高考化学一轮复习：第六章 化学反应与能量（测试）原卷版

第六章化学反应与能量

测试卷

时间：90分钟分值：100分

可能用到的相对原子质量：H1C12016Na23Cl35.5

一、选择题(每小题只有一个正确选项，共16x3分)

I.(2023.上海静安.统考二模)2022年6月17日，经中央军委批准，首般白牛设计建造的弹射型航空母舰

命名为“中国人民解放军海军福建舰”，舷号“18”，为我国第三艘航空母舰。下列说法正确的是

A.为屏蔽自身不被定位，福建舰的舰体采用的是高强度耐腐蚀低磁钢，其熔点高于纯铁

B.雷达系统相控阵化是福建舰的一大特色，所用碳化硅材料属于新型有机物

C.下水前，福建舰在舰体表面刷漆涂上中国海军灰白色涂装，目的之一是防止金属腐蚀

D.当前，各国常规动力航空母舰的燃料都是重油，为混合物，主要成分属于酯类

2.(2023•北京海淀•统考二模)甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继续

进行实验。

实验①：甲同学分别向【、II中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，【中产生蓝色沉淀，II中无沉淀。

实验②：乙同学分别取I、II中Fe电极附近溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液，I、H中均无沉淀。

JT7L~L厂

Zn----Fe/墨。--Fe

经酸化的3%NaCl溶液

In

卜列说法正确的是

A.【是牺牲阳极保护法，正极反应式为O?+4e-+2HzO=4OH-

B.II为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连

C.由实验①中I、II现象的差异，推测&[Fe(CN)6]在I中氧化性强于II

D.由实验可知，两种保护法均能保护Fe,且II保护得更好

3.(2023・山东济南・山东省实验中学校考模拟预测)铁碳微电解吱术是处理酸性废水的一种工艺，装置如图

所示。若上端LI打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基(QH)；若上端口关闭，可得到强还

原性中间体氢原子(・H)。下列说法错误的是

上端开口

铁碳微电解装置

A.自由基均为阴极产物

B.ImolO?完全转化为羟基自由基（QH）时转移了2mol电子

C.若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭

D.处理含Cr?O；一的酸性废水后，体系pH升高

4.（2023•辽宁•校联考模拟预测）未来的某一天，我们开着一辆电动汽车，当电池能量即将耗尽时，只需将

汽车开到附近的加氨站，5分钟内就能加满一桶液态氨，电池表便显示满格，加满后汽车能开1000公里以

上，且加氨价格低廉。随着"氨一氢''燃料电池的推出，这样的场景很快就要变成现实。我国某大学设计的间

接氢燃料固体氧化物燃料电池的工作原理如图所示，氨首先经过重整装置在催化剂（未标出）表面分解生成

N?与下列说法错误的是

A.电池工作时，a极的电极反应式为H2-2e-+O2-=H?O

B.电池工作时，b极发生还原反应

C.NH,的键角小于H。的键角

D.大面积推广“氨一氢”燃料电池，有利于减少碳的排放量

5.（2023•甘肃・统考三模）以硝酸盐为离子导体的Na—02电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所

示。下列说法正确的是

B.NO；是该电池的氧化剂

C.固体电解质只起到离子导体的作用

D.M的电极反应为2Na++O2+2b=Na2O2

6.（2023・四川•校联考模拟预测）某企业研发的钠离子电池“超钠F1”于2023年3月正式上市、量产。钠离

子电池因原料和性能的优势而逐渐取代锂离子电池，电池结构如图所示。该电池的负极材料为NaCy（嵌钠

硬碳），正极材料为Na?Mn[Fe（CN）&

（普鲁士白）。在充、放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。

下列说法不正确的是

A.由于未使用稀缺的锂元素，量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低

B.放电时，负极的电极反应式为NaCy・xe-=Cy+xNa+

C.放电时，Na+移向电势较高的电极后得到电子发生还原反应

D.充电时，每转移Imol电子，阳极的质量减少23g

7.：2023♦河南•校联考模拟预测）我国科学家最近合成的ZnO@Sn（h微米花作为负极材料提高锌银二次电池

的循环性能，工作原理如图所示。已知：正极材料为NiOOH/Ni（OH）2。

下列叙述错误的是

A.放电时，上述装置主要将化学能转化成电能

B.放电时，负极表面副反应可能是Zn+2OH=ZnO；，H2T

C.充电时，阴极附近电解质溶液pH降低

D.充电时，ImolOH•向阳极迁移时理论上转移Imol电子

8.（2023・福建泉州•泉州五中校考一模）一种新型的锂一空气二次电池的工作原理如图所示。下列说法中错

误的是

专用充电电极

OH*——

XXOCCCCO4\

IcoccccccJ

OH-*——

固体电解质电解液催化剂

A.电路中有2moi电子通过时，水性电解液的质量增加16g

B.催化剂可以吸附氧气，促进氧气得电子发生还原反应

C.电池充电时，甩子从电源负极流向锂电极，锂电极作阴极

D.固体电解质既可以传递离子又可以起到隔膜的作用

9.（2023•宁夏吴忠・统考模拟预测）联二苯）是有机热载体，也是高质量绝缘液的原料。工

业上可用电解高浓度苯甲酸钠/NaOH混合液合成联二苯，其原理如图所示。

下列说法正确的是

A.OH•向Y极辽移

B.『了在阳极放电，发生还原反应

^^coo-

C.电解过程中总反应为：2[J+2OH警+2COJ-+H,T

D.当电路中有Imol电子通过时就会有U.2LH2生成

10.（2023•江西九江•统考三模）科学家基于Ck易溶于CCL的性质，研究出一种储能电池，原理如图。下

列说法正确的是

A.充电时，多孔活性炭电极接电源负极

B.充电时阳极反应：Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PO4）3+2Na+

C.ImolCL参与反应，理论上NaCl溶液增重117g

D.放电时NaCl溶液的pH减小

11.（2023•江西上饶•校联考二模）Li—Ch电池比能最高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年

科学来家研究了一种光照充电Li-Ch电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子（广）和空穴（h+）,驱动

阴极反应（Li++e=Li）和阳极反应Li2O2+2h+=2Li++O2）对电池进行充电，下列叙述错误的是

©

光

催

金

化

属

电

锂

极

离子交换膜

A.放电时，电池的总反应2U+O2=口2。2

B.充电时，Li，从锂电极穿过离子交换膜向光催化电极迁移

C.放电时，每转移2moi电子，消耗标况下的02体积为22.4L

D.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关

12.（2023・上海闵行•统考二模）一定条件下，在密闭容器中，氮气与氢气合成氨气，能量变化曲线如图所

示。下列说法正确的是

反应过程

A.加入催化剂，E,.E2都变小

B.Nz(g)+3H2(g)Q2NH3(g)十600kJ

C.升温可以增大该反应的化学平衡常数

D.通入ImolNz和3moiHz充分反应,放热小D92kJ

13.(2023•上海长宁・统考二模)常温常压下，ImolCH30H与6发生反应时，生成CO或HCHO的能量变

化如图(反应物和生成物水略去)，下列说法正确的是

无催化剂

有催化剂

CH30H巾8八

\\HCH0(g)393

C0(g)

A.加入催化剂后，生成CO的热效应变大，生成HCHO的热效应变小

B.加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO最变多

C.ImolCH.OH完全燃烧生成液态水和二氧化碳(g)放出393kJ的热量

D.生成HCHO的热化学方程式为2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O+316kJ

14.(2023・天津•校联考二模)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T°C

时(各物质均为气态)，CHQH与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。

CH3OH(g)+H2O(g)CO(g)+2H2(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)

下列说法不正确的是

A.CH.OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)AS>0

B.选择合适的催化剂可降低反应【和反应I【的活化能

C.lmolCH3OH(g)和lmolH2O(g)的总能量大于ImolCO2(g)和3moiH?(g)的总能量

D.反应II的热化学方程式表示为CO(g)4-H2O(g)=H2(g)+CO2(g)AH<0

15.(2023•浙江杭州•浙江省临安中学校联考一模)一定条件下，反应物和生成物的相对能量与反应历程示

B.由历程H可知，相同条件下O(g)的浓度比SO?(g)的浓度对反应速度影响更大

C.相同条件下，SO2的平衡转化率，历程1=历程II

D.由历程I和历程II可得，E5-E.=E4-E2

16.(2023・浙江绍兴•统考模拟预测)甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:

反应I：CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)AH,,

反应H：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH2

根据能量变化示意图，下列说法正确的是

B.反应n决定整个反应的速率

c.催化剂可以降低总反应的烯变

D.CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)A//=A//,-A//2

二、主观题(共5小题，共52分)

17.（8分）（2023・重庆・校联考模拟预测）2021年，我国科学家以二氧化碳为原料，通过全合成方法成功制

得了淀粉，取得了科技领域的一个重大突破。以CCh为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔

的发展前景。

L在催化剂的作用下，氢气还原CO2的过程中可同时发生反应①②。

①CO2（g）+3H2（g）=^CH-QH（g）+Hg（g）△Hi=-50kJ-moH

②CO2（g）+H2（g）：==±CO（g）+H2O（g）△H2=+41.1kJmor1

1

（1）CO（g）+2H2（g）^=±CH3OH（g）△H3=kJmor。

⑵已知反应①的△S=-177.2J-moHKL在下列哪些温度下反应能自发进行？（填标号）。

A.0℃B.5cC.25℃D.500℃

II.固体氧化物电解池（SOEC）利用废热电解水和CO2来制合成气（主要组分为一氧化碳和氢气），因为高温电

解可降低内阻，所以相比于低温电解池表现出更高的电解效率。

HQ+CO,H2+CO

电极（多孔）

___________________1a

固体氧化物电解质—电源

b

电极（多孔）l

、，气体X

（3）a为电源的极（填“正”或"负”）。

（4）生成一氧化碳和氢气物质的量之比为I：3时的电极反应式为o

18.（12分）（2023•江苏盐城•盐城市伍佑中学校考模拟预测）电催化还原C。?是当今资源化利用二氧化碳的

重点课题，常用的阴极材料有有机多孔电极材料、铜基复合电极材料等。

⑴一种有机多孔电极材料（铜粉沉积在一种有机物的骨架上）电催化还原CO?的装置示意图如图-1所示。控制

其他条件相同，将一定量的CO?通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图-2所

HCOOH

CH3OHJ

C2H5OH

①电解前需向电解质溶液中持续通入过量CO：的原因是<

②控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为mol。

③科研小组利用”CO?代替原有的CO?进行研究，其FI的是o

⑵一种铜基复合电极材料Au/C%O的制备方法：将一定量C%0分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中

逐滴滴加HAuCL(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得Au/Cuq,溶液呈蓝色。写出C40还原

HAuCl,的离子方程式：°

(3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图-3所示。研究表明，在不同电

极材料上形成中间体的部分反应活化能如图-4所示。

0=C=0e'O=C=O2H*+2e'

〜-*an

oCu0C

if0-.........*C2H5OH

图-3

①X为o在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构。

②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO?的优点是。

19.(10分)(2023•江苏•校联考模拟预测)硫和氮是生物必须的营养元素，含硫和氮的化合物在自然界中广

泛存在。

(1)火山喷发产生H2s在大气中发生如下反应：

①2H2s(g)+O2(g)=2S(g)+2H2。⑴△H=akJ・moH

@S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=bkJ・mol"

写出H2s(g)燃烧的热化学方程式。

(2)氮的氧化物脱除可以利用电化学原理处理，利用如图所示装置可同时吸收SO?和NO。

已知：H2s2。4是一种弱酸。

“

」H2S2O4

吸

收

池

NHSO3

O-

①阴极的电极反应式为。

②若无能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为时，两种气体都能被完全处理。

(3)太阳能光电催化一化学耦合分解H2s的装置如图所示。

①该太阳能光电催化一化学耦合分解H2s的过程可描述为

②从能源利用和资源综合利用角度分析该方法优点是

O

20.（12分）（2023•北京顺义・北京市顺义区第一中学校考模拟预测）环状碳酸防）是一种重要的工

R

业原料，可用作锂离子电池电解质的溶剂。一种由苯乙烯经电解制备环状碳酸酯的实验操作如下：

i.将一定量电解质、苯乙烯、水-二甲亚碉溶剂依次放入塑料烧杯中，搅拌均匀后放入高压反应釜内，充入

一定量CO2气体；

ii.以石墨和铜片为两个电极，电解至苯乙烯完全消耗后，停止电解;

iii.分离、提纯产品，计算产率。

在相同条件下，采用不同电解质进行实验I〜IV,实验结果如表：

实验序号电解质产率/%实验现象

INHQ微量

IINH4Br68陕极产生气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

IIINH4Ia

1\'Nai0俄极产生气体；阳极附近有白色固体析出

已知」电解效率〃,㈣、二〃］（（生通成过B电所极用的的电电子子］）仙％

ii.环状碳酸酯的产率=n（生成的环状碳酸酯）/n（投入的苯乙烯）

iii.L在碱性环境中会歧化为「和I。一

⑴针对实验II【进行如下分析•：

①取反应后石墨电极附近溶液滴加淀粉溶液变蓝，则石墨作极（填“阳”或“阴”）。

②笨乙烯与石墨电极上生成的％发生加成反应，再发生水解反应，得到中间产物1-苯基-2-碘乙醉

OH

咒？”）后者与CO?进行

H—'H,）'在一定条件下进一步转化为苯基环氯乙烷（,/

O

加成反应，得到的环状碳酸酯的结构简式为O

③实验中加入80mL密度为0.91g-cm-3的苯乙烯，n（环状碳酸酯户63%,则电路中通过2moi电子时，产生一

mol环状碳酸酯：a=.

⑵对比实验I〜III可知，其他条件相同时，电解质分别选用NHQ、NH4Br、NHJ时，环状碳酸酯的产率

依次显著升高，从原子结构角度解释，是因为,导致C「、B/、「的放电能力依次增强。

（3）探究实验IV中未生成环状碳酸酯的原因，继续实验。

①实睑IV中阴极产生气休为.

②经X光单晶衍射实验证实，实验IV中得到的白色固体含NalO/HzO,用化学用语和必要的文字解释得到

该物质的原理___________o

21.（10分）（2023•北京朝阳•统考三模）某研究小组探究镁、铝与Na2cO；溶液的反应。