综合（期中真题汇编，湖南专用）高一化学下学期

综合 化学生产中的重要非金属元素 化学反应与能量(压轴题) 2大高频考点概览 考点01 化工生产中的重要非金属元素 考点02 化学反应与能量 地 城 考点01 化工生产中的重要非金属元素 1．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．2025年春晚由宇树科技公司提供的机器人表演扭秧歌节目，其机器人芯片的核心材料为晶体硅 B．神舟宇宙飞船采用大量先进复合材料、石墨烯材料等，其中石墨烯材料属于有机高分子材料 C．《本草纲目》记载“盖此矾，色绿，味酸，烧之则赤”，此矾指的是 D．光纤广泛运用于通信领域传递网络、电话、电视信息，光纤的主要成分是晶体硅 2．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)三氯化碘熔点为33℃，沸点为73℃，遇水易反应。制备反应为，下列说法不正确的是 A．装置甲烧瓶中选用的药品可以是或 B．装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞 C．装置丁中生成，碘元素的化合价为-1 D．装置戊中碱石灰的作用是吸收尾气，以免污染环境，并防止外界水蒸气进入丁装置 3．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列两种方法制备： 下列说法错误的是 A．流程中HCl、H2和Cl2均可以循环利用 B．反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应 C．反应①中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 D．③中发生反应的化学方程式为 4．(23-24高一下·湖南长沙实验中学·期中)下列说法正确的是 A．自然固氮、人工固氮中氮气均发生氧化反应 B．铵盐不稳定，受热分解不一定都生成氨气 C．将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒相互靠近，没有白烟产生 D．在稀硫酸中加入铜粉后，再加入固体，铜粉不溶解 5．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)依据所学知识，回答下列问题。 (1)碳有多种单质，一定条件下，1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，则_______(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。 (2)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母，下同)。 A．盐酸与　　B．晶体和晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应　　　D．KOH溶液和稀硝酸反应 E．氢氧化钠固体溶于水 (3)高温熔融烧碱时下列坩埚可选用的是_______。 A．瓷坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 (4)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下： ①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应的化学方程式：_______。 ②极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其与水反应的化学方程式为_______。 ③在流化床反应的产物中，除外，还有等，有关物质的沸点数据如下表，分离和其他杂质的操作名称为_______。 物质 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 (5)制硫酸产生的尾气中含有，工业上有多种方法可以减少的排放。 ①将含的尾气通入含的酸性废水中，反应后铬元素转化为。该反应的离子方程式为_______。 ②向溶液中通入至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。 A． 　    B．  　   C． 　    D．  　   E. 6．(24-25高一下·湖南娄底·期中)硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下，请回答下列问题。 (1)反应容器B中合金网的作用是__________。 (2)反应容器B中发生反应的方程式为_________。 (3)吸收塔C中通入空气的目的是__________。 (4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是_________，该反应中稀硝酸表现的性质是_______和________。 (5)将盛有和的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余无色气体，则原混合气体中的体积可能为_______或________。 7．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)氮元素及其化合物在生产、生活中运用广泛，请按要求回答下列相关问题： (1)在一定条件下，和反应，生成等污染大气。如图是和反应生成NO的能量变化，则图中三种分子最稳定的是___________(写分子式)。若反应生成1mol NO气体，则___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。 (2)下图是气体燃料电池装置，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。b电极的电极反应式为___________，发生了___________反应(填“氧化”或“还原”)。 (3)若用代替作电池燃料，当电路中每转移2mol电子，消耗标准状况下的___________升。 (4)回答下列关于NO、的问题： ①汽车尾气中的有害气体CO和NO反应通过催化转化器可转化为无害气体、排放，若标准状况下有22.4L CO被转化，则转移的电子数为___________。 ②NO和按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收生成溶液，写出相关反应的化学方程式：___________。 8．(23-24高一下·湖南长沙实验中学·期中)氨是重要的化工原料，回答下列问题： Ⅰ.制取并收集一瓶干燥氨气 (1)上述装置的连接顺序为A→___________→C→F(填大写字母)。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为___________。 (3)C中盛放的试剂为___________，F装置的作用是___________。 (4)若把A装置改为B装置，以制备氨气，则分液漏斗中盛放的液体是___________。 Ⅱ.检验氨气的性质 (5)装置如图，打开止水夹，用热毛巾将烧瓶捂热，松开后，水上喷形成红色喷泉，说明氨气具有___________等性质。 Ⅲ.氨气的用途 利用下图装置由氨制硝酸，实验时戊中溶液呈淡黄色时关闭分液漏斗活塞。 (6)证明有硝酸生成的实验操作及现象是___________。 (7)实验尾气氮氧化物折算成标准状况下的体积为a L，完全吸收时，烧杯中至少是___________(忽略溶液体积变化)。 9．(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。 I．目前工业上主要采用接触法制备硫酸，其流程如下： (1)黄铁矿中硫元素的化合价为_______，将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为_______。 II.硫酸的性质：某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物，利用下列装置进行了实验探究活动。 (2)请写出碳参与反应的化学方程式_______。 (3)实验开始后，观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同？_______(填“相同”或“不同”)。 (4)若D装置中溶液不褪色，E装置中溶液变浑浊，说明有_______(填化学式)气体生成。实验过程中观察到_______现象时，说明反应产物中还有H2生成。 (5)装置I中碱石灰的作用_______。 10．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)硫铁矿（含）是一种重要的化学矿物原料，也是工业制硫酸的主要原料，其煅烧过程及产物存在如图转化关系： 回答下列问题： (1)硫铁矿中元素的化合价为_________________。 (2)为了使反应Ⅰ燃烧得更充分，可以采用的措施是_____________________（1种即可）。 (3)将通入新制碘水中，发现溶液褪色，发生的离子反应方程式为_________________。 (4)溶液中通入无明显变化，若同时通入过量氨气，则生成白色沉淀，写出生成白色沉淀的总反应离子方程式_________________________________________。 (5)下列关于的说法正确的是 。 A．酸雨指的是的降水 B．浓硫酸可以和铁发生反应，不能用钢瓶盛装浓硫酸 C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性 D．稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低 (6)工业上为防止污染，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。 ①向燃煤中加入适量石灰石，高温时将气体转化为的化学方程式是___________________________________________。 ②以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫"、“脱硝"。控制溶液的，将烟气中的转化为。一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，的脱除率高于，可能的原因是_____________________（1种即可）。 11．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)氨基钠常温下为白色晶体，可在有机合成中用作还原剂、脱水剂等。某实验室在下图所示装置中用氨气和金属钠反应制备氨基钠。 已知：①氨基钠的熔点为210℃，沸点为400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。②金属钠的熔点为97.8℃，沸点为882.9℃。 (1)氨基钠中氮元素的化合价为_______。 (2)①中反应的化学方程式为_______。 (3)仪器②的名称为_______，该仪器中应放置的试剂为_______(填名称)。 (4)连接装置并检查气密性后，应先点燃①处的酒精灯，目的是_______。 (5)装置⑤中的无水氯化钙除干燥气体，便于后续点燃外，还起到_______的作用。 (6)上述方法制得的氨基钠中往往混有杂质钠，称取0.1500g实验制得的样品溶于足量去离子水中，发生反应的化学方程式为_______和；加热，使反应产生的气体完全蒸出并用0.1000mol/L硫酸吸收，恰好反应时消耗硫酸的体积为15.50mL。计算该样品中氨基钠的质量分数：_______(结果保留四位有效数字)。 12．(23-24高一下·湖南邵阳第二中学·期中)氮的氧化物()是大气污染物之一，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。回答下列问题： (1)工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。 ①如果选择图中A作为氨气的发生装置，对应反应的化学方程式为：_______。 ②欲制取并收集一瓶干燥的氨气，选择图中合适的装置，其连接顺序_______：a→d→c→_______→_______→d→c→i。(按气流方向，用小写字母表示)，F中倒置漏斗的作用是_______。 ③若用通式表示氮氧化物，则_______mol氨气(用含x表示)可将1mol的转化为。 (2)NO和可用NaOH溶液吸收，主要反应：， ①下列措施能提高尾气中NO和去除率的有_______ (填标号)。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②将NO、通入石灰乳中可制备重要的工业原料。该工艺需控制NO和物质的量之比接近1：1，每生成，该反应转移的电子数为_______ (NA表示阿伏伽德罗常数)。若，则会导致_______。 地 城 考点02 化学反应与能量 1．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应（各物质均为气体）经历三个基元反应阶段，反应历程如下图所示（TS表示过渡态）。下列说法错误的是 A．该过程包含一个吸热反应和两个放热反应 B．由图可知，CO2比CO稳定 C．该过程的总反应为2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g） D．反应③生成2molN2时，转移电子数为（设为阿伏加德罗常数的值） 2．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．试管中反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明该反应为放热反应 C．铅蓄电池属于二次电池，充电时电能转化为化学能 D．打开止水夹，挤压胶头滴管，圆底烧瓶内产生喷泉 A．A B．B C．C D．D 3．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体，含NO的烟气需要经过处理后才能排放。科学家研制了使用氢气还原NO的方法：。已知：完全反应时放热333.0kJ，有关化学键键能(断开1mol化学键所吸收的能量或者形成1mol化学键所释放的能量)的数据如下表所示。 化学键 NO中的化学键 键能/ 436 x 463 946 下列说法正确的是 A．将和投入容器中发生该反应，可放热666.0kJ B．相同状态的NO比稳定 C．x的数值为630 D．当反应生成的水为时放热小于333.0kJ 4．(24-25高一下·湖南娄底·期中)和在催化剂表面合成氨的微观历程的示意图如图所示，用、、分别表示。已知该反应为放热反应，下列说法正确的是 A．升高温度，合成氨的正反应速率增大 B．过程，是吸热过程且只有键的断裂 C．过程，N和H形成了含有非极性键的 D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量 5．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol B．断开所需要吸收的能量是 C．结合生成时放出能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 6．(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)下列图像的分析正确的是 A．图甲可以表示甲烷燃烧反应的能量变化 B．图乙可构成原电池，Mg为负极 C．若图丙为镁与稀盐酸反应的v-t图像，该图像说明镁与稀盐酸的反应是放热反应 D．图丁所示反应体系在2min时达到平衡状态 7．(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，该反应为放热反应，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ断裂化学键吸收能量 B．该反应过程中既有极性键的断裂和形成，又有非极性键的形成 C．通过选择合适的温度、压强和更高效的催化剂，可以使1molCO完全转化为CO2 D．在该反应过程中，催化剂可加快反应速率 8．(23-24高一下·湖南岳阳县一中、汨罗一中·)工业上CH4(g)与CO2(g)发生反应：。已知反应中涉及的化学键的键能(断裂或形成1 mol化学键时吸收或放出的能量)数据如表所示。下列说法正确的是 化学键 C—H C=O C≡O H—H 键能/(kJ·mol-1) 413 803 1076 436 A．断裂1 mol CH4中所有的化学键需要吸收的能量为413 kJ B．由已知的键能数据可推出上述反应的正向反应为放热反应 C．CH4(g)和CO2(g)的总能量大于CO(g)和H2(g)的总能量 D．当上述反应生成1 mol H2(g)时，吸收的热量为117 kJ 9．(23-24高一下·湖南常德石门县第一中学·期中)利用铜-铈氧化物(，Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的机理如图所示。下列说法错误的是 A．若用参与反应，一段时间后，可能出现在铜-铈氧化物中 B．反应i涉及极性共价键的生成，并且该反应释放能量 C．气体和气体的总能量高于气体的总能量 D．该反应的总反应为 10．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为电池负极 B．电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C．该电池工作时，电流由b极经负载流向a极 D．每消耗5.4gAl，电池最多向外提供0.2mol电子的电量 11．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)为有效降低含氮有毒气体的排放，合作小组设计如图所示电池，将污染气体中的含氮有毒气体转化为无毒气体。下列说法错误的是 A．该电池中电流由电极B经负载流向电极A B．转移6mol电子时，负极产生 C．电极B的电极反应为： D．通过离子交换膜由右侧向左侧迁移 12．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为，下列说法错误的是 A．电子由Li经外电路流向 B．电池内部Li计向负极移动 C．是正极，电极反应为 D．Li是负极，电极反应为 13．(24-25高一下·湖南邵阳第二中学·期中)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极板是惰性材料，分别吸附着和Pb，反应原理为，下列说法正确的是 A．上述电池反应为可逆反应 B．该电池工作时电解液的pH变小 C．放电时，正极的电极反应式是 D．放电时，当外电路中通过1mol电子时，理论上负极板的质量减轻103.5g 14．(24-25高一下·湖南怀化·期中)为了探究铝电极在原电池中的作用，进行如下实验： 编号 实验1 实验2 实验装置 实验结果 电流表指针偏向Mg 电流表指针偏向Al 下列说法正确的是 A．实验1中Al电极的电极反应式为 B．实验2中在Al电极表面被氧化产生气泡 C．实验1、2中，Al电极的作用完全相同 D．电解质溶液会影响金属在原电池中作正极还是负极 15．(24-25高一下·湖南衡阳祁东县第一中学·期中)某学习小组为了进一步研究锌与稀硫酸的反应(稀硫酸足量)，设计了如图I 、图Ⅱ所示的两个实验装置。已知：两个装置中锌片完全相同，稀硫酸的浓度和体积相同，0~2 min 内图 I、图Ⅱ中锌片的质量变化分别为 a g 和 b g。下列有关说法正确的是 A．b>a B．图 I 中温度计的读数等于图 Ⅱ中温度计的读数 C．2 min 时，图 I 中溶液的 pH 值大于图Ⅱ中溶液的 pH 值 D．若图 I 中的锌换成粗锌，与图 I 装置相比，反应速率不变 16．(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)锂电池因其高能量密度、长循环寿命、轻量化等特性，已渗透至电子消费、交通、储能、工业等几乎所有用电领域。某锂电池工作原理如图所示。 注明：离子交换膜M只允许锂离子通过。 下列叙述错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．电子由a极经外电路流向b极 C．b极反应式为 D．a极有1.4gLi发生氧化反应时转移0.1mol电子 17．(23-24高一下·湖南常德沅澧共同体·期中)下列关于碱性乙醇(C2H5OH)燃料电池的说法不正确的是 A．电池工作时，电解质溶液中K+移向b电极 B．电池工作时，外电路中电流从b电极流向a电极 C．电极a的电极反应式为： D．电极b的电极反应式为： 18．(23-24高一下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)如图为锌、铜水果电池装置示意图，下列说法正确的是 A．铜片为负极，发生还原反应 B．锌片上发生还原反应： C．该装置将化学能转变为电能 D．电子由铜片沿导线流向锌片 19．(23-24高一下·湖南岳阳县一中、汨罗一中·)高电压水系锌-有机混合液流电池的放电原理如图。下列关于该电池放电时的说法错误的是 已知：只允许阳(阴)离子通过的交换膜为阳(阴)离子交换膜，简称阳(阴)膜。 A．Cl-移动方向：正极区→阴膜→②室 B．③室发生的电极反应： C．每消耗65 g Zn，电路中有2 mol e-转移 D．化学能不可能100%转化为电能 20．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)某电池的工作原理如图所示，阴离子交换膜只允许阴离子通过，总反应为：，下列说法正确的是 A．石墨为电池的负极 B．电子由电极经外电路流向石墨电极 C．极发生还原反应 D．负极发生反应 21．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是 A．工业生产粗硅： B．氢氧化亚铁溶于稀硝酸： C．碱性镁铝原电池的负极反应： D．过量的和稀硝酸反应： 22．(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)的再利用是减少碳排放的重要研究课题。利用催化剂对催化加氢转化成甲醇（）的方程式如下： 该反应体系能量随反应过程的变化情况如图所示： (1)该反应为______反应（填“吸热”或“放热”）； (2)一定温度下，向恒容密闭容器中按充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①内的平均反应速率为______； ②平衡时的转化率为______（保留两位有效数字），平衡时容器内的压强与反应开始时压强的比值为______； ③下列操作可以使该反应正方向速率加快的是______； A．再充入一定量    B．升高温度    C．再充入一定量    D．扩大容器体积 ④下列现象不能说明该反应达到平衡状态的是______； A．    B．断裂键的同时断裂键 C．混合气体的总物质的量不再改变    D．混合气体的密度不再改变 (3)上述反应制得的甲醇可以作为燃料电池的燃料使用，下图为以溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图。据图回答下列问题： ①写出正极上发生的电极反应方程式______； ②该电池工作一段时间后，电解质溶液中的______（填“增大”“减小”或“不变”）。 23．(24-25高一下·湖南衡阳祁东县第一中学·期中)丙烯(CH2=CHCH3)是世界上产量最大的化工品之一，也是重要的基础化工原料，其下游产品广泛应用于塑料、家电、医疗器械、合成纤维、化妆品等。 (1)PDH 反应是工业生产丙烯的重要途径，其原理为 C3H8 (g) C3H6 (g) + H2 (g)。每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示： 物质 丙烷C3H8 氢气H2 丙烯C3H6 相对能量(kJ/mol) -103 0 21 ①据此分析，PDH 反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②根据以上结论，___________ (填“能”或“不能”)得出2H2O2 = 2H2O + O2 ↑反应与PDH反应同为吸热反应或放热反应这一结论。 (2)一定温度下，向 2 L 恒容密闭容器中加入 1 mol C3H8 (g)，发生PDH反应，H2 的物质的量随时间的变化如图所示。 ①0～3min 内的平均反应速率 v (C3H8) =___________。 ②从反应开始到最后达到平衡状态这一段时间内，化学反应速率___________(填序号)。 a．先慢后快       b．呈减小趋势        c． 呈增大趋势         d．先快后慢 ③保持其它条件不变，若起始时通入适量的 N2 (不参与反应)，则达到平衡所需要的时间___________(填“大于”“小于”或“等于”) 3 min。 (3)PDH 反应的副产物能用于氢氧燃料电池，研究发现，以 Pt4Y/C 作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化电极反应，示意图如图所示。C 电极发生的电极反应式为___________；当电路中转移 0.6 mol 电子时，理论上 Pt4Y 电极通入的气体在标准状况下的体积为___________L。 24．(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)含氮化合物等)是环境污染物，消除含氮化合物的污染备受关注。 (1)“纳米零价铁”体系可将烟气(氮氧化物和)中难溶的氧化为可溶的。 ①高温时可发生反应：。根据下列数据计算，当分解时，反应会___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。 ②一定温度下，将充入恒容密闭容器中，发生①中反应，经达到平衡状态，测得平衡时生成的物质的量为，则生成的物质的量为___________mol。 ③与反应生成的化学方程式为___________。 (2)利用电化学手段可以将转化为脱除，装置如图所示，电极为多孔惰性材料。从___________(填“正极”或“负极”)通入，当脱除时，理论上消耗___________mol。 (3)纳米零价铁可去除水体中的。将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上，可用于去除酸性水体中的，其部分反应原理如图所示，该过程体现了纳米零价铁的___________性(填“氧化”或“还原”)。在原电池正极经历两步反应最终被还原为，请写出正极总反应式：___________。 三、解答题 25．(24-25高一下·湖南邵阳第二中学·期中)化学能可以转化为多种形式的能量，利用化学能是人类文明进步的标志之一。回答下列问题： Ⅰ.化学键的键能是断开1mol化学键时需要吸收的能量。已知白磷和的分子结构如图所示，已知： 共价键 键能 198 360 498 (1)根据表格中数据计算，(白磷)与反应理论上生成需要放出_______kJ能量。 Ⅱ.利用锌、铜做电极，稀硫酸作为电解质溶液可以设计成一组原电池装置。 (2)①负极的电极反应式为_______。 ②每消耗1molZn，理论上电解质溶液的质量增加_______g。 Ⅲ.某种燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为惰性电极。 (3)①根据图中电子流动的方向，应从_______(填“A”或“B”)端口通入。 ②假设使用的“燃料”是，KOH溶液中向_______(填“a”或“b”)极移动，每消耗224L(标准状况)，理论上转移电子的物质的量为_______mol。 26．(23-24高一下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)回答下列问题： (1)已知某反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是___________。(填“A”或“B”) (2)的反应过程如图所示： 若和充分反应，则反应物中旧键断裂共吸收___________kJ能量，生成物中新键形成共放出___________kJ能量，该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)根据下图中的原电池，请回答下列问题： ①以下叙述中，正确的是___________(填字母)。 A．锌片是负极，铜片是正极 B．铜片表面有气泡产生 C．电流表指针不会发生偏转 ②如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是___________，当铜极质量增大32g时，电路中转移的电子为___________mol。 (4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示。 其中负极的电极反应式为___________。 27．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)氯化铁溶液与碘化钾溶液反应是高中阶段常见的氧化还原反应且反应现象较为明显，某实验小组通过实验探究发现为可逆反应。已知是一种常见的溶剂，与水互不相溶，碘单质在该溶剂中溶解后溶液呈紫红色。回答下列问题： (1)已知该反应的能量变化如下图所示，则该反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)在一定条件下，反应过程中能量变化符合上图的是________。 A．氧化钙与水反应 B．晶体和NH4Cl晶体反应 C．碳酸氢钠与盐酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 (3)为了证实氯化铁与碘化钾反应为可逆反应，该实验小组还设计了如下实验方案：取少量氯化铁溶液于试管中，再往试管中加入过量的等物质的量浓度的碘化钾溶液，充分反应后加入适量的振荡且静置，发现下层形成了紫红色的溶液，若要证明该反应存在限度，请补充实验操作及现象：__________。 (4)为了探究在可逆反应中增大某种反应物的浓度是否能提高生成物的产量，在一定温度下，该实验小组通过测定相同时间t min内产生I2的量来进行验证，实验记录如下表，混合后溶液体积变化忽略不计： 实验编号 Ⅰ 0.1 5 0.1 5 Ⅱ 0.2 5 0.1 5 Ⅲ 0.3 5 0.1 5 ①利用实验Ⅰ的数据，计算该反应在0~t min FeCl3的平均反应速率为________。 ②利用表格数据计算t min时实验Ⅱ中的转化率为________%。 (5)若将的正反应设计为原电池，用石墨作电极材料，其中，正极发生________反应（填“氧化”或“还原”），负极电极反应式为________________。 28．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)Ⅰ. 合成氨反应在化工生产中具有重要意义。 (1)合成氨反应为放热反应，如图图示表示的过程也为放热反应的是_____________________（填字母）。            (2)和在催化剂表面合成氨的微观历程如图所示，用、、分别表示下列说法中正确的是 （填字母）。 A．反应过程存在非极性共价键的断裂和形成 B．催化剂仅起到吸附和的作用，对化学反应速率没有影响 C．②→③过程吸热 D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少 Ⅱ. 化学能在一定条件下能够转化为电能，构成原电池。 (3)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。 有关实验现象，下列说法正确的是 （填字母）。 A．图1和图2都只有锌棒表面产生气泡 B．图2中产生气体的速度比1快 C．图1中温度计的示数高于图2的示数 D．图1和图2中温度计的示数相等，且均高于室温 (4)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极名称是_________________（填“正极”或“负极”）。 ②电解质溶液中离子向_____________移动（填“电极”或“电极”)。 ③电极的电极反应式为_________________________________。 Ⅲ. 近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气（主要成分为和）在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下： Ⅰ.与反应合成甲醇： Ⅱ.与反应合成甲醇： (5)在某一时刻采取下列措施，能使反应Ⅰ的正反应速率在该时刻减小的措施是 （填字母）。 A．恒温恒容下，再充入 B．升高温度 C．恒温恒容下，向其中充入 D．恒温恒压下，向其中充入 (6)一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是 。（填字母） A．单位时间内消耗，同时生成的 B．的体积分数不再发生变化 C． D．容器内气体的平均摩尔质量不再改变 29．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)化学反应过程中不仅有物质的变化，同时还伴随有能量的变化，请用相关知识回答下列问题。 (1)下列反应的能量变化符合图示的有_______(填标号)。 A．碳酸氢钠与盐酸反应 B．工业合成氨 C．高温下，碳与化合 D．过氧化钠与水反应 (2)金刚石和石墨是常见的两种碳单质，已知相较于金刚石，石墨更稳定，请判断相同条件下，1mol石墨完全燃烧释放的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)1mol金刚石完全燃烧释放的热量。 (3)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称为燃料电池，一种甲醇燃料电池装置如下图所示。 ①该燃料电池中，Pt(b)为_______(填“正”或“负”)极。 ②Pt(a)电极上的电极反应为_______。 ③若该燃料电池Pt(a)极消耗1.6g甲醇，则Pt(b)极至少需要通入标准状况下_______L空气(氧气含量以20%计)。 (4)化石燃料的燃烧会产生大量的，捕获和转化有利于减少碳排放和实现资源再利用，下图所示为一种的捕获途径。 ①上述转化过程的总反应方程式为_______。 ②反应Ⅱ中，每生成标准状况下2.24L气体，转移电子的数目为_______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合 化学生产中的重要非金属元素 化学反应与能量(压轴题) 地 城 考点01 化工生产中的重要非金属元素 题号 1 2 3 4 答案 A C A B 5．(1)石墨 (2)CD (3)D (4) 蒸馏(分馏) (5) C 6．(1)作催化剂 (2) (3)将NO氧化 (4) 酸性 氧化性 (5) 8 10.8 7．(1) 吸收 90 (2) 还原 (3)5.6 (4) 8．(1)C→E (2) (3) 碱石灰 吸收尾气，防倒吸 (4)浓氨水 (5)易溶于水，其水溶液呈碱性 (6)铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色 (7) 9．(1) -1 2SO2+O22SO3 (2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)不同 (4) CO2 G装置中黑色固体变为紫红色，H装置中白色固体变蓝 (5)防止空气中水蒸气进入H装置，对实验产生干扰 10．(1)-1 (2)粉碎矿石、增加氧气浓度 (3) (4) (5)D (6) SO2在水中的溶解度大于NO，SO2在溶液中的还原性强于NO，导致SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO与NaClO溶液的反应速率 11．(1) (2) (3) (球形)干燥管 碱石灰 (4)排尽装置内空气，防止氧气等干扰实验 (5)吸收剩余氨气，防止污染空气；防止外界空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中与氨基钠反应 (6) (或0.8060) 12．(1) f-e 防倒吸 (2) BC 1NA 产品中含量升高 O2)2中Ca(NO3)2含量升高。 地 城 考点02 化学反应与能量 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C A B C C D A C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 B B C D A D C C B B D 22．(1)放热 (2) （或0.75） (3) 减小 23．(1) 吸热 不能 (2) 0.125 mol∙L−1∙min−1 b 等于 (3) H2 +2OH−− 2e−=2H2O 3.36 24．(1) 吸收 56.5 0.5 2NO2+H2O2=2HNO3 (2) 负极 (3) 还原性 +8e-+l0H+═+3H2O 25．(1)1638 (2) 63 (3) B b 20 26．(1)A (2) 679 862 放热 (3) AB Cu2++2e-=Cu 1 (4) 27．(1)吸热 (2)BC (3)取上层清液于试管中，滴加硫氰化钾（KSCN）溶液，溶液变红 (4) 79.2 (5) 还原 28．(1)b (2)C (3)BC (4) 正极 电极 (5)D (6)BD 29．(1)BD (2)小于 (3) 正 8.4 (4) 0.15 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合 化学生产中的重要非金属元素 化学反应与能量(压轴题) 2大高频考点概览 考点01 化工生产中的重要非金属元素 考点02 化学反应与能量 地 城 考点01 化工生产中的重要非金属元素 1．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．2025年春晚由宇树科技公司提供的机器人表演扭秧歌节目，其机器人芯片的核心材料为晶体硅 B．神舟宇宙飞船采用大量先进复合材料、石墨烯材料等，其中石墨烯材料属于有机高分子材料 C．《本草纲目》记载“盖此矾，色绿，味酸，烧之则赤”，此矾指的是 D．光纤广泛运用于通信领域传递网络、电话、电视信息，光纤的主要成分是晶体硅 【答案】A 【详解】A．机器人芯片的核心材料是晶体硅，因硅是半导体材料，广泛用于电子元件，A正确； B．石墨烯是碳的单质结构，属于无机非金属材料，而非有机高分子材料，B错误； C．绿矾为FeSO4·7H2O，呈绿色，而CuSO4·5H2O（胆矾）为蓝色，与题干描述不符，C错误； D．光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），而非晶体硅，D错误； 故选A。 2．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)三氯化碘熔点为33℃，沸点为73℃，遇水易反应。制备反应为，下列说法不正确的是 A．装置甲烧瓶中选用的药品可以是或 B．装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞 C．装置丁中生成，碘元素的化合价为-1 D．装置戊中碱石灰的作用是吸收尾气，以免污染环境，并防止外界水蒸气进入丁装置 【答案】C 【详解】A．装置甲选用的药品可以是、，两者均可以和浓盐酸在常温下反应生成氯气，A正确； B．乙中长颈漏斗内液面上升说明乙中气体压强增大，则丙装置可能发生堵塞，B正确； C．同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，氯的非金属性强于碘，所以在中，碘元素的化合价为价，氯元素的化合价为价，C错误； D．氯气有毒，会污染环境，且丁中生成的遇水易反应，故戊装置中碱石灰的作用为尾气处理装置，同时防止空气中的水进入丁，D正确； 故选C。 3．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列两种方法制备： 下列说法错误的是 A．流程中HCl、H2和Cl2均可以循环利用 B．反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应 C．反应①中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 D．③中发生反应的化学方程式为 【答案】A 【分析】由图知，SiO2与C在1800~2000℃下发生反应①，化学反应方程式为，粗硅和Cl2发生反应②，化学反应方程式为，四氯化硅和氢气发生反应④，化学反应方程式为；粗硅和HCl在300℃下发生反应③，化学反应方程式为，在1100℃下与氢气发生反应⑤，化学反应方程式为，据此回答。 【详解】A．流程中HCl和H2可以循环利用，Cl2只有消耗，没有生成，不可以循环利用，故A错误； B．反应①、②、③、④、⑤中元素的化合价均发生改变，故反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应，故B正确； C．反应①化学反应方程式为，还原剂为C，氧化剂为SiO2，还原剂和氧化剂的物质的量之比为2：1，故C正确； D．粗硅和HCl在300℃下发生反应③，化学反应方程式为，故D正确； 故选A。 4．(23-24高一下·湖南长沙实验中学·期中)下列说法正确的是 A．自然固氮、人工固氮中氮气均发生氧化反应 B．铵盐不稳定，受热分解不一定都生成氨气 C．将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒相互靠近，没有白烟产生 D．在稀硫酸中加入铜粉后，再加入固体，铜粉不溶解 【答案】B 【详解】A．人工固氮是氮气和氢气反应生成NH3，此时N得电子发生还原反应，A错误； B．铵盐都不稳定，氧化性酸对应的铵盐受热分解不生成氨气，如硝酸铵受热分解生成氮气，B正确； C．浓氨水和浓硝酸都具有挥发性，挥发出来的氨气和硝酸反应生成硝酸铵，有白烟产生，C错误； D．稀硫酸中加入铜粉，再加入硝酸铜，氢离子、硝酸根离子、铜发生氧化还原反应，铜粉溶解，D错误； 故选B。 5．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)依据所学知识，回答下列问题。 (1)碳有多种单质，一定条件下，1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，则_______(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。 (2)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母，下同)。 A．盐酸与　　B．晶体和晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应　　　D．KOH溶液和稀硝酸反应 E．氢氧化钠固体溶于水 (3)高温熔融烧碱时下列坩埚可选用的是_______。 A．瓷坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 (4)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下： ①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应的化学方程式：_______。 ②极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其与水反应的化学方程式为_______。 ③在流化床反应的产物中，除外，还有等，有关物质的沸点数据如下表，分离和其他杂质的操作名称为_______。 物质 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 (5)制硫酸产生的尾气中含有，工业上有多种方法可以减少的排放。 ①将含的尾气通入含的酸性废水中，反应后铬元素转化为。该反应的离子方程式为_______。 ②向溶液中通入至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。 A． 　    B．  　   C． 　    D．  　   E. 【答案】(1)石墨 (2)CD (3)D (4) 蒸馏(分馏) (5) C 【分析】二氧化硅和焦炭在高温条件下生成粗硅和CO，粗硅和氯气在“流化床反应器”中生成SiCl4，还原炉中氢气还原SiCl4生成高纯硅和氯化氢。 【详解】（1）能量越低越稳定。一定条件下，1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，石墨的能量比金刚石低，则石墨更稳定。 （2）A．盐酸与反应生成氯化钠、二氧化碳、水，该反应吸热，故不选A；　　 B．铵盐与碱反应吸热，晶体和晶体反应属于吸热反应，故不选B； C．金属与酸反应放热，Zn和稀硫酸反应是放热反应，故选C；　　　 D．中和反应放热，KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应，故选D； E．氢氧化钠固体溶于水，没有发生化学反应，是放热过程，不是放热反应，故不选E； 选CD。 （3）A．氢氧化钠和二氧化硅反应，熔融烧碱不能用瓷坩埚，故不选A；     B．氢氧化钠和二氧化硅反应，熔融烧碱不能用石英玻璃坩埚，故不选B；     C．氢氧化钠和氧化铝反应，熔融烧碱不能用氧化铝坩埚，故不选C；     D．氢氧化钠和铁不反应，熔融烧碱可以用铁坩埚，故选D； 选D。 （4）①在电弧炉中二氧化硅和焦炭在高温条件下生成粗硅和CO，该反应的化学方程式为。 ②极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，可知与水反应生成硅酸和氯化氢，反应的化学方程式为。 ③根据有关物质的沸点数据表，的沸点与其它物质的沸点不同，用蒸馏法分离和其他杂质。 （5）制硫酸产生的尾气中含有，工业上有多种方法可以减少的排放。 ①将含的尾气通入含的酸性废水中，反应后铬元素转化为，二氧化硫转化为硫酸根离子，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为。 ②A．把氧化为硫酸根，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，故不选A；　     B．和二氧化硫、反应生成亚硫酸钡沉淀、氯化铵，故不选B； 　    C．、二氧化硫、不反应，没有沉淀生成，故选C；　     D．和二氧化硫反应生成淡黄色S沉淀，故不选D； 　    E．能把氧化为硫酸根，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，故不选E； 选C。 6．(24-25高一下·湖南娄底·期中)硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下，请回答下列问题。 (1)反应容器B中合金网的作用是__________。 (2)反应容器B中发生反应的方程式为_________。 (3)吸收塔C中通入空气的目的是__________。 (4)金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是_________，该反应中稀硝酸表现的性质是_______和________。 (5)将盛有和的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余无色气体，则原混合气体中的体积可能为_______或________。 【答案】(1)作催化剂 (2) (3)将NO氧化 (4) 酸性 氧化性 (5) 8 10.8 【分析】由NH4NO3的工业生产流程可知，N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3，NH3在Pt-Rh合金网作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水，NO在吸收塔中与O2反应生成NO2，NO2水反应得到HNO3和NO，HNO3与NH3作用生成NH4NO3。 【详解】（1）在反应容器A中，N2与H2在铁砂网的作用下反应产生NH3，铁砂网作催化剂； （2）NH3在Pt-Rh合金网作用下加热被空气中的O2氧化为NO和水，反应的化学方程式为； （3）在吸收塔C中通入空气的目的是将NO氧化成NO2； （4）硝酸有强氧化性，不仅能把活泼的金属氧化，还能把不活泼的金属如Cu氧化。金属Cu与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。在该反应中一部分HNO3中的N元素由+5价变为+2价，得到电子，被还原，表现氧化性，还有一部分HNO3中的N元素的化合价没有变化，提供酸根离子用来生成硝酸盐，起酸的作用，故硝酸的作用是酸性和氧化性； （5）可能发生的反应为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，3NO2+H2O=2HNO3+NO，试管中O2和NO2气体按体积比1：4混合全部溶解，液体充满试管，假定全部为二氧化氮，剩余气体体积为×12mL=4mL，实际是结果剩余2mL气体，小于4mL，则说明剩余气体为NO或O2； 若为氧气，则参加反应的气体为12mL-2mL=10mL，根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，可知参加此反应的NO2的体积为10mL×=8mL； 若剩余气体为NO气体，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知过量的NO2为3×2mL=6mL，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为12mL-6mL=6mL，则反应消耗的氧气为6mL×=1.2mL，NO2的体积为10.8mL。 7．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)氮元素及其化合物在生产、生活中运用广泛，请按要求回答下列相关问题： (1)在一定条件下，和反应，生成等污染大气。如图是和反应生成NO的能量变化，则图中三种分子最稳定的是___________(写分子式)。若反应生成1mol NO气体，则___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。 (2)下图是气体燃料电池装置，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。b电极的电极反应式为___________，发生了___________反应(填“氧化”或“还原”)。 (3)若用代替作电池燃料，当电路中每转移2mol电子，消耗标准状况下的___________升。 (4)回答下列关于NO、的问题： ①汽车尾气中的有害气体CO和NO反应通过催化转化器可转化为无害气体、排放，若标准状况下有22.4L CO被转化，则转移的电子数为___________。 ②NO和按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收生成溶液，写出相关反应的化学方程式：___________。 【答案】(1) 吸收 90 (2) 还原 (3)5.6 (4) 【详解】(1)键能越大越稳定，则图中三种分子最稳定的是N2。若反应生成1mol NO气体，断键吸收的总能量为，成键放出的总能量为632kJ，所以吸收90kJ的热量。故答案为：；吸收；90； (2)由图可知，电极a中变为，发生氧化反应，则电极a为负极，电极b为正极，电极反应式为：，发生还原反应。故答案为：；还原； (3)若改为通入，其电极反应式为：，电路中每转移2mol电子，消耗标准状况下的：。故答案为：5.6； (4)①CO和NO在催化剂作用下转化为无害气体二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为，反应中C元素化合价由+2升高为+4，转化标准状况下22.4L CO，转移电子的物质的量为，则转移的电子数为。故答案为：； ②NO和被NaOH溶液完全吸收生成，NO中N元素化合价由+2升高为+3、中N元素化合价由+4降低为+3，根据得失电子守恒，NO和的反应比为1：1，反应的化学方程式为。故答案为：。 8．(23-24高一下·湖南长沙实验中学·期中)氨是重要的化工原料，回答下列问题： Ⅰ.制取并收集一瓶干燥氨气 (1)上述装置的连接顺序为A→___________→C→F(填大写字母)。 (2)A装置中发生反应的化学方程式为___________。 (3)C中盛放的试剂为___________，F装置的作用是___________。 (4)若把A装置改为B装置，以制备氨气，则分液漏斗中盛放的液体是___________。 Ⅱ.检验氨气的性质 (5)装置如图，打开止水夹，用热毛巾将烧瓶捂热，松开后，水上喷形成红色喷泉，说明氨气具有___________等性质。 Ⅲ.氨气的用途 利用下图装置由氨制硝酸，实验时戊中溶液呈淡黄色时关闭分液漏斗活塞。 (6)证明有硝酸生成的实验操作及现象是___________。 (7)实验尾气氮氧化物折算成标准状况下的体积为a L，完全吸收时，烧杯中至少是___________(忽略溶液体积变化)。 【答案】(1)C→E (2) (3) 碱石灰 吸收尾气，防倒吸 (4)浓氨水 (5)易溶于水，其水溶液呈碱性 (6)铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色 (7) 【分析】实验室中用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气：，制备的氨气中有水，应先通过干燥管，再收集，干燥，尾气处理，故装置的连接顺序为：A→C→E→C→F。 【详解】（1）由分析可知，制取并收集一瓶干燥氨气时仪器的连接顺序为A→C→E→C→F； （2）装置A中制取氨气的反应为氯化铵和消石灰共热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：； （3）C干燥氨气，C中盛放的试剂为：碱石灰；根据分析，F装置的作用是：吸收尾气，防倒吸； （4）若把A装置改为B装置，可用浓氨水与氢氧化钠或氧化钙固体反应，则分液漏斗中盛放的液体是：浓氨水； （5）打开止水夹，用热毛巾将烧瓶捂热，氨气体积受热膨胀，氨气与水反应，溶液显碱性，水上喷形成红色喷泉，说明氨气：极易溶于水，其水溶液呈碱性； （6）铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色说明氮的氧化物与水反应生成硝酸，故答案为：铜丝向下伸入戊溶液中，观察到铜丝表面有气泡，溶液呈蓝色； （7）等物质的量的一氧化氮和二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠和水，二氧化氮与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，则氮氧化物完全吸收时生成亚硝酸钠或硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，生成物的通式为NaNOx，由通式和原子个数守恒可知氢氧化钠溶液的浓度至少为，故答案为：。 9．(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。 I．目前工业上主要采用接触法制备硫酸，其流程如下： (1)黄铁矿中硫元素的化合价为_______，将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为_______。 II.硫酸的性质：某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物，利用下列装置进行了实验探究活动。 (2)请写出碳参与反应的化学方程式_______。 (3)实验开始后，观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同？_______(填“相同”或“不同”)。 (4)若D装置中溶液不褪色，E装置中溶液变浑浊，说明有_______(填化学式)气体生成。实验过程中观察到_______现象时，说明反应产物中还有H2生成。 (5)装置I中碱石灰的作用_______。 【答案】(1) -1 2SO2+O22SO3 (2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)不同 (4) CO2 G装置中黑色固体变为紫红色，H装置中白色固体变蓝 (5)防止空气中水蒸气进入H装置，对实验产生干扰 【分析】I．黄铁矿在空气中燃烧，生成三氧化二铁和二氧化硫，二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、400~500℃的条件下催化氧化生成三氧化硫，三氧化硫被98.3%浓硫酸吸收得到浓硫酸。 Ⅱ．铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；B中品红检验二氧化硫，C中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，D中平衡检验二氧化硫是否除尽，E中石灰水检验二氧化碳，F中碱石灰吸收并干燥气体，G中氧化铜和氢气反应生成铜和水，H中无水硫酸铜检验水，I中碱石灰防止空气中水蒸气进入H装置，对实验产生干扰。 【详解】（1）FeS2中Fe显+2价，根据化合价代数和等于0，硫元素的化合价为-1；二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式：2SO2+O22SO3； （2）碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水：C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O； （3）实验开始后，观察到装置B和装置C中溶液均褪色。品红褪色体现二氧化硫的漂白性，二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，两者褪色原理不同； （4）若D装置中溶液不褪色，说明二氧化硫已除尽，E装置中溶液变浑浊，说明有CO2气体生成；氢气能还原氧化铜，反应生成水，实验过程中观察到G装置中黑色固体变为紫红色，H装置中白色固体变蓝，说明反应产物中还有H2生成； （5）装置Ⅰ中碱石灰的作用是：防止空气中水蒸气进入H装置，对实验产生干扰。 10．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)硫铁矿（含）是一种重要的化学矿物原料，也是工业制硫酸的主要原料，其煅烧过程及产物存在如图转化关系： 回答下列问题： (1)硫铁矿中元素的化合价为_________________。 (2)为了使反应Ⅰ燃烧得更充分，可以采用的措施是_____________________（1种即可）。 (3)将通入新制碘水中，发现溶液褪色，发生的离子反应方程式为_________________。 (4)溶液中通入无明显变化，若同时通入过量氨气，则生成白色沉淀，写出生成白色沉淀的总反应离子方程式_________________________________________。 (5)下列关于的说法正确的是 。 A．酸雨指的是的降水 B．浓硫酸可以和铁发生反应，不能用钢瓶盛装浓硫酸 C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性 D．稀硫酸长时间放置在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置在空气中浓度会变低 (6)工业上为防止污染，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。 ①向燃煤中加入适量石灰石，高温时将气体转化为的化学方程式是___________________________________________。 ②以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫"、“脱硝"。控制溶液的，将烟气中的转化为。一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，的脱除率高于，可能的原因是_____________________（1种即可）。 【答案】(1)-1 (2)粉碎矿石、增加氧气浓度 (3) (4) (5)D (6) SO2在水中的溶解度大于NO，SO2在溶液中的还原性强于NO，导致SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO与NaClO溶液的反应速率 【分析】硫铁矿和氧气煅烧生成二氧化硫A，二氧化硫和水生成亚硫酸D，亚硫酸氧化为硫酸C；二氧化硫和氧气催化氧化生成三氧化硫B，三氧化硫和水生成硫酸； 【详解】（1）硫铁矿中铁为+2价，则元素的化合价为-1； （2）为了使反应Ⅰ燃烧得更充分，可以采用的措施是粉碎矿石、增加氧气浓度等； （3）二氧化硫具有还原性，通入新制碘水中，和碘单质粉发生氧化还原反应生成硫酸和HI，使得溶液褪色，发生的离子反应方程式为； （4）二氧化硫和氨气反应转化为亚硫酸铵，再和氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，反应为：； （5）A．酸雨指的是的降水，错误； B．浓硫酸可以和铁发生钝化反应，阻碍了反应的进行，故用钢瓶盛装浓硫酸，错误； C．浓硫酸有强氧化性，稀硫酸能和活泼金属生成氢气，也体现氧化性，错误； D．稀硫酸长时间放置水分挥发，在空气中浓度会变高，浓硫酸长时间放置吸水，在空气中浓度会变低，正确； 故选D； （6）①氧气具有氧化性，向燃煤中加入适量石灰石，高温时将气体在氧气氧化下转化为，化学方程式是：； ②一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如题图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是SO2在水中的溶解度大于NO，SO2在溶液中的还原性强于NO，导致SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO与NaClO溶液的反应速率。 11．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)氨基钠常温下为白色晶体，可在有机合成中用作还原剂、脱水剂等。某实验室在下图所示装置中用氨气和金属钠反应制备氨基钠。 已知：①氨基钠的熔点为210℃，沸点为400℃，露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。②金属钠的熔点为97.8℃，沸点为882.9℃。 (1)氨基钠中氮元素的化合价为_______。 (2)①中反应的化学方程式为_______。 (3)仪器②的名称为_______，该仪器中应放置的试剂为_______(填名称)。 (4)连接装置并检查气密性后，应先点燃①处的酒精灯，目的是_______。 (5)装置⑤中的无水氯化钙除干燥气体，便于后续点燃外，还起到_______的作用。 (6)上述方法制得的氨基钠中往往混有杂质钠，称取0.1500g实验制得的样品溶于足量去离子水中，发生反应的化学方程式为_______和；加热，使反应产生的气体完全蒸出并用0.1000mol/L硫酸吸收，恰好反应时消耗硫酸的体积为15.50mL。计算该样品中氨基钠的质量分数：_______(结果保留四位有效数字)。 【答案】(1) (2) (3) (球形)干燥管 碱石灰 (4)排尽装置内空气，防止氧气等干扰实验 (5)吸收剩余氨气，防止污染空气；防止外界空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中与氨基钠反应 (6) (或0.8060) 【分析】由实验装置图可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，装置②中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置③中氨气和钠共热反应制备氨基钠，反应方程式为，装置④为冷凝回流装置，装置⑤中盛有的无水氯化钙用于吸收氨气、干燥氢气，便于后续点燃，同时能防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中与氨基钠反应，最后点燃氢气进行尾气处理。 【详解】（1）氨基钠中钠元素化合价为+1，氢元素化合价为+1，根据正负化合价代数和为0知，氮元素的化合价为-3。 （2）由分析可知，装置①中氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气，反应的化学方程式为。 （3）仪器②的名称为(球形)干燥管，其中放置的试剂为碱石灰，用于干燥碱性气体氨气。 （4）金属钠能与空气中的氧气反应，所以做实验时，连接装置并检查气密性后，应先点燃①处酒精灯，利用反应生成的氨气排尽装置内的空气，再点燃③处酒精灯制备氨基钠。 （5）无水氯化钙可以与氨气络合而吸收氨气，装置⑤中的无水氯化钙可以吸收氨气、干燥氢气，同时由题干可知，氨基钠易与水反应，故需防止外界的水蒸气进入三颈烧瓶，所以装置⑤中的无水氯化钙除干燥气体，便于后续点燃外，还起到的作用是：吸收剩余氨气，防止污染空气；防止外界空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中与氨基钠反应。 （6）氨基钠中往往混有杂质钠，样品溶于水后，氨基钠和钠均能与水发生反应，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为，结合已知信息知，氨基钠和水反应生成氨气，根据原子守恒，反应的化学方程式为。反应产生的氨气与硫酸发生反应：，则n(NH3)=，由氮原子守恒知，样品中氨基钠的质量分数为(或0.8060)。 12．(23-24高一下·湖南邵阳第二中学·期中)氮的氧化物()是大气污染物之一，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。回答下列问题： (1)工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。 ①如果选择图中A作为氨气的发生装置，对应反应的化学方程式为：_______。 ②欲制取并收集一瓶干燥的氨气，选择图中合适的装置，其连接顺序_______：a→d→c→_______→_______→d→c→i。(按气流方向，用小写字母表示)，F中倒置漏斗的作用是_______。 ③若用通式表示氮氧化物，则_______mol氨气(用含x表示)可将1mol的转化为。 (2)NO和可用NaOH溶液吸收，主要反应：， ①下列措施能提高尾气中NO和去除率的有_______ (填标号)。 A．加快通入尾气的速率 B．采用气、液逆流的方式吸收尾气 C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液 ②将NO、通入石灰乳中可制备重要的工业原料。该工艺需控制NO和物质的量之比接近1：1，每生成，该反应转移的电子数为_______ (NA表示阿伏伽德罗常数)。若，则会导致_______。 【答案】(1) f-e 防倒吸 (2) BC 1NA 产品中含量升高 【分析】A用氯化铵与氢氧化钙制取氨气，C干燥氨气，D向下排空法收集氨气，C干燥氨气，防止F中水蒸气进入收集装置，F吸收尾气，以此分析； 【详解】（1）①A作为氨气的发生装置，对应反应的化学方程式为： ； 故答案为：； ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图中的装置，A制取氨气，C干燥氨气，D向下排空法收集氨气，C干燥氨气，防止F中水蒸气进入收集装置，F吸收尾气，倒置漏斗用作防倒吸，其连接顺序：d-c-f-e-d-c-i； 故答案为：f-e；防倒吸； ③若用通式NOx表示氧化物，电子守恒得到，，，转化为转移电子2xmol，消耗氨气的物质的量为； 故答案为：； （2）①A．加快通入尾气的速率，反应不充分，尾气的去除率降低，A不合符题意； B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，增加接触机会，使反应更充分，B符合题意； C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，增大NaOH的浓度，提高气体的转化率，C 符合题意； 故答案为：BC； ②，NO失去1个电子，发生氧化反应生成Ca(NO2)2，NO2得到1个电子，发生还原反应生成Ca(NO2)2，每生成1molCa(NO2)2，该反应转移的电子数为1NA； ③若，则二氧化氮过量，二氧化氮可与石灰乳反应生成，则会导致产品中含量升高； 故答案为：BC；1NA；产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高。 地 城 考点02 化学反应与能量 1．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应（各物质均为气体）经历三个基元反应阶段，反应历程如下图所示（TS表示过渡态）。下列说法错误的是 A．该过程包含一个吸热反应和两个放热反应 B．由图可知，CO2比CO稳定 C．该过程的总反应为2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g） D．反应③生成2molN2时，转移电子数为（设为阿伏加德罗常数的值） 【答案】B 【详解】A．由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，①属于吸热反应，A正确； B．由反应②只能判断出生成物的总能量小于反应物的总能量，不能比较CO2和CO的能量高低，也就不能比较两者的稳定性，故B错误； C．由盖斯定律，将反应①+②+③得，，C正确； D．反应③：，根据反应式可知N的化合价+1→0价，生成2molN2时，转移4mol电子，电子数为，D正确； 故选B。 2．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．试管中反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明该反应为放热反应 C．铅蓄电池属于二次电池，充电时电能转化为化学能 D．打开止水夹，挤压胶头滴管，圆底烧瓶内产生喷泉 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．锌作负极，铜作正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，A正确； B．甲处液面低于乙处液面说明广口瓶中的气体膨胀，可知小试管中的反应放出热量使广口瓶中的温度升高，B正确； C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，充电时电能转化为化学能，C正确； D．NO难溶于水，圆底烧瓶压强几乎不变，不能进行喷泉实验，D错误； 故选D。 3．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体，含NO的烟气需要经过处理后才能排放。科学家研制了使用氢气还原NO的方法：。已知：完全反应时放热333.0kJ，有关化学键键能(断开1mol化学键所吸收的能量或者形成1mol化学键所释放的能量)的数据如下表所示。 化学键 NO中的化学键 键能/ 436 x 463 946 下列说法正确的是 A．将和投入容器中发生该反应，可放热666.0kJ B．相同状态的NO比稳定 C．x的数值为630 D．当反应生成的水为时放热小于333.0kJ 【答案】C 【详解】A．反应为可逆反应，无法完全进行，实际放热小于，A错误； B．N≡N键能（946 kJ/mol）远高于NO中的键能（x=630 kJ/mol），所以N2更稳定，B错误； C．根据ΔH计算：断开键总能量（2x+872 kJ）−形成键总能量（2798 kJ）=−666 kJ，解得x=630，C正确； D．H2O(l)比H2O(g)能量更低，生成液态水时放热更多，应大于333.0kJ，D错误； 故选C。 4．(24-25高一下·湖南娄底·期中)和在催化剂表面合成氨的微观历程的示意图如图所示，用、、分别表示。已知该反应为放热反应，下列说法正确的是 A．升高温度，合成氨的正反应速率增大 B．过程，是吸热过程且只有键的断裂 C．过程，N和H形成了含有非极性键的 D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量 【答案】A 【详解】A．升高温度，合成氨的正逆反应速率均增大，A正确； B．过程断键，是吸热过程，存在键、键的断裂，B错误； C．不同原子间的共价键是极性键，过程，N和H形成了含有极性键的，C错误； D．合成氨是放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，D错误； 故选A。 5．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol B．断开所需要吸收的能量是 C．结合生成时放出能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 【答案】B 【详解】A．该反应是气体分子数不变的反应，因此和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol，A正确； B．断裂1mol H-H键需要吸收b kJ的能量，断裂1mol I-I键需要吸收c kJ的能量，1mol H2(g)和1mol I2(g)反应生成2mol HI(g)放出的能量为a kJ，则形成2mol H-I键放出热量(b+c+a)kJ，故断开1mol H-I键所需要吸收的能量是，B错误； C．由图可知，断裂1mol H-H键需要吸收b kJ的能量，因此结合生成时放出能量，C正确； D．该反应是放热反应，即ΔH=反应物的总键能－生成物的总键能＜0，则反应物的总键能小于生成物的总键能，因此该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量，D正确； 故选B。 6．(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)下列图像的分析正确的是 A．图甲可以表示甲烷燃烧反应的能量变化 B．图乙可构成原电池，Mg为负极 C．若图丙为镁与稀盐酸反应的v-t图像，该图像说明镁与稀盐酸的反应是放热反应 D．图丁所示反应体系在2min时达到平衡状态 【答案】C 【详解】A. 图甲物质的转化需要吸收热量，而燃烧反应都是放热反应，所以图甲不能表示甲烷燃烧反应的能量变化，A不正确； B. 图乙构成原电池时，虽然Mg的金属活动性比Al强，但Mg与NaOH溶液不反应，而Al能与NaOH溶液反应，所以Al为负极，B不正确； C. 若图丙为镁与稀盐酸反应的v-t图像，随着反应的进行，c(H+)不断减小，但起初反应速率随反应的进行却不断加快，则说明镁与稀盐酸的反应是放热反应，C正确； D. 图丁显示，2min后，反应物浓度继续减小，生成物浓度继续增大，则表明反应体系在2min时没有达到平衡状态，D不正确； 故选C。 7．(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，该反应为放热反应，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ断裂化学键吸收能量 B．该反应过程中既有极性键的断裂和形成，又有非极性键的形成 C．通过选择合适的温度、压强和更高效的催化剂，可以使1molCO完全转化为CO2 D．在该反应过程中，催化剂可加快反应速率 【答案】C 【详解】A．由题干历程图可知，过程Ⅰ中H2O中的H-O键断裂，断裂化学键需要吸收能量，A正确； B．该反应过程中既有H-O极性键的断裂，C=O极性键的形成，又有H-H非极性键的形成，B正确； C．由题干信息可知，该反应是一个可逆反应，根据可逆反应特征可知，即使选择合适的温度、压强和更高效的催化剂，也不可能使1molCO完全转化为CO2，C错误； D．催化剂能够降低反应所需要的活化能，能够加快反应速率，故在该反应过程中，催化剂可加快反应速率，D正确； 故答案为：C。 8．(23-24高一下·湖南岳阳县一中、汨罗一中·)工业上CH4(g)与CO2(g)发生反应：。已知反应中涉及的化学键的键能(断裂或形成1 mol化学键时吸收或放出的能量)数据如表所示。下列说法正确的是 化学键 C—H C=O C≡O H—H 键能/(kJ·mol-1) 413 803 1076 436 A．断裂1 mol CH4中所有的化学键需要吸收的能量为413 kJ B．由已知的键能数据可推出上述反应的正向反应为放热反应 C．CH4(g)和CO2(g)的总能量大于CO(g)和H2(g)的总能量 D．当上述反应生成1 mol H2(g)时，吸收的热量为117 kJ 【答案】D 【详解】A．断裂1 mol CH4中所有的化学键需要吸收的能量为413 ×4=1652kJ，A错误； B．根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=413 ×4+2×803-2×1076-2×436=+234kJ/mol，反应为吸热反应，B错误； C．该反应为吸热反应，则1molCH4(g)和1molCO2(g)的总能量小于2molCO(g)和2molH2(g)的总能量，C错误； D．根据B项可知，生成2molH2吸收热量234kJ，则生成1 mol H2(g)时，吸收的热量为117 kJ，D正确； 故选D。 9．(23-24高一下·湖南常德石门县第一中学·期中)利用铜-铈氧化物(，Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的机理如图所示。下列说法错误的是 A．若用参与反应，一段时间后，可能出现在铜-铈氧化物中 B．反应i涉及极性共价键的生成，并且该反应释放能量 C．气体和气体的总能量高于气体的总能量 D．该反应的总反应为 【答案】A 【详解】A．从图中可知，CO与催化剂之间并未成键，因此18O不会出现在铜-铈氧化物中，A错误； B．反应i中CO转化为CO2有极性共价键的生成，且CO与O2反应生成CO2为放热反应，B正确； C．2molCO和1molO2反应生成2molCO2，该反应为放热反应，则2molCO和1molO2气体总能量高于2molCO2气体的总能量，C正确； D．该反应的总反应为，D正确； 故答案选A。 10．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期中)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为电池负极 B．电池工作时，海水中的Na+向a电极移动 C．该电池工作时，电流由b极经负载流向a极 D．每消耗5.4gAl，电池最多向外提供0.2mol电子的电量 【答案】C 【分析】铝为活泼金属，失去电子被氧化为负极，石墨为正极； 【详解】A．铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极，故b电极为电池正极，A错误； B．电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na+向b电极移动，B错误； C．由分析可知，a电极为原电池的负极，b电极为正极，电流由b极经负载流到a极，C正确； D．铝化合价由0变为+3，每消耗，电池最多向外提供0.2mol×3=0.6mol电子的电量，D错误； 故选C。 11．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)为有效降低含氮有毒气体的排放，合作小组设计如图所示电池，将污染气体中的含氮有毒气体转化为无毒气体。下列说法错误的是 A．该电池中电流由电极B经负载流向电极A B．转移6mol电子时，负极产生 C．电极B的电极反应为： D．通过离子交换膜由右侧向左侧迁移 【答案】B 【分析】根据题意，该电池可将污染气体中的含氮有毒气体转化为无毒气体，所以氨气和二氧化氮发生归中反应，生成无毒的氮气，所以A极(负极)电极反应式：，B极(正极)电极反应式：，据此分析作答。 【详解】A．根据分析可知，A极是负极，B极是正极，电流由电极B经负载流向电极A，A正确； B．根据电极反应式，转移电子时，负极产生，在标准状况下的体积为，题中未指明是否处于标准状况，B错误； C．电极B是正极，得到电子，反应式为：，C正确； D．根据电池反应原理，阴离子移向负极，所以通过离子交换膜由右侧向左侧迁移，D正确； 故选B。 12．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为，下列说法错误的是 A．电子由Li经外电路流向 B．电池内部Li计向负极移动 C．是正极，电极反应为 D．Li是负极，电极反应为 【答案】B 【分析】由锂电池的总反应式Li＋MnO2=LiMnO2知，Li为负极，失去电子被氧化，电极反应为Li－e－=Li＋，电子流出，沿着导线流向正极，MnO2为正极，电子流入，得到电子被还原，电极反应为MnO2＋e－=，内电路中，阴离子向负极移动，阳离子流向正极，据此回答； 【详解】A．据分析，电子由Li流向MnO2，A正确； B．电池内部Li＋向正极移动，B错误； C．MnO2是正极，得到电子被还原，电极反应为MnO2＋e－=，C正确； D．Li是负极，失去电子被氧化，电极反应为Li－e－=Li＋，D正确； 故选B。 13．(24-25高一下·湖南邵阳第二中学·期中)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极板是惰性材料，分别吸附着和Pb，反应原理为，下列说法正确的是 A．上述电池反应为可逆反应 B．该电池工作时电解液的pH变小 C．放电时，正极的电极反应式是 D．放电时，当外电路中通过1mol电子时，理论上负极板的质量减轻103.5g 【答案】C 【详解】A．放电和充电的条件不同，不是可逆反应，A错误； B．放电时消耗H2SO4生成H2O，电解液酸性减弱，pH增大，B错误； C．放电时正极PbO2得电子与H+、结合生成PbSO4和H2O，电极反应式正确，C正确； D．放电时负极Pb失电子生成PbSO4，每1molPb转移2mol电子，转移1mol电子时，0.5mol Pb转化为PbSO4。Pb质量减少0.5mol×207g/mol=103.5g，生成的PbSO4质量增加0.5mol×303g/mol=151.5g，总质量增加48g，D错误； 故选C。 14．(24-25高一下·湖南怀化·期中)为了探究铝电极在原电池中的作用，进行如下实验： 编号 实验1 实验2 实验装置 实验结果 电流表指针偏向Mg 电流表指针偏向Al 下列说法正确的是 A．实验1中Al电极的电极反应式为 B．实验2中在Al电极表面被氧化产生气泡 C．实验1、2中，Al电极的作用完全相同 D．电解质溶液会影响金属在原电池中作正极还是负极 【答案】D 【分析】实验1中，铝和氢氧化钠溶液反应，Al是负极，Mg是正极；实验2中，镁更活泼，Mg作负极，Al作正极； 【详解】A．实验1中Al电极的电极反应式为，A错误； B．实验2中在Al电极表面得电子被还原产生气泡生成H2，B错误； C．根据分析，实验1中Al是负极，实验2中Al作正极，C错误； D．根据两个实验分析可知，电解质溶液会影响金属在原电池中作正极还是负极，D正确； 故选D。 15．(24-25高一下·湖南衡阳祁东县第一中学·期中)某学习小组为了进一步研究锌与稀硫酸的反应(稀硫酸足量)，设计了如图I 、图Ⅱ所示的两个实验装置。已知：两个装置中锌片完全相同，稀硫酸的浓度和体积相同，0~2 min 内图 I、图Ⅱ中锌片的质量变化分别为 a g 和 b g。下列有关说法正确的是 A．b>a B．图 I 中温度计的读数等于图 Ⅱ中温度计的读数 C．2 min 时，图 I 中溶液的 pH 值大于图Ⅱ中溶液的 pH 值 D．若图 I 中的锌换成粗锌，与图 I 装置相比，反应速率不变 【答案】A 【详解】A．图 Ⅱ 中形成原电池，化学反应速率会加快，锌片质量减少更多，故 b>a，A项正确； B．图 Ⅰ 中化学能主要转化为热能，图 Ⅱ 中化学能主要转化为电能，所以图 Ⅰ 中溶液的温度更高，B项错误； C．相同时间内，图 Ⅱ 中反应速率较快，酸消耗更多，溶液 pH值更大，C项错误； D．若图 Ⅰ 中的锌换成粗锌，形成原电池反应，与图 Ⅰ 装置相比，反应速率加快，D项错误； 故选A。 16．(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)锂电池因其高能量密度、长循环寿命、轻量化等特性，已渗透至电子消费、交通、储能、工业等几乎所有用电领域。某锂电池工作原理如图所示。 注明：离子交换膜M只允许锂离子通过。 下列叙述错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．电子由a极经外电路流向b极 C．b极反应式为 D．a极有1.4gLi发生氧化反应时转移0.1mol电子 【答案】D 【分析】由示意图可知，a极锂失电子，为负极，电极反应，发生氧化反应，b极为正极，电极反应，发生还原反应，据此解答； 【详解】A．观察图示，该装置为原电池，将化学能转化为电能，A正确； B．在电池反应中，锂失去电子，发生氧化反应，电子由极经外电路流向极，B正确； C．极发生还原反应，生成，电极反应式为，C正确； D．极反应式为，的物质的量为，被氧化时转移电子，D错误； 故选D。 17．(23-24高一下·湖南常德沅澧共同体·期中)下列关于碱性乙醇(C2H5OH)燃料电池的说法不正确的是 A．电池工作时，电解质溶液中K+移向b电极 B．电池工作时，外电路中电流从b电极流向a电极 C．电极a的电极反应式为： D．电极b的电极反应式为： 【答案】C 【分析】该装置图为燃料电池，其原理为a极通入乙醇，乙醇失电子发生氧化反应，a是负极；b极通入氧气，氧气得电子发生还原反应，b是正极，电子由a极经用电器流向b极，电解质溶液中的移向b极、移向a极。 【详解】A．a是负极、b是正极，电池工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，即移向b电极，A正确； B．a是负极、b是正极，电池工作时，外电路中电流从正极流向负极，即从b电极流向a电极，B正确； C．电解质为氢氧化钾，电极a发生乙醇失电子的氧化反应，负极电极反应式为，C错误； D．电解质为氢氧化钾，电极b发生氧气得电子的还原反应，正极电极反应式为，D正确； 答案选C。 18．(23-24高一下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)如图为锌、铜水果电池装置示意图，下列说法正确的是 A．铜片为负极，发生还原反应 B．锌片上发生还原反应： C．该装置将化学能转变为电能 D．电子由铜片沿导线流向锌片 【答案】C 【详解】A．根据金属的活泼性可知，Zn作负极，发生氧化反应，A错误； B．锌片上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：，B错误； C．该装置为原电池装置，能将化学能转变为电能，C正确； D．该装置是原电池，电流从正极流向负极，电子由负极流向正极，即电子由锌片沿导线流向铜极，D错误； 故选C。 19．(23-24高一下·湖南岳阳县一中、汨罗一中·)高电压水系锌-有机混合液流电池的放电原理如图。下列关于该电池放电时的说法错误的是 已知：只允许阳(阴)离子通过的交换膜为阳(阴)离子交换膜，简称阳(阴)膜。 A．Cl-移动方向：正极区→阴膜→②室 B．③室发生的电极反应： C．每消耗65 g Zn，电路中有2 mol e-转移 D．化学能不可能100%转化为电能 【答案】B 【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式为FQ+2e-+2H+═FQH2，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，据此分析解答。 【详解】A．放电时为原电池，阴离子移向负极，则Cl-通过阴膜向负极区迁移，极正极区→阴膜→②室，A正确； B．由分析可知，③室即正极室发生的电极反应：FQ+2e-+2H+═FQH2，B错误； C．放电时，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=，每消耗65 g即1mol Zn，电路中有2 mol e-转移，C正确； D．原电池中化学能转化为电能、热能等形式的能量，则化学能不可能100%转化为电能，D正确； 故答案为：B。 20．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)某电池的工作原理如图所示，阴离子交换膜只允许阴离子通过，总反应为：，下列说法正确的是 A．石墨为电池的负极 B．电子由电极经外电路流向石墨电极 C．极发生还原反应 D．负极发生反应 【答案】B 【分析】锌为活泼金属，结合总反应可知，锌发生氧化反应，则右侧Zn电极为负极，左侧石墨电极为正极。 【详解】A．由分析可知，左侧石墨电极为原电池的正极，A错误； B．原电池工作时，电子由负极沿导线流入正极，则电子由Zn电极经外电路流向石墨电极，B正确； C．Zn极为负极，Zn失电子发生氧化反应，C错误；   D．Zn极为负极，Zn失电子发生氧化反应，反应为，D错误； 故选B。 21．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是 A．工业生产粗硅： B．氢氧化亚铁溶于稀硝酸： C．碱性镁铝原电池的负极反应： D．过量的和稀硝酸反应： 【答案】D 【详解】A．工业生产粗硅为二氧化硅和碳高温生成硅和一氧化碳，，A错误； B．硝酸具有强氧化性，氢氧化亚铁溶于稀硝酸生成硝酸铁和NO、水，，B错误； C．碱性镁铝原电池的负极反应为铝失去电子发生氧化反应生成四羟基合铝酸根离子：，C错误；   D．过量的和稀硝酸反应生成硝酸亚铁和NO、水，D正确； 故选D。 22．(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)的再利用是减少碳排放的重要研究课题。利用催化剂对催化加氢转化成甲醇（）的方程式如下： 该反应体系能量随反应过程的变化情况如图所示： (1)该反应为______反应（填“吸热”或“放热”）； (2)一定温度下，向恒容密闭容器中按充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①内的平均反应速率为______； ②平衡时的转化率为______（保留两位有效数字），平衡时容器内的压强与反应开始时压强的比值为______； ③下列操作可以使该反应正方向速率加快的是______； A．再充入一定量    B．升高温度    C．再充入一定量    D．扩大容器体积 ④下列现象不能说明该反应达到平衡状态的是______； A．    B．断裂键的同时断裂键 C．混合气体的总物质的量不再改变    D．混合气体的密度不再改变 (3)上述反应制得的甲醇可以作为燃料电池的燃料使用，下图为以溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图。据图回答下列问题： ①写出正极上发生的电极反应方程式______； ②该电池工作一段时间后，电解质溶液中的______（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)放热 (2) （或0.75） (3) 减小 【分析】甲醇燃料电池，用硫酸作电解质溶液，负极甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，正极氧气得电子生成水。 【详解】（1）根据图像，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应； （2）①内生成1.5mol甲醇，的平均反应速率为 ； ②平衡时的物质的量有2mol变为0.5mol，的转化率为， 平衡时容器内的压强与反应开始时压强的比值为 ； ③A.再充入一定量，反应物浓度不变，反应速率不变，故不选A；   B.升高温度，正逆反应速率均加快，故选B；     C.再充入一定量，反应物浓度增大，正反应速率加快，故选C；     D.扩大容器体积，反应物浓度降低，反应速率减慢，故不选D； 选BC。 ④A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率比等于化学计量数之比，，反应没有达到平衡状态，故选A；    B．断裂键的同时断裂键，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故不选B； C．反应前后气体得化学计量数和不同，反应前后气体物质的量是变量，混合气体的总物质的量不再改变，反应一定达到平衡状态，故不选C；     D．反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度不再改变，反应不一定平衡，故选D； 选AD。 （3）①正极上氧气得电子生成水，正极发生的电极反应方程式为； ②该电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，反应不消耗硫酸，由于有水生成，硫酸浓度减小，工作一段时间后，电解质溶液中的减小。 23．(24-25高一下·湖南衡阳祁东县第一中学·期中)丙烯(CH2=CHCH3)是世界上产量最大的化工品之一，也是重要的基础化工原料，其下游产品广泛应用于塑料、家电、医疗器械、合成纤维、化妆品等。 (1)PDH 反应是工业生产丙烯的重要途径，其原理为 C3H8 (g) C3H6 (g) + H2 (g)。每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示： 物质 丙烷C3H8 氢气H2 丙烯C3H6 相对能量(kJ/mol) -103 0 21 ①据此分析，PDH 反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②根据以上结论，___________ (填“能”或“不能”)得出2H2O2 = 2H2O + O2 ↑反应与PDH反应同为吸热反应或放热反应这一结论。 (2)一定温度下，向 2 L 恒容密闭容器中加入 1 mol C3H8 (g)，发生PDH反应，H2 的物质的量随时间的变化如图所示。 ①0～3min 内的平均反应速率 v (C3H8) =___________。 ②从反应开始到最后达到平衡状态这一段时间内，化学反应速率___________(填序号)。 a．先慢后快       b．呈减小趋势        c． 呈增大趋势         d．先快后慢 ③保持其它条件不变，若起始时通入适量的 N2 (不参与反应)，则达到平衡所需要的时间___________(填“大于”“小于”或“等于”) 3 min。 (3)PDH 反应的副产物能用于氢氧燃料电池，研究发现，以 Pt4Y/C 作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化电极反应，示意图如图所示。C 电极发生的电极反应式为___________；当电路中转移 0.6 mol 电子时，理论上 Pt4Y 电极通入的气体在标准状况下的体积为___________L。 【答案】(1) 吸热 不能 (2) 0.125 mol∙L−1∙min−1 b 等于 (3) H2 +2OH−− 2e−=2H2O 3.36 【详解】（1）①信息可判断 ，生成物的总能量大于反应物的总能量 ，故 PDH 反应为吸热反应 。 ②一个反应是吸热或还是放热，可从宏观和微观两个角度解释 ， 与反应类型(比如分解反应) 和反应条件(比如 加热 、点燃) 无关 。 （2）①分析图表可知，0 ~ 3min内的平均反应速率 = 0.125 mol∙L−1∙min−1。 ②随着反应的进行，反应物浓度减小，故反应开始直至最后达到平衡状态，该时间段内化学反应速率呈减小趋势。 ③通入的 N2 (不参与反应)，不影响反应物的浓度，故对反应速率没有影响，达到平衡所需要的时间还是 3min。 （3）碱性溶液中，氢氧燃料电池C极中通入的氢气发生氧化反应，其电极反应H2 +2OH−− 2e−=2H2O； 通入的氧气发生还原反应 ，其电极反应 O2+H2O+4e-=4OH- ，当电路中转移 0.6 mol电子时 ，理论上正极通入的氧气为0.15 mol，在标准状况下的体积为 3.36 L。 24．(24-25高一下·湖南湘一名校联盟大联考·期中)含氮化合物等)是环境污染物，消除含氮化合物的污染备受关注。 (1)“纳米零价铁”体系可将烟气(氮氧化物和)中难溶的氧化为可溶的。 ①高温时可发生反应：。根据下列数据计算，当分解时，反应会___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。 ②一定温度下，将充入恒容密闭容器中，发生①中反应，经达到平衡状态，测得平衡时生成的物质的量为，则生成的物质的量为___________mol。 ③与反应生成的化学方程式为___________。 (2)利用电化学手段可以将转化为脱除，装置如图所示，电极为多孔惰性材料。从___________(填“正极”或“负极”)通入，当脱除时，理论上消耗___________mol。 (3)纳米零价铁可去除水体中的。将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上，可用于去除酸性水体中的，其部分反应原理如图所示，该过程体现了纳米零价铁的___________性(填“氧化”或“还原”)。在原电池正极经历两步反应最终被还原为，请写出正极总反应式：___________。 【答案】(1) 吸收 56.5 0.5 2NO2+H2O2=2HNO3 (2) 负极 (3) 还原性 +8e-+l0H+═+3H2O 【详解】（1）①，△H=反应物的键能和-生成物的键能和=931kJ/mol×2-628kJ/mol×2-493kJ/mol=+113kJ/mol，所以当1molNO2分解时，反应会吸收56.5kJ能量；答案为：吸收；56.5； ②结合方程式，当生成的物质的量为，则生成的物质的量为0.5mol；答案为0.5； ③与反应生成，结合得失电子守恒可知，方程式为：2NO2+H2O2=2HNO3； （2）一氧化氮失去电子生成硝酸，则一氧化氮作负极，电极反应为：，即从负极通入；氧气在正极得到电子，电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，则当脱除时，理论上消耗，故答案为：负极；； （3）铁失去电子，硝酸根得到电子，则该过程体现了纳米零价铁的还原性；根据题意，在原电池正极得到电子生成，正极总反应式为：+8e-+l0H+═+3H2O，答案为：还原性；+8e-+l0H+═+3H2O。 三、解答题 25．(24-25高一下·湖南邵阳第二中学·期中)化学能可以转化为多种形式的能量，利用化学能是人类文明进步的标志之一。回答下列问题： Ⅰ.化学键的键能是断开1mol化学键时需要吸收的能量。已知白磷和的分子结构如图所示，已知： 共价键 键能 198 360 498 (1)根据表格中数据计算，(白磷)与反应理论上生成需要放出_______kJ能量。 Ⅱ.利用锌、铜做电极，稀硫酸作为电解质溶液可以设计成一组原电池装置。 (2)①负极的电极反应式为_______。 ②每消耗1molZn，理论上电解质溶液的质量增加_______g。 Ⅲ.某种燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为惰性电极。 (3)①根据图中电子流动的方向，应从_______(填“A”或“B”)端口通入。 ②假设使用的“燃料”是，KOH溶液中向_______(填“a”或“b”)极移动，每消耗224L(标准状况)，理论上转移电子的物质的量为_______mol。 【答案】(1)1638 (2) 63 (3) B b 20 【详解】（1）(白磷)与反应生成的热化学方程式为，该反应的反应热反应物的总键能生成物的总键能，则(白磷)与反应理论上生成放出1638kJ能量； （2）①利用锌、铜做电极，稀硫酸作为电解质溶液，发生反应，Zn失去电子，作负极，其电极反应式为； ②根据反应可知，每消耗1molZn，电解质溶液增加，减少，则理论上电解质溶液的质量增加； （3）①由图可知，电极a失去电子为负极，则电极b为正极，燃料电池中通入的为正极，则应从B端口通入； ②为阳离子，在原电池中向正极移动，则向b极移动，假设使用的“燃料”是，电解质溶液是KOH溶液，则负极反应式为，则每消耗224L(标准状况)，即，理论上转移电子的物质的量为20mol。 26．(23-24高一下·湖南邵阳县第二高级中学·期中)回答下列问题： (1)已知某反应为放热反应，如图能正确表示该反应中能量变化的是___________。(填“A”或“B”) (2)的反应过程如图所示： 若和充分反应，则反应物中旧键断裂共吸收___________kJ能量，生成物中新键形成共放出___________kJ能量，该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)根据下图中的原电池，请回答下列问题： ①以下叙述中，正确的是___________(填字母)。 A．锌片是负极，铜片是正极 B．铜片表面有气泡产生 C．电流表指针不会发生偏转 ②如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，铜电极的电极反应式是___________，当铜极质量增大32g时，电路中转移的电子为___________mol。 (4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示。 其中负极的电极反应式为___________。 【答案】(1)A (2) 679 862 放热 (3) AB Cu2++2e-=Cu 1 (4) 【详解】（1）反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应，故选A； （2）若和充分反应，则反应物中旧键断裂共吸收能量，生成物中新键形成共放出能量，反应物旧键断裂吸收的能量小于生成物新键形成放出的能量，故该反应为放热反应。 （3）①A．锌片更活泼是负极，铜片是正极，A正确； B．铜片表面氢离子得电子，产生气泡，B正确； C．电流从正极流向负级，电流表指针会发生偏转，C错误； 故选AB； ②如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，则电解质中的铜离子得电子，铜电极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu；当铜极质量增大32g时，即有0.5mol铜离子转变为铜单质，则电路中转移的电子为1mol； （4）氨氧燃料电池中正极上氧气转化为氢氧根离子，氨气转变为氮气是氧化反应，为负极反应，则负极放电的物质为，电极反应式为 27．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期中)氯化铁溶液与碘化钾溶液反应是高中阶段常见的氧化还原反应且反应现象较为明显，某实验小组通过实验探究发现为可逆反应。已知是一种常见的溶剂，与水互不相溶，碘单质在该溶剂中溶解后溶液呈紫红色。回答下列问题： (1)已知该反应的能量变化如下图所示，则该反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)在一定条件下，反应过程中能量变化符合上图的是________。 A．氧化钙与水反应 B．晶体和NH4Cl晶体反应 C．碳酸氢钠与盐酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 (3)为了证实氯化铁与碘化钾反应为可逆反应，该实验小组还设计了如下实验方案：取少量氯化铁溶液于试管中，再往试管中加入过量的等物质的量浓度的碘化钾溶液，充分反应后加入适量的振荡且静置，发现下层形成了紫红色的溶液，若要证明该反应存在限度，请补充实验操作及现象：__________。 (4)为了探究在可逆反应中增大某种反应物的浓度是否能提高生成物的产量，在一定温度下，该实验小组通过测定相同时间t min内产生I2的量来进行验证，实验记录如下表，混合后溶液体积变化忽略不计： 实验编号 Ⅰ 0.1 5 0.1 5 Ⅱ 0.2 5 0.1 5 Ⅲ 0.3 5 0.1 5 ①利用实验Ⅰ的数据，计算该反应在0~t min FeCl3的平均反应速率为________。 ②利用表格数据计算t min时实验Ⅱ中的转化率为________%。 (5)若将的正反应设计为原电池，用石墨作电极材料，其中，正极发生________反应（填“氧化”或“还原”），负极电极反应式为________________。 【答案】(1)吸热 (2)BC (3)取上层清液于试管中，滴加硫氰化钾（KSCN）溶液，溶液变红 (4) 79.2 (5) 还原 【详解】（1）根据图像，反应物的总能量低于生成物的总能量，故反应为吸热反应； （2）A．氧化钙与水反应是放热反应，故A不选； B．晶体和NH4Cl晶体反应是吸热反应，故B选； C．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应，故C选； D．甲烷在氧气中燃烧是放热反应，故D不选； 答案为BC； （3）根据前面实验的描述，氯化铁是少量的，若要证明该反应存在限度，则要检验实验后的溶液中Fe3+有剩余，需要做的实验以及现象是：取上层清液于试管中，滴加硫氰化钾(KSCN)溶液，溶液变红； （4）①反应离子方程式为：，实验I生成的n(I2) =mol，则消耗的n(FeCl3) =mol，则0~t min FeCl3的平均反应速率为=。 ②实验II中，生成的n(I2) =mol，则消耗的n(I-) =mol，n(I-)总=，故的转化率为=79.2%； （5）根据总反应：，则正反应为，依次设计原电池，正极发生还原反应，负极为I-失去电子变为I2，负极反应式为：。 28．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期中)Ⅰ. 合成氨反应在化工生产中具有重要意义。 (1)合成氨反应为放热反应，如图图示表示的过程也为放热反应的是_____________________（填字母）。            (2)和在催化剂表面合成氨的微观历程如图所示，用、、分别表示下列说法中正确的是 （填字母）。 A．反应过程存在非极性共价键的断裂和形成 B．催化剂仅起到吸附和的作用，对化学反应速率没有影响 C．②→③过程吸热 D．使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少 Ⅱ. 化学能在一定条件下能够转化为电能，构成原电池。 (3)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验。 有关实验现象，下列说法正确的是 （填字母）。 A．图1和图2都只有锌棒表面产生气泡 B．图2中产生气体的速度比1快 C．图1中温度计的示数高于图2的示数 D．图1和图2中温度计的示数相等，且均高于室温 (4)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极名称是_________________（填“正极”或“负极”）。 ②电解质溶液中离子向_____________移动（填“电极”或“电极”)。 ③电极的电极反应式为_________________________________。 Ⅲ. 近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气（主要成分为和）在催化剂的作用下合成甲醇是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下： Ⅰ.与反应合成甲醇： Ⅱ.与反应合成甲醇： (5)在某一时刻采取下列措施，能使反应Ⅰ的正反应速率在该时刻减小的措施是 （填字母）。 A．恒温恒容下，再充入 B．升高温度 C．恒温恒容下，向其中充入 D．恒温恒压下，向其中充入 (6)一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是 。（填字母） A．单位时间内消耗，同时生成的 B．的体积分数不再发生变化 C． D．容器内气体的平均摩尔质量不再改变 【答案】(1)b (2)C (3)BC (4) 正极 电极 (5)D (6)BD 【详解】（1）a生成物能量大于反应物，为吸热反应；b活泼金属和酸的反应为放热反应；c反应的焓变为(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180 kJ/mol，为吸热反应；故选b； （2）A．反应过程存在氮氮、氢氢非极性共价键的断裂，但是没有非极性键的形成，错误； B．催化剂能加快反应的速率，错误； C．②→③过程为断键的过程，是吸热，正确； D．使用催化剂，不改变反应的过程中的焓变，错误； 故选C； （3）A．图1锌棒表面产生气泡，图2中锌为负极、铜为正极，铜表面氢离子发生还原反应生成氢气，错误； B．图2中形成原电池，能加快反应速率，故产生气体的速度比1快，正确； C．图1中没有形成原电池，化学能转化的热能较图2中转化的热多，则温度计的示数高于图2的示数，正确； D．结合C分析可知，图1和图2中温度计的示数不相等，错误； 故选BC； （4）①通入氧气得到电子发生还原反应，则电极名称是正极、a为负极； ②原电池中阴离子向负极移动，故电解质溶液中离子向电极； ③电极的电极反应为氨气在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成氮气，； （5）A．恒温恒容下，再充入，可增大CO的浓度，从而加快反应速率； B．升高温度，反应物的有效碰撞次数增多，反应速率加快； C．恒温恒容下，向其中充入Ar，反应物和生成物的浓度都不变，反应速率不变；     D．恒温恒压下，向其中充入Ar，容器的体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小； 故选D； （6）A．单位时间内消耗，同时生成的，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态； B．CH3OH的体积分数不再发生变化，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态； C．反应速率比等于系数比，在反应进行的任何阶段，都存在3v(CO2)=v(H2)，所以反应不一定达平衡状态；     D．混合气体的平均摩尔质量M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡； 故选BD。 29．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)化学反应过程中不仅有物质的变化，同时还伴随有能量的变化，请用相关知识回答下列问题。 (1)下列反应的能量变化符合图示的有_______(填标号)。 A．碳酸氢钠与盐酸反应 B．工业合成氨 C．高温下，碳与化合 D．过氧化钠与水反应 (2)金刚石和石墨是常见的两种碳单质，已知相较于金刚石，石墨更稳定，请判断相同条件下，1mol石墨完全燃烧释放的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)1mol金刚石完全燃烧释放的热量。 (3)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称为燃料电池，一种甲醇燃料电池装置如下图所示。 ①该燃料电池中，Pt(b)为_______(填“正”或“负”)极。 ②Pt(a)电极上的电极反应为_______。 ③若该燃料电池Pt(a)极消耗1.6g甲醇，则Pt(b)极至少需要通入标准状况下_______L空气(氧气含量以20%计)。 (4)化石燃料的燃烧会产生大量的，捕获和转化有利于减少碳排放和实现资源再利用，下图所示为一种的捕获途径。 ①上述转化过程的总反应方程式为_______。 ②反应Ⅱ中，每生成标准状况下2.24L气体，转移电子的数目为_______。 【答案】(1)BD (2)小于 (3) 正 8.4 (4) 0.15 【详解】（1）由图可知，反应物能量高于产物能量，该反应为放热反应。 A．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应，A不符合题意； B．工业合成氨方程式为：，是放热反应，B符合题意； C．高温下，碳与化合，是吸热反应，C不符合题意； D．过氧化钠与水反应，是放热反应，D符合题意； 故选BD。 （2）石墨比金刚石稳定，所以石墨的能量比金刚石低，完全燃烧后产物能量相等，因此等物质的量的石墨燃烧释放的能量更少。 （3）①燃烧反应中，氧气作为氧化剂发生还原反应，因此，燃料电池中通入空气的一极（）为正极。 ②通入甲醇的一极为负极，甲醇燃烧的产物为二氧化碳和水，故负极反应式为。 ③1.6g甲醇的物质的量为0.05mol，根据②中的负极反应，0.05mol甲醇参与反应转移0.3mol电子，由可知，转移0.3mol电子需消耗0.075mol氧气，又由于氧气在空气中占比以20%计，需要空气的物质的量为0.375mol，标准状况下体积为8.4L。 （4）①由反应机理图可知，该总反应方程式为。 ②分析①中方程式可知，每产生4mol气体，说明一氧化碳和氢气各生成，化合价变化情况为：，一共转移电子。若生成标准状况下2.24L即0.1mol气体，则应转移0.15mol电子，所以转移电子数为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $