2025届高考化学一轮复习专题训练 化学反应与能量转化

2025届高考化学一轮复习专题训练 化学反应与能量转化一、单选题1．金属腐蚀造成的损失约占国民生产总值的2%~4%。下列有关说法错误的是( )A.改变金属的结构，可将金属制成防腐的合金B.喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化是金属防护的物理方法C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿与金属的电化学防护有关D.将钢闸门连接直流电源的负极可以起到防护作用2．某学习小组按下图的两组装置来探究钢铁的腐蚀情况。下列相关说法错误的是( )A.两组装置中负极均为左池的铁片B.图Ⅰ中将石墨电极换成锌棒，可减缓铁片被腐蚀C.若向图Ⅱ两池中滴加酚酞溶液，铁片Ⅰ附近出现红色D.图Ⅱ中氧气浓度差异会导致电流计示数不同3．某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )A. B.C. D.4．我国科技工作者研制出一种以PVBPX为正极材料的铝离子电池，工作原理如图所示，放电时电池总反应为，正极反应式为。下列说法错误的是( )A.PVBPX为聚合物，属于混合物B.负极反应式为C.负极质量减少27g，理论上外电路中转移3mol电子D.电池工作时，从正极移向负极5．化学反应均伴随着能量的变化，下列反应的能量变化规律与图示相符的组合是( )①食物的腐败②碳与水蒸气高温下反应③盐酸与碳酸氢钠反应④生石灰加水制熟石灰⑤氢氧化钡晶体与氯化铵反应⑥镁条溶于盐酸A.①②③ B.②③④ C.②③⑤ D.③⑤⑥6．下列过程属于放热反应的是( )A.用石灰石烧制石灰 B.在锌粒中加稀硫酸C.浓硫酸的稀释 D.硫酸铵与氢氧化钙的反应7．某化学反应A→C分两步进行：①A→B，②B→C.反应过程中的能量变化曲线如图所示，下列说法错误的是( )A.三种物质中B最不稳定B.反应A→B的活化能为C.反应B→C的D.整个反应的8．下列各组热化学方程式中，前者大于后者的是( )A.、B.、C.、D.、9．“国之重器”之一——曾侯乙编钟，是战国早期的青铜编钟，主要由铜锡合金冶炼铸造而成，至今保存完好。下列说法不正确的是( )A.铜比锡青铜更易腐蚀B.在自然环境中，锡青铜中的铜可对锡起保护作用C.青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快D.锡青铜表面生成覆盖物的过程属于电化学腐蚀10．已知：的能量变化如图所示，有关叙述正确的是( )A.1molHF（g）分解生成和需要吸收270kJ的热量B.断裂1molH—H键和1molF—F键吸收的能量大于形成2molH—F键放出的能量C.在相同条件下，与的能量总和小于2molHF（g）的能量D.与反应生成2molHF（l）放出的热量大于270kJ11．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是( )A.A B.B C.C D.D12．如图是甲烷燃料电池的工作原理模拟示意图，下列说法不正确的是( )A.电极B为正极B.在电极A上发生氧化反应C.电极A区发生反应：D.当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜二、填空题13．研究化学反应中的能量变化和化学平衡有重要意义。回答下列问题：(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示：该反应的热化学方程式为________。(2)意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的分子。分子结构如下图所示，已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量，生成1molN≡N键放出942kJ热量。根据以上信息和数据，=________。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。298K时，已知：①②③则反应：的焓变=________(用含a、b、c的式子表示)。(4)已知t℃时，反应的平衡常数K=0.25。①t℃时，反应达到平衡时________；②t℃时，若在1L密闭容器中加入1.44gFeO，并通入xmolCO，发生上述反应，达到平衡时FeO的转化率为50%，则x=________。14．电解原理在化学工业中有广泛应用。请回答以下问题：（1）电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过。①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是__________。②精制饱和食盐水时，从图中d口流出的物质为________（写化学式）。（2）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含的电解液，电解溶液生成Pb的装置如图所示。①写出电解时阴极的电极反应式___________。②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________。③电解过程中，电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向__________极室（填“阴”或“阳”）加入__________（填化学式）。15．甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。（1）1902年，首次报道了的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有金属的反应器可得到。已知：和的标准燃烧热分别为，则甲烷化反应：的_______（2）近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化，其工作原理如图所示①若图中“有机物”为甲醛，该微生物电解池阳极电极反应式为_______②若该微生物电解池产生标准状况下的，则理论上导线中通过电子的物质的量为_______（3）与重整的主要反应的热化学方程式为反应I：反应Ⅱ：反应Ⅲ：下，将的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中和的平衡转化率如下图所示。下平衡转化率远大于下平衡转化率，其原因是_______（4）经过百余年的探索研究，目前对甲烷化的反应路径和机制仍存在许多争议。负载金属催化甲烷化可能存在的两种反应机理如图所示中间体Ⅱ中的H原子分布于和O原子表面，根据元素电负性的变化规律，由中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可以描述为_______16．环氧乙烷是一种最简单的环醚，结构简式为，其熔点为-112.2℃，沸点为10.8℃，被广泛应用于洗涤、制药、印染等行业。以乙烯为原料生产环氧乙烷(银催化法)的合成原理为。回答下列问题：(1)已知某些共价键的键能(25℃、下)如表所示：表中的键能为未知数，但据表中已知数据也可求出的反应热，原因是___________，反应热___________。(2)25℃，下，环氧乙烷的燃烧热。①写出表示环氧乙烷燃烧热的热化学方程式：___________。②25℃，下，乙烯的燃烧热为___________。(3)环氧乙烷是一种易燃易爆气体。当一定量环氧乙烷发生爆炸，生成水蒸气、和时，释放出的热量。写出该反应的热化学方程式：___________。(4)以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，其总反应方程式为，该反应的___________(填“”或“”)0；与氯代乙醇法相比，银催化法的优点为___________。三、实验题17．分别取40mL的0.50mol/L盐酸与40mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题。（1）理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式_______；（2）如图所示，仪器A的名称是_______；烧杯间填满泡沫塑料的作用：_______；在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；（3）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1，又知中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/（g·℃）。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热＝_______；（结果保留一位小数）（4）_______（填“能”或“不能”）用和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液，理由是_______。参考答案1．答案：B解析：A.改变金属的结构，将金属制成防腐的合金可以减少金属腐蚀造成的损失，故A正确；B.电镀或表面钝化时，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿是因为锌的金属性强于铜，锌铜构成的原电池中锌做负极被损耗，铜做正极被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D.将钢闸门连接直流电源的负极可以起到防护作用，该保护方法为外加直流电源的阴极保护法，故D正确；故选B。2．答案：C解析：A.图1中铁、碳构成原电池，铁为负极；图Ⅱ中，右池通入氧气，氧气得电子发生还原反应，所以右池铁片为正极、左池铁片为负极，两组装置中负极均为左池的铁片，故A正确；B.图Ⅰ中将石墨电极换成锌棒，构成原电池，锌为负极、铁为正极，可减缓铁片被腐蚀，故B正确；C.图Ⅱ中铁片Ⅰ是负极，发生反应，铁片Ⅱ是正极，发生反应，若向图Ⅱ两池中滴加酚酞溶液，铁片Ⅱ附近出现红色，故C错误；D.图Ⅱ中氧气浓度差异会导致反应速率不同，所以电流计示数不同，故D正确；选C。3．答案：BA.XA.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意；C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意；D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意；选B。4．答案：BA.PVBPXA.PVBPX为聚合物，聚合物中的聚合度不确定，属于混合物，A正确；B.负极上是Al失电子的氧化反应：，B错误；C.根据负极反应，负极质量减少27g则反应1molAl，理论上外电路中转移3mol电子，C正确；D.电池工作时，阴离子向负极迁移，故从正极移向负极，D正确；故选B。5．答案：C解析：①食物的腐败过程放出热量，反应为放热反应，①不符合题意；②碳与水蒸气高温下发生反应吸收热量，因此该反应为吸热反应，②符合题意；③盐酸与碳酸氢钠发生反应吸收热量，因此该反应为吸热反应，③符合题意；④生石灰加水制熟石灰的反应会放出热量，因此该反应为放热反应，④不符合题意；⑤氢氧化钡晶体与氯化铵反应会吸收热量，反应为吸热反应，⑤符合题意；⑥镁条溶于盐酸的反应会放出热量，因此该反应为放热反应，⑥不符合题意；则符合图示的反应序号为②③⑤，故合理选项是C。6．答案：B解析：7．答案：C解析：A.由反应过程中的能量变化曲线图可知，A、B、C三种物质中，物质B的能量最高，物质含有的能量越高，物质的稳定性越弱，则三种物质中B最不稳定，A正确；B.反应物A的分子变成活化分子需吸收的能量为，所以反应A→B的活化能为，B正确；C.物质B的能量比物质C的能量高，则B→C的反应为放热反应，，C错误；D.整个反应的，D正确；故答案为C。8．答案：B解析：生成物相同,反应物中S的状态不同,气态比固态能量高，前者放热多，焓变小，A不符合；前者为吸热反应，后者为放热反应，吸热反应的焓变为正，放热反应的焓变为负，B符合；除了中和反应放出热量，浓硫酸在溶液中稀释会放热，前者放热多，焓变小，C不符合；完全燃烧放出热量多，前后放热多，焓变小，D不符合。9．答案：B解析：A.锡青铜中锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，故铜比锡青铜更易腐蚀，故A正确；B.由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，故B错误；C.潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，故C正确；D.青铜是铜锡合金，在潮湿的环境下形成原电池，锡做负极，铜做正极，故生成是电化学腐蚀的过程，故D正确；故选：B。10．答案：D解析：11．答案：B解析：A.煤气灶是将化学能转化为热能和光能，故A错误；B.铅蓄电池是将化学能转化为电能，故B正确；C.太阳能热水器是将太阳能转化为热能，故C错误：D.风力发电是将风能转化为电能，故D错误。12．答案：D解析：A.电极B发生还原反应为正极，故A正确；B.A是负极，在电板A上发生氧化反应，故B正确；C.甲烷燃料电池的反应原理是与反应生成和，但该甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，生成的还要与KOH反应生成，电极A区发生反应：，故C正确；D.当有8mol通过外电路时，有8mol通过阴离子交换膜，故D错误；故选D。13．答案：(1)(2)-882(3)(4)1：4(或0.25)；0.05解析：（1）由于反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差，则根据图示可知该反应的反应热化学方程式为：；（2）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则根据以上信息和数据，；（3）已知热化学方程式：①②③，根据盖斯定律，将①×2-(②+③)×，整理可得热化学方程式的焓变=()kJ/mol；（4）①根据化学平衡常数的含义可知反应的平衡常数表达式K=，根据已知条件可知在t℃时该反应的化学平衡常数K=0.25，所以=0.25，即t℃时，反应达到平衡时c()：c(CO)=1：4=0.25；②t℃时，若在1L密闭容器中加入1.44gFeO，其物质的量是n(FeO)==0.02mol，并通入xmolCO，发生上述反应，达到平衡时FeO的转化率为50%，则反应消耗FeO的物质的量是0.01mol。用三步法计算。则K===0.25，解得x=0.05mol。14．答案：（1）①②NaOH（2）①②③阴；PbO解析：（1）①电解饱和食盐水总反应的离子方程式是；②由电解食盐水的装置图可知，钠离子移向右室，则左边电极为阳极，右边电极为阴极，阴极反应式为或，则阴极生成氢氧化钠，从图中d口流出的物质是氢氧化钠溶液。（2）①阴极上发生还原反应生成Pb，阴极反应式为；②电解时阳离子向阴极移动，通过阳离子交换膜的离子主要为；③电解过程中，在阴极发生还原反应生成Pb，在阳极发生氧化反应生成氧气，浓度不断减小，为恢复其浓度，则应在阴极加入PbO。15．答案：（1）-171.3（2）；（3）反应Ⅰ和反应Ⅱ的，高温下反应的平衡常数大（反应正向进行程度大），的消耗量大，反应Ⅲ的，高温下反应的平衡常数小（反应正向进行程度小），的生成量小（4）电负性O>C>H>Zr，吸附在Zr原子表面的带负电荷的H原子与碳酸氢盐中带正电荷的C原子相互作用，吸附在O原子表面的H原子与碳酸氢盐羟基上的O原子相互作用生成水分子；生成的甲酸盐吸附在Zr原子表面，分子直接脱离解析：16．答案：（1）和中都含有共价键；-372.1（2）；（3）（4）；原子利用率为且无污染解析：（1）；（2）根据燃烧热的定义及环氧乙烷的燃烧热数值可写出环氧乙烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为。设_为反应①，为反应②。根据盖斯定律，由①②得，则乙烯的燃烧热；（3）根据题意可得反应的化学方程式为，由于生成水蒸气、和时放出的热量，则对应的热化学方程式为；（4）由氯代乙醇法的化学方程式可知，反应前后气体的化学计量数减小，则；与氯代乙醇法相比，银催化法的优点为原子利用率为且无污染。17．答案：（1）（2）环形玻璃搅拌棒；保温、防止热量损失；偏大（3）-51.8kJ／mol（4）不能；与反应生成的沉淀的生成热会影响反应的反应热解析：（1）稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和氢氧化钠稀溶液分别是强酸、强碱，则反应的热化学方程式为：。（2）仪器A是环形玻璃搅拌棒；在实验中应该尽可能的减少热量的损失，所以烧杯间填满泡沫塑料的作用是保温、防止热量损失；测量HCl溶液的温度计用水洗净再测氢氧化钠，酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失，求得的中和热数值将会减小，但反应热>-57.3KJ/mol；故结果偏大。（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为23.2℃，反应前后温度差为3.15℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应后温度为23.4℃，反应前后温度差为：3.1℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应后温度为23.6℃，反应前后温度差为：3.05℃；温差平均3.1℃；40mL的0.50mol/L盐酸与40mL0.55mol/L氢氧化钠的质量和为，代入公式得生成0.02mol的水放出热量Q=4.18J/（g·℃）×80g×3.10℃=1.036kJ，即生成0.02mol的水放出热量为1.036kJ，所以生成1mol的水放出热量为：1.036kJ×1mol÷0.02mol=-51.8kJ/mol，即该实验测得的中和热=-51.8kJ/mol；（4）硫酸与溶液反应除了生成水外，还生成了沉淀，该反应中的生成热会影响反应的反应热，所以不能用溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。ABCD煤气灶铅蓄电池太阳能热水器风力发电共价键键能615497.3351347.7实验序号起始温度℃终止温度℃盐酸氢氧化钠混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6