高考化学二轮复习讲练测专题08 化学反应与能量变化（测）（解析版）

专题08化学反应与能量变化一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分，每小题只有一个选项符合题意)1．(2023·河南省濮阳市南乐一高高三月考)下列示意图表示正确的是()A．甲图表示Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH=+26.7kJ·mol-1反应的能量变化B．乙图表示碳的燃烧热C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图【答案】D【解析】A项，图中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应，与图示不符，A错误；B项，C的燃烧热是指1molC完全燃烧生成CO2(g)时的焓变，且反应物的总能量高于生成物的总能量，B错误；C项，H2SO4、NaOH溶液的物质的量浓度相等，当二者体积比为1∶2时，二者恰好完全反应，放出的热量最多，混合液温度最高，此时H2SO4溶液为20mL，NaOH溶液为40mL，C错误；D项，稳定性B＜A＜C，根据物质的能量越低越稳定可知，物质的能量：B>A>C，故A→B为吸热反应，B→C为放热反应，A→C为放热反应，D正确；故选D。2．(2023·黑龙江省哈师大附中高三质量检测)下列叙述中，正确的是()A．由图1可知H2的燃烧热为B．由图2可知ΔH1=ΔH2+ΔH3C．若将0.5molN2和1.5molH2置于某密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热，则其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1D．已知25℃、101KPa条件下：4(s)+3O2(g)=22O3(s)ΔH=-2834.9kJ·mol-1，4(s)+3O3(g)=22O3(s)ΔH=-3119.1kJ·mol-1，则O3比O2稳定【答案】B【解析】A项，图1所示反应生成的水呈气态，燃烧热要求可燃物为1mol，生成的水为液态，A错误；B项，根据盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与过程无关，因此过程I与过程II和III的反应热和相等，故∆H1=∆H2+∆H3，B正确；C项，N2和H2合成氨的反应为可逆反应，0.5molN2和1.5molH2不能完全转化为NH3，完全转化时放出的热量要比19.3kJ多，C错误；D项，按反应先后将反应编号为①、②，根据盖斯定律，将①-②得：3O2(g)═2O3(g)△H=-2834.9kJ/mol-(-3119.1kJ/mol)＞0，氧气的能量低，则O2比O3稳定，D错误；故选B。3．(2023·江西省九江市十校高三联考)有机物a、b、c、d分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理正确的是()A．由ΔH1的值可知，a分子中碳碳双键的键能为120kJ/molB．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，不利于物质稳定C．2ΔH1ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性【答案】D【解析】A项，由ΔH1的值可知，2摩尔碳氢键和1摩尔碳碳单键的键能和比1摩尔氢氢键的键能和1摩尔碳碳双键之和多120千焦，A错误；B项，ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，B错误；C项，虽然2ΔH1ΔH2，但两者并不相等，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，C错误；D项，由图示可知，反应I为：(l)+H2(g)→(l)ΔH1，反应III为：(l)+2H2(g)→(l)ΔH3，反应IV为：+3H2(g)→(l)ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0即(l)+H2(g)→(l)ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0即+H2(g)→(l)

ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；故选D。4．(2022·湖北省部分学校高三质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应；①②其他数据如下表：化学键C=OO=OC－HO－HC=C键能/()798x413463610下列说法正确的是()A．a<b，且C2H4的燃烧热为akJ·mol－1B．上表中C．H2O()=H2O(g)D．当有4NA个C－H键断裂时，该反应放出热量一定为akJ【答案】B【解析】A项，燃烧热所生成的产物一定是稳定的，水为液态，A项错误；B项，根据反应热键能计算，，则有，B项正确；C项，根据盖斯定律，①一②得，H2O()=H2O(g)，C项错误；D项，当有4NA个C-H键断裂时，1molC2H4反应，若生成H2O(g)放出akJ热量，若生成H2O()放出bkJ热量，D项错误；故选B。5．(2022·山西省运城市教育局教学研究室高三期中)化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是()A．一定条件下，将0.5molH2(g)和0.5molI2(g)置于密闭容器中充分反应生成放热，其热化学方程式为：I2(g

)+H2(g)2HI(g)△H=-2akJ•mol-1B．在101时，2H2完全燃烧生成液态水，放出热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为：C．S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2ΔH1＞ΔH2D．H和NaOH反应的中和热，则0.5molH2SO4和足量Ba(OH)2反应的【答案】B【解析】A项，一定条件下，将0.5molH2(g)和0.5molI2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放热于akJ，则I2和H2反应生成1molHI(g)时放热大于akJ，放热焓变为负，则其热化学方程式I2(g

)+H2(g)2HI(g)△H＜-2akJ•mol-1，故A错误；B项，燃烧热是指在一定压强下，1

mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物的时候所放出的热量；在101时，2完全燃烧生成液态水，放出于285.8akJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为：，B正确；C项，硫蒸气的能量比等质量的固态硫能量高、则等量的硫蒸汽燃烧生成二氧化硫气体比固态硫燃烧放出的热量多，焓变为负值时，放出热量越多，焓变越小，则S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2ΔH1＜ΔH2，故C错误；D项，H和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ•mol-1，硫酸和足量Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀和水，由于生成沉淀，也要放热，则0.5molH2SO4和足量Ba(OH)2反应放出的热量大于盐酸和氢氧化钠反应1mol液态H2O时放出的热量、即大于57.3kJ，则0.5molH2SO4和足量Ba(OH)2反应的ΔH＜-57.3kJ•mol-1，故D错误；故选B。6．(2022·黑龙江省牡丹江市第三高级中学高三月考)根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是()A．Br2(g)+H2(g)=2HBr(g)ΔH1，Br2(l)+H2(g)=2HBr(g)ΔH2，则有ΔH1<ΔH2B．2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH1，2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH2，则有ΔH1>ΔH2C．4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH1，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH2，则有ΔH1<ΔH2D．C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1，C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2，则有ΔH1<ΔH2【答案】B【解析】A项，依据盖斯定律分析，液态溴变化为气态溴需要吸收热量，反应是放热反应，焓变是负值，所以△H1＜△H2，A正确；B项，S燃烧生成二氧化硫放热，反应是放热反应，焓变是负值，所以△H1＜△H2，B错误；C项，铝活泼性大于铁，能量高于铁，反应是放热反应，焓变是负值，△H1＜△H2，C正确；D项，碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧生成CO放出的热量，反应是放热反应，焓变是负值，所以△H1＜△H2，D正确；故选B。7．(2022·黑龙江省龙东地区四校高三联考)煤的液化可以合成甲醇。下列有关说法正确的是()①“气化”：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)

ΔH1=+90.1kJ·mol-1；②催化液化Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ•mol-1；③催化液化Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)=CH3OH(g)+O2(g)ΔH3=akJ•mol-1；A．催化液化Ⅰ中使用催化剂，反应的活化能Ea、ΔH2都减小B．反应C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH=41.1kJ•mol-1C．ΔH2>ΔH3D．KOH为电解质溶液的甲醇燃料电池中负极的电极反应为：CH3OH-6e-+6OH-=CO2+5H2O【答案】B【解析】A项，使用催化剂，降低活化能，但对ΔH无影响，A错误；B项，根据盖斯定律①+②得，C(s)+H2O(g)+H2(g)=CH3OH(g)ΔH=+41.1kJ•mol-1，B正确；C项，根据盖斯定律，②-③可得热化学方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(g)ΔH=ΔH2-ΔH3=(-49.0-a)kJ·mol—1，该反应为放热反应，即ΔH<0，则有ΔH2-ΔH3<0，即ΔH2<ΔH3，C错误；D项，甲醇燃料电池中负极上甲醇被氧化，电解质溶液为KOH溶液，所以被氧化为碳酸根而不是二氧化碳，D错误；故选B。8．(2022•浙江省湖州、衢州、丽水三地市高三教学质量检测)NO催化O3分解的反应机理与总反应为：第一步：O3(g)+NO(g)→O2(g)+NO2(g)∆H1第二步：NO2(g)→NO(g)+O(g)∆H2第三步：O(g)+O3(g)→2O2(g)∆H3总反应：2O3(g)→3Q2(g)∆H4其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述不正确的是()A．∆H1＞0，∆H2＞0 B．∆H2=∆H3−∆H1C．∆H2＞∆H1，∆H1＞∆H3 D．∆H3=∆H4−∆H2−∆H1【答案】B【解析】A项，根据图中信息，第一步、第二步都是吸热反应即∆H1＞0，∆H2＞0，故A正确；B项，第二步不等于第三步减去第一步，因此不能得到∆H2=∆H3−∆H1，故B错误；C项，根据图像，第二步吸收的热量大于第一步吸收的热量即∆H2＞∆H1，第三步是放热反应，焓变小于零，所以有∆H1＞∆H3，故C正确；D项，第三步反应等于总反应减去第一步反应，再减去第二步反应，得到∆H3=∆H4−∆H2−∆H1，故D正确。故选B。9．(2022•浙江省稽阳联谊学校高三联考)根据下列能量变化示意图，说法不正确的是()A．破坏相同质量的NO2(g)和N2O4(g)中的化学键，后者所需的能量较高B．N2H4(l)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l)∆H；则∆H∆H4C．2H2O(g)2H2(g)+O2(g)∆H6<-∆H5D．∆H5=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4【答案】B【解析】A项，∆H3<0，即1molNO2(g)转化为1/2molN2O4(g)的反应为放热反应，所以破坏1molNO2(g)分子中的化学键所吸收的能量比形成1/2molN2O4(g)分子中的化学键所放出的热量少，所以破坏相同质量的NO2(g)和N2O4(g)中的化学键，后者所需的能量较高，故A不符合要求；B项，N2H4(l)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l)∆H，∆H=∆H4+∆H3，因为∆H3<0，故∆H4>∆H，故B符合要求；C项，∆H5为生成2mol液态水的反应热，则有2mol的液态水分解吸收热量为∆H6=-∆H5，而C中是2mol的气态水分解，则吸收的热量减少即∆H6的值减小，所以∆H6<-∆H5，故C不符合要求。D项，由盖斯定律可知∆H5=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4，故D不符合要求；故选B。10．(2023届•浙江省舟山市舟山中学高三开学考试)CH3CH=CH2与HCl可发生反应①和②：①CH3CH=CH2+HCl→CH3CH2CH2Cl②CH3CH=CH2+HCl→CH3CHClCH3其能量与反应进程如图所示。下列说法不正确的是。A．①、②的反应类型相同B．反应②比①放出的热量多C．CH3CH2CH2Cl与CH3CHClCH3互为同分异构体D．第Ⅰ步是化学键断裂的过程，第Ⅱ步是化学键生成的过程【答案】D【解析】A项，反应①②均是加成反应，描述正确，不符题意；B项，根据能量关系图可以看到，反应②生成物能量更低，故反应放热更多，描述正确，不符题意；C项，两个反应的产物分子式相同，Cl原子所在碳原子位置不同，是同分异构体，描述正确，不符题意；D项，第一步是反应物反应至中间产物，第二步是中间产物再反应至最终产物，两步中均有完整的断键吸热和成键放热的过程，选项描述错误，符合题意；故选D。11．(2023届·浙江省浙里卷天下高三上学期10月联考)甲烷与氯气发生取代反应分别生成1mol相关有机物的能量变化如图所示：已知、C-键能分别为243kJ·mol－1、327kJ·mol－1，下列说法不正确的是()A．1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJB．CH4与Cl2的取代反应是放热反应C．，说明CH4与Cl2的四步取代反应，难易程度相当D．CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)ΔH＝－15kJ·mol－1【答案】A【解析】A项，由图可知，甲烷和氯气反应生成CH2Cl2(g)的同时还会生成氯化氢，故不能说明1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJ，A错误；B项，由图可知，焓变均为负值，则为放热反应，B正确；C项，，说明CH4与Cl2的四步取代反应每多取代1个氢原子的难易程度相当，C正确；D项，CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)反应中，断裂了1molC-H键，形成了1molH-Cl键，已知、C-键能分别为243kJ·mol－1、327kJ·mol－1，则CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)的焓变为，即，，D正确；故选A。12．(2023届·浙江省普通高校招生高三选考模拟)苯与卤素发生取代反应可细分为：①C6H6(苯)+∙X+X2→C6H5∙+X2+HX△H1②C6H5∙+X2+HX→C6H5X+HX+∙X△H2下图1、2表示反应中部分物质的含量(测量反应过程中多个时间点的各物质含量，去除开始时与结束前的极端值后取平均值)，已知图1为使用催化剂前，图2为使用催化剂后，下表为相关△H的数据。XClBr△H1(kJ∙mol-1)1020△H2(kJ∙mol-1)-111-100下列说法正确的是()A．可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10kJ∙mol-1B．1mol苯与1mol氯气反应将会向环境释放101kJ热量C．使用催化剂后会改变△H1，但不会改变△H1+△H2D．反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能【答案】A【解析】A项，从表中可以得出，△H1(Cl)-△H1(Br)=(10-20)kJ∙mol-1=-10kJ∙mol-1，两个过程中其它键的断裂情况相同，只有形成H-Cl键和比H-Br键不同，由此可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10kJ∙mol-1，A正确；B项，利用盖斯定律，将反应①+②，可得出C6H6(苯)+X2→C6H5X+HX

△H=△H1+△H2=-101kJ∙mol-1，由于苯与氯气发生的反应为可逆反应，所以1mol苯与1mol氯气反应向环境释放的热量小于101kJ，B不正确；C项，使用催化剂后，只能改变反应的活化能，不能改变△H1和△H2，也不会改变△H1+△H2，C不正确；D项，从图中可以看出，加入催化剂后，C6H5∙的百分含量增大较少，而C6H5X的百分含量增大很多，则表明反应①的反应速率慢，反应②的反应速率快，从而确定反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能，D不正确；故选A。13．(2023届·浙江省温州市高三第一次适应性考试)标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：物质O2(g)N2(g)NO2g)C(s，石墨)CH4(g)CO2(g)相对能量/kJ·mol−100x0-75-393.5解离总耗能/kJ4989466327171656y下列说法正确的是()A．x=180B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJC．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJD．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能【答案】D【解析】A项，焓变=生成物总能量-反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH=2xkJ·mol−1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，x=90，故A错误；B项，逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；C项，石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；D项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，故D正确；故选D。14．(2023届·浙江省部分校高三开学摸底考试)物质、与的相对能量关如下，下列有关说法错误的是()A．三种物质中最稳定B．过程ΔH＝+211kJ·mol−1C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关【答案】D【解析】A项，物质的能量越低越稳定，由图可知，能量最低，所以最稳定，A错误；B项，过程ΔH＝-211kJ·mol−1，B错误；C项，过程①对应环戊烯消去反应，生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为101kJ/mol，过程②对应环戊烷消去反应生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为110kJ/mol，当物质的量相同时，环戊烷吸收的能量高，但题干并没有明确环戊烷和环戊烯的物质的量，C错误；D项，物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关，只与反应物的状态和反应时的温度压强有关，D正确；故选D。15．(2022·安徽省百校联盟高三联考)我国科学家开发出了一种锌—一氧化氮电池系统，该电池具有同的合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是()A．电极电势：Z/ZO电极＜MOS2电极B．Z/ZO电极的反应式为Z+2OH-ZO+H2OC．电池工作一段时间后，正极区溶液的减小D．电子流向：Z/ZO电极→负载→MOS2电极【答案】C【解析】A项，Z/ZO电极为负极，MOS2电极为正极，正极电势高于负极电势，A正确；B项，Z/ZO电极的反应式为Z+2OH-ZO+H2O，B正确；C项，MOS2电极区消耗的H+源于双极膜解离出的H+，且产生的NH3会部分溶解，所以正极区溶液的不会降低，C错误；D项，电子流向：负极→负载→正极，D正确。故选C。16．(2023届·浙江省浙里卷天下高三开学测试)水系锌离子电池是二次电池，科学家把锌离子电池形象地比喻成“摇椅电池”，锌离子在摇椅的两端，即电池的正负极来回奔跑，其电化学原理如图所示，下列说法不正确的是()A．锌离子从MnO2隧道结构中脱出，此时ZnMn2O4为阳极B．锌失去电子变为锌离子，嵌入MnO2的隧道中，能量转化形式：电能→化学能C．Zn发生氧化反应过程中，溶液中浓度不变D．水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2MnO2ZnMn2O4【答案】B【解析】水系锌离子电池是二次电池，活泼金属Zn为负极，MnO2为正极，锌离子在电池的正负极来回奔跑，放电时，负极上Zn失电子变为Zn2+，正极上MnO2得电子并结合Zn2+生成ZnMn2O4；当锌离子从MnO2隧道结构中脱出时，此时为充电过程，发生的反应与放电时相反，ZnMn2O4为阳极，Zn为阴极。A项，当锌离子从MnO2隧道结构中脱出时，为电解装置，此时ZnMn2O4为阳极，故A正确；B项，锌失去电子变为锌离子，嵌入MnO2的隧道中，为原电池反应，能量转化形式：化学能→电能，故B错误；C项，放电时，负极上Zn失电子变为Zn2+，正极上MnO2得电子并结合Zn2+生成ZnMn2O4，Zn2+移向正极补充，溶液中Zn2+浓度不变，故C正确；D项，将放电时两电极反应式相加可得，水系锌离子二次电池的总反应式：Zn+2MnO2ZnMn2O4，故D正确；故选B。17．(2023届•浙江省舟山市普陀中学高三返校考试)苯甲醛(C6H5CHO)是生产除草剂野燕枯、植物生长调节剂抗倒胺的中间体。某研究团队以为电极材料，由苯甲醇(C6H5CH2OH)电催化氧化合成苯甲醛(C6H5CHO)的装置如图所示。下列说法错误的是(

)A．M极的电势高于N极的电势B．隔膜适宜选用阴离子交换膜C．阳极区的总反应为C6H5CH2OH-2e-=C6H5CHO+2H+D．MnO2是苯甲醇电催化氧化合成苯甲醛的中间产物【答案】B【解析】根据图示，电极N上放出H2，电极M上Mn2+发生失电子的氧化反应生成MnO2，MnO2与C6H5CH2OH发生氧化还原反应生成C6H5CHO和Mn2+，则电极N为阴极，电极M为阳极。A项，电极N为阴极，电极M为阳极，则M极的电势高于N极的电势，A项正确；B项，电极N的电极反应式为2H++2e-=H2↑，阳极区的反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，MnO2+C6H5CH2OH+2H+=Mn2++C6H5CHO+2H2O，故隔膜适宜选用阳离子交换膜(或质子交换膜)，B项错误；C项，阳极区的反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，MnO2+C6H5CH2OH+2H+=Mn2++C6H5CHO+2H2O，总反应为C6H5CH2OH-2e-=C6H5CHO+2H+，C项正确；D项，根据C项解析，MnO2是苯甲醇电催化氧化合成苯甲醛的中间产物，D项正确；故选B。18．(2023届•浙江省舟山市舟山中学高三开学考试)电解合成1，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是()A．a为电源正极B．该装置总反应为CH2=CH2+2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D．液相反应为CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)【答案】C【解析】图中电源b端所连电极发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，说明这一极为电解池的阴极，b为电源负极，NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜Y进入右侧阴极区生成NaOH，NaCl溶液中的Cl-通过阴离子交换膜X进入左侧阳极区发生反应CH2=CH2+2Cl--2e-=ClCH2CH2Cl。A项，据分析可知Cl-在此失电子被氧化，因此a所连电极为电解质的阳极，a为电源正极，A正确；B项，该装置中阳极反应式CH2=CH2+2Cl--2e-=ClCH2CH2Cl，阴极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，总反应式为CH2=CH2+2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2，B正确；C项，据题目分析可知X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜，C错误；D项，由物质进出方向可知液相反应为CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)，D正确；故选C。19．(2023·河北省邯郸市部分学校高三联考)香港城市大学化学工作者首次提出了电池(如图)，该电池使用N2为原料，以离子液体()为电解质，既实现了能量的存储，又实现了的生产，和碱反应能产生NH3，可进一步生产氮肥。下列说法错误的是()A．极为负极，发生氧化反应B．电池总反应为2C．石墨烯电极反应式为D．生成标准状况下33.6LNH3，电池中转移3mol电子【答案】D【解析】A项，根据图中原电池的结构，极为负极，极电极反应式为，发生氧化反应，故A正确；B项，石墨烯电极为正极，正极反应式为，极电极反应式为，所以电池总反应为2，故B正确；C项，石墨烯电极为正极，正极发生还原反应，正极反应式为，故C正确；D项，标准状况下33.6LNH3的物质的量为1.5mol，和碱反应产生NH3的反应离子方程式为↑，生成1.5mol氨气消耗1.5molAlN，根据2，电池中转移了4.5mol电子，故D错误；故选D。20．(2023·浙江省9+1联盟高三选考模拟)高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法不正确的是()A．放电时，正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2B．充电时，1molFQH2转化为转移电子C．放电时，中性电解质中向左侧迁移D．充电时，正极区溶液的减小【答案】C【解析】放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-；充电时为电解池，原电池的正、负极连接电源的正、负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。A项，放电时，右侧为正极，电极反应为FQ+2H++2e-=FQH2，A正确；B项，充电时为电解池，阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+，则1molFQH2转化为FQ时转移2mol电子，B正确；C项，放电时，为原电池，阳离子移向正极，则中性电解质中向右侧迁移，C错误；D项，充电时，为电解池，正极区生成氢离子，溶液的减小，D正确；故选C。21．(2023·黑龙江省哈师大附中高三期中)如图所示的锂-二氧化锰电池是以高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂为电解质，其正极反应是一种典型的嵌入式反应，电池总反应为Li+MnO2LiMnO2。下列说法不正确的是()A．锂片做负极，发生氧化反应B．放电时，电子移动方向为：电极盖1→用电器→电极盖2→内电路→电极盖1C．高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂应溶解在非水有机溶剂中D．放电时，正极反应为：MnO2+Li++e-═LiMnO2【答案】B【解析】由图可知，Li片作负极，电极反应式为Li-e-═Li+，MnO2作正极，电极反应式为MnO2+Li++e-═LiMnO。A项，由分析可知，Li片作负极，失电子发生氧化反应，A正确；B项，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，不经过电解质，B错误；C项，Li性质活泼，能与水反应，故高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂应溶解在非水有机溶剂中，C正确；D项，MnO2作正极，电极反应式为MnO2+Li++e-═LiMnO2，D正确；故选B。22．(2023·广东省深圳市高三期中)一种双膜结构的多硫化合物一空气碱性液流电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是()A．图中的电子流向，虚线代表放电情况B．放电时，从Ⅱ室穿过阴离子交换膜向Ⅲ室迁移C．充电时，Ⅱ室溶液的pH增大D．充电时，阴极反应为S42-+S22-【答案】D【解析】放电时，如图，Ⅲ室有氧气参与，为正极室，发生还原反应，Ⅰ室为负极室，发生氧化反应；放电时作为正极的一极，充电时为阳极。A项，放电时，电子由负极经外电路流向正极，充电时，Ⅰ室为阴极室，电子从阳极经外电路向阴极移动，图中虚线，电子流向Ⅰ室代表充电情况，故A错误；B项，放电时，OH-向负极移动，即从Ⅲ室穿过阴离子交换膜向Ⅱ室迁移，故B错误；C项，放电时，Ⅱ室OH-浓度增加，则充电时OH-浓度减小，pH减小，故C错误；D项，充电时，Ⅰ室为阴极室，得电子发生还原反应，如图，S42-转化为S22-，其电极反应式为S42-+S22-，故D正确；故选D。23．(2023·福建省德化一中、永安一中、漳平一中三中协作体高三联考)如图，科学家基于易溶于C的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备，总方程式为：NaTNaNa3T。下列说法正确的是()A．放电时Na溶液的减小B．放电时透过多孔活性炭电极向C中迁移C．充电时的阴极反应为NaTNaNa3TD．充电时，电路中每转移2mol，理论上从C中释放1mol【答案】C【解析】由总反应可知多孔活性炭电极为电池的正极，钛电极为电池的负极。A项，放电时总反应式为：Na3TNaTNa，则放电时Na溶液的不变，A错误；B项，放电时，阴离子移向负极，即透过多孔活性炭电极移向Na溶液中，B错误；C项，根据总反应式可知，充电时的阴极反应为NaTNaNa3T，C正确；D项，充电时，阳极反应式为：2-2e－=2↑，电路中每转移2mol，理论上生成1mol进入到C中，D错误；故选C。24．(2023·湖南省湖湘名校教育联合体五市十校教研改共同体高三第二次大联考)2022年7月，中科院在锌碘液流可充电电池领域研究中取得重要进展。该研究引入了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，其单体为NVP，NVP可结合I2，经一系列变化生成可溶性聚碘配合物NVP－2I3-，有效提高锌碘液流电池碘正极容量，避免了电池改进前I2+I-=I3-导致I-利用率降低，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A．充电时，a极为阴极B．将该电池用于铁制品的腐蚀防护，应将电极b与铁制品相连C．电池改进前，放电时1molI3-，转化为I-，转移2mol电子D．放电时，b极反应：2I2+NVP－I2+2e-=NVP－2I3-【答案】B【解析】A项，放电时a极由Zn变为Zn2＋，发生氧化反应，做负极，充电时，发生还原反应做阴极，故A正确；B项，外加电流法防腐，应将被保护的金属与外接电源的负极相连，故B错误；C项，I3-+2e－=3I-，放电时1molI3-转化为I-，转移2mol电子，故C正确；D项，b极得电子，发生还原反应，2I2+NVP－I2+2e-=NVP－2I3-，故D正确；故选B。25．(2023·广东省百校高三联考)全固体薄膜锂离子可充电电池的工作原理是：Li2MO4+Li2-MO4+LiO5，下图分别表示全固体薄膜锂离子电池的充放电工作原理。下列说法不正确的是()A．锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等优点B．图II为电池放电时的原理图，b处可连接灯泡C．充电时Li+从Li2MO4材料中脱嵌，经由电解质嵌入到V2O5负极中D．放电时的正极反应式：Li2-MO4+Li++Li2MO4【答案】B【解析】由题干图示信息结合电池反应Li2MO4+Li2-MO4+LiO5，并根据锂离子的移动方向可知，图I是锂离子电池的放电过程，图II是锂离子电池的充电过程。A项，单位质量的锂放出的电子最多即锂的比能量高，决定了锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等优点，A正确；B项，图II为电池充电时的原理图，b处应该接直流电源，不可连接灯泡，B错误；C项，由电池反应Li2MO4+Li2-MO4+LiO5可知，充电时即图II所示Li+从Li2MO4材料中脱嵌，经由电解质嵌入到V2O5负极中，C正确；D项，由电池反应Li2MO4+Li2-MO4+LiO5可知，放电时的正极发生还原反应，其反应式：Li2-MO4+Li++Li2MO4，D正确；故选B。二、非选择题(本题包括5小题，共50分)26．(10分)(2023·安徽省卓越县中联盟高三第一次联考)已知：Ⅰ．环丁烯()的结构简式可表示为。Ⅱ．苯()、环已二烯()和环已烯()相对的能量如图所示：回答下列问题：(1)苯的一种不含不饱和键的同分异构体的结构简式为_______。(2)1mol环已二烯(g)与1mol氢气(g)的加成反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。(3)T℃下，在恒容密闭容器中加入(g)和，发生反应：(g)+H2(g)(g)和(g)+2H2(g)(g)，若达到平衡后，苯、环已二烯和环己烯的物质的量相同。则：①苯的平衡转化率是_______(保留三位有效数字)；平衡时H2的体积分数是_______。②升高温度，苯的消耗速率_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，苯的生成速率_______。【答案】(1)(1分)(2)放热(1分)(3)

66.7％

(2分)

75％(2分)

增大(1分)

增大(1分)【解析】(1)苯的分子式是C6H6，平均每个碳原子上有一个氢原子，不含不饱和键的同分异构体中，还有三个单键只能与另外三个碳原子相连，故结构简式为；(2)环已二烯与氢气的加成反应为(g)+H2(g)(g)，根据相对能量图可知：反应物的能量比生成物的能量高，则发生该反应时，反应属于放热反应；(3)①苯、环已二烯和环己烯的物质的量相同时，苯的平衡转化率是；在(g)+H2(g)(g)；(g)+2H2(g)(g)，在这两个反应中，苯均消耗了mol；故反应过程中消耗的H2的物质的量为，剩余H2为4mol-1mol=3mol，烃在反应前后其总物质的量不变，仍然是1mol，故H2的体积分数是；②升高温度，物质的内能增加，分子之间的有效碰撞次数增加，则苯的消耗速率和生成速率均增大。27．(10分)(2023·宁夏石嘴山市第三中学高三期中)回答下列问题(1)“世上无难事，九天可揽月”，我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应的能量变化如图所示，已知△H2=-299kJ/mol，则△H1(kJ/mol)为_____________(2)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：(a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)∆H1(b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2(c)CH4(g)C(s)+2H2(g)∆H3(d)2CO(g)CO2(g)+C(s)∆H4(e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)∆H5根据盖斯定律，反应a的∆H1=_______(写出一个代数式即可)。(3)用H2还原SiCl4蒸汽可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59kJ热量，则该反应的热化学方程式为___________________________________。(4)已知含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol•L－1的H2SO4稀溶液反应放出11.46kJ的热量。请写出KOH的稀溶液与的H2SO4稀溶液发生中和反应，表示中和热的热化学方程式为___________________。(5)1molCH4(g)完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化如图所示。在催化剂作用下，CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2，写出该反应的热化学方程式：________________。【答案】(1)-1703kJ/mol(2分)(2)∆H2+∆H3-∆H5或∆H3-∆H4(2分)(3)SiCl4(g)+2H2(g)＝Si(s)+4HCl(g)△H＝+236kJ/mol(2分)(4)KOH(aq)+H2SO4(aq)＝K2SO4(aq)+H2O(l)△H＝－57.3kJ/mol(2分)(5)CH4(g)+2SO2(g)2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H＝+352kJ/mol(2分)【解析】(1)由盖斯定律可知，△H1=2△H2+△H3-△H4=2×(-299kJ/mol)+(-1018kJ/mol)-(+87kJ/mol)=-1703kJ/mol；(2)根据盖斯定律，反应(b)+(c)-(e)或(c)-(d)得反应(a)，故反应a的∆H1=∆H2+∆H3-∆H5或∆H3-∆H4；(3)SiCl4(g)+2H2(g)＝Si(s)+4HCl(g)，反应中氢化合价由0变为+1，反应中转移电子为4个，则4mol电子转移时吸收4×59kJ热量，故该反应的热化学方程式为SiCl4(g)+2H2(g)＝Si(s)+4HCl(g)△H＝+236kJ/mol；(4)中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量；已知含11.2gKOH的稀溶液(含0.2mol氢氧根离子)与1L0.1mol•L－1的H2SO4稀溶液(含有氢离子0.2mol)反应放出11.46kJ的热量，则生成1mol液态水时所释放的热量为5×11.46kJ，故表示中和热的热化学方程式为KOH(aq)+H2SO4(aq)＝K2SO4(aq)+H2O(l)△H＝－57.3kJ/mol。(5)由图可知，①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=(126-928)kJ/mol=-802kJ/mol，②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H＝-577kJ/mol，根据盖斯定律可知，①-2②得：CH4(g)+2SO2(g)2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H＝+352kJ/mol。28．(10分)(2023·山东省曹县一中高三第二次月考)甲烷是常见的燃料，可作为化工原料生产一系列化工有机产品，可用多种方法进行人工合成。回答下列问题：(1)CO2加氢制备甲烷：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ/mol。已知：，298K时，几种气态物质的标准摩尔生成焓如下表：物质CO2CO2CH4(g)H2(g)-393.5-241.8x0则x=_______。(2)一种微生物电化学方法生产甲烷的装置如图所示。b为_______(填“负极”或“正极”)，阳极电极反应式为_______。理论上，每生成1L甲烷，阳极室产生CO2_______L(标准状况)。(3)2021年中科院设计并制备了一种介孔二氧化硅纳米球催化剂，可通过催化断裂生物质中的碳氧键和碳碳键，而将木质纤维素生物质直接转化为天然气，部分反应历程如图所示：反应历程中最大能垒_______eV，写出该步的反应方程式_______。【答案】(1)-74.6(2分)(2)

负极(1分)

CH3COO--8e－+2H2O=2CO2↑＋7H＋(2分)

2(1分)(3)

1.42(2分)

(2分)【解析】(1)已知CO2加氢制备甲烷：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-164.7kJ/mol，，结合表格数据：，解得x=-74.6；(2)由图可知，该装置为电解池，b极连接的电极上，CO2转化为CH4，得到电子，为阴极，所以b极为电源负极；左侧电极为阳极，电极反应式为：CH3COO--8e－+2H2O=2CO2↑＋7H＋；阴极电极反应式为：CO2+8e－+8H+=CH4＋2H2O，所以相同状况下，甲烷和二氧化碳的生成量为1:2，每生成1L甲烷，阳极室产生CO22L；(3)由图可知，正反应历程中最大能垒的反应为从相对能量(-3.72)至相对能量(-2.30)的这步反应，其相对能量差为最大能垒：E正=-2.30eV-(-3.72eV)=1.42eV；该步反应的方程式为：。29．(12分)(2023·黑龙江省齐齐哈尔市八校联合体高三联考)回答下列问题：(1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图：①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是___________。(2)已知H2(g)＋B2(l)=2HB(g)△H＝－72kJ/mol，蒸发1molB2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如表：物质H2(g)B2(g)HB(g)lmol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)436200a则表中a=___________。(3)下列反应中属于吸热反应的有___________。①燃烧木炭取暖②C与H2O(g)反应制取水煤气③煅烧石灰石(主要成分是a)制生石灰④氯化铵晶体和a(OH)2·8H2O混合搅拌⑤食物因氧化而腐败(4)一定条件下，由稳定单质反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热()。图为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。①非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热的关系为___________。②硫化氢发生分解反应的热化学方程式为___________。(5)已知，，当放出的热量为nkJ时，该反应转移的电子数为___________(用含m、n的代数式表示)【答案】(1)

放热(1分)

NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)

ΔH3=-346kJ/mol(2分)(2)369(2分)(3)②③④(1分)(4)

非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强，其ΔH越小(2分)

H2S(g)=S(s)＋H2(g)

ΔH=+20kJ·mol-1(2分)(5)(2分)【解析】(1)①由图可知，焓变小于0，即反应物的总能量大于生成物的总能