内容正文:
专题08 化学反应与能量
5大高频考点
考点01 化学反应中的能量变化
考点02 反应历程、机理图分析
考点03 原电池、化学电源
考点04 金属的腐蚀与防护
考点05 电解池
考点01 化学反应中的能量变化
1.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)化学链燃烧技术可提高燃烧效率,并有利于CO2的捕集。某种化学链燃烧技术中的物质转化关系如下图,其中M和N为铜的氧化物,反应①和②在不同装置中进行,燃料用CxHy表示。下列说法不正确的是
A. M和N分别是CuO和Cu2O
B. 若②中燃料为CH4,则完全反应时,燃料与①中所需空气的体积比约为1 : 2
C. 相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直接燃烧放出的热量相等
D. 与燃料在空气中燃烧相比,化学链燃烧生成的CO2纯度更高,利于富集
2.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
3.(2025-2026高三上·北京八中·期中)二甲醚是一种重要的化工原料,可替代液化石油气,在能源领域起着关键的作用。利用二氧化碳和氢气可以合成二甲醚,过程中发生的主、副反应如下:
I. ;
II. ;
Ⅲ. ;
其它条件一定时,温度对某种催化剂催化加氢合成二甲醚反应的影响如下图。
已知:产物A的选择性=。其它条件一定,不同压强下,在相同时间内的转化率如下。
压强/MPa
2
2.5
3
3.5
转化率/%
17.6
26.2
28.4
22.0
下列说法正确的是
A. 与合成的热化学方程式为
B. 时的转化率较低,可能的原因是Ⅲ的反应速率提高
C. 温度高于260 ℃时,二甲醚选择性的显著降低是由反应Ⅲ增强所致
D. 的转化率随通入原料气体流速的增大而减小,但甲醇的选择性可能会增大
4.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)设计如下路线理解和探究固体溶解过程的能量变化。
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有、和三种。
下列说法不正确的是
A. 由于和还可能生成等物质,难以直接测定
B. 和可利用图2所示的装置进行测定
C. 根据盖斯定律可知:
D. 根据各微粒的状态,可推测
5.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫黄是能源研究领域的重要课题。下列说法正确的是
A. 图1反应若使用催化剂,既可以改变反应路径,也可以改变其
B. 图2中若的状态为气态,则能量变化曲线可能为①
C. 图3中的反应为吸热反应,所以需要加热才能进行
D. 由图1、图2和图3可知,
6.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)苯乙烯是重要的有机化工原料。工业上用乙苯直接脱氢制备苯乙烯,反应的热化学方程式为(g)(g)+H2(g)
该反应的,实际生产时采用沸石银做催化剂、高温、常压及充入惰性气体的反应条件。下列关于该反应的说法正确的是
A. 在任意温度下均能自发进行
B. 断键吸收的总能量小于成键放出的总能量
C. 使用催化剂可减小反应的焓变
D. 恒压时充入惰性气体,有利于化学平衡向正反应方向移动
考点02 反应历程、机理图分析
1.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)苯在浓、浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. X为苯的取代产物,Y为苯的加成产物
C. 由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D. 对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂,使反应的降低
2.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)与可发生反应生成腈()和异腈()两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图所示(TS为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。下列说法不正确的是
A. 腈和异腈互为同分异构体
B. 与生成腈和异腈的反应都是放热反应
C. I中“N…Ag”间的作用力比Ⅱ中“C…Ag”间的作用力弱
D. 从整个过程分析,从后续物的稳定性和反应速率的角度均有利生成后续物I
3.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)HCHO和HCOOH是大气中常见的污染物,它们之间反应的可能路径如下图。
下列说法正确的是
A. 总反应的速率主要由决定
B. 该路径中,HCHO与HCOOH发生取代反应
C. HCHO与HCOOH反应时,
D. 维持中间体的相互作用中,①和②均为氢键
4.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。
已知:;;。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2 mol ,估算出反应吸收482 kJ能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
5.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)在水溶液的作用下,反应过程中能量变化示意图如下所示(其中a、b代表过渡态1或过渡态2中的一种)。
下列说法不正确的是
A. 从反应物到产物,无论从产物的稳定性还是反应速率的角度均有利于生成乙醇
B. 溴原子的电负性比碳原子的大,能形成极性较强的,较易断裂
C. b代表过渡态2,经历该过渡态生成
D. 生成乙醇的反应是取代反应,生成乙烯的反应是消去反应
6.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)Claiscn重排反应是有机合成中常用的重要反应。以为例,其反应过程对应的机理有两种,如图(“”可表示单,双键),下列说法不正确的是
A. 机理1:反应物→产物的过程中,有极性共价键断裂
B. 机理2:反应物→中间体的过程中,没有化学键断裂,只有空间结构变化
C. 该反应的化学方程式:
D. 相比于机理1,机理2所需活化能降低,活化分子百分比下降,反应速率减慢
7.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)一定条件下,将乙烯和氧气通入和的盐酸溶液中可制得乙醛,热化学方程式为 。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A. X为,Z为
B. ①中,发生了氧化反应
C. ②中,
D. ③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
8.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:
。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得,须投入
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
9.(2025-2026高三上·北京八中·期中)过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B. 分子中,键角:
C. 若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.
10.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. ①中反应为
B. ②中生成的过程中,有键断裂与形成
C. 生成总反应的原子利用率为
D. 催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
11.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)过氧乙酸()是一种新型氧化剂,活化后可产生特殊的有机自由基,进而氧化降解水中的污染物。下图为纳米氧化铜催化活化过氧乙酸的过程。
注:化学式中的“·”表示自由基中的未成对电子。
下列说法正确的是
A. X为
B. 过程Ⅰ、过程Ⅱ均有过氧键的断裂
C. 过程Ⅱ还可能生成和
D. 溶液酸性越强,催化活化效果越好
考点03 原电池、化学电源
1.(2025-2026高三上·北京八中·期中)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
2.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池,装置示意图如图。
下列说法不正确的是
A. 电极a是正极
B. 电极b的反应式:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
C. 每生成1molN2,有2molNaCl发生迁移
D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
3.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。
下列说法不正确的是
A. 通过质子交换膜向a极室迁移
B. 工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度增大
C. 电极b的电极反应:
D. 电池的总反应:
4.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)基于水煤气转化反应,通过电化学装置制备纯氢的原理示意如下。下列说法不正确的是
A. 电解质溶液可以是KOH溶液
B. 阴极电极反应为:
C. 使用阴离子交换膜能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低
D. 该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行,利于制得高纯度氢气
5.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)一种二次电池的工作原理示意图如图所示,采用惰性电极材料,将和分别溶解在溶液中配成电解质溶液,关闭,电子由电源沿导线流向M极。
下列说法不正确的是
A. 充电时,M极为阴极
B. 充电时,N极反应:
C. 放电时,通过阳离子交换膜从负极室移向正极室
D. 放电时,当电路中转移时,生成X
6.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)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,下列说法不正确的是
A. 石墨作电池的正极材料
B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生还原反应
D. 锌筒发生的电极反应为
7.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应:。下列说法正确的是
A. Zn发生还原反应
B. 正极发生反应
C. 电池工作时向正极方向移动
D. 理论上,每转移0.1mol电子,有8.8gMnOOH生成
8.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示,图中含酚废水中的有机物可用C6H5OH表示。
下列说法不正确的是
A. 右室电极为该电池的正极
B. 右室电极附近溶液的pH增大
C. 左侧离子交换膜为阳离子交换膜
D. 左室电极反应式可表示为C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+
9.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)用热再生氨电池处理含电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,a极室为混合液,b极室为溶液;热再生部分加热a极室流出液,使分解。下列说法不正确的是
A. a极的电极反应为:
B. 电池部分的总反应为:
C. 该方法可以富集并产生电能,同时循环利用
D. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
10.(2025-2026高三上·北京八中·期中)我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是
A. 电解时,从右室向左室移动
B. 电解总反应:
C. 以为原料,也可得到TQ
D. 用标记电解液中的水,可得到
考点04 金属的腐蚀与防护
1.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)一种对海水中钢闸门进行防护的示意图如下。下列说法不正确的是
A. 该方法通过强制电子流向钢闸门,使钢闸门表面腐蚀电流降至零而起到防护作用
B. 保护电流应根据环境条件变化进行调整
C. 外加电流偏高,钢闸门表面可能发生:
D. 可选择惰性电极(如高硅铸铁等)作为辅助阳极
考点05 电解池
1.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置
序号
电解质溶液
实验现象
①
少量溶液
阴极表面产生无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验,电解液中有
②
过量氨水
阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验,电解液中无元素
下列分析不正确的是
A. ①中气体减少,推测是由于溶液中减小,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触
B. ①中检测到,推测可能发生反应:、
C. 随阴极析出铜,推测②中溶液减小,平衡逆向移动
D. ②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密
2.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)下列设备或用品工作时,将电能转化为化学能的是
A.碱性锌锰干电池
B.氯化钠电解槽
C.砷化镓太阳能电池
D.一次性暖手宝
A. A B. B C. C D. D
3.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)下列化学用语对事实的表述不正确的是
A. 电解法精炼钢的阴极反应:
B. H和Cl形成共价键的过程:
C. 铅蓄电池放电时的负极反应:
D. 向溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,并最终变为红褐色:、
4.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统,实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如图所示,其中电极均为惰性电极,电解液中含。
下列关于该装置工作时的说法不正确的是
A. 生成的反应为
B. 阴极的电极反应为
C. 该装置工作一段时间,B极室电解质溶液pH变大
D. 理论上该装置工作过程中,每产生1mol氧气就可以产生2mol氢气
试卷第1页,共3页
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专题08
2》
考点01化学反应中的能量变化
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
》
考点02反应历程、机理图分析
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】C
D考点03原电池、
化学电源
1.【答案】D
2.【答案】c
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】D
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化学反应与能量
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》
考点04金属的腐蚀与防护
1.【答案】C
》
考点05电解池
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】C
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2/2
专题08 化学反应与能量
5大高频考点
考点01 化学反应中的能量变化
考点02 反应历程、机理图分析
考点03 原电池、化学电源
考点04 金属的腐蚀与防护
考点05 电解池
考点01 化学反应中的能量变化
1.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)化学链燃烧技术可提高燃烧效率,并有利于CO2的捕集。某种化学链燃烧技术中的物质转化关系如下图,其中M和N为铜的氧化物,反应①和②在不同装置中进行,燃料用CxHy表示。下列说法不正确的是
A. M和N分别是CuO和Cu2O
B. 若②中燃料为CH4,则完全反应时,燃料与①中所需空气的体积比约为1 : 2
C. 相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直接燃烧放出的热量相等
D. 与燃料在空气中燃烧相比,化学链燃烧生成的CO2纯度更高,利于富集
【答案】B
【解析】A.CxHy燃烧生成二氧化碳和水,是被氧化,化合价升高,则M→N是化合价降低,故M和N分别是CuO和Cu2O,A正确;
B.若② 中燃料为CH4,则完全反应时需要的氧气量为CH4物质的量2倍,燃料与① 中所需空气则为CH4的10倍,体积比约为1:10,B错误;
C.根据盖斯定律可知,一个化学反应不管一步反应还是几步完成,反应热相等,故相同条件下,理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直接燃烧放出的热量相等,C正确;
D.由图示可知,从燃料反应器中出来的只有CO2和水,CO2纯度更高,利于富集,D正确;
故选B。
2.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【解析】
A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
3.(2025-2026高三上·北京八中·期中)二甲醚是一种重要的化工原料,可替代液化石油气,在能源领域起着关键的作用。利用二氧化碳和氢气可以合成二甲醚,过程中发生的主、副反应如下:
I. ;
II. ;
Ⅲ. ;
其它条件一定时,温度对某种催化剂催化加氢合成二甲醚反应的影响如下图。
已知:产物A的选择性=。其它条件一定,不同压强下,在相同时间内的转化率如下。
压强/MPa
2
2.5
3
3.5
转化率/%
17.6
26.2
28.4
22.0
下列说法正确的是
A. 与合成的热化学方程式为
B. 时的转化率较低,可能的原因是Ⅲ的反应速率提高
C. 温度高于260 ℃时,二甲醚选择性的显著降低是由反应Ⅲ增强所致
D. 的转化率随通入原料气体流速的增大而减小,但甲醇的选择性可能会增大
【答案】D
【解析】A.,故,A错误;
B.Ⅲ的反应速率提高会增加的转化率,增压使I、II平衡右移、水蒸气浓度增大,进而使Ⅲ平衡左移、二氧化碳转化率降低,的转化率较低也可能是因为催化剂活性降低导致的,B错误;
C.由图可知,温度高于260℃时,二氧化碳的转化率有所下降,二甲醚选择性显著降低,甲醇选择性显著升高。这是因为高温抑制了放热的反应Ⅰ和Ⅱ,同时促进了吸热的反应Ⅲ,二甲醚选择性的降低是三者共同作用的结果,不只是由反应Ⅲ增强所致,C错误;
D.增大流速减少了催化剂与原料气体的接触时间,导致原料气体与催化剂接触不充分,所以转化率降低,且流速增大,对于CO2→CH3OH→CH3OCH3的连续反应,停留时间缩短,会使得中间产物甲醇的消耗减少,所以甲醇的选择性可能会增大,D正确;
故选D。
4.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)设计如下路线理解和探究固体溶解过程的能量变化。
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有、和三种。
下列说法不正确的是
A. 由于和还可能生成等物质,难以直接测定
B. 和可利用图2所示的装置进行测定
C. 根据盖斯定律可知:
D. 根据各微粒的状态,可推测
【答案】D
【解析】A.因为碳酸钠和水反应可能生成、和等多种水合物,反应过程复杂,很难控制只生成这一种产物,所以难以直接测定,A正确;
B.图2是量热计装置,ΔH2是溶解过程的热效应,ΔH3是溶解过程的热效应,溶解过程的热效应可以通过量热计测定温度变化,所以ΔH2和ΔH3可利用图2所示的装置进行测定,B正确;
C.根据盖斯定律,由图1可知,已知,,则,即,C正确;
D.由图可知,根据盖斯定律,,过程iv为离子键断裂的过程,吸收能量,即,,则,D错误;
故选D。
5.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫黄是能源研究领域的重要课题。下列说法正确的是
A. 图1反应若使用催化剂,既可以改变反应路径,也可以改变其
B. 图2中若的状态为气态,则能量变化曲线可能为①
C. 图3中的反应为吸热反应,所以需要加热才能进行
D. 由图1、图2和图3可知,
【答案】D
【解析】A.催化剂改变反应路径,不改变反应热,A错误;
B.的能量高于的能量,能量变化曲线不可能为①,焓变值应该更大,B错误;
C.图3中的反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热才能进行,如氯化铵和氢氧化钡晶体为吸热反应,不需要加热即可进行,C错误;
D.由图1:;由图2:;由图3:,根据盖斯定理可知 ,D正确;
故答案选D。
6.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)苯乙烯是重要的有机化工原料。工业上用乙苯直接脱氢制备苯乙烯,反应的热化学方程式为(g)(g)+H2(g)
该反应的,实际生产时采用沸石银做催化剂、高温、常压及充入惰性气体的反应条件。下列关于该反应的说法正确的是
A. 在任意温度下均能自发进行
B. 断键吸收的总能量小于成键放出的总能量
C. 使用催化剂可减小反应的焓变
D. 恒压时充入惰性气体,有利于化学平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】A.,,才能自发,故高温下才能自发进行,A错误;
B.,故断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,B错误;
C.催化剂只能改变活化能,但不能改变反应的焓变,C错误;
D.恒压条件下充入惰性气体,等效为压强减小,往气体分子数增大的方向移动,即向正反应方向移动,D正确;
故选D。
考点02 反应历程、机理图分析
1.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)苯在浓、浓作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法正确的是
A. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B. X为苯的取代产物,Y为苯的加成产物
C. 由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D. 对于生成Y的反应,浓H2SO4作催化剂,使反应的降低
【答案】A
【解析】A.根据图示可知,产物Ⅱ比反应产物Ⅰ的能量更低,物质含有的能量越低,物质的稳定性越强;且过渡态2-2比过渡态2-1的活化能低,反应更容易发生,因此从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ,A正确;
B.根据前后结构对照,X为苯的加成产物,为产物Ⅰ,Y为苯的取代产物,为产物Ⅱ,B错误;
C.由图可知,M的六元环中与-NO2相连的C为sp3杂化,C的杂化方式改变,苯中大π键发生改变,C错误;
D.当反应产生产物Y时,浓硫酸作催化剂,而催化剂只会改变反应历程,不会改变反应的,D错误;
故答案选A。
2.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)与可发生反应生成腈()和异腈()两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图所示(TS为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。下列说法不正确的是
A. 腈和异腈互为同分异构体
B. 与生成腈和异腈的反应都是放热反应
C. I中“N…Ag”间的作用力比Ⅱ中“C…Ag”间的作用力弱
D. 从整个过程分析,从后续物的稳定性和反应速率的角度均有利生成后续物I
【答案】D
【解析】A.腈和异腈化学式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.由反应历程及能量变化图可知,两种路径生成的产物的总能量均低于反应物,故与生成腈和异腈的反应都是放热反应,B正确;
C.由反应历程及能量变化图可知,后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物,分别断开的是N…Ag和C…Ag,且后者吸收更多的能量,故Ⅰ中“N…Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C…Ag”之间的作用力弱,C正确;
D.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,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;从反应速率的角度有利生成后续物Ⅱ,物质能量越低越稳定,从后续物的稳定性的角度有利生成后续物I,D错误;
故选D。
3.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)HCHO和HCOOH是大气中常见的污染物,它们之间反应的可能路径如下图。
下列说法正确的是
A. 总反应的速率主要由决定
B. 该路径中,HCHO与HCOOH发生取代反应
C. HCHO与HCOOH反应时,
D. 维持中间体的相互作用中,①和②均为氢键
【答案】A
【解析】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,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;由图,总反应的速率主要由决定,A正确;
B.该路径中,甲醛中醛基转化为羟基,HCHO与HCOOH发生加成反应,B错误;
C.反应中生成物能量低于反应物,为放热反应,焓变小于0,C错误;
D.当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;维持中间体的相互作用中,② 不是为氢键,D错误;
故选A。
4.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。
已知:;;。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2 mol ,估算出反应吸收482 kJ能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
【答案】C
【解析】A.过程Ⅱ中形成键、键,形成化学键会放出能量,A正确;
B.水分解的反应为,反应焓变反应物总键能生成物总键能,即分解吸收能量,B正确;
C.催化剂仅能改变反应途径,不改变反应的始态和终态,而焓变由反应物和生成物的能量差决定,因此催化剂不能减小水分解反应的焓变,C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,使更多普通分子转化为活化分子,增大反应物分子中活化分子的百分数,D正确;
故选C。
5.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)在水溶液的作用下,反应过程中能量变化示意图如下所示(其中a、b代表过渡态1或过渡态2中的一种)。
下列说法不正确的是
A. 从反应物到产物,无论从产物的稳定性还是反应速率的角度均有利于生成乙醇
B. 溴原子的电负性比碳原子的大,能形成极性较强的,较易断裂
C. b代表过渡态2,经历该过渡态生成
D. 生成乙醇的反应是取代反应,生成乙烯的反应是消去反应
【答案】C
【解析】A.生成乙醇的活化能小于生成乙烯的活化能,乙醇的能量小于乙烯和水的总能量,所以无论从产物的稳定性还是反应速率的角度均有利于生成乙醇,故A正确;
B.溴原子的电负性比碳原子的大,能形成极性较强的,溴乙烷生成乙烯、乙醇都需断裂C-Br键,说明较易断裂,故B正确;
C.过渡态2生成CH3CH2OH和Br-,过渡态2表示a,故C错误;
D.生成乙醇的反应是溴乙烷中Br原子被羟基代替,属于取代反应,生成乙烯的反应溴乙烷发生消去反应生成碳碳双键,故D正确;
选C。
6.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)Claiscn重排反应是有机合成中常用的重要反应。以为例,其反应过程对应的机理有两种,如图(“”可表示单,双键),下列说法不正确的是
A. 机理1:反应物→产物的过程中,有极性共价键断裂
B. 机理2:反应物→中间体的过程中,没有化学键断裂,只有空间结构变化
C. 该反应的化学方程式:
D. 相比于机理1,机理2所需活化能降低,活化分子百分比下降,反应速率减慢
【答案】D
【解析】
A.机理1:反应物→产物的过程中,C-O键断裂,C-H键断裂,重排,有极性共价键断裂,故A正确;
B.机理2:反应物→中间体的过程中,由反应机理图可知,没有新物质生成,没有化学键断裂,只有空间结构变化,故B正确;
C.由反应机理可知生成物的分子式为:,该反应的化学方程式:,故C正确;
D.相比于机理1,机理2所需活化能降低,活化分子百分比升高,反应速率加快,故D错误;
7.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)一定条件下,将乙烯和氧气通入和的盐酸溶液中可制得乙醛,热化学方程式为 。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A. X为,Z为
B. ①中,发生了氧化反应
C. ②中,
D. ③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
【答案】D
【解析】由题中信息和催化机理分析,可知①反应:,②反应:,③反应:,故可知X为CH3CHO,Y为HCl,Z为O2,W为H2O。
【解析】
A.根据分析可知X为CH3CHO,Z为O2,A正确;
B.在反应①中,C2H4转化为CH3CHO,C元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,B正确;
C.由分析可知②反应:,所以,C正确;
D.由分析可知③反应:,Y为HCl,Z为O2,则n(Y)∶n(Z) = n(HCl)∶n(O2) = 4∶1,D错误;
故答案选D。
8.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:
。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得,须投入
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【解析】
A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;
故选B。
9.(2025-2026高三上·北京八中·期中)过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B. 分子中,键角:
C. 若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.
【答案】D
【解析】A.步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,A正确;
B.O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角H—C—H>H—O—C,B正确;
C.根据反应机理可知,若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇可能为CH3OD或CH2DOH,共两种,C正确;
D.根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热为E1-E2+E3-E4,D错误;
故选D;
10.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. ①中反应为
B. ②中生成的过程中,有键断裂与形成
C. 生成总反应的原子利用率为
D. 催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
【答案】C
【解析】A.①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,方程式为:,A正确;
B.②中生成的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断裂与形成,B正确;
C.生成总反应中有H2O生成,原子利用率不是,C错误;
D.是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确;
答案选C。
11.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)过氧乙酸()是一种新型氧化剂,活化后可产生特殊的有机自由基,进而氧化降解水中的污染物。下图为纳米氧化铜催化活化过氧乙酸的过程。
注:化学式中的“·”表示自由基中的未成对电子。
下列说法正确的是
A. X为
B. 过程Ⅰ、过程Ⅱ均有过氧键的断裂
C. 过程Ⅱ还可能生成和
D. 溶液酸性越强,催化活化效果越好
【答案】C
【解析】A.过程I中,根据原子守恒和电子守恒(得电子)X应为,A错误;
B.过氧键为,过程I断开,过程II断开,B错误;
C.过程II中过氧乙酸被还原,断键方式有两种,一种是图中的方式,一种是生成和,C正确;
D.酸性增强,对过程I有抑制作用,催化过程中涉及自由基反应,酸性过强会抑制活化效果,D错误;
故答案选C。
考点03 原电池、化学电源
1.(2025-2026高三上·北京八中·期中)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
【解析】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。
2.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池,装置示意图如图。
下列说法不正确的是
A. 电极a是正极
B. 电极b的反应式:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
C. 每生成1molN2,有2molNaCl发生迁移
D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
【答案】C
【解析】该装置为原电池,电极a上氢离子得电子生成氢气,则a为正极,电极反应为2H++2e-=H2↑,电极b上,N2H4在碱性条件下失去电子生成N2,b为负极,电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O,根据电解池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极,则钠离子经c移向左侧(a),氯离子经d移向右侧(b),c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜,据此解答。
【解析】
A.根据分析,电极a是正极,A正确;
B.根据分析,电极b的反应式:N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O,B正确;
C.根据N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O,每生成1molN2,转移4mol电子,根据电荷守恒,有4molNaCl发生迁移,C错误;
D.根据分析,离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜,D正确;
故选C。
3.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。
下列说法不正确的是
A. 通过质子交换膜向a极室迁移
B. 工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度增大
C. 电极b的电极反应:
D. 电池的总反应:
【答案】B
【解析】由图可知,b电极铵根离子生成氮气,说明铵根离子被氧化,为原电池负极,电极反应式为;,则a为正极,发生还原反应,电极反应为:,据此进行解答;
【解析】
A.原电池中,阳离子移向正极,即H+通过质子交换膜向a极室迁移,A正确;
B.a为正极,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,转移4mol电子的同时有4molH+通过质子交换膜向a极室迁移,但是由于有水生成,故工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度减小,B错误;
C.由上述分析可知,b的电极反应式为:,C正确;
D.电极b的电极反应:,a为正极,电极反应为:,电池的总反应:,D正确;
故选B。
4.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)基于水煤气转化反应,通过电化学装置制备纯氢的原理示意如下。下列说法不正确的是
A. 电解质溶液可以是KOH溶液
B. 阴极电极反应为:
C. 使用阴离子交换膜能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低
D. 该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行,利于制得高纯度氢气
【答案】B
【解析】A.阳极失去电子变成,但阳极出来的是 所以乙池里电解质溶液应为碱性,可以是KOH溶液,A正确;
B.阳极电极反应为:,阴极的电极反应式为:,B错误;
C.阴极的电极反应式为: 若为阴离子交换膜,从甲池向乙池迁移,因此能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低,C正确;
D.在阴极生成,在阳极产生且在乙池被吸收变成,因此利于制得高纯度氢气,D正确;
故选B。
5.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)一种二次电池的工作原理示意图如图所示,采用惰性电极材料,将和分别溶解在溶液中配成电解质溶液,关闭,电子由电源沿导线流向M极。
下列说法不正确的是
A. 充电时,M极为阴极
B. 充电时,N极反应:
C. 放电时,通过阳离子交换膜从负极室移向正极室
D. 放电时,当电路中转移时,生成X
【答案】D
【解析】当关闭K1时,此装置为电解池装置,电子由电源沿导线流向M极,说明M极为阴极,电极反应式为: ,N极为阳极,电极反应式为:;当关闭K2时,此装置为原电池装置,M极为负极,电极反应式为:,N极为正极,电极反应式为:,据此作答。
【解析】
A.根据分析可知,关闭K1时,此装置为电解池装置,电子由电源沿导线流向M极,说明M极为阴极,故A不符合题意;
B.根据分析可知,N极为阳极,阳极上失电子生成,电极反应式为:,故B不符合题意;
C.根据分析可知,放电时,即关闭K2时,M极为负极,N极为正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,因此通过阳离子交换膜从负极室移向正极室,故C不符合题意;
D.根据分析可知,放电时,M极为负极,电极反应式为:,因此当电路中转移时,生成1mol,故D符合题意;
故选D。
6.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)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,下列说法不正确的是
A. 石墨作电池的正极材料
B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生还原反应
D. 锌筒发生的电极反应为
【答案】B
【解析】锌锰干电池属于一次电池,其中锌筒为负极,石墨棒为正极,氯化铵糊为电解质溶液,据此回答。
【解析】
A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A正确;
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正确;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选B。
7.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应:。下列说法正确的是
A. Zn发生还原反应
B. 正极发生反应
C. 电池工作时向正极方向移动
D. 理论上,每转移0.1mol电子,有8.8gMnOOH生成
【答案】D
【解析】碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnOOH,负极为锌失电子,发生氧化反应,正极为二氧化锰,发生还原反应,电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,据此分析。
【解析】
A.负极是金属锌,失电子,发生氧化反应,故A错误;
B.正极上得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,故B错误;
C.电池工作时,阴离子向负极移动,则OH-通过向负极移动,故C错误;
D.反应中锰元素的化合价由+4价降低到+3价,则每转移0.1mol电子,有0.1mol×88g/mol=8.8gMnOOH生成,故D正确;
故选:D。
8.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示,图中含酚废水中的有机物可用C6H5OH表示。
下列说法不正确的是
A. 右室电极为该电池的正极
B. 右室电极附近溶液的pH增大
C. 左侧离子交换膜为阳离子交换膜
D. 左室电极反应式可表示为C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+
【答案】C
【解析】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极是正极,电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,据此分析解答。
【解析】
A.根据图示可知:在上图中右室得到电子变为N2逸出,发生还原反应,则右边电极为该电池的正极,A正确;
B.根据图示可知,在右室中正极上的电极反应式为:2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,电解后溶液中c(H+)减小,c(H+)越小,溶液的pH就越大,故右室电极附近溶液的pH增大,B正确;
C.电池放电时,电解质溶液中的阳离子Na+向正极右室移动,Cl-向负极左室移动,故左侧负极附近的离子交换膜为阴离子交换膜,C错误;
D.左室装置为负极,负极上有机物失去电子,发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下反应生成CO2,电极反应式可表示为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,D正确;
故合理选项是C。
9.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)用热再生氨电池处理含电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,a极室为混合液,b极室为溶液;热再生部分加热a极室流出液,使分解。下列说法不正确的是
A. a极的电极反应为:
B. 电池部分的总反应为:
C. 该方法可以富集并产生电能,同时循环利用
D. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
【答案】D
【解析】由图可知,a电极为原电池的负极,氨分子作用下铜在负极失去电子发生氧化反应生成四氨合铜离子,电极反应为:,b电极为正极,铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜,电极反应式为:,总反应为:,溶液中硫酸根离子通过阴离子交换膜由正极迁移到负极,据此分析解答。
【解析】
A.由分析可知,a极为原电池的负极,电极反应为:,A正确;
B.由分析可知,电池部分的总反应为:,B正确;
C.由分析可知,该装置为原电池装置,可以富集铜离子并产生电能,同时回收液受热分解释放出氨气,能循环利用氨气,C正确;
D.a极室溶液中生成的导致正电荷在增加,b极室消耗Cu2+,导致正电荷减少,需由 b极室迁移到a极室,才能维持两室溶液中的电荷呈电中性,使电池反应能不断进行下去,故装置中的离子交换膜为阴离子交换膜,D错误;
故答案为:D。
10.(2025-2026高三上·北京八中·期中)我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是
A. 电解时,从右室向左室移动
B. 电解总反应:
C. 以为原料,也可得到TQ
D. 用标记电解液中的水,可得到
【答案】D
【解析】电极b发生TY→TQ,发生加氧去氢的反应,发生氧化反应,b为阳极,a为阴极,阴极上氢离子得电子生成H2,以此解题。
【解析】
A.电解时阳离子向阴极移动,H+从右室向左室移动,A正确;
B.根据转化关系图可知,电极b中TY是反应物,TQ是生成物,电极a上H+得电子生成H2,总反应方程式为: ,B正确;
C.将TY()换成为原料,仍然能够得到TQ(),C正确;
D.根据右图可知,用标记电解液中的水,可得到的18O在环上甲基的邻位上,D错误;
答案选D。
考点04 金属的腐蚀与防护
1.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)一种对海水中钢闸门进行防护的示意图如下。下列说法不正确的是
A. 该方法通过强制电子流向钢闸门,使钢闸门表面腐蚀电流降至零而起到防护作用
B. 保护电流应根据环境条件变化进行调整
C. 外加电流偏高,钢闸门表面可能发生:
D. 可选择惰性电极(如高硅铸铁等)作为辅助阳极
【答案】C
【解析】该装置为外加电流的阴极保护法:钢闸门连接电源负极,作电解池的阴极;辅助阳极连接电源正极,作电解池的阳极,据此回答。
【解析】
A.外加电流的阴极保护法中,电源强制电子流向钢闸门(阴极),使钢闸门表面的金属原子难以失去电子(腐蚀电流降为零),从而防止腐蚀,A正确;
B.环境条件(如海水成分、温度、流速等 )会影响金属腐蚀的速率,为确保钢闸门得到有效保护,需根据环境条件变化调整保护电流大小,B正确;
C.外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,海水中溶解的氧气也会放电,故可能发生反应 ,C错误;
D.辅助阳极需为 不溶性”惰性电极(如高硅铸铁),避免阳极自身被腐蚀,可长期稳定提供电流,D正确;
故选C。
考点05 电解池
1.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置
序号
电解质溶液
实验现象
①
少量溶液
阴极表面产生无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验,电解液中有
②
过量氨水
阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验,电解液中无元素
下列分析不正确的是
A. ①中气体减少,推测是由于溶液中减小,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触
B. ①中检测到,推测可能发生反应:、
C. 随阴极析出铜,推测②中溶液减小,平衡逆向移动
D. ②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密
【答案】C
【解析】A.随着反应的进行,一段时间后溶液中的减小,同时阴极发生电极反应:,生成的Cu覆盖在阴极铁制镀件表面,阻碍了与铁的接触,故气体减少,A正确;
B.因为溶液中有和,铁制镀件与其接触,铁可能与和发生氧化还原反应生成,B正确;
C.当阴极有Cu析出时,阴极电极反应:,阳极电极反应:,又因为②中电解液中无Fe元素,根据得失电子守恒,溶液不变,C错误;
D.②中与反应生成,使得比①溶液中小,Cu缓慢析出,镀层更致密,D正确;
答案选C。
2.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)下列设备或用品工作时,将电能转化为化学能的是
A.碱性锌锰干电池
B.氯化钠电解槽
C.砷化镓太阳能电池
D.一次性暖手宝
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A.碱性锌锰干电池是化学电源,工作时是将化学能转化为电能,用于对外供电, A不符合题意;
B.氯化钠电解槽工作时,是通过通电使氯化钠发生电解反应,将电能转化为化学能,B符合题意;
C.砷化镓太阳能电池工作时是将太阳能转化为电能,利用的是光电效应,C不符合题意;
D.一次性暖手宝工作时,是内部物质发生化学反应,将化学能转化为热能,用来取暖,D不符合题意;
故选B。
3.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)下列化学用语对事实的表述不正确的是
A. 电解法精炼钢的阴极反应:
B. H和Cl形成共价键的过程:
C. 铅蓄电池放电时的负极反应:
D. 向溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,并最终变为红褐色:、
【答案】B
【解析】A.电解法精炼钢的阴极反应:,A正确;
B.HCl是共价化合物,H和Cl形成共价键的过程:,B错误;
C.铅蓄电池放电时的负极反应:,C正确;
D.向溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,并最终变为红褐色:、,D正确;
答案选B。
4.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统,实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如图所示,其中电极均为惰性电极,电解液中含。
下列关于该装置工作时的说法不正确的是
A. 生成的反应为
B. 阴极的电极反应为
C. 该装置工作一段时间,B极室电解质溶液pH变大
D. 理论上该装置工作过程中,每产生1mol氧气就可以产生2mol氢气
【答案】C
【解析】由图可知A极室发生的反应为,Fe元素化合价升高,发生氧化反应,所以A极室中电极是阳极,连接电源的正极,B极室是阴极室,连接电源的负极,B极室电极反应式为,电解池中阴离子向阳极移动,所以氢氧根离子通过离子交换膜由B极室向A极室移动,据此分析解答。
【解析】
A.由图可知,催化析氢室中和OH-反应生成O2和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为,故A正确;
B.由分析可知,B极室是阴极室,得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为,故B正确;
C.由B可知,B极室电极方程式为,B极室生成OH-,生成的OH-经过离子交换膜进入阳极室,B极室OH-的物质的量不变,忽略溶液体积变化,c(OH-)不变,溶液的pH不变,故C错误;
D.每生成1molO2转移4mol电子,每生成1molH2转移2mol电子,理论上该装置工作过程中,每产生1mol氧气可以产生2mol氢气,故D正确;
答案选C。
试卷第1页,共3页
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