2025年高考化学一轮复习：化学反应与能量（一）（原卷版）

专题突破卷07化学反应与能量（一）

——化学反应的热效应原电池、化学电源

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的）

1.（2024•广东揭阳模拟）“蒸汽眼罩”通过发热产生温和蒸汽促进眼部血液微循环，放松眼部肌肉，消解眼部

疲劳。“蒸汽眼罩”由透氧无纺布、铁粉、碳粉、食盐、吸水树脂等组成。下列关于“蒸汽眼罩”的说法正确的

是（）

A.“蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，发热时负极反应式为Fe—3e—==Fe3+

B.食盐作电解质，起到了导电的作用

C.透氧膜的透氧速率越快越好

D.“蒸汽眼罩”可以反复使用

2.我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结构、能源结

构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动绿色低碳发展，降低碳

排放强度的有效措施。下列说法错误的是（）

A.太阳能燃料属于一次能源

B.直接电催化CCh制取燃料时，燃料是阴极产物

C.用光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源

D.研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展

3+

3.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2Or>Fe,设计了盐桥式的原电池（如图所示）。盐桥中装

有琼脂与饱和K2s04溶液。

下列叙述中正确的是（）

定mKaCrjO,,Cr(SO).

Fe2(SOj和24

近目-和稀II2SO4溶液

FeSO4溶液

乙

A.甲烧杯的溶液中发生还原反应

B.乙烧杯中发生的电极反应为

3+-+

2Cr+7H2O-6e=Cr2OF+14H

C.外电路的电流方向是从b到a

D.电池工作时，盐桥中的SO歹移向乙烧杯

4.据报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与0在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的

示意图如图。

能状态n

量

状态I状态n状态m

状忝面,•表示C。表示0表示催化剂

反应过程

下列说法正确的是（）

A.CO和O生成CO2是吸热反应

B.在该过程中，CO断键形成C和O

C.CO和O生成了具有极性共价键的co2

D.状态I—状态ni表示co与。2反应的过程

5.将两份过量的锌粉a、b分别加入一定量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的C11SO4溶液，产生H2的体

积V（L）与时间/（min）的关系正确的是（）

6.研究表明MgO基催化剂广泛应用于C*的转化过程，如图是科研工作者研究MgO与C%作用最终生成Mg与

CH30H的物质相对能量在反应过程中的变化曲线。下列说法不正确的是（）

L(2oo

O

U口过渡态1(

IMgOCH/1

寸

•4.9・

2oN(-4.3).T6寸

一

过渡态2寸

)西儒观2叼I—)

、，

—」

*(-2?3)'^)

(-6-5)'M

温oo/MgCH3()Hag+

转

箕-2H3

(-321.1)

反应过程

A.反应中甲烷被氧化

B.中间体0MgCH4比MgOCH4更稳定

C.该反应的速率控制步骤对应的活化能是29.5kj-mor1

D.1molMgOCH4转化为MgCH30H的熔变为一145.1kj-mol-1

7.研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。

质子交换膜

下列说法错误的是（）

A.加入HNO3降低了正极反应的活化能

B.电池工作时正极区溶液的pH增大

C.ImolCH3CH2OH被完全氧化时有6molO2被还原

-+

D.负极反应为CH3cH2OH+3H2。-12e=2CO2+12H

8.(2024•河南安阳一中月考)下列有关反应热和热化学方程式的描述不正确的是()

A.已知H+(aq)+0lT(aq)=H20⑴AH=-57.3kJ-mol_1,则稀氨水和稀H2SO4溶液完全反应生成1mol

比0(1)时，放出热量少于57.3kJ

B.热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量

C.101kpa,20℃和25℃时，CH4的燃烧热不同

D.键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值

9.(2024•吉林一调)图1是铜一锌原电池示意图。图2中无轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，则y

轴表示()

10.CO(g)与H20(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是()

反应物CO(g)+H2O(g)

㈤放出

热量AH=-41kj/mol

♦6痛)+H?(g)生成物

0反应过程■

A.该反应为吸热反应

B.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量高于CCh(g)和H2(g)具有的总能量

C.反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A//=+41kJ/mol

D.1molCCh(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1mol氏。值)要放出41kJ的热量

11.一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氟化钾K3［Fe(CN)6］和亚铁氟化钾K4Fe(CN)6］的混合

溶液，下列说法不正确的是()

领

催

催

化

太化

剂

阳剂[Fe(CN)F[Fe(CN)/-

光ab

一

A.K+移向催化剂b

B.催化剂a电极表面发生的化学反应：[Fe(CN)6]G—e-—[Fe(CN)6『一

C.[Fe(CN)6p-在催化剂b表面被氧化

D.该太阳能电池溶液中的[Fe(CN)6f-和[Fe(CN)6p-浓度基本保持不变

12.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是()

①太阳光催化分解水制氢：2H2。⑴=2H2(g)+Ch(g)AHi=+571.6kJ-moP1

1

②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH2=+131.3kJ-moP

1

③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)AH3=+206.1kJ-moF

1

A.H2的燃烧热为285.8kJ-moP

B.反应②中E(反应物键能总和)(生成物键能总和)

1

C.反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)WNH=+74.8kJmoF

D.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)

A/f<+571.6kJ-mol-1

13.(2024•江苏盐城二模)某储能电池原理如图1,其俯视图如图2,已知放电时N是负极(NA是阿伏加德罗

常数的值)。下列说法正确的是()

图1

Na,Ti,(PO4)3和

NaT^PO4b电极

-NaCl/H2O

、多孔

碳电极

'C12/CC14

图2

A.放电时，每转移NA个电子，理论上CCL吸收0.5必个^2

B.放电时，负极反应为Na3Ti2(PO4)3—2e--NaTi2(PO4)3+2Na+

C.充电时，每转移1mol电子，N极理论上质量减小23g

D.充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增大

14.利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的

是()

-I用电器I—

co淡水U

2aIb

低浓度二反低浓度

厌

含苯酚废水一硝NOQ废水

氧

化

菌

菌

高浓度高浓度

离子交换膜NaCl溶液离子交换膜

A.a极为正极，发生氧化反应

B.b极的电极反应式为2NO5+12H+—10e--N2T+6H2。

C.中间室的C「向左室移动

D.左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4g时，用电器流过2.4mol电子

15.(2024.江苏盐城质检)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的部分机理与能量变化如下:

链引发：Cl2(g)一＞2Cl-(g)AHi=242.7kJ/mol

链增长：部分反应进程与势能变化关系如图(所有物质状态均为气态)

链终止：Cl-(g)+CH3-(g)—＞CH3Cl(g)A//2=-371kJ/mol

(

OI

U[C1---H—CH]

3I3

/)

温[H3C-C1-C1]

鑫

8.3

-CH3+HC1+CU7.5

CH4+C1+C12-112.9I

、-105.4

CH3C1+C1-+HC1

0反应进程

下列说法不正确的是()

A.Cb的键能为242.7kJ/mol

B.链增长中反应速率较大的一步的热化学方程式为CH4(g)+Cl-(g)一＞-CH3(g)+HCl(g)AH=7.5kJ/mol

C.链增长过程中可能产生CH2CI、CHCb、CCb

D.链终止反应的过程中，还可能会生成少量的乙烷

二、非选择题(本题包括4小题，共55分)

16.(10分)某实验小组用0.50mol-L_1NaOH溶液和0.50molir硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置

如图所示。

玻璃

搅拌器

温度计

碎泡沫

厂塑料

(1)装置中碎泡沫塑料的作用是

⑵写出该反应的热化学方程式［生成1molH2O(1)时的反应热为-57.3kJ-mol'］：

(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。

①请填写表格中的空白：

起始温度力"℃温度差

终止温度

温度平均值

心。|t2/℃

NaOH平均值℃

次数(t2—t\)/

126.226.026.130.1

227.027.427.233.3

325.925.925.929.8

426.426.226.330.4

②近似认为0.50mol-L1NaOH溶液和0.50mol-L1硫酸溶液的密度都是1.0g-mL-1,中和后生成溶液的比

热容c=4.18J-(gJC)r。则生成1molH2O⑴时的反应热NH=(取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与一57.3kJ.moP1有偏差，产生偏差的原因不可能是一(填字母)。

a.实验装置保温、隔热效果差

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

17.(16分)低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方

向。请回答下列问题：

⑴用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO2(g)+3H2(g)^C2H4(g)+2H2O(g),该反应体系的能量随反应过程的

变化关系如图所示，该反应的A”=(用含6的式子表示)。相关化学键的键能如下表，实验测

键能/(kJ-mol-1)X436764414464

(2)工业上用CCh和比反应合成二甲醛。

1

已知：CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)A/fi=-53.7kJ-mol-

-1

CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g)A/f2=23.4kJ-mol

则2CO2(g)+6H2(g)#CH3OCH3(g)+3H2O(g)A%=__________klmoCL

(3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(g)完全燃烧生成CCh和液态水的反应中，每有5NA个电子转移

时，放出650kJ的热量。C2H2的热值为__________kJl%

(4)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由CCh制取C的太阳能工艺如

图。

①该工艺过程中的能量转化形式为o

②已知“重整系统”发生的反应中需鲁=6,则Fe.Qy(y<8)的化学式为，“热分解系统”中每转移

2moi电子，需消耗molFeQy。

18.(16分)(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是

高铁电池的模拟实验装置：

①该电池放电时正极的电极反应式为

②盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向(填“左”或“右”，下同)移动；若用阳离子交换膜

代替盐桥，则钾离子向移动。

③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有

(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的

新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是,A

是.

HCI

-稀的A溶液

三W：E2??：分离fA

j帚w

浓的A溶液

⑶利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中。2-可以在固体介质

NASICON(固溶体)内自由移动，工作时。2一的移动方向(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电

极反应式为0

多孔电极a-CO

传号器NASICON

-----多孔电极b'空气

19.(13分)氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。

(1)已知：①C12(g)+2NaOH(aq)-NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)AHi=-101.1kJ-moC1

1

②3NaClO(aq)=NaClO3(aq)+2NaCl(aq)AH2=-112.2kJmoF

反应3Cl2(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaC103(aq)+3H2O(1)的△»=

__________________________________________________________________kJ-mol1。

(2)几种含氯离子的相对能量如下表所示：