第六章 化学反应与能量（综合训练）（山东专用）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内容，通过基础概念辨析、原理应用及综合计算，构建“概念-原理-应用”递进逻辑，强化化学观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|选择1-4题|反应热判断、焓变比较|从放热/吸热反应本质到焓变计算，构建能量变化认知| |原理应用|选择5-15题、非选19-20题|原电池/电解池分析、催化历程|结合实验装置与反应历程，深化电化学原理与催化机制理解| |综合计算|非选16-18题|燃烧热、键能计算|通过热化学方程式书写与平衡常数计算，提升科学探究能力|

第六章 化学反应与能量（综合训练） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．C 2．D 3．C 4．D 5．B 6．A 7．D 8．D 9．B 10．D 二、选择题:本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．D 12．C 13．AB 14．BC 15．B 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．（12分）(1) (2) 放热 大于 < ab (3) 0.4 17．（12分）(1)   (2)   (3) 环形玻璃搅拌器 c -51.8 偏大 偏小 ac 18．（12分）(1) (2) (3) (4) a 曲线c代表CO的选择性，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO的物质的量增大，选择性升高 14 19．（12分）(1) 粗铜 A (2) 甲 2 20．（12分）(1) (2) < (3)1 (4) 阳 阴 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 化学反应与能量（综合训练） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列化学反应属于放热反应的是 A．煅烧石灰石 B．稀盐酸与碳酸氢钠的反应 C．金属钠与水的反应 D．碳和二氧化碳在高温条件下的反应 【答案】C 【详解】A．煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，发生分解反应，属于吸热反应，A不符合题意； B．稀盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，反应后溶液温度降低，属于吸热反应，B不符合题意； C．金属钠与水剧烈反应，释放大量热量，属于放热反应，C符合题意； D．碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，属于吸热反应，D不符合题意； 故选C。 2．某小组设计实验利用足量的铁粉(含少量活性炭和氯化钠溶液)消耗密闭容器内的氧气，从而测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是 A．活性炭作正极 B．氧气发生还原反应 C．铁发生反应： D．可用醋酸溶液代替氯化钠溶液 【答案】D 【详解】A．该装置构成铁碳原电池，铁活泼性强于活性炭，铁作负极，活性炭作正极，A正确； B．正极上氧气得到电子发生还原反应，电极反应为，B正确； C．负极上铁失去电子生成亚铁离子，电极反应为，C正确； D．若用醋酸溶液代替氯化钠溶液，酸性条件下铁发生析氢腐蚀，正极生成氢气，会干扰氧气含量的测定，无法达到实验目的，D错误； 故选D。 3．下列示意图与所得结论关系正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．该中和热测定实验的环境温度为22℃ C．1molH2与1molCl2完全反应放出能量 D．上述反应一定不需要加热就可进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．红磷具有的能量低于相同量的白磷，则红磷比白磷稳定，A错误； B．由题干图示信息可知，温度为22℃是已经加入了NaOH之后的温度，即实验环境温度应该低于22℃，B错误； C．由题干信息可知，断裂1molH-H键吸收436kJ的热量，断裂1molCl-Cl键吸收243kJ的热量，而形成1molH-Cl键放出431kJ热量，可计算H2与Cl2反应的能量变化：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ，C正确； D．该反应为放热反应，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应等，D错误； 答案为C。 4．下列说法正确的是 A．相同条件下，物质的焓()大小比较： B．实验室用盐酸与溶液测定反应热时，应将溶液分多次缓慢倒入盐酸中，避免反应过于剧烈 C．表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：   D．已知：  ，  ，则 【答案】D 【详解】A．物质从气态→液态→固态转变时放出热量，焓降低，故焓由高到低顺序应为1gH2O(g) > 1gH2O(l) > 1gH2O(s)，A错误； B．中和反应热测定需快速一次性混合溶液以减少热量散失，分次倒入会产生较大误差，B错误； C．燃烧热要求可燃物的物质的量为1 mol，且生成液态H2O，C错误； D．断键时吸热，ΔH>0，而H-Cl键能大于H-Br，断裂需更多能量，故ΔH1>ΔH2，D正确； 故答案选D。 5．（2026·山东滕州一中·二模）金属Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) B．整个过程中中间体2→中间体3的活化能最大，化学反应速率最快 C．增加反应物的浓度，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多 D．该反应过程中涉及共价键的断裂和形成 【答案】B 【解析】A．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，故ΔH=−6.57kJ/mol−0kJ/mol=−6.57kJ/mol；反应的热化学方程式为Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=−6.57kJ⋅mol−1；A正确； B．反应的活化能越大，反应速率越慢，据图可知中间体2→中间体3的活化能最大，该步化学反应速率最慢，B错误； C．增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增加，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多，C正确； D．该过程有共价键(C-C键、C-H键)的断裂和共价键(C-H键)的生成，D正确； 故答案为B。 6．南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是 A. 工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能 B. 铜箔为阴极，发生还原反应 C. 阳极区可能有和生成 D. 固体陶瓷膜可让海水中选择性通过 【答案】A 【分析】根据海水提取金属锂的装置图知，催化电极上放出气体，为氯离子放电生成氯气，因此该电极为阳极，铜是活泼金属，铜箔为阴极，阴极上Li+得电子发生还原反应析出金属锂，据此分析解答。 【详解】A．太阳能电池中太阳能转化为电能，电解时电能转化为化学能，则该装置主要涉及的能量变化：太阳能→电能→化学能，故A错误；B．铜箔为阴极，在阴极上Li+得电子发生还原反应形成金属锂，故B正确；C．阳极上发生失去电子的氧化反应，溶液中的氯离子、氢氧根离子均能放电，因此阳极区可能有和生成，故C正确；D．Li+要透过固体陶瓷膜向阴极移动，所以固体陶瓷膜可让海水中选择性通过，故D正确；故选A。 7．丙烯是有机化工中的重要原料，以金属Pt为催化剂，丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应： 主反应： 副反应：， 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下： 物质 燃烧热 下列有关说法错误的是 A．主反应的 B．主反应自发进行的条件是高温 C．催化剂Pt可以降低主反应活化能，但不改变 D．燃烧热的热化学方程式：   【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律，主反应的等于反应物燃烧热减去生成物燃烧热之和，即，A正确； B．主反应，反应后气体分子数增加，；根据反应自发判据，只有高温下才能满足，因此自发条件为高温，B正确； C．催化剂通过降低反应活化能加快反应速率，不改变反应物和生成物的总能量差，因此不改变，C正确； D．燃烧热的定义是可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热，的稳定氧化物为液态，该热化学方程式中水为气态，不符合燃烧热的要求，D错误； 故答案选D。 8．如图为臭氧分解反应（总反应：）及氯自由基催化臭氧分解反应的能量变化示意图，下列说法错误的是 A．氯自由基催化的反应中，反应①：的活化能为 B．总反应的，属于放热反应 C．氯自由基能降低总反应的活化能，加快反应速率 D．催化反应中，是反应的催化剂 【答案】D 【详解】A．反应①的活化能等于反应物总能量与过渡态能量的差值，即，故A正确； B．总反应的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，，故B正确； C．氯自由基是该反应的催化剂，能降低总反应的活化能，加快反应速率，故C正确； D．是反应的中间产物，不是催化剂，催化剂是，故D错误； 选D。 9．（2026·山东聊城·二模）一种低温热能转换热敏热电池，利用选择性诱导在冷端结晶，在电解液微弱对流下受浓度梯度驱动扩散至热端溶解，打破平衡，实现热电转化。以此电池为电源构建光电催化体系，中性条件下加速硝酸盐加氢转化为氨，工作原理如图。 下列说法正确的是 A．热端电极为正极，电势高 B．冷端降温、热端升温利于持续放电 C．缓冲对换为，生成速率加快 D．转移冷端消耗，体系生成气体 【答案】B 【分析】热电电池部分分析：该电池利用温度差驱动。在热端，溶解，浓度升高，促使平衡向右移动，发生氧化反应，热端电极是负极；在冷端，结晶析出，浓度降低，促使平衡向左移动，发生还原反应：，冷端电极是正极。 光电催化体系部分分析：电极 a 连接热电电池的正极（冷端），因此 a 是电解池的阳极。电极 b 连接热电电池的负极（热端），因此 b 是电解池的阴极。 【解析】A．根据上述分析，热端电极发生氧化反应，是负极，电势较低，A错误； B．该热电电池的动力来源于冷热两端的温差。冷端降温，的溶解度降低，更有利于结晶，促进阴极反应。热端升温，的溶解度升高，更有利于溶解，促进阳极反应。增大温差能增强这一驱动效应，使电池反应更持续、更有效地进行，B正确； C．由图可知，阴极得到电子被还原为，电极方程式为：，原体系的 是一个酸性缓冲对，可以消耗，有利于生成，若换成缓冲对，该环境显碱性，不利于消耗生成的，会降低生成的速率，C错误； D．在冷端（正极），发生的反应是 ，转移8mol电子，应生成8mol ，在阴极b，转移电子生成；在阳极a，反应为，转移电子生成，故体系共生成气体，D错误。 故选B。 10．某低成本储能电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A．充电时，电极与电源的正极相连 B．充电时，总反应为 C．放电时，电子由铅电极经质子交换膜移向多孔碳电极 D．放电时，电路中每转移电子，左侧溶液质量减少 【答案】D 【分析】该储能电池放电时，电极发生氧化反应，为负极，多孔碳电极发生还原反应，为正极；充电时，电极为阴极，多孔碳电极为阳极。 【详解】A．充电时，电极为阴极，应与电池负极相连，A错误； B．放电时，总反应为；充电时，总反应应为：，B错误； C．电子只能在外电路中移动，不能穿过电解质溶液，放电时，电子由电极经导线流向多孔碳电极，C错误； D．放电时，电极的电极反应为：，电路中每转移2 mol电子，左侧溶液减少1 mol 的质量96 g；同时，为了电荷守恒，会有2 mol 经质子交换膜移向多孔碳电极，左侧溶液质量再减少2 g，所以电路中每转移1 mol电子，左侧溶液质量减少49 g，D正确； 故选D。 二、选择题:本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．现代工业采用乙烯氧化制备环氧乙烷(EO)，其总反应方程式为  ，其反应历程包含如下基元反应(代表活化能)： ①  ；②  ；③氧分子在银表面被吸附并解离。 已知如下信息： i．   慢； ii．   慢； iii．   快； iv．   快。 下列叙述错误的是 A．Ag作乙烯氧化反应的催化剂 B．总反应的原子利用率为 C． D．反应②是总反应的控速步骤 【答案】D 【详解】A．Ag在反应①中被消耗，在反应②中重新生成，总反应中未被消耗，符合催化剂特征，A正确； B．总反应中所有反应物原子均转化为产物EO，原子利用率=产物摩尔质量/反应物摩尔质量总和=88/88=100%，B正确； C．总ΔH为各基元反应ΔH之和。基元反应①的ΔH1=正反应活化能E1−逆反应活化能E-1=a−b，基元反应②的ΔH2=正反应活化能E2−逆反应活化能E-2=c−d。总反应需进行两次①和两次②，故ΔH=2(a−b+c−d)=2(a+c−b−d)，C正确； D．决速步骤由活化能最高的慢步骤决定。反应①的正、逆步骤（E1=a，E-1=b）均为慢步骤，而反应②的正、逆步骤（E2=c，E-2=d）为快步骤。总反应速率由反应①的慢步骤决定，而非反应②，D错误； 故选D。 12．氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅱ是吸热过程 B．反应ⅲ包含2个基元反应 C．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D．反应ⅰ中脱去步骤的活化能为0.16 eV 【答案】C 【详解】A．从反应历程可知，反应ⅱ终态能量高于始态，是吸热过程，A正确； B．反应ⅲ经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，B正确； C．整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应的反应步骤(活化能为3.07eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，C错误； D．反应ⅰ中脱去步骤需要经过TS3，则活化能为0.48eV与TS3的相对能量差，即0.64eV-0.48eV=0.16eV，D正确； 故选C。 13．（2026·山东潍坊·一模）我国科学家成功研发出一种利用氢负离子的移动来存储和释放能量的新型固态电池，该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，b极为正极 B．放电时，a极CeH3的物质的量增加 C．充电时，b极的电极反应式为 D．充电时，电路中每转移1 mol ，b极与a极质量差变化1 g 【答案】AB 【分析】该装置为原电池，向a电极移动，则a为负极，被氧化生成，负极反应式为，b为正极，正极反应式为，放电时总反应为：，充电时，a为阴极，b为阳极，电极反应与原电池相反，据此解答。 【详解】A．由分析可知，放电时，b极为正极，A正确； B．放电时，a极反应式为，物质的量增加，B正确； C．充电时，b为阳极，电极反应为，C错误； D．充电时，a极反应：，每转移电子，a极质量减少。b极发生反应，每转移1 mol电子，b极质量增加1 g，两极的质量变化差值为，D错误； 故选AB。 14．（2026·山东济宁·二模）在温和条件下，用电解法处理工业废气中的二氧化硫，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a与电源负极相连 B．当有生成，有穿过交换膜 C．理论上a极消耗，b极产生 D．随着反应的进行，体系酸性逐渐增强 【答案】BC 【分析】该装置为电解池，根据b极物质转化，S的化合价降低，则b为阴极，a为阳极，据此分析： 【解析】A． b极上转化为，从价降为价，发生得电子的还原反应，因此b为阴极，接电源负极，a为阳极，接电源正极，A错误； B．a极反应方程式为：+，则当有生成，有4mol电子转移，有穿过交换膜向阴极移动，B正确； C． 根据B选项中a极反应方程式，a极消耗，电路转移32 mol ；b极反应方程式为，电路转移32 mol ，则b极产生，C正确； D．总反应为，总反应生成水，体系酸性逐渐减弱，D错误； 故选BC。 15．（2026·山东淄博·一模）用双极膜电渗析法除去卤水中的装置如图，双极膜中解离出的、在电场作用下向两极迁移。已知。下列说法正确的是 A．Pt电极连接电源的负极 B．X膜为阴离子交换膜 C．Ⅰ室每生成1 mol气体，Ⅱ室最多生成2 mol D．石墨电极区每生成40 g NaOH，双极膜内共有18 g 被解离 【答案】B 【分析】该装置为双极膜电渗析除硼装置，核心是利用电场驱动离子迁移与双极膜水解离，将卤水中的[B(OH)4]-转化为B(OH)3以除去；Pt电极为阳极，连接电源正极，Ⅰ室中OH-放电生成O2；石墨电极为阴极，连接电源负极，Ⅴ室中H2O得电子生成H2和OH-，与迁移来的Na+结合得到浓NaOH溶液；双极膜解离出的H+向Ⅱ室迁移，与[B(OH)4]-反应生成B(OH)3；解离出的OH-向Ⅰ室迁移，补充阳极放电消耗的OH-；X膜为阴离子交换膜，允许Cl-从Ⅲ室进入Ⅱ室以维持电荷平衡；Y膜为阳离子交换膜，允许Na+从Ⅲ室进入Ⅳ室，最终实现卤水除硼与NaOH富集；据此作答。 【详解】A．Pt电极为阳极，应连接电源的正极，A错误； B．X膜为阴离子交换膜，B正确； C．Ⅰ室（阳极）发生反应：，生成1 mol O2时转移4 mol电子，对应双极膜解离出4 mol H+进入Ⅱ室；由反应可知，最多生成4 mol B(OH)3，C错误； D．石墨电极（阴极）的反应为，40 g NaOH的物质的量为1 mol，对应转移1 mol电子；则1个双极膜需解离1 mol H2O，提供1 mol H+和1 mol OH-，即2个双极膜需解离2 mol H2O，质量为36 g，D错误； 故选B。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．（12分）根据所学知识回答下列问题： (1)已知：  ，则表示(g)燃烧热的热化学方程式为_____。 (2)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知： 反应Ⅰ．  ； 反应Ⅱ．  。 ①反应Ⅰ属于___________(填“放热”或“吸热”)反应。 ②反应Ⅱ中，反应物的能量总和___________(填“大于”或“小于”)生成物的能量总和。 ③反应Ⅲ．的___________(填“>”或“<”)0。 ④下列反应的能量变化与反应Ⅲ的能量变化相符的是___________(填标号)。 a．生石灰溶于水                                    b．金属钠溶于水 c．稀盐酸与碳酸氢钠的反应                            d．氯化铵固体与的反应 (3)已知反应：    。相关化学键键能数据如表所示。 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能/() x y z q ①___________(用含x、y、z、q的代数式表示)。 ②该反应中，每生成0.2 mol HF(g)，转移电子的数目为___________。 【答案】(1) (2) 放热 大于 < ab (3) 0.4 【详解】（1）燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；表示(g)燃烧热的热化学方程式为； （2）①反应Ⅰ焓变小于0，属于放热反应。 ②反应Ⅱ焓变小于0，属于放热反应，则反应物的能量总和大于生成物的能量总和。 ③由盖斯定律，反应Ⅰ+反应Ⅱ得到反应Ⅲ：； ④反应Ⅲ焓变小于0，为放热反应； a．生石灰溶于水并与水反应生成氢氧化钙，同时放热，a符合题意；                                     b．金属钠溶于水并与水反应生成氢氧化钠和氢气，同时放出大量热，b符合题意； c．稀盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，c不符合题意；                             d．氯化铵固体与的反应为吸热反应，d不符合题意； 故选ab； （3）①反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；则； ②该反应中，氟元素化合价由0变为-1，F2为氧化剂，则存在关系：，结合反应方程式知，每生成0.2 mol HF(g)，转移0.4mol电子，电子的数目为0.4。 17．（12分）回答下列问题。 (1)在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成和液态水放出444.8 kJ热量，能表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________。 (2)298 K时，燃烧生成放热121 kJ，(l)蒸发吸热44 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为：___________。 (3)化学反应所放出的热量，可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。 将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等，即实验所测的温度差数据如表所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 3.1℃ 3.2℃ 3.0℃ 4.3℃ ①仪器a的名称为：___________。 ②倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入    b．分三次倒入    c．一次迅速倒入 ③本次实验所测的中和反应反应热___________(保留3位有效数字)；若没有隔热层，则计算所得的反应热与上述实验相比___________(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)。若用醋酸溶液代替盐酸，与氢氧化钠溶液混合进行实验，放出的热量Q与上述实验相比___________。 ④关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是___________(填标号)。 a．实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度 b．实验中，测量酸液的初始温度后，可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度 c．实验过程中，若使用铁质搅拌棒，会导致测得的中和热值偏小 【答案】(1)   (2)   (3) 环形玻璃搅拌器 c -51.8 偏大 偏小 ac 【详解】（1）标准状况下的11.2 L甲烷物质的量为0.5 mol，燃烧放热444.8 kJ，则1 mol甲烷完全燃烧生成和液态水放热889.6 kJ，热化学方程式应该是 ； （2） （物质的量）生成气态水放热，则生成气态水放热，又液化放热，由盖斯定律可得完全燃烧生成液态水放热，热化学方程式应该是 ； （3）①中和热测定装置中为环形玻璃搅拌棒，用于搅拌使溶液混合均匀；②为减少热量散失，倒入溶液需要一次迅速倒入，故答案选c；③第四次温度偏差过大，舍去，平均温度差，溶液总质量，，生成水的物质的量，因此；若没有隔热层，热量散失，测得偏小，偏小，为负值，因此计算所得偏大；醋酸是弱酸，电离过程吸热，因此反应放出总热量偏小；④a．中和热测定需要记录初始温度和反应达到的最高温度，计算温度差，正确；b．测量酸后温度计沾有酸，直接测量碱温度会导致误差，需要洗涤后再测，错误；c．铁质搅拌棒导热性好，会导致热量散失，测得温度差偏小，中和热值（放热绝对值）偏小，正确；故答案选ac。 18．（12分）氢能是清洁能源，广泛利用氢能是实现双碳目标的重要手段。 Ⅰ．Pd—Co@Pd核壳催化甲酸分解制氢 (1)甲酸分解制氢反应进程中的相对能量变化如图.该进程决速步骤的反应方程式为 。 Ⅱ．甲醇电解法制氢 (2)制氢原理如图，阳极电极反应式为 。 Ⅲ．乙醇催化重整法制氢 ①   ②   ③   (3) 。 (4)恒容条件下，将和投入密闭容器中发生上述反应，平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度变化的曲线如图。[CO的选择性] ①表示选择性的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；曲线c随温度呈上升趋势的原因是 。 ②573K时，反应②的平衡常数 (用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留整数)。 【答案】(1) (2) (3) (4) a 曲线c代表CO的选择性，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO的物质的量增大，选择性升高 14 【详解】（1）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；据图可知该进程决速步骤的反应方程式为； （2）由图，阳极电极反应为甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子； （3）由盖斯定律可知，反应(③-①)得反应②，则反应； （4）反应①、③为吸热反应，反应②为放热反应，随着温度的升高，反应①、③平衡向正反应方向移动，反应②平衡向逆反应方向移动，则升高温度，一氧化碳的选择性增大，同时导致二氧化碳的选择性减小，由一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性之和等于1可知，表示二氧化碳选择性的曲线为a、表示一氧化碳选择性的曲线是c、表示乙醇的转化率的曲线是b； ①由分析，表示选择性的曲线是a；曲线c随温度呈上升趋势的原因是：曲线c代表CO的选择性，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO的物质的量增大，选择性升高； ②由图可知，573K时，二氧化碳的选择性为85%，一氧化碳的选择性为15%，乙醇的转化率为60%，则平衡时一氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×15%= 0.18mol，二氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×85%= 1.02mol，设反应①中消耗乙醇xmol、反应②中消耗一氧化碳ymol，反应③中消耗乙醇zmol，由方程式和乙醇的转化率可得：x+z=0.6，由方程式和一氧化碳的物质的量可得：2x-y=0.18，由方程式和一氧化碳的物质的量可得：y+2z=1.02，则平衡时水蒸气的物质的量为3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol，氢气的物质的量为4x+y+6z=4(x+z)+(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol，气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol，所以反应②的。 19．（12分）原电池和电解池在生产生活中具有广泛的应用。 Ⅰ．电解溶液 (1)实验室中电解溶液的实验装置如图所示。 ①某同学用如上图装置模拟工业电解精炼铜实验，则为 (填“精铜”或“粗铜”)。 ②某同学用下图电解溶液，均为碳棒，写出的电极反应式： 。 ③某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中，仍用上图完成电解溶液实验，发现铜棒 (填“A”或“B”)端变粗。 Ⅱ．燃料电池在工业上的应用 (2)利用燃料电池电解，可将雾霾中的分别转化为和，下图装置所示。充入的一端是 (填“甲”或“乙”)。通入一端的电极反应式为 ，当电路中转移电子时，的浓度为 (电解过程中忽略溶液体积变化)。 【答案】(1) 粗铜 A (2) 甲 2 【详解】（1）电解精炼铜应以粗铜为阳极，纯铜为阴极，图1中C1为阳极，所以C1为粗铜；图2中C1为惰性阳极，电解CuSO4溶液时，其电极反应式：；某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中，C1是阳极，A是阴极，B是阳极，C2是阴极，此时A端发生反应：Cu2++2e-=Cu，所以铜棒A端变粗； （2）图中左为燃料电池、右为电解池，NO、SO2分别转化为和时NO发生还原反应，所以通入NO的这极为阴极，另外一极为阳极，即甲为负极通入燃料，所以通入CH3OCH3的一端是甲；通入SO2一端的电极为阳极，电极反应式为：；电解池总反应式2NO+5SO2+8H2O+5+4H+，即每转移10mol电子生成8molH+，电路中转移2.5mol电子时，H2SO4的浓度为mol/L=2mol/L。 20．（12分）Ⅰ.一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可有效节能。这种工艺设计中相关物料的传输与转化关系如下图所示。 回答下列有关问题： (1)图中X是 (填化学式)，写出生成Y的电极反应式 。写出电解饱和食盐水的化学方程式 。 (2)通入空气的电极的电极反应式为 ，图中a% c%(填“>”或“<”或“=”)。 (3)电解池中产生，理论上燃料电池中消耗的物质的量为 mol。 Ⅱ.是一种常用的净水剂，利用电解法生产的装置如图所示。 (4)①Fe电极作 (填“阴””或“阳”)极，Fe电极上发生的电极反应式为 。 ②右侧的离子交换膜为 (填“阴””或“阳”)离子交换膜。 【答案】(1) (2) < (3)1 (4) 阳 阴 【分析】由图可知，右侧为燃料电池，通入空气一极中氧气发生还原反应为正极，左侧一极为负极；电解池中左侧氯化钠溶液浓度降低，则氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气，为阳极，右侧为阴极； 【详解】（1）由分析可知，X为氯离子发生氧化反应生成的氯气；Y为氢离子放电生成的氢气，电极反应为；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，化学方程式为； （2）由分析知，通入空气的电极为正极，电极反应为；生成氢氧根离子，且钠离子会向正极移动，故使得氢氧化钠溶液浓度变大，a%<c%； （3）电解池中产生2molCl2 ，根据电子守恒可知，，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为1mol； （4）电解法生产，由装置可知，Fe元素需要由铁电极提供，则铁电极必须做阳极，则铜电极做阴极；①铁电极做阳极铁失去电子发生氧化反应生成，电极反应式：； ②电解过程中，氢氧根离子需要通过右侧的离子交换膜进入阳极区，故为阴离子交换膜。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 化学反应与能量（综合训练） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列化学反应属于放热反应的是 A．煅烧石灰石 B．稀盐酸与碳酸氢钠的反应 C．金属钠与水的反应 D．碳和二氧化碳在高温条件下的反应 2．某小组设计实验利用足量的铁粉(含少量活性炭和氯化钠溶液)消耗密闭容器内的氧气，从而测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是 A．活性炭作正极 B．氧气发生还原反应 C．铁发生反应： D．可用醋酸溶液代替氯化钠溶液 3．下列示意图与所得结论关系正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．该中和热测定实验的环境温度为22℃ C．1molH2与1molCl2完全反应放出能量 D．上述反应一定不需要加热就可进行 A．A B．B C．C D．D 4．下列说法正确的是 A．相同条件下，物质的焓()大小比较： B．实验室用盐酸与溶液测定反应热时，应将溶液分多次缓慢倒入盐酸中，避免反应过于剧烈 C．表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：   D．已知：  ，  ，则 5．（2026·山东滕州一中·二模）金属Ni可活化放出，其反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ni(s)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) B．整个过程中中间体2→中间体3的活化能最大，化学反应速率最快 C．增加反应物的浓度，可以使反应物发生有效碰撞的次数增多 D．该反应过程中涉及共价键的断裂和形成 6．南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是 A. 工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能 B. 铜箔为阴极，发生还原反应 C. 阳极区可能有和生成 D. 固体陶瓷膜可让海水中选择性通过 7．丙烯是有机化工中的重要原料，以金属Pt为催化剂，丙烷直接脱氢工艺制备。存在以下两个反应： 主反应： 副反应：， 其主反应中有关物质的燃烧热数据如下： 物质 燃烧热 下列有关说法错误的是 A．主反应的 B．主反应自发进行的条件是高温 C．催化剂Pt可以降低主反应活化能，但不改变 D．燃烧热的热化学方程式：   8．如图为臭氧分解反应（总反应：）及氯自由基催化臭氧分解反应的能量变化示意图，下列说法错误的是 A．氯自由基催化的反应中，反应①：的活化能为 B．总反应的，属于放热反应 C．氯自由基能降低总反应的活化能，加快反应速率 D．催化反应中，是反应的催化剂 9．（2026·山东聊城·二模）一种低温热能转换热敏热电池，利用选择性诱导在冷端结晶，在电解液微弱对流下受浓度梯度驱动扩散至热端溶解，打破平衡，实现热电转化。以此电池为电源构建光电催化体系，中性条件下加速硝酸盐加氢转化为氨，工作原理如图。 下列说法正确的是 A．热端电极为正极，电势高 B．冷端降温、热端升温利于持续放电 C．缓冲对换为，生成速率加快 D．转移冷端消耗，体系生成气体 10．某低成本储能电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 A．充电时，电极与电源的正极相连 B．充电时，总反应为 C．放电时，电子由铅电极经质子交换膜移向多孔碳电极 D．放电时，电路中每转移电子，左侧溶液质量减少 二、选择题:本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11．现代工业采用乙烯氧化制备环氧乙烷(EO)，其总反应方程式为  ，其反应历程包含如下基元反应(代表活化能)： ①  ；②  ；③氧分子在银表面被吸附并解离。 已知如下信息： i．   慢； ii．   慢； iii．   快； iv．   快。 下列叙述错误的是 A．Ag作乙烯氧化反应的催化剂 B．总反应的原子利用率为 C． D．反应②是总反应的控速步骤 12．氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下： 下列说法错误的是 A．反应ⅱ是吸热过程 B．反应ⅲ包含2个基元反应 C．总反应的速控步包含在反应ⅱ中 D．反应ⅰ中脱去步骤的活化能为0.16 eV 13．（2026·山东潍坊·一模）我国科学家成功研发出一种利用氢负离子的移动来存储和释放能量的新型固态电池，该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，b极为正极 B．放电时，a极CeH3的物质的量增加 C．充电时，b极的电极反应式为 D．充电时，电路中每转移1 mol ，b极与a极质量差变化1 g 14．（2026·山东济宁·二模）在温和条件下，用电解法处理工业废气中的二氧化硫，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a与电源负极相连 B．当有生成，有穿过交换膜 C．理论上a极消耗，b极产生 D．随着反应的进行，体系酸性逐渐增强 15．（2026·山东淄博·一模）用双极膜电渗析法除去卤水中的装置如图，双极膜中解离出的、在电场作用下向两极迁移。已知。下列说法正确的是 A．Pt电极连接电源的负极 B．X膜为阴离子交换膜 C．Ⅰ室每生成1 mol气体，Ⅱ室最多生成2 mol D．石墨电极区每生成40 g NaOH，双极膜内共有18 g 被解离 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16．（12分）根据所学知识回答下列问题： (1)已知：  ，则表示(g)燃烧热的热化学方程式为_____。 (2)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知： 反应Ⅰ．  ； 反应Ⅱ．  。 ①反应Ⅰ属于___________(填“放热”或“吸热”)反应。 ②反应Ⅱ中，反应物的能量总和___________(填“大于”或“小于”)生成物的能量总和。 ③反应Ⅲ．的___________(填“>”或“<”)0。 ④下列反应的能量变化与反应Ⅲ的能量变化相符的是___________(填标号)。 a．生石灰溶于水                                    b．金属钠溶于水 c．稀盐酸与碳酸氢钠的反应                            d．氯化铵固体与的反应 (3)已知反应：    。相关化学键键能数据如表所示。 化学键 C-H C-F H-F F-F 键能/() x y z q ①___________(用含x、y、z、q的代数式表示)。 ②该反应中，每生成0.2 mol HF(g)，转移电子的数目为___________。 17．（12分）回答下列问题。 (1)在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成和液态水放出444.8 kJ热量，能表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________。 (2)298 K时，燃烧生成放热121 kJ，(l)蒸发吸热44 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为：___________。 (3)化学反应所放出的热量，可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。 将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等，即实验所测的温度差数据如表所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 3.1℃ 3.2℃ 3.0℃ 4.3℃ ①仪器a的名称为：___________。 ②倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入    b．分三次倒入    c．一次迅速倒入 ③本次实验所测的中和反应反应热___________(保留3位有效数字)；若没有隔热层，则计算所得的反应热与上述实验相比___________(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)。若用醋酸溶液代替盐酸，与氢氧化钠溶液混合进行实验，放出的热量Q与上述实验相比___________。 ④关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是___________(填标号)。 a．实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度 b．实验中，测量酸液的初始温度后，可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度 c．实验过程中，若使用铁质搅拌棒，会导致测得的中和热值偏小 18．（12分）氢能是清洁能源，广泛利用氢能是实现双碳目标的重要手段。 Ⅰ．Pd—Co@Pd核壳催化甲酸分解制氢 (1)甲酸分解制氢反应进程中的相对能量变化如图.该进程决速步骤的反应方程式为 。 Ⅱ．甲醇电解法制氢 (2)制氢原理如图，阳极电极反应式为 。 Ⅲ．乙醇催化重整法制氢 ①   ②   ③   (3) 。 (4)恒容条件下，将和投入密闭容器中发生上述反应，平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度变化的曲线如图。[CO的选择性] ①表示选择性的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；曲线c随温度呈上升趋势的原因是 。 ②573K时，反应②的平衡常数 (用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留整数)。 19．（12分）原电池和电解池在生产生活中具有广泛的应用。 Ⅰ．电解溶液 (1)实验室中电解溶液的实验装置如图所示。 ①某同学用如上图装置模拟工业电解精炼铜实验，则为 (填“精铜”或“粗铜”)。 ②某同学用下图电解溶液，均为碳棒，写出的电极反应式： 。 ③某同学一不小心将一段铜棒掉入溶液中，仍用上图完成电解溶液实验，发现铜棒 (填“A”或“B”)端变粗。 Ⅱ．燃料电池在工业上的应用 (2)利用燃料电池电解，可将雾霾中的分别转化为和，下图装置所示。充入的一端是 (填“甲”或“乙”)。通入一端的电极反应式为 ，当电路中转移电子时，的浓度为 (电解过程中忽略溶液体积变化)。 20．（12分）Ⅰ.一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可有效节能。这种工艺设计中相关物料的传输与转化关系如下图所示。 回答下列有关问题： (1)图中X是 (填化学式)，写出生成Y的电极反应式 。写出电解饱和食盐水的化学方程式 。 (2)通入空气的电极的电极反应式为 ，图中a% c%(填“>”或“<”或“=”)。 (3)电解池中产生，理论上燃料电池中消耗的物质的量为 mol。 Ⅱ.是一种常用的净水剂，利用电解法生产的装置如图所示。 (4)①Fe电极作 (填“阴””或“阳”)极，Fe电极上发生的电极反应式为 。 ②右侧的离子交换膜为 (填“阴””或“阳”)离子交换膜。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $