专题1 化学反应与能量变化 高考真题演练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题1　化学反应与 能量变化 高考真题演练 1．(湖北卷)2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是(　　) A．发蓝处理 B．阳极氧化 C．表面渗镀 D．喷涂油漆 解析：喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面，并没有在表面形成钝化膜。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4 3．(甘肃卷)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是(　　) A．E2＝1.41 eV B．步骤2逆向反应的ΔH＝＋0.29 eV C．步骤1的反应比步骤2快 D．该过程实现了甲烷的氧化 解析：由能量变化图可知，步骤1的活化能E1＝0.70 eV，步骤2的活化能E3＝－0.49 eV－(－0.71 eV)＝0.22 eV，步骤1的活化能大于步骤2的活化能，步骤1的反应比步骤2慢，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 4．(北京卷)酸性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是(　　) 解析：酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应Zn－2e－===Zn2＋，A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，B错误；MnO2发生得电子的还原反应，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6 5．(新课标卷)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器 检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓 度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡 萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是(　　) A．电池总反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7 B．b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用 C．消耗18 mg葡萄糖，理论上a电极有0.4 mmol电子流入 D．两电极间血液中的Na＋在电场驱动下的迁移方向为b→a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7 解析：由题中信息可知，当电池开始工作时， a电极为电池正极，血液中的O2在a电极上得电子 生成OH－，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－；b电极为电池负极，Cu2O在b电极上失电 子转化成CuO，电极反应式为Cu2O－2e－＋2OH－ ===2CuO＋H2O，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为Cu2O，则电池总反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7；根据反应2C6H12O6＋O2===2C6H12O7可知，1 mol C6H12O6参加反应时转移2 mol电子，18 mg C6H12O6的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 mmol电子流入，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8 6．(江西卷)我国学者发明了一种新型多功能甲醛－ 硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如 图)。下列说法正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10 7．(湖南卷)在KOH水溶液中，电化学方法合成高能 物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示， 下列说法正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8．(山东卷)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 9．(1)(全国甲卷节选)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： 已知如下热化学方程式： CH4(g)＋Br2(g)===CH3Br(g)＋HBr(g)　ΔH1＝－29 kJ·mol－1 3CH3Br(g)===C3H6(g)＋3HBr(g)　ΔH2＝＋20 kJ·mol－1 计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)===C3H6(g)＋6HBr(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 －67 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 16 (3)(福建卷节选)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下： Ⅰ.SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＝52 kJ·mol－1 Ⅱ.Si(s)＋3HCl(g)===SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH2＝－236 kJ·mol－1 Ⅲ.Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)===2SiH2Cl2(g)　ΔH3＝16 kJ·mol－1 生成SiHCl3的总反应： Ⅳ.Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)===4SiHCl3(g)　ΔH4＝________kJ·mol－1。 －80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 17 (4)(安徽卷节选)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 C2H6氧化脱氢反应： 2C2H6(g)＋O2(g)===2C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－209.8 kJ·mol－1 C2H6(g)＋CO2(g)===C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)　ΔH2＝178.1 kJ·mol－1 计算：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3＝________kJ·mol－1。 －566 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 18 ＋11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 19 10．(浙江6月选考节选)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，正极上的电极反应式是 ________________________。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q(C)＝电流I(A)×时间(s)；NA＝6.0×1023 mol－1；e＝1.60×10－19 C。] 70% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 22 　　　　　　　　　　　　　 R 2．(重庆卷)二氧化碳－甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有： ①CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋247 kJ/mol ②CO(g)＋H2(g) C(s)＋H2O(g)　ΔH2＝－131 kJ/mol ③CO2(g)＋2H2(g) C(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－90 kJ/mol 已知H—H键能为a kJ/mol，O—H键能为b kJ/mol，C—H键能为c kJ/mol，则CO(g)中的碳氧键键能(单位： kJ/mol)为(　　) A．－206＋3a－2b－4c B．－206－3a＋2b＋4c C．206＋3a－2b－4c D．206－3a＋2b＋4c 解析：根据盖斯定律，反应①＋②－③可得反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，该反应ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝247 kJ/mol＋(－131 kJ/mol)－(－90 kJ/mol)＝206 kJ/mol，根据ΔH＝反应物键能和－生成物键能和可得，4c＋2b－3a－CO(g)中的碳氧键键能＝206，CO(g)中的碳氧键键能为(－206－3a＋2b＋4c) kJ/mol，故选B。 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，NHeq \o\al(＋,4)向负极方向移动 C．MnO2发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋ A．CuAg电极反应为2HCHO＋2H2O－4e－=== 2HCOO－＋H2↑＋2OH－ B．CuRu电极反应为NOeq \o\al(－,3)＋6H2O＋8e－===NH3↑＋9OH－ C．放电过程中，OH－通过质子交换膜从左室传递到右室 D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH 解析：根据图中电子迁移方向可知，左侧CuAg电极为负极，右侧CuRu电极为正极。CuAg电极上HCHO转化为HCOO－和H2，电极反应为2HCHO＋4OH－－2e－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O，A错误；CuRu电极上NOeq \o\al(－,3)转化为NH3，电极反应为NOeq \o\al(－,3)＋6H2O＋8e－===NH3↑＋9OH－，B正确；OH－不能通过质子交换膜，C错误；总反应为8HCHO＋NOeq \o\al(－,3)＋7OH－===8HCOO－＋NH3↑＋4H2↑＋2H2O，消耗OH－，因此需要补充KOH，D错误。 A．电解时，OH－向Ni电极移动 B．生成C6Neq \o\al(4－,16)的电极反应：2C3N8H4＋8OH－－4e－ ===C6Neq \o\al(4－,16)＋8H2O C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16 解析：由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，发生还原反应，作阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4失去电子生成C6Neq \o\al(4－,16)，作阳极，电极反应为2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6Neq \o\al(4－,16)＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即OH－向Pt电极移动，A错误；由分析可知，阳极主要反应为2C3N8H4－4e－＋8OH－===C6Neq \o\al(4－,16)＋8H2O，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，总反应主要为2C3N8H4＋4OH－===C6Neq \o\al(4－,16)＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；根据电解总反应：2C3N8H4＋4OH－===C6Neq \o\al(4－,16)＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1 mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极还伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则生成1 mol H2时生成的K4C6N16小于0.5 mol，D错误。 A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为Br－＋3H2Oeq \o(=====,\s\up17(电解))BrOeq \o\al(－,3)＋3H2↑ D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶n(Br－)＝3∶2 解析：电极b上Br－发生失电子的氧化反应转化成BrOeq \o\al(－,3)，电极b为阳极，电极反应为Br－－6e－＋3H2O===BrOeq \o\al(－,3)＋6H＋；则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H＋＋6e－===3H2↑；电解总反应式为Br－＋3H2Oeq \o(=====,\s\up17(电解))BrOeq \o\al(－,3)＋3H2↑；催化循环阶段BrOeq \o\al(－,3)被还原成Br－循环使用、同时生成O2：2BrOeq \o\al(－,3)eq \o(=====,\s\up17(催化剂))2Br－＋3O2↑，实现高效制H2和O2，即Z为O2。根据分析电解过程中消耗H2O和Br－，而催化阶段BrOeq \o\al(－,3)被还原成Br－循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B错误。 (2)(山东卷节选)水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C­H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下： C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)(Ⅰ)　ΔH1＞0 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)(Ⅱ)　ΔH2＜0 CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)(Ⅲ)　ΔH3＜0 回答下列问题： C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)CaCO3(s)＋2H2(g)的焓变ΔH＝___________________ (用代数式表示)。 (5)(江西卷节选)目前开采的天然气含有H2S，综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。CH4和H2S重整制氢的主要反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)　ΔH1＝＋260 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CH4(g)C(s)＋2H2(g)　ΔH2＝＋90 kJ·mol－1 反应Ⅲ：2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)　ΔH3＝＋181 kJ·mol－1 回答下列问题： ①H2S分子的电子式为_________________________________。 ②反应Ⅳ：CS2(g)S2(g)＋C(s)　ΔH4＝________kJ·mol－1。 Heq \o\al(·,·)eq \o(S,\s\up14(··),\s\do14(··))eq \o\al(·,·)H(·或×都可以，满8个就行) O2＋4e－＋2CO2===2COeq \o\al(2－,3) 解析：根据题干信息，该燃料电池中H2为负极，0.49 L H2的物质的量n(H2)＝eq \f(0.49 L,24.5 L/mol)＝0.02 mol，工作时，H2失去电子：H2－2e－===2H＋，转移电荷量为2×0.02 mol×6.0×1023 mol－1×1.60×10－19 C＝3840 C，工作电荷量为3.2×14×60＝2688 C，则该电池将化学能转化为电能的转化率为eq \f(2688 C,3840 C)×100%＝70%。 反应ⅲ生成O2，O2将NO氧化成 NO2，NO2更易转化成NOeq \o\al(－,3) 11．(北京卷节选)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 研究表明可以用电解法以N2为氮源直接制备HNO3，其原理示意图如下。 (1)电极a表面生成NOeq \o\al(－,3)的电极反应式：_____________ ________________________。 (2)研究发现：N2转化可能的途径为N2eq \o(―→,\s\up17(ⅰ))NOeq \o(―→,\s\up17(ⅱ))NOeq \o\al(－,3)。电极a表面还发生ⅲ.H2O→O2。ⅲ的存在，有利于途径ⅱ，原因是_________________________________ ___________________________。 N2－10e－ ＋6H2O===2NOeq \o\al(－,3)＋12H＋ $$