第六章 化学反应与能量（综合训练）（全国通用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦化学反应与能量核心模块，整合能量变化与电化学原理，通过真实情境题实现概念辨析到综合应用的逻辑递进。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |能量变化与热化学|选择题1-5题+非选择题16(1)(2)|基础概念辨析与热化学计算|从反应热本质到盖斯定律应用，构建能量转化定量关系| |电化学原理与应用|选择题6-15题+非选择题16(3)-19|新型电池与电解应用情境分析|从电极反应原理到实际工程问题解决，体现科学探究与实践素养|

第六章 化学反应与能量 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg 24 Si-28 Al-27 P-31 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 CO-59 Cu-64 Eu-152 一、选择题：共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．【原创】《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是( ) A．苯的燃烧 B．铝热反应 C．碳酸钙高温分解 D．酸碱中和 【答案】C 【解析】《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”意为明年播种后，田里有粪肥使土温上升，又有东南风带来的暖热，使稻子发烧，苗穗受到损坏，这是一个灾害。即该过程是放热反应，苯的燃烧、铝热反应、酸碱中和皆为放热反应，碳酸钙高温分解是吸热反应。故选C。 2．(2026·江苏扬州高三模拟)化学变化的目的通常为生成物质或获得能量。下列变化主要为获得能量的是( ) A．木炭在空气中反应生成CO2 B．H2在Cl2中反应生成HCl C．Na在O2中反应生成Na2O2 D．Fe在Cl2中反应生成FeCl3 【答案】A 【解析】A项，木炭在空气中燃烧是常见的燃料利用反应，反应释放的热能可直接被利用，主要目的为获得能量，A正确；B项，H2在Cl2中反应生成HCl是工业制备盐酸的核心反应，该过程放热，B错误；C项，Na在O2中反应生成Na2O2是制备过氧化钠的反应，该过程放热，C错误；D项，Fe在Cl2中反应生成FeCl3是制备氯化铁的反应，该过程放热；D错误；故选 A。 3．(2026·海南省直辖县级单位高三模拟)已知：25℃、101 kPa时， 。该反应放出的热量可用于金属切割、金属焊接等。下列说法错误的是( ) A．乙炔的燃烧热ΔH＝-1299.6kJ·mol−1 B．该反应的熵变ΔS＞0 C．1 mol乙炔气体与2.5 mol O2(g)在乙炔燃料电池中完全反应，电功<1299.6 kJ D．点燃乙炔进行金属焊接前需对乙炔进行验纯 【答案】B 【解析】A项，燃烧热指1 mol纯物质完全燃烧生成指定 产物的反应热，2 mol乙炔完全燃烧ΔH＝-2599.2kJ·mol−1，故1mol乙炔燃烧热，A正确；B项，反应前气体总物质的量为2+5=7mol，反应后仅CO2为气体，物质的量为4mol，气体物质的量减少，体系混乱度降低，故ΔS＜0，B错误；C项，燃料电池中化学能不可能100%转化为电能，部分能量以热能形式散失，故得到的电功小于1 mol乙炔完全燃烧放出的1299.6 kJ热量，C正确；D项，乙炔为可燃性气体，混有空气时点燃易发生爆炸，因此点燃前需验纯，D正确；故选B。 4．(2026·河南开封一模)设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．NaCl(s)溶解时溶液温度升高 B．根据盖斯定律可知： C．相同条件下，，则ΔH4＞ΔH1 D．该溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】D 【解析】A项，NaCl 固体溶解的总焓变ΔH3=ΔH1+ΔH2，其中ΔH3＝+44kJ·mol−1，说明总过程是吸热的，溶解时溶液温度会降低，而非升高，A 错误；B项，ΔH3为 NaCl 固体直接溶于水的焓变(+44kJ·mol−1)； ΔH1＝+786kJ·mol−1，为破坏离子键的能量；ΔH2＝akJ·mol−1，为离子水合释放的能量。根据盖斯定律得ΔH3=ΔH1+ΔH2，即4=786+a，得a=-782，因此，B 错误；C项，K+半径比 Na+大，离子键更弱，KCl 的晶格能比 NaCl 小，因此 KCl 分解为气态离子的吸热更少，ΔH4＜ΔH1，C 错误；D项，溶解过程的能量变化，本质上是 NaCl 固体中的离子键被破坏，同时离子与水分子形成新的作用力(水合作用)，因此与 NaCl 固体和溶液中微粒间作用力的强弱直接相关，D正确；故选D。 5．【改编】(2026·陕西西安高三模拟)下列说法正确的是( ) A．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)  ΔH=-a kJ/mol，在密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol O2，2 min后NO增加了0.4 mol，则反应放出的热量值等于0.1a kJ B．500℃、30MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-38.6 kJ/mol C．3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-890 kJ D．已知反应a：NO2-(aq)+NH4+ (aq)=N2(g)+2H2O(l)  ΔH5，且存在如上图关系，则ΔH5=-ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4 【答案】A 【解析】A项，热化学方程式中ΔH=−a kJ/mol表示4 mol NH3完全反应放出a kJ热量，题目中2 min后生成0.4 mol NO，说明已有0.4 mol NH3发生反应，按比例计算得反应放出热量为，A正确；B项，是可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2不能完全反应，放热19.3 kJ时，1 mol N2完全反应放热大于38.6 kJ，故ΔH＜-38.6kJ·mol−1，B错误；C项，焓变ΔH的单位为kJ·mol−1，选项中单位错误，C错误；D项，根据盖斯定律，正确表达式是ΔH5=-ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4，D错误；故选A。 6．【首饰清洗】(2026·广东茂名三模)银首饰表面的黑色物质(Ag2S)可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗，发生的反应为。下列说法正确的是( ) A．银首饰变黑属于电化学腐蚀 B．该清洗方法利用了电解原理 C．清洗过程中，Na+移向口香糖包装纸(含Al) D．银首饰表面发生的变化为 【答案】D 【解析】银首饰表面的黑色物质(Ag2S)可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗，形成原电池，，Al失电子为负极，Ag2S得电子为正极。A项，银首饰变黑是Ag直接和空气中含硫物质反应生成Ag2S，属于化学腐蚀，不是电化学腐蚀，A错误；B项，该过程没有外接电源，利用的是原电池原理，不是电解原理，B错误；C项，原电池中阳离子向正极移动，Al是负极，银首饰是正极，因此Na+移向银首饰，不是铝制包装纸，C错误；D项，银首饰表面发生还原反应，变化为：，D正确；故选D。 7．【电化学合成氨】(2026·河南南阳三模)科学家利用磷盐a、b实现了电化学合成氨，这是人工固氮的一种新方式，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极X的电势高于 Y极 B．Y极的电极反应式为 N2+6Li+-6e-=2Li3N C．当外电路转移3mol e-时，理论上产生22.4 L NH3(标准状况) D．反应②中，磷盐a发生了还原反应 【答案】C 【解析】根据装置中物质转化，Y极上N2转化为Li3N，N元素化合价从0降低为-3，发生得电子的还原反应，确定Y为原电池正极，X为原电池负极。正极电极反应式为N2+6Li++6e-=2Li3N，生成的Li3N后续反应生成NH3，每生成1mol NH3对应整个电路转移3mol电子。A项，原电池中正极电势高于负极，Y为正极，X为负极，因此电极Y的电势高于X极，A错误；B项，Y极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为N2+6Li++6e-=2Li3N，选项给出的电极反应式为失电子的氧化反应，B错误；C项，生成1mol NH3时N元素从0价变为-3价，对应转移3mol电子，因此外电路转移3mol e-时，理论上生成1mol NH3，标准状况下体积为22.4L，C正确；D项，由图可知磷酸盐a转化成磷酸盐b化合价没有发生变化，未发生还原反应，D错误； 故选 C。 8．(2026·湖北武汉高三模拟)我国科学家团队提出了一种以乙烯和水为原料电解合成1，4-丁二醇的新路径，其部分工作原理如图所示。 下列说法错误的是( ) A．阳极的电极反应为：Br-+H2O-2e-=HBrO＋H＋ B．生成BrCH2CH2OH的反应类型为加成反应 C．合成总反应为： D．若每转化1molBr-时铜电极上生成标准状况下13.44LH2 ，则生成0.6mol 1，4- 丁二醇 【答案】D 【解析】由图，阳极溴离子失去电子被氧化为次溴酸，则石墨电极为阳极、铜电极为阴极。A项，阳极溴离子失去电子被氧化为次溴酸，电极反应为：Br-+H2O-2e-=HBrO＋H＋，A正确； B项，乙烯中含碳碳双键，和HBrO发生加成反应生成BrCH2CH2OH，B正确；C项，由图，总反应为乙烯和水合成1，4-丁二醇，结合质量守恒，反应还生成氢气，C正确；D项，结合阳极反应，每转化1molBr-时，电路中转移2mol电子，铜电极上生成标准状况下13.44LH2 ，为0.6mol氢气，生成氢气转移1.2mol电子，则生成1，4-丁二醇转移0.8mol电子，结合反应，会生成0.4mol 1，4-丁二醇，D错误；故选D。 9．(2026·广东惠州高三模拟)某实验小组利用如图所示装置制备Fe(OH)2。已知甲装置的工作原理为：2Na2S2+NaBr3=Na2S4+3NaBr，电极a、b采用石墨或Fe。下列说法不正确的是( ) A．甲装置中惰性电极I为正极，发生还原反应 B．乙装置中电极a应为Fe，b电极为石墨 C．电极b发生的反应：2H2O+2e-=H2↑＋2OH- D．理论上每生成9.0gFe(OH)2，甲装置中将有0.2molNa+向惰性电极II移动 【答案】A 【解析】甲装置为原电池，乙装置为电解池，先根据甲装置的工作原理分析阴阳极： 总反应2Na2S2+NaBr3=Na2S4+3NaBr中，Na2S2中S化合价升高，失电子发生氧化反应，因此惰性电极I为负极；NaBr3中Br化合价降低，得电子发生还原反应，惰性电极II为正极，故与惰性电极I相连的电极b为阴极，采用石墨，与惰性电极II相连的电极a是阳极，采用Fe，Fe失电子变为Fe2+而后又变为Fe(OH)2。A项，甲装置惰性电极I为负极，发生氧化反应，A错误；B项，乙装置中电极a应为Fe，b电极为石墨，B正确；C项，b为阴极，水中电离的H+移向b发生得电子的还原反应变为H2，方程式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，C正确；D项，9.0 g Fe(OH)2的物质的量为，生成0.1molFe(OH)2，Fe从0价变为+2价，转移0.2mol电子；原电池中正离子Na+向正极，向惰性电极II移动，转移0.2mol电子时，有0.2molNa+移向惰性电极II，D正确；故选A。 10．【电池新技术】锌-空气二次电池具有性能高、寿命长的可充电等优点，其原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电过程中，b极的电极电势高于a极的电极电势 B．放电过程中，OH-由b极区向a极区迁移 C．充电过程中，a极的电极反应为：[Zn(OH)4]2-+ 2e-=Zn +4OH- D．充电过程中，a、b电极附近溶液pH均不变 【答案】D 【解析】电池工作时，a电极，Zn转化为[Zn(OH)4]2-，失电子发生氧化反应，则a极为负极；b电极，O2转化为OH-，得电子发生还原反应，b极为正极。A项，原电池工作时，正极的电极电势高于负极的电极电势，则放电过程中，b极的电极电势高于a极的电极电势，A正确；B项，放电过程中，阴离子向负极移动，则OH-由b极区向a极区迁移，B正确；C项，充电过程中，a极为阴极，[Zn(OH)4]2-得电子转化为Zn等，电极反应为：[Zn(OH)4]2-+ 2e-=Zn+4OH-，C正确；D项，充电过程中，a极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，b极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，则a、b电极附近溶液pH均发生改变，D错误；故选D。 11．【新型锂离子电池】(2026·重庆西南大学附中高三模拟)热敏结晶增强液态热化学电池中，胍离子()选择性诱导[ Fe(CN)6]4-结晶，冷热端电极产生电势差，从而实现给锂离子电池充电，工作原理如图。锂离子电池反应为。下列说法错误的是( ) A．冷端电极电势高于热端电极电势 B．该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为[ Fe(CN)6]4--e-=[ Fe(CN)6]3- C．锂离子电池充电过程中，Li+通过LiPON薄膜移向a极 D．对锂离子电池充电时，电路中转移x mol电子，b极生成x mol Li1-xCoO2 【答案】D 【解析】根据锂离子电池反应可知，放电时，Li1-xCoO2发生反应：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，得到电子，即b极作正极，LixSi即a极为负极，充电时，a极为阴极，b极为阳极，冷端电极为正极，热端电极为负极。A项，由分析可知，冷端电极为正极，热端电极为负极，即冷端电极电势高于热端电极电势，A正确；B项，由分析可知，该新型热敏电池放电时，热端电极为负极，发生氧化反应，故热端的电极反应式为[ Fe(CN)6]4--e-=[ Fe(CN)6]3-，B正确；C项，由分析可知，锂离子电池充电过程中，a极为阴极，b极为阳极，故Li+通过LiPON薄膜移向a极，C正确；D项，对锂离子电池充电时，b电极反应为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，电路中每转移x mol电子，生成1mol Li1-xCoO2，D错误。 12．(2026·河南许昌三模)某小组利用如图1所示的浓差电池作电源(Cu电极足量)进行铁防护模拟实验，如图2所示。 当图1和图2形成闭合回路后，下列叙述错误的是( ) A．图1装置中离子交换膜应选择阳离子交换膜 B．图2装置探究的是外加电流法保护铁 C．x应与b连接，此时石墨的电极反应式可能为2Cl--2e-=Cl2↑ D．浓差电池放电过程中，理论上外电路最多转移4 mol电子 【答案】A 【解析】首先分析图1浓差电池：浓差电池依靠Cu2+浓度差供电，Cu2+浓度大的左池发生还原反应Cu2++2e-=Cu，为正极(接x)；Cu2+浓度小的右池发生氧化反应Cu-2e-=Cu2+，为负极(接y)，最终反应结束时两侧Cu2+浓度相等。A项，初始左池：，右池：，反应结束后两侧浓度相等，均为，说明需要2molSO42-从左池移动到右池，维持两侧电中性和浓度平衡，因此应选择阴离子交换膜，若使用阳离子交换膜，Cu2+移动后无法同时满足浓度平衡和电中性，A错误；B项，图2为金属防护的外接电源体系，探究的是外加电流的阴极保护法，B正确；C项，保护铁时，需要将被保护的铁接电源负极(y接a)，正极x接阳极石墨(即x接b)，石墨为阳极，NaCl溶液中Cl-优先放电，电极反应2Cl--2e-=Cl2↑，C正确；D项，最终两侧Cu2+浓度相等时，左池共消耗，1molCu2+得2mol电子，总共转移4mol电子，D正确；故选A。 13．【太阳能利用】(2026·河南漯河三模)一种循环产氢体系原理如图所示，将锌一多硫化物电池与H2生产装置集成，最大化利用了间歇性太阳光，实现日夜不间断生产氢气。下列说法正确的是( ) A．硅太阳能电池、锌一多硫化物电池均可实现化学能转化为电能 B．白天断开开关K，夜间闭合开关K C．日间工作时，b电极的反应式为Sx2-+S2-+2e-=Sx+12- D． H2生产装置工作时，若使用阳离子交换膜，Na+向d电极方向迁移 【答案】D 【解析】白天太阳能转化为电能所以需要闭合K，电能转化为化学能，一方面给锌一多硫化物电池充电，另一方面对H2装置电解。晚上锌一多硫化物电池放电对H2生产装置电解。放电时，a极锌失去电子发生氧化反应为负极，则b为正极；氢气生产装置中d极，水得电子生成氢气，发生还原反应，d为阴极，则c为阳极；白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电，实现电能向化学能的转化，夜间作电源，给H2装置供电，电解反应产生H2。A项，由分析可知，白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电，实现电能向化学能的转化，晚上实现化学能向电能的转化，但硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，而不是化学能转化为电能，A错误；B项，白天闭合开关K，夜间断开开关K，B错误；C项，白天工作时，锌一多硫化物电池处于充电状态，则b电极是阳极，发生氧化反应，电极反应式为Sx2-+S2--2e-=Sx+12-，C错误；D项，由分析可知，H2生产装置工作时，c电极为阳极，d电极为阴极，若使用阳离子交换膜，则阳离子Na+向阴极即d电极方向迁移，D正确；故选D。 14．(2026·四川成都高三模拟)沉积型铅酸液流储能电池以PbO2和Pb为电极，以CH3SO3H溶液、甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]溶液作为电解液，其充放电工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) 已知：①CH3SO3H为强酸；②电流效率是指通过电化学反应生成目标产物的电流利用效率。 A．电极电势：N>M B．放电时，电极N上的电极反应：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O C．充电时，电极N接电源负极 D．充电时，若电路中通过2 mol电子，电极M上生成196.65 g Pb，则该过程的电流效率为95％ 【答案】C 【解析】在充电时，该装置是电解池，电极N为阳极，[(CH3SO3)2Pb]失电子发生氧化反应，即Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，电极M为阴极，[(CH3SO3)2Pb]得电子发生还原反应，即Pb2++2e-=Pb；放电时，该装置是原电池，电极M为负极，Pb失电子发生氧化反应，即 Pb-2e-=Pb2+，电极N为正极，二氧化铅得电子发生还原反应，即PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O 。A项，由分析知，电极N为放电时的正极，充电时的阳极，其电极电势高于M，A正确；B项，由分析可知，放电时是原电池，电极N为正极，二氧化铅得电子发生还原反应，即PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O， B正确；C项，由分析知，充电时是电解池，电极N为阳极，接电源的正极，C错误；D项，充电时是电解池，电极M为阴极，电路中通过2 mol电子，得2 mol电子，理论上生成207 g Pb，实际生成196.65 g Pb，电流效率为％=95％，D正确；故选C。 15．【储能电池】(2026·浙江宁波市镇海中学等校高三二模)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(是阿伏加德罗常数的值)。下列说法不正确的是( ) A．放电时，向N极移动 B．放电时，每转移1 mol电子，N极质量理论上减少23 g C．充电时，阴极反应式为：Na2Ti2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3 D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增加 【答案】D 【解析】放电时N是负极，负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-＝NaTi2(PO4)3+2Na+，正极反应：Cl2+2e-＝2Cl-，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-＝Cl2↑，由此解析。A项，放电为原电池，阴离子向负极移动，因此Cl-向负极N极移动，A正确；B项，放电时负极N的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=Na2Ti2(PO4)3+2Na+，每转移1mol电子，N极失1molNa+，质量减少，B正确；C项，充电时，原负极N作阴极，阴极发生得电子的还原反应，是放电负极反应的逆过程，反应式为Na2Ti2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，C正确；D项，充电为电解过程，原正极M作阳极，反应为2Cl--2e-=Cl2↑，电解池中Cl-(阴离子)向阳极(左侧M极)移动，Na+(阳离子)向阴极(右侧N极)移动并被N极结合消耗，因此右侧储液器中NaCl的浓度降低，D错误；故选D。 二、非选择题：共4题，共55分。 16．(13分)(2026·福建福州高二期末)尿素是应用最广泛的氮肥，我国是世界上尿素第一生产大国。 (1)工业上以二氧化碳和氨为原料，在一定条件下制备尿素。其主要反应机理分为两步： Ⅰ．2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) Ⅱ．NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) 反应过程中的能量变化如图所示。 ①2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)的 。 ②生产尿素的反应速率由第 步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定。 (2)利用CO2电催化可与含氮物质(NO3-等)合成尿素[CO(NH2)2](其中C为价)，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。工作原理如图所示。 ①电极b应连接电源的 极。 ②电解过程中，H+的迁移方向为 (填“a→ b ”或“b→a ”)。 ③电极a上发生反应的电极反应式为 。 (3)某研究小组发现，微型尿素燃料电池还可去除城市废水中的尿素，工作原理如图所示。 ①B极的电极反应式为 。 ②根据废水排放标准，尿素的含量应低于100mg·Lˉ1。若废水中尿素的含量为3.0g·Llˉ1，每通过3 mol电子，理论上最多处理废水 L。 【答案】(1)-87.0(2分) Ⅱ(2分) (2)正(1分) b→a(2分) 2NO3-+CO2+18H++16e⁻ =CO(NH2)2 + 7H2O(2分) (3)O2＋4H＋＋4e-=2H2O(2分) 10(2分) 【解析】(1)根据盖斯定律，反应①2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可由已知反应Ⅰ和反应Ⅱ相加得到，根据图像可知，ΔH1=-159.5 kJ·mol-1，ΔH2=+72.5 kJ·mol-1，故ΔH=ΔH1+ΔH2=159.5+72.5=-87.0kJ·mol-1；根据能量图，反应Ⅱ的活化能更高，反应速率更慢，故生产尿素的反应速率由第Ⅱ步决定； (2)根据图示，电极a上NO3-被还原为[CO(NH2)2]，发生还原反应，应为阴极；电极b上H2O被氧化为O2，发生氧化反应，应为阳极，阳极需连接电源的正极；在电解池中，阳离子(H⁺)向阴极(a)移动。因此，H⁺的迁移方向是b→a；阴极的电极方程式为2NO3-+CO2+18H++16e⁻ =CO(NH2)2 + 7H2O； (3)在尿素燃料电池中，B极通入O2，发生还原反应，为正极，酸性条件下，O2得电子生成H2O：O2＋4H＋＋4e-=2H2O；根据反应CO(NH2)2 + H2O - 6e⁻ = CO2↑ + N2↑ + 6H⁺，每转移3 mol电子消耗0.5 mol尿素(30 g)，设处理废水体积为V，则：3.1V - 30 ≤ 0.1V，V ≤10L，最多处理10L。 17．(14分)(2026·天津滨海新区期中)化学反应是人类获取能量的重要途径，可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化，回答下列问题： (1)合成氨工业丰富了我国的能源结构，推动了我国能源的可持续发展。工业合成氨的能量变化示意图如下： ①某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的N2和H2，发生反应一段时间后，当生成2molNH3(l)时，该反应___________(填“吸收”或“放出”)能量___________kJ(用含 a、b、c的代数式表示)。 ②为加快反应速率，可采取的措施是___________(填标号)。 a．升高温度    b．增大容器体积    c．恒容时充入He     d．加入合适催化剂 (2)甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如下图所示； ①负极的电极反应式为___________，OH-向电极___________移动。(填“A”或“B”) ②当电路中通过 1mol 电子时，在电极B 附近消耗O2的体积为___________L(标准状况)，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。 (3)一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含CH3COO-的废水，装置如图(模拟海水由NaCl溶液替代)。 a极电极反应为___________，隔膜Ⅰ为___________离子交换膜。(填“阳”或“阴”) 【答案】(1) 放出(1分) 2(b+c-a) (2分) ad(2分) (2)CH3OH+8OH--6e-=CO32-＋6H2O (2分) A(1分) 5.6(2分) 减弱(1分) (3)CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑＋7H＋(2分) 阴(1分) 【解析】(1)①由图可知，则生成1molNH3(l)时，该反应要放出能量，其数值为：(b+c-a) kJ，所以生成2mol NH3(l)时放出能量为2(b+c-a) kJ；②a．升高温度，能够加快反应速率，a符合题意；b．增大容器体积，各组分的浓度减小，反应速率减慢，b不符合题意；c．恒容时充入He，平衡体系各组分的浓度不变，反应速率不变，c不符合题意；d．加入合适催化剂，能够加快反应速率，d符合题意；故选ad； (2)①根据分析，通入甲醇的一极为负极，即电极A为燃料电池的负极；在NaOH溶液作电解质的条件下，负极的电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-＋6H2O；原电池中，阴离子向负极移动，即OH-向电极A移动；②根据分析，通入氧气的一极为正极，即电极B为正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则当电路中通过1 mol电子时，消耗0.25mol氧气，其在标准状况下的体积为5.6L；电池总反应为CH3OH+4OH-+3O2=2CO32-＋6H2O，反应消耗氢氧根的同时生成水，因此电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱； (3)由图可知，CH3COO-在a极附近转化成CO2，作负极，其电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑＋7H＋ ；原电池中，阴离子移向负极，所以Cl-通过隔膜I进入左室，隔膜I为阴离子交换膜。 18．(13分)(2026·河南部分重点中学质量检测)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题，而电化学在环境保护中起着重要的作用。回答下列问题： (1)我国科学家设计了一种原电池——电解池组合装置，可同时处理废水中的Cr2O72-和苯酚(C6H5OH)，实现发电、环保二位一体。羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，可将苯酚氧化为CO2和H2O，装置如图1所示： 已知：羟基自由基氧化苯酚的化学方程式为C6H5OH+28·OH=6CO2↑+17H2O。 ①a极为___________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，装置工作时，a极附近溶液的碱性___________(填“增强”或“减弱”)。 ②d电极上发生的电极反应式为___________。 ③若每生成1 molCO2，b极转移，则相同条件下，d、c两极产生的气体体积比为___________。 (2)电化学降解酸性废水中NO3-的原理如图2所示： Ag-Pt电极上发生的电极反应式为___________；若甲装置负极减少5.6 g，则理论上产生的物质的量为___________mol。 (3)某同学设计利用乙烷燃料电池来电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)，处理过程中存在反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。其装置示意图如图3所示(Cr的活动性介于Zn、Fe之间)： ①铬元素最终以___________形式除去。 ②若电解过程中，电子的有效利用率为40%，每处理掉0.2 mol的Cr2O72-，理论上N电极需要通入标准状况下O2的体积为___________。 【答案】(1) 正极(1分) 增强(1分) H2O-e-=·OH+H+(2分) 3：7(2分) (2)2NO3-＋12H＋＋10e-=N2↑＋2H2O(2分) 0.02(2分) (3) Cr(OH)3(或氢氧化铬) (1分) 33.6 L(2分) 【解析】(1)a极发生还原反应，则a为原电池正极，b发生氧化反应，b是原电池负极，c极与负极相连，c是电解池阴极，d与原电池正极相连，d为电解池阳极。 (2)如图所示，两池相连，有自发氧化还原反应的为原电池，即装置甲为原电池，而装置乙为电解池，其中Fe极为负极，则Ag-Pt电极为电解池阴极；Cu极为正极，则Pt电极为电解池阳极。 (3)由图可知，左侧装置为燃料电池，M电极为燃料电池的负极，在氧离子作用下乙烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，N电极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子；右侧装置为电解池，与M电极相连的铁电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，与N电极相连的铁电极为阳极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子：Fe-2e-=Fe2+，放电生成的亚铁离子在酸性条件下与废水中的重铬酸根离子反应生成铬离子、铁离子和水，随着H+的放电和被消耗，溶液的pH增大，溶液中的铁离子、铬离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁、氢氧化铬沉淀达到处理酸性含铬废水的目的。 (1)①根据分析可知，a电极上发生还原反应，为正极；a电极上的电极反应式为Cr2O72-+7H2O+6e-=2Cr(OH)3↓＋8OH-，附近OH-浓度增大，溶液碱性增强，故答案为：正极；增强。②d电极为阳极，由图可知H2O在d电极上失电子变为·OH和H+，其电极反应式为H2O-e-=·OH+H+。③d电极上的电极反应式为H2O-e-=·OH+H+ ，羟基自由基进一步氧化苯酚，C6H5OH+28·OH=6CO2↑+17H2O，c电极的电极反应式为 2H＋＋2e-=H2↑ ，每转移1 mole-，产生氢气的物质的量是0.5 mol，d电极生成的气体的物质的量是，相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比，则d、c两极产生的气体体积之比为，故答案为：3：7。 (2)铁电极为负极，铜电极为正极，则乙池中Pt电极为阳极，Ag-Pt电极为阴极，阴极反应式为2NO3-＋12H＋＋10e-=N2↑＋2H2O；装置甲的负极反应为Fe-2e-=Fe2+，当负极质量减少5.6 g时，即转移0.2 mole-，根据转移电子守恒可知，装置乙的阴极Ag-Pt得到0.2 mol电子，根据电极反应式可知，阴极上生成0.02 molN2。 (3)①由分析可知，铬元素最终以氢氧化铬形式除去而达到处理酸性含铬废水的目的。②每处理掉0.2 mol重铬酸根离子，需要1.2 molFe2+，若电解过程中，电子的有效利用率为40%，由得失电子数目守恒可知，理论上N电极需要通入标准状况下氧气的体积为。 19．(15分)(2026·江苏淮安高三联考)氮及其化合物的转化与应用一直是化工领域重要的研究课题。 (1)以α-MoC1-x/Au双催化剂可以实现在温和条件下以H2O为氢源合成氨，其反应为： N2(g)+3CO(g)＋3H2O(g)=3CO2(g)＋2NH3(g) ΔH。其主要过程的催化机理如图1所示(部分微粒未表示)。 ①已知：反应2N2(g)+6H2O(g)=3O2(g)＋4NH3(g)的焓变为ΔH1，要计算该合成氨反应N2(g)+3CO(g)＋3H2O(g)=3CO2(g)＋2NH3(g)的焓变ΔH，还需要另一个反应___________的焓变ΔH2(填化学方程式)。 ②使用α-MoC1-x/Au双催化剂合成NH3时，Au的含量过高和过低都会导致NH3产率降低，可能的原因为：___________。 (2)在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理如图2所示。 ①阴极石墨棒上O2转化为·OH的电极总反应为___________。 ②H2N2O2是·OH与N2反应生成HNO3的中间产物，其结构式为___________。 ③若将阳极产生的O2通入阴极参与反应，则该电解工艺生成1 mol HNO3最终消耗O2的物质的量为___________。 (3)电解氧化吸收法可将废气中的NO转变为NO3-。分别向0.1 mol·L-1 NaCl溶液和0.08mol·L-1 Na2SO4溶液中通入NO，测得电流强度与NO的去除率的关系如图3所示。电解0.1mol·L-1NaCl溶液时，溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。(已知：ClO3-的氧化性弱于ClO-) ①电解Na2SO4溶液时产生H2O2.H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___________。 ②图3中NaCl电解液比Na2SO4电解液的NO去除率大，原因是___________。 ③随着电流强度的增大，电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是___________。 【答案】(1)2CO+O2=2CO2(2分) Au含量多，α-MoC1-x吸附N2、H2O的活性中心变少，Au含量少，吸附CO的活性中心变少，两者都使反应速率变小，不能保障催化循环顺利进行，从而降低NH3的产率(2分) (2) (2分) H-O-N=N-O-H(1分) 1.25 mol(2分) (3)3H2O2+2NO=2NO3-+2H++2H2O(2分) 电解氯化钠溶液生成ClO-，ClO-氧化性强于H2O2，而且电解氯化钠溶液生成烧碱，溶液的碱性更强，更有利于NO的去除(2分) 随着电流强度增大，电流强度大于4时产生的ClO-浓度减小，ClO3-浓度增大，ClO3-氧化性弱(2分) 【解析】(1)①该合成氨反应-所给已知反应可得反应：，那么还需要的另一个反应为2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)。②结合催化机理可知，α-MoC1-x为吸附N2、H2O的活性中心，Au为吸附CO的活性中心。Au含量过高时，占据α-MoC1-x表面的活性位点，导致吸附N2、H2O的活性中心减少；Au含量过低时，吸附CO的活性中心不足，两者均会降低反应速率，使催化循环无法顺利进行，最终导致NH3产率降低。 (2)①阴极发生还原反应，由图知，O2得电子转化为过氧化氢，过氧化氢在Fe2+催化作用下产生·OH，电解质溶液为酸性，结合电荷守恒、原子守恒可得阴极总反应式为。②·OH与N2(N≡N)可发生加成反应生成H2N2O2，故其结构式为H-O-N=N-O-H。③生成1molHNO3时，N元素从0价升高至+5价，共失去5mol电子。O2作为氧化剂，1molO2分子得到4mol电子，根据电子转移守恒，最终消耗O2的物质的量为。 (3)①H2O2氧化NO时，O元素从-1价降低至-2价，每个H2O2得到2个电子，N元素从+2价升高至+5价，每个NO失去3个电子，根据电子守恒，H2O2系数为3，NO系数为2，结合电荷守恒、原子守恒配平得离子方程式为3H2O2+2NO=2NO3-+2H++2H2O 。②电解NaCl溶液时，Cl-放电生成ClO-，ClO-的氧化性强于电解 Na2SO4溶液生成的H2O2，且NaCl溶液电解过程中生成NaOH，溶液碱性更强，更有利于NO的吸收与氧化，故NO去除率更高。③由图4可知，随着电流强度增大，电流强度大于4A时，ClO-浓度逐渐减小，ClO3-浓度逐渐增大，ClO3-的氧化性弱于ClO-，氧化NO的能力下降，故NO去除率随电流强度增大而降低。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 化学反应与能量 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg 24 Si-28 Al-27 P-31 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 CO-59 Cu-64 Eu-152 一、选择题：共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．【原创】《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是( ) A．苯的燃烧 B．铝热反应 C．碳酸钙高温分解 D．酸碱中和 2．(2026·江苏扬州高三模拟)化学变化的目的通常为生成物质或获得能量。下列变化主要为获得能量的是( ) A．木炭在空气中反应生成CO2 B．H2在Cl2中反应生成HCl C．Na在O2中反应生成Na2O2 D．Fe在Cl2中反应生成FeCl3 3．(2026·海南省直辖县级单位高三模拟)已知：25℃、101 kPa时， 。该反应放出的热量可用于金属切割、金属焊接等。下列说法错误的是( ) A．乙炔的燃烧热ΔH＝-1299.6kJ·mol−1 B．该反应的熵变ΔS＞0 C．1 mol乙炔气体与2.5 mol O2(g)在乙炔燃料电池中完全反应，电功<1299.6 kJ D．点燃乙炔进行金属焊接前需对乙炔进行验纯 4．(2026·河南开封一模)设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．NaCl(s)溶解时溶液温度升高 B．根据盖斯定律可知： C．相同条件下，，则ΔH4＞ΔH1 D．该溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关 5．【改编】(2026·陕西西安高三模拟)下列说法正确的是( ) A．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)  ΔH=-a kJ/mol，在密闭容器中投入1 mol NH3和1 mol O2，2 min后NO增加了0.4 mol，则反应放出的热量值等于0.1a kJ B．500℃、30MPa下，将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=-38.6 kJ/mol C．3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ的热量，其热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-890 kJ D．已知反应a：NO2-(aq)+NH4+ (aq)=N2(g)+2H2O(l)  ΔH5，且存在如上图关系，则ΔH5=-ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4 6．【首饰清洗】(2026·广东茂名三模)银首饰表面的黑色物质(Ag2S)可用口香糖包装纸(含Al)与热食盐水浸泡进行清洗，发生的反应为。下列说法正确的是( ) A．银首饰变黑属于电化学腐蚀 B．该清洗方法利用了电解原理 C．清洗过程中，Na+移向口香糖包装纸(含Al) D．银首饰表面发生的变化为 7．【电化学合成氨】(2026·河南南阳三模)科学家利用磷盐a、b实现了电化学合成氨，这是人工固氮的一种新方式，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极X的电势高于 Y极 B．Y极的电极反应式为 N2+6Li+-6e-=2Li3N C．当外电路转移3mol e-时，理论上产生22.4 L NH3(标准状况) D．反应②中，磷盐a发生了还原反应 8．(2026·湖北武汉高三模拟)我国科学家团队提出了一种以乙烯和水为原料电解合成1，4-丁二醇的新路径，其部分工作原理如图所示。 下列说法错误的是( ) A．阳极的电极反应为：Br-+H2O-2e-=HBrO＋H＋ B．生成BrCH2CH2OH的反应类型为加成反应 C．合成总反应为： D．若每转化1molBr-时铜电极上生成标准状况下13.44LH2 ，则生成0.6mol 1，4- 丁二醇 9．(2026·广东惠州高三模拟)某实验小组利用如图所示装置制备Fe(OH)2。已知甲装置的工作原理为：2Na2S2+NaBr3=Na2S4+3NaBr，电极a、b采用石墨或Fe。下列说法不正确的是( ) A．甲装置中惰性电极I为正极，发生还原反应 B．乙装置中电极a应为Fe，b电极为石墨 C．电极b发生的反应：2H2O+2e-=H2↑＋2OH- D．理论上每生成9.0gFe(OH)2，甲装置中将有0.2molNa+向惰性电极II移动 10．【电池新技术】锌-空气二次电池具有性能高、寿命长的可充电等优点，其原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电过程中，b极的电极电势高于a极的电极电势 B．放电过程中，OH-由b极区向a极区迁移 C．充电过程中，a极的电极反应为：[Zn(OH)4]2-+ 2e-=Zn +4OH- D．充电过程中，a、b电极附近溶液pH均不变 11．【新型锂离子电池】(2026·重庆西南大学附中高三模拟)热敏结晶增强液态热化学电池中，胍离子()选择性诱导[ Fe(CN)6]4-结晶，冷热端电极产生电势差，从而实现给锂离子电池充电，工作原理如图。锂离子电池反应为。下列说法错误的是( ) A．冷端电极电势高于热端电极电势 B．该新型热敏电池放电时，热端的电极反应式为[ Fe(CN)6]4--e-=[ Fe(CN)6]3- C．锂离子电池充电过程中，Li+通过LiPON薄膜移向a极 D．对锂离子电池充电时，电路中转移x mol电子，b极生成x mol Li1-xCoO2 12．(2026·河南许昌三模)某小组利用如图1所示的浓差电池作电源(Cu电极足量)进行铁防护模拟实验，如图2所示。 当图1和图2形成闭合回路后，下列叙述错误的是( ) A．图1装置中离子交换膜应选择阳离子交换膜 B．图2装置探究的是外加电流法保护铁 C．x应与b连接，此时石墨的电极反应式可能为2Cl--2e-=Cl2↑ D．浓差电池放电过程中，理论上外电路最多转移4 mol电子 13．【太阳能利用】(2026·河南漯河三模)一种循环产氢体系原理如图所示，将锌一多硫化物电池与H2生产装置集成，最大化利用了间歇性太阳光，实现日夜不间断生产氢气。下列说法正确的是( ) A．硅太阳能电池、锌一多硫化物电池均可实现化学能转化为电能 B．白天断开开关K，夜间闭合开关K C．日间工作时，b电极的反应式为Sx2-+S2-+2e-=Sx+12- D． H2生产装置工作时，若使用阳离子交换膜，Na+向d电极方向迁移 14．(2026·四川成都高三模拟)沉积型铅酸液流储能电池以PbO2和Pb为电极，以CH3SO3H溶液、甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]溶液作为电解液，其充放电工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) 已知：①CH3SO3H为强酸；②电流效率是指通过电化学反应生成目标产物的电流利用效率。 A．电极电势：N>M B．放电时，电极N上的电极反应：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O C．充电时，电极N接电源负极 D．充电时，若电路中通过2 mol电子，电极M上生成196.65 g Pb，则该过程的电流效率为95％ 15．【储能电池】(2026·浙江宁波市镇海中学等校高三二模)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(是阿伏加德罗常数的值)。下列说法不正确的是( ) A．放电时，向N极移动 B．放电时，每转移1 mol电子，N极质量理论上减少23 g C．充电时，阴极反应式为：Na2Ti2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3 D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增加 二、非选择题：共4题，共55分。 16．(13分)(2026·福建福州高二期末)尿素是应用最广泛的氮肥，我国是世界上尿素第一生产大国。 (1)工业上以二氧化碳和氨为原料，在一定条件下制备尿素。其主要反应机理分为两步： Ⅰ．2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) Ⅱ．NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(l) 反应过程中的能量变化如图所示。 ①2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)的 。 ②生产尿素的反应速率由第 步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)决定。 (2)利用CO2电催化可与含氮物质(NO3-等)合成尿素[CO(NH2)2](其中C为价)，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。工作原理如图所示。 ①电极b应连接电源的 极。 ②电解过程中，H+的迁移方向为 (填“a→ b ”或“b→a ”)。 ③电极a上发生反应的电极反应式为 。 (3)某研究小组发现，微型尿素燃料电池还可去除城市废水中的尿素，工作原理如图所示。 ①B极的电极反应式为 。 ②根据废水排放标准，尿素的含量应低于100mg·Lˉ1。若废水中尿素的含量为3.0g·Llˉ1，每通过3 mol电子，理论上最多处理废水 L。 17．(14分)(2026·天津滨海新区期中)化学反应是人类获取能量的重要途径，可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化，回答下列问题： (1)合成氨工业丰富了我国的能源结构，推动了我国能源的可持续发展。工业合成氨的能量变化示意图如下： ①某温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的N2和H2，发生反应一段时间后，当生成2molNH3(l)时，该反应___________(填“吸收”或“放出”)能量___________kJ(用含 a、b、c的代数式表示)。 ②为加快反应速率，可采取的措施是___________(填标号)。 a．升高温度    b．增大容器体积    c．恒容时充入He     d．加入合适催化剂 (2)甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如下图所示； ①负极的电极反应式为___________，OH-向电极___________移动。(填“A”或“B”) ②当电路中通过 1mol 电子时，在电极B 附近消耗O2的体积为___________L(标准状况)，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。 (3)一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含CH3COO-的废水，装置如图(模拟海水由NaCl溶液替代)。 a极电极反应为___________，隔膜Ⅰ为___________离子交换膜。(填“阳”或“阴”) 18．(13分)(2026·河南部分重点中学质量检测)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题，而电化学在环境保护中起着重要的作用。回答下列问题： (1)我国科学家设计了一种原电池——电解池组合装置，可同时处理废水中的Cr2O72-和苯酚(C6H5OH)，实现发电、环保二位一体。羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，可将苯酚氧化为CO2和H2O，装置如图1所示： 已知：羟基自由基氧化苯酚的化学方程式为C6H5OH+28·OH=6CO2↑+17H2O。 ①a极为___________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，装置工作时，a极附近溶液的碱性___________(填“增强”或“减弱”)。 ②d电极上发生的电极反应式为___________。 ③若每生成1 molCO2，b极转移，则相同条件下，d、c两极产生的气体体积比为___________。 (2)电化学降解酸性废水中NO3-的原理如图2所示： Ag-Pt电极上发生的电极反应式为___________；若甲装置负极减少5.6 g，则理论上产生的物质的量为___________mol。 (3)某同学设计利用乙烷燃料电池来电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)，处理过程中存在反应Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。其装置示意图如图3所示(Cr的活动性介于Zn、Fe之间)： ①铬元素最终以___________形式除去。 ②若电解过程中，电子的有效利用率为40%，每处理掉0.2 mol的Cr2O72-，理论上N电极需要通入标准状况下O2的体积为___________。 19．(15分)(2026·江苏淮安高三联考)氮及其化合物的转化与应用一直是化工领域重要的研究课题。 (1)以α-MoC1-x/Au双催化剂可以实现在温和条件下以H2O为氢源合成氨，其反应为： N2(g)+3CO(g)＋3H2O(g)=3CO2(g)＋2NH3(g) ΔH。其主要过程的催化机理如图1所示(部分微粒未表示)。 ①已知：反应2N2(g)+6H2O(g)=3O2(g)＋4NH3(g)的焓变为ΔH1，要计算该合成氨反应N2(g)+3CO(g)＋3H2O(g)=3CO2(g)＋2NH3(g)的焓变ΔH，还需要另一个反应___________的焓变ΔH2(填化学方程式)。 ②使用α-MoC1-x/Au双催化剂合成NH3时，Au的含量过高和过低都会导致NH3产率降低，可能的原因为：___________。 (2)在室温下用电解法将空气转化为硝酸，其原理如图2所示。 ①阴极石墨棒上O2转化为·OH的电极总反应为___________。 ②H2N2O2是·OH与N2反应生成HNO3的中间产物，其结构式为___________。 ③若将阳极产生的O2通入阴极参与反应，则该电解工艺生成1 mol HNO3最终消耗O2的物质的量为___________。 (3)电解氧化吸收法可将废气中的NO转变为NO3-。分别向0.1 mol·L-1 NaCl溶液和0.08mol·L-1 Na2SO4溶液中通入NO，测得电流强度与NO的去除率的关系如图3所示。电解0.1mol·L-1NaCl溶液时，溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。(已知：ClO3-的氧化性弱于ClO-) ①电解Na2SO4溶液时产生H2O2.H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___________。 ②图3中NaCl电解液比Na2SO4电解液的NO去除率大，原因是___________。 ③随着电流强度的增大，电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 化学反应与能量 参考答案 一、选择题：共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A B D A D C D A D 11 12 13 14 15 D A D C D 二、非选择题：共4题，共55分。 16．(13分)(1)-87.0(2分) Ⅱ(2分) (2)正(1分) b→a(2分) 2NO3-+CO2+18H++16e⁻ =CO(NH2)2 + 7H2O(2分) (3)O2＋4H＋＋4e-=2H2O(2分) 10(2分) 17．(14分)(1) 放出(1分) 2(b+c-a) (2分) ad(2分) (2)CH3OH+8OH--6e-=CO32-＋6H2O (2分) A(1分) 5.6(2分) 减弱(1分) (3)CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑＋7H＋(2分) 阴(1分) 18．(13分)(1) 正极(1分) 增强(1分) H2O-e-=·OH+H+(2分) 3：7(2分) (2)2NO3-＋12H＋＋10e-=N2↑＋2H2O(2分) 0.02(2分) (3) Cr(OH)3(或氢氧化铬) (1分) 33.6 L(2分) 19．(15分)(1)2CO+O2=2CO2(2分) Au含量多，α-MoC1-x吸附N2、H2O的活性中心变少，Au含量少，吸附CO的活性中心变少，两者都使反应速率变小，不能保障催化循环顺利进行，从而降低NH3的产率(2分) (2) (2分) H-O-N=N-O-H(1分) 1.25 mol(2分) (3)3H2O2+2NO=2NO3-+2H++2H2O(2分) 电解氯化钠溶液生成ClO-，ClO-氧化性强于H2O2，而且电解氯化钠溶液生成烧碱，溶液的碱性更强，更有利于NO的去除(2分) 随着电流强度增大，电流强度大于4时产生的ClO-浓度减小，ClO3-浓度增大，ClO3-氧化性弱(2分) / 学科网（北京）股份有限公司 $