课时作业6-【名师大课堂】2025年高考化学艺术生总复习必备训练册（word课时作业）

课时作业（六） 1.（2024·北京房山统考二模）碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s)，两个化学反应的能量变化示意图如下： 下列说法不正确的是(　D　) A．ΔH1>0 B．碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水是化学变化 C．向Na2CO3(s)中滴加几滴水，温度升高 D．Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 解析：1 mol Na2CO3·H2O(s)和9 mol H2O(g)的总能量大于1 mol Na2CO3·10H2O(s)的能量，故ΔH1>0，故A正确；碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水生成新物质，是化学变化，故B正确；1 mol Na2CO3·H2O(s)和9 mol H2O(g)的总能量大于1 mol Na2CO3·10H2O(s)，向Na2CO3(s)中滴加几滴水，放出能量，温度升高，故C正确；①Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)　ΔH1 ②Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)　ΔH2 根据盖斯定律②－①得Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH，故D错误；选D。 2.基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中，用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中错误的是(　C　) A．整个反应历程中有四个基元反应 B．过渡态相对能量：TS55>TS44>TS77 C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 D．反应决速步的活化能为0.95 eV 解析：从微观上看，反应物分子一般总是经过若干的简单反应步骤，才最后转化为产物分子的。每一个简单的反应步骤，就是一个基元反应。基元反应步骤要求反应物一步变成生成物，没有任何中间产物，由图可知，整个反应历程中有四个基元反应，故A正确；由图可知，过渡态相对能量的大小顺序为TSS55>TS44>TS77，故B正确；由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，故C错误；反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，反应H2CO*＋H===H3CO－H的活化能最大，反应速率最慢，则反应决速步的活化能为0.35 eV－(－0.60 eV)＝0.95 eV，故D正确；故选C。 3.某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应（均为气体）经历三个基元反应阶段，反应历程如下图所示（TS表示过渡态）。下列说法错误的是(　D　) A．该过程包含一个吸热反应和两个放热反应 B．反应②逆反应的活化能为643.5 kJ·mol-1 C．该过程的总反应为2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) D．反应③生成2 mol N2时，转移电子数为2NA 解析：由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，①属于吸热反应，A正确；正反应活化能减焓变值为逆应活化能，反应②逆反应的活化能为130 kJ·mol-1－(－513.5)kJ·mol-1＝643.5 kJ·mol-1，B正确；利用盖斯定律，将反应①＋②＋③得，2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝＋199.2 kJ·mol-1＋(－513.5 kJ·mol-1)＋(－306.6) kJ·mol-1＝－620.9 kJ·mol-1，C正确；反应③：CO2＋N2O＋CO===2CO2＋N2　ΔH3＝－306.6 kJ·mol-1，根据反应式可知N的化合价＋1→0价，生成2 mol N2时，转移电子数为4NA，D错误；故选D。 4.常温常压下利用Cu/ZnO/ZrO催化剂实现二氧化碳加氢制甲醇的反应历程和能量变化图如下（其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注）： 下列说法正确的是(　A　) A．转化历程有四个基元反应，决速步为：HCOO*＋5H*===CH3O*＋H2O＋H* B．若无Cu/ZnO/ZrO催化剂，二氧化碳加氢制甲醇不能自发进行 C．反应过程中断裂与形成的共价键类型相同 D．寻找高效催化剂，有利于CO2的回收利用，使该反应原子利用率达到100% 解析：由图可知，转化历程有四个基元反应；活化能越大，反应越慢，为决速步，决速步为HCOO*＋5H*===CH3O*＋H2O＋H*，故A正确；催化剂能改变反应的速率，不能决定反应是否自发进行，无Cu/ZnO/ZrO催化剂，二氧化碳加氢制甲醇依然能自发进行，故B错误；反应过程中断裂与形成的共价键类型不相同，故C错误；反应产物还有水生成，原子利用率不可能达到100%，故D错误。答案选A。 5.近日，郑州大学科研团队研究了二氧化铈(CeO2)表面空间受阻路易斯酸碱对(FLPs)和氮(N)掺杂的协同作用，促进光解水（H2OH2＋O2）成键活化、多重质子电子转移过程和碳一碳偶联反应，提高了光催化还原CO2制C2H4和C2H2的产率和选择性。反应历程如图所示（*表明物种被吸附在催化剂表面）。 下列叙述错误的是(　C　) A．等物质的量的C2H2、C2H2含σ键数目之比为3∶5 B．路径2总反应为4CO2＋2H2O2C2H2＋5O2 C．相同条件下，*＋C2H2比*＋C2H4稳定 D．*CO→*COCO是合成C2H2（或C2H4）的控速步骤 解析：单键为σ键，双键含1个σ键、1个π键，1 mol C2H2、C2H4含σ键依次为3 mol、5 mol，A项正确；光解水生成O2和H2，然后CO2和H2合成C2H2和H2O，加合得总反应式4CO2＋2H2O2C2H2＋5O2，B项正确；从图看出，*＋C2H2的相对能量高于*＋C2H4，故*＋C2H4较稳定，C项错误；图中几个步骤的能垒如下： 转化 *COOH→*CO *CO→ →*COCO *COCO→ *COCOH *CCO→ *CHCO *OCHCH2→ *＋C2H4 能量 0.57 eV 1.34 eV 0.26 eV 0.73 eV 0.39 eV 能垒越大，反应速率越慢，慢反应为控速步骤，D项正确；故选C。 6.2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，以表彰他们为“发现和合成量子点”作出的贡献。一种含有新型量子点（简写为QDs）的复合光催化剂利用太阳能高效制氢的原理如图所示。 下列说法正确的是(　D　) A．电子由电极b沿导线流向电极a B．电极a的电极反应式为：S2-＋3H2O－6e－===SO＋6H＋ C．标准状况下，当电路转移2 mol电子时电极b生成11.2 L D．电池的总反应方程式为：S2-＋3H2OSO＋3H2↑ 分析：由题干图示信息可知，电解质溶液为碱性电解质pH＝13，则a电极发生的电极反应为：S2-＋6OH－－6e－===SO＋3H2O，则a为负价，b为正极，电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，据此分析解题。 解析：由分析可知，a为负价，b为正极，故电子由电极a沿导线流向电极b，A错误；由分析可知，a为负价，电极a的电极反应式为：S2-＋6OH－－6e－===SO＋3H2O，B错误；由分析可知，b为正极，电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，标准状况下，当电路转移2 mol电子时电极b生成1 mol×22.4 L/mol＝22.4 L，C错误；由分析可知，a电极即负极反应为：S2-＋6OH－－6e－===SO＋3H2O，b为正极，电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故电池的总反应方程式为：S2-＋3H2OSO＋3H2↑，D正确；故答案为D。 7.铝空气燃料电池具有能量密度大、质量轻、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点，图1是一种中性（盐水）铝空气燃料电池装置图，其空气电极结构如图2所示。 已知：空气电极转化过程为O2→HO（过氧氢根离子）→OH－－，下列说法正确的是(　D　) A．铝为电池负极，Al发生还原反应 B．空气电极生成HO的电极反应：O2＋H2O－2e－===2HO C．放电时电子转移方向：铝→电解质溶液→空气电极 D．多孔催化层和多孔防水透气层可增大反应速率 解析：铝空气燃料电池的Al为燃料，则反应时铝失电子，作负极，发生氧化反应，A项错误；由图可知空气电极生成HO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应：O2＋H2O＋2e－===HO＋OH－，B项错误；电子不能通过电解质溶液，C项错误；多孔催化层和多孔防水透气层可增大气体与液体的接触面积，增大反应速率，D项正确；故选D。 8.一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量，其装置如图所示。下列说法正确的是(　B　) A．铅电极为正极 B．银电极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．电子由铅电极经过KOH溶液流向银电极 D．工作过程中，传感器的质量不变 分析：因为该电池可用于测定样气中氧气的含量，氧气进入银电极，所以银电极是正极，铅电极是负极。 解析：由分析知，银电极是正极，铅电极是负极，A错误；银电极是正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正确；电子从负极经外电路流向正极，所以电子由铅电极经过导线流向银电极，C错误；铅电极为负极，电极反应Pb＋2OH－－2e－===Ph(OH)2，所以工作过程中，传感器的质量增加，D错误；故选B。 9.（2024·江西九省联考卷）水系Zn－CO2电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下，其中双极膜在工作时催化H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是(　C　) A．放电时，Zn电极为负极，发生还原反应 B．充电时，OH－从Zn电极通过双极膜到达催化电极发生反应 C．放电时，催化电极上的反应为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O D．充电时，Zn电极上的反应为Zn2+＋2e－===Zn 分析：由图知，该电池在放电时，Zn作负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－＋4OH===Zn(OH)，催化电极作为正极得电子，发生还原反应，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，充电时，Zn作为阴极，双极膜在工作时催化H2O解离为OH＋和OH－，氢离子移向阴极，电极反应式为Zn(OH)＋4H＋＋2e－===Zn＋4H2O，催化电极为阳极，双极膜在工作时催化H2O解离为H＋和OH－，氢氧根移向阴极，电极反应式为CO＋2OH－－2e－===CO2＋H2O，据此回答。 解析：由分析知，放电时，Zn电极为负极，发生氧化反应，A错误；由分析知，充电时，OH－从双极膜向催化电移动，并极发生反应，B错误；由分析知，放电时，催化电极上的反应为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，C正确；充电时，Zn电极上的反应为Zn(OH)＋4H＋＋2e－===Zn＋4H2O，D错误； 故选C。 10.（2024·安徽九省联考卷）我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池，其示意图如下。放电时，Zn转化为2ZnCO3·3Zn(OH)2。下列说法错误的是(　B　) A．放电时，正极反应为：Ni(OH)2＋2e－===Ni＋2OH－ B．放电时，若外电路有0.2 mol电子转移，则有0.1 mol Zn2+向正极迁移 C．充电时，a为外接电源负极 D．充电时，阴极反应为：2ZnCO3·3Zn(OH)3＋10e－===5Zn＋2CO＋6OH－ 解析：放电时，镍基电极为正极，电极反应式为：Ni(OH)2＋2e－===Ni＋2OH－，A正确；放电时，锌基电极为负极，Zn转化为2ZnCO3·3Zn(OH)2，电极反应式为：5Zn＋2CO＋6OH－－10e－===2ZnCO3·3Zn(OH)2，混合电解液中没有Zn2+，B错误；充电时，a接电源负极，锌基电极为阴极，C正确；充电时，锌基电极为阴极，电极反应式为：2ZnCO3·3Zn(OH)2＋10e－===5Zn＋2CO＋6OH－，D正确；故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$