卷9 化学反应与能量-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮创新示范卷

创新示范卷（九） 第七章化学反应与能量 第I卷（选择题，共42分） 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1.我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结 构、能源结构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动 绿色低碳发展，降低碳排放强度的有效措施。下列说法错误的是 () A.太阳能燃料属于一次能源 史 B.直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物 C.用光催化分解水产生的H,是理想的绿色能源 D.研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展 2.1g冰受热转化为1g水蒸气，下列分析不正确的是 ( 郑 A.该过程是嫡增的过程 B.该过程发生的是物理变化 C.1g冰与1g水蒸气所具有的内能不同 D.H2与O2反应生成1molH2O(1)与生成1molH2O(g)放出的热量相同 3.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和 CO2转化为O2和燃料(C3HO)。下列说法正确的是 ( ) A.该装置将化学能转化为光能和电能 C02 H.O B.该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移 C.每生成1molO2,有44gC02被还原 D.a电极的反应为：3CO2+16H+-18eC3HO+4H2O 电化学催化剂质子交换膜光催化剂 4.据报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂 表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 能↑状态Ⅱ 量 mm Cmmm 7777777777 阳 状态I 状态I 状态Ⅱ 状态Ⅲ 救 状态而 ●表示C 0表示07表示催化剂 反应过程 下列说法正确的是 ( A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中，CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO, D.状态I→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 5.环戊二烯)广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能 和能量循环图如图所示，下列说法不正确的是 ( 蕾 共价键 键能/(kJ/mol) △H g (g) +H,(g) H一H 436 、I(g) g H一I 299 △H3 △H2 (g)+2HI(g) I-I 151 9-1 A.在相同条件下，反应：H2(g)+Cl2(g)—2HCI(g)△H4,则△H4<△H2 B.表中三种物质，H一H键能最大，故相同条件下，H2最稳定 C.△H3-△H1=△H2=+11kJ/mol D.将H2(g)和I2(g)混合加热，充分反应后测得H2(g)十I2(g)==2HI(g)的反应热与△H2 相同 6.如图为一种具有质子“摇椅”机制的水系镍有机电池示意图， 放电时a极生成偶氮苯( )。下列有关说 NiOOH KOH溶液 法正确的是 Ni(OH)2 A.放电时电极a为正极 B.充电时K+和H+由左向右移动 C.放电时每生成1mol偶氮苯，外电路转移2mole D.充电时b极的电极反应为：NiOOH+e+H+一Ni(OH), 7.2024年1月1日，国产大型邮轮“爱达·魔都号”正式开启商业运营，此邮轮所用特种钢材研发 过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如 表所示，下列说法正确的是 () pH 4 6 6.5 8 13.514 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+ Fe2O Fe2Os FeO2 A.当pH<6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀 B.当pH<4和pH>13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀 C.pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢 D.pH=14时，负极反应为4OH+Fe-3e一FeO2+2H2O 8.有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 ( A.稀硫酸与0.1mol·L1NaOH溶液反应为： H+(aq)+OH(aq)=H20(I)△H=-57.3kJ·mol-1 B.在101kPa下氢气的燃烧热△H=一285.5kJ·mol1,则水分解的热化学方程式为： 2H2O(1)-2H2(g)+O2(g)△H=+285.5kJ·mol1 C.已知2C(s)+O2(g)一2CO(g)△H=-221kJ·mol1,则可知C的燃烧热 为110.5kJ·mol-1 D.1ol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.5kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为 2H2(g)+02(g)2H2O(g)△H=-285.5kJ·mol 9.双极膜(CM/AM)在电场作用下能将水解离为H十和OH CM AM 用双极膜电解槽电解糠醛(0一H)溶液制备糠醇 糠酸盐← Ni 0 MnO,MnOOH 糠醛< 糠醛 (OoH)和糠酸盐(o0)时，MnO,/MnOOH在电极 →糠醇 与糠醛之间传递电子，电解过程如图所示。下列说法错误的是 A.通电时双极膜将水解离出的H向X电极方向移动 B.X极接直流电源负极，糠醛在阴极表面得到电子被还原为糠醇 C.生成糠酸盐的反应为o入H+Mn0,+OH一0入0十MnOOH D.电解时，阳极的反应为MnOOH-e+OH一MnO2+H2O 9-2 10.二十大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，对大气污染防治比过去要求 更高。硫化氢-空气质子交换膜燃料电池实现了发电、环保的有效结合，已 H,S 知：2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(1)△H=-632kJ/mol,下列 电极a 说法正确的是 () 令 质子固体电解质膜 A.电子从电极b流出，经负载流向电极a 载 B.当电极a的质量增加64g时，电池内部释放632kJ的热能 H20 C.电极b上发生的电极反应为O2+4H++4e—2H2O 电极b 02 D.标准状况下，每11.2LH2S参与反应，有1molH+经固体电解质膜进入负极区 11.某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极(N是阿伏加德罗常数的 值)。下列说法正确的是 () 循环回路 循环回路 NaTi,PO)和 NaTi,POh电极 NaTi,PO,和 NaTi,PO)电极 CL/CCI NaCl/H,O NaCl/H,O 储液器 储液器 多孔 碳电极 M:多孔碳 CL/CCL 泵 电极 图1 图2 A.放电时，每转移NA个电子，理论上CCl4吸收0.5Na个Cl2 B.放电时，负极反应为Na3Ti2(PO4)3-2 e-NaTi2(PO4)3+2Na C.充电时，每转移1mol电子，N极理论上质量减小23g D.充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增大 12.一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验， 直流稳压器 将纯净水与自来水进行对比。当电解装置插入纯净水和自来水中 通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水却冒出气 铝片 铁片 自来水 泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下列选项说法正 确的是 A.通电时，铝片作阳极，铁片作阴极 B.生成的气泡、红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物 C.通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒有害的物质 D.铁片的电极反应：O,+2H2O+4e一4OH 13.我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SLi可提高电催化制甲酸盐的 产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法错误的是 () 1.4 充电 1.2 -s-SnLi -Sn 1.0 *COOH 米IZn(OHmJ 0.8 0 CO n OH HCOOH 极 0.4 0.32 co 0.2 0.38 Zn2+HCOO CO *OCHO KOH+(CH,COO)2Zn 0.0 e 放电 反应路径 A.放电时，正极电极周围pH升高 B.放电时，每生成1 mol HCOO,整个装置内转移2NA个电子 C.使用催化剂Sn或者s-SnLi均能有效减少副产物CO的生成 D.使用s-SnLi催化剂，中间产物更不稳定 9-3 14.(Li.45La.85)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce+取代部分La3+后产生空位，可提升Li传 导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O未画出)及其作为电解质的电池装置如图。下列 说法错误的是 () 负载 ●Sc 。La或Li可或 N Ce“或空位 固态电解质 a电极 b电极 A.每个晶胞中O2-个数为12 ●●● oo B.该晶胞在y之平面的投影为◆。 I oo ●● C.Ce4+取代后，该电解质的化学式为(Li.4sLa.5-,Ce,)ScOg D.若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li数目相等 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15.(14分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采 取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 (1)下列变化过程，属于放热反应的是 (填序号)。 ①浓H2SO4稀释 ②酸碱中和反应 ③H2在Cl2中燃烧 ④固体NaOH溶于水 ⑤液态水变成水蒸气 ⑥碳高温条件下还原CO, (2)沼气是一种能源，它的主要成分是CH4,常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液 态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为 (3)已知HS完全燃烧生成SO,(g)和H,O(I),H2S的燃烧热为akJ·mol1,写出H,S的燃烧 热的热化学方程式 (4)已知：N,(g)+H,(g)N(g)+3Hg)△H,=+ak·mol N(g)+3H(g)=NH(g)△H2=-bkJ·mol-1 NH3(g)=NH3(I)△H3=-ckJ·mol-1 写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式 (5)已知：①HF(aq)+OH(aq)-F(aq)+H2O(1)△H=-67.7kJ·mol- ②H+(aq)+OH(aq)-H2O(1)△H=-57.3kJ·mol-1 试写出HF电离的热化学方程式 (6)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S一F键，已知1olS(s)转化为气态硫 原子吸收能量280kJ,F一F键能为160kJ·mol1,S一F键能为330kJ·mol1,试写出S(s)和 F2(g)反应生成SF(g)的热化学方程式 16.(14分)回答下列问题： (1)可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如图1所示，用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶 液作电解质溶液，在两个电极上分别充人甲醇和氧气。 （A CH,OH KOH溶液 CuSO,溶液 图1 9-4 ①写出燃料电池负极的电极反应式： ②若利用该燃料电池作电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜， 则铁件应是 极（填“A”或“B”);当铁件的质量增加6.4g时，燃 料电池中消耗标准状况下氧气的体积为 Lo (2)电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理为通电后C。2+转化为Co3+,然后C03+将甲醇 氧化成CO2和H+(用石墨烯除去Co2+)。现用如图2所示装置模拟上述过程，则Co+在阳 极的电极反应式为 。 除去甲醇的离子方程式为 CoS04、 ,CHOH、 H2S04的 混合液 图2 (3)一种用铅蓄电池进行电絮凝净水装置如图3所示，回答下列问题： 贸 H20 HSO.溶液 一心污染物H 污染物1 OH 下 装置1 装置Ⅱ 图3 ①装置I中Y电极的电极材料是 (填化学式)，工作时SO子向 (填“X”或 “Y”)电极移动；Y电极的电极反应式为 ②装置Ⅱ中Al电极的电极反应式为 0 ③每消耗103.5gPb,装置的电流效率为80%，则理论上电解池阴极上生成 mol H2. 17.(15分)大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NO,必须脱除（即脱硝）之后才能 排放。 (1)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO,和CO的排放。 已知：①2C0(g)+O2(g)=2C02(g)△H=-566.0kJ·mol1 ②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1 ③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-116.5k·mol-1 回答下列问题： ①CO的燃烧热△H为 。」 若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 946kJ、498kJ的能量，则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 k。 ②CO将NO2还原为单质的热化学方程式为 (2)如图是一种用NH,脱除烟气中NO的原理。 NH, V5*-O-H-N'H 0-V V50-HN-H-0-v+ H2O -NO V4+-0-H V+-0-H,N-N=0-H-0-V+ 02 V*0-H,N-N=0 H-0-V4 N2+H,0 9-5 创新示范卷（九） (化学)答题卡 姓 名 准考证号 条形码区 缺考标记（学生禁止填涂）☐ 填 1.答题前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核对条形码上的姓名、 正确填涂 注 准考证号。 涂 ■ 错误填涂 2.选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写， 涂写要工整、清晰。 样 事 3.按照题号在对应的答题区域内作答，超出答题区域的答题无效，在草稿纸、试 例 名8g 项 题卷上作答无效。 4.答题卡不得折叠、污染、穿孔、撕破等。 第I卷 选择题 、选择题(1~14小题，每小题3分，共42分) 正确填涂 1ABCD 5ABg回 9AEC回 13A@@D 在各题 2A BC D 6AB回回 10 ABCD 14 ABC D 3A®@回 7A回g回 11A@@回 的答 4 ABCD 8ABg回 12ABC回 区 第Ⅱ卷 非选择题 (需用0.5毫米黑色墨水签字笔书写) 作答 二、（共58分）》 15.(14分) ,超出边框的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 化学答题卡（九）第1页（共2页） 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 16.(14分) 17.(15分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 18.(15分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 化学答题卡（九）第2页（共2页） ①该原理中，NO最终转化为H2O和 (填化学式)。 ②当消耗1 mol NH3和0.5molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为 (3)间接电化学法，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的 电极反应式 。 用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理 S20 隔膜 Pb 3 池 电解 HSO NO 18.(15分)回答下列问题： (1)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化 物还原为氮气和水，其反应机理为： CH,(g)+4NO2 (g)-4NO(g)+CO2 (g)+2H2O(g)AH=-574 kJ.mol-1 CH4(g)+4NO(g)—2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol1 则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为： (2)由N2O和NO反应生成N2和NO,的能量变化如图所示，若生成1mol 过渡态 N2,其△H= kJ·mol-1。 348 (3)①实验室用50mL0.50mol·L1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在 N2O(g)+NO(g) N.(g)+NO.(g) 如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。 反应过程 该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少玻璃搅拌器，另一处的错误是 ·温度计 ②关于该实验的说法正确的是 (填标号)。 硬纸板 A.烧杯间的碎泡沫塑料的作用只是固定小烧杯的位置 B.如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 碎泡沫塑料 C.实验时应快速把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸溶液的内筒中 D.若将氢氧化钠溶液换成氨水，则所测得的中和热的数值偏大 (4)利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置 如图所示。 熔融 AgNO,溶 ①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O,),可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应 式为 ②乙池模拟工业电解法精炼银，则乙池中电极I是（填“粗银”或“精银”）。 9-6创新示范卷 为阴极，阴极生成HCOOH的电极反应式为CO2十 2H++2e一HCOOH,阴极生成HCHO的电极 反应式为CO2十4H++4e=HCHO+H2O,阴极 生成CH3OH的电极反应式为CO2十6H+十6e CH3OH+H2O,阴极生成C2HOH的电极反应 式为2C02+12H++12e-—C2HOH+3H20,由 图2可知，通过改变电压可以选择性地获得不同还 原产物，据此分析； ①电势为阳极电势高于阴极电势，泡沫Ni网电极为 阴极，FTO@BiVO4电极为阳极，即电势关系为泡沫 Ni网电极小于FTO@BiVO4;②FTO@BiVO4电极 上水发生反应生成氧气，因此FTO@BiVO4电极为 阳极，阳极电极反应式为：2H2O一4e =4H++ O2↑；③C02+2e-+2H+-HC00H、C02+ 创新示范 选择题答 题号 2 3 4 5 6 答案 A D B C D C 1.A[太阳能属于一次能源，但太阳能燃料属于二次能 源，故A错误；直接电催化CO2制取燃料时，C化合价 降低，在阴极反应，因此燃料是阴极产物，故B正确； H2燃烧放出的热量多，无污染，是理想的绿色能源， 故C正确；研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可 持续发展，D正确。] 2.D[A.1g冰受热转化为1g水蒸气的过程是由有序 向无序发展，为熵增的过程，A分析正确；B.该过程水 分子未发生变化，是物理变化，B分析正确；C.1g冰 变为1g水蒸气吸收热量，则1g冰与1g水蒸气所具 有的内能不同，C分析正确；D.1molH2O(1)与1mol H2O(g)所具有的能量不同，H2与O2初始总能量相 同，而生成物的总能量不同，则H2与O2反应生成1mol H2O(1)与生成1molH2O(g)放出的热量不相同，D分 析错误。 3.B[A.根据图示可知，该装置将电能和光能转化为 化学能，错误：B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相 互吸引的原则，该装置工作时，H十从正电荷较多的阳 极b极区向负电荷较多的阴极a极区迁移，正确； C.该反应的总方程式是：6CO2+8H2O一2C3HgO 十902。根据反应方程式可知，每生成1molO2,有 2 m01C0:被还原，其质量是8g,错误D.根据图示 3 可知与电源负极连接的a电极为阴极，发生还原反 应，电极的反应式为：3C02+18H++18e C3HgO+5H2O,错误。 4.C[A项，由能量-反应过程图像中状态I和状态Ⅲ 知，CO和O生成CO2是放热反应，错误；B项，由状 态Ⅱ知，在CO与O生成CO2的过程中CO没有断键 形成C和O,错误；C项，由状态Ⅲ及CO2的结构式 O一C一0知，C○2分子中存在碳氧极性共价键，正 确：D项，由能量-反应过程图像中状态I(CO和O)和 状态Ⅲ(CO2)分析，状态I→状态Ⅲ表示CO和O原 子反应生成CO2的过程，错误。] 5.D[A.Cl2比12更活泼，说明Cl2(g)自身具有的能量 大于2(g)具有的能量，所以Cl2(g)和H2(g)反应生 成HCl(g),放出的能量大于I2(g)与H2(g)反应生成 HI(g)放出的能量，△H4<△H2,A项正确；B.键能越 大越稳定，H一H键能最大，故相同条件下，H2最稳 定，B项正确；C.根据盖斯定律：△H3=△H1十△H2, △H3一△H1=△H2=+11kJ/mol,C项正确；D.反应 热与△H2不相同，D项错误。] 6.C[根据电池示意图，放电时a极生成偶氨苯 H N ),则由 答案 参考答案 4H++4e一HCHO+H2O,电解电压为U3V时， 放电生成1mol甲酸转移2mol电子，生成1mol甲 醛转移4mol电子，由图可知，生成HCHO的FE% 为36%，则由电解生成的甲醛和甲酸的物质的量之 比为5：3，可得QX36%:Q&Xm%=5:3,解得 4 2 m=10.8。 答案：(1)V205+20H--2VO3+H20 (2)是(3)酸性 (4)90(5)利用同离子效应，增大溶液中NH士浓 度，抑制NH4VO3溶解，使其尽可能析出完全 (6)①<②2H20-4e-4H++02↑③10.8 卷（九） 案速查 8 10 11 12 13 14 D A C C B B ? C 化合价升高，a电极为负极，电极反 应式为： 2e-+20H- 十2H2O,则b电极为正极，电极反 应式为：NiOOH+e+H2O一Ni(OH)2+OH-, 充电时反应刚好反向进行，据此分析解答。A.根据分 析，放电时电极a为负极，A错误；B.充电时b电极为 阳极，电极为阴极，K+和H+向阴极移动，即从右向 左移动，B错误；C.根据分析中的负极电极反应式可 知，放电时每生成1mol偶氨苯，外电路转移2mol e,C正确；D.充电时b电极为阳极失去电子，而且电 解质为碱性环境，无H+参加反应，正确的电极反应式 为：Ni(OH)2-e+OH-—NiOOH+H2O,D 错误。] 7.D[A.当pH<4时，碳钢主要发生化学腐蚀，当4< pH<6.5时，主要发生电化学腐蚀，A不正确；B.当 pH<4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，当pH>13.5,碳 钢主要发生吸氧腐蚀，B不正确；C.从表中信息可以 得出，PH在6~8之间时，碳钢的腐蚀速率慢，但pH >8时，碳钢的腐蚀速率加快，C不正确；D.pH=14 时，在负极，Fe失电子的产物与OH一反应生成FeO2 等，电极反应式为4OH-+Fe-3e一FeO2+ 2H2O,D正确。] 8.A[A根据中和热的概念判断，稀硫酸与0.1mol·L-1 NaOH溶液反应为：H+(aq)+OH(aq)一H2O(I) △H=一57.3kJ·mol-1,正确；B.根据燃烧热的概念 判断，水分解的热化学方程式为：2H2O(I)—2H2(g)十 O2(g)△H=+571.0k·mol-1,错误；C.根据燃烧 热的概念：1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物 时放出的热量判断，碳完全燃烧生成的产物为CO2, 错误；D.1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为 285.5kJ,则氢气燃烧的热化学方程式应为H2(g)十 20,g—00A1=-285·mor1,错民.] 23 化与 9.C「A.通电时，电解池双极膜将水解离出的H+向阴 极移动，在Y极上MnOOH变为MnO2,锰元素化合 价由十3价升高为十4价，失去电子，作电解池的阳 极，则X极为阴极，则H+将向X极移动，A项正确； B.X极为电解池的阴极与直流电源的负极相连，糠醛 为氧化剂在阴极表面得到电子被还原为糠醇，发生还 原反应，B项正确；C.阳极区附近二氧化锰在碱性环 境中把糠醛氧化为糠酸盐，化学方程式为0 H ++2MnO,+OH- 0+2 MnOOH,C项错 0 误；D.电解时，MnOOH在阳极失去电子被氧化成二 氧化锰，阳极电极反应式为MnOOH一e-十OH 一MnO2十H2O,D项正确。] 10.C[电极a上H2S失电子产生S2,为电池的负极， 电极b上氧气得电子产生水，为正极，电子由负极流 向正极。A.a为负极，b为正极，电子从电极a流出， 经负载流向电极b,选项A错误；B.当电极a的质量 增加64g时，即生成1molS2(s),反应中化学能主 要转化为电能，则电池内部释放的热能远小于 632kJ,选项B错误；C.该电池是质子固体做电解 质，所以电极b反应式为O2十4H+十4e- 2H2O,选项C正确；D.由电极反应式2H2S一4e 一4H+十S2可知，标准状况下，11.2LH2S物质 11.2L 的量为2.4L.ml7=0.5mol,年0.5mol1H,S 参与反应，有1molH+经固体电解质膜进入正极 区，选项D错误。] 11.B[在放电时，正极反应为Cl2+2e =2C1-,电 路中转移NA个电子即1mol电子，理论上氯气的 CCl4溶液中释放0.5 mol Cl2,A项错误；放电时N 为负极，失去电子，T元素价态升高，电极反应式为 Nas Tiz (PO4)3-2e- -NaTiz (PO4)3+2Na+,B 项正确；充电时，N极为阴极，电极反应式为 NaTiz (PO)3+2Na +2e-Nag Tiz (PO)3, 转移1mol电子，N极理论上质量增加23g,C项错 误；充电过程中，阳极反应为2Cl--2e—Cl2个， 消耗CI,NaCl溶液浓度减小，D项错误。] 12.B[通电时，铁片作阳极，铝片作阴极，A项错误；阴 极的水得电子生成的气泡、阳极的铁失电子生成亚 铁离子，然后生成灰绿色或红棕色的沉淀都是电解 的直接或间接产物，B项正确；通过对比，能说明自来 水中含有大量的离子，但不一定为对人体有毒有害 的物质，C项错误；铁片作阳极，电极反应：Fe一2e -Fe2+,D项错误。] 13.B[根据题千图示信息可知，放电时，Zn作负极，电 极反应为：Zn-2e+4OH-—[Zn(OH)4]2-,另 一极为正极，电极反应为：CO2十2e一+H2O OH一十HCOO-,充电时，Zn电极与电源负极相连， 为阴极，电极反应为：[Zn(OH)4]2-十2e-一Zn十 4OH-,阳极电极反应为：4OH-4e—2H20+ O2个，据此分析解题。A.由分析可知，放电时，正极 电极反应式为CO2+2e-+H2O一OH-+ HCOO-,故正极周围pH升高，A正确；B.由分析可 知，放电时，正极电极反应式为：CO2十2e十H2O =OH-+HCOO,放电时，每生成1mol HCOO一，将发生2mol电子的转移，但电子不能经 过电解质溶液，是经过外线路进行转移的，而不是在 装置内转移2NA个电子，B错误；C.由题千图示可 知，使用催化剂Sn或者s-SnLi时生成CO的活化能 均高于生成HCOOH的活化能，故均能有效减少副 产物CO的生成，C正确；D.由题千图示可知，使用 答案 s-SnLi催化剂时的中间产物具有的总能量比使用Sn 催化剂的中间产物的总能量高，能量越高越不稳定， 故使用s-SnLi催化剂时的中间产物更不稳定，D 正确。 14.C[A.由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个 棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为8X4 X方=4，由晶体的化学式Li0.45Lao.85)S 知，O原子的个数是Sc的3倍，因此，每个晶胞中 O2-个数为12，A正确；B.由晶胞结构可知，该晶胞 ●●● 00」 在yz平面的投影就是其前视图◆●·，B正确；C 。o Ce4+取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此， 根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的 化学式为(Lio.45-yLao.85-yCey)ScO3,C错误；D. L计与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原 电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只 有L计发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面 MNPQ的Li+数月相等，D正确。 15.解析：(1)①浓H2S04稀释不是化学反应，不是放热 反应；②酸碱中和反应放热，属于放热反应；③燃烧 放热，H2在Cl2中燃烧是放热反应；④固体NaOH 溶于水不是化学反应，不是放热反应；⑤液态水变成 水蒸气不是化学反应，不是放热反应；⑥碳高温条件 下还原C○2是吸热反应。属于放热反应的是②③。 (2)常温下，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液 态水时放出445kJ热量，则1 mol CH4完全燃烧生 成CO2(g)和液态水时放出890kJ热量，热化学方程 式为CH4(g)+202(g)CO2(g)+2H2O(1)△H =-890kJ/mol。(3)H2S完全燃烧生成SO2(g)和 H2O(1),H2S的燃烧热是1molH2S完全燃烧生成 二氧化疏和液态水放出的能量，H2S的燃烧热为 akJ·mol-1,则表示H2S的燃烧热的热化学方程式 为H,sg)+02(g)—S02(g)+,0(D△H= -ak·molP1。(④)①号N2(g)+2H,(g) N(g)+3H(g)△H1=+akJ·mol-1,②N(g)+ 3H(g)=NH3(g)△H2=-bkJ·mol-1, ③NH3(g)=NH3(1D△H3=-ckJ·mol-1 根据盖斯定律①X2十②X2十③X2得N2(g)+3H2(g) -2NH(ID△H=(+2a-2b-2c)kJ·mol-1 (5)①HF(aq)+OH-(aq)—F-(aq)+H2O(1) △H=-67.7kJ·mol-1,②H+(aq)+OH-(aq) —H2O(1)△H=-57.3kJ·mol1,根据盖斯定 律①-②得HF(aq)一F-(aq)+H+(aq)△H= -67.7kJ·mol-1+57.3kJ·mol-1= -10.4kJ·mol-1。(6)SF6分子结构中，只存在S-F 键，已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量 280kJ,F-F键能为160kJ·mol-1,S-F键能为 330kJ·mol-1,焓变=反应物总键能一生成物总键 能，S(s)+3F2(g)-SF6(g)△H=(280+160×3 -330×6)kJ·mol-1=-1220kJ·mol-1 答案：(1)②③(2)CH4(g)+202(g)-C02(g)+ 2H,O(1)AH=-890 kI/mol (3)H,s(g+0,(g)—s0,(g)+H,0D △H=-akJ·mol-1 (4)N2(g)+3H2(g)—2NH3(1) △H=(+2a-2b-2c)kJ·mol-1 (5)HF(aq)-F-(aq)+H+(aq) △H=-10.4kJ·mol-1 (6)S(s)+3F2(g)—SF6(g) △H=-1220kJ·mol-1 24 创新示范卷 16.解析：(1)①用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶液作电 解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气，甲醇 失电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入甲 醇的一极为负极，负极的电极反应式为CH3OH 6e-+80H-CO号-+6H2O; ②利用该燃料电池作电源，与题图1右边烧杯相连， 在铁件表面镀铜，则铁件作电解池的阴极，阴极与电 源负极连接，题图1中与甲醇相连的B电极是阴极； 所以铁件应是B极；在铁件表面镀铜，当铁件的质量 增加6.4g(0.1mol)时，根据Cu2++2e一Cu可 知转移电子0.2mol,燃料电池中消耗氧气的电极反 应式为O2+2H20+4e一40H,依据得失电子 守恒，消耗的氧气的物质的量为0.05mol,标准状况 下氧气的体积为0.05mol×22.4L·mol-1 =1.12L; (2)通电后，C02+转化为C03+,电解池中阳极失电子 发生氧化反应，电极反应式为Co2+一e—C03+; Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2和H+,自 身被还原为C02+,反应的离子方程式为6C03++ CH3OH+H2O-CO2+6Co2++6H+; (3)①由装置Ⅱ中Al电极失电子发生的氧化反应知 Al为阳极、Fe为阴极，与Al相接的铅蓄电池的Y电 极为正极，电极材料是PbO2;工作时SO?向负极移 动，即SO?移向X电极；Y电极PbO2得电子生成 PbSO4,电极反应式为PbO2+SO-十4H++2e =PbSO4+2H2O。 ②装置Ⅱ是电絮凝净水装置，工作时，A1转化为 A1(OH)3胶体，电极反应式为A1-3e+3H2O A1(OH)3+3H+;由题图3知，还发生反应2H20 4e—02个+4H+。 ③由Pb-2e-Pb2+可知消耗103.5g(0.5mol) Pb,转移电子的物质的量为1mol,装置的电流效率 为80%，故装置Ⅱ阴极上参与反应的电子为 0.8mol,该电极反应式为2H20+2e一H2个十 2OH-,即产生0.4molH2。 答案：(1)①CH3OH-6e+8OH-一CO号+ 6H2O②B1.12 (2)Co2+-e--Co3+6Co3++CH3OH+H2O C02个+6Co2++6H+ (3)1PbO2 X PbO2+SO+4H++2e-- PbSO4+2H2O ②A1-3e-+3H20—A1(OH)3+3H+、2H20- 4e—02↑+4H+③0.4 17.解析：(1)①由①2C0(g)+O2(g)=一2C02(g)△H =-566.0kJ·mol-1可知，2molC0完全燃烧放出 566.0k的热量，所以1molC0完全燃烧放出283kJ 的热量，所以CO的燃烧热△H为一283kJ/mol;若 1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别 需要吸收946kJ、498kJ的能量，设1 mol NO(g)分 子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,由②N2(g) +O2(g)-=2N0(g)△H=946kJ·mol1+498 k·mol-1-2xk·mol-1=+180.5kJ·mol-1, 解之得x=631.75kJ,所以1 mol NO(g)分子中化学 键断裂时需吸收的能量为631.75kJ; ②由①2C0(g)+O2(g)=2C02(g) 答案 参考答案 △H1=-566.0kJ·mol1 ②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+180.5kJ·mol-1 32NO(g)+02(g)=2NO2(g) △H3=-116.5kJ·mol-1 ①×2-②-③可得：2NO2(g)+4C0(g)一N2(g) +4C02(g)△H=(-566.0kJ/mol)×2 (+180.5kJ/mol)-(-116.5kJ/mol)=-1196k/mol, 所以C0将NO2还原为单质的热化学方程式为2NO2(g) +4CO(g)==N2(g)+4CO2(g)△H=-1196k/mol; (2)①由脱硝原理确定从体系中分离出的物质为生 成物，分别为N2和H2O; ②由得失电子守恒计算：O2~202-,得电子4mol, 0.5mol氧气反应得到电子2mol;2NO~N2失电子 4mol,当失去电子2mol时，有0.5mol氮气生成，标 准状况下体积是11.2L: (3)根据电解池中阳极氧化、阴极还原，阴极发生还 原反应，根据图示，亚硫酸氢根离子得电子生成连二 亚硫酸根离子，电极反应式为：2HSO3+2e+2H+ —S2O?+2H2O;连二亚硫酸根离子与一氧化氮 发生氧化还原反应，生成氨气，离子反应方程式为： 2NO+2S20+2H20-N2+4HSO3. 答案：(1)①-283k/mol631.75②2NO2(g)+4C0(g) =2(g)+4C02(g)△H=-1196kJ/mol(2)①N2 ②11.2(3)2HS05+2e+2H+—SO+2H20 2NO+2S2OY-+2H20-N2+4HS03 18.解析：(1)①CH4(g)+4NO2(g)一4NO(g)+CO2(g)+ 2H20(g)△H=-574kJ·mol-1,②CH4(g)+ 4NO(g)-2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)AH= 一1160kJ·mol-1。根据盖斯定律（①+②）÷2可 得：CH4(g)+2NO2(g)—2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867k·mol-1。(2)由N20和N0反应生 成N2和NO2的能量变化如题图所示，反应物总能 量高于生成物总能量，若生成1molN2,其△H= 209kJ·mol-1-348kJ·mol-1=-139kJ·mol-1。 (3)①该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少玻 璃搅拌器，另一处的错误是温度计水银球与烧杯底 部接触。②A.中和热测定实验成败的关键是保温工 作，大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实 验过程中的热量损失，故A错误；B.温度计为计量仪 器，不能用于搅拌，故B错误；C.慢慢把氢氧化钠溶 液倒入盛有盐酸溶液的内筒中，热量散失较多，测得 温度偏低，中和热的数值偏小，所以应该快速倒入， 故C正确；D.氨水是弱碱，电离需要吸热，所以实验 中测得的“中和热”数值将偏小，故D错误。(4)①甲 池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5),可循 环使用，石墨I为负极，石墨Ⅱ为正极，正极上O2与 N2O5反应生成NO3,则石墨Ⅱ附近发生的电极反 应方程式为O2十2N2O5十4e一4NO3;②乙池中 电极I与石墨Ⅱ相连，则乙池中电极I是阳极，乙池 模拟工业电解法精炼银，则乙池中电极I是粗银。 答案：(1)CH4(g)+2NO2(g)一N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g)△H=-867kJ·mol-1 (2)一139(3)①温度计水银球与烧杯底部接触 ②C (4)①O2+2N2O5+4e-4NO3②粗银 25