2021高考真題匯編-化學反應中的能量變化

2021高考真題匯編-化學反應中的能量變化

一、單選題

1.（2分）（2021?湖南）葭1鼻常用作食鹽中的補碘劑，可用"氯酸鉀氧化法”制備，該方法的第一步反應為

屣#11.唆CEQ卷場后酎賦或K&j共翻冢餅冥名（。下列說法錯誤的是（）

A.產(chǎn)生22.4L（標準狀況）C%時，反應中轉移

B.反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為11：6

c.可用石灰乳吸收反應產(chǎn)生的Ch制備漂白粉

D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中葭加的存在

2.（2分）（2021?湖南）鋅溪液流電池是一種先進的水溶液電解質電池，廣泛應用于再生能源儲能和智能

電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅澳液流電池工作原理如圖所：

循環(huán)回路

下列說法錯誤的是（）

A.放電時，N極為正極B.放電時，左側貯液器中幺猶嗤物的濃度不斷減小

C.充電時，M極的電極反應式為商D.隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

3.（2分）（2021?河北）關于非金屬含氧酸及其鹽的性質，下列說法正確的是（）

A.濃H2s。4具有強吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化

B.NaCIO、KCIO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強

C.加熱Nai與濃H3P。4混合物可制備HI,說明H3P。4比HI酸性強

D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產(chǎn)物分別為NO?和NO,故稀HNO3氧化性更強

4.（2分）（2021?河北）K-Ch電池結構如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質鉀片。關于該電池，下

列說法錯誤的是（）

有機電解'質1有疝電解質2

A.隔膜允許K+通過，不允許02通過

B.放電時，電流由b電極沿導線流向a電極；充電時，b電極為陽極

C.產(chǎn)生lAh電量時，生成K02的質量與消耗5的質量比值約為2.22

D.用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水

5.（2分）（2021?全國乙卷）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水

排故并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設置一對情性電極（如圖所示），通入一定的電

流。

下列敘述錯誤的是（）

A.陽極發(fā)生將海水中的氧化生成C%的反應

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaCIO

C.陰極生成的仃/應及時通風稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg【?野%等積垢需要定期清理

6.（2分）（2021?浙江）已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表:

共價鍵H-HH-0

鍵能/(kJ-mol")436463

熱化學方程式2H2(g)+。2(g)=2H2O(g)△，=-482kJ-mori

則20（g）=Ch（g）的AH為（）

A.428kJ-mol1B.-428kJ-mol1C.498kJ-mol1D.-498kJmor1

7.（2分）（2021?浙江）關于反應8NH3+6NO2=7N2+12H2。，下列說法正確的是（）

A.NH3中H元素被氧化B.N5在反應過程中失去電子

C.還原劑與氧化劑的物質的量之比為3：4D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質量之比為4：3

8.（2分）（2021?浙江）銀鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下（L為小燈泡，Ki、K2為開關，a、b

為直流電源的兩極）。

下列說法錯誤的是（）

A.斷開L、合上Ki,鍥鎘電池能量轉化形式：化學能好電能

斷開將、合上電極為陰極，發(fā)生還原反應

B.K2,A

C.電極B發(fā)生氧化反應過程中，溶液中KOH濃度不變

:婕精

銀鎘二次電池的總反應式：

D.Cd+2NiOOH+2H2O^Cd（OH）2+2Ni（OH）2

球箍

二、綜合題

9.（10分）（2021?湖南）氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面

兩種方法由氨氣得到氫氣。

方法I：氨熱分解法制氫氣

相關化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)

化學鍵及三黑心一日及一晚

鍵能困946436.0390.8

一定溫度下，利用催化劑將可輸分解為運生和探4回答下列問題：

（1）反應本巡簟券及螺H海燥吃r=

（2）已知該反應的ar=在下列哪些溫度下反應能自發(fā)進行？（填標號）

A.25℃

B.125℃

C.225℃

D.325℃

（3）某興趣小組對該反應進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將Q-J窗蟠度1碼通入3L的密

閉容器中進行反應（此時容器內總壓為200kPa）,各物質的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。

利熱

線于.碳

曲燒

對瞿化燃

的

，、氧的

勢數(shù)H二質

率趨分*發(fā)物

化

速量、研關

變

應的，相

壓質題此

反，

分物,因

的時:

用分?！?/p>

內瑜5離

后組&點2

間電

縮該3節(jié)知生

時壓x1間

壓）已發(fā)

心示=時

總左。，

示表=癖往的燒應

和o

表確壓中右燃反

化正分從中的水

：其"碳

變能或物和

中知"、步

度）（’合

圖已（右峰化一

濃示；言。為

，o往達碳進

的表丹示式z

1變滔左碳含O

式所從了程C

■不是"他

數(shù)管馬圖。方的

用持填劃其

代如（規(guī)點學中

，保由及

的置繼熱)5.化水

衡人并=為油1(7

裝相究66熱于

平半超石H2

含理，其向國研63的）

到一龍、C-1溶

用，，多為）4

達（的）數(shù)就。煤sH

氣方界成，6,

應7來示常溫于C

氫為世量墨5

反訕原表衡7動自.成2

館d純，含3O

時:?至平式來石（9C

，i或高移今碳C3-生）

人小>cJ要s的

-準為H液應化8

p縮、財。當主).，氣

，標溶g5

lb）氣化的）氧(8

j速反碳22墨大

變e、的養(yǎng)壓氨轉B北二H-

t迅a化）石自

不r應騏分極河中尸（

積制氮S?oC來

積中反<衡液1氧）

法陰離子交換臏氣

體將中電2二m和有q

體圖，梯平解，溶0空?）a

器程H2的J含（

器用下的電理的（低k（值2

容（翦過O中取中O

容度分氨原極K）降：”C

將解氣△水=）

持溫瓢組液時g

=時&：解分，表（

該各電陽大熱℃雨2

保窈n電溶7術如5O

在應））H（）質燒）C

若為法用45.技1據(jù)22

ed*ooqdE（（O0（物燃（

①遍②是③反*方利K1用數(shù)則①

+

@CO2（aq）+H2O（l）=H（aq）+HCOf（aq）

25℃時，反應②的平衡常數(shù)為七。

溶液中C02的濃度與其在空氣中的分壓成正比（分壓=總壓x物質的量分數(shù)），比例系數(shù)為ymoNH?kPa-i

當大氣壓強為pkPa,大氣中C02（g）的物質的量分數(shù)為x時，溶液中H+濃度為mol?L（寫出表達

式，考慮水的電離，忽略HCO萼的電離）

（3）105℃時，將足量的某碳酸氫鹽（MHCCh）固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3（S）

^M2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g）o上述反應達平衡時體系的總壓為46kPa。

保持溫度不變，開始時在體系中先通入一定量的CO2（g）,再加入足量MHCO3（S）,欲使平衡時體系中水蒸氣

的分壓小于5kPa,CO2（g）的初始壓強應大于kPa。

（4）我國科學家研究Li—C5電池，取得了重大科研成果，回答下列問題：

①Li—C5電池中，Li為單質鋰片，則該電池中的C02在（填"正"或"負"）極發(fā)生電化學反應。研究

表明，該電池反應產(chǎn)物為碳酸鋰和單質碳，且CO2電還原后與鋰離子結合形成碳酸鋰按以下4個步驟進

行，寫出步驟ni的離子方程式。

I.2CO2+2e'=C2OSllQO十=82+8石

m.IV.CO手+2Li+=U2CO3

②研究表明，在電解質水溶液中，C02氣體可被電化學還原。

I.C02在堿性介質中電還原為正丙醇（CH3cH2cH2。川的電極反應方程式為.

n.在電解質水溶液中，三種不同催化劑（a、b、c）上CO2電還原為CO的反應進程中（H+被還原為H2的反應

可同時發(fā)生），相對能量變化如圖.由此判斷，C02電還原為8從易到難的順序為（用a、b、c字母

排序）。

?CCM-H.O

0.68

>

>0.61//---3

。)().51CO+*+H,O■

?

褪

裝1-

玄

及

密

密0.22

0.00

0.08

2H*+2c*HOCO+H，+c

反應歷程反應歷程

（a）CO：電還原為CO（b）JT電還原為

11.（7分）（2021?全國乙卷）氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結構，在能源、材料等領域有著重要的應用前

景，通過氧化剝離石墨制備氧化石墨烯的一種方法如下（裝置如圖所示）：

I.將濃H2s04、NaN03、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中。劇烈攪拌下，分批緩慢加入KMnO’粉末，塞

好瓶口。

II.轉至油浴中，35℃攪拌1小時，緩慢滴加一定量的蒸儲水。升溫至98℃并保持1小時。

III.轉移至大燒杯中，靜置冷卻至室溫。加入大量蒸儲水，而后滴加出。2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。

M離心分離，稀鹽酸洗滌沉淀。

V.蒸儲水洗滌沉淀。

VI.冷凍干燥，得到土黃色的氧化石墨烯。

回答下列問題：

（1）裝置圖中，儀器a、c的名稱分別是_儀器b的進水口是（填字母）。

（2）步驟I中，需分批緩慢加入KMnO’粉末并使用冰水浴，原因是.

（3）步驟II中的加熱方式采用油浴，不使用熱水浴，原因是.

（4）步驟川中，出。2的作用是（以離子方程式表示）.

（5）步驟IV中，洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在SO,?一來判斷。檢測的方法是.

（6）步驟V可用pH試紙檢測來判斷CI-是否洗凈，其理由是.

12.（8分）（2021?全國乙卷）磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有‘數(shù)輛、鼠硒、4網(wǎng)即、MgO、Ca。

以及少量的下磁明，為節(jié)約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。

Mls

2°?熱水隊

離"爐*桂斗出一回*愛1久發(fā)

是r用液①

卜-]..卜

?rT?

*■弊■，水修■⑵

該工藝下，有關金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表:

金屬離子產(chǎn)a成急軍仁:后

開始沉淀的pH2.23.59.512.4

沉淀完全(c=1.0xlO*mol?L')的pH3.24.711.113.8

回答下列問題:

⑴"焙燒”中，穿眺、爵;硒幾乎不發(fā)生反應，.曲翅、MgO、CaO、干逐且轉化為相應的硫酸鹽,

寫出且均飆轉化為就舜*或辭您*的化學方程式。

(2)"水浸"后"濾液"的pH約為2.0,在"分步沉淀”氨水逐步調節(jié)pH至11.6,依次析出的金屬離子是

________O

(3)"母液①"中液度為mol-r"1

(4)"水浸渣"在160℃"酸溶"，最適合的酸是。"酸溶渣"的成分是、。

(5)"酸溶"后，將溶液適當稀釋并加熱，密:*水解析出警植還娓為◎沉淀，該反應的離子方程式是

(6)將“母液①"和"母液②"混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得，循環(huán)利用。

13.(8分)(2021?全國乙卷)一氯化碘(ICI)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也

可用作有機合成中的碘化劑?；卮鹣铝袉栴}：

(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質相似，Liebig誤認為是ICI,從而錯過了一種新元素

的發(fā)現(xiàn)。該元素是.

氯鉗酸根固體加熱時部分分解為、和時平衡常數(shù)42在一硬

(2)(BaPtCU)BaCbPtCL,376.8°(:Kp=1.0xl0Pa?

質玻璃燒瓶中加入過量BaPtCI.抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8℃,碘蒸氣

初始壓強為(:平衡時，測得燒瓶中壓強為則反應

20QkPa.376.8°32.5kPa,PICFkPa,2ICI(g)=CI2(g)+l2(g)

的平衡常數(shù)K=(列出計算式即可).

(3)McMorris測定和計算了在136-180°(:范圍內下列反應的平衡常數(shù)KP：

2NO(g)+2ICI(g)2NOCI(g)+l2(g)KPI

2N0CI(g)望2NO(g)+Cl2(g)KP2

得到lg?i和IgKpz?斗均為線性關系，如下圖所示：

①由圖可知，NOCI分解為NO和CL反應的AH0(填"大于"或"小于").

②反應2ICI(g)=Cl2(g)+l2(g)的K=(用KPI、02表示)：該反應的AH0(填"大于"或"小于，

寫出推理過程.

(4)Kistiakowsky曾研究了NOCI光化學分解反應，在一定頻率(v)光的照射下機理為：

NOCI+hv玲NOC*

NOCI+NOCI*-2NO+CI2

其中hv表示一個光子能量，NOCI*表示NOCI的激發(fā)態(tài)?？芍纸釯mol的NOCI需要吸收mol

的光子。

14.（10分）（2021?浙江）"氯堿工業(yè)”以電解飽和食鹽水為基礎制取氯氣等產(chǎn)品，氯氣是實驗室和工業(yè)上

的常用氣體。請回答：

（1）電解飽和食鹽水制取氯氣的化學方程式是。

（2）下列說法格鎮(zhèn)質是。

A.可采用堿石灰干燥氯氣

B.可通過排飽和食鹽水法收集氯氣

C.常溫下，可通過加壓使氯氣液化而儲存于鋼瓶中

D.工業(yè)上，常用氫氣和氯氣反應生成的氯化氫溶于水制取鹽酸

（3）在一定溫度下，氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為：

CL（g）㈤2（aq）Ki=c（CI2）/p

Cl2（aq）+出。（1）小+（aq）+C「（aq）+HCIO（aq）K2

其中p為Cb（g）的平衡壓強，C?2）為Cb在水溶液中的平衡濃度。

①Cl2（g）Wl2（aq）的烙變0。（填">"、"="或"<"）

②平衡常數(shù)K2的表達式為心=。

③氯氣在水中的溶解度（以物質的量濃度表示）為c,則c=。（用平衡壓強p和上述平衡常數(shù)表示，

忽略HCIO的電離）

（4）工業(yè)上，常采用"加碳氯化”的方法以高鈦渣（主要成分為TiO#為原料生產(chǎn)TiCU,相應的化學方程

式為；

129

I.TiO2（s）+2CI2（g）?TiCl4（g）+O2（g）AH|=181mol-L,Ki=-3.4xl0-

148

ll.2C（s）+O2（g）^CO（g）AHu=-221mol-L,Kn=1.2xl0

結合數(shù)據(jù)說明氯化過程中加碳的理由。

（5）在一定溫度下，以L為催化劑，氯苯和CL在CS2中發(fā)生平行反應，分別生成鄰二氯苯和對二氯苯，

兩產(chǎn)物濃度之比與反應時間無關。反應物起始濃度均為OSmohP,反應30min測得氯苯15%轉化為鄰

二氯苯，25%轉化為對二氯苯。保持其他條件不變，若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例，可采用的措施是

A.適當提高反應溫度

B.改變催化劑

C.適當降低反應溫度

D.改變反應物濃度

15.（12分）（2021?浙江）某興趣小組用銘鐵礦［Fe（CrC>2）2］制備K2Cr2O7晶體，流程如下:

已知：4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O2SS8Na2CrO4+4NaFe02+10C02

+

2H+2CrOr邕5。^+H2O

Hi

相關物質的溶解度隨溫度變化如下圖。

）

重度

作7

能于純。

操2

不懸品口

全2<

作液產(chǎn)1：

操溶補定制

（上應

滴測配反

作半線

操法現(xiàn)下

使橫度發(fā)

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理光，生

動請（光因。

合轉發(fā)

。分原，

出。稍是

選晶化用其去

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