专题02 化学反应与能量变化（河南专用）-【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02 化学反应与能量变化 内容概览 考向01 放热反应与吸热反应的判断 考向02 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 考向03 反应过程能量变化曲线图的分析 考向04 原电池的工作原理及应用 考向05化学电源的分析 考向01 放热反应与吸热反应的判断 1．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)化学反应伴随着能量变化，下列反应的能量变化与图示相符的是 A．工业合成氨 B．过氧化钠和水的反应 C．以氧化铁和铝为原料进行的铝热反应 D．晶体与晶体混合 【答案】D 【分析】由图可知，该反应能量由低到高，所以是吸热反应，据此解答。 【详解】A．工业合成氨为放热反应，故A不符合题意； B．过氧化钠和水的反应为放热反应，故B不符合题意； C．氧化铁和铝为原料进行的铝热反应为放热反应，故C不符合题意； D．晶体与晶体为吸热反应，故D符合题意； 答案选D。 2．(23-24高一下·河南洛阳·期末)下列反应属于氧化还原反应，并且符合如图所示能量变化的是 A．铝片与稀盐酸的反应 B．碳和二氧化碳的反应 C．与的反应 D．盐酸与碳酸氢钠的反应 【答案】B 【分析】由图可知，图示反应为反应物的总能量小于生成物的总能量的为吸热反应。 【详解】A．铝片与稀盐酸的反应是放热反应，生成物的能量低于反应物，故A不符合题意； B．灼热的炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应为反应物的总能量小于生成物的总能量的为吸热反应，反应中有元素发生化合价变化，属于氧化还原反应，故B符合题意； C．与反应生成氯化钡、一水合氨和水，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故C不符合题意； D．盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故D不符合题意； 故选B。 3．(22-23高一下·河南郑州·期末)下列反应与图中能量变化关系一致的是    A．碳酸钙受热分解 B．铝与盐酸反应 C．生石灰与水反应 D．氢氧化钠与硫酸反应 【答案】A 【分析】由图可知，生成物能量高于反应物，则为吸热反应； 【详解】A．碳酸钙受热分解属于吸热反应，A符合题意； B．铝与盐酸反应为活泼金属和酸反应，放出热量，B不符合题意； C．生石灰氧化钙与水反应放出大量的热生成氢氧化钙，C不符合题意； D．氢氧化钠与硫酸反应为中和反应，反应放出热量，D不符合题意； 故选A。 4．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)下列有关热化学方程式的书写和叙述正确的是 A．，则在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应后放出的热量 B．，可知：(g)所具有的能量小于与所其有的能量之和 C．石墨和石墨的燃烧热不相等 D．，表示2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出的热量 【答案】B 【详解】A．该反应为可逆反应，则氮气和氢气不能反应完，放出的热量会小于，A错误； B．该反应为放热反应，则(g)所具有的能量小于与所其有的能量之和，B正确； C．燃烧热的定义是1mol纯物质完全燃烧时，生成稳定产物时放出的热量，则石墨和石墨的燃烧热相等，C错误； D．该热化学方程式表示2mol氢分子完全燃烧生成液态水时放出的热量，D错误； 故选B。 考向02 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 5．(22-23高一下·河南郑州·期末)氢气在氧气中燃烧的过程，可用如下模型表示(“—”表示化学键)。下列说法正确的是    A．过程Ⅰ有化学键的断裂 B．过程Ⅱ是吸收能量的过程 C．总能量：状态a<状态c D．能量转化：化学能仅转化为热能 【答案】A 【详解】A．过程Ⅰ中分子分解原子，存在化学键的断裂，A正确； B．过程Ⅱ是形成化学键的过程，是释放能量的过程，B错误； C．氢气在氧气中燃烧是个放热反应，则生成物总能量较低，故总能量：状态a>状态c，C错误； D．氢气在氧气中燃烧中能量转化存在：化学能转化为热能、光能，D错误； 故选A。 6．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【详解】根据盖斯定律可知，反应③反应②反应①，有；，A项正确。 7．(23-24高一下·河南新未来·期末)如图为和反应生成过程中的能量变化。下列说法正确的是 A．通常情况下，比稳定 B．和反应生成吸收的能量为 C．吸热反应一定需要加热才能发生 D．该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量 【答案】B 【详解】A．中的氮氮三键断开需要吸收更多能量，比稳定，A错误； B．和反应生成吸收的能量为(946+498-632×2)kJ=，B正确； C．吸热反应与反应是否需要加热无关，C错误； D．该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D错误； 故选B。 8．(23-24高一下·河南洛阳·期末)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂（），能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ⅱ中，产生1 mol单质转移电子数为 B．复合光催化剂分解水比电解水更有优越性 C．总反应为 D．总反应反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量 【答案】A 【详解】A．反应Ⅱ中，H2O2分解生成H2O和O2，O元素由-1价上升到0价，因此产生1 mol氧气转移电子数为2NA，A错误； B．电解水需要电能，复合光催化剂分解水需要太阳能，因此复合光催化剂分解水比电解水更有优越性，B正确； C．根据题干信息知，新型复合光催化剂（），能利用太阳光高效分解水产生H2和O2，总反应为：，C正确； D．水的分解是吸热反应，所以总反应断裂反应物化学键所吸收的总能量大于生成物中生成化学键所释放的能量，D正确； 故选A。 考向03 反应过程能量变化曲线图的分析 9．(23-24高一下·河南信阳·期末)下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是 A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 C．可以用右图表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D．已知右图可以表示白磷转化为黑磷的能量变化，则说明白磷比黑磷稳定 【答案】B 【详解】A． 能量变化不一定伴随发生化学反应，如水气化，故A错误； B． 化学反应的本质是旧键的断裂和新键的生成，化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故B正确； C． 右图表示的是放热过程，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热过程，故C错误； D． 右图可以表示白磷转化为黑磷的能量变化，说明黑磷所具有的能量低，则说明白磷没有黑磷稳定，故D错误； 故选B。 10．(23-24高一下·河南驻马店·期末)一定条件下发生反应，当反应了1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时，其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是    A．该反应是吸热反应 B．由图像可得，HI(g)比I2(g)更稳定 C．1 mol H—I键的能量为91.5 kJ D．相同条件下，2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应，释放26 kJ的热量 【答案】C 【详解】A．由图像可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，A错误； B．由图像看不出HI(g)和I2(g)能量的高低，故稳定性不能对比，B错误； C．由图像可知形成2mol氢碘键释放(170+13)kJ的能量，故1 mol H—I键的能量为91.5 kJ，C正确； D．由图像可知1mol H2(g)与1 mol I2(g)反应放热13kJ，故H2(g)+I2(g)2HI(g) ，该反应为可逆反应，当2mol H2(g)与2mol I2(g)反应达不到100%转化，释放的热量小于26 kJ，D错误； 故选C。 11．(23-24高一下·河南新未来·期末)的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将分别转化为和的反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．在转化为的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成 B．在转化为两种产物的路径中，都是作还原剂而被氧化 C．在转化为的过程中碳、氧原子的利用率为100% D．两个转化路径中所有元素的化合价都发生了变化 【答案】C 【详解】A．由图可以看出，转化为的路径中，涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成，还有碳氧三键的形成、氢氧键的形成，A选项错误； B．中碳元素的化合价为价，中碳元素的化合价为，在转化为的路径中，碳元素的化合价降低，被还原为，B选项错误； C．在转化为的路径中，中的C和O全部进入中，碳、氧原子的利用率为100%，C选项正确； D．两个转化路径中中氧元素的化合价为价，和中氧元素的化合价也为价，故氧元素的化合价未发生变化，D选项错误。 答案选C。 12．(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)与可发生反应①和②，其能量与反应进程如下图所示，下列说法正确的是 ① ②    A．反应①、②均为取代反应 B．反应①的Ⅰ、Ⅱ两步均放出能量 C．比稳定 D．与互为同分异构体 【答案】D 【详解】A．反应①、②均为与HCl发生加成反应，A错误； B．由图知，反应①的第一步为吸热反应，B错误； C．由于比的能量低，能量越低越稳定，C错误； D．与分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D正确； 故选D。 考向04 原电池的工作原理及应用 13．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)下列装置中，电流表指针发生偏转且Fe作原电池负极的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】原电池的构成条件，（1）反应：自发进行的氧化还原反应(符合“强弱规律”)；（2）电极：两个活泼性不同的电极(两种活泼性不同的金属或金属与碳棒)；（3）溶液：电解质溶液；（4）回路：形成闭合回路，①内电路：电解质溶液作离子导体；②外电路：导线作电子导体。 【详解】A．酒精溶液不是电解质溶液，电流表指针不偏转，A不符合题意； B．该装置中铁作负极，正极作石墨，电解质溶液为稀硝酸，B符合题意； C．锌比铁活泼，锌作负极，C不符合题意； D．电极材料相同，无电流产生，电流表指针不偏转，D不符合题意； 故选B。 14．(23-24高一下·河南郑州·期末)2024年4月，郑州宇通氢燃料重卡1500公里运输测试成功。某氢燃料电池的简易装置示意图如下，下列说法正确的是 A．电池工作时电能转化为化学能 B．电子由N极沿导线向M极移动 C．稀硫酸做离子导体，起到传导电子的作用 D．M为电池的负极，H2发生氧化反应 【答案】D 【分析】在氢氧燃料电池中，H2是燃料，则通入H2的a电极为负极，通入O2的b电极为正极。 【详解】A．电池工作时化学能转化为电能，A错误； B．由分析可知，M为负极，则电子由M极沿导线向N极移动，B错误； C．稀硫酸做离子导体，起到传导阴，阳离子的作用，C错误； D．由分析可知，M为电池的负极，氢气失去电子，发生氧化反应，D正确； 故选D。 15．(23-24高一下·河南开封·期末)某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图）。下列说法错误的是 A．该装置把化学能转化为电能 B．锌电极为负极，发生氧化反应 C．工作时由锌电极向铜电极迁移 D．工作一段时间后铜电极质量增加 【答案】C 【分析】Zn-Cu-CuSO4构成了原电池。由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，Cu为正极，负极发生失去电子的氧化反应，正极上发生还原反应。在电解质溶液中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。在外电路中，电子由负极经导线流向正极。 【详解】A．该装置为原电池，把化学能转化为电能，A正确； B．锌电极失去电子为负极，发生氧化反应，B正确； C．阴离子向负极移动，则工作时由Cu电极向Zn电极迁移，C错误； D．Cu电极反应式为：Cu2＋+2e—= Cu，质量增加，D正确； 故答案为C。 16．(23-24高一下·河南新乡·期末)某同学设计了如图所示的原电池。闭合电键K，下列有关说法错误的是 A．铁钉为原电池的负极 B．铜丝表面有气泡产生 C．电子的移动方向：铁钉→电解质溶液→铜丝 D．若将食醋换成乙醇，无法观察到灵敏电流计指针偏转 【答案】C 【分析】铁活泼性比铜强，铁与醋酸反应，铜与醋酸不反应，则铁为原电池负极，失电子，发生反应Fe-2e-=Fe2+，铜丝为原电池的正极，正极得电子，发生反应2CH3COOH+2e-=2CH3COO-+H2↑； 【详解】A．铁活泼性比铜强，铁与醋酸反应失电子，为负极，A正确； B．铜丝为正极，电极方程式为2CH3COOH+2e-=2CH3COO-+H2↑，现象是表面有气泡产生，B正确； C．电子不能在溶液中迁移，C错误； D．若将食醋换成乙醇，乙醇与铁、铜都不反应，无法观察到灵敏电流计指针偏转，D正确； 本题选C。 考向05 化学电源的分析 17．(23-24高一下·河南南阳·期末)甲醇()燃料电池的工作原理如图所示。该电池以甲醇为燃料，稀硫酸为电解质溶液，质子交换膜是只允许通过的高聚物，下列说法错误的是 A．石墨电极1上发生氧化反应 B．石墨电极2为正极 C．负极的电极反应式为 D．甲醇燃料电池是化学能转化为电能的装置 【答案】C 【详解】A．石墨1上被氧化为，为原电池负极，发生氧化反应，A正确； B．石墨电极2为被还原为，为正极，B正确； C．稀硫酸为电解质溶液，负极的电极反应式为，C错误； D．甲醇燃料电池为原电池，化学能转化为电能，D正确； 故选C。 18．(23-24高一下·河南新未来·期末)为有效降低含氨化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氨化合物转化为无毒气体，离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，下列说法错误的是 A．电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强 B．电流由A电极经过外电路流向B电极 C．同温同压时，转移相同的电子数时左右两侧电极室中产生的气体体积比为 D．右侧电极反应式为 【答案】B 【分析】氨气失去电子，电极A为负极，负极电极反应：，二氧化氮得到电子，右侧电极B是正极，正极电极反应：，据此回答； 【详解】A．根据右侧正极电极反应：，电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强，A正确； B．A为负极，B是正极，电流由B电极经过外电路流向A电极，B错误； C．根据分析，结合两电极电极反应式，、，由得失电子守恒可知，同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4：3，C正确； D．根据分析，右侧电极反应式为，D正确； 故选B。 19．(22-23高一下·河南洛阳·期末)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是    A．该电池在高温下进行效率更高 B．电子的移动方向由 b经外电路到a C．HS⁻转化为 的反应为 D．若该电池中有0.2 mol O2参加反应，则有0.2molH⁺向b迁移 【答案】C 【分析】由图可知，硫酸盐还原菌可将有机物氧化为二氧化碳，而硫氧化菌可将HS-氧化为SO，所以两种菌类的存在，循环把有机物氧化成CO2并放出电子，负极a上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO，发生失电子的氧化反应，负极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO+9H+，正极b上O2发生得电子的还原反应，正极反应式为4H++O2+4e-=2H2O，原电池工作时，溶液中的阳离子移向正极、阴离子移向负极，电子由负极经过导线流向正极。 【详解】A．高温条件下微生物会变性而死亡，该电池不能正常工作，故A错误； B．由图中H+移动方向可知，a极为负极、b极为正极，原电池工作时电子由负极经过导线流向正极，即电子从a流出，经外电路流向b，故B错误； C．负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO，失电子发生氧化反应，HS-转化为SO的反应为HS-+4H2O-8e-=SO+9H+，故C正确； D．电子和氢离子均带1个单位的电荷，若该电池有1mol电子转移，则有1molH+通过质子交换膜，若该电池中有0.2molO2参加反应，则有0.8molH+通过质子交换膜，故D错误； 故选C。 20．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)某研究性学习小组为探究氢氧燃料电池，设计出了如图所示的实验装置。 下列叙述正确的是 A．仪器a的名称是分液漏斗 B．步骤ⅳ中石墨电极发生还原反应 C．放电时石墨电极的电极反应式为 D．放电时石墨电极附近溶液的大于石墨电极 【答案】C 【分析】步骤ⅰ组装好仪器，步骤ⅱ外接电源发生电解，石墨电极X接电源负极作为阴极，发生还原反应，电极反应式为：，石墨电极Y接电源正极作为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：；步骤ⅲ电解一段时间后进行步骤ⅳ，此时装置为原电池，石墨电极X中是H2参与反应，作为负极，石墨电极Y中是O2参与反应，作为正极，据此作答。 【详解】A．根据图中结构可知，仪器a的名称是长颈漏斗，故A错误； B．根据分析可知，步骤ⅳ中石墨电极X中是H2参与反应，作为负极，发生氧化反应，故B错误； C．根据分析可知，步骤ⅳ中石墨电极Y中是O2参与反应，作为正极，发生还原反应，电极反应式为：，故C正确； D．放电时，石墨电极Y的电极反应式为：，可知在石墨电极Y附近，pH增大，石墨电极X的电极反应式为，可知在石墨电极X附近，pH减小，石墨电极附近溶液的小于石墨电极，故D错误； 故选C。 1．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)下列说法错误的是 A．化学反应速率越大，实验现象一定越明显 B．活化分子之间的碰撞不一定能发生化学反应 C．物质发生化学变化的同时一定伴有能量变化 D．向1mol稀盐酸中加入1mol NaOH固体充分反应，放出的热量大于57.3kJ 【答案】A 【详解】A．反应速率大并不一定现象明显，如酸碱中和反应基本瞬间完成，速率很快但是没有明显现象，A错误； B．只有活化分子间有合适的取向、发生的碰撞才能发生化学反应，即活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞，B正确； C．化学反应过程时旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，化学反应有化学键的断裂和形成，都伴有能量变化，C正确； D．中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量，对于一元强酸与强碱的中和热，其值约为57.3kJ·mol-1，但NaOH固体溶于水会放出热，因此放出的热量大于57.3kJ，D正确； 故选A。 2．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)下列说法正确的是 A．一定条件下，，则 B．已知；，则的燃烧热是 C．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则其热化学方程式为 D．在稀溶液中，，在绝热体系中，若将含的浓硫酸与含的稀溶液混合，则生成水的焓变小于 【答案】D 【详解】A．等物质的量的SO3(g)比SO3 (l)的能量高，所以生成2molSO3 (g)时放出的热量少，焓变大，即0>△H2＞△H1，A错误； B．反应中水是气态，而的燃烧热是1mol乙醇完全燃烧生成液态水、二氧化碳气体时放出的热量，则的燃烧热不是1366.8kJ/mol，B错误； C．N2和H2的反应为可逆反应，不能进行完全，所以的△H≠-38.6kJ/mol，C错误； D．稀溶液中，，浓硫酸溶解过程中放热，在绝热体系中，若将含的浓硫酸与含的稀溶液混合，反应放热更多，则生成水的焓变小于，D正确； 故选D。 3．(23-24高一下·河南信阳·期末)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是 A．氯气与强碱反应时，氯气既是氧化剂又是还原剂 B．铜锌原电池在工作时，正极和负极同时发生反应 C．的金属性随核外电子层数的增多而增强 D．工业上合成氨的过程中同时存在氨气的生成与分解 【答案】C 【详解】A．氧化剂和还原剂是对立的，但是氯气与强碱反应时，有部分氯气发生氧化反应，同时也有部分氯气发生还原反应，因此，氯气既是氧化剂又是还原剂，氯气的这两种作用统一在同一反应中，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，A正确； B．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，氧化反应和还原反应是对立的，但是这两个反应又同时发生，统一在原电池反应中，因此这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，B正确； C．Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素，其核外电子层数依次增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，其失电子能力依次增强，因此其金属性随其核外电子层数增多而增强，这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，C错误； D．氨气的生成与分解是对立的，当生成速率和分解速率相等时，建立了化学平衡，因此生成和分解又互相统一在这个平衡体系中，因此合成氨的过程中同时存在氨气的生成与分解的化学平衡符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，D正确； 故选C。 4．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是(图中部分夹持装置略) 选项 A B 实验装置或操作 实验目的 证明溶液对分解的催化作用 验证金属镁、铝的活泼性 选项 C D 实验装置或操作 实验目的 验证淀粉是否完全水解 探究苯和液溴能否发生取代反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．采用控制变量法，证明溶液对分解的催化作用应该在同一温度下进行，故A错误； B．金属的通性之一是与酸反应产生H2，而铝具有两性能与NaOH溶液反应，但镁不能与NaOH溶液发生反应，该装置可以构成原电池时，铝作为负极，但不能判断两者的活泼性，电解质溶液应该使用稀硫酸，观察哪个电极在溶解，则可判断两者活泼性，故B错误； C．验证淀粉是否完全水解时，向淀粉溶液中加入氢氧化钠溶液发生水解，加入的氢氧化钠溶液过量，直接加入碘水，NaOH能与I2反应，不能验证是否还有剩余的淀粉，故C错误； D．苯与液溴在溴化铁的条件下发生反应，通过四氯化碳除外HBr中混有的溴单质，再通入硝酸银溶液，通过观察是否生成浅黄色沉淀确定HBr的生成，从而证明该反应为取代反应，故D正确； 故答案选D。 5．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)某同学利用如图所示装置探究溶液与稀盐酸反应的热效应，进行了三次实验，数据如表所示。忽略溶解、逸出时的能量变化，逸出的的质量也忽略不计，混合溶液的密度视为，若反应后混合溶液的比热容，下列说法错误的是 实验序号 溶液 稀盐酸 反应后最高温度/℃ 体积/mL 反应前温度/℃ 体积/mL 反应前温度/℃ 1 50 19.1 60 19.1 19.8 2 50 19.1 60 19.3 19.9 3 50 19.2 60 19.2 21.7 A．用铜质的搅拌器会使所测偏大 B．分批加入盐酸会使所测偏大 C．温度计测量溶液的温度后可直接测盐酸温度 D． 【答案】C 【详解】A．铜会散热，用铜质的搅拌器会使所测的热量偏小，偏大，A正确； B．要确保热量不散失，故应一次性迅速加入盐酸，分批加入盐酸会导致所测得的最高温度比较低，那么放出的热量就少，为负值，则放出热量越少，越大，B正确； C．测量溶液的温度后若直接测盐酸温度，碳酸钠和盐酸反应会导致热量散失，C错误； D． 3次实验温度差分别为0.7℃、0.7℃、2.5℃，第三次数据偏差大舍去，取平均温差为0.7℃，从数据知，盐酸略过量，生成0.015mol的二氧化碳，则放出热量， 则得　，D正确； 答案选C。 6．(23-24高一下·河南漯河·期末)分析如图所示的三个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作负极 B．③中Fe作负极，负极电极反应式为 C．②中Mg作正极，正极电极反应式为 D．③中电子由Cu电极经硝酸溶液流向Fe电极 【答案】C 【详解】A．①在硫酸电解液中和相比，更活泼，Mg作负极，但②在氢氧化钠溶液中，可以发生反应而不能，此时做负极，A错误； B．③中在浓硝酸中钝化，和浓硝酸反应，失去电子发生氧化反应，故作负极，负极电极反应式为， B错误； C．②在氢氧化钠溶液中，可以发生反应而不能，此时做负极，做正极，电极反应式为，C正确； D．③中作负极，电子由负极流出经导线流向正极，电子由Cu电极经导线流向Fe电极，D错误； 故选C。 7．(23-24高一下·河南洛阳·期末)下列装置能达到实验目的的是 A B       将化学能转化为电能 实验室制氯气 C D      制取乙酸乙酯 实验室制取氨 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．该装置没有形成闭合回路，不能构成原电池，不能将化学能转化为电能，A错误； B．浓盐酸和二氧化锰需要在加热的条件下才能反应生成氯气，B错误； C．制取乙酸乙酯的过程中，需要用饱和碳酸钠溶液来中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，乙酸乙酯会在NaOH溶液中水解，不能使用NaOH溶液除杂，C错误； D．加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合固体生成NH3，NH3的密度比空气小，用向下排空气法收集，D正确； 故选D。 8．(22-23高一下·河南济源高级中学·期末)近期科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O2在催化剂表面生成CO2的历程(部分微粒未画出)。反应过程如图，下列说法正确的是    A．状态Ⅰ→状态Ⅱ发生了化学变化 B．CO2是具有极性共价键的直线型分子 C．CO和O生成CO2的过程不涉及电子转移 D．状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O2的反应 【答案】B 【详解】A．状态Ⅰ→状态Ⅱ只是氧氧双键 ，没有发生化学变化，故A错误； B．CO2含有碳双双键，是具有极性共价键的直线型分子，故B正确； C．CO和O生成CO2的过程，碳化合价升高，涉及电子转移，故C错误； D．状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O的反应，不是与O2反应，故D错误。 综上所述，答案为B。 9．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)6-羟基己酸(  )可通过环己酮、过氧化氢绿色氧化合成，反应历程如图所示，该反应可得到副产物7-氧杂二环[4.1.O]庚烷-2-酮(  )。下列说法正确的是    A．生成6-羟基己酸的反应为吸热反应 B．决定主产物反应速率的步骤为   C．升高温度，主反应和副反应的反应速率都加快 D．  与  互为同分异构体 【答案】C 【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，生成6-羟基己酸的反应为放热反应，故A错误； B．由题图可知反应  的活化能最大，所以该反应为主反应的决速步骤，故B错误； C．温度升高，反应速率加快，故升高温度，主反应和副反应的反应速率都加快，故C正确； D．  与  的不饱和度不同，分子式不同，故二者不互为同分异构体，故D错误； 故答案选C。 10．(22-23高一下·河南洛阳·期末)以为催化剂的光热化学循环分解的反应，为室温气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示： 下列说法不正确的是 A．过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂 B．该反应中，光能和热能转化为化学能 C．使用催化剂可以提高化学反应速率 D．2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量 【答案】D 【详解】A．据图可知过程①中Ti4+变为Ti3+，说明该过程中吸收能量使钛氧键发生了断裂，A正确； B．该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2，根据能量守恒定律知，该反应中，光能和热能转化为化学能，B正确； C．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，C正确； D．根据题目所给信息断键吸收的能量为1598kJ/mol×2 mol，成键释放的能量为(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol)，所以2mol二氧化碳完全分解成2mol一氧化碳和1mol氧气需要吸热1598kJ/mol×2 mol -(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol) =556kJ，D错误； 综上所述答案为D。 11．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)已知：①A-B键的键能是指在1×105Pa、298K下，断开1 molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。 ②1×105Pa、298K时，某些化学键的键能数据如下表： 化学键 Cl-Cl C-Cl C-H H-Cl 键能/(kJ/mol) 243 339 x 431 ③反应CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)生成1 mol HCl时放热114 kJ。 下列叙述正确的是 A．x=650 B．反应 CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)过程中的能量变化可用如图表示 C．CH2Cl2的结构只有一种，能证明甲烷分子的空间结构是正四面体形 D．光照条件下，将CH4通入溴的四氯化碳溶液中能快速发生取代反应 【答案】C 【详解】A．反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，已知反应CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)生成1 mol HCl时放热114 kJ，则(4×x+243)kJ-(3×x+339+431)kJ=-114 kJ，解得x=413，A错误； B．根据已知条件③可知该反应是放热反应，说明反应物总能量比生成物的总能量高，图示与反应事实不吻合，B错误； C．CH2Cl2若为平面结构，其应该有两种结构：，而CH2Cl2只有一种结构，说明其分子是四面体形，CH2Cl2可看作是甲烷分子中2个H原子被2个Cl原子取代产生的物质。因此可证明CH4是正四面体结构，C正确； D．在光照条件下CH4于卤素单质发生取代反应，而不能与卤素单质的溶液发生取代反应，D错误； 故合理选项是C。 12．(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是    A．装置(1)中铜棒上没有气体产生 B．装置(2)中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为： C．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为 D．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等 【答案】C 【分析】(1)因没有形成闭合回路，不是原电池装置；(2)形成了铜锌原电池，且Zn为负极；(3)也形成了铜锌原电池，Zn为负极。 【详解】A．装置(1)是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，铜棒上没有气体产生，A正确； B．装置(2)是原电池装置，锌做负极，铜做正极，溶液中氢离子在铜电极生成氢气，电极反应式为：，B正确； C．装置(3)是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为，C错误； D．装置(2)与(3)中负极电极反应均为，装置(2)中正极上电极反应为，装置(3)中正极电极反应为，正极生成物质质量比为1∶32时，依据电子守恒计算的两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，棒的质量变化相等，D正确； 故选C。 13．(22-23高一下·河南郑州·期末)郑州宇通客车股份有限公司制造的氢燃料电池客车是北京冬奥会体育赛事用车之一，其反应原理如下图。下列说法正确的是    A．电极a是负极 B．阴离子移向电极b C．离子导体可以选择蔗糖溶液 D．电子由电极b沿导线移向电极a 【答案】A 【分析】氧气得到电子发生还原反应，故b为正极、则氢气一极a极为负极；。 【详解】A．由分析可知，电极a是负极，A正确； B．原电池中，阴离子移向负极，也就是电极a，B错误； C．蔗糖溶液不导电，故离子导体不可以选择蔗糖溶液，C错误； D．电子由负极电极a沿导线移向正极电极b，D错误； 故选A。 14．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．a极的电极反应式为CH4－8e-+4O2-=CO2+2H2O B．A膜和C膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a极上通入2.24L(标准状况下)甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol 【答案】B 【详解】A．a极上甲烷转化为二氧化碳，甲烷失去电子，所以a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-＋4O2－=CO2＋2H2O，A正确； B．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，可知阳极室的电极反应式为： 2Cl--2e-=Cl2↑ ，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为： 2H2O+2e -=2OH-+H2↑ ，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，B错误； C．阴极电极不参与反应，可用铁替换阴极的石墨电极，C正确； D．a极上通入标准状况下2.24L甲烷即0.1mol甲烷，失去0.8mol电子，根据电子守恒，阳极室钙离子减少的物质的量是0.4mol，D正确； 答案选B。 15．(22-23高一下·河南郑州·期末)用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，实验数据记录如下表： 时间/min 实验① 实验② 气体体积/mL 溶液温度/℃ 气体体积/mL 溶液温度/℃ 0 0 22.0 0 22.0 8.5 30 24.8 50 23.8 10.5 50 26.0 — —    下列说法正确的是 A．①②中的碳棒表面均有气泡产生 B．生成相同体积气体时，实验①所用时间较短 C．0~8.5min，实验②反应较快，是因为该实验装置构成了原电池 D．反应至8.5min，对比两实验溶液温度，说明反应释放的总能量：①>② 【答案】C 【分析】①没有闭合电路，不行形成原电池，锌和盐酸生成氢气，锌表面有气体生成；②形成原电池，锌失去电子为负极，氢离子在碳极得到电子生成氢气为正极； 【详解】A．由分析可知，①中锌表面生成气体，②中的碳棒表面有气泡产生，A错误； B．由表格数据可知，②反应速率更快，生成相同体积气体时，实验②所用时间较，B错误； C．0~8.5min，实验②反应较快，是因为该实验装置构成了原电池，原电池可以加速反应的进行，C正确； D．反应至8.5min，对比两实验溶液温度，说明反应①中转化为热能的能量较大，而不能水面释放的总能量①>②，D错误； 故选C。 16．(23-24高一下·河南洛阳·期末)科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫()。质子膜燃料电池的结构如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的负极，发生氧化反应 B．电极b上发生的反应式： C．电池工作时，质子的移动方向由电极b到电极a D．电路中每通过0.4 mol电子，理论上在电极a消耗4.48 L 【答案】A 【分析】根据装置图可判断总反应为2H2S(g)+O2(g)＝S2(s)+2H2O，负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，以此解答该题。 【详解】A．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，则a为负极，故A正确； B．由分析可知，电极b是正极，发生还原反应：，故B错误； C．由分析可知，电极b是正极，a为负极，原电池中阳离子向正极移动，则质子(H+)由电极a到电极b，故C错误； D．2molH2S参与反应，失去4mol电子，电路中每通过0.4 mol电子，理论上在电极a消耗0.2molH2S，由于未说明气体所处的温度和压强，其体积不一定是4.48 L，故D错误； 故选A。 17．(23-24高一下·河南南阳·)我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．该装置工作时，H⁺由a极区流向b极区 B．电路中每通过1mole-，可处理34gH2S C．理论上a极区不需补充含Fe3+和Fe2+的溶液 D．该装置的总反应为H2SH2+S 【答案】B 【分析】从图中可知，电子从a极通过导线流向b极，则a极为负极，负极上Fe2+失电子生成Fe3+，生成的铁离子与H2S又反应生成Fe2+和S。b极为正极，正极上H+得电子生成氢气。 【详解】A．该装置为原电池，原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动，因此氢离子从a极流向b极，A正确； B．负极电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，通过1mol电子，生成1mol铁离子，2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+，1mol铁离子能消耗0.5molH2S，因此可处理17gH2S，B错误； C．a极上虽然Fe2+失电子生成Fe3+，但是Fe3+与H2S反应又能重新生成Fe2+，Fe2+和Fe3+总物质的量不变，不需要补充含Fe3+和Fe2+的溶液，C正确； D．该装置总反应为H2S在光照、催化剂作用下分解生成氢气和S，化学方程式为H2SH2+S，D正确； 故答案选B。 18．(23-24高一下·河南驻马店·期末)“3D打印机”需要稳定的电源保证工作效率，以碳纳米管作电极材料的柔性电池具有稳定性高，工作时间长，发热量小等特点，非常适合3D打印的需要。该电池工作原理如图，其放电时总反应为： 下列说法错误的是 A．放电时电子由锌膜经外电路流向膜 B．碳纳米管可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率 C．当锌膜消耗的为时，外电路转移电子 D．放电时的负极反应式为： 【答案】D 【详解】A．Zn失去电子发生氧化反应，MnO2中Mn得电子发生还原反应，所以锌膜为负极，MnO2膜为正极，电子由锌膜流向MnO2膜，故A正确； B．碳纳米管具有导电性，可以作为电极材料，同时可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率，故B正确； C．当锌膜消耗的 Zn 为 6.5g 即0.1mol时，Zn→Zn2+，转移0.2mol电子，则外电路转移0.2mol电子，C正确； D．该电池的负极为锌膜，电极反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，故D错误； 故选D。 19．(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)硼化钒()-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示(已知：阴离子交换膜只允许阴离子通过)。该电池工作时反应为：。下列说法正确的是    A．电极为电池正极 B．电流由石墨电极经导线流向电极 C．当外电路转移1mol电子时，1mol从电极移向石墨电极 D．电路中有2mol电子转移时，消耗氧气的体积为11.2L 【答案】B 【详解】A．硼化钒−空气燃料电池中，失电子发生氧化反应，电极为负极，故A错误； B．电极为负极，石墨为正极，电流经外电路由正极流向负极，故B正确； C．图示交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1 mol电子时，1 mol OH－从石墨电极移向电极，故C错误； D．未说明是否为标准状况下，所以无法得出的体积，故D错误。 综上所述，答案为B。 20．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)的脱除与的制备反应自发协同转化装置如图所示(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和并向两极迁移：忽略溶液体积的变化，b极区域浓度保持不变)。下列说法不正确的是 A．电子从a电极经导线流向b电极 B．b电极的电极反应式为： C．两极参与反应的与的物质的量之比为1∶1 D．双极膜中的解离可不断提供和，故无需补加NaOH 【答案】D 【分析】根据装置可知，b电极氧气发生还原反应生成过氧化氢，作正极，a电极二氧化硫发生氧化反应，作负极。 【详解】A．原电池中电子由负极流向正极，故电子从a电极经导线流向b电极，A正确； B．b电极氧气发生还原反应生成过氧化氢，电极反应式：，B正确； C．SO2在负极失去电子生成硫酸根，电极反应式：，正极电极反应式：，两极参与反应的与的物质的量之比为1∶1，C正确； D．1 molSO2与2molOH-反应，亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子转移2mol电子，2molOH -进入左侧同时亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子消耗水，生成的H+消耗OH-，故需要补加NaOH.才能持续吸收SO2，D错误； 答案选D。 21．(23-24高一下·河南开封·期末)氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。 回答下列问题。 (1)在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O＝O键能为，1mol 完全燃烧生成1mol 放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 (2)工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是：   已知： ①   ②   ③   则 。 【答案】(1)    436 55.6kJ 29.7kJ 相同质量时，三种物质中燃烧放出的热量最多 (2) 【详解】（1））①1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故氢气的燃烧热，故答案为：；②根据①的分析，该反应的热化学方程为  ，故答案为：  ；③设H—H键能为x根据反应热与键能的关系，，解得x=436，故答案为436；④1g甲烷完全燃烧放出的热量为890.3kJ÷16≈55.6kJ，1g乙醇完全燃烧放出的热量为1366.8kJ÷46≈29.7kJ；相同质量的氢气、甲烷、乙醇完全燃烧，氢气放出的热量最多，且燃烧产物为水，无污染，故答案为：55.6kJ；29.7kJ；相同质量时，三种物质中燃烧放出的热量最多； （2）已知①   ②   ③   则反应可由得到，则，故答案为。 22．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)化学能和电能的相互转化是能量转换的重要形式，请按要求完成下列电化学相关问题。 (1)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置          电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 ；(用ABCD表示) (2)盐桥式原电池的装置图如下    ①铜为 (填“正”或“负”)极。 ②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为 ③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加饱和溶液，电池工作时，盐桥的作用是 。 (3)还原电化学法制备甲醇()的工作原理如图所示：    电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通的一端发生的电极反应式为 。 (4)锂钊氧化物电池放电时的总反应：，则其正极充电时的电极反应式为： 。 (5)以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示(a、b为石墨，c、d、e为离子交换膜)，当制备时，a、b两个极共产生 气体。    【答案】(1)D>A>B>C (2) 正 0.1NA 使两溶液均保持电中性 (3) 左 CO + 4e- + 4H+ = CH3OH (4)Li1+xV3O8-xe-=xLi++LiV3O8 (5)0.75 【详解】（1）原电池的一个应用是可以判断金属的活泼性，一般负极比正极活泼。电子从A到B说明A为负极，B为正极，A>B；C电极的质量增加说明Cu2+在正极析出，C为正极B为负极，B>C；金属D不断溶解，说明D为负极，A为正极，D>A，四种金属活动性由大到小的顺序是D>A>B>C； （2）①锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极； ②3.2g铜物质的量为0.05mol，由电极反应式Cu2++2e-=Cu可知，生成1mol铜，转移2mol电子，故生成0.05mol铜，导线中转移0.1mol电子，电子数目为0.1NA； ③电池工作时，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使两溶液均保持电中性； （3）该装置是原电池，根据总反应：CO+2H2=CH3OH可知，C的化合价降低，CO在正极得到电子，H的化合价升高，H2在负极失去电子，所以通入H2的一端是负极；电池工作过程中阳离子移向正极，所以H+向左移动；通入CO的一端为正极，CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH，电极反应式为：CO + 4e- + 4H+ = CH3OH； （4）充电时阳极失电子发生氧化反应，即放电时正极的逆反应，所以电极方程式为：Li1+xV3O8-xe-=xLi++LiV3O8； （5）由图可知，a极为阴极，发生还原反应，电极反应式为 2(CH3)4N++2H2O+2e−=2(CH3)4NOH+H2↑，则制备1mol四甲基氢氧化铵则转移1mole－，阴极产生0.5molH2，阳极产生0.25molO2（电极反应式为4OH－-4e－=O2↑+2H2O），共产生0.75mol气体。 23．(23-24高一下·河南信阳·期末)绿色发展是必由之路，我国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。 I．以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中，充入和，在、催化剂作用下反应得甲醇(沸点)和物质X，测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图： (1)和制备甲醇的化学反应方程式为 。 (2)生产甲醇反应的原子利用率为 。 (3)内，甲醇的平均反应速率为 (保留两位有效数字)。 Ⅱ．与制备合成气，该反应也是综合利用的研究热点之一。 (4)已知：键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的馆量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，试计算合成反应中消耗时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 。 化学键 键能 413 745 436 1075 (5)恒容条件下，下列描述能证明该反应达到平衡的是_______(填字母)。 A．容器中气体密度不再改变 B．不再改变 C．断裂同时断裂 D．的体积分数不再改变 Ⅲ．利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管为电极材放电料，总反应为：。放电时，该电池会“吸入”，且生成的和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示。 (6)在电池 极(填“正”或“负”)被“吸入”。假设放电前两电极质量相等，当电路中转移电子时，两极的质量差为 g。 【答案】(1)CO2+3H2CH3OH+H2O (2)64% (3)0.027mol·L-1·min-1 (4) 吸收 120 (5)BD (6) 正 15.8 【详解】（1）CO2与H2在180℃、催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。 （2）CO2+3H2CH3OH+H2O，该反应中生成物总相对分子质量为50，其中甲醇的相对分子质量为32，则原子利用率为32÷50=64%。 （3）0-1min内，氢气减少0.2mol，则生成甲醇mol，甲醇的平均反应速率为mol÷2.5L÷1min=0.027mol·L-1·min-1。 （4）ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=(413×4+745×2-1075×2-2×436)kJ/mol=120kJ/mol。故合成反应中消耗1molCO2时吸收热量120kJ。 （5）A．该反应中反应物和产物都是气体，且在恒容密闭容器中进行反应，则无论是否达到平衡，气体密度始终不变，A错误； B．c(CH4)：c(CO2)=1：3且不再改变，说明甲烷和二氧化碳的浓度都不再改变，否则无法保持c(CH4)：c(CO2)=1：3，此时反应达到平衡，B正确； C．断裂4molC-H同时断裂1molH-H，由方程式可知断裂4molC-H的同时生成2molH-H，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，C错误； D．随着反应进行，CO2的体积分数不断变化，CO2体积分数不变说明反应达到平衡，D正确； 故答案选BD。 （6）从图中可知，该原电池中CO2得电子转化为C，因此通入CO2的电极为正极，即CO2在电池正极被吸入。负极电极反应为Na-e-=Na+，正极电极反应为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C，电路中转移0.2mol电子时，负极上消耗0.2molNa，质量减少4.6g，正极上增加的质量为0.15molCO2和0.2molNa+，质量增加11.2g，故两者质量差为11.2g+4.6g=15.8g。 24．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)请按要求完成下列问题。 (1)用盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：    ①从实验装置上看，图中仪器a的名称 。 ②烧杯间填满碎泡沬塑料的作用是 。 ③如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热 (填“相等、不相等”)。 ④用相同浓度和体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，测得的中和热会 。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”) (2)①可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有CO与NO气体，试解释产生NO的原因： 。 ②汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知： 尾气转化的反应之一： 。 (3)如图是和反应生成和过程中能量变化示意图，请写出和反应的热化学方程式： 。    (4)已知： 化学键 Si-O Si-Cl H-H H-Cl Si-Si Si-C 键能/(kJ/mol) 460 360 436 431 176 347 则：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)的反应热 (已知中含有。 【答案】(1) 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 相等 偏大 (2) N2+O22NO -746.5 kJ/mol (3) (4)＋236 kJ·mol－1 【详解】（1）①由图可知，图中仪器a的名称是环形玻璃搅拌棒； ②该实验需要保温，故烧杯间填满碎泡沬塑料的作用是减少实验过程中的热量损失； ③中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热，中和热与酸碱的用量无关，所以中和热数值相等； ④由于醋酸电离需要吸热，则用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热数值()会偏小，但是中和热会偏大； （2）①汽车尾气中含有CO与NO气体，在汽车发动机内产生的电火花作用下，空气中的N2与O2发生反应产生了NO，用化学方程式解释产生NO的原因：N2+O22NO； ②将已知热化学方程式依次编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由 Ⅲ×2-Ⅰ-Ⅱ可得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH＝[(-393.5)×2-180.5-(-221.0)]kJ/mol＝-746.5 kJ/mol； （3）由图可知反应物能量高于生成物能量，则该反应为放热反应，反应的焓变，则反应热化学方程式为：； （4）焓变=反应物总键能-生成物总键能，工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g)反应的反应热化学方程式为为SiCl4(g)＋2H2(g)=Si(s)＋4HCl(g) ΔH=360×4+436×2-176×2-431×4=＋236 kJ·mol－1。 25．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)转化和利用是实现碳中和的有效途径，通过电催化或光催化将转化为和产物(如被认为是最有效的路径。请回答下列问题： (1)二氧化碳可通过电催化合成(如图1)，生成的可直接用于燃料电池(如图2)，相关原理如图所示。已知：图1和图2装置中的电解液均显酸性，质子交换膜只允许通过。 ①图2装置中能量的转化形式主要是 能 能。 ②图2装置中负极的电极反应式为 ③图1装置发生的总反应与图2装置发生的总反应是否互为可逆反应？ (填“是”或“否”)。 (2)一定条件下，在催化剂表面将转化为，其原理如图所示： 写出该反应的化学方程式： 。 (3)太阳能驱动以为原料合成人工食品山梨糖，为克服自然光合作用的局限性提供了一条有前景的途径。 查阅资料：代表，其中线表示化学键，线的端点、折点或交点表示碳原子，碳原子剩余的化合价用氢原子补足，这样的表示方法叫键线式，如图中代表 ①中含有的官能团名称为 。 ②山梨糖的分子式为 。 (4)写出与反应的化学方程式： 。 【答案】(1) 化学能 电能 否 (2) (3) 羟基和醛基 (4) 【详解】（1）①图2装置以甲醇为原料，形成原电池，化学能转化为电能； ②图2装置为甲醇燃料电池，燃料甲醇在负极发生氧化反应，电极反应：； ③在同一条件下，既能正向进行，又能逆向进行的反应为可逆反应，图1装置发生的总反应与图2装置发生的总反应进行条件不相同，不互为可逆反应； （2）根据图示，反应化学方程式：； （3）①Y中官能团名称：羟基和醛基； ②根据山糖梨结构简式可知，其分子式：； （4）与反应化学方程式：。 26．(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)Ⅰ.在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用表示。能量请认真观察下图，回答下列问题。 (1)下列变化中满足如图图示的是 (填选项字母)； A．镁和稀盐酸的反应 B．与的反应 C．NaOH固体加入水中 D．乙醇燃烧 (2)在2L恒容密闭的绝热容器中，投入和发生反应，生成物对环境无污染，其中随时间的变化如下表所示： 时间/min 0 5 10 15 20 25 2.00 1.80 1.50 1.44 1.40 1.40 ①10min内，用表示的平均反应速率是 。 ②下列措施能够使该反应速率加快的是 。 a．使用催化剂 b．降低温度 c．及时分离水 d．通入氦气 ③下列事实能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 a．容器中的体积分数保持不变 b．体系温度不再发生变化 c．断开1mol键的同时断开1mol键 d．的比值保持不变 Ⅱ．甲烷燃料电池装置如图 (3)通入一端电极反应方程式是 ；若通入充分反应，理论上需要通入标准状况下的 L；一段时间后电解液的碱性 (填“增强”“减弱”或“不变”) 【答案】(1)AD (2) 0.05mol/（L▪min） a abd (3) 4.48 减弱 【详解】（1）由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应； A．镁和稀盐酸的反应为放热反应，故符合题意； B．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故不符合题意； C．NaOH固体加入水中的过程为放热过程，不是放热反应，故不符合题意； D．乙醇燃烧的反应为放热反应，故符合题意； 故选AD； （2）①该反应的方程式为CH4+2NO2=N2+2H2O+CO2，10min内，甲烷消耗0.5mol，则二氧化氮消耗1mol，NO2的浓度为0.5mol/L，则NO2表示的平均反应速率为； ②a．使用催化剂，可以降低反应活化能，使反应速率加快，故a项正确； b．温度降低，正逆反应速率均降低，故b项错误； c．及时分离水降低生成物浓度，反应速率降低，故c项错误； d．恒容密闭容器，通入氦气，反应物的浓度未发生改变，反应速率不变，故d项错误； 故答案为：a； ③a．反应物和生成物均为气体且反应前后分子数不同的体系中，若甲烷的体积分数不变，说明甲烷物质的量不再改变，反应达到了平衡状态，故a项符合题意； b．该反应是在绝热的固定容积密闭容器中进行，随着反应的进行，体系温度发生改变，当体系温度不再改变，说明反应达到平衡状态，故b项符合题意； c．断开1molC-H键(消耗0.25mlCH4)的同时必然形成O-H键(生成0.5mol)，反应不一定达到平衡状态，c项不符合题意 d．因为起始投入量之比不等于化学计量数之比，所以当n(CH4):n(NO2)的值保持不变时，反应达到平衡状态，故d项符合题意； 故答案为：abd； （3）通入甲烷的一极电极反应式为：；甲烷燃料电池总反应式为：，若通入0.1molCH4充分反应，理论上需要通入标准状况下0.2mol O2，即标准状况下，4.48L O2；根据甲烷燃料电池总反应，数目减少，一段时间后电解液的碱性减弱。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 化学反应与能量变化 内容概览 考向01 放热反应与吸热反应的判断 考向02 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 考向03 反应过程能量变化曲线图的分析 考向04 原电池的工作原理及应用 考向05化学电源的分析 考向01 放热反应与吸热反应的判断 1．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)化学反应伴随着能量变化，下列反应的能量变化与图示相符的是 A．工业合成氨 B．过氧化钠和水的反应 C．以氧化铁和铝为原料进行的铝热反应 D．晶体与晶体混合 2．(23-24高一下·河南洛阳·期末)下列反应属于氧化还原反应，并且符合如图所示能量变化的是 A．铝片与稀盐酸的反应 B．碳和二氧化碳的反应 C．与的反应 D．盐酸与碳酸氢钠的反应 3．(22-23高一下·河南郑州·期末)下列反应与图中能量变化关系一致的是    A．碳酸钙受热分解 B．铝与盐酸反应 C．生石灰与水反应 D．氢氧化钠与硫酸反应 4．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)下列有关热化学方程式的书写和叙述正确的是 A．，则在一定条件下向密闭容器中充入和充分反应后放出的热量 B．，可知：(g)所具有的能量小于与所其有的能量之和 C．石墨和石墨的燃烧热不相等 D．，表示2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出的热量 考向02 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 5．(22-23高一下·河南郑州·期末)氢气在氧气中燃烧的过程，可用如下模型表示(“—”表示化学键)。下列说法正确的是    A．过程Ⅰ有化学键的断裂 B．过程Ⅱ是吸收能量的过程 C．总能量：状态a<状态c D．能量转化：化学能仅转化为热能 6．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。 已知：① ② ③ 下列关系式正确的是 A．； B．； C．； D．； 7．(23-24高一下·河南新未来·期末)如图为和反应生成过程中的能量变化。下列说法正确的是 A．通常情况下，比稳定 B．和反应生成吸收的能量为 C．吸热反应一定需要加热才能发生 D．该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量 8．(23-24高一下·河南洛阳·期末)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂（），能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ⅱ中，产生1 mol单质转移电子数为 B．复合光催化剂分解水比电解水更有优越性 C．总反应为 D．总反应反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量 考向03 反应过程能量变化曲线图的分析 9．(23-24高一下·河南信阳·期末)下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是 A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 C．可以用右图表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D．已知右图可以表示白磷转化为黑磷的能量变化，则说明白磷比黑磷稳定 10．(23-24高一下·河南驻马店·期末)一定条件下发生反应，当反应了1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时，其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是    A．该反应是吸热反应 B．由图像可得，HI(g)比I2(g)更稳定 C．1 mol H—I键的能量为91.5 kJ D．相同条件下，2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应，释放26 kJ的热量 11．(23-24高一下·河南新未来·期末)的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将分别转化为和的反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．在转化为的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成 B．在转化为两种产物的路径中，都是作还原剂而被氧化 C．在转化为的过程中碳、氧原子的利用率为100% D．两个转化路径中所有元素的化合价都发生了变化 12．(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)与可发生反应①和②，其能量与反应进程如下图所示，下列说法正确的是 ① ②    A．反应①、②均为取代反应 B．反应①的Ⅰ、Ⅱ两步均放出能量 C．比稳定 D．与互为同分异构体 考向04 原电池的工作原理及应用 13．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)下列装置中，电流表指针发生偏转且Fe作原电池负极的是 A． B． C． D． 14．(23-24高一下·河南郑州·期末)2024年4月，郑州宇通氢燃料重卡1500公里运输测试成功。某氢燃料电池的简易装置示意图如下，下列说法正确的是 A．电池工作时电能转化为化学能 B．电子由N极沿导线向M极移动 C．稀硫酸做离子导体，起到传导电子的作用 D．M为电池的负极，H2发生氧化反应 15．(23-24高一下·河南开封·期末)某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图）。下列说法错误的是 A．该装置把化学能转化为电能 B．锌电极为负极，发生氧化反应 C．工作时由锌电极向铜电极迁移 D．工作一段时间后铜电极质量增加 16．(23-24高一下·河南新乡·期末)某同学设计了如图所示的原电池。闭合电键K，下列有关说法错误的是 A．铁钉为原电池的负极 B．铜丝表面有气泡产生 C．电子的移动方向：铁钉→电解质溶液→铜丝 D．若将食醋换成乙醇，无法观察到灵敏电流计指针偏转 考向05 化学电源的分析 17．(23-24高一下·河南南阳·期末)甲醇()燃料电池的工作原理如图所示。该电池以甲醇为燃料，稀硫酸为电解质溶液，质子交换膜是只允许通过的高聚物，下列说法错误的是 A．石墨电极1上发生氧化反应 B．石墨电极2为正极 C．负极的电极反应式为 D．甲醇燃料电池是化学能转化为电能的装置 18．(23-24高一下·河南新未来·期末)为有效降低含氨化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组设计如图所示电池，将含氨化合物转化为无毒气体，离子交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过)，下列说法错误的是 A．电池工作一段时间后，右侧电极室溶液的碱性增强 B．电流由A电极经过外电路流向B电极 C．同温同压时，转移相同的电子数时左右两侧电极室中产生的气体体积比为 D．右侧电极反应式为 19．(22-23高一下·河南洛阳·期末)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是    A．该电池在高温下进行效率更高 B．电子的移动方向由 b经外电路到a C．HS⁻转化为 的反应为 D．若该电池中有0.2 mol O2参加反应，则有0.2molH⁺向b迁移 20．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)某研究性学习小组为探究氢氧燃料电池，设计出了如图所示的实验装置。 下列叙述正确的是 A．仪器a的名称是分液漏斗 B．步骤ⅳ中石墨电极发生还原反应 C．放电时石墨电极的电极反应式为 D．放电时石墨电极附近溶液的大于石墨电极 1．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)下列说法错误的是 A．化学反应速率越大，实验现象一定越明显 B．活化分子之间的碰撞不一定能发生化学反应 C．物质发生化学变化的同时一定伴有能量变化 D．向1mol稀盐酸中加入1mol NaOH固体充分反应，放出的热量大于57.3kJ 2．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)下列说法正确的是 A．一定条件下，，则 B．已知；，则的燃烧热是 C．在一定温度和压强下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则其热化学方程式为 D．在稀溶液中，，在绝热体系中，若将含的浓硫酸与含的稀溶液混合，则生成水的焓变小于 3．(23-24高一下·河南信阳·期末)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是 A．氯气与强碱反应时，氯气既是氧化剂又是还原剂 B．铜锌原电池在工作时，正极和负极同时发生反应 C．的金属性随核外电子层数的增多而增强 D．工业上合成氨的过程中同时存在氨气的生成与分解 4．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是(图中部分夹持装置略) 选项 A B 实验装置或操作 实验目的 证明溶液对分解的催化作用 验证金属镁、铝的活泼性 选项 C D 实验装置或操作 实验目的 验证淀粉是否完全水解 探究苯和液溴能否发生取代反应 A．A B．B C．C D．D 5．(23-24高一下·河南创新发展联盟·期末)某同学利用如图所示装置探究溶液与稀盐酸反应的热效应，进行了三次实验，数据如表所示。忽略溶解、逸出时的能量变化，逸出的的质量也忽略不计，混合溶液的密度视为，若反应后混合溶液的比热容，下列说法错误的是 实验序号 溶液 稀盐酸 反应后最高温度/℃ 体积/mL 反应前温度/℃ 体积/mL 反应前温度/℃ 1 50 19.1 60 19.1 19.8 2 50 19.1 60 19.3 19.9 3 50 19.2 60 19.2 21.7 A．用铜质的搅拌器会使所测偏大 B．分批加入盐酸会使所测偏大 C．温度计测量溶液的温度后可直接测盐酸温度 D． 6．(23-24高一下·河南漯河·期末)分析如图所示的三个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作负极 B．③中Fe作负极，负极电极反应式为 C．②中Mg作正极，正极电极反应式为 D．③中电子由Cu电极经硝酸溶液流向Fe电极 7．(23-24高一下·河南洛阳·期末)下列装置能达到实验目的的是 A B       将化学能转化为电能 实验室制氯气 C D      制取乙酸乙酯 实验室制取氨 A．A B．B C．C D．D 8．(22-23高一下·河南济源高级中学·期末)近期科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O2在催化剂表面生成CO2的历程(部分微粒未画出)。反应过程如图，下列说法正确的是    A．状态Ⅰ→状态Ⅱ发生了化学变化 B．CO2是具有极性共价键的直线型分子 C．CO和O生成CO2的过程不涉及电子转移 D．状态Ⅲ→状态Ⅴ表示CO与O2的反应 9．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)6-羟基己酸(  )可通过环己酮、过氧化氢绿色氧化合成，反应历程如图所示，该反应可得到副产物7-氧杂二环[4.1.O]庚烷-2-酮(  )。下列说法正确的是    A．生成6-羟基己酸的反应为吸热反应 B．决定主产物反应速率的步骤为   C．升高温度，主反应和副反应的反应速率都加快 D．  与  互为同分异构体 10．(22-23高一下·河南洛阳·期末)以为催化剂的光热化学循环分解的反应，为室温气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示： 下列说法不正确的是 A．过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂 B．该反应中，光能和热能转化为化学能 C．使用催化剂可以提高化学反应速率 D．2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量 11．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)已知：①A-B键的键能是指在1×105Pa、298K下，断开1 molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。 ②1×105Pa、298K时，某些化学键的键能数据如下表： 化学键 Cl-Cl C-Cl C-H H-Cl 键能/(kJ/mol) 243 339 x 431 ③反应CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)生成1 mol HCl时放热114 kJ。 下列叙述正确的是 A．x=650 B．反应 CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)过程中的能量变化可用如图表示 C．CH2Cl2的结构只有一种，能证明甲烷分子的空间结构是正四面体形 D．光照条件下，将CH4通入溴的四氯化碳溶液中能快速发生取代反应 12．(22-23高一下·河南商丘名校联考·期末)某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是    A．装置(1)中铜棒上没有气体产生 B．装置(2)中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为： C．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为 D．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等 13．(22-23高一下·河南郑州·期末)郑州宇通客车股份有限公司制造的氢燃料电池客车是北京冬奥会体育赛事用车之一，其反应原理如下图。下列说法正确的是    A．电极a是负极 B．阴离子移向电极b C．离子导体可以选择蔗糖溶液 D．电子由电极b沿导线移向电极a 14．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．a极的电极反应式为CH4－8e-+4O2-=CO2+2H2O B．A膜和C膜均为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a极上通入2.24L(标准状况下)甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol 15．(22-23高一下·河南郑州·期末)用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，实验数据记录如下表： 时间/min 实验① 实验② 气体体积/mL 溶液温度/℃ 气体体积/mL 溶液温度/℃ 0 0 22.0 0 22.0 8.5 30 24.8 50 23.8 10.5 50 26.0 — —    下列说法正确的是 A．①②中的碳棒表面均有气泡产生 B．生成相同体积气体时，实验①所用时间较短 C．0~8.5min，实验②反应较快，是因为该实验装置构成了原电池 D．反应至8.5min，对比两实验溶液温度，说明反应释放的总能量：①>② 16．(23-24高一下·河南洛阳·期末)科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫()。质子膜燃料电池的结构如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的负极，发生氧化反应 B．电极b上发生的反应式： C．电池工作时，质子的移动方向由电极b到电极a D．电路中每通过0.4 mol电子，理论上在电极a消耗4.48 L 17．(23-24高一下·河南南阳·)我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法错误的是 A．该装置工作时，H⁺由a极区流向b极区 B．电路中每通过1mole-，可处理34gH2S C．理论上a极区不需补充含Fe3+和Fe2+的溶液 D．该装置的总反应为H2SH2+S 18．(23-24高一下·河南驻马店·期末)“3D打印机”需要稳定的电源保证工作效率，以碳纳米管作电极材料的柔性电池具有稳定性高，工作时间长，发热量小等特点，非常适合3D打印的需要。该电池工作原理如图，其放电时总反应为： 下列说法错误的是 A．放电时电子由锌膜经外电路流向膜 B．碳纳米管可以增大电极反应的接触面积加快电池反应速率 C．当锌膜消耗的为时，外电路转移电子 D．放电时的负极反应式为： 19．(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)硼化钒()-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示(已知：阴离子交换膜只允许阴离子通过)。该电池工作时反应为：。下列说法正确的是    A．电极为电池正极 B．电流由石墨电极经导线流向电极 C．当外电路转移1mol电子时，1mol从电极移向石墨电极 D．电路中有2mol电子转移时，消耗氧气的体积为11.2L 20．(23-24高一下·河南信阳高级中学·期末)的脱除与的制备反应自发协同转化装置如图所示(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和并向两极迁移：忽略溶液体积的变化，b极区域浓度保持不变)。下列说法不正确的是 A．电子从a电极经导线流向b电极 B．b电极的电极反应式为： C．两极参与反应的与的物质的量之比为1∶1 D．双极膜中的解离可不断提供和，故无需补加NaOH 21．(23-24高一下·河南开封·期末)氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。 回答下列问题。 (1)在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 ①氢气的燃烧热 。 ②该反应的热化学方程式为 。 ③已知H—O键能为，O＝O键能为，1mol 完全燃烧生成1mol 放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 ④已知甲烷的燃烧热，乙醇的燃烧热，计算25℃和101kPa时1g甲烷和1g乙醇完全燃烧放出的热量分别为 、 ，并据此说明氢气作为能源的优点是 。 (2)工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是：   已知： ①   ②   ③   则 。 22．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)化学能和电能的相互转化是能量转换的重要形式，请按要求完成下列电化学相关问题。 (1)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置          电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 ；(用ABCD表示) (2)盐桥式原电池的装置图如下    ①铜为 (填“正”或“负”)极。 ②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为 ③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加饱和溶液，电池工作时，盐桥的作用是 。 (3)还原电化学法制备甲醇()的工作原理如图所示：    电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通的一端发生的电极反应式为 。 (4)锂钊氧化物电池放电时的总反应：，则其正极充电时的电极反应式为： 。 (5)以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示(a、b为石墨，c、d、e为离子交换膜)，当制备时，a、b两个极共产生 气体。    23．(23-24高一下·河南信阳·期末)绿色发展是必由之路，我国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。 I．以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中，充入和，在、催化剂作用下反应得甲醇(沸点)和物质X，测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图： (1)和制备甲醇的化学反应方程式为 。 (2)生产甲醇反应的原子利用率为 。 (3)内，甲醇的平均反应速率为 (保留两位有效数字)。 Ⅱ．与制备合成气，该反应也是综合利用的研究热点之一。 (4)已知：键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的馆量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，试计算合成反应中消耗时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 。 化学键 键能 413 745 436 1075 (5)恒容条件下，下列描述能证明该反应达到平衡的是_______(填字母)。 A．容器中气体密度不再改变 B．不再改变 C．断裂同时断裂 D．的体积分数不再改变 Ⅲ．利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管为电极材放电料，总反应为：。放电时，该电池会“吸入”，且生成的和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示。 (6)在电池 极(填“正”或“负”)被“吸入”。假设放电前两电极质量相等，当电路中转移电子时，两极的质量差为 g。 24．(22-23高一下·河南信阳高级中学·期末)请按要求完成下列问题。 (1)用盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：    ①从实验装置上看，图中仪器a的名称 。 ②烧杯间填满碎泡沬塑料的作用是 。 ③如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热 (填“相等、不相等”)。 ④用相同浓度和体积的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，测得的中和热会 。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”) (2)①可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有CO与NO气体，试解释产生NO的原因： 。 ②汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知： 尾气转化的反应之一： 。 (3)如图是和反应生成和过程中能量变化示意图，请写出和反应的热化学方程式： 。    (4)已知： 化学键 Si-O Si-Cl H-H H-Cl Si-Si Si-C 键能/(kJ/mol) 460 360 436 431 176 347 则：SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)的反应热 (已知中含有。 25．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期末)转化和利用是实现碳中和的有效途径，通过电催化或光催化将转化为和产物(如被认为是最有效的路径。请回答下列问题： (1)二氧化碳可通过电催化合成(如图1)，生成的可直接用于燃料电池(如图2)，相关原理如图所示。已知：图1和图2装置中的电解液均显酸性，质子交换膜只允许通过。 ①图2装置中能量的转化形式主要是 能 能。 ②图2装置中负极的电极反应式为 ③图1装置发生的总反应与图2装置发生的总反应是否互为可逆反应？ (填“是”或“否”)。 (2)一定条件下，在催化剂表面将转化为，其原理如图所示： 写出该反应的化学方程式： 。 (3)太阳能驱动以为原料合成人工食品山梨糖，为克服自然光合作用的局限性提供了一条有前景的途径。 查阅资料：代表，其中线表示化学键，线的端点、折点或交点表示碳原子，碳原子剩余的化合价用氢原子补足，这样的表示方法叫键线式，如图中代表 ①中含有的官能团名称为 。 ②山梨糖的分子式为 。 (4)写出与反应的化学方程式： 。 26．(23-24高一下·河南新乡封丘县第一中学·期末)Ⅰ.在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用表示。能量请认真观察下图，回答下列问题。 (1)下列变化中满足如图图示的是 (填选项字母)； A．镁和稀盐酸的反应 B．与的反应 C．NaOH固体加入水中 D．乙醇燃烧 (2)在2L恒容密闭的绝热容器中，投入和发生反应，生成物对环境无污染，其中随时间的变化如下表所示： 时间/min 0 5 10 15 20 25 2.00 1.80 1.50 1.44 1.40 1.40 ①10min内，用表示的平均反应速率是 。 ②下列措施能够使该反应速率加快的是 。 a．使用催化剂 b．降低温度 c．及时分离水 d．通入氦气 ③下列事实能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 a．容器中的体积分数保持不变 b．体系温度不再发生变化 c．断开1mol键的同时断开1mol键 d．的比值保持不变 Ⅱ．甲烷燃料电池装置如图 (3)通入一端电极反应方程式是 ；若通入充分反应，理论上需要通入标准状况下的 L；一段时间后电解液的碱性 (填“增强”“减弱”或“不变”) 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$