2020版高考化学二轮复习专题限时集训4化学能与热能电能的相互转化含解析新人教版2.pdf

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1、专题限时集训(四)化学能与热能、电能的相互转化(限时：45分钟)1．NO和CO是环境污染性气体，可在PtO＋表面转化为无害气体，其反应为NO(g)＋222CO(g)CO(g)＋N(g)ΔH，有关化学反应的物质变化过程(图1)及能量变化过程(图222)如下：图1图2下列说法正确的是()A．由图1可知ΔH＝ΔH＋ΔH12B．由图2可知ΔH＝－226kJ·mol－1C．为了实现转化需不断向反应器中补充PtO＋和PtO＋222D．由图2可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能B[A项，由图1知，NO(g)

2、―→N(g)ΔH，CO(g)―→CO(g)ΔH，由盖斯定律可得，22122ΔH＝ΔH＋ΔH，错误；B项，由图2知，反应物为NO(g)＋CO(g)，生成物为CO(g)＋N(g)，12222ΔH＝134kJ·mol－1－360kJ·mol－1＝－226kJ·mol－1，正确；C项，由图1知，PtO＋、PtO＋222是催化剂，转化过程中无需向反应器中补充，错误；D项，由图2知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，错误。]2．利用CO可以制取甲醇，有关化学反应如下：2①CO(g)＋3H(g)===CHO

3、H(g)＋HO(g)2232ΔH＝－178kJ·mol－11②2CO(g)＋O(g)===2CO(g)22ΔH＝－566kJ·mol－12③2H(g)＋O(g)===2HO(g)222ΔH＝－483.6kJ·mol－13已知反应①中相关的化学键键能数据如下：化学键C—HH—HC—OH—O键能/(kJ·mol－1)413436358463则断开1molC===O需要的能量和CO(g)＋2H(g)===CHOH(g)的ΔH分别为()23A．吸收750kJ·mol－1＋219.2kJ·mol－1B．放出7

4、50kJ·mol－1－143.2kJ·mol－1C．吸收1500kJ·mol－1－438.4kJ·mol－1D．吸收750kJ·mol－1－219.2kJ·mol－1D[依据反应焓变ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和，CO(g)＋3H(g)===CHOH(g)223＋HO(g)的反应焓变ΔH＝(2×E＋3×436kJ·mol－1)－(3×413kJ·mol－1＋358kJ·mol21C===O－1＋463kJ·mol－1＋463kJ·mol－1×2)＝－178kJ·mol－1；求得：E＝750kJ

5、·mol－1。将C===O11①＋②÷2－③÷2即得所求方程式，ΔH＝－178kJ·mol－1＋×(－566kJ·mol－1)－×(－22483.6kJ·mol－1)＝－219.2kJ·mol－1。]3．利用“Na—CO”电池可将CO变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO”电222池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，放电时总反应的化学方程式为4Na＋3CO===2NaCO＋C。放电时该电池“吸入”CO，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是2232()A．电流流向为MWCNT

6、→导线→钠箔B．放电时，正极的电极反应式为3CO＋4Na＋＋4e－===2NaCO＋C223C．原两电极质量相等，若生成的NaCO和C全部沉积在电极表面，当转移0.2mole－23时，两极的质量差为11.2gD．选用高氯酸钠—四甘醇二甲醚作电解液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发C[根据正极反应式反应关系可知，当转移0.2mole－时，生成0.1mol碳酸钠、0.05mol碳，正极质量增加0.1mol×106g·mol－1＋0.05mol×12g·mol－1＝11.2g，负极反应式为2Na－2

7、e－===2Na＋，根据反应关系Na～e－可知，当转移0.2mole－时，消耗金属钠的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol×23g·mol－1＝4.6g，所以两极的质量差为11.2g＋4.6g＝15.8g，C项错误。4．(2019·湖北七市联考)现有二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是()A．该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合B．该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极C．Pt1电极附近发生的反应为SO＋2HO－2e－===SO2－＋4H＋

8、224D．Pt2电极附近发生的反应为O＋4e－＋2HO===4OH－22D[Pt2电极发生的反应应为O＋4e－＋4H＋===2HO，D不正确。]225．(2019·德州一模)高氯酸在化工生产中有广泛应用。工业上以NaClO为原料制备高氯4酸的原理如图所示。下列说法正确的是()A．上述装置中，f极为光伏电池的正极B．阴极的电极反应为2HO－4e－===4H＋＋O↑22C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4D．若转移2mol电子，理论上生成100.5gHClO