2024届高三新高考化学大一轮专题练习 电解池

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池
一、单选题
1．（2023·浙江·校联考三模）我国科学家研究化合物催化氢化生成甲酸的机理，其中由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如下图所示。均为过渡态。下列说法正确的是
  
A．过渡态TS1比化合物Р更稳定
B．过程M→P为化合物M生成化合物N的决速步骤
C．化合物M催化氢化生成甲酸的反应过程中一定有键的生成和断裂
D．由生成的热化学方程式：
2．（2023春·广东惠州·高三惠州一中校联考阶段练习）中和热测定实验中用盐酸和溶液进行实验，下列说法不正确的是
A．酸碱混合时，量筒中溶液应缓缓倒入小烧杯中，不断用玻璃棒搅拌
B．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失
C．实验中用过量，目的是为了确保酸完全反应
D．改用盐酸跟溶液进行反应，求出的中和热和原来相同
3．（2023·重庆·重庆南开中学校考三模）将2 mol 和3 mol 置于密闭容器中，在250℃下只发生如下两个反应：
   kJ/mol
   kJ/mol
一段时间后，和恰好全部消耗，共放出303 kJ热量。
已知：部分化学键的键能如下表所示
化学键


(ClF中)
(中)
键能/(kJ/mol)
157
243
248
X
则X的值为
A．172 B．202 C．238 D．258
4．（2023春·浙江·高三期中）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成环己烷()的能量变化如图所示：

下列推理不正确的是
A．，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
B．，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
C．，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．，，说明苯分子具有特殊稳定性
5．（2023春·河北唐山·高三统考期中）标准状况下将1L纯净的在空气中完全燃烧，生成和液态水，放出39.75kJ热量，则燃烧的热化学方程式为
A．     
B．     
C．     
D．    
6．（2023春·高三平湖市当湖高级中学校联考期中）肼()是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键





键能/()
391
161
498
946
463
则关于反应说法正确的是
A．空间结构是直线形 B．比能量高
C．该反应是放热反应 D．断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量
7．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期中）为实现“碳达峰”，合成简单有机物有利于实现“碳中和”，其反应可表示为：
反应Ⅰ：  ；
反应Ⅱ：  
反应Ⅰ，催化加氢制甲醇通过如下步骤来实现：
步骤①：  
步骤②：  
化学键





键能
436
326
R
464
414
下列说法不正确的是
A．键能数值为1070
B．步骤②反应的
C．和的总键能大于和的总键能
D．根据上述反应可以写出：  
8．（2023春·江苏无锡·高三校联考期中）烷烃(以甲烷为例)在光照条件下发生卤代反应，原理如图所示：

某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如图：

下列说法正确的是：
A．异丁烷的二溴代物有两种
B．丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2－甲基－1－溴丙烷含量更高
C．反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定
D．光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤
9．（2023春·重庆九龙坡·高三重庆市育才中学校考期中）为了探究的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得

A．+15 B．+68 C．+92 D．+113
10．（2023春·湖北武汉·高三校联考期中）如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．中热稳定性最好的是
B．由制取是放热过程
C．金属镁和卤素单质的反应都是放热反应
D．此温度下四种中，所含化学键的键能最大
11．（2023春·山东青岛·高三青岛三十九中校考期中）下列图示与对应的叙述相符的是

A．(a)图表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
B．(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成的能量关系曲线，说明石墨转化为金刚石为吸热反应
C．由(c)图可知，
D．(d)图是某反应：A→C(由两步反应A→B→C完成，B为中间产物)的能量曲线(E表示能量)，整个反应中
12．（2023春·重庆江北·高三重庆十八中校考期中）肼()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N=N键为942、O=O键为500、N-N键为154，则断裂1molN-H键所需的能量是

A．194kJ B．391kJ C．516kJ D．658kJ
13．（2023春·河北·高三校联考期中）下列结论与事实对应且正确的是
选项
事实
结论
A
氢气在氧气中完全燃烧生成时，放出热量
   
B
    

C

在密闭容器中，足量的与充分反应放出能量
D
(s，灰)(s，白)  
常温常压时，锡以灰锡状态存在
A．A B．B C．C D．D
14．（2023·浙江金华·校联考模拟预测）某小组为测定NaCl晶体中离子键断裂时所需要的能量(△H4)，设计了如图所示的转化关系，则△H4可表示为

A．△H1+△H2-△H3-△H5+△H6 B．△H1+△H2+△H3-△H5+△H6
C．△H1+△H2+△H3-△H5-△H6 D．△H3+△H5-△H1-△H2-△H6

二、非选择题
15．（2023春·吉林长春·高三长春市解放大路学校校考阶段练习）在25℃、101kPa的条件下。

(1)由，当生成时，要___________(填“吸收”或“放出”)436kJ的能量；由，当断裂中的共价键时，要___________(填“吸收”或“放出”)243kJ的能量。
(2)对于反应，测得生成时，反应过程中放出183kJ的热量，则断开1mol H—Cl键所需的能量是___________kJ。
(3)两个反应：a．，b．。这两个反应的能量转化方式主要是___________能转化为______能。
16．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：
(1)联氨分子的结构式为___________。
(2)美国加利福尼亚大学圣地亚哥的G· N·SChrauzer等人用氮气和水蒸气在触媒上，光照射下合成高能气态联氨初获成功。该反应的热化学方程式为___________。
化学键
N-H
H-O
O=O
N≡N
N-N
键能/KJ·mol-1
391
463
496
946
159
(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)    ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)    ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)     ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)    ΔH4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=___________；联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为___________。
(4)火箭推进器中还可以装联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知16 g联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出321kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。
(5)联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式___________。
(6)在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2 ，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，则该分解反应的化学方程式为___________。
(7)联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似。写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式___________。
17．（2022春·辽宁大连·高三大连市第二十三中学校联考期中）化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)从能量变化的角度研究：依据下图判断下列说法合理的是___________
  
A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图1
B．溶液和溶液的反应符合图2，且吸收热量为
C．溶液和溶液的反应符合图1，且放出热量为
D．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
(2)获取能量变化的途径
①通过物质所含能量计算。已知反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为、、、，该反应___________。
②通过化学键的键能计算。
资料：①键能：拆开1mol化学键需要吸收的能量，或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。
如下图所示，分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂键吸收193kJ热量，断裂键吸收941kJ热量，则气体转化为时要___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ。
  
(3)同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是___________
A．；
B．；
C．；
D．；
18．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：
(1)汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究，可以用不同方法处理氮的氧化物，防止空气污染。回答下列问题：
①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ•mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H=-906kJ•mol-1
请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程式：_____。
②工业上除去NO的一种反应机理如图所示。

该反应的化学方程式为_____。
(2)工业，上常以水煤气(CO和H2)为原料合成甲醇。
已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ•mol-1
则C(s)与H2O(g)制备水煤气的热化学方程式为_____。

参考答案：
1．C
【详解】A．由图可知，过渡态TS1比P能量高，则P更稳定，选项A错误；
B．由图可知，过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应，为慢反应，即为化合物M生成化合物N的决速步骤，选项B错误；
C．化合物M为催化剂，反应前后结构不会改变，比较M、N的结构可知，当Fe-O键的断裂重新连接氢原子生成M，所以一定有Fe-O键的生成和断裂，选项C正确；
D．图示为一个二氧化碳分子反应过程，能量变化为-11.63eV，所以当有1mol二氧化碳反应能量变化为-11.63eV×1.6×10-19J/eV×6.02×1023=1.12×106J=1120kJ，则该过程的热化学方程式为：M（s）+CO2（g）=N（s）ΔH=-1120kJ⋅mol-1，选项D错误；
答案选C。
2．A
【详解】A．在中和热的测定过程中，酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，保证放出的热量都体现在温度计温度的升高上，A选项错误；
B．中和热测定实验成败的关键是做好保温工作，实验中，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热，减少热量损失，B选项说法正确；
C．实验中用过量，目的是为了确保酸完全反应，C选项说法正确；
D．反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用25mL 0.50mol/L盐酸跟25mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的物质的量减少，所放出的热量偏低，但中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等， D选项发生正确；
故选A。
3．A
【分析】根据反应热与键能的关系△H＝∑D（反应物）−∑D（生成物），可求出a，以及用x把b表示出来，然后根据化学方程式的计算可解。
【详解】根据反应热与键能的关系△H＝∑D（反应物）−∑D（生成物），由题意Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol；Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol可知；ΔH1＝（243＋157−2×248）kJ/mol＝−96kJ/mol，ΔH2＝（243＋3×157−2×3x）kJ/mol＝（714−6x）kJ/mol，即a＝−96，b＝714−6x，设参与Cl2＋F2═2ClF ΔH1＝akJ/mol的氯气物质的量为m，则消耗的氟气也为m，剩下的氯气和氟气正好按Cl2＋3F2═2ClF3 ΔH2＝bkJ/mol的系数比反应，即，解之得，m＝1.5mol，则有1.5mol×（−96kJ/mol）＋0.5mol×（714−6x）kJ/mol＝303kJ，解之得x＝172，
故答案选A。
【点睛】本题把键能与反应热的关系应用到化学方程式的计算中，难度不大。
4．B
【详解】A．根据反应物的结构简式可知，若，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，A正确；
B．，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，但是不能是存在相互作用的两个碳碳双键，B错误；
C．反应I是1mol碳碳双键加成，如果苯环中有三个完全独立的碳碳双键，则，现，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；
D．由图所示，反应I为(l)+H2(g)→（l）△H1，反应Ⅲ为(l)+2H2(g)→（l）△H3，反应Ⅳ为：(l)+3H2(g)→（l） △H4，△H3-△H1<0，即(l)+H2(g)→（l）△H<0，△H4-△H3>0，即(l)+H2(g)→（l） △H>0，则说明具有的总能量小于，能量越低越稳定，则说明苯分子具有特殊稳定性，D正确；
答案选B。
5．C
【详解】标准状况下将1L纯净的在空气中完全燃烧，生成和液态水，放出39.75kJ热量，则1mol甲烷在空气中完全燃烧，生成和液态水，放出的热量为39.75kJ×22.4=890.4 kJ，放热反应，焓变为负值，甲烷燃烧的热化学方程式为     ，选C。
6．C
【详解】A．分子空间结构是V形，不是直线形，故A错误；
B．物质从液态变为气态要吸收热量，则液态比气态能量低，故B错误；
C．由表中键能及反应可知，=4391+161+498-946-4463=-575，为放热反应，故C正确；
D．因为反应为放热反应，所以断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量，故D错误；
答案选C。
7．C
【分析】由题中信息可知，反应Ⅰ=步骤①+步骤②，根据盖斯定律得到，=+，故=-=-49 kJ/mol-(+41 kJ/mol)=-90 kJ/mol，=反应物总键能-生成物总键能，步骤②中的=R kJ/mol+2436 kJ/mol –(3414 kJ/mol+326 kJ/mol+464 kJ/mol)=-90 kJ/mol，则R=1070。
【详解】A．由分析可知，键能数值为1070，A项正确；
B．由分析可知，步骤②反应的，B项正确；
C．步骤①：  ，＞0，故和的总键能大于和的总键能，C项错误；
D．反应Ⅱ-步骤②2得到反应：，根据盖斯定律可知，=-2=，D项正确；
答案选C。
8．D
【详解】A．异丁烷的二溴代物有、、三种结构，A错误；
B．根据烷烃卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，2-溴丙烷含量更高，B错误；
C． 根据烷烃卤代反应的机理，可知形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，异丁烷形成的自由基 比稳定，C错误；
D．根据烷烃卤代反应的机理，卤素单质分子在光照条件下卤素单质分子中化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，D正确；
故选D。
9．A
【详解】根据图示，① ;
②；
③
根据盖斯定律，得④；
⑤；
⑥
根据盖斯定律④+⑤+⑥得，故选A。
10．C
【详解】A．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性： MgI2 B．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热反应，B错误；
C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；
D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；
故选C。
11．B
【详解】A．图(a)中反应物总能量低于生成物总能量，表示吸热反应，吸热反应反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，选项A错误；
B．由图(b)可知，石墨的能量低于金刚石的能量，所以石墨转化为金刚石为吸热反应，选项 B正确；
C．反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，由(c)图可知，，选项C错误；
D． A→B ΔH=E1-E2，B→C ΔH=E3-E4，两式相加得总反应，则整个反应中ΔH=E3-E4+E1-E2，选项D错误；
答案选B。
12．B
【详解】根据图中内容可知，，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新建形成释放能量，设断裂1molN-H键所需的能量为K，所以有154+4K+500=2218；解得K=391；
故答案选B。
13．B
【详解】A．氢气在氧气中完全燃烧生成时，放出热量，生成气态水放出的能量小于，故A错误；
B．相同物质的量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，由于焓变为负值，所以，故B正确；
C．根据，生成2mol氨气放出的能量；反应可逆，足量的与充分反应生成氨气的物质的量小于2mol，所以放出的能量小于，故C错误；
D．根据(s，灰)(s，白)，温度大于13.2℃时灰锡变为白锡，所以常温常压时，锡以白锡状态存在，故D错误；
选B。
14．A
【详解】由图可知，氯化钠和溴化钠固体通过过程1、2、6得到的微粒和通过过程3、4、5得到的微粒都是Na+(g)、Br-(aq)、Na+(aq)、Cl-(aq)，故两部分的反应热相同，△H3+△H4 +△H5=△H1+△H2+△H6，即△H4=△H1+△H2-△H3-△H5+△H6；
故选A。
15．(1) 放出 吸收
(2)431
(3) 化学 热

【详解】（1）新键形成放出能量，所以当生成时，要放出436kJ的能量；化学键断裂要吸收能量，所以当断裂中的共价键时，要吸收243kJ的能量。
（2）对于反应，测得生成时，反应过程中放出183kJ的热量，则形成2molH-Cl键放出的能量是183kJ+436kJ+243kJ=862kJ，所以断开1mol H—Cl键所需的能量是431kJ。
（3）这两个不同条件下的反应都是放热反应，则这两个反应的能量转化方式主要是化学能转化为热能。
16．(1)
(2)N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g) ΔH=+579kJ·mol-1
(3) ΔH4=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反应放热量大、产生大量气体
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol
(5)2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O
(6)7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑
(7)N2H4+2H+=N2H

【详解】（1）N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。
（2）光照射下合成高能气态联氨的方程式为：N2(g)+2H2O(g)=N2H4(g)+O2(g)，ΔH=反应物的键能-生成物的键能=946 kJ·mol-1+2×463 kJ·mol-1-496 kJ·mol-1-4×391 kJ·mol-1-159 kJ·mol-1=+579kJ·mol-1。
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算③×2-②×2-①得到④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=2△H3-2△H2-△H1，根据反应④可知，联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体，产物无污染，因此可作为火箭推进剂。
（4）联氨与过氧化氢反应生成N2和水蒸气的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，16 g联氨物质的量为 =0.5mol，则1mol液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出热量为=642kJ，反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ/mol。
（5）联氨常由氨气和次氯酸钠溶液反应制得，写出该反应的离子方程式为：2NH3+ClO- = N2H4+Cl- +H2O。
（6）在高温下，N2H4可完全分解为NH3、N2及H2，实验测得分解产物中N2与H2的物质的量之比为3：2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：7N2H4 8NH3↑+3N2↑+2H2↑。
（7）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨气相似，联氨与过量盐酸反应时1个N2H4分子可以结合2个H+生成N2H，离子方程式为：N2H4+2H+=N2H。
17．(1)C
(2) EC+ED-EA-EB 放出 724
(3)BC

【详解】（1）A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，其能量变化不符合图1，A错误；
B．0.1molH2SO4溶液和0.1molBa(OH)2溶液反应为放热反应，反应不符合图2，B错误；
C．0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液反应为放热反应，反应符合图1，C正确；
D．发生图1能量变化的为放热反应，燃烧需要加热发生，但是为放热反应，D错误；
答案选C。
（2）反应中中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，焓变=生成物总能量-反应物总能量，ΔH=(EC+ED-EA-EB)kJ·mol－1。
由图可知，N4分子结构与白磷分子相似，呈正四面体结构。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，根据N4(g)=2N2(g)H=193kJ×6-941kJ×2=-724kJ/mol，则1molN4转化为N2放出的能量为724kJ。
（3）A．碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热，反应的焓变是负值，故△H1>△H2，故A不符合题意；
B．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，固体硫变为气态硫需要吸收热量，所以△H1<△H2，故B符合题意；
C．为放热反应，△H1＜0；为吸热反应，△H2＞0，故△H1<△H2，故C符合题意；
D．物质的燃烧反应是放热的，所以焓变是负值，液态水变为气态水的过程是吸热的，故△H1>△H2，故D不符合题意；
故选BC。
18．(1) 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)    △H=-1806kJ•mol-1 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
(2)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)    △H=-131.3kJ•mol-1

【详解】（1）①氮的氧化物都有毒，转化为无毒物质，即将NO转化为，将所给热化学方程式进行编号：a.，b.，根据盖斯定律，由可得。
②由图可知反应物为NO、和，生成物为和，则该反应的化学方程式为。
（2）已知①，②，根据盖斯定律，由可得。