第六章 化学反应与能量 章末综合检测卷 -备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义（新教材新高考）

备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义 第六章 化学反应与能量 章末综合检测卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Zn 65 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求． 1．“逐梦苍穹之上，拥抱星辰大海”，航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是 A．“神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于无机非金属材料 B．“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，太阳能电池将化学能直接转化为电能 C．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 D．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅠA族元素 A．A B．B C．C D．D 2．下列过程发生的化学反应，相应的方程式正确的是 A．钢铁吸氧腐蚀的负极反应： B．惰性电极电解饱和溶液： C．乙酰胺在盐酸中水解： D．工业盐酸呈现亮黄色的原因： 3．利用下列装置设计的实验方案正确且能达到实验目的的是 A．反应速率①>②，可知催化效果更好 B．验证牺牲阳极的阴极保护法 C．测定生成氢气的速率 D．用已知浓度的测定未知浓度 A．A B．B C．C D．D 4．我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可呼吸“”二次电池，其工作原理如图所示。工作过程中，与C均沉积在多壁碳纳米管电极。下列叙述正确的是 A．充电时，向多壁碳纳米管电极方向移动 B．放电时，正极反应式为 C．放电时，电路中转移，多壁碳纳米管电极增重 D．可用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂以降低成本 5．普通锌锰干电池是最早进入市场的实用电池，碱性锌锰电池是普通锌锰电池的升级换代产品，其总反应分别为： 、 下列关于两种电池的说法中，不正确的是 A．两种电池中电池的负极材料都是Zn B．两种电池工作时，均发生还原反应 C．两种电池工作时每生成，则转移电子数为 D．碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能优越，能提供较大电流并连续放电 6．肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 7．下列说法正确的是 A．，已知，则正反应在较高温度下可自发进行 B．，已知，则船式环己烷比椅式环己烷更稳定 C．已知，达平衡后，温度保持不变，缩小容器体积，重新建立平衡后，浓度增大 D．在绝热恒容容器中反应朝正向进行，若气体总压强增大，则 8．计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在Hg2+催化作用下生成CH3CHO的反应历程及相对能量变化如图所示(已知；)。 下列说法错误的是 A．该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV B．历程①中有σ键生成，历程③中有π键断裂 C．历程⑤中，体系能量下降，是因为断开键放出能量 D．该反应的热化学方程式为   9．已知反应：，若向该溶液中加入含计的某溶液，反应过程中能量变化如图，下列说法不正确的是 A．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 B．反应②的离子方程式为 C．若不加催化剂，正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．是该反应的中间产物 10．反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A．和的内能之和为 B．该反应每生成1molAB，放出能量 C．该反应每生成2个AB分子，吸收能量 D．反应吸收的能量 11．如图为铑(Rh)配合物催化醛酮氢化反应的机理示意图，代表某特定基团，1、2、3、4四步反应的焓变分别为。下列说法正确的是 A．过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 B．若，则总反应放热 C．过程中为该反应的催化剂 D．总反应原子利用率小于，不符合绿色化学 12．水系锌离子在充电时会引起锌枝晶的生长，在多次充放电循环过程中锌枝晶可能会刺穿隔膜，导致电池短路。科学家用锌箔和做电极、性能水凝胶做电解质替代水溶液，装置如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，锌离子从隧道结构中脱出，此时为阳极 B．性能水凝胶电解质可防止电池鼓包，一定程度上避免竞争放电，提高电流效率 C．若用作电解质溶液，游离的会吸附聚集得电子，在阳极形成初始枝晶 D．放电时，当负极减重32.5g时有个电子通过外电路转移至正极 13．下列说法正确的是 A．反应使用的目的是为了增大的平衡转化率 B．反应ⅰ：  ；反应ⅱ：  。若正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 C．如图，某温度下发生，平衡状态由A变到B时，平衡常数增大 D．  ，其它条件相同时，降低温度，正反应速率减慢的程度大于逆反应速率减慢的程度 14．氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，HCOOH催化释放的反应机理如图1所示，相对能量随反应进程的变化情况如图2所示。下列叙述错误的是 A．HCOOH催化释放的过程中N元素的化合价不变 B．HCOOD催化释放反应除生成外，还生成HD C．在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键难 D．升高温度，能提高甲酸制氢气的平衡转化率 15．一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为：。下列说法不正确的是 A．该有机高聚物的单体为： B．充电时，锌所在的电极与电源的负极相连 C．放电时，移向锌膜 D．放电时，负极电极反应式为： 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（11分）氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。已知：空气(除去CO2)中氧气的体积分数约为21%。 (1)电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为 。 (2)把X通入H2S溶液中，发生反应的离子方程式为 。 (3)电解池A中，阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外，还有：① ；② 。 (4)Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物，该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是 (离子方程式)。 (5)分析图可知：氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为 。 (6)标准状况下，若生成，则理论上消耗 L空气(结果保留一位小数)。 17．（11分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，可进行理论推算。 (1)现有如下两个热化学方程式：   ；   。 则a (填“>”、“<”或“=”)b。 (2)拆开1气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能，部分化学键键能如下表。 化学键 键能/() 436 C 945 已知反应  ，试根据表中所列键能数据计算 。 (3)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂和的表面将转化为烷烃，其过程如图所示。 图中转化为的反应为  。 已知：  ， 则图中转化为的热化学方程式是 。 (4)甲醇()是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。实验测得16g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25的热量，写出表示甲醇燃烧热(摩尔燃烧焓)的热化学方程式： 。 (5)某种微生物甲醇燃料电池示意图如图所示，电解质溶液为酸性，电池中的质子交换膜只允许质子()和水分子通过。请回答下列问题： ①A电极附近甲醇发生的电极反应式是 。 ②电池工作结束后，B电极室溶液中的浓度跟工作前相比 (填“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积的变化忽略不计)。 18．（11分）烟道气中含有，等有害气体，对烟道气的治理具有较高的社会价值和经济价值。 (1)通常状况下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式 。 (2)利用烟道气中所含的SO2可快速启动二氧化硫一空气燃料电池装置如图。 ①电子的流动方向为 (填“A→B”或“B→A”)。 ②负极的电极反应为 。 (3)烟道气中的NO和CO可在催化转换器中发生如下反应： ， 已知CO的摩尔燃烧焓为△H3，则反应的△H= (用△H1、△H2、△H3表示)。 (4)烟道气中的SO2可用于制取硫酸。SO2催化氧化为SO3的反应过程如下图所示，V2O5在对反应I的催化过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段。有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下表所示： 化学键 能量/ kJ∙mol-1 535 496 472 ①反应I的△H= 。 ②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为 、 。 (5)CO2经催化氢化可转化成绿色能源乙醇，该过程中催化原理分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。下列示意图中表示催化反应原理的能量变化合理的可能是_______。(填序号) A．B．C．D． 19．（11分）氢能源是最具应用前景的能源之一。 Ⅰ．氢气的制备 方法一：乙醇水催化重整可获得，其主要反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)反应的 。 (2)已知  。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其作用是 。 方法二：一氧化碳变换反应： 。 (3)以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气首先被催化剂的活性表面吸附而解离，生成中间体MO，能量变化如图所示。用化学方程式表示该催化反应(其中催化剂化学式用M表示)的历程(反应机理)： 。 Ⅱ．氢气的应用 应用一：二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇 (4)主反应： 副反应： 实验测定523K，时不同总压对甲醇产率的影响如图所示： 图中压强增大甲醇产率增大的原因是： 。 (5)在温度为T，压强为2.8MPa的恒压密闭容器中，通入1mol 、1mol CO和2mol ，同时只发生如下反应： 反应1： 反应2： 达到平衡时，容器中为0.8mol，为0.6mol，此时的平衡转化率为 ，反应2的压强平衡常数 (分压=总压×物质的量分数，结果保留三位有效数字)。 应用二：氢气熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示 (6)若进入电极A的，理论上负极生成的与正极消耗的的物质的量之比是 。 20．（11分）I．尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成，该反应的化学方程式是 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： i．和生成； ii．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应i<反应ii b．i放热反应，ii为吸热反应 c． II．石油开采的天然气含有。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。和重整制氢的主要反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： 回答下列问题： (3)分子的电子式为 。 (4)反应IV： kJ/mol。 (5)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 。 III．在催化剂作用下由粗硅制备。773K，2L密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： (6)，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率 mol。 (7)当反应达平衡时，的浓度为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义 第六章 化学反应与能量 章末综合检测卷 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求． 1．D 2．D 3．B 4．C 5．C 6．B 7．D 8．C 9．C 10．D 11．C 12．C 13．B 14．D 15．C 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（11分） (1) (2)Cl2+H2S=S+2H++2Cl- (3)阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应 阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸 (4) (5) b%＞a%＞c%； (6)53.3 17．（11分） (1)< (2)391 (3) (4) (5) 不变 18．（11分） (1) (2)A→B (3) (4)-98 kJ∙mol-1 (5)BD 19．（11分） (1)+255.7kJ/mol (2)提高的产率、提供热量 (3)、 (4)相同条件下，由于主反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动；而副反应为气体分子数不变的反应，压强不影响平衡的移动，故增大压强，甲醇的产率升高 (5)70% 2.78 (6)5：4 20．（11分） (1)AgOCN+NH4ClCO(NH2)2+AgCl (2)ab (3) (4)+11 (5)O2+ 2CO2+4e-=2CO (6)甲 1.12×10-4mol/(L·min) (7)0.19 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义 第六章 化学反应与能量 章末综合检测卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Zn 65 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求． 1．“逐梦苍穹之上，拥抱星辰大海”，航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是 A．“神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于无机非金属材料 B．“嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，太阳能电池将化学能直接转化为电能 C．“祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 D．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅠA族元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．塑料属于有机合成材料，故A错误； B．太阳能电池是将太阳能转化为电能，故B错误； C．正十一烷属于饱和烃，故C错误； D．铷是碱金属，位于第ⅠA族，故D正确； 故选D。 2．下列过程发生的化学反应，相应的方程式正确的是 A．钢铁吸氧腐蚀的负极反应： B．惰性电极电解饱和溶液： C．乙酰胺在盐酸中水解： D．工业盐酸呈现亮黄色的原因： 【答案】D 【详解】A．钢铁吸氧腐蚀负极的反应式为，A错误； B．电解溶液时，阴极反应为 ，阳极反应为；生成的与反应形成沉淀，而非直接生成，此外，该方程式电荷不平衡，正确写法为：，B错误； C．在酸性环境中不能出现氨气，正确的化学方程式为，C错误； D．工业盐酸常含杂质，其与形成络合物，呈黄色。该方程式电荷平衡(左边总电荷 -1，右边 -1)，且符合络合反应的可逆性，D正确； 答案选D。 3．利用下列装置设计的实验方案正确且能达到实验目的的是 A．反应速率①>②，可知催化效果更好 B．验证牺牲阳极的阴极保护法 C．测定生成氢气的速率 D．用已知浓度的测定未知浓度 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．氯化铁溶液和硫酸铜溶液的阴离子不同，不能判断阳离子的催化效果，A不符合题意； B．取出少量Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]，溶液不显蓝色，说明Fe未反应，为牺牲阳极的阴极保护法，B符合题意； C．测定速率缺少计时器，C不符合题意； D．氢氧化钠溶液不能使用酸式滴定管，D不符合题意； 故选B。 4．我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可呼吸“”二次电池，其工作原理如图所示。工作过程中，与C均沉积在多壁碳纳米管电极。下列叙述正确的是 A．充电时，向多壁碳纳米管电极方向移动 B．放电时，正极反应式为 C．放电时，电路中转移，多壁碳纳米管电极增重 D．可用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂以降低成本 【答案】C 【详解】放电时，Na在钠箔处失去电子生成Na+，则钠箔为负极，多壁碳纳米管为正极，则充电时，电源电极a为正极，b为负极，以此解答。 A．放电时，钠箔为负极，多壁碳纳米管为正极。在充电时，多壁碳纳米管电极为阳极，应接电源的正极。故阳离子移向阴极，即钠离子向钠箔电极方向移动，A错误； B．由图可知，放电时，二氧化碳得到电子生成单质C，正极反应式为，B错误； C．放电时，Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极上，多壁碳纳米管上的电极反应式为3CO2+4e-+4Na+=2Na2CO3+C，电路中转移0.2mol e-，多壁碳纳米管电极增重=11.2g，C正确； D．与乙醇反应，不能用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂，D错误； 故选C。 5．普通锌锰干电池是最早进入市场的实用电池，碱性锌锰电池是普通锌锰电池的升级换代产品，其总反应分别为： 、 下列关于两种电池的说法中，不正确的是 A．两种电池中电池的负极材料都是Zn B．两种电池工作时，均发生还原反应 C．两种电池工作时每生成，则转移电子数为 D．碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能优越，能提供较大电流并连续放电 【答案】C 【详解】由总反应可知，碱性锌锰电池：负极上Zn被氧化生成，正极上被还原生成；普通锌锰电池：负极上Zn被氧化生成，正极上被还原生成，据此解答。 A．由分析知，两种电池都是Zn一端作负极，A正确； B．由分析知，在两种电池中正极都是被还原生成， B正确； C．由分析知，两种电池反应中都是被还原生成，Mn元素都由+4价降低到+3价，则每生成1mol 转移1mol（）电子，C错误； D．碱性电池使用碱性电解质，导电性更好，内阻更小，能提供较大电流并稳定放电，D正确； 故答案选C。 6．肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据目标方程式与原方程式的特点可知，将原方程式进行（①-3×②+③）变换，可得目标方程式，所以，ΔH应为，据此解答。 A．选项A的表达式为，但根据推导结果，ΔH应为，与A不符，A错误； B．推导过程中，通过组合反应①、③及反转的反应②×3，得到总ΔH为，再除以4得，与选项B一致，B正确； C．选项C未除以4，直接取，不符合目标反应的系数比例，C错误； D．选项D的表达式为，符号和系数均与推导结果不符，D错误； 故选B。 7．下列说法正确的是 A．，已知，则正反应在较高温度下可自发进行 B．，已知，则船式环己烷比椅式环己烷更稳定 C．已知，达平衡后，温度保持不变，缩小容器体积，重新建立平衡后，浓度增大 D．在绝热恒容容器中反应朝正向进行，若气体总压强增大，则 【答案】D 【详解】A．反应的ΔS<0，反应自发性由ΔG=ΔH-TΔS<0判断。ΔS<0时，-TΔS为正值，高温下T增大使-TΔS更大，若ΔH<0，高温易导致ΔG>0，反应不自发；若ΔH>0，ΔG恒正，故较高温度下正反应不可自发，A错误； B．物质能量越低越稳定。已知且均为负值，说明椅式环己烷的生成焓更负（能量更低），则椅式比船式更稳定，B错误； C．反应的平衡常数K=，温度不变时K不变，故不变，C错误； D．反应前后气体分子数不变，绝热恒容容器中压强增大，由PV=nRT可知只能是温度升高，说明反应放热（体系温度因放热升高），故ΔH<0，D正确； 故选D。 8．计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在Hg2+催化作用下生成CH3CHO的反应历程及相对能量变化如图所示(已知；)。 下列说法错误的是 A．该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV B．历程①中有σ键生成，历程③中有π键断裂 C．历程⑤中，体系能量下降，是因为断开键放出能量 D．该反应的热化学方程式为   【答案】C 【详解】A．反应历程中，活化能最大的为决速步，其中历程④的活化能最高，为0.9eV，A正确； B．历程①中有Hg2+与H2O之间形成了配位键，即有σ键生成，历程③中碳碳三键变成碳碳双键，断裂了π键，B正确； C．断键吸热，会使体系能量升高，成键放热，使体系能量下降，历程⑤中，体系能量下降，是因为生成C=O等化学键释放的能量大于断开等键吸收的能量，C错误； D．反应的焓变只与始态、终态有关，故反应的热化学方程式为  ，D正确； 故答案选C。 9．已知反应：，若向该溶液中加入含计的某溶液，反应过程中能量变化如图，下列说法不正确的是 A．反应①是吸热反应，反应②是放热反应 B．反应②的离子方程式为 C．若不加催化剂，正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．是该反应的中间产物 【答案】C 【详解】A．根据图示可知，反应①的生成物的能量大于反应物的能量，该反应为吸热反应；而反应②中反应物的能量大于生成物的能量，因此该反应为放热反应，A正确； B．根据图示，反应②的离子方程式为，B正确； C．催化剂只能改变反应途径，不能改变反应物与生成物的总能量，也就不能改变反应热，根据图示可知：该反应总反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误； D．根据图示可知，Fe3+先消耗后生成，是反应的催化剂；而Fe2+是先生成，后消耗，所以是该反应过程中的产生的中间产物，D正确； 故选C。 10．反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A．和的内能之和为 B．该反应每生成1molAB，放出能量 C．该反应每生成2个AB分子，吸收能量 D．反应吸收的能量 【答案】D 【详解】反应，生成吸收akJ能量，据此分析； A．akJ是生成2molA(g)和2molB(g)吸收的能量，不是1mol和1mol的内能之和，A错误； B．该反应每生成1molAB，吸收能量，B错误； C．根据图像判断，该反应每生成2molAB分子，吸收能量，C错误； D．反应，反应，固体B转化为气体B为吸热过程，故吸收的能量，D正确； 故选D。 11．如图为铑(Rh)配合物催化醛酮氢化反应的机理示意图，代表某特定基团，1、2、3、4四步反应的焓变分别为。下列说法正确的是 A．过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 B．若，则总反应放热 C．过程中为该反应的催化剂 D．总反应原子利用率小于，不符合绿色化学 【答案】C 【详解】A．过程中涉及的键如Si-H、C=O、O-Si、C-H等均为极性键，未涉及非极性键（如H-H、O=O等）的断裂和形成，A错误； B．总反应焓变为各步焓变之和，若∆H1+∆H2+∆H3+∆H4>0，说明总反应∆H>0，为吸热反应，B错误； C．LnRh在反应中参与循环，起始时参与反应，最终又再生，符合催化剂“参与反应、反应前后不变”的特征，C正确； D．醛酮氢化总反应中，若所有反应物原子均转化为目标产物（如醇或硅醚衍生物），无副产物生成，原子利用率可达100%，符合绿色化学，D错误； 答案选C。 12．水系锌离子在充电时会引起锌枝晶的生长，在多次充放电循环过程中锌枝晶可能会刺穿隔膜，导致电池短路。科学家用锌箔和做电极、性能水凝胶做电解质替代水溶液，装置如图所示，下列说法不正确的是 A．充电时，锌离子从隧道结构中脱出，此时为阳极 B．性能水凝胶电解质可防止电池鼓包，一定程度上避免竞争放电，提高电流效率 C．若用作电解质溶液，游离的会吸附聚集得电子，在阳极形成初始枝晶 D．放电时，当负极减重32.5g时有个电子通过外电路转移至正极 【答案】C 【详解】Zn活泼做负极，电极反应为：，MnO2做正极，电极反应，充电时ZnMn2O4为阳极，电极反应，阴极电极反应，据此分析； A．充电时，ZnMn2O4为阳极，电极反应，锌离子从隧道结构中脱出，A正确； B．水凝胶电解质可减少自由水，降低H+在负极的竞争放电（减少H2生成），从而防止电池鼓包，提高电流效率，B正确； C．枝晶形成于锌电极（放电时为负极，充电时为阴极），游离Zn2+得电子发生还原反应应在阴极（锌电极）聚集，而非阳极，C错误； D．放电时负极反应为Zn-2e-=Zn2+，减重32.5g（Zn的物质的量为0.5mol），转移电子为0.5mol×2=1mol，即NA个电子，D正确； 故选C。 13．下列说法正确的是 A．反应使用的目的是为了增大的平衡转化率 B．反应ⅰ：  ；反应ⅱ：  。若正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 C．如图，某温度下发生，平衡状态由A变到B时，平衡常数增大 D．  ，其它条件相同时，降低温度，正反应速率减慢的程度大于逆反应速率减慢的程度 【答案】B 【详解】A．催化剂的作用是降低反应活化能，加快反应速率，但不影响化学平衡，因此不能增大的平衡转化率，A错误； B．目标反应可由反应ⅰ+反应ⅱ得到：。根据正反应活化能-逆反应活化能，设逆反应活化能为，则，解得，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，题目中“某温度下”表明温度不变，故不变，C错误； D．该反应为放热反应（），降低温度平衡正向移动，说明正反应速率减慢程度小于逆反应速率减慢程度（），D错误； 故答案选B。 14．氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，HCOOH催化释放的反应机理如图1所示，相对能量随反应进程的变化情况如图2所示。下列叙述错误的是 A．HCOOH催化释放的过程中N元素的化合价不变 B．HCOOD催化释放反应除生成外，还生成HD C．在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键难 D．升高温度，能提高甲酸制氢气的平衡转化率 【答案】D 【详解】A．由图1可知HCOOH催化释放的过程中含氮基团是经历了结合 和释放 的过程，N元素的化合价不变，故A正确； B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，故B正确； C．由图可知，Ⅱ→Ⅲ过程中断裂O-H键，Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C-H键，Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的，故在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键难，故C正确； D．由图2可知HCOOH制得的过程为放热反应，升高温度会使该反应向着吸热的逆反应方向进行，甲酸制氢气的平衡转化率会降低，故D错误； 故选D。 15．一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质，电池总反应为：。下列说法不正确的是 A．该有机高聚物的单体为： B．充电时，锌所在的电极与电源的负极相连 C．放电时，移向锌膜 D．放电时，负极电极反应式为： 【答案】C 【详解】由电池总反应，放电时锌失去电子发生氧化反应，锌膜为负极，则碳纳米管为正极； A．有机高聚物的结构片段发现可知，是加成聚合产物，合成有机高聚物的单体是：，故A正确； B．充电时，Zn所在电极为阴极，与电源的负极相连，故B正确； C．放电时，阳离子向正极移动，锌膜为负极，故C错误； D．放电时，Zn为负极失去电子发生氧化反应，结合总反应其电极反应式为：，故D正确。 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（11分）氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。已知：空气(除去CO2)中氧气的体积分数约为21%。 (1)电解池A在通电条件下反应的离子反应方程式为 。 (2)把X通入H2S溶液中，发生反应的离子方程式为 。 (3)电解池A中，阳离子交换膜的作用除了只允许阳离子通过外，还有：① ；② 。 (4)Y所含元素与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物，该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是 (离子方程式)。 (5)分析图可知：氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为 。 (6)标准状况下，若生成，则理论上消耗 L空气(结果保留一位小数)。 【答案】 (1) (2)Cl2+H2S=S+2H++2Cl- (3)阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应 阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸 (4) (5) b%＞a%＞c%； (6)53.3 【详解】B是燃料电池，右侧通空气的为正极，左侧为负极，则Y为H2，因此电解池的右侧为阴极，左侧为阳极； （1）氯碱工业电解饱和食盐水的离子方程式为：； （2）X为Cl2，通入H2S溶液中，发生反应的离子方程式为Cl2+H2S=S+2H++2Cl-， （3）电解池中，阳离子交换膜的作用除了只允许正离子通过外，还有①阻止氢氧根离子进入阳极室与氯气发生副反应；②阻止阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合发生爆炸； （4）H2所含元素即H与氧元素构成原子个数比为1：1的化合物为H2O2，与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为：； （5）燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，电解池中负右侧是阴极，水中的氢离子得到电子变为H2，溶液中产生氢氧根，钠离子从左侧移向右侧，使NaOH浓度增大，所以a%＞c%，故 b%＞a%＞c%； （6）标准状况下，若生成，则电路中转移的电子为2mol，则燃料电池消耗的氧气为11.2L，需要的空气体积为53.3L。 17．（11分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，可进行理论推算。 (1)现有如下两个热化学方程式：   ；   。 则a (填“>”、“<”或“=”)b。 (2)拆开1气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能，部分化学键键能如下表。 化学键 键能/() 436 C 945 已知反应  ，试根据表中所列键能数据计算 。 (3)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂和的表面将转化为烷烃，其过程如图所示。 图中转化为的反应为  。 已知：  ， 则图中转化为的热化学方程式是 。 (4)甲醇()是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。实验测得16g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25的热量，写出表示甲醇燃烧热(摩尔燃烧焓)的热化学方程式： 。 (5)某种微生物甲醇燃料电池示意图如图所示，电解质溶液为酸性，电池中的质子交换膜只允许质子()和水分子通过。请回答下列问题： ①A电极附近甲醇发生的电极反应式是 。 ②电池工作结束后，B电极室溶液中的浓度跟工作前相比 (填“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积的变化忽略不计)。 【答案】 (1)< (2)391 (3) (4) (5) 不变 【详解】（5）原电池中阳离子向着正极移动，根据装置示意图中氢离子移动方向可判断，B电极为正极，A电极为负极； （1）氢气与氧气反应分别生成水蒸气、液态水，反应物总能量相同，生成的液态水能量低，生成的水蒸气能量高，说明生成液态水放出能量更多，焓变更小，即； （2）根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，则，解得：； （3）①；②；根据盖斯定律：得； （4）16g液态甲醇物质的量为0.5mol，在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25的热量，则甲醇燃烧热的热化学方程式：； （5）①根据分析可知，A电极为该燃料电池负极，发生氧化反应，电极反应式：； ②根据分析可知，B电极为该燃料电池正极，氧气在电极发生还原反应，电极反应式：，结合A、B电极反应式及得失电子守恒可知，转移一定量电子时，B电极消耗的氢离子与A电极产生的氢离子等量，氢离子透过离子交换膜移向B电极，则氢离子浓度不变。 18．（11分）烟道气中含有，等有害气体，对烟道气的治理具有较高的社会价值和经济价值。 (1)通常状况下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式 。 (2)利用烟道气中所含的SO2可快速启动二氧化硫一空气燃料电池装置如图。 ①电子的流动方向为 (填“A→B”或“B→A”)。 ②负极的电极反应为 。 (3)烟道气中的NO和CO可在催化转换器中发生如下反应： ， 已知CO的摩尔燃烧焓为△H3，则反应的△H= (用△H1、△H2、△H3表示)。 (4)烟道气中的SO2可用于制取硫酸。SO2催化氧化为SO3的反应过程如下图所示，V2O5在对反应I的催化过程中，经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段。有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下表所示： 化学键 能量/ kJ∙mol-1 535 496 472 ①反应I的△H= 。 ②反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为 、 。 (5)CO2经催化氢化可转化成绿色能源乙醇，该过程中催化原理分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。下列示意图中表示催化反应原理的能量变化合理的可能是_______。(填序号) A．B．C．D． 【答案】 (1) (2)A→B (3) (4)-98 kJ∙mol-1 (5)BD 【详解】（1）从图中可以看出，1molSO2(g)和2molCO(g)反应生成1molS(s)和2molCO2(g)时，放热679kJ-409kJ=270kJ，则该反应的热化学方程式为。 （2）图中，B电极通入O2(H2O)，O2是助燃剂，则B电极为正极，A电极为负极，SO2失电子产物与电解质反应生成等。 ①电子由负极流向正极，则电子流动方向为A→B。 ②负极的电极反应为。 （3）由题给信息可得出以下热化学方程式： ①， ② ③CO(g)+O2(g)=CO2(g)     △H3 依据盖斯定律，将反应①-②+③×2，则反应的△H=。 （4）①反应I的△H=(535×2+×496-472×3)kJ∙mol-1=-98 kJ∙mol-1。 ②由图可知，反应Ⅱ、Ⅲ的化学方程式为、。 （5）CO2经催化氢化可转化成绿色能源乙醇，该过程中催化原理分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应，则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能。 A．图中信息显示，第一步为吸热的快反应，第二步为放热的慢反应，A不符合题意； B．第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应，B符合题意； C．第一步为放热的慢反应，第二步为放热的快反应，C不符合题意； D．第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应，D符合题意； 故选BD。 19．（11分）氢能源是最具应用前景的能源之一。 Ⅰ．氢气的制备 方法一：乙醇水催化重整可获得，其主要反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   (1)反应的 。 (2)已知  。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其作用是 。 方法二：一氧化碳变换反应： 。 (3)以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气首先被催化剂的活性表面吸附而解离，生成中间体MO，能量变化如图所示。用化学方程式表示该催化反应(其中催化剂化学式用M表示)的历程(反应机理)： 。 Ⅱ．氢气的应用 应用一：二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇 (4)主反应： 副反应： 实验测定523K，时不同总压对甲醇产率的影响如图所示： 图中压强增大甲醇产率增大的原因是： 。 (5)在温度为T，压强为2.8MPa的恒压密闭容器中，通入1mol 、1mol CO和2mol ，同时只发生如下反应： 反应1： 反应2： 达到平衡时，容器中为0.8mol，为0.6mol，此时的平衡转化率为 ，反应2的压强平衡常数 (分压=总压×物质的量分数，结果保留三位有效数字)。 应用二：氢气熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示 (6)若进入电极A的，理论上负极生成的与正极消耗的的物质的量之比是 。 【答案】 (1)+255.7kJ/mol (2)提高的产率、提供热量 (3)、 (4)相同条件下，由于主反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动；而副反应为气体分子数不变的反应，压强不影响平衡的移动，故增大压强，甲醇的产率升高 (5)70% 2.78 (6)5：4 【详解】（1）根据盖斯定律：得； （2）向重整反应体系中加入适量多孔CaO，CaO可吸收二氧化碳，可促使平衡移动，提高氢气产率；且加入CaO后与二氧化碳反应放热，可提供热量； （3）水分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H2，第二步吸附CO产生CO2，对应反应历程依次为：M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2； （4）相同条件下，由于主反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动；而副反应为气体分子数不变的反应，压强不影响平衡的移动，故增大压强，甲醇的产率升高, 所以压强增大甲醇产率增大； （5）列三段式： 平衡时气体总物质的量：，平衡时氢气转化率：，CO、H2和CH3OH平衡分压分别为：、、，反应2的压强平衡常数：； （6）若进入电极A的，由负极反应：、，消耗3mol氢气转移6mol电子生成3mol，消耗1molCO转移2mol电子生成2mol，共转移8mol电子生成5 mol，由正极反应：，消耗4mol，理论上负极生成的与正极消耗的的物质的量之比是5：4。 20．（11分）I．尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银(AgOCN)与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成，该反应的化学方程式是 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： i．和生成； ii．分解生成尿素。 结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应i<反应ii b．i放热反应，ii为吸热反应 c． II．石油开采的天然气含有。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。和重整制氢的主要反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： 回答下列问题： (3)分子的电子式为 。 (4)反应IV： kJ/mol。 (5)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 。 III．在催化剂作用下由粗硅制备。773K，2L密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示： (6)，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率 mol。 (7)当反应达平衡时，的浓度为 。 【答案】 (1)AgOCN+NH4ClCO(NH2)2+AgCl (2)ab (3) (4)+11 (5)O2+ 2CO2+4e-=2CO (6)甲 1.12×10-4mol/(L·min) (7)0.19 【详解】（1）由题意可知，氰酸银一定条件下与氯化铵反应生成尿素和氯化银，反应的化学方程式为AgOCN+NH4ClCO(NH2)2+AgCl，故答案为：AgOCN+NH4ClCO(NH2)2+AgCl； （2）a．由图可知，反应i的活化能小于反应ii，故正确； b．由图可知，反应i为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应ii为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故正确； c．由图可知，反应i的焓变ΔH=(E1-E2)kJ/mol，反应ii的焓变ΔH=(E3-E4)kJ/mol，由盖斯定律可知，反应i+反应ii得到反应，则反应ΔH=[(E1-E2)+ (E3-E4)]kJ/mol，故错误； 故选ab； （3） 硫化氢是只含有共价键的共价化合物，电子式为，故答案为：； （4）由盖斯定律可知，反应II+反应III—反应I=反应IV，则反应ΔH=( +90kJ/mol)+( +181kJ/mol)—(+260kJ/mol)= +11kJ/mol，故答案为：+11； （5）由图可知，熔融碳酸盐燃料电池中右侧电极为正极，二氧化碳作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+ 2CO2+4e-=2CO，故答案为：O2+ 2CO2+4e-=2CO； （6）由图可知，0−50min，经方式甲处理后的反应速率最快；50min时，经方式丙处理后四氯化硅的转化率为4.2，由方程式可知，0−50min内，三氯硅烷的反应速率为=1.12×10-4 mol/(L·min)，故答案为：甲；1.12×10-4mol/(L·min)； （7）由图可知，50min反应达到平衡时，四氯硅烷的转化率为14.6%，由方程式可知，氢气的浓度为—≈0.19mol/L，故答案为：0.19。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $