第六章 化学反应与能量(综合训练)(安徽专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-11-21
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应,原电池,化学电源,电解池,金属的电化学腐蚀与防护 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.36 MB |
| 发布时间 | 2025-11-21 |
| 更新时间 | 2025-11-21 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-08-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53610761.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
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 O 16 S 32 Cu 64 Si 28 Pb 207
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·安徽省合肥一中·阶段性诊断)近年来,安徽新能源产业发展迅速,下列叙述错误的是
A.广德、宿松等地大力建设风电项目,风电是理想的新能源
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.电车使用的锂离子电池放电时锂离子从正极脱嵌,充电时锂离子从负极脱嵌
D.钙钛矿太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置
【答案】C
【详解】A.理想的新能源应具有可再生、无污染等特点,风电是理想的新能源,A正确;
B.氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能,对氢气与氧气反应的能量进行利用,减小了直接燃烧的热量散失,产物无污染,故具有能量转化率高、清洁等优点,B正确;
C.脱嵌是锂从电极材料中出来的过程,放电时,负极材料产生锂离子,则锂离子在负极脱嵌,则充电时,锂离子在阳极脱嵌,C错误;
D.太阳能电池是一种将太阳能能转化为电能的装置,D正确;
故选C。
2.(24-25高三上·安徽A10联盟·期中)近日,有科研小组报道一种有无催化剂下由转化成氨的反应机理模型如下图所示:
已知图中化学式前系数表示物质的量,下列有关说法正确的是
A.曲线a表示有催化剂的作用 B.转化成氨的反应为吸热反应
C.该反应中催化剂没有参加反应 D.曲线b对应的总反应的焓变
【答案】D
【来源】A10联盟2024-2025学年高三上学期11月份段考化学试卷
【详解】A.催化剂可降低反应的活化能,曲线b表示有催化剂的作用,故A不正确;
B.由图知该反应为放热反应,故B不正确;
C.催化剂可能参加化学反应,只不过反应前后质量和化学性质不变,故C不正确;
D.与反应途径无关,曲线a与曲线b的相同,故D正确;
答案选D。
3.(24-25高三上·安徽六安·联考)已知键能数据如下表:
共价键
C-H
H-H
C=O
键能/kJ·mol-1
414
436
799
1076
根据键能估算,反应CH4+CO2=2CO+2H2的∆H为
A.+230kJ/mol B.-299kJ/mol C.+569kJ/mol D.-1811kJ/mol
【答案】A
【来源】安徽省六安市叶集皖西当代中学2024-2025学年高三上学期9月月考化学试题
【详解】根据∆H=反应物总键能-生成物总键能=(414×4+799×2-1076×2-436×2) kJ/mol=+230kJ/mol;故选A。
4.下列关于电化学装置的说法中不正确的是
A.在铁钉表面镀铜
B.铅蓄电池放电时作正极
C.采用外加电流阴极保护法保护铁管道
D.电解饱和食盐水制烧碱和氯气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极。在铁钉表面镀铜,应该是铜作阳极,与电源正极相连;铁钉作阴极,与电源负极相连,A选项正确;
B.铅蓄电池放电时,得电子发生还原反应,作正极,电极反应式为,B选项正确;
C.外加电流阴极保护法中,被保护的金属与电源的负极相连作阴极,能防止金属被腐蚀。图中铁管道与电源正极相连,C选项错误;
D.电解饱和食盐水时,阳极发生氧化反应,失去电子生成;阴极发生还原反应,得到电子生成和,总反应为,可以制得烧碱和氯气,D选项正确;
故答案为:C。
5.(24-25高三上·安徽六安·联考)是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,用与为原料合成尿素是固定和利用的成功范例。
已知:①
②
③
则:反应的为
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】已知①
②
③
根据盖斯定律:则:①+②-③可得反应的为72.5kJ/mol-159.5 kJ/mol-44.0 kJ/mol=-131kJ/mol,答案选B。
6.(2025·安徽省宣城市·二模)二氧化碳电化学甲烷化技术在能源储存、温室气体减排和可持续发展方面具有重要意义。下图装置中双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。有关说法错误的是
A.电极a连接直流电源正极
B.电极b的反应式为
C.电池工作时,不能透过双极膜向电极a迁移
D.每生成甲烷,双极膜处有的解离
【答案】D
【分析】电解池右侧是CO2得电子生成CH4,发生还原反应,b为阴极,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,左侧电极a为阳极发生氧化反应,双极膜解离出H+向阴极移动,OH-向阳极移动。
【详解】A.电极a为阳极,与电源正极连接,A正确;
B.根据分析,电极b的反应式为,B正确;
C.根据分析可知,双极膜解离出H+向阴极移动,OH-向阳极移动,Cl-不能透过双极膜向电极a移动,C正确;
D.根据方程式可知,每生成甲烷,有8mol电子通过电路,双极膜处有8mol的解离,D错误;
答案选D。
7.(24-25高三上·安徽铜陵·联考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
B.的燃烧热是,则
C.在稀溶液中:,若将含的浓硫酸与含的溶液混合,放出的热量大于
D.已知,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】A.氢气燃烧的热化学方程式,故A错误;
B.的燃烧热是,则,故B错误;
C.因为浓硫酸稀释放热,所以0.5molH2SO4 的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,故C正确;
D.产物能量相同,金刚石和氧气放出热量更多,说明反应物能量更多,所以石墨更稳定,故D错误;
答案选C。
8.(24-25高三上·安徽六安·月考)如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是
A.电池工作时电流由b流向a
B.左边电极反应式为:
C.放电过程中,穿过质子交换膜向右侧迁移
D.正极每消耗1 mol ,就有2 mol 迁移至负极
【答案】B
【分析】根据图知,该原电池中,C元素化合价由0价变为+4价,所以b极失电子发生氧化反应,即含有微生物的电极是负极、a极通入MnO2的电极是正极;
【详解】A.原电池工作时,电流由正极流向负极即a流向b,故A错误;
B.左边MnO2的电极是正极,发生还原反应,则反应式为:MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,故B正确;
C.原电池中阳离子向正极移动,所以放电过程中,H+从负极区移向正极区,即向左侧迁移,故C错误;
D.电子从负极沿着导线迁移到正极,正极每消耗1 mol ,就有2 mol 迁移至正极,故D错误;
答案选B。
9.(24-25高三上·安徽六安第一中学·月考)近日,我国化学家通过对过渡金属基尖晶石氧化物进行性能优化,成功开发出锌-空气二次电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,b极与电源的负极相连
B.放电时,a极反应
C.放电时,OH⁻通过阴离子交换膜从左室移向右室
D.放电过程中,a、b电极附近溶液pH均不变
【答案】B
【分析】由图可知,放电时,a电极为原电池的负极,碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,电极反应式为;b电极为正极,氧气在正极得到电子生成,电极反应式为;充电时,a极与电源负极连接,b极与电源正极连接。
【详解】A.放电时,b电极为正极;充电时,b是阳极,b极与电源正极连接,故A错误;
B.放电时,a电极为原电池的负极,电极反应式为,故B正确;
C.放电时,阴离子向负极移动;a电极负极、b为正极,通过阴离子交换膜从右室移向左室,故C错误;
D.放电过程中,a极电极反应:,则a电极附近溶液pH减小,b极电极反应:,通过阴离子交换膜从右室移向左室,b极反应消耗水,导致b电极附近溶液pH增大,故D错误;
选B。
10.(24-25高三·安徽合肥一中·教学质量检测)一种微生物—光电化学复合系统可高效实现固定并生成,其原理如图所示。双极隔膜可向两极室分别提供和。下列有关说法错误的是
A.a电极为负极,发生氧化反应
B.b电极的电极反应式为
C.b极每生成16g,双极隔膜中有4个发生解离
D.该系统是一种极具前景的太阳能—燃料直接转换系统
【答案】C
【分析】由图可知,b极二氧化碳发生还原反应得到甲烷,为正极;a极氢氧根离子失去电子发生氧化反应生成氧气,为负极;
【详解】A.由分析可知,a电极发生氧化反应,故A正确;
B.b电极二氧化碳发生还原反应得到甲烷,电极反应式为,故B正确;
C.该系统生成16g甲烷为1mol,则转移电子8mol,根据电子守恒可知,负极需要8molOH-,正极需要8molH+,双极隔膜中有8NA个H2O发生解离,故C错误;
D.该系统通过太阳能将二氧化碳转化为甲烷,同时可以得到氧气,是一种极具前景的太阳能-燃料直接转换系统,故D正确;
故选C。
11.(24-25高三上·安徽江淮十校·联考)有学者研制出可持久放电的双极膜二次电池,其工作原理示意图如图。图中的双极膜中间层中的解离为和,并分别向两极迁移。
已知:电极的电极反应式为。
下列说法正确的是
A.电极电势:电极<电极
B.放电时,左侧硫酸溶液浓度不变、右侧溶液的浓度减小
C.放电时,通过膜p向电极移动
D.放电时,导线中通过,理论上两电极质量变化之差为
【答案】D
【分析】已知Cu电极的电极反应式为,是负极,PbO2是正极,发生反应为,氢离子通过膜p进入正极,氢氧根通过膜q进入负极。
【详解】A.由题意和题图可知,电极为正极,电极为负极,正极电势高于负极电势,则电极电势电极>电极,A错误;
B.放电时,正极反应为:,硫酸的浓度减小,负极区浓度不变,B错误;
C.根据分析,通过p膜的为,C错误;
D.导线中通过,负极电极方程式为:,生成0.5molCu(OH)2,理论上负极质量增加0.5mol×98g/mol-0.5mol×64g/mol=,正极反应为,正极质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×239g/mol=,两极质量变化之差为32g-17g=,D正确;
故选D。
12.(24-25高三上·安徽A10联盟·期中)一种在酸性条件下具有高能量密度、低电解液消耗并可长期保存的硅锰电池的原理如下图所示:
下列有关说法正确的是
A.M为电池的正极
B.H⁺从N电极向M极运动
C.N电极的反应式为
D.生成6g时,正极消耗0.4mol
【答案】C
【分析】由图可知,Si转化为SiO2,Si元素化合价升高,失去电子为负极,电极反应为Si-4e-+2H2O=SiO2+4H+;MnO2转化为Mn2+,Mn元素化合价降低,得到电子,为正极,电极反应为。
【详解】A.M电极Si为0价,通过电极反应生成,Si为+4价,化合价升高,被氧化,为原电池的负极,A不正确;
B.由分析的负极反应可知,负极产生的透过离子交换膜从M向N运动,B不正确;
C.N电极中Mn为+4价,生成,化合价降低,被还原,得电子,为电池的正极,电极反应式为:,C正确;
D.生成6g即为0.1mol,转移0.4mol电子,由正极的电极反应式知,正极消耗0.8mol,D不正确;
故选C。
13.(24-25高三上·安徽六安第一中学·月考)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②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量少
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.反应②为吸热反应,反应热=化学键断裂时吸收的能量-化学键形成时释放的能量=>0,即反应②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量多,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。
14.(24-25高三上·安徽六安·联考考)某研究所研究出一种锂-铜空气电池,具有低成本、高容量的优点。放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法正确的是
A.放电时,正极区溶液pH变小
B.两极的有机电解质和水溶液电解质可以对换
C.放电时,当外电路通过0.1mol电子,消耗O21.12L(标准状况下)
D.若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置,阳极的电极反应式为:I--6e-+6OH-=+3H2O
【答案】D
【详解】A.放电时,放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,正极电极反应为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-,因此正极区溶液pH变大,故A错误;
B.Li与水反应,因此两极的有机电解质和水溶液电解质不能对换,故B错误;
C.放电时,Cu发生4Cu+O2=2Cu2O,因此当外电路通过0.1mol电子,消耗氧气物质的量为,即体积为0.025mol×22.4L∙mol−1=0.56L(标准状况下),故C错误;
D.若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置,阳极碘离子失去电子变为碘酸根离子,其电极反应式为:I--6e-+6OH-=+3H2O,故D正确。
综上所述,答案为D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。完成下列填空:
(1)①已知:海水的pH约为8.1,图1的腐蚀过程属于 (选填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”。)图1插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部,发生电化学腐蚀就越 (选填“轻微”、“严重”)。
②该实验说明 因素会影响铁的腐蚀速率。写出腐蚀时负极的电极反应式 。
(2)用图2研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后,U形管内液面的变化情况。该组实验的目的:研究电解质种类、酸碱性等因素会对铁的腐蚀过程产生影响。(已知:起始时两管内液面相平)选填(“A”“B”“C”)
A.左高右低B.左低右高C.相平
溶液X
浓硫酸
浓盐酸
极稀硫酸
液面情况
(3)用图3所示装置研究铁的防腐蚀过程:(填“K1”、“K2”或“K3”,下同);
①K1、K2、K3只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合 。
②为减缓铁的腐蚀,应只闭合 ,该防护法称为 。
③只闭合K3,石墨电极附近的pH将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)吸氧腐蚀 轻微 氧气的浓度
(2)C B A
(3) 外加电流的阴极保护法 变大
【详解】(1)酸性条件下,铁的腐蚀是析氢腐蚀,碱性或中性条件下,铁的腐蚀是吸氧腐蚀,海水的pH约为8.1,呈弱碱性,所以图1的腐蚀过程属于吸氧腐蚀;铁的吸氧腐蚀中,氧气的浓度越大,其腐蚀速率越快,插入海水中的铁棒越靠近水面,蚀越严重,越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微;该实验说明氧气的浓度会影响腐蚀的速率;铁做负极,失去电子生成亚铁离子,负极的电极反应式为Fe−2e−=Fe2+;
故答案为:吸氧腐蚀;轻微;氧气的浓度;Fe−2e−=Fe2+。
(2)该铁丝中含有碳,则铁、碳以及周围潮湿的空气环境会形成原电池装置;浓硫酸具有吸水性,铁丝周围空气较干燥,所以铁丝不容易发生腐蚀,U形管两端液面无明显变化,相平,C符合;浓盐酸具有挥发性,使铁丝周围空气呈酸性,发生析氢腐蚀,导致U形管内左侧的压强变大,液面左低右高,B符合;加入稀硫酸的,周围潮湿的空气环境会使铁丝发生吸氧腐蚀,导致U形管内左侧的压强变小,液面左高右低,A符合;
故答案为:C;B;A。
(3)①关闭K1,铁棒作阴极,被保护;关闭K2,铁棒作阳极,被腐蚀;关闭K3,铁棒作原电池的负极,被腐蚀;根据腐蚀速率大小关系:阳极>负极>正极>阴极,所以铁腐蚀的速度最快的是只闭合K2;
②为减缓铁的腐蚀,应使铁作正极或阴极,所以只闭合K1就可以减缓铁的腐蚀;该防护法称为外加电流阴极保护法;
③只闭合,铁棒作原电池的负极,石墨作正极,电解质溶液是NaCl,所以发生的腐蚀是吸氧腐蚀,石墨电极是发生的反应:O2+4e-+2H2O=4OH-,生成OH-,附近的pH变大;
故答案为:K2;K1;外加电流的阴极保护法;变大。
16.(14分)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O的废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
(1)甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用。石墨II为 极,石墨I附近发生的电极反应式为 。
(2)工作时,甲池内的NO向 (填“石墨I”或“石墨II”)极移动;在相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为 。
(3)乙池中Fe(I)棒上发生的电极反应为 。
(4)若溶液中减少了0.01 mol Cr2O,则电路中至少转移了 mol电子。
(5)向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH溶液,写出反应的离子方程式: 。
【答案】(1)正 NO2+NO-e﹣=N2O5
(2)石墨Ⅰ 1:4
(3)Fe-2e-=Fe2+
(4)0.12
(5)
【分析】根据图示知甲池为燃料电池,电池工作时,石墨Ⅰ附近NO2转变成N2O5,发生氧化反应,则石墨Ⅰ是负极;石墨Ⅱ是电池的正极,氧气得电子发生还原反应,Fe(Ⅱ)是阴极,Fe(Ⅰ)是阳极。
【详解】(1)由分析可知,石墨Ⅱ是电池的正极,石墨Ⅰ附近NO2转变成N2O5,电极反应为NO2+-e﹣=N2O5;
(2)原电池工作时,电解质中阴离子移向负极,则NO移向石墨Ⅰ;根据两极的电极反应式NO2+-e﹣=N2O5、O2+4e-+2N2O5=4,利用电子守恒分析在相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为1:4;
(3)乙池为电解池,Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+;
(4)根据反应:+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O知若溶液中减少了0.01 mol ,则参加反应的Fe2+为0.06mol,根据电极反应:Fe-2e-=Fe2+知电路中至少转移了0.12mol电子;
(5)向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH溶液,则按照氢氧根离子和碳酸氢根离子物质的量之比为1:1反应,离子方程式为。
17.(15分)根据所学知识,回答下列问题。
(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极 (填“A”或“B”)流向用电器。内电路中,向电极 (填“A”或“B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为 。
(2)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的 极,该极的电极反应式是 ,如果电池工作时消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为 (表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)铅蓄电池在放电时发生的电池反应为。铅蓄电池放电时正极是 (填物质化学式)。若电解液体积为2L(反应过程溶液体积变化忽略不计),放电过程中外电路中转移3mol电子,则硫酸浓度由下降到 。
【答案】(1)B A CO-2e-+CO =2CO2
(2)负 CH4+10OH--8e-= CO+7H2O 80NA
(3)PbO2 3.5
【详解】(1)由该燃料电池原理示意图可知,燃料由电极A通入,氧气和二氧化碳由电极B通入,则A为负极、B为正极,电流从正极流向负极,所以电池工作时,外电路上电流的方向应从电极B流向用电器。内电路中,向负极(电极A)移动,电极A上CO参与的电极反应,CO失电子发生氧化反应生成CO2,该电极反应为CO-2e-+CO =2CO2,故答案为:B;A;CO-2e-+CO =2CO2;
(2)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的负极,该极的电极反应式是CH4+10OH--8e-= CO+7H2O。
160g甲烷的物质的量为10mol,根据负极电极反应式可知,消耗10mol甲烷要转移80mol电子,则转移电子的数目为80,故答案为:负;CH4+10OH--8e-= CO+7H2O;80NA;
(3)放电时的总反应为,Pb失去电子化合价升高作负极,PbO2得到电子发生还原反应作正极。该原电池中,负极反应为Pb-2e-+SO =PbSO4,正极反应为PbO2+2e-+4H+= PbSO4+2H2O,可得消耗硫酸和转移电子数之间的关系式:H2SO4~e-,转移电子的物质的量为3mol,最后硫酸溶液的浓度= =3.5,故答案为:PbO2;3.5。
18.(14分)是一种绿色能源、绿色还原剂,在工业生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)25℃、时,在足量中完全燃烧生成液态水放出的热量,则的燃烧热 。
(2)水煤气法制备具有原料易得、成本低、产量大等优点,使其成为工业生产氢能源的主要途径。该反应的热化学方程式是 。在恒温恒容密闭真空容器中加入一定量的和,使其发生上述反应,能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.混合气体的压强不再变化
b.、的体积分数之比不再变化
c.混合气体的密度不再变化
(3) 反应过程中的能量变化如图所示:
形成中共价键 (填“吸收”或“放出”) 热量(用图中所给字母表示,下同); 。
(4)利用太阳能,以铁的氧化物为载体,通过的分解制的反应过程如图所示。反应的化学方程式是 ; (用图中、表示)。
【答案】(1)−285.8
(2)ac
(3)放出 或
(4)
【详解】(1)25℃、时,在足量中完全燃烧生成液态水放出的热量,2g即1mol完全燃烧放出的热量为285.8kJ,则的燃烧热−285.8;
(2)a.该反应前后气体分子数变化,恒温恒容条件下,混合气体的压强不再变化时,反应达到平衡状态,a正确;
b.、的体积分数之比始终为化学计量数之比,不变化,不能判断达到化学平衡状态,b错误;
c.反应前后气体总质量发生变化,恒温恒容条件下,混合气体的密度不再变化时,达到化学平衡状态,c正确;
故选ac;
(3)由图可知,形成4molO-H键放出的能量为(b-c)kJ,形成中共价键放出热量;由图可知, kJ/mol或kJ/mol;
(4)由图可知,反应I为:,反应II为:,故总反应为;目标反应=,故。
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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 O 16 S 32 Cu 64 Si 28 Pb 207
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·安徽省合肥一中·阶段性诊断)近年来,安徽新能源产业发展迅速,下列叙述错误的是
A.广德、宿松等地大力建设风电项目,风电是理想的新能源
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.电车使用的锂离子电池放电时锂离子从正极脱嵌,充电时锂离子从负极脱嵌
D.钙钛矿太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置
2.(24-25高三上·安徽A10联盟·期中)近日,有科研小组报道一种有无催化剂下由转化成氨的反应机理模型如下图所示:
已知图中化学式前系数表示物质的量,下列有关说法正确的是
A.曲线a表示有催化剂的作用 B.转化成氨的反应为吸热反应
C.该反应中催化剂没有参加反应 D.曲线b对应的总反应的焓变
3.(24-25高三上·安徽六安·联考)已知键能数据如下表:
共价键
C-H
H-H
C=O
键能/kJ·mol-1
414
436
799
1076
根据键能估算,反应CH4+CO2=2CO+2H2的∆H为
A.+230kJ/mol B.-299kJ/mol C.+569kJ/mol D.-1811kJ/mol
4.下列关于电化学装置的说法中不正确的是
A.在铁钉表面镀铜
B.铅蓄电池放电时作正极
C.采用外加电流阴极保护法保护铁管道
D.电解饱和食盐水制烧碱和氯气
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高三上·安徽六安·联考)是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,用与为原料合成尿素是固定和利用的成功范例。
已知:①
②
③
则:反应的为
A. B.
C. D.
6.(2025·安徽省宣城市·二模)二氧化碳电化学甲烷化技术在能源储存、温室气体减排和可持续发展方面具有重要意义。下图装置中双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。有关说法错误的是
A.电极a连接直流电源正极
B.电极b的反应式为
C.电池工作时,不能透过双极膜向电极a迁移
D.每生成甲烷,双极膜处有的解离
7.(24-25高三上·安徽铜陵·联考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
B.的燃烧热是,则
C.在稀溶液中:,若将含的浓硫酸与含的溶液混合,放出的热量大于
D.已知,则金刚石比石墨稳定
8.(24-25高三上·安徽六安·月考)如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是
A.电池工作时电流由b流向a
B.左边电极反应式为:
C.放电过程中,穿过质子交换膜向右侧迁移
D.正极每消耗1 mol ,就有2 mol 迁移至负极
9.(24-25高三上·安徽六安第一中学·月考)近日,我国化学家通过对过渡金属基尖晶石氧化物进行性能优化,成功开发出锌-空气二次电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,b极与电源的负极相连
B.放电时,a极反应
C.放电时,OH⁻通过阴离子交换膜从左室移向右室
D.放电过程中,a、b电极附近溶液pH均不变
10.(24-25高三·安徽合肥一中·教学质量检测)一种微生物—光电化学复合系统可高效实现固定并生成,其原理如图所示。双极隔膜可向两极室分别提供和。下列有关说法错误的是
A.a电极为负极,发生氧化反应
B.b电极的电极反应式为
C.b极每生成16g,双极隔膜中有4个发生解离
D.该系统是一种极具前景的太阳能—燃料直接转换系统
11.(24-25高三上·安徽江淮十校·联考)有学者研制出可持久放电的双极膜二次电池,其工作原理示意图如图。图中的双极膜中间层中的解离为和,并分别向两极迁移。
已知:电极的电极反应式为。
下列说法正确的是
A.电极电势:电极<电极
B.放电时,左侧硫酸溶液浓度不变、右侧溶液的浓度减小
C.放电时,通过膜p向电极移动
D.放电时,导线中通过,理论上两电极质量变化之差为
12.(24-25高三上·安徽A10联盟·期中)一种在酸性条件下具有高能量密度、低电解液消耗并可长期保存的硅锰电池的原理如下图所示:
下列有关说法正确的是
A.M为电池的正极
B.H⁺从N电极向M极运动
C.N电极的反应式为
D.生成6g时,正极消耗0.4mol
13.(24-25高三上·安徽六安第一中学·月考)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②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量少
D.1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量
14.(24-25高三上·安徽六安·联考考)某研究所研究出一种锂-铜空气电池,具有低成本、高容量的优点。放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法正确的是
A.放电时,正极区溶液pH变小
B.两极的有机电解质和水溶液电解质可以对换
C.放电时,当外电路通过0.1mol电子,消耗O21.12L(标准状况下)
D.若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置,阳极的电极反应式为:I--6e-+6OH-=+3H2O
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。完成下列填空:
(1)①已知:海水的pH约为8.1,图1的腐蚀过程属于 (选填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”。)图1插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部,发生电化学腐蚀就越 (选填“轻微”、“严重”)。
②该实验说明 因素会影响铁的腐蚀速率。写出腐蚀时负极的电极反应式 。
(2)用图2研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后,U形管内液面的变化情况。该组实验的目的:研究电解质种类、酸碱性等因素会对铁的腐蚀过程产生影响。(已知:起始时两管内液面相平)选填(“A”“B”“C”)
A.左高右低B.左低右高C.相平
溶液X
浓硫酸
浓盐酸
极稀硫酸
液面情况
(3)用图3所示装置研究铁的防腐蚀过程:(填“K1”、“K2”或“K3”,下同);
①K1、K2、K3只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合 。
②为减缓铁的腐蚀,应只闭合 ,该防护法称为 。
③只闭合K3,石墨电极附近的pH将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(14分)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O的废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
(1)甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用。石墨II为 极,石墨I附近发生的电极反应式为 。
(2)工作时,甲池内的NO向 (填“石墨I”或“石墨II”)极移动;在相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为 。
(3)乙池中Fe(I)棒上发生的电极反应为 。
(4)若溶液中减少了0.01 mol Cr2O,则电路中至少转移了 mol电子。
(5)向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH溶液,写出反应的离子方程式: 。
17.(15分)根据所学知识,回答下列问题。
(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极 (填“A”或“B”)流向用电器。内电路中,向电极 (填“A”或“B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为 。
(2)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的 极,该极的电极反应式是 ,如果电池工作时消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为 (表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)铅蓄电池在放电时发生的电池反应为。铅蓄电池放电时正极是 (填物质化学式)。若电解液体积为2L(反应过程溶液体积变化忽略不计),放电过程中外电路中转移3mol电子,则硫酸浓度由下降到 。
18.(14分)是一种绿色能源、绿色还原剂,在工业生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)25℃、时,在足量中完全燃烧生成液态水放出的热量,则的燃烧热 。
(2)水煤气法制备具有原料易得、成本低、产量大等优点,使其成为工业生产氢能源的主要途径。该反应的热化学方程式是 。在恒温恒容密闭真空容器中加入一定量的和,使其发生上述反应,能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.混合气体的压强不再变化
b.、的体积分数之比不再变化
c.混合气体的密度不再变化
(3) 反应过程中的能量变化如图所示:
形成中共价键 (填“吸收”或“放出”) 热量(用图中所给字母表示,下同); 。
(4)利用太阳能,以铁的氧化物为载体,通过的分解制的反应过程如图所示。反应的化学方程式是 ; (用图中、表示)。
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