二轮专题精准提升9 化学反应与能量(热化学、电化学)-【衡水真题密卷】2025年高考化学二轮专题精准提升（1A版）

2024一2025学年度二轮专题精准提升（九） 卷题 化学·化学反应与能量（热化学、电化学） 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量：H一1C一12O一16S一32K一39Fe一56Cu一64 Bi-209 一、选择题：本题共14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。 题号 1 2 3 5 6 8 9 10 11 12 13 14 答案 1.在下列有关化学反应与能量的说法正确的是 ( ) A.已知2SO2(g)十O2(g)=2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的 能量 B.Zn(s)+H2SO4(aq)一ZnSO4(aq)+H2(g)△H<0,该反应的化学能可以转化为 电能 C.同温同压下，H2(g)十CL2(g)—2HC1(g)在光照和点燃条件下的△H不相同 D.△H的大小与热化学方程式的化学计量数无关 2.我国青铜器闻名于世，下列关于青铜器的电化学腐蚀与保护的说法正确的是 () A.青铜器在潮湿空气中易发生析氢腐蚀 B.青铜器在潮湿空气中发生化学腐蚀比发生电化学腐蚀更普遍 C.青铜器表面的铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO: D.用稀硝酸可以清洗青铜器表面的铜绿 3.如图1、图2所示分别表示1molH2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况（单位：kJ)。 下列说法错误的是 () 2H(g+0(g C(s)+2O(g) 247t 2Hg+号02(g 494 C(s)+02(g) 436 H(g+号0(g 109 CO(g+02(g) 243 HzO(g) 285 CO-(g 1molH,0(g分解时的能量变化 1molC0,(g)分解时的能量变化 图1 图2 A.CO的燃烧热△H=-285kJ·mol-1 B.C(s)+H2O(g)C0(g)+H2(g)△H=+134kJ·mol-1 C.0-0的键能为494kJ·mol-1 D.无法求得CO(g)十H2O(g)CO2(g)十H2(g)的反应热 4.已知1,3-丁二烯与HBr加成的能量一反应进程图如图所示（图中△H1、△H2、△H3表 示各步正向反应的焓变)，在40℃时，1,2-加成产物和1,4-加成产物的比例为15：85 二轮专题精准提升（九）化学第1页（共8页） 真题密 把据青春，勇敢追梦，让梦想引领你走向更美好的未来。 0里年n9s年99 (设反应前后体积不变)。下列说法正确的是 班级 个能量 姓名 △H △H2 ◇3-溴-1-丁烯 Br Br △H 、。 H-Br 得分 八1-澳-2-丁烯 反应进程 A.3-溴-1-丁烯比1-溴-2-丁烯更稳定 B.已知该温度下，tmin内，amol·L-1的1,3-丁二烯与HBr完全反应生成1-溴-2-丁 烯份平均速率为”1 mol·L-1·min1 C.H+进攻1,3-丁二烯形成碳正离子为决速步 D.1,3-丁二烯与HBr反应，生成3-溴-1-丁烯的焓变为△H1一△H2,生成1-溴-2-丁烯的 焓变为△H1一△H3 5.三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家利用(CH3)2NCHO(简称DMF)在铜 催化作用下转化得到N(CH3)3,下图是计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的 反应历程如图所示（表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法错误的是 () (CH3)NCHO(g)+2H2(g) 0.0 -0.5 (CH3)2NCHOH*+3H* N(CH:)(g)+H2O(g) -1.23 (CH3NCH2+0H*+2H* 1.02 -1.55 -1.77 -2.0 -2.16 (CH2NCH0H*+2H*、-2.21/ (CH:)2NCHO*+4H* N(CH3+OH*+H米 反应历程 A.该反应为放热反应，降温可提高DMF的平衡转化率 B.该历程包含6个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eV C.设法提高N(CH3)3十OH*+H一N(CH3)3(g)+H2O(g)的速率可以提高总反应 速率 D.若1 mol DMF完全转化为三甲胺，则会放出1.02eV的能量 6.电化学原理可应用于处理环境污染问题。一种能有效消除氨氧化物(NO)污染物，又 能充分利用化学能的装置如图所示。下列说法正确的是 () A.电极M为正极，电极N上发生氧化反应 NH 负载 =←-NO B.电子流向：电极M→负载→电极N→溶液→电 极M 电极M 电极N C.电极N上的电极反应式为2NOx+4xe+ 2xH2O—N2+4xOH 20%-30% KOH溶液 D.当生成15.68L(标准状况)N2时，反应中转移 离子交换膜 电子的物质的量为2.4mol 卷 二轮专题精准提升（九）化学第2页（共8页）】 1A 7.基于Br辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是 A.充电时，H+向电极A迁移 电极A 电极B B.放电时，在该环境下的氧化性：Cd+<Mn3+ H C.放电时，电极B上还可能发生：2Br一2e 充电 H —Br2 Cd 充 Br放 电 D.可利用Br及时清除电极B上的“死锰” 放电 H MnOz(s) (MnO2),提高充放电过程的可逆性 质子交换膜 8.CO2CH4催化重整可获得合成气(CO、H2)。重整过程中主要反应的热化学方程式为 反应①：CH4(g)+CO2(g)-2CO(g)+2H2(g)△H=+247k·mol1。 反应②：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ·mol-1。 反应③：CH4(g)C(s)+2H2(g)△H=+75kJ·mol-1。 反应④：2CO(g)C02(g)+C(s)△H=-172kJ·mol-1. 研究发现在密闭容器中p=101kPa、n始(C02)=n始(CH4)=0.5mol下，平衡时各含碳 物种的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 ( ) A,图中a表示CH4 B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的△H= 目a8 -131kJ·mol-1 0.6 C.其他条件不变，在500~1000℃范围，随着温度的 0.4 CO. 积碳 升高，平衡时n(H2O)不断增大 0.2 D.当n始(CO2)+n始(CH4)=1mol,其他条件不变 01 500600700800 9001000 时，提高”0(C02) 温度/℃ n(CH)的值，能减少平衡时积碳量 9.储氢合金LaNi储氢时的化学式为LaNis H(设各元素的价态均为0)。以LaNis H(m)和 iO(OH)()为电极，KOH溶液为电解质溶液的二次电池结构如图所示（已知电池工作之 前隔膜两侧电解质溶液的质量相等)。下列说法正确的是 ) A.充电时，n极发生还原反应 B.充电时，电子流向：n→交换膜→m C.放电时，m极的电极反应式为LaNis He NiH NiO(OH 6e-+60H--LaNis+6H2O LaNis Ni(OH) D.放电时，若转移1mole,隔膜左侧电解质 溶液的质量减少39g 阳离子交换膜 10.羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂，在直流电源的作用下，利用 如图所示装置处理含苯酚废水和含甲醛废水（已知：H2O在膜a、b间解离为H+和 OH一)。下列说法错误的是 () 直流电源 CO .OH 0膜 OH CO. 酚 醛废水 NaSO.H.O Na.SO 1A 二轮专题精准提升（九）化学第3页（共8页） 真题 A.直流电源的电极电势：右端高于左端 B.阳极的电极反应式为OH一e一·OH C.电解质Na2SO4的作用是可以增强溶液的导电能力 D.每处理9.4g苯酚，理论上有2.8 mol OH-透过膜b 11.甲醇制丙烯的反应为3CH3OH(g)一C3H(g)十3H2O(g)△H,已知：速率常数 E 与反应温度T、活化能E。之间满足关系：R1g=一2.303T +R1gA(R和A为常数)。 下列说法错误的是 ( ) A.加催化剂不能减小△H B.升温能改变该反应的速率常数k (3,110の C.已知CH3OH、C3H。的燃烧热可以计算该反应 的△H 员 (4,30) D,若实验得出Rg和一的关系如图，可计算该反应的 710K) 活化能Ea为184.24k·mol-1 12.利用微生物电化学处理有机废水，同时可淡化海水并获得酸碱。现以NaCl溶液模拟 海水、采用惰性电极，用如图所示的装置处理有机废水（以含有机酸CH,COOH溶液为 例)，在直流电场作用下，双极膜间的水解离成H+和OH一。下列说法正确的是() A.阳极反应式为CH3COOH+8OH 8e-—2C02↑+6H2O 双极膜 膜b 膜a B.膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交 CH.COOH 换膜 H,0产品室 C.产品室生成的物质为NaOH ←OH NaCl H H.O D.当阴极产生11.2L气体时，理论上可 CO 除去模拟海水中5.85 g NaCl 13.如图所示，b为H+/H2标准氢电极，可发生还原反应(2H+十2e一H2个)或氧化反 应(H2-2e—2H+),a、c分别为AgC1/Ag、AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a 电极质量减小，2与3相连℃电极质量增大。下列说法正确的是 () A.1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 负载负载 B.2与3相连，电池反应为2Ag+2I+2H+ 02 =2AgI+H2↑ 盐桥1 盐桥2 C.1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增 大的质量 D.1与2、2与3相连，b电极均为e流出极 I mol. KCI溶液 I mol.L KI溶液 14.利用如图所示装置探究铁上电镀铜的实验。 电解液 密卷 二轮专题精准提升（九）化学第4页（共8页） 序号 电解液 实验结果 50mL0.1mol·L-1 CuSO 阴极表面有红色固体析出，还有少量气体产生，经测定 I 溶液和50mL蒸馏水 阴极区的电解液中有Fe2+ 50mL0.1mol·L1CuS0, 阴极表面刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固体 I 溶液和50mL稀硫酸 析出，气体量减少，经测定阴极区域的电解液中有Fε+， 当覆盖一层红色固体后，电极表面仍然有气体生成 50mL0.1mol·L1CuSO4 阴极表面有致密红色固体，未观察到气体产生，经测定 Ⅲ 溶液和50mL过量的氨水 阴极区域的电解液中无Fe元素 已知：[Cu(NH3)4]2+=Cu2+十4NH3,忽略NH3的挥发。下列说法错误的是( A.根据实验I、Ⅱ可知，在一定条件下，H+优先于Cu2+放电 B.实验Ⅱ中，Cu覆盖在铁电极表面或溶液中c(H+)减小均可能是气体量减少的原因 C.实验Ⅲ中工作一段时间后，不需要补充氨水 D.当实验Ⅲ中浓氨水用氢氧化钠溶液代替时，也可得到致密、细腻的镀层 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15.(14分)研究青铜器（含Cu、S等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重 要意义。如图所示为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。 0 a:多孔粉状锈Cu,(OD,Cl OH b:多孔催化层 c:青铜基体 Cu 回答下列问题： (1)青铜器发生电化学腐蚀，图中c(青铜基体)作 (填“正”或“负”)极，正极 电极反应式为 (2)环境中的CI-与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为 (3)若生成0.2 mol Cu2(OH)3C1,则理论上消耗O2的体积（标准状况）为 L。 (4)将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示： 铜丝 石墨a e 石墨 NaC 溶液 溶液 甲 段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞溶液，现象是 ;乙装置 中石墨b为 (填“正”“负”“阴”或“阳”)极，乙装置中与铜丝相连石墨电极 上发生的反应式为 0 二轮专题精准提升（九）化学第5页（共8页）】 真题密 16.(16分)氨是一种重要的化工原料，迄今为止，人类不断追求低成本、高产率的合成氨 技术。 I.N2、H2直接合成氨。 (1)根据图1所示的能量转换关系，N2、H2合成NH3的热化学方程式为 N(g)+3H(g) NH(2H(R N(g)+H.(g) NH.(g)+H(g) ZN.(g)+H.(g) @ 图1能量转换关系 (2)为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2xH,双催化剂，通 过光辐射产生温差。使N=N在 (填“热Fe”或“冷Ti”,下同)表面断裂， 氨气在 表面生成，有利于提高合成氨的反应速率和平衡产率。 Ⅱ.电化学法合成氨。 应用电化学原理，硝酸盐还原亚硝酸盐还原氨，实现了高效合成氨，装置如图2所示： OH Zn ●ZnOH NH. NO NO Zn 膜R 图2 (3)生成NO2的电极反应式是 (4)当电路中有2mol电子通过时，一定量的NO3被还原生成0.6 mol NO2和 mol NH3。 Ⅲ.氯化镁循环法(MCC)合成氨。 MgCl,(熔融) 电解 Mg(熔融) N2 试剂a 固氮 MgN,转氨 NH, (5)选用试剂a完成转化。 ①选用H2O进行转化，将Mg3N2置于H2O中能释放出NH3,反应的化学方程式 是 ②选用NH4C1固体进行转化，依据合成氨的过程（如图3），写出合成氨的总反应的 化学方程式： 卷 二轮专题精准提升（九）化学第6页（共8页） 1A H2O 0 HCI 电解 MgCl 固氮 NH Mg N2 转氨 NH.CI NH 图3 ③相比于H2O,用NH4CI固体转化Mg3N2的优点有 (写出一条即可)。 17.(13分)(1)熔融盐燃料电池因具有高的发电效率，而受到重视。可用熔融的碳酸盐作 为电解质，向负极充入燃料气CH4,用空气与CO2的混合气作为正极的助燃气，以 石墨为电极材料，制得燃料电池。工作过程中，CO?移向 (填“正”或“负”) 极，已知CH4发生反应的电极反应式为CH4+4CO-8e—5CO2+2H2O,则 另一极的电极反应式为 (2)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。 ①如图1为某实验小组依据氧化还原反应： (用离子方 程式表示)设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相 差12g,导线中通过 mol电子。 电流表 Fe 石墨 溶液鑫 溶液 甲 图1 ②其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，如图2所示： 铜丝 石墨 Fe -石墨a NaCl CuCl 溶液 溶液 甲 图2 一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是 ,电极 反应式为 ;乙装置中与铜丝相连石墨b电极上发 生的反应式为 ,石墨b电极上的产物常用 试纸检验。 18.(15分)绿色能源是当今重要的研究热点，某团队的C02制汽油科研项目成功了，这是 一项重大成功，直接影响的是国计民生。寻找新的能源成为了科学研究的热点。 1A 二轮专题精准提升（九）化学第7页（共8页） 真题密 (1)CO2甲烷化反应为CO2(g)+4H2(g)=一CH4(g)十2H2O(g),该反应又称 Sabatier反应。 相关的化学键键能数据如表所示： 化学键 H-H H-O C-H C-0 E(kJ·mol-1) 436 463 413 803 ①Sabatier反应的△H= kJ·mol1。 ②若要同时提高反应的速率和CO2的平衡转化率，可以采取的措施有： (写一点即可)。 (2)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知： ①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1 ②CO(g)+2H2(g)=CHOH(g)△H2=-90kJ·mol-1 若③CO2(g)十3H2(g)=CHOH(g)十H2O(g)正反应的活化能为Eak· mol-1,则逆反应的活化能为 kJ·mol-1(用含Ea的式子表示)。 (3)二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)十6H2(g)C2HOH(g) +3H2O(g),该反应的平衡常数与温度的关系如表所示： 温度/℃ 400 500 平衡常数/K 9 5.3 该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，在 (填“高温”“低温” 或“任意温度”)时可自发进行。 (4)光电化学装置可以将C02还原为有机物，实现碳资源的再生利用。图1是光电化 学法实现CO2转化的BiVO4|NaCl(aq)|Cu电解装置示意图。在不同电压条件下 进行光照电解实验，不同有机产物的法拉第效率(FE)如图2所示。 FE1.0 0.9.0.85) 0.9 0.8 0.7 (0.75.0.65 Cu电极 BiVO 女-CHOH -C2H.OH C0 0.6 氢离子 HCOOH 交换膜 1.0.0.4 CHO H.O 0.4 CH,OH 0.3 2H.0H 光照 02 。● NaCl溶液 NaCl溶液 0. 0.0 小小小*特村 甲 乙 0.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.6 图1光电化学法转化装置示意图 图2有机产物的法拉第效率随电压变化图电压八 资料：I.法拉第效率(FE):FE(X)= n(生成X的电子) n(通过电极的电子) Ⅱ.选择性(S):S(X)= n(生成X的CO2) n(发生反应的CO2) ×100%。 ①电解电压为0.75V时，阴极生成的主要物质的电极反应式为 ②电解电压为0.9V时，S(CH2O) (保留三位有效数字)。 ③电解电压为1.0V时，每生成1 mol CH2O就有 H+移向甲室。 卷 二轮专题精准提升（九）化学第8页（共8页）·化学· 参考答案及解析 会使氨基中氨原子电子云密度大于○NH: GaCl3、GaBr3、Gal均为分子晶体，且结构相似，相 对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越 碱性强于《一NH,;《》 CH2NH2分子中氨 高，故GaCl3、GaBr3、Gal的熔，点依次升高。 原子不能与苯环形成pπ共轭，氨基中氨原子电 子云密度大于《 N,碱性强于《 (6)每个小立方体中有8×日=1个的离子，电子对 -NH2, (2e)和氦原子交替分布填充在立方体的中心，所 所以藏性最弱的为○ 以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立 (4)[Cu(H2O)4]+加入过量的氨水后变为深蓝 方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有 色，原因是生成了[Cu(NH)4]+, 电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子， [Cu(NH3)4]+比[Cu(H2O)4]+更稳定，因为N 则晶胞的质量为23×8+4X4.200 的电负性小于O的电负性，NH的配位能力大于 8=Ng,已知晶体 H,O,所以稳定性[Cu(NH)4]2+ 的密度为pg·cm3,阿伏加德罗常数的值为NA, >[Cu(H2O)4]2+。 晶胞边长为apm,所以体积为a3pm3=a3X 200 (5)由表格中数据可知，GaF3的熔，点远高于GaCl3 10”cm,则密度为o-a'XNAX10西，可得a 的熔，点，F的非金属性强于C1,因此可判断是由晶 体类型不同而导致的，GaF3为离子晶体，GaCl3为 3200 X1010pm。 分子晶体，离子键的键能远大于分子间作用力； 2024一2025学年度二轮专题精准提升（九） 化学·化学反应与能量（热化学、电化学） 一、选择题 H0(g)—H(g)+20,(g)△H=+243k· 1.B【解析】放热反应中反应物的总能量大于生成 物的总能量，所以2SO2(g)和O2(g)的总能量大于 mar,由图2可得@C(s)+20,(g)一C0(g) 2SO3(g)的总能量，A错误；Zn(s)十H2SO4(aq) —ZnSO4(aq)+H2(g)△H<0,反应是自发进 △H=-109k·mol-1,根据盖斯定律①十② 得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H= 行的氧化还原反应，可以设计成原电池，该反应的 化学能可以转化为电能，B正确；根据盖斯定律分 +134kJ·mol-1,B正确；由图1或图2均可得 出O一O的键能为494kJ·mol-1,C正确；由图 析可知，反应的焓变只与始态和终态物质状态能 量有关，与变化过程、反应条件无关，C错误；焓变 1可得H,0(g)—H(g)+202(g)△H= 和物质的量和物质聚集状态有关，计量数改变，反 应的焓变改变，D错误。 +243·mol1,由图2可得C0(g)+20:(g) 2.C【解析】青铜器为铜合金，在潮湿空气中易发生 C02(g)△H=-285k·mol1,则C0(g) 吸氧腐蚀，A错误；电化学腐蚀速率比化学腐蚀 +H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-285kJ· 快，青铜器含有杂质易形成原电池，在潮湿空气中 mol-1+243k·mol-1=-42kJ·mol-1,D错误。 发生电化学腐蚀比发生化学腐蚀更普遍，B错误； 4.C【解析】3-渙-1-丁烯的能量更高，没有1-溴-2-丁 青铜器表面的铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 烯稳定，A错误；生成3-溴-1-丁烯所占的比例为 [Cu2(OH)2CO3],C正确；由于稀硝酸在常温下 15%,1-溴-2-丁烯所占的比例为85%，生成1-溴 也能腐蚀铜单质，故不能用稀硝酸清洗青铜器表 面的铜绿，可用稀硫酸来清洗青铜器表面的铜绿， 2丁烯的平均速率为0.850 mol·L-1·min1,B t D错误。 错误；根据图示可知，第一步反应的活化能大于第 3.D【解析】由图2可知C0(g)+20,(g)-C0,(g 二步反应的活化能，故第一步即H+进攻1,3-丁二 烯为决速步，C正确；根据盖斯定律，生成3-溴-1- △H=-285kJ·mol-1,A正确；由图1可得① 丁烯的焓变为△H1十△H2,生成1-溴-2-丁烯的焓 ·35· 1A 真题密卷 二轮专题精准提升 变为△H1十△H3,D错误。 大，根据反应①和③可知，温度升高，平衡正向移 5.D【解析】由图可知，该反应为反应物总能量高于 动，CH4的物质的量减小，所以a一定不是CH4, 生成物总能量的放热反应，降低温度，平衡向正反 A错误；通过反应②+④得到CO(g)十H2(g)一 应方向移动，DMF的平衡转化率增大，A正确；由 C(s)+H2O(g),所以C(s)+H2O(g)—CO(g) 图可知，该历程包含6个基元反应，最大能垒（活 +H2(g)的△H=十131kJ·mol-1,B错误；根据 化能)为1.19eV,B正确；反应的活化能越大，反 C(s)+H2O(g)CO(g)十H2(g)反应为吸热反 应速率越慢，总反应的速率取决于慢反应，由图可 应，其他条件不变，在500~1000℃范围，随着温 知，最大能垒（活化能）为1.19eV,反应的化学方 度的升高，平衡正向移动，n(H2O)不断减小，C错 程式为N(CH3)3十OH+H“N(CH3)3(g) 误；当n(CO2)+n始(CH4)=1mol,其他条件不 十H2O(g),C正确；由反应物和生成物的相对能 量可知，反应放热为0eV-(-1.02eV)= 变时，提高”“(CO2) n(CH,)的值，二氧化碳物质的量增 1.02eV,1 mol DMF完全转化为三甲胺，则会释 大，甲烷物质的量减小，平衡③④逆向移动，消耗 放出1.02NAeV的能量，D错误。 C,能减少平衡时积碳量，D正确。 6.C【解析】根据装置图可知，电极M通入氨气，氨 9.C【解析】由题干图示信息可知，图中实线代表放 气被氧化为氨气，则电极M发生氧化反应，为原 电过程，放电时n极为正极，其反应为6NiO(OH) 电池的负极，电极反应式为2NH3一6e十6OH 十6e一6Ni(OH)2十6OH,m极为负极，其反 —N2+6H2O,则电极N为原电池正极，电极反 应为LaNi,H6-6e+6OH—LaNi+6H2O, 应式为2NO.+4xe+2xH2O—N2+ 由此可见储氢合金失电子，作原电池的负极，此电 4xOH,由此解答。根据分析可知，M为电池的 池的总反应为LaNis H,+6NiO(OH)LaNi 负极，发生氧化反应，N为电池的正极，A错误；电 十6Ni(OH)2,虚线代表充电过程，充电时n极为 子流向为电极M→负载→电极N,不经过溶液，B 阳极，其反应为6Ni(OH)2+6OH-一6e 错误；根据分析可知，电极N上的电极反应式为 6NiO(OH)+6H2O,m极为阴极，其反应为LaNi5 2NO:+4xe+2xH2O-N2+4xOH-,C 十6H2O+6e一LaNi5H+6OH,总反应为 确；当生成15.68L(标准状况)N2时，N2的物质 LaNis +6Ni(OH)2-LaNis H.+6NiO(OH), 的量为0.7mol,NO.中x未知，则无法确定转移 此分析解题。由分析可知，充电时，极为阳极，发 的电子数，D错误。 生氧化反应，A错误；电子不能经过电解质溶液，B 7.C【解析】由题千图示信息可知，充电时，电极A 错误；由分析可知，放电时，m极为负极，其电极反 上Cd+转化为Cd,发生还原反应，电极反应为 应式为LaNis H6-6e+6OH-—LaNi+ Cd2++2e一Cd,A为阴极，电极B上为Mn2+ 6H2O,C正确；由分析可知，放电时左侧为负极室， 转化为Mn3+,电极反应为Mn2+一e—Mn3+,B 右侧为正极室，原电池中电解质溶液中的阳离子移 为阳极，还可能为溴离子失去电子发生氧化反应， 向正极，若转移1mole,则有1molK+从左侧移 发生电极反应2Br一2e—Br2;放电时，电极A 向右侧，即左侧溶液质量减少1mol×39g·mol-1 上Cd转化为Cd+,发生氧化反应，电极反应为Cd =39g,但同时根据电极反应LaNis H。一6e-+ -2e—Cd+,A为负极，B电极为Mn3+转化为 6OH一LaNi5+6H2O可知，左侧溶液质量又 Mn+,发生还原反应，电极反应为Mn3+十e 增加1molH+即增重1g,故隔膜左侧电解质溶 Mn2+,B为正极。充电时，阳离子向阴极迁移，故 液的质量减少39g-1g=38g,D错误。 H+向电极A迁移，A正确；由放电时的总反应：10.D【解析】M电极通入O2,发生反应生成自由基 2Mn3+十Cd一Cd+十2Mn2+可知，氧化性： ·OH,反应式为O2+2e+2H+—2·OH, Mn3+>Cd+,B正确；由分析可知，放电时，电极B M作阴极，N为阳极，反应式为OH一e 为正极发生还原反应，不可能发生2Br一2e ·OH,据此作答。M作阴极，连接的直流电源左 —Br2;C错误；MnO2沉积在电极B上，可能会 端为负极，N为阳极，连接的直流电源右端为正 影响充放电的进行，Br具有一定的还原性，可将 极，正极电势高于负极，即右端高于左端，A正 MnO2还原为Mn+,从而提高充放电过程的可逆 确；根据上述分析可知N为阳极，反应式为OH 性，D正确。 一e一·OH,B正确；加入电解质Na2SO4,溶 8.D【解析】根据图可知，温度升高，a的物质的量增 解后自由移动的离子增多，但不影响电极反应， 1A ·36· ·化学· 参考答案及解析 可以增强溶液的导电能力，C正确；苯酚与·OH Ag转化为AgI,b极质量增加，a电极减小的质 OH 量小于c电极增大的质量，C错误；1与2相连，b 反应生成CO2的反应为 +28·OH 为负极，b电极为e流出极；2与3相连，c为负 极，c电极为e流出极，D错误。 6C02个+17H20,则每处理9.4g即0.1mol苯 14.D【解析】实验I中电解质中为硫酸铜和蒸馏水 酚，苯酚在阴极的装置进行处理，阴离子移向阳 时，阴极先看到红色固体，说明铜离子放电；实验 极，因此理论上有2.8 mol OH透过膜a,D Ⅱ中电解质为硫酸铜和稀硫酸，阴极先看到无色 错误。 气体，可知为氢离子得电子生成的氢气，一段时 11.C【解析】加催化剂能减小活化能，加快反应速 间后观察到Cu生成，由此可知，在一定条件下， 率，但是不改变焓变，A正确；根据信息可知，速 H+优先于Cu+放电，且酸性越强，氢离子放电 率常数k只与T有关，则升温能改变该反应的速 能力越强，A正确；由实验Ⅱ现象可知，阴极表面 率常数，B正确：燃烧热定义中生成的水为液 刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固体析 体，而该方程式中水为气态，不能用燃烧热计算， 出，气体量减少，可能是因为氢离子浓度下降，或 C错保：由国结合超意可知，2为该因像的斜 者生成的铜将电极覆盖，对反应有阻碍作用，B 正确；实验Ⅲ中，发生电极反应：[Cu(NH3)4]+ 110-30 率，代入两点，E。=一 ×2.303kJ· +2e三Cu十4NH3,过程中氨气的量不变，不 3-4 需要补充，C正确；当实验Ⅲ中浓氨水用氢氧化 mol-1=184.2kJ·mol-1,D正确。 钠溶液代替时，生成氢氧化铜沉淀，无法镀铜，D 12.A【解析】由图知，阳极上CH3COOH失去电子 生成CO2,阴极上氢离子得电子生成氢气，该电 错误。 解池是利用微生物电化学处理有机废水，同时可 二、非选择题 淡化海水并获得酸碱，则氢离子通过双极膜进入 15.(1)负(2分)02+4e+2H20—40H (2分) 产品室，氯离子通过膜b进入产品室，则膜b为 阴离子交换膜，产品室生成的物质为盐酸；膜a (2)2Cu2++30H-+CI--Cuz (OH)3 CI (2分) 为阳离子交换膜，钠离子从此进入阴极，得到产 (3)4.48(2分) 品（氢氧化钠），据此分析作答。由图知，阳极上 CH,COOH失去电子生成CO2,电极反应式为 (4)溶液变红(2分)阴(2分) CH,COOH+8OH-8e—2C02个+6H2O, 2C1--2e=Cl2个(2分) A正确；由分析可知，膜a为阳离子交换膜，膜b 【解析】(1)氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失 电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极被 为阴离子交换膜，B错误；氢离子通过双极膜进 入产品室，氯离子通过膜b进入产品室，产品室 氧化，腐蚀过程中，C作负极，发生氧化反应；氧气 生成的物质为盐酸，C错误；未说明11.2L气体 在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为 所处的温度和压强，无法计算其物质的量，D 02+4e+2H20=40H。 错误。 (2)多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl为固体，故生成 13.B【解析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电 Cu2OH),Cl的离子方程式为2Cu++3OH+ 极质量减小，AgCl转化为Ag,说明a为正极，b C1--Cu2(OH)3ClY。 为负极，b极反应为H2一2e—2H+;2与3相 (3)若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,则理论上生成 连，右侧两池构成原电池，C电极质量增大，Ag转 0.4 mol Cu2+,根据2Cu2+~2Cu~O2~4e知， 化为AgI,说明c为负极，b为正极，b极反应为 消耗的O2的物质的量为0.2mol,其标准状况下 2H+十2e—H2个，据此解答。1与2相连，a 体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。 为正极，b为负极，盐桥1中阳离子向a电极移 (4)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电 动，A错误；2与3相连，右侧两池构成原电池，℃ 池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为 电极质量增大，Ag转化为AgI,说明c为负极，b 正极，正极电极反应式为○2十2H2O十4e一 为正极，生成氢气，电池反应为2Ag十2I十2H+ 4OH一，滴加酚酞后变红色。乙中石墨b为阴极， —2AgI+H2个，B正确；1与3相连，a极为正 与铜丝相连的石墨a为阳极，电极反应式为2CI- 极，AgCl转化为Ag,a极质量减小，b极为负极， -2e-Cl2个。 ·37· 1A 真题密卷 二轮专题精准提升 16.I2N(g+H.(g一NH(g) 故相比于H2O,用NH4CI固体转化Mg3N2的优 点有氨的收率高，原子利用率高。 △H=-45kJ·mol-1(3分) 17.(1)负(1分) 02+4e+2C02=2C03 (2)热Fe(1分) 冷Ti(1分) (2分) (3)NO3+2e+H2O-NO2+2OH(2分) (2)①Fe+Cu2+—Fe++Cu(2分)0.2 (4)0.1(2分) (2分)②溶液变红(1分)O2+2H2O十4e (5)①MgN2+6H2O-2NH个+3Mg(OH)2↓ —40H(2分)2C1-2e-C12个 (2分) ②Mg3N2+6NH4CI—3MgCl2+ (2分)湿润的淀粉碘化钾(1分) 8NH3↑(2分) ③氨的收率高；原子利用率 【解析】(1)电池中阴离子向负极移动，则装置中 高(3分，合理即可) CO?一向负极移动；CH4在负极上发生氧化反 【解析】(1)化学反应的能量变化=反应过程断 应，电极反应式为CH4十4CO?-8e—5CO2 裂化学键吸收的能量一形成化学键释放的能量， 十2H2O,正极上氧气得电子生成碳酸根离子，电 根据图像分析，号molN:(g)与多m0l,(g)反 极反应式为02+4e十2C02—-2C0?。 (2)①图中为原电池反应，Fe为负极，发生：Fe 应生成1 mol NH3(g)的反应热为△H=[(473+ 2e—Fe2+,石墨为正极，发生Cu2+十2e 654)-(339+397+436)]k·mol1=-45kJ· Cu,总反应式为Fe十Cu+—Fe2+十Cu,一段时 mol-1,N2、H2合成NH3的热化学方程式为 间后，两电极质量相差12g,则： 2Ng+多H(g)一NH,(g) △H Fe十Cu2+—Fe2+十Cu两极质量差△m转移电子 56g 64 g 56 g+64 g 2 mol =-45kJ·mol1. 12g (2)N=N键能较大，使N=N断裂需要吸收能 量，故N=N断裂在催化剂“热Fe”表面进行，有 120g_2mol,解得：n=0.2mol。 有：12gn 利于提高速率，而氨气生成是形成N一H键的过 ②若将盐桥换成弯铜导线与石墨b相连成n形， 程会释放能量，在催化剂“冷T”表面进行，有利 甲装置为原电池，发生铁的吸氧腐蚀，铁为负极， 于平衡正向移动。 铜为正极，正极上发生O2+2H2O+4e一 (3)根据题意可知，高效合成氨应用电化学原理， 4○H一，铜丝附近溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变 实现硝酸盐还原亚硝酸盐还原氨，从装置图分析 红；乙为电解池装置，乙装置中石墨b为阳极，石 墨a为阴极，阳极上发生2C1-一2e—C2个， 其电解质溶液呈碱性，则生成N○2的电极反应 生成的氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。 式是NO3+2e+H2O-NO2+2OH。 18.(1)①-154(2分) ②加压（或增加H2浓度） (4)根据电极反应式NO十2e+H2O (1分) NO2+2OH-,NO?被还原生成o.6 mol NO2 (2)E。+49(2分) 转移1.2mol电子，则NO被还原生成NH3转移 (3)放热(2分) 低温(2分) 电子物质的量为2mol-1.2mol=0.8mol,由电 (4)①CO2+2H++2e-HCOOH(2分) 极反应式NO+8e+6H2O—NH3个+ ②73.9%(2分)③10mol(2分) 9OH可计算生成的NH物质的量为0.1mol。 【解析】(1)①由反应热与反应物的键能之和与 (5)①根据题中信息，将MgN2置于H2O中能 生成物的键能之和的差值相等可得：Sabatier反 释放出NH,同时还生成Mg(OH)2,故反应的 应的△H=(803kJ·mol-1×2+436kJ·mol1 化学方程式为MgN2+6H2O一2NH3个+ ×4)-(413kJ·mol-1×4+463kJ·mol-1×4) 3Mg(OH)2Y。 =-154kJ·mol-1。 ②根据图示可知，氮化镁和氯化铵反应生成氨气 ②Sabatier反应是气体体积增大的放热反应，增 和氯化镁，故合成氨的总反应的化学方程式是 大压强或增大氢气浓度，反应速率加快，平衡向 Mg3N2+6NH4Cl-3MgCl2+8NH3个。 正反应方向移动，C02的平衡转化率增大。 ③NH3极易溶于水，选用水完成转化，生成的氨 (2)由盖斯定律可得：反应①十反应②=反应③， 有部分溶于水，氨的收率低，原子利用率低，选用 △H3=△H1+△H2=-49kJ·mol-1,正反应的 NHCI固体转化生成的MgC2可以循环利用， 活化能为E。kJ·mol-1,其逆反应的活化能为 1A ·38· ·化学· 参考答案及解析 (E。+49)kJ·mol-1。 CH2O、HCOOH,阴极生成CH2O的电极方程式 (3)由表可知，温度升高平衡常数减小，且升高温 为CO2十4H++4e—CH2O+H2O,阴极生 度平衡向吸热方向移动，说明该反应为放热反 成HCOOH的电极方程式为CO2+2H+十2e 应，△H<0,该反应是气体体积减小的反应则△S —HCOOH;由于法拉第效率(FE)的定义： <0,由自发反应的判据△G=△H一T△S<0,在 低温时可自发进行。 FE(X)= n(生成X的电子) n(通过电极的电子)，FE(CH,O) (4)由图可知，BiVO4电极为阳极，阳极电极反应 0.85,设电极通过1mol电子，则生成CH20消 式为2H20-4e一4H++O2个，Cu电极为阴 耗0.85mol电子、消耗0.2125molC02,生成 极，阴极生成HCOOH的电极方程式为CO2十 HC00H消耗0.15mol电子消耗0.075mol 2H++2e一HCOOH,阴极生成CH2O的电 C02;S(X)=n(生成X的C0,) 极方程式为C02十4H++4e一CH20+ n(发生反应的C02)X100%, H2O,阴极生成CHOH的电极方程式为CO2十 0.2125mol S(CH,O)= 6H++6e一CHOH+H2O,阴极生成 0.2125mol+0.075m0X100% =73.9%. C2HOH的电极方程式为2CO2+12H++12e ③电解电压为1.0V时，FE(CH2O)= C2HOH十3H2O,由图2可知，通过改变电 n(生成CH20的电子) 压可以选择性地获得不同还原产物，据此分析。 n(通过电极的电子)=0.4，根据电极方程式： ①电解电压为0.75V时，阴极主要生成 C02+4H++4e—CH20+H2O,每生成 HCOOH,电极方程式为CO2+2H++2e 1 mol CH2O转移4mol电子，则通过电极的电 HCOOH 子有10mol,就有10molH+移向甲室。 ②由图2可知电解电压为0.9V时，生成 2024一2025学年度二轮专题精准提升（十） 化学·化学反应速率与化学平衡 一、选择题 平衡常数K=c(O2),温度不变，化学平衡常数 1.A【解析】水汽变成雨的过程中放热，△H<0,气 不变，则平衡状态Ⅱ和平衡状态I的平衡常数 体变成液体，混乱度减小，△S<0,故选A。 相同、氧气的浓度相同、反应速率相同，故选D。 2.A【解析】ρ=℃，在恒温恒容条件下，气体总质 4.D【解析】该反应气体的物质的量增加，是一个 熵增过程，A错误；Fe3O4属于纯净物，B错误；根 量不变，混合气体密度始终不变，不能表明该反应 据化合物CO(N2H3)2的结构可判断反应前后C 达到平衡，A错误；M=ms,反应前后，气体总质 元素的化合价没有变，C元素没有被氧化，C错误； n总 根据化合物CO(N2H3)2的结构可判断N的化合 量不变，气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质 价由一2升高到N2中的0，每生成1molN2,反应 量在反应过程中发生改变，当平均摩尔质量不变 中转移4mol电子，D正确。 时即达到平衡状态，B正确；气体总压强与总物质 5.B【解析】途径一和途径二中，甲酸分解最终生成 的量成正比，反应过程中气体总物质的量是变化 CO和H2O,均涉及极性键的断裂和生成，A正确； 的，当气体总物质的量不变时说明反应达到平衡， 途径一和途径二的区别在于是否使用催化剂，催化 C正确；氢气的消耗速率为正反应速率，苯乙烯的 剂不影响焓变，B错误；由途经二可知，反应前后 消耗速率为逆反应速率，当氢气的消耗速率等于 H+未发生变化，H作催化剂，C正确；途径二中 苯乙烯的消耗速率，即正反应速率等于逆反应速 9 率时，反应达到平衡状态，D正确。 北o 能垒最高，反应的快慢由生成H 的 3.D【解析】该反应是气体体积增大的反应，保 持温度不变，缩小容器体积，平衡向逆反应方向 速率决定，D正确。 移动，氧化钙的量减小，由方程式可知，反应的6.A【解析】用导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶 ·39· 1A