第六章 化学反应与能量（综合训练）（广东专用）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 Al—27 Cl—35.5 Fe—56 Cu—64 一、选择题：本题共16个小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4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．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量转化关系错误的是 氧炔焰 车用燃料电池 A．化学能→机械能 B．化学能→电能 太阳能电池 水电站发电 C．太阳能→电能 D．机械能→电能 A【解析】A．氧炔焰是将化学能转化为热能，A错误； B．车用燃料电池是将化学能转化为电能，B正确； C．硅太阳能电池将太阳能转化为电能，C正确； D．水电站能将机械能转化为电能，D正确； 故选A。 2．（2024·广东湛江·一模）镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构，这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是 A．该防腐蚀保护法为外加电流法 B．镁合金被腐蚀时，发生氧化反应 C．负极反应可能为： D．添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性 B【解析】A．该方法通过改变金属材料的组成来达到金属防护的目的，不属于外加电流法，A错误； B．镁合金被腐蚀时，作负极，发生氧化反应，B正确； C．负极发生失电子的氧化反应，C错误； D．、不如镁活泼，添加、等金属后会加速镁合金的腐蚀，D错误； 故选B。 3．（24-25高三上·广东深圳·阶段练习）锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2═2ZnO，其原料为锌、空气和碱性电解质溶液，则下列叙述正确的是 A．作原电池负极，其质量逐渐减小 B．电路中转移电子时，理论上消耗 C．负极的电极反应为：Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O D．电池工作时溶液的pH升高 C【分析】根据化合价变化可知Zn被氧化，作原电池的负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应：；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应：；根据电池反应时确定溶液pH的是否变化，据此分析； 【解析】A．锌失去电子化合价升高，发生氧化反应作原电池负极，电极反应：，质量增加，A错误； B．根据电极反应：，电路中转移电子时，理论上消耗，B错误； C．根据分析，负极电极反应：，C正确； D．根据电池反应，电池工作时溶液的pH 不变，D错误； 故选C。 4．（24-25高三上·广东江门·阶段练习）中科院牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器，使用了镁，海水燃料电池，其总反应为：。下列有关说法正确的是 A．金属镁作负极材料 B．放电时电解质溶液中向正极移动 C．可使用金属钠代替镁作钠—海水燃料电池电极材料 D．氧气在电极表面发生反应： A【分析】根据题给总反应可知，该原电池中，镁作负极，失去电子，另一个电极为正极，以此解题。 【解析】A．由分析可知，金属镁作负极材料，故A正确； B．放电时，阴离子移向负极，则电解质溶液中Cl-向负极移动，故B错误； C．钠很容易直接和水反应，不能代替镁作钠—海水燃料电池电极材料，故C错误； D．根据总反应可知，氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故D错误； 故选A。 5．（2024·广东·三模）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是 A．脱氧过程是吸热反应 B．脱氧过程中铁电极反应为： C．脱氧过程中碳电极上发生还原反应 D．含有铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气(标准状况) C【分析】Fe、C和NaCl溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，Fe易失电子作负极，C作正极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，生成的亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，根据电极反应以及电子守恒进行计算即可； 【解析】A．该装置构成原电池，原电池反应为放热反应，所以去脱氧过程为放热反应，故A错误； B．脱氧过程中铁作原电池负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故B错误； C．C作正极，正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，发生的是还原反应，故C正确； D．负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，铁粉最终失去的电子为0.06mol，吸收的氧气的物质的量0.015mol，为，故D错误。 答案选C。 6．（2025·广东肇庆·二模）时，在一恒容密闭容器中发生反应⇌为中间产物]，其反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．有无催化剂反应历程均分2步进行 B．相同条件下，物质M比N稳定 C．其他条件不变，升高温度，减小，增大 D．其他条件不变，提高物质M的浓度能增大N的平衡产率 C【解析】A．由反应历程图可知，使用催化剂后反应分为3步进行，故A错误； B．相同条件下，物质M的能量高于N，物质N比M稳定，故B错误； C．反应⇌是吸热反应，反应⇌是放热反应，升高温度，减小，增大，故C正确； D．反应为气体分子数不变的反应，其他条件不变，提高物质M的浓度，N的平衡产率不变，故D错误； 故选：C。 7．（24-25高三上·广东·阶段练习）用如图装置在制作简单氢氧燃料电池过程中，下列操作步骤或说法不正确的是 A．应先闭合，一段时间后，打开，再闭合 B．当闭合时，右侧石墨表面变红 C．当打开，闭合时，左侧电极反应式为 D．过程中是先将电能转化为化学能，再将化学能转化为电能 C【分析】打开K2，闭合K1，连接外接直流电源作电解池，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，左侧石墨为阳极，发生氧化反应生成氧气，右侧石墨为阴极，发生还原反应生成氢气；打开K1，闭合K2，作燃料电池，左侧石墨电极上氧气发生还原反应为正极，右侧石墨电极上氢气发生氧化反应为负极； 【解析】A．由上述分析知应先闭合，电解硫酸钠溶液生成氢气和氧气，一段时间后，打开，再闭合，作燃料电池，A正确； B．当闭合时，为电解池，右侧为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则右侧石墨表面变红，B正确； C．当打开，闭合时，为氢氧燃料电池，左侧电极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C错误； D．由分析，过程中是先将电能转化为化学能，再将化学能转化为电能，D正确； 故选C。 8．（2024·广东广州·二模）航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A．舰艇腐蚀是因为形成了电解池 B．图甲是海水环境下的腐蚀情况 C．腐蚀时负极反应为： D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀 D【分析】由图可知，该腐蚀过程是因为形成了原电池，Fe比Sn活泼，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e→Fe2+，Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此作答。 【解析】A．舰艇被腐蚀是因为形成了原电池，故A错误； B．海水中含有电解质浓度大，腐蚀速度快，故乙为海水环境下的腐蚀情况，甲为淡水环境下的腐蚀情况，故B错误； C．Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．焊点附近用锌块打“补丁”，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极被保护，可延缓腐蚀，故D正确； 故选：D。 9．（24-25高三上·广东肇庆·阶段练习）T℃下，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应2M(g)+N(g)2P(g)+Q(s)，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应历程分四步进行 B．使用催化剂2时体系更快达到平衡状态 C．该反应为吸热反应 D．催化剂的作用是改变活化能，对ΔH无影响 D【解析】A．该反应历程分五步进行，A错误； B．使用催化剂2时，活化能更大，反应速率更慢，体系达到平衡状态更慢，B错误； C．反应物总能量大于生成物总能量，正反应放热，C错误； D．催化剂的作用是改变活化能，ΔH是反应物总能量与生成物总能量差值，催化剂对ΔH无影响，D正确； 故选D。 10．（24-25高三上·广东肇庆·阶段练习）将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法可生产甲烷，装置如图所示。下列说法正确的是 A．电源的a为负极 B．左池电极发生氧化反应 C．X为阴离子交换膜 D．阳极的电极反应式为： B【分析】由装置图可知，左侧变为，化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，连接电源的正极，即a为正极，右侧变为，化合价降低，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即b为负极。 【解析】A．由分析可知左侧变为，化合价升高，发生氧化反应，为电解池的阳极，连接电源的正极，即a为正极，A项错误； B．由分析可知左侧变为，化合价升高，发生氧化反应，B项正确； C．由装置图可知，阳极生成，阴极消耗，故通过离子交换膜由阳极区移动向阴极区，因而X为阳离子交换膜，C项错误； D．由分析可知，阳极发生氧化反应，变为，电极反应为，D项错误； 答案选B。 11．（2025·广东江门·一模）有机电化学合成法反应条件温和，可在电解池两极同时合成有机化合物，经济效益高。已知合成苯酞和铃兰醛前体化合物装置示意图如下，以下说法错误的是 A．从右室移向左室 B．该过程中可循环利用的物质是甲醇 C．电路中每转移电子，理论上右室消耗 D．a电极的电极反应式为： C【分析】由电解池的装置图可知惰性电极b作阳极，与失电子发生氧化反应，同时生成，惰性电极a作阴极，与得电子，发生还原反应，消耗了。 【解析】A．在电解池中，阳离子向阴极移动，由分析可知，b为阳极，a为阴极，所以由右室移向左室，A项正确； B．由图可知，电解池阴极区生成，电解池阳极区消耗，因此可循环利用，B项正确； C．由图可知b电极的电极反应为，由此可知电路中每转移1mol电子，理论上右室消耗0.5mol，C项错误； D．惰性电极a作阴极，与得电子，发生还原反应，电极反应为，D项正确； 答案选C。 12．（2025·广东肇庆·二模）利用如图所示的电化学装置可捕捉废气中的，并将其转为，同时得到高浓度的盐酸、和。在直流电源的作用下，双极膜中的可自动解离为和。下列说法不正确的是 A．电极b连接电源正极 B．Ⅱ、Ⅲ室之间为阴离子交换膜 C．Ⅱ室中发生反应： D．理论上，每转移，双极膜上共解离 D【分析】电极b：溶液中的H2O在阳极失去电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。电极a：溶液中的H+在阴极得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。 【解析】左侧双极膜中移向电极a，即电极a为阴极，电极b为阳极，连接电源正极，故A正确； B．右侧双极膜中移向Ⅲ室，Ⅱ室中也移向Ⅲ室，Ⅲ室中才能获得高浓度盐酸，Ⅱ、Ⅲ室之间为阴离子交换膜，故B正确； C．通过阴离子交换膜移向Ⅱ室，Ⅱ室中发生反应：，故C正确； D．理论上，每转移，每个双极膜上解离两个双极膜上共解离，故D错误； 故选：D。 13．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）我国科学家设计了一种原电池——电解池组合装置，可同时处理废水中的和苯酚，实现发电、环保二位一体。羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，可将苯酚氧化为CO2和H2O。下列说法正确的是 A．a极区每处理1mol，理论上NaCl溶液中有6molCl-通过阴离子膜 B．c的电极电势大于d C．d电极的电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+2.8H+ D．当外电路转移2.8mol电子时，组合装置共处理苯酚18.8g D【分析】该装置是同时处理废水中的和苯酚原电池——电解池组合装置，左侧为原电池，右侧为电解池，a极发生还原反应，为正极，b电极发生氧化反应，为负极，则c电极为阴极，d电极为阳极。 【解析】A．a电极的电极反应为，a极区每处理1mol，理论上有6mol通过阴离子膜进入NaCl溶液中，A错误； B．c电极为阴极，d电极为阳极，c的电极电势小于d，B错误； C．d电极的电极反应为，C错误； D．b电极的电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，d电极的电极反应为，羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，将苯酚氧化的方程式为C6H5OH+28·OH =6CO2↑+17H2O，当外电路转移2.8mol电子时，组合装置共处理苯酚0.2mol ，质量为0.2mol×94g/mol=18.8g ，D正确； 故选D。 14．（2025·广东珠海·一模）我国科学家研究的自驱动高效制取的电化学装置示意图如图。下列说法不正确的是 A．装置a为原电池，电极I为正极 B．装置b的总反应方程式为： C．装置a消耗时，整个装置消耗 D．装置b生成时，理论上装置a正极区溶液质量减少4g D【分析】装置a中N2H4和O2可发生自发的氧化还原反应，则a为原电池，其中N2H4被氧化生成N2，电极II为负极，则电极I为正极，装置b左侧电极和电极II相连，为阴极，H2O被还原生成H2，装置b右侧电极为阳极，N2H4被氧化生成N2，据此解答。 【解析】A． 由分析可知，装置a为原电池，电极I为正极，A正确； B．装置b为电解池，N2H4参与反应，有H2和N2生成，总反应方程式为：，B正确； C． 装置a消耗1molO2时，转移4mol电子，装置a、b中N2H4均被氧化生成N2，根据得失电子守恒，装置a、b各消耗1molN2H4，则整个装置消耗2mol N2H4，C正确； D． 装置b生成2molH2时，转移4mol电子，装置a正极区电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，装置a负极区电极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，转移4mol电子时，装置a正极区有1molO2参与反应，同时有4molOH-迁移至负极，则理论上装置a正极区溶液质量减少：4mol×17g/mol-1mol×32g/mol=36g，D错误； 故选D。 15．（24-25高三下·广东·阶段练习）丙烯与HBr发生加成反应，存在以下两种途径： 已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下： 下列说法正确的是 A．相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快 B．相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高 C．生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定 D． A【解析】A．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，故A物质是1-溴丙烷，B物质是2-溴丙烷，由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小，故速率更快，故A正确； B．生成2-溴丙烷更稳定，故相同条件下，生成2-溴丙烷的产率高，故B错误； C．由图像可知，都是第一步反应的活化能大于第二步反应，故决速步均由第一步反应决定，故C错误； D．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，为放热反应，，故D错误； 答案选A。 16．（24-25高三上·广东深圳·阶段练习）如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪的示意图，下列说法中错误的是 A．左侧Pt电极为燃料电池的负极 B．右侧Pt电极发生还原反应： C．外电路中电流方向：右侧Pt电极→液晶显示屏→微处理器→左侧Pt电极 D．每消耗标准状况下，则有2mol乙醇在左侧Pt电极发生反应 D【分析】乙醇在左侧Pt电极被氧化为乙酸，右侧Pt电极上氧气得电子发生还原反应生成水，则左侧Pt电极为燃料电池负极，右侧Pt电极为燃料电池正极。 【解析】A．乙醇在左侧Pt电极被氧化为乙酸，左侧Pt电极为燃料电池的负极，故A正确； B．右侧Pt氧气得电子发生还原反应生成水，电极反应式为，故B正确； C．左侧Pt电极为燃料电池负极，右侧Pt电极为燃料电池正极，外电路中电流由正极流向负极，故电流方向为右侧Pt电极→液晶显示屏→微处理器→左侧Pt电极，故C正确； D．左侧Pt电极的电极反应式为，每消耗标准状况下22.4L(即1mol)转移4mol电子，则有1mol乙醇在左侧Pt电极发生反应，故D错误； 选D。 二、非选择题（本大题共4个小题，共56分） 17．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。 （1）工业上采用Deacon直接氧化法制氯气，其原理为反应a：。 ①Deacon直接氧化法的催化过程和各历程热效应如图，则反应a的ΔH= 。 ②如图为反应a在容积不变的密闭容器中充入1molO2和一定量的HCl，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别为1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法正确的是 。 A．曲线c是c(HCl)：c(O2)进料浓度比为7∶1的图线 B．p点的逆反应速率大于q点的逆反应速率 C．化学平衡常数：K(300℃)>K(400℃) D．使用更高效的催化剂可提高p点HCl平衡转化率 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为下图： 以上各反应的速率方程均可表示为v=k·c(A)·c(B)，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(k1~k5分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，k1∶k2∶k3∶k4∶k5=100∶21∶7∶4∶23。 ①30min时，c(X)=6.80mol·L1，且30~60min内、v(X)=0.050mol⋅L-1⋅min-1，反应进行到60min时，c(X)= mol·L-1。 ②60min时，c(G)=0.030mol·L-1，若0~60min产物T的含量可忽略不计，则此时c(D) mol-L-1：60min后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：  。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定T1温度下体系达平衡时的Δp(Δp = p 0-p)，p0为体系初始压强p0=240kPa，，p为体系平衡压强)，结果如下图。 ①T1时，M点SO2的转化率为 (对于气相反应，某组分B的压强p(B)=p⋅x(B)，p为体系总压强，x(B)为体系中B的物质的量分数)。 ②若T2<T1，在上图画出[n(SO2)∶n(Cl2)]≥1∶l，Δp在T2温度下随进料比变化的大致图像 。 【答案】（1） C （2）5.3 0.09 减小 （3） 【解析】（1）①根据盖斯定律，则反应的ΔH=。 ②A．增大HCl的浓度，平衡正向移动，HCl的平衡转化率降低，曲线a是c(HCl)：c(O2)进料浓度比为7∶1的图线，故A错误； B．p点HCl大于q点，则P点生成物浓度小于q点；p点温度大于q点温度，所以p点的逆反应速率不一定大于q点的逆反应速率，故B错误； C．随温度升高，HCl平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应放热，化学平衡常数减小，所以K(300℃)>K(400℃)，故C正确； D．催化剂不能使平衡移动，使用更高效的催化剂不能提高p点HCl平衡转化率，故D错误； 选C。 （2）①30min时，c(X)=6.80mol·L1，且30~60min内、v(X)=0.050mol⋅L-1⋅min-1，反应进行到60min时，c(X)= 6.80mol·L1-0.050mol⋅L-1⋅min-1×(60-30)min= 5.3mol·L-1。 ②60min时，c(G)=0.030mol·L-1，k2∶k3=21∶7，生成D的速率是生成G速率的3倍，则此时c(D)=0.09 mol-L-1：k4∶k5=4∶23，G转化为T的速率大于D转化为T的速率，60min后，随T的含量增加，减小。 （3）①T1时，M消耗SO2的物质的量为xmol； ，M点SO2的转化率为。 ②正反应放热，降低温度，平衡正向移动，Δp增大，若T2<T1，[n(SO2)∶n(Cl2)]≥1∶l，Δp在T2温度下随进料比变化的大致图像为。 18．（24-25高三下·广东·阶段练习）是电池工业中非常重要的原料之一。 （1）的制备。 Ⅰ．还原法：含锰阳极渣的主要成分为，含有PbO。 ①在酸性条件下，向阳极渣中加入葡萄糖，可见产生气泡，同时得到溶液，离子方程式为 。 ②用醋酸铵可以溶解PbO生成醋酸铅，从而实现PbO与的分离。铅的浸出率与温度的关系如下图。 铅的浸出率随着温度的升高而增大，当温度达到85℃以后，铅的浸出率降低的原因是 。 Ⅱ．电解法：某矿粉（主要含有MnO、杂质含有Fe、Pb的氧化物），利用下列流程制备高纯。 已知：，。 ①“电解”的化学方程式为 。 ②该流程中可以用于循环使用的物质是 。 ③为得到高纯，净化后溶液中BaS的浓度至少为 。 （2）的结构与应用。实验室用：固体加热制，加入作催化剂，可加快生成的速率。 ①某种的晶胞结构如图所示。图中“●”表示 。沿z轴的俯视图中，由“○”构成图形的面积是 。 ②温度加热到60℃后，生成的速率突然加快（见下图所示），其原因是 。 ③将反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体，其质量比起始时加入的的质量小，其原因是 （不考虑实验操作引起的误差因素）。 【答案】（1） 醋酸铵分解（或醋酸铵挥发） （2）Mn原子 此时的活性最高 转化为可溶于水的、或转化成等低价锰的化合物 【解析】（1）Ⅰ．①在酸性条件下，葡萄糖具有还原性，能将还原为，葡萄糖被氧化为，根据氧化还原反应的得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒得离子方程式为； ②醋酸铵溶解生成醋酸铅，当温度达到后，醋酸铵受热分解 ，导致参与溶解的醋酸铵的量减少，从而使铅的浸出率降低； Ⅱ．①矿粉与硫酸反应后，用BaS净化后的溶液中含有等，电解溶液制备，Mn元素从 + 2价变为 + 4价，发生氧化反应，在阳极生成；在阴极得到电子生成。根据电解原理和原子守恒、电荷守恒，“电解”的化学方程式为：； ②从流程中可以看出，电解过程中生成了，而在浸出步骤中需要用到硫酸，所以该流程中可以用于循环使用的物质是； ③为得到高纯，需要将杂质、等除去，加入是为了将Fe2+、Pb2+除去，因为比Ksp(FeS)小得多，更易沉淀，当完全沉淀后，沉淀完全，当沉淀完全时，溶液中，根据，可得，把代入得，在溶液中完全电离，所以净化后溶液中的浓度至少为； （2）①根据均摊法，顶点原子占，棱上原子占，面上原子占，内部原子为1。观察晶胞结构可知，“●”原子个数为，“○”原子个数为，在中Mn与O原子个数比为1:2，所以“●”表示原子； 沿z轴的俯视图中，由“〇”构成的图形为矩形，从晶胞结构可知，矩形的长为，宽为，故面积为； ②当温度加热到后，生成的速率突然加快，原因是作为催化剂的活性最高，从而大大加快了分解生成的速率； ③反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量比起始时加入的质量小，是因为转化为可溶于水的、或转化成等低价锰的化合物，导致质量减少。 19．（24-25高三上·广东·阶段练习）研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化转化法最具应用价值。 回答下列问题： （1）常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示： 化学式 已知：　，则　 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 （2）在氢气还原的催化反应中，可被催化转化为甲醇，同时有副产物生成，为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。保持压强为，温度为，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。 实验组 反应模式 温度/ 的平衡转化率 的选择性 ① 普通催化反应器 3 260 21.9 67.3 ② 分子筛膜催化反应器 3 260 36.1 100 ①分子筛膜催化反应器(恒温恒容)模式中，发生反应，下列说法能作为此反应达到平衡状态的判据的是 (填标号)。 A．气体压强不再变化     B．气体的密度不再改变 C． D． ②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的平衡转化率明显提高，结合具体反应分析可能的原因： 。 （3）二氧化碳催化加氢制甲醇的反应中[]在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在时，随压强()的变化及在时随温度()的变化，如图所示。 ①图中对应等压过程的曲线是 (填“”或“”)，判断的理由是 。 ②恒温时，当时，的平衡转化率 (保留小数点后一位)，此条件下该反应的 。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压总压物质的量分数)。 （4）研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时零排放，其基本原理如下图所示。温度小于时进行电解反应，碳酸钙先分解为和，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应为，则阴极的电极反应为 。 【答案】（1） 低温 （2）A 双功能的分子筛膜催化反应器模式下，只发生生成甲醇的反应，双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气使平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大 （3）b 该反应，在一定压强下，升高温度平衡逆向移动，减小 33.3% （4）3CO2+4e-=C+2CO 【解析】（1）① ；②；③；④；根据表格中燃烧热数据写出以上热化学方程式，根据盖斯定律可知得到然化学方程式计算得；该反应，，自发，根据自由能判据可知该反应低温自发； （2）①A．恒温恒容模式，该反应是分子数减小的反应，压强始终在变化，当气体压强不再变化说明达到平衡，故A正确； B．纯气体反应，气体的总质量不变容器体积不变，根据公式，气体的密度始终不改变，不能作为平衡标志，故B错误； C．当时，说明达到平衡，故C错误； D．当各组分浓度不再改变说明达到平衡， =1：3：1：1；不能说明各物质浓度不变，不能说明反应达到平衡，故D错误； 故答案为A； ②双功能的分子筛膜催化模式下只发生反应，双功能分子筛催化膜反应器能及时分离出产物水蒸气占主导因素，平衡右移，二氧化碳的平衡转化率增大； （3）①该反应正向放热，恒压时，升高温度，平衡逆向移动，减小，故曲线b对应等压过程的曲线； ②恒温时(℃)，当时，根据三段式可知 ，解得x=，的平衡转化率；、、、体积分数分别为0.2、0.6、0.1、0.1，根据图像可知平衡时压强为条件下该反应的平衡常数为：； （4）温度小于900℃时进行电解反应，碳酸钙先分解为和CaO，电解质为熔融碳酸盐，熔融碳酸钠中的碳酸根离子移向阳极，阴极得电子发生还原反应生成碳，则阴极的电极反应为3CO2+4e-=C+2CO。 20．（2023·广东汕头·一模）某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究 （1）完成下列问题。 实验序号 实验装置 实验方案 实验现象 实验一 1.将琼脂加入烧杯中，再加入饱和食盐水和水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养皿中。滴入5～6滴酚酞溶液和溶液 2.将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。 铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀 ①请解释铜丝区域溶液变红的原因是 (电极反应式及文字说明)。 ②写出生成蓝色沉淀的离子方程式 。 （2）完成下列问题。 实验序号 实验方案 实验现象 实验二 取饱和溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴溶液，振荡。 滴入溶液后，溶液变蓝色。 根据实验二的现象，推测可能具有 “填氧化性或还原性”。 （3）依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。 实验序号 实验装置 实验方案 实验现象 实验三 1.取煮沸过的溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封。 溶液无明显变化 2.继续向试管中加入少许固体。 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀 根据实验现象推出实验三的结论是：在溶液中情况下， 。 （4）结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为时，实验四的两个实验方案均可以证明发生电化学腐蚀 ①补全实验方案2中的空格部分 实验序号 实验装置 实验方案 实验现象 实验四 1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。 电流表指针偏转，读数为I 2.取 于试管中，加入 溶液，振荡。 产生蓝色沉淀。 ②思考：若电极X为时，电流表读数为，推测电极X为时电流表读数的范围是 。 【答案】（1）铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色 （2）氧化性 （3）可将Fe氧化为 （4）少量烧杯中溶液 【解析】（1）铁与铜丝连接，在氯化钠溶液中形成原电池装置，其中铜作正极，铜丝发生电极反应：，反应生成，使铜丝附近溶液显碱性，遇酚酞变红色；铁作负极，失电子生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色；； （2）加入溶液后出现溶液变蓝，可知KI被氧化生成碘单质，由此判断具有氧化性，故答案为：氧化性； （3）由实验现象可知，未加氯化钠时，没有明显现象，加入氯化钠后铁片与发生氧化还原反应生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：可将Fe氧化为； （4）①验证产物是否有，应取反应后烧杯中的溶液少量于试管中，滴加溶液，观察是否生成蓝色沉淀；故答案为：少量烧杯中溶液；； ②该装置中铁作负极时电流强度为I，换成比铁活泼的镁时电流强度增大到1.5I，由此判断随金属的活泼性增强电流强度增大，则Zn的活泼性介于Fe和Mg之间，其作负极时电流强度应介于I和1.5I之间，故答案为：。 1 / 23 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 Al—27 Cl—35.5 Fe—56 Cu—64 一、选择题：本题共16个小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4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．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量转化关系错误的是 氧炔焰 车用燃料电池 A．化学能→机械能 B．化学能→电能 太阳能电池 水电站发电 C．太阳能→电能 D．机械能→电能 2．（2024·广东湛江·一模）镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构，这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是 A．该防腐蚀保护法为外加电流法 B．镁合金被腐蚀时，发生氧化反应 C．负极反应可能为： D．添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性 3．（24-25高三上·广东深圳·阶段练习）锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2═2ZnO，其原料为锌、空气和碱性电解质溶液，则下列叙述正确的是 A．作原电池负极，其质量逐渐减小 B．电路中转移电子时，理论上消耗 C．负极的电极反应为：Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O D．电池工作时溶液的pH升高 4．（24-25高三上·广东江门·阶段练习）中科院牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器，使用了镁，海水燃料电池，其总反应为：。下列有关说法正确的是 A．金属镁作负极材料 B．放电时电解质溶液中向正极移动 C．可使用金属钠代替镁作钠—海水燃料电池电极材料 D．氧气在电极表面发生反应： 5．（2024·广东·三模）糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是 A．脱氧过程是吸热反应 B．脱氧过程中铁电极反应为： C．脱氧过程中碳电极上发生还原反应 D．含有铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气(标准状况) 6．（2025·广东肇庆·二模）时，在一恒容密闭容器中发生反应⇌为中间产物]，其反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．有无催化剂反应历程均分2步进行 B．相同条件下，物质M比N稳定 C．其他条件不变，升高温度，减小，增大 D．其他条件不变，提高物质M的浓度能增大N的平衡产率 7．（24-25高三上·广东·阶段练习）用如图装置在制作简单氢氧燃料电池过程中，下列操作步骤或说法不正确的是 A．应先闭合，一段时间后，打开，再闭合 B．当闭合时，右侧石墨表面变红 C．当打开，闭合时，左侧电极反应式为 D．过程中是先将电能转化为化学能，再将化学能转化为电能 8．（2024·广东广州·二模）航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A．舰艇腐蚀是因为形成了电解池 B．图甲是海水环境下的腐蚀情况 C．腐蚀时负极反应为： D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀 9．（24-25高三上·广东肇庆·阶段练习）T℃下，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应2M(g)+N(g)2P(g)+Q(s)，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应历程分四步进行 B．使用催化剂2时体系更快达到平衡状态 C．该反应为吸热反应 D．催化剂的作用是改变活化能，对ΔH无影响 10．（24-25高三上·广东肇庆·阶段练习）将电化学法和生物还原法有机结合，利用微生物电化学方法可生产甲烷，装置如图所示。下列说法正确的是 A．电源的a为负极 B．左池电极发生氧化反应 C．X为阴离子交换膜 D．阳极的电极反应式为： 11．（2025·广东江门·一模）有机电化学合成法反应条件温和，可在电解池两极同时合成有机化合物，经济效益高。已知合成苯酞和铃兰醛前体化合物装置示意图如下，以下说法错误的是 A．从右室移向左室 B．该过程中可循环利用的物质是甲醇 C．电路中每转移电子，理论上右室消耗 D．a电极的电极反应式为： 12．（2025·广东肇庆·二模）利用如图所示的电化学装置可捕捉废气中的，并将其转为，同时得到高浓度的盐酸、和。在直流电源的作用下，双极膜中的可自动解离为和。下列说法不正确的是 A．电极b连接电源正极 B．Ⅱ、Ⅲ室之间为阴离子交换膜 C．Ⅱ室中发生反应： D．理论上，每转移，双极膜上共解离 13．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）我国科学家设计了一种原电池——电解池组合装置，可同时处理废水中的和苯酚，实现发电、环保二位一体。羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，可将苯酚氧化为CO2和H2O。下列说法正确的是 A．a极区每处理1mol，理论上NaCl溶液中有6molCl-通过阴离子膜 B．c的电极电势大于d C．d电极的电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+2.8H+ D．当外电路转移2.8mol电子时，组合装置共处理苯酚18.8g14．（2025·广东珠海·一模）我国科学家研究的自驱动高效制取的电化学装置示意图如图。下列说法不正确的是 A．装置a为原电池，电极I为正极 B．装置b的总反应方程式为： C．装置a消耗时，整个装置消耗 D．装置b生成时，理论上装置a正极区溶液质量减少4g 15．（24-25高三下·广东·阶段练习）丙烯与HBr发生加成反应，存在以下两种途径： 已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下： 下列说法正确的是 A．相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快 B．相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高 C．生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定 D． 16．（24-25高三上·广东深圳·阶段练习）如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪的示意图，下列说法中错误的是 A．左侧Pt电极为燃料电池的负极 B．右侧Pt电极发生还原反应： C．外电路中电流方向：右侧Pt电极→液晶显示屏→微处理器→左侧Pt电极 D．每消耗标准状况下，则有2mol乙醇在左侧Pt电极发生反应 二、非选择题（本大题共4个小题，共56分） 17．（24-25高三上·广东东莞·阶段练习）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。 （1）工业上采用Deacon直接氧化法制氯气，其原理为反应a：。 ①Deacon直接氧化法的催化过程和各历程热效应如图，则反应a的ΔH= 。 ②如图为反应a在容积不变的密闭容器中充入1molO2和一定量的HCl，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别为1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法正确的是 。 A．曲线c是c(HCl)：c(O2)进料浓度比为7∶1的图线 B．p点的逆反应速率大于q点的逆反应速率 C．化学平衡常数：K(300℃)>K(400℃) D．使用更高效的催化剂可提高p点HCl平衡转化率 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为下图： 以上各反应的速率方程均可表示为v=k·c(A)·c(B)，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(k1~k5分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，k1∶k2∶k3∶k4∶k5=100∶21∶7∶4∶23。 ①30min时，c(X)=6.80mol·L1，且30~60min内、v(X)=0.050mol⋅L-1⋅min-1，反应进行到60min时，c(X)= mol·L-1。 ②60min时，c(G)=0.030mol·L-1，若0~60min产物T的含量可忽略不计，则此时c(D) mol-L-1：60min后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：  。恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定T1温度下体系达平衡时的Δp(Δp = p 0-p)，p0为体系初始压强p0=240kPa，，p为体系平衡压强)，结果如下图。 ①T1时，M点SO2的转化率为 (对于气相反应，某组分B的压强p(B)=p⋅x(B)，p为体系总压强，x(B)为体系中B的物质的量分数)。 ②若T2<T1，在上图画出[n(SO2)∶n(Cl2)]≥1∶l，Δp在T2温度下随进料比变化的大致图像 。 18．（24-25高三下·广东·阶段练习）是电池工业中非常重要的原料之一。 （1）的制备。 Ⅰ．还原法：含锰阳极渣的主要成分为，含有PbO。 ①在酸性条件下，向阳极渣中加入葡萄糖，可见产生气泡，同时得到溶液，离子方程式为 。 ②用醋酸铵可以溶解PbO生成醋酸铅，从而实现PbO与的分离。铅的浸出率与温度的关系如下图。 铅的浸出率随着温度的升高而增大，当温度达到85℃以后，铅的浸出率降低的原因是 。 Ⅱ．电解法：某矿粉（主要含有MnO、杂质含有Fe、Pb的氧化物），利用下列流程制备高纯。 已知：，。 ①“电解”的化学方程式为 。 ②该流程中可以用于循环使用的物质是 。 ③为得到高纯，净化后溶液中BaS的浓度至少为 。 （2）的结构与应用。实验室用：固体加热制，加入作催化剂，可加快生成的速率。 ①某种的晶胞结构如图所示。图中“●”表示 。沿z轴的俯视图中，由“○”构成图形的面积是 。 ②温度加热到60℃后，生成的速率突然加快（见下图所示），其原因是 。 ③将反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体，其质量比起始时加入的的质量小，其原因是 （不考虑实验操作引起的误差因素）。 19．（24-25高三上·广东·阶段练习）研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化转化法最具应用价值。 回答下列问题： （1）常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示： 化学式 已知：　，则　 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 （2）在氢气还原的催化反应中，可被催化转化为甲醇，同时有副产物生成，为了提高甲醇的选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。保持压强为，温度为，向密闭容器中按投料比投入一定量和，不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。 实验组 反应模式 温度/ 的平衡转化率 的选择性 ① 普通催化反应器 3 260 21.9 67.3 ② 分子筛膜催化反应器 3 260 36.1 100 ①分子筛膜催化反应器(恒温恒容)模式中，发生反应，下列说法能作为此反应达到平衡状态的判据的是 (填标号)。 A．气体压强不再变化     B．气体的密度不再改变 C． D． ②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，的平衡转化率明显提高，结合具体反应分析可能的原因： 。 （3）二氧化碳催化加氢制甲醇的反应中[]在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在时，随压强()的变化及在时随温度()的变化，如图所示。 ①图中对应等压过程的曲线是 (填“”或“”)，判断的理由是 。 ②恒温时，当时，的平衡转化率 (保留小数点后一位)，此条件下该反应的 。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压总压物质的量分数)。 （4）研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时零排放，其基本原理如下图所示。温度小于时进行电解反应，碳酸钙先分解为和，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应为，则阴极的电极反应为 。 20．（2023·广东汕头·一模）某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究 （1）完成下列问题。 实验序号 实验装置 实验方案 实验现象 实验一 1.将琼脂加入烧杯中，再加入饱和食盐水和水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养皿中。滴入5～6滴酚酞溶液和溶液 2.将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。 铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀 ①请解释铜丝区域溶液变红的原因是 (电极反应式及文字说明)。 ②写出生成蓝色沉淀的离子方程式 。 （2）完成下列问题。 实验序号 实验方案 实验现象 实验二 取饱和溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴溶液，振荡。 滴入溶液后，溶液变蓝色。 根据实验二的现象，推测可能具有 “填氧化性或还原性”。 （3）依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。 实验序号 实验装置 实验方案 实验现象 实验三 1.取煮沸过的溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封。 溶液无明显变化 2.继续向试管中加入少许固体。 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀 根据实验现象推出实验三的结论是：在溶液中情况下， 。 （4）结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为时，实验四的两个实验方案均可以证明发生电化学腐蚀 ①补全实验方案2中的空格部分 实验序号 实验装置 实验方案 实验现象 实验四 1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。 电流表指针偏转，读数为I 2.取 于试管中，加入 溶液，振荡。 产生蓝色沉淀。 ②思考：若电极X为时，电流表读数为，推测电极X为时电流表读数的范围是 。 1 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $$