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（3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90分钟。 可能用到的相对原子质量：H一1C-12O一16S-32K一39Fe一56Cu一64 Bi-209 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 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)三2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的 能量 B.Zn(s)十H2SO4(aq)一ZnSO4(aq)十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)+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)+O(g) Cs)+20(g 2471 2Hg+号02(g 494 C(s)+02(g 436 H(g+号02(g 109 CO(g+02(g) 243 H2O(g) 285 CO-(g) 1molH,0(g)分解时的能量变化 1 mol CO2(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)-CO(g)+H2 (g)AH=+134 kJ.mol-1 C.O一O的键能为494kJ·mol-1 D.无法求得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+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） 真题空 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nns年99 (设反应前后体积不变)。下列说法正确的是 班级 A.3-溴-1-丁烯比1-溴-2-丁烯更稳定 ↑能量 B.已知该温度下，tmin内，amol·L1的1,3 丁二烯与HBr完全反应生成1-溴-2-丁烯的 △H. 姓名 平均速率为°150 Br 入丫3-澳-1-丁烯 tmol·L1·min1 △H Br C.H+进攻1,3-丁二烯形成碳正离子为决速步 12T 得分 D.1,3-丁二烯与HBr反应，生成3-溴-1-丁烯的 反应进程 焓变为△H1一△H2,生成1-溴-2-丁烯的焓变为△H1一△H? 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 () (CH:)NCHO(g)+2H2(g) 0.0 -0.5 (CH3)2NCHOH*+3H* N(CH3):(g)+H2O(g) -1.0 -1.23 (CH3)NCH2+OH*+2H* -1.02 -1.5 -1.77 -2.0 -2.16 (CH32NCH,0H*+2H*-2.21 (CH3)2NCHO*+4H* N(CH3)3+0H*+H* 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。一种能有效消除氮氧化物(NOz)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十4xe+2xH2O N2+4xOH 20%-30% KOH溶液 D.当生成15.68L(标准状况)N2时，反应中转移电子的物 离子交换膜 质的量为2.4mol 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+ 充电 H H+ C.放电时，电极B上还可能发生：2Br一2e一Br2 C D.可利用Br及时清除电极B上的“死锰”(MnO2), H 、MnO(s)/ 提高充放电过程的可逆性 放电代 Mn 质子交换膜 卷 二轮专题精准提升（九）化学第2页（共8页）】 3 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=+247kJ·mol-1。 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(CO2)=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=-131 kJ·mol-1 0.6 0.4c0 积碳 C.其他条件不变，在500~1000℃范围，随着温度的升 0.2 高，平衡时n(H2O)不断增大 0 D.当n始(CO2)+n始(CH4)=1mol,其他条件不变时， 006007008009001000 温度/℃ 提高”始(C02) 高元（CH,)的值，能减少平衡时积碳量 9.储氢合金LaNis储氢时的化学式为LaNis He(设各元素的价态均为0)。以LaNis He (m)和NiO(OH)(n)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 H6一6e 60H--LaNis+6H2O aNi 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)。下列说法错误的是 () A.直流电源的电极电势：右端高于左端 直流电源 B.阳极的电极反应式为OH-一e C0, OH OH CO. 膜 ·OH C.电解质Na2 SO4的作用是可以增强溶 含苯酚 液的导电能力 D.每处理9.4g苯酚，理论上有2.8mol OH透过膜b Na:SO,H.O Na-SO 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或者两个选项符合题目要 求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 题号 11 12 13 14 15 答案 11.甲醇制丙烯的反应为3CH3OH(g)=C3H(g)+3H2O(g)△H,已知：速率常数k与 Ea 反应温度T、活化能E。之间满足关系：Rgk= 2.303T+R1gA(R和A为常数)。 3 二轮专题精准提升（九）化学第3页（共8页） 真题 下列说法错误的是 A.加催化剂不能改变E。 B.升温能改变该反应的速率常数 (3,110 C.已知CH3OH、C3H,的燃烧热可以计算该反应的△H (4,30) D.若实验得出Rg和的关系如图，可计算该反应的活化能 齐10K) E。为184.24kJ·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NaC1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CH3COOH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。下列说法错误的是() A.阳极反应式为CH3COOH+8OH-一8e —2C02个+6H2O 双极膜 膜 膜a B.膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜 CH.COOH C.产品室生成的物质为NaOH 产品室 物膜 -OH NaCI D.当阴极产生11.2L气体时，理论上可除去 H 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(H2一2e—2H+),a、c分别为AgC/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c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 负我6多负我 o 2 B.2与3相连，电池反应为2Ag+2I+2H+—2AgI 盐桥1 盐桥2 +H2个 C.1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的 ------ 质量 I mol L KC溶液 D.1与2、2与3相连，b电极均为e流出极 14.我国科学家发现，利用如图所示装置可以将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，已 知双极膜（膜a、膜b)中间层中的H2O可解离为H+和OH。下列说法错误的是(） A.电极电势：M<N 电流计 B.M极电极反应式为B2H+14OH-12e一 膜a膜h 2BO2+10H2O B.H C.工作一段时间后，装置中需要定期补充H2SO4 和NaOH JM D.制取0.2mol邻苯二酚类物质时，理论上有 0.8 mol OH透过膜a 稀NaOH 稀硫酸 15.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-1CuS0 阴极表面有红色固体析出，还有少量气体产生，经测定阴 溶液和50mL蒸馏水 极区的电解液中有Fe2+ 阴极表面刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固体 50mL0.1mol·L1CuSO4 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·L-1CuS04 阴极表面有致密红色固体，未观察到气体产生，经测定阴 溶液和50mL过量的浓氨水 极区域的电解液中无Fe元素 已知：[Cu(NH3)4]+=Cu+十4NH3,忽略NH3的挥发。下列说法正确的是( A.根据实验I、Ⅱ可知，在一定条件下，H+优先于Cu+放电 B.实验Ⅱ中，Cu覆盖在铁电极表面或溶液中Ea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，需要定期更换铜电极和补充浓氨水 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 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16.（12分)根据题目要求回答下列问题： (1)已知顺-2丁烯与反-2丁烯之间的转化称为“异构化”，两种物质与氢气加成的热化 学方程式如下，则顺-2-丁烯异化为反-2-丁烯的热化学方程式为 (g)+H-(g) g △H1=-119kJ·mol-1 (g+H(g)= g ② △H2=-115kJ·mol-1 (2)已知：2C0(g)+4H2(g)-CH3OCH3(g)+H20(g)△H=-202kJ·mol-1。 如表所示是几种化学键的键能，则O一H的键能为 kJ·mol-1。 化学键 C-H C-0 H-H C=0 键能/kJ·mol-1 413 326 436 1072 (3)由CH3CH2OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结 e负载 电极： 电极b 构示意如图所示，电池总反应为CH3CH2OH十3O2 2CO2+3H2O. ①a电极的电极反应式为 质子交换膜 0 ②若用该燃料电池为铅蓄电池充电，电极b连接铅蓄电池的 (填“Pb”或 “PbO2”)极，通过质子交换膜2molH+时，上述燃料电池所消耗的O2在标准状况 下的体积为 L,铅蓄电池中电解液质量 (填“增大”或“减小”) g 17.（14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。 二轮专题精准提升（九）化学第5页（共8页） 真题密 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 N(g)+3H(g) 热化学方程式为 NH(PH2HG (2)为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使 Ng+多H,g5 NH.(g)+H(g) 用Fe-TiO2-xH,双催化剂，通过光辐射产生温差。 使N=N在 (填“热Fe”或“冷T”,下同)表 写e+2H@ 烟 面断裂，氨气在 表面生成，有利于提高合 图1能量转换关系 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： (3)生成NO2的电极反应式是 ●ZmOH NH, NO (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. ● 膜R Ⅲ.氯化镁循环法(MCC)合成氨 图2 Cl MgCl(熔融) 电解 N2 Mg(熔融) 固氮 Mg.N2 1试剂a、 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 H.O 放出NH3,反应的化学方程式是 HCI 电解 N ②选用NH4CI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： Mg N2 转 NH.CI ③相比于H2O,用NH4C1固体转化Mg3N2的优点 NH, 有 (写出一条即可)。 图3 18.(11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CH4十4CO?一8e一5CO2十2H2O,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。 ④<电流表 ①如图1为某实验小组依据氧化还原反应： 石墨 (用离子方程式表示)设计的原电池装置，反 a 应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g, 溶液 甲 导线中通过 mol电子。 图1 卷 二轮专题精准提升（九）化学第6页（共8页） 3 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： 石墨 石墨a CuCL 溶液 溶液 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。 19.（10分)铬是常见的过渡金属之一，研究铬的性质具有重要意义。 (1)在如图1所示装置中，观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜 电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是 盐桥 稀盐酸 浓硝酸 (aq) 甲 图1 (2)工业上使用如图2所示装置，采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4转 化为Na2Cr2O,其转化原理为 NaOH Na.Cr2O 浓溶液 溶液 个钠离子交换膜 NaOH Na.CrO 稀溶液 溶液 图2 (3)CrO3和K2Cr2O,均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将 Cr(M)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。 ①将含Cr2O号的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的 NaCl进行电解，使阳极生成的Fe2+和Cr2O号-发生反应，其离子方程式为 ②阴极上Cr2O号、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O?放电，则阴极的电极反应式为 ③已知：常温下，Cr+(OH)≤10mo1LCr(0HD40H)≥10 mlLCr0, pH=3.2时Fe3+完全沉淀。若阴极上H+放电，在阴极区形成Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀，则阴极区溶液控制的pH范围为 20.(13分)绿色能源是当今重要的研究热点，某团队的CO2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。 3 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·mol-1. 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·mol1 ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-1 若③CO2(g)+3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)正反应的活化能为EakJ· mol-1,则逆反应的活化能为 kJ·mol1(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 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CO2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BiVO4NaCl(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。 0.9 0.9.0.85 -HCOOH 0.8 。-CH,0 0.7 0.75.0.65 ★一CHOH Cu电极 BiVO -C2H;OH CO 0.6 离 02 HCOOH 交换膜 0.5 (1.0.0.4 H,0 0.4 CH,OH C.H,OH 光照 NaCl溶液 NaCl溶液 0.1 0.0 小4**4村 甲 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)° n(生成X的CO2) Ⅱ.选择性(S):S(X)= (发生反应的C0,)X100%。 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 原子不能与苯环形成Pπ共轭，氨基中氨原子电 对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越 子云密度大于《-NH,碱性强于《 NH2, 高，故GaCl3、GaBr3、Gal的熔，点依次升高。 1 所以藏性最弱的为-NH (6)每个小立方体中有8X81个纳离子，电子对 (4)[Cu(H2O)4]2+加入过量的氨水后变为深蓝 (2)和氨原子交替分布填充在立方体的中心，所 色，原因是生成了[Cu(NH)4]+, 以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立 [Cu(NH3)4]+比[Cu(H2O)4]+更稳定，因为N 方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有 的电负性小于O的电负性，NH3的配位能 电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子， 力大于H2O,所以稳定性[Cu(NH3)]+> 则晶胞的质量为23X8+4×4200 [Cu(H20)4]2+。 NA g=NAg,已知晶体 (5)由表格中数据可知，GaF3的熔，点远高于GaCl 的密度为pg·cm3,阿伏加德罗常数的值为NA, 的熔点，F的非金属性强于CI,因此可判断是由晶 晶胞边长为apm,所以体积为a3pm3=a3X10-0 体类型不同而导致的，GaF为离子晶体，GaCl,为 200 3200 分子晶体，离子键的键能远大于分子间作用力； cm,则密度为p=@XNAX10两，可得a=√N GaC、GaBr3、GaL均为分子晶体，且结构相似，相 X1010pm. 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 1.B【解析】放热反应中反应物的总能量大于生成 mol1,由图2可得②C(s)+202(g)一C0(g) 物的总能量，所以2SO2(g)和O2(g)的总能量大于 △H=-109kJ·mol-1,根据盖斯定律①+② 2SO3(g)的总能量，A错误；Zn(s)+H2SO4(aq) 得C(s)+H2O(g)—CO(g)+H2(g)△H= —ZnSO4(aq)十H2(g)△H<0,反应是自发进 +134kJ·mol1,B正确；由图1或图2均可得 行的氧化还原反应，可以设计成原电池，该反应的 出0一0的键能为494kJ·mol-1,C正确；由图 化学能可以转化为电能，B正确；根据盖斯定律分 1可得H,0(g)—H:(g)+20,(g)△H= 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 +243·m0lr,由图2可得c0(g+20,(g) 和物质的量和物质聚集状态有关，计量数改变，反 CO2(g)△H=-285kJ·mol-1,则C0(g) 应的焓变改变，D错误。 +H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-285k· 2.C【解析】青铜器为铜合金，在潮湿空气中易发生 mol1+243k·mol-1=-42k·mol-1,D错误。 吸氧腐蚀，A错误；电化学腐蚀速率比化学腐蚀 4.C【解析】3-溴-1-丁烯的能量更高，没有1-溴-2-丁 快，青铜器含有杂质易形成原电池，在潮湿空气中 烯稳定，A错误；生成3-溴-1-丁烯所占的比例为 发生电化学腐蚀比发生化学腐蚀更普遍，B错误； 15%,1-溴-2-丁烯所占的比例为85%，生成1-溴 青铜器表面的铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 2丁烯的平均速率为0.850 mol·L-1·min-1,B [Cu2(OH),CO3],C正确；由于稀硝酸在常温下 也能腐蚀铜单质，故不能用稀硝酸清洗青铜器表 错误；根据图示可知，第一步反应的活化能大于第 面的铜绿，可用稀硫酸来清洗青铜器表面的铜绿， 二步反应的活化能，故第一步即H+进攻1,3-丁二 D错误。 烯为决速步，C正确；根据盖斯定律，生成3-溴-1 1 丁烯的焓变为△H1+△H2,生成1-溴-2-丁烯的焓 3.D【解析】由图2可知C0(g+202(g)C0(g) 变为△H1十△H3,D错误。 △H=一285kJ·mol1,A正确；由图1可得①5.D【解析】由图可知，该反应为反应物总能量高于 生成物总能量的放热反应，降低温度，平衡向正反 H,0(g)—H,(g)+20,(g)△H=+243k· 应方向移动，DMF的平衡转化率增大，A正确；由 ·39· 3 真题密卷 二轮专题精准提升 图可知，该历程包含6个基元反应，最大能垒（活 十H2(g)的△H=+131kJ·mol1,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)+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(CH)3+OH*+H*一N(CH3)3(g) 误；当n#(CO2)十n(CH)=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一（一1.02eV)= 变时，提高”(C02) n(CH)的值，二氧化碳物质的量指 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+6OH 十6e—6Ni(OH)2十6OH,m极为负极，其反 一N2十6H2O,则电极N为原电池正极，电极反 应为LaNis H6-6e+6OH—-LaNis十6H2O, 应式为2NO.+4xe+2xH20—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LaNi,H6+6NiO(OH)一LaNis 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LaNi 2NO,+4xe+2xH2O-N2+4xOH,CE +6H2O+6e=LaNis H6+6OH,总反应为 确；当生成15.68L(标准状况)N2时，N2的物质 LaNi+6Ni(OH)2一LaNis Ho+6NiO(OH),据 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LaNi,H6-6e+6OH-一LaNi+ Cd++2e—Cd,A为阴极，电极B上为Mn+ 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-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LaNi;H,一6e十 一2e—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 Mn+,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++Cd—Cd++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2Brˉ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，B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Mn2+,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， 大，根据反应①和③可知，温度升高，平衡正向移 可以增强溶液的导电能力，C正确；苯酚与·OH 动，CH4的物质的量减小，所以a一定不是CH4, OH A错误；通过反应②+④得到CO(g)十H2(g)一 反应生成CO2的反应为 +28·OH→ C(s)+H2O(g),所以C(s)十H2O(g)=CO(g) 3 ·40· ·化学· 参考答案及解析 6CO2◆+17H2O,则每处理9.4g即0.1mol苯 极，c电极为e流出极，D错误。 酚，苯酚在阴极的装置进行处理，阴离子移向阳 14.C【解析】该装置为原电池装置。M电极作负 极，因此理论上有2.8 mol OH透过膜a,D 极，B2H。在该极失电子发生氧化反应，电极反应 错误。 式为B2H。+140H-12e—2B02+ 二、选择题 10H2O;N电极作正极，该极上邻苯二醌类物质 11.AC【解析】加催化剂能减小活化能，加快反应速 得电子转化为邻苯二酚类物质，邻苯二醌类物质 率，A错误；根据信息可知，速率常数只与E。 十4H+十4e一邻苯二酚类物质。双极膜中间 和T有关，则升温能改变该反应的速率常数k,B 层中的H2O解离为H+和OH,H+通过膜b 正确；燃烧热定义中生成的水为液体，而该方程 移向正极N,膜b为阳离子交换膜；OH通过膜 式中水为气态，不能用燃烧热计算，C错误；由图 a移向负极M,膜a为阴离子交换膜；据此分析解 一E 结合题意可知，2.303 为该图像的斜率，代入两 答。根据分析，M电极为负极，N电极为正极，电 势：M电极<N电极，A正确；根据分析，M极电 点，E。= 110-30 ×2.303kJ·mol-1= 极反应式为B2H6+14OH--12e一2BO+ 3一4 10H2O,B正确；N电极为正极，双极膜的b膜产 184.24kJ·mol厂1，D正确。 12.CD【解析】由图知，阳极上CH3COOH失去电 生H+移向N电极，a膜产生OH移向M电极， 子生成CO2,阴极上氢离子得电子生成氢气，该 根据电极反应式和膜变化电荷（与电路中转移电 子数相等)，可知需要定期补充H2O和NaOH,C 电解池是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，则氢离子通过双极膜进 错误；根据N极电极反应式可知：邻苯二醌类物 入产品室，氯离子通过膜b进入产品室，则膜b 质十4H+十4e一邻苯二酚类物质，制取 为阴离子交换膜，产品室生成的物质为盐酸：膜a 0.2mol邻苯二酚类物质转移0.8mol电子，则 为阳离子交换膜，钠离子从此进入阴极，得到产 膜a产生OH为0.8mol,D正确。 品（氢氧化钠），据此分析作答。由图知，阳极上 15.AB【解析】实验I中电解质中为硫酸铜和蒸馏 CH3COOH失去电子，生成CO2,电极反应为 水时，阴极先看到红色固体，说明铜离子放电；实 CH3COOH+80H--8e--2CO2+6H2 O, 验Ⅱ中电解质为硫酸铜和稀硫酸，阴极先看到无 A正确；由分析可知，膜a为阳离子交换膜，膜b 色气体，可知为氢离子得电子生成的氢气，一段 为阴离子交换膜，B正确；氢离子通过双极膜进 时间后观察到Cu生成，由此可知，在一定条件 入产品室，氯离子通过膜b进入产品室，产品室 下，H+优先于Cu2+放电，且酸性越强，氢离子放 生成的物质为盐酸，C错误；未说明气体所处的 电能力越强，A正确；由实验Ⅱ现象可知，阴极表 温度和压强，无法计算其物质的量，D错误。 面刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固体 13.B【解析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电 析出，气体量减少，可能是因为氢离子浓度下降， 极质量减小，AgCl转化为Ag,说明a为正极，b 或者生成的铜将电极覆盖，对反应有阻碍作用，B 为负极，b极反应为H2-2e—2H+;2与3相 正确；实验Ⅲ中，发生电极反应：[Cu(NH3)4]+ 连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，Ag转 十2e三Cu十4NH3,过程中氨气的量不变，不 化为AgI,说明c为负极，b为正极，b极反应为 需要补充，C错误；当实验Ⅲ中浓氨水用氢氧化 2H++2e一H2个，据此解答。1与2相连，a 钠溶液代替时，生成氢氧化铜沉淀，无法镀铜，D 为正极，b为负极，盐桥1中阳离子向a电极移 错误。 动，A错误；2与3相连，右侧两池构成原电池，C 三、非选择题 电极质量增大，Ag转化为AgI,说明c为负极，b 16.(1) (g)= /(g)△H=-4kJmo(2分) 为正极，生成氢气，电池反应为2Ag十2I十2H 一2AgI+H2个，B正确；1与3相连，a极为正 (2)480(2分) 极，AgCl转化为Ag,a极质量减小，b极为负极， (3)1CH CH,OH+3H,O-12e-2CO2+ Ag转化为AgI,b极质量增加，a电极减小的质 12H+(2分) ②Pb02(1分) 11.2(2分) 量小于c电极增大的质量，C错误；1与2相连，b 增大(1分) 160(2分) 为负极，b电极为e流出极；2与3相连，c为负 【解析】(1)根据盖斯定律，将①一②得顺-2-丁烯 ·41· 3 真题密卷 二轮专题精准提升 异化为反-2-丁烯的热化学方程式为 mol1,N2、H2合成NH3的热化学方程式为 /g一一gA-4kmo1[△H= Ng)+ -H2(g)=NH3(g) △H (-119kJ·mol-1)-(-115kJ·mol-1)= =-45kJ·mol1。 -4kJ·mol1]。 (2)N=N键能较大，使N=N断裂需要吸收能 (2)根据△H=反应物的总键能一生成物的总键 量，故N=N断裂在催化剂“热Fe”表面进行，有 能，则-202kJ·mol1=2×1072kJ·mol-1+ 利于提高速率，而氨气生成是形成N一H键的过 4×436kJ·mol1-[6×413kJ·mol-1+2× 程会释放能量，在催化剂“冷T”表面进行，有利 于平衡正向移动。 326kJ·mol1+2E(O-H)](E表示键能)，解 (3)根据题意可知，高效合成氨应用电化学原理， 得E(O-H)=480kJ·mol1,即O一H的键 能为480kJ·mol-1。 实现硝酸盐还原亚硝酸盐还原氨，从装置图分析 (3)①由电子的流向可知，a电极为负极，b电极 其电解质溶液呈碱性，则生成NO2的电极反应 为正极，c处进入CHCH2OH,d处通入O2,a电 式是NO3+2e+H2O-NO2+2OH。 极的电极反应式为CH3CH2OH-12e+3H2O (4)根据电极反应式NO3十2e十H2O -2C02+12H+。 NO2+2OH,NO?被还原生成0.6 mol NO2 ②铅蓄电池充电时的反应为2PbSO4十2H2O 转移1.2mol电子，则NO3被还原生成NH3转移 通电pb+PbO,十2H,SO,Pb为阴极、PbO,为 电子物质的量为2mol-1.2mol=0.8mol,由电 极反应式NO3+8e+6H2O—NH3个+ 阳极，若用该燃料电池为铅蓄电池充电，电极b 9OH-可计算生成的NH3物质的量为0.1mol。 (正极)连接铅蓄电池的PbO2极（阳极）；该燃料 (5)①根据题中信息，将Mg3N2置于H2O中能 电池b电极的电极反应式为O2十4e+4H+ 释放出NH3,同时还生成Mg(OH)2,故反应的 一2H2O,若通过质子交换膜2molH+时，电 化学方程式为MgN2+6H2O一2NH个+ 路中通过电子物质的量为2mol,消耗O2物质的 3Mg(OH)2V。 量为0.5mol,消耗的O2在标准状况下的体积为 ②根据图示可知，氮化镁和氯化铵反应生成氨气 0.5molX22.4L·mol-1=11.2L;铅蓄电池充 和氯化镁，故合成氨的总反应的化学方程式是 电时的反应为2PbS0,+2H,0遵电pb十Pb0,十 Mg3N2+6NH,Cl-3MgCl2+8NH3个。 2H2SO4,每通过2mol电子时消耗2molH2O、 ③NH3极易溶于水，选用水完成转化，生成的氨 生成2molH2SO4,电解质溶液质量增加2mol 有部分溶于水，氨的收率低，原子利用率低，选用 ×98g·mol-1-2mol×18g·mol-1=160g。 NHCl固体转化生成的MgCl2可以循环利用， 1.①2(0+H:g一NH,(g) 故相比于H2O,用NH,Cl固体转化Mg3N2的优 点有氨的收率高，原子利用率高。 △H=-45kJ·mol1(2分) 18.(1)负(1分) O2+4e+2CO2—2C03 (2)热Fe(1分) 冷Ti(1分) (2分) (3)NO3+2e+H2O=NO2+2OH-(2分) (2)①Fe+Cu2+Fe2++Cu(2分)0.2(1 (4)0.1(2分) 分)②溶液变红(1分) (5)①MgN2+6H2O—2NH3个+3Mg(OH)2V 02+2H20+4e—40H-(2分)2C1- (2分)②Mg3N2+6NH4CI—3MgCl2+ 2e—Cl2个(1分) 8NH3↑(2分) ③氨的收率高；原子利用率 湿润的淀粉碘化钾(1分) 高(2分，合理即可) 【解析】(1)电池中阴离子向负极移动，则装置中 【解析】(1)化学反应的能量变化=反应过程断 CO?向负极移动；CH4在负极上发生氧化反 裂化学键吸收的能量一形成化学键释放的能量， 应，电极反应式为CH4+4CO?-8e-5CO2 3 十2H2O,正极上氧气得电子生成碳酸根离子，电 根据图像分析，2molN(g)与2molH,(g)反 极反应式为02+4e+2C02—2C0?。 应生成1 mol NH3(g)的反应热为△H=[(473+ (2)①图中为原电池反应，Fe为负极，发生：Fe一 654)-(339+397+436)]kJ·mol-1=-45kJ· 2e—Fe+,石墨为正极，发生Cu2+十2e一 ·42· ·化学· 参考答案及解析 Cu,总反应式为Fe十Cu2+一Fe2++Cu,一段时 (4)①C02+2H++2e—HC00H(2分) 间后，两电极质量相差12g,则： ②73.9%(2分)③10mol(2分) Fe十Cu2+一Fe2+十Cu两极质量差△m转移电子 【解析】(1)①由反应热与反应物的键能之和与 56g 64 g 56 g+64 g 2 mol 生成物的键能之和的差值相等可得：Sabatier反 12g n 应的△H=(803kJ·mol-1×2+436kJ·mol1 有- -,解得：n=0.2mol。 ×4)-(413kJ·mol1×4+463kJ·mol-1×4) =-154k·mol1. ②若将盐桥换成弯铜导线与石墨b相连成n形， ②Sabatier反应是气体体积增大的放热反应，增 甲装置为原电池，发生铁的吸氧腐蚀，铁为负极， 大压强或增大氢气浓度，反应速率加快，平衡向 铜为正极，正极上发生O2+2H2O十4e 正反应方向移动，CO2的平衡转化率增大。 4OH,铜丝附近溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变 (2)由盖斯定律可得：反应①十反应②=反应③， 红；乙为电解池装置，乙装置中石墨b为阳极，石 △H3=△H1+△H2=-49kJ·mol厂1，正反应的 墨a为阴极，阳极上发生2C1-2e—Cl2个， 活化能为E。kJ·mol1,其逆反应的活化能为 生成的氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。 (Ea十49)kJ·mol1。 19.(1)由装置甲可知铬的金属活动性比铜强；由装 (3)由表可知，温度升高平衡常数减小，且升高温 置乙可知常温下铬在浓硝酸中钝化(2分) 度平衡向吸热方向移动，说明该反应为放热反 (2)阳极反应为2H20-4e—O2个+4H+,溶 应，△H<0,该反应是气体体积减小的反应则△S 液中c(H+)增大，从而使反应2CrO+2H+ <0,由自发反应的判据△G=△H一T△S<0,在 →2Cr2O号十H2O正向移动(2分) 低温时可自发进行。 (3)①Cr2O号+6Fe2++14H+—2Cr3++6Fe3+ (4)由图可知，BiVO4电极为阳极，阳极电极反应 +7H2O(2分)②Cr2O?+6e+14H+= 式为2H2O一4e一4H++O2个，Cu电极为阴 2Cr3++7H2O(2分)③8≤pH<10(2分) 极，阴极生成HCOOH的电极方程式为CO2十 【解析】(1)装置甲铜电极上产生大量的无色气 2H+十2e一HCOOH,阴极生成CH2O的电 体，则铜为正极，铬为负极，由装置甲知铬的金属 极方程式为C02十4H++4e一CH20+ 活动性比铜强；而装置乙中铜电极上无气体产 H2O,阴极生成CHOH的电极方程式为CO2十 生，铬电极上产生大量红棕色气体，则铜为负极， 6H++6e一CHOH+H2O,阴极生成 铬为正极，说明铬在浓硝酸中发生钝化。 C2H0H的电极方程式为2C02+12H++12e (2)阳极反应为2H20一4e一02个十4H+,溶 一C2HOH十3H2O,由图2可知，通过改变电 液中c(H+)增大，从而使反应2CrO十2H 压可以选择性地获得不同还原产物，据此分析。 =Cr2O月十H2O正向移动。 ①电解电压为0.75V时，阴极主要生成 (3)①阳极生成的Fe2+与Cr2O?发生反应，其 HCOOH,电极方程式为CO2+2H++2e 离子方程式为Cr20号+6Fe2++14H+— HCOOH。 2Cr3++6Fe3++7H2O。 ②由图2可知电解电压为0.9V时，生成 ②若Cr2O号放电，则阴极的电极反应式为 CH2O、HCOOH,阴极生成CH2O的电极方程式 Cr2O号+6e+14H+-2Cx3++7H20. 为CO2+4H++4e—CH2O+H2O,阴极生 ③若H+放电，则阴极区形成Fe(OH)3和 成HCOOH的电极方程式为CO2+2H++2e Cr(OH)3沉淀，根据题意，若生成Cr(OH)3,则 =HCOOH;由于法拉第效率(FE)的定义： 10-6mol·L1<c(OH)<10-4mol·L-1,故 FE(X)= n(生成X的电子) 阴极区溶液pH的范围为8≤pH<I0,此时Fe3+ n(通过电极的电子)FE(CH,O)= 0.85,设电极通过1mol电子，则生成CH20消 完全生成Fe(OH)3沉淀，则阴极区溶液控制的 耗0.85mol电子、消耗0.2125molC02,生成 pH范围为8≤pH<10。 HC00H消耗0.15mol电子消耗0.075mol 20.(1)①-154(2分) ②加压（或增加H2浓度） (1分) C02;S(X)= n(生成X的CO2) ×100%, n(发生反应的CO2) (2)E.+49(2分) 0.2125mol (3)放热(1分) 低温(1分) S(CH2O)= 0.2125mol+0.075m0×100% ·43· 3 真题密卷 二轮专题精准提升 =73.9%。 CO2+4H++4e一CH20+H2O,每生成 ③电解电压为1.0V时，FE(CH2O)= 1 mol CH2O转移4mol电子，则通过电极的电 n(生成CHzO的电子) 子有10mol,就有10molH+移向甲室. n(通过电极的电子) =0.4,根据电极方程式： 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 1.A【解析】水汽变成雨的过程中放热，△H<0,气 全装高，反应的快设由生皮心g”的速率决定，D 体变成液体，混乱度减小，△S<0,故选A。 正确。 2.A【解析】。=行，在恒温恒容条件下，气体总质 6.A【解析】用导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶 量不变，混合气体密度始终不变，不能表明该反应 内气体连通，可起到平衡气压和减小误差的作用，稀 达到平衡，A错误；M=m意，反应前后，气体总质 硫酸更容易滴下，也能避免将加入硫酸的体积当作生 n总 成的氢气体积，A正确；铁屑中混入少量活性炭，铁、 量不变，气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质 碳及稀硫酸构成原电池，能加快铁与稀硫酸的反应速 量在反应过程中发生改变，当平均摩尔质量不变 率，B错误；第二次v(Fe+)=0.08mol·L1· 时即达到平衡状态，B正确；气体总压强与总物质 min1,则v(Ht)=2u(Fe2+)=2X0.08mol·L-1· 的量成正比，反应过程中气体总物质的量是变化 min1>0.l5mol·L-1·min1,比第一次速率 的，当气体总物质的量不变时说明反应达到平衡， 大，C错误；反应速率先加快是因为该反应放热， C正确；氢气的消耗速率为正反应速率，苯乙烯的 温度升高，后减慢是因为硫酸浓度减小，D错误。 消耗速率为逆反应速率，当氢气的消耗速率等于 7.D【解析】反应2为气体体积减小的反应，增大 苯乙烯的消耗速率，即正反应速率等于逆反应速 压强会使反应朝正向进行，导致A和B的浓度减 率时，反应达到平衡状态，D正确。 小，从而导致反应1朝逆向进行，导致C的浓度减 3.D【解析】该反应是气体体积增大的反应，保 小，A错误；根据反应历程可知，反应2为放热反 持温度不变，缩小容器体积，平衡向逆反应方向 应，反应1为吸热反应，升高温度会使反应2逆向 移动，氧化钙的量减小，由方程式可知，反应的 进行、反应1正向进行，最终会导致D的浓度减 平衡常数K=c(O2),温度不变，化学平衡常数 不变，则平衡状态Ⅱ和平衡状态I的平衡常数 小，B错误；根据盖斯定律可得：2C(g)D(g) 相同、氧气的浓度相同、反应速率相同，故选D。 △H=△H2一△H1,C错误；催化剂Ⅱ能够使反应 2的活化能降的更低，故更有利于D的生成，D 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；FeO,属于纯净物，B错误；根 正确。 据化合物CO(N2H3)2的结构可判断反应前后C 8.D【解析】由方程式可知，硫化氢气体回收二氧 元素的化合价没有变，C元素没有被氧化，C错误； 化硫的反应为熵减的反应，△S<0,由该反应能自 根据化合物CO(N2H3)2的结构可判断N的化合 发反应可知，反应△H一T△S<0,则该反应为焓 价由一2升高到N2中的0，每生成1molN2,反应 变小于0的放热反应，△H<0,A错误；固态Sg浓 中转移4mol电子，D正确。 度可看作常数，则硫化氢气体回收二氧化硫反应 5.B【解析】途径一和途径二中，甲酸分解最终生成 c16(H2O) CO和H2O,均涉及极性键的断裂和生成，A正确；途 的化学平街常数K=。(H,S)C(S0)B错误： 径一和途径二的区别在于是否使用催化剂，催化剂不 由方程式可知，硫化氢气体回收二氧化硫的反应 影响焓变，B错误；由途经二可知，反应前后H叶未发 为气体体积减小的反应，其他条件不变，增大容器 0 的体积，气体压强减小，平衡向逆反应方向移动， 生变化，H作修化剂，C正确；途径二中心。"能 二氧化硫的平衡转化率减小，C错误；由质量守恒 H 定律可知，反应前后气体的质量不相等，在体积一 ·44·