高考化学二轮复习专题六化学反应与能量含答案

这是一份高考化学二轮复习专题六化学反应与能量含答案，共15页。
专题六　化学反应与能量
A组　基础巩固练
1.(2022北京丰台区一模)依据图示关系,下列说法不正确的是(　　)

A.ΔH2>0
B.1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ
C.ΔH2=ΔH1-ΔH3
D.16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ
2.(2022湖北省名校联盟联考)某Li-CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,放电时的工作原理为2Li+CuOLi2O+Cu。下列说法正确的是(　　)

A.放电时电子的流向:Li→电解质溶液→CuO
B.放电时,正极的电极反应式为CuO-2e-Cu+O2-
C.充电时,Li与直流电源正极相连
D.充电时,阳极的质量减轻
3.(2022广东广州一模)某学生设计了一种家用消毒液发生器,装置如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.该消毒液的有效成分是NaClO
B.通电时Cl-发生氧化反应
C.通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极
D.该装置的优点是现用现配
4.(2022吉林长春一模)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法正确的是(　　)

A.H2(g)+X2(g)2H(g)+2X(g)　
ΔH2K3
5.(2022山东烟台一模)电解法处理含有Cl-、NO3-的酸性废水,其工作原理及电极b中铁的化合物的催化机理如图所示,H表示氢原子。下列说法错误的是(　　)

A.电极b接电源负极
B.处理1 mol NO3-,电路中转移5 mol e-
C.HClO在阳极生成,电极反应式为Cl-+H2O-2e-HClO+H+
D.H与NO3-反应的离子方程式为8H+NO3-+2H+NH4++3H2O
6.(双选)(2022湖南衡阳二模)自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B.产物P1与P2的分子式、氧元素的化合价均相同
C.该过程中最大正反应的活化能E正=+186.19 kJ
D.相同条件下,Z转化为产物的速率:v(P1)>v(P2)
7.(2022广东广州一模)我国科学家研发了一种室温下可充电的Na-CO2电池,示意图如图所示。放电时,Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中,下列说法错误的是(　　)

A.充电时,阴极的电极反应式:Na++e-Na
B.充电时,电源b极为正极,Na+向钠箔电极移动
C.放电时,转移0.4 mol电子,碳纳米管电极增重21.2 g
D.放电时,电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C
8.(2022浙江6月选考卷)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2,电解示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　　)

A.电极A为阴极,发生还原反应
B.电极B的电极反应:2H2O+Mn2+-2e-MnO2+4H+
C.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变
D.电解结束,可通过调节pH除去Mn2+,再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3
9.(2022福建泉州二模)发展碳捕集与利用的技术,将CO2转化为高附加值的化学品,实现CO2资源化利用,是一项重要的碳减排技术。
(1)CO2电还原反应机理如图1所示,由图可知,催化剂选择纳米Au55(纳米Au55指的是含55个原子的Au纳米颗粒),理由是  　。 
表示物种从催化剂表面解吸的是过程　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 

图1
(2)电催化CO2还原制甲酸(HCOOH)
图2为电催化CO2还原生产HCOOH的示意图,阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。标准状况下,每处理22.4 L的CO2气体,可生成HCOOH的物质的量为　　　　　　 mol。 

图2
B组　能力提升练
1.(2022吉林省吉林市二模)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.反应生成1 mol N2时转移2 mol e-
B.反应物能量之和大于生成物能量之和
C.N2O与NO反应的化学方程式为N2O+NON2+NO2
D.正反应的活化能大于逆反应的活化能
2.(2022江苏南通中学二模)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用:a.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳,然后得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧;b.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热。这两个过程的热化学方程式如下:
途径a:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH1=Q1 kJ·mol-1①
H2(g)+12O2(g)H2O(g)　
ΔH2=Q2 kJ·mol-1②
CO(g)+12O2(g)CO2(g)　
ΔH3=Q3 kJ·mol-1③
途径b:C(s)+O2(g)CO2(g)　
ΔH4=Q4 kJ·mol-1④
下列说法正确的是(　　)
A.ΔH3>0
B.ΔH2+ΔH3>ΔH4
C.Q10,A错误;反应焓变与起始物质和终态物质有关,与变化途径无关,则有ΔH1=ΔH2+ΔH3,B错误;途径Ⅲ是形成化学键的过程,是放热过程,Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,和氢气反应越来越微弱,故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小,C错误;途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HI的多,氯气和氢气化合更容易,两反应的平衡常数分别为K1、K3,则K1>K3,D正确。
5.B　解析 电极b上NO3-被还原生成NH4+,则电极b是阴极,接电源的负极,A正确;NO3-→NH4+,N元素化合价由+5价降低到-3价,则处理1 mol NO3-,电路中转移8 mol e-,B错误;电极a是阳极,Cl-放电生成HClO,电极反应式为Cl-+H2O-2e-HClO+H+,C正确;据铁的化合物的催化机理可知,NO3-、H+和H反应生成NH4+,反应的离子方程式为8H+NO3-+2H+NH4++3H2O,D正确。
6.AD　解析 由题图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,则参与反应的反应物总键能小于生成物的总键能,A正确;产物P1与P2的分子式均为HNO3,但产物P1结构中存在“—O—O—”,则产物P1中部分氧元素的化合价为-1价,而产物P2中氧元素的化合价为-2价,两者氧元素的化合价不同,B错误;最大的正反应的活化能出现在由中间产物Z到过渡态Ⅳ时,即最大正反应的活化能E正=-18.92 kJ·mol-1-(-205.11 kJ·mol-1)=+186.19 kJ·mol-1,C错误;相同条件下,反应所需的活化能越小,则反应的速率越快,由于到产物P1所需活化能更小,故反应速率更快,故v(P1)>v(P2),D正确。
7.C　解析 根据题图中变化可知,充电时,钠离子转化为钠单质,化合价降低,钠箔为阴极,阴极的电极反应式:Na++e-Na,A正确;充电时,碳纳米管为阳极,与之相连的电极b为正极,钠离子向钠箔电极移动,B正确;放电时,碳纳米管发生的电极反应式:3CO2+4e-+4Na+2Na2CO3+C,转移0.4 mol电子时,在碳纳米管电极会生成0.2 mol的Na2CO3和0.1 mol的C,增重质量为m=nM=0.2 mol×106 g·mol-1+0.1 mol×12 g·mol-1=22.4 g,C错误;放电时,根据题图中实线箭头变化可知,电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C,D正确。
8.C　解析 电极B上Mn2+转化为MnO2,锰元素化合价升高,失电子,则电极B为阳极,电极A为阴极,得电子,发生还原反应,A正确;电极B上Mn2+失电子转化为MnO2,电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-MnO2+4H+,B正确;电极A为阴极,LiMn2O4得电子,电极反应式为2LiMn2O4+6e-+16H+2Li++4Mn2++8H2O,依据得失电子守恒,电解池总反应为2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反应生成了Mn2+,Mn2+浓度增大,C错误;电解池总反应为2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解结束后,可通过调节溶液pH将Mn2+转化为沉淀除去,然后再加入碳酸钠溶液,从而获得碳酸锂,D正确。
9.答案 (1)纳米Au55活化能降低更多,催化效果更好,反应速率更快　Ⅲ
(2)CH3OH-4e-+H2OHCOOH+4H+　1.5
解析 (1)纳米Au55活化能降低更多,催化效果更好,反应速率更快;表示物种从催化剂表面解吸的是过程Ⅲ。
(2)催化CO2还原生产HCOOH阴极的电极反应式为CO2+2e-+2H+HCOOH,阳极的电极反应式为CH3OH-4e-+H2OHCOOH+4H+,标准状况下,每处理22.4 L的CO2气体,阴极生成1 mol HCOOH,阳极产生0.5 mol HCOOH,故标准状况下,每处理22.4 L的CO2气体,共产生1.5 mol HCOOH。
B组　能力提升练
1.D　解析 N2O与NO反应的化学方程式为N2O+NON2+NO2,根据得失电子分析,N2O中N元素化合价由+1价转化成0价,NO中N元素化合价由+2价转化成+4价,反应生成1 mol N2,转移电子物质的量为2 mol,A正确;反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,B正确;N2O与NO反应的化学方程式为N2O+NON2+NO2,C正确;209 kJ·mol-1为正反应活化能,348 kJ·mol-1为逆反应活化能,则正反应活化能小于逆反应活化能,D错误。
2.D　解析 反应③CO生成CO2是放热反应,则有ΔH30,C错误;据盖斯定律可得:④=①+②+③,则有ΔH4=ΔH1+ΔH2+ΔH3,由于ΔH1>0,推知ΔH4>ΔH2+ΔH3,B错误;Q1、Q2、Q3、Q4之间的关系为Q4=Q1+Q2+Q3,其中Q1>0、Q4