专题03 化学反应与能量变化(期末真题汇编,黑吉辽蒙专用)高一化学下学期
2026-05-26
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3份
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57页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应的热效应,原电池,化学电源 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.53 MB |
| 发布时间 | 2026-05-26 |
| 更新时间 | 2026-05-26 |
| 作者 | 乘风培优工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58058387.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应与能量变化核心考点,精选吉林、黑龙江等多地区高一下期末试题,融合科技情境与实验分析,梯度覆盖基础概念至综合应用。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|46题|吸热/放热反应、焓变、原电池原理、化学电源|结合新型储能电池、甲醛-硝酸盐电池等科技情境;通过能量变化曲线、原电池装置图考查科学思维|
|非选择题|1题|反应热计算、化学平衡|以Sabatier反应为载体,综合键能计算与反应速率分析,体现学科交叉应用|
内容正文:
专题03 化学反应与能量变化
地 城
考点01
吸热反应与放热反应
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
B
B
C
D
A
A
A
地 城
考点02
反应热的内能变化与焓变
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
D
C
D
A
A
C
D
C
B
20.(1)放热 462 (2)AD (3) =
(4)光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能)
地 城
考点03
化学反应中的能量变化
题号
21
22
23
24
25
26
27
答案
B
A
D
A
C
A
D
地 城
考点04
原电池的原理
题号
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
答案
C
B
D
C
C
C
C
D
C
D
D
地 城
考点05
化学电源
题号
39
40
41
42
43
44
45
46
47
答案
B
A
A
D
D
C
C
A
C
试卷第1页,共3页
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专题03 化学反应与能量变化
5大高频考点概览
考点01 吸热反应与放热反应
考点02 反应热的内能变化与焓变
考点03 化学反应中的能量变化
考点04 原电池的原理
考点05 化学电源
地 城
考点01
吸热反应与放热反应
1.(24-25高一下·吉林吉林第一中学·期末)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量变化。下列表述正确的是
A.一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成HI放热,其热化学方程式为:
B. , ,则有
C.已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
D.HCl和NaOH反应的中和热,则和足量反应的
2.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应,该反应需要经历如下两步:
I.
II.
如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量关系:
下列有关判断正确的是
A.一定条件下和充分反应放出的热量为
B.为反应的活化能
C.
D.使用催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率
3.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)下列人类活动中,没发生放热反应的是
A.燃烧甲烷做饭 B.用速冷冰袋冷敷伤痛处 C.氧炔焰焊接金属 D.Zn与稀硫酸反应制氢气
4.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)反应A→C过程中能量变化曲线如图,下列叙述正确的是
A.A与C的能量差为
B.升高温度,使得A→B、B→C的反应速率都加快
C.两步反应均为吸热反应
D.A、B、C三种化合物中B能量最高,所以最稳定
5.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)下列图像表示的意义与相关的变化相吻合的是
A.镁条与盐酸反应生成的速率随时间的变化
B.向饱和溶液中加入一定量的,溶液中溶质的浓度随时间的变化
C.时,向的溶液中滴加过量的的盐酸
D.向溶液中通入过量
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)某实验小组设计如图装置进行实验,先在烧瓶中盛装适量,再向其中滴加浓氨水(氨水溶解的热效应很小,可忽略不计),根据现象预测的结论错误的是
A.品红试纸褪色,产生了 B.烧瓶外壁明显变热,发生了放热反应
C.石蕊试纸变红色,逸出了 D.烧瓶内产生“白烟”,生成了
7.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)下列示意图表示正确的是
A.甲图表示 反应的能量变化
B.乙图表示丙烷的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为,将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合,混合液的最高温度随的变化(已知)
D.丁图中反应的热化学方程式为
8.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔讷河第一中学·期末)肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量():为942、为500、为154,断裂所需的能量()是
A.391 B.416 C.516 D.658
9.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)根据下列实验操作及现象,得出的结论合理的是
选项
操作及现象
结论
A
将NaOH溶液与盐酸混合,触摸试管外壁感觉发热
该反应为放热反应
B
向乙醇中加入一小块钠,产生无色气泡
乙醇属于酸
C
在溶液中滴加KOH溶液,产生红褐色沉淀
与发生了氧化还原反应
D
在铜和稀硫酸的混合物中加入少量,产生气泡
作催化剂
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高一下·吉林吉林毓文中学·期末)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上生成的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A.该反应中,反应I为反应的决速步骤
B.和的总能量大于和的总能量
C.CO是该反应的催化剂
D.在T℃下的某恒容容器中发生上述反应,若加入氦气使体系的压强增大,则该反应的化学反应速率加快
地 城
考点02
反应热的内能变化与焓变
11.(24-25高一下·黑龙江大庆实验中学·期末)两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法错误的是
A.途径①与途径②相比,途径①的原子利用率更高
B.和的键能之和小于的键能
C.若,则的能量大于和的总能量
D.已知则
12.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)物质的生成热可定义为:在标准状态下,由最稳定单质生成物质所放出的热量,用表示。已知下列几种物质的生成热如表所示:
物质
S(s)
生成热
0
0
已知: ,下列说法错误的是
A.
B.中,反应物的键能之和比生成物的键能之和低
C.断裂分子中的化学键要吸收的热量
D.的生成热与的燃烧热在数值上相等
13.(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)已知下列反应的能量变化示意图如图,有关说法正确的是
A.1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量小于297.0kJ
B.在相同条件下,SO2(g)比SO3(g)稳定
C.1 mol S(s)与足量O2(g)反应,最终转化为SO3(g)放出的热量为395.7 kJ
D.2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)充分反应后放出的热小于197.4 kJ
14.(24-25高一下·辽宁县域重点高中·期末)汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气,各物质中化学键的键能如表:
化学键
键能
1071
466
946
803
则反应中生成时的能量变化为
A.放出1222kJ B.放出642kJ C.吸收1222kJ D.吸收642kJ
15.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末),几种化学键断裂所需的能量如下:
化学键
断开1mol共价键所需能量/kJ
460
500
176
下列说法正确的
A.
B.晶体中含有键
C.太阳能电池的主要材料是二氧化硅
D.二氧化硅稳定性小于硅的稳定性
16.(24-25高一下·内蒙古乌兰察布集宁一中·期末)已知和在一定条件下能发生反应:,该反应每生成时会有的热量放出,已知均大于零。下列说法正确的是
A.的能量比的能量高
B.将与混合充分反应后放出的热量为
C.H-I键的键能为
D.该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
17.碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),反应过程中相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ发生的反应是放热反应
B.过程Ⅱ吸收的能量小于放出的能量
C.向盛有Na2CO3(s)的试管中滴加几滴水,温度降低
D.1molNa2CO3(s)和1molH2O(l)的总能量高于1molNa2CO3·H2O(s)的能量
18.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)化学反应的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂键和键能放出的能量
C.断裂键需要吸收ykJ的能量
D.的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
19.(24-25高一下·黑龙江六校联考·期末)航天飞船可用肼(N2H4)做动力源,已知液态肼与液态 H2O2反应时放出大量的热量, 下列说法错误的是
A.1mol肼(N2H4)分子中含有4molN-H键
B.该反应中的热量变化如图所示
C.该反应的反应物总键能小于生成物总键能
D.该反应的化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其产物对环境无污染
20.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)用下列反应处理航天员呼吸产生的,可实现空间站中的循环利用。
Sabatier反应:
光解水反应:
(1)Sabatier反应的能量变化如图,该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、,则的键能为___________。
(2)在恒温、恒容的密闭体系中,仅发生Sabatier反应,下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。
A.的体积分数不再改变
B.、、、的物质的量之比为1:4:1:2
C.单位时间内,消耗同时生成
D.单位时间内,断裂键的同时断裂键
(3)120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应,测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。
①在0∼4min内,___________。
②4min末,消耗的速率___________生成的速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)光解水反应是采用新型复合光催化剂(),使水在太阳光下高效分解,原理如图。
该反应的能量转化形式为___________。反应Ⅰ的化学方程式为___________。
地 城
考点03
化学反应中的能量变化
21.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了合成氨的反应历程,如图所示。其中吸附在催化剂表面的物质用*表示,TS表示过渡态。下列说法正确的是
A.图示历程包含了9个基元反应
B.原料气,平衡时,氨气的体积分数为20%,则氮气的转化率约为33.3%
C.实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,是为了提高氨气产率
D.反应的,说明H—H键断裂放出热量
22.(24-25高一下·内蒙古部分学校·期末)已知碘化氢分解吸热,分以下两步完成:2HI(g)→H2(g)+2I·(g);2I·(g)→I2(g),下列图像最符合上述反应历程的是
A. B.
C. D.
23.(24-25高一下·内蒙古部分学校·期末)下列关于化学反应中能量变化的说法错误的是
A.释放热量的化学反应为放热反应
B.反应物的总键能比生成物的总键能大的反应为吸热反应
C.反应物的总能量比生成物的总能量低的反应为吸热反应
D.需要加热才能发生的反应均为吸热反应,常温下能自发进行的反应均为放热反应
24.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)下列关于能量的说法中正确的是
A.物质发生化学变化都伴随着能量变化
B.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应需要加热才能发生
C.物质的物理变化过程中没有能量的变化
D.吸热反应的热效应与反应的过程有关
25.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)水煤气变换反应是放热反应,在双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化下的反应过程示意 图如下下列说法正确的是
A.过 程I 中有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程
C.该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2
D.该反应中反应物的总能量小于生成物总能量
26.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)氮及其化合物的某转化过程如图所示。下列分析中,错误的是
A.反应Ⅰ为化合反应,而反应Ⅱ为分解反应
B.工业生产中原料气N2可以通过分离液态空气获得
C.在催化剂a、b表面均发生了化学键的断裂和形成
D.反应Ⅱ催化剂b表面形成氮氧键的过程中,发生了电子的转移
27.(24-25高一下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.水汽化需要吸收能量,所以水汽化属于吸热反应
C.对于吸热反应,生成物总能量一定低于反应物总能量
D.X(s)=Y(s)是放热反应,则Y比X稳定
地 城
考点04
原电池的原理
28.(24-25高一下·吉林白山五校·期末)化学与生产、生活、社会紧密联系,下列有关说法正确的是
A.S的化学性质活泼,故自然界中S的存在形式只有化合态
B.聚氯乙烯常用作食品、药物的包装材料,具有绝缘性好的优点
C.生产宇航服所用的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料
D.CaO溶于水放出大量热,可利用该反应设计成原电池,将化学能转化为电能
29.(24-25高一下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)某同学用如图所示实验来模拟原电池实验,下列说法正确的是
A.左瓶的灯泡发光 B.右瓶的铜棒变粗
C.右瓶的铁棒为正极 D.左瓶Fe电极的电极反应式为
30.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)电池在生活中随处可见,下列装置能将化学能转化成电能的是
A. B. C. D.
31.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)某新型储能电池原理如图所示。下列说法正确的是
A.多孔碳为该新型储能电池的负极
B.储能过程中化学能转变为电能
C.放电时交换膜左侧溶液中浓度不变
D.电池放电总反应:
32.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)某小组设计图示装置进行实验,观察到电流计指针偏转,一段时间后,取铁电极附近电解质溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加酸化的双氧水,也无明显现象。下列叙述错误的是
A.食盐的作用是增强溶液的导电性 B.锌电极上的电极反应式为
C.铁电极表面无气泡,锌电极表面有气泡 D.溶液中阳离子向Fe电极移动
33.(24-25高一下·黑龙江大庆实验中学·期末)银锌纽扣电池是一种常见的化学电源,以Zn和为电极,氢氧化钾溶液为电解质溶液,其电池反应为:,装置示意图如下。
下列说法正确的是
A.放电过程中,负极质量会减小
B.电池工作时,电子从Zn经氢氧化钾溶液流向
C.电极的电极反应式:
D.放电前后电解质溶液的pH保持不变
34.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)现如今,可通过一种可植入体内的微型电池控制体内的血糖浓度(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。电池工作时,下列叙述正确的是
A.a电极为电池的负极
B.电流从b电极流向a电极
C.CuO在b电极上发生的反应中起催化作用
D.该电池总反应为
35.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置在产生电能时,同时制备K2SO4,其工作原理如图所示,下列说法中正确的是
A.电池放电时,正极区溶液的pH降低
B.a膜为阳离子交换膜,b膜为阴离子交换膜
C.放电时,每消耗1mol Zn时,正极区电解质溶液增重87 g
D.X溶液中的溶质只能为H2SO4,Y溶液中溶质只能为KOH
36.(24-25高一下·吉林吉林毓文中学·期末)某新型锂离子电池是以嵌锂非晶硅薄膜和钴酸锂薄膜为电极的二次电池,充电时,嵌入非晶硅膜,放电时发生脱嵌,工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.充电时,b极接电源的负极
B.充电时,a极的电极反应式为
C.放电时,外电路通过,b极质量增加7g
D.放电时,穿过交换膜向a极移动
37.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池,电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图),该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是
A.放电时,正极反应式为
B.电池工作时,a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大
C.离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D.放电时,每转移2 mol电子,中间溶液中溶质减少1 mol
38.(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)“仙湖”实验室研发了一种应用前景广泛的“氮氧”燃料电池,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为正极,发生还原反应
B.电极b的电极反应为:
C.电极a与电极b应使用活泼性不同的导电材料
D.电极a生成标况下11.2 L 时,理论上会有3 mol 通过导线
地 城
考点05
化学电源
39.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)下列有关如图所示铅蓄电池的说法正确的是
A.放电时,铅被还原
B.放电时,电解质溶液氢离子浓度减小
C.充电时,原极接电源的负极即可复原
D.放电时总反应:
40.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)如图,锂—铜空气燃料电池容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,放电时发生反应:。下列说法中,不正确的是
A.放电时,正极的电极反应式为
B.放电时,每转移1mol电子,则负极质量减小7g
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生
D.电流从电极Cu经导线流向电极Li
41.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)某学生根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法正确的是
A.该电池加几滴水就可以激活
B.铜箔发生氧化反应
C.电子从Al箔经滤纸流向铜箔
D.负极电极反应式:
42.(24-25高一下·吉林吉林毓文中学·期末)关于下列四个装置说法错误的是
装置Ⅰ
装置Ⅱ
装置Ⅲ
装置Ⅳ
A.装置Ⅰ:铜电极质量增加
B.装置Ⅱ:锌筒作负极,发生氧化反应
C.装置Ⅲ:放电时,正极的电极反应式为
D.装置Ⅳ:内电路中电子由b极移向a极
43.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)我国学者发明了一种新型多功能甲醛(HCHO)—硝酸盐电池(如图所示),可同时处理废水中的和,电池总反应为。下列说法错误的是
A.电池工作过程中,通过质子交换膜向电极移动
B.电池工作过程中,电极a附近区域电解液的减小
C.电极上发生的电极反应为
D.当电极a流出电子时,生成标准状况下的体积为
44.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)我国成功研制的一种新型可充放电 AGDIB 电池(铝-石墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料,以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。电池反应为 CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图,下列说法正确的是
A.B为负极,放电时铝失电子
B.电解液可以用常规锂盐和水代替
C.充电时 A 电极反应式为 Cx + PF6- - e-= CxPF6
D.废旧 AGDIB 电池进行“放电处理”时,若转移 1mol 电子,石墨电极上可回收 7gLi
45.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池,工作原理如图所示,以光电极作辅助电极,充电时光电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下NaI转化为。下列说法错误的是
A.放电时,电极N为正极,发生还原反应
B.充电时,电极M的电极反应式为
C.放电时,电极产生的电子转移给
D.充电时,每生成,有通过交换膜进入M电极室
阅读下列材料,完成下面小题。
多硫化物是一类由金属离子和硫原子链()组成的化合物,x通常取2到6之间的整数。半径较大的阳离子可以稳定长硫链,半径较小的阳离子可以稳定短硫链。在稀硫酸中会发生反应,溶液变浑浊并产生臭鸡蛋气味气体()。近年来,以多硫化物为载体的相关电化学研究成为科学工作者研究的热点。
46.(24-25高一下·辽宁大连·期末)下列关于多硫化物说法错误的是
A.稳定性:
B.中阴阳离子个数比为1:2
C.是一种多硫化物,在空气中煅烧可生成磁性氧化铁
D.可溶性多硫化物在稀硫酸中反应的离子方程式:
47.(24-25高一下·辽宁大连·期末)一种全碱性多硫化物—空气液流二次电池放电时工作原理如下图所示,交换膜a为阳离子交换膜,离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜。放电过程中,中间室的NaOH溶液浓度基本不变。下列说法正确的是
A.电极N为负极
B.电极M的反应式为:
C.交换膜b为阳离子交换膜
D.电子移动方向:电极M→用电器→电极N→电解液→电极M
试卷第1页,共3页
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专题03 化学反应与能量变化
5大高频考点概览
考点01 吸热反应与放热反应
考点02 反应热的内能变化与焓变
考点03 化学反应中的能量变化
考点04 原电池的原理
考点05 化学电源
地 城
考点01
吸热反应与放热反应
1.(24-25高一下·吉林吉林第一中学·期末)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量变化。下列表述正确的是
A.一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成HI放热,其热化学方程式为:
B. , ,则有
C.已知C(石墨,s)(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
D.HCl和NaOH反应的中和热,则和足量反应的
【答案】C
【详解】A.热化学方程式中的ΔH应为完全反应时的焓变,但H2与I2的反应是可逆反应,实际生成HI的物质的量小于1mol,放热akJ对应的ΔH绝对值应大于2a,A错误;
B.C(s)完全燃烧生成CO2(g)放出的热量多,两个反应的ΔH<0,故ΔH1小于ΔH2,B错误;
C.能量越低越稳定,石墨转化为金刚石的ΔH>0,说明金刚石能量高于石墨,石墨更稳定,C正确;
D.H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,焓变包含中和热和沉淀生成的热效应,ΔH不等于-57.3kJ/mol,D错误;
故选C。
2.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应,该反应需要经历如下两步:
I.
II.
如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量关系:
下列有关判断正确的是
A.一定条件下和充分反应放出的热量为
B.为反应的活化能
C.
D.使用催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率
【答案】D
【详解】A.I+II可得,该反应为可逆反应,故一定条件下和充分反应放出的热量小于,A错误;
B.为反应不使用催化剂和使用催化剂时的活化能之差,B错误;
C.在不使用催化剂时,正反应的活化能为E1+E2,逆反应的活化能为E3,反应的焓变为正反应活化能减去逆反应活化能,故,C错误;
D.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而提高反应速率,D正确;
故选D。
3.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)下列人类活动中,没发生放热反应的是
A.燃烧甲烷做饭 B.用速冷冰袋冷敷伤痛处 C.氧炔焰焊接金属 D.Zn与稀硫酸反应制氢气
【答案】B
【详解】A.燃烧天然气做饭炒菜,是由于天然气燃烧时会放出大量热量,因此该燃烧反应是放热反应,A不符合题意;
B.速冷冰袋通过硝酸铵溶解吸热,属于物理吸热过程,未发生化学反应,因此未涉及放热反应,B符合题意;
C.乙炔在氧气中燃烧,发光发热,属于放热反应,C不符合题意;
D.锌与稀硫酸反应产生氢气,同时也会放出热量,属于放热反应,D不符合题意;
故答案为B。
4.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)反应A→C过程中能量变化曲线如图,下列叙述正确的是
A.A与C的能量差为
B.升高温度,使得A→B、B→C的反应速率都加快
C.两步反应均为吸热反应
D.A、B、C三种化合物中B能量最高,所以最稳定
【答案】B
【详解】A.由图可知,A与C的能量差为,A错误;
B.升高温度,使反应物分子中活化分子的百分数增大,单位时间内有效碰撞的次数增加,A→B、B→C的反应速率都加快,B正确;
C.由图可知,第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,C错误;
D.能量越低,物质越稳定,C能量最低,则C最稳定,D错误;
故选B。
5.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)下列图像表示的意义与相关的变化相吻合的是
A.镁条与盐酸反应生成的速率随时间的变化
B.向饱和溶液中加入一定量的,溶液中溶质的浓度随时间的变化
C.时,向的溶液中滴加过量的的盐酸
D.向溶液中通入过量
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.镁条与盐酸发生的反应为:,该反应放热,反应过程中浓度越来越小,反应速率先增大后减小,A错误;
B.向饱和溶液中加入一定量的,与水反应生成为放热反应,的溶解度随温度升高而降低,反应完后温度慢慢降低,溶解度增大,则溶液中溶质的浓度随时间先减小后增大,最后保持不变,B正确;
C.时,向的溶液中滴加过量的的盐酸,由于中和反应放热,溶液温度会升高,但是随着盐酸体积增加,被中和完全后,溶液温度会有所下降,C错误;
D.溶于水形成弱碱,故向溶液中通入,会生成沉淀,但不溶于弱碱,沉淀质量不会减少,D错误;
故选B。
6.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)某实验小组设计如图装置进行实验,先在烧瓶中盛装适量,再向其中滴加浓氨水(氨水溶解的热效应很小,可忽略不计),根据现象预测的结论错误的是
A.品红试纸褪色,产生了 B.烧瓶外壁明显变热,发生了放热反应
C.石蕊试纸变红色,逸出了 D.烧瓶内产生“白烟”,生成了
【答案】C
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,则品红试纸褪色,说明产生了二氧化硫,A不符合题意;
B.已知氨水溶解的热效应很小,可忽略不计,则烧瓶外壁明显变热,说明发生了放热反应,B不符合题意;
C.氨气是碱性气体,能使湿润的石蕊试纸变蓝色、而不是变红色,能使湿润的石蕊试纸变红色,说明生成了酸性气体,C符合题意;
D.生成白烟是因为生成了白色固体,烧瓶内产生“白烟”,说明发生了、生成了氯化铵,D不符合题意;
故选C。
7.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)下列示意图表示正确的是
A.甲图表示 反应的能量变化
B.乙图表示丙烷的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为,将物质的量浓度相等、体积分别为的溶液混合,混合液的最高温度随的变化(已知)
D.丁图中反应的热化学方程式为
【答案】D
【详解】A.由图可知反应物的能量大于生成物的能量,为放热放应,而 为吸热反应,故A错误;
B.燃烧热要求生成液态水,而图中显示的却是气态水,故B错误;
C.溶液的物质的量浓度相同,当二者的体积比为1:2时,二者恰好完全反应,放出的热量最多,混合液的温度最高,此时硫酸溶液的体积为,氢氧化钠溶液的体积为,故C错误;
D.由图可知的能量为,Cl-原子的能量为,的能量为,,故D正确;
故选D。
8.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔讷河第一中学·期末)肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量():为942、为500、为154,断裂所需的能量()是
A.391 B.416 C.516 D.658
【答案】A
【详解】化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,根据图中内容,可以看出断键吸收的能量为2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,设断裂1molN-H键所需的能量为a,旧键断裂吸收的能量:154kJ+4akJ+500kJ=2218kJ,解得a=391kJ,故选A。
9.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)根据下列实验操作及现象,得出的结论合理的是
选项
操作及现象
结论
A
将NaOH溶液与盐酸混合,触摸试管外壁感觉发热
该反应为放热反应
B
向乙醇中加入一小块钠,产生无色气泡
乙醇属于酸
C
在溶液中滴加KOH溶液,产生红褐色沉淀
与发生了氧化还原反应
D
在铜和稀硫酸的混合物中加入少量,产生气泡
作催化剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.中和反应放热,触摸试管发热说明反应放热,结论合理,A正确;
B.乙醇与钠反应生成氢气,但乙醇属于醇而非酸,结论错误,B错误;
C.与生成沉淀是复分解反应,无价态变化,结论错误,C错误;
D.在酸性条件下提供作为氧化剂,而非催化剂,结论错误,D错误;
故答案选A。
10.(24-25高一下·吉林吉林毓文中学·期末)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上生成的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A.该反应中,反应I为反应的决速步骤
B.和的总能量大于和的总能量
C.CO是该反应的催化剂
D.在T℃下的某恒容容器中发生上述反应,若加入氦气使体系的压强增大,则该反应的化学反应速率加快
【答案】A
【详解】A.根据反应历程图,反应I的活化能大于反应Ⅱ,活化能越大反应速率越慢,慢反应决定总反应速率,所以该反应I为该反应的决速步骤,故A正确;
B.根据反应历程图,可知和的总能量小于和的总能量,故B错误;
C.CO是该反应的中间产物,故C错误;
D.在T℃下的某恒容容器中发生上述反应,若加入氦气使体系的压强增大,反应物浓度不变,则该反应的化学反应速率不变,故D错误;
选A。
地 城
考点02
反应热的内能变化与焓变
11.(24-25高一下·黑龙江大庆实验中学·期末)两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法错误的是
A.途径①与途径②相比,途径①的原子利用率更高
B.和的键能之和小于的键能
C.若,则的能量大于和的总能量
D.已知则
【答案】D
【详解】A.途径①与途径②相比,途径①中二氧化硫被过氧化氢完全氧化为硫酸,而②中二氧化硫和氧气反应为可逆反应,进行不完全,故①的原子利用率更高,A正确;
B.△H2<0,根据焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,则1molSO2和0.5molO2的键能之和小于1molSO3的键能,B正确;
C.①,②,①+②整理可得,若,说明H2O2 (aq)分解生成H2O(l)和O2 (g)是放热反应,则2molH2O2 (aq)的能量大于2 molH2O(l)和1molO2 (g)的总能量,C正确;
D.气态二氧化硫的能量大于液态二氧化硫,生成液态二氧化硫放热更多,,D错误;
故选D。
12.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)物质的生成热可定义为:在标准状态下,由最稳定单质生成物质所放出的热量,用表示。已知下列几种物质的生成热如表所示:
物质
S(s)
生成热
0
0
已知: ,下列说法错误的是
A.
B.中,反应物的键能之和比生成物的键能之和低
C.断裂分子中的化学键要吸收的热量
D.的生成热与的燃烧热在数值上相等
【答案】C
【详解】A.根据生成热数据和盖斯定律,的计算为,故A正确;
B.反应的,△H=反应物总键能-生成物总键能,因,反应物键能总和低于生成物,故B正确;
C.生成热表示由和生成的△H=-1209kJ/mol,△H=反应物总键能-生成物总键能,所以断裂的键需吸收的热应大于,故C错误;
D.的生成热与的燃烧热均对应的焓变,数值相等,故D正确;
选C。
13.(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)已知下列反应的能量变化示意图如图,有关说法正确的是
A.1 mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量小于297.0kJ
B.在相同条件下,SO2(g)比SO3(g)稳定
C.1 mol S(s)与足量O2(g)反应,最终转化为SO3(g)放出的热量为395.7 kJ
D.2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)充分反应后放出的热小于197.4 kJ
【答案】D
【详解】A.同样物质的量的同一物质,气态时的能量高于固态时的能量,则1molS(g)具有的能量高于1molS(s),所以1molS(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量会更多,即大于297.0 kJ,故A错误;
B.物质的能量越低,其稳定性越强,由右图可知,1molSO2(g)和molO2(g)的总能量比1molSO3(g)的能量高98.7 kJ,但无法确定1molSO2(g)的能量与1molSO3(g)的能量的大小关系,也就无法确定SO2(g)与SO3(g)的稳定性,故B错误;
C.SO2转化为SO3属于可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,由图可知,1molS(s)与足量O2(g)反应,最终转化为SO3(g)放出的热量小于(297.0+98.7)kJ,即小于395.7 kJ,故C错误;
D.由右图可知,2molSO2(g)和1molO2(g)完全反应转化为2molSO3(g)时放出的热为197.4 kJ,但SO2(g)和O2(g的反应为可逆反应,二者不可能完全反应,充分反应后放出的热小于197.4 kJ,故D正确;
故选D。
14.(24-25高一下·辽宁县域重点高中·期末)汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气,各物质中化学键的键能如表:
化学键
键能
1071
466
946
803
则反应中生成时的能量变化为
A.放出1222kJ B.放出642kJ C.吸收1222kJ D.吸收642kJ
【答案】A
【详解】 断裂旧键吸收的能量:4mol CO中的C≡O键:4×1071 = 4284 kJ,2mol NO2中的N=O键(每个NO2含2个N=O键):2×2×466 = 1864 kJ,总吸收能量:4284 + 1864 = 6148 kJ。形成新键释放的能量:1mol N2中的N≡N键:1×946 = 946 kJ,4mol CO2中的C=O键(每个CO2含2个C=O键):4×2×803 = 6424 kJ, 总释放能量:946 + 6424 = 7370 kJ。能量变化= 吸收能量 - 释放能量 = 6148 - 7370 = -1222 kJ,放出1222kJ。
故选A。
15.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末),几种化学键断裂所需的能量如下:
化学键
断开1mol共价键所需能量/kJ
460
500
176
下列说法正确的
A.
B.晶体中含有键
C.太阳能电池的主要材料是二氧化硅
D.二氧化硅稳定性小于硅的稳定性
【答案】A
【详解】A.1mol Si固体含2mol Si-Si键,生成1mol SiO2形成4mol Si-O键,反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,故,A正确;
B.1mol SiO2晶体中含4mol Si-O键,B错误;
C.太阳能电池主要材料是晶体硅,C错误;
D.,物质具有的能量越低越稳定,该反应为放热反应,故SiO2更稳定,D错误;
故选A。
16.(24-25高一下·内蒙古乌兰察布集宁一中·期末)已知和在一定条件下能发生反应:,该反应每生成时会有的热量放出,已知均大于零。下列说法正确的是
A.的能量比的能量高
B.将与混合充分反应后放出的热量为
C.H-I键的键能为
D.该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
【答案】C
【详解】A.由图可知,1mol H2断键生成2molH吸收bkJ热量,说明1mol H2的能量比2molH的能量低,A项错误;
B.根据题意,生成2molHI时会有akJ的能量放出,该反应为可逆反应,因为存在反应限度,不能完全反应,因此将0.5molH2(g)与0.5mol I2(g)混合充分反应后生成的HI少于1mol,放出的热量少于0.5akJ,B项错误;
C.反应物的总键能-生成物的总键能=bkJ/mol+ckJ/mol-H-I键的键能×2=-akJ/mol,则H-I键的键能为0.5(a+b+c)kJ/mol,C项正确;
D.该反应为放热反应,则生成物的总能量低于反应物的总能量,D项错误;
答案选C。
17.碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),反应过程中相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ发生的反应是放热反应
B.过程Ⅱ吸收的能量小于放出的能量
C.向盛有Na2CO3(s)的试管中滴加几滴水,温度降低
D.1molNa2CO3(s)和1molH2O(l)的总能量高于1molNa2CO3·H2O(s)的能量
【答案】D
【详解】A.过程Ⅰ生成物的能量高于反应物的能量,发生的反应是吸热反应,故A错误;
B.过程Ⅱ是吸热反应,吸收的能量大于放出的能量,故B错误;
C.过程Ⅱ中Na2CO3•H2O(s)失水是吸热反应,则Na2CO3(s)与水的化合反应是放热反应,放热使溶液温度升高,故C错误;
D.过程Ⅱ为Na2CO3•H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(l)△H2>0,则Na2CO3(s)+H2O(l)= Na2CO3•H2O(s)△H<0是放热反应,1molNa2CO3(s)和1molH2O(l)的总能量高于1molNa2CO3·H2O(s)的能量,故D正确;
故选:D。
18.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)化学反应的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂键和键能放出的能量
C.断裂键需要吸收ykJ的能量
D.的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
【答案】C
【详解】A.由图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,选项A错误;
B.化学键的断裂需要吸收能量,而不是释放能量,选项B错误;
C.化学键的断裂吸收能量,由图可知,断裂2mol A-B键需要吸收y kJ的能量,选项C正确;
D.由图示可知,的总能量低于和的总能量,选项D错误;
答案选C。
19.(24-25高一下·黑龙江六校联考·期末)航天飞船可用肼(N2H4)做动力源,已知液态肼与液态 H2O2反应时放出大量的热量, 下列说法错误的是
A.1mol肼(N2H4)分子中含有4molN-H键
B.该反应中的热量变化如图所示
C.该反应的反应物总键能小于生成物总键能
D.该反应的化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其产物对环境无污染
【答案】B
【详解】A.肼结构式为 ,1个肼分子中含有4个N-H键,则1mol肼中含有4molN-H键,故A正确;
B.如果反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应,否则为吸热反应,液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量,则该反应为放热反应,图中为吸热反应,不符合,故B错误;
C.液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量,则该反应为放热反应,断键吸收能量、成键放出能量,该反应为放热反应,则反应的反应物总键能小于生成物总键能,故C正确;
D.氮气和水都无毒,所以其产物无污染,故D正确;
故答案为B。
20.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)用下列反应处理航天员呼吸产生的,可实现空间站中的循环利用。
Sabatier反应:
光解水反应:
(1)Sabatier反应的能量变化如图,该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、,则的键能为___________。
(2)在恒温、恒容的密闭体系中,仅发生Sabatier反应,下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。
A.的体积分数不再改变
B.、、、的物质的量之比为1:4:1:2
C.单位时间内,消耗同时生成
D.单位时间内,断裂键的同时断裂键
(3)120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应,测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。
①在0∼4min内,___________。
②4min末,消耗的速率___________生成的速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)光解水反应是采用新型复合光催化剂(),使水在太阳光下高效分解,原理如图。
该反应的能量转化形式为___________。反应Ⅰ的化学方程式为___________。
【答案】(1)放热 462 (2)AD (3) =
(4)光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能)
【详解】(1)该反应反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应;由图可知,Sabatier反应的反应热= -260kJ/mol=反应物总键能-生成物总键能,设O-H键的键能为xkJ/mol,故,解得x=462,故的键能为:462kJ/mol;
(2)A. 的体积分数不再改变时,该反应达到最大限度,A正确;
B. 、、、的物质的量之比为1:4:1:2,不能判断达到最大限度,B错误;
C. 单位时间内,消耗同时生成,均为正反应方向,不能判断达到最大限度,C错误;
D. 单位时间内,断裂(消耗1molH2)键的同时断裂键(消耗0.5mol H2O),正逆反应速率相等,能判断达到最大限度,D正确;
故选AD;
(3)①在0∼4min内,;
②4min末,消耗氢气4mol,生成甲烷1mol,10min时甲烷的物质的量仍为1mol,故4min已经达到平衡,正逆反应速率相等,故消耗的速率=生成的速率;
(4)由图可知:反应I为,反应II为:。
水在太阳光下高效分解,能量转化形式为:光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能);反应Ⅰ的化学方程式为:。
地 城
考点03
化学反应中的能量变化
21.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了合成氨的反应历程,如图所示。其中吸附在催化剂表面的物质用*表示,TS表示过渡态。下列说法正确的是
A.图示历程包含了9个基元反应
B.原料气,平衡时,氨气的体积分数为20%,则氮气的转化率约为33.3%
C.实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,是为了提高氨气产率
D.反应的,说明H—H键断裂放出热量
【答案】B
【详解】A.根据反应历程图可知,该历程经历了的7 个基元反应,A错误;
B.原料气,平衡时,氨气的体积分数为20%,设,则,消耗的,列三段式:,因,
解得mol,则氮气的转化率约为,B正确;
C.合成氨反应为放热反应,高温平衡向左移动,氨气的产率降低,但实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,是为了使催化剂的活性最大,提高反应速率,提高单位时间内氨气的产量,C错误;
D.化学键的断裂需要吸收热量,D错误;
故答案选B。
22.(24-25高一下·内蒙古部分学校·期末)已知碘化氢分解吸热,分以下两步完成:2HI(g)→H2(g)+2I·(g);2I·(g)→I2(g),下列图像最符合上述反应历程的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】碘原子结合形成碘分子是化学键形成的过程,属于放热过程,由碘化氢分解吸热可知,碘化氢分解生成氢气和碘原子的反应为吸热反应,则符合第一步吸热、第二步放热、总反应吸热的图示为图A;
答案选A。
23.(24-25高一下·内蒙古部分学校·期末)下列关于化学反应中能量变化的说法错误的是
A.释放热量的化学反应为放热反应
B.反应物的总键能比生成物的总键能大的反应为吸热反应
C.反应物的总能量比生成物的总能量低的反应为吸热反应
D.需要加热才能发生的反应均为吸热反应,常温下能自发进行的反应均为放热反应
【答案】D
【详解】A.化学反应中释放热量的化学反应为放热反应,A正确;
B.若反应物总键能大于生成物总键能,断键吸收的能量大于成键放出的能量,反应为吸热反应,B正确;
C.反应物总能量低于生成物时,需吸收能量,反应为吸热反应,C正确;
D.加热与否与反应吸收、释放能量无关,如燃烧需加热但放热);常温下能自发进行的反应可能为吸热反应如碳酸氢钠与稀盐酸的反应常温能自发进行,为吸热反应,D错误;
故选D。
24.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)下列关于能量的说法中正确的是
A.物质发生化学变化都伴随着能量变化
B.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应需要加热才能发生
C.物质的物理变化过程中没有能量的变化
D.吸热反应的热效应与反应的过程有关
【答案】A
【详解】A.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,化学反应中一定伴随能量变化,故A正确;
B.有的放热反应,需要加热,达到反应的温度,如甲烷的燃烧,吸热反应不一定需要加热才能发生,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,常温就能发生,故B错误;
C.物质的物理变化过程中也有能量的变化,如液态水转化为气态水过程中吸收能量,故C错误;
D.化学反应的热效应与反应过程无关,只与反应的始末状态有关,故D错误;
故选A。
25.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)水煤气变换反应是放热反应,在双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化下的反应过程示意 图如下下列说法正确的是
A.过 程I 中有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程
C.该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2
D.该反应中反应物的总能量小于生成物总能量
【答案】C
【详解】A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的O-H极性共价键断裂,故A错误;
B.过程II中水分子中的O-H化学键断裂,吸收热量,过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水、和氢气,新的化学键生成放出热量,故B错误;
C.由图可知,反应物是CO和H2O,生成物是CO2、H2,该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2,故C正确;
D.水煤气变换反应是放热反应,该反应中反应物的总能量大于生成物总能量,故D错误;
故选:C。
26.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)氮及其化合物的某转化过程如图所示。下列分析中,错误的是
A.反应Ⅰ为化合反应,而反应Ⅱ为分解反应
B.工业生产中原料气N2可以通过分离液态空气获得
C.在催化剂a、b表面均发生了化学键的断裂和形成
D.反应Ⅱ催化剂b表面形成氮氧键的过程中,发生了电子的转移
【答案】A
【详解】A.由分析可知,反应Ⅰ为化合反应,但反应Ⅱ不是分解反应,A错误;
B.工业生产中原料气N2来自空气,将空气液化后进行蒸馏,可以从液态空气中获得N2,B正确;
C.反应Ⅰ、Ⅱ均在催化剂表面上进行,化学反应过程中,伴随着旧化学键的断裂和新化学键的形成,则在催化剂a、b表面均发生了化学键的断裂和形成,C正确;
D.反应Ⅱ为4NH3+5O24NO+6H2O,发生氧化还原反应,则反应Ⅱ催化剂b表面形成氮氧键的过程中,发生了电子的转移,D正确;
故选A。
27.(24-25高一下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.水汽化需要吸收能量,所以水汽化属于吸热反应
C.对于吸热反应,生成物总能量一定低于反应物总能量
D.X(s)=Y(s)是放热反应,则Y比X稳定
【答案】D
【详解】A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,比如碳燃烧需要加热,但该反应为放热反应,故A错误;
B.水汽化需要吸收能量,所以水汽化属于吸热过程,不是吸热反应,故B错误;
C.对于吸热反应,生成物总能量一定高于反应物总能量,故C错误;
D.X(s)=Y(s)是放热反应,根据能量越低越稳定得到Y比X稳定,故D正确。
综上所述,答案为D。
地 城
考点04
原电池的原理
28.(24-25高一下·吉林白山五校·期末)化学与生产、生活、社会紧密联系,下列有关说法正确的是
A.S的化学性质活泼,故自然界中S的存在形式只有化合态
B.聚氯乙烯常用作食品、药物的包装材料,具有绝缘性好的优点
C.生产宇航服所用的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料
D.CaO溶于水放出大量热,可利用该反应设计成原电池,将化学能转化为电能
【答案】C
【详解】A.硫在自然界中存在游离态(如火山口附近)和化合态(如硫化物、硫酸盐),A错误;
B.聚氯乙烯(PVC)含氯元素,受热易释放有毒物质,不用于食品、药物直接包装,B错误;
C.碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,具有优异性能,适用于宇航服,C正确;
D.CaO与水反应放热,但非氧化还原反应,无法设计成原电池,D错误;
故选C。
29.(24-25高一下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)某同学用如图所示实验来模拟原电池实验,下列说法正确的是
A.左瓶的灯泡发光 B.右瓶的铜棒变粗
C.右瓶的铁棒为正极 D.左瓶Fe电极的电极反应式为
【答案】B
【详解】A.左瓶电极插入苯中,苯是非电解质,不能构成原电池,灯泡不会发光,A错误;
B.右瓶电极插入硫酸铜溶液中,且形成闭合回路,构成原电池,铁是负极,铜是正极,溶液中的铜离子得到电子析出铜,则铜棒变粗,B正确;
C.金属性铁强于铜,因此右瓶中铁棒为负极,C错误;
D.左瓶不能形成原电池,铁电极在苯中,不能发生反应,D错误;
故选B。
30.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)电池在生活中随处可见,下列装置能将化学能转化成电能的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.该装置中,两个电极相同,碳单质不能与氯化铜溶液反应,所以不能构成原电池,故A错误;
B.该装置中,酒精是非电解质,所以不能构成原电池,故B错误;
C.该装置没有外电路,因此没有形成闭合回路,故C错误;
D.该装置符合原电池的构成条件,铝单质能与氢氧化钠溶液反应,但是镁不能反应,因此Al作负极,Mg作正极,该装置能将化学能转化为电能,故D正确;
故答案选D。
31.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)某新型储能电池原理如图所示。下列说法正确的是
A.多孔碳为该新型储能电池的负极
B.储能过程中化学能转变为电能
C.放电时交换膜左侧溶液中浓度不变
D.电池放电总反应:
【答案】C
【详解】A.在该电池中,Pb失电子发生氧化反应,Pb作负极,多孔碳作正极,A错误;
B.储能过程是充电过程,充电过程中是电能转变为化学能,B错误;
C.放电时,负极反应式为,交换膜左侧溶液中参与反应,但右侧会通过阴离子交换膜移向左侧,根据电荷守恒和溶液的电中性,交换膜左侧溶液中浓度不变,C正确;
D.由于溶液中有,放电时Pb转化为,电池放电总反应为,D错误;
故答案选C。
32.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)某小组设计图示装置进行实验,观察到电流计指针偏转,一段时间后,取铁电极附近电解质溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加酸化的双氧水,也无明显现象。下列叙述错误的是
A.食盐的作用是增强溶液的导电性 B.锌电极上的电极反应式为
C.铁电极表面无气泡,锌电极表面有气泡 D.溶液中阳离子向Fe电极移动
【答案】C
【详解】A.氯化钠是电解质,其水溶液能导电,则食盐的作用是增强溶液的导电性,A不符合题意;
B.锌为负极,发生氧化反应,锌电极上的电极反应式为Zn−2e−=Zn2+,B不符合题意;
C.结合选项B可知,锌电极表面没有气泡,C符合题意;
D.原电池工作时,阳离子向正极移动,铁为正极,溶液中阳离子向Fe电极移动,D不符合题意;
故选C。
33.(24-25高一下·黑龙江大庆实验中学·期末)银锌纽扣电池是一种常见的化学电源,以Zn和为电极,氢氧化钾溶液为电解质溶液,其电池反应为:,装置示意图如下。
下列说法正确的是
A.放电过程中,负极质量会减小
B.电池工作时,电子从Zn经氢氧化钾溶液流向
C.电极的电极反应式:
D.放电前后电解质溶液的pH保持不变
【答案】C
【详解】A.放电过程中,负极锌失去电子生成锌离子,锌离子与氢氧根离子结合生成氢氧化锌附着在负极上,所以负极质量会增大,A错误;
B.电子只能在电极和导线中移动,不能在电解质溶液中移动,电池工作时,电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极,B错误;
C. Ag2O作正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为,C正确;
D.根据电池反应Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag,反应消耗了水,使氢氧化钾溶液的浓度增大, 溶液pH增大,D错误;
故选C。
34.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)现如今,可通过一种可植入体内的微型电池控制体内的血糖浓度(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。电池工作时,下列叙述正确的是
A.a电极为电池的负极
B.电流从b电极流向a电极
C.CuO在b电极上发生的反应中起催化作用
D.该电池总反应为
【答案】C
【详解】A.根据分析,a电极为电池正极,A错误;
B.根据分析,b电极为负极,电子从b极流出,B错误;
C.在b电极上失电子转化成CuO,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为,在整个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO在b电极上发生的反应中起催化作用,C正确;
D.在这个过程中发生的总反应为:,D错误;
故选C。
35.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置在产生电能时,同时制备K2SO4,其工作原理如图所示,下列说法中正确的是
A.电池放电时,正极区溶液的pH降低
B.a膜为阳离子交换膜,b膜为阴离子交换膜
C.放电时,每消耗1mol Zn时,正极区电解质溶液增重87 g
D.X溶液中的溶质只能为H2SO4,Y溶液中溶质只能为KOH
【答案】D
【详解】A.放电正极电极反应为,减小,pH增大,A错误;
B.原电池中,阴离子通过a膜移向负极,阳离子通过b膜移向正极,在池中间形成,故b膜为阳离子交换膜,a膜为阴离子交换膜,B错误;
C.结合分析反应电极式,根据得失电子守恒,放电时,消耗1 mol Zn时,正极区产生1 mol(为55g),同时消耗4 mol,有1 mol(96g)移向中间池,故正极区电解质溶液减轻而不是增大,C错误;
D.正极区发生反应,负极区发生反应,中间要生成,X溶液中的溶质只能为,Y溶液中溶质只能为KOH ,D正确;
故选D。
36.(24-25高一下·吉林吉林毓文中学·期末)某新型锂离子电池是以嵌锂非晶硅薄膜和钴酸锂薄膜为电极的二次电池,充电时,嵌入非晶硅膜,放电时发生脱嵌,工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.充电时,b极接电源的负极
B.充电时,a极的电极反应式为
C.放电时,外电路通过,b极质量增加7g
D.放电时,穿过交换膜向a极移动
【答案】C
【详解】A.根据分析知,充电时,b极为阳极,接电源的正极,A错误;
B.充电时,a极的电极反应式为,B错误;
C.放电时,外电路通过,b极将嵌入1mol,因此b极质量增加7g,C正确;
D.放电时,阳离子向正极移动,因此a极区的穿过交换膜向b极移动,D错误;
故选C。
37.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期末)中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池,电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图),该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是
A.放电时,正极反应式为
B.电池工作时,a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大
C.离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D.放电时,每转移2 mol电子,中间溶液中溶质减少1 mol
【答案】D
【详解】A.d极为正极,PbO2发生得电子的还原反应,电极反应式为,A正确;
B.由分析,放电时,负极反应式为,正极反应式为,则a极室电解质溶液pH减小、d极室电解质溶液pH增大,B正确;
C.由分析,离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,C正确;
D.放电时每转移2mol电子,则有2molK+通过离子交换膜b、1mol通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成1mol,所以中间溶液中溶质增加1mol,D错误;
故选D。
38.(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)“仙湖”实验室研发了一种应用前景广泛的“氮氧”燃料电池,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为正极,发生还原反应
B.电极b的电极反应为:
C.电极a与电极b应使用活泼性不同的导电材料
D.电极a生成标况下11.2 L 时,理论上会有3 mol 通过导线
【答案】D
【详解】A.由分析可知电极a为负极,发生氧化反应,A错误;
B.酸性条件下,氧气发生还原反应生成水,,B错误;
C.电极a与电极b可以均使用惰性电极,不一应使用活泼性不同的导电材料,C错误;
D.电极a反应为,生成标况下11.2 L 为0.5mol,理论上会有3 mol 通过导线,D正确;
故选D。
地 城
考点05
化学电源
39.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)下列有关如图所示铅蓄电池的说法正确的是
A.放电时,铅被还原
B.放电时,电解质溶液氢离子浓度减小
C.充电时,原极接电源的负极即可复原
D.放电时总反应:
【答案】B
【详解】A.放电时,Pb作负极,被氧化,A错误;
B.放电时总反应:,电解质H2SO4被消耗,氢离子浓度减小,B正确;
C.PbO2为正极,充电时,原极接电源的正极即可复原,C错误;
D.放电时总反应:,D错误;
故选B。
40.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)如图,锂—铜空气燃料电池容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能,放电时发生反应:。下列说法中,不正确的是
A.放电时,正极的电极反应式为
B.放电时,每转移1mol电子,则负极质量减小7g
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生
D.电流从电极Cu经导线流向电极Li
【答案】A
【详解】A.根据分析可知,放电时,正极的电极反应式为,A错误;
B.负极的电极反应式为:,每转移1mol电子,消耗1molLi,负极质量减小7g,B正确;
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生,反应的化学方程式为,C正确;
D.电流的方向与电子移动方向相反,电流从电极Cu经导线流向电极Li,D正确;
故答案选A。
41.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)某学生根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法正确的是
A.该电池加几滴水就可以激活
B.铜箔发生氧化反应
C.电子从Al箔经滤纸流向铜箔
D.负极电极反应式:
【答案】A
【详解】A.该电池加几滴水后,形成电解质溶液,同时铝箔为负极,铜箔为正极,形成原电池而被激活,A正确;
B.由分析可知,铜箔为正极,发生还原反应,B错误;
C.电子不经过电解质溶液,铝箔为负极,铜箔为正极,则电子是从铝箔经导线流向铜箔,C错误;
D.由分析可知,负极电极反应式为:,D错误;
故选A。
42.(24-25高一下·吉林吉林毓文中学·期末)关于下列四个装置说法错误的是
装置Ⅰ
装置Ⅱ
装置Ⅲ
装置Ⅳ
A.装置Ⅰ:铜电极质量增加
B.装置Ⅱ:锌筒作负极,发生氧化反应
C.装置Ⅲ:放电时,正极的电极反应式为
D.装置Ⅳ:内电路中电子由b极移向a极
【答案】D
【详解】A.铜、锌、硫酸铜溶液构成原电池,锌的活泼性大于铜,锌是负极、铜是正极,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,铜电极质量增加,故A正确;
B.普通锌锰电池,锌筒失电子作负极,发生氧化反应,故B正确;
C.铅蓄电池,放电时,PbO2是正极,正极的电极反应式为,故C正确;
D.装置Ⅳ是氢氧燃料电池,a是负极、b是正极,电子不能进入溶液,内电路中通过离子定向移动导电,故D错误;
选D。
43.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)我国学者发明了一种新型多功能甲醛(HCHO)—硝酸盐电池(如图所示),可同时处理废水中的和,电池总反应为。下列说法错误的是
A.电池工作过程中,通过质子交换膜向电极移动
B.电池工作过程中,电极a附近区域电解液的减小
C.电极上发生的电极反应为
D.当电极a流出电子时,生成标准状况下的体积为
【答案】D
【详解】A.由原电池中电子移动方向可知,电极为正极,电池工作过程中,通过质子交换膜向电极移动,A正确;
B.电极为负极,失去电子生成和,负极电极反应式为,被消耗,电极附近区域电解液的减小,B正确;
C.电极为正极,得到电子生成,电极反应式为,C正确;
D.根据电极反应式,当电极流出电子时,生成,标准状况下的体积为,D错误;
故选D。
44.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)我国成功研制的一种新型可充放电 AGDIB 电池(铝-石墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料,以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。电池反应为 CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图,下列说法正确的是
A.B为负极,放电时铝失电子
B.电解液可以用常规锂盐和水代替
C.充电时 A 电极反应式为 Cx + PF6- - e-= CxPF6
D.废旧 AGDIB 电池进行“放电处理”时,若转移 1mol 电子,石墨电极上可回收 7gLi
【答案】C
【详解】电池反应为 CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al,放电时锂离子定向移动到A极,则A极为正极,B极为负极。A、B为负极,放电时Li失电子,选项A错误;B、锂的金属性很强,能与水反应,故电解液不可以用常规锂盐和水代替,选项B错误;C、充电时 A 电极为阳极,电极反应式为 Cx + PF6- - e-= CxPF6,选项C正确;D、废旧 AGDIB 电池进行“放电处理”时,若转移 1mol 电子, 7gLi失电子,选项D错误。答案选C。
45.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池,工作原理如图所示,以光电极作辅助电极,充电时光电极受光激发产生电子和空穴,空穴作用下NaI转化为。下列说法错误的是
A.放电时,电极N为正极,发生还原反应
B.充电时,电极M的电极反应式为
C.放电时,电极产生的电子转移给
D.充电时,每生成,有通过交换膜进入M电极室
【答案】C
【详解】A.放电时,电极N为正极,正极得电子,发生还原反应,A项正确;
B.充电时,电极M为阴极,电极反应式为,B项正确;
C.放电时,电极N为正极,电极M为负极,电极M失去电子转移给,C项错误;
D.充电时,阳极的电极反应式为:,每生成,转移,则有通过交换膜进入M电极室,D项正确;
答案选C。
阅读下列材料,完成下面小题。
多硫化物是一类由金属离子和硫原子链()组成的化合物,x通常取2到6之间的整数。半径较大的阳离子可以稳定长硫链,半径较小的阳离子可以稳定短硫链。在稀硫酸中会发生反应,溶液变浑浊并产生臭鸡蛋气味气体()。近年来,以多硫化物为载体的相关电化学研究成为科学工作者研究的热点。
46.(24-25高一下·辽宁大连·期末)下列关于多硫化物说法错误的是
A.稳定性:
B.中阴阳离子个数比为1:2
C.是一种多硫化物,在空气中煅烧可生成磁性氧化铁
D.可溶性多硫化物在稀硫酸中反应的离子方程式:
47.(24-25高一下·辽宁大连·期末)一种全碱性多硫化物—空气液流二次电池放电时工作原理如下图所示,交换膜a为阳离子交换膜,离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜。放电过程中,中间室的NaOH溶液浓度基本不变。下列说法正确的是
A.电极N为负极
B.电极M的反应式为:
C.交换膜b为阳离子交换膜
D.电子移动方向:电极M→用电器→电极N→电解液→电极M
【答案】46.A 47.C
【详解】46.A.半径较大的阳离子可以稳定长硫链,半径较小的阳离子可以稳定短硫链,半径较小,短硫链更稳定,稳定性:,A错误;
B.中阴离子是,阳离子是,个数比为1:2,B正确;
C.是一种多硫化物,在空气中有氧气,煅烧可生成磁性氧化铁,C正确;
D.可溶性多硫化物()在稀硫酸中反应的离子方程式:,D正确。
故选A。
47.该电池为全碱性多硫化物-空气液流二次电池,所以放电时通入空气的一极为正极,即电极N为正极,电极M为负极,充电时电极N为阳极,电极M为阴极。
A.连接负载时为原电池,电极N为正极,A错误;
B.连接负载时为原电池,电极M为负极,发生氧化反应,电极反应为 ,B错误;
C.放电时,正极发生还原反应,反应为;负极发生氧化反应,反应为 ;离子交换膜a为阳离子交换膜,每转移1mol电子电极M端有1mol移入中间室,题干中表明放电过程中,中间室的NaOH溶液浓度基本不变,故移入的继续通过离子交换膜b移入正极,故离子交换膜b为阳离子交换膜,C正确;
D.电子不能经过电解质溶液,D错误。
故选C。
试卷第1页,共3页
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