2021届高三化学期末考前复习——化学反应与能量专题训练(有答案和详细解析)

2021届高三化学期末考前复习——化学反应与能量专题训

练（有答案和详细解析）

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．(2020·泰安市高三第二次模拟考试)水煤气变换反应为CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)。我国研究人员结合实验与计算机模拟结果，揭示了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程(如图所示)，其中吸附在金催化剂表面上的物质用·标注。下列说法正确的是()

A．水煤气变换反应的ΔH>0

B．该历程中最大能垒(活化能)E正＝1.70 eV

C．步骤⑤只有H—H和H—O形成

D．步骤③的转化关系可表示为：CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·

答案D

解析根据图像分析可知：水煤气的生成过程经过了过渡态1和过渡态2，最后生成产物的能量低于反应物，则该反应为放热，反应的ΔH<0，A错误；该历程中最大能垒(活化能)E正＝1.86 eV－(－0.16 eV)＝2.02 eV，B错误；步骤⑤除非极性键H—H形成，还有H—O及C==O的形成，C错误；结合图分析判断，对照CO·＋OH·＋H·＋H2O(g)，COOH·＋H·＋H2O·，可知步骤③发生的反应：CO·＋OH·＋H2O(g)===COOH·＋H2O·，D正确。2．(2020·河北省枣强中学高三试题)电Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，反应原理如图所示。电解产生的H2O2与Fe2＋发生反应生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法错误的是()

A．电源的A极为负极

B．每消耗2.24 L O2(标准状况)，整个电解池中理论上可产生的·OH为0.2 mol

C．与电源B极相连电极的电极反应式为：H2O－e－===H＋＋·OH

D．H2O2与Fe2＋发生的反应方程式为：H2O2＋Fe2＋===Fe(OH)2＋＋·OH

答案B

解析由反应原理图可知，Fe3＋在左端电极得电子生成Fe2＋，发生还原反应，左端电极为阴极，则A为电源的负极，B为电源的正极，A正确；每消耗0.1 mol O2，在阴极共得到0.3 mol e－，生成0.1 mol·OH，同时阳极失去0.3 mol e－，生成0.3 mol·OH，所以共生成·OH为0.4 mol，B不正确；与电源B极相连的电极为阳极，水在阳极上失电子生成·OH，电极反应式为：H2O－e－===H＋＋·OH，C正确；电解产生的H2O2与Fe2＋发生反应，生成·OH和Fe(OH)2＋，反应方程式为：H2O2＋Fe2＋===Fe(OH)2＋＋·OH，D正确。

3．一种利用电化学变色的装置如图所示，其工作原理为：在外接电源下，通过在膜材料内部Li＋定向迁移，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。已知：WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。下列有关说法错误的是()

A．当a接外接电源负极时，电致变色层、离子储存层都显蓝色，可减小光的透过率

B．当b接外接电源负极时，离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3＋4Li＋＋4e－===Li4Fe4[Fe(CN)6]3

C．切换电源正负极使得蓝色变为无色时，Li＋通过离子导体层由离子储存层向电致变色层迁移D．该装置可用于汽车的玻璃变色调光

答案C

解析当a接外接电源负极时，电致变色层为阴极，发生电极反应WO3＋Li＋＋e－===LiWO3，LiWO3为蓝色晶体，b极接外接电源正极时，离子储存层为阳极，发生电极反应Li4Fe4[Fe(CN)6]3－4e－===Fe4[Fe(CN)6]3＋4Li＋，Fe4[Fe(CN)6]3为蓝色晶体，蓝色与无色相比，

可减小光的透过率，A 选项正确；当b 接外接电源负极时，离子储存层为阴极，发生的电极反应为Fe 4[Fe(CN)6]3＋4Li ＋＋4e －===Li 4Fe 4[Fe(CN)6]3，B 选项正确；切换电源正负极使得蓝色变为无色时，即LiWO 3变为WO 3，Fe 4[Fe(CN)6]3变为Li 4Fe 4[Fe(CN)6]3，电致变色层为阳极，离子储存层为阴极，则Li ＋通过离子导体层由电致变色层移向离子储存层，C 选项错误；该装置可实现变色，可用于汽车的玻璃变色调光，D 选项正确。

4．(2020·南昌市四校联盟高三联考)某新型水系钠离子电池工作原理如下图所示。TiO 2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na 2S 4被还原为Na 2S 。下列说法错误的是( )

A ．充电时，太阳能转化为电能，又转化为化学能

B ．放电时，a 极的电极反应式为：4S 2－－6e －===S 2－

4

C ．充电时，阳极的电极反应式为：3I －－2e －===I －3

D ．M 是阴离子交换膜

答案 D

解析 TiO 2光电极能使电池在太阳光照下充电，所以充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能，A 正确；充电时Na 2S 4被还原为Na 2S ，放电和充电互为逆过程，所以a 是负极，

a 极的电极反应式为：4S 2－－6e －===S 2－4，

B 正确；在充电时，阳极I －失电子发生氧化反应，电极反应式为3I －－2e －===I －3，

C 正确；通过图示可知，交换膜只允许钠离子自由通过，所以M 是阳离子交换膜，

D 错误。

5．(2020·河南省临颍县高级中学高三月考)二茂铁[Fe(C 5H 5)2]可作为燃料的节能消烟剂、抗爆剂。二茂铁的电化学制备装置与原理如图所示，下列说法正确的是( )

A ．a 为电源的正极

B ．电解质溶液是NaBr 水溶液和DMF 溶液的混合液

C ．电解池的总反应化学方程式为Fe ＋2C 5H 6=====电解Fe(C 5H 5)2＋H 2↑