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第六章 化学反应与能量
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cu 64 Si 28 Pb 207
第Ⅰ卷(选择题 共42 分)
一、选择题:本题共14 个小题,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.(2025·安徽省合肥一中·阶段性诊断)近年来,安徽新能源产业发展迅速,下列叙述错误的是
A.广德、宿松等地大力建设风电项目,风电是理想的新能源
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.电车使用的锂离子电池放电时锂离子从正极脱嵌,充电时锂离子从负极脱嵌
D.钙钛矿太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置
2.(24-25 高三上·安徽A10 联盟·期中)近日,有科研小组报道一种有无
催化剂下由
转化成氨
的反应机理模型如下图所示:
已知图中化学式前系数表示物质的量,下列有关说法正确的是
A.曲线a 表示有催化剂的作用
B.
转化成氨的反应为吸热反应
C.该反应中催化剂没有参加反应
D.曲线b 对应的总反应的焓变
3.(24-25 高三上·安徽六安·联考)已知键能数据如下表:
共价键
C-H
H-H
C=O
键能/kJ·mol-1
414
436
799
1076
根据键能估算,反应CH4+CO2=2CO+2H2的∆H 为
A.+230kJ/mol
B.-299kJ/mol
C.+569kJ/mol
D.-1811kJ/mol
4.下列关于电化学装置的说法中不正确的是
1
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A.在铁钉表面镀铜
B.铅蓄电池放电时
作正极
C.采用外加电流阴极保护法保护铁管
道
D.电解饱和食盐水制烧碱和氯气
A.A
B.B
C.C
D.D
5.(24-25 高三上·安徽六安·联考)
是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,用
与
为
原料合成尿素
是固定和利用
的成功范例。
已知:①
②
③
则:反应
的
为
A.
B.
C.
D.
6.(2025·安徽省宣城市·二模)二氧化碳电化学甲烷化技术在能源储存、温室气体减排和可持续发展方面
具有重要意义。下图装置中双极膜中间层中的
解离为
和
,并在直流电场作用下分别向两极迁
移。有关说法错误的是
2
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A.电极a 连接直流电源正极
B.电极b 的反应式为
C.电池工作时,
不能透过双极膜向电极a 迁移
D.每生成
甲烷,双极膜处有
的
解离
7.(24-25 高三上·安徽铜陵·联考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.在
时,
完全燃烧生成液态水,放出
热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程
式为:
B.
的燃烧热是
,则
C.在稀溶液中:
,若将含
的浓硫酸与含
的溶液混合,放出的热量大于
D.已知
,
则金刚石比石墨稳定
8.(24-25 高三上·安徽六安·月考)如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是
A.电池工作时电流由b 流向a
B.左边电极反应式为:
C.放电过程中,
穿过质子交换膜向右侧迁移
3
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D.正极每消耗1 mol
,就有2 mol
迁移至负极
9.(24-25 高三上·安徽六安第一中学·月考)近日,我国化学家通过对过渡金属基尖晶石氧化物
进
行性能优化,成功开发出锌-空气二次电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,b 极与电源的负极相连
B.放电时,a 极反应
C.放电时,OH⁻通过阴离子交换膜从左室移向右室
D.放电过程中,a、b 电极附近溶液pH 均不变
10.(24-25 高三·安徽合肥一中·教学质量检测)一种微生物—光电化学复合系统可高效实现固定
并生成
,其原理如图所示。双极隔膜可向两极室分别提供
和
。下列有关说法错误的是
A.a 电极为负极,发生氧化反应
B.b 电极的电极反应式为
C.b 极每生成16g
,双极隔膜中有4
个
发生解离
D.该系统是一种极具前景的太阳能—燃料直接转换系统
11.(24-25 高三上·安徽江淮十校·联考)有学者研制出可持久放电的
双极膜二次电池,其工作原
理示意图如图。图中的双极膜中间层中的
解离为
和
,并分别向两极迁移。
4
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已知:
电极的电极反应式为
。
下列说法正确的是
A.电极电势:
电极<
电极
B.放电时,左侧硫酸溶液浓度不变、右侧
溶液的浓度减小
C.放电时,
通过膜p 向
电极移动
D.放电时,导线中通过
,理论上两电极质量变化之差为
12.(24-25 高三上·安徽A10 联盟·期中)一种在酸性条件下具有高能量密度、低电解液消耗并可长期保存的
硅锰电池的原理如下图所示:
下列有关说法正确的是
A.M 为电池的正极
B.H⁺从N 电极向M 极运动
C.N 电极的反应式为
D.生成6g
时,正极消耗0.4mol
13.(24-25 高三上·安徽六安第一中学·月考)固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列判断正确的是
A.①中的
为固态,②中的
为气态
B.②的反应物总能量比①的反应物总能量高
5
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C.反应②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量少
D.1mol 固态碘升华时将吸收35.96kJ 的热量
14.(24-25 高三上·安徽六安·联考考)某研究所研究出一种锂-铜空气电池,具有低成本、高容量的优点。
放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法正确的是
A.放电时,正极区溶液pH 变小
B.两极的有机电解质和水溶液电解质可以对换
C.放电时,当外电路通过0.1mol 电子,消耗O21.12L(标准状况下)
D.若负载为电解KI 碱性溶液制备KIO3的装置,阳极的电极反应式为:I--6e-+6OH-=
+3H2O
第II 卷(非选择题 共58 分)
二、非选择题:本题共4 个小题,共58 分。
15.(15 分)研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。完成下列填空:
(1)①已知:海水的pH 约为8.1,图1 的腐蚀过程属于 (选填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”。)图1 插
入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部,发生电化学腐蚀就越 (选填“轻微”、“严重”)。
②该实验说明 因素会影响铁的腐蚀速率。写出腐蚀时负极的电极反应式 。
(2)用图2 研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后,U 形管内液面的变化情况。该组实验的目
的:研究电解质种类、酸碱性等因素会对铁的腐蚀过程产生影响。(已知:起始时两管内液面相平)选填
(“A”“B”“C”)
6
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A.左高右低B.左低右高C.相平
溶液X
浓硫酸
浓盐酸
极稀硫酸
液面情况
(3)用图3 所示装置研究铁的防腐蚀过程:(填“K1”、“K2”或“K3”,下同);
①K1、K2、K3只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合 。
②为减缓铁的腐蚀,应只闭合 ,该防护法称为 。
③只闭合K3,石墨电极附近的pH 将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(14 分)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O
的废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
(1)甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y 是N2O5,可循环使用。石墨II 为 极,石墨I 附近发
生的电极反应式为 。
(2)工作时,甲池内的NO 向 (填“石墨I”或“石墨II”)极移动;在相同条件下,消耗的O2和NO2
的体积比为 。
(3)乙池中Fe(I)棒上发生的电极反应为 。
(4)若溶液中减少了0.01 mol Cr2O
,则电路中至少转移了 mol 电子。
(5)向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH 溶液,写出反应的离子方程式: 。
17.(15 分)根据所学知识,回答下列问题。
(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极 (填
“A”或“B”)流向用电器。内电路中,
向电极 (填“A”或“B”)移动,电极A 上CO 参与的电
极反应为 。
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(2)将两铂片插入KOH 溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电
极是原电池的 极,该极的电极反应式是 ,如果电池工作时消耗甲烷160g,假设化
学能完全转化为电能,则转移电子的数目为 (
表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)铅蓄电池在放电时发生的电池反应为
。铅蓄电池放电时正极是
(填物质化学式)。若电解液体积为2L(反应过程溶液体积变化忽略不计),放电过程中外电路中转移3mol 电
子,则硫酸浓度由
下降到
。
18.(14 分)
是一种绿色能源、绿色还原剂,在工业生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)25℃、
时,
在足量
中完全燃烧生成液态水放出
的热量,则
的燃烧热
。
(2)水煤气法制备
具有原料易得、成本低、产量大等优点,使其成为工业生产氢能源的主要途径。该反
应的热化学方程式是
。在恒温恒容密闭真空容器中加入一定量的
和
,使其发生上述反应,能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a.混合气体的压强不再变化
b.
、
的体积分数之比不再变化
c.混合气体的密度不再变化
(3)
反应过程中的能量变化如图所示:
形成
中
共价键 (填“吸收”或“放出”)
热量(用图中所给字母表示,下
8
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同);
。
(4)利用太阳能,以铁的氧化物为载体,通过
的分解制
的反应过程如图所示。反应的化学方程式
是 ;
(用图中
、
表示)。
9