内容正文:
2026届高三高考化学一轮冲刺-原理综合题
1.研究化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。某兴趣小组进行下列探究:
(1)甲同学探究反应中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1mol/L的,观察到试管内有气泡产生,触摸试管外壁,温度升高。结论: 。
(2)乙同学设计如图所示原电池实验装置。
外电路中电子由 极流向 极(填“正”或“负”);铁片上的电极反应式为 。
(3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。
①②③
(4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图:
①移向 (填“正极”或“负极”)。
②气体b为 ,若线路中转移2mol电子,则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。
2.Ⅰ.天然气高温条件下可以转化为氢气,发生反应 △H>0
(1)一定温度下,在容积不变的密闭容器中充入适量CH4发生上述反应,下列情况不能说明反应达到平衡状态的是______(填序号)。
A.反应总压强不随时间变化
B.气体密度不随时间变化
C.CH4体积分数不随时间变化
D.CH4的消耗速率与H2的生成速率之比为1:2
(2)在体积为2L的密闭容器中充入1molCH4发生上述反应,不同温度下测得CH4的转化率随时闻的变化关系如下表所示:
时间/min
CH4转化率
温度/℃
2
4
6
8
10
T1
40%
60%
80%
80%
80%
T2
20%
30%
40%
60%
60%
①T1 T2(填“>”、“<”或“=”),其理由是 。
②T1条件下,前4min内,用H2表示的化学反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
③T2条件下,该反应的化学平衡常数为
(3)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应:
△H=+89kJ/mol,起始总压为P,平衡时总压增加了20%,
①达到平衡时环戊烯的转化率为 。
②该温度下,反应的平衡常数= 。
3.回答下列问题。
(1)某实验小组进行如图甲所示实验a和b,请判断b中温度 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。
(2)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,图为和反应生成过程中的能量变化:
①该反应为 反应(填“吸热”或“放热”);
②该反应中,每生成,放出(或吸收)热量 kJ。
(3)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示:
①电极a是 。(填“正极”或“负极”)
②电解质溶液中离子向 移动(填“电极a”或“电极b”).
③电极b的电极反应式为 。
4.回答下列问题:
I.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量,回答下列问题:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
键能/kJ
243
193
151
432
366
298
436
(1)下列氢化物中最稳定的是 (填标号)。
A.HCl B.HBr C.HI
(2)按照反应I2+H2=2HI,生成2molHI (填“吸收”或“放出”)的热量为 kJ。
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填写下列空白:
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)从开始至2min,A的平均反应速率为 。
(5)2min反应达平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时 (填“大”,“小”或“相等”)。
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是 (填标号)。
A.加催化剂 B.降低温度
C.容积不变,充入A D.容积不变,从容器中分离出A
5.甲醇()在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料,已知甲醇沸点。
(1)已知某温度下发生反应:的能量变化如图所示,下列说法正确的是 (填字母)。
a.转变成的过程是一个吸收能量的过程
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.的生成速率与的消耗速率之比为
d.键断裂的同时键断裂,则反应达最大限度
(2)高温条件下,将和充入的密闭容器中,经过反应达到平衡,测得,末气体的平均相对分子质量为 ,的气体体积分数为 %。
(3)在一恒容反应器中充入一定量的,仅发生反应,已知几种共价键的键能如下:
共价键
键能
799
436
413
358
467
利用键能数据计算生成 (吸收或释放) 能量。
(4)燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、(解质溶液)构成。其中负极反应式为 ,下列说法正确的是 (填序号)。
a.电池放电时通入空气的电极为负极
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗(标况下)转移电子
d.电池放电时向a电极移动
6.按要求回答下列问题。
(1)工业合成氨每生成2mol放出92KJ的热量,已知断开1molN≡N键、1molH-H键分别吸收946kJ、436kJ;则1molN-H键断裂吸收能量为 kJ。
(2)现有如下两个反应:A.;B.。这两个反应中能设计成原电池的是 (填“A”或“B”),正极的电极反应为 。
(3)液氨—液氧燃料电池的示意图如下,则该燃料电池负极反应方程式为 。若电路中每转移3mol电子,正极共消耗 L(换算成标准状况下)气体。
(4)粗盐水中常含有、、等杂质离子,除杂的工艺流程如图所示:
①NaOH的主要作用是除去 (填离子符号)。
②试剂b的作用 。
③如何证明沉淀完全 。
(5)某化学小组探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液(分子式为,二元弱酸)的反应,记录如表所示的实验数据:
试验编号
实验温度
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色所需时间(分钟)
0.6mol/L溶液
3mol/L溶液
0.05mol/L溶液
①
25℃
3.0
2.0
3.0
1.5
②
25℃
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
③
50℃
2.0
2.0
3.0
1.0
已知反应的化学方程式为:。
①写出该反应的离子方程式 。
② mL, mL。
③根据表中的实验①、②数据,可以得到的结论是 。
④探究温度对化学反应速率的影响,应选择 (填实验编号)。
7.随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素
(1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是________。
A.高温 B.低压 C.低温 D.高压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图甲所示。
第一步:
第二步: ,反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”),理由是 。
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气。
在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生上述反应,CH4的平衡转化率随温度、压强的变化如图乙中曲线所示。
(3)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是________。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率:2正(CO2)=正(H2) D.同时断裂2mol C-H键和1mol H-H键
(4)由图乙可知,压强P1 P2(填“>”“<”或“=”,下同);Y点速率正 逆。
(5)若容器体积2L,计算点X对应温度下的平衡常数K= 。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制取乙烯:在强酸性溶液中通入CO2气体,用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示:
(6)该装置中,当电路中通过2mol电子时,产生标况下O2的体积为 L;阴极的电极反应式为 。
8.人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题:
(1)超级镜子发电站可通过镜子反光的原理,将太阳光聚焦在塔顶的吸热屏上存储起来用以发电,目前已成为我国新型能源发电方式中实力最强的发电站,超级镜子发电站能将 最终转变为电能。
(2)中氢含量高且易液化,是一种优良的小分子储氢载体,可通过氨热分解法制氢气,如图是氨热分解法制氢气的能量变化示意图。
一定温度下,利用催化剂将分解为和,若生成标准状况下33.6L,需要 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。
(3)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称作燃料电池。肼(,N呈-2价)—过氧化氢()碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示,已知电池总反应式为。
①惰性电极A是电池的 (填“正”或“负”)极,物质X是 (填“”或“”)。
②电池工作时,流向 (填“电极A”或“电极B”)。
③电池工作过程中,若A极区产生14g,则转移的电子数目为 (用阿伏加德罗常数的值表示)。
9.回答下列问题
(1)化学反应中伴随着能量变化,符合下图能量变化的化学反应是
A.镁条与稀硫酸反应
B.盐酸与碳酸氢钠
C.碳酸钙分解
D. NH4Cl固体与Ba(OH)2•8H2O固体
E.硝酸铵溶于水
F.氧化铁与Al高温反应
(2)在一定温度和压强下,肼(N2H4)和O2发生如下反应:。已知:肼分子中氮元素为-2价;断开1molN2H4和1molO2需分别吸收1718KJ和500KJ热量,形成1molN2和1molH2O需分别放出942KJ和926KJ热量。该反应属于 反应(填“放热”或“吸热”),1molN2H4(g)和1molO2(g)的总能量 (填“>”“=”或“<”)1molN2(g)和2molH2O(g)的总能量。
(3)以肼为原料的燃料电池具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示。电解质溶液为20%-30%的KOH溶液。
①该燃料电池中正极通入的物质是 (填化学式)。
②电池工作时,K+移向 电极(填“a”或“b”)。
(4)肼(N2H4)还是一种良好的火箭推进剂,与助燃剂液态N2O4发生反应,放出大量热且对环境无污染,写出该反应的化学方程式 。
10.一定温度下,在2L恒容密闭容器中发生反应:。开始时加入,反应到5min时测得的物质的量是1.0mol。请回答下列问题:
(1)用浓度变化表示内反应的平均速率为 。
(2)反应经一定时间后,下列情况能说明已达到平衡状态的是 (填序号)
A.单位时间内生成了时,消耗了
B.容器内的浓度保持不变
C.容器内气体的压强保持不变
D.
E.和的物质的量之比保持不变
(3)已知某条件下断裂1mol下列化学键需要吸收的能量如下表所示:
化学键
能量/
436
391
193
946
①若在该条件下和发生反应,生成能放出 kJ能量。
②比更稳定的原因是 。
(4)充满的试管倒插在滴有酚酞的水中的实验现象 。
(5)电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量,其工作原理如右图所示。请写出负极的电极反应式: 。
11.化学反应过程中不仅有物质的变化,同时还伴随有能量的变化,请用相关知识回答下列问题。
(1)下列反应的能量变化符合图示的有_______(填标号)。
A.碳酸氢钠与盐酸反应
B.工业合成氨
C.高温下,碳与化合
D.过氧化钠与水反应
(2)金刚石和石墨是常见的两种碳单质,已知相较于金刚石,石墨更稳定,请判断相同条件下,1mol石墨完全燃烧释放的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)1mol金刚石完全燃烧释放的热量。
(3)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称为燃料电池,一种甲醇燃料电池装置如下图所示。
①该燃料电池中,Pt(b)为 (填“正”或“负”)极。
②Pt(a)电极上的电极反应为 。
③若该燃料电池Pt(a)极消耗1.6g甲醇,则Pt(b)极至少需要通入标准状况下 L空气(氧气含量以20%计)。
(4)化石燃料的燃烧会产生大量的,捕获和转化有利于减少碳排放和实现资源再利用,下图所示为一种的捕获途径。
①上述转化过程的总反应方程式为 。
②反应Ⅱ中,每生成标准状况下2.24L气体,转移电子的数目为 。
12.粉末可在较低温度下还原。回答下列问题:
(1)已知一定温度下:
则的 (用m和n表示)。
(2)图1分别是和下还原过程中反应体系电阻随反应时间变化的曲线,可用 (填标号)表示反应的快慢。
a. b. c. d.
(3)图1中曲线 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的反应温度最高。
(4)研究发现对的还原性主要来自于其产生的。一般认为在表面被氧化成有两种可能途径,图2是理论计算得到的相对能量变化图,据此推测途径 (填“a”或“b”)是主要途径。
(5)产生的可能反应:①或②。将放在含微量水的气流中,在至的升温过程中固体质量一直增加,由此可断定的来源之一是反应 (填“①”或“②”)。若要判断另一个反应是否是的来源,必须进行的实验是 。
(6)已知。研究表明,在相同温度下,用还原比直接用还原更有优势,从平衡移动原理角度解释原因: 。
13.化学反应速率的研究是工业生产最重要的一个环节,回答下列问题:
(1)在恒容密闭容器中进行如下反应:,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间/min
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
①前2min内的平均反应速率, ,达到平衡时CO的转化率 。
②由表中数据分析可知,4min后反应达到平衡状态,说出其理由是 。
③下列情况也能表示反应达到化学平衡状态的是 。
A.容器中气体的密度不再发生变化 B.容器中气体的压强不再发生变化
C.容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化 D.
④反应进行1min时,采取下列措施能增大反应速率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.扩大容器体积
C.恒容条件下充入一定量氦气增大压强 D.加入催化剂
(2)已知反应过程的能量变化如图所示:
①断开反应物中所有化学键吸收的能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成生成物中所有化学键放出的能量。
②加入后反应速率显著增加,上面能量变化图像中加入的能量变化的图像为 。(填字母)
14.I.通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)反应的 。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.的浓度不变 d.和的物质的量相等
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,反应①的选择性接近,原因是 ;升高温度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是 。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下,可提高转化率的措施有 (填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。
i.投料组成中含量下降,平衡体系中的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
ii.若平衡时的分压为,根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
15.我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,CO、CO2处理与利用、各种能源的开发使用是环境科学研究的热点课题。回答下列问题:
Ⅰ: =
Ⅱ: =
Ⅲ: =
(1)部分键能的数据如下表所示,则 。
共价键
键能
436
803
328.4
464
(2)CO与H2反应可制备CH3OH,由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。电极c的电极反应式为 ,若外电路转移2 mol电子,则理论上该燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
(3)磷酸亚铁锂电池的总反应式为,其工作原理如图所示。放电时LiFePO4极的电极反应式为 。
(4)肼—空气燃料电池是一种无污染,能量高,有广泛的应用前景的燃料电池。我校高一年级化学课外活动小组设计一种肼—空气燃料电池,除将化学能转化为电能外,还能将饱和食盐水淡化,同时还可获得盐酸和NaOH两种副产品。其工作原理如图所示:
①该燃料电池A电极名称是 ,N膜为 (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
②当电路中有0.2 mol电子转移时,正极室质量增加 g。
(5)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用,则正极反应式为 。
(6)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示,该电池以3.2 A恒定电流工作14分钟,消耗H2体积为0.49 L,故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 %。【已知:该条件下H2的摩尔体积为24.5 L/mol;电荷量电流时间;;】
试卷第1页,共3页
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《2026届高三高考化学一轮冲刺-原理综合题》参考答案
1.(1)该反应是放热反应
(2) 负 正
(3)①②
(4) 正极 11.2
2.(1)D
(2) > 相同条件下,T1先达到平衡,说明反应更快,温度更高 0.15 1.8
(3) 40% 0.36P
3.(1) 降低 a
(2) 吸热 90
(3) 负极 电极a
4.(1)A
(2) 放出 9
(3)
(4)0.6mol/(L·min)
(5)小
(6)BD
5.(1)bd
(2) 10
(3) 释放 184
(4) bd
6.(1)391
(2) B Fe3++e-=Fe2+
(3) 2NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O 16.8
(4) Mg2+ 除去Ca2+和过量的Ba2+ 静置后,向上层清液中继续滴加2-3滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,说明已沉淀完全
(5) 2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 2.0 3.0 其他条件不变时,反应物浓度越小,反应速率越慢(其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快) ②③
7.(1)CD
(2) 第一步 根据图示可知,第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能,活化能越大,反应速率越慢,因此,反应速率较快的是第一步反应
(3)BD
(4) < >
(5)0.04
(6) 11.2 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
8.(1)太阳能
(2) 吸收 46.5
(3) 负 电极A
9.(1)BCD
(2) 放热 >
(3) O2 b
(4)
10.(1)0.15
(2)BCE
(3) 92 打断1mol的N—N共价键所需要的能量要比N-H共价键的能量低,N-N键比N-H不牢固,所以氨气要比肼稳定
(4)水充满整个试管,试管内溶液呈红色
(5)
11.(1)BD
(2)小于
(3) 正 8.4
(4) 0.15
12.(1)
(2)d
(3)Ⅰ
(4)a
(5) ② 将CaH2(s)放在不含水的N2气流中加热升温,看固体质量是否在减小
(6)消耗H2O(g)同时产生H2(g),H2O(g)的浓度减小,H2(g)的浓度增大均有利于平衡正向移动,提高Fe的产率
13.(1) 25 反应4min后反应物的浓度不再发生变化 BC AD
(2) 小于 b
14.(1)-41.2
(2)bc
(3) 原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢 催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利
(4)b
(5) 增大 0.675p2
15.(1)414
(2) CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 11.2
(3)
(4) 负极 阳离子交换膜 6.2
(5)O2+4e-+2N2O5=4
(6)70
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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