第六章化學(xué)反應(yīng)與能量測試卷時(shí)間：90分鐘分值：100分可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12O16Na23Cl35.5一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共16×3分）1．（2023·上海靜安·統(tǒng)考二模）2022年6月17日，經(jīng)中央軍委批準(zhǔn)，首艘自主設(shè)計(jì)建造的彈射型航空母艦命名為“中國人民解放軍海軍福建艦”，舷號(hào)“18”，為我國第三艘航空母艦。下列說法正確的是A．為屏蔽自身不被定位，福建艦的艦體采用的是高強(qiáng)度耐腐蝕低磁鋼，其熔點(diǎn)高于純鐵B．雷達(dá)系統(tǒng)相控陣化是福建艦的一大特色，所用碳化硅材料屬于新型有機(jī)物C．下水前，福建艦在艦體表面刷漆涂上中國海軍灰白色涂裝，目的之一是防止金屬腐蝕D．當(dāng)前，各國常規(guī)動(dòng)力航空母艦的燃料都是重油，為混合物，主要成分屬于酯類2．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）甲、乙同學(xué)分別用如圖所示裝置驗(yàn)證鐵的電化學(xué)防腐原理，相同時(shí)間后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)①：甲同學(xué)分別向Ⅰ、Ⅱ中Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，Ⅱ中無沉淀。實(shí)驗(yàn)②：乙同學(xué)分別?、瘛ⅱ蛑蠪e電極附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均無沉淀。下列說法正確的是A．Ⅰ是犧牲陽極保護(hù)法，正極反應(yīng)式為B．Ⅱ?yàn)橥饧与娏麝帢O保護(hù)法，F(xiàn)e電極與外接電源的正極相連C．由實(shí)驗(yàn)①中Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異，推測K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性強(qiáng)于ⅡD．由實(shí)驗(yàn)可知，兩種保護(hù)法均能保護(hù)，且Ⅱ保護(hù)得更好3．（2023·山東濟(jì)南·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考模擬預(yù)測）鐵碳微電解技術(shù)是處理酸性廢水的一種工藝，裝置如圖所示。若上端口打開，并鼓入空氣，可得到強(qiáng)氧化性中間體羥基自由基()；若上端口關(guān)閉，可得到強(qiáng)還原性中間體氫原子()。下列說法錯(cuò)誤的是A．自由基均為陰極產(chǎn)物B．完全轉(zhuǎn)化為羥基自由基()時(shí)轉(zhuǎn)移了2mol電子C．若處理含酚類的酸性廢水，則上端口應(yīng)關(guān)閉D．處理含的酸性廢水后，體系pH升高4．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測）未來的某一天，我們開著一輛電動(dòng)汽車，當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，只需將汽車開到附近的加氨站，5分鐘內(nèi)就能加滿一桶液態(tài)氨，電池表便顯示滿格，加滿后汽車能開1000公里以上，且加氨價(jià)格低廉。隨著“氨—?dú)洹比剂想姵氐耐瞥?，這樣的場景很快就要變成現(xiàn)實(shí)。我國某大學(xué)設(shè)計(jì)的間接氨燃料固體氧化物燃料電池的工作原理如圖所示，氨首先經(jīng)過重整裝置在催化劑(未標(biāo)出)表面分解生成與。下列說法錯(cuò)誤的是

A．電池工作時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為B．電池工作時(shí)，b極發(fā)生還原反應(yīng)C．的鍵角小于的鍵角D．大面積推廣“氨—?dú)洹比剂想姵兀欣跍p少碳的排放量5．（2023·甘肅·統(tǒng)考三模）以硝酸鹽為離子導(dǎo)體的Na－O2電池裝置與其某一電極M附近的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法正確的是

A．鎳電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．NO是該電池的氧化劑C．固體電解質(zhì)只起到離子導(dǎo)體的作用D．M的電極反應(yīng)為2Na++O2+2e-=Na2O26．（2023·四川·校聯(lián)考模擬預(yù)測）某企業(yè)研發(fā)的鈉離子電池“超鈉F1”于2023年3月正式上市、量產(chǎn)。鈉離子電池因原料和性能的優(yōu)勢而逐漸取代鋰離子電池，電池結(jié)構(gòu)如圖所示。該電池的負(fù)極材料為NaxCy(嵌鈉硬碳)，正極材料為Na2Mn[Fe(CN)6](普魯士白)。在充、放電過程中，Na+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌。

下列說法不正確的是A．由于未使用稀缺的鋰元素，量產(chǎn)后的鈉離子電池的生產(chǎn)成本比鋰離子電池的低B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為NaxCy-xe-=Cy+xNa+C．放電時(shí)，Na+移向電勢較高的電極后得到電子發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極的質(zhì)量減少23g7．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）我國科學(xué)家最近合成的ZnO@SnO2微米花作為負(fù)極材料提高鋅鎳二次電池的循環(huán)性能，工作原理如圖所示。已知：正極材料為NiOOH/Ni(OH)2。

下列敘述錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，上述裝置主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能B．放電時(shí)，負(fù)極表面副反應(yīng)可能是Zn+2OH-=+H2↑C．充電時(shí)，陰極附近電解質(zhì)溶液pH降低D．充電時(shí)，1molOH-向陽極遷移時(shí)理論上轉(zhuǎn)移1mol電子8．（2023·福建泉州·泉州五中?？家荒＃┮环N新型的鋰—空氣二次電池的工作原理如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是A．電路中有2mol電子通過時(shí)，水性電解液的質(zhì)量增加16gB．催化劑可以吸附氧氣，促進(jìn)氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)C．電池充電時(shí)，電子從電源負(fù)極流向鋰電極，鋰電極作陰極D．固體電解質(zhì)既可以傳遞離子又可以起到隔膜的作用9．（2023·寧夏吳忠·統(tǒng)考模擬預(yù)測）聯(lián)二苯(

)是有機(jī)熱載體，也是高質(zhì)量絕緣液的原料。工業(yè)上可用電解高濃度苯甲酸鈉/NaOH混合液合成聯(lián)二苯，其原理如圖所示。

下列說法正確的是A．OH-向Y極遷移B．

在陽極放電，發(fā)生還原反應(yīng)C．電解過程中總反應(yīng)為：2+2OH-

+D．當(dāng)電路中有1mol電子通過時(shí)就會(huì)有11.2LH2生成10．（2023·江西九江·統(tǒng)考三模）科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，研究出一種儲(chǔ)能電池，原理如圖。下列說法正確的是

A．充電時(shí)，多孔活性炭電極接電源負(fù)極B．充電時(shí)陽極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3－2e－=NaTi2(PO4)3+2Na+C．1molCl2參與反應(yīng)，理論上NaCl溶液增重117gD．放電時(shí)NaCl溶液的pH減小11．（2023·江西上饒·校聯(lián)考二模）Li－O2電池比能最高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年科學(xué)來家研究了一種光照充電Li－O2電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e－)和空穴(h+)，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e－=Li)和陽極反應(yīng)Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進(jìn)行充電，下列敘述錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)，電池的總反應(yīng)2Li+O2=Li2O2B．充電時(shí)，Li+從鋰電極穿過離子交換膜向光催化電極遷移C．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗標(biāo)況下的O2體積為22.4LD．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)12．（2023·上海閔行·統(tǒng)考二模）一定條件下，在密閉容器中，氮?dú)馀c氫氣合成氨氣，能量變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．加入催化劑，E1、E2都變小B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+600kJC．升溫可以增大該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)D．通入1molN2和3molH2充分反應(yīng)，放熱小于92kJ13．（2023·上海長寧·統(tǒng)考二模）常溫常壓下，1molCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成CO或HCHO的能量變化如圖(反應(yīng)物O2和生成物水略去)，下列說法正確的是A．加入催化劑后，生成CO的熱效應(yīng)變大，生成HCHO的熱效應(yīng)變小B．加入催化劑后，生成HCHO的速率變大，單位時(shí)間內(nèi)生成HCHO量變多C．1molCH3OH完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳(g)放出393kJ的熱量D．生成HCHO的熱化學(xué)方程式為2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O+316kJ14．（2023·天津·校聯(lián)考二模）多相催化反應(yīng)是在催化劑表面通過吸附、解吸過程進(jìn)行的。我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)T℃時(shí)(各物質(zhì)均為氣態(tài))，與水在銅催化劑上的反應(yīng)機(jī)理和能量變化如圖。下列說法不正確的是A．反應(yīng)B．選擇合適的催化劑可降低反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的活化能C．和的總能量大于和3molH2(g)的總能量D．反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式表示為15．（2023·浙江杭州·浙江省臨安中學(xué)校聯(lián)考一模）一定條件下，反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程示意圖如下，下列說法不正確的是

A．由歷程I可計(jì)算，的總鍵能B．由歷程Ⅱ可知，相同條件下的濃度比的濃度對反應(yīng)速度影響更大C．相同條件下，的平衡轉(zhuǎn)化率，歷程I歷程ⅡD．由歷程I和歷程Ⅱ可得，16．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測）甲醇與水蒸氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：

，反應(yīng)Ⅱ：

根據(jù)能量變化示意圖，下列說法正確的是

A．B．反應(yīng)Ⅱ決定整個(gè)反應(yīng)的速率C．催化劑可以降低總反應(yīng)的焓變D．

二、主觀題（共5小題，共52分）17．（8分）（2023·重慶·校聯(lián)考模擬預(yù)測）2021年，我國科學(xué)家以二氧化碳為原料，通過全合成方法成功制得了淀粉，取得了科技領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。以CO2為原料制備甲醇、合成氣、淀粉等能源物質(zhì)具有廣闊的發(fā)展前景。I.在催化劑的作用下，氫氣還原CO2的過程中可同時(shí)發(fā)生反應(yīng)①②。①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-50kJ·mol-1②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3=kJ·mol-1。(2)已知反應(yīng)①的△S=-177.2J·mol-1·K-1，在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行？_______(填標(biāo)號(hào))。A．0℃ B．5℃ C．25℃ D．500℃II.固體氧化物電解池(SOEC)利用廢熱電解水和CO2來制合成氣(主要組分為一氧化碳和氫氣)，因?yàn)楦邷仉娊饪山档蛢?nèi)阻，所以相比于低溫電解池表現(xiàn)出更高的電解效率。(3)a為電源的極(填“正”或“負(fù)”)。(4)生成一氧化碳和氫氣物質(zhì)的量之比為1：3時(shí)的電極反應(yīng)式為。18．（12分）（2023·江蘇鹽城·鹽城市伍佑中學(xué)?？寄M預(yù)測）電催化還原是當(dāng)今資源化利用二氧化碳的重點(diǎn)課題，常用的陰極材料有有機(jī)多孔電極材料、銅基復(fù)合電極材料等。(1)一種有機(jī)多孔電極材料(銅粉沉積在一種有機(jī)物的骨架上)電催化還原的裝置示意圖如圖-1所示?？刂破渌麠l件相同，將一定量的通入該電催化裝置中，陰極所得產(chǎn)物及其物質(zhì)的量與電壓的關(guān)系如圖-2所示。

①電解前需向電解質(zhì)溶液中持續(xù)通入過量的原因是。②控制電壓為0.8V，電解時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。③科研小組利用代替原有的進(jìn)行研究，其目的是。(2)一種銅基復(fù)合電極材料的制備方法：將一定量分散至水與乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加(一種強(qiáng)酸)溶液，攪拌一段時(shí)間后離心分離，得，溶液呈藍(lán)色。寫出還原的離子方程式：。(3)金屬Cu/La復(fù)合電極材料電催化還原CO?制備甲醛和乙醇的可能機(jī)理如圖-3所示。研究表明，在不同電極材料上形成中間體的部分反應(yīng)活化能如圖-4所示。

①X為。在答題卡上相應(yīng)位置補(bǔ)充完整虛線框內(nèi)Y的結(jié)構(gòu)。②與單純的Cu電極相比，利用Cu/La復(fù)合電極材料電催化還原的優(yōu)點(diǎn)是。19．（10分）（2023·江蘇·校聯(lián)考模擬預(yù)測）硫和氮是生物必須的營養(yǎng)元素，含硫和氮的化合物在自然界中廣泛存在。(1)火山噴發(fā)產(chǎn)生H2S在大氣中發(fā)生如下反應(yīng)：①2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(l)△H=akJ?mol-1②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=bkJ?mol-1寫出H2S(g)燃燒的熱化學(xué)方程式。(2)氮的氧化物脫除可以利用電化學(xué)原理處理，利用如圖所示裝置可同時(shí)吸收SO2和NO。已知：H2S2O4是一種弱酸。

①陰極的電極反應(yīng)式為。②若無能量損失，相同條件下，SO2和NO的體積比為時(shí)，兩種氣體都能被完全處理。(3)太陽能光電催化—化學(xué)耦合分解H2S的裝置如圖所示。

①該太陽能光電催化—化學(xué)耦合分解H2S的過程可描述為。②從能源利用和資源綜合利用角度分析該方法優(yōu)點(diǎn)是。20．（12分）（2023·北京順義·北京市順義區(qū)第一中學(xué)?？寄M預(yù)測）環(huán)狀碳酸酯(

)是一種重要的工業(yè)原料，可用作鋰離子電池電解質(zhì)的溶劑。一種由苯乙烯經(jīng)電解制備環(huán)狀碳酸酯的實(shí)驗(yàn)操作如下：i．將一定量電解質(zhì)、苯乙烯、水-二甲亞砜溶劑依次放入塑料燒杯中，攪拌均勻后放入高壓反應(yīng)釜內(nèi)，充入一定量氣體；ii．以石墨和銅片為兩個(gè)電極，電解至苯乙烯完全消耗后，停止電解；iii．分離、提純產(chǎn)品，計(jì)算產(chǎn)率。在相同條件下，采用不同電解質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)I～Ⅳ，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)電解質(zhì)產(chǎn)率/%實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象I微量陰極產(chǎn)生氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)Ⅱ68ⅢaⅣNaI0陰極產(chǎn)生氣體；陽極附近有白色固體析出已知：i．電解效率ii．環(huán)狀碳酸酯的產(chǎn)率=n(生成的環(huán)狀碳酸酯)/n(投入的苯乙烯)iii．在堿性環(huán)境中會(huì)歧化為和。(1)針對實(shí)驗(yàn)Ⅲ進(jìn)行如下分析：①取反應(yīng)后石墨電極附近溶液滴加淀粉溶液變藍(lán)，則石墨作極(填“陽”或“陰”)。②苯乙烯與石墨電極上生成的發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生水解反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物1-苯基-2-碘乙醇(

)，在一定條件下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為苯基環(huán)氧乙烷(

)后者與進(jìn)行加成反應(yīng)，得到的環(huán)狀碳酸酯的結(jié)構(gòu)簡式為。③實(shí)驗(yàn)中加入80mL密度為0.91的苯乙烯，η(環(huán)狀碳酸酯)≈63%，則電路中通過2mol電子時(shí)，產(chǎn)生mol環(huán)狀碳酸酯：a=。(2)對比實(shí)驗(yàn)I～Ⅲ可知，其他條件相同時(shí)，電解質(zhì)分別選用、、時(shí)，環(huán)狀碳酸酯的產(chǎn)率依次顯著升高，從原子結(jié)構(gòu)角度解釋，是因?yàn)?，?dǎo)致、、的放電能力依次增強(qiáng)。(3)探究實(shí)驗(yàn)Ⅳ中未生成環(huán)狀碳酸酯的原因，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)Ⅳ中陰極產(chǎn)生氣體為。②經(jīng)X光單晶衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)，實(shí)驗(yàn)Ⅳ中得到的白色固體含，用化學(xué)用語和必要的文字解釋得到該物質(zhì)的原理。21．（10分）（2023·北京朝陽·統(tǒng)考三模）某