单元检测(6) 化学反应与能量-【名校有约】2025年新高考新教材化学一轮单元强化检测示范卷

单元检测（六） 化学反应与能量 A卷高频考点练清卷 考点一化学能与热能 1.已知：①CO(g)+HO(g)—CO,(g)+H2(g)△H=-41.2kJ·mol1。能莹 ②CH,(g)+HO(g)—CO(g)十3H(g)的能量变化如图所示。 下列有关说法正确的是 1mol CO(g)+3 mol Ha (g) 206.2 A.①和②均为放热反应 1 mol CH (g)+1 mol H2o (g) B.①的反应物总能量低于生成物总能量 反应过程 C.CO,(g)+CH,(g)—2CO(g)+2H,(g)△H=-247.4kJ·mol- D.CH(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的活化能大于206.2kJ·mol1 2.(2024·北京房山统考模拟)碳酸钠晶体(NaCO3·10H2O)失水可得到NaC),·HO(s)或 Na,C)3(s),两个化学反应的能量变化示意图如下： 售 Na.CO(s)+101120(g) p 那 Na,C0,·Il,0(s+9II,0) △H :△H Na2C03·10H,0s Na2C03·10H,0(s 如 反应过程 反应过程 反应1 反应2 下列说法不正确的是 A.△H>0 B.碳酸钠晶体(NaCO,·10HO)失水是化学变化 C.向NaCO(s)中滴加几滴水，温度升高 D.Na2CO2·H,O(s)失水生成Na2CO,(s):△H=△H1-△H 黄 3.(2024届湖南汨罗市高三检测)如图是金属镁和肉素单质(X2)反应的 Mg(s)+X.(g) 能量变化示意图。下列说法正确的是 ( 0 364Mgl8) A.热稳定性：MgF2<MgCL2<MgBr<MgL -524 MgBr,(s) -641 MgClis) B.22.4LF(g)与足量的Mg充分反应，放热1124kJ -80 C.工业上可由电解MgC1,溶液冶炼金属Mg,该过程需要吸收热量 -1200 -1124MgF) D.由图可知：MgBr(s)+Cl2(g)—MgCl2(s)+Br(I)△H<-117 反成过程 kJ·mol厂 4.(2024·北京东城统考模拟)探究不同结构C,HOH中分子间作用力的差异。室温下，三个温 度传感器同时蘸取等体积样品，形成液膜，测得挥发时的温度一时间曲线如下。 57 26.2 26.0 a.CHCH,CH,CH,OH 25.8 b.CH,CH,CHOH 25.6 25.4 CH 25.2 25.0 CH 24.8 24.6 c.CHC—OH 24.4 20406080100120 CH 时间/s 已知：25℃，101kPa时，C,HOH(I)一(，H,OH(g)的△发H如下表。 醇 a △赛发H(kJ·mol1) +52.3 +49.7 +46.7 下列说法正确的是 A.用系统命名法命名b:2-甲基-1-丙醇 B.C,HOH中分子间作用力：a<b<c C.20~40s,△发H越小，单位时间内从环境吸收的热量越少 D.该实验中，c的温度变化最大，其主要原因是c挥发最快 5.(2024·上海模拟预测)乙烯与水通过加成反应可得乙醇。反应机理、能量变化与反应进程的 关系如图所示。 H H HH H ① C-C+H,O H-C-C+H,O ② H-( H H HH H HH HCC一OH+H +H,0 HH H 下列叙述正确的是 OH +H A.①、②、③三步均属于加成反应 H+- B.H为反应的催化剂 反应进程 C.①、②、③三步反应均为放热反应 D.总反应是放热反应，不需要加热就能发生 考点二原电池 化学电源 1.(2024届泰安高三模拟)用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。下列现象或结 论叙述正确的是 () 选项 b A B 现象或结论 A Cu 一段时间后，a增加的质量与b减 Zn CuSO ZnSO, 少的质量相等 B 9 Cu Zn 稀H,SO ZnSO, 盐桥中阳离子向b极移动 若开始时只增大FeCL浓度，b极附 盐桥 C C C FeCla KI、淀粉 混合液 近变蓝速度加快 D Fe NaCl FeCl 外电路电子转移方向：ba 58 2.(2024届江苏宿迁高三检测)如图为两个原电池装置， 由此判断下列说法错误的是 () A,当两电池转移相同电子时，生成和消耗N1的物质的 量相同 Cd (g) N2(g Ni(ag) B.两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子 向正极移动 C.由此可判断能够发生2Cr3++3Ni一3Ni++2Cr和N2++Sn一Sn++Ni的反应 D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为：Cr>Ni>Sn 3.(2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造 川电将 N 示意图如下。下列说法错误的是 ( A.海水起电解质溶液作用 B.N极仅发生的电极反应：2H2)十2e一2OH十H2↑ 晒膜玻味胸瓷 C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D.该锂海水电池属于一次电池 4.(2024届广西柳州模拟预测)科学家近年发明了一种新型Zn一CO2水介质电池。电池示意图 如图所示，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸 等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 Co. 下列说法正确的是 () A.放电时，负极区pH升高 CO. 电解厨醉液1电质容液2 02 →放电 B.放电时，1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电 ZnZn(OH) 子数为4mol HO …·充电 -HCOOH C.充电时，Zn电极连电源正极 双做隔膜 D.充电时，产生22.4L(标准状况下)O2,生成的 Zn为130g 5.(2023·新课标全国卷)一种以V,O和Zn为电极、Zn(CFSO3)2水溶液为电解质的电池，其 示意图如图所示。放电时，Zn2+可插入V,O,层间形成Zn,V,O。·nHO。下列说法错误的是 ( A.放电时VO为正极 和放中 B.放电时Zn+由负极向正极迁移 个49充电9 C.充电总反应：xZn+V,O十nH)一ZnVO V20 Zn.V20snH2O Zn电极 V0s电极 ·nH2O D.充电阳极反应：Zn,V2O·nH,O-2.xe一xZn2 7n(CFS02水溶液 +V2O+nH,O 考点三 电解池金属的腐蚀与防护 1.(2024·北京房山统考模拟)海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中 提取金属锂的技术，提取原理如图所示： 下列说法不正确的是 电极A A.电极a为阴极 有机电解质 B.金属锂在电极a上生成 固体陶瓷膜 C.电解过程中b极附近溶液pH逐渐减小 太如能 海水 电池板 D.b极仅产生一种气体。反应式为2C1一2e一Cl, 电极B -59 2.(2024·北京朝阳高三统考期中)基于水煤气 电源 转化反应CO+HO一H2+CO2,通过电化 学装置制备纯氢的原理示意图如图所示。下 列说法不正确的是 (） A.电解质溶液可以是KOH溶液 电解质 B.阴极电极反应为：CO一2e+4OH H,) 电解质 溶液 落液 CO+2H,O 离子交换艇 C.使用阴离子交换膜能减缓单位时间内乙室 中c(OH的降低 D.该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行，利于制得高纯度氢气 3.(2024·四川攀枝花七中高三校考阶段练习)氮肥是保证我国粮食 H,0+02 Li- 安全的重要物资，一种利用电化学制备NH的转化历程如图所 步骤I 步躁Ⅱ 熔融 高温 示。下列说法不正确的是 (） 电解 A.步骤Ⅱ中反应属于氮的固定 LiOH 物质X B.H,O、IOH均可视为该历程中的催化剂 C.该历程总反应为2N2+6H2O=4NH2+3O, 常温 D.步骤I中阳极电极反应为4OH一4e—O2个十2H,O NH 步深mH,0 4.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池，实现 了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无 离子交换膜 CL,生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 透气不透液态水 xmol·h。下列说法错误的是 ( 的TFE膜 A.b电极反应式为2HO+2e一H2↑+2OH 30%KOH溶液 B.离子交换膜为阴离子交换膜 海水 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PT℉E膜 D.海水为电解池补水的速率为2.xmol·h 5.(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图1所示的装置来制取。装置中的离子 膜只允许 离子通过，氯气的逸出口是 (填序号)。 女 谈盐水士 电极B 固体电解质（传导02-） 屯极A·碳 …氧 离千城 ·氢 特制盐水稀NaOH容液 图1 图2 (2)CH和CO,都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原 理如图2所示。 ①阴极上的反应式为 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH,和CO2体积比为 (3)以CH,(g)为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H,SO,作电解质溶液，其负极电极 反应式为 ,已知该电池的能量转换效率为86.4%， 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol,则该电池的比能量为 kW·h·kg[结果保留1 位小数，比能量=电池输出电能kW,h),1kW·h=3.6X10J]。 燃料质量(kg) 60 单元检测（六） 化学反应与能量 B卷高考能力测评卷 (时间：75分钟分值：100分) 一、单项选择题（共14小题，每小题3分，共42分） 1.(2024届大冶高三上学期检测)用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验， 能发现附近变成红色的电极是 () A.ac B.bd C.ad D.be p 2.(2024届北京高三模拟)下列事实与电化学无关的是 北 如 A.暖宝宝（含铁粉、 B.海沙比河沙混凝土 D.用铁罐运输浓 C.家用铁锅生锈 蚁 碳、氯化钠等)发热 更易使钢筋生锈 硫酸 3.(2024届四川成都七中检测)火星大气中含有大量CO2,一种有CO,参加反应的新型全固态电 池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时 A.负极上发生还原反应 B.CO2在正极上得电子 黄 C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 4.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制H,的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT 可抑制O,产生。下列说法正确的是 ( A.b端电势高于a端电势 县电源b 钛网 钛 B.理论上转移2mole生成4gH2 C.电解后海水pH下降 海水 D.阳极发生：C+H,O-2e一HCO+H PRT -61 5.由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( 0 209 348 N,O(+NO( N,@+0,@ 反应过程 A.反应生成1molN2时转移4mole B.反应物能量之和大于生成物能量之和 C.N2O(g)+NO(g)-N2 (g)+NO,(g)AH=-139 kJ.mol- D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 6.氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列有关说法正确 的是 () 2H(g)+O(g) △H,I,0d af. △H △月， Hg+0.8 AH. H,00) A.△H<0 B.△H>△H2+△H+△H C.△H1+△H2+△H3+△H,+△H=0 D.O一H键键能为△H 7.一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来水进行对 比。当电解装置插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来 水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下列选项说法正确的是() 直流稳压器 自米水 铝片 铁片 62 A.通电时，铝片作阳极，铁片作阴极 B.生成的气泡、红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物 C.通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒有害的物质 D.铁片的电极反应：O2+2H,O+4e一4OH 8.(2024届芜湖模拟)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)十2H (g)CHOH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催 化剂和使用催化剂两种情况。下列判断正确的是 ,能量.ma 419 510 1 mol co 2mlH以级. 凤应过程 A.该反应的△H=+91kJ·mol1 B.加人催化剂，该反应的△H变小 C.反应物的总能量大于生成物的总能量 D.如果该反应生成液态CHOH,则△H增大 9.(2023·全国乙卷)室温钠一硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室 温钠一硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄 粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：5，十。一号S,2十 e一s2Na*+4S+21-eNas 下列叙述错误的是 钠电极 A.充电时Na从钠电极向硫电极迁移 电解质 硫屯极 B.放电时外电路电子流动的方向是a→b C.放电时正极反应为：2Na+5S+2e—Na,S, D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 -63 10.(2024届河南郑州模拟)某钠一空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正 确的是 ( ④ a 箔 Ns+ 非水系溶液Na导休NOH水济液碳纸 0.1mol. A.放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸 B.放电时，NaOH溶液浓度变大 C.充电时，当有0.1mole通过导线时，则钠箔减重2.3g D.充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH一4e一2H,O+O,↑ 11.(2024·山东济宁统考模拟)某AgNO,浓差电池的装置如图所示，该电池使用前先将K与M 连接一段时间，K再与N连接，当正负电极室中溶液的浓度相等时，电池将停止放电。下列说 法错误的是 ( Ag 阴离子交换膜 1ml·L-AgNO,溶液 A.K与M连接时，当电路中转移0.1mol电子时，乙室溶液质量减少17g B.K与N连接时，甲室的电极反应式为Ag一e一Ag C.若换成阳离子交换膜，电池将不能正常使用 D.K分别与M、N连接时，NO在电解质溶液中的移动方向相反 12.(2024·山东烟台高三统考模拟)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池（如图），可实现 大电流催化电解KNO,溶液制氨。工作时HO在双极膜界面处被催化解离成H和OH, 有利于电解反应顺利进行。下列说法错误的是 () —64 KNO. KOH 溶液 济液 “卯榫”结 构双极膜 A.“卯榫”结构的双极膜中的H移向电极a,OH移向电极b B.b电极的反应式为4OH一4c—O,↑+2HO C.每生成1 mol NH·HO,双极膜处有8mol的H,O解离 D.电解过程中，Ⅱ室中n(KOH)逐渐增大 13.(2024届四川绵阳模拟预测)已知：相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。热再生氨 电池工作原理如图所示，通入NH发生反应Cu++4NH一一 侦载 NH [Cu(NH),+,电池开始工作，左边电极质量减少，右边电极质量增加，放 Cu 电后利用废热进行充电。下列说法正确的是 ( C(N0以2溶液 A.放电、充电过程中，能量主要是在电能与化学能之间转变 B.Cu++4NH,=[Cu(NH),]+正反应为吸热反应 C.Cu+通过中间离子交换膜移向右侧极区 D.放电时，外电路有0.2mol电子通过时，右池溶液质量减少18.8g 14.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO,时，采用高浓度的K抑制酸性电解液中的析氢 反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是() 太阳能 可 LrO.-Ti 质子交换 KCI. Cu 电极 HSO,溶液 H,PO,溶液 电极 生能源 CH·CHOH 风能 A.析氢反应发生在IrO一Ti电极上 B.Cl厂从Cu电极迁移到IrO,一Ti电极 C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e—C2H,+4H2O D.每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况） 65 二、非选择题（共4小题，共58分） 过态 。氧腺子 Q磷原子 15.(13分)按要求答题。 反应物 (1)CuC1(s)与O2反应生成CuCL(s)和一种黑色固 生成物 反过程 体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1mol 图Ⅱ CuC1(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是 (2)已知E=134kJ/mol、E,=368kJ/mol,请参考题中图表，按要求填空： ①图I是1 mol NO,(g)和1 mol CO(g)反应生成CO,(g)和NO(g)过程中的能量变化示意 图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，E,的变化是 (填“增大”“减小”或 “不变”，下同)，△H的变化是 。NO,和CO反应的热化学方程式为 ②下表所示是部分化学键的键能参数： 化学键 P-P P-O 0-0 P-0 键能/(kJ/mol) a b 已知P,(g)+5O2(g)—P,O.(g) △H=一d kJ/mol,P及P,O的结构如图Ⅱ所示。表中 I- (用含a、b、c、d的代数式表示)。 (3)肼(N,H,)是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。燃烧时释放大量的热并快速产生大量 气体。已知在101kPa、298K时，1mol液态NH,在O,中完全燃烧生成N2和水蒸气，放出 热量624kJ,该反应的热化学方程式是 又知：HO(g)一HO(1)△H=一44kJ/mol,若1mol液态N2H在O2中完全燃烧生成 N2和液态水，则放出的热量为 kJo 16.(14分)(1)日前已开发出电解法制取C1O2的新工艺。 ①用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取CO2(如图甲所示)，写出阳极产生CO2 的电极反应式： Naat 二币解质溶液 精制饱和「阳离子交换膜山，0（含少 食盐水 量NaO) 甲 66答案：(1)4s24p(2)共价品体低于氯原子半径小于 砷原子半径，Ga,N原子之间的共价键键能更大 10,品胞中金刚石中碳残健的锭长为体对角线的子，则 (3)平面三角形sp杂化小(4)N8V、 (5)4160×10 的健长为2X。×10×-号× 2 a Nx 12 ×10-3m. 16.解析：0.01mol·L的酸若pH=2,则必为一元强酸，可能 NA X P 为HNO,或HCI,若pH<2,则必为二元强酸HSO,,若 答案：(1)1s22s2p3s3p3d3d pH>2,则必为弱酸，故为HPO,:0.01mol·L的碱若 (2)O>N>PN的原子半径小于P,氢氮键之间排斥力大 pH=12,则必为一元强碱·只能为Na(OH,故X,Y、Z、W,R 于氢磷键 分别为NNa,P.S,C1,I,(1)C元素有3个电子层，最外 (3)四面体形小于(4)60N。(5)2:3 层有7个电子，故C1在第三周期第IA族。(2)NaS是 (6)8 12 ×102 离子化合物，含有离子键，S含有非校性共价键。(3)测 强酸或强碱的流度可用酸碱中和滴定法。川，(1)丑项碱 18,解析：(1)鼎为5号元素，基态硼原子的价电子排布式为2s 性：NaCO,>NSO,,可知酸性：HCO,<HSO,,故非金 2p:(2)由乙幅烷在常温下为气体分析可知，乙娜烷是分子 属性：C<S:b项，HS)2,H,C)不是最高价含氧酸，无法 品体：哪氢化钠(NaBH,)是离子化合物，由Na和BH,组 比较非金属性：心项，由CS中C元素为十4价，硫元素为 成，BH中含有1个g键：(3)由反应的反应物和生成物结 一2价可知，S吸引电于能力强，故非金属性：C<S。(2)① 构可知，其中的B原子的杂化轨道类型分别为5即和sp: 氨刚烷配位健的形成过程是N原子提供孤电子对，B原子 为达8e稳定结构，COS的电子式为S::C::) 提供空轨道：(4)顺氨烷分子中固与N原子相连的H原子 ②由元素守饭及A为正盐可知，A的化学式为N:CO,: 是电正性，与B原子相连的H原子是负电性，分子有较大 NaS溶液加热时生成N,SO,S的化合价升高，只有氢 的板性（或者图为静电引力），分子间作用力较大，所以熔点 元素化合价降低生成H,由守恤关系可得2S-十5H,O 相对较高：(5)研化镁晶体品胞如图所示 △s,0+4H,↑+20H: 答案：I.(1)第三周期第MA族(2)离子键、非极性共价 键(3)酸碱中和滴定 ,所以B的配位数为6：由均摊法分 Ⅱ.(1)ae(2)①S:·C::O ②Nn,C02s-+ 5H,0△s,0+4H,++20H 析可知，丽化钱品体的化学式为MgB,品胞中底面为 17.解析：(1)铁元素的原子序数为26，基态铁原子的电子排布 式为1s22s22p3s3p34s,原子的所有能额中隐量最 高的能级是为3d能级：辞酸铁锂中铁粒子为亚铁高子，则 :品胞的体积V=S站=6× aX10n 基态亚铁离子的电子排布式为1s2s2p3s3p3: (2)同主族元素，从上到下电负性依次诚小，同周期元素，从 左到右电负性依次增大，刑氯、氧、磷三种元素的电负性由 号a×10"×6X10"=3yc26×10,p 2 大到小的顺序为OD>N>P,氨分子和磷化氧分子的空间构 3×24+10,8×6 型都是三角维形，由于氯分子中氯原子的原子半径小于磷 化氯分子中磷原子的原子半径，意分子中氨氯键之间排斥 26X10 -30.43×10g/cm2,所以共品体密度 abN 力大于磷化氢分子中氢磷键，所以氨分子的键角略大于磷 化氢：(3)三氯化薛分子中藓原子的价层电子对数为4， 为30,4y3×10产gcm. VSPR模型为四面体形：三氯化磷和五氯化磷都是分子品 abN 体，五氯化磷的相对分子质量大于三氧化磷，分子间作用力 答案：(1)22p(2)分子品体4 大于三氯化磷，沸点高于三意化磷：(4)由图可知，足琼堵分 (3)spsp N原子提供弧电子对，B原子提供空轨道， 子中每个碳原子形成2个单键和1个双健，双健中含有1 两者形成配位键 个π健，每个常能为2个碳原子所共有，则每个碳原子含有 (4)硼氨烷分子中与N原子相连的H原子圣电正性，与B 2个元键，所以2m0l足球烯含π键的数月为2m0lX60× 原子相连的H原子呈电负性，分子有较大的极性，分子间 作用力较大（或H+与H广有静电引力），所以熔点相对 是×，m01-60N,:(5)由品隐结构可知，红品隐中孩 较高 点锂原子与休心锂原子的距离最近，锂原子的配位数为8， (5)6 30.43×10” abN 铁品胞中项，点铁原子与面心铁原子的距离最近，铁原子的 单元检测（六）化学反应与能量 配位数为12，剩锂，铁品胞的配位数之比为2：3：(6)由品 胞结构可知，品胞中位于顶点、面心和休内的碳原子的个数 A卷高频考点练清卷 考点 为8×得十6×立十4=8，设品胞的边长为口m,由品艳的 1.D①的△H<0,为放热反应，②的△H>0.为吸热反应，A 112× 度量公式可得，-10ap,解得a=2X 错误①为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，B错 误：由①CO(g》十HO(g)一C)(g)+H,(g》△H 170 -4L.2kJ·ml',②CH,(g)+HO(g)COXg)+3H(g) 正确：两个电解池发生的反应分别为2Cr十3N+一3Ni十 △H=十206,2kJ·mo',根据盖新定律，②一①得到 2Cr2和Ni+Sn2+一Sn+N+,故C错溪：原电池负极较 CO.(g)+CH(g)—2CO(g)十2H(g),其△H=+206.2 为活泼，由原电池正极可判断C,Ni,Sn三种金属的还原性 kJ·mol广1-(-41.2kJ·mol1)=+247.4kJ·mol-', 强弱顺序为：Cr>Ni>Sn,故D正确 C错误：捻变等于正逆反应活化能之差，CH,(g)十HO(g) 3.B本题考查原电池的工作原理。海水在电池中作电解质 CO(g)十3H(g)△H=+206.2kJ·mol1,活化能大 溶液，形成闭合回路，A正确：N极是电池的正极，海水中可 于206.2kJ·mol1,D正%. 能溶有O,O和HO都可以得电子发生还原反应，B错溪： 2.D1 nol Na.CO,·HO(s)和9 mol H.O(g)的总能量大于 玻琦陶瓷可传导离子，形成闭合回路，且可避免1，与H() 1 mol Na,C0·10H,(0(s)的能量，故△H1>0,故A正扇： 楼触发生反应，C正确：锂-海水电池只能放电，不可充电，为 碳酸钠品体(N,CO,·10H,O)失水生成新物质，是化学变 一次电泡.D正确。 化，故B正确：1 mol Na.CO,·HO(s)和9molH(O(g)的 4.D负极上Zn失电子，生成Zn+,Zn”结合OH生成 总能量大于1 nol Na.CO·10H,O(s),向NaCO(s)中滴 Zn(OH),消耗了溶液中的氢氧根离子，负极区pH下降， 加几滴水，放出能量，温度升高，故C正确： A错误：放电时，正极反应为CO2+2H广+2e ①NaCO·10HO(s)-NmCO·HO(s)+9HO(g) HCOOH,1 mol CO转化为HCOOH,转移的电于数为 △H, 2mol,B错误：充电时，Zn电板连接电源负极，肼极反应为 ②NaCO1·10HO(s)一NaCO(s)+10HO(g)△H Zn(OH)十2e一Zn十4OH,C错误：充电时惑反应式 报据盖斯定律②一①得NaCO·HO(s)一NaCO1(s) +HO(g)△H=△H一△H1,故D错误 为2Zm(OH) 通息2Zm+0.↑+40H+2H,0.生成 1mo氧气的同时，生成Zn2mol,即生成的Zn为130g,D 3.D物质的能量越低，其稳定性越强，根据图示可如，物质的 正确。 稳定性：MgF:>MgCl>MgBr>Mgl:,A项错误：未指明 5.C电池分析： 气体所处的状态，无法计算F,(g)的物质的量，因此不能计 算反应放出的热量，B项错误：工业上可由电解熔融MgCL 放电时为鱼极，Za-2e-=Zm2 哈炼金属Mg,孩过程需要吸收热量，C项错误：根据图示可知 允电时为阴极，7.m2+2#一7m DMgC(s)一Mg(s)+Cd,(g)△H=+641k·molΓ'， ②Mgbr(s)—Mg(s)+br2(g)△H=+524kJ·mol', 放电 由②一①可得MgBr2(s)十Cl(g)-MgCL(s)十Br:(g) 充电 △H=一117kJ·mol1,物质由气态变为液态，会效出热量， V203 7m,V,0'nI,0 所以MgBr(s)+CL,(g)一MgCl(s)+Br(I)△H< Zn电极 V,),电极 一117kJ·mol厂'，D项正确. 4,D用系统命名法命名b:2-丁醇，故A错误：其他条件相 Zn(CF,S0h2水濬液 同，分子支链越多，分子间作用力越弱，>b>C,故B督误： 由图可知三种物质温度降到最低所需时间接近，△无意H越 小，单位时间内从环境吸收的热量多，故C错误：该实险中，c的 放电时为正极，xZn2*+V,0s+nH20+2xc一ZnV205·BH20 温度变化最大，其主要原因是沸点最低，挥发最快，故D正确。 充电时为阴做，Zn,V20,·nH,0-2xe一xZn2-+V20,tnH,0 5.B不饱和碳原子与其他原子直接钻合形成新的化合物的 放电时Zn失去电子生成Zn+,Zn为负极，则VO为正规， 反应为加成反应，反应①②为加成反应，故A项错误：反应 A正确：改电时，阳离子(Z如)移向正极，B正确：由上述分 前加入H,反应后又产生了H,所以H为催化剂，B项 析可知，放电总反应为xZn十V(O)十nH.0一Zn,V,O· 正确：反应①中反应物能量低于生成物能量，该反应为吸热 nHO,克电总反应为ZnV:()·nHO一xZn+VO,+ 反应。②图反应的反应物能量均高于生成物的能量，这两反 nH,0,C错误：由上述分析可知，D正确 应均为放热反应，C项错误：对于总反应，反应物的总能量高 考点三 于生成物的慧能量，反应为放热反应。但反应加热与否与放 1.D电子由负极经外电路流入电机a,电校a为阴棱，A正 热吸热无关，D项错误 确：锂离子透过选择性膜向a极迁移，金属锂在电极n上生 考点二 成，B正确：电极b发生2C1一2e一CL·,还会发生 1,C该原电池中，负极上的电极反应式为Zn一2eZn2, 2H.O一4e一O.↑+4H,使得b极腊近溶液pH逐渐减 正极上的电极反应式为Cu2十2e—Cu,当转移电于数相 小，C正确：电极b为阳极，发生2C1一2eCL,↑，还会发 等时，参加反应的两种金焉的物质的量相等，根播m一nM 知，因为M不同所以参加反应的金属的质量不问，故A错 生2H(O一4c一(0↑十4H广，有两种气体产生，D错误. 误：该原电池中，电极b作负极，电极祖作正极，原电池放电 2.B阳极CO失去电子变或CO,但阳极出来的是CO,所 时，盐桥中的阳离子向祖越移动，故B错误：该原电池中，电 以乙池里电解质溶液应为碱注，可以是KOH溶液，A正确： 极b作负板，电极作正极，负极上碘离子失电子生成碘单 阳极电板反应为：(C0-2e+4OHC(+2H0,阴极 质，淀粉溶液通璃变蓝色，所以b极附近溶液变蓝，故C正 的电板反应式为：2H.0十2e一2OH十H◆，B错误：阴 确：被原电池中，电极a作负极，电极b作正极，原电池放电 极的电极反应式为：2HO十2e一2OH十H1↑·若为阴 时，外电路中电子从电极a沿导线流向电极b,故D错误。 离子交换陕，OH厂从甲池向乙池迁移，因此能减缓单位时间 2.C两个原电池中Ni对应的离子为N,则当两电池转移 内乙室中c(OH)的降低，C正确：H:在阴极生成，CO2在 相同电子时，生成和消耗N阳的物流的量相同，故A正确：原 阳板产生且在乙池被吸收变成C广，国此料于制得高纯度 电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B 氢气，D正确。 171 3.B氯的圆定是游离态氨转化为氨的化合物的反应过程，步 3.B根据题千信息可知，放电时总反应为4Na十3C0一 聚川中反应为N,十61高漂2N,A正确：水是由步豫1生 2NC)十C。议电时负极上N“发生氧化反应失去电子生成 成，丈在步豫Ⅲ消耗，属于中间产物，不是催化剂，B错误：该 Na,故A错误：放电时正板为C)得到电子生成C,故B正 反应历程为三步反应分别为40H电解i+0,◆+2H0. 确：放电时阳高子移向还原电极，即阳离子由夤极移向正极 故C错误：放电时装置为原电池·能量转化关承为化学能转化 N+6:商强2N.LN+3H.O一—30H+NH+,总反应 为电能和化学能等，故D错误。 为2N,+6H,O一4NH十3O,,C正扇：步骤1中电解熔触 4.D钛网上发生氧化反应，为阳极，则电源a端为正板，电源 的1iOH.阳极发生类电子氧化反应，电极反应式为4OH b端为负机，a烯电势高于b瑞电势，A项错误：理论上每转 一4e0,◆+2H.0,D正确 移2mole,生成1molH,质量为2g,B项错误：电解总反 4,D根据图示，b电极与电源负极相连，为丽极，结合题干信 应为CI厂十H()一CIO+H,↑，电解后CO厂水解使溶 息可，阴校反应式为2H()十2e一20H十H:↑，A正 液呈硫性，海水pH上升，C项错误：阳极上CI效电转化为 确：该装置工作时阳极无复气产生，剩阳极反应式为4OH HC1(),电极反应为C+HO一2e一HI)+H',D项 一4e一2HO十O◆·文阳极K(OH溶液的浓度不变·则 正确 需要(OH由山阴极移向阳极，故离子交换膜为朋离子交换膜， 5.AN,)和N0反应生战N和NO,的化学方程式为NO B正确：动能高的水分子可以穿过PTFE膜，C正确：由阴、 +NO一N,+NO,反应生成1malN时转移2male,A 阳机反应式可知，电解总反应式为2H0通电2H卡十0↑，已 不正确：根据图示，反应物能量之和大于生成物能量之和，B 正确：拨反应的反应热△H=(209一348)kJ·mo=一139 知电解生成氢气的追率为rmol·h',则海水为电解池补 k」·o',C正确：由于该反应放热，所以断键吸收能量之 水的速率也为rmol·h',D错误。 和小于成健释放能量之和，D正确。 5.解析：(1)电解精制盐水时阳极的电极反应式：2C一2e 6.B液态水转化为气态水需要吸热，明△H>0,故A错误： 1.↑，阴极的电极反应式：2H0十2eH,4十20H, 根据盖新定律可知△H,=△H:十△H十△H十△H,由于 为了防止朋极产生的OH厂与阳极产生的C,反应，中间的 △H>0,周此△H,>△H:十△H十△H,故B正确：根据差 离子变换膜应为阳离子交换膜，只允许N通过，C1。在n 新定律可知△H1=△H,十△H2十△H,+△H,则△H,+ 口逸出。(2)①由图示可知，丽极上C)2→C),且固体电 △H,+△H,十△H一△H1=0,故C错误：O一H键键能为 解质能传导(0，则阴棱反应式为C)2十2e(C0+(0。 ②微设生成的乙姊和乙烷的物质的量分别为2mal和1mol, △H,×号，故D错误 由4CH,·2CH,十4H.2CH,→CH,十H知，生成 7,B分析可知，通电时，铁片作阳极，铝片作阴极，A错误：阴 2mol乙转和1mal乙烷时，共税去5mdlH2,转移10ml 极的水得电子生成的气泡，阳极的铁，关电子生成亚铁离予， e,根据电子转移数目守恒可知，此时消耗的C0为5mol, 然后生成红棕色或灰辣色的沉淀都是电解的直接戎间接产 消耗的CH为6mol,即消耗的CH和(CO的体积比为65. 物，B正确，通过对比，能说明自来水中含有大量的离予，但 (3)甲烷燃料电池中，甲烷在负极被氧化，电解质为硫酸，负极 不一定为对人体有毒有害的物质，C错误：铁片作阳极，电极 反应式：CH,一8e+2HOCO+8H,该电池的能量转换 反应式为Fe-2e一Fe,D错误 效率为86.4%，甲烷的燃烧热为一890.3k·n,1mol甲烷 8.C根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能 890.3×10°J×86.4% 量，是放热反应，选项A错误，C正扇：加入催化剂只能降低 燃烧输出的电能为 3.6×10J·(kW·h) 反应所雾的活化能，而对反应热无影响，选项B错误：生成 0.214kW·h,比能量= 电池榆出电能(kW·h) 液态CHOH时降放出的热量更多，△H更小，选项D错误. 燃料质量(kg) 9.A电池分析 0.214kw.b≈13.4kw…h…kg. 16X10kg 放电时，作负极，Na一e=Na 充电时，作阴极，Na'+e一Na 答案：(1)Na 钠电极 (2)①C).+2eC0+0F-②6：5 (3)CH.-8e+2HOCO,+8H13.4 单元检测（六）化学反应与能量 电解质 B卷高考能力测评卷 硫电极 1.B甲是原电池，和当于Fe的吸氧腐蚀，正极的OH浓度 放电时，作正极，2Na+苓5，+2e一Na,S 增大，所以呈红色的是b极：乙是电解池，阴极放出H,, 充电时，作阳极，NaS-2e一2Na+袁5 OH浓度增多，所以显红色的是d极。 充电时，阳离子N应向阴极的电板迁移，A辑误；放电时， 2,D暖宝宝中铁粉、碳在氯化纳溶液中构成原电池，铁发生吸 N沿失去的电子经外电路流向正极，即电子流向是ab,B正 氧满做放出热量，与电化学有关，故A不符合题意：诗沙中电 解质的量大于河沙，钢筋在海沙中构成原电池时，由于电解盾 确：将题给硫电极发生的反应银次标号为①②③，由子X① 溶液浓度大，腐蚀建率快，则海沙比河沙混凝土更易使钢筋生 铸，与电化学有关，故B不特合题意；家用铁锅生铸是因为铁 十子×②+@可得正板总反应，C正痛：炭化纤维素纸具有 锅与锅中残留溶液构成原电池，发生吸氧高蚀，则家用铁锅生 良好的导电性，D正确 锈与电化学有关，故C不符合题意：铁在冷的浓硫酸中发生纯 10.B放电时，总反应方程式是4Na+O+2HO一Na(OH, 化，别用铁运输求硫酸与铁的钝化有关，与电化学无关，故 Na(OH溶液浓度变大，B项正骑：充电时，阴极发生反应 D符合题意。 Na十e一Nn,当有0.1mole通过导线时，则的箔增变 172 2.3g,C项错误；宠电时，碳纸与电源正极相连，电板反应 向Cu电极迁移，B错误：Cu电极接电源竟极，为阴板，发生 式为40H-4e-2日，)+0◆，D项错误. 得电子的还原反应，根据图中物质转化关系知C(),可发生 11.B浓度是电池是利用两极电势差实现两个氧化还原半反 反应2C0.+12H+12eC,H+4H,(0,C正确：由A 应，慈反应要似扩散原理，最终两池电解质求度将相等。该 可知每转移1mol电子，阳极生成0.25mol即5.6L(标准 电池使用前先将K与M连接一铰时问，开关与M相连时， 状况))，，D错误 为电解池，左侧甲室内Ag电极为阳极，右侧乙室内Ag电 15.解析：(1)CuC1(s)与O2反应生成CuCL(s)和CuO.根据 极为阴极，阳极上Ag失去电子转化为Ag,防极上Ag 题意可知：每消托1 mol CuCl(s),反应放热44，kJ,则 得到电子转化为Ag,萌酸根透过阴离子交换膜向阳极移动 4 mol CuC1反应放出的热量Q=44.4kJ×4=177.6kJ,则 进入左侧，一段时间后，两池中AgN)浓度不同：然后将K 孩反应的热化学方程式为4CCI(s)十(O(g)一2CuC(s) 与、相连，装置为原电池，左侧甲室内硝酸银溶液浓度大， 十2COXs)△H=-177.6 kl mol。(2)①加入催化剂能降 银离子氧化性强，则银离子得电子发生还原反应，左侧甲室 低反应所需的活化能，则E,和E:都减小，催化剂不能改 内Ag电极为正极，则右侧乙室Ag电极为负极，萌酸根向 变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不变 负极移动透入乙室，据此回答：A错分析，K与M连接时， 所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1 mol NO和1l 右侧乙宣内Ag十e一Ag.猜酸根迁出，当转移1mol C)反应生成C0和N(0.放出热量368一134=234(kJ).热化 电子时，乙室溶液质量减少(108十62)g=170名，则当电路 学方程式为NO(g)+CO(g)一CO(g)十NO(g)△H 中转移0.1ml电子时，乙室溶液质量减少17g,A正确： =一234k/mol.②白磷燃烧的化学方程式为P,十50 B.K与N连接财为原电池，甲室为正极区，电极反应式为 一PO。,1mol白磷完全然烧需所裂6molP一P,5mol Ag十e一Ag,B不正确：C.若换成阳离子交换膜，若有 0=0,形成12moP0、4molP=O,所以12ml× 1mol电子转移，阳机1 mol Ag溶解，阴极析出1 mol Ag· hk/mol+4mol×rk,/ml-(6ol×akJ/mol+5 mol x 1 mol Ag透过阳离子交换膜进入乙室，则两池中Ag求 度将相网，开关与N相连时，不会产生电流，将不能正常使 c kJ/mol)=d kj/mol.r=6a+5c+d-126 (3)在101kPa 用，因此应该选择阴离子交换膜电池，C正确：D.据分析，K (25℃时)时，已知1mol液态肼与是量氧气反应，生成氯气 分别与M,N连接时，NO在电解质落液中的移动方向相 和水燕气，放出624kJ的热量，则该反应的热化学方程式 反，D正确。 为N2H,(1)+(O2(g)一N(g)+2H0(g)△H= 12,D催化电解KNO,溶液制复，硝酸钾发生还原反应，则电 一624kJ:mol:如果生成液态水，1mol肼完全反应放出的 极n为阴极、电板b为阳极，双极膜界面产生的H移向阴 热量为624kJ十44×2kJ=712kJ. 极，而(OH移向阳极，阴极反应式为NO十6H十8e 答案：(1)4CuC1(￥)+O,(g)-2CuC1(s)+2Cu0(s) -NH1·H.(0+2HO,阳极反应式为8(OHT-8e △H=-177.6kJ/mol 2O↑+4HO.电解总反应为NO+2OH一NH· (2)减小不变NO,(g)+C0(g)(CO(g)+NO(g) HO十2).◆，而“聊桦”结构可实现大电流催化电解KN) 溶液制氨，单位时间内电子转移增大，可以提高氢生成速 AH=-234 kJ/mol 6a+5c+d-126 率：A.“卵样”结构的双极税中的日移向阴极电极，OH (3)NH.(1)+)(g)=N(g)十2HO(g)△H=-624 移向阳极电极，选项A正确：B.b电极相极的反应式为 kJ/mol 712 4OH一4e一(0，↑十2HO,速项B正确；C.由分析可 16.解析：(1)①由题意可知，阳极上C放电生成C1),由元 知，阴极反应式为NO十6H广+8e一NH2·H,()+ 素守恒可知，有水参加反应，同时生成日，阳极的电极反 2HO,生成1 nol NH1·H(O转移8mol电子，则双极陵 庄式为C-5e+2H.O一C10.↑+4H。②在前极 处有8mol的HO解离，迭项C正确：D.每生成1mol 发生反应：2H+2e一H◆，生成氧气的物质的量为 NH1·HO.双板膜处有8mol的H,O解离，产生的8mol 2.41:m0=0.005m0l.所以通过阳离子文换膜的相 0.112L OH移向电极b所在的Ⅱ室且全部放电，Ⅱ室中KOH的 物质的量不变，选项D错误， 离子的物质的量为0.005l×2=0.01ml。(2)钢块的主卖 13.C电池开始工作时，左侧电极质量减少，右侧电极质量增 成分为铁和碳，与电解质溶液构成原电池，铁为负极，碳为 加，可知，左侧电板为负极，发生氧化反应，电极反应方程式 正极，电子由负极流向正极 为：Cu+4NH,一2e[Cu(NH.)+,则右侧电极作正 答案：(1)①C1-5e+2H0CI02↑+4H 极，其电极方程式为：u+十2e一Cu.割电池的总反应 ②0.01在阴极发生反应：2H+2e一H↑，H浓度 为：Cu+4NH一[Cu(NH)]中，据此分析解答。 减小，使得HOOH十H的平衡向右移动，(OH浓 A,由题干信息，数电后利用成热进行充电，说明能量转换 度增大，pH增大 还有热能，A错误：B.放电后利用成热进行充电，说明放电 (2) AA入 时为放热反应，中Cu+十4NH一Cu(NH),门+正反应 为放热反应，B错误：C,放电时，阴离子向负极移动，阳高子 向正极移动，测C▣通过中间离子交换膜移向右侧极区，C 下g 正确：D.右侧电极作正极，其电极方程式为：Cu十2 Cu,外电路有0.2mol电子通过时，右池落液质量减少 潮湿的空气与铁轨中的铁和碳构成原电池，铁为负极，发生 0,2mol×64gmo=12.8g.D错溪。 氧化反应：Fe-2e一Fe+:潮湿的空气作为电解质，因 14.C1O,-T们电极接电原正极，为阳极，发生失电子的氧化 电解质中有HCO,,电离出氢离子，发生析氢腐蚀：2H+ 反应，故电板反应为2HO一4e一4H十()，·，A错误： 2e一H2↑：电解质中又溶有氧气，发生吸氧腐蚀：O2+ 质子交换膜只允许H通过，故左室H从1O,一Ti电极 4e+2H0OH 173