专题01 化学反应与能量变化（江苏专用）-【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01 化学反应与能量变化 内容概览 考向1 化学反应速率 考向2 化学反应的限度 考向3 化学反应中的热 考向4 化学能与电能的转化 考向1 化学反应速率 1．(23-24高一下·江苏射阳县陈洋中学·期末)反应2SO2＋O22SO3在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法错误的是 A．升高温度能加快反应速率 B．使用恰当的催化剂能加快反应速率 C．增大O2的浓度能加快反应速率 D．SO2与O2能100％转化为SO3 2．(23-24高一下·江苏镇江实验高级中学·期末)制备高纯硅的反应为SiCl4＋2H2Si＋4HCl，下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是 A．适当升高温度能加快反应速率 B．减小H2的压强对反应速率没有影响 C．增大H2的浓度能减缓反应速率 D．及时移走Si固体，能增大反应速率 3．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)下列措施对增大反应速率有效的是 A．在与两溶液反应时，增大压强 B．Zn与稀硫酸反应制取氢气时，将稀硫酸改用浓硫酸 C．与合成氨气时，适当提高体系的温度 D．Na与水反应时，增大水的用量 4．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁 A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究浓度对反应速率的影响 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 考向2 化学反应的限度 5．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)，是工业制硫酸中的一步重要反应。在一定条件下，当反应达到平衡状态时，下列叙述正确的是 A．的浓度保持不变 B．能全部转化为 C．正、逆反应速率均为零 D．使用合适的催化剂是为了提高的平衡转化率 6．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末) 是工业上制硝酸的重要反应，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂可以加快反应速率 B．增大压强可以加快反应速率 C．达到平衡时，V(正)＝V(逆) D．增大O2的浓度可以使NH3全部转变为NO 7．(23-24高一下·江苏常州正行中学·期末)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，该反应是放热反应。下列有关说法正确的是 A．反应中生成22.4LNO时，转移2.5mol电子 B．断裂4molN-H键的同时，形成6molO-H键，说明该反应达到平衡状态 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．在恒温恒容条件下，若反应体系压强不再改变，说明该反应达到平衡状态 8．(23-24高一下·江苏扬州·期末) 氮及其化合物具有广泛应用。工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ∆H=-92.4kJ·mol⁻1，在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A．升高温度，反应速率一定加快 B．反应达平衡后，通入少量Ar，v(正)和v(逆)都不变 C．反应达平衡时，N2完全转化为NH3 D．充入1mol N2和3mol H2，一定条件下充分反应，放出的热量为92.4kJ 9．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，该反应是放热反应。下列有关说法正确的是 A．反应中生成22.4LNO时，转移2.5mol电子 B．断裂4molN-H键的同时，形成6molO-H键，说明该反应达到平衡状态 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．在恒温恒容条件下，若反应体系压强不再改变，说明该反应达到平衡状态 考向3 化学反应中的热 10．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示各图中，表示化学反应：能量变化的是 A． B． C． D． 11．(23-24高一下·江苏射阳县陈洋中学·期末)下列反应属于吸热反应的是 A．氢气在空气中燃烧 B．盐酸与氢氧化钠溶液反应 C．金属Zn与盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合反应 12．(23-24高一下·江苏镇江实验高级中学·期末)制取高纯硅的反应SiCl4＋2H2Si＋4HCl为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键放出热量 C．需要高温的反应都是放热反应 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 13．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)异丁烯与氯化氢发生加成反应过程的体系能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．1mol产物①或②中均含有7mol共价键 B．此过程中只发生了非极性键的断裂 C．异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应 D．产物②比产物①更稳定 14．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)一定条件下发生反应： ，测得反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 B．升温能增大正反应速率，减小逆反应速率 C． D．完全反应生成时放出的热量是 考向4 化学能与电能的转化 15．(23-24高一下·江苏常州正行中学·期末)关于如图所示的装置，下列说法正确的是 A．锌片为正极 B．铜片质量逐渐减小 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．H+在锌片表面被还原 16．(22-23高一下·江苏昆山中学·)有a、b、c三种金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置       部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 由此可判断这三种金属的活动性顺序是 A．b>a>c B．c>b>a C．a>b>c D．c>a>b 17．(23-24高一下·江苏扬州·期末)为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列说法正确的是 A．石墨作正极材料 B．电子由铁电极经海水向石墨电极移动 C．铁电极的电极反应式为： D．电路中每转移2mol电子，正极消耗11.2L氧气 18．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)锌-石墨电池(如图所示)可实现化学能向电能的转化。该电池工作时下列说法错误的是 A．在正极上被还原 B．负极反应为 C．电子从电极流出经电解质流入石墨电极 D．工作过程中，Zn2+向石墨电极移动 19．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)电池原理如图所示，总反应为，下列说法正确的是 A．多孔Ni电极作负极 B．Al电极的电极反应式为 C．电池工作时，向负极区移动 D．正极的电极反应式为 20．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)如图所示电池装置可将HCOOH转化为KHCO3，下列说法正确的是    A．每消耗1 mol O2，可将2 mol Fe2＋转化为Fe3＋ B．物质X为KOH C．负极电极反应式为HCOO-＋2OH--2e-=HCO＋H2O D．放电时，K＋由正极区移向负极区 1．(23-24高一下·江苏苏州·期末)黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是 A．黑火药中含有两种单质 B．爆炸时吸收热量 C．反应中S作还原剂 D．反应为置换反应 2．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)“碳中和”是指排放总量与吸收处理总量相等。下列措施不利于我国2060年实现“碳中和”目标的是 A．加强化石燃料的开采使用 B．加强植树造林和荒漠绿化 C．加大风、光、水电的投资 D．加强新能源汽车推广使用 3．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)用锌片、铜片、西红柿等材料可以制作如下图所示的西红柿电池。电池工作时，下列有关说法正确的是 A．Zn片作正极 B．Cu片质量减少 C．电子由Zn片经导线流向Cu片 D．实现了电能向化学能的转化 4．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末)利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示：    则下列说法错误的是    A．过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程I吸收能量，过程Ⅱ释放能量 D．2H2O2H2+O2反应的能量变化如上图所示 5．(22-23高一下·江苏无锡·调研)对于反应，下列说法正确的是 A．使用合适的催化剂可将全部转化为 B．达到平衡时的消耗速率等于的生成速率 C．气体和气体的总能量大于气体的能量 D．断开和中共价键所吸收的能量大于形成中共价键所放出的能量 6．(23-24高一下·江苏常州正行中学·期末)白磷和红磷的能量转化关系如图所示，下列说法正确的是 A．白磷和红磷互为同位素 B．白磷转化为红磷是物理变化 C．白磷转化为红磷时放出热 D．相同条件下，白磷的稳定性大于红磷 7．(22-23高一下·江苏淮阴中学·)有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A 8．(22-23高一下·江苏淮安·期末)我国科学家以LiI为催化剂，通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率，模拟装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，a电极为正极 B．放电时，电流由b极经用电器流向a极 C．充电时，阳极上的电极反应式为 D．充电时，a极净增14g时电路中转移1mol电子 9．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末) 工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ∙mol-1。N2、NH3在催化剂a、b表面分别发生如下图所示的反应，下列叙述正确的是 A．催化剂a表面形成N-H键时需吸收能量 B．使用催化剂a可以增大正反应速率，减小逆反应速率 C．反应时催化剂b表面有共价键的断裂和形成 D．催化剂b表面反应的化学方程式为2NH3+O22NO+3H2 10．(23-24高一下·江苏连云港·期末)钢铁在海水中的电化学腐蚀原理示意图如图。下列说法正确的是 A．铁为电池负极，X离子为 B．正极电极反应式为： C．电子由铁流向碳，再经海水流向铁 D．钢铁的腐蚀速率：在河水中在海水中 11．(22-23高一·江苏常州·期末)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是 A．该分解过程是：2NON2+O2 B．实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应 C．过程②释放能量，过程③吸收能量 D．标准状况下，NO分解生成5.6 LN2转移电子数约为6.02×1023 12．(23-24高一下·江苏盐城·期末)负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是 A．作原电池正极 B．电流由经活性炭流向 C．每消耗标准状况下11.2L的，最多去除 D．表面发生的电极反应： 13．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)我国科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系，实现了氨的低温催化合成，其原理示意如下： 下列分析不合理的是 A．状态Ⅰ为吸附并发生解离，键发生断裂并吸收能量 B．状态Ⅲ反应的方程式为 C．“TM-LiH”能降低合成氨反应的 D．合成总反应的原子利用率是100% 14．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)下列叙述正确的是 A．由图甲可知， 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)   ∆H=(b-a)kJ·mol-1 B．图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C．图丙表示燃料燃烧反应的能量变化 D．图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 15．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。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式： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池是原电池 16．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)NH3原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是    A．图1所示热化学方程式为   B．图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3 C．图2所示过程中的物质的量减少 D．图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的数目为2.4mol 17．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)电能是现代社会应用最广泛的能源之一。 (1)关于下图所示装置的说法中，正确的是 。 a．正极发生氧化反应，负极发生还原反应         b．电流由铜片通过导线流向锌片 c．铜片上发生的反应是         d．溶液中的向Cu片移动 (2)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ① ② ③ (3)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，X、Y均为惰性电极，假设使用的“燃料”是氢气()，则通入的电极是 (填“a”或“b”)电极。 (4)有人以化学反应：为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的、、进行工作，则原电池的负极发生的电极反应式为 。 18．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末)近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下： Ⅰ．CO与H2反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) (1)上述反应符合原子经济性的是反应 (I或II)。 (2)在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施是___________。 A．恒温恒容下，再充入CO B．升高温度 C．恒温恒容下，向其中充入Ar D．恒温恒压下，向其中充入Ar (3)一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。 A．单位时间内消耗3molH2，同时生成1mol的CH3OH B．CH3OH的体积分数不再发生变化 C．3v(CO2)=v(H2) D．容器内气体密度不再改变 (4)H2还原CO电化学法制备甲醇(CO + 2H2 = CH3OH)的工作原理如图所示：    通入H2的一端是电池的 极(填“正”或“负”)，电池工作过程中H+通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应式为 。 19．(22-23高一下·江苏无锡·调研)甲烷既是高效的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。 (1)燃烧放出大量的热。 常温下，在中完全燃烧生成和液态水释放出的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式 。 (2)甲烷—空气质子交换膜燃料电池应用广泛，其结构如图所示。    ①a处通入的物质是 (填化学式)，电极的电极反应式为 。 ②若该燃料电池消耗(标准状况下)，则理论上电路中转移 电子。 (3)工业上利用催化重整制。 在恒容密闭容器中发生反应：。 ①在不改变物质浓度的条件下，加快该反应速率的措施有 (答出一点即可)。 ②下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的有 (填字母序号)。 A． B．混合气体的质量不再变化 C．单位时间内生成，同时消耗 D．混合气体的压强不再变化 (4)高温条件下，利用还原的反应过程如图所示。    该反应的催化剂是 。写出反应ⅱ的化学方程式 。 20．(23-24高一下·江苏盐城·期末)氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 I．工业上合成氨的反应为：。 (1)已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。 化学键 键能 436 391 946 (2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2L定容密闭容器中通入和，催化剂存在下发生反应。 ①容器中压强(p)随时间(t)的变化图像如图所示，测得(恒温恒容容器中，压强与气体物质的量成正比)，反应开始至5min，用的浓度变化表示反应的平均速率为 。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每断裂的同时生成 B．混合气体的压强保持不变 C．容器中和的物质的量浓度相等 D．混合气体的密度不随时间的变化而变化 E．的体积分数在混合气体中保持不变 (3)如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有)燃料电池。写出负极的电极反应式： 。 Ⅱ．和等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (4)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示，在催化剂表面上与反应生成，若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高，原因可能是 。 (5)的氧化。已知，室温下，固定进入反应器的物质的量，改变加入的物质的量，反应一段时间后体系中、随反应前的变化如图所示。当时，反应后的物质的量减少，其原因是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化学反应与能量变化 内容概览 考向1 化学反应速率 考向2 化学反应的限度 考向3 化学反应中的热 考向4 化学能与电能的转化 考向1 化学反应速率 1．(23-24高一下·江苏射阳县陈洋中学·期末)反应2SO2＋O22SO3在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法错误的是 A．升高温度能加快反应速率 B．使用恰当的催化剂能加快反应速率 C．增大O2的浓度能加快反应速率 D．SO2与O2能100％转化为SO3 【答案】D 【解析】A．升高温度使得任何化学反应的化学反应速率都加快，故A正确； B．加入催化剂可以加快化学反应速率，故B正确； C．增大二氧化硫、氧气、三氧化硫的浓度均能加快该化学反应的速率，故C正确； D．可逆反应最终达到化学平衡状态，反应物不能完全转化，故D错误； 故选D。 2．(23-24高一下·江苏镇江实验高级中学·期末)制备高纯硅的反应为SiCl4＋2H2Si＋4HCl，下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是 A．适当升高温度能加快反应速率 B．减小H2的压强对反应速率没有影响 C．增大H2的浓度能减缓反应速率 D．及时移走Si固体，能增大反应速率 【答案】A 【解析】A．升高温度能加快反应速率，A正确； B．减小H2的压强使反应速率减慢，B错误； C．增大H2的浓度能加快反应速率，C错误； D．及时移走Si固体，对反应速率没有影响，D错误； 故选A。 3．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)下列措施对增大反应速率有效的是 A．在与两溶液反应时，增大压强 B．Zn与稀硫酸反应制取氢气时，将稀硫酸改用浓硫酸 C．与合成氨气时，适当提高体系的温度 D．Na与水反应时，增大水的用量 【答案】C 【解析】A．反应在溶液中进行，没有气体参加，增大压强不能改变反应速率，故A不符合题意； B．浓硫酸具有强氧化性，Zn与稀硫酸反应制取氢气时，将稀硫酸改用浓硫酸会生成二氧化硫，得不到氢气，故B不符合题意； C．升高温度可以增大反应速率，N2与H2合成氨气时，适当提高体系的温度对增大反应速率有效，故C符合题意； D．增加水的量，但浓度不变，反应速率不变，故D不符合题意； 答案选C。 4．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁 A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究浓度对反应速率的影响 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 【答案】B 【解析】A．装置甲过氧化氢浓度不同，不能探究温度对反应速率的影响，A错误； B．装置乙催化剂相同，能探究浓度对反应速率的影响，B正确； C．装置丙阴离子种类不同，不能探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响，C错误； D．装置丁左池被腐蚀的是铁，右池被腐蚀的是铜，不能探究铁的腐蚀速率，D错误； 故选B。 考向2 化学反应的限度 5．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)，是工业制硫酸中的一步重要反应。在一定条件下，当反应达到平衡状态时，下列叙述正确的是 A．的浓度保持不变 B．能全部转化为 C．正、逆反应速率均为零 D．使用合适的催化剂是为了提高的平衡转化率 【答案】A 【解析】A．可逆反应达到平衡时各物质的含量保持不变，A正确； B．可逆反应达不到100%的转化率，B错误； C．可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等且不等于零，为动态平衡，C错误； D．催化剂可以加快反应速率，但催化剂不影响平衡的移动，不能提高平衡转化率，D错误； 故选A。 6．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末) 是工业上制硝酸的重要反应，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂可以加快反应速率 B．增大压强可以加快反应速率 C．达到平衡时，V(正)＝V(逆) D．增大O2的浓度可以使NH3全部转变为NO 【答案】D 【解析】A项、催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，可增大反应速率，故A正确； B项、增大压强，气体浓度增大，单位体积活化分子数目增多，反应速率增大，故B正确； C项、v（正）=v（逆）说明各物质的浓度、质量等不变，说明达到反应限度，为平衡状态，故C正确； D项、该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全进行，转化率不可能达到100%，故D错误； 故选D。 7．(23-24高一下·江苏常州正行中学·期末)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，该反应是放热反应。下列有关说法正确的是 A．反应中生成22.4LNO时，转移2.5mol电子 B．断裂4molN-H键的同时，形成6molO-H键，说明该反应达到平衡状态 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．在恒温恒容条件下，若反应体系压强不再改变，说明该反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】A．未注明是否为标准状况，无法计算，A错误； B．断裂N-H键，形成O-H键均为正反应，B错误； C．升高温度，正逆反应速率均增大，C错误； D．该反应前后气体系数之和不相等，在恒温恒容条件下，未平衡时压强会变，当压强不再改变时，说明反应达到平衡，D正确； 综上所述答案为D。 8．(23-24高一下·江苏扬州·期末) 氮及其化合物具有广泛应用。工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ∆H=-92.4kJ·mol⁻1，在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A．升高温度，反应速率一定加快 B．反应达平衡后，通入少量Ar，v(正)和v(逆)都不变 C．反应达平衡时，N2完全转化为NH3 D．充入1mol N2和3mol H2，一定条件下充分反应，放出的热量为92.4kJ 【答案】B 【解析】A．升高温度，若温度过高，催化剂可能失去活性，反应速率不一定加快，A错误； B．在恒容密闭容器中，，反应达平衡后，通入少量Ar，各物质的量的浓度不变，v(正)和v(逆)都不变，B正确； C．反应达平衡时，该反应是可逆反应，不能完全转化，N2不能完全转化为NH3，C错误； D． ∆H=-92.4kJ·mol⁻1，充入1mol N2和3mol H2，一定条件下充分反应，该反应是可逆反应，不能完全转化，放出的热量小于92.4kJ，D错误； 故选B。 9．(22-23高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)，该反应是放热反应。下列有关说法正确的是 A．反应中生成22.4LNO时，转移2.5mol电子 B．断裂4molN-H键的同时，形成6molO-H键，说明该反应达到平衡状态 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．在恒温恒容条件下，若反应体系压强不再改变，说明该反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】A．未注明是否为标准状况，无法计算，A错误； B．断裂N-H键，形成O-H键均为正反应，B错误； C．升高温度，正逆反应速率均增大，C错误； D．该反应前后气体系数之和不相等，在恒温恒容条件下，未平衡时压强会变，当压强不再改变时，说明反应达到平衡，D正确； 综上所述答案为D。 考向3 化学反应中的热 10．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)如图所示各图中，表示化学反应：能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由于为吸热反应，各选项图中A为吸热反应，B为放热反应，C无能量变化，D中为放热反应，A正确； 故选A。 11．(23-24高一下·江苏射阳县陈洋中学·期末)下列反应属于吸热反应的是 A．氢气在空气中燃烧 B．盐酸与氢氧化钠溶液反应 C．金属Zn与盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合反应 【答案】D 【解析】A．燃烧属于放热反应，A不符合题意； B．盐酸与氢氧化钠溶液的反应为中和反应，中和反应属于放热反应，B不符合题意； C．金属Zn与盐酸的反应为放热反应，C不符合题意； D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合反应为吸热反应，D符合题意； 故选D。 12．(23-24高一下·江苏镇江实验高级中学·期末)制取高纯硅的反应SiCl4＋2H2Si＋4HCl为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键放出热量 C．需要高温的反应都是放热反应 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 【答案】B 【解析】A．断开H—H键吸收能量，故A错误； B．形成Si—Si键放出热量，故B正确； C．反应条件与反应放热吸热没有绝对关系，如SiCl4＋2H2Si＋4HCl是吸热反应，故C错误； D．吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，故D错误； 故答案选B。 13．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)异丁烯与氯化氢发生加成反应过程的体系能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．1mol产物①或②中均含有7mol共价键 B．此过程中只发生了非极性键的断裂 C．异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应 D．产物②比产物①更稳定 【答案】D 【解析】A．根据产物结构式可知，1 mol 产物①或②中均含有13mol共价键，A错误； B．根据反应原理可知，反应过程中有极性键碳碳键的断裂和极性键氢氯键的断裂，故B错误； C．根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，C错误； D．能量越低，物质越稳定，根据图示可知，产物②比产物①的能量更低，故产物②比产物①更稳定，D正确； 故选D。 14．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)一定条件下发生反应： ，测得反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 B．升温能增大正反应速率，减小逆反应速率 C． D．完全反应生成时放出的热量是 【答案】A 【解析】A．由图知，该反应中反应物总能量大于生成物总能量，A正确； B．升高温度，无论正逆反应，反应速率都增大，B错误； C．CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)是反应能量变化图所示反应的逆反应，反应后能量升高，是吸热反应，正确的热反应方程式为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH=+128.8kJ⋅mol−1，C错误； D．能量变化图表示的是2molH2和1molCO完全反应生成1molCH3OH放热128.8kJ，若是1molH2(g)完全反应生成CH3OH(g)时放出的热量是64.4kJ，D错误； 本题选A。 考向4 化学能与电能的转化 15．(23-24高一下·江苏常州正行中学·期末)关于如图所示的装置，下列说法正确的是 A．锌片为正极 B．铜片质量逐渐减小 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．H+在锌片表面被还原 【答案】C 【解析】根据图象可知，锌能与硫酸反应，锌失电子，化合价升高，作负极；铜极氢离子得电子，生成氢气，作正极。A．分析可知，锌片为负极，A说法错误； B．铜极，氢离子得电子，生成氢气，则铜片的质量不变，B说法错误； C．电子由负极经过导线流向正极，即由锌片通过导线流向铜片，C说法正确； D．分析可知，H+在铜片表面得电子，被还原，D说法错误； 答案为C。 16．(22-23高一下·江苏昆山中学·)有a、b、c三种金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置       部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 由此可判断这三种金属的活动性顺序是 A．b>a>c B．c>b>a C．a>b>c D．c>a>b 【答案】C 【解析】一般情况下，原电池中不同活泼性的金属作为两极，活泼性：负极>正极，把两个实验从左到右分别编号为①②，则由实验①可知，作原电池负极，b作原电池正极，金属活动性：a>b；由实验②可知，b极有气体产生，c极无变化，则金属活动性：b>c．故三种金属的活动性：a>b>c，故选C。 17．(23-24高一下·江苏扬州·期末)为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列说法正确的是 A．石墨作正极材料 B．电子由铁电极经海水向石墨电极移动 C．铁电极的电极反应式为： D．电路中每转移2mol电子，正极消耗11.2L氧气 【答案】A 【分析】根据装置可知，钢铁的吸氧腐蚀中铁作负极，电极反应为；石墨为正极，电极反应为。 【解析】A．根据分析，石墨作正极材料，A正确； B．电子经导线由负极向正极移动，即电子经导线由铁电极向石墨电极移动，B错误； C．根据分析，铁作负极，电极反应为，C错误； D．根据得失电子守恒可知，电路中每转移2mol电子，正极消耗0.5mol氧气，即标准状况下为11.2L氧气，D错误； 答案选A。 18．(23-24高一下·江苏常州溧阳·期末)锌-石墨电池(如图所示)可实现化学能向电能的转化。该电池工作时下列说法错误的是 A．在正极上被还原 B．负极反应为 C．电子从电极流出经电解质流入石墨电极 D．工作过程中，Zn2+向石墨电极移动 【答案】C 【分析】如图所示装置为原电池，Zn是活泼金属，失电子，为负极，负极发生反应Zn−2e−=Zn2+，则石墨为正极，正极反应为2H++2e-=H2↑，据此解答。 【解析】A．H+在正极得电子生成H2，被还原，A正确； B．由分析，Zn是活泼金属，失电子，为负极，负极发生反应Zn−2e−=Zn2+，B正确； C．电子不能在电解质溶液中迁移，C错误； D．工作过程中，负极生成Zn2+，向正极迁移，故Zn2+向石墨电极移动，D正确； 本题选C。 19．(23-24高一下·江苏宿迁·期末)电池原理如图所示，总反应为，下列说法正确的是 A．多孔Ni电极作负极 B．Al电极的电极反应式为 C．电池工作时，向负极区移动 D．正极的电极反应式为 【答案】B 【分析】根据总反应方程式可知，Al转化为四羟基合铝酸根离子，失去电子作负极，Ni作正极，据此回答。 【解析】A．根据分析可知，Ni为正极，A错误； B．Al为负极，电极反应式为：，B正确； C．原电池中，阳离子向正极移动，所以K+向正极区移动，C错误； D．正极的电极反应式为：，D错误； 故选B。 20．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)如图所示电池装置可将HCOOH转化为KHCO3，下列说法正确的是    A．每消耗1 mol O2，可将2 mol Fe2＋转化为Fe3＋ B．物质X为KOH C．负极电极反应式为HCOO-＋2OH--2e-=HCO＋H2O D．放电时，K＋由正极区移向负极区 【答案】C 【解析】A．每消耗1 mol O2，转移4mol电子，根据得失电子守恒，可知可将4 mol Fe2＋转化为Fe3＋，故A错误； B．右侧装置中实现Fe2＋转化为Fe3＋，并使三价铁离子进入原电池装置中，若X为KOH会使三价铁沉淀无法实现循环转化，故B错误； C．由图可知负极HCOO-失电子转化为HCO，电极反应式为HCOO-＋2OH--2e-=HCO＋H2O，故C正确； D．放电时，原电池中的阳离子由负极区向正极区移动，故D错误； 故选：C。 1．(23-24高一下·江苏苏州·期末)黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是 A．黑火药中含有两种单质 B．爆炸时吸收热量 C．反应中S作还原剂 D．反应为置换反应 【答案】A 【解析】A．黑火药中含有S、C两种单质，A正确； B．爆炸反应为放热反应，B错误； C．该反应中S元素化合价降低，作氧化剂，C错误； D．该反应不符合“单质+化合物=另一种单质+另一种化合物”的形式，不是置换反应，D错误； 综上所述答案为A。 2．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末)“碳中和”是指排放总量与吸收处理总量相等。下列措施不利于我国2060年实现“碳中和”目标的是 A．加强化石燃料的开采使用 B．加强植树造林和荒漠绿化 C．加大风、光、水电的投资 D．加强新能源汽车推广使用 【答案】A 【解析】A．加强化石燃料的开采使用，会产生更多的CO2，不利于实现“碳中和”目标，A选； B．加强植树造林和荒漠绿化，能吸收大气中的CO2，有利于实现“碳中和”目标，B不选； C．加大风、光、水电的投资，可减少对化石燃料的依赖，减少CO2排放，有利于实现“碳中和”目标，C不选； D．加强新能源汽车推广使用，减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”目标，D不选； 故选：A。 3．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)用锌片、铜片、西红柿等材料可以制作如下图所示的西红柿电池。电池工作时，下列有关说法正确的是 A．Zn片作正极 B．Cu片质量减少 C．电子由Zn片经导线流向Cu片 D．实现了电能向化学能的转化 【答案】C 【分析】西红柿电池为原电池，活泼电极做负极，Zn比Cu活泼，Zn片作负极，Cu作正极，负极上Zn失去电子变为锌离子，Zn片质量减小。 【解析】A．西红柿电池为原电池，活泼电极做负极，Zn比Cu活泼，Zn片作负极，故A错误； B．Cu片作正极，H+得到电子变为氢气，Cu片质量不变，故B错误； C．电子由负极经导线流向正极，则电子由Zn片经导线流向Cu片，故C正确； D．原电池是将化学能转化为电能的装置，故D错误； 答案选C。 4．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末)利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示：    则下列说法错误的是    A．过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程I吸收能量，过程Ⅱ释放能量 D．2H2O2H2+O2反应的能量变化如上图所示 【答案】D 【解析】A．水分解成氢气和氧气需吸收能量。则用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水过程中实现了光能转化为化学能，A正确； B． 水分解产生氢气和氧气、氢气和氧气生成水时释放能量、则氢能资源丰富，属于可再生能源，B正确； C． 过程I为化学键断裂、吸收能量，过程Ⅱ为化学键形成、释放能量，C正确； D． 2H2O2H2+O2反应时吸收能量，上图所示代表反应中放出能量，D错误； 答案选D。 5．(22-23高一下·江苏无锡·调研)对于反应，下列说法正确的是 A．使用合适的催化剂可将全部转化为 B．达到平衡时的消耗速率等于的生成速率 C．气体和气体的总能量大于气体的能量 D．断开和中共价键所吸收的能量大于形成中共价键所放出的能量 【答案】C 【解析】A．可逆反应存在反应限度，不能完全转化，且使用催化剂不能改变平衡转化率，故A错误； B．达到平衡时的消耗速率等于的生成速率的2倍，故B错误； C．该反应为放热反应，所以气体和气体的总能量大于气体的能量，故C正确； D．该反应为放热反应，断开和中共价键所吸收的能量小于形成中共价键所放出的能量，故D错误； 答案选C。 6．(23-24高一下·江苏常州正行中学·期末)白磷和红磷的能量转化关系如图所示，下列说法正确的是 A．白磷和红磷互为同位素 B．白磷转化为红磷是物理变化 C．白磷转化为红磷时放出热 D．相同条件下，白磷的稳定性大于红磷 【答案】C 【解析】A．白磷和红磷是磷元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，A错误； B．白磷与红磷是两种不同物质，因此白磷转化为红磷是化学变化，B错误； C．根据图示可知白磷的能量比等质量的红磷高，故白磷转化为红磷时会放出热量，反应是放热反应，C正确； D．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知白磷的能量比等质量的红磷高，故在相同条件下，红磷的稳定性大于白磷，D错误； 故合理选项是C。 7．(22-23高一下·江苏淮阴中学·)有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C； ③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。 据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A 【答案】C 【分析】一般来说，在原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极。负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。放电时电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，据此判断金属活动性顺序： 【解析】①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A极为负极，所以活泼性A>B；②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀硫酸中，电流由由D→导线→C，则电子由C→导线→D；则活泼性C>D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以活泼性A>C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以活泼性D>B；综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是: A>C>D>B，故选C。 8．(22-23高一下·江苏淮安·期末)我国科学家以LiI为催化剂，通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率，模拟装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，a电极为正极 B．放电时，电流由b极经用电器流向a极 C．充电时，阳极上的电极反应式为 D．充电时，a极净增14g时电路中转移1mol电子 【答案】B 【分析】从图中可以看出，放电时，a极Li失电子转化为Li+，则a极为负极；b极O2得电子产物与电解质反应生成Li2O2，则b极为正极。 【解析】A．由分析可知，放电时，a电极为负极，A不正确； B．放电时，电流由正极经负载流向负极，则电流由b极经用电器流向a极，B正确； C．充电时，b电极为阳极，阳极上的电极反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2↑，C不正确； D．充电时，a极为阴极，发生反应Li++e-=Li，净增14g时，参加反应Li+的物质的量为2mol，则电路中转移2mol电子，D不正确； 故选B。 9．(23-24高一下·江苏南京江宁区·期末) 工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ∙mol-1。N2、NH3在催化剂a、b表面分别发生如下图所示的反应，下列叙述正确的是 A．催化剂a表面形成N-H键时需吸收能量 B．使用催化剂a可以增大正反应速率，减小逆反应速率 C．反应时催化剂b表面有共价键的断裂和形成 D．催化剂b表面反应的化学方程式为2NH3+O22NO+3H2 【答案】C 【解析】A．断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，则形成N-H键时需释放能量，故A错误； B．催化剂能加快反应速率，则正逆反应速率都加快，故B错误； C．反应时催化剂b表面有氧氧键、N-H键断裂，有N-O键、O-H键形成，故C正确； D．由图可知，催化剂b表面反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故D错误； 故选C。 10．(23-24高一下·江苏连云港·期末)钢铁在海水中的电化学腐蚀原理示意图如图。下列说法正确的是 A．铁为电池负极，X离子为 B．正极电极反应式为： C．电子由铁流向碳，再经海水流向铁 D．钢铁的腐蚀速率：在河水中在海水中 【答案】B 【分析】钢铁浸没在海水中，钢铁中的Fe作负极，C作正极，Fe失电子转化为，溶液中的氧气在正极得电子生成，据此分析解答。 【解析】A．Fe失电子转化为，即X离子为，故A错误； B．溶液中的氧气在正极得电子生成，电极反应为：，故B正确； C．电子不能进入溶液中，故C错误； D．海水中的离子浓度大于河水，海水的导电能力强于河水，则钢铁在海水中腐蚀速率更快，故D错误； 故选：B。 11．(22-23高一·江苏常州·期末)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是 A．该分解过程是：2NON2+O2 B．实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应 C．过程②释放能量，过程③吸收能量 D．标准状况下，NO分解生成5.6 LN2转移电子数约为6.02×1023 【答案】C 【解析】A．根据图示，NO在催化剂作用下转化为氮气和氧气，该分解过程是：2NON2+O2，故A正确； B．铜与稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸铜和水，可以用于实验室制取NO，故B正确； C．过程②为NO在催化剂表面发生断键形成氮原子和氧原子，断开化学键需要吸收能量，过程③为氮原子和氧原子重新形成化学键生成氮气和氧气，形成化学键需要释放能量，故C错误； D．根据反应2NON2+O2，O元素由-2价变为0价，生成1mol O2，同时生成1molN2，转移4mol电子，标准状况下，NO分解生成5.6 LN2为0.25mol，则转移电子数约为0.25mol ×4×6.02×1023=6.02×1023个，故D正确； 答案选C。 12．(23-24高一下·江苏盐城·期末)负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是 A．作原电池正极 B．电流由经活性炭流向 C．每消耗标准状况下11.2L的，最多去除 D．表面发生的电极反应： 【答案】C 【分析】在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Ag失去电子与溶液中的Cl-反应，Ag为负极。 【解析】A．由分析可知，Ag失去电子与溶液中的Cl-反应生成AgCl，Ag为负极，A错误； B．电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，故电流由正极Pt经活性炭流向负极Ag，B错误； C．每消耗标准状况下的11.2L的O2，即0.5mol O2，转移电子2mol，而失去2mol电子生成2mol Ag+，故最多去除，C正确； D． 溶液显酸性，故Pt表面发生的电极反应为：，D错误； 故选C。 13．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)我国科研团队研制出“TM-LiH(TM表示过渡金属)”双催化剂体系，实现了氨的低温催化合成，其原理示意如下： 下列分析不合理的是 A．状态Ⅰ为吸附并发生解离，键发生断裂并吸收能量 B．状态Ⅲ反应的方程式为 C．“TM-LiH”能降低合成氨反应的 D．合成总反应的原子利用率是100% 【答案】C 【解析】A．由原理可知氮气与TM-LiH反应生成LiNH，LiNH与氢气反应生成氨和LiH。状态Ⅰ为吸附并发生解离的过程，键发生断裂要吸收能量，A正确； B．由原理可知，状态Ⅲ为LiNH与氢气反应生成氨和LiH的过程，方程式为：，B正确； C．催化剂可降低反应的活化能，但不能降低反应物和生成物的总能量，不能改变反应热，C错误； D．由原理可知氮气和氢气反应生成物只有氨，原子利用率为100%，D正确； 故选C。 14．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)下列叙述正确的是 A．由图甲可知， 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)   ∆H=(b-a)kJ·mol-1 B．图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C．图丙表示燃料燃烧反应的能量变化 D．图丁表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 【答案】B 【解析】A．由图甲可知，反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，热化学方程式为2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ∆H=(a-b)kJ·mol-1，故A错误； B．图乙中反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，吸热反应的反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，故B正确； C．图丙中反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，而燃料燃烧时释放能量，故C错误； D．图丁中反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，所以图丁应是表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化，故D错误； 故答案为：B。 15．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。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式： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池是原电池 【答案】B 【分析】Li是活泼金属，Li失电子发生氧化反应，该海水电池中Li是负极、N是正极。 【解析】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，构成锂—海水电池时海水起电解质溶液作用，A正确； B．N极是正极，可能发生的电极反应式为、O2+4e-+2H2O=4OH-，故B错误； C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确； D．该海水电池中Li是负极、N是正极，该锂-海水电池是原电池，故D正确； 选B。 16．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)NH3原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是    A．图1所示热化学方程式为   B．图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3 C．图2所示过程中的物质的量减少 D．图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的数目为2.4mol 【答案】B 【解析】A．热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b)kJ/mol，A错误； B．图1所示反应方程式为：4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)，反应产物中氧化产物与还原产物为N2，其中有4个N被氧化，6个N被还原，故氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3，B正确； C．由题干图示信息可知，图2所示过程中作催化剂，故其物质的量在反应前后保持不变，C错误； D．由题干图示信息可知，图2所示过程发生的总反应为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O，故生成1mol氮气，转移电子的数目为3mol，D错误； 故答案为：B。 17．(23-24高一下·江苏扬州邗江中学·期末)电能是现代社会应用最广泛的能源之一。 (1)关于下图所示装置的说法中，正确的是 。 a．正极发生氧化反应，负极发生还原反应         b．电流由铜片通过导线流向锌片 c．铜片上发生的反应是         d．溶液中的向Cu片移动 (2)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ① ② ③ (3)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，X、Y均为惰性电极，假设使用的“燃料”是氢气()，则通入的电极是 (填“a”或“b”)电极。 (4)有人以化学反应：为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的、、进行工作，则原电池的负极发生的电极反应式为 。 【答案】(1)bd (2)①② (3)a (4) 【解析】（1）a．原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故a错误； b．根据锌铜原电池分析可知，锌为负极，铜为正极，因此电流由铜片(正极)通过导线流向锌片，故b正确； c．铜为正极，铜片上氢离子得到电子变为氢气，因此发生的反应是，故c错误； d．原电池中阳离子向正极移动，则溶液中的向Cu片移动，故d正确； 答案选bd。 （2）能实现化学能直接转化为电能是自发进行的氧化还原反应，①②是自发进行的氧化还原反应，③是非氧化还原反应，答案选①②。 （3）根据电子转移方向可知，X为负极，Y为正极，燃料电池中燃料氢气为负极反应物，则通入的电极是a电极。 （4）根据总反应可知，锌化合价升高，失去电子发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为。 18．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末)近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下： Ⅰ．CO与H2反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) (1)上述反应符合原子经济性的是反应 (I或II)。 (2)在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施是___________。 A．恒温恒容下，再充入CO B．升高温度 C．恒温恒容下，向其中充入Ar D．恒温恒压下，向其中充入Ar (3)一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。 A．单位时间内消耗3molH2，同时生成1mol的CH3OH B．CH3OH的体积分数不再发生变化 C．3v(CO2)=v(H2) D．容器内气体密度不再改变 (4)H2还原CO电化学法制备甲醇(CO + 2H2 = CH3OH)的工作原理如图所示：    通入H2的一端是电池的 极(填“正”或“负”)，电池工作过程中H+通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应式为 。 【答案】(1)Ⅰ (2)D (3)B (4) 负 左 CO + 4e- + 4H+ = CH3OH 【解析】（1）原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中，原子利用率是100%。反应Ⅰ和Ⅱ中 符合原子经济性的是反应Ⅰ。 （2）A．恒温恒容下，再充入CO，增大了反应物浓度，反应速率加快，故A不选； B．升高温度可以加快反应速率，故B不选； C．恒温恒容下，向其中充入Ar，各物质浓度均无改变，反应速率不变，故C不选； D．恒温恒压下，向其中充入Ar，容器体积扩大，各物质浓度降低，反应速率减慢，故D选； 故选D。 （3）A．无论平衡与否，单位时间内消耗3molH2，一定同时同时生成1mol的CH3OH，所以该说法不能判断是否平衡，故A不选； B．CH3OH的体积分数不再发生变化可以说明反应达到了平衡状态，故B选； C．平衡时正逆反应速率相等，3v(CO2)=v(H2)不能表示出正逆反应速率相等，故C不选； D．该反应的反应物和生成物均为气体，气体总质量是不变的，容器体积也是固定的，所以容器内气体密度是一直不变的，所以当容器内气体密度不再改变时不能说明反应达到了平衡状态，故D不选； 故选B。 （4）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。 19．(22-23高一下·江苏无锡·调研)甲烷既是高效的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。 (1)燃烧放出大量的热。 常温下，在中完全燃烧生成和液态水释放出的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式 。 (2)甲烷—空气质子交换膜燃料电池应用广泛，其结构如图所示。    ①a处通入的物质是 (填化学式)，电极的电极反应式为 。 ②若该燃料电池消耗(标准状况下)，则理论上电路中转移 电子。 (3)工业上利用催化重整制。 在恒容密闭容器中发生反应：。 ①在不改变物质浓度的条件下，加快该反应速率的措施有 (答出一点即可)。 ②下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的有 (填字母序号)。 A． B．混合气体的质量不再变化 C．单位时间内生成，同时消耗 D．混合气体的压强不再变化 (4)高温条件下，利用还原的反应过程如图所示。    该反应的催化剂是 。写出反应ⅱ的化学方程式 。 【答案】(1)   (2) 4 (3) 升高温度或使用催化剂(答出一点即可) CD (4) 【解析】（1）常温下，在中完全燃烧生成和液态水释放出的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为： 。 （2）①由电子移动方向可知，电极M为负极，电极N为正极，燃料CH4通入负极发生氧化反应，O2通入正极得到电子发生还原反应，电极方程式为：； ②标准状况下的物质的量为=0.5mol，CH4通入负极发生氧化反应，电极方程式为：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。 （3）①在不改变物质浓度的条件下，加快该反应速率的措施有升高温度或使用催化剂等； ②A．时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．该反应过程中气体质量不变，当混合气体的质量不再变化时，不能说明反应达到平衡，故B不选； C．单位时间内生成1molCO，同时消耗3molH2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C选； D．该反应是气体体积增大的反应，反应过程中压强增大，当混合气体的压强不再变化时，说明反应达到平衡，故D选； 故选CD。 （4）由反应原理可知，该反应的催化剂是Fe2O3，反应ⅱ中NO和Fe3O4发生反应生成N2和NO，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 20．(23-24高一下·江苏盐城·期末)氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 I．工业上合成氨的反应为：。 (1)已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值，计算合成氨反应中生成时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ。 化学键 键能 436 391 946 (2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2L定容密闭容器中通入和，催化剂存在下发生反应。 ①容器中压强(p)随时间(t)的变化图像如图所示，测得(恒温恒容容器中，压强与气体物质的量成正比)，反应开始至5min，用的浓度变化表示反应的平均速率为 。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 (填标号)。 A．每断裂的同时生成 B．混合气体的压强保持不变 C．容器中和的物质的量浓度相等 D．混合气体的密度不随时间的变化而变化 E．的体积分数在混合气体中保持不变 (3)如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有)燃料电池。写出负极的电极反应式： 。 Ⅱ．和等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。 (4)催化还原。汽车的尾气净化装置如图所示，在催化剂表面上与反应生成，若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高，原因可能是 。 (5)的氧化。已知，室温下，固定进入反应器的物质的量，改变加入的物质的量，反应一段时间后体系中、随反应前的变化如图所示。当时，反应后的物质的量减少，其原因是 。 【答案】(1) 放出 46 (2) 0.12 BE (3)2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O (4)温度过高导致催化剂活性下降，NOx与CO的反应速率变小 (5)过多的将NO2氧化为更高价态的氮氧化物 【解析】（1）断键吸收能量为(946+3×436)kJ=2254kJ，形成键的释放能量为2×3×391kJ=2346kJ>2254kJ，即生成2mol氨气时放出的热量为(2346-2254)kJ=92kJ，则合成氨反应中生成时放出的热量是46kJ。故答案为：放出；46； （2）①根据图像，5min后气体压强不再改变，说明反应达到平衡，令达到平衡时消耗氮气的物质的量为xmol，则消耗氢气物质的量为3xmol，生成氨气物质的量为2xmol，达到平衡时氮气物质的量为(1-x)mol，氢气的物质的量为(3-3x)mol，利用相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，因此有，解得x=0.4，根据化学反应速率的数学表达式，v(H2)==0.12，故答案为：0.12； ②A．用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向一正一逆，每断裂的同时生成，均表示正反应速率，故A不符； B．该反应是气体物质的量减少的反应，混合气体的压强保持不变，说明达到平衡，故B符合； C．容器中和的物质的量浓度相等，不能确定反应混合物的组成是否保持不变，故C不符； D．组分均为气体，即混合气体总质量不变，总体积不变，混合气体的密度不随时间的变化而变化，不能判断是否达到平衡，故D不符； E．根据化学平衡状态的定义，当组分浓度不再改变，说明达到平衡，即当氢气的含量如体积分数保持不变，说明反应达到平衡，故E符合； 故答案为：BE； （3）以氨为燃料的固体氧化物(含有)燃料电池，氨气失电子发生氧化反应生成氮气，负极的电极反应式：2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O。故答案为：2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O； （4）在催化剂表面上与反应生成，若尾气的温度过高导致最终排放出的气体中氮氧化物浓度偏高，原因可能是温度过高导致催化剂活性下降，NOx与CO的反应速率变小。故答案为：温度过高导致催化剂活性下降，NOx与CO的反应速率变小； （5）当时，反应后的物质的量减少，其原因是的氧化性较强，过多的将NO2氧化为更高价态的氮氧化物。故答案为：过多的将NO2氧化为更高价态的氮氧化物。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$