重庆2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能

这是一份重庆2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能，共22页。试卷主要包含了单选题，原理综合题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
重庆2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能

一、单选题
1．（2023·重庆·重庆八中校联考模拟预测）新能源的开发和利用是解决气候问题的重要途径，科研人员开发一种新型可充电钾离子电池的正极材料()，可使电池效能更佳，已知放电时正极会生成。下列有关说法正确的是

A．总反应为
B．放电时，正极反应为
C．该电池可用溶液作为电解质溶液
D．用该电池电解溶液，阴极增重24克时，通过交换膜的为
2．（2023·重庆·统考模拟预测）液态金属电池在规模储能领域具有重要的应用前景。某可充电液态金属电池放电时的工作原理如图所示，电池采用了三层液态设计，其三层液体因密度差和互不混溶而自动分层：隔膜为法拉第选择性膜，该膜既有电子通道，又有离子通道(除外)。

下列说法错误的是
A．放电时电极Y为正极
B．充电时阴极反应式为
C．放电时外电路转移2mol电子，得到Pb的总物质的量为1mol
D．法拉第选择性膜避免了直接接触Li而导致充放电性能下降
3．（2023·重庆·统考模拟预测）下列实验装置(夹持和加热装置略)及操作正确的是




A．验证CO还原性
B．制备
C．测定原电池电压
D．干燥乙醇

A．A B．B C．C D．D
4．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）是一种黄色黏稠的油状液体(其中N显负价)，可利用惰性电极电解制备，装置如图所示，其原理是，下列说法错误的是

A．b电极接电源的负极 B．阳极区被氧化的元素为
C．流出液X中不含 D．每生成，约有通过阴离子交换膜
5．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）人工肾脏可用间接电化学法除去代谢产物中的尿素。下列有关说法正确的是

A．a为电源的负极
B．通过质子交换膜向左室移动
C．若两极共收集到气体，则除去了尿素(忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应)
D．除去尿素的反应为
6．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）下列对科技成果的解读错误的是

科技成果
化学解读
A
发现聚苯乙烯塑料对土壤变形虫有影响
苯乙烯是合成聚苯乙烯的单体
B
实现高质量半导体材料的合成
所含元素均位于短周期
C
利用固态电解质提升锂硫电池的性能
锂硫电池能将化学能部分转化为电能
D
首例钇树脂微球治疗手术成功
的中子数与质子数之差为12

A．A B．B C．C D．D
7．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）科研工作者通过开发新型催化剂，利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为CO，实现节能减排的目标。下列有关说法正确的是

A．N极为阴极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．阳极的电极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O
D．理论上该装置在工作时，、缓冲溶液的pH保持不变
8．（2023·重庆·统考模拟预测）我们要给子孙后代留下绿水青山等最美好的生态环境，就必须对污水进行处理。用电解法(图Ⅰ)可以对同时含有和的生活污水进行处理，除去的原理如图Ⅱ所示，除是将其转化为沉淀。实验在和联合脱除过程中，测得溶液pH变化如图Ⅲ所示。

下列说法正确的是
A．在0～20min时，a为电源的正极
B．除时，阴极附近的pH减小
C．除时，阳极反应为：
D．除过程中的总离子反应式为：
9．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A．过量SO2与“84”消毒液反应：SO2+ClO-+H2O=HSO+HClO
B．用惰性电极电解CuCl2溶液：Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
C．NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液：HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
D．Na2O2与H218O反应：2Na2O2+2H218O=4Na++218OH-+2OH-+18O2↑
10．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置图如下：

上述装置工作时，下列有关说法正确的是
A．乙池电极接电池正极，气体X为H2
B．Na+由乙池穿过交换膜进入甲池
C．NaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小
D．甲池电极反应：4OH－-4e-=2H2O+O2↑

二、原理综合题
11．（2023·重庆·重庆八中校联考模拟预测）减少的排放量以及利用与的反应合成新能源是实现世界气候峰会目标的有效途径。
I．催化加氢合成二甲醚技术能有效利用资源
已知：①  
②  
(1)催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为________。
(2)催化加氢直接合成二甲醚时会发生副反应：  。其他条件相同时，反应温度对平衡总转化率及反应2小时的实际总转化率影响如图。图中，温度高于280℃，平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是________。

II．与烷烃耦合反应有利于减少空气中含量，已知与发生的耦合反应包含如下三个反应：
①
②
③
(3)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的，发生反应①，达到平衡时压强增大20%，则平衡时的转化率为________。
(4)在一定温度，某恒压密闭容器中充入和，达平衡后，容器中为，为，为，反应③的分压平衡常数，则平衡时容器中的物质的量为________。
(5)为提高丙烷与耦合过程中的产率，可采取的措施有________。
a．改善催化剂的选择性能
b．增大的浓度
c．恒容时充入惰性气体
(6)如图所示是一种二甲醚和直接制备碳酸二甲酯()的电化学方法，a极连接直流电源的________(填“正极”或“负极”)，b极的电极反应式为________。

12．（2023·重庆·统考模拟预测）氨具有较高的含氢量，可用作内燃机的燃料。
(1)液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为。写出与在液氨中发生中和反应的化学方程式为___________。
(2)合成氨反应的方程式为：，恒压密闭容器中，起始时，不同温度(T)下平衡混合物中物质的量分数随压强的变化曲线如图所示。

①25℃时，和的燃烧热分别为akJ/mol和bkJ/mol，上述合成氨反应的焓变为___________kJ/mol。
②A点的温度迅速从变为，则此时浓度商Q___________K()(填“>”“”“=”“＜”)。
②a、b、c三点中平衡常数、、由小到大是_______。
③在时，的平衡转化率为_______；若平衡时的总压为100kPa，则该反应平衡常数_______(保留到小数点后1位)。
(2)NO氧化为的反应为：，该反应分如下两步进行：
Ⅰ. (较快)
Ⅱ. (较慢)
在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和，保持其它条件不变，控制反应温度分别为和，c(NO)随t(时间)的变化如图所示。

在反应时间相同时，条件下转化的NO量_______(填“大于”“等于”“小于”)条件下转化的NO量，其本质原因是_______(结合反应Ⅰ和Ⅱ的反应热进行分析)。
(3)肼除了可作火箭的推进剂外，还可用于新型环保电池中，电池工作原理如图所示。

①向_______移动(填“电极甲”或“电极乙”)。
②该电池的负极反应式为_______。
14．（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）二氧化碳的排放越来越受到能源和环境领域的关注.其综合利用是目前研究的重要课题之一，试运用所学知识，解决以下问题：
(1)CO2加氢时主要发生以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165.0kJ•mol-1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.18kJ•mol-1
在密闭容器中按H23mol、CO21mol通入，初始体积均为VL，分别在0.1MPa和1MPa下进行反应。分析温度对平衡体系中CO2、CO、CH4的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，其中CO和CH4的物质的量分数与温度变化关系如图所示。

①表示0.1MPa时CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线是___(填序号)。
②N点低于M点的原因是___。
③590℃时反应I的平衡常数K为___。(用含V的代数式表示)
(2)利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-，装置如图所示。

①在该装置中，右侧Pt电极的电极反应式为___。
②装置工作时，阴极除有HCOO-生成外，还可能生成副产物___降低电解效率。
已知：电解效率=×100%
测得阴极区内的c(HCOO-)=0.03mol/L，电解效率为75%，则阴极和阳极生成的气体在标准状况下的体积总共___mL。(忽略电解前后溶液的体积变化)
(3)已知水煤气法制备H2的反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。将等体积的CO(g)和H2O(g)充入恒容密闭容器中，反应速率v=v正-v逆=k正c(CO)c(H2O)-k逆c(CO2)c(H2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数且只与温度有关，在700℃和800℃时，CO的转化率随时间变化的曲线如图所示。M点与N点对应的的大小关系：M___N(填“>”、“     9     v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)不再改变
(3)     电源负极到惰性电极1、惰性电极2到电源正极          1:6

【详解】（1）液氨是重要的非水溶剂，和水类似，液氨的电离平衡为，则类似氢离子、氢氧根离子，与在液氨中发生中和反应生成氯化钾和液氨，反应为↑；
（2）①燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；25℃时，和的燃烧热分别为akJ/mol和bkJ/mol，则有：
Ⅰ：    =akJ/mol
Ⅱ：   =bkJ/mol
由盖斯定律可知，3×Ⅰ-2×Ⅱ得反应：=(3a-2b) kJ/mol；
②由图可知，相同条件下，时氨气含量更高，则A点的温度迅速从变为，则变化后体系中氨气含量高于变化后达到平衡体系中氨气含量，则反应逆向进行，故此时浓度商Q>K()；
③反应中，由图可知，AB两点氨气、氢气、氮气的物质的量的分数均相同，则；
④，k(逆)只与温度有关；从C点开始减小压强，相当于增大体积，各物质的分压均减小相同的倍数，由表达式可知，减小对影响更大，则v(逆)瞬间变大，然后逐渐减小，直至达到新的平衡，v(逆)不再改变；
（3）①电解池中阴离子向阳极移动，由图可知，惰性电极2为阳极与外界电源正极相连，惰性电极1为阴极与外界电源负极相连，则导线中电子流动方向为：电源负极到惰性电极1、惰性电极2到电源正极；
②生成的电极反应为H2在阳极失去电子发生氧化反应生成氨气，反应为；
③若惰性电极2的电流效率η为75%，假设转移6mol电子理论生成2molNH3，则实际生成1.5molNH3、消耗4.5mol电子，，根据电子守恒可知，另1.5mol电子生成0.25mol氮气，则惰性电极2处与的物质的量之比为0.25:1.5=1:6。
13．(1)     >          25%     26.7kPa
(2)     小于     升高温度有利于Ⅰ逆向移动，减小，浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响
(3)     电极甲    

【详解】（1）①由图可知，d点四氧化二氮的体积分数大于d点对应温度平衡时的体积分数，说明反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：>；
②该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，由图可知，a、b、c三点温度依次增大，则平衡常数越大的大小顺序为，故答案为：；
③由图可知，温度为达到平衡时，四氧化二氮的体积分数为60%，设四氧化二氮的转化率为a，由题意可建立如下三段式：

由三段式数据可得：×100%=60%，解得a=0.25，则四氧化二氮的转化率为25%，反应平衡常数，故答案为：25%；26.7 kPa；
（2）一氧化氮与氧气的为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化二氮的浓度减小，由图可知，在相同时间内，条件下一氧化氮浓度大于条件下一氧化氮浓度，说明升高温度有利于反应Ⅰ逆向移动，二氧化二氮浓度减小的影响大于了温度对反应Ⅱ速率的影响，故答案为：升高温度有利于Ⅰ逆向移动，减小，浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响；
（3）由图可知，通入氧气的电极乙为环保电池的正极，电极甲为负极；
①由分析可知，电极甲为负极，电池工作时，阴离子氧离子向负极电极甲移动，故答案为：电极甲；
②由图可知，通入氧气的电极乙为环保电池的正极，电极甲为负极，联氨在氧离子作用下做负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为，故答案为：。
14．     c     从M点到N点，温度相同时压强增大，则Ⅰ向正反应方向移动，Ⅰ中的H2O浓度增大、CO2浓度减小；这使Ⅱ向逆反应方向移动，故压强增大CO物质的量分数减小          CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-     H2     672