高考化学一轮复习考点讲练测第六章 化学反应与能量（测试）（2份，原卷版+解析版）

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时间：90分钟 分值：100分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Na 23 Cl 35.5
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16×3分）
1．（2023·上海静安·统考二模）2022年6月17日，经中央军委批准，首艘自主设计建造的弹射型航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”， 舷号“18” ，为我国第三艘航空母舰。下列说法正确的是
A．为屏蔽自身不被定位，福建舰的舰体采用的是高强度耐腐蚀低磁钢，其熔点高于纯铁
B．雷达系统相控阵化是福建舰的一大特色，所用碳化硅材料属于新型有机物
C．下水前，福建舰在舰体表面刷漆涂上中国海军灰白色涂装，目的之一是防止金属腐蚀
D．当前，各国常规动力航空母舰的燃料都是重油，为混合物，主要成分属于酯类
2．（2023·北京海淀·统考二模）甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继续进行实验。
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护，且Ⅱ保护得更好
3．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基()；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子()。下列说法错误的是
A．自由基均为阴极产物
B．完全转化为羟基自由基()时转移了2ml电子
C．若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭
D．处理含的酸性废水后，体系pH升高
4．（2023·辽宁·校联考模拟预测）未来的某一天，我们开着一辆电动汽车，当电池能量即将耗尽时，只需将汽车开到附近的加氨站，5分钟内就能加满一桶液态氨，电池表便显示满格，加满后汽车能开1000公里以上，且加氨价格低廉。随着“氨—氢”燃料电池的推出，这样的场景很快就要变成现实。我国某大学设计的间接氨燃料固体氧化物燃料电池的工作原理如图所示，氨首先经过重整装置在催化剂(未标出)表面分解生成与。下列说法错误的是

A．电池工作时，a极的电极反应式为
B．电池工作时，b极发生还原反应
C．的键角小于的键角
D．大面积推广“氨—氢”燃料电池，有利于减少碳的排放量
5．（2023·甘肃·统考三模）以硝酸盐为离子导体的Na－O2电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．镍电极上发生氧化反应
B．NO是该电池的氧化剂
C．固体电解质只起到离子导体的作用
D．M的电极反应为2Na++O2+2e-=Na2O2
6．（2023·四川·校联考模拟预测）某企业研发的钠离子电池“超钠F1”于2023年3月正式上市、量产。钠离子电池因原料和性能的优势而逐渐取代锂离子电池，电池结构如图所示。该电池的负极材料为NaxCy(嵌钠硬碳)，正极材料为Na2 Mn[ Fe(CN)6]
(普鲁士白)。在充、放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。

下列说法不正确的是
A．由于未使用稀缺的锂元素，量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
B．放电时，负极的电极反应式为NaxCy-xe-= Cy+xNa+
C．放电时，Na+移向电势较高的电极后得到电子发生还原反应
D．充电时，每转移1ml电子，阳极的质量减少23g
7．（2023·河南·校联考模拟预测）我国科学家最近合成的ZnO@SnO2微米花作为负极材料提高锌镍二次电池的循环性能，工作原理如图所示。已知：正极材料为NiOOH/Ni(OH)2。

下列叙述错误的是
A．放电时，上述装置主要将化学能转化成电能
B．放电时，负极表面副反应可能是Zn+2OH-=+H2↑
C．充电时，阴极附近电解质溶液pH降低
D．充电时，1mlOH-向阳极迁移时理论上转移1ml电子
8．（2023·福建泉州·泉州五中校考一模）一种新型的锂—空气二次电池的工作原理如图所示。下列说法中错误的是
A．电路中有2ml电子通过时，水性电解液的质量增加16g
B．催化剂可以吸附氧气，促进氧气得电子发生还原反应
C．电池充电时，电子从电源负极流向锂电极，锂电极作阴极
D．固体电解质既可以传递离子又可以起到隔膜的作用
9．（2023·宁夏吴忠·统考模拟预测）联二苯( )是有机热载体，也是高质量绝缘液的原料。工业上可用电解高浓度苯甲酸钠/NaOH混合液合成联二苯，其原理如图所示。

下列说法正确的是
A．OH-向Y极迁移
B． 在阳极放电，发生还原反应
C．电解过程中总反应为：2+2OH- +
D．当电路中有1ml电子通过时就会有11.2LH2生成
10．（2023·江西九江·统考三模）科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，研究出一种储能电池，原理如图。下列说法正确的是

A．充电时，多孔活性炭电极接电源负极
B．充电时阳极反应： Na3Ti2(PO4)3－2e－=NaTi2(PO4)3+2Na+
C．1mlCl2参与反应，理论上NaCl溶液增重117g
D．放电时NaCl溶液的pH减小
11．（2023·江西上饶·校联考二模）Li－O2电池比能最高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年科学来家研究了一种光照充电Li－O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li+ +e－= Li)和阳极反应Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电，下列叙述错误的是

A．放电时，电池的总反应2Li+O2=Li2O2
B．充电时，Li+从锂电极穿过离子交换膜向光催化电极迁移
C．放电时，每转移2ml电子，消耗标况下的O2体积为22.4L
D．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
12．（2023·上海闵行·统考二模）一定条件下，在密闭容器中，氮气与氢气合成氨气，能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．加入催化剂，E1、E2都变小
B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+600kJ
C．升温可以增大该反应的化学平衡常数
D．通入1mlN2和3mlH2充分反应，放热小于92kJ
13．（2023·上海长宁·统考二模）常温常压下，1ml CH3OH与O2发生反应时，生成CO或HCHO的能量变化如图(反应物O2和生成物水略去)，下列说法正确的是
A．加入催化剂后，生成CO的热效应变大，生成HCHO的热效应变小
B．加入催化剂后，生成HCHO的速率变大，单位时间内生成HCHO量变多
C．1ml CH3OH完全燃烧生成液态水和二氧化碳(g)放出393kJ的热量
D．生成HCHO的热化学方程式为2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O+316kJ
14．（2023·天津·校联考二模）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，与水在铜催化剂上的反应机理和能量变化如图。
下列说法不正确的是
A．反应
B．选择合适的催化剂可降低反应Ⅰ和反应Ⅱ的活化能
C．和的总能量大于和3mlH2(g)的总能量
D．反应Ⅱ的热化学方程式表示为
15．（2023·浙江杭州·浙江省临安中学校联考一模）一定条件下，反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下，下列说法不正确的是

A．由历程I可计算，的总键能
B．由历程Ⅱ可知，相同条件下的浓度比的浓度对反应速度影响更大
C．相同条件下，的平衡转化率，历程I历程Ⅱ
D．由历程I和历程Ⅱ可得，
16．（2023·浙江绍兴·统考模拟预测）甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：
反应Ⅰ： ，
反应Ⅱ：
根据能量变化示意图，下列说法正确的是

A．
B．反应Ⅱ决定整个反应的速率
C．催化剂可以降低总反应的焓变
D．
二、主观题（共5小题，共52分）
17．（8分）（2023·重庆·校联考模拟预测）2021年，我国科学家以二氧化碳为原料，通过全合成方法成功制得了淀粉，取得了科技领域的一个重大突破。以CO2为原料制备甲醇、合成气、淀粉等能源物质具有广阔的发展前景。
I.在催化剂的作用下，氢气还原CO2的过程中可同时发生反应①②。
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-50kJ·ml-1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ·ml-1
(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3= kJ·ml-1。
(2)已知反应①的△S=-177.2J·ml-1·K-1，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)。
A．0℃B．5℃C．25℃D．500℃
II.固体氧化物电解池(SOEC)利用废热电解水和CO2来制合成气(主要组分为一氧化碳和氢气)，因为高温电解可降低内阻，所以相比于低温电解池表现出更高的电解效率。
(3)a为电源的 极(填“正”或“负”)。
(4)生成一氧化碳和氢气物质的量之比为1：3时的电极反应式为 。
18．（12分）（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）电催化还原是当今资源化利用二氧化碳的重点课题，常用的阴极材料有有机多孔电极材料、铜基复合电极材料等。
(1)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原的装置示意图如图-1所示。控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图-2所示。

①电解前需向电解质溶液中持续通入过量的原因是 。
②控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为 ml。
③科研小组利用代替原有的进行研究，其目的是 。
(2)一种铜基复合电极材料的制备方法：将一定量分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得，溶液呈蓝色。写出还原的离子方程式： 。
(3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO₂制备甲醛和乙醇的可能机理如图-3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图-4所示。

①X为 。在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构。
②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原的优点是 。
19．（10分）（2023·江苏·校联考模拟预测）硫和氮是生物必须的营养元素，含硫和氮的化合物在自然界中广泛存在。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应：
①2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(l) △H=akJ•ml-1
②S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=bkJ•ml-1
写出H2S(g)燃烧的热化学方程式 。
(2)氮的氧化物脱除可以利用电化学原理处理，利用如图所示装置可同时吸收SO2和NO。
已知：H2S2O4是一种弱酸。

①阴极的电极反应式为 。
②若无能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为 时，两种气体都能被完全处理。
(3)太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的装置如图所示。

①该太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的过程可描述为 。
②从能源利用和资源综合利用角度分析该方法优点是 。
20．（12分）（2023·北京顺义·北京市顺义区第一中学校考模拟预测）环状碳酸酯( )是一种重要的工业原料，可用作锂离子电池电解质的溶剂。一种由苯乙烯经电解制备环状碳酸酯的实验操作如下：
i．将一定量电解质、苯乙烯、水-二甲亚砜溶剂依次放入塑料烧杯中，搅拌均匀后放入高压反应釜内，充入一定量气体；
ii．以石墨和铜片为两个电极，电解至苯乙烯完全消耗后，停止电解；
iii．分离、提纯产品，计算产率。
在相同条件下，采用不同电解质进行实验I～Ⅳ，实验结果如表：
已知：i．电解效率
ii．环状碳酸酯的产率=n(生成的环状碳酸酯)/n(投入的苯乙烯)
iii．在碱性环境中会歧化为和。
(1)针对实验Ⅲ进行如下分析：
①取反应后石墨电极附近溶液滴加淀粉溶液变蓝，则石墨作 极(填“阳”或“阴”)。
②苯乙烯与石墨电极上生成的发生加成反应，再发生水解反应，得到中间产物1-苯基-2-碘乙醇( )，在一定条件下进一步转化为苯基环氧乙烷( )后者与进行加成反应，得到的环状碳酸酯的结构简式为 。
③实验中加入80mL密度为0.91的苯乙烯，η(环状碳酸酯)≈63%，则电路中通过2ml电子时，产生 ml环状碳酸酯：a= 。
(2)对比实验I～Ⅲ可知，其他条件相同时，电解质分别选用、、时，环状碳酸酯的产率依次显著升高，从原子结构角度解释，是因为 ，导致、、的放电能力依次增强。
(3)探究实验Ⅳ中未生成环状碳酸酯的原因，继续实验。
①实验Ⅳ中阴极产生气体为 。
②经X光单晶衍射实验证实，实验Ⅳ中得到的白色固体含，用化学用语和必要的文字解释得到该物质的原理 。
21．（10分）（2023·北京朝阳·统考三模）某研究小组探究镁、铝与溶液的反应。
实验Ⅰ：将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入60℃的温水中，观察到开始时镁条表面有气泡，5分钟后气泡迅速减少直至反应停止；铝条表面无明显现象。
实验Ⅱ：将过量镁条、铝条(除去表面氧化膜)分别放入饱和溶液()中，观察到镁条表面有气泡，且持续时间较长，溶液中产生白色浑浊，铝条表面持续产生气泡。
(1)实验Ⅰ中镁条表面产生气泡的反应为 。
(2)实验Ⅱ中饱和溶液的原因 (写离子方程式)。
(3)探究实验Ⅰ和Ⅱ现象不同的原因，设计实验Ⅲ。
①实验a是b的对照组，所用NaOH溶液的浓度为 。
②实验a中开始时Mg是原电池的 极。
③用化学用语表示实验a中铝条上持续产生气泡的原因 。
④查阅资料，实验b中沉淀成分为，实验证实了沉淀中含有，将白色浑浊物过滤、洗涤，加入0.1ml/L盐酸y mL恰好完全反应，产生标况下的气体x mL，x、y之间的关系为 (用含x、y的表达式表示)。
⑤实验a中电流计指针出现反向偏转，而实验b中电流计指针未发生反向偏转的原因 。实验序号
电解质
产率/%
实验现象
I
微量
阴极产生气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
Ⅱ
68
Ⅲ
a
Ⅳ
NaI
0
阴极产生气体；阳极附近有白色固体析出
实验Ⅲ
a
b
现象
电流计指针向右偏转，镁条上无明显现象；随后电流计指针迅速归零继而向左偏转，镁条上少量气泡产生，铝条上持续有气泡产生
电流计指针持续向右偏转，示数逐渐减小，溶液中有白色浑浊物，铝条上持续有气泡产生