专题04 化学反应与能量（山东专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

专题04 化学反应与能量 内容概览 考点01 化学反应与热能 考点02 化学反应与电能 考点03 化学反应的速率与限度 考点01 化学反应与热能 1．（23-24高一下·山东泰安·期末）下列反应中的热量改变方式与其他三项不同的是 A．钠与冷水反应 B．铝与氧化铁的反应 C．小苏打粉末与稀盐酸反应 D．铁与氯气的反应 【答案】C 【解析】钠与冷水反应、铝与氧化铁的反应、铁与氯气的反应均为放热反应，而小苏打粉末与稀盐酸的反应为吸热反应，故选C。 2．（23-24高一下·山东德州·期末）以为催化剂的光热化学循环分解的反应机理如图所示；已知：常温常压下，由最稳定的单质合成l mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，最稳定的单质的摩尔生成焓为0。和CO的摩尔生成焓分别为、。 下列说法错误的是 A．过程①吸收能量 B．反应过程中Ti元素的化合价未发生变化 C．该过程中存在的能量转化形式；光能→化学能，热能→化学能 D．二氧化碳分解的热化学方程式为 【答案】B 【解析】A．由反应机理图可以看出过程①有旧化学键的断裂需要吸收能量，A正确； B．由反应机理图可以看出反应过程中Ti元素的成键数发生变化，化合价也发生变化，B错误； C．由反应机理图可以看出该过程中存在的能量转化形式有光能→化学能，还有热能→化学能，C正确； D．和CO的摩尔生成焓分别为、，可以写出热化学方程式①②，根据盖斯定律②-①可以得出，D正确； 故选B。 3．（23-24高一下·山东青岛·期末）某反应由两步反应A→B→C构成，它的能量反应过程曲线如图，下列叙述正确的是 A．A→C的 B．两步反应均为放热反应 C．若反应使用合适的催化剂，可以降低活化能提高反应速率，同时平衡正向移动 D．A→B形成化学键释放的能量大于破坏化学键吸收的能量 【答案】A 【解析】A． A→B的，B→C的，故A→C的，故A正确； B． 由图可知，B→C为放热反应，故B错误； C． 催化剂可以降低活化能提高反应速率，但是不能使平衡发生移动，故C错误； D． 由图可知，A→B形成化学键释放的能量小于破坏化学键吸收的能量，故该反应为吸热反应，故D错误； 故选A。 考点02 化学反应与电能 4．（23-24高一下·山东泰安·期末）原电池要有特定的装置。下列装置中能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．该装置中，虽然有用导线连接的两个活动性不同的电极，但酒精为非电解质，不能传导电流，A不符合题意； B．该装置中，虽然有两个用导线连接的活动性不同的电极，且与电解质溶液相接触，但不能形成闭合回路，不能形成原电池，B不符合题意； C．两个电极都为Zn，活动性相同，不能发生电子转移，不能形成原电池，C不符合题意； D．该装置中，虽然两个活动性不同的电极放在两个烧杯内的稀硫酸溶液中，但两烧杯内的溶液用盐桥相连，能形成闭合回路，所以能形成原电池，D符合题意； 答案选D。 5．（23-24高一下·山东威海·期末）某同学为了探究原电池工作原理，设计了如图装置进行实验(反应后的溶液不饱和)，下列说法错误的是 A．铁极质量减轻 B．电流表指针发生偏转时，石墨极上有气体生成 C．铁极电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ D．若转移0.2mole-，则溶液增重5.6g 【答案】D 【解析】A．Fe为负极，原电池工作时，Fe失去电子形成Fe2+，质量减轻，A正确； B．电流表发生偏转时，说明原电池开始工作，有电子流经电流表，Fe为负极，石墨为正极，正极反应式为H++2e-=H2，有氢气生成，B正确； C．Fe为负极，石墨为正极，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，C正确； D．若转移0.2mol e-，则有0.1mol Fe失去电子形成Fe2+，溶液中增加了0.1mol亚铁离子，增重5.6g，但与此同时，也会析出0.1mol H2，溶液减重0.2g，故D错误； 答案选D。 6．（23-24高一下·山东东营·期末）下列措施不能加快锌与稀硫酸反应制备的是 A．将锌粒替换成锌粉 B．向溶液中滴加几滴硫酸铜 C．向溶液中滴加浓硝酸 D．将试管置于热水浴中 【答案】C 【解析】A．锌粉代替锌粒能增大反应物之间的接触面积，加快反应速率，A项正确； B．向溶液中滴加几滴硫酸铜，锌可以与硫酸铜反应生成铜单质，然后构成原电池加快反应速率，B项正确； C．浓硝酸与锌反应会生成二氧化氮，引入气体杂质，C项错误； D．升高温度，反应速率加快，D项正确； 答案选C。 7．（23-24高一下·山东东营·期末）为保护海水中钢铁设施，可将金属连接在其表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是 A．该保护方法称为阴极电保护法 B．极的电极反应式为 C．过程中化学能转化为电能和热能 D．将金属与外接电源的正极相连也能减缓腐蚀 【答案】C 【解析】A．锌、铁构成原电池，锌的活泼性大于铁，锌是负极，该保护方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；     B．锌、铁构成原电池，锌的活泼性大于铁，锌是负极，极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故B错误； C．锌、铁构成原电池，过程中化学能转化为电能和热能，故C正确；      D．将金属与外接电源的负极相连也能减缓腐蚀，故D错误； 选C。 8．（23-24高一下·山东东营·期末）一款甲烷燃料电池装置如图所示。下列说法中错误的是 A．a极是负极 B．b极得到电子生成 C．该电池可以实现化学能完全转化为电能 D．电解质溶液若改为碱性溶液，消耗等量的转移电子数不变 【答案】C 【分析】a极通入甲烷，甲烷失电子发生氧化反应，a是负极；b极通入氧气，氧气得电子发生还原反应，b是正极。 【解析】A．a极甲烷失电子发生氧化反应，a是负极，故A正确； B．b极氧气得电子发生还原反应生成，故B正确； C．原电池中化学能主要转化为电能，除电能外还会转化为热能等其他能量，故C错误； D．电解质溶液若改为碱性溶液，消耗等量的转移电子数不变，故D正确； 选C。 9．（23-24高一下·山东菏泽·期末）在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重，下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是 A．生铁浸泡在食盐水中会发生吸氧腐蚀 B．喷油漆、涂油脂是金属防护的物理方法 C．插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 D．将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于阴极电保护法 【答案】C 【解析】A．食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，故A正确； B．喷油漆、涂油脂可以隔绝空气，是金属防护的物理方法，故B正确； C．插入海水中的铁棒，越靠近水面端腐蚀越严重，故C错误； D．将钢铁闸门与电源负极相连，负极得到电子，防腐措施属于阴极电保护法，故D正确； 答案选C。 10．（23-24高一下·山东潍坊·期末）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 C．纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀 D．航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体 【答案】D 【解析】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误； B．保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，B错误； C．纯银器长时间暴露在空气中，会与空气中的H2S、O2反应生成黑色的Ag2S，发生的是化学腐蚀，C错误； D．锌比铁活泼，船底镶嵌锌块，与海水、船构成原电池，锌作负极被消耗，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极保护法，D正确； 故选D。 11．（23-24高一下·山东济南·期末）将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”，某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该电池中电极b作负极 B．工作时，电极a产生的电极反应式为 C．工作时质子向电极a迁移 D．当消耗时，理论上电极b消耗 【答案】D 【分析】由图可知，二氧化碳发生还原反应、氢气发生氧化反应生成甲烷和CO混合气，则a为正极、b为负极； 【解析】A．由分析可知，该电池中电极b作负极，A正确； B．工作时，电极a上二氧化碳得到电子发生还原反应产生，电极反应式为，B正确； C．原电池工作时，阳离子质子向正极电极a迁移，C正确； D．部分二氧化碳转化为CO，生成CO和CH4的各自物质的量是多少不知道，故不能判断消耗时，理论上电极b消耗氢气的物质的量，D错误； 故选D。 12．（23-24高一下·山东济南·期末）一种利用金属氟化物的溶液作电解质的氢氧燃料电池装置如图所示，装置工作时，下列说法正确的是 A．负极电极反应式为 B．电池稳定工作后，每消耗，有向正极移动 C．正极电极反应式为 D．该电池的总反应为 【答案】CD 【分析】氢氧燃料电池中通入H2的一极为负极，通入O2的一极为正极；由图可知负极电极反应式为H2-2e-+8[(HF)2F]-=6[(HF)3F]-，正极电极反应式为O2+4e-+12[(HF)3F]-=16[(HF)2F]-+2H2O，电池总反应为2H2+O2=2H2O。 【解析】A．根据分析，负极电极反应式为H2-2e-+8[(HF)2F]-=6[(HF)3F]-，A项错误； B．由图可知，(HF)2F-向负极移动，参与负极反应，B项错误； C．根据分析，正极电极反应式为O2+4e-+12[(HF)3F]-=16[(HF)2F]-+2H2O，C项正确； D．根据分析，电池总反应为2H2+O2=2H2O，D项正确； 答案选CD。 13．（23-24高一下·山东菏泽·期末）全钒液流电池具有响应速度快、操作安全、使用寿命长等优点，被广泛应用于各领域，工作原理如下图，电解液含硫酸。下列有关说法正确的是 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 A．放电时，A极为负极，发生还原反应 B．放电时，B极反应式为 C．充电时，理论上电路中转移电子时，右侧电解质(包含储液罐)溶液中会减少个 D．当完成储能时，右侧储液罐中溶液的颜色是黄色 【答案】BD 【分析】由图可知，放电时，H+向B极移动，说明B极为正极，A极为负极，充电时，B极为阳极，A极为阴极，以此解答。 【解析】A．由分析可知，放电时，A极为负极，V2+发生氧化反应，A错误； B．由分析可知，放电时，B极为正极，得到电子生成，电极方程式为：，B正确； C．充电时，B极为阳极，失去电子生成，电极方程式为：，理论上电路中转移电子时，B极区生成2molH+，其中1molH+进入A极区，则右侧电解质(包含储液罐)溶液中会增大个，C错误； D．充电时储能，电极B极为阳极，失去电子生成，当完成储能时，右侧储液罐中溶液的颜色是黄色，D正确； 故选BD。 14．（23-24高一下·山东泰安·期末）在如图所示的装置中，观察到电流表指针偏转（指针顺着电流方向偏转），M变粗，N变细，由此判断下表中所列M、N、P三种物质，其中可以成立的是 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 【答案】C 【分析】该装置没有外接电源，所以是原电池；原电池中，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极质量增加或放出气泡；根据题意知，N极是负极，M是正极，且N极材料比M极活泼； 【解析】A．锌极材料比铜极活泼，A错误； B．铜极上氢离子被还原生成氢气，铜极质量不增大，B错误； C．N极材料比M极活泼，且M极上有银析出，所以质量增加，符合题意，C正确； D．锌极材料比铁极活泼，D错误； 故选C。 15．（23-24高一下·山东青岛·期末）利用下图所示装置提纯含有碳酸钾杂质的粗溶液。下列说法正确的是    A．粗溶液从处加入 B．电子从电极经导线流向电极 C．电极的电极反应为 D．穿过阳离子交换膜时，电极上产生气体体积(标准状况) 【答案】A 【分析】根据图示，K+移向电极N，所以N是阴极，与外接电源负极Y相连，M极是阳极，与外接电源正极X相连。阳极OH-失电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极H2O电离的H+得电子生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，a、b出来的气体分别为氧气和氢气。阳极消耗OH-，K+移向阴极，则粗KOH溶液从c处加入，e处流出，阴极生成KOH，则f处流出纯KOH溶液，据此分析解答。 【解析】A．阳极消耗OH-，K+移向阴极，则粗KOH溶液从c处加入，e处流出，A正确； B．M极是阳极，电子从电极M经导线流向电极X，B错误； C．N是阴极，H2O电离的H+得电子生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C错误； D．1mol K+穿过阳离子交换膜时，转移1mol电子，M极是阳极，OH-失电子发生氧化反应生成0.25mol氧气，标准状况下的体积为5.6L，D错误； 故选A。 16．（23-24高一下·山东泰安·期末）以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理如下图所示，稀硫酸为电解质溶液。下列说法错误的是 A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极 B．a极的电极反应式为H2-2e-=2H+ C．b极的电板反应式为O2+4H++4e-=2H2O D．电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大 【答案】D 【分析】该氢氧燃料电池的电解质溶液为稀硫酸，则a极为负极，其电极反应式为H2-2e-=2H+；b极为正极，其电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，该电池的总反应式为2H2+ O2=2H2O。 【解析】A．经分析，a极为负极，电子由负极经外电路流向正极，A正确； B．a极为负极，其电极反应式为H2-2e-=2H+，B正确； C．b极为正极，其电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，C正确； D．该电池的总反应式为2H2+ O2=2H2O，电池工作一段时间后，水的量增加，溶液体积增大，而H2SO4的物质的量不变，故装置中c(H2SO4)减小，D错误； 故答案选D。 17．（23-24高一下·山东泰安·期末）氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是    A．通入氢气的电极发生还原反应 B．外电路中每有0.4mol电子发生转移，该实验中就会有6.72L的气体被消耗 C．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动 D．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 【答案】D 【分析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的电极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e－+2OH－＝2H2O，通入氧气的电极为原电池的正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，电子是从负极流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此判断。 【解析】A．氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，故A错误； B．气体所处的状态不确定，无法计算气体的体积，故B错误； C．阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动，故C错误； D．氧气易得电子发生还原反应，通入氧气的电极是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，故D正确； 故选：D。 18．（23-24高一下·山东枣庄·期末）如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4溶液为电解质溶液。下列有关说法不正确的是    A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极 B．a极的电极反应式：H2－2e－===2H＋ C．电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大 D．若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多 【答案】C 【解析】A.在氢氧燃料电池中，氢气在负极失电子，生成氢离子，则a极为负极，电子由a极流向b极，A项正确； B．a极的电极反应式是：H2-2e-= 2H+，B项正确； C.在氢氧燃料电池中，电池的总反应为2H2+O2=2H2O，则电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）减小，C项错误； D.1mol氢气消耗0.5mol氧气，1mol甲烷消耗2mol氧气，所以若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多，D项正确； 选C。 考点03 化学反应的速率和限度 19．（23-24高一下·山东德州·期末）探究反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示： 编号 温度℃ 催化剂（g） 酸性溶液 溶液 溶液褪色平均时间（min） 体积 （mL） 浓度 （mol/L） 体积 （mL） 浓度 （mol/L） 1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.7 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a 3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.7 4 25 0 4 0.01 8 0.2 b 下列说法错误的是 A．通过实验可得到“其他条件相同时，温度升高，可加快反应速率”的结论，证据是a＜12.7 B．可通过比较相同时间收集体积来判断反应速率快慢 C．实验3和4探究的是催化剂对反应速率的影响，b>6.7 D．实验3中用KMnO4表示该反应速率 【答案】D 【解析】A．对比实验1与实验2其他条件均相同只有温度不同，其他条件相同时，温度升高，可加快反应速率，则实验2褪色所用时间更短，a＜12.7，A正确； B．相同时间收集体积越多，可知反应速率越快，可判断反应速率快慢， B正确； C．实验3和4只有催化剂这个因素不同，探究的是催化剂对反应速率的影响，催化剂可以加快反应速率，实验4时所用时间应更长即b>6.7，C正确； D．实验3中用KMnO4表示该反应速率，D错误； 故选D。 【点睛】计算速率时一定要用混合后的浓度变化。 20．（23-24高一下·山东泰安·期末）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，内， 【答案】D 【解析】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误； B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误； C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误； D．使用催化剂I时，在0~2min 内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y) ===2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正确； 答案选D。 21．（23-24高一下·山东枣庄·期末）在一定温度下，将和放入容积为的某密闭容器中发生反应：。后达到平衡，测得容器内C的浓度为，则下列叙述不正确的是 A．在内该反应用D的浓度变化表示的反应速率为 B．平衡时A的转化率为25％ C．平衡时B的体积分数约为50％ D．初始时的压强与平衡时的压强之比为 【答案】A 【分析】经2min后，测得容器内C的浓度为0.25mol/L，则 据此分析解答。 【解析】A．在2min内该反应用D的浓度变化表示的反应速率=0.125mol/L÷2min=0.0625mol·L-1·min-1，故A错误； B．平衡时A的转化率=×100%=25%，故B正确； C．平衡时混合气体中B的体积分数=×100%=50%，故C正确； D．反应前后气体分子数相等，则压强保持恒定，则初始压强和平衡时压强比为1：1，故D正确； 故选：A。 22．（23-24高一下·山东潍坊·期末）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应。下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．的物质的量保持不变 B．气体分子总数保持不变 C．与的浓度相等 D．同时存在 【答案】A 【解析】A．正向反应，氢气物质的量减少，当的物质的量保持不变，说明达到平衡，故A符合题意； B．该反应是等体积反应，气体分子数始终不变，因此当气体分子总数保持不变，则不能说明达到平衡，故B不符合题意； C．与的浓度相等，不能说明达到平衡，只能说浓度不再改变，则达到平衡，故C不符合题意； D．同时存在，只能说是可逆反应，不能说达到平衡，故D不符合题意。 综上所述，答案为A。 23．（23-24高一下·山东菏泽·期末）在一定条件下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，  。实验测得：达到平衡状态时，吸收热量。下列说法正确的是 A．用表示内的反应速率为 B．将体积压缩为原来的一半，正反应速率减小，逆反应速率增大 C．混合气体的密度不变时，可认为反应达到平衡状态 D．达到平衡后，在相同条件下，再向容器中充入，压强增大，化学平衡逆向移动 【答案】A 【解析】A．由题意可知，5min达到平衡状态时，吸收热量24.7kJ，由热化学方程式： ，则的反应量为0.5mol，则用表示5min内的反应速率为=，故A正确； B．将体积压缩为原来的一半，反应物和生成物的浓度都增大，正反应速率和逆反应速率均增大，故B错误； C．该反应中，混合气体的总质量不变，容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，混合气体的密度不变时，不可认为反应达到平衡状态，故C错误； D．达到平衡后，在相同条件下，再向容器中充入1molNe(g)，容器体积不变，则各物质的浓度不变，化学平衡不移动，故D错误； 故选A。 24．（23-24高一下·山东泰安·期末）某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质之间的转化反应，A、B物质的量随时间变化曲线如图所示，判断下列说法正确的是 A．4min时反应达到平衡 B．反应开始至4min时A的平均反应速率为v(A)=0.1mol/(L·min) C．该反应的化学方程式为 D．8min时逆反应速率大于正反应速率 【答案】C 【分析】图中A为反应物，B为生成物，物质的量不变化说明反应达到平衡状态，依据A、B消耗的物质的量之比计算得到化学方程式的计量数之比，A物质的量变化=0.8mol-0.4mol=0.4mol；B变化物质的量=0.4mol-0.2mol=0.2mol，A、B反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式为，据此分析解答。 【解析】A．4min时A、B物质的量相等，后来还在改变，反应未达到平衡，故A错误； B．反应开始至4min时，A物质的量变化=0.8mol-0.4mol=0.4mol，浓度是0.4mol÷2L＝0.2mol/L，则A的平均反应速率为0.2mol/L÷4min=0.05mol/（L•min），故B错误； C．根据分析可知该反应的化学方程式为，故C正确； D．8min时反应达到平衡，逆反应速率等于正反应速率，故D错误； 故选C。 25．（23-24高一下·山东济南·期末）研究反应的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度均为，反应物X的浓度（）随反应时间（）的变化情况如图所示。下列说法中错误的是 A．由实验①、④可知：升高温度，反应速率加快 B．该反应的逆过程释放热量 C．实验③有可能使用了催化剂，增大了正反应速率降低了逆反应速率 D．实验①②③达到平衡状态时反应物的转化率相同 【答案】C 【解析】A．实验①、④比较，④中温度较高，虽然其初始浓度较低但是反应速率更快，则升高温度，反应速率加快，A正确； B．实验②、④比较，升高温度，平衡是X的浓度更小，说明升高温度，平衡正向移动，正反应吸热、逆反应放热，B正确； C．实验②、③比较，两者浓度、温度相同，但③反应速率更快，则实验③有可能使用了催化剂，增大了正反应速率，同时也增大了逆反应速率，C错误； D．由图可知，实验①②③达到平衡状态时，X的浓度相同，则反应物的转化率相同，D正确； 故选C。 26．（23-24高一下·山东潍坊·期末）甲、乙均为容积的恒容密闭容器。相同温度下，向甲中充入与0.1发生反应，时达平衡，测得反应放出热量；向乙中充入0.2气体，达平衡时测得反应吸收热量。下列说法正确的是 A．甲、乙中气体密度不变时，均可认为反应达到平衡状态 B．升高温度，甲中反应速率减慢，乙中反应速率加快 C．乙中反应的热化学方程式为　 D．甲中从反应开始到达到平衡，用表示的平均反应速率为 【答案】D 【解析】A．反应前后混合气体总质量不变，容器恒容，由可知，甲、乙中气体密度始终不变，不能作为反应是否达平衡的依据，A错误； B．升高温度，两个容器中的反应速率都加快，B错误； C．两个容器最终达到等效平衡，由题意可知，若乙中平衡后SO3继续分解直到分解完全，则会再吸收17.82kJ的热量，即0.2mol SO3完全分解吸收的热量为1.98kJ+17.82kJ=19.8kJ，故2mol SO3完全分解，其焓变应为+198kJ·mol-1，C错误； D．甲中的反应放出17.82kJ的热量，与焓变值相比较可以知道，此时达到的平衡时二氧化硫的转化率为90%，所以用SO2表示的平均反应速率为，D正确； 故选D。 27．（23-24高一下·山东威海·期末）利用CO2和H2合成乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)(已知该反应为放热反应)。向2 L体积固定的容器中充入1mol CO2和3mol H2，测得C2H5OH的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．5min内用H2表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1 B．t时刻若升高温度，则图像沿b曲线变化 C．混合气体的密度保持不变时，说明该反应达平衡状态 D．平衡时CO2(g)和H2O(g)的消耗速率之比为2：3 【答案】AC 【解析】A．5 min内用H2表示的反应速率为，A错误； B．该反应为放热反应，t时刻若升高温度，平衡向逆向移动，乙醇的物质的量减少，B正确； C．该反应在恒容条件下进行，‌且反应物和生成物都是气体，‌那么总质量不变，‌总体积也不变，‌因此密度不变，‌不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．平衡时，反应中反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，故CO2(g)和H2O(g)的消耗速率之比为2：3，D正确； 故选AC。 28．（23-24高一下·山东青岛·期末）25℃时，在恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中各气体浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线甲表示浓度随时间的变化 B．a、b两点正反应速率大小： C．c点反应未达到平衡 D．， 【答案】BC 【解析】A．由图可知，开始至平衡时，甲减少0.06mol/L，对应生成乙为0.12mol/L，由发生，可知曲线乙表示浓度随时间的变化，故A错误； B．随反应的进行，浓度减小、反应速率减小，则a、b两点正反应速率大小：va＞vb，故B正确； C．c点之后浓度仍在变化，c点不是平衡状态，故C正确； D．0～60s，=0.12mol/L÷60s=0.002mol⋅L-1⋅s-1，故D错误； 故选：BC。 29．（23-24高一下·山东菏泽·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g）ΔH= - 41.8 kJ•mol-1，下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．ΔH的数值不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．气体的颜色不再变化 D．气体的密度保持不变 【答案】C 【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 【解析】A．对某一反应，△H的数值不变，故A项错误； B．两边气体计量数相等，容器内压强始终保持不变，故B项错误； C．气体的颜色不再变化，说明二氧化氮的浓度不变，反应达平衡状态，故C项正确； D．恒容密闭容器中气体的质量与体积不变，则密度始终一直不变，故D项错误。 故答案为C。 【点睛】化学平衡状态的判断涉及到密度、摩尔质量时，一定要注意，判断密度时，质量或者体积，二者必须有一个是变量，判断摩尔质量时，质量和物质的量必须有一个是变量，当变量不在变化时，反应达到平衡状态。 30．（23-24高一下·山东泰安·期末）20℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g)⇌2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是 ①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2②NO2消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2：1③烧瓶内气体的压强不再变化④烧瓶内气体的质量不再变化⑤NO2的物质的量浓度不再改变⑥烧瓶内气体的颜色不再加深⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化⑧烧瓶内气体的密度不再变化 A．②③⑤⑥⑦ B．①④⑧ C．只有①④ D．只有⑦⑧ 【答案】B 【分析】可逆反应达到反应限度就是达到了平衡状态，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，简单的讲就是变量不变了，可逆反应就达到平衡状态了。 【解析】①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2，描述的是正反应，从反应方程式可知，从反应开始发生直到平衡N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比一直是1：2，不能说明已达平衡状态； ②NO2消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2：1，可知NO2生成速率与NO2消耗速率相等，正逆反应速率相等，说明已达平衡状态； ③该反应左右两边气体分子数不相等，只要不平衡压强就会变化，烧瓶内气体的压强不再变化，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态； ④根据质量守恒定律烧瓶内气体的质量始终不变，不能说明已达平衡状态； ⑤NO2的物质的量浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态； ⑥烧瓶内气体的颜色不再加深，即NO2物质的量浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态； ⑦该反应左右两边气体分子数不相等，在建立平衡状态的过程中，烧瓶内气体的平均相对分子质量发生变化，当烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化时，说明正逆反应速率相等，已经达到平衡状态； ⑧密度=质量÷体积，气体质量不变，气体体积不变，所以密度始终不变，不能说明已达平衡状态。 由以上分析，①④⑧符合题意。 答案选B。 31．（23-24高一下·山东济南·期末）工业上可利用废气与合成甲醇，原理是，正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应，在一定温度下恒容密闭容器中，充入废气（其中体积分数为，其余物质此条件下不反应）和，在第5分钟达到平衡时，测得容器内压强为（起始压强为）。下列说法正确的是 A．混合气体密度不再改变，能说明此反应已达到平衡状态 B．平衡时刻的转化率小于的转化率 C．在内该反应的平均速率 D．若向此体系中再加入，平衡时气体总物质的量一定大于 【答案】D 【解析】A．该反应中所有物质都呈气态，建立平衡的过程中混合气体的质量始终不变，在恒容密闭容器中，根据ρ=，混合气体的密度始终不变，故混合气体密度不再改变不能说明反应已经达到平衡状态，A项错误； B．1mol废气中CO的体积分数为40%，则CO物质的量为0.4mol，其余气体共0.6mol，设起始到平衡转化CO物质的量为xmol，列三段式，起始压强为p0kPa，平衡压强为0.8p0kPa，容器为恒温恒容容器，则=，解得x=0.2，平衡时CO的转化率为×100%=50%，H2的转化率为×100%=40%，平衡时CO的转化率大于H2的转化率，B项错误； C．根据计算0~5min内v(H2)==0.04mol/(L∙min)，v(CH3OH)==0.02mol/(L∙min)，v(H2)=2 v(CH3OH)，C项错误； D．根据B项，平衡时CO、H2、CH3OH、其余气体物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol，气体总物质的量为1.6mol，若向此体系中再加入1molH2，平衡向正反应方向移动，若0.2molCO完全反应则消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH，混合气体总物质的量减少0.4mol，混合气体总物质的量为1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol，该反应为可逆反应反应，0.2molCO不可能完全反应，则平衡时气体总物质的量一定大于2.2mol，D项正确； 答案选D。 32．（23-24高一下·山东日照·期末）γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应：。298K，γ-羟基丁酸初始浓度为0.180，c(γ-丁内酯)随时间变化关系如曲线Ⅰ所示；若其他条件不变，温度为T时，c(γ-丁内酯)随时间变化关系如曲线Ⅱ所示(忽略副反应及溶液的体积变化)。 下列说法正确的是 A．T>298K B．a、b两点的化学反应速率相等 C．298K，0～120min内，v(γ-丁内酯) D．298K，反应达到平衡时，c(γ-丁内酯)∶c(γ-羟基丁酸)=4∶11 【答案】AC 【解析】A．其他条件相同时，相同时间内曲线Ⅱ生成的γ-丁内酯量多，说明升高温度，化学反应速率加快，A正确； B．a、b两点的c(γ-丁内酯)浓度相同，时间不同，化学反应速率不相等，B错误； C．298K，0～120min内，v(γ-丁内酯)，C正确； D．298K，反应达到平衡时，c(γ-丁内酯)=0.132mol/L，c(γ-羟基丁酸)=0.180mol/L-0.132mol/L=0.048mol/L，c(γ-丁内酯)∶c(γ-羟基丁酸)= 11∶4，D错误； 故选AC。 33．（23-24高一下·山东潍坊·期末）某化学学习小组测定溶液与溶液反应的化学反应速率，将的溶液与的溶液混合，测得随时间变化如图所示。下列说法正确的是    A．溶液中反应的离子方程式为： B．后期反应速率减小的主要原因是反应物的浓度减小 C．内的化学反应速率 D．反应开始加入盐酸，若反应速率明显加快，说明对该反应有明显的催化作用 【答案】B 【解析】A．两者发生氧化还原反应生成硫酸根和氯离子，因此溶液中反应的离子方程式为：，故A错误； B．反应物浓度随着反应进行，浓度不断减小，因此后期反应速率减小的主要原因是反应物的浓度减小，故B正确； C．内氯离子浓度增加量为0.01 mol∙L−1，则硫酸根的化学反应速率，故C错误； D．反应开始加入盐酸，若反应速率明显加快，可能是H＋或对该反应有明显的催化作用，故D错误。 综上所述，答案为B。 34．（23-24高一下·山东烟台·期末）某温度下，向甲、乙两个容积均为1 L的恒容密闭容器中分别充入4 mol HCl和，发生反应：  ΔH，其一为绝热过程，另一为恒温过程。反应过程中两容器内的压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是 A．甲容器为绝热过程，ΔH<0 B．a点气体颜色深于b点 C．c点，单位时间内生成的同时生成 D．乙容器中0～10 min内化学反应速率 【答案】B 【分析】该反应为反应前后气体总物质的量减小的反应，该体系的容积不变，若是恒温过程，随着反应的进行，气体的分子数不断减小，压强不断减小至不变；而若是绝热过程，则物质的量减小时，若温度降低，则压强减小，若温度升高，压强既可能升高也可能降低，但是图中只有一条曲线最初的压强在减小，说明绝热时最初温度在升高、压强在增加，所以该反应为放热反应，且曲线甲表示恒容绝热时的压强变化，曲线乙表示恒温恒容时的压强变化，据此分析解答。 【解析】A．据以上分析可知，甲容器为绝热过程，且反应为放热反应，即ΔH<0，故A正确； B．a、b两点压强相同，容器体积相等，依据阿伏加德罗定律，此时气体的物质的量与温度成反比，甲过程为绝热过程，反应放热温度升高，甲过程温度更高，说明甲过程气体总的物质的量小于乙过程，甲过程正向进行的程度更大，容器内Cl2的浓度较大，颜色较深，气体的颜色深浅：b点气体颜色深于a点，故B错误； C．c点时反应达到平衡状态，生成为逆反应方向，生成为正反应方向，该数据也符合计量数之比1：2，故C正确； D．曲线乙表示恒温恒容时的压强变化，乙容器反应到10min时，压强为44kPa，压强之比等于气体的物质的量，此时混合气体的物质的量为，列三段式有：，可知，x=0.6mol，则乙容器中0～10 min内化学反应速率，故D正确； 故答案选B。 35．（23-24高一下·山东东营·期末）甲烷在某含催化剂作用下反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．所有化学反应都有断键吸热与成键放热的过程 B．该图示过程的总反应为 C．该图示过程共释放了能量 D．步骤一吸收了能量 【答案】D 【解析】A．依据化学反应的实质分析，化学反应过程中一定有新物质生成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应过程中一定伴随断键吸热与成键放热的过程，A正确； B．该图示过程中的总反应为，B正确； C．该图示过程反应物到生成物放出的能量共释放了能量，C正确； D．步骤一中吸收了能量，但又释放了能量，步骤一整体释放了能量，D错误； 故答案为D。 36．（23-24高一下·山东德州·期末）下列离子方程式书写错误的是 A．向AlCl3溶液中滴加过量氨水： B．铅蓄电池充电时阳极反应： C．用惰性电极电解硝酸银溶液离子方程式： D．海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔： 【答案】C 【解析】A．氯化铝溶液与过量氨水反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为，故A正确； B．铅蓄电池充电时，二氧化铅是电解池的阳极，水分子作用下硫酸铅在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化铅、氢离子和硫酸根离子，电极反应式为，故B正确； C．用惰性电极电解硝酸银溶液发生的反应为硝酸银溶液电解生成银、氧气和硝酸，反应的离子方程式为，故C错误； D．海水提溴过程中将溴吹入二氧化硫吸收塔中发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为，故D正确； 故选C。 37．（23-24高一下·山东东营·期末）一种新型短路膜电池分离装置如图所示。下列说法中错误的是 A．负极区的总反应为： B．正极反应消耗(标况下)，理论上需要转移电子 C．该装置用于空气中的捕获，最终由出口A流出 D．短路膜只能传递离子，不能传递电子 【答案】CD 【解析】A．根据图示，负极区的总反应为：，故A正确； B．正极氧气得电子生成氢氧根离子，反应消耗(标况下)，理论上需要转移电子，故B正确； C．该装置用于空气中的捕获，负极生成二氧化碳，最终由出口B流出，故C错误； D．根据图示，短路膜既能传递离子又能传递电子，故D错误； 选CD。 38．（23-24高一下·山东菏泽·期末）研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，用和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。下列说法中，正确的是 A．充电时，石墨接外接电源负极 B．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动 C．充电时的阴极反应： D．放电时的正极反应： 【答案】C 【分析】由装置图可知，放电时为原电池，铝是活泼的金属，铝作负极，被氧化生成，电极反应式为 Al+7-3e-=4，石墨为正极，电极反应式为CnAlCl4+e-= Cn+；充电时为电解池，石墨为阳极，Al为阴极，据此分析判断。 【解析】A．由分析可知，充电时，石墨为阳极，接外接电源正极，A错误； B．由分析可知，放电时，铝为负极，石墨为正极，阳离子向正极移动，则有机阳离子向石墨电极方向移动，B错误； C．由分析可知，Al为阴极，得到电子生成Al和，电极方程式为：4+3e-= Al+7，C正确； D．由分析可知，放电时，石墨为正极，电极反应式为CnAlCl4+e-= Cn+，D错误； 故选C。 39．（23-24高一下·山东菏泽·期末）催化还原是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示。研究发现在以为主的催化剂上发生的反应过程如图2所示。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B．催化还原的反应为吸热反应 C．在整个反应过程中，只有极性键的断裂与形成 D．图2烟气脱硝的总反应为 【答案】AD 【解析】A．过程Ⅰ中Fe3+转化为Fe2+，反应Ⅱ中NO转化为N2，反应Ⅲ中Fe2+转化为Fe3+，均存在元素化合价变化，都为氧化还原反应，A正确； B．如图所示，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以NH3催化还原NO为放热反应，B错误； C．过程Ⅱ中的N-N键为非极性键，过程Ⅲ中O=O为非极性键，过程Ⅰ中N-H为极性键，过程Ⅲ中和H-O为极性键，所以在整个反应过程中，既有极性键的断裂与形成，又有非极性键的断裂和形成，C错误； D．根据题干信息及图示知脱硝的产物为氮气和水，则总反应为：，D正确； 故选AD。 40．（23-24高一下·山东临沂·期末）我国科学家设计了一种新型可充电电池，该电池放电时硫电极发生两步反应，分别为、。下列说法错误的是 A．放电时，硫电极发生还原反应 B．放电时，锌电极发生的反应为 C．每生成1molCu，外电路中通过10mol电子流出 D．放电时，电流方向为硫电极→负载→锌电极→电解质溶液→硫电极 【答案】C 【分析】根据题意， 得到电子，化合价降低，做氧化剂被还原，为正极，则为负极，做还原剂发生氧化反应，电极反应式为； 【解析】A．由分析可知，放电时硫电极发生还原反应，故A正确； B．由分析可知，放电时锌失去电子发生氧化反应，发生的反应为，故B正确； C．由反应可知，每生成铜，需要电子，由于该电池放电时硫电极发生两步反应，则反应也消耗一部分电子，故外电路中通过电子大于，故C错误； D．放电时，电流方向从正极经负载流向负极：硫电极→负载→锌电极→电解质溶液→硫电极，故D正确； 故选C。 41．（23-24高一下·山东青岛·期末）一种三室微生物燃料电池可同时进行废水净化和海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是    A．a为阴离子交换膜 B．有机废水处理后降低 C．生成的电极反应为： D．若有机废水中有机物为，则产生与的体积比为 【答案】CD 【分析】该燃料电池中，右室生成氮气，由NO→N2可知N元素得电子发生还原反应，作正极，左室生成CO2作负极，中间室中Na+移向正极，Cl-移向负极，则a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜。 【解析】A．根据分析，a为阴离子交换膜，A正确； B．左室为燃料电池的负极，废水中有机物失电子生成CO2，同时还生成H+，因此有机废水处理后氢离子浓度增大， pH 降低，B正确； C．右室生成氮气，NO得电子发生还原反应，电极反应式为2NO+10e−+12H+=N2↑+6H2O，C错误； D．若有机废水中有机物为C6H12O6，则左室电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+，转移120mol电子产生30molCO2与12molN2，二者的体积比等于其物质的量之比为5:2，D错误； 故选CD。 42．（23-24高一下·山东日照·期末）用惰性电极电解溶液制备硼酸[或]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列说法正确的是 A．a极电势高于b极电势 B．X膜、Y膜应为阴膜，Z膜为阳膜 C．电解过程中阳极区浓度始终保持不变 D．产品室每生成1mol ，原料室溶液质量减少102g 【答案】D 【解析】a是阴极、b是阳极，电解过程中阳极区水失电子生成氧气和氢离子，氢离子向产品室移动，与四羟基合硼酸根反应，阴极区水得到电子生成氢气和氢氧根，原料室中Na+进入阴极室生成氢氧化钠； A．a是阴极、b是阳极，b极电势高于a极电势，故A错误； B．原料室中Na+进入阴极室生成氢氧化钠，X膜是阳离子交换膜，原料室中 、阳极室中氢离子进入产品室生成硼酸，则Y膜应为阴膜，Z膜为阳膜，故B错误； C．电解过程中阳极区水失电子生成氧气和氢离子，氢离子移入产品室，但阳极区水减少，所以浓度增大，故C错误； D．产品室每生成1mol ，原料室减少1mol，所以溶液质量减少102g，故D正确； 选D。 43．（23-24高一下·山东潍坊·期末）利用下图所示装置提纯含有碳酸钾杂质的粗溶液。下列说法正确的是    A．粗溶液从处加入 B．电子从电极经导线流向电极 C．电极的电极反应为 D．穿过阳离子交换膜时，电极上产生气体体积(标准状况) 【答案】A 【分析】根据图示，K+移向电极N，所以N是阴极，与外接电源负极Y相连，M极是阳极，与外接电源正极X相连。阳极OH-失电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极H2O电离的H+得电子生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，a、b出来的气体分别为氧气和氢气。阳极消耗OH-，K+移向阴极，则粗KOH溶液从c处加入，e处流出，阴极生成KOH，则f处流出纯KOH溶液，据此分析解答。 【解析】A．阳极消耗OH-，K+移向阴极，则粗KOH溶液从c处加入，e处流出，A正确； B．M极是阳极，电子从电极M经导线流向电极X，B错误； C．N是阴极，H2O电离的H+得电子生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C错误； D．1mol K+穿过阳离子交换膜时，转移1mol电子，M极是阳极，OH-失电子发生氧化反应生成0.25mol氧气，标准状况下的体积为5.6L，D错误； 故选A。 44．（23-24高一下·山东潍坊·期末）一种三室微生物燃料电池可同时进行废水净化和海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是    A．a为阴离子交换膜 B．有机废水处理后降低 C．生成的电极反应为： D．若有机废水中有机物为，则产生与的体积比为 【答案】CD 【分析】该燃料电池中，右室生成氮气，由NO→N2可知N元素得电子发生还原反应，作正极，左室生成CO2作负极，中间室中Na+移向正极，Cl-移向负极，则a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜。 【解析】A．根据分析，a为阴离子交换膜，A正确； B．左室为燃料电池的负极，废水中有机物失电子生成CO2，同时还生成H+，因此有机废水处理后氢离子浓度增大， pH 降低，B正确； C．右室生成氮气，NO得电子发生还原反应，电极反应式为2NO+10e−+12H+=N2↑+6H2O，C错误； D．若有机废水中有机物为C6H12O6，则左室电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+，转移120mol电子产生30molCO2与12molN2，二者的体积比等于其物质的量之比为5:2，D错误； 故选CD。 45．（23-24高一下·山东烟台·期末）一种新型原电池的工作原理如图所示。已知工作时两极室均无气体生成，阴离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是 A．工作时，甲室溶液pH减小 B．电子由n极经外电路流向m极 C．每转移时，乙室溶液质量增加24 g D．电池总反应式为 【答案】A 【分析】在原电池装置中，阴离子向负极移动，电极n为负极，电极m为正极，n极的电极反应式为：，m极的电极反应式为：，据此作答。 【解析】A．工作时甲室中，m极的电极反应式：，消耗氢离子、生成水，溶液增大，故A错误； B．电极n为负极，电极m为正极，电子从负极经过导线、负载流向正极，故B正确； C．每转移时，有通过阴离子交换膜进入乙室，乙室质量增加，故C正确； D．根据正、负电极反应式可知，总反应的离子方程式为H++OH-=H2O，则电池总反应式为，故D正确； 故答案选A。 46．（23-24高一下·山东烟台·期末）一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下。下列说法正确的是 A．第一步的阳极反应式为 B．第二步为原电池，工作过程中两电极质量均增大 C．第三步中石墨为阴极，发生还原反应 D．第三步外电路上每转移4 mol电子，电解池中就有4 mol HCl被电解 【答案】AB 【分析】第一步反应为电解池，为阳极，阳极反应为，左侧电极为阴极，电极反应为； 第二步为原电池，左侧为正极，其电极反应为，右侧为负极，电极反应为； 第三步为电解池，左侧为阴极，电极反应为，右侧石墨为阳极，电极反应为，据此解答。 【解析】A．由分析可知，第一步的阳极反应式为，故A正确； B．第二步为原电池，由分析中两个电极的方程式可知，工作过程中两电极质量均增大，故B正确； C．第三步中石墨为阳极，发生氧化反应，故C错误； D．第三步，电解池的总反应为，溶液中HCl浓度保持不变，故D错误； 故选AB。 47．（23-24高一下·山东枣庄·期末）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法正确的是 A．电池工作时，负极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B．电池放电时间越长，电池中的Li2S2量越多 C．手机使用时电子从b电极经过手机电路版流向a电极，再经过电池电解质流回b电极 D．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g 【答案】BD 【分析】由电池反应16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li-e-=Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算。 【解析】A．据分析可知负极可发生氧化反应：Li-e-=Li+，A错误； B．据分析可知，放电时的电极反应为S8+2e-=S82-，S82-+2Li+=Li2S8，3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，则放电时间越长，电池中的Li2S2量就会越多，B正确； C．手机使用时即放电过程，电子从负极b电极经过手机电路版流向正a电极，但不能经过电池电解质流回b电极，而是在a电极上发生还原反应，b电极上发生氧化反应失去的电子再回到b电极； D．负极反应为：Li-e-=Li+，当外电路流过0.02mol电子时，消耗的锂为0.02mol，负极减重的质量为0.02mol×7g/mol=0.14g，D正确； 故答案为：BD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 化学反应与能量 内容概览 考点01 化学反应与热能 考点02 化学反应与电能 考点03 化学反应的速率与限度 考点01 化学反应与热能 1．（23-24高一下·山东泰安·期末）下列反应中的热量改变方式与其他三项不同的是 A．钠与冷水反应 B．铝与氧化铁的反应 C．小苏打粉末与稀盐酸反应 D．铁与氯气的反应 2．（23-24高一下·山东德州·期末）以为催化剂的光热化学循环分解的反应机理如图所示；已知：常温常压下，由最稳定的单质合成l mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓，最稳定的单质的摩尔生成焓为0。和CO的摩尔生成焓分别为、。 下列说法错误的是 A．过程①吸收能量 B．反应过程中Ti元素的化合价未发生变化 C．该过程中存在的能量转化形式；光能→化学能，热能→化学能 D．二氧化碳分解的热化学方程式为 3．（23-24高一下·山东青岛·期末）某反应由两步反应A→B→C构成，它的能量反应过程曲线如图，下列叙述正确的是 A．A→C的 B．两步反应均为放热反应 C．若反应使用合适的催化剂，可以降低活化能提高反应速率，同时平衡正向移动 D．A→B形成化学键释放的能量大于破坏化学键吸收的能量 考点02 化学反应与电能 4．（23-24高一下·山东泰安·期末）原电池要有特定的装置。下列装置中能构成原电池的是 A． B． C． D． 5．（23-24高一下·山东威海·期末）某同学为了探究原电池工作原理，设计了如图装置进行实验(反应后的溶液不饱和)，下列说法错误的是 A．铁极质量减轻 B．电流表指针发生偏转时，石墨极上有气体生成 C．铁极电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ D．若转移0.2mole-，则溶液增重5.6g 6．（23-24高一下·山东东营·期末）下列措施不能加快锌与稀硫酸反应制备的是 A．将锌粒替换成锌粉 B．向溶液中滴加几滴硫酸铜 C．向溶液中滴加浓硝酸 D．将试管置于热水浴中 7．（23-24高一下·山东东营·期末）为保护海水中钢铁设施，可将金属连接在其表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是 A．该保护方法称为阴极电保护法 B．极的电极反应式为 C．过程中化学能转化为电能和热能 D．将金属与外接电源的正极相连也能减缓腐蚀 8．（23-24高一下·山东东营·期末）一款甲烷燃料电池装置如图所示。下列说法中错误的是 A．a极是负极 B．b极得到电子生成 C．该电池可以实现化学能完全转化为电能 D．电解质溶液若改为碱性溶液，消耗等量的转移电子数不变 9．（23-24高一下·山东菏泽·期末）在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重，下列有关金属腐蚀与防护的说法错误的是 A．生铁浸泡在食盐水中会发生吸氧腐蚀 B．喷油漆、涂油脂是金属防护的物理方法 C．插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 D．将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于阴极电保护法 10．（23-24高一下·山东潍坊·期末）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 C．纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀 D．航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体 11．（23-24高一下·山东济南·期末）将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”，某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该电池中电极b作负极 B．工作时，电极a产生的电极反应式为 C．工作时质子向电极a迁移 D．当消耗时，理论上电极b消耗 12．（23-24高一下·山东济南·期末）一种利用金属氟化物的溶液作电解质的氢氧燃料电池装置如图所示，装置工作时，下列说法正确的是 A．负极电极反应式为 B．电池稳定工作后，每消耗，有向正极移动 C．正极电极反应式为 D．该电池的总反应为 13．（23-24高一下·山东菏泽·期末）全钒液流电池具有响应速度快、操作安全、使用寿命长等优点，被广泛应用于各领域，工作原理如下图，电解液含硫酸。下列有关说法正确的是 离子种类 颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色 A．放电时，A极为负极，发生还原反应 B．放电时，B极反应式为 C．充电时，理论上电路中转移电子时，右侧电解质(包含储液罐)溶液中会减少个 D．当完成储能时，右侧储液罐中溶液的颜色是黄色 14．（23-24高一下·山东泰安·期末）在如图所示的装置中，观察到电流表指针偏转（指针顺着电流方向偏转），M变粗，N变细，由此判断下表中所列M、N、P三种物质，其中可以成立的是 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 15．（23-24高一下·山东青岛·期末）利用下图所示装置提纯含有碳酸钾杂质的粗溶液。下列说法正确的是    A．粗溶液从处加入 B．电子从电极经导线流向电极 C．电极的电极反应为 D．穿过阳离子交换膜时，电极上产生气体体积(标准状况) 16．（23-24高一下·山东泰安·期末）以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理如下图所示，稀硫酸为电解质溶液。下列说法错误的是 A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极 B．a极的电极反应式为H2-2e-=2H+ C．b极的电板反应式为O2+4H++4e-=2H2O D．电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大 17．（23-24高一下·山东泰安·期末）氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是    A．通入氢气的电极发生还原反应 B．外电路中每有0.4mol电子发生转移，该实验中就会有6.72L的气体被消耗 C．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动 D．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 18．（23-24高一下·山东枣庄·期末）如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4溶液为电解质溶液。下列有关说法不正确的是    A．a极为负极，电子由a极经外电路流向b极 B．a极的电极反应式：H2－2e－===2H＋ C．电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大 D．若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多 考点03 化学反应的速率和限度 19．（23-24高一下·山东德州·期末）探究反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示： 编号 温度℃ 催化剂（g） 酸性溶液 溶液 溶液褪色平均时间（min） 体积 （mL） 浓度 （mol/L） 体积 （mL） 浓度 （mol/L） 1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.7 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a 3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.7 4 25 0 4 0.01 8 0.2 b 下列说法错误的是 A．通过实验可得到“其他条件相同时，温度升高，可加快反应速率”的结论，证据是a＜12.7 B．可通过比较相同时间收集体积来判断反应速率快慢 C．实验3和4探究的是催化剂对反应速率的影响，b>6.7 D．实验3中用KMnO4表示该反应速率 20．（23-24高一下·山东泰安·期末）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，内， 21．（23-24高一下·山东枣庄·期末）在一定温度下，将和放入容积为的某密闭容器中发生反应：。后达到平衡，测得容器内C的浓度为，则下列叙述不正确的是 A．在内该反应用D的浓度变化表示的反应速率为 B．平衡时A的转化率为25％ C．平衡时B的体积分数约为50％ D．初始时的压强与平衡时的压强之比为 22．（23-24高一下·山东潍坊·期末）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应。下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．的物质的量保持不变 B．气体分子总数保持不变 C．与的浓度相等 D．同时存在 23．（23-24高一下·山东菏泽·期末）在一定条件下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，  。实验测得：达到平衡状态时，吸收热量。下列说法正确的是 A．用表示内的反应速率为 B．将体积压缩为原来的一半，正反应速率减小，逆反应速率增大 C．混合气体的密度不变时，可认为反应达到平衡状态 D．达到平衡后，在相同条件下，再向容器中充入，压强增大，化学平衡逆向移动 24．（23-24高一下·山东泰安·期末）某温度时，在2L容器中发生A、B两种物质之间的转化反应，A、B物质的量随时间变化曲线如图所示，判断下列说法正确的是 A．4min时反应达到平衡 B．反应开始至4min时A的平均反应速率为v(A)=0.1mol/(L·min) C．该反应的化学方程式为 D．8min时逆反应速率大于正反应速率 25．（23-24高一下·山东济南·期末）研究反应的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度均为，反应物X的浓度（）随反应时间（）的变化情况如图所示。下列说法中错误的是 A．由实验①、④可知：升高温度，反应速率加快 B．该反应的逆过程释放热量 C．实验③有可能使用了催化剂，增大了正反应速率降低了逆反应速率 D．实验①②③达到平衡状态时反应物的转化率相同 26．（23-24高一下·山东潍坊·期末）甲、乙均为容积的恒容密闭容器。相同温度下，向甲中充入与0.1发生反应，时达平衡，测得反应放出热量；向乙中充入0.2气体，达平衡时测得反应吸收热量。下列说法正确的是 A．甲、乙中气体密度不变时，均可认为反应达到平衡状态 B．升高温度，甲中反应速率减慢，乙中反应速率加快 C．乙中反应的热化学方程式为　 D．甲中从反应开始到达到平衡，用表示的平均反应速率为 27．（23-24高一下·山东威海·期末）利用CO2和H2合成乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)(已知该反应为放热反应)。向2 L体积固定的容器中充入1mol CO2和3mol H2，测得C2H5OH的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．5min内用H2表示的反应速率为0.3 mol·L-1·min-1 B．t时刻若升高温度，则图像沿b曲线变化 C．混合气体的密度保持不变时，说明该反应达平衡状态 D．平衡时CO2(g)和H2O(g)的消耗速率之比为2：3 28．（23-24高一下·山东青岛·期末）25℃时，在恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中各气体浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线甲表示浓度随时间的变化 B．a、b两点正反应速率大小： C．c点反应未达到平衡 D．， 29．（23-24高一下·山东菏泽·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g）ΔH= - 41.8 kJ•mol-1，下列能说明该反应达到平衡状态的是 A．ΔH的数值不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．气体的颜色不再变化 D．气体的密度保持不变 30．（23-24高一下·山东泰安·期末）20℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：N2O4(g)⇌2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是 ①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2②NO2消耗速率与N2O4的消耗速率之比为2：1③烧瓶内气体的压强不再变化④烧瓶内气体的质量不再变化⑤NO2的物质的量浓度不再改变⑥烧瓶内气体的颜色不再加深⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化⑧烧瓶内气体的密度不再变化 A．②③⑤⑥⑦ B．①④⑧ C．只有①④ D．只有⑦⑧ 31．（23-24高一下·山东济南·期末）工业上可利用废气与合成甲醇，原理是，正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应，在一定温度下恒容密闭容器中，充入废气（其中体积分数为，其余物质此条件下不反应）和，在第5分钟达到平衡时，测得容器内压强为（起始压强为）。下列说法正确的是 A．混合气体密度不再改变，能说明此反应已达到平衡状态 B．平衡时刻的转化率小于的转化率 C．在内该反应的平均速率 D．若向此体系中再加入，平衡时气体总物质的量一定大于 32．（23-24高一下·山东日照·期末）γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应：。298K，γ-羟基丁酸初始浓度为0.180，c(γ-丁内酯)随时间变化关系如曲线Ⅰ所示；若其他条件不变，温度为T时，c(γ-丁内酯)随时间变化关系如曲线Ⅱ所示(忽略副反应及溶液的体积变化)。 下列说法正确的是 A．T>298K B．a、b两点的化学反应速率相等 C．298K，0～120min内，v(γ-丁内酯) D．298K，反应达到平衡时，c(γ-丁内酯)∶c(γ-羟基丁酸)=4∶11 33．（23-24高一下·山东潍坊·期末）某化学学习小组测定溶液与溶液反应的化学反应速率，将的溶液与的溶液混合，测得随时间变化如图所示。下列说法正确的是    A．溶液中反应的离子方程式为： B．后期反应速率减小的主要原因是反应物的浓度减小 C．内的化学反应速率 D．反应开始加入盐酸，若反应速率明显加快，说明对该反应有明显的催化作用 34．（23-24高一下·山东烟台·期末）某温度下，向甲、乙两个容积均为1 L的恒容密闭容器中分别充入4 mol HCl和，发生反应：  ΔH，其一为绝热过程，另一为恒温过程。反应过程中两容器内的压强随时间的变化曲线如下图所示。下列说法错误的是 A．甲容器为绝热过程，ΔH<0 B．a点气体颜色深于b点 C．c点，单位时间内生成的同时生成 D．乙容器中0～10 min内化学反应速率 35．（23-24高一下·山东东营·期末）甲烷在某含催化剂作用下反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．所有化学反应都有断键吸热与成键放热的过程 B．该图示过程的总反应为 C．该图示过程共释放了能量 D．步骤一吸收了能量 36．（23-24高一下·山东德州·期末）下列离子方程式书写错误的是 A．向AlCl3溶液中滴加过量氨水： B．铅蓄电池充电时阳极反应： C．用惰性电极电解硝酸银溶液离子方程式： D．海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔： 37．（23-24高一下·山东东营·期末）一种新型短路膜电池分离装置如图所示。下列说法中错误的是 A．负极区的总反应为： B．正极反应消耗(标况下)，理论上需要转移电子 C．该装置用于空气中的捕获，最终由出口A流出 D．短路膜只能传递离子，不能传递电子 38．（23-24高一下·山东菏泽·期末）研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和石墨为电极，用和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。下列说法中，正确的是 A．充电时，石墨接外接电源负极 B．放电时，有机阳离子向铝电极方向移动 C．充电时的阴极反应： D．放电时的正极反应： 39．（23-24高一下·山东菏泽·期末）催化还原是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示。研究发现在以为主的催化剂上发生的反应过程如图2所示。下列说法正确的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B．催化还原的反应为吸热反应 C．在整个反应过程中，只有极性键的断裂与形成 D．图2烟气脱硝的总反应为 40．（23-24高一下·山东临沂·期末）我国科学家设计了一种新型可充电电池，该电池放电时硫电极发生两步反应，分别为、。下列说法错误的是 A．放电时，硫电极发生还原反应 B．放电时，锌电极发生的反应为 C．每生成1molCu，外电路中通过10mol电子流出 D．放电时，电流方向为硫电极→负载→锌电极→电解质溶液→硫电极 41．（23-24高一下·山东青岛·期末）一种三室微生物燃料电池可同时进行废水净化和海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是    A．a为阴离子交换膜 B．有机废水处理后降低 C．生成的电极反应为： D．若有机废水中有机物为，则产生与的体积比为 42．（23-24高一下·山东日照·期末）用惰性电极电解溶液制备硼酸[或]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列说法正确的是 A．a极电势高于b极电势 B．X膜、Y膜应为阴膜，Z膜为阳膜 C．电解过程中阳极区浓度始终保持不变 D．产品室每生成1mol ，原料室溶液质量减少102g 43．（23-24高一下·山东潍坊·期末）利用下图所示装置提纯含有碳酸钾杂质的粗溶液。下列说法正确的是    A．粗溶液从处加入 B．电子从电极经导线流向电极 C．电极的电极反应为 D．穿过阳离子交换膜时，电极上产生气体体积(标准状况) 44．（23-24高一下·山东潍坊·期末）一种三室微生物燃料电池可同时进行废水净化和海水淡化，其工作原理如图所示。下列说法错误的是    A．a为阴离子交换膜 B．有机废水处理后降低 C．生成的电极反应为： D．若有机废水中有机物为，则产生与的体积比为 45．（23-24高一下·山东烟台·期末）一种新型原电池的工作原理如图所示。已知工作时两极室均无气体生成，阴离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是 A．工作时，甲室溶液pH减小 B．电子由n极经外电路流向m极 C．每转移时，乙室溶液质量增加24 g D．电池总反应式为 46．（23-24高一下·山东烟台·期末）一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下。下列说法正确的是 A．第一步的阳极反应式为 B．第二步为原电池，工作过程中两电极质量均增大 C．第三步中石墨为阴极，发生还原反应 D．第三步外电路上每转移4 mol电子，电解池中就有4 mol HCl被电解 47．（23-24高一下·山东枣庄·期末）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法正确的是 A．电池工作时，负极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B．电池放电时间越长，电池中的Li2S2量越多 C．手机使用时电子从b电极经过手机电路版流向a电极，再经过电池电解质流回b电极 D．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g / 学科网（北京）股份有限公司 $$