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新教材2024届高考化学二轮专项分层特训卷第一部分必考专题特训8化学反应与能量变化（附解析）
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这是一份新教材2024届高考化学二轮专项分层特训卷第一部分必考专题特训8化学反应与能量变化（附解析），共12页。
1.[2023·贵州贵阳统考三模]化学与生活密切相关，下列叙述正确的是（ ）
A．太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为有机高分子材料
B．NOx和碳氢化合物是造成光化学烟雾污染的主要原因
C．用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料是一种传统无机非金属材料
D．氢燃料汽车是利用电解池的原理提供电能
2.[2023·广东广州统考一模]以熔融盐（CaCl2、NaCl）为电解液，以石墨为阳极，电解TiO2和SiO2获取电池材料TiSi，下列说法正确的是（ ）
A．阳极上SiO2被还原
B．阴极发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
C．电解时，阳离子向阳极移动
D．理论上每生成1mlTiSi电路中转移8ml电子
3.[2023·河北沧州市第二中学校联考三模]出土于陕西的两千多年前的越王剑（主要成分为铁），现藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述错误的是（ ）
已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈（Fe2O3）。
A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe－3e－===Fe3＋
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
D．生成80gFe2O3时理论上转移3ml电子
4.[2023·广东统考专题练习]催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R（g）⇌P（g）。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
5.[2023·河南新乡统考二模]基于H2O、H2O2、O2自循环的生物混合光电化学电池，在单个单元中实现可持续太阳能—燃料—电能转换，工作原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，电子由电极N经导线流向电极M
B．负极的电极反应式有
2H2O－2e－===H2O2＋2H＋
C．自循环过程中存在O2＋2e－＋2H＋===H2O2
D．该电池的有效开发和利用可减少碳排放
6.[2023·湖南张家界统考二模]铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．工作时H＋透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B．碳电极上的电极反应式为
2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O
C．处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D．处理含NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的废水，若处理6.2gNO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，则有0.5mlH＋透过质子交换膜
7.[2023·江苏统考二模]一种电解法制备Na2FeO4的装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电解时化学能转化为电能
B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连
C．电解过程中转移2mle－，理论上可获得标准状况下的H211.2L
D．电解时铁电极反应式：Fe－6e－＋8OH－===FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H2O
8.[2023·浙江温州统考二模]利用废料Ce2O3制备Ce（SO4）2的工作原理如图，下列说法不正确的是（ ）
A．电极b为阴极，发生还原反应
B．电解总方程式：
Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up7(电解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑
C．离子交换膜为阴离子交换膜
D．X可以是H2SO4溶液
9.[2023·辽宁鞍山统考二模]甲酸钠燃料电池是一种膜基碱性电池，提供电能的同时可以获得烧碱，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．CEM隔膜为质子交换膜
B．甲为电池负极，电极反应为：
HCOO－－e－＋H2O===H2CO3＋H＋
C．电池在工作时，乙极附近溶液pH增大
D．单位时间内甲极产生的H2CO3与乙极消耗的O2物质的量之比为4∶1
10.[2023·山东聊城统考三模]苯乙烯是一种重要的化工原料，在CO2气氛下乙苯催化脱氢生成苯乙烯的一种反应历程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．由原料到状态1产生了活性氢原子
B．由状态1到状态2有极性键的断裂和形成
C．催化剂可提高苯乙烯选择性，增大苯乙烯的产率
D．由状态2到生成物只有2种元素的化合价发生了变化
11.[2023·福建厦门统考二模]Science报道某电合成氨装置及阴极区含锂微粒转化过程如图。下列说法错误的是（ ）
A．阳极电极反应式为
2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH
B．阴极区生成氨的反应为
LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑
C．理论上，若电解液传导3mlH＋，最多生成标准状况下NH322.4L
D．乙醇浓度越高，电流效率越高（电流效率＝eq \f(生成目标产物消耗的电子数,转移电子数)×100%）
12.[2023·河北校联考模拟]某科研团队合作开发了活性位点催化剂，先“吸氢”再将硝基化合物转化为氨基化合物，反应历程和每步的活化能如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．—S—C—是该反应历程的中间产物
B．提高Ⅲ→Ⅳ的反应速率，对快速提升总反应速率起决定性作用
C．Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的转化过程中，N元素的化合价逐渐降低
D．总反应为NO2＋4SCHeq \a\vs4\al(＋H2)eq \(――→,\s\up7(催化剂))NH2＋4—S—C—＋2H2O
[答题区]
1.[2023·浙江校联考模拟]标准状态下，CH2===CHCH3（g）与HCl（g）反应生成CH3CHCH3（g）Cl和CH3CH2CH2Cl（g）的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是（ ）
A．E2－E3＝E4－E5
B．其他条件不变，往反应体系中加入适量Cl－（g）可有效提高反应速率
C．其他条件不变，适当升高温度可提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：CH3eq \(C,\s\up6(＋,))HCH3＋Cl－===CH3CHClCH3 ΔH＝（E3－E2）kJ·ml－1
2.[2023·河北衡水第二中学校考三模]纳米硅基锂电池是一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为xFeS2＋4LixSieq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))xFe＋2xLi2S＋4Si
下列说法错误的是（ ）
A．电解质可选用能导电的有机聚合物
B．电池放电时，Li＋由b极移向a极
C．聚合物隔膜将正、负极隔开，可使电子通过
D．充电时，a极反应式为
xFe＋2xLi2S－4xe－===4xLi＋＋xFeS2
3.[2023·广西南宁二中校考模拟]2，5呋喃二甲酸（FDCA）是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A.a为电源正极
B．双极膜中间层中的OH－在外电场的作用下向铅电极迁移
C．制得1mlFDCA，理论上共消耗1ml
D．阳极区的电极反应：
4.[2023·安徽安庆一中校考三模]pH计的工作原理（如图所示）是通过测定电池电动势E（即玻璃电极和参比电极的电势差）而确定待测溶液的pH。电池电动势E与待测溶液pH关系为：E＝0.059pH＋K（E的单位为V，K为常数）。下列说法正确的是（ ）
A．参比电极一定是正极
B．一定温度下，电池电动势越小，待测液中c（H＋）越大
C．pH计工作时，若玻璃电极电势比参比电极低，则玻璃电极反应上每得1ml电子，生成1mlAg单质
D．pH计可以长期浸泡在碱性缓冲液中
5.[2023·福建龙岩统考模拟]CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图（活化的微粒用*标注），下列说法中正确的是（ ）
A．CO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 的能量高于CO2
B．Ni—H2的形成增大了H—H键能
C．Ni、La2O3和La2O2CO3是加氢反应的催化剂
D．制备CH4的过程涉及极性键和非极性键的断裂、形成
6.[2023·海南统考专题练习]已知H2（g）、CH4（g）、CH3OH（l）可作为燃料电池的燃料，其相关热化学方程式如下。
①2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH1＝－akJ·ml－1
②CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH2＝－bkJ·ml－1
③2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）
ΔH3＝－ckJ·ml－1
④CH4（g）＋H2O（l）===CH3OH（l）＋H2（g）
ΔH4
下列说法正确的是（ ）
A．ΔH4＝a－eq \f(b,2)－eq \f(c,2)
B．反应③的ΔS>0
C．反应①中若生成H2O（g），则ΔH<ΔH1
D．反应②中的ΔH2能表示甲烷的燃烧热
7.[2023·河北张家口宣化第一中学校考三模]双极膜（BP）可以在电场作用下，使水分子快速解离为OH－和H＋，并透过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的CO2过程如图所示，已知盐室中生成CaCO3实现捕获，下列说法正确的是（ ）
A．捕获装置中，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．溶液中的X为H＋
C．交换膜A为阳离子交换膜
D．捕获1.12LCO2转化为沉淀，则转移电子0.1ml
8.[2023·河北沧州第二中学校联考三模]锌晶胞如图1所示，锌二氧化锰电池如图2所示。下列叙述中正确的是（ ）
已知：锌晶胞的底边长为apm，高为bpm；NA为阿伏加德罗常数的值；2M表示2ml·L－1。
A．放电过程中，Mn2＋向负极区迁移
B．正极质量减少5.22g时，减少的锌晶胞数为0.01NA
C．锌晶体的密度为ρ＝eq \f(6×65,\f(3\r(3),2)a2b×NA)g·cm－3
D．Zn的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2
9.[2023·河北沧州第二中学校联考三模]由铝土矿（含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2）冶炼铝的简单流程如图所示（假定每步转化均完全）。下列说法正确的是（ ）
ag铝土矿→eq \x(酸溶\(\s\up7(↓),\s\d5(溶渣))→溶液→逐步调pH)→收集bgAl（OH）3→eq \x(煅烧)→烧渣→eq \x(电解)→Al
A．“溶渣”和“烧渣”的主要成分均属于电解质
B．“酸溶”时用盐酸和用硫酸得到的“溶渣”的主要成分一样
C．铝土矿中铝元素的质量分数为eq \f(9b,26a)%
D．“电解”时，阳极为石墨，一段时间后需补充阳极材料
10.[2023·北京海淀101中学校考三模]汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示，其中Ts代表过渡态，IM表示反应过程中的复杂中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义为0。下列说法不正确的是（ ）
A．反应①决定尾气转化的快慢
B．反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应
C．由上图可判断过渡态的相对能量：Ts1>Ts3>Ts2
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以避免尾气中出现N2O
[答题区]
专题特训8 化学反应与能量变化
1．答案：B
解析：太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，都是无机非金属材料，A错误；光化学烟雾是一次污染物（如氮氧化物NOx、碳氢化合物等）在光照条件下发生化学反应后生成的二次污染物，主要含有臭氧、过氧硝酸酯等，B正确；高致密碳化硅特种陶瓷材料是一种新型无机非金属材料，C错误；氢燃料汽车是利用氢氧燃料电池即原电池的原理提供电能，D错误。
2．答案：D
解析：石墨为阳极，电解池阳极发生氧化反应，A错误；TiO2和SiO2为电池阴极，发生还原反应，反应方程式为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；电解时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，C错误；由阴极电极反应式可知，每生成1mlTiSi，电路中转移8ml电子，D正确。
3．答案：B
解析：铁与铜、锡构成原电池时，铁的活泼性强于铜和锡，铁作负极，A正确；铁电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，B错误；酸性环境下剑腐蚀的过程为析氢腐蚀，正极会产生氢气：2H＋＋2e－===H2↑，C正确；生成eq \f(80g,160g·ml－1)＝0.5ml，Fe2O3时理论上转移电子eq \f(80g,160g·ml－1)×2×3＝3ml，D正确。
4．答案：C
解析：由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。
5．答案：A
解析：电池工作时，M极H2O失电子产物与电解质反应生成H2O2或O2等，N极O2得电子产物与电解质反应生成H2O2或H2O，所以M极为负极，N极为正极。由分析可知，M极为负极，N极为正极，则电池工作时，电子由电极M经导线流向电极N，A错误；在负极，H2O失电子产物与电解质反应生成H2O2，则电极反应式有2H2O－2e－===H2O2＋2H＋，B正确；自循环过程中，在正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O2或H2O，则存在O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C正确；该电池的有效开发和利用，实现了可持续太阳能—燃料—电能转换，整个过程中不涉及含碳物质，可减少碳排放，D正确。
6．答案：C
解析：在原电池反应中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，根据电极微粒变化及元素化合价判断电极正负极、离子移动方向，并书写相应的电极反应式。由图可知电池工作时，碳电极是正极，H＋会由负极移向正极，即H＋由乙室通过质子交换膜向甲室移动，A正确；碳电极为正极，在甲室中NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 转化为N2，所以电极反应式为2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，B正确；当转移10mle－时甲室溶液中消耗12mlH＋，但通过质子交换膜的H＋只有10ml，因此，甲室溶液中c（H＋）减小，溶液的pH不断增大，C错误；处理含NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的废水时，根据电子守恒可知关系式为：NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ～5e－，透过质子交换膜的H＋与转移的电子物质的量相等，所以处理6.2gNO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) （其物质的量是0.1ml）时，电池中有0.5mlH＋透过质子交换膜，D正确。
7．答案：D
解析：电解法制备Na2FeO4，根据装置图，铁元素化合价由0价→＋6价，化合价升高，根据电解原理，铁电极作阳极，铂电极为阴极；该装置为电解池，将电能转化成化学能，A错误；根据上述分析，铂电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，转移2ml电子，生成1ml氢气，则标准状况下，生成氢气体积为22.4L，C错误；制备高铁酸钠，铁元素化合价升高，根据电解原理，铁电极为阳极，电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H2O，D正确。
8．答案：C
解析：由图可知，与直流电源正极相连的电极a为阳极，酸性条件下三氧化二铈在阳极失去电子发生氧化反应生成铈离子和水，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，则X为硫酸溶液，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，电解的总反应方程式为Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up7(电解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑。由分析可知，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，A正确；由分析可知，电解的总反应方程式为Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up7(电解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑，B正确；由分析可知，电解时，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，C错误；由分析可知，X为硫酸溶液，D正确。
9．答案：C
解析：该装置同时可以获得烧碱，则钠离子应与氢氧根离子结合，若为质子交换膜（只允许氢离子自由通过），则钠离子与正极生成的氢氧根离子不能接触，无法得到NaOH，A错误；由装置信息可知乙电极上氧气得电子，则甲电极上HCOONa失电子生成碳酸，电极反应为：HCOO－－2e－＋H2O===H2CO3＋H＋，B错误；电池在工作时，乙极发生反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电极附近溶液氢氧根离子浓度增大，pH增大，C正确；由电极反应可知转移4ml电子正极消耗1ml氧气，负极生成2ml碳酸，则单位时间内甲极产生的H2CO3与乙极消耗的O2物质的量之比为2∶1，D错误。
10．答案：D
解析：观察图可知，由原料到状态1产生了活性氢原子HΘ，A正确；观察可知，状态1到状态2二氧化碳分子的碳氧双键发生断裂，同时形成了氧氢单键，有极性键的断裂和形成，B正确；催化剂可提高苯乙烯选择性，增大苯乙烯的产率，C正确；由状态2到生成物只有C元素的化合价发生了变化，D错误。
11．答案：D
解析：由图可知，通入氢气的一极为阳极，阳极电极反应式为：2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH，通入氮气的一极为阴极，阴极的电极反应式为：N2＋6e－＋4H＋＋2Li＋===2LiNH2。阳极发生失电子的氧化反应，由图可知，阳极电极反应式为：2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH，A正确；由图可知，阴极区氮气得电子，并结合锂离子先转化为LiNH2，后与C2H5OH反应生成了氨气，即生成氨的反应为LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑，B正确；LiNH2和C2H5OH羟基中的H均来自电解液传导的氢离子，理论上，若电解液传导3mlH＋，根据生成氨的反应：LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑可知，最多生成1mlNH3，标准状况下为22.4L，C正确；由电池总反应：N2＋3H2===2NH3可知，乙醇属于中间产物，乙醇浓度增大，电流效率无明显变化，D错误。
12．答案：C
解析：由题目中先“吸氢”再转化和图示可知，反应的第一步是—S—C—与氢气结合，反应最后又生成，故—S—C—是催化剂，A错误；根据图中各步活化能可知，生成物质Ⅰ活化能最高，所以对总反应速率起决定性作用的是生成物质Ⅰ的反应，B错误；反应历程中，物质Ⅰ→物质Ⅱ加氢，物质Ⅱ→物质Ⅲ去氧，物质Ⅲ→物质Ⅳ去氧，均为还原反应，N元素化合价逐渐降低，C正确；总反应为，D错误。
高分必刷
1．答案：C
解析：过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；E2－E3、E4－E5对应两者的反应物、生成物均不同，故反应的焓变不同，故E2－E3≠E4－E5，A错误；由图可知，历程Ⅰ、历程Ⅱ的决速步均为第一步，故其他条件不变，往反应体系中加入适量Cl－（g）不会有效提高反应速率，B错误；由图可知，反应历程Ⅱ的最大活化能更大，受温度的影响程度更大，故其他条件不变，适当升高温度可提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例，C正确；由图可知，历程Ⅰ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：CH3eq \(C,\s\up6(＋))HCH3＋Cl－===CH3CHClCH3 ΔH＝（E3－E2）kJ·ml－1；历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：CH3CH2eq \(C,\s\up6(＋))H2＋Cl－===CH3CH2CH2Cl ΔH＝（E5－E4）kJ·ml－1，D错误。
2．答案：C
解析：结合总反应可知放电时硅基电极发生LixSi－xe－===Si＋xLi＋，因此b电极为放电时的负极，a电极为正极；充电时a电极为阳极，b电极为阴极。锂是活泼的金属，不能用水溶液作电解质溶液，因此电解质可选用能导电的有机聚合物，A正确；由分析可知放电时b电极是负极，a电极是正极，阳离子移向正极，Li＋由b极移向a极，B正确；电子不能通过电解液，隔膜隔开的是电解质，因此电子不能通过隔膜，C错误；充电时，a极作阳极，电极反应式为xFe＋2xLi2S－4xe－===4xLi＋＋xFeS2，D正确。
3．答案：D
解析：铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，催化电极为阳极，因此a为电源的负极，A错误；双极膜中间层中的OH－在外电场的作用下移向阳极（催化电极），B错误；制得1mlFDCA，阳极消耗，转移6mle－，阴极转移6mle－时，消耗1ml，共消耗2ml，C错误；电解池中负极区即为阴极，阴极发生还原反应，中醛基和醇羟基转化为羧基为氧化反应，是阳极区的电极反应－6e－＋2H2O＝＋6H＋，D正确。
4．答案：B
解析：电池电动势E与待测溶液pH关系为：E＝0.059pH＋K，由于pH不确定，E可能大于0，也可能小于0，故不能确定玻璃电极与参比电极电势高低，故参比电极不一定是正极，A错误；由E＝0.059pH＋K可知，c（H＋）越大，pH越小，E越小，即电池电动势越小，B正确；pH计工作时，若玻璃电极电势比参比电极低，则玻璃电极为电势更低的负极，发生氧化反应，反应上每转移1ml电子，1mlAg失去电子变成Ag＋，C错误；pH计中含有玻璃泡，其含有SiO2，长期浸泡在碱性缓冲液中会与OH－反应，D错误。
5．答案：A
解析：CO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 为活化微粒，活化分子比普通分子的能量高，因此CO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 的能量高于CO2，A正确；Ni—H2的形成有利于氢气分子解离为氢原子，因此Ni—H2的形成削弱了H—H键能，B错误；Ni、La2O3是二氧化碳加氢反应的催化剂，La2O2CO3是中间产物，C错误；制备甲烷过程中，断键有“C===O”“H—H”，形成的键有“C—H”“O—H”，没有非极性键的形成，D错误。
6．答案：D
解析：根据盖斯定律，方程式④＝②－①×eq \f(1,2)－③×eq \f(1,2)，所以ΔH4＝eq \f(a,2)＋eq \f(c,2)－b，A错误；根据反应③，ΔS<0，B错误；反应①中若生成H2O（g），从H2O（l）变成H2O（g）要吸收能量，使放出的能量减小，ΔH变大，则ΔH>ΔH1，C错误；1ml甲烷完全燃烧，生成CO2和H2O（l）放出的热量为燃烧热，则反应②中的ΔH2能表示甲烷的燃烧热，D正确。
7．答案：A
解析：由图可知，左边电极连接电源负极，为阴极，左侧双极膜上H＋向左移动进入阴极室得电子生成H2，OH－进入碱室与CO2反应生成CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 透过离子交换膜A进入盐室生成CaCO3；右侧电极为阳极，右侧双极膜上OH－进入阳极室，H＋进入酸室，Cl－透过离子交换膜C进入酸室形成盐酸，以此分析解答。阴极发生还原反应，溶液中H＋放电，为2H＋＋2e－===H2↑，A正确；碱室是CO2转化为CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，应由双极膜产生OH－不断补充，保持碱的浓度，X应为OH－，B错误；盐室生成CaCO3，就需要CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 穿过交换膜A，所以交换膜A为阴离子交换膜，C错误；捕获1.12LCO2，未指明标准状况，无法计算转移电子数，D错误。
8．答案：B
解析：锌二氧化锰电池中Zn发生失电子的氧化反应，作负极，MnO2作正极。根据图2，交换膜为阴离子交换膜，硫酸根离子向负极区迁移，A错误；正极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，5.22gMnO2的物质的量为0.06ml，负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，根据电子守恒，溶解的锌为0.06ml，而1个锌晶胞含6个锌原子，故减少的锌晶胞数为0.01NA，B正确；根据六棱柱体积计算方法以及密度公式直接计算锌密度，V＝eq \f(\r(3),2)a×a×eq \f(1,2)×6×b×10－30cm3＝eq \f(3\r(3),2)a2b×10－30cm3，故密度为ρ＝eq \f(6×65,\f(3\r(3),2)a2b×10－30×NA)g·cm－3，C错误；Zn的价电子排布式为3d104s2，D错误。
9．答案：D
解析：铝土矿（含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2）酸溶后二氧化硅以滤渣形式分离，获得含铁离子、铝离子的溶液，逐步调pH后获得氢氧化铝，氢氧化铝不稳定煅烧得氧化铝后电解获得铝单质。“酸溶”所得溶渣的主要成分为SiO2，属于非电解质，A错误；用硫酸“酸溶”时，“溶渣”中还会有硫酸钡，B错误；铝土矿中铝元素的质量分数为eq \f(\f(bg,78g·ml－1)×27g·ml－1,ag)×100%＝eq \f(900b,26a)%，C错误；“电解”时，氧离子在阳极上失电子生成氧气，氧气与石墨反应生成CO2，过一段时间需要补充阳极材料，D正确。
10．答案：D
解析：由图可知，反应①的活化能最高，为298.4kJ·ml－1－42.6kJ·ml－1＝255.8kJ·ml－1，反应②、③的活化能分别为108.4kJ·ml－1、226.1kJ·ml－1，活化能越高反应速率越慢，慢反应决定整个反应的速率，故反应①决定尾气转化的快慢，A正确；由图可知，反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应，B正确；图中可知三个过渡态的能量分别为298.4kJ·ml－1、130.0kJ·ml－1、248.3kJ·ml－1，故过渡态的相对能量：Ts1>Ts3>Ts2，C正确；采用对反应③选择性高的催化剂不代表反应②的产物N2O会完全消耗，无法避免尾气中不出现N2O，D错误。
题号
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答案
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答案
1.[2023·贵州贵阳统考三模]化学与生活密切相关，下列叙述正确的是（ ）
A．太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为有机高分子材料
B．NOx和碳氢化合物是造成光化学烟雾污染的主要原因
C．用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料是一种传统无机非金属材料
D．氢燃料汽车是利用电解池的原理提供电能
2.[2023·广东广州统考一模]以熔融盐（CaCl2、NaCl）为电解液，以石墨为阳极，电解TiO2和SiO2获取电池材料TiSi，下列说法正确的是（ ）
A．阳极上SiO2被还原
B．阴极发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
C．电解时，阳离子向阳极移动
D．理论上每生成1mlTiSi电路中转移8ml电子
3.[2023·河北沧州市第二中学校联考三模]出土于陕西的两千多年前的越王剑（主要成分为铁），现藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述错误的是（ ）
已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈（Fe2O3）。
A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe－3e－===Fe3＋
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
D．生成80gFe2O3时理论上转移3ml电子
4.[2023·广东统考专题练习]催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R（g）⇌P（g）。反应历程（如图）中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是（ ）
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
5.[2023·河南新乡统考二模]基于H2O、H2O2、O2自循环的生物混合光电化学电池，在单个单元中实现可持续太阳能—燃料—电能转换，工作原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，电子由电极N经导线流向电极M
B．负极的电极反应式有
2H2O－2e－===H2O2＋2H＋
C．自循环过程中存在O2＋2e－＋2H＋===H2O2
D．该电池的有效开发和利用可减少碳排放
6.[2023·湖南张家界统考二模]铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．工作时H＋透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B．碳电极上的电极反应式为
2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O
C．处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D．处理含NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的废水，若处理6.2gNO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，则有0.5mlH＋透过质子交换膜
7.[2023·江苏统考二模]一种电解法制备Na2FeO4的装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电解时化学能转化为电能
B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连
C．电解过程中转移2mle－，理论上可获得标准状况下的H211.2L
D．电解时铁电极反应式：Fe－6e－＋8OH－===FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H2O
8.[2023·浙江温州统考二模]利用废料Ce2O3制备Ce（SO4）2的工作原理如图，下列说法不正确的是（ ）
A．电极b为阴极，发生还原反应
B．电解总方程式：
Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up7(电解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑
C．离子交换膜为阴离子交换膜
D．X可以是H2SO4溶液
9.[2023·辽宁鞍山统考二模]甲酸钠燃料电池是一种膜基碱性电池，提供电能的同时可以获得烧碱，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．CEM隔膜为质子交换膜
B．甲为电池负极，电极反应为：
HCOO－－e－＋H2O===H2CO3＋H＋
C．电池在工作时，乙极附近溶液pH增大
D．单位时间内甲极产生的H2CO3与乙极消耗的O2物质的量之比为4∶1
10.[2023·山东聊城统考三模]苯乙烯是一种重要的化工原料，在CO2气氛下乙苯催化脱氢生成苯乙烯的一种反应历程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．由原料到状态1产生了活性氢原子
B．由状态1到状态2有极性键的断裂和形成
C．催化剂可提高苯乙烯选择性，增大苯乙烯的产率
D．由状态2到生成物只有2种元素的化合价发生了变化
11.[2023·福建厦门统考二模]Science报道某电合成氨装置及阴极区含锂微粒转化过程如图。下列说法错误的是（ ）
A．阳极电极反应式为
2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH
B．阴极区生成氨的反应为
LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑
C．理论上，若电解液传导3mlH＋，最多生成标准状况下NH322.4L
D．乙醇浓度越高，电流效率越高（电流效率＝eq \f(生成目标产物消耗的电子数,转移电子数)×100%）
12.[2023·河北校联考模拟]某科研团队合作开发了活性位点催化剂，先“吸氢”再将硝基化合物转化为氨基化合物，反应历程和每步的活化能如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．—S—C—是该反应历程的中间产物
B．提高Ⅲ→Ⅳ的反应速率，对快速提升总反应速率起决定性作用
C．Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ的转化过程中，N元素的化合价逐渐降低
D．总反应为NO2＋4SCHeq \a\vs4\al(＋H2)eq \(――→,\s\up7(催化剂))NH2＋4—S—C—＋2H2O
[答题区]
1.[2023·浙江校联考模拟]标准状态下，CH2===CHCH3（g）与HCl（g）反应生成CH3CHCH3（g）Cl和CH3CH2CH2Cl（g）的反应历程与相对能量的示意图如下。下列说法正确的是（ ）
A．E2－E3＝E4－E5
B．其他条件不变，往反应体系中加入适量Cl－（g）可有效提高反应速率
C．其他条件不变，适当升高温度可提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：CH3eq \(C,\s\up6(＋,))HCH3＋Cl－===CH3CHClCH3 ΔH＝（E3－E2）kJ·ml－1
2.[2023·河北衡水第二中学校考三模]纳米硅基锂电池是一种新型二次电池，电池装置如图所示，电池反应式为xFeS2＋4LixSieq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))xFe＋2xLi2S＋4Si
下列说法错误的是（ ）
A．电解质可选用能导电的有机聚合物
B．电池放电时，Li＋由b极移向a极
C．聚合物隔膜将正、负极隔开，可使电子通过
D．充电时，a极反应式为
xFe＋2xLi2S－4xe－===4xLi＋＋xFeS2
3.[2023·广西南宁二中校考模拟]2，5呋喃二甲酸（FDCA）是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A.a为电源正极
B．双极膜中间层中的OH－在外电场的作用下向铅电极迁移
C．制得1mlFDCA，理论上共消耗1ml
D．阳极区的电极反应：
4.[2023·安徽安庆一中校考三模]pH计的工作原理（如图所示）是通过测定电池电动势E（即玻璃电极和参比电极的电势差）而确定待测溶液的pH。电池电动势E与待测溶液pH关系为：E＝0.059pH＋K（E的单位为V，K为常数）。下列说法正确的是（ ）
A．参比电极一定是正极
B．一定温度下，电池电动势越小，待测液中c（H＋）越大
C．pH计工作时，若玻璃电极电势比参比电极低，则玻璃电极反应上每得1ml电子，生成1mlAg单质
D．pH计可以长期浸泡在碱性缓冲液中
5.[2023·福建龙岩统考模拟]CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图（活化的微粒用*标注），下列说法中正确的是（ ）
A．CO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 的能量高于CO2
B．Ni—H2的形成增大了H—H键能
C．Ni、La2O3和La2O2CO3是加氢反应的催化剂
D．制备CH4的过程涉及极性键和非极性键的断裂、形成
6.[2023·海南统考专题练习]已知H2（g）、CH4（g）、CH3OH（l）可作为燃料电池的燃料，其相关热化学方程式如下。
①2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH1＝－akJ·ml－1
②CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH2＝－bkJ·ml－1
③2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）
ΔH3＝－ckJ·ml－1
④CH4（g）＋H2O（l）===CH3OH（l）＋H2（g）
ΔH4
下列说法正确的是（ ）
A．ΔH4＝a－eq \f(b,2)－eq \f(c,2)
B．反应③的ΔS>0
C．反应①中若生成H2O（g），则ΔH<ΔH1
D．反应②中的ΔH2能表示甲烷的燃烧热
7.[2023·河北张家口宣化第一中学校考三模]双极膜（BP）可以在电场作用下，使水分子快速解离为OH－和H＋，并透过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的CO2过程如图所示，已知盐室中生成CaCO3实现捕获，下列说法正确的是（ ）
A．捕获装置中，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．溶液中的X为H＋
C．交换膜A为阳离子交换膜
D．捕获1.12LCO2转化为沉淀，则转移电子0.1ml
8.[2023·河北沧州第二中学校联考三模]锌晶胞如图1所示，锌二氧化锰电池如图2所示。下列叙述中正确的是（ ）
已知：锌晶胞的底边长为apm，高为bpm；NA为阿伏加德罗常数的值；2M表示2ml·L－1。
A．放电过程中，Mn2＋向负极区迁移
B．正极质量减少5.22g时，减少的锌晶胞数为0.01NA
C．锌晶体的密度为ρ＝eq \f(6×65,\f(3\r(3),2)a2b×NA)g·cm－3
D．Zn的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2
9.[2023·河北沧州第二中学校联考三模]由铝土矿（含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2）冶炼铝的简单流程如图所示（假定每步转化均完全）。下列说法正确的是（ ）
ag铝土矿→eq \x(酸溶\(\s\up7(↓),\s\d5(溶渣))→溶液→逐步调pH)→收集bgAl（OH）3→eq \x(煅烧)→烧渣→eq \x(电解)→Al
A．“溶渣”和“烧渣”的主要成分均属于电解质
B．“酸溶”时用盐酸和用硫酸得到的“溶渣”的主要成分一样
C．铝土矿中铝元素的质量分数为eq \f(9b,26a)%
D．“电解”时，阳极为石墨，一段时间后需补充阳极材料
10.[2023·北京海淀101中学校考三模]汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示，其中Ts代表过渡态，IM表示反应过程中的复杂中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义为0。下列说法不正确的是（ ）
A．反应①决定尾气转化的快慢
B．反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应
C．由上图可判断过渡态的相对能量：Ts1>Ts3>Ts2
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以避免尾气中出现N2O
[答题区]
专题特训8 化学反应与能量变化
1．答案：B
解析：太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，都是无机非金属材料，A错误；光化学烟雾是一次污染物（如氮氧化物NOx、碳氢化合物等）在光照条件下发生化学反应后生成的二次污染物，主要含有臭氧、过氧硝酸酯等，B正确；高致密碳化硅特种陶瓷材料是一种新型无机非金属材料，C错误；氢燃料汽车是利用氢氧燃料电池即原电池的原理提供电能，D错误。
2．答案：D
解析：石墨为阳极，电解池阳极发生氧化反应，A错误；TiO2和SiO2为电池阴极，发生还原反应，反应方程式为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；电解时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，C错误；由阴极电极反应式可知，每生成1mlTiSi，电路中转移8ml电子，D正确。
3．答案：B
解析：铁与铜、锡构成原电池时，铁的活泼性强于铜和锡，铁作负极，A正确；铁电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，B错误；酸性环境下剑腐蚀的过程为析氢腐蚀，正极会产生氢气：2H＋＋2e－===H2↑，C正确；生成eq \f(80g,160g·ml－1)＝0.5ml，Fe2O3时理论上转移电子eq \f(80g,160g·ml－1)×2×3＝3ml，D正确。
4．答案：C
解析：由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确。
5．答案：A
解析：电池工作时，M极H2O失电子产物与电解质反应生成H2O2或O2等，N极O2得电子产物与电解质反应生成H2O2或H2O，所以M极为负极，N极为正极。由分析可知，M极为负极，N极为正极，则电池工作时，电子由电极M经导线流向电极N，A错误；在负极，H2O失电子产物与电解质反应生成H2O2，则电极反应式有2H2O－2e－===H2O2＋2H＋，B正确；自循环过程中，在正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O2或H2O，则存在O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C正确；该电池的有效开发和利用，实现了可持续太阳能—燃料—电能转换，整个过程中不涉及含碳物质，可减少碳排放，D正确。
6．答案：C
解析：在原电池反应中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，根据电极微粒变化及元素化合价判断电极正负极、离子移动方向，并书写相应的电极反应式。由图可知电池工作时，碳电极是正极，H＋会由负极移向正极，即H＋由乙室通过质子交换膜向甲室移动，A正确；碳电极为正极，在甲室中NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 转化为N2，所以电极反应式为2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，B正确；当转移10mle－时甲室溶液中消耗12mlH＋，但通过质子交换膜的H＋只有10ml，因此，甲室溶液中c（H＋）减小，溶液的pH不断增大，C错误；处理含NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的废水时，根据电子守恒可知关系式为：NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ～5e－，透过质子交换膜的H＋与转移的电子物质的量相等，所以处理6.2gNO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) （其物质的量是0.1ml）时，电池中有0.5mlH＋透过质子交换膜，D正确。
7．答案：D
解析：电解法制备Na2FeO4，根据装置图，铁元素化合价由0价→＋6价，化合价升高，根据电解原理，铁电极作阳极，铂电极为阴极；该装置为电解池，将电能转化成化学能，A错误；根据上述分析，铂电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，转移2ml电子，生成1ml氢气，则标准状况下，生成氢气体积为22.4L，C错误；制备高铁酸钠，铁元素化合价升高，根据电解原理，铁电极为阳极，电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H2O，D正确。
8．答案：C
解析：由图可知，与直流电源正极相连的电极a为阳极，酸性条件下三氧化二铈在阳极失去电子发生氧化反应生成铈离子和水，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，则X为硫酸溶液，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，电解的总反应方程式为Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up7(电解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑。由分析可知，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，A正确；由分析可知，电解的总反应方程式为Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up7(电解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑，B正确；由分析可知，电解时，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，C错误；由分析可知，X为硫酸溶液，D正确。
9．答案：C
解析：该装置同时可以获得烧碱，则钠离子应与氢氧根离子结合，若为质子交换膜（只允许氢离子自由通过），则钠离子与正极生成的氢氧根离子不能接触，无法得到NaOH，A错误；由装置信息可知乙电极上氧气得电子，则甲电极上HCOONa失电子生成碳酸，电极反应为：HCOO－－2e－＋H2O===H2CO3＋H＋，B错误；电池在工作时，乙极发生反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电极附近溶液氢氧根离子浓度增大，pH增大，C正确；由电极反应可知转移4ml电子正极消耗1ml氧气，负极生成2ml碳酸，则单位时间内甲极产生的H2CO3与乙极消耗的O2物质的量之比为2∶1，D错误。
10．答案：D
解析：观察图可知，由原料到状态1产生了活性氢原子HΘ，A正确；观察可知，状态1到状态2二氧化碳分子的碳氧双键发生断裂，同时形成了氧氢单键，有极性键的断裂和形成，B正确；催化剂可提高苯乙烯选择性，增大苯乙烯的产率，C正确；由状态2到生成物只有C元素的化合价发生了变化，D错误。
11．答案：D
解析：由图可知，通入氢气的一极为阳极，阳极电极反应式为：2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH，通入氮气的一极为阴极，阴极的电极反应式为：N2＋6e－＋4H＋＋2Li＋===2LiNH2。阳极发生失电子的氧化反应，由图可知，阳极电极反应式为：2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH，A正确；由图可知，阴极区氮气得电子，并结合锂离子先转化为LiNH2，后与C2H5OH反应生成了氨气，即生成氨的反应为LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑，B正确；LiNH2和C2H5OH羟基中的H均来自电解液传导的氢离子，理论上，若电解液传导3mlH＋，根据生成氨的反应：LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑可知，最多生成1mlNH3，标准状况下为22.4L，C正确；由电池总反应：N2＋3H2===2NH3可知，乙醇属于中间产物，乙醇浓度增大，电流效率无明显变化，D错误。
12．答案：C
解析：由题目中先“吸氢”再转化和图示可知，反应的第一步是—S—C—与氢气结合，反应最后又生成，故—S—C—是催化剂，A错误；根据图中各步活化能可知，生成物质Ⅰ活化能最高，所以对总反应速率起决定性作用的是生成物质Ⅰ的反应，B错误；反应历程中，物质Ⅰ→物质Ⅱ加氢，物质Ⅱ→物质Ⅲ去氧，物质Ⅲ→物质Ⅳ去氧，均为还原反应，N元素化合价逐渐降低，C正确；总反应为，D错误。
高分必刷
1．答案：C
解析：过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；E2－E3、E4－E5对应两者的反应物、生成物均不同，故反应的焓变不同，故E2－E3≠E4－E5，A错误；由图可知，历程Ⅰ、历程Ⅱ的决速步均为第一步，故其他条件不变，往反应体系中加入适量Cl－（g）不会有效提高反应速率，B错误；由图可知，反应历程Ⅱ的最大活化能更大，受温度的影响程度更大，故其他条件不变，适当升高温度可提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例，C正确；由图可知，历程Ⅰ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：CH3eq \(C,\s\up6(＋))HCH3＋Cl－===CH3CHClCH3 ΔH＝（E3－E2）kJ·ml－1；历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：CH3CH2eq \(C,\s\up6(＋))H2＋Cl－===CH3CH2CH2Cl ΔH＝（E5－E4）kJ·ml－1，D错误。
2．答案：C
解析：结合总反应可知放电时硅基电极发生LixSi－xe－===Si＋xLi＋，因此b电极为放电时的负极，a电极为正极；充电时a电极为阳极，b电极为阴极。锂是活泼的金属，不能用水溶液作电解质溶液，因此电解质可选用能导电的有机聚合物，A正确；由分析可知放电时b电极是负极，a电极是正极，阳离子移向正极，Li＋由b极移向a极，B正确；电子不能通过电解液，隔膜隔开的是电解质，因此电子不能通过隔膜，C错误；充电时，a极作阳极，电极反应式为xFe＋2xLi2S－4xe－===4xLi＋＋xFeS2，D正确。
3．答案：D
解析：铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，催化电极为阳极，因此a为电源的负极，A错误；双极膜中间层中的OH－在外电场的作用下移向阳极（催化电极），B错误；制得1mlFDCA，阳极消耗，转移6mle－，阴极转移6mle－时，消耗1ml，共消耗2ml，C错误；电解池中负极区即为阴极，阴极发生还原反应，中醛基和醇羟基转化为羧基为氧化反应，是阳极区的电极反应－6e－＋2H2O＝＋6H＋，D正确。
4．答案：B
解析：电池电动势E与待测溶液pH关系为：E＝0.059pH＋K，由于pH不确定，E可能大于0，也可能小于0，故不能确定玻璃电极与参比电极电势高低，故参比电极不一定是正极，A错误；由E＝0.059pH＋K可知，c（H＋）越大，pH越小，E越小，即电池电动势越小，B正确；pH计工作时，若玻璃电极电势比参比电极低，则玻璃电极为电势更低的负极，发生氧化反应，反应上每转移1ml电子，1mlAg失去电子变成Ag＋，C错误；pH计中含有玻璃泡，其含有SiO2，长期浸泡在碱性缓冲液中会与OH－反应，D错误。
5．答案：A
解析：CO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 为活化微粒，活化分子比普通分子的能量高，因此CO eq \\al(\s\up1(*),\s\d1(2)) 的能量高于CO2，A正确；Ni—H2的形成有利于氢气分子解离为氢原子，因此Ni—H2的形成削弱了H—H键能，B错误；Ni、La2O3是二氧化碳加氢反应的催化剂，La2O2CO3是中间产物，C错误；制备甲烷过程中，断键有“C===O”“H—H”，形成的键有“C—H”“O—H”，没有非极性键的形成，D错误。
6．答案：D
解析：根据盖斯定律，方程式④＝②－①×eq \f(1,2)－③×eq \f(1,2)，所以ΔH4＝eq \f(a,2)＋eq \f(c,2)－b，A错误；根据反应③，ΔS<0，B错误；反应①中若生成H2O（g），从H2O（l）变成H2O（g）要吸收能量，使放出的能量减小，ΔH变大，则ΔH>ΔH1，C错误；1ml甲烷完全燃烧，生成CO2和H2O（l）放出的热量为燃烧热，则反应②中的ΔH2能表示甲烷的燃烧热，D正确。
7．答案：A
解析：由图可知，左边电极连接电源负极，为阴极，左侧双极膜上H＋向左移动进入阴极室得电子生成H2，OH－进入碱室与CO2反应生成CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 透过离子交换膜A进入盐室生成CaCO3；右侧电极为阳极，右侧双极膜上OH－进入阳极室，H＋进入酸室，Cl－透过离子交换膜C进入酸室形成盐酸，以此分析解答。阴极发生还原反应，溶液中H＋放电，为2H＋＋2e－===H2↑，A正确；碱室是CO2转化为CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，应由双极膜产生OH－不断补充，保持碱的浓度，X应为OH－，B错误；盐室生成CaCO3，就需要CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 穿过交换膜A，所以交换膜A为阴离子交换膜，C错误；捕获1.12LCO2，未指明标准状况，无法计算转移电子数，D错误。
8．答案：B
解析：锌二氧化锰电池中Zn发生失电子的氧化反应，作负极，MnO2作正极。根据图2，交换膜为阴离子交换膜，硫酸根离子向负极区迁移，A错误；正极的电极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，5.22gMnO2的物质的量为0.06ml，负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，根据电子守恒，溶解的锌为0.06ml，而1个锌晶胞含6个锌原子，故减少的锌晶胞数为0.01NA，B正确；根据六棱柱体积计算方法以及密度公式直接计算锌密度，V＝eq \f(\r(3),2)a×a×eq \f(1,2)×6×b×10－30cm3＝eq \f(3\r(3),2)a2b×10－30cm3，故密度为ρ＝eq \f(6×65,\f(3\r(3),2)a2b×10－30×NA)g·cm－3，C错误；Zn的价电子排布式为3d104s2，D错误。
9．答案：D
解析：铝土矿（含Al2O3和少量Fe2O3、BaO、SiO2）酸溶后二氧化硅以滤渣形式分离，获得含铁离子、铝离子的溶液，逐步调pH后获得氢氧化铝，氢氧化铝不稳定煅烧得氧化铝后电解获得铝单质。“酸溶”所得溶渣的主要成分为SiO2，属于非电解质，A错误；用硫酸“酸溶”时，“溶渣”中还会有硫酸钡，B错误；铝土矿中铝元素的质量分数为eq \f(\f(bg,78g·ml－1)×27g·ml－1,ag)×100%＝eq \f(900b,26a)%，C错误；“电解”时，氧离子在阳极上失电子生成氧气，氧气与石墨反应生成CO2，过一段时间需要补充阳极材料，D正确。
10．答案：D
解析：由图可知，反应①的活化能最高，为298.4kJ·ml－1－42.6kJ·ml－1＝255.8kJ·ml－1，反应②、③的活化能分别为108.4kJ·ml－1、226.1kJ·ml－1，活化能越高反应速率越慢，慢反应决定整个反应的速率，故反应①决定尾气转化的快慢，A正确；由图可知，反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应，B正确；图中可知三个过渡态的能量分别为298.4kJ·ml－1、130.0kJ·ml－1、248.3kJ·ml－1，故过渡态的相对能量：Ts1>Ts3>Ts2，C正确；采用对反应③选择性高的催化剂不代表反应②的产物N2O会完全消耗，无法避免尾气中不出现N2O，D错误。
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