高考化学一轮复习双优单元滚动双测卷化学反应与能量B卷

第六单元化学反应与能量

B卷真题滚动练

一、选择题：本题共16个小题，其中1至10题，每小题2分，11至16题，每小题4分,

共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.（2021•山西太原•高三期中）中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功

携带月球样品返回地球，2021年“天问一号”着陆火星，它们都是由以液氢为燃料的“长

征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是

A.氢气燃烧时有非极性键的断裂和形成

B.氢气燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和”

C.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本

D.氢气的来源较多，包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等

2.（2021•山东滕州•高三期中）化学与生产、生活密切相关，下列叙述错误的是

A.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

B.煤经过气化和液化两个化学变化，可变为清洁能源

C.工业生产玻璃、水泥和陶瓷，均需用石灰石作原料

D.聚合硫酸铁［Fe式OH）、（SOJ,］是新型絮凝剂，可用来处理水中的悬浮物

3.（2020•辽宁•营口市第二高级中学高三月考）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效

应：H*（aq）+0H（aq）=H?,向的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醛酸②浓硫酸③稀硝酸恰好

完全反应时的热效应AIL、AH?、A上的关系正确的是

A.△H»AH2>AH3B.AI1,<AH3<AIG

C.AH3>△H2>AH!D.△H,>△H3>AH2

4.（2020•天津高考真题）理论研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN（g）.HNC（g）异

构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是

O

E

P

U

晤

盟

.」

X

X

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的△H=+59.3kJ.mo「

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

1

5.(2021•河南驿城•高三月考)已知反应P1(s,白磷)+6CL(g)=4PC1;,(g)AH=-1326kJmol

白磷R和PCb的分子结构如图所示，部分化学键的键能（单位为kJ•moL）数据如下:

C1-C1243,P-C1331.贝P-P键的键能为

A.198kJ•moE1B.396kJ•mol'1C.776kJ•mor1D.1188kJ•moE'

6.（2021•河北•石家庄二中高三）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

选

实验、操作和现象实验结论

项

石蜡油在碎瓷片上受热分解产生的气体使酸性

A产生的气体是C.H,

KMnO,溶液褪色

常温下，用pH试纸分别测定浓度均为的NaClO溶比较HC10和CHBCOOH的酸性强

B

液和CH3C00Na溶液的pH弱

将Ag2soi微热分解产生的气体依次通入饱和的

CBa（HSO3）2溶液和品红溶液,依次出现白色沉淀、溶分解产生物中一定有S0；,和S02

液褪色

11—Fe|l-K3[Fe（CN）6]溶液

Zn—

:一段时间后_试管内采用牺牲阳极的阴极保护法可以

D

防止金属腐蚀

K:化的3。i-取出的少量

攵七厂Fe裙近的溶液

NaCl溶

无明显变，七

7.（2021•江苏盐城•高三期中）二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效

的技术之一、一种C02直接加氢甲烷化的典型反应历程如图所示，在甲烷化过程中C02不发

生解离而直接与Hz解离出的H原子反应生成甲烷。下列有关说法正确的是

A.在CO,直接加氢甲烷化的过程中，原子利用率为100%

B.H?在Pd作用下发生解离，H-H断裂并放出能量

C.二氧化碳甲烷化反应中催化剂只有Pd

D.二氧化碳甲烷化过程中没有CO生成

8.(2021•江苏海安•高三期中)化学气敏传感器可用于监测环境中NH、的含量，其工作

原理示意图如图。下列说法不正确的是

电&•极b

A.该传感器原理是利用化学能转化为电能

B.工作时，K'从电极a极区向电极b极区迁移

C.反应消耗的N&与02的物质的量之比为2：3

D.电极a上的电极反应式为：2NH,-6e+6OH=N2+6H2O

9.(2018•浙江高考真题)氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是

AJJ

HX(aq)------------------>H+(aq).X-(aq)

A个

△%H-(g)+X-(g)

、，卜4

HX(g)---------———>H(g)+X(g)

A.已知HF气体溶于水放热，则HF的△%〈()

B.相同条件下,HC1的△H/比HBr的小

C.相同条件下，HC1的△Ha+AH」比HI的大

D.一定条件下，气态原子生成ImolH-X键放出akj能量，则该条件下△H2=+akJ/mol

10.（2018•浙江高考真题）锂（Li）—空气电池的工作原理如图所示下列说法不生项的是

B.通过有机电解质向水溶液处移动

-

C.正极的电极反应：02+4e~20^

D.电池总反应：4Li+O2+2H,O==4LiOH

11.（2020•全国高考真题）一种高性能的碱性硼化机（VBJ—空气电池如下图所示，其中在

VB?电极发生反应：VB2+16OH--lle-=VO：+2B（OH）；+4H2O该电池工作时，下列

说法错误的是

负载

KOH溶液离了•选择性膜

A.负载通过0.04mol电子时，有0.224L（标准状况）02参与反应

B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

C.电池总反应为4VB2+1102+20OPT+6H2。=8B（OH）；+4VO；

D.电流由复合碳电极经负载、VB?电极、KOH溶液回到复合碳电极

12.（2021•全国•高三专题练习）某种熔融碳酸盐燃料电池以Li£03、K2CO3为电解质、以

CH,为燃料时，该电池工作原理见如图。下列说法正确的是

A.此电池在常温时也能工作

B.正极电极反应式为：02+2C02+4e=2CO：

C.CO；响正极移动

D.a为CH”b为CO

13.（2021•全国•模拟预测）某研究团队发现，利用微生物电化学系统可处理含氮废水。

右图是一种新型的浸没式双极室脱盐一反硝化电池，中间由质子交换膜隔开，阳极室中的

NO,通过泵循环至阴极室。下列说法错误的是

A.电极电势：阴极室高于阳极室

B.负极的电极反应式：CH20-4e+H20=C02+4H1

C.当处理1molNO；时，有5molH,经讨质子交换膜，移向阴极室

D.该装置需在适宜的温度下进行，温度不宜过高

14.（2021•山东滕州♦高三期中）用第表示阿伏加德罗常数值，下列叙述中正确的是

A.18g氨基（-ND，中含有的电子数为10%

B.常温常压下，水蒸气通过Na。使其增重2g时，反应中转移的电子数为4

C.足量MnOz和80mL10mol/L浓盐酸共热可生成小个Ck分子

D.电解精炼铜时，若转移了M个电子，则阳极质量减小32g

15.（2019•全国高考真题）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV27NM

在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是

A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应出+2MV2'=2I1+2M/

C.正极区，固氮酶为催化剂，N,发生还原反应生成NH：,

D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

16.(2020•全国高考真题)科学家近年发明了一种新型ZnYO,水介质电池。电池示意图如

图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO,被转化为储氢物质甲酸等，

为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法错误的是

A.放电时，负极反应为Zn—2e-+4OlT=Zn(OH)j-

B.放电时，1molCO?转化为HCOOH,转移的电子数为2mol

C.充电时，电池总反应为2Zn(OH):=2Zn+O,T+4OH"+2H2O

D.充电时，正极溶液中OFT浓度升高

二、非选择题：本大题共4小题，共56分。

17.(12分)低碳烷烧脱氢制低碳烯燃对有效利用化石能源有重要意义。

(1)乙烷脱氢制乙烯

;

主反应：C2H6(g)=C2H,(g)+H2(g)AH,

副反应：2CA(g)=^C2H,(g)+2CH,(g)AH2

C2H6(g)2C(s)+3H2(g)AHs

①标准摩尔生成焰是指在25℃和lOlkPa,由最稳定的单质生成lmol化合物的焙变。利用表

中数据计算△FL—。

物质C2H6(g)GHXg)CHKg)H2(g)

标准摩尔生成焰/k「mo「0

②一定条件下，有利于提高C2Hli平衡转化率的措施是—(填标号)。

A.高温B.高压C.原料气中掺入&D.保持恒压，加稀有气体

③在800℃、恒容条件下，2L密闭容器中，ImolCzM进行脱氢反应，测得平衡体系气体有2H6、

2H«、，和xmolHz,则x=___,主反应K=_mol*L',

(2)使用PtSn—Mg(2—Zn)Al进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙

烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b»

催化剂的最佳工作温度为

18.(14分)SO?与NO,是大气主要污染物,需要经过净化处理后才能排放。

(1)汽车发动机工作时会引发N?和仇反应生成NO,其反应过程中的能量变化如下:

反应Nz(g)=2N(g)0Mg)=20(g)N(g)+O(g)=NO(g)

反应热△Hi

△H2AH3

则△H20(填“>”或“<”)。

(2)NFL催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术，如用NL还原NO的反

应为：4NH3(g)+6N0(g)5N2(g)+6H,0(g)AH。

①实验分别测得t「C、t『C时NO的百分含量随时间变化关系如图所示，分析图像可得出该

反应的AH0（填”>”或“<”）。

②一定条件下该可逆反应达到平衡后，力时刻改变某个外界条件，正反应的速率v正、逆反

应的速率v逆变化情况如图所示，则t,时刻改变的外界条件可能是。

(3)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：

1

CH,,(g)+4N02(g)=4N0(g)+C02(g)+2H2O(g)AH=-574kJ•mol-

1

CH,(g)+4N0(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H,0(g)AH=-1160kJ•mol

1

II20(l)=H2O(g)AH=44kJ•mol

CH,与N02反应生成C02(g)、N2(g)和ll20(l)的热化学方程式为。

(4)利用电化学联合处理法可实现SO?和NO同时除去，工作原理如下图所示:

ruA

①阳极的电极反应式为。

②若工作前后阴极室成分不变，被处理的SO?和NO在相同条件下的体积比V（SOe）：V

（N0）=。

19.（14分）KMnO,在实验室和工业上均有重要应用，其工业制备的部分工艺如下：

I.将软镒矿（主要成分MnOj粉碎后，与KOH固体混合，通入空气充分焙烧，生成暗绿色熔

融态KjMnO.o

H.冷却，将固体研细，用稀KOH溶液浸取，过滤，得暗绿色溶液。

in.向暗绿色溶液中通入co2,溶液变为紫红色，同时生成黑色固体。

IV.过滤，将紫红色溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得KMnO”固体。

资料：LMnO,为暗绿色固体，在强碱性溶液中稳定，在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应

(Mn的化合价既升高又降低)。

(1)I中，粉碎软锌矿的目的是。

(2)I中，生成&Mn。,的化学方程式是。

(3)H中，浸取时用稀KOH溶液的原因是o

(4)将LMnO,溶液采用惰性电极隔膜法电解，也可制得KMnQ“装置如图：

嗖［交号膜*

-------:

KMnO“溶液二聿三三生三才了1D

~W-------T-------

.MnO,溶液T后寻三莓，稀KOH溶液

①b极是极(填“阳”或“阴”)，D是o交换膜为离子交换膜(填“阳”

或“阴”)

②结合电极反应式简述生成KMnO.,的原理：o

20.(2021•河南•高三月考，16分)氮的循环在自然界中具有重要的意义。

1

(1)已知：@H2(g)+102(g)=H20(l)A^-285.8kJ•mol-

1

@N2(g)+02(g)-2N0(g)△盾+180.OkJ-mol

1

@6N0(g)+4N1-L(g)-5N2(g)+6H20(1)A^-2070.OkJ•mol

则合成氨反应的热化学方程式为o

(2)下列有关合成氨反应的说法正确的是(填字母)。

A.反应温度控制在500℃左右能用勒夏特列原理解释

B.M和FL的物质的量之比保持不变时，说明反应达到平衡状态

C.该反应的△〃和都小于零

D.N&易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行

E.催化剂能增大反应的平衡常数

(3)合成氨反应途径可简单地表示为：①Fe+M-FeNAZZ>0；②Fe、N+&-Fe+NH3△水0。己

知反应①和②的活化能分别为126kJ・mol'和13kJ-mol1,则合成氨反应的△〃在有催化剂

(a)和无催化剂(b)时反应过程能量变化图是(填字母)。

A.B.

C.D.

反应过程

（4）一定条件下，在5L的恒容密闭容器中通入lmol弗与3moiH2,反应4min后达到平衡

时友为。若初始压强为依反应过程中容器内总压强（门随时间（。变化如图所示（平衡时温

②用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的Kf的计算式为（气体分压=总压X物

质的量分数）。

（5）将一定比例的2和比的混合气体匀速通入装有催化剂的反应器中反应，反应相同时间

时，N?的转化率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50℃〜150℃范围内，随温度升高，M的转化率迅速上升的主要原因是

②当反应温度高于380C时，N2的转化率迅速下降的主要原因可能是

一、选择题：本题共16个小题，其中1至10题，每小题2分，11至16题，每小题4分,

共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.（2021•山西太原•高三期中）中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功

携带月球样品返回地球，2021年“天问一号”着陆火星，它们都是由以液氢为燃料的“长

征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是

A.氢气燃烧时有非极性键的断裂和形成

B.氢气燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和”

C.低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本

D.氢气的来源较多，包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等

【答案】A

【详解】

占燃

A.2Ib+（L02Ha有非极性健断裂，没有非极键的形成（水中只有极性键），A错误：

B.碳中和”概念是：“对于那些在所有减少或避免排放的努力都穷尽之后仍然存在的排放额

进行碳抵偿”，“碳中和”就是现代人为减缓全球变暖所作的努力之­,氢气燃烧产物为HQ,

不污染环境，B正确；

C.液态分子间间隙比气态分子间小，密度增大，储运成本低，C正确；

I）.电解水，煤的气化，乙烷裂解，氯碱工业均产生氢气，D正确：

故选Ao

2.（2021•山东滕州•高三期中）化学与生产、生活密切相关，下列叙述错误的是

A.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

B.煤经过气化和液化两个化学变化，可变为清洁能源

C.工业生产玻璃、水泥和陶瓷，均需用石灰石作原料

D.聚合硫酸铁［Fe式OH）、（SOjy］是新型絮凝剂，可用来处理水中的悬浮物

【答案】C

【详解】

A.热水器内胆成分为不锈钢，连接镁棒形成原电池，Mg比Fe活泼作负极被腐蚀，而铁被

保护，即牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；

B.煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程；煤的液化是将煤转化为甲醇等液体燃料的过

程，所以煤经过气化和液化两个化学变化，可变为清洁能源，故B正确；

C.陶瓷的生产原料为黏土，未用到石灰石，故C错误；

D.聚合硫酸铁溶于水可形成Fe(0H)3胶体，吸附水中悬浮的杂质，故D正确；

答案选：答

3.(2020•辽宁•营口市第二高级中学高三月考)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效

应：HXaq)+OH(aq)=H2,向的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸恰好

完全反应时的热效应AH1、AH2,A&的关系正确的是

A.AH)>AH>AHB.

23AHI<AH3<AH2

C.AH3>AII?△H)D.△IlI>AH3>△H2

【答案】D

【详解】

③稀硝酸是强酸，与的NaOH溶液完全反应，放出热量与中和热一致，因其生成水的物质的

量是，则AH3=-28.65kj/mol；

①稀醋酸电离吸收热量，与的NaOH溶液完全反应，放出热量较少，则AHi大于AH：,；

②浓硫酸溶解放热，与的NaOH溶液完全反应，放出热量较多，则小于AH：；；

故答案选D。

4.(2020•天津高考真题)理论研究表明，在lOlkPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异

构化反应过程的能量变化如图所示•下列说法错误的是

反应进程

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=+59.3kJ.mo『

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

【答案】D

【解析】A.根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN

比HNC稳

定，正确；B.根据焰变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的

△H=59.3kJ-mol-1-0=+59.3kJ-mol-1，正确；C.根据图中信息得出该反应是吸热反应，

因此正反应

的活化能大于逆反应的活化能，正确；D.使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反

应路径，反应

热只与反应物和生成物的总能量有关，错误。综上所述，答案为D。

1

5.（2021•河南驿城•高三月考）已知反应RS,白磷）+6CU（g）=4PCl3（g）AH=-1326kJmol

白磷P,和PCL,的分子结构如图所示，部分化学键的键能（单位为kJ-moL）数据如下：

C1-C1243,P-C1331.则P-P键的键能为

A.198kJ•moE1B.396kJ•mol_1C.776kJ•moU'D.1188kJ•mol1

【答案】A

【详解】由/(s,白磷)+6%(g)=4PJ(g)A/A1326kJ-mol'可知，△沪反应物键能之和

-生成物键能之和，设P-P键的键能为x,则-1326kJ•mor'=6x+243kJmol_1X6-331kJ-mol1

m_-1326fc//，〃°/-243fc///w/x6+331fc//"?o/x4x3

X4X3,解之x=---198

66

kJ•mol；,选项A符合题意；答案为A。

6.（2021•河北・石家庄二中高三）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

选

实验、操作和现象实验结论

项

石蜡油在碎瓷片上受热分解产生的气体使酸性

A产生的气体是C2Hl

KMnO,溶液褪色

常温下，用pH试纸分别测定浓度均为的NaClO溶比较IIC10和CH3COOH的酸性强

B

液和CHsCOONa溶液的pH弱

C将AgzSO,微热分解产生的气体依次通入饱和的分解产生物中一定有$。3和S02

Ba(HSO,溶液和品红溶液，依次出现白色沉淀、溶

液褪色

K3【Fe(CN)6］溶液

采用牺牲阳极的阴极保护法可以

D

防止金属腐蚀

酸化的3%取出的少量

NaCl溶液Fe临近的溶液

试管内无明显变化

【答案】D

【详解】A.石蜡油在碎瓷片上受热分解产生的气体使酸性KMnOi溶液褪色，说明产生的气

体中含有碳碳不饱利键，但不一定是乙烯，故A错误；

B.NaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测NaClO溶液的pH,故B错误；

C.将Ag2sol微热分解产生的气体依次通入饱和的Ba(HSO：九溶液和品红溶液,S。；和Ba(HS03)2

溶液反应放出SO?气体，品红溶液褪色，不能说明Ag2soi分解产生SO?气体，故C错误；

D.Fe电极附近的溶液滴入K3[Fe(CN)6]，无明显变化，证明溶液中不含Fe21说明采用牺

牲阳极的阴极保护法可以防止金属腐蚀，故D正确；选D。

7.(2021•江苏盐城•高三期中)二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效

的技术之一、一种CO,直接加氢甲烷化的典型反应历程如图所示，在甲烷化过程中CO?不发

生解离而直接与H,解离出的H原子反应生成甲烷。下列有关说法正确的是

A.在CO?直接加氢甲烷化的过程中，原子利用率为100%

B.m在Pd作用下发生解离，H-H断裂并放出能量

C.二氧化碳甲烷化反应中催化剂只有Pd

D.二氧化碳甲烷化过程中没有CO生成

【答案】D

【详解】

A.由该转化示意图可知，总反应式为：OV4H：Pb'Mg°CH可HO故在他直接加氢甲烷

化的过程中，原子利用率不为100%,A错误；

B.化学键断裂需要吸收能量，比在Pd作用下发生解离，H-H断裂并吸收能量，B错误；

C.由该转化示意图可知，二氧化碳甲烷化反应中催化剂为Pd和MgO,C错误；

D.由该转化示意图可知，二氧化碳甲烷化过程中始终没有CO生成，D正确；

故答案为：D«

8.（2021•江苏海安•高三期中）化学气敏传感器可用于监测环境中N&的含量，其工作

原理示意图如图。下列说法不正确的是

A.该传感器原理是利用化学能转化为电能

B.工作时，K’从电极a极区向电极b极区迁移

C.反应消耗的N&与&的物质的量之比为2：3

D.电极a上的电极反应式为：2NH3-6e+6OH=N,+6H2O

【答案】C

【分析】该传感器原理是原电池原理，电极a上NH：,发生失电子的氧化反应生成N”电极a

为负极，电极b为正极；据此分析作答。

【详解】A.该传感器原理是原电池原理，原电池将化学能转化为电能，A正确；

B.原电池工作时阳离子向正极迁移，故工作时K从电极a极区向电极b极区迁移，B正确；

C.电极a的电极反应式为2NH3-6e+60H=N2+6H2O,电极b的电极反应式为02+4e+2H,0=4011,

根据负极失去的电子与正极得到的电子相等，反应消耗的与6物质的量之比为4：3,C

错误；

I）.电极a上NH,发生失电子的氧化反应生成N?,电极反应式为2\H「6e+60H=N，6HOD正

确；

答案选c。

9.(2018•浙江高考真题)氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是

△H

HX(aq)H+(aq)+X-(aq)

▲,A及

△Hi

卬(g)+X-(g)

A▲

V

Aft

HX(g)H(g)+X(g)

A.已知HF气体溶于水放热，则HF的△!!《()

B.相同条件下，HC1的比HBr的小

C.相同条件下,HC1的△Ha+ZXHJ匕HI的大

D.一定条件下，气态原子生成ImolH-X键放出akj能量，则该条件下△H2=+akJ/mol

【答案】D

【解析】A.AJh代表的是HX气体从溶液中逸出的过程，因为I1F气体溶于水放热，则IIF气

体溶于水的

逆过程吸热，即HF的△%>(),错误；B.由于HC1比HBr稳定，所以相同条件下险1的4

比比HBr的大，

错误；C.△lh+Z\Hi代表H3fH.的焰变，与是HC1的还是HI的无关，错误；D.一定条件

下，气态原

子生成ImolH-X键放出akj能量，则断开ImolH-X键形成气态原子吸收akj的能量，即为△

H2=+akJ/mol,

正确；答案选D。

10.(2018•浙江高考真题)锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不无硬的是

A.金属锂作负极，发生氧化反应

B.Li'通过有机电解质向水溶液处移动

C.正极的电极反应：02+4/==2()2—

D.电池总反应：4Li+02+2H,0==4Li0H

【答案】C

【解析】A.在锂空气电池中，金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，正确；B.Li在

负极失去电子变成了Li',会通过有机电解质向水溶液处(正极)移动，正确；C.正极

氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根，电极方程式为0z+4e+2H"=40H,错误；D.负

极的反应式为Li-e=Li,,正极反应式为0；；+4}+2H£=4011；电池的总反应则为

4Li+0?+2I120=4Li01I,正确。综上所述，本题的正确答案为C。

11.(2020•全国高考真题)一种高性能的碱性硼化帆(VBJ—空气电池如下图所示，其中在

VB?电极发生反应：VB2+16OH-lle-=VO：+2B(OH)[+4H2。该电池工作时，下列

说法错误的是

负载

KOH溶液离了•选择性膜

A.负载通过0.04mol电子时，有0.224L(标准状况)。2参与反应

B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高

C.电池总反应为4VB2+11。2+20OH-+6H2。=8B(OH)；+4VO：

D.电流由复合碳电极经负载、VB?电极、KOH溶液回到复合碳电极

【答案】B

【解析】根据图示的电池结构，左侧VB：发生失电子的反应生成VO：和B(OH)4,反应的

电极方程式如题

干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成0H,反应的电极方程式为

02+4e+2H20=40H,电池的

总反应方程式为4VB，+1102+200H+6HQ=8B(OH)4+4VO：,据此分析。A.当负极通过0.04mol

电子时,

正极也通过0.04mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.Odmol电子消耗0.Olmol氧气,

在标况下为0.224L,

A正确；B.反应过程中正极生成大量的0H使正极区pH升高，负极消耗0H使负极区0H浓

度减小pH

降低，B错误；C.根据分析，电池的总反应为4vB2+1102+200H+6HQ=8B（OH）；+4VO：,C

正确；D.电

池中，电子由VB-电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复

合碳电极f负

载fVB2电极一K0II溶液一复合碳电极，D正确；故选B。

12.（2021•全国•高三专题练习）某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2cOa、为电解质、以

CH,为燃料时，该电池工作原理见如图。下列说法正确的是

-

B.正极电极反应式为：02+2C02+4e=2COj

C.CO；向正极移动

D.a为CHob为CO

【答案】B

【分析】燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知,

左边a电极是负极、右边b电极是正极，所以a是CH“b为空气。

【详解】A.电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，A错误；B.正极上0?得电子和C0?反应

生成CO：,电极反应式为02+2C02-4e—2CO；,B正确；C.原电池放电时，CO；向负极移

动，C错误；

D.根据分析，a是CH”b为空气，D错误；故选B。

13.（2021•全国•模拟预测）某研究团队发现，利用微生物电化学系统可处理含氮废水。

右图是一种新型的浸没式双极室脱盐一反硝化电池，中间由质子交换膜隔开，阳极室中的

NO,通过泵循环至阴极室。下列说法错误的是

<

B.负极的电极反应式：CH20-4e+H20=C02+4H

C.当处理ImolNO；时，有5molH,经讨质子交换膜，移向阴极室

D.该装置需在适宜的温度下进行，温度不宜过高

【答案】B

【分析】根据原电池的图示及电子移动的方向(左一右)，可知左边为负极，发生反应

(CH2O)„-4ne+nH2O=nCO2t+4nll',右边为正极,发生反应2NO；+12I「+10e=N?t+6Ho据此分

析解题。

【详解】A.原电池中电极电势，右侧正极高于左侧负极，则右侧阴极高于左侧阳极，A正

确；

B.负极电极反应式为(CHQ)「4ne+nH2O=nCO2t+4nH,B错误；

C.由正极电极反应式ZNO/lZII+lOeN/t+6nq可知，当处理ImolNO：时，有5moiI「经过

质子交换膜，移向阴极室，C正确；

D.本电池是利用微生物电化学系统，温度过高，将使微生物失去生理活性，因此需要控制

温度，D正确：

故答案为：B。

14.(2021•山东滕州•高三期中)用“表示阿伏加德罗常数值，下列叙述中正确的是

A.18g氨基(-ND?)中含有的电子数为10A4

B.常温常压下，水蒸气通过使其增重2g时，反应中转移的电子数为为

C.足量MnOz和80mLlOmol/L浓盐酸共热可生成“个CL分子

D.电解精炼铜时，若转移了M个电子，则阳极质量减小32g

【答案】B

【详解】

A.18g氨基(-NDJ的物质的量是1mol.由于在一个氨基中含有9个电子，则在1mol氨

基中含有电子数目是9儿，A错误；

B.根据Na他与水反应方程式：2NaD+2H20=4Na0H+02t可知：固体每增重4g,反应过程中

转移2mol电子，现在固体增重2g,则转移1mol电子，因此反应中转移的电子数为临

B正确；

C.80mL10mol/L浓盐酸中含有IIC1的物质的量n(HCl)=10mol/LXO.08L=0.8mol,若其

A

所含HC1完全发生反应:MnO2+4HCl(^)=MnCl2+Cl21+2^0,反应产生0.2molCL,但实

际上随着反应的进行，盐酸浓度变稀，反应就不再进行，故反应产生C1?的物质的量小于0.2

mol,则生成的Ch分子数目小于用个，C错误；

D.电解精炼Cu时，粗铜作阳极，主要是其中的Cu失去电子变为C/,进入溶液，活动性比

铜强的金属也会失去电子被氧化变为金属阳离子进入溶液，而活动性比Cu弱的金属则沉淀

在阳极底部，形成阳极泥，故电解精炼铜时，若转移了M个电子，则阳极质量可能是32g,

也可能不是32g,D错误；

故合理选项是B。

15.(2019•全国高考真题)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV27MV'

在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是

A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

B.阴极区，在氨化酶作用下发生反应H2+2MV2'^2H'+2M『

C.正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成Nlh

D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

【答案】B

【解析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV'在负极失电子发

生氧化反应生

成MV:电极反应式为M『一院=MV2',放电生成的MV"在氢化酶的作用下与也反应生成H'

和

反应的方程式为IL+2MV21=2ir+2MV；右室电极为燃料电池的正极，MV"在正极得电子发生还

原反应生

成MV',电极反应式为MV，e-=MV',放电生成的MV与吊在固氮酶的作用下反应生成NH：；和

MV2',

J

反应的方程式为N,+6H+6MV=6MV+NI|3,电池工作时:氢离子通过交换膜由负极向正极移动。

A.相

比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用M『和\便一的相互转化，

化学能转化

为电能，故可提供电能，正确；B.左室为负极区，在负极失电子发生氧化反应生成

电极反应

式为MV—e=MV2',放电生成的MV"在氢化酶的作用下与乂反应生成H'和MV',反应的方程

式为

2

H2+2MV=2H'+2^',错误；C.右室为正极区，MV”在正极得电子发生还原反应生成MV',电极

反应

式为M1+e-=M/，放电生成的MV,与弗在固氮酶的作用下反应生成NH,和MV",正确;D.电

池工

作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，正确。故选B。

16.（2020•全国高考真题）科学家近年发明了一种新型ZnYOz水介质电池。电池示意图如

图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，

为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法错误的是

A.放电时，负极反应为Zn—2e-+4OH-=Zn(OH)：

B.放电时，1molCO?转化为HCOOH,转移的电子数为2mol

C.充电时，电池总反应为2Zn(OH)：=2Zn+O2T+4OH+2H2O

D.充电时，正极溶液中OFT浓度升高

【答案】D

【解析】由题可知，放电时，CO2转化为IIC00II,即C0：发生还原反应，故放电时右侧电极为

正极，左

侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)：；充电时，右侧为阳极，也0发生氧化反应

生成0”左侧

为阴极，Zn(OH)：发生还原反应生成Zn,以此分析解答。A.放电时，负极上Zn发生氧化

反应，电极反

应式为：Zn-2e+4OH=Zn(OH)3正确：B.放电时，C0?转化为HCOOH,C元素化合价降

低2,则

ImolCOz转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,正确；C.充电时,阳极上IIQ转化为乌，负

极上Zn(OH)：

转化为Zn,电池总反应为：2Zn(OH)j=2Zn+O2T+4OH+2H2。，正确；D.充电时，

正极即为阳极，

+

电极反应式为：2H2O-4e=4H+O2T,溶液中H,浓度增大，溶液中c(H)・c(0H)=《，温

度不变时，及

不变，因此溶液中0H浓度降低，错误，符合题意；答案选D。

二、非选择题：本大题共4小题，共56分。

17.(12分)低碳烷烧脱氢制低碳烯燃对有效利用化石能源有重要意义。

(1)乙烷脱氢制乙烯

s

主反应：CA(g)=C2H4(g)+H2(g)AH,

副反应：2C2H6(g)=^C2Hl(g)+2CHl(g)△Hz

CA(g)2C(s)+3H2(g)AH3

①标准摩尔生成熔是指在25℃和lOlkPa,由最稳定的单质生成lmol化合物的焙变。利用表

中数据计算△乩一。

物质C2H6(g)C2H4(g)CHi(g)H2(g)

标准摩尔生成焰/k「mol'0

②一定条件下，有利于提高C2Hli平衡转化率的措施是—（填标号）。

A.高温B.高压C.原料气中掺入出D.保持恒压，加稀有气体

③在800℃、恒容条件下，2L密闭容器中，ImolC2Hli进行脱氢反应，测得平衡体系气体有2H6、

孙、1和xmolH”贝!]x=_,主反应K=___mol*L'»

（2）使用PtSn—Mg（2—Zn）Al进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙

烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图bo

催化剂的最佳工作温度为

【答案】（1）137KJ/mol（2分）AD（2分）（3分）（3分）

(2)550℃(2分)

【解析】⑴①根据表中数据可知:①2C（s）+3Hz（g）aC此（g）AH-84.7KJ/mol；②

2C(s)+2II2(g).-C，II.,(g)AH一52.3KJ/mol；®C(s)+2H2(g).•CIL,(g)AH=-74.8KJ/mol；

由盖斯定律，②-①可得C1h(g)=C[h(g)+Il2(g)AH,=52.3KJ/mol(-84.7KJ/mol)

=137KJ/mol；故答案为：137KJ/mol；

②A.主副反应的焙变均大于0,为吸热反应，升高温度平衡正向移动，C2H-平衡转化率提高，

A正确；

B.主副反应均为气体计量数之和增大的反应，增大压强平衡逆向移动，CJk平衡转化率降

低，B错误；

C.原料气中掺入Hz,不利于主反应和其中一个副反应正向移动，Glh平衡转化率降低，C错

误；

D.保持恒压，加稀有气体，体积增大，主副反应均正向移动，&&平衡转化率提高，D正

确；

故答案为：AD；

③在800℃、恒容条件下,Imol的CzH642H62H42H6以参与生成C和电；主反应心方厂

0.6mol0.7mol

------x------

21

0;故答案为:；；

0.3mol

2L

(2)由图可知当温度为550℃时乙烧转化率高，且乙烯的选择性较高(副产物生成的少),

所以催化剂的最佳工作温度为550℃；故答案为：550℃»

18.(14分)S0Z与N0,是大气主要污染物，需要经过净化处理后才能排放。

(1)汽车发动机工作时会引发帅和G反应生成N0,其反应过程中的能量变化如下：

反应N2(g)=2N(g)02(g)=20(g)N(g)+O(g)=NO(g)

反应热△Hi△H2AH3

则△H20(填“〉”或“〈”)。

(2)加3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术，如用NH3还原N0的反

应为：4NH3(g)+6N0(g)5N2(g)+6H20(g)AH。

①实验分别测得t「C、t『C时NO的百分含量随时间变化关系如图所示，分析图像可得出该

反应的AH0(填“>”或“V”)。

②一定条件下该可逆反应达到平衡后，3时刻改变某个外界条件，正反应的速率v正、逆反

应的速率v逆变化情况如图所示，则t,时刻改变的外界条件可能是。

V

(3)利用甲烷催化还原氮氧化物。己知：

1

CH,(g)+4N02(g)=4N0(g)+C02(g)+2H20(g)AH=-574kJ•mol'

1

CH,(g)+4N0(g)=2N2(g)+C02(g)+2H,0(g)AH=T160kJ•mor

1

H,0(l)=H20(g)AH=44kJ•moF

CH,与NO,反应生成COz(g)、N2(g)和II2O(1)的热化学方程式为。

(4)利用电化学联合处理法可实现SO?和NO同时除去，工作原理如下图所示:

#H：SO,+SO：

用寓于文博稹

①阳极的电极反应式为

②若工作前后阴极室成分不变，被