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（5版）

密真 2024一2025学年度二轮专题精准提升（九） 爸题 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-12O一16S-32Fe一56Cu一64Bi一209 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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 4 5 6 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)+O2(g)一2SO3(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)+Cl2(g)—2HCI(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.向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 ( 能量/ CO号(aq)+2H(aq) (kJ·mo) C02(g)+H20① △H HCO(aq)+H*(aq) △H △H,↓HC03(aq 反应过程 A.反应HCO3(aq)+H+(ag)CO2(g)+H2O(I)为放热反应 B.CO3(aq)+2H+(aq)-CO2(g)+H2O(1)△H=(△H1+△H2+△H3) C.△H1>△H2,△H2<△H3 D.H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(1),若使用催化剂，则△H3变小 3.三甲胺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 二轮专题精准提升（九）化学第1页（共8页） 真题 把握青春，勇敢追梦，让梦想引领你走向更美好的未来。 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 班级 (CH3)2NCHO(g)+2H2(g) 0.0 0.5 (CH3)2NCHOH*+3H* N(CH3)(g)+H2O(g 姓名 -1.0 -1.23 (CH3)2NCH2+OH*+2H* -1.02 -1.55 -1.77 -2.0 -2.16 (CH3)2NCH2OH*+2H* -2.21 得分 (CH3)2NCHO*+4H* N(CH3)3+OH*+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+OH*+H*—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 4.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(O)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 () NH3 负载 =←-NO 电极M 电极N 20%-30% KOH溶液 离子交换膜 A.电极M为正极，电极N上发生氧化反应 B.电子流向：电极M→负载→电极N→溶液→电极M C.电极N上的电极反应式为2NO,+4xe+2xH2O-N2+4xOH D.当生成15.68L(标准状况)N2时，反应中转移电子的物质的量为2.4mol 5.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气、流量侦测与控制的功能，非 常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 () 质子交换膜 呼气 02 醋酸 H,0 ● 微处理器液品显示屏 密卷 二轮专题精准提升（九）化学第2页（共8页）】 5 A.电子由氧气通入的Pt电极流出 B.质子(H+)通过质子交换膜从负极流向正极 C.每消耗22.4LO2,会产生1mol醋酸 D.左侧Pt电极表面发生的反应：CHCH2OH+2eCH3COOH+2H 6.硅锰电池是一种新型电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 ④ MnO, Muo电效 Mn2+ 质子交换膜 A.Si/C电极为电池的负极 B.电池放电时，H+向MnO2电极区移动 C.电池放电时，MnO2发生还原反应 D.电池放电时，导线上每通过0.2mol电子，则会生成0.1 mol SiO2 7.我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确 的是 () 硫电极 锂电极 阳 Cu2 含Cu2 子 含L*有机 水溶液 交 电解质 换 膜 A.硫电极为负极 B.Cu+通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移 C.硫电极上发生的反应为2Cu2+十S十4e一Cu2S D.理论上，每消耗1molS,同时消耗2 mol Li 8.环氧乙烷主要用于生产乙二醇及表面活性剂和乙二醇醚溶剂等，被广泛应用于日用化 学品、医药和农药等领域。电化学合成环氧乙烷的装置如图所示： 电源 CH2=CH2> 阳离子交换膜 已知：CH2CH2 BrHHO-CH2CH.Br OH 二轮专题精准提升（九）化学第3页（共8页） 真题至 下列说法错误的是 () A.Pt电极接电源正极 B.Pt电极区的反应方程式为CH2CH2-2e+2OH→凸十H,O C.制备1mol环氧乙烷，Ni电极区产生标准状况下22.4LH2 D.电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷 9.如图所示，b为H+/H2标准氢电极，可发生还原反应(2H++2e一H2个)或氧化反应 (H2-2e—2H+),a、c分别为AgCl/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 () 负载 ●● 负载 盐桥1 盐桥2 5 mol·L-1 I mol.L- KCI溶液 HCI溶液 KI溶液 A.1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B.2与3相连，电池反应为2Ag十2I+2H+—2AgI+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 D.1与2、2与3相连，b电极均为e流出极 10.利用如图所示装置探究铁上电镀铜的实验。 电解液 序号 电解液 实验结果 50mL0.1mol·L1CuS04 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Fe+ 阴极表面刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固 50mL0.1mol·L-1CuS04 体析出，气体量减少，经测定阴极区域的电解液中有 溶液和50mL稀硫酸 Fe2+,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 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+一Cu2++4NH3,忽略NH3的挥发。下列说法错误的是（) 密卷 二轮专题精准提升（九）化学第4页（共8页） 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60分。 11.(15分)研究青铜器（含Cu、Sn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。 a:多孔粉状锈Cu(OHC ·OH :多孔催化层 Cu2 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C1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)3Cl,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④ 墨a Fe 石墨 NaCl CuCl 溶液 溶液 甲 一段时间后，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 12.(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 二轮专题精准提升（九）化学第5页（共8页） 真题密 N(g)+3H(g) NHG)2HG) · Ng+号Hg NH2(g)+H(g) N.(g)+H.(g) NH(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-TiO2-xH,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，硝酸盐还愿亚硝酸盐还愿氨，实现了高效合成氨，装置如图2所示： OH-OH- ●Zn ●ZmOH 0 NH o NO 8 8 8 膜R 图2 (3)生成NO?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。 Cl MgCl(熔融) 电解 Mg熔融) N2 Mg:N2 试剂a 固氨 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H4C1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） HO 0 HCI 电解 Mg MgCl 固氮 NH Mg,N2 转氨 CNHCI 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)。 13.(14分)硝酸铵(NH4NO3)常见的生产方法有转化法和中和法两种，采用电解NO也可 制备NH4NO3。 (1)转化法是利用硝酸磷肥生产过程的副产物硝酸钙[C(NO3)2]为原料，与碳酸铵溶 液进行反应制取，其反应的化学方程式为 (2)如图所示为电解NO制备NH4NO3的工作原理。 物质A 二→NHNO,浓溶液 电极a 电极b NO 二NO NH,NO,稀溶液 ①电极a是 (填“正”“负”“阴”或“阳”)极，电极b的反应式是 ,电解过程总反应的化学方程式为 ②电解时，电解质溶液中H+由 (填“电极a”或“电极b”,下同)处向 处移动。 ③为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充的物质A是 (填化 学式)。 14.(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。 (1)CO2甲烷化反应为CO2(g)+4H2(g)==CH4(g)+2H2O(g),该反应又称Sabatier 反应。 6 二轮专题精准提升（九）化学第7页（共8页） 真题密 相关的化学键键能数据如表所示： 化学键 H一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)=C0(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1 ②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-1 若③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)正反应的活化能为E。kJ· 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)一=C2HOH(g) 十3H2O(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 09 0.9.0.85) 0.8 Cu电极 BiVOa 0.70.75,0.65 女-CHOH -C2H.OH /C02 0.6 氢离子 02 HCOOH 交换膜 0.5 (1.0.0.4) CHO H2O 0.4 CH,OH 0.3 C.H.OH 图 0.2 。有有有◆ NaCl溶液 NaCl溶液 0.1 甲 0.0 小小w小*中0村 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趴 资料：I,法拉第效率(FE):FE(X)=nC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) (发生反应的C0,)×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 的熔点，F的非金属性强于Cl,因此可判断是由晶 方体，其中有一半小立方体中有He原子，一半有 体类型不同而导致的，GaF,为离子晶体，GaCl,为 电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个He原子， 分子晶体，离子键的键能远大于分子间作用力； 则晶胞的质量为23X8十4×4.200 GaCl3、GaBr3、GaL均为分子晶体，且结构相似，相 NA 产g=Ng,已知晶体 对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越 的密度为pg·cm3,阿伏加德罗常数的值为NA, 高，故GaCl3、GaBr3、Gal的熔，点依次升高。 晶胞边长为apm,所以体积为a3pm3=a3X (6每个小立方体中有8X日-1个销高子，电子对 200 109cm,则密度为p=XN10,可得a= (2)和氨原子交替分布填充在立方体的中心，所 3200 NPNA ×10°pm 以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立 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 1.02eV,1 mol DMF完全转化为三甲胺，则会释 1.B【解析】放热反应中反应物的总能量大于生成 放出1.02NaeV的能量，D错误。 物的总能量，所以2SO2(g)和O2(g)的总能量大于 4.C【解析】根据装置图可知，电极M通入氨气，氨 2SO3(g)的总能量，A错误；Zn(s)十H2SO4(aq) 气被氧化为氨气，则电极M发生氧化反应，为原 —ZnSO,(aq)+H2(g)△H<0,反应是自发进 电池的负极，电极反应式为2NH一6e十6OH 行的氧化还原反应，可以设计成原电池，该反应的 一N2十6H2O,则电极N为原电池正极，电极反 化学能可以转化为电能，B正确；根据盖斯定律分 应式为2NO.+4xe+2xH2O—N2+ 析可知，反应的焓变只与始态和终态物质状态能 4xOH,由此解答。根据分析可知，M为电池的 量有关，与变化过程、反应条件无关，C错误；焓变 负极，发生氧化反应，N为电池的正极，A错误；电 和物质的量和物质聚集状态有关，计量数改变，反 子流向为电极M→负载→电极N,不经过溶液，B 应的焓变改变，D错误。 错误；根据分析可知，电极N上的电极反应式为 2.B【解析】由图可知反应HCO(aq)十H+(aq) 2NO,+4xe +2x H2O=N2 +4xOH,C CO2(g)十H2O(I)为吸热反应，△H>0,A错 确；当生成15.68L(标准状况)N2时，N2的物质 误；由盖斯定律可知C0?(aq)十2H+(aq) 的量为0.7mol,N0,中x未知，则无法确定转移 CO2(g)+H2O(1)△H=(△H1+△H2+△H3),B 的电子数，D错误。 正确；由图可知，能量差值越大，反应热的绝对值 5.B【解析】乙醇酸性燃料电池中，乙醇发生失电子 越大，△H1、△H2都为放热反应，则△H1<△H2, 的氧化反应生成醋酸，则乙醇所在铂电极为负极， C错误；加入催化剂，改变反应历程，但反应热不 变，D错误。 负极反应式为CHCH2OH-4e+H2O 3.D【解析】由图可知，该反应为反应物总能量高于 4H十CH,COOH,O2所在的铂电极为正极，发 生成物总能量的放热反应，降低温度，平衡向正反 生得电子的还原反应，电极正极反应式为O2十 应方向移动，DMF的平衡转化率增大，A正确；由 4e+4H+—2H2O,放电时，电子由负极经过导 图可知，该历程包含6个基元反应，最大能垒（活 线流向正极，据此分析解答。由图可知，氧气通入 化能)为1.19eV,B正确；反应的活化能越大，反 的Pt电极作电池正极，电子流入正极，A错误；电 应速率越慢，总反应的速率取决于慢反应，由图可 池工作时，质子(H+)通过质子交换膜从负极流向 知，最大能垒（活化能）为1.19eV,反应的化学方 正极，B正确；未说明标准状况下，O2的物质的量 程式为N(CH3)3+OH"+H—N(CH3)3(g) 无法计算，C错误；左侧Pt电极表面发生的反应为 十H2O(g),C正确；由反应物和生成物的相对能 CHCH OH-4e+H2O-4H++CH COOH,D 量可知，反应放热为0eV-(一1.02eV)= 错误。 ·29· 5 真题密卷 二轮专题精准提升 6.D【解析】由图可知，Si转化为SiO2,Si元素化合 2e一H2个，据此解答。1与2相连，a为正极，b 价升高，失去电子为负极，MnO2转化为Mn2+, 为负极，盐桥1中阳离子向a电极移动，A错误；2 M元素化合价降低，得到电子为正极，存在质子 与3相连，右侧两池构成原电池，℃电极质量增大， 交换膜，说明是在酸性条件下，则负极反应式为S Ag转化为Agl,说明c为负极，b为正极，生成氢气， -4e+2H20一SiO2+4H+,正极反应式为 电池反应为2Ag+2I+2H—2AgI+H2个，B正 MnO2+2e+4H+-Mn2++2H2O,以此解题。 确；1与3相连，a极为正极，AgCl转化为Ag,a 由分析可知，Si/C电极是负极，A正确；MnO2电 极质量减小，b极为负极，Ag转化为AgI,b极质 极是正极，电池放电时，阳离子(H+)向正极移动， 量增加，a电极减小的质量小于c电极增大的质 B正确；电池放电时，正极反应式为MnO2十2e 量，C错误；1与2相连，b为负极，b电极为e流 +4H+一Mn2++2H2O,MnO2发生还原反应， 出极；2与3相连，c为负极，c电极为e流出极，D C正确；电池放电时，负极反应式为Si一4e十 错误。 2H2O—SiO2+4H,导线上每通过0.2mo1电 10.D【解析】实验I中电解质中为硫酸铜和蒸馏水 子，则会生成0.05 mol Sic02,D错误。 时，阴极先看到红色固体，说明铜离子放电；实验 7.C【解析】该装置为原电池，铜离子得到电子，因 Ⅱ中电解质为硫酸铜和稀硫酸，阴极先看到无色 此硫电极为正极，电极反应式为2Cu+十S十4e 气体，可知为氢离子得电子生成的氢气，一段时 一Cu2S,锂电极为负极，电极反应式为Li一e 间后观察到Cu生成，由此可知，在一定条件下， —Li计，据此作答。锂在反应中失电子为负极，A H优先于Cu+放电，且酸性越强，氢离子放电 错误；原电池中阳离子向正极（硫电极）移动，B错 能力越强，A正确；由实验Ⅱ现象可知，阴极表面 误；硫电极为正极，电极反应式为2Cu2++S+4e 刚开始产生无色气体，一段时间后有红色固体析 —Cu2S,C正确；依据电子得失守恒可知，每消 出，气体量减少，可能是因为氢离子浓度下降，或 耗1molS,同时消耗4 mol Li,D错误。 者生成的铜将电极覆盖，对反应有阻碍作用，B Br2,H2O 8.B【解析】由题给信息：CH2一CH2 正确；实验Ⅲ中，发生电极反应：[Cu(NH3)4]+ HO-CH,-CH,BrOH可知，在Pt电极， 十2e=Cu十4NH3,过程中氨气的量不变，不 需要补充，C正确；当实验Ⅲ中浓氨水用氢氧化 Br失电子生成Br2,然后与水反应的产物再与 钠溶液代替时，生成氢氧化铜沉淀，无法镀铜，D CH2一CH2发生反应，所以Pt电极为阳极，Ni电 错误。 极为阴极。由分析可知，Pt电极为阳极，则Pt电 二、非选择题 极接电源正极，A正确；Pt电极区，反应方程式为 11.(1)负(2分)O2+4e+2H20—40H(2分) 2Br-2e-Br2,Br2+H2 O=HBr+HBrO, (2)2Cu2++3OH+C1—Cu2(OHD3CI1(2分) CH2=CH2+HBrO→HO-CH2CH2Br,在碱 (3)4.48(3分) 性溶液中，HO一CH,CH,Br才转化为昌，而阳 (4)溶液变红(2分)阴(2分) 极区溶液呈酸性，不能发生反应CH2一CH2一 2C1-2e—C12个(2分) 2e+2OH→凸十H,0,B错误；Ni电极为阴 【解析】(1)氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失 极，发生反应2H2O十2e—2OH十H2个，则制 电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极被 备1mol环氧乙烷时，共需2 mol OH,产生标准 氧化，腐蚀过程中，c作负极，发生氧化反应；氧气 状况下22.4LH2,C正确；电解完成后，将阳极区 在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为 和阴极区溶液混合，HO一CH2CH2Br、HBr与 02+4e+2H2O-4OH。 OH发生反应，才可得到环氧乙烷，D正确。 (2)多孔粉状锈Cu2(OH)3CI为固体，故生成 9.B【解析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电 Cu2OH),CI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为 C1Cu2(OH)3Cl1V。 负极，b极反应为H2一2e一2H+;2与3相连， (3)若生成0.2 mol Cu2(OH)3C1,则理论上生成 右侧两池构成原电池，C电极质量增大，Ag转化为 0.4 mol Cu2+,根据2Cu2+~2Cu~02~4e知， AgI,说明c为负极，b为正极，b极反应为2H+十 消耗的O2的物质的量为0.2mol,其标准状况下 ·30· ·化学· 参考答案及解析 体积为0.2molX22.4L·mol1=4.48L. 化学方程式为Mg3N2+6H2O一2NH3个+ (4)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电 3Mg(OH)2Y。 池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为 ②根据图示可知，氮化镁和氯化铵反应生成氨气 正极，正极电极反应式为O2十2H20十4e 和氯化镁，故合成氨的总反应的化学方程式是 4OH,滴加酚酞后变红色。乙中石墨b为阴极， MgaN2+6NH4Cl3MgCl2+8NH3个。 与铜丝相连的石墨a为阳极，电极反应式为2CI ③NH3极易溶于水，选用水完成转化，生成的氨 -2e-Cl2↑。 有部分溶于水，氨的收率低，原子利用率低，选用 12aN.g)+H,g一NH,@ NH4CI固体转化生成的MgC2可以循环利用， 故相比于H2O,用NH,C1固体转化Mg3N2的优 △H=-45k·mol-1(3分) 点有氨的收率高，原子利用率高。 (2)热Fe(1分) 冷Ti(1分) 13.(1)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3-2NH4NO3+ (3)NO3+2e+H2O-NO2+2OH(2分) CaCO3↓(2分) (4)0.1(2分) (2)①阴(2分)NO-3e+2H2O-NO3+ (5)①MgN2+6H2O—2NH个+3Mg(OH)2↓ 4H(2分) (2分)②Mg3N2+6NH4CI—3MgCL2+ 8NH3个(2分) ③氨的收率高；原子利用率 8NO+7H,O电解3NH,NO,+2HNO,(2分) 高(3分，合理即可) ②电极b(2分)电极a(2分)③NH(2分) 【解析】(1)化学反应的能量变化=反应过程断 【解析】(1)以硝酸钙[Ca(NO3)2]为原料，与碳 裂化学键吸收的能量一形成化学键释放的能量， 酸铵溶液进行反应，生成硝酸铵和碳酸钙沉淀， 反应的化学方程式为Ca(NO3)2+(NH4)2COg 根据周像分折，号nolN:(g与nolH:(g反 -2NH4NO3+CaCO3↓。 应生成1 mol NH3(g)的反应热为△H=[(473+ (2)①电解NO制备NH4NO3,a极发生还原反 654)-(339+397+436)]kJ·mol1=-45kJ· 应，为阴极，电极反应式为NO+5e十6H mol厂1，N2、H2合成NH3的热化学方程式为 NH十H2O;b极发生氧化反应，为阳极，其反应 N,(g+是H,(g)一NH(g) 式为NO-3e+2H2O=NO+4H+;因此 △H= 溶液中的阳离子(H+)由阳极（电极b)定向向阴 -45kJ·mol-1。 极（电极a)移动；从两极反应可看出，要使得失电 (2)N=N键能较大，使N=N断裂需要吸收能 子守恒，阳极产生的NO?的物质的量大于阴极 量，故N=N断裂在催化剂“热Fe”表面进行，有 产生的NH的物质的量，总反应方程式为8NO 利于提高速率，而氨气生成是形成N一H键的过 程会释放能量，在催化剂“冷T”表面进行，有利 +7H,O电解3NH,NO,+2HNO,。 ②电解池中，阳离子向阴极移动。 于平衡正向移动。 (3)根据题意可知，高效合成氨应用电化学原理， ③电解反应产生HNO3,因此若要使电解产物全 部转化为硝酸铵，需补充氨气。 实现硝酸盐还感亚硝酸盐还愿氯，从装置图分析 14.(1)①-154(2分) ②加压（或增加H2浓度） 其电解质溶液呈碱性，则生成NO,的电极反应 (1分) 式是NO+2e+H2O-NO2+2OH。 (2)E。+49(2分) (4)根据电极反应式NO?十2e+H2O一 (3)放热(2分) 低温(2分) NO2+2OH,NO3被还原生成0.6 mol NO2 (4)①CO2+2H++2e-HCOOH(2分) 转移1.2mol电子，则NO被还原生成NH3转移 ②73.9%(2分) ③10mol(2分) 电子物质的量为2mol-1.2mol=0.8mol,由电 【解析】(1)①由反应热与反应物的键能之和与 极反应式NO?+8e+6H2O一NH3个+ 生成物的键能之和的差值相等可得：Sabatier反 9OH可计算生成的NH物质的量为0.1mol。 应的△H=(803kJ·mol-1×2+436kJ·mol-1 (5)①根据题中信息，将MgaN2置于H2O中能 ×4)-(413kJ·mol-1×4+463kJ·mol-1×4) 释放出NH3,同时还生成Mg(OH)2,故反应的 =-154kJ·mol1。 ·31· 5 真题密卷 二轮专题精准提升 ②Sabatier反应是气体体积增大的放热反应，增 HCOOH,电极方程式为CO2+2H++2e— 大压强或增大氢气浓度，反应速率加快，平衡向 HCOOH。 正反应方向移动，CO2的平衡转化率增大。 ②由图2可知电解电压为0.9V时，生成 (2)由盖斯定律可得：反应①十反应②=反应③， CH2O、HCOOH,阴极生成CH2O的电极方程式 △H3=△H1+△H2=-49kJ·mol1,正反应的 为CO2十4H++4e一CH2O+H2O,阴极生 活化能为E。k·mol厂1，其逆反应的活化能为 成HCOOH的电极方程式为CO2+2H+十2e (E.+49)kJ·mol1。 一HCOOH:由于法拉第效率(FE)的定义： (3)由表可知，温度升高平衡常数减小，且升高温 FE(X)= n(生成X的电子) 度平衡向吸热方向移动，说明该反应为放热反 m(通过电极的电子)，FE(CH,O) 应，△H0,该反应是气体体积减小的反应则△S 0.85,设电极通过1mol电子，则生成CH20消 <0,由自发反应的判据△G=△H一T△S<0,在 耗0.85mol电子、消耗0.2125molC02,生成 低温时可自发进行。 HC00H消耗0.15mol电子消耗0.075mol (4)由图可知，BiVO,电极为阳极，阳极电极反应 C02;S(X)= n(生成X的CO2) 式为2H20-4e=4H++O2个，Cu电极为阴 n(发生反应的C0,)X100%, 极，阴极生成HCOOH的电极方程式为CO2+ 0.2125mol S(CH,0）=0.2125mo1+0.075mo1×100% 2H++2e—HCOOH,阴极生成CH2O的电 =73.9%。 极方程式为CO2+4H++4e一CH20+ ③电解电压为1.0V时，FE(CH2O)= H2O,阴极生成CH3OH的电极方程式为CO2+ n(生成CH2O的电子) 6H++6e一CH3OH+H2O,阴极生成 加（通过电极的电子）=0.4，根据电极方程式： C2HOH的电极方程式为2CO2+12H++12e CO2+4H++4e—CH2O+H2O,每生成 —C2HOH十3H2O,由图2可知，通过改变电 1 mol CH2O转移4mol电子，则通过电极的电 压可以选择性地获得不同还原产物，据此分析。 子有10mol,就有10molH+移向甲室。 ①电解电压为0.75V时，阴极主要生成 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 率时，反应达到平衡状态，D正确。 1.A【解析】水汽变成雨的过程中放热，△H<0,气 3.C【解析】NH3的空间构型为三角锥形，正负电 体变成液体，混乱度减小，△S<0,故选A。 荷中心不重合，为极性分子，A正确；反应物O2发 2.A【解析】p=化，在恒温恒容条件下，气体总质 生反应有π键断裂，生成N2时有π键形成，B正 确；催化剂Fe3+能改变反应历程和活化，进而提高 量不变，混合气体密度始终不变，不能表明该反应 反应速率，但不能改变焓变，C错误；根据反应机 达到平衡，A错误；M=m,反应前后，气体总质 理图可得，该过程的总反应为：4NH3十4NO十O2 n总 量不变，气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质 催化剂4N,十6H,O,D正确。 量在反应过程中发生改变，当平均摩尔质量不变4.A【解析】由图可知，有水条件下的第二步反应 时即达到平衡状态，B正确；气体总压强与总物质 的活化能远小于无水条件下的第二步反应的活化 的量成正比，反应过程中气体总物质的量是变化 能，反应的活化能越小，反应速率越快，则在有水 的，当气体总物质的量不变时说明反应达到平衡， 条件下，反应更快达到平衡，A正确；由图可知，有 C正确：氢气的消耗速率为正反应速率，苯乙烯的 水和无水时，中间产物都为M,所以反应都是分2 消耗速率为逆反应速率，当氢气的消耗速率等于 步进行，B错误；由图可知，该反应为反应物总能 苯乙烯的消耗速率，即正反应速率等于逆反应速 量大于生成物总能量的放热反应，升高温度，平衡 ·32·