2025屆高考化學一輪復習專項訓練：化學反應(yīng)與 能量轉(zhuǎn)化

2025屆高考化學一輪復習專題訓練化學反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

一、單選題

1.用N2H4-N2O4設(shè)計成對環(huán)境無害的燃料電池并以之為電源電解NaB（OH）4溶液制

備H3BO3,電解的工作原理如圖所示，下列敘述錯誤的是（）

A.燃料電池通入N2H4的電極接電解池的Y電極

B.該電解裝置實現(xiàn)了反應(yīng)：4NaB（OH）4+2H2O—4H3BO3+O2+2H,+4NaOH

C.該裝置工作一段時間之后，N室pH將增大

D.理論上每生成4moi產(chǎn)品，需消耗N2O4的質(zhì)量為92g

2.下列金屬防護的措施不合理的是（）

A.將車漆噴在汽車外殼上

B.將水庫鐵閘門連接在直流電源的正極

C.在船身上裝鋅塊來避免船體遭受腐蝕

D.向金屬器材上涂抹油脂

3.有機物液流電池因其電化學性能可調(diào)控等優(yōu)點而備受關(guān)注。南京大學研究團隊設(shè)計

了一種水系分散的聚合物微?！澳酀{”電池（圖1）。該電池在充電過程中，聚對苯

二酚（圖）被氧化，下列說法錯誤的是（）

電源/用電器

A.放電時，電流由a電極經(jīng)外電路流向b電極

B.充電時，a電極附近的pH減小

C.充電時，b電極的電極反應(yīng)方程式為

D.電池中間的隔膜為特殊尺寸半透膜，放電時H+從a極區(qū)經(jīng)過半透膜向b極區(qū)遷移

4.2022年北京冬奧會中的火炬“飛揚”使用了氫燃料，在研制過程中，解決了火焰顏色

與穩(wěn)定性、高壓儲氫、氫能安全利用等多項技術(shù)難題。我國研究人員研制出一種新型

復合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實現(xiàn)高效分解水制氫，主要過程如圖所示。

下列說法不正確的是（）

麻蛛。氧原子

Inm乳保十

A.整個過程實現(xiàn)了光能向化學能的轉(zhuǎn)化

B.過程I釋放能量，過程II吸收能量

c.過程ni屬于氧化還原反應(yīng)

D.整個過程中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量

5.下列說法正確的是（）

A.已知H+（叫）+。1￡-阿）^氏0⑴AH=—57.3kJmo『，則

CH38OH(叫)+OH-如)——凡0⑴+CH3coer(aq)A//<_57.3kJmo『

8.反應(yīng)3152值)+電伍)^=21\1也值)兇=_92$11101」，當反應(yīng)放出9.2kJ熱量時，轉(zhuǎn)

移電子數(shù)為0.6NA

C.在lOlkPa時，氫氣的摩爾燃燒焰為-285.8kJ-mol」，則

1

2H2(g)+O2(g)^2H2O(1)AW=571.6kJ-mol

D.已知H?(g)+B(g)^2HF(g)AH=—270kTmo『，貝1

1

H2(g)+I^(g)^2HF(l)AH>-270kJmoF

6.一定條件下，CH3cH-CH?與HC1發(fā)生加成反應(yīng)有①、②兩種可能，反應(yīng)進程

中能量變化如圖所示。下列說法正確的是()

A.生成等物質(zhì)的量CH3cHeICH3(g)比CH3cH2cH2cl(g)吸收的熱量更多

B.反應(yīng)剛開始時，產(chǎn)物中CH3cH2cH2cl(g)的比例更大

C.適當提高反應(yīng)溫度，可以提高產(chǎn)物中CH3cH2cH2cl(g)的比例

D.反應(yīng)①、反應(yīng)②對應(yīng)生成物的總鍵能相同

7.下列化學反應(yīng)中生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量的是()

A.木炭燃燒B.氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)

C.鋅與稀硫酸反應(yīng)D.高鎰酸鉀的分解

8.下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是（）

A.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)B.碳酸鈣受熱分解

C.酸堿中和反應(yīng)D.氧化鈣溶于水

9.電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質(zhì)中電解合成半胱氨酸和

煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是（）

平乩胱氨酸

質(zhì)

惰

S—CH—CH—COOH3.甲基（Qf皿、惰

2子

性

性

(8—CH2—CH—COOH交

電

電

換

極

極

%半胱膜

a7八，OOH/b

,/2氨酸煙酸小

HS—CH2—CH—COOH

A.電極a為陰極

B.H+從電極b移向電極a

COOH

C.電極b發(fā)生的反應(yīng)為+2H.0-6e-+6H+

D.生成3mol半胱氨酸的同時生成1mol煙酸

10.標準狀態(tài)下，氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程示意圖如下［已知

O,（g）和CU（g）的相對能量為5，下列說法不正確的是（）

區(qū)

A.線---

1

B.可計算Cl-Cl鍵能為2（E2-E3）kJ-mol

C.相同條件下，的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程11＞歷程I

D.歷程I、歷程n中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學方程式為

1

C10(g)+0(g)—02(g)+Cl(g)AH=(耳—用)kJ?mor

11.將2moicL和3moiF2置于密閉容器中，在250°。下只發(fā)生如下兩個反應(yīng):

①Cl2(g)+6(g)=2ClF(g)AH、=-96kJ/mol

②ClF(g)+月(g)=Cl^(g)AH2=akJ/mol

一段時間后，CL和F2恰好全部消耗，共放出303kJ熱量。

已知：部分化學鍵的鍵能如下表所示。

化學鍵F-FCl-ClF-C1(C1F中)F-Cl（C叫中）

鍵能/（kTmo「）bc248172

則6的值為（）

A.243B.248C.157D.lll

12.高效地利用能源是人類文明進步的重要標志。下列能量轉(zhuǎn)化關(guān)系錯誤的是（）

A.AB.BC.CD.D

二、填空題

13.甲醇（CH3OH）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以直接用作

燃料。已知：CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△"]=—443.64kJ-molT

1

2CO（g）+02（g）2co2（g）△4=-566,0kJ-moP

（1）試寫出CH30H⑴在氧氣中完全燃燒生成C02和H2O（g）的熱化學方程式:

（2）科研人員研發(fā)出一種由強堿溶液作電解質(zhì)溶液的新型甲醇手機電池，充滿電后手

機可連續(xù)使用一個月，則放電時，甲醇在____________（填“正”或“負”）極發(fā)生反

應(yīng)。

（3）某同學設(shè)計了一種用電解法制取Fe（0H）2的實驗裝置（如圖所示），通電后，溶

液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。下列說法不正確的是

（填序號）。

A.a為電源正極，b為電源負極

B.可以用NaCl溶液作為電解質(zhì)溶液

C.A、B兩端都必須用鐵作電極

D.陰極發(fā)生的反應(yīng)為2H++2-一凡T

14.已知制備甲醇的有關(guān)化學反應(yīng)及平衡常數(shù)如表所示:

化學反應(yīng)反應(yīng)熱平衡常數(shù)（850C）

1

@CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)A"1=-48.8kJ?mol4=320

②8(0+凡0(?.-H(g)+CO(g)AH=-41.2kJ-mol1

222K2

@CO(g)+2H(g).

2CH30H(g)AH34=160

（1）則反應(yīng)=kJ.mol_1；K2=_________.（填數(shù)值）o

（2）850℃時，在密閉容器中進行反應(yīng)①，開始時只加入CO?、H2,反應(yīng)lOmin后測得

各組分的濃度如表：

CHOHHO

物質(zhì)H2co232

濃度(mol/L)0.20.20.40.4

①該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v（H,）=°

②比較此時正逆反應(yīng)速率的大小v正v逆（填"或"="）。

15.某實驗小組用0.50mol-L-1NaOH溶液和0.50mol-L1硫酸溶液進行中和熱的測定。

（一）配制0.50molL1NaOH溶液。

（1）若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體go

（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器（填字母）。

序號abcdef

（二）測定稀硫酸和稀氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱的實驗裝置如圖所示。

II

（3）寫出該反應(yīng)的熱化學方程式（中和熱A//=-57.3kJ-mol1）：

（4）取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。

①請?zhí)顚懕碇械目瞻?

起始溫度小℃溫度差平均

實驗次數(shù)終止溫度與/℃值（心-

H2SO4NaOH平均值

工）/℃

126.226.026.130.1

227.027.427.233.3

325.925.925.929.8

426.426.226.330.4

②近似認為0.50mol-L」NaOH溶液和O.SOmoLL」硫酸溶液的密度都是1g-加7,中和

后生成溶液的比熱容C=4.18J-gT。則測得中和熱AH=kJ.mol"（取小數(shù)

點后一位）。

③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ.mo產(chǎn)有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字

母）。

A.實驗裝置保溫、隔熱效果差

B.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

C.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2sO4溶液的溫度

16.短周期主族元素T的一種氧化物為TO2。根據(jù)下列信息回答相關(guān)問題：

（1）若TO2氣體具有刺激性氣味，通入酸性KMnC>4溶液中，溶液由紫紅色變?yōu)闊o

色。食品中添加適量TO?可起到防腐和抗氧化作用，則TO2的化學式為_________,

TO?還可以使品紅褪色，則體現(xiàn)了它的

（A.氧化性B.還原性C.漂白性D.酸性氧化物的通性）

常溫下，TO2與T的簡單氫化物不能大量共存，原因是（用化學方程式表

示）。

（2）若T位于第三周期WA族，含有TO2的材料在堿性土壤中會“短路”，其原因是

（用離子方程式表示）。

（3）常溫下，若TO?是紅棕色氣體。在針管實驗中，乙管中充滿TO2，使甲管中物質(zhì)

和乙管中物質(zhì)反應(yīng)。

啟動實驗后，下列敘述正確的是（填標號）。

A.若甲管中充滿K「淀粉溶液，則溶液變藍

B.若甲管中充滿H?S,則顏色無明顯變化

C.若甲管中充滿FeCU溶液，則溶液變黃色

（4）若將無色無味的TO?氣體持續(xù)通入澄清石灰水中，石灰水先變渾濁，后變澄清。

在點燃條件下TO?和鎂單質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)，且生成黑色固體。寫出反應(yīng)的化學方程式

。將TO2通入棉花包裹的Na2。?粉末中，過一會兒，棉花燃燒起來。由此

推知，TO2和Na?。?反應(yīng)是（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

三、實驗題

17.為了探究化學反應(yīng)的熱效應(yīng)，某興趣小組進行了如下實驗：

（1）將純固體物質(zhì)X分別裝入有水的錐形瓶里（發(fā)生化學反應(yīng)），立即塞緊帶U形

管的塞子，發(fā)現(xiàn)u形管內(nèi)紅墨水的液面高度如圖所示。

（填“放熱”或“吸

熱”）反應(yīng)，X是（填兩種物質(zhì)的化學式）。

②若如圖2所示，發(fā)生的反應(yīng)（假設(shè)沒有氣體生成）是（填“放熱”或“吸

熱”）反應(yīng)，以下選項中與其能量變化相同的是（填序號）。

A.CO還原CuO的反應(yīng)

B.CaCC）3的分解反應(yīng)

C.A1和Fe2（）3的反應(yīng)

（2）如圖3所示，把試管放入盛有25℃飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開始放入

幾小塊鋁片，再滴入5mL稀NaOH溶液。試回答下列問題：

NaOH

'溶液

飽和澄清

石灰水

圖3

①實驗中觀察到的現(xiàn)象是：鋁片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生、

②產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

參考答案

1.答案：D

解析：A.由解題思路可知，通入N2H4的電極為燃料電池的負極，N室為陰極室，則燃

料電池通入N2H4的電極接電解池的Y電極，A正確；

B.M室電極反應(yīng)為2H2(D-4e--O2+4H+,則M室為陽極室，N室的電極反應(yīng)為

4H2O+4e-2H2+4OH-,則N室為陰極室，產(chǎn)品室發(fā)生了反應(yīng)

+

B(OH)；+H=H3BO3+H2O,則電解池的總反應(yīng)為

4NaB(OH)4+2H2O4H3BO3+O2+2H2+4NaOH,B正確；

C.N室發(fā)生反應(yīng)4H2。+4--2凡+401<-,該裝置工作一段時間之后，N室pH將

增大，C正確；

D.由電解池的總反應(yīng)可知，每生成4moiH3BO3,轉(zhuǎn)移4moi電子，需要消耗0.5mol

N2O4,即468$04,D錯誤；

故選D。

2.答案：B

解析：A.將車漆噴在汽車外殼上，可以使車身隔絕空氣和水，防止被空氣中的氧氣氧

化，故A正確；B.將水庫鐵閘門連接在直流電源的正極，鐵閘門是陽極，會加快鐵閘

門的腐蝕，故B錯誤；C.在船身上裝鋅塊，鋅作負極，船體做正極，犧牲鋅，避免了

船體遭受腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法，故C正確；D.向金屬器材上涂抹油脂，

可以使金屬器材隔絕空氣和水，防止被空氣中的氧氣氧化，故D正確；故選:B。

3.答案：D

解析：該電池在充電過程中，聚對苯二酚被氧化，可知a為原電池的正極，b為原電池

的負極。放電為原電池，電流由正極流向負極，即由a極流向b極，A不符合題意；

充電時，聚對苯二酚在a電極被氧化，釋放出H+，酸性增強，pH減小，B不符合題

思；

充電時b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒和環(huán)境知該電極反應(yīng)式正

確，C不符合題意；

放電為原電池，陽離子從負極向正極遷移，即由b極向a極遷移，D符合題意。

4.答案：B

解析：A.由圖可知，利用太陽光在催化劑表面實現(xiàn)水分解為氫氣和氧氣，光能轉(zhuǎn)化為

化學能，A正確；

B.過程I發(fā)生了0-H鍵斷裂，吸收能量，B錯誤；

C.過程ni中雙氧水轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣，有化合價變化，屬于氧化還原反應(yīng)，C正確；

D.整個過程為水的分解反應(yīng)，水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物

的總能量，D正確；

故選B。

5.答案：B

解析：A.醋酸為弱酸，屬于弱電解質(zhì)，電離過程吸熱，導致和氫氧根離子發(fā)生中和反

應(yīng)時放熱量減少，則AH>_57.3kJ.mol」，A錯誤；

B.根據(jù)反應(yīng)式可建立關(guān)系式：3H2(g)6e1當反應(yīng)放出9.2kJ熱量時，消耗

0.3molH2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.6mol,BP0.6NA>B正確;

C.在lOlkPa時，氫氣的摩爾燃燒熔為-285.8kTmo『，即Imol氫氣完全燃燒生成液態(tài)

水時放出的熱量為285.8kJ,則2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=—57L6kTmori，C錯

誤；

D._HF(g)轉(zhuǎn)化為HF(1)會放出熱量，則H2(g)+F2(g)-2HF(l)的反應(yīng)熱AH更小，

故H2(g)+6(g)^2HF(l)AH<-270kJ?morl，D錯誤；

故選B。

6.答案：C

解析：A.熔變在給定反應(yīng)中，只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與中間狀態(tài)無關(guān)，根據(jù)圖像可

知，兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，生成等物質(zhì)的量CH3cHelCH3(g)比CH3cH2cH2cl(g)放

出的熱量更多，故A錯誤；

B.反應(yīng)②的活化能比反應(yīng)①的活化能低，化學反應(yīng)速率快，因此相同條件下，

CH3cHe(口㈤的生成速率大于CH3cH2cH2cl(g),反應(yīng)剛開始時，產(chǎn)物中

CH3CHClCH3(g)比例更大，故B錯誤；

C.生成CH3cHelCH3(g)時焰變更小，升溫時產(chǎn)生的逆向移動效應(yīng)更明顯，相對

CH3cH2cH2cl(g)生成率更大，升高溫度，平衡逆向進行，可以提高

CH3cH2cH2cl(g)的比例，故C正確；

D.反應(yīng)的熔變.;反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，兩個反應(yīng)物相同，

則反應(yīng)②對應(yīng)生成物的總鍵能更大，故D錯誤；

故答案為C。

7.答案：D

解析：A.燃燒均為放熱反應(yīng)，故A不符合題意；

B.酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B不符合題意；

C.金屬單質(zhì)置換酸中氫的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C不符合題意；

D.高鎰酸鉀的分解為吸熱反應(yīng)，故D符合題意；

故答案為D。

8.答案：B

解析：A.鋁粉與氧化鐵粉末發(fā)生鋁熱反應(yīng)，放出大量的熱，屬于放熱反應(yīng)，A錯誤；

B.碳酸鈣受熱分解屬于吸熱反應(yīng)，B正確；

C.酸堿中和反應(yīng)放出熱量，屬于放熱反應(yīng)，C錯誤；

D.氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣，放出熱量，屬于放熱反應(yīng)，D錯誤；

答案選B。

9.答案：D

解析：該裝置為電解池，在酸性介質(zhì)中電解，電極a反應(yīng)式：

NH2

S—CH2—CH—COOHNH2

+2H++2e-—|,發(fā)生得電子

S^CH—CH-COOH2HS—CH2—CH—COOH

NH2

的還原反應(yīng)，則電極a作陰極，A正確；電極b反應(yīng)式:

CH3COOH

廣「+2H2O-6e—廣丫+6H+,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，則電極

b作陽極，H+由電極b移向電極a,B、C正確；電解總反應(yīng)為

NH2

通電

S-CH2-CH-COOH.NH2

3|++2HQ^=6|+

S-CH-CH-COOH&JHS—CH—CH—COOH

IN2

NH2

COOH

，生成3moi半胱氨酸同時生成0.5mol煙酸，D錯誤。

10.答案：C

解析：結(jié)合圖像解題思路，歷程n相當于歷程I在催化劑ci（g）參與的條件下進行的反

應(yīng)，催化劑降低反應(yīng)的活化能，但是不能改變反應(yīng)的焰變，因此

11

AH=（^-^）kJmor=（￡5-E2）kJmol,A正確；已知O?（g）和CL（g）的相對能量

為0（即石6=0）,破壞lmolC12（g）中的Q-C1鍵形成2molCl,吸收的能量為

2（￡^-￡6）kJ,結(jié)合66_區(qū)=￡5-62，得2（&_&）=2（4_&），B正確；催化劑不

能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率，因此相同條件下，O3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程11=歷程1,C

錯誤；活化能越低，反應(yīng)速率越快，由圖像可知，歷程n中第二步反應(yīng)的活化能最

低，所以速率最快的一步反應(yīng)的熱化學方程式為

l

C10(g)+0(g)—O2(g)+Cl(g)^H=(E5-E4)kJ-mor，D正確。

11.答案：C

解析：

12.答案：C

解析：A.天然氣燃氣爐是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿难b置，故A正確；B.太陽能電池是將

太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故B正確;C.水電站是將水的重力勢能（動能）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?/p>

裝置，故C錯誤;D.風力發(fā)電是利用風能轉(zhuǎn)換成動能再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故D正確;

故選c。

1

13.答案：(1)2CH3OH(1)+3O2(g)—2CO2(g)+4H2O(g)AH=-1453.28kJmol

(2)負

(3)C

解析：(1)將第一個熱化學方程式乘以2加上第二個熱化學方程式可得：

2CH3OH(1)+3O2(g)—2CO2(g)+4H2O(g)AH=—1453.28kJ。

(2)由題意知，該電池為新型燃料電池，CH30H發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負極。

(3)根據(jù)題意，白色沉淀較長時間不變色，則電解時應(yīng)有還原性物質(zhì)H?生成，使

Fe(0H)2不易被氧化。電解時可以用NaCl溶液作為電解質(zhì)溶液，此時陽極為鐵電極,

陰極可以不用鐵作電極，陽極的電極反應(yīng)為Fe-2e--Fe?+；陰極的電極反應(yīng)為

+

2H+2e—H2；電解時a應(yīng)為電源正極，b為電源負極；B極為電解池陰極，電解

產(chǎn)生的H?可將電解質(zhì)溶液中溶解的。2排出，利于Fe(0H)2在較長時間內(nèi)存在。

14.答案：(1)90；0.5

(2)0.12mol(Lmin)1；>

解析：(1)將第二個方程式加上第一個方程式得到第三個方程式，則反應(yīng)

AH3=-90kJ-mo「；則平衡常數(shù)相乘，KXK2=K3,得到(=。.5；

故答案為：-90；0.5；

(2)①該時間段內(nèi)甲醇改變量為0.4mol-L」，則氫氣的速率為

v=—=L2moim=0.12moV(L-min);

t10min')

故答案為：0.12mol/(L-min);

②此時濃度商Q=x；5=100<K，此時正逆反應(yīng)速率的大小v正>丫逆；

故答案為：>o

15.答案：(1)5.0

(2)abe

(3)|H2SO4(aq)+NaOH(aq)^|Na2SO4(aq)+H2O(l)AH=—57.3kJ皿0「或

-1

H+(aq)+OIT(aq)H2O(1)A^=-57.3kJ-mol

(4)①4.0；②-53.5；③ABC

解析：(1)配制245mLNaOH溶液需要用250mL容量瓶，稱取NaOH固體的質(zhì)量為

0.50mol-L1x0.25Lx40g-mol-1=5.0g°

(2)NaOH易潮解且有強腐蝕性，所以用燒杯稱量，故選a、b、e。

(3)中和熱是指稀溶液中，強酸和強堿反應(yīng)生成Imol水對應(yīng)的反應(yīng)熱。

(4)①第2組中的(一7；=6.1℃,數(shù)據(jù)誤差大，舍去不用，由剩余3組數(shù)據(jù)求出(-工

的平均值為4.0℃。②

Q=m-C-AT=(50+30)mLxlg.mK1x4.18J-g-1?℃-1x4.0°C=1337.6J=1.3376kJ，中和

—1.3376kJ

熱AH=土-53.5kJ-mo「i。③A項，隔熱效果差，導致熱量散

O.SOmol-K'xSOxlO^L

失；B項，應(yīng)該一次性將酸堿混合且要速度快；C項，用溫度計測定NaOH溶液起始

溫度后應(yīng)該用水把溫度計上的堿液沖洗干凈，擦干后再測定H2sO4溶液的溫度。

16.答案：(1)SO2；C；2H2S+SO2=3S+2H2O

(2)SiO2+