化学反应与能量 阶段评估检测(五)（学生版+教师版）2025年高考化学总复习

这是一份化学反应与能量 阶段评估检测(五)（学生版+教师版）2025年高考化学总复习，共31页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.我国首创光伏发电—固态储氢技术,解决了“绿电”与“绿氢”灵活转换的难题。下列说法不正确的是( )
A.该技术直接将光能转换成化学能储存起来
B.规模化使用氢能有助于实现“碳达峰”
C.“绿电”电解水制氢成本比煤炭等化石燃料制氢成本低
D.固态储氢技术使新能源汽车电池加氢更加便捷
2.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
3.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)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1,则稀氨水和稀H2SO4溶液完全反应生成1 ml H2O(l)时,放出热量少于57.3 kJ
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.101 kPa,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
4.甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:
反应Ⅰ:CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2
根据能量变化示意图,下列说法正确的是( )
A.E3-E2>E4-E1
B.反应Ⅱ决定整个反应的速率
C.催化剂可以降低总反应的焓变
D.CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
5.(2024·兰州一中期中)氢卤酸的能量关系如图所示:
下列说法正确的是( )
A.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4
B.相同条件下,HCl的ΔH2比HBr的小
C.相同条件下,HCl的(ΔH3+ΔH4)比HI的大
D.一定条件下,气态原子生成1 ml H—X键放出a kJ能量,则ΔH2=+a kJ·ml-1
6. (2024·开封联考)太阳能是理想的清洁能源,通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能,其转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程Ⅰ中氧化产物是O2
B.过程Ⅱ化学方程式为CO2+6FeO2Fe3O4+C
C.过程Ⅱ产物中只有离子键形成
D.总反应式为CO2(g)C(s)+O2(g),是吸热反应
7.火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时
( )
A.负极上发生还原反应
B.CO2在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极
D.将电能转化为化学能
8.二十大报告指出要深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该电池放电时质子从Pt2电极经过内电路移向Pt1电极
B.Pt1电极附近发生的反应为SO2+2H2O-2e-===H2SO4+2H+
C.Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1
9. K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是( )
A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过
B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极
C.产生1 Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9 g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9 g水
10.(2024·南阳模拟)类比和推理是重要的学习方法。下列类比或推理合理的是
( )
11.(2024·河南高三校联考)我国科学家在锂氧电池催化剂领域取得重大进展。某锂氧电池的工作原理如图1所示,电池总反应为O2+2LiLi2O2,b电极发生反应的微观过程如图2所示。下列说法错误的是( )
A.放电时b电极上发生过程Ⅰ的系列反应
B.过程Ⅱ中④的电极反应式为Li2-xO2-(2-x)e-===O2↑+(2-x)Li+
C.O2中混入CO2会影响电池充电
D.放电过程中转移1 ml e-时,b电极增重16 g
12.如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质而制作的化学电源,可给二次电池充电。下列说法正确的是( )
A.M极电极反应式:H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-===2CO2+N2+16H+
B.充电时二次电池的正极应与M极相连
C.H+通过质子交换膜由N极向M极移动
D.若N极消耗了标准状况下2.24 L O2,则有0.4 ml电子从N极流向M极
13.(2024·华南师大附中期中)LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室膜电解法制备氢氧化锂,其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是
( )
A.a极为电源的负极,Y极上发生氧化反应
B.X极的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑
C.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜
D.每转移2 ml电子,理论上生成24 g LiOH
14.我国科研团队将电解食盐水的阳极反应与电催化还原CO2的阴极反应相结合,制备CO与次氯酸盐,阴极区与阳极区用质子交换膜隔开。装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.b极为电源的负极
B.工作时,阴极附近溶液pH减小
C.电池工作时,阳极发生的电极反应式为Cl-+H2O-2e-===ClO-+2H+
D.工作时,每转移1 ml电子,阴极室和阳极室质量变化相差10 g
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:100 mL 0.50 ml·L-1盐酸、50 mL 0.55 ml·L-1NaOH溶液、
50 mL 0.55 ml·L-1氨水。已知弱碱电离时吸热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,还缺少 ,其能否用铜质材料替代?
(填“能”或“不能”),理由是 。
(2)装置中隔热层的作用是 。
(3)将浓度为0.50 ml·L-1的酸溶液和0.55 ml·L-1的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1 g·mL-1),生成的溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,测得温度如下:
①两组实验结果存在差异的原因是 。
②HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l)的ΔH= (保留一位小数)。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热ΔH偏大,则可能的原因是
(填字母)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严
D.NaOH溶液一次性迅速倒入
④实验中若改用60 mL 0.50 ml·L-1的盐酸与50 mL 0.55 ml·L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”,下同),若实验操作均正确,则所求中和热 。
16.(14分)(2024·酒泉模拟)2030年前实现碳达峰的承诺,体现了中国的大国风范。天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。
(1)天然气的主要成分为甲烷,甲烷的结构式是 ,甲烷燃烧反应过程中的能量变化符合如图中的 (填字母)。
(2)a g CH4燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出热量44.5 kJ。经测定,生成的CO2与足量澄清石灰水反应得到5 g沉淀,则CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH= kJ·ml-1,其中a= 。
(3)甲烷和二氧化碳重整制合成气的研究是实现碳达峰的手段之一,甲烷和二氧化碳重整制合成气的反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
副反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.5 kJ·ml-1
副反应Ⅱ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3
已知:部分化学键键能数据如表(1 ml CO中含有1 ml C≡O键)。
则ΔH1= kJ·ml-1,ΔH3= kJ·ml-1。
(4)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·ml-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 160 kJ·ml-1
若标准状况下用1.12 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移电子总数为
(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为 kJ。
17.(16分)电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。
Ⅰ.Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂, 在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4
(1)阳极的电极反应式为 。
(2)阴极产生的气体为 。
(3)右侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜,
阴极区a% b%(填“>” “=” 或“