根据盖斯定律，D正确。9．(2018·盐城三模)一种新型太阳光电化学电池贮能时电解质溶液中离子在两极发生如图所示的转化。下列说法正确的是()A．贮能时，电能转变为化学能和光能B．贮能和放电时，电子在导线中流向相同C．贮能时，氢离子由a极区迁移至b极区D．放电时，b极发生：VO＋2＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O解析：选D光照时贮能，VO2＋失电子转化为VO＋2，b极为阳极，a极为阴极，放电时b极为正极，a极为负极。贮能时，光能转变为化学能，A错误；贮能时电子由b极流出，放电时电子由a极流出，在导线中流向不相同，B错误；贮能时，氢离子由阳极b极区迁移至阴极a极区，C错误；放电时，b极为正极，发生电极反应：VO＋2＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，选项D正确。10．(2018·苏北四市一模)通过以下反应均可获取O2。下列有关说法不正确的是()①光催化分解水制氧气：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571.6kJ·mol－1②过氧化氢分解制氧气：2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH2＝－196.4kJ·mol－1③一氧化氮分解制氧气：2NO(g)===N2(g)＋O2(g)ΔH3＝－180.5kJ·mol－1A．反应①是人们获取H2的途径之一B．反应②、③都是化学能转化为热能C．反应H2O2(l)===H2O(g)＋12O2(g)的ΔH＝－285.8kJ·mol－1D．反应2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝－752.1kJ·mol－1解析：选C反应①通过光催化分解水制氧气的同时也得到氢气，所以是人们获取H2的途径之一，A正确；反应②、③都是放热反应，是化学能转化为热能，B正确；由反应②可知，反应H2O2(l)===H2O(l)＋12O2(g)的ΔH＝－98.2kJ·mol－1，液态水转化为气态水要吸热，则反应H2O2(l)===H2O(g)＋12O2(g)的ΔH－98.2kJ·mol－1，不可能为ΔH＝－285.8kJ·mol－1，C错误；根据盖斯定律，由③－①可得反应2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝ΔH3－ΔH1＝－752.1kJ·mol－1，D正确。11.一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是()A．该电池工作时，每消耗22.4LNH3转移3mol电子B．电子由电极A经外电路流向电极BC．电池工作时，OH－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O解析：选BA选项，NH3的温度和压强未知，不能计算转移的电子数，错误。液氨液氧燃料电池中，液氨转化为氮气，化合价升高，发生氧化反应，电极A应为负极，电极B应为正极，电池工作时，OH－向电极A移动，C选项错误。介质环境为NaOH溶液，电极B上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D选项错误。12．(2018·盐城三模)天然气经O2和H2O(g)重整制合成气，再由合成气制备甲醇的相关反应如下：①主反应：CH4(g)＋12O2(g)===CO(g)＋2H2(g)ΔH1②副反应：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2③主反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1④主反应：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH4＝－90.0kJ·mol－1⑤副反应：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH5＝－49.0kJ·mol－1下列说法正确的是()A．ΔH1ΔH2B．设计反应①的主要目的是增大n（CO）n（H2）的比值C．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的正反应为吸热反应D．ΔH2－4ΔH1＝659.3kJ·mol－1解析：选A反应①所得产物再进一步燃烧放热后才得到反应②的产物，故反应②放热更多，A正确；反应①所得气体正好是合成甲醇的主反应(反应④)所需气体的比例，B错误；将反应④－⑤可得C项反应的热化学方程式，ΔH＝－41kJ·mol－1，正反应是放热反应，C错误；由给定的五个热化学方程式可知，按照②－①×4与④－⑤－③×3处理后得到相同的热化学方程式，故ΔH2－4ΔH1＝ΔH4－ΔH5－3ΔH3＝[－90.0－(－49.0)－(206.1×3)]kJ·mol－1＝－659.3kJ·mol－1，D错误。13．(2018·镇江三模)以熔融Na2CO3为电解质，以H2和CO混合气为燃料的电池工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．电极b是电池的负极B．电极a的反应为CO＋CO