2025届高考化学一轮复习专题训练 化学反应与能量变化

2025届高考化学一轮复习专题训练 化学反应与能量变化一、单选题1．已知A转化为C和D分步进行：①；②，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是( )A.1mol的能量低于1mol的能量B.C.断裂1mol化学键吸收的热量小于形成1mol和3mol化学键所放出的热量D.反应过程中，由于0.68时，氧化性：6．工业上由和合成气态甲醇的热化学方程式为。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是( )A. B.C. D.7．电极电势的测定常用甘汞电极作为参比电极（部分数据如下）。测定过程中，待测电极与甘汞电极组成原电池，其工作原理如图。下列说法正确的是( )A.盐桥中向甘汞电极移动B.若M为Cu，则电极反应式是C.甘汞电极的电极反应式是D.测定过程中，甘汞电极内部KCl晶体可能增多8．大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线、已知反应：，在有存在时(对反应有催化作用)的反应机理为：基元反应①：，基元反应②：，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )A.a表示存在时反应过程的能量变化B.是反应的催化剂，改变了反应历程，降低了C.决定反应速率的是基元反应①D.增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数9．我国载人航天技术世界瞩目。下列说法正确的是( )A.飞船所用燃料的燃烧是放热反应B.飞船外层使用隔热瓦，目的是防止热量散失C.空间站中携带的供氧剂过氧化钠属于碱性氧化物D.空间站使用的太阳能电池将化学能转变为电能10．气体在中燃烧所发生反应的过程用模型表示如下(“—”表示化学键),下列说法不正确的是( )A.过程I是吸热过程B.过程III一定是放热过程C.该反应的能量转化只能以热能的形式进行D.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键11．下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是( )A.甲烷的燃烧反应 B.碳与在高温下化合C.柠檬酸溶解水垢 D.铝与氧化铁高温下反应12．以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如下图所示。下列说法正确的是( )A.电解时的阳极反应为：B.电解结束后，阴极区溶液升高C.甲苯氧化为苯甲醛和苯甲酸时，共消耗D.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离二、填空题13．根据原电池原理，人们研制出了性能各异的化学电池。(1)锌铜原电池装置示意图如图1。①Zn片作_______(填“正极”或“负极”)。②Cu片上发生反应的电极反应式为_______。③电流表指针偏转，说明该装置实现了化学能向_______的转化。(2)某锂-空气电池的总反应为，其工作原理示意图如图2。下列说法正确的是_______(填字母)。a.锂片作负极 b.发生还原反应14．人类利用二氧化碳合成淀粉对社会的发展起着重要作用，合成过程首先是利用二氧化碳制备甲醇，合成甲醇的反应为。回答下列问题：（1）已知：①；②；③a、b均为大于零的数，且a>b。_______（用含a、b的式子表示）。某研究小组设计合成的路线及的部分应用如图所示，图中熔融碳酸盐燃料电池的正极电极反应式为_______。（2）研究合成甲醇的催化剂时，在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下，对反应器出口产品进行成分解题思路，结果如图所示。在以上催化剂中，该反应应选择的最佳催化剂为_______。（3）在研究该反应历程时发现：反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响，我国学者利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响（如图所示，吸附在催化剂表面的物种用*标注）。①依反应历程图所示，写出有水参与时反应的化学方程式：_______。②结合图3及学过的知识推测，有水参与的历程，反应速率加快的原因是_______。（4）在T℃时，将6mol（g）和12mol（g）充入容积为10L的恒容容器中，只发生，初始压强为kPa，测得体系中剩余（g）的物质的量随时间变化如图中状态Ⅰ所示。①T℃时，0～1min内甲醇的反应速率_______，该反应的平衡常数_______。（用平衡分压代替平衡浓度计算，列出计算式）②保持投料量不变，仅改变某一个条件后，测得随时间变化如图中状态Ⅲ所示，与状态Ⅰ相比，状态Ⅲ改变的条件可能是_______。15．高铁电池作为新型可充电电池，具有放电曲线平坦，高能高容量，原料丰富，绿色无污染等优点。I.下图为简易的高铁电池的工作装置。已知：放电后，两极都产生红褐色悬浮物。请回答下列问题：（1）该电池放电时的总反应为_________。（2）放电时，此盐桥中阴离子的运动方向是_________（填“从左向右”或“从右向左”）。（3）该电池充电时阳极反应的电极反应方程式为_________。II.现用蓄电池为电源，制取少量高铁酸钾。反应装置如下图所示：（1）电解时，石墨电极连接的a极上放电的物质为________（填“Fe”或“NiO2”）。（2）写出电解池中铁电极发生的电极反应式________。（3）当消耗掉0.1molNiO2时，生成高铁酸钾________g。（4）Mg和Fe都是生产生活中的常用金属。加热锅炉时，水中的可以先转化为，然后转化为，求在80℃时的平衡常数________。（已知：80℃时的）。16．丙烷作为奥运火炬的燃料，价格低廉，燃烧后只生成二氧化碳和水，不会对环境造成污染。丙烷燃烧产生的火焰呈亮黄色，比较醒目。已知：①某些常见化学键的键能数据如下。②。（1）写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_______；该反应中反应物的总能量_______（填“>”、“0.8时，电压小于0，反应逆向进行，碘作氧化剂，所以氧化性，D选项正确。6．答案：A解析：由热化学方程式可知，反应物、生成物均为气态，焓变为负，为放热反应，且生成物为液态时放出热量更多，选项A中图符合。故答案选A。7．答案：D解析：正极电势高于负极电势，由表中数据和图示可知，当甘汞电极作正极，正极得电子，盐桥中的阳离子移向甘汞电极，当甘汞电极作负极时，负极失电子，盐桥中的阴离子移向甘汞电极，A错误；若M为Cu，则甘汞电极为负极，铜作正极，正极得电子，电极反应式为，B错误；当甘汞电极作正极，正极得电子，电极反应式为，为保证溶液呈电中性，盐桥中的钾离子移向甘汞电极；当甘汞电极作负极时失电子，电极反应式为，为保证溶液呈电中性，盐桥的氯离子移向甘汞电极，因此测定过程中，甘汞电极内部KCl晶体可能增多，C错误，D正确；故选D8．答案：C解析：催化剂能降低反应活化能，结合图示可知b过程活化能较低，应为存在催化剂时反应过程的能量变化，故A错误；是反应的催化剂，改变了反应历程，但催化剂不影响，故B错误；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；反应①的活化能更大，则决定总反应速率的是基元反应①，故C正确；加入催化剂增大活化分子百分数，增大压强不改变活化分子百分数，故D错误。9．答案：A解析：A.所有的燃烧都是放热反应，A正确；B.隔热陶瓷瓦能够耐高温，防止飞船被破坏，B错误；C.过氧化钠属于过氧化物，C错误；D.太阳能电池将太阳能转变为电能，D错误。10．答案：C解析：过程I分子中的化学键断裂,形成原子,属于吸热过程,A项正确:过程III为新化学键形成的过程，尾于放热过程，B项正确;该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化，C项错误。过程I中所有的旧化学键都断裂,过程III为新化学键形成的过程，D项正确11．答案：B解析：A.甲烷燃烧属于氧化还原反应，但是为放热反应，A错误；B.碳与高温下反应生成CO，该反应为氧化还原反应且是吸热反应，B正确；C.柠檬酸溶解水垢的反应中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；D.铝与氧化铁高温下反应是放热反应，D错误；故答案选 B。12．答案：C解析：解析根据图中物质变化可知，左侧Pt电极为阳极，电极反应式为；右侧Pt电极为阴极，电极反应式为；阳极槽外反应的离子方程式为、。由解题思路可知A项错误；阳极区产生的穿过质子交换膜进入阴极区，则电解结束后，阴极区溶液pH不变，B项错误；结合阳极槽外的反应可知0.5mol甲苯转化为0.5mol苯甲醛时消耗，甲苯转化为0.5mol苯甲酸时消耗，则1mol甲苯氧化为0.5mol苯甲醛和0.5mol苯甲酸时，共消耗，C项正确；甲苯、苯甲醛、苯甲酸互溶，不可以通过分液的方法分离，D项错误；故选C13．答案：(1)负极；；电能(2)ab解析：（1）①锌铜原电池中，Zn片作负极，电极反应式为；②Cu片作正极，电解质溶液中的氢离子放电，电极反应式为；③该装置为原电池装置，电流表指针偏转，说明该装置实现了化学能向电能的转化。（2）a.锂-空气电池中，锂片作负极，故a正确；b.通入的一极作正极，得电子，发生还原反应，故b正确；故选ab。14．答案：（1）；（2）（3）；有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快（4）0.2；；升高温度解析：（1）根据方程式可知其等于已知反应①加上反应②，由盖斯定律可求得；图中燃料电池以熔融碳酸盐为电解质，氧气进入正极，正极电极反应式为；（2）根据解题思路，催化剂为得到的甲醇最多且CO少，该反应应选择的最佳催化剂为；（3）依反应历程图所示，有水参与时反应的化学方程式为：有水参与的历程，反应速率加快的原因是有水参与的历程，活化能较小，反应速率加快；（4）从图中可知，1min时的物质的量为6mol，起始的的物质的量为12mol，变化的的物质的量为6mol，故变化的甲醇的物质的量为2mol，0～1min内甲醇的反应速率根据图示，8min后的物质的量保持不变，体系达到平衡状态，的物质的量为2mol，根据题意有，平衡时候总的物质的量，，，该反应的平衡常数==；状态Ⅲ与状态Ⅰ相比，的物质的量增加，参与反应的氢气的物质的量减少，平衡逆向移动，同时从图中可知达到平衡的时间变短，该反应是一个放热反应，综合可知改变的条件可能是升高温度。15．答案：（1）（2）从右向左（3）（1）Fe（2）（3）6.6（4）解析：I.（1）由装置图可知，左侧铁作负极，右侧石墨为正极，高铁酸钾为正极反应物，放电后，两极都产生红褐色悬浮物可知，两电极产物均为氢氧化铁，则总反应为，故答案为：；（2）原电池电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则盐桥中的阴离子向负极铁移动，即由右向左移动，故答案为：由右向左；（3）充电时阳极为原电池正极的逆过程，电极方程式为：，故答案为：；II.（1）由题意可知，通过电解制备高铁酸钾，铁应作电解池的阳极失电子，产生高铁酸根离子，则石墨作阴极，石墨所连电极为原电池的负极，结合原理反应可知，负极Fe失电子，故答案为：Fe；（2）由题意可知铁电极失电子应得到高铁酸根，电极反应为：，故答案为：；（3）当消耗掉0.1mol时，转移电子物质的量为0.2mol，结合阳极反应，转移0.2mol电子时，产生的高铁酸根离子为，产生的高铁酸钾的质量为：，故答案为：6.6g；（4）在80℃时的平衡常数K==，故答案为：。16．答案：（1）；>（2）负；氧化；；30；不变解析：（1）焓变=反应物总键能-生成物总键能，①，，根据盖斯定律①+②×4得丙烷燃烧热的热化学方程式该反应放热，反应物的总能量>生成物的总能量。（2）①电池工作时，负极发生氧化反应、正极发生还原反应，丙烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为。17．答案：（1）CD；热传导的速率快；确保可燃物完全燃烧（2）3.00；8.8（3）1335.8；bc解析：（1）搅拌器适宜的材质为导热性能差的陶瓷和玻璃纤维，故选CD；氧弹的材质为不锈钢，原因是热传导的速率快；氧弹内注满过量高纯氧气的目的是确保可燃物完全燃烧。（2）实验①温差为，实验②温差为，实验③温差为，实验④温差为，实验④数据误差较大应该舍去，苯甲酸完全燃烧，弹式热量计内筒升高的温度平均为，1 g苯甲酸完全燃烧放出26.4 kJ热量，则该热量绝热套内水温升高1 ℃需要的热量为。（3）用电子天平称量替换苯甲酸，重复上述实验，测得内筒温度改变的平均值为3.30 ℃，放出的热量为，可换算出完全燃烧放出的热量为，测得的数据与实际相比偏低；a.点燃乙醇时，引燃电阻丝工作时间比引燃苯甲酸的时间更长，测得数据偏大，故A不选；b.乙醇未完全燃烧，会导致测得数据偏低，故B选；c.苯甲酸实际质量大于1 g会导致测得水温升高1 ℃需要的热量偏小，导致测得燃烧放出的热量偏小，故C选；d.苯甲酸未完全燃烧会导致测得水温升高1 ℃需要的热量偏大，导致测得燃烧放出的热量偏大，故D不选；故选bc。电极种类/Na/Zn甘汞电极/Cu电极电势/V－2.71－0.760.000.240.34化学键键能803463348413497实验序号初始温度℃最高水温℃①25.0028.01②24.5027.49③25.5528.55④24.0028.42