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专题一化学反应与能量变化单元素养提升测试卷(考试时间:75分钟试卷满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32Cl35.5Cu64Zn65第一部分(选择题共39分)一、选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)1.(2026·北京丰台高二期中)下列铁制品防护的装置或方法中,不正确的是()A.外加电流

B.牺牲阳极C.表面镀铜D.制成不锈钢2.(2026·江苏苏州高二期中)下列有关化学反应原理的应用说法不正确的是()A.海水中钢铁水闸与外加直流电源的负极相连可减缓其腐蚀B.用锌片与硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,可以加快制取氢气的反应速率C.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s)

H=+1.5kJ/mol,则石墨比金刚石稳定D.合成氨是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小3.(2026·江苏镇江高二月考)粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质,工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜,下列说法正确的是()A.精铜做阳极,粗铜做阴极B.阴极存在Cu2+能被氧化C.精炼时,阳极反应只有:Cu-2e-=Cu2+D.电解后,可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属4.下列说法正确的是()A.一定条件下,将1molO2(g)和2molSO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放热197.8kJ,其热化学方程式为:O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)ΔH=-197.8kJ·mol-1B.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1,则甲烷的燃烧热是890.3kJ·mol-1C.已知:H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1D.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1,则石墨比金刚石稳定5.(2026·四川遂宁期末)下列关于热化学方程式的叙述正确的是()A.相同温度和压强下的两个反应:,,则abB.根据(s,白磷)=4P(s,红磷),可知白磷比红磷稳定C.25℃、101kPa时,ΔH=-1411.0kJ·mol−1,可知C2H4气体的燃烧热为1411.0kJ·mol−1D.在500℃、30MPa下,N2+3H22NH3,则1molN2和3molH2在该条件下充分反应会放出92.4kJ热量6.(2026·浙江强基联盟高二期中联考)H2O2催化分解反应:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)ΔH1

,其反应机理如下:若反应Ⅱ的焓变为ΔH2,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变为()A.2ΔH2-ΔH1 B.ΔH1-ΔH2 C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1+ΔH27.某化学探究小组在水中滴加酚酞和铁氰化钾溶液,然后将1颗铁钉竖直浸在水中,几天后观察到铁钉A段部位周围的水变红色,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,如图所示,根据图示分析。下列说法正确的是()A.铁、炭、水构成大量的微小电池,在水面附近腐蚀最严重B.铁钉A部位是负极:Fe-2e-=Fe2+C.以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀D.最终得到的铁锈能覆盖在铁钉的表面,防止腐蚀继续发生8.金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:下列说法不正确的是()A.图2中,辅助阳极材料本身不失去电子,图1中阳极材料失去电子B.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果C.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+2H2O+4e-=4OH-D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均发生化学反应9.物质的生成热可定义为:在标准状态下,由最稳定单质生成1mol物质所放由的热量,用ΔHf表示。已知下列几种物质的生成热如表:物质S(s)F2(g)SF4(g)SF6(g)生成热ΔHf(kJ·mol−1)00-775-1209已知:S(s)S(g)ΔH=+179kJ·mol−1,下列说法正确的是()A.相同物质的量的SF4(g)和F2(g)能量之和比等物质的量的SF6(g)能量低B.S(g)+2F2(g)SF4(g)ΔH=-954kJ·mol−1C.断裂1molSF4(g)分子中的化学键要放出775kJ的热量D.S(s)的生成热与燃烧热在数值上相等10.(2025·江苏高三模拟预测)一种以KOH为电解质,电催化乙二醇和二氧化碳制甲酸的部分工作原理如图所示。反应过程中会有副产物生成。下列说法不正确的是()A.该装置至少存在光能→电能→化学能的转化B.反应过程中,装置中OH-从右室移向左室C.电极b发生反应的电极方程式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-D.在电极a上负载催化剂的主要目的是加快乙二醇的氧化速率11.(2025·江苏盐城一模)一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()A.电池工作时,化学能完全转化为电能 B.电池工作时,CO32-向电极B移动C.电极B上发生的电极反应为O2-4e-=2O2- D.H2参与的电极反应为H2+CO32--2e-=CO2+H2O12.华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度,设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极,用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是()A.电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2OB.理论上若有44gCO2被转化,则有2molH+从左侧向右侧迁移C.与Ni8-TET催化剂相比,使用Ni-TPP时催化效果更好D.若以铅蓄电池为电源,则B极应与PbO2极相连接13.(2026·云南一模)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种重要的化工中间体,主要应用于农业、工业和生活领域。一定条件下,氨基甲酸铵受热会发生反应:①H2NCOONH4(s)CO(g)+2NH3(g);②H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(g)+H2O(g)。反应进程中相关物质的转化与能量变化如图所示。相同条件下,有关两反应的说法不正确的是()A.两个反应均为吸热反应B.两个反应中都存在极性键的断裂和形成C.生成气体的平均相对分子质量不变时,说明两个反应均达到了平衡状态D.两个反应同时发生时,CO(NH2)2(s)和H2O(g)是主要产物第二部分(非选择题共61分)二、非选择题(本大题共4小题,共61分)14.(16分)不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,如通过反应的起始状态和反应的最终状态来计算,或通过反应物和生成物的键能计算,但最直接的方法是通过实验来测定。(1)图①是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为________;分析图②可知,若0.5molCO被氧化,放出QkJ热量,则________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合充分反应后放出的热量________QkJ(填“>”“<”或“=”)。(2)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1;3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3由此计算FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=________Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH(请用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。(3)实验法测定“Zn+Cu2+==Zn2++Cu”反应的反应热ΔH,过程如下:Ⅰ.向包裹隔热层的塑料瓶中加入25mL0.2mol·L-1CuSO4,溶液,盖紧插有温度计的塞子后,缓慢振荡塑料瓶,记录温度T1Ⅱ.向溶液中加入过量锌粉0.5g,盖好塞子,并缓慢振荡。Ⅲ.测定并记录最高温度值T2。Ⅳ.重复步骤Ⅰ~Ⅲ两次,测得该实验温度差T2-T1平均约为10℃。代入公式:Q=cm·ΔT,计算得Q=1.066kJ。(实验过程忽略温度对焓变的影响)①Ⅱ中锌粉过量的原因是________。②生成1molCu时放出的热量为________kJ。③进一步查阅资料得到以下能量关系;根据以上能量关系得到锌置换出铜的热化学反应方程式:________,其与上述实验测得的生成1molCu放出热量的数值不同,主要原因是________。15.(14分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:①电解池中X极上的电极反应式为_______,在X极附近观察到的现象是_______。②Y电极上的电极反应式为_________________,检验该电极反应产物的方法是_______。(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:①X电极的材料是_______,电极反应式为_________________。②溶液中的c(Cu2+)与电解前相比_______(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)如利用该装置实现铁上镀锌,电极Y上发生的反应为_________________,电解池盛放的电镀液可以是_________________。(4)若YQUOTEY极为铜锌合金,X极为纯铜,且电解质溶液中含有足量的Cu2+,通电一段时间后,若阳极恰好完全溶解,此时阴极质量增加7.68g,溶液质量增加0.03g,则合金中Cu、Zn的物质的量之比为______。16.(16分)化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:(1)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。(2)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式:。②比较热稳定性:MgBr2(填“>”或“<”)MgCl2。③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g)ΔH=kJ·mol-1。(3)手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是①实验中碱稍过量的原因为。②磁子表面的聚四氟乙烯(填“能”或“不能”)换成铁,原因是。③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3kJ·mol-1)的实验装置如图所示(NaOH溶液稍微过量)。实验数值结果小于57.3kJ·mol-1,原因可能是(填字母)。A.将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸B.读取混合液的最高温度记为终点温度C.用量筒量取盐酸时仰视读数D.分多次把溶液注入盛盐酸的烧杯中17.(15分)新型化学电源在生活、工业、国防等方面有广泛用途。(1)Li/CFx一次电池的工作原理如图所示:①该电池的正极反应式为:②若放电前两电极质量相等,当转移时,两电极质量差为g。(2)下图是铝-硫二次电池工作原理示意图,放电时的电池反应为2Al+3S=Al2S3。①放电时每生成4molAl2Cl7-,转移电子的物质的量为mol;②充电时阳极电极反应式为;③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的电极(填“铝”或“硫碳复合物”)。(3)用固态碳燃料电池电解饱和食盐水的装置如下图所示。①电极M是极,N极区的产物为(用化学式表示);②已知电解前M极区溶液的浓度为6mol·L-1,体积为200mL。当消耗标准状况下1.12LO2时,M极区溶液的浓度变为mol·L-1。(电解前后溶液体积变化忽略不计)。答案解析第一部分(选择题共39分)一、选择题(共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。)1.(2026·北京丰台高二期中)下列铁制品防护的装置或方法中,不正确的是()A.外加电流

B.牺牲阳极C.表面镀铜D.制成不锈钢【答案】A【解析】A项,此为外加电源的阴极保护法,被保护金属钢制管桩应与电源负极相连作阴极,A错误;B项,镁比铁活泼,此为牺牲阳极的阴极保护法,B正确;C项,铁上镀铜,铁质镀件接电源负极发生反应Cu2++2e-=Cu,铜接电源正极作阳极发生反应:Cu-2e-=Cu2+,硫酸铜作电镀液,C正确;D项,制成不锈钢可以起到防护作用,D正确;故选A。2.(2026·江苏苏州高二期中)下列有关化学反应原理的应用说法不正确的是()A.海水中钢铁水闸与外加直流电源的负极相连可减缓其腐蚀B.用锌片与硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,可以加快制取氢气的反应速率C.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s)

H=+1.5kJ/mol,则石墨比金刚石稳定D.合成氨是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小【答案】D【解析】A.金属腐蚀可以采用外加电源的阴极保护法,将海水中的钢铁水闸与外加直流电源的负极相连,则钢铁水闸作阴极而被保护,所以可减缓水闸被腐蚀,A正确;B.用锌片与稀硫酸反应制取氢气时,加入数滴硫酸铜溶液,锌与硫酸铜溶液反应生成的铜与锌在稀硫酸中构成原电池,原电池反应可以加快制取氢气的反应速率,B正确;C.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s)

ΔH=+1.5kJ/mol,则等质量的石墨具有的总能量比金刚石的低,能量越低越稳定,即石墨比金刚石稳定,C正确;D.合成氨是一个放热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,只是逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度,导致平衡逆向移动,D错误;故答案为D。3.(2026·江苏镇江高二月考)粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质,工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜,下列说法正确的是()A.精铜做阳极,粗铜做阴极 B.阴极存在Cu2+能被氧化C.精炼时,阳极反应只有:Cu-2e-=Cu2+ D.电解后,可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属【答案】D【解析】A.电解精炼粗铜时,粗铜在反应过程中生成Cu2+进入电解质溶液,发生氧化反应为阳极,A错误;B.阴极反应为Cu2++2e-=Cu,在此过程中Cu2+被还原,B错误;C.粗铜中含有Fe、Zn等活泼性比Cu强的金属,在精炼过程会优先被氧化,C错误;D.电解后,阳极泥主要成分是活泼性比Cu弱的金属,其中包含Ag、Au等贵重金属,D正确;故答案选D。4.下列说法正确的是()A.一定条件下,将1molO2(g)和2molSO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g),放热197.8kJ,其热化学方程式为:O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)ΔH=-197.8kJ·mol-1B.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3kJ·mol-1,则甲烷的燃烧热是890.3kJ·mol-1C.已知:H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1D.已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1,则石墨比金刚石稳定【答案】D【解析】A.该反应为可逆反应,无法完全转化,放出的热量197.8kJ仅为实际反应量对应的值,而ΔH应为完全反应的理论值,因此ΔH小于197.8kJ/mol,A错误;B.燃烧热要求生成液态水,而题中生成气态水,ΔH未达到燃烧热的定义,B错误;C.该反应生成BaSO4沉淀,其溶解热会影响总反应热,ΔH应小于-114.6kJ·mol-1,C错误;D.ΔH为正值说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,D正确;故选D。5.(2026·四川遂宁期末)下列关于热化学方程式的叙述正确的是()A.相同温度和压强下的两个反应:,,则abB.根据(s,白磷)=4P(s,红磷),可知白磷比红磷稳定C.25℃、101kPa时,ΔH=-1411.0kJ·mol−1,可知C2H4气体的燃烧热为1411.0kJ·mol−1D.在500℃、30MPa下,N2+3H22NH3,则1molN2和3molH2在该条件下充分反应会放出92.4kJ热量【答案】C【解析】A项,第一个反应是强酸强碱中和,放热多,ΔH更负,第二个反应是弱酸强碱中和,由于弱酸电离吸热,放热较少,ΔH负值较小,因此a>b,A错误;B项,ΔH<0表明白磷转化为红磷时放热,红磷能量更低、更稳定,因此白磷不如红磷稳定,B错误;C项,燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物的反应热,该反应中C2H4为1mol,产物为CO2和液态水,ΔH=-1411.0kJ/mol,符合燃烧热定义,C正确;D项,合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应,不能完全进行,实际放热量小于理论值92.4kJ,D错误;故选C。6.(2026·浙江强基联盟高二期中联考)H2O2催化分解反应:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)ΔH1

,其反应机理如下:若反应Ⅱ的焓变为ΔH2,反应Ⅰ、Ⅱ的化学计量数均为最简整数比,则反应Ⅰ的焓变为()A.2ΔH2-ΔH1 B.ΔH1-ΔH2 C.2ΔH1-ΔH2 D.ΔH1+ΔH2【答案】B【解析】由题中信息可写出①H2O2(aq)+Mn2+(aq)=2H+(aq)+MnO2(s)ΔH;②MnO2(s)+H2O2(aq)+2H+(aq)=Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)ΔH2;根据盖斯定律,①+②得2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)ΔH1,即ΔH1=ΔH+ΔH2,则ΔH=ΔH1-ΔH2,故B正确。7.某化学探究小组在水中滴加酚酞和铁氰化钾溶液,然后将1颗铁钉竖直浸在水中,几天后观察到铁钉A段部位周围的水变红色,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,如图所示,根据图示分析。下列说法正确的是()A.铁、炭、水构成大量的微小电池,在水面附近腐蚀最严重B.铁钉A部位是负极:Fe-2e-=Fe2+C.以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀D.最终得到的铁锈能覆盖在铁钉的表面,防止腐蚀继续发生【答案】C【解析】水变红色说明反应生成氢氧根离子,蓝色沉淀是亚铁离子和铁氰化钾溶液反应产生的,则说明铁钉在溶解有氧气的中性溶液中发生了吸氧腐蚀:铁钉下端(B部位)铁失去电子被氧化为亚铁离子被腐蚀;水中溶解氧从铁钉A段部位的碳上结合电子被还原为氢氧根离子,氢氧根和亚铁离子结合成氢氧化亚铁,并进一步形成铁锈。A.金属的腐蚀为金属原子失去电子被氧化变成离子的过程,已知铁钉A段部位周围的水变红色,则A端水中溶解氧从铁钉的碳上结合电子被还原为氢氧根离子、为正极,铁钉下端(B部位)产生蓝色沉淀,则B端铁失去电子生成亚铁离子被腐蚀,故铁钉下端(B部位)腐蚀最严重,A项错误;B.据分析,铁钉B部位是负极,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,铁钉A段部位为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故B错误;C.根据分析,以上实验现象证明发生的主要是吸氧腐蚀,故C正确;D.铁锈通常疏松多孔,不能有效阻止腐蚀继续发生,故D错误;故选C。8.金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:下列说法不正确的是()A.图2中,辅助阳极材料本身不失去电子,图1中阳极材料失去电子B.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果C.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+2H2O+4e-=4OH-D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均发生化学反应【答案】B【解析】A.图1为牺牲阳极的阴极保护法,牺牲阳极一般为较活泼金属,它作为原电池的负极,失去电子被氧化;图2为外加电流的阴极保护法,阳极材料为辅助阳极,通常是惰性电极,本身不失去电子,电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子,如海水中的Cl-,A正确;B.图2为外加电流的阴极保护法,理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好;腐蚀电流会随着环境的变化而变化,若外加电压保持恒定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不利于提高对钢闸门的防护效果,B错误;C.外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的H+放电外,海水中溶解的氧气也会竞争放电,故可能发生反应O2+2H2O+4e-=4OH-,C正确;D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了反应Fe-2e-=Fe2+的发生,钢闸门上不发生化学反应,但是牺牲阳极则发生了氧化反应,辅助阳极上也发生了氧化反应,D正确;故选B。9.物质的生成热可定义为:在标准状态下,由最稳定单质生成1mol物质所放由的热量,用ΔHf表示。已知下列几种物质的生成热如表:物质S(s)F2(g)SF4(g)SF6(g)生成热ΔHf(kJ·mol−1)00-775-1209已知:S(s)S(g)ΔH=+179kJ·mol−1,下列说法正确的是()A.相同物质的量的SF4(g)和F2(g)能量之和比等物质的量的SF6(g)能量低B.S(g)+2F2(g)SF4(g)ΔH=-954kJ·mol−1C.断裂1molSF4(g)分子中的化学键要放出775kJ的热量D.S(s)的生成热与燃烧热在数值上相等【答案】B【解析】A.根据表格数据,相,正反应放热,同物质的量的SF4(g)和F2(g)能量之和比等物质的量的SF6(g)能量高,故A错误;B.①S(s)S(g)ΔH=+179kJ·mol−1,②,根据盖斯定律②-①得S(g)+2F2(g)SF4(g),故B正确;C.断键需要吸收热量,故C错误;D.S(s)的燃烧热在数值上与SO2的生成热相等,故D错误;故选B。10.(2025·江苏高三模拟预测)一种以KOH为电解质,电催化乙二醇和二氧化碳制甲酸的部分工作原理如图所示。反应过程中会有副产物生成。下列说法不正确的是()A.该装置至少存在光能→电能→化学能的转化B.反应过程中,装置中OH-从右室移向左室C.电极b发生反应的电极方程式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-D.在电极a上负载催化剂的主要目的是加快乙二醇的氧化速率【答案】D【解析】根据电解池原理和图示装置图可知,乙二醇在阳极碱性条件下发生氧化反应生成甲酸根离子和副产物HOCH2COO-,阴极区,二氧化碳发生还原反应生成甲酸根离子,据此结合电解原理分析解答。A.由图可知,该装置中太阳能转化为电能,通过通电再转化为化学反应,所以至少存在光能→电能→化学能的转化,A正确;B.反应过程中,装置中OH-从阴极区(右室)移向阳极区(左室),B正确;C.电极b为阴极,二氧化碳发生还原反应生成甲酸根离子,其电极方程式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,C正确;D.在电极a上负载催化剂的主要目的是提高阳极区乙二醇转化为甲酸的选择性,D错误;故选D。11.(2025·江苏盐城一模)一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()A.电池工作时,化学能完全转化为电能 B.电池工作时,CO32-向电极B移动C.电极B上发生的电极反应为O2-4e-=2O2- D.H2参与的电极反应为H2+CO32--2e-=CO2+H2O【答案】D【解析】由图可知,A极碳元素、氢元素价态升高失电子,电极A为负极,电极反应式为H2+CO+

2CO32--4e-═H2O+3CO2,电极B为正极,电极反应式为O2+4e-+2CO2═2CO32-。A.在电池工作过程中,虽然大部分化学能会转化为电能,但仍会有一部分能量以热能的形式损失掉。因此,化学能并不能完全转化为电能,故A错误;B.原电池工作时,阴离子向负极移动,则CO32-向电极A移动,故B错误;C.电极B为正极,电极反应式为O2+4e-+2CO2═CO32-,故C错误;D.H2参与的电极A为负极,电解质没有OH-,负极反应为H2+CO32--2e-=CO2+H2O,故D正确;故选D。12.华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度,设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极,用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是()A.电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2OB.理论上若有44gCO2被转化,则有2molH+从左侧向右侧迁移C.与Ni8-TET催化剂相比,使用Ni-TPP时催化效果更好D.若以铅蓄电池为电源,则B极应与PbO2极相连接【答案】B【解析】根据图示,A电极二氧化碳得电子发生还原反应生成CO、B电极甲醇失电子发生氧化反应生成甲酸,A是阴极、B是阳极。A项,A电极二氧化碳得电子生成CO、B电极甲醇失电子生成甲酸,电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O,故A正确;B项,A是阴极、B是阳极,理论上若有44gCO2被转化,则电路中转移2mol电子,根据电荷守恒,则有2molH+从右侧向左侧迁移,故B错误;C项,使用Ni-TPP时反应活化能小,所以与Ni8-TET催化剂相比,使用Ni-TPP时催化效果更好,故C正确;D项,A是阴极、B是阳极,铅蓄电池中PbO2为正极、Pb为负极,若以铅蓄电池为电源,B极应与PbO2极相连接,故D正确;故选B。13.(2026·云南一模)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种重要的化工中间体,主要应用于农业、工业和生活领域。一定条件下,氨基甲酸铵受热会发生反应:①H2NCOONH4(s)CO(g)+2NH3(g);②H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(g)+H2O(g)。反应进程中相关物质的转化与能量变化如图所示。相同条件下,有关两反应的说法不正确的是()A.两个反应均为吸热反应B.两个反应中都存在极性键的断裂和形成C.生成气体的平均相对分子质量不变时,说明两个反应均达到了平衡状态D.两个反应同时发生时,CO(NH2)2(s)和H2O(g)是主要产物【答案】C【解析】A项,从能量图像可知,两个反应的反应物总能量均低于生成物总能量,根据吸热反应的定义,可知两个反应均为吸热反应,A正确;B项,断裂极性键:H2NCOONH4中含有的N-H、C-N、C=O等均为极性共价键,反应过程中这些化学键会断裂;形成极性键:反应①生成NH3含N-H极性键、CO2含C=O极性键;反应②生成H2O含H-O极性键、CO(NH2)2含C-N、N-H极性键。因此两个反应中均存在极性键的断裂和形成,B正确;C项,对于反应①生成物只有气体NH3和CO2,且物质的量之比恒为2:1,其平均相对分子质量为,为定值。因此无论反应是否平衡,气体平均相对分子质量都不变,无法据此判断反应①达到平衡;对于反应②生成物只有H2O(g)一种气体,平均相对分子质量为定值18,同理也无法通过该指标判断平衡。综上,生成气体的平均相对分子质量不变不能说明两个反应均达到平衡,C错误;D项,从能量图像中可看出,反应②的活化能远低于反应①,活化能越低反应速率越快,因此两个反应同时发生时,反应②的速率更快,CO(NH2)2(s)和H2O(g)是主要产物,D正确;故选C。第二部分(非选择题共61分)二、非选择题(本大题共4小题,共61分)14.(16分)不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,如通过反应的起始状态和反应的最终状态来计算,或通过反应物和生成物的键能计算,但最直接的方法是通过实验来测定。(1)图①是N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化示意图,则该反应的热化学方程式为________;分析图②可知,若0.5molCO被氧化,放出QkJ热量,则________;若该反应是可逆反应,则在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合充分反应后放出的热量________QkJ(填“>”“<”或“=”)。(2)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1;3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)ΔH2Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3由此计算FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=________Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH(请用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。(3)实验法测定“Zn+Cu2+==Zn2++Cu”反应的反应热ΔH,过程如下:Ⅰ.向包裹隔热层的塑料瓶中加入25mL0.2mol·L-1CuSO4,溶液,盖紧插有温度计的塞子后,缓慢振荡塑料瓶,记录温度T1Ⅱ.向溶液中加入过量锌粉0.5g,盖好塞子,并缓慢振荡。Ⅲ.测定并记录最高温度值T2。Ⅳ.重复步骤Ⅰ~Ⅲ两次,测得该实验温度差T2-T1平均约为10℃。代入公式:Q=cm·ΔT,计算得Q=1.066kJ。(实验过程忽略温度对焓变的影响)①Ⅱ中锌粉过量的原因是________。②生成1molCu时放出的热量为________kJ。③进一步查阅资料得到以下能量关系;根据以上能量关系得到锌置换出铜的热化学反应方程式:________,其与上述实验测得的生成1molCu放出热量的数值不同,主要原因是________。【答案】(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol−1(2分)117(2分)<(2分)(2)(2分)(3)确保Cu2+完全被还原,使反应充分进行,减小实验误差(2分)213.2(2分)Zn(g)+Cu2+(g)==Zn2+(g)+Cu(g)ΔH=-8kJ·mol−1(2分)实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,金属由固态到气态,需要吸收能量(2分)【解析】(1)反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,故反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变,故该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ·mol−1;由图②可知,反应CO(g)+NO2(g)NO(g)+CO2(g)的焓变。若0.5molCO被氧化,放出的热量;若该反应是可逆反应,在相同条件下将0.5molCO与1molNO2混合充分反应,由于可逆反应不能进行到底,0.5molCO无法完全反应,因此实际放出的热量小于117kJ,即填<。(2)根据盖斯定律,将即可得到目标反应,故其焓变。(3)①实验中加入过量锌粉是为了保证溶液中的CuSO4能够完全反应,从而准确测定反应放出的热量;②实验中CuSO4的物质的量,生成0.005molCu放出热量1.066kJ,则生成1molCu时放出的热量为;③根据图示的能量关系,可写出该过程的热化学方程式:,,,根据盖斯定律,将前两式相加,再减去后两式,可得Zn(g)+Cu2+(g)==Zn2+(g)+Cu(g)的;计算得到的反应热与实验测得的数值不同,主要原因是实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,实验中锌和铜均为固态,而计算中为气态,金属由固态变为气态需要吸收能量。15.(14分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:①电解池中X极上的电极反应式为_______,在X极附近观察到的现象是_______。②Y电极上的电极反应式为_________________,检验该电极反应产物的方法是_______。(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:①X电极的材料是_______,电极反应式为_________________。②溶液中的c(Cu2+)与电解前相比_______(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)如利用该装置实现铁上镀锌,电极Y上发生的反应为_________________,电解池盛放的电镀液可以是_________________。(4)若YQUOTEY极为铜锌合金,X极为纯铜,且电解质溶液中含有足量的Cu2+,通电一段时间后,若阳极恰好完全溶解,此时阴极质量增加7.68g,溶液质量增加0.03g,则合金中Cu、Zn的物质的量之比为______。【答案】(1)①2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑(2分)有气体放出,溶液变红(2分)②2Cl--2e-=Cl2↑(2分)把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色,说明生成了Cl2(2分)(2)①纯铜(1分)Cu2++2e-=Cu(1分)②变小(1分)(3)Zn-2e-=Zn2+(1分)ZnCl2或ZnSO4(答案不唯一,合理即可)(1分)(4)3:1(2分)【解析】(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑,所以X电极附近OH-浓度增大,碱性增强,滴入几滴酚酞试液会变红;②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,氯气和碘化钾反应生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,所以可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气,如果湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,就说明生成的氯气;(2)①电解精炼粗铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以X电极材料是纯铜,该电极上铜离子得电子生成铜,电极反应式为:Cu2++2e-═Cu;②阳极上铜和其它较活泼的金属失电子,阴极上只有Cu2+得电子,根据电子守恒知,析出的铜大于溶解的铜,则溶液中Cu2+浓度变小;(3)电镀时,镀层锌作阳极,镀件作阴极,阳极上电极反应式为Zn2++2e-═Zn,电解池中电解质溶液是含有Zn2+的盐溶液,如ZnCl2或ZnSO4溶液。(4)从装置中看Y电极是阳极,X电极是阴极,锌比铜活泼,优先铜放电,然后铜再放电。反应过程

阳极:Zn-2e-=Zn2+

,Cu-2e-=Cu2+,阴极:Cu2+

+2e-=Cu;第一个阶段,溶液质量增加,第二阶段溶液质量不变;设合金中铜锌的物质的量分别是x

、y,所以由电子转移守恒可得:65g/moly-64g/moly=0.03g,64g/mol(x+y)=7.68g,x=0.09mol,y=0.03mol,

所以可得x:y

QUOTExy=3︰1。16.(16分)化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:(1)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(l)的能量变化如图所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。(2)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。①写出该温度下MgF2(s)分解的热化学方程式:。②比较热稳定性:MgBr2(填“>”或“<”)MgCl2。③反应MgI2(s)+Br2(g)=MgBr2(s)+I2(g)ΔH=kJ·mol-1。(3)手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。实验中一次性快速注入溶液。下列相关说法正确的是①实验中碱稍过量的原因为。②磁子表面的聚四氟乙烯(填“能”或“不能”)换成铁,原因是。③测定稀盐酸和稀氢氧化钠中和热(中和热为57.3kJ·mol-1)的实验装置如图所示(NaOH溶液稍微过量)。实验数值结果小于57.3kJ·mol-1,原因可能是(填字母)。A.将盐酸换成同体积、同浓度的醋酸B.读取混合液的最高温度记为终点温度C.用量筒量取盐酸时仰视读数D.分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中【答案】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(l)ΔH=+2(a-b-c)kJ·mol-1(2分)(2)MgF2(s)=Mg(s)+F2(g)

ΔH=+1124kJ·mol-1(2分)<(2分)-160(2分)(3)保证盐酸完全被中和(2分)不能(2分)铁会与盐酸反应,引起实验误差(2分)AD(2分)【解析】(1)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1molNH3(l)时放出的热量为:(b+c-a)kJ,则N2(g)和H2(g)反

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