一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl ^－ 、 ClO _x ^－ (x＝1，2，3，4) 的能量 (kJ) 相对大小如图所示。下列有关说法正确的是

A ． a、b、c、d、e 中， c 最稳定

B ． b→a＋c 反应的活化能为反应物能量减生成物能量

C ． b→a＋d 反应的热化学方程式为： 3ClO(aq)＝ClO ₃ ^－ (aq)＋2Cl ^－ (aq);ΔH＝＋116 kJ·mol ^{－ 1}

D ． 一定温度下， Cl ₂ 与 NaOH 溶液反应生成的产物有 a、b、d ，溶液中 a、b、d 的浓度之比可能为 11 ∶ 1 ∶ 2

答案

D

【解析】

根据氯元素的化合价， a、b、c、d、e 依次代表 Cl ^- 、 ClO ^- 、 ClO ₂ ^- 、 ClO ₃ ^- 、 ClO ₄ ^- 。 A 项，物质能量越低越稳定，由图可得 a、b、c、d、e 中， a 最稳定 ， c 最不稳定，故 A 错误； B 项，反应物能量 - 生成物能量 =-Δ H ， 依据图中数据无法判断 b→a+c 反应的活化能，故 B 错误； C 项， a 为 Cl ^- 、 b 为 ClO ^- 、 d 为 ClO ₃ ^- ， B→A+D 的化学方程式为 3ClO ^- =ClO ₃ ^- +2Cl ^- ， 结合曲线提供的数据，反应热为 ： Δ H =64kJ•mol ^-1 +2×0kJ•mol ^-1 -3×60kJ•mol ^-1 =-116kJ•mol ^-1 ，故 C 错误 ； D 项，氧化还原反应遵循电子守恒 ， Cl ₂ 与 NaOH 溶液反应生成的产物有 a(Cl ^- )、b(ClO ^- )、d(ClO ₃ ^- )， 氯元素化合价由 0 价将为 -1 价、升为 +1 价和 +5 价，由电子守恒得： n(Cl ^- )=n(ClO ^- )+5n(ClO ₃ ^- ) ，当溶液中 a、b、d 的浓度之比为 11：1：2 时上述电子守恒式成立，故 D 正确 。

点睛：本题以卤族元素为载体考查了化学反应与能量变化、热化学反应方程式的书写、氧化还原反应等知识 ， 关键是弄清 a、b、c、d、e 所代表的离子并正确书写反应的离子方程式，并结合 ΔH= 生成物的总能量 - 反应物的总能量进行计算 ， D 项注意氧化还原反应中得失电子守恒 ( 化合价升降总数相等 ) 的应用。