2023山東、海南化學高考第二輪總復習練習題-六化學反應與能量

專題六化學反應與能量

A組基礎鞏固練

1.（2022北京豐臺區(qū)ー模）依據(jù)圖示關系,下列說法不正確的是（）

A.AH2>0

B.lmolS（g）完全燃燒釋放的能量小于2968kJ

C.A“2=WH3

D.16gS（s）完全燃燒釋放的能量為1484kJ

2.（2022湖北省名校聯(lián)盟聯(lián)考）某Li-CuO二次電池以含Li+的有機溶液為電解質溶液,放

電時的工作原理為2Li+CuO^Li2O+Cu。下列說法正確的是（）

II負載I~I

Li■|CuO

聚&丙烯多孔膜（只容許Li+通過）

A.放電時電子的流向:Liー電解質溶液—CuO

B.放電時,正極的電極反應式為CuO-2e^=Cu+O2-

C.充電時,Li與直流電源正極相連

D.充電時,陽極的質量減輕

3.（2022廣東廣州一模）某學生設計了一種家用消毒液發(fā)生器,裝置如圖所示。下列說法

錯誤的是（）

陰極

陽極

A.該消毒液的有效成分是NaClO

B.通電時C1發(fā)生氧化反應

C.通電時電子從陽極經(jīng)食鹽溶液流向陰極

D.該裝置的優(yōu)點是現(xiàn)用現(xiàn)配

4.（2022吉林長春一模）下列關于如圖所示轉化關系（X代表鹵素）,說法正確的是（）

A.H2(g)+X2(g)—2H(g)+2X(g)

へ/h<0

B.生成HX（g）的反應熱與途徑有關,所以A/Zi/Aft+Att

C.若X分別表示Cl、Br、I,則過程HI吸收的熱量依次增多

D.Cb（g）、12（g）分別發(fā)生反應I,同一溫度下的平衡常數(shù)分別為Ki、依,則K>K3

5.（2022山東煙臺ー模）電解法處理含有Cl\N0g的酸性廢水,其工作原理及電極b中鐵

的化合物的催化機理如圖所示,H表示氫原子。下列說法錯誤的是（）

a|-----［電源|------|bブFe（n）、/NO；

H

ヽCIO人NH:ノーH1Fe（m）Y人NH4：

電解法處理酸性廢水鐵的化合物的催化機理

A.電極b接電源負極

B.處理1molN03,電路中轉移5mole-

C.HC10在陽極生成,電極反應式為Cl+H2O-2e=—HC1O+H+

D.H與NOg反應的離子方程式為8H+N0g+2H+^NH*+3H20

6.（雙選）（2022湖南衡陽二模）自由基是化學鍵斷裂時產(chǎn)生的含未成對電子的中間體,活潑

自由基與氧氣的反應一直是科研人員的關注點。HNO自由基與02反應過程的能量變

化如圖所示,下列說法正確的是（）

100

_HNO過渡態(tài)I

(

JO文丹15過渡態(tài)IV-18.92

O

E一中間產(chǎn)

?一物X過渡態(tài)n過麻、

&OO產(chǎn)物Pl

'-12.16-153.58

OO態(tài)m\(H一〇—0—N=0)

唯OOUtJ-200.59、、-202.00

後-1

な中間產(chǎn)物Y中間產(chǎn)物Zゝ

-2\產(chǎn)物Pつ。

セ-201.34-205.11

-3、生O一Nく0）

-320.40

A.反應物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和

B.產(chǎn)物Pi與P2的分子式、氧元素的化合價均相同

C.該過程中最大正反應的活化能E正=+186.19kJ

D.相同條件下,Z轉化為產(chǎn)物的速率:v（Pi）>v（P2）

7.（2022廣東廣州一模）我國科學家研發(fā)了一種室溫下可充電的Na-C02電池,示意圖如圖

所示。放電時,Na2co3與C均沉積在碳納米管中,下列說法錯誤的是（）

ai--------------ib

rー負載ノ電源一1

|NaNa*CO2C/Na2CO3l

111II-?充電

鈉箔有機電解質碳納.放電

___________________米管I

A.充電時,陰極的電極反應式:Na++e~=Na

B.充電時,電源b極為正極,Na+向鈉箔電極移動

C.放電時,轉移0.4mo!電子,碳納米管電極增重21.2g

D.放電時,電池的總反應為3co2+4Na^=2Na2cO3+C

8.（2022浙江6月選考卷）通過電解廢舊鋰電池中的LiMnzCU可獲得難溶性的Li2c〇3和

MnCh,電解示意圖如圖（其中濾布的作用是阻擋固體顆粒,但離子可自由通過。電解過程

中溶液的體積變化忽略不計）。下列說法不正確的是（）

電源

電極Bレ

Mn2*

ZH￡Oい、I

MnSO,

溶液ノ

MnO2

/'LiMn204/

濾布

A.電極A為陰極,發(fā)生還原反應

B.電極B的電極反應:2H2O+Mn2+-2e-=^MnO2+4H+

C.電解一段時間后溶液中Mn2+濃度保持不變

D.電解結束,可通過調節(jié)pH除去N1バ+,再加入Na2c03溶液以獲得Li2c。3

9.（2022福建泉州二模）發(fā)展碳捕集與利用的技術,將C02轉化為高附加值的化學品,實現(xiàn)

C02資源化利用,是ー項重要的碳減排技術。

（1）CO2電還原反應機理如圖1所示,由圖可知,催化劑選擇納米AU55（納米AU55指的是含

55個原子的Au納米顆粒）,理由是。

表示物種從催化劑表面解吸的是過程（填“I”“n”或“HI”）。

注:?ー催化劑

*+C02+/AU“7ゝ

由102W+/.______、、、

2e-/ンAu's、

女0.0

鞋ー〇.5

COOH*+H*+eールCO*+H2OQ*+CO+H2。

反應過程

圖I

⑵電催化C02還原制甲酸（HCOOH）

圖2為電催化C02還原生產(chǎn)HCOOH的示意圖,陽極的電極反應式

為。標準狀況下,每處理22.4L的C02氣體,可生成HCOOH

的物質的量為

圖2

B組能力提升練

1.（2022吉林省吉林市二模）由№0和N0反應生成N2和NCh的能量變化如圖所示。下

列說法錯誤的是（）

(

匚i

?

皂

も

〇反應過程

A.反應生成1molN2時轉移2mole-

B.反應物能量之和大于生成物能量之和

C.N2O與N0反應的化學方程式為N20+N0—№+N02

D.正反應的活化能大于逆反應的活化能

2.（2022江蘇南通中學二模）煤燃燒的反應熱可通過以下兩個途徑來利用:a.先使煤與水蒸

氣反應得到氫氣和一氧化碳,然后得到的氫氣和一氧化碳在充足的空氣中燃燒;b.利用煤

在充足的空氣中直接燃燒產(chǎn)生的反應熱。這兩個過程的熱化學方程式如下:

1

途徑a:C（s）+H2O（g）^=CO（g）+H2（g）△“尸。kJ-mol@

H2（g）+竺2（g）——H20（g）

△〃2=。2kJ.moH②

CO（g）+版2（g）-C02（g）

△“3=QkJ-mol1@

途徑b:C（s）+02（g）=—CO2（g）

△“4=Q4kJ-mol'@

下列說法正確的是（）

A.A//3>0

B.A"2+AH3>AH4

C.0KO

D.Ql+02+03<-04

3.（2022福建漳州二模）一種エ藝簡單、低能耗的氫氣制備雙氧水的反應原理如圖所

示。下列說法正確的是（）

o,+2cr

A.反應①②③均為氧化還原反應

B.反應①中有非極性鍵的斷裂和形成

CJPdCkP一能降低反應的活化能

D.反應③中Pd的成鍵數(shù)目發(fā)生改變

4.（2022福建廈門二模）我國科學家設計的Mg-Li雙鹽電池工作原理如圖所示,下列說法

不正確的是（）

A.放電時,正極電極反應式為FeS+2e-+2Li+^Fe+Li2s

B.充電時,Mg電極連外接電源負極

C.充電時,每生成1molMg,電解質溶液質量減少24g

D.電解液含離子遷移速率更快的Li+提高了電流效率

5.（2022全國乙卷,12）502電池比能量高,在汽車、航天等領域具有良好的應用前景。近

年來,科學家研究了一種光照充電Li-02電池（如圖所示）。光照時,光催化電極產(chǎn)生電子

（ピ）和空穴（h+）,驅動陰極反應（Li++e-=Li）和陽極反應（Li202+2h+^2Li++O2）對電池進

行充電。下列敘述錯誤的是（）

光

催

金

化

屬

鋰

電

極

離子交換膜

A.充電時,電池的總反應Li202-^2Li+02T

B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關

C.放電時,Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移

D.放電時,正極發(fā)生反應O2+2Li++2e-^Li202

6.（雙選）（2022湖南邵陽ー模）甲醇通過催化氧化制取甲醛時,在無催化齊リ（圖中實線）和加

入特定催化劑（圖中虛線）時均會產(chǎn)生甲醛,其反應中相關物質的相對能量如圖所示。下

列說法錯誤的是（）

7

O

E

?

P

0

G

CO,+2H,O

A.無催化劑時,溫度升高,生成甲醛的正反應速率增大的程度比逆反應速率增大的程度大

B.無催化劑時,生成CO比生成甲醛的活化能小

C.該條件下CO2比CO的穩(wěn)定性強

DJJ口入該催化劑可提高圖中各反應的速率,但不能改變反應的焰變

7.（2022湖北武漢二模）甲酸脫氫可以生成二氧化碳,甲酸在催化劑Pd表面脫氫的反應歷

程與相對能量的變化關系如圖所示。下列說法正確的是（）

-

3

ミ

a

規(guī)

fe

発

A.在i?!v中,in生成w的反應為決速步

B.用HCOOD代替HCOOH反應,產(chǎn)物可能含有HD、D2和H2

C.如將催化劑換成Rh,反應的焙變及平衡產(chǎn)率增大

D.HCOOH在催化劑Pd表面脫氫反應的熔變?yōu)?4.1akJmor1

8.（雙選）（2022山東濰坊ー模）我國科學家研究化合物M（s）催化CO2氫化機理。由化合物

19

M（s）生成化合物N（s）過程的機理和相對能量曲線如圖所示（已知1eV=1.6xl0J）o

TSI、TS2均為過渡態(tài)。下列說法錯誤的是（）

>

Z3TS2(1_1.28)

出TS1(6.O5)/-X

髭/L、、、、/\

玄一/P(2.08)\

田

M+C02(0.00)\

N(-11.63)

反應歷程

A.過渡態(tài)TS2比TS1更穩(wěn)定

B.過程P—TS2為化合物M生成化合物N的決速步驟

?；衔颩催化C02氫化反應過程中一定有Fe—0的斷裂

1

D.該過程的熱化學方程式為M（s）+CO2（g）—N（s）11.63kJmor

9.（2022山東日照一模）相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝

置是利用濃差電池電解Na2s04溶液（a、b電極均為石墨電極）,可以制得02、H2、H2s04

和NaOH。下列說法錯誤的是（）

CuSO”溶液CuSO?溶液

A.a為電解池的陰極

B.電池放電過程中,Cu（2）電極上的電極反應式為Cu-2e^Cu2+

C.當電路中轉移2mo!電子時,1molSOラ通過膜d向右移動

D.電池從開始工作到停止放電,電解池理論上可制得120gNaOH

10.（2022福建泉州三模）CO2加氫制化工原料對實現(xiàn)“碳中和’‘有重大意義。部分CO2加

氫反應的熱化學方程式如下:

反應I:CO2（g）+H2（g）=^HCOOH（g）AHi=+35.2kJmol1

1

反應II:CO2（g）+3H2（g）*±CH30H（g）+H20（g）AH2=-24.7kJ-mol-

反應III:CO2（g）+H2（g）=FO（g）+H2O（g）

A“3

反應!V:CO2（g）+3H2（g）=^CH30cH3（g）+|H2O（g）A%

回答下列問題:

（1）已知:2H2（g）+O2（g）^=2H2O（g）A"5=-483.6kJmol,〇

CH30H（g）+O2（g）=^HCOOH（g）+H2O（g）

A“6=kJ-mol'1〇

⑵我國科學家以Bi為電極在酸性水溶液中可實現(xiàn)電催化還原CO2,兩種途徑的反應機

理如下圖所示,其中,TS表示過渡態(tài)、數(shù)字表示微粒的相對總能量。

1.10eV0.31eV

①途徑ー,82電還原經(jīng)兩步反應生成HCOOH:第一步為CO2+e-+H+^HCOO*（?表示

微粒與Bi的接觸位點）;第二步為〇

②CO2電還原的選擇性以途徑ー為主,理由是。

(3)目前,科研人員在研究C02光電催化還原為甲醇的領域也取得了一定的進展,其原理

如圖所示,則生成甲醇的電極反應式為_________________________。

メな

質子交換膜

4c2比

liHCOOH：

曇叫

Lil

參考答案

專題六化學反應與能量

A組基礎鞏固練

1.B解析硫固體轉化為硫蒸氣的過程為吸熱過程,則蛤變A“2>0,A正確;硫蒸氣的能量高于硫

固體,則1mol硫蒸氣完全燃燒釋放的能量大于2968kJ,B錯誤;由蓋斯定律可知,焙變

△“2+A”3=A”I,則蛤變AH2=A”I-A“3,C正確;由題圖可知』6g硫固體完全燃燒釋放的能量為

16g,2968kJmol'=l484kJ,D正確。

32gmol

2.D解析放電時,Li為負極,CuO為正極,電子的流向:Lit負載ーCuO,A錯誤;放電時,正極的電

+

極反應式為CuO+2e+2Li—Cu+Li2O,B錯誤;放電時,Li為負極,充電時,Li與直流電源負極相連,

++

為陰極?錯誤;充電時,陽極的電極反應式為Cu-2e+Li2O-CuO+2Li,Li向陰極移動,陽極質量

減輕,D正確。

3.C解析電解食鹽溶液會生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉,故

該消毒液的有效成分為次氯酸鈉,A正確;通電時cr發(fā)生氧化反應生成氯氣,ci元素的化合價由-

!價變?yōu)椹杻r,B正確;溶液中只有陰、陽離子,沒有電子,電子不能經(jīng)過電解質溶液,C錯誤;該裝置

的優(yōu)點是現(xiàn)用現(xiàn)配,以防次氯酸鈉分解失效,D正確。

4.D解析化學鍵的斷裂要吸熱，爆變大于(),即H2(g)+X2(g)—2H(g)+2X(g)A/72X),A錯誤;反

應烙變與起始物質和終態(tài)物質有關,與變化途徑無關,則有AH尸A”2+A43,B錯誤;途徑m是形成

化學鍵的過程,是放熱過程,Cl、Br、I的非金屬性逐漸減弱,和氫氣反應越來越微弱,故形成

HCkHBr、HI化學鍵所放出的能量逐漸減小,C錯誤;途徑I生成HC1放出的熱量比生成HI的

多,氯氣和氫氣化合更容易,兩反應的平衡常數(shù)分別為妬、&,則K>K3,D正確。

5.B解析電極b上N0g被還原生成NH1,則電極b是陰極,接電源的負極,A正確;NOg—NH才,N

元素化合價由+5價降低到ー3價,則處理1molNOg,電路中轉移8mole,B錯誤;電極a是陽極,C「

放電生成HC1O,電極反應式為Cl+H20-2e-——HC10+H+,C正確;據(jù)鐵的化合物的催化機理可

知,NO.H+和H反應生成NHえ反應的離子方程式為8出!'40ヨ+2ピ——1'4區(qū)+3比<”)正確。

6.AD解析由題圖可知,反應物總能量大于生成物總能量,該反應為放熱反應,則參與反應的反

應物總鍵能小于生成物的總鍵能,A正確;產(chǎn)物Pi與Pユ的分子式均為HNCh,但產(chǎn)物Pi結構中存

在“ー〇_〇ー'‘,則產(chǎn)物Pi中部分氧元素的化合價為ー1價,而產(chǎn)物P2中氧元素的化合價為-2價,兩

者氧元素的化合價不同,B錯誤;最大的正反應的活化能出現(xiàn)在由中間產(chǎn)物Z到過渡態(tài)!V時,即最

大正反應的活化能E足=-18.92kJmol'-(-205.11kJ-moH)=+186.19kJ-mol”,C錯誤;相同條件下,反

應所需的活化能越小,則反應的速率越快,由于到產(chǎn)物P所需活化能更小,故反應速率更快,故

V(PI)>V(P2),D正確。

7.C解析根據(jù)題圖中變化可知,充電時,鈉離子轉化為鈉單質,化合價降低,鈉箔為陰極,陰極的電

極反應式:Na++D^=Na,A正確;充電時,碳納米管為陽極,與之相連的電極b為正極,鈉離子向鈉箔

電極移動,B正確;放電時,碳納米管發(fā)生的電極反應式:3co2+4e-4Na+——2Na2co3+C,轉移0.4

mol電子時,在碳納米管電極會生成0.2mol的Na2c〇3和0.1mol的C,增重質量為m=nM=0.2

molxl06g-mol'+O.lmolxl2g-mol」=22.4g,C錯誤;放電時,根據(jù)題圖中實線箭頭變化可知,電池的

總反應為3co2+4Na-2Na2cCh+C,D正確。

8.C解析電極B上Mn"轉化為MnCh,鎰元素化合價升高,失電子,則電極B為陽極,電極A為

陰極,得電子,發(fā)生還原反應,A正確;電極B上Mi?+失電子轉化為MnCh,電極反應式為

2++

2H2O+Mn-2e-MnO2+4H,B正確;電極A為陰極,LiMn204得電子,電極反應式為

2LiMn2O4+6e+16H+——2Li++4Mn2++8H2。,依據(jù)得失電子守恒,電解池總反應為2LiMn2C）4+4H+

——2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反應生成了Mn”,Mi?+濃度增大?錯誤;電解池總反應為

2LiMn2O4+4H+——2Li++Mr?++3MnO2+2H2O,電解結束后,可通過調節(jié)溶液pH將Mi?+轉化為沉

淀除去,然后再加入碳酸鈉溶液,從而獲得碳酸鋰,D正確。

9.答案（1）納米AU55活化能降低更多,催化效果更好,反應速率更快III

+

（2）CH3OH-4e+H2O—HC00H+4H1.5

解析（1）納米AU55活化能降低更多,催化效果更好,反應速率更快;表示物種從催化劑表面解吸的

是過程III。

⑵催化CO2還原生產(chǎn)HCOOH陰極的電極反應式為CO2+2e-+2H+——HCOOH,陽極的電極反應

式為CH30H-4e+H2O——HCOOH+4H+,標準狀況下,每處理22.4L的CO2氣體,陰極生成1mol

HCOOH,陽極產(chǎn)生0.5molHCOOH,故標準狀況下,每處理22.4L的C02氣體,共產(chǎn)生1.5mol

HCOOH〇

B組能力提升練

1.D解析N2O與NO反應的化學方程式為N2O+NO——N2+NO2,根據(jù)得失電子分析,№0中N

元素化合價由+1價轉化成〇價,N0中N元素化合價由+2價轉化成+4價,反應生成1molN2,轉

移電子物質的量為2mol,A正確;反應物總能量大于生成物總能量,該反應為放熱反應,B正

1

確;№0與N0反應的化學方程式為N2O+NO—N2+NO2,C正確;209kJmor為正反應活化

能,348kJ-mol',為逆反應活化能,則正反應活化能小于逆反應活化能,D錯誤。

2.D解析反應③CO生成COZ是放熱反應,則有A”3<0,A錯誤;反應①是吸熱反應,則Qi>O,C錯

誤;據(jù)蓋斯定律可得:④二①+②+③,則有△冃4=ムけ+ム，2+ム”3,由于AH〉。,推知△冃4>ム〃2+ム從上

錯誤;。2、。3、之間的關系為。4=。け。2+。3,其中。>0、。4<0,而。2、Q3<0,D正確。

3.C解析反應③中沒有元素發(fā)生化合價變化,屬于非氧化還原反應,A錯誤;反應①中有非極性

鍵的斷裂,但沒有非極性鍵的形成,B錯誤;[PdCLド是反應的催化劑,能降低反應的活化能,C正確;

反應③中Pd的成鍵數(shù)目都為4,沒有發(fā)生改變,D錯誤。

4.C解析放電時Mg轉化為Mg?*,右側電極為負極,左側電極為正極,FeS得電子生成Fe和

LizS,電極反應式為FeS+2Li++2e-——Fe+Li2S,A正確;充電時Mg?+轉化為Mg,被還原,為陰極,連接

外接電源的負極,B正確;充電時陽極電極反應式為Fe+Li2s-2b——FeS+2Li+,每生成1molMg,消

耗1molMg",轉移2mol電子,同時生成2molLi*,故電解質質量減少24g-2x7g=10g,C錯誤;電

解液中含離子遷移速率更快的Li+,增強了導電性,提高了電流效率,D正確。

5.C解析本題結合光催化充電過程,考查了Li-OZ充電電池的工作原理。

根據(jù)電子守恒,將陰極反應和陽極反應加和可得充電時總反應方程式:Li2O2——2Li+O2f,A項敘述

正確;根據(jù)題給信息,充電過程通過光照產(chǎn)生的電子和空穴實現(xiàn)光能轉化為電能,B項敘述正確;放

電時,帶正電的Li卡應向電池的正極移動,C項敘述錯誤;根據(jù)圖示,放電時正極上Ch轉化為Li202,

電極反應為2Li++2e*O2——Li2O2,D項敘述正確。

6.AD解析甲醇催化氧化制取甲醛是放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,即生成甲醛的正反應

速率増大的程度比逆反應速率増大的程度小,A錯誤;甲醇生成甲醛的峰值較大,生成C0的峰值

較小,即無催化劑時,生成CO比生成甲醛的活化能小,B正確;CO？具有的能量比CO的低,則該條

件下C02比CO的穩(wěn)定性強,C正確;該催化劑能增大甲醇生成CO的活化能,降低甲醇催化氧化

生成甲醛的活化能,因此該催化劑降低了甲醇生成CO的反應速率,增大了甲醇催化氧化生成甲

醛的反應速率,D錯誤。

7.B解析由題干反應歷程圖可知,I轉化為II,II轉化為HI,in轉化為IV的活化能分別為:44.7。

kJ-mo「,14.2aklmol"和27.8。kJ-mol",活化能越大反應速率越慢,故在I~IV中,I生成H的反應

為決速步,A錯誤;根據(jù)HCOOH在Pd催化劑表面脫氫的反應歷程圖可知HCOOH中的兩個H

原子被解離出來形成H"則用HCOOD代替HCOOH,得到的產(chǎn)物為HD,也可能是兩個HCOOD

分子ー起被解離出來H和D重新結合為比和D2,故還可能含有D2和H2,B正確;催化劑只能改

變反應的活化能,從而改變反應速率,不影響化學平衡,即如將催化劑換成Rh,反應的始變及平衡

產(chǎn)率不變,C錯誤;由題干反應歷程圖可知,HCOOH在催化劑Pd表面脫氫反應的蛤變?yōu)椹`14.1。

kJmol1,D錯誤。

8.AD解析據(jù)題圖可知TS1的能量比TS2的能量低,則TS1更穩(wěn)定,A錯誤;過程P—TS2為兩

步反應中活化能較大的反應,為慢反應,為化合物M