2021-2025北京高三二模化学汇编：化学反应与能量章节综合

2021-2025北乐高三二模化学汇编

化学反应与能量章节综合

一、单选题

1.(2025北京朝阳高三二模)利用太阳能高效分解水制氢一直是科学研究的重要领域。下列说法不•正•确•的

是

A.该过程可将太阳能转化为化学能

B.使用催化剂能提高水分解的平衡转化率

C.氢气有还原性，可作氢氧燃料电池的燃料

D.氢气可采用气态或液态储存，也可以储存在储氢合金中

2.(2021北京房山高三二模)根据图示所得出的结论不正确的是

473573673773873°20406080010.020.030.040.002.04.06.08.0

77Kt/sHNaOHJ/mLIgc(SOj)

甲乙内

A.图甲是CO(g)+H2O(g)=CO?(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的AH<0

B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中C(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进

行H2O2分解速率保持不变

C.图丙是室温下用0.1000mol-L'NaOH溶液滴定2O.(X)mL0.1000mol-L-1某-元酸HX的滴定曲线，

说明HX是弱酸

D.图丁是室温下用Na2so4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(B.2+)与“SO：)的关系曲

线，说明溶液中c(SO；)越大c(Ba2+)越小

3.(2021北京房山高三二模)我国学者研究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种用字标注)

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C。O

D。

下列说法不•正•确•的是

A.催化剂能够改变反应历程

B.HzO*转化为H*和OH*时需要吸收能量

C.反应过程中，过渡态1比过渡态2更难达到

D.总反应方程式为CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）AH=-0.72N^cV/mol

4.（2021北京房山高三二模）以重晶石（BaSCh）为原料生产白色颜料立德粉（ZnS-BaSCh）的工艺流程如图。

水

重晶石混料.师研土还原料f岛内净化的.阮耐3f笆一嚷手

焦炭粉研细喘巴d"原料f|浸出槽广BaS溶液洗涤粉碎成““

1200°c硫酸锌

下列说法不E砸的是

A.将重晶石研细，可加快其在回转炉中的化学反应速率

B.|可转炉中每生成ImolBaS,有4mokr发生转移

C.浸出槽的滤渣经处理后循环利用，可提高原料利用率

22+2+

D.沉淀器中发生的反应为S+Ba+Zn+SO；-=ZnSBaSO4l

5.（2021北京昌平高三二模）水煤气变换反应的过程示意图如图所示，卜.列说法正确的是

催化剂OH•C•O

A.过程I放出能量

B.过程【、I【中均断裂了氧氢键

C.过程III中断裂了碳氧键，形成了氧氢键和氢氢键

D.反应物中的化学键全部断裂形成原子，原子再重新结合生成生成物

（北京丰台高三二模）依据图示关系，下列说法不正确的是

6.2021•••

A.反应①是吸热反应

B.△H3=AH1+AH2

C.反应③是一个燧增的反应

D.数据表明：V2O5⑸的能量比VzOMs）低，更稳定

二、填空题

7.（2023北京西城高三二模）制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。

已知：i.纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层

ii.纳米Fe将NO；还原为NH：的转化关系如下：

ZNU(3y___百>N①OK__U__?__反-忘__②〃'N、口H4'

⑴纳米Fe的制备原理：FeSO4+2NaBH4+6H2O=2B(OH)34-Fe+7H2T+Na2SO4,其中电负性H>B.反

应中，氧化剂是o

⑵酸性条件下，纳米Fe和NO；反应生成Fe2+和NH；的离子方程式是。

(3)检验溶液中NH；的操作和现象是0

(4)水体中含有的HCO；与Fe?+反应，会降低NO；的去除率。HCO3与Fe?+反应的离子方程式是。

⑸溶液初始pH较低有利于NO；的去除，可能的原因是________(答1条)。

(6)反应结束时，溶液的pH升高至10左右。一段时间内，纳米Fe还原NO；的产物分析如图。

注：i.氨氮包括NH-NH：和NH/HQ

ii.总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮

iii.c/c。为溶液中粒子的物质的量浓度与初始dNO；)的比值

①溶液中只检出少量NO£,从化学反应速率的角度解释原囚：o

②反应结束时，溶液中的总氮量小于初始时的总氮量，可能的原因是。

三、解答题

8.(2021北京房山高三二模)为给证不同化合价铁的氧化还原能力，利用图中电池装置进行实验。

各Vml

回答下列问题：

(1)电池装置中，盐桥连接两电极也解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电

辽移率(广)应尽可能地相近。根据表中数据，图中盐桥中应选择作为电解质。

但离子u^xlO^m^s-'-V1)阴离子

Li+4.07HCO；4.61

Na+5.19NO；7.40

Ca2+6.59cr7.91

K"7.62so；8.27

(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入(填写“铁”或“石墨”)电极溶液

中。

(3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol.LL石墨电极上未见Fe析出。可知，

石墨电极溶液中c(Fe2+)=o

(4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为,铁电极的电极反应式为。因此，验

证了氧化性_____>,还原性>。

(5)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSCh溶液中加入几滴Fe?(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁

电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的操作是。

参考答案

1.B

【详解】A.利用太阳能高效分解水制氢，将太阳能转化为化学能，故A正确；

B.催化剂不能使平衡移动，使用催化剂不能提高水分解的平衡转化率，故B错误；

C.氢氧燃料电池中H2失电子发生氧化反应，表现H?是还原性，故C正确；

D.氢气可采用气态或液态储存，也可生成金属氢化物储存在储氢合金中，故D正确；

选B。

2.B

【详解】A.由图甲可知，随着横坐标温度的升高纵坐标值在减小，IgK为增函数，所以K值也在减

小，证明温度升高，K值减小，平衡向逆反应方向移动，逆反应方向吸热，所以正反应为放热反应，

AH<0,故A正确；

B.反应物浓度越大，反应速率越快，根据图乙可知，随着时间推移，双氧水浓度逐渐减小，所以随着反

应的进行H2O2分解速率逐渐减小，故B错误；

C.根据图丙可知，HX中未加NaOH溶液时O.IOOOmol/L的HX溶液中pH大于2,说明该溶液中HX不

完全电离，所以HX为一元弱筋，故C正确：

2

D.温度不变，溶度积常数不变，Ksp(BaSO.t)=c(BaJc(SO/),c、(Ba2+)与十0.产)成反比，所以

c(SO；)越大c(Ba2+)越小，故D正确；

综上答案为B。

3.C

【详解】A.由反应历程图可知：在过渡态中，催化剂能够改变反应过程中的相对能量，改变的是反应的

历程，但是最终反应物和生成物不会改变，故A正确；

B.根据反应历程图可知，CO(g)+H2(D(g)+H2O*的能垒为-0.32eV；CO(g)+H2O(g)+H*+OH*的能垒为-

0.16eV,所以H2O*转化为H*和OH*时需要吸收能量,故B正确；

C.由反应历程图可知：反应过程中生成过渡态1比过渡态2的能垒小，所以过渡态1反应更容易，故C

错误；

D.根据反应历程图可知,整个反应历程中1molCO(g)和2molDO(g)生成1mol82(g).和1molH2O(g)

和ImolH?(g)时，放出0.72NAeV的能最，而为每1mol反应对应的能后变化，所以该反应的总反应方

程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-0.72NAeV/mol,故D正确；

故答案：Co

4.B

【分析】I可转炉中，在900J200C条件下重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化银得到还原料，还原料在浸

出槽中加入水过滤，滤去未反应的重晶石和碳，得到净化的硫化钢溶液，在沉淀器中加入硫酸锌得到沉

淀，然后分离、洗涤、干燥、粉碎得到立德粉，以此解答该题。

【详解】A.将重晶石研细可以增大接触面积，加快反应速率，A正确；

B.根据题意可知回转炉中C将BaSCh还原为BaS,S元素化合价降低8价，所以每生成ImoIBaS,有

8moie-发生转移，B错误；

C.浸出槽的滤渣经处埋后循环利用，可使BaS充分溶解，提高利用率，C正确；

D.根据题意可BaS溶液中加入俄酸锌可得产品，根据元素守恒可得离子方程式为S2-+Ba2++ZM++SO：

=ZnSBaSO”,D正确；

综上所述答案为B0

5.B

【详解】A.由示意图可知，过程I为水分子破坏氢氧键的过程，化学键被破坏需要吸收能量，故A错

误；

B.由示意图可知，过程I、H中都存在水分子氢氧键被破坏的过程，故B正确；

c.由示意图可知，过程in中存在碳氧键的形成过程，没有碳氧键的断裂过程，故c错误；

D.由示意图可知，反应中一氧化碳没有发生化学键的断裂，只有化学键的形成，故D错误：

故选B。

6.D

【详解】A.根据反应①的.4>(),可知反应①是吸热反应，故A正确；

B.根据盖斯定律，反应③可由反应①和反应②之和得到，则故B正确；

C.反应③是固体生成气体的反应，是一个燃增的反应，故C正确；

D.由于反应②还有三氧化硫和二氧化硫的参与，故不知道V20s(s)和V2O4(s)的能量相对大小，不能确定

V2O5(s)的能量比V20«s)低,更稳定，故D错误;

故选D。

7.(l)FeSCh和HzO

⑵4Fe+NO；+IOH'=4Fe2++NH*+3H,O

(3)取少量试液与试管，加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管门，若试纸变蓝，说明

有NH3生成，证明原溶液含有NH：

:+

(4)Fe+2HCO,=FcCOAJ+CO2T+&O

(5)酸性越强，则NO；的氧化性越强；H+能溶解纳米铁表面氧化物或杂质，使纳米铁和NO；充分接触，从

而增大反应速率(任答一条，合理即可)

⑹反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率有NH3或其他含N气体逸出

【详解】(1)反应物中FeSCh中Fe元素从+2价被还原为0价，H2O中H元素从+1价被还原为。价，

FeSO4和H20为氧化剂。

(2)根据题意，可知还有H+参与反应，还生成了H?0,离子方程式为

4Fe+NO；+1OH'=4Fe2*+NH；+3HQ。

(3)检验溶液中NH；的操作和现象是取少量试液与试管中，加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红色石

蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明有N%生成，证明原溶液含有NH：。

2+

(4)HCO；与Fe2+反应生成FeCCh沉淀和COz气体，离子方程式是Fe+2HCO；=FeCO,+C02T+H2O。

(5)可能是酸性越强，则NO,的氧化能力越强，也可能是H+溶解纳米铁表面氧化物或杂质，使纳米铁和

NO；充分接触，从而增大反应速率。

(6)①溶液中始终只存在少量NO?的可能原因是反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率。②

可能是有NH3或其他含N气体逸出，从而导致溶液中的总氮量小于初始时的总氮量。

8.KC1石墨0.09mol/LFe3++e=Fe2+Fe-2e=Fe2+Fe3+Fe2+FeFe2+

取少量活化后溶液，滴入KSCN溶液，若溶液未变红，证明活化反应完成

【分析】(。~(4)根据题给信息选择合适的物质，根据原电池工作的原理书写电极反应式，并进行计算，由

此判断氧化性、还原性的强弱：

⑸根据刻蚀活化的原理分析作答。

【详解】⑴Fe?+、Fe3+能与HCO3反应，Ca?+能与SO：反应，FeSO4,F