第六章 化学反应与能量（综合训练）（四川专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第六章 化学反应与能量 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Mn 55 Fe 56 Zn 65 一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3分) 1．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A.废旧电池回收处理的主要目的之一是防止电池污染环境 B.可通过电解NaCl溶液制取金属Na C.燃料电池、硅太阳能电池都利用了原电池原理 D.镀锡铁表面有划损时,仍能保护铁不受腐蚀 2.（2024·全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 3．（2025·四川·一模）氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有： ①     ②     ③     已知H-H键能为a kJ/mol，O-H键能为b kJ/mol，C=O键能为c kJ/mol，则CO(g)的碳氧键键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 4．（2024·四川绵阳·模拟预测）固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①   ②   下列判断正确的是 A．①中的为固态，②中的为气态 B．②的反应物总能量比①的反应物总能量高 C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好 D．1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量 5.（2025·四川绵阳·二模）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密，耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般采用混合溶液。下列叙述错误的是 A．待加工铝质工件为阳极 B．阳极发生氧化反应生成 C．可以用非惰性电极作阴极 D．电解过程中向阴极移动 6．（2024·四川甘孜·一模）NOCl常用于有机合成，其合成原理为，反应过程中的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．该反应中每生成2molNOCl放出热量76kJ C．该反应只有在加热条件下才能发生 D．1molNOCl含有的总键能为180kJ 7．【模考组合】下列说法正确的是（ ） A．（2025·四川遂宁·二模）用Pt作电极电解MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- B. （2025·四川遂宁·二模）电解精炼铜时，阳极减少32g，转移电子数为NA C．（2025·四川成都·模拟）以铁为电极材料电解NaOH溶液的阳极反应： D．（2025·四川成都·模拟）用惰性电极电解溶液： 8． （2023·四川南充·三模）下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到相应实验目的的是    A．甲装置：探究铁的吸氧腐蚀 B．乙装置：探究温度对化学平衡的影响 C．丙装置：测定中和热 D．丁装置：铁件上镀铜 9．（2024·四川攀枝花·一模）一种“全氧电池”的工作原理如下图。下列说法不正确的是 A．电极a是负极 B．电极的反应式： C．该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能 D．理论上，当电极a释放出(标况下)，KOH溶液减少4mol 10． （2024·重庆·三模）为尽快实现碳中和，科研小组设计了电化学方法吸收转化空气中的，将其转化为可利用的有机物质．下列有关说法正确的是 A．该装置能将化学能转化为电能 B．a极为阴极，双极膜中的阳离子向a极移动 C．阴极的电极反应式： D．理论上消耗，生成标准状况下的X 11．（2025·四川宜宾·二模）我国科学家发明了一种可充电电池，其工作原理如下图： 下列说法错误的是 A．充电时向Zn电极移动 B．充电时，阴极附近溶液的pH增大 C．放电时，当电路中转移0.2mol电子时，正极区溶液质量增加5.5g D．放电时，电池总反应为 12．Al-H2O2电池的总反应为2Al+3H+3H2O2[Al(OH)4]-+OH-。现以Al-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是 A.Al电极为负极,c电极为阴极 B.装置1中OH-移向b电极 C.c电极的电极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-C+N2↑+6H2O D.通电一段时间后,若Al电极的质量减少5.4 g,则d电极产生6.72 L H2 13．（2025·四川雅安·二模）碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A．第2步的基元反应方程式为： B．使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C．反应进程中决速步骤的能垒为 D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动 14．【新催化剂为载体与能量相结合】（2025·四川广安·二模）在催化剂“—O—Ga—O—Zn—”作用下加氢制甲醇，再通过催化剂“SAPO-34”制乙烯，反应历程如图所示（“□”表示氧原子空位，“*”表示微粒吸附在催化剂表面），下列说法正确的是 A．加入“—O—Ga—O—Zn—”催化剂，降低了合成甲醇的，速率加快 B．历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成 C．理论上，每产生1mol乙烯，需消耗2mol氢气 D．中C、O的杂化类型不同 15．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S8+e-,+e-,2Na+++2（1-）e-Na2Sx。下列叙述错误的是 (　　) A.充电时,Na+从钠电极向硫电极迁移 B.放电时,外电路电子流动的方向是a→b C.放电时,正极反应为2Na++S8+2e-Na2Sx D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极的导电性能 二、非选择题(共4小题，共55分) 16．（12分）（1）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。(6分) 已知200 ℃时:ⅰ.3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9 kJ·mol-1； ⅱ.N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)　ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。 ①写出肼的电子式:　　　　　　。  ②200 ℃时,肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  （2）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的CO2合成CH3OH,主要有以下反应： 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH2 反应Ⅲ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH3=+23.4 kJ·mol-1 已知某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 CO C—O O—H 键能/(kJ·mol-1) 750 343 465 氢气中的H—H键能比甲醇中的C—H键能　　　　　　(填“大”或“小”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ的ΔH2 =　　　　　　kJ·mol-1。 （3）基于Al2O3载氮体的碳基化学链合成氨技术示意图如图所示。 总反应3C(s)+N2(g)+3H2O(l)3CO(g)+2NH3(g)　ΔH=　　　　　　kJ·mol-1。 （4）科学家曾研究了NOCl光化学分解反应,在一定频率(ν)光的照射下机理如下： ①NOCl+hνNOCl* ②NOCl+NOCl*2NO+Cl2 其中hν表示一个光子能量,NOCl*表示NOCl的激发态。可知,分解1 mol NOCl需要吸收　　　　　 mol光子。 17．（10分）（2025·四川资阳·阶段练习）近年来，我国化工技术获得重大突破。 (1)利用天然气和水反应制备氢气：，该反应过程中能量变化如图所示： 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， 化学键 键能(kJ/mol) a b c d 则该反应中1molCH4完全反应吸收或放出的热量为 kJ(用含a、b、c、d的代数式表示)。 (2)利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目，该研究发生的反应之一为：。在某一时刻采取下列措施，能使该反应速率减小的措施是_______(填字母)。 A．恒温恒容下，再充入 B．降低温度 C．恒温恒容下，向其中充入 D．恒温恒压下，向其中充入 (3)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是 。(填字母) A．催化剂的使用能提高正反应速率，降低逆反应速率 B．反应机理表明参与了合成的反应 C．反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成 (4)还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。电池工作过程中通入的一端发生的电极反应为 。标准状况下，每消耗44.8LH2，通过质子交换膜的H+数目为 。 18．（18分）（2023·四川内江·阶段练习）I.(1)锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图1所示：电路中每通过0．4mole-，负极质量减少 g；工作时NH在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是10eˉ的微粒，正极的电极反应式是 。 (2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为 。 (3)某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下，当该装置工作时，Y极发生的电极反应式为 。 II．锂一空气电池的理论能量密度高，是未来提高电动汽车续航里程的关键。 (4)锂一空气电池的反应原理可表示为： 。其放电时的工作原理如图所示： 电池工作时，发生氧化反应的是 (填“A”或“B”)极。 (5)空气中的CO2、H2O影响电池放电。探究H2O对放电的影响：向非水电解液中加入少量水，放电后检测A、B电极上的固体物质。 A极：LiOH                        B极：Li2O2、LiOH ①A、B电极产生LiOH的化学方程式分别是 、 。 ②H2O降低锂一空气电池放电、充电循环性能。 (6)探究CO2对放电的影响：使电池在三种不同气体(物质的量相等)中放电，测量外电路转移的电子与消耗O2的比值[ ]。 实验 i ii iii 气体 O2 CO2 ≈2 ≈2 ①放电时，实验i中B极的电极反应式为 。 ②下列分析正确的是 。 a．放电时，i、iii中通过外电路的电子数相等 b．ⅲ中B极所发生的电极反应的产物主要为Li2O2 c．ⅲ中 ，说明CO2未与Li2O2反应 19.（15分）某研究小组探究镁、铝与Na2CO3溶液的反应。 实验 Ⅰ :将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入60 ℃的温水中,观察到开始时镁条表面有气泡,5分钟后气泡迅速减少直至反应停止;铝条表面无明显现象。 实验Ⅱ:常温下,将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入饱和Na2CO3溶液(pH=12)中,观察到镁条表面有气泡,且持续时间较长,溶液中产生白色浑浊,铝条表面持续产生气泡。 (1)实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验Ⅱ中饱和Na2CO3溶液的pH=12的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 (3)探究实验Ⅰ和Ⅱ现象不同的原因,设计实验Ⅲ。 实验Ⅲ (25 ℃) 实验a: 实验b: 现象 电流计指针发生偏转,镁条上无明显现象;随后电流计指针迅速归零继而反向偏转,镁条上有少量气泡产生。电流计偏转前后,铝条上持续有气泡产生 电流计指针持续发生偏转,示数逐渐减小,溶液中有白色浑浊物产生,铝条上持续有气泡产生 ①实验a是b的对照组,所用NaOH溶液的浓度为　　　　　　。  ②实验a中开始时Mg是原电池的　　　　　　极。  ③用化学方程式表示实验a中铝条上持续产生气泡的原因:　 　 　 　 　 　 　 　 　。  ④查阅资料,实验b中的沉淀成分为Mg2(OH)2CO3·aH2O,实验证实了沉淀中含有C、OH-,将白色浑浊物过滤、洗涤,加入y mL 0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应,产生标准状况下的CO2气体x mL,x、y之间的关系 为　　　　　　(用含x、y的表达式表示)。  ⑤实验a中电流计指针出现反向偏转,而实验b中电流计指针未发生反向偏转的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 化学反应与能量 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Mn 55 Fe 56 Zn 65 一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3分) 1．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A.废旧电池回收处理的主要目的之一是防止电池污染环境 B.可通过电解NaCl溶液制取金属Na C.燃料电池、硅太阳能电池都利用了原电池原理 D.镀锡铁表面有划损时,仍能保护铁不受腐蚀 【答案】A　 【解析】废旧电池含有大量重金属,回收处理可防止电池污染地下水和土壤,A项正确;电解NaCl溶液的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,得不到钠,工业制钠是电解熔融NaCl,反应的化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,B项错误;燃料电池利用了原电池原理,但硅太阳能电池是直接将太阳能转化成电能,C项错误;镀锡铁表面破损后易发生电化学腐蚀,因Fe比Sn活泼,Fe作为原电池的负极被腐蚀,D项错误。 2.（2024·全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 【答案】C 【详解】A．木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确； B．石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确； C．燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C错误； D．在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确； 故答案选C。 3．（2025·四川·一模）氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有： ①     ②     ③     已知H-H键能为a kJ/mol，O-H键能为b kJ/mol，C=O键能为c kJ/mol，则CO(g)的碳氧键键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由盖斯定律，①+②-③可得：    ；设CO(g)的碳氧键键能为x，1个分子中有2个C=O键，1个分子中有2个O-H键，反应物断键吸热为，生成物形成放热为，根据所得热化学方程式有：，解得：，故A正确。 4．（2024·四川绵阳·模拟预测）固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①   ②   下列判断正确的是 A．①中的为固态，②中的为气态 B．②的反应物总能量比①的反应物总能量高 C．反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好 D．1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量 【答案】D 【详解】A．已知反应①为放热反应，反应②为吸热反应，因此反应①中碘的能量高，即反应①中碘单质为气态，②中碘单质为固态，故A错误； B．根据ΔH=生成物总能量－反应物的总能量，反应①为放热反应，反应②为吸热反应，因此反应①中反应物总能量大于反应②的，故B错误； C．两个反应的产物相同，状态相同，热稳定性也相同，故C错误； D．根据盖斯定律可知，②－①即得I2(s)=I2(g)；ΔH=ΔH2－ΔH1=[+26.48－(－9.48)]kJ/mol=+35.96kJ/mol，因此1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量，故D正确； 答案为D。 5.（2025·四川绵阳·二模）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密，耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般采用混合溶液。下列叙述错误的是 A．待加工铝质工件为阳极 B．阳极发生氧化反应生成 C．可以用非惰性电极作阴极 D．电解过程中向阴极移动 【答案】D 【分析】根据题意，Al为阳极，电极反应为2Al-6e－+3H2O=Al2O3+6H+，阴极的电极反应为2H++2e－=H2↑。 【详解】A．电解法在铝表面形成氧化膜，说明铝失去电子，则待加工铝质工件做阳极，A正确； B．根据分析，阳极为铝，发生氧化反应生成氧化铝，电极反应为2Al-6e－+3H2O=Al2O3+6H+，B正确； C．电解过程中阴极材料不发生反应，因此可以用非惰性电极作阴极，C正确； D．电解过程中阴离子向阳极移动，因此向阳极移动，D错误； 故选D。 6．（2024·四川甘孜·一模）NOCl常用于有机合成，其合成原理为，反应过程中的能量变化如下图所示，下列有关说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．该反应中每生成2molNOCl放出热量76kJ C．该反应只有在加热条件下才能发生 D．1molNOCl含有的总键能为180kJ 【答案】B 【详解】A．图像中体现，反应物能量总和大于生成物能量总和，故该反应为放热反应，A错误； B．该反应热化学方程式为 ，体现出每生成2molNOCl放出热量76kJ，B正确； C．反应的能量变化与反应条件无关，C错误； D．表示形成2molNOCl的化学键释放出的能量，故1molNOCl含有的总键能为90kJ，D错误； 答案选B。 7．【模考组合】下列说法正确的是（ ） A．（2025·四川遂宁·二模）用Pt作电极电解MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- B. （2025·四川遂宁·二模）电解精炼铜时，阳极减少32g，转移电子数为NA C．（2025·四川成都·模拟）以铁为电极材料电解NaOH溶液的阳极反应： D．（2025·四川成都·模拟）用惰性电极电解溶液： 【答案】D 【详解】A．用Pt作电极电解MgCl2溶液，阳极氯离子放电：，阴极氢离子放电：，因此总反应式： ，A错误； B．电解精炼铜时，阳极上放电的不止是铜，还有比铜活泼的金属，故阳极减少32g，转移电子数不一定为NA，B错误； C．以铁为电极材料电解NaOH溶液，铁为活泼电极，铁在阳极放电，其电极反应式为，C项错误； D．用惰性电极电解氯化铜溶液生成铜和氯气，反应的离子方程式为，D正确 故选D。 8． （2023·四川南充·三模）下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到相应实验目的的是    A．甲装置：探究铁的吸氧腐蚀 B．乙装置：探究温度对化学平衡的影响 C．丙装置：测定中和热 D．丁装置：铁件上镀铜 【答案】C 【详解】A．食盐水浸泡过的铁钉发生吸氧腐蚀，试管内气体减少，导气管内液面升高，甲装置能探究铁的吸氧腐蚀，能达到相应实验目，故不选A；     B．根据两侧烧瓶内气体的颜色变化探究温度对化学平衡的影响，乙装置能达到相应实验目，故不选B； C．测定中和热，缺少搅拌器，丙装置不能达到相应实验目，故选C； D．铁件上镀铜，铁做阴极、铜做阳极，硫酸铜溶液作电解质溶液，丁装置能达到相应实验目，故不选D； 选C。 9．（2024·四川攀枝花·一模）一种“全氧电池”的工作原理如下图。下列说法不正确的是 A．电极a是负极 B．电极的反应式： C．该装置可将酸碱反应的化学能转化为电能 D．理论上，当电极a释放出(标况下)，KOH溶液减少4mol 【答案】B 【分析】由图可知，a极氧元素化合价升高失去电子，a极为负极，电极反应式为：4OH—4e-=O2↑+2H2O，b极为正极，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，以此解答。 【详解】A．根据分析可知，电极a是负极，A正确； B．电极在酸性条件下，反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，B错误； C．根据负极反应式为：4OH—4e-=O2↑+2H2O，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，得出总反应式为H++OH-=H2O，将酸碱反应的化学能转化为电能，C正确； D．当电极a释放出(标况下)即1mol时，电子转移4mol，左侧有4molK+通过阳离子交换膜进入中间室，D正确； 答案选B。 10． （2024·重庆·三模）为尽快实现碳中和，科研小组设计了电化学方法吸收转化空气中的，将其转化为可利用的有机物质．下列有关说法正确的是 A．该装置能将化学能转化为电能 B．a极为阴极，双极膜中的阳离子向a极移动 C．阴极的电极反应式： D．理论上消耗，生成标准状况下的X 【答案】D 【详解】A．该装置有外电源，是电解池，将电能转化为化学能，A错误； B．由图知，b电极CO2转化为C3H6，碳元素化合价降低，得电子，故b为阴极，a为阳极，B错误； C．b为阴极，CO2得电子转化为C3H6，电解质溶液中有碳酸氢根参与反应，电极反应式为3CO2+18+18e-=C3H6+18+6H2O，C错误； D．由阴极电极反应式，消耗22gCO2，即0.5molCO2参与反应，转移电子3mol，阳极生成O2，氧元素从-2价变为0价，生成1mol氧气转移电子4mol，故0.5molCO2参与反应生成O2 0.75mol，标准状况下体积为16.8L，D正确； 本题选D。 11．（2025·四川宜宾·二模）我国科学家发明了一种可充电电池，其工作原理如下图： 下列说法错误的是 A．充电时向Zn电极移动 B．充电时，阴极附近溶液的pH增大 C．放电时，当电路中转移0.2mol电子时，正极区溶液质量增加5.5g D．放电时，电池总反应为 【答案】C 【分析】Zn-MnO2电池应该是一种碱性电池，因为通常这类电池使用KOH作为电解质。在放电过程中，锌作为负极被氧化，而二氧化锰作为正极被还原。充电过程则是相反的，即电解反应，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 【详解】A．充电时，阳离子（如K⁺）应该向阴极迁移，原来的负极Zn在充电时会成为阴极，这时候阳离子K+应该向阴极移动，故A正确； B．充电时的阴极发生的反应应该是Zn(OH)+ 2e⁻ = Zn + 4OH⁻，这样，阴极处会产生OH⁻，使得溶液的pH升高，故B正确； C．根据上面的分析，正极的放电反应是MnO₂ +4H+ +2e⁻ =Mn2+ +2H2O。每摩尔MnO2得到2mol电子，当转移0.2mol电子时，对应的MnO2的物质的量为0.1mol，正极区溶液质量增加8.7g，故C错误； D．由分析，放电时，电池总反应为，故D正确； 故选C。 12．Al-H2O2电池的总反应为2Al+3H+3H2O2[Al(OH)4]-+OH-。现以Al-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是 A.Al电极为负极,c电极为阴极 B.装置1中OH-移向b电极 C.c电极的电极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-C+N2↑+6H2O D.通电一段时间后,若Al电极的质量减少5.4 g,则d电极产生6.72 L H2 【答案】C　 【解析】根据题图可知,Al电极为负极,c电极为阳极,A项错误;装置1中OH-应移向原电池的负极(Al电极),B项错误;c电极为阳极,电极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-C+N2↑+6H2O,C项正确;若Al电极的质量减少5.4 g,即消耗0.2 mol Al,转移0.6 mol电子,则d电极上产生0.3 mol H2,但未说明H2是否处于标准状况,无法计算其体积,D项错误。 13．（2025·四川雅安·二模）碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。(能垒：反应物与过渡态之间的能量差) 下列说法正确的是 A．第2步的基元反应方程式为： B．使用催化剂可以提高反应速率和反应热 C．反应进程中决速步骤的能垒为 D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动 【答案】A 【详解】A．根据图中反应历程可知，第2步基元反应为：，A正确； B．使用催化剂可以提高反应速率，但是反应热不会变化，B错误； C．反应进程中经过渡态的反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为：，C错误； D．由图可以看出，产物总能量高于反应物总能量，即，所以升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D错误； 故选A。 14．【新催化剂为载体与能量相结合】（2025·四川广安·二模）在催化剂“—O—Ga—O—Zn—”作用下加氢制甲醇，再通过催化剂“SAPO-34”制乙烯，反应历程如图所示（“□”表示氧原子空位，“*”表示微粒吸附在催化剂表面），下列说法正确的是 A．加入“—O—Ga—O—Zn—”催化剂，降低了合成甲醇的，速率加快 B．历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成 C．理论上，每产生1mol乙烯，需消耗2mol氢气 D．中C、O的杂化类型不同 【答案】B 【详解】A．催化剂降低了反应的活化能，反应速率加快，但不能改变，A错误； B．由图可知，历程中涉及极性键和非极性键的断裂，有极性键和非极性键的形成，B正确； C．根据图示，可得反应，，则有，故理论上，每产生1mol乙烯，需消耗6mol氢气，C错误； D．中C成4条单键，是sp3杂化，O成2条单键，还有2对孤电子对，是sp3杂化，二者杂化类型相同，D错误； 故选B。 15．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S8+e-,+e-,2Na+++2（1-）e-Na2Sx。下列叙述错误的是 (　　) A.充电时,Na+从钠电极向硫电极迁移 B.放电时,外电路电子流动的方向是a→b C.放电时,正极反应为2Na++S8+2e-Na2Sx D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极的导电性能 【答案】A　 【解析】放电时,a极作为负极,电极反应为Na-e-Na+;充电时,a极作为阴极,电极反应为Na++e-Na。放电时,b极作为正极,电极反应为2Na++S8+2e-Na2Sx;充电时,b极作为阳极,电极反应为Na2Sx-2e-2Na++S8。充电时,Na+应向阴极(钠电极)迁移,A项错误;放电时,Na失去的电子经外电路流向正极,即电子流向是a→b,B项正确;由上述分析可知,C项正确;炭化纤维素纸具有良好的导电性,D项正确。 二、非选择题(共4小题，共55分) 16．（12分）（1）在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。(6分) 已知200 ℃时:ⅰ.3N2H4(g)N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9 kJ·mol-1； ⅱ.N2H4(g)+H2(g)2NH3(g)　ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。 ①写出肼的电子式:　　　　　　。  ②200 ℃时,肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  （2）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的CO2合成CH3OH,主要有以下反应： 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH2 反应Ⅲ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH3=+23.4 kJ·mol-1 已知某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 CO C—O O—H 键能/(kJ·mol-1) 750 343 465 氢气中的H—H键能比甲醇中的C—H键能　　　　　　(填“大”或“小”)。用盖斯定律计算反应Ⅱ的ΔH2 =　　　　　　kJ·mol-1。 （3）基于Al2O3载氮体的碳基化学链合成氨技术示意图如图所示。 总反应3C(s)+N2(g)+3H2O(l)3CO(g)+2NH3(g)　ΔH=　　　　　　kJ·mol-1。 （4）科学家曾研究了NOCl光化学分解反应,在一定频率(ν)光的照射下机理如下： ①NOCl+hνNOCl* ②NOCl+NOCl*2NO+Cl2 其中hν表示一个光子能量,NOCl*表示NOCl的激发态。可知,分解1 mol NOCl需要吸收　　　　　 mol光子。 【答案】(1)①H（2分）　②N2H4(g)N2(g)+2H2(g)　ΔH=+50.7 kJ·mol-1　（2分） (2)大（2分）　 -121.4（2分） (3)+434.0（2分）　 (4)0.5（2分） 【解析】(1)②根据盖斯定律,由ⅰ-2×ⅱ得肼分解成氮气和氢气的热化学方程式:N2H4(g)N2(g)+2H2(g)　ΔH=(-32.9 kJ·mol-1)-(-41.8 kJ·mol-1)×2=+50.7 kJ·mol-1。 (2)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,ΔH1=2EC=O+3EH—H-(3EC—H+EC—O+3EO—H),代入题表数据可得EH—H-EC—H=63 kJ·mol-1>0,故氢气中的H—H键能比甲醇中的C—H键能大。根据盖斯定律,反应Ⅱ=反应Ⅰ×2-反应Ⅲ,故ΔH2=2ΔH1-ΔH3=-121.4 kJ·mol-1。 (3)根据盖斯定律,由ⅰ+ⅱ可得到总反应3C(s)+N2(g)+3H2O(l)3CO(g)+2NH3(g)　ΔH=+708.1 kJ·mol-1+(-274.1 kJ·mol-1)=+434.0 kJ·mol-1。 (4)反应①+反应②得总反应为2NOCl+hν2NO+Cl2,因此分解1 mol NOCl需要吸收0.5 mol光子。 17．（10分）（2025·四川资阳·阶段练习）近年来，我国化工技术获得重大突破。 (1)利用天然气和水反应制备氢气：，该反应过程中能量变化如图所示： 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， 化学键 键能(kJ/mol) a b c d 则该反应中1molCH4完全反应吸收或放出的热量为 kJ(用含a、b、c、d的代数式表示)。 (2)利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目，该研究发生的反应之一为：。在某一时刻采取下列措施，能使该反应速率减小的措施是_______(填字母)。 A．恒温恒容下，再充入 B．降低温度 C．恒温恒容下，向其中充入 D．恒温恒压下，向其中充入 (3)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是 。(填字母) A．催化剂的使用能提高正反应速率，降低逆反应速率 B．反应机理表明参与了合成的反应 C．反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成 (4)还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。电池工作过程中通入的一端发生的电极反应为 。标准状况下，每消耗44.8LH2，通过质子交换膜的H+数目为 。 【答案】(1)4a+4b-2c-4d（2分） (2) BD（2分） (3) B（2分） (4) CO+4e－+4H+=CH3OH（2分） 4NA（2分） 【详解】（1）反应物的键能和－生成物的键能和，则1molCH4完全反应吸收或放出的热量为 （2）A．恒温恒容下，再充入CO，反应物浓度增大，反应速率加快，故A不选； B．降低温度，反应速率减慢，故B选； C．恒温恒容下，向其中充入Ar，应物浓度保持不变，反应速率不变，故C不选； D．恒温恒压下，向其中充入Ar，器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，故D选； 答案为BD； （3）A．催化剂的使用能同时提高正、逆反应速率，A错误； B．反应机理表明③和④中参与了合成的反应，B正确； C．根据机理图可判断反应④中只存在共价键的生成(O-H)，C错误； 故选B； （4）根据总反应方程式CO+2H2=CH3OH可知：H2失去电子变为H+，发生氧化反应，CO得到电子发生还原反应变为CH3OH，则通入的一端发生的电极反应为：CO+4e-+4H+=CH3OH；标准状况下，每消耗44.8LH2，即2mol氢气，根据电极反应：H2-2e-=2H+，转移电子数为4mol，通过质子交换膜的H+数目为。 18．（18分）（2023·四川内江·阶段练习）I.(1)锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图1所示：电路中每通过0．4mole-，负极质量减少 g；工作时NH在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是10eˉ的微粒，正极的电极反应式是 。 (2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为 。 (3)某种利用垃圾渗透液实现发电装置示意图如下，当该装置工作时，Y极发生的电极反应式为 。 II．锂一空气电池的理论能量密度高，是未来提高电动汽车续航里程的关键。 (4)锂一空气电池的反应原理可表示为： 。其放电时的工作原理如图所示： 电池工作时，发生氧化反应的是 (填“A”或“B”)极。 (5)空气中的CO2、H2O影响电池放电。探究H2O对放电的影响：向非水电解液中加入少量水，放电后检测A、B电极上的固体物质。 A极：LiOH                        B极：Li2O2、LiOH ①A、B电极产生LiOH的化学方程式分别是 、 。 ②H2O降低锂一空气电池放电、充电循环性能。 (6)探究CO2对放电的影响：使电池在三种不同气体(物质的量相等)中放电，测量外电路转移的电子与消耗O2的比值[ ]。 实验 i ii iii 气体 O2 CO2 ≈2 ≈2 ①放电时，实验i中B极的电极反应式为 。 ②下列分析正确的是 。 a．放电时，i、iii中通过外电路的电子数相等 b．ⅲ中B极所发生的电极反应的产物主要为Li2O2 c．ⅲ中 ，说明CO2未与Li2O2反应 【答案】(1) 13.0 （2分） （2分） (2) Li＞Al＞Na（2分） (3) 2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-（2分） (4) A（2分） (5) （2分） （2分） (6) （2分） b（2分） 【详解】（1）锌锰干电池中锌作负极失电子生成锌离子，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，每通过0.4mole-，反应0.2mol锌，减少质量为13.0g；NH溶液显弱酸性，得电子，正极反应产生两种气体为氢气和氨气，故电极反应式为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑。 （2）Li、Na、Al分别作为电极时，1gLi可以转移mol电子，1gNa可以转移mol电子，1gAl可以转移mol电子，＞＞，所以比能量由大到小的顺序为Li＞Al＞Na。 （3）据图可知该装置工作时，Y电极上NO得电子被还原为N2，电极反应式为2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-。 （4）根据锂—空气电池的反应原理可知，锂化合价升高，发生氧化反应，故锂做负极，氧元素化合价降低，发生还原反应，故B做正极，故电池工作时，发生氧化反应的是极。 （5）①A、B电极上均产生LiOH，原因和方程式分别为：A极锂为活泼金属，能与空气中的水发生反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑；B极反应生成的与水反应：Li2O2+2H2O=4LiOH+O2↑。 （6）①放电时，实验i中通入氧气，则极氧气放电，电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2。 ②a．放电时，i、iii中氧气的物质的量不同，近似相同，故通过外电路的电子数不相等，a错误； b ．与实验ii对比，iii中极主要发生电极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2，故产物主要为，b正确； c．与实验i 对比，iii中氧气的物质的量少，而，说明与反应，c错误； ③i、iii中电池放电完毕后充电，iii中产生的量少于i，推测原因：一是iii中的量比i少，生成的量较i少；二是部分与二氧化碳反应； 选b。 19.（15分）某研究小组探究镁、铝与Na2CO3溶液的反应。 实验 Ⅰ :将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入60 ℃的温水中,观察到开始时镁条表面有气泡,5分钟后气泡迅速减少直至反应停止;铝条表面无明显现象。 实验Ⅱ:常温下,将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入饱和Na2CO3溶液(pH=12)中,观察到镁条表面有气泡,且持续时间较长,溶液中产生白色浑浊,铝条表面持续产生气泡。 (1)实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验Ⅱ中饱和Na2CO3溶液的pH=12的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 (3)探究实验Ⅰ和Ⅱ现象不同的原因,设计实验Ⅲ。 实验Ⅲ (25 ℃) 实验a: 实验b: 现象 电流计指针发生偏转,镁条上无明显现象;随后电流计指针迅速归零继而反向偏转,镁条上有少量气泡产生。电流计偏转前后,铝条上持续有气泡产生 电流计指针持续发生偏转,示数逐渐减小,溶液中有白色浑浊物产生,铝条上持续有气泡产生 ①实验a是b的对照组,所用NaOH溶液的浓度为　　　　　　。  ②实验a中开始时Mg是原电池的　　　　　　极。  ③用化学方程式表示实验a中铝条上持续产生气泡的原因:　 　 　 　 　 　 　 　 　。  ④查阅资料,实验b中的沉淀成分为Mg2(OH)2CO3·aH2O,实验证实了沉淀中含有C、OH-,将白色浑浊物过滤、洗涤,加入y mL 0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应,产生标准状况下的CO2气体x mL,x、y之间的关系 为　　　　　　(用含x、y的表达式表示)。  ⑤实验a中电流计指针出现反向偏转,而实验b中电流计指针未发生反向偏转的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑（2分） (2)C+H2OHC+OH-（2分） (3)①0.01 mol·L-1（2分）　②负（1分）　 ③2H2O+2e-H2↑+2OH-（2分）、2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑（2分） ④x<1.12y（2分）　⑤Mg的还原性强于Al的还原性,实验a中首先Mg失去电子生成Mg2+,结合OH-生成一层致密的Mg(OH)2覆盖在镁条表面,阻碍镁继续放电,导致铝作为原电池负极开始放电,使电流计指针反向偏转;实验b中由于C浓度较高,Mg2+结合OH-和C生成Mg2(OH)2CO3·aH2O,从镁条表面脱落,镁条因未被充分覆盖一直作为负极,电流计指针不会反向偏转（2分） 【解析】由题意可知,该实验是探究镁、铝与碳酸钠溶液的反应,由实验可知,镁能与碳酸钠溶液中的水反应生成氢氧化镁和氢气,氢氧化镁覆盖在镁条表面阻碍反应的继续进行,而铝与碳酸钠溶液反应生成四羟基合铝酸根离子。 （1）Mg和H2O反应，可以参考Na和水反应生成对应的氢氧化物和氢气，故答案为：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑； （2）C水解有两步，水解产生OH-使溶液呈碱性，第一步水解是最主要的，故答案为：C+H2OHC+OH-； （3）①实验a是b的对照组,则实验a中氢氧化钠溶液的pH为12,浓度为0.01 mol·L-1。②由实验现象可知,实验a开始时,镁和铝在氢氧化钠溶液中形成原电池,镁为原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成氢氧化镁。③由实验现象可知,实验a中开始时,镁和铝在氢氧化钠溶液中形成原电池,镁为原电池的负极,铝为正极,水在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子和氢气,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,放电生成的氢氧化镁覆盖在镁条表面阻碍镁继续放电,导致铝作为原电池的负极开始放电,碱性条件下铝失去电子发生氧化反应生成四羟基合铝酸根离子,电极反应为Al-3e-+4OH-[Al(OH)4]-,同时铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸根离子和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,所以实验a中铝条上持续产生气泡。④若沉淀中只含MgCO3,碳酸镁与盐酸的反应为MgCO3+2HClMgCl2+CO2↑+H2O,由化学方程式可得×2=0.1 mol·L-1×10-3y L,解得x=1.12y,但沉淀中还含有OH-,实际消耗盐酸的量要多于和碳酸镁反应用去的盐酸的量。 学科网（北京）股份有限公司1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$