湖北省随州市2025-2026学年第二学期高一年级期末考试化学试题及答案

这是一份湖北省随州市2025-2026学年第二学期高一年级期末考试化学试题及答案，共4页。
B. 接触法制硫酸过程中，焙烧含硫原料生成SO₂,SO₂ 催化氧化生成 SO₃ 均需要氧气作反应物，B 错误；
C. 工业制硝酸过程中，氨气催化氧化生成NO,NO 进一步氧化生成NO₂ 都需要氧气作反应物， C 错误；
D. 高炉炼铁过程中，焦炭和氧气反应生成CO₂, 再转化为还原铁矿石的 CO, 氧气是反应物，D 错误； 故选A。
2.D
【详解】A. 白糖炒出焦糖色属于焦糖化反应，此时蔗糖未发生炭化(炭化会生成黑色碳单质),A 错误；
B. 油脂产生“哈喇”味是油脂被空气中氧气氧化发生氧化酸败，不是水解反应，B 错误；
C. NaCl 热稳定性高，受热不会分解，烹煮后期加食盐是为了避免加碘盐中KIO₃ 受热分解，C 错误；
D. 小苏打( NaHCO₃) 和有机酸遇水发生反应生成CO₂ 气体，产生气泡使馒头疏松多孔， D 正确；
故选D。
3.A
【详解】A. 橡胶属于有机高分子材料， A 正确；
B. 钛酸盐压电陶瓷属于无机非金属材料，金属材料指金属单质或合金， B 错误；
C. 制作太阳能电池的材料是高纯硅单质，二氧化硅用于制作光导纤维， C 错误；
D. 棉花主要成分为纤维素，羊毛主要成分为蛋白质，二者主要成分不同， D 错误； 故选A。
4.C
【详解】A. 中子数为10的氧原子，质量数=质子数+中子数=8+10=18,正确表示为¹80,A 错误；
试卷第1页，共11页
B. CCl₄的电子式中，每个Cl 原子最外层除成键电子对之外，还应有3对孤电子对，其电子式为：
:C1:c:Cl:,
:Cl:
B 错误；
C. 丙烷结构简式为CH₃CH₂CH₃, 碳原子半径大于氢原子半径，则其球棍模型为：
, C 正确；
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D. C₂H₅OH 是乙醇的结构简式，乙醇的分子式为C₂H₆O,D 错误；
故选C。
5.C
【详解】A. 甲烷为正四面体结构，所有原子不可能共平面，仅乙烯、苯分子所有原子共平面，A 错误；
B. 聚乙烯中碳原子均为饱和sp³ 杂化，碳碳键夹角约为109°28',碳链为锯齿状结构，所有碳原子不在同一 直线上；聚乙烯无碳碳双键，与乙烯化学性质不同，B 错误；
C. 橡胶硫化时，线型分子间通过硫原子形成交联键，转变为网状结构，强度和韧性均得到提升，C 正确；
D. C₅H₁₂ 属于烷烃，与甲烷互为同系物，其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷， 一氯代物分别为3种、
4种、1种，最多为4种，D 错误；
故选C。
6.D
【详解】A. 茯苓新酸分子中的官能团为碳碳双键、羟基、羧基、酯基，共4种， A 正确；
B. 茯苓新酸分子含有羟基和羧基能发生酯化反应，含有酯基能发生水解反应， B 正确；
C. 茯苓新酸分子中的碳碳双键、醇羟基都能被酸性KMnO₄ 氧化，可使溶液褪色，C 正确；
D. 茯苓新酸分子中只有碳碳双键能与H₂ 发生加成反应，羧基和酯基不能与H₂ 加成，1ml 该物质含有2ml 碳碳双键，最多消耗2ml H₂,D 错误；
故选D。
7.A
【分析】W 原子半径最小，为H; 中 间X 形成4条共价键，为C;Z 最外层电子数等于X 核外电子总数 (6),且原子序数大于X, 为 0 ; Y 原子序数介于C 、O 之间，为N;Q 为+1价，短周期的阳离子，原子 序数最大，为Na, 据此分析解答。
【详解】A.Y 的简单氢化物为NH₃, 分子间存在氢键，X 的简单氢化物为CH₄, 分子间仅存在范德华力，
故沸点NH₃>CH₄,A 正确；
B.Na +、²- 、N³ 电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径N³>O²-> Na+, 即
Y>Z>Q,B 错误；
C. 同周期主族元素从左到右非金属性增强，得电子能力增强，故得电子能力O>N, 即 Z>Y,C 错误； D.Na 是活泼金属，工业上用电解熔融NaC1的方法冶炼，不使用热还原法，D 错误；
故选A。
8.B
【详解】A. 要除去SO₂ 中的HCI, 若用饱和NaHCO₃ 溶液，SO₂ 会与NaHCO₃ 反应生成CO₂, 既消耗SO₂
又引入新杂质，试剂选择错误，不能达到实验目的，A 不符合题意；
B. 浓硫酸与铜反应后的混合液中含有大量浓硫酸，为防止液体飞溅，需将混合液沿烧杯壁缓慢倒入盛有水 的烧杯中，边倒边搅拌，该操作符合规范，可通过溶液变蓝检验产物中的铜离子，能达到实验目的， B 符合 题意；
C. 甲烷与氯气在日光直射条件下会发生剧烈反应甚至爆炸，且反应生成多种氯代甲烷的混合物，无法只得 到一氯甲烷，不能达到实验目的， C 不符合题意；
D. 制备乙酸乙酯时，导管若插入饱和Na₂CO₃ 溶液中，会发生倒吸，导管应置于液面上方，装置错误，不 能达到实验目的，D 不符合题意；
故选B。
9.A
【详解】A. 次氯酸钙电离出的Ca²+ 与CIO- 物质的量之比为1:2,与过量SO₂ 反应的离子方程式为：
Ca²++2C1O⁻+2SO₂+2H₂O=CaSO₄↓+2CI+4H⁺+s² , A 错误；
B. 汽车气缸高温环境下，空气中N₂ 和O₂ 反应生成NO, 反应化学方程式为： , B 正确；
C. 常温下，钠与空气中O₂ 反应生成白色Na₂O, 导致金属钠表面变暗，反应化学方程式为：4Na+ O₂=2Na₂ O,C 正确；
D. 铅酸蓄电池放电时，正极PbO₂ 得电子发生还原反应，结合H+和 SO² 生成PbSO₄ 和H₂O, 电极反应式为：
PbO₂+2e⁻+4H++SO²⁻=PbSO₄+2H₂O, D 正确；
故选A。
10.B
【分析】B 为O₂ ( 能使带火星木条复燃),G 为Cu ( 紫红色金属)。
转化符合“气态氢化物→低价氧化物→高价氧化物→酸→酸与铜反应回到低价氧化物”的连续氧化逻辑，对 应两种体系：
氮体系：A=NH₃,C=NO,D=NO₂,F=H₂O,E=HNO₃ ( E 比 D 相对分子质量大17)
硫体系：A=H₂S,C=SO₂,D=SO₃,F=H₂O,E=H₂SO₄(E 比 D 相对分子质量大18)
【详解】A.E 比D 大17时为氮体系，生成C 和 F 的反应为氨的催化氧化： 消耗n(A):n(B)=4:5,A 正确；
B.E 比 D 大18时为硫体系， C 为SO₂ 。SO₂ 溶于水生成亚硫酸，仅能使紫色石蕊溶液变红； SO₂ 不能
漂白酸碱指示剂，无法使其褪色。,B 错误；
C.A 与 C 发生归中反应：氮体系中4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O, 硫体系中2H₂S+SO₂ =3 S↓+2H₂O; 反
应均断裂极性共价键，同时生成非极性共价键( N=N 或S-S),C 正确；
D.E 与Cu 的反应中，酸部分被还原( N/S 化合价降低，作氧化剂),部分生成对应铜盐(体现酸性),因 此 E 既作氧化剂又显酸性，D 正确；
故选B。
11.D
【分析】利用Li 和液氨反应Li+nNH₃—Lit+[e(NH₃) 。 制备 ;碱石灰(试剂A) 可以吸收浓 氨水中的水分，同时吸水过程释放大量热，使浓氨水受热分解产生氨气；氨气经试剂B ( 碱石灰)干燥后， 通入冷却的双口烧瓶中液化并与锂反应；最后的球形干燥管用于防止空气中的水蒸气进入反应体系，据此 分析；
【详解】A. 锂表面易被氧化生成氧化膜，会阻碍锂与液氨的反应，因此反应前需除去表面氧化膜，A 正确；
B. 丙中试剂B 的作用是干燥氨气，氨气为碱性气体，可用碱性干燥剂碱石灰干燥， B 正确；
C. 液氨的沸点为-33.5℃,冰水混合物温度为0℃,无法使氨气冷凝为液氨，因此“冷却溶剂”不能是冰水 混合物，C 正确；
D. 锂的液氨溶液中存在自由移动的Lit 和[e(NH₃) 。], 因此具有良好导电性，但[e(NH₃) 。] 易失电子，表现
强还原性，而非强氧化性，D 错误；
故选D。
12.C
【分析】卤水中加入酸的目的是调节 pH 至酸性环境，有利于后续氧化反应，同时防止杂质干扰，加入氧化 剂Cl₂, 将卤水中的I 氧化为I₂, 再利用高分子吸附树脂选择性吸附生成的I₂, 实现碘与卤水中其他离子的
分离，加入还原剂Na₂SO₃, 将吸附的I₂ 还原为I 并进入溶液实现I 的富集和树脂再生，再加入氧化剂KCIO₃,
将解吸液中的I- 氧化为I₂, 随后通过升华提纯得到高纯度碘产品，据此分析；
【详解】A. 卤水中碘浓度很低，操作①~④通过吸附、解脱完成碘元素的富集， A 正确；
B. CCl₄ 是常用的萃取剂，可萃取碘水中的I₂, 能代替高分子吸附树脂实现I₂ 的富集分离，B 正确；
C.④ 中 Na₂SO₃ 的作用是作还原剂，将吸附在树脂上的I₂ 还原为I 实现解脱；而H₂O₂ 氧化性强于I₂, 会 将
I 氧化为I₂, 无法得到I- 完成解脱，因此不能替换，C 错误；
D. 根据电子守恒：生成1ml I₂,Cl₂作氧化剂时( Cl₂→2C1-,1 ml Cl₂转 移 2ml 电子，对应生成1ml
I₂), 需要n(Cl₂)=1ml;KClO₃ 作氧化剂时( CIO₃→CI, 1ml KClO₃ 转 移 6ml 电子，对应生成3ml
I₂), 生 成 1ml I₂需要1,因此1 , D 正确；
故选C。
13.D
【详解】A. 实验①总溶液体积为5+5+2+0+8=20mL, 控制变量要求各组总体积相同，实验②:
a= 20-10-5-2-0=3; 实 验 ③ : b=20-5-5-5-0=5,A 正确；
B. 实验①和②仅KHSO₃ 浓度不同，其他条件一致，②中KHSO₃ 浓度更高，褪色时间更短，反应速率更
快，可得出增大KHSO₃ 浓度反应速率加快的结论，B 正确；
C. 实验②和④其他条件均相同，仅④加入了MnSO₄, 若t₁T₂。
【详解】A. 曲线比曲线Ⅲ更早达到平衡，故T>T₂; 由浓度变化量之比可知曲线Ⅱ表示H₂ 的浓度随时间t 的变化，A 正确；
B. 图 中 a 、b 两点的H₂ 浓度均为0.060 ml·L¹, 且 a 点对应的温度较高，反应速率较大，所以v(a)>v(b), B 错误；
C. 在T₂温度下，从开始到t₂ 时，△c(H₂)=0.080ml·L¹-0.030ml ·L¹=0.050ml·L¹; 根据化学计量关系， 生成甲醇的浓度为0.050ml·L¹ , C 正确；
D. 减小容器体积，反应物浓度增大，反应速率增大，达到平衡所需时间小于t,D 正确；
故选B。
15.C
【分析】燃料电池中，通入氧化剂的电极I为正极，则该燃料电池中，通入氧气一端为正极，即电极I 为正极，
发生还原反应生成水，电极反应式为： O₂+4e⁻+4H+⁺=2H₂O, 电极Ⅱ为负极，G-CHO 被氧化为G-COOH,
电极反应式：G-CHO+H₂O-2e⁻=G-COOH+2H, 据此分析回答。
【详解】A. 原电池中电子从负极经外电路流向正极，电极Ⅱ为负极，电极I为正极，故电子流向为电极Ⅱ→ 传感器→ 电极I,A 正确；
B. 电极为负极，电极反应式为： G-CHO+H₂O-2e=G-COOH+2H+, 生 成H⁴, 氢离子浓度增大，pH 下降， B 正确；
C. 电极I的电极反应式为： O₂+4e⁻+4H+=2H₂O, 消 耗 1ml O₂时，转移4 ml 电子，根据电极Ⅱ的电极 反应式可知，每生成1ml G-COOH转移2ml 电子，根据电子守恒，应生成2ml G-COOH,C错误；
D. 由题干信息可知，血糖过高时才激活电池，血糖正常时，电池不工作，D 正确； 故选C。
16. (1)排尽装置内的空气，防止氧气干扰实验(或防止I 等被氧化)
(2)Na₂SO₃+H₂SO₄ (浓)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
(3) 溶液不变蓝(或无明显现象) (盐酸酸化的)BaCl₂ 溶液 3SO₂+2H₂O=S↓+2SO2-+4H
(4)KI 是 SO₂ 歧化反应的催化剂，能加快反应速率；盐酸本身对SO₂ 歧化反应无影响，但能增大KI 的催化 活性
(5) < Cl 的离子半径比I 小，结合SO₂ 的能力弱，无法形成有利于电子转移的黄色中间体； Cl 的 还原性比I-弱，难以与SO₂ 发生第一步反应(i)生成Cl₂ 和 S
【分析】实验开始通入N₂ 以排尽装置内空气，避免氧气等杂质干扰SO₂ 与 KI 溶液的反应；A 中，亚硫酸 钠与70%浓硫酸发生复分解反应制备SO₂,B 为探究KI 、SO₂ 和盐酸反应的装置，C 为尾气处理装置，吸收 多余的二氧化硫，以免污染空气；实验2通过淀粉溶液检验I₂, 通过氯化钡溶液检验SO2-, 验证 SO₂ 在酸 性KI 溶液中发生歧化反应生成S 和SO2; 实验3通过对比KI 、盐酸单独及共同作用下的实验现象，探究
二者在SO₂ 歧化反应中的作用，据此分析回答。
【详解】(1) I 和SO3-均为强还原性离子，易被空气中的氧气氧化，因此实验开始时，通入N₂ 的目的是排
尽装置内的空气，防止氧气干扰实验(或防止I 等被氧化);
(2) A 中，亚硫酸钠与70%浓硫酸发生复分解反应制备SO₂ 气体，其反应的化学方程式为： Na₂SO₃+H₂SO₄ (浓)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O;
(3)①据题意，实验2证明B 中未生成I₂, 而是生成了S 和SO2-, 则向实验所得上层清液中加入淀粉溶 液不变蓝，加入盐酸酸化的BaCl₂ 溶液生成BaSO₄ 白色沉淀，因此现象1为溶液不变蓝(或无明显现象), 试剂2为盐酸酸化的BaCl₂ 溶液；
②SO₂ 在该条件下发生歧化反应生成S 和SO², 反应离子方程式为：3SO₂+2H₂O=S↓+2SO2⁻+4H⁺;
(4)实验3- 1中，未加 KI 溶液、盐酸，实验无明显现象；实验3-2中，未加KI 溶液，加入盐酸，实验仍 无明显现象，说明盐酸对 SO₂ 歧化无作用；实验3-3中，加入KI 溶液，未加盐酸，实验出现浑浊，但比实 验1(加入KI 溶液和盐酸)要慢，说明KI 是 SO₂ 歧化反应的催化剂，能加快反应速率，盐酸本身对SO₂ 歧 化反应无影响，但能增大KI 的催化活性；
(5)①实验3-3中始终未检测出I₂, 说明i 中生成I₂ 的速率远远小于ii 中消耗I₂ 的速率，即反应i 的速率
小于反应ii 的速率；
②Cl 与 I 同主族，但实验3-2表明 Cl-无法起到I 的作用，原因可能是：Cl 的离子半径比I小，结合SO₂ 的 能力弱，无法形成有利于电子转移的黄色中间体；Cl 的还原性比I 弱，难以与SO₂ 发生第一步反应(i) 生成 Cl₂ 和 S。
17.(1)SiO₂
(2) OH+CO₂=HCO₃ [Al(OH)₄]+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃
(3) 漏斗 玻璃棒
(4)CaO 、NaOH
(5)Al₂O₃ 在熔融状态下能电离出自由移动的铝离子和氧离子而导电。 AlCl₃ 是共价化合物，熔融态不能导电
(6)制作石膏模型、石膏绷带等；用于调节水泥的硬化速率；制作豆腐时作凝固剂
【分析】铝土矿(主要成分是Al₂O₃ 、含有Fe₂O₃ 和SiO₂) 加入稀盐酸酸浸除去滤渣1主要成分为二氧化硅， 浸出液主要含有铝离子、铁离子，加入氢氧化钠碱浸除去滤渣2主要成分为氢氧化铁，浸出液含有四羟基 合铝酸钠和氢氧化钠，通入过量二氧化碳进行酸化1产生氢氧化铝，氢氧化铝加热分解得到氧化铝，电解 熔融且加入冰晶石的氧化铝得到铝；酸化1的滤液加入氧化钙后过滤得到滤液，滤渣煅烧得到二氧化碳气 体和固体氧化钙循环利用；萤石(主要成分为CaF₂)与硫酸反应进行酸化2得到生石膏，同时得到HF,HF
与氢氧化铝、碳酸钠混合反应得到冰晶石，据此分析；
【详解】(1)由于SiO₂ 不与盐酸反应，因此"滤渣1"的化学式是SiO₂;
(2)碱浸后的溶液中含有氢氧化钠和四羟基合铝酸钠。“酸化1”中通入过量的二氧化碳，氢氧化钠和四羟
基合铝酸钠分别与二氧化碳反应，发生反应的离子方程式： OH+CO₂=HCO₃ 、[Al(OHD₄]+CO₂=Al(OH)₃↓+
HCO₃;
(3)“过滤”需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
(4)据分析，生产过程中，可以循环使用的物质除CO₂ 外，还有煅烧得到的CaO, 以及加入CaO 过滤得 到滤液的主要成分NaOH;
(5) Al₂O₃ 是离子化合物，在熔融状态下能电离出自由移动的铝离子和氧离子而导电，而AlCl₃ 是共价化合 物，熔融态不能导电；
(6) CaSO₄·2H₂O 的用途：制作石膏模型、石膏绷带等；用于调节水泥的硬化速率；制作豆腐时作凝固剂 等。
18. (1) 碳碳双键、羧基
(2)abcd
(3)
(5)A
(6)3
【分析】B 能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成 C,B 和 C 能反应生成乙酸乙酯，那么B 为乙醇，C 为乙酸，A 能和水在催化剂的条件下反应生成乙醇，那么A 为乙烯。石蜡油加碎瓷片并加热，分解为乙烯和丙烯，丙 烯被氧化生成丙烯酸，丙烯酸发生加聚反应生成聚丙烯酸，丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯，
乙醇发生催化氧化反应生成乙醛。
【详解】(1)
根据分析，A 为乙烯，乙烯电子式为： 根据丙烯酸的结构简式( CH₂=CH-COOH), 含 有 的官能团为碳碳双键、羧基；
(2) a. 乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯为取代反应，丙烯酸和乙醇反应生成丙烯酸乙酯为取代反应， a 符合 题意；
b. 乙烯和水在催化剂的条件下反应生成乙醇为加成反应，b 符合题意；
c. 丙烯酸生成聚丙烯酸为加聚反应，c 符合题意；
d. 乙醇和酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸为氧化反应，丙烯生成丙烯酸为氧化反应，乙醇反应生成乙醛为 氧化反应，d 符合题意；
故答案选abcd。
(3)
丙烯酸发生加聚反应，碳碳双键中一个单键打开，作为主链，羧基作为支链，得到聚丙烯酸：
(4)乙醇在催化剂(铜或银)以及加热条件下被氧气氧化为乙醛，反应的化学方程式为：
(5) A.B 为乙醇，C 为乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，有水产生，因此原子利用率 不是100%,A 符合题意；
B. 乙酸能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳气体，而乙醇不反应，因此可用碳酸氢钠溶液来鉴别乙酸和乙 醇 ，B 不符合题意；
C. 淀粉水解可得葡萄糖，葡萄糖发酵可制得乙醇，乙醇氧化可制得乙酸， C 不符合题意；
D. 乙醇通过发酵氧化为乙酸需要有氧参与，D 不符合题意； 故答案为A。
(6)
不考虑立体异构，与丙烯互为同系物，说明存在1个碳碳双键，即单烯烃。丙烯的相对分子质量为42,M
比它大14,即相对分子质量为56,那么其分子式为C₄H₃ 。 先画出碳原子数目是4的烷烃有
CH₃CH₂CH₂CH₃ 、 两种结构，再加入双键，CH₃CH₂CH₂CH₃ 中加入双键有
CH₂= CHCH₂CH₃ 、 CH₃CH=CHCH₃ 两种结构，中加入双键 种结构， 因此M 的同分异构体一共有3种。
19.(1)C (2)391
(3) 0.35ml-L-¹min-1 BC AD
(4) N₂+6e+8H+=2NH4 D
【详解】(1)绿氨以绿氢(电解水制得)和氮气为原料，不含碳元素，燃烧不产生CO₂; 原料(水、空气)
来源广泛，氨易液化便于储运，因此只有C 选项不属于绿氨优势，故选C;
(2)合成氨的化学方程式为 N₂+3H₂ 一 2NH₃ 。由题意可知，生成 2 ml NH₃ 放出92.2kJ 热量，即该
反应的焓变△H=-92.2kJ/ml, 根据公式：反应热△H= 反应物总键能-生成物总键能，可得：
945.8kJ/ml+3×436kJ/ml-6×E(N-H)=-92.2kJ/ml, 解得 E(N-H)=391kJ/ml 。 因 此 1mlN-H 键断 裂吸收的能量为391kJ;
(3)①由图可知，0～4min 内 N₂ 的浓度变化量△c(N₂)=1.0ml/L-0.3ml/L=0.7ml/L, 则
,根据反应速率之比等于化学计量数之比， v(NH₃)=2v(N₂)=0.35ml·L¹·min- ¹
② 原 条 件 下 3min 时 N₂ 浓度为0.35mlL, 若要使其浓度达到0.30mlL, 说明在相同时间内消耗的 N₂ 增多，即反应速率加快了；
A. 恒容条件下充入 He, 反应物浓度不变，反应速率不变，A 错误；
B. 增大 H₂ 的浓度，反应速率加快，相同时间内消耗的 N₂ 增多，B 正确；
C. 选择更高效的催化剂，反应速率加快，相同时间内消耗的 N₂ 增 多 ，C 正确；
D. 降低温度，反应速率减慢，相同时间内消耗的 N2 减少，D 错误； 故选BC;
③ A. 该反应是气体分子数减小的反应，恒温恒容下，容器内压强随反应进行而减小，当压强不再变化时， 说明达到平衡状态，A 正确；
B. 恒容容器中气体总质量不变，体积不变，混合气体的密度始终保持不变，不能说明达到平衡状态， B 错 误；
C. 达到平衡时，正逆反应速率之比等于化学计量数之比，应满足2v正(H₂)=3v(NH₃),C 错误； D.N₂ 的转化率保持不变，说明各组分的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，D 正确；
故选AD;
(4)①该燃料电池中，通入 H₂ 的一极为负极，通入 N₂ 的一极为正极。正极上 N₂ 发生得电子的还 原反应，由于电解质溶液为稀盐酸(酸性环境), N₂ 结合 H+ 生成 NH4, 电极反应式为：
N₂+8H++6e⁻=2NH;
②设计成原电池的理论前提是该反应必须为自发的氧化还原反应；
A. 该反应为复分解反应，非氧化还原反应， A 错误；
B. 该反应为化合反应，但元素化合价未发生变化，非氧化还原反应， B 错误；
C. 该反应虽为氧化还原反应，但属于吸热反应，常温下不能自发进行， C 错误； D.H₂ 在 Cl₂ 中燃烧是自发的放热氧化还原反应，可以设计成原电池， D 正确；
故选D。