2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)含解析新人教版

PAGEPAGE8第六章化學(xué)反應(yīng)與能量單元過(guò)關(guān)限時(shí)檢測(cè)(50分鐘，100分)第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題：本題共7小題，每小題6分，共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(2024·山東六地市線聯(lián)考)在Zn/ZSM－5的催化作用下，甲烷與二氧化碳可以干脆合成乙酸，其反應(yīng)方程式為CH4(g)＋CO2(g)→CH3COOH(g)，該反應(yīng)過(guò)程與能量的變更關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．CO2的電子式：B．乙酸的球棍模型：C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．該反應(yīng)為化合反應(yīng)[解析]CO2結(jié)構(gòu)式為O=C=O，其電子式為，故A說(shuō)法正確；乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOH，原子半徑大小依次是C>O>H，即乙酸的球棍模型為，故B說(shuō)法正確；依據(jù)圖像可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；由題給反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)為化合反應(yīng)，故D說(shuō)法正確。2．(2024·北京等級(jí)考適應(yīng)性測(cè)試)依據(jù)下圖所得推斷正確的是(D)已知：H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－44kJ/molA．圖1反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．圖1反應(yīng)運(yùn)用催化劑時(shí)，會(huì)變更其ΔHC．圖2中若H2O的狀態(tài)為液態(tài)，則能量變更曲線可能為①D．圖2中反應(yīng)為CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ/mol[解析]試題以化學(xué)反應(yīng)與能量的圖像為載體，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變更的圖像考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)與能量的理解，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量、催化劑、反應(yīng)熱、蓋斯定律等必備學(xué)問(wèn)，主要考查理解實(shí)力和推理論證實(shí)力，體現(xiàn)變更觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)，突出對(duì)基礎(chǔ)性的考查。A項(xiàng)，圖1為反應(yīng)物總能量高于生成物總能量的放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，催化劑只能變更反應(yīng)所需的活化能，不能變更ΔH，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，若生成的水為液態(tài)，依據(jù)題圖1和已知可知，其ΔH＝－3kJ/mol，是一個(gè)放熱反應(yīng)，而曲線①仍為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，題圖2表示反應(yīng)為題圖1表示反應(yīng)的逆反應(yīng)，正確。[點(diǎn)撥]催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不能變更反應(yīng)熱。簡(jiǎn)單錯(cuò)選的選項(xiàng)是C，假如生成物是液態(tài)水，生成物能量線須要下移到反應(yīng)物下方。3．(2024·山東臨沂一模)Li/Li2O體系的能量循環(huán)圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(C)A．ΔH3<0B．ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6C．ΔH6>ΔH5D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0[解析]由O2的氣態(tài)分子變?yōu)闅鈶B(tài)原子，須要斷裂分子中的化學(xué)鍵，因此要汲取能量，ΔH3>0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)蓋斯定律可知，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與物質(zhì)的始態(tài)與終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)，依據(jù)能量循環(huán)圖可知ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝ΔH6，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)能量循環(huán)圖可知ΔH1>0，ΔH2>0，ΔH3>0，ΔH4>0，結(jié)合B項(xiàng)分析知ΔH6>ΔH5，C項(xiàng)正確。4．(2024·浙江十校聯(lián)考)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)，依據(jù)能量循環(huán)圖和表格中的鍵能，下列說(shuō)法正確的是(D)共價(jià)鍵鍵能/kJ·mol－1H—H436H—I299I—I151A．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0B．ΔH1<ΔH3C.(g)轉(zhuǎn)化為(g)的過(guò)程中，有C—H鍵的斷裂和形成D．在相同條件下，生成2molHCl(g)的ΔH2′<ΔH2[解析]A項(xiàng)，由蓋斯定律和題給能量循環(huán)圖知，ΔH1＋ΔH2＝ΔH3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由題給鍵能數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)的ΔH2＝436kJ·mol－1＋151kJ·mol－1－2×299kJ·mol－1＝－11kJ·mol－1<0，結(jié)合ΔH1＋ΔH2＝ΔH3可知ΔH1>ΔH3，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，(g)轉(zhuǎn)化為(g)的過(guò)程中，有C—H鍵的斷裂和H—H鍵的形成，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)Cl2(g)＋2HI(g)I2(g)＋2HCl(g)ΔH<0，則ΔH2′<ΔH2，正確。5．(2024·浙江杭州高三質(zhì)量檢測(cè))CO2和CH4催化重整可制備合成氣，對(duì)減緩燃料危機(jī)具有重要的意義，其反應(yīng)歷程示意圖如圖(圖中球棍模型中的“棍”可表示單鍵、雙鍵或三鍵)，已知：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH>0，下列說(shuō)法不正確的是(D)A．反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，且ΔH1＝ΔH－ΔH2B．催化劑Ni對(duì)反應(yīng)①和反應(yīng)②都有催化作用C．反應(yīng)②過(guò)程中既有碳氧鍵的斷裂，也有碳氧鍵的形成D．反應(yīng)②的活化能為E2，反應(yīng)焓變?chǔ)2＝E1－E2[解析]本題考查蓋斯定律的應(yīng)用、焓變的計(jì)算等。由題中圖像可知反應(yīng)②反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，為放熱反應(yīng)，ΔH2<0，依據(jù)蓋斯定律，ΔH＝ΔH1＋ΔH2>0，則ΔH1>0，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，且ΔH1＝ΔH－ΔH2，A正確；依據(jù)題圖可知，Ni既是反應(yīng)①的反應(yīng)物，又是反應(yīng)②的生成物，在整個(gè)反應(yīng)中起催化作用，B正確；反應(yīng)②過(guò)程中，CO2中碳氧雙鍵斷裂，形成CO中的碳氧三鍵，C正確；反應(yīng)②的活化能為E2，反應(yīng)焓變＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量，則ΔH2＝E3－E1，D錯(cuò)誤。6.(2024·廣東廣州高三月考)某化學(xué)愛好小組利用反應(yīng)Zn＋2FeCl3=ZnCl2＋2FeCl2，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，下列說(shuō)法正確的是(B)A．Zn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋C．電子流淌方向?yàn)槭姌O→電流表→鋅電極D．鹽橋中K＋向ZnCl2溶液移動(dòng)，Cl－向FeCl3溶液移動(dòng)[解析]本題考查雙液原電池的構(gòu)成及工作原理。由電池總反應(yīng)可知，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2＋，則Zn為負(fù)極，A錯(cuò)誤；石墨電極為正極，F(xiàn)e3＋發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe2＋，電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，B正確；原電池中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，則電子流淌方向?yàn)殇\電極→電流表→石墨電極，C錯(cuò)誤；原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，故鹽橋中K＋向FeCl3溶液移動(dòng)，Cl－向ZnCl2溶液移動(dòng)，D錯(cuò)誤。7．(2024·河北衡水檢測(cè))常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃硝酸中組成原電池(圖1)，測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變更如圖2所示。反應(yīng)過(guò)程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．t1時(shí)刻前，Al片的電極反應(yīng)為2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋B．t1時(shí)，因Al在濃硝酸中鈍化，氧化膜阻礙了Al接著反應(yīng)C．t1之后，負(fù)極Cu失電子，電流方向發(fā)生變更D．燒杯中發(fā)生的離子反應(yīng)為2NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O[解析]t1時(shí)刻前，鋁片作負(fù)極，Al發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋，故A正確；t1時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行，故B正確；隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行，銅作負(fù)極，電流方向相反，故C正確；NO2溶解于NaOH溶液生成NaNO3和NaNO2，燒杯中發(fā)生的離子反應(yīng)為2NO2＋2OH－=NOeq\o\al(－,3)＋NOeq\o\al(－,2)＋H2O，故D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷(非選擇題共58分)二、非選擇題：本題包括4小題，共58分8．(2024·河南洛陽(yáng)高三檢測(cè))能源的開發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展休戚相關(guān)。(1)用于放射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3)2N—NH2，氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量，同時(shí)生成無(wú)毒、無(wú)污染的氣體。已知室溫下，1g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2550kJ·mol－1。(2)依據(jù)原電池構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是C(填序號(hào))。你選擇的理由是該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)且為放熱反應(yīng)。A．C(s)＋CO2(g)=2CO(g)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)D．2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)(3)若以熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，請(qǐng)寫出該原電池的負(fù)極反應(yīng)：CO－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=2CO2。(4)工業(yè)上常采納如圖所示電解裝置，利用鐵的化合物將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫轉(zhuǎn)化為可利用的硫。通電電解，然后通入H2S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(CN)6]3－＋2COeq\o\al(2－,3)＋H2S=2[Fe(CN)6]4－＋2HCOeq\o\al(－,3)＋S↓。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4－－e－=[Fe(CN)6]3－；電解過(guò)程中陰極區(qū)溶液的pH變大(填“變大”“變小”或“不變”)。[解析](1)1g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ，則1mol偏二甲肼完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ×60＝2550kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H8N2(l)＋2N2O4(l)=2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2550kJ·mol－1。(2)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)為氧化還原反應(yīng)，但該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)為放熱反應(yīng)，且為氧化還原反應(yīng)，故可以設(shè)計(jì)成原電池，故C項(xiàng)正確；2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)為吸熱反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)若為一氧化碳燃料電池，在熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境中，傳導(dǎo)離子為碳酸根離子，負(fù)極是一氧化碳失電子生成二氧化碳，則電極反應(yīng)為CO－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=2CO2。(4)電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4－－e－=[Fe(CN)6]3－，電解時(shí)陰極反應(yīng)式為2HCOeq\o\al(－,3)＋2e－=H2↑＋2COeq\o\al(2－,3)，由于COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)，所以溶液堿性增加，則pH變大。9．(2024·江西臨川高三檢測(cè))課題式探討性學(xué)習(xí)是培育學(xué)生創(chuàng)建性思維的良好方法。某探討性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置進(jìn)行試驗(yàn)，D、F、X、Y都是鉑電極，C、E是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F極旁邊顯紅色。試回答下列問(wèn)題：(1)電源B極的名稱是負(fù)極。(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為CuSO4＋Feeq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋FeSO4。(3)設(shè)電解質(zhì)溶液過(guò)量，則同一時(shí)間內(nèi)C、D電極上參與反應(yīng)的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是1︰1。(4)欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì))精煉，G極材料應(yīng)當(dāng)是粗銅(填“粗銅”或“精銅”)，電解質(zhì)溶液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將變小(填“變大”“變小”或“不變”)。(5)設(shè)甲池中溶液的體積在電解前后都是500mL，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，甲池中所生成物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.4mol·L－1。[解析](1)依據(jù)題意知將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F極旁邊顯紅色，說(shuō)明溶液呈堿性，則F為電解池的陰極，則電源B極的名稱是負(fù)極。(2)甲裝置是以鐵為陽(yáng)極、以鉑為陰極電解硫酸銅溶液，電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為CuSO4＋Feeq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋FeSO4。(3)依據(jù)(2)的反應(yīng)方程式知同一時(shí)間內(nèi)C極上參與反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量與D電極上生成銅單質(zhì)的物質(zhì)的量相同，則物質(zhì)的量之比是1︰1。(4)欲用丙裝置將粗銅(含少量鐵、鋅等雜質(zhì))精煉，粗銅作陽(yáng)極，精銅作陰極，G極材料應(yīng)當(dāng)是粗銅，陽(yáng)極上銅和鐵、鋅等金屬失電子生成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液，陰極上銅離子得電子生成銅單質(zhì)，依據(jù)電子守恒知電解質(zhì)溶液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將變小。(5)乙池中E為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，F(xiàn)為陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氫氣的體積為4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，其物質(zhì)的量為0.2mol，所以乙池轉(zhuǎn)移電子為0.4mol，甲池中陽(yáng)極是鐵失電子生成亞鐵離子，則生成硫酸亞鐵的濃度為eq\f(0.2mol,0.5L)＝0.4mol·L－1。10．(2024·天津部分區(qū)高三聯(lián)考)新能源汽車所用蓄電池分為鉛酸蓄電池、二次鋰電池、空氣電池等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了為鋰離子電池發(fā)展做出貢獻(xiàn)的約翰·B·古迪納夫等三位科學(xué)家。圖甲所示為水溶液鋰離子電池體系。①放電時(shí)，電池的負(fù)極是b(填“a”或“b”)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋。②放電時(shí)，Li2SO4溶液中Li＋從b向a遷移(填“a向b”或“b向a”)。(2)鉛酸蓄電池是最常見的二次電池，電壓穩(wěn)定，平安牢靠，價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛。電池總反應(yīng)為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)。①放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O，電解質(zhì)溶液中c(H2SO4)減小(填“增大”“減小”或“不變”)。②用該蓄電池作電源，進(jìn)行粗銅(含Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉。如圖乙所示，電解液c選用CuSO4(或CuCl2等)溶液，A電極的材料是粗銅，B電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu。③用該蓄電池作電源，A、B為石墨電極，c為氯化鈉溶液，進(jìn)行電解。如圖乙所示，則A電極產(chǎn)生的氣體是Cl2，B電極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。[解析]本題考查電化學(xué)學(xué)問(wèn)綜合應(yīng)用，涉及鉛酸蓄電池、二次鋰電池、粗銅的電解精煉及電解飽和食鹽水等。(1)①Li是活潑金屬，放電時(shí)，Li作負(fù)極被氧化為L(zhǎng)i＋，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋。②原電池中，Li2SO4溶液中Li＋由負(fù)極向正極移動(dòng)。(2)①放電時(shí)，PbO2在正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O，反應(yīng)中消耗H2SO4且生成了H2O，溶液中c(H2SO4)減小。②依據(jù)圖中電流的流向推斷，A是陽(yáng)極，B是陰極。電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，電解液是CuSO4或CuCl2溶液等，陰極發(fā)生Cu2＋得電子的還原反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu。③電解氯化鈉溶液，A電極是陽(yáng)極，Cl－放電產(chǎn)生Cl2；B電極是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。11．(2024·湖北黃岡高三調(diào)研)如圖甲所示，A為新型高效的甲烷燃料電池，采納鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，B為浸透飽和硫酸鈉溶液和酚酞試液的濾紙，濾紙中心滴有一滴KMnO4溶液，C、D為電解槽。(1)甲烷燃料電池中負(fù)極反應(yīng)式為CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。(2)關(guān)閉K1，打開K2，通電后，B中的紫紅色液滴向d端移動(dòng)，則電源a端為負(fù)極，通電一段時(shí)間后，視察到濾紙c端出現(xiàn)的現(xiàn)象是c端試紙變紅。(3)D裝置中有200mL肯定濃度的NaCl與CuSO4的混合溶液，閉合K2、打開K1后理論上兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變更的關(guān)系如圖乙所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，電解前后溶液的體積變更忽視不計(jì))，則原混合溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1，t2s時(shí)所得溶液的pH＝1。(4)若C裝置中溶液為AgNO3溶液且足量，電池總反應(yīng)的離子方程式為4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))4Ag＋O2↑＋4H＋。電解結(jié)束后，為了使溶液復(fù)原原樣，則可以在反應(yīng)后的溶液中加入Ag2O或Ag2CO3(填化學(xué)式)。[解析]本題考查甲烷燃料電池和電解池的串聯(lián)問(wèn)題，涉及電極推斷、電