2020届高三化学二轮复习专题训练：化学反应与能量

1、2020版3年高考2年模拟（二轮）专有资源专题五化学反应与能量一、选择题1.（2019江西七校第一次联考）随着各地治霾力度的加大，大力发展高性能燃料电池汽车成为研究课题。如图是某课题组设计的液体燃料电池示意图。下列有关叙述不正确的是（）A.该电池的优点是不产生污染气体，且液体燃料便于携带B.电池内部使用的是阴离子交换膜，OH经交换膜移向负极C.该燃料电池的电极材料采用多孔纳米碳材料，目的是增大接触面积，增加吸附量D.该电池中通入NH的电极为正极，发生的电极反应式为 NH+4OH4e-N2 T+4HO答案 D A项,该燃料电池中，联氨和空气中的氧气反应生成氮气和水，不会造成大气污染， 同时液态联

2、氨便于携带，正确;B项，该原电池中，正极上氧气得到电子最终生成氢氧根离子， 氢氧根离子移向负极，所以离子交换膜要选取阴离子交换膜，正确;C项，因为电池中正、负极 上为气体参与的反应，所以采用多孔纳米碳材料，可以增加反应物质在电极表面的吸附量， 并使它们与电解质溶液充分接触，正确；D项，通入NH的电极为负极，负极上燃料失电子发生 氧化反应，电极反应式为N2H+4OH4e-N2 T +4H2O,错误。2.（2019河北保定模拟）用NaSO溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行 电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所小,下列有关说法中不正确

3、的是（）-电揄1.SO端诺 t>% 捅液' /j|产siM抻NtiHSO器第| &忤 湎A.X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极B.阳极反应为4OR4e-2H2O+OTC.图中的b>aD.该过程中的产品主要为H2SO和H2答案 B根据Nd'和SJ：的移动方向可知，Pt（ I）为阴极，电极反应式为2HN2eHd,Pt（ H）为阳极，电极反应式为 S1-2e-+HO S）f+2HL3.（2018课标H ,12,6分）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO二次电池。将 NaClO溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的锲网分别作为电极材料，电池的总

4、反 应为:3CQ+4Na-2NaCG+Co下列说法错误的是 （ ）5 / 9A.放电时,Cl 0：向负极移动B.充电时释放CO,放电时吸收CO2C . +CC.放电时，正极反应为3CO+4eD.充电时，正极反应为Nd+e Na答案 D本题考查二次电池的工作原理。放电时，负极反应为4Na-4e4NW,正极反应为3CO+4eC+2C：;Na+移向正极,C。：、CIO：移向负极,A、C正确；充电过程与放电过程相反,B正确；充电时，阳极反应为2C；+C-4e3COT,D错误。4.（2019河北石家庄一模）工业上通过电化学原理在铝表面形成氧化膜来提高其抗腐蚀能力工作原理如图所示。A.碳棒可用铜棒代替，其

5、作用是传递电流B.通电一段时间后，溶液的pH减小C.通电后电子被强制从碳棒通过电解质溶液流向铝片使铝表面形成氧化膜D.可通过调节滑动变阻器来控制氧化膜的形成速率答案 C根据电解原理，碳棒为阴极，铜棒能够代替碳棒，具作用是传递电流，A项正确；阳 极反应式为2Al-6e -+3H2OAl 2O+6N,阴极反应式为2H+2eH2 r总电解反应式为2A1+3H2OAl 2c3+3H2 T ,通电一段时间后硫酸浓度增大,c（H+）增大,即溶液pH减小,B项正 确；电解质溶液中没有电子通过，C项错误；滑动变阻器可调节电路中电流的强度，即可以控 制氧化膜的形成速率，D项正确。5 .（2019广东中山联考）通

6、过电解法分离NaHS0tt NaSO的混合物，其装置如下图所示。下列 说法不正确的是（）耳bHSO,gw,M.HSO抑皿（+）t t eA.阳极的电极反应式为4OH-4e-2H2O+OTB.阳极区c（H+）增大,H+由a室经阳离子交换膜进入b室C.外电路每转移0.2 mol电子，有0.2 mol Na +从b室进入c室D.c室得到NaSO的原因是OF+HS：= H2O+S；答案 C阳极区OH放电被消耗，电极反应式为4OH-4e- T 2H2O+OT ,阴极发生还原反应， 电极反应式为2H2O+2e T 2OH+H3 外电路每转移0.2 mol电子，不仅有Na'转移，还有H 转移，故C错

7、误。6 .（2019安徽滁州定远高三期末）肌的24）在不同条件下分解产物不同,200 C时在Cu表面分 解的机理如图1。已知200 C时：反应 I :3N2H4（g） N2（g）+4NH3（g）AHi=-32.9 kJ/mol反应H :N2H（g）+H2（g） - 2NH（g）A H2=-41.8 kJ/mol下列说法不正确的是（）2020版3年高考2年模拟（二轮）专有资源8 / 9图1A.图1所示过程都是放热反应B.反应n的能量过程示意图如图C.断开3 mol N 2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成 1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学 键释放的能量D.200 C时

8、，脏分解生成氮气和氢气的热化学方程式为Nh4(g) | N2(g)+2H2(g)AH =+50.7 kJ/mol 答案 A由已知信息“反应I”知，过程为放热反应；根据盖斯定律：I -2X R得NH(g)N2(g)+2H2(g) AH =-32.9 kJ/mol- 2X(-41.8 kJ/mol)=+50.7 kJ/mol, 过程为吸热反应，故A错误,D正确。反应II为放热反应，反应物能量高于生成物能量，故B正确。由 反应I知，断开3 mol N 2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成 1 mol N 2(g)和4 mol NH3(g) 中的化学键释放的能量，故C正确。7 .(2019湖南岳阳

9、一模)研究表明CO与NO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，两步反应分别为N 2O+FK T N2+FeO(慢)、FeO+CO CO2+Fe+(快)。下列说法正确的是()反应协群A.反应是氧化还原反应，反应是非氧化还原反应8 .两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应决定C.Fe+使反应的活化能减小，FeO+是中间产物D.若转移1 mol电子，则消耗11.2 L N 2。答案 C反应均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，A错误；由题图可知，反 应都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应决定,B错误；Fe+作催化剂， 使反应的活化能减小，FeO+是反应过程中

10、产生的物质，因此是中间产物，C正确；由于没有指 明外界条件，所以不能确定气体的体积，D错误。8 .（2019湖南衡阳第二次联考）雌黄（AS2S）在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化 雌黄可制得硫黄，并生成种酸和一种红棕色气体，利用此反应原理设计为某原电池。下列有 关叙述正确的是（ ）A.种酸的分子式为HAsOB.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为 12： 1D.该反应中每析出4.8 g硫黄，则转移0.5 mol电子答案 D种元素的最高价为+5价，/酸的分子式为HAsO,故A错误；红棕色气体是硝酸发 生还原反应生成的NO,原电池正极发生还原反应，

11、所以NO在正极区生成并逸出，故B错 误;AS2与被氧化为种酸和硫单质，As24中元素的化合价共升高10价，硝酸被还原为NQ氮元 素的化合价降低1价,氧化剂和还原剂物质的量之比为10 ： 1，故C错误;As2s被氧化为种酸 和硫单质,1 mol As24失去10 mol电子，生成2 mol种酸和3 mol硫单质，所以生成0.15 mol 硫黄，转移0.5 mol电子，故D正确。9 .（2019江西萍乡一模）工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂，氟单质的制备通常采用电解法。已知：KF+HFT KHF2,电解熔融的氟氢化钾（KHF2）和无水氟化氢的混合物制备 F2的装置如图所示。下列说法错误的是（）A

12、.钢电极与电源的负极相连B.电解过程中需不断补充的X是KFC.阴极室与阳极室必须隔开D.氟氨化钾在氟化氢中可以电离答案 B根据装置图，逸出的气体为代和F2,说明电解质中减少的是氢元素和氟元素，因此 电解过程中需不断补充的X是HE10.（2019安徽芜湖一模）以熔融NaCO为电解质，H2和CO昆合气为燃料的电池，原理如下图所小。下列说法正确的是（A.b是电池的负极H2O+COB.a 电极的反应为 CO+C；-2e-2CQ、H+C1-2eC.电子由a电极经熔融NaCO向b电极移动D.a、b两极消耗的气体的物质的量之比是1 ： 1答案 B A项,b电极上氧气得电子与二氧化碳反应生成碳酸根离子，则b是

13、电池的正极，错误;B项,a为负极，负极上一氧化碳和氢气被氧化分别生成二氧化碳和水,a电极的反应为CO+C1-2e-2CQ、H+C：-2e-H2O+CO正确;C项,a为负极,b为正极，电子经外电路由负极流向正极，错误;D项,a电极的反应为CO+C1-2e- T 2CQ、W+C；-2e-H2O+CQ电极的反应为Q+2CO+4e2C0；，则a、b两极消耗的气体的物质的量之比是 2 ： 1,错误。11.（2019河南大一大联考）一种新型的铝离子可充电电池的示意图如下，已知放电时电池反应为 xAl+VQ- Al xVO。货马或山麻卜列说法正确的是（）2020版3年高考2年模拟(二轮)专有资源A.放电时,

14、Al 3+向铝极移动B.放电时，电能转化为化学能C.充电时，阳极发生的反应为AlxVQ3xe-xAl3+VOD.充电时，离子液体中A13+的浓度不断变小答案 C根据放电时电池反应可知，铝为负极，放电时，阳离子向正极迁移，A项错误；放电 时，化学能转化为电能,B项错误；充电时，阳极发生氧化反应，Al xVO在生成VO的同时释放出 Al 3+,C项正确邛日极释放的Al 3+与阴极上还原的Al 3+的数目相等，离子液体中A13+的浓度不 变,D项错误。二、非选择题 12.(2017课标出，28节选)已知：As(s)+ *H(g)+2O2(g) I H3AsO(s)A H1H2(g)+=Q(g)H2O

15、Q)AH22As(s)+：Q(g)As2O(s)AH3则反应 As2Q(s)+3H2O(l) T 2H3AsO(s)的 AH=。答案 2AH1-3 AH2-Ah解析 结合题给信息，根据盖斯定律计算得 AH=2AH1-3 AH2- AH3o13.(2019广州外国语学校模拟)乙烯是重要的化工原料。用 CO催化加氢可制取乙烯:2CQ(g)+6H2(g) 一 C2H4(g)+4H2O(g)AH<0o 若该反应体系的能量随反应过程的变化关系如图所示，则该反应的AH=kJ mol-1(用含a、b的式子表示)。 几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的AH=-152 kJ - mol-1,则表

16、中的 x=o化学键 C O H- H C C C- H O- H键能/(kJ mol-1)803436 x 414463答案(1)-2( b-a)620解析(1) AH等于正反应的活化能与逆反应的活化能的差。由图可知反应 2CG(g)+6H2(g) . 丁 C2H4(g)+4H2O(g)为放热反应，AH=-2( b-a)kJ - mol-1。(2) AH=(4X803+6X 436-4X 414-x-8X 463)kJ - mol-1=-152 kJ - mol-1,解彳* x=620。 14.(2019河南开封一模)研究氮氧化物的反应机理，对于消除其对环境的污染有重要意义。 (1)升高温度，

17、绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O(g) 2NQ(g)的反应速率却 随着温度的升高而减小。查阅资料知:2NO(g)+O2(g) = 2NQ(g)的反应历程分两步： I .2NO(g) = N2O(g)(快) AH 1<0丫1正二左正c2(NO) Vi逆=k1逆 c(N2O)H .N2Q(g)+O2(g) 2NQ(g)(慢) AH2<0 丫2正二卜2正 c(N2Q) - c(O2) V2逆=k2逆 c2(NQ) 请回答下列问题：反应2NO(g)+O(g)n 2NQ(g)的AH=(用含AHi和Ab的式子表示)。一定 温度下，反应2NO(g)+O(g) = 2NQ(g)达到

18、平衡状态，请写出用 匕正、k逆、k2正、k2逆表示的 平衡常数表达式除，升高温度，K值(填“增大” “减小”或“不变”)。 决定2NO(g)+O(g) au 2NQ(g)反应速率的是反应H ,反应I的活化能Ei与反应II的活化 能E2的大小关系为Ei E2(填一“<”或“二”)。由实验数据得到V2FC(O2)的关系可用下图表示，当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点是 (填字母)。(2)通过下图所示装置，可将汽车尾气中的NO NO转化为重要的化工原料HNO其中A、B为多孔惰性电极。该装置的负极是 (填"A”或"B'),B电极的电极反应式为。- ASfitmo,九眸n通过j 答案 (1)AHi+AH2 1止止减小< a A Q+4e+4l4 - 2H2。解析(1)根据盖斯定律,由I +H可得:2NO(g)+Q(g) - 2NQ(g)AH = AHi+AH2,当该反应达到平衡时，Vi正=Vi逆，V2MV2逆，所以Vi正XV2F=V1逆XV2逆，即ki正c2(NO)x k2正c(N