第六章化学反应与能量能力提升检测卷时间：90分钟分值：100分一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）1．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）某同学设计的利用NO-空气质子交换膜燃料电池通过电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是A．Pt(I)的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OB．电解池中II和III之间的X膜应为质子交换膜C．工作时，I池中通过阴膜向II池中移动D．若Pt(II)极消耗11.2LNO，则Cr棒质量增加26g【答案】D【解析】图中左边装置为NO-空气质子交换膜燃料电池，通入O2的Pt(I)作正极，NO失电子被氧化的Pt(II)作负极，右边电解池中Cr棒作阴极，Cr3+在此得电子获得高纯铬，石墨作阳极，水中OH-在此失电子被氧化为O2，H+透过质子交换膜(X膜)迁移到II区域，与从I透过阴膜迁移来的聚集获得硫酸。A．Pt(I)作正极，O2在此得电子并结合通过质子交换膜迁移来的H+，电极反应方程式为O2+4e-+4H+=2H2O，A选项正确；B．作为阳极的石墨电极处，水中OH-在此失电子被氧化为O2，H+透过质子交换膜(X膜)迁移到II区域，获得硫酸，B选项正确；C．工作时，I池中通过阴膜向II池中移动获得硫酸，C选项正确；D．未标明气体所处环境的温度与压强，无法计算，D选项错误；答案选D。2．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）高铁酸盐作为一种对环境友好和高效的强氧化剂，在水处理等方面展示了良好的应用前景。高浓度高铁酸钠溶液的制备可采用电合成的方法，泡沫镍作阴极、铁丝网作阳极，电解液为2.0mol·L-1的NaOH溶液。下列说法正确的是A．工作时，阳极附近的pH增大B．交换膜为质子交换膜C．阴极反应式：4OH-+4e-=2H2O+O2↑D．阳极反应式：Fe-6e-+8OH-=+4H2O【答案】D【解析】A．阳极为铁失电子，后与氢氧根离子反应，故阳极附近的pH减小，故A错误；B．溶液显碱性，不宜选择质子交换膜，故B错误；C．阴极为水电离的氢离子得电子，反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故C错误；D．根据题意可知反应是为了制备高铁酸钠，可得阳极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，故D正确；故选D。3．（2022·上海金山·二模）工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备NaOH和H2SO4，a、b为离子交换膜，装置如图所示。下列说法正确的是A．c电极与电源负极相连B．从d口得到H2SO4(aq)C．若生成1molO2，有2molNa+穿过aD．电解总反应：2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑【答案】D【解析】由图可知，c极产生氧气，发生氧化反应，故c极为阳极，则左侧电极为阴极，阳极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Na+通过a膜移向阴极室，SO通过b膜移向阳极室，则a膜为阳离子离子交换膜、b膜为阴离子交换膜；A．c极产生氧气，发生氧化反应，故c极为阳极，c电极连接电源的正极，A错误；B．左侧溶液生成NaOH，从d口流出NaOH溶液，右室有硫酸生成，硫酸从右室上口流出，B错误；C．若生成1molO2，电路中转移4mol电子，由电荷守恒可知，将有4molNa+穿过阳离子交换膜，C错误；D．左室生成氢氧化钠和氢气，右室生成氧气和硫酸，电解总反应：2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑，D正确；故选D。4．（2022·上海闵行·一模）溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．a为反应物储藏的总能量B．若可使用催化剂，则a、b都减小C．该反应放热，在常温常压下即可进行D．该反应的热化学方程式为：CH3CH2Br+OH-→CH3CH2OH+Br-+(b-a)kJ【答案】B【解析】A．a为正反应的活化能，A错误；B．催化剂能降低反应的活化能，所以a、b都会减小，B正确；C．该反应放热，该反应需要加热进行，放热与吸热反应条件无关，C错误；D．热化学方程式表明物质的聚集状态，不同状态不同能量，D错误；故选B。5．（2022·上海长宁·一模）常温常压下，1gH2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出92.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+92.3kJB．H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)-92.3kJC．H2+Cl2=2HCl+184.6kJD．2HC1(g)=H2(g)+Cl2(g)-184.6kJ【答案】D【解析】A．反应热与物质的质量、物质的量成正比，故H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+92.3kJ反应热应该为184.6kJ，即热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+184.6kJ，A错误；B．该反应是放出热量，故热化学方程式应该为：H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)+92.3kJ，B错误；C．热化学方程式书写时应该注明每一个反应物和生成物的状态，C错误；D．由A项分析可知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+184.6kJ，故2HC1(g)=H2(g)+Cl2(g)-184.6kJ，D正确；故答案为：D。6．（2022·上海·模拟预测）下列能量属于反应热的是A．分解成H、时吸收的能量 B．石墨转化成金刚石时吸收的能量C．变成时吸收的能量 D．冰变成水时吸收的能量【答案】B【解析】化学反应中吸收或放出的能量为反应热，物理变化中的能量变化不是反应热。A．分解成H、时吸收的能量仅仅是化学键断裂吸收的能量，不是反应热，A不合题意；B．石墨转化成金刚石时吸收的能量是化学反应过程中吸收的热量，属于反应热，B符合题意；C．变成时吸收的能量是钠原子失去电子吸收的能量，不属于反应热，C不合题意；D．冰变成水时吸收的能量是物理变化，不属于反应热，D不合题意；故答案为：B。7．（2022·河北保定·一模）苯亲电取代反应中卤代反应的反应进程与能量变化曲线如图所示，下列说法正确的是A．反应分三步进行，且各步均为吸热反应B．决速步的能垒是C．总反应的D．升温既能加快反应速率，又能提高该卤代反应的平衡转化率【答案】B【解析】A．根据图中信息得出前两步是吸热反应，第三步是放热反应，故A错误；B．第二步能垒最大，是整个反应的决速步，其能垒是，故B正确；C．总反应的焓变是生成物总能量减去反应物总能量或反应物的活化能减去生成物活化能，因此，故C错误；D．由于总反应是放热反应，故升温可以加快反应速率，平衡逆向移动，因此不能提高该卤代反应的平衡转化率，故D错误。8．（2022·江苏南通·模拟预测）2022年北京冬奥会火炬使用聚硅氮烷树脂和碳纤维合成的复合材料作外壳，并以氢气为燃料，体现了科技、绿色、低碳等特点。下列说法正确的是A．该复合材料有密度大、熔点低的特点B．聚硅氮烷树脂和碳纤维都属于纯净物C．燃烧时氢气与氧气发生氧化还原反应D．可用如图表示氢气燃烧的能量变化【答案】C【解析】A．聚硅氮烷树脂和碳纤维合成的复合材料密度小、熔点高的特点，A项错误；B．聚硅氮烷树脂和碳纤维均属于混合物，B项错误；C．燃烧时氢气与氧气发生反应生成水，有化合价变化是氧化还原反应，C项正确；D．氢气燃烧反应为放热反应，图示应由反应物指向生成物，D项错误；故答案选C。9．（2022·辽宁沈阳·三模）镁-锂双离子二次电池的装置如图所示，下列说法中错误的是A．放电时，Mg为负极B．充电时每转移1mol电子，左侧电解质溶液质量减少5gC．充电时，阳极的电极反应式为D．电池工作时发挥了镁离子和锂离子电池的性能优势，并减少了锂资源的应用【答案】C【解析】放电时，左边镁为负极失电子发生氧化反应，反应式为Mg-2e-=Mg2+，右边为正极得电子发生还原反应，反应式为，电解质溶液中锂离子透过锂离子交换膜移向正极，充电时，外加电源的正极与右侧相连，阳极上LiFePO4失电子发生氧化反应，负极与左侧相连。A．由分析可知，放电时，Mg为负极，故A正确；B．充电时，导线上每通过1mole-，左室发生还原反应，反应式为Mg2++2e-=Mg，反应减少0.5molMg2+，但右侧将有1molLi+移向左室，所以溶液质量减轻12-7=5g，故B正确；C．充电时，阳极的电极反应式为，故C错误；D．电池工作时可发挥镁离子和锂离子电池的性能优势，能减少锂资源的应用，故D正确；故答案选C。10．（2022·河南·三模）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+；②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+。该装置工作时，下列叙述不正确的是A．协同转化总反应：CO2+H2S=CO+H2O+SB．ZnO@石墨烯电极的反应：CO2+2e-+2H+=CO+H2OC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．整个过程中主要能量转化：光能→电能→化学能【答案】C【解析】由图可知这是一个利用光伏电池将太阳能转化为电能，继而在通电条件下，两极周围发生氧化还原反应的电解过程。由石墨烯电极区发生①反应可知右侧石墨烯流出电子作阳极，CO2得电子的左侧ZnO@石墨烯为阴极。A．由图可知协同总反应是将CO2和H2S转化为CO和S，故总反应为CO2+H2S=CO+H2O+S，A选项正确；B．ZnO@石墨烯为阴极，电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O，B选项正确；C．石墨烯作阳极，ZnO@石墨烯作阴极，阳极电动势高于阴极，C选项错误；D．整个过程的主要能量变化形式为：光能→电能→化学能，D选项正确；答案选C。11．（2022·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列说法正确的是A．阴极反应为Fe-3e-=Fe3+B．电解过程中溶液pH不会变化C．电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O被氧化D．过程中有Fe(OH)3沉淀生成【答案】D【解析】A．阴极附近聚集阳离子，酸性溶液中H+在阴极被还原，反应式为2H++2e-=H2，A选项错误；B．根据电极反应式可判断溶液中H+被消耗而导致浓度减小，pH随即增大，B选项错误；C．Cr从+6价被还原为+3价，电路中每转移6mol电子，最多有1mol重铬酸根离子被还原，C选项错误；D．随着溶液中H+的消耗，溶液pH增大，Fe3+容易与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀，D选项正确；答案选D。12．（2022·湖南省新化县第一中学模拟预测）一种新型电解水制氢气技术采用全固态电池结构体系。在电解水时，水蒸气(混有少量H2)从电解池的氢电极通入，其装置原理如图所示。下列说法正确的是A．氢电极、氧电极分别连接电源正极、负极B．氢电极发生的反应：2H2O+2e-=H2+2OH-↑C．多孔电极的结构有利于气体的扩散和传输D．当电解2molH2O时，则电解质中1molO2-由氢电极向氧电极迁移【答案】C【解析】A．电解水时产生氢气发生在氢电极，应是得电子的反应，为电解池阴极，与电源的负极连接，相反氧电极与电源的正极连接，A选项错误；B．固体电解质传导O2-，因此氢电极的电极反应为：H2O+2e-=H2↑+O2-，B选项错误；C．两侧多孔氢电极和氧电极有利于气体的扩散和传输，C选项正确；D．当电解2molH2O时，转移4mole-，则电解质中2molO2-由氢电极向氧电极迁移，D选项错误；答案选C。13．（2022·广东汕头·三模）某锂离子电池的总反应为：。某小组以该电池为电源电解处理含废水和含、的酸性废水，并分别获得溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[为锂离子电池的电解质]。下列说法错误的是A．X与锂离子电池的