专题02 化学反应与能量变化（期末真题汇编，湖南专用）高一化学下学期

**基本信息** 该试卷为高中化学“化学反应与能量变化”专题期末试题汇编，精选湖南多地名校期末真题，聚焦放热/吸热反应判断、原电池原理及应用、化学电池4大高频考点，通过图表分析与真实情境题考查核心知识。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|32题|涵盖能量变化示意图分析（如Mg与卤素反应能量图）、原电池电极反应（如银锌电池负极反应）|注重图表信息解读，结合生活实例（如纽扣电池）| |非选择题|8题|综合考查反应速率计算（如SiHCl3制备反应速率）、燃料电池设计（如氢氧燃料电池电极反应）|融入工业流程（如铬铁矿制铬）、环保情境（如NO和CO处理），体现学科实践|

函学科网 专题02 1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.C 8.D 9.C 10.A 11.B 12.B 13.A 14.D 15.B 16.C 17.B 18.D 19.D 20.D 21.C 22.C 23.C 24.B 25.C 26.C www.zxxk.com 让教与学更高效 化学反应与能量变化 命学科网 www.zxxk.com 27.C 28.A 29.B 30.C 31.C 32.D 33.(1) C0,(或二氧化碳) > (2)0.016mol-L'.min (3)ac (4) 正极 H,-2e=2H 14 高温 34.(1)Si0,+2C Si+2C0个 (2)ac (3) H2(g) 0.5>98 (4)2 35.(1)+135.6 (2)CH4g+20,（g=C0,g+2H,0(1△H=-889.6kJ/mol (3)玻璃搅拌器 (4)A (5)正极 (60.009或9×10-3 (7)3X+Y=4R+2Q (8)0.4 (9)ad 36.(1)2Ht+2e=H2↑ (2) 铜 Fe3++e--Fe2+ (3) 负 0,+4H+4e=2H,0 11.2 CH,0H+80H-6 37.D / 让教与学更高效 e=C0+6H,0 学科网 38.D 39.D 40.(1) 吸热 28 (2) 正 C2H,OH+6O2-12e=2C02↑ (3) 2.5×104molL-1min-15.56 www .zxxk.com 让教与学更高效 +3H2O 0.08 使用催化剂 专题02 化学反应与能量变化 4大高频考点概览 考向1 放热反应与吸热反应的判断 考向2 原电池的工作原理 考向3 原电池原理的应用 考向4 化学电池 地 城 考点01 放热反应与吸热反应的判断 1．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)反应分两步进行：①，②。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 2．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 3．(24-25高一下·湖南师范大学附属中学·期末)对下列图示的叙述不正确的是 A．（a）图可表示与固体反应的能量变化 B．通过（b）图可知石墨比金刚石稳定 C．由（c）图可知，和反应生成是吸热反应 D．由（d）图可知，A与C的能量差为 4．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时需要从环境吸收能量 B．不能实现化学能转化为电能的理由是：反应太快，形成电流时间短暂 C．浓硫酸溶于水属于放热过程 D．图示的反应属于放热反应 5．(24-25高一下·湖南永州·期末)甲醛(HCHO)与在羟基磷灰石(HAP)表面发生反应的相对能量与反应历程关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．反应过程中，存在非极性键的断裂和形成 C．反应的化学方程式为 D．用作示踪实验，反应后HAP中不含原子 6．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)物质、的能量关系如图所示。已知：人为规定的能量为。下列有关说法不正确的是 A．乙烯、乙烷和氢气都是重要的化工原料 B．断开氢气中的不需要吸收能量 C．由图可知比更稳定 D．由图可推知，与氢气加成是放热反应 7．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列图示与对应的叙述不相符的是 A．(a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化 B．通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C．由(c)图可知，若在密闭容器中加入和充分反应放出的热量为 D．由(d)图可知，A与C的能量差为： 8．(24-25高一下·湖南郴州·期末)金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿（主要成分为，含有少量）为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法正确的是 A．①中铬铁矿既作氧化剂又作还原剂 B．②中稀盐酸可以替代稀硫酸 C．若A是，则③中浓硫酸体现了强氧化性 D．④中反应物总能量大于生成物总能量 9．(24-25高一下·湖南湘西州·期末)的反应途径如图1所示，及的能量变化如图2所示，下列有关说法正确的是 A．图1中步骤Ⅰ的变化过程会放出热量，步骤Ⅱ的变化过程会吸收热量 B．由图2可以看出，转化为需要吸收热量 C．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 D．化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，化学能只能转化为热能 10．(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述错误的是 A．图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化 B．图乙说明石墨比金刚石稳定 C．根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ D．图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 11．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)科学家用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， 下列说法正确的是 A．该能量图也可以表示氢氧化钡晶体与氯化铵的反应过程 B．状态I→II→III的过程中，反应体系经历了吸收和放出能量的过程 C．所具有的能量比CO和O要高 D．状态I→II的过程可以说明，形成化学键会向环境放出能量 12．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)下列过程发生的反应中，属于吸热反应的是 A．木炭燃烧 B．将晶体与晶体混合并搅拌 C．钠与水反应 D．稀硫酸中滴加NaOH溶液 地 城 考点02 原电池的工作原理 13．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 14．(24-25高一下·湖南永州·期末)利用如图所示装置可测定某原电池工作一段时间内通过导线的电子物质的量，电极材料是镁片和铝片。下列说法不正确的是 A．电极b为镁片 B．a的电极反应式为 C．当量筒内收集448mL气体(标准状况)时，则导线中通过的电子为0.04mol D．若将电解质溶液改为稀硫酸，量筒内仍能收集到 15．(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)某电池装置如图所示，电池总反应方程式为。下列说法错误的是 A．该装置可将化学能转变为电能 B．电子从Ag电极出发，经导线流向Pt电极，然后经过盐酸又流回Ag电极，形成闭合回路 C．放电时Pt电极上发生还原反应 D．当外电路中转移时，经过离子交换膜的为 16．(24-25高一下·湖南郴州·期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法正确的是 A．甲：铜电极变粗 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：电池工作时，电子由锌筒流向石墨棒 D．丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 17．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)锌锡原电池装置如图所示。下列叙述错误的是 A．锡(Sn)极为正极，发生还原反应 B．电子由锌极流出经电解质溶液流向锡极 C．锡极的电极反应式为 D．负极减轻0.65g时转移0.02mol电子 18．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现CO2的再利用。电池的总反应为：CO2 + 2H2O =CH4 +2O2(已知：质子交换膜仅允许H+通过)，下列说法正确的是 A．该装置的电解质溶液可能为HNO3 B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极 C．理论上正极消耗1mol CO2负极生成44.8L O2 D．Cu 电极上发生的电极反应是 CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O 19．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)一种高效H2O2—甲醇电池的原理示意图如下，下列叙述错误的是 A．该电池能将化学能直接转化为电能 B．电子从M极流出经外电路流入N极 C．N极电极反应式为 D．理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：2 地 城 考点03 原电池原理的应用 20．(24-25高一下·湖南湘西州·期末)热激活电池可用作导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，该电池的总反应为。下列说法正确的是 A．该电池工作时，电极上发生还原反应，失去电子 B．钙电极换为银电极也能使电池反应发生 C．放电时，向硫酸铅电极移动 D．常温下，该电池无法正常工作 21．(24-25高一下·湖南常德汉寿县第一中学·期末)Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作过程中，电子由b极经导线流向a极 B．升高温度一定可以提高该电池的工作效率 C．每处理1mol ，理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L D．a极的电极反应式为： 22．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示： 下列说法正确的是 A．负极材料不一定是Cu B．银电极可以换成Fe C．银电极反应：Ag＋＋e-=Ag D．溶液中NO移向Ag极附近 23．(24-25高一下·湖南长沙第二十一中学·期末)科学家开发了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如下图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极失去电子发生氧化反应 B．正极的电极反应为 C．铁表面发生的反应为 D．若有11.2L(标准状况下)空气参与反应，则电路中有2mol电子转移 24．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)图为某原电池装置的示意图。下列叙述中，不正确的是 A．电子由片通过导线流向Cu片 B．溶液中移向电极 C．将片换成片，电路中电流方向不变 D．该装置可将反应释放的能量直接转化为电能 地 城 考点04 化学电池 25．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期末)一种微生物电池处理含氮废水的装置如下图所示。下列说法正确的是    A．电池放电时将电能转化为化学能 B．放电时，由电极B移向电极A C．放电时的负极反应为： D．理论上，电极A每消耗，电极B处生成 26．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是 A．负极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－ B．测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极 C．电池工作时，OH－向Cu电极移动 D．电池工作时，OH－浓度增大 27．(24-25高一下·湖南长沙望城区第六中学·期末)利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是    A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 28．(24-25高一下·湖南长沙雷锋学校·期末)下列装置中能组成原电池的是 A． B． C． D． 29．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第二中学·期末)在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是 A．碳棒上发生还原反应 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动形成电流，电流从b极到a极 D．溶液中SO向a极移动 30．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图）。下列说法错误的是 A．该装置把化学能转化为电能 B．锌电极为负极，发生氧化反应 C．工作时由锌电极向铜电极迁移 D．工作一段时间后铜电极质量增加 31．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)铅酸蓄电池中总反应的离子方程式为。电池的简易装置如图所示，已知放电时灵敏电流计指针向右偏转。下列说法错误的是 A．电池中a电极为负极，发生氧化反应 B．放电时，溶液中的向b电极移动 C．放电时，a电极的质量减小，b电极的质量增大 D．若将a、b电极材料分别替换为和，则灵敏电流计指针向左偏转 32．(24-25高一下·湖南长沙第十五中学·期末)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示不能构成原电池 B．图2锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 C．图3是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 D．图4电池Al电极反应式为：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ 33．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 34．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： (1)写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 (2)三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应        b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应    d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 (3)一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要的时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 (4)一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 35．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)回答下列问题： Ⅰ. (1)已知：① ② 反应的________。 (2)已知：25℃、110kPa时，完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式________。 已知，回答有关中和反应的问题。 (3)如图装置中仪器A的名称________。 (4)中和热的测定实验中，下列操作可能造成中和热的绝对值偏大的是________。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌 Ⅱ.一种检测空气中甲醛含量的电化学装置的工作原理如图所示。 (5)该装置放电时，b电极为________（填“正极”或“负极”）。 (6)当外电路中通过电子时，参与电极反应的甲醛的质量为________mg。 Ⅲ.在2L恒温恒容密闭容器中加入X（g）、Y（g）、R（g）、Q（s）四种物质，发生可逆反应，在内，各物质的量与反应时间的关系如表所示。 起始 1.5 1.0 0.2 末 0.9 0.8 1.3 0.6 2min末 0.7 1.7 0.8 请回答下列问题： (7)0－2min内，该容器中发生反应的化学方程式为________（用X、Y、R、Q表示）。 (8)内，________。 (9)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是________（填标号）。 a.容器内混合气体的质量不再变化 b.容器内混合气体的物质的量不再变化 c.X、Y、R的物质的量浓度之比为 d.相同时间内，消耗3molX的同时生成3molX 36．(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为______。 (2)若需将反应设计成如图所示的原电池装置，则A极（负极）材料为______，B极电极反应式为______。 (3)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图： ①电极c是______（填“正极”或“负极”），写出正极电极反应式：______。若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池，消耗的在标准状况下的体积为______L。 ②如果上述电池的电解质溶液换成NaOH溶液，写出负极电极反应式：______。 37．(24-25高一下·湖南师范大学附属中学·期末)某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应为。下列说法不正确的是 A．隔膜只允许通过，放电时从左边移向右边 B．放电时A极作负极，电极反应式为 C．充电时B极的电极反应式为 D．对废旧钴酸锂（）电池进行“放电处理”，让进入石墨中有利于回收 38．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)NO2、O2和熔融KNO3可作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法错误的是 A．放电时，NO向石墨I电极迁移 B．电池总反应式为4NO2+O2=2N2O5 C．石墨Ⅱ附近发生的反应为2N2O5+O2+4e-=4NO D．当外电路通过4mole-，负极上共产生2molN2O5 39．(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为 40．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 (1)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 (2)乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 (3)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学反应与能量变化 4大高频考点概览 考向1 放热反应与吸热反应的判断 考向2 原电池的工作原理 考向3 原电池原理的应用 考向4 化学电池 地 城 考点01 放热反应与吸热反应的判断 1．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)反应分两步进行：①，②。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】首先总反应为放热反应，即M与Z的总能量比Q的总能量高，排除A和B，其次M+Z→X是吸热反应，即M与Z的总能量低于X总能量，排除C，又由于X→Q是放热反应，说明X能量也高于Q能量，D正确； 故选D。 2．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 【答案】C 【详解】A．金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应，A正确； B．物质的能量越低越稳定，热稳定性：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，则热稳定性最弱的是MgI2，故B正确； C．22.4 L F2(g)未指明标准状况，无法确定其物质的量是否为1 mol，C错误； D．MgCl2分解吸热能量等于其生成放热的绝对值(641 kJ·mol⁻¹)，MgBr2为524 kJ·mol⁻¹，故MgCl2分解吸收能量更大，D正确； 答案选C。 3．(24-25高一下·湖南师范大学附属中学·期末)对下列图示的叙述不正确的是 A．（a）图可表示与固体反应的能量变化 B．通过（b）图可知石墨比金刚石稳定 C．由（c）图可知，和反应生成是吸热反应 D．由（d）图可知，A与C的能量差为 【答案】C 【详解】A．与固体反应是吸热反应，对应图中生成物能量高于反应物能量，A正确； B．能量越低越稳定，由图可知石墨的能量低于金刚石，因此石墨比金刚石稳定，B正确； C．由（c）图可知，1mol和2mol的总能量高于2mol的能量，则和反应生成是放热反应，C错误； D．由（d）图可知，的能量差为，则，D正确； 答案选C。 4．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时需要从环境吸收能量 B．不能实现化学能转化为电能的理由是：反应太快，形成电流时间短暂 C．浓硫酸溶于水属于放热过程 D．图示的反应属于放热反应 【答案】B 【详解】A．反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应，需要从外界吸收能量，A正确； B．原电池的本质是自发地氧化还原反应，盐酸和氢氧化钠的反应不是氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，B错误； C．浓硫酸溶于水没有新物质生成，不是化学反应，属于放热过程，C正确； D．反应物的总能量高于生成物的总能量时为放热反应，D正确； 故答案选B。 5．(24-25高一下·湖南永州·期末)甲醛(HCHO)与在羟基磷灰石(HAP)表面发生反应的相对能量与反应历程关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．反应过程中，存在非极性键的断裂和形成 C．反应的化学方程式为 D．用作示踪实验，反应后HAP中不含原子 【答案】C 【详解】A．由题干图示信息可知，该反应的反应物总能量高于生成物的总能量，故为放热反应，A错误； B．由题干图示信息可知，反应过程中，有O=O非极性键断裂，但没有非极性键形成，B错误； C．由题干图示信息可知，化学方程式为，C正确； D．由题干图示信息可知，反应后HAP中的氧原子来自O2，若用作示踪实验，反应后HAP中含原子，D错误； 故答案为：C。 6．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)物质、的能量关系如图所示。已知：人为规定的能量为。下列有关说法不正确的是 A．乙烯、乙烷和氢气都是重要的化工原料 B．断开氢气中的不需要吸收能量 C．由图可知比更稳定 D．由图可推知，与氢气加成是放热反应 【答案】B 【详解】A．乙烯、乙烷和氢气都是重要的化工原料，A正确； B．为化学键，破坏化学键需要吸收能量，B错误； C．物质的能量越低越稳定，能量低，比稳定，C正确； D．与氢气加成反应的乙烷的总能量—乙烯和氢气的总能量，是放热反应，D正确。 故选B。 7．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列图示与对应的叙述不相符的是 A．(a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化 B．通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C．由(c)图可知，若在密闭容器中加入和充分反应放出的热量为 D．由(d)图可知，A与C的能量差为： 【答案】C 【详解】A．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，(a)图中反应物的总能量小于生成物的总能量，表示的反应为吸热反应，则(a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化，A不符合题意； B．物质具有的能量越低，稳定性越强，通过(b)图可知，石墨的能量低于金刚石的能量，则石墨比金刚石稳定，B不符合题意； C．由(c)图可知，若反应过程中消耗了1molO2(g)和2molSO2(g)，同时生成2molSO3(g)，反应放热(a-b)kJ，而SO2(g)与O2(g)的反应为可逆反应，当在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g)，充分反应后生成的SO3(g)小于2mol，所以放出的热量小于(a-b)kJ，C符合题意； D．由(d)图可知，总反应(A→C)可视为经两步反应得到，则总反应的，则，所以A与C的能量差为，D不符合题意； 故选C。 8．(24-25高一下·湖南郴州·期末)金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿（主要成分为，含有少量）为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法正确的是 A．①中铬铁矿既作氧化剂又作还原剂 B．②中稀盐酸可以替代稀硫酸 C．若A是，则③中浓硫酸体现了强氧化性 D．④中反应物总能量大于生成物总能量 【答案】D 【分析】铬铁矿(主要成分为，含有少量Al2O3)，由流程可知，加入碳酸钠灼烧，可生成Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2，加入水过滤分离出Fe2O3，滤液中加入稀硫酸得到氢氧化铝和Na2CrO4，Na2CrO4中加浓硫酸得到溶液A为Na2Cr2O7，电解得到Cr。 【详解】A．中Fe元素由+2价升高为+3价，Cr元素由+3价升高为+6价，①中铬铁矿为还原剂，A错误； B．+6价铬元素具有强氧化性，能将氯离子氧化为氯气，不能用稀盐酸替代稀硫酸，B错误； C．反应前后Cr元素化合价均为+6价，浓硫酸不表现氧化性，浓硫酸在溶液中电离出氢离子，与氢离子反应生成，表现酸性，C错误； D．④为铝热反应，是剧烈的放热反应，故④中反应物总能量大于生成物总能量，D正确； 故选D。 9．(24-25高一下·湖南湘西州·期末)的反应途径如图1所示，及的能量变化如图2所示，下列有关说法正确的是 A．图1中步骤Ⅰ的变化过程会放出热量，步骤Ⅱ的变化过程会吸收热量 B．由图2可以看出，转化为需要吸收热量 C．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 D．化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，化学能只能转化为热能 【答案】C 【详解】A．图1中步骤Ⅰ的变化过程中化学键断裂，会吸收热量，步骤Ⅱ的变化过程中形成化学键，会放出热量，A错误； B．由图2可以看出，转化为需要放出热量，B错误； C．化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，反应物总能量大于生成物的总能量，为放热反应，反应物总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，C正确； D．化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，化学能可以转化为热能、电能、光能等，D错误； 故选C。 10．(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述错误的是 A．图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化 B．图乙说明石墨比金刚石稳定 C．根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ D．图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 【答案】A 【详解】A．图甲表示放热反应，而CO2+C=2CO是吸热反应，A错误； B．图乙表示金刚石转化成石墨是放热反应，说明金刚石的能量比石墨高，石墨更稳定，B正确； C．图丙表示 ，2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ ，H更大，C正确； D．图丁表示吸热反应，反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量，D正确； 故选A。 11．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)科学家用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， 下列说法正确的是 A．该能量图也可以表示氢氧化钡晶体与氯化铵的反应过程 B．状态I→II→III的过程中，反应体系经历了吸收和放出能量的过程 C．所具有的能量比CO和O要高 D．状态I→II的过程可以说明，形成化学键会向环境放出能量 【答案】B 【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，但氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，则该能量图不能表示氢氧化钡晶体与氯化铵的反应过程，A错误； B．由图可知，状态I→II的过程中吸收能量，状态II→III的过程中放出能量，即状态I→II→III的过程中，反应体系经历了吸收和放出能量的过程，B正确； C．由能量图的状态Ⅰ和状态Ⅲ可知，所具有的能量比CO和O要低，C错误； D．由图可知，状态I→II的过程中能量升高，需要从环境中吸收能量，即形成化学键会从环境吸收能量，D错误； 故选B。 12．(24-25高一下·湖南长沙芙蓉高级中学·期末)下列过程发生的反应中，属于吸热反应的是 A．木炭燃烧 B．将晶体与晶体混合并搅拌 C．钠与水反应 D．稀硫酸中滴加NaOH溶液 【答案】B 【详解】A．木炭燃烧是燃烧反应，是典型的放热反应，故A不符合题意；     B．铵盐和碱的反应是吸热反应，将晶体与晶体混合并搅拌属于吸热反应，故B符合题意； C．钠与水反应是金属和水的反应，是典型的放热反应，故C不符合题意；     D．稀硫酸中滴加NaOH溶液会发生酸碱中和反应，属于典型的放热反应，故D不符合题意； 故答案为B。 地 城 考点02 原电池的工作原理 13．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)银锌纽扣电池的内部构造如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．负极电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 B．正极电极反应为：Ag2O+2e-=2Ag+O2- C．电池工作时，正极附近pH减小 D．电池工作时K+向Zn一极移动 【答案】A 【详解】A．银锌纽扣电池中，Zn为负极，发生氧化反应，在KOH溶液中，负极反应为Zn失去电子结合OH⁻生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，A正确； B．正极Ag2O发生还原反应，Ag⁺得电子生成Ag，电极反应式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，B错误； C．电池工作时，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-，生成氢氧根离子，正极附近pH增大，C错误； D．电池工作时，阳离子(K+)向正极(Ag2O)移动，D错误； 故选A。 14．(24-25高一下·湖南永州·期末)利用如图所示装置可测定某原电池工作一段时间内通过导线的电子物质的量，电极材料是镁片和铝片。下列说法不正确的是 A．电极b为镁片 B．a的电极反应式为 C．当量筒内收集448mL气体(标准状况)时，则导线中通过的电子为0.04mol D．若将电解质溶液改为稀硫酸，量筒内仍能收集到 【答案】D 【分析】根据题目所给的信息可知，利用反应所组装的原电池，b电极产生氢气，所以作正极为镁片，电极反应式为：，a电极为铝片，电极反应式为：,当量筒内收集448mL气体(标准状况)时,的物质的量为；据此回答问题。 【详解】A．据分析可知，b电极产生氢气，所以作正极为镁片，A正确； B．a电极为铝片，电极反应式为：，B正确； C．当量筒内收集448mL气体(标准状况)时,的物质的量为，则电子转移的物质的量为：，C正确； D．若将电解质溶液改为稀硫酸，则a为正极产生氢气，b为负极产生镁离子，因为金属与酸反应镁单质的活泼性大于铝单质的活泼性，D错误； 故选D。 15．(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)某电池装置如图所示，电池总反应方程式为。下列说法错误的是 A．该装置可将化学能转变为电能 B．电子从Ag电极出发，经导线流向Pt电极，然后经过盐酸又流回Ag电极，形成闭合回路 C．放电时Pt电极上发生还原反应 D．当外电路中转移时，经过离子交换膜的为 【答案】B 【分析】根据电池总反应为可知，Ag失电子被氧化，a为负极，氯气在正极上得电子被还原，b为正极，负极反应式为Cl-+Ag-e-=AgCl↓，正极反应式为Cl2+2e-═2Cl-； 【详解】A．装置为原电池装置，可将化学能转变为电能，A正确； B．电子在外电路流动，不会经过电解质溶液，B错误； C．放电时Pt电极上氯气得到电子被还原为氯离子，C正确；   D．由正负极反应式可知，当电路中转移时，经过交换膜的氯离子是0.01mol，D正确； 故选B。 16．(24-25高一下·湖南郴州·期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。 下列说法正确的是 A．甲：铜电极变粗 B．乙：正极的电极反应式为 C．丙：电池工作时，电子由锌筒流向石墨棒 D．丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 【答案】C 【详解】A．甲装置为原电池装置，锌为负极，铜为正极，正极的电极反应为：，铜电极粗细不变，A错误； B．纽扣式银锌电池为原电池，锌为负极，Ag2O为正极，正极发生还原反应，电极反应式为：，B错误； C．锌锰干电池中锌为负极，石墨为正极，电子由负极流向正极，即由锌筒流向石墨棒，C正确； D．铅蓄电池放电时的总反应为：，消耗硫酸，硫酸浓度不断减小，D错误； 故选C。 17．(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)锌锡原电池装置如图所示。下列叙述错误的是 A．锡(Sn)极为正极，发生还原反应 B．电子由锌极流出经电解质溶液流向锡极 C．锡极的电极反应式为 D．负极减轻0.65g时转移0.02mol电子 【答案】B 【分析】锌比锡活泼，该原电池中自发的氧化还原反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，锌元素化合价升高，锌为原电池的负极，则锡为原电池的正极。 【详解】A．锡(Sn)极为正极，正极上氢离子得到电子发生还原反应产生氢气，A不符合题意； B．电子由锌极流出经导线流向锡极，电子不进入电解质溶液，B符合题意； C．锡极上氢离子得到电子发生还原反应产生氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑，C不符合题意； D．负极减轻0.65g时，即0.01mol锌参加反应，根据Zn+2H+=Zn2++H2↑，则转移0.02mol电子，D不符合题意； 故选B。 18．(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现CO2的再利用。电池的总反应为：CO2 + 2H2O =CH4 +2O2(已知：质子交换膜仅允许H+通过)，下列说法正确的是 A．该装置的电解质溶液可能为HNO3 B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极 C．理论上正极消耗1mol CO2负极生成44.8L O2 D．Cu 电极上发生的电极反应是 CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O 【答案】D 【分析】由图可知，氮化镓电极为原电池的负极，太阳光作用下水在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，铜电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O。 【详解】A．铜能与硝酸直接反应，所以原电池中的电解质不能选择硝酸，故A错误； B．电解质溶液不能传递电子，电子从GaN电极流出经过导线到Cu电极，故B错误； C．缺标准状况下，无法计算氧气的体积，故C错误； D．铜电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲烷和水，电极反应式为CO2 + 8e − +8H + = CH4 +2H2O，故D正确； 故选D。 19．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)一种高效H2O2—甲醇电池的原理示意图如下，下列叙述错误的是 A．该电池能将化学能直接转化为电能 B．电子从M极流出经外电路流入N极 C．N极电极反应式为 D．理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：2 【答案】D 【分析】根据反应物的氧化还原性质，M甲醇(CH3OH)生成碳酸钾，C元素化合价升高被氧化，则M为负极；H2O2中O元素由-1价降为-2价，被还原，则N为正极； 【详解】A．根据装置分析，该电池能将化学能直接转化为电能，A正确； B．电子从负极M极流出经外电路流入正极N极，B正确； C．N极为正极，H2O2发生得电子的还原反应，电极反应式为，C正确； D．负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-= +6H2O，正极电极反应式为，故理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：3，D错误； 答案选D。 地 城 考点03 原电池原理的应用 20．(24-25高一下·湖南湘西州·期末)热激活电池可用作导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，该电池的总反应为。下列说法正确的是 A．该电池工作时，电极上发生还原反应，失去电子 B．钙电极换为银电极也能使电池反应发生 C．放电时，向硫酸铅电极移动 D．常温下，该电池无法正常工作 【答案】D 【分析】根据总反应方程式可知，Ca为负极，PbSO4为正极。 【详解】A．根据分析，PbSO4为正极，发生还原反应，得到电子，A错误； B．银的活泼性比铅弱，钙电极换为银电极不能使电池反应发生，B错误； C．放电时向负极移动，向Ca电极移动，C错误； D．该电池是热激活电池，电解质的无水LiCl-KCl混合物需要受热熔融，常温时，电解质不熔化，电池无法正常工作，D正确； 故选D。 21．(24-25高一下·湖南常德汉寿县第一中学·期末)Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作过程中，电子由b极经导线流向a极 B．升高温度一定可以提高该电池的工作效率 C．每处理1mol ，理论上可生成CO2(标准状况下)33.6L D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】由图可知，在b极被还原生成Cr3+，CH3COOH在a极被氧化生成CO2，则a极为负极，电极反应式为：，b极为正极，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．电池工作过程中，电子由负极流向正极，故由a极经导线流向b极，A错误； B．该电池为微生物电池，高温条件会杀死微生物，因此不能在高温下工作，B错误； C．处理1mol 时转移6mol ，据得失电子守恒可知，负极上生成=1.5mol CO2，在标准状况下的体积为1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L，C正确； D．a极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：，D错误； 故选C。 22．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示： 下列说法正确的是 A．负极材料不一定是Cu B．银电极可以换成Fe C．银电极反应：Ag＋＋e-=Ag D．溶液中NO移向Ag极附近 【答案】C 【分析】根据题干中的离子反应方程式可知，Cu元素化合价升高，失去电子，故铜做负极，Ag元素化合价降低，Ag+在正极得电子。 【详解】A．据分析可知Cu失电子，故负极材料一定是铜，故A错误； B．若银电极换成Fe，由于Fe比Cu更活泼，在此电解质溶液中，将变为Fe做负极，与题干中的反应原理不符，故B错误； C．Ag+在正极得电子，电极反应：Ag＋＋e-=Ag，故C正确； D．原电池中，阴离子移向负极，NO向铜电极移动，故D错误； 故答案为C。 23．(24-25高一下·湖南长沙第二十一中学·期末)科学家开发了一种新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如下图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极失去电子发生氧化反应 B．正极的电极反应为 C．铁表面发生的反应为 D．若有11.2L(标准状况下)空气参与反应，则电路中有2mol电子转移 【答案】C 【分析】由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知，a极空气中氧气得电子发生还原反应为正极，铁与水反应生成氢气，氢气在b极失电子发生氧化反应为负极。 【详解】A．a极通入空气，O2在该电极上发生得电子的还原反应，A项错误； B．O2在正极发生得电子的还原反应，电极反应为，B项错误； C．由新型中温全瓷铁--空气电池的装置图可知，铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe═FeOx+xH2，C项正确； D．有11.2L(标准状况)空气参与反应，则氧气为×=0.1mol，则电路中转移0.4mol电子，D项错误； 故选C。 24．(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)图为某原电池装置的示意图。下列叙述中，不正确的是 A．电子由片通过导线流向Cu片 B．溶液中移向电极 C．将片换成片，电路中电流方向不变 D．该装置可将反应释放的能量直接转化为电能 【答案】B 【分析】锌和铜是两种活泼性不同的电极，稀硫酸是电解质溶液，锌和稀硫酸自发发生氧化还原反应，形成了闭合回路，满足原电池的四个条件，形成了原电池，将化学能转化为电能；锌作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电子从负极出发，经导线流向正极，由此分析。 【详解】A．电子由负极沿导线流入正极，则由Zn片通过导线流向Cu片，A正确； B．原电池中阳离子移向正极，溶液中H+移向Cu电极，B错误； C．将Zn片换成Fe片，则Fe片仍为负极，所以电路中电流方向不变，C正确； D．该装置形成了原电池，可将反应释放的能量直接转化为电能，D正确； 故选B。 地 城 考点04 化学电池 25．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期末)一种微生物电池处理含氮废水的装置如下图所示。下列说法正确的是    A．电池放电时将电能转化为化学能 B．放电时，由电极B移向电极A C．放电时的负极反应为： D．理论上，电极A每消耗，电极B处生成 【答案】C 【详解】A．电池放电时为原电池，是将化学能转化为电能的过程，故A错误； B．放电时，电极B上NO得电子，生成氮气，作正极，原电池中阳离子移向正极，放电时，由A电极移向电极B，故B错误； C．放电时，电极A上C6H12O6失去电子，生成二氧化碳和H+，作负极，电极方程式为：，故C正确； D．该原电池的总反应为：5C6H12O6+24NO+24H+=12N2↑+42H2O+30CO2↑，则电极A每消耗1molC6H12O6，电极B处生成N2的物质的量=mol，故D错误； 故选：C。 26．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag。下列有关说法正确的是 A．负极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－ B．测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极 C．电池工作时，OH－向Cu电极移动 D．电池工作时，OH－浓度增大 【答案】C 【分析】反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，Cu作负极，发生氧化反应，电极反应式为：，Ag2O/Ag电极作正极，发生还原反应，电极反应式为：。 【详解】A．由分析可知，Cu为负极，发生氧化反应，，A错误； B．Cu作负极，Ag2O/Ag电极作正极，电子由从Cu经导线流向Ag2O/Ag电极，电子不能通过电解质溶液，B错误； C．电池工作时，阴离子移向负极，则OH－向Cu电极移动，C正确； D．反应的总方程式为2Cu＋Ag2O=Cu2O＋2Ag，电池工作时，OH－浓度不变，D错误； 故选C。 27．(24-25高一下·湖南长沙望城区第六中学·期末)利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是    A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【详解】A．U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确； B．左边装置发生吸氧腐蚀时，消耗氧气导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故B正确； C．a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，故C错误； D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故D正确； 故答案选C。 28．(24-25高一下·湖南长沙雷锋学校·期末)下列装置中能组成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．符合原电池的构成条件，锌作负极发生氧化反应，溶液中铜离子在铜电极得到电子发生还原反应生成铜单质，能组成原电池，故A正确； B．乙醇不是电解质，没有构成闭合回路，不满足原电池的形成条件，不能构成原电池，故B错误； C．两个电极材料相同，且银和硝酸银不能发生自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，故C错误； D．没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误； 答案选A。 【点睛】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。 29．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第二中学·期末)在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是 A．碳棒上发生还原反应 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动形成电流，电流从b极到a极 D．溶液中SO向a极移动 【答案】B 【分析】a是金属活泼性比氢强的金属，和硫酸能发生置换反应，b为碳棒，则构成了原电池，a是负极，b是正极。 【详解】A．b是正极，溶液中的H+得到电子发生还原反应，故A正确； B．由分析可知，a是负极，b是正极，故B错误； C．该装置是原电池，有电流产生，电流从正极流向负极，即从b极到a极，故C正确； D．在原电池中，阴离子移向负极，所以溶液中向a极移动，故D正确； 故选B。 30．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)某兴趣小组模拟纸电池进行实验（如图）。下列说法错误的是 A．该装置把化学能转化为电能 B．锌电极为负极，发生氧化反应 C．工作时由锌电极向铜电极迁移 D．工作一段时间后铜电极质量增加 【答案】C 【分析】Zn-Cu-CuSO4构成了原电池。由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，Cu为正极，负极发生失去电子的氧化反应，正极上发生还原反应。在电解质溶液中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。在外电路中，电子由负极经导线流向正极。 【详解】A．该装置为原电池，把化学能转化为电能，A正确； B．锌电极失去电子为负极，发生氧化反应，B正确； C．阴离子向负极移动，则工作时由Cu电极向Zn电极迁移，C错误； D．Cu电极反应式为：Cu2＋+2e—= Cu，质量增加，D正确； 故答案为C。 31．(24-25高一下·湖南岳阳汨罗第一中学·期末)铅酸蓄电池中总反应的离子方程式为。电池的简易装置如图所示，已知放电时灵敏电流计指针向右偏转。下列说法错误的是 A．电池中a电极为负极，发生氧化反应 B．放电时，溶液中的向b电极移动 C．放电时，a电极的质量减小，b电极的质量增大 D．若将a、b电极材料分别替换为和，则灵敏电流计指针向左偏转 【答案】C 【详解】A．根据铅酸蓄电池总反应的离子方程式可知，电极为负极，电极为正极，故电极为负极，发生氧化反应，A正确； B．放电时，阳离子向正极移动，故溶液中的向电极移动，B正确； C．放电时，正负极都会生成硫酸铅，所以、电极的质量均增大，C错误； D．若将、电极材料分别替换为和，则电极为负极，电极为正极，灵敏电流计指针向左偏转，D正确； 故选C。 32．(24-25高一下·湖南长沙第十五中学·期末)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示不能构成原电池 B．图2锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 C．图3是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 D．图4电池Al电极反应式为：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ 【答案】D 【详解】A．图1所示装置没有形成闭合回路，不能构成原电池，故A正确； B．锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被消耗，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，石墨棒作正极，故B正确； C ．Zn比Cu活泼，锌片做负极，Zn片失去电子，发生氧化反应，故C正确； D．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠反应易失去电子而作负极，镁作正极，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-═+2H2O，故D错误； 故选D。 33．(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)Ⅰ．、CO是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟反应，一定温度下，在容积为1.0L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)X代表的物质是______；点正反应速率______(填“>”“”或“”)逆反应速率。 (2)从反应开始至达到平衡时，_______。 (3)下列选项中，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 a．当气体总物质的量不再变化时 b．NO和CO的浓度之比保持不变 c． Ⅱ．环境保护越来越受到重视，被视为绿色电源的燃料电池备受瞩目，下图是一种氢氧燃料电池的结构示意图，总反应为(电解质溶液是稀硫酸)。 (4)催化剂电极d是_______(填“正极”或“负极”)，催化剂电极c上的反应为_______；假设电池的能量转化效率为，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______L。 【答案】(1) (或二氧化碳) > (2) (3)ac (4) 正极 【详解】（1）平衡时生成1.6molX，消耗的NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是；a点反应向正反应方向进行，则正反应速率大于逆反应速率； （2）从反应开始到平衡时，生成了，，，； （3）a．该反应过程中混合气体的总物质的量减小，所以当气体总物质的量不再变化时，反应达到平衡，a符合题意； b．在恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO发生反应，NO和CO的浓度之比是定值，NO和CO的浓度之比不变时，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意； c．不同物质表示的正、逆反应速率之比等于其化学计量数之比时说明反应达到平衡状态，NO的消耗速率表示的是正反应速率，的消耗速率表示的是逆反应速率，而且，符合化学计量数之比，c符合题意； 故选ac； （4）电子流入的一极是正极，由图可知，催化剂电极d为正极，催化剂电极c为负极，发生反应：；假设标准状况下氧气的体积为，电池放电时，每摩尔得到4mol电子，所以，解得。 34．(24-25高一下·湖南湘潭·期末)国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： (1)写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 (2)三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应        b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应    d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 (3)一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要的时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 (4)一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 【答案】(1) (2)ac (3) H2(g) 0.5 > 9:8 (4)2 【详解】（1）工业上用石英砂(SiO2)和C在高温下制备粗硅，反应的化学方程式为：； （2）由反应的能量变化图可知反应放热： a．镁与盐酸反应是放热反应； b．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应； c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应是放热反应； d．高温下碳与水蒸气发生置换反应是吸热反应； 符合题意的是ac； （3）①A的物质的量从0变化到1.6mol，则A代表SiHCl3(g)，t1时间内A和B的变化量之比=1.6:0.8=2:1，相同时间内变化量之比=计量数之比，则B代表H2(g)； ②，4min时，A和B物质的量相等，即2.0-2x=4x，解得x=，则3x=1，在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为=0.5mol·L-1·min-1； ③由图可知t1min后A和B的物质的量不再改变，则t1min时达到平衡，保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则反应速率减小，达到平衡所需要的时间>t1min； ④，SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则，a+2.0-0.4=3.2，a=1.6，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为(a+2.0):(a+1.6)=3.6:3.2=9:8； （4）正极：MnO2~Mn2+~2e-，87gMnO2的物质的量为1mol，则理论上外电路转移2mol电子。 35．(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)回答下列问题： Ⅰ. (1)已知：① ② 反应的________。 (2)已知：25℃、110kPa时，完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量，书写甲烷燃烧热的热化学方程式________。 已知，回答有关中和反应的问题。 (3)如图装置中仪器A的名称________。 (4)中和热的测定实验中，下列操作可能造成中和热的绝对值偏大的是________。 A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌 Ⅱ.一种检测空气中甲醛含量的电化学装置的工作原理如图所示。 (5)该装置放电时，b电极为________（填“正极”或“负极”）。 (6)当外电路中通过电子时，参与电极反应的甲醛的质量为________mg。 Ⅲ.在2L恒温恒容密闭容器中加入X（g）、Y（g）、R（g）、Q（s）四种物质，发生可逆反应，在内，各物质的量与反应时间的关系如表所示。 起始 1.5 1.0 0.2 末 0.9 0.8 1.3 0.6 2min末 0.7 1.7 0.8 请回答下列问题： (7)0－2min内，该容器中发生反应的化学方程式为________（用X、Y、R、Q表示）。 (8)内，________。 (9)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是________（填标号）。 a.容器内混合气体的质量不再变化 b.容器内混合气体的物质的量不再变化 c.X、Y、R的物质的量浓度之比为 d.相同时间内，消耗3molX的同时生成3molX 【答案】(1)+135.6 (2) (3)玻璃搅拌器 (4)A (5)正极 (6)0.009或 (7) (8)0.4 (9)ad 【详解】（1）①-2×②得到目标反应式，则ΔH=ΔH1-2ΔH2=-127.4kJ/mol-2×(-131.5kJ/mol)=+135.6kJ/mol。 （2）的物质的量为，完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量，完全燃烧生成稳定的化合物放出16×55.6kJ=889.6kJ热量，则甲烷燃烧热的热化学方程式。 （3）如图装置中仪器A的名称玻璃搅拌器。 （4）A．实验应使用稀氢氧化钠溶液，若使用氢氧化钠的浓溶液，稀释时会释放出一部分热量，导致测定结果偏大，故A正确； B．使用稍过量的酸，是为了保证碱完全反应，使测定结果更准确，故B错误； C．中和热是指酸碱稀溶液反应生成1molH2O(1)时放出的热量，将两种溶液的体积均增大一倍，不影响测定结果，故C错误； D．若向酸溶液中缓缓加入碱溶液并搅拌均匀，会使反应放出的热量散失过多，导致测定结果偏小，故D错误； 故选A， （5）a电极甲醛失电子生成二氧化碳，为负极，则b电极为正极，发生还原反应。 （6）1mol甲醛参与反应转移4mol电子，电子参与反应消耗甲醛的质量为：。 （7）X、Y的物质的量减小，1min内，消耗的X、Y的物质的量分别为0.6mol、0.2mol，生成R、Q的物质的量分别为(1.3-n1) mol、0.4mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可得X、Y、Q的化学计量数之比为3：1：2，1~2min内，改变的X、Y、R、Q的物质的量分别为(0.9-n2)、0.1mol、0.4mol、0.2mol，Y、R、Q的化学计量数之比为1：4：2，综上X、Y、R、Q的化学计量数之比为3：1：4：2，则发生反应的化学方程式为。 （8）根据小问(7)可知，n1=0.5，0-1min内，。 （9）a．Q为固体，则反应中气体的质量发生变化，因此容器内混合气体的质量不再变化说明反应已经达到平衡，正确； b．Q为固体，该反应反应前后气体分子数不变，即气体总物质的量始终不变，不能说明反应已经达到平衡，错误； c．各气体的浓度与起始量有关，X、Y、R的物质的量浓度之比为3：2：1，不能说明正逆反应速率相等、不能说明反应已经达到平衡，错误； d．相同时间内，消耗3molX的同时生成3molX，说明正逆反应速率相等，能说明反应已经达到平衡，正确； 选ad。 36．(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为______。 (2)若需将反应设计成如图所示的原电池装置，则A极（负极）材料为______，B极电极反应式为______。 (3)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图： ①电极c是______（填“正极”或“负极”），写出正极电极反应式：______。若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池，消耗的在标准状况下的体积为______L。 ②如果上述电池的电解质溶液换成NaOH溶液，写出负极电极反应式：______。 【答案】(1)2H++2e-=H2↑ (2) 铜 Fe3++e-=Fe2+ (3) 负 11.2 【详解】（1）铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑； （2）设计成如上图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可，溶液C中含有Fe3+，可以选择FeCl3溶液，B极为正极，Fe3+得到电子变为Fe2+，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+； （3）①由图可知电子从c极流出，c为负极，甲醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：，d为正极，氧气得到电子变为H2O，电极反应式为，故转移2mol电子时消耗0.5molO2，在标况下体积为11.2L； ②如果上述电池的电解质溶液换成NaOH，则负极上在碱性条件下甲醇被氧化为碳酸根离子和水，CO2与OH-发生后续反应得到碳酸根，电极反应式为。 37．(24-25高一下·湖南师范大学附属中学·期末)某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应为。下列说法不正确的是 A．隔膜只允许通过，放电时从左边移向右边 B．放电时A极作负极，电极反应式为 C．充电时B极的电极反应式为 D．对废旧钴酸锂（）电池进行“放电处理”，让进入石墨中有利于回收 【答案】D 【分析】由总反应可知，放电时，A为负极，失去电子发生氧化反应：，B为正极，得到电子发生还原反应：； 【详解】A．电解质是能传导Li+的高分子材料，所以隔膜只允许Li+通过，由分析A是负极，放电时Li+从左边移向右边，A正确； B．放电时，A为负极，失去电子发生氧化反应：，B正确； C．充电时，B为阳极，其电极反应与放电时正极反应相反，电极上失电子发生氧化反应：，C正确； D．根据电池反应可知，充电时进入石墨中，而不是放电时，D错误； 故选D。 38．(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)NO2、O2和熔融KNO3可作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法错误的是 A．放电时，NO向石墨I电极迁移 B．电池总反应式为4NO2+O2=2N2O5 C．石墨Ⅱ附近发生的反应为2N2O5+O2+4e-=4NO D．当外电路通过4mole-，负极上共产生2molN2O5 【答案】D 【分析】NO2、O2和熔融KNO3可作燃料电池，NO2作燃料、O2作氧化剂，所以石墨Ⅰ为负极、石墨Ⅱ为正极，石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，因为负极上失电子，所以Y是五氧化二氮，则石墨Ⅰ电极反应式为，石墨Ⅱ电极反应式为，电池反应式为：，放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动； 【详解】A．放电时，电解质中阴离子向负极移动，向石墨I电极迁移，A正确； B．由分析，电池总反应式为4NO2+O2=2N2O5，B正确；   C．石墨Ⅱ为正极，附近发生还原反应：2N2O5+O2+4e-=4NO，C正确； D．根据，当外电路通过4mole-，负极上共产生4molN2O5，D错误； 故选D。 39．(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为 【答案】D 【详解】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B错误； C．发生得电子的还原反应，故C错误； D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确； 故选D。 40．(24-25高一下·湖南益阳桃江县·期末)研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 (1)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 (2)乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 (3)在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 【答案】(1) 吸热 28 (2) 正 C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O (3) 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1 5.56 0.08 使用催化剂 【详解】（1）反应物总能量低于生成物的总能量时为吸热反应，则反应Ⅲ为吸热反应；根据图示可得1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出(238-210)kJ=28kJ的热量； （2）该燃料电池b极上通入空气，为正极，负极为乙醇，失去电子变为CO2，电解质可以传递O2-，电极反应式为C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O； （3）①设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.1mol，实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)== 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1；则达平衡时，c(CO)=0.03mol•L-1，c(NO)=0.01mol•L-1，c(CO2)=0.01mol•L-1，c(N2)=0.005mol•L-1，达平衡时各物质浓度关系式：5.56； ②设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.12mol，实验a中平衡时NO的物质的量为0.2mol-0.12mol=0.08mol； ③与实验b相比，实验c只是反应速率加快了，反应达平衡时总压强和总物质的量没有改变，改变的条件只能是使用催化剂。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $