2021-2025北樂高三二?；瘜W匯編

化學反應與能量章節(jié)綜合

一、單選題

1.(2025北京朝陽高三二模)利用太陽能高效分解水制氫一直是科學研究的重要領域。下列說法不?正?確?的

是

A.該過程可將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能

B.使用催化劑能提高水分解的平衡轉(zhuǎn)化率

C.氫氣有還原性，可作氫氧燃料電池的燃料

D.氫氣可采用氣態(tài)或液態(tài)儲存，也可以儲存在儲氫合金中

2.(2021北京房山高三二模)根據(jù)圖示所得出的結論不正確的是

473573673773873°20406080010.020.030.040.002.04.06.08.0

77Kt/sHNaOHJ/mLIgc(SOj)

甲乙內(nèi)

A.圖甲是CO(g)+H2O(g)=CO?(g)+H2(g)的平衡常數(shù)與反應溫度的關系曲線，說明該反應的AH<0

B.圖乙是室溫下H2O2催化分解放出氧氣的反應中C(H2O2)隨反應時間變化的曲線，說明隨著反應的進

行H2O2分解速率保持不變

C.圖丙是室溫下用0.1000mol-L'NaOH溶液滴定2O.(X)mL0.1000mol-L-1某-元酸HX的滴定曲線，

說明HX是弱酸

D.圖丁是室溫下用Na2so4除去溶液中Ba2+達到沉淀溶解平衡時，溶液中c(B.2+)與“SO：)的關系曲

線，說明溶液中c(SO；)越大c(Ba2+)越小

3.(2021北京房山高三二模)我國學者研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示(其中

吸附在金催化劑表面上的物種用字標注)

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C。O

D。

下列說法不?正?確?的是

A.催化劑能夠改變反應歷程

B.HzO*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時需要吸收能量

C.反應過程中，過渡態(tài)1比過渡態(tài)2更難達到

D.總反應方程式為CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）AH=-0.72N^cV/mol

4.（2021北京房山高三二模）以重晶石（BaSCh）為原料生產(chǎn)白色顏料立德粉（ZnS-BaSCh）的工藝流程如圖。

水

重晶石混料.師研土還原料f島內(nèi)凈化的.阮耐3f笆一嚷手

焦炭粉研細喘巴d"原料f|浸出槽廣BaS溶液洗滌粉碎成““

1200°c硫酸鋅

下列說法不E砸的是

A.將重晶石研細，可加快其在回轉(zhuǎn)爐中的化學反應速率

B.|可轉(zhuǎn)爐中每生成ImolBaS,有4mokr發(fā)生轉(zhuǎn)移

C.浸出槽的濾渣經(jīng)處理后循環(huán)利用，可提高原料利用率

22+2+

D.沉淀器中發(fā)生的反應為S+Ba+Zn+SO；-=ZnSBaSO4l

5.（2021北京昌平高三二模）水煤氣變換反應的過程示意圖如圖所示，卜.列說法正確的是

催化劑OH?C?O

A.過程I放出能量

B.過程【、I【中均斷裂了氧氫鍵

C.過程III中斷裂了碳氧鍵，形成了氧氫鍵和氫氫鍵

D.反應物中的化學鍵全部斷裂形成原子，原子再重新結合生成生成物

（北京豐臺高三二模）依據(jù)圖示關系，下列說法不正確的是

6.2021???

A.反應①是吸熱反應

B.△H3=AH1+AH2

C.反應③是一個燧增的反應

D.數(shù)據(jù)表明：V2O5⑸的能量比VzOMs）低，更穩(wěn)定

二、填空題

7.（2023北京西城高三二模）制備納米Fe并對其還原去除水中的硝酸鹽污染物進行研究。

已知：i.納米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化層

ii.納米Fe將NO；還原為NH：的轉(zhuǎn)化關系如下：

ZNU(3y___百>N①OK__U__?__反-忘__②〃'N、口H4'

⑴納米Fe的制備原理：FeSO4+2NaBH4+6H2O=2B(OH)34-Fe+7H2T+Na2SO4,其中電負性H>B.反

應中，氧化劑是o

⑵酸性條件下，納米Fe和NO；反應生成Fe2+和NH；的離子方程式是。

(3)檢驗溶液中NH；的操作和現(xiàn)象是0

(4)水體中含有的HCO；與Fe?+反應，會降低NO；的去除率。HCO3與Fe?+反應的離子方程式是。

⑸溶液初始pH較低有利于NO；的去除，可能的原因是________(答1條)。

(6)反應結束時，溶液的pH升高至10左右。一段時間內(nèi)，納米Fe還原NO；的產(chǎn)物分析如圖。

注：i.氨氮包括NH-NH：和NH/HQ

ii.總氮包括硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和氨氮

iii.c/c。為溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度與初始dNO；)的比值

①溶液中只檢出少量NO￡,從化學反應速率的角度解釋原囚：o

②反應結束時，溶液中的總氮量小于初始時的總氮量，可能的原因是。

三、解答題

8.(2021北京房山高三二模)為給證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用圖中電池裝置進行實驗。

各Vml

回答下列問題：

(1)電池裝置中，鹽橋連接兩電極也解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學反應，并且電

遼移率(廣)應盡可能地相近。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖中鹽橋中應選擇作為電解質(zhì)。

但離子u^xlO^m^s-'-V1)陰離子

Li+4.07HCO；4.61

Na+5.19NO；7.40

Ca2+6.59cr7.91

K"7.62so；8.27

(2)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍?，鹽橋中的陽離子進入(填寫“鐵”或“石墨”)電極溶液

中。

(3)電池反應一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol.LL石墨電極上未見Fe析出。可知，

石墨電極溶液中c(Fe2+)=o

(4)根據(jù)(2)、(3)實驗結果，可知石墨電極的電極反應式為,鐵電極的電極反應式為。因此，驗

證了氧化性_____>,還原性>。

(5)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSCh溶液中加入幾滴Fe?(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵

電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應完成的操作是。

參考答案

1.B

【詳解】A.利用太陽能高效分解水制氫，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，故A正確；

B.催化劑不能使平衡移動，使用催化劑不能提高水分解的平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；

C.氫氧燃料電池中H2失電子發(fā)生氧化反應，表現(xiàn)H?是還原性，故C正確；

D.氫氣可采用氣態(tài)或液態(tài)儲存，也可生成金屬氫化物儲存在儲氫合金中，故D正確；

選B。

2.B

【詳解】A.由圖甲可知，隨著橫坐標溫度的升高縱坐標值在減小，IgK為增函數(shù)，所以K值也在減

小，證明溫度升高，K值減小，平衡向逆反應方向移動，逆反應方向吸熱，所以正反應為放熱反應，

AH<0,故A正確；

B.反應物濃度越大，反應速率越快，根據(jù)圖乙可知，隨著時間推移，雙氧水濃度逐漸減小，所以隨著反

應的進行H2O2分解速率逐漸減小，故B錯誤；

C.根據(jù)圖丙可知，HX中未加NaOH溶液時O.IOOOmol/L的HX溶液中pH大于2,說明該溶液中HX不

完全電離，所以HX為一元弱筋，故C正確：

2

D.溫度不變，溶度積常數(shù)不變，Ksp(BaSO.t)=c(BaJc(SO/),c、(Ba2+)與十0.產(chǎn))成反比，所以

c(SO；)越大c(Ba2+)越小，故D正確；

綜上答案為B。

3.C

【詳解】A.由反應歷程圖可知：在過渡態(tài)中，催化劑能夠改變反應過程中的相對能量，改變的是反應的

歷程，但是最終反應物和生成物不會改變，故A正確；

B.根據(jù)反應歷程圖可知，CO(g)+H2(D(g)+H2O*的能壘為-0.32eV；CO(g)+H2O(g)+H*+OH*的能壘為-

0.16eV,所以H2O*轉(zhuǎn)化為H*和OH*時需要吸收能量,故B正確；

C.由反應歷程圖可知：反應過程中生成過渡態(tài)1比過渡態(tài)2的能壘小，所以過渡態(tài)1反應更容易，故C

錯誤；

D.根據(jù)反應歷程圖可知,整個反應歷程中1molCO(g)和2molDO(g)生成1mol82(g).和1molH2O(g)

和ImolH?(g)時，放出0.72NAeV的能最，而為每1mol反應對應的能后變化，所以該反應的總反應方

程式為CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-0.72NAeV/mol,故D正確；

故答案：Co

4.B

【分析】I可轉(zhuǎn)爐中，在900J200C條件下重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化銀得到還原料，還原料在浸

出槽中加入水過濾，濾去未反應的重晶石和碳，得到凈化的硫化鋼溶液，在沉淀器中加入硫酸鋅得到沉

淀，然后分離、洗滌、干燥、粉碎得到立德粉，以此解答該題。

【詳解】A.將重晶石研細可以增大接觸面積，加快反應速率，A正確；

B.根據(jù)題意可知回轉(zhuǎn)爐中C將BaSCh還原為BaS,S元素化合價降低8價，所以每生成ImoIBaS,有

8moie-發(fā)生轉(zhuǎn)移，B錯誤；

C.浸出槽的濾渣經(jīng)處埋后循環(huán)利用，可使BaS充分溶解，提高利用率，C正確；

D.根據(jù)題意可BaS溶液中加入俄酸鋅可得產(chǎn)品，根據(jù)元素守恒可得離子方程式為S2-+Ba2++ZM++SO：

=ZnSBaSO”,D正確；

綜上所述答案為B0

5.B

【詳解】A.由示意圖可知，過程I為水分子破壞氫氧鍵的過程，化學鍵被破壞需要吸收能量，故A錯

誤；

B.由示意圖可知，過程I、H中都存在水分子氫氧鍵被破壞的過程，故B正確；

c.由示意圖可知，過程in中存在碳氧鍵的形成過程，沒有碳氧鍵的斷裂過程，故c錯誤；

D.由示意圖可知，反應中一氧化碳沒有發(fā)生化學鍵的斷裂，只有化學鍵的形成，故D錯誤：

故選B。

6.D

【詳解】A.根據(jù)反應①的.4>(),可知反應①是吸熱反應，故A正確；

B.根據(jù)蓋斯定律，反應③可由反應①和反應②之和得到，則故B正確；

C.反應③是固體生成氣體的反應，是一個燃增的反應，故C正確；

D.由于反應②還有三氧化硫和二氧化硫的參與，故不知道V20s(s)和V2O4(s)的能量相對大小，不能確定

V2O5(s)的能量比V20?s)低,更穩(wěn)定，故D錯誤;

故選D。

7.(l)FeSCh和HzO

⑵4Fe+NO；+IOH'=4Fe2++NH*+3H,O

(3)取少量試液與試管，加入濃NaOH溶液，加熱，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管門，若試紙變藍，說明

有NH3生成，證明原溶液含有NH：

:+

(4)Fe+2HCO,=FcCOAJ+CO2T+&O

(5)酸性越強，則NO；的氧化性越強；H+能溶解納米鐵表面氧化物或雜質(zhì)，使納米鐵和NO；充分接觸，從

而增大反應速率(任答一條，合理即可)

⑹反應②的化學反應速率大于反應①的化學反應速率有NH3或其他含N氣體逸出

【詳解】(1)反應物中FeSCh中Fe元素從+2價被還原為0價，H2O中H元素從+1價被還原為。價，

FeSO4和H20為氧化劑。

(2)根據(jù)題意，可知還有H+參與反應，還生成了H?0,離子方程式為

4Fe+NO；+1OH'=4Fe2*+NH；+3HQ。

(3)檢驗溶液中NH；的操作和現(xiàn)象是取少量試液與試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，把濕潤的紅色石

蕊試紙放在試管口，若試紙變藍，說明有N%生成，證明原溶液含有NH：。

2+

(4)HCO；與Fe2+反應生成FeCCh沉淀和COz氣體，離子方程式是Fe+2HCO；=FeCO,+C02T+H2O。

(5)可能是酸性越強，則NO,的氧化能力越強，也可能是H+溶解納米鐵表面氧化物或雜質(zhì)，使納米鐵和

NO；充分接觸，從而增大反應速率。

(6)①溶液中始終只存在少量NO?的可能原因是反應②的化學反應速率大于反應①的化學反應速率。②

可能是有NH3或其他含N氣體逸出，從而導致溶液中的總氮量小于初始時的總氮量。

8.KC1石墨0.09mol/LFe3++e=Fe2+Fe-2e=Fe2+Fe3+Fe2+FeFe2+

取少量活化后溶液，滴入KSCN溶液，若溶液未變紅，證明活化反應完成

【分析】(。~(4)根據(jù)題給信息選擇合適的物質(zhì)，根據(jù)原電池工作的原理書寫電極反應式，并進行計算，由

此判斷氧化性、還原性的強弱：

⑸根據(jù)刻蝕活化的原理分析作答。

【詳解】⑴Fe?+、Fe3+能與HCO3反應，Ca?+能與SO：反應，F(xiàn)eSO4,F