新教材2024高考化学二轮专题复习专题7化学反应与能量模考精练

模考精练·抓落实1．港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是()A．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除B．防腐涂料可以防水、隔离O2降低吸氧腐蚀速率C．防腐过程中铝和锌均失去电子，主要发生化学腐蚀D．钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－2．已知甲酸的分解反应为HCOOH⇌CO＋H2OΔH。在H＋催化作用下反应历程为HCOOH＋H＋→根据过渡态理论，其反应过程中的能量变化如图所示(E1、E2、E3均大于0)。下列说法错误的是()A．E2为正反应的活化能B．该反应为放热反应，ΔH＝－E3kJ·mol－1C．图像中第一个峰(过渡态)对应的物质结构为过渡态Ⅰ，第二个峰(过渡态)对应的物质结构为过渡态ⅡD．使用催化剂后，正、逆反应速率同等程度改变，平衡不移动3．科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气催化重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法正确的是()A．Pd(Ⅲ)能改变反应历程，从而改变化学反应速率B.该历程中反应速率最快的是路径①C．该历程中能垒(反应活化能)最大的是路径②D．由此历程可知：CH2O*＋2H*=CHO*＋3H*ΔH＞04．[2023·浙江1月]在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是()A．石墨电极为阴极，发生氧化反应B．电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－=TiSi＋4H2OC．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应D．电解时，阳离子向石墨电极移动5．盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4Cl。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和H2，以盐酸为电解质溶液来进行制备，其电池装置(图1)和含Fe的催化电极反应机理(图2)如下。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是()A．电池工作时，Pt电极为正极B．图2中，A为H＋和e－，B为NH3OH＋C．电池工作时，每消耗2.24LNO(标况下)左室溶液质量增加3.3gD．电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降6．一种可充电的锌锰分液电池，其结构如下图所示：下列说法不正确的是()A．放电时，正极反应为：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2OB．充电时，Zn作阴极：[Zn(OH)4]2－＋2e－=Zn＋4OH－C．离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜D．充电过程中K2SO4溶液的浓度逐渐降低7．双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的CO2转化为CaCO3而矿化封存，其工作原理如图所示。双极膜中间层中的H2O解离成H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是()A．两个双极膜中间层中的H＋均向左侧迁移B．若碱室中比值增大，则有利于CO2的矿化封存C．电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大D．该技术中电解固碳总反应的离子方程式为：2Ca2＋＋2CO2＋4H2O2CaCO3↓＋2H2↑＋O2↑＋4H＋模考精练·抓落实1．解析：防腐方法并不能完全防止铁的腐蚀，只能减缓钢铁腐蚀，因此方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，A正确；防腐涂料可以防水、隔离O2，避免Fe与氧气、水反应，降低吸氧腐蚀速率，B正确；铝和锌比铁活泼，防腐过程形成原电池，铝和锌作负极失去电子，发生的是电化学腐蚀，C错误；钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D正确。答案：C2．解析：从图像可看出，E2为正反应的最高能量，是正反应的活化能，A正确；反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，ΔH＝－E3kJ·mol－1，B正确；过渡态Ⅱ为第三个峰所对应的物质，C错误；催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，故平衡不移动，D正确。答案：C3．解析：Pd(Ⅲ)是该反应的催化剂，催化剂能改变反应的活化能，能改变反应历程，从而改变化学反应速率，故A正确；活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，反应需要的活化能越小，反应进行的越快，反应速率越快，根据图示，路径③的活化能最小，反应速率最快，故B错误；活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差，由图可以看出，过渡态1发生的反应活化能最大，该历程中能垒(反应活化能)最大的是路径①，故C错误；根据图示，CH2O*和2H*总能量大于CHO*和3H*总能量，则该反应历程为放热反应，ΔH＜0，故D错误。答案：A4．解析：根据各电极上的物质变化，判断反应类型，确定电极类型。石墨电极为阳极，A项错误；该电解池的电解质为熔融盐，不存在H＋，B项错误；根据阳极上生成CO知，石墨优先于Cl－参与反应，C项正确；石墨电极为阳极，阴离子O2－向石墨电极移动，D项错误。答案：C5．解析：Fe电极NO→NH3OHCl，N元素化合价降低，作正极，Pt电极H2→H＋，H元素化合价升高，作负极，A错误；NH2OH具有类似NH3的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为：NH2OH＋H＋=NH3OH＋，图2中，A为H＋，B为NH3OH＋，B错误；含铁的催化电极为正极，其电极反应为：NO＋3e－＋4H＋＋Cl－=NH3OHCl，标况下消耗2.24LNO的物质的量n＝VVm＝2.24L22.4L·mol-1＝0.1mol，左室增加的质量为NO和3个H＋的质量，即m＝nM答案：C6．解析：放电时，Zn是负极、MnO2是正极，根据图示正极反应为：MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O，故A正确；放电过程中，负极区SO42-通过离子交换膜a进入硫酸钾溶液，正极区K＋通过离子交换膜b进入硫酸钾溶液，所以a和b分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，故C错误；充电时，Zn作阴极，阴极反应式为[Zn(OH)4]2－＋2e－=Zn＋4OH－，故B正确；充电过程中，K＋通过离子交换膜b进入负极区，SO42-通过离子交换膜a进入正极区，所以K答案：C7．解析：左侧双极膜中的H＋向左移动进入左侧硝酸钠溶液中，右侧双极膜中的H＋向左移动进入“酸室”，故A正确；若碱室中cHCO3-cCO32-比值增大，碳酸氢根离子可能