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专题05 化学反应与能量
考点概览
题型一 化学反应的热效应
题型二 电化学综合应用
题型三 新型电池
化学反应的热效应
1．（2025·北京海淀·三模）苯与液溴反应生成溴苯，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的
是
A．FeBr3可作该反应的催化剂
B．总反应的ΔH = ΔH1+ ΔH2+ ΔH3<0
C．过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小
D．为证明该反应为取代反应，可将反应后的气体直接通入AgNO3溶液
2．（2025·广东深圳·三模）2024 年大国重器频频问世，彰显我国科技实力。下列说法正确的是
A．可回收火箭“朱雀三号”燃料燃烧过程涉及化学能转化为热能
B．中国移动“九州”算力光网所用光纤的主要材质为单晶硅
C．“海葵一号”通过分馏进行油气分离仅涉及化学变化
D．核能供汽“和气一号”反应堆轴棒中的❑92
235U与❑92
238U互为同素异形体
3．（2025·四川巴中·三模）NOx的排放来自汽车尾气，研究利用反应C (s)+2NO (g)⇌N2(g)+CO2(g)
ΔH =-34.0kJ⋅mol
-1，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，
保持恒压测得NO 的转化率随温度的变化如图所示，下列有关说法不正确的是
题型一
A．若能测得反应产生11gCO2，则反应放出的热量为8.5kJ
B．达到平衡后减小活性炭的用量，平衡逆向移动
C．在1050K -1100K之间，化学反应速率：v 正<v逆
D．使用合适的催化剂，可加快反应，反应的ΔH不变
4．（2025·河北衡水·三模）由下列实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
设计好的电路在覆铜板上用蜡覆盖
后，放到FeCl3溶液中，未覆盖部分
被腐蚀
还原性：Cu>Fe
B
常温下，将打磨过的铝片分别浸入到
浓硫酸和稀硫酸中，产生氢气的速
率：v稀硫酸>v浓硫酸
氧化性：稀硫酸>浓硫酸
C
向Na2CO3粉末中加少量H2O，Na2CO3
结块且放热
Na2CO3溶于水属于放热反应
D
向新制氯水中加少量NaHCO3溶液，溶
液颜色变浅
加入少量NaHCO3，Cl2+H2O⇌HCl+HClO
平衡正向移动
A．A
B．B
C．C
D．D
5．（2025·湖北·三模）东南大学化学化工学院张袁健教授探究Fe—N—C 和Co—N—C 分别催化H2O2分解
的反应机理，部分反应历程如图所示(MS 表示吸附在催化剂表面物种；TS 表示过渡态)：
下列说法错误的是
A．催化效果：催化剂Co—N—C 高于催化剂Fe—N—C
B．Fe—N—C 催化：MS1(s)=MS2(s) ΔH=-0.22 eV
C．催化剂Fe—N—C 比催化剂Co—N—C 的产物更容易脱附
D．Co—N—C 和Fe—N—C 催化H2O2分解均为吸热反应
6．（2025·北京海淀·三模）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将CO2和H2按物质的量之比
1:3加入密闭容器中，压强为0.1MPa，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数(x)随温度T 的变化如
下图所示。
已知：①H2(g)+ 1
2 O2(g)= H2O(l) ΔH1=-286kJ⋅mol
-1
②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-1410kJ⋅mol
-1
③H2O(g)⇌H2O(l) ΔH3=- 44 kJ⋅mol
-1
下列说法不正确的是
A．CO2与H2合成C2H4反应的热化学方程式：
2CO2(g)+6 H2(g)⇌C2H4(g)+ 4 H2O(g) ΔH =-130kJ⋅mol
-1
B．图中b、d 分别表示CO2、C2H4的变化曲线
C．CO2与H2合成C2H4反应的KE<KF
D．570K、0.2MPa 反应达到平衡状态时，M 点可能表示x(C2H4)
7．（2025·北京房山·三模）下列说法正确的是
A．葡萄糖氧化生成CO2和H2O 的反应是放热反应
B．质量相同的H2O 和D2O(重水)所含的电子数相同
C．碳、硫和氮的氧化物都是形成酸雨的主要物质
D．由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
8．（2025·天津河西·三模）化学与科学、技术、环境密切相关，“极地破冰”、“太空养鱼”等彰显了我
国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是
A．“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化
B．大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键
C．嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时化学能转化为热能
D．“祝融号”火星车上采用了新型碳化硅材料：碳化硅晶体为离子晶体
9．（2025·浙江·三模）下列反应的Δ H >0的是
A．铁粉与硫粉反应
B．氯化铵的水解反应
C．软脂酸在人体内的反应
D．双氧水在二氧化锰催化下分解
10．（2025·江苏苏州·三模）一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3，其过程
中主要发生如下反应：
I．2CO2(g)+6 H2(g)=CH3OCH3(g)+3 H2O(g) Δ H1=-122.5kJ⋅mol
-1
Ⅱ．CO2(g)+ H2(g)=CO(g)+ H2O(g) Δ H2=+ 41.2kJ⋅mol
-1
向恒压密闭容器中充入1molCO2和3 molH2，CO2的平衡转化率和CH3OCH3的平衡选择性[CH3OCH3的选择性
= 2n(CH3OCH3)
n( 反应的CO2) ×100 %］随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．A 点时，容器中n(CH3OCH3)为0.0625mol
B．反应2CO(g)+ 4 H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的ΔH =-204.9kJ⋅mol
-1
C．CO2
平衡转化率由A 到B 点，可采取的措施为加压或减小n(CO2)
n(H2)
D．使用对反应I 催化活性更高的催化剂可提高CH3OCH3的实际选择性
11．（2025·天津北辰·三模）丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，下图是某催化剂催化该过程的能量变
化图，*表示吸附在催化剂表面的物种，下列有关说法错误的是
A．使用催化剂可以改变反应速率，不能改变反应热
B．该过程中发生了非极性键的断裂与形成
C．在该条件下，所得丙烯为混合物
D．由图可知：*CH3CH2CH3(g)→*CH3CH =CH2(g)+ H2(g)ΔH =+141kJ / mol
12．（2025·天津河西·三模）下列实验操作和仪器使用正确的是
A．碱式滴定管排气泡
B．蒸馏时的接收装置
C．铁钉上均匀镀锌
D．测中和反应的反应热
A．A
B．B
C．C
D．D
13．（2025·安徽·三模）固体NH4I放入真空恒容密闭容器中，加热至一定温度后恒温，发生下列反应
反应①：NH4I(s)⇌NH3(g)+ HI(g)
反应②：2HI(g)⇌H2(g)+I2(g) ΔH =a kJ⋅mol
-1
已知：H - H键和I-I键的键能分别为b kJ⋅mol
-1、c kJ⋅mol
-1(a、b、c 均大于零)。平衡时，测得总压为
5.0kPa，其中H2的分压为0.5kPa．则下列说法不正确的是
A．反应②，反应物的总能量低于生成物的总能量
B．平衡时HI 的分解率为40 %
C．断开1mol H -I键所需能量约为a+ b+c
2
kJ
D．若开始放入固体NH4I的量增大一倍，达到新平衡时总压增大一倍
14．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）乙烯在硫酸催化下与水加成反应机理及能量与反应进程的关系如图所示。
下列说法错误的是
A．总反应任意温度都能自发进行
B．总反应速率由第①步反应决定
C．过渡态物质中最稳定的是第③步反应过渡态物质
D．乙烯和乙酸反应按照上述机理可生成乙酸
乙酯
15．（2025·四川内江·三模）下列实验装置或实验设计不能达到相应实验目的的是
A．蒸干制备胆矾
B．用分水器分出生成的水可提高反应物的
转化率
C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的醋酸
溶液
D．测定稀硫酸和NaOH溶液发生中和反应
的反应热
A．A
B．B
C．C
D．D
电化学综合应用
16．（2025·北京通州·三模）铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转，氢氧燃料电池可以
连续不断提供电能作为汽车的动力能源。
下列说法正确的是
A．铅酸蓄电池和氢氧燃料电池都属于二次电池
B．氢氧燃料电池负极消耗22.4L 气体时，电路中通过的电子数为2NA
C．铅酸蓄电池工作时，硫酸溶液中的H
+向PbO2电极移动
题型二
D．考虑经济性，铅酸蓄电池的稀硫酸可用稀盐酸代替降低成本
17．（2025·北京西城·三模）铅蓄电池的结构示意图如图，下列关于铅蓄电池的说法正确的是
A．放电时，Pb作负极，H
+向负极方向移动
B．放电时，一段时间后电解质溶液pH值不变
C．充电时，铅蓄电池负极连接电源正极
D．充电时，阳极的电极反应为PbSO4-2e
-+2H2O = PbO2+ 4 H
++SO4
2-
18．（2025·浙江嘉兴·三模）盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)可用于合成抗癌药，工业上可采用电化学方法制备，
装置、正极反应机理如图所示。
下列有关说法不正确的是
A．该电池的总反应为：2NO+3 H2+2HCl=2NH2OH⋅HCl
B．上述反应中的X、Y 分别为H
+、NH3OH
+
C．Pt 电极上的反应：H2-2e
-=2H
+
D．制取1mol NH2OH⋅HCl，有4mol H
+通过交换膜
19．（2025·湖南邵阳·三模）下列实验操作能达到相应实验目的的是
A．分离乙醇和乙酸
B．析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O
C．分离葡萄糖和氯化钠的混合液
D．制作锌铜原电池
A．A
B．B
C．C
D．D
20．（2025·北京西城·三模）下列为常用电化学装置。已知图甲为铅蓄电池，充、放电的总反应为
Pb+ PbO2+2H2SO4 ⇌
充电
放电
2H2O+2PbSO4。图乙为碱性锌锰干电池。下列叙述正确的是
A．铅蓄电池放电时的负极反应为Pb-2e
-=Pb
2+
B．锌锰干电池工作时，OH
-向正极方向移动
C．铅蓄电池充电时PbO2接电源正极
D．碱性锌锰干电池在使用过程中，MnO2不断被氧化，最终电池失效
21．（2025·河南新乡·三模）对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式书写正确的是
A．锅炉中的CaSO4
水垢用纯碱溶液浸泡：Ca
2++CO3
2-=CaCO3↓
B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb
2++2H2O -2e
-= PbO2+ 4 H
+
C．向氨水中滴加少量硫酸铜溶液：Cu
2++ 4 NH3⋅H2O =[Cu(NH3)4]
2++ 4 H2O
D．过量铁粉与稀硝酸反应：Fe+ 4 H
++ NO3
-= NO↑+ Fe
3++2H2O
22．（2025·广西·三模）一种3D 打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚
物为固态电解质，电池总反应为：
MnO2+ 1
2 Zn+(1+ x
6 )H2O+ 1
6 ZnSO4 ⇌
充电
放电
MnOOH+ 1
6 [ZnSO4⋅3Zn(OH)2⋅x H2O]。下列说法不正确的是
A．该有机高聚物的单体为：
B．充电时，锌所在的电极与电源的负极相连
C．放电时，Zn
2+移向锌膜
D．放电时，负极电极反应式为：1
2 Zn+ x
6 H2O+ 1
6 ZnSO4-e
-+OH
-= 1
6 [ZnSO4⋅3Zn(OH)2⋅x H2O]
23．（2025·江苏苏州·三模）利用下图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段
时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是
A．阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e-=H2↑
B．Cu 覆盖在Fe 电极表面，导致气体减少
C．电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量
D．向电解后的溶液中滴加KSCN 溶液，不会变成血红色
24．（2025·湖北黄冈·三模）在新材料工业中，己内酰胺是生产尼龙-6 和聚酰胺的关键原料。利用氮氧化
物(NOx)和环己酮、乙二醇(EG)进行电化学还原偶联反应以合成己内酰胺是一种有前景的绿色合成途径(装
置及物质转化示意图如下)，同时得到副产品乙醇酸(GA)。当得到1mol GA 时，下列说法正确的是
A．m 为电源负极，电流从n 极出发，经外电路回到m 极
B．EG 转化为GA 反应式为：HOCH2-CH2OH-4e-+H2O=HOCH2-COOH+4H+
C．NO❑2
-在电极上会先转化为NH2OH 的电极反应是：NO❑2
--4e-+4H2O=NH2OH+5OH-
D．若两电极间增加质子交换膜，当阴极电流效率为0.8 时，则阴极室质量减少5 g
25．（2025·湖南邵阳·三模）电化学合成是对环境友好的合成方法，以对硝基苯甲酸(
)为原料，采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸(
)的装置如图。下列说法正确的是
A．N 电极电势高于M 电极电势
B．该离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解一段时间后，阳极室的pH 不变
D．若直流电源用铅酸蓄电池，则每生成0.1mol 对氨基苯甲酸，铅酸蓄电池负极质量增加28.8g
26．（2025·四川巴中·三模）采用中性红试剂利用电解原理直接捕获空气中的二氧化碳的装置图如下，下
列说法正确的是
已知：中性红NR：
，
NRH2
：
A．若用铜锌原电池进行电解，a 极接铜锌原电池的Zn板
B．电解时，b极的电极反应式为：R -3e
-→RH3
C．装置中离子交换膜为阴离子交换膜
D．左储液罐发生反应的离子方程式为：CO2+OH
-= HCO3
-
27．（2025·北京大兴·三模）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确
的是
A．电极A 接电源正极，发生氧化反应
B．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH 溶液
C．电极B 的电极反应式为：2H2O+2e
-= H2↑+2OH
-
D．与传统的电解饱和食盐水对比该改进装置能降低电解电压，减少能耗
28．（2025·广东汕头·三模）生活中许多现象与电化学原理密切相关，下列说法正确的是
A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀
B．用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量
C．保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接
D．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强
29．（2025·广东深圳·三模）下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
淀粉水解产生果糖
米饭在口腔中越嚼越甜
B
NH4Cl受热易分解
加热可除去NaHCO3中的NH4Cl
C
AlCl3的熔点比Al2O3
低
业上电解熔融AlCl3冶炼铝
D
Zn 的金属性比Fe 强
在钢制船壳上镶嵌锌块能减缓船体的腐蚀
A．A
B．B
C．C
D．D
30．（2025·辽宁沈阳·三模）利用下列装置(夹持装置略)进行实验，下列说法中错误的是
A．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近
零
B．验证金属锌保护铁
C．熔融纯碱
D．提纯氢氧化铝胶体
A．A
B．B
C．C
D．D
新型电池
31．（2025·安徽合肥·三模）下图为一种具有质子“摇椅”机制的水系镍有机电池示意图，放电时a 极生
成偶氮苯(
)。下列有关说法正确的是
A．放电时电极a 为正极
B．充电时K
+和H
+由左向右移动
C．放电时每生成1mol偶氮苯，外电路转移2 mole
-
D．充电时b极的电极反应为：NiOOH +e
-+ H
+= Ni(OH)2
32．（2025·安徽·三模）液流电池具有使用寿命长、储能规模大、深度放电、安全性高等优点，它广泛应
题型三
用于储能领域。钒液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池在放电时，电解液中H
+由Ⅰ室通过交换膜移向Ⅱ室
B．充电时电极M 发生的电极反应为VO2
++e
-+2H
+= VO
2++ H2O
C．在硫酸溶液中用草酸还原V2O5
制备电解液VO(HSO4)2
，反应的离子方程式为
V2O5+C2O4
2-+6 H
+=2VO
2++2CO2↑+3 H2O
D．采用电解VO(HSO4)2
溶液可以制得五价钒离子电解液和三价钒离子电解液：阴极发生的电极反应为
VO
2++e
-+2H
+= V
3++ H2O
33．（2025·河北石家庄·三模）我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂Li2RuO3正极材料。当电池充
电至3.74 V和4.05 V时，在正极材料中分别检测到Li1.4RuO3和Li0.9RuO3，至充电结束时正极未检测到其他
形态的物质。下列说法错误的是
A．充电过程中Li2RuO3的电势高于Li-In
B．放电时，固体电解质中Li
+的质量分数不变
C．放电时，正极存在电极反应式：Li1.4RuO3+0.5e
-=Li0.9RuO3+0.5Li
+
D．充电时，正极有0.5 molLi14RuO3和0.5 molLi09RuO3生成时，负极质量增加5.95g
34．（2025·湖南·三模）银锌蓄电池是一种新型的碱性蓄电池，其工作原理为
Ag2O2+2Zn+2H2O ⇌
充电
放电
2Ag+2Zn (OH)2。下列相关说法正确的是
A．放电时，仅Ag 被还原
B．放电时，电解质溶液的碱性减弱
C．充电时，阳极的电极反应式为2Ag-2e
-+2H2O= Ag2O2+ 4 H
+
D．银锌蓄电池的电解质溶液可能是KOH 的水溶液
35．（2025·河南·三模）硼氢化合物燃料电池实现了发电和制氢的同步，其原理如图所示。下列叙述错误
的是
A．交换膜M 为阴离子交换膜
B．a 极电势高于b 极电势
C．b 极反应式为BH4
-+8OH
--8e
-=[B(OH)4]
-+ 4 H2O
D．标准状况下a 极生成11.2LH2，时，有0.125molBH4
-被还原
36．（2025·北京海淀·三模）一种新型短路膜电池分离CO2装置如下图所示。下列说法中正确的是
A．负极反应为：H2+2OH
--2e
-= H2O
B．正极反应消耗22.4 LO2，理论上需要转移4mol 电子
C．该装置用于空气中CO2的捕获，CO2最终由出口A 流出
D．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子
37．（2024·湖南长沙·三模）华中科技大学武汉国家光电研究中心孙永明教授课题组利用一种“蓝”石墨
电极（Li3P基固态电解质界面膜），实现了锂离子电池的极速充电和长循环寿命，工作原理如下图所示。
下列说法正确的是
A．充电时，Li
+通过固态电解质向N 极移动
B．放电时，M 极的电极电势比N 极高
C．充电时，M 极发生的电极反应为xLi
++C+xe
-=LixC
D．当电路中通过1mol电子时，理论上两电极的质量变化差为7g
38．（2024·安徽·三模）近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池，其工作原理如下图所
示。图中“双极膜”中间层中的H2O解离为H
+和OH
-，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A．催化电极上的电势比锌电极上的高
B．负极区的反应式为Zn-2e
-+ 4 OH
-=Zn(OH)4
2-
C．“双极膜”中间层中的H
+在电场作用下移向催化电极
D．催化电极表面产生0.1molNH4
+时，锌电极质量会减少13g
39．（2025·湖北襄阳·三模）我国科学家发明了一种Zn-MnO2可充电电池，其工作原理如图，下列说法错
误的是
A．放电时二氧化锰电极发生还原反应，二氧化锰被还原
B．放电时，当电路中转移0.2 mol 电子时，正极区溶液质量增加8.7 g
C．电池左侧为阴离子交换膜，右侧为阳离子交换膜
D．放电时，电池总反应为：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)❑4
2-+Mn2++2H2O
40．（2025·贵州铜仁·三模）锌-空气二次电池具有性能高、寿命长的可充电等优点，其原理如图所示。下
列说法错误的是
A．放电过程中，b 极的电极电势高于a 极的电极电势
B．放电过程中，OH-由b 极区向a 极区迁移
C．充电过程中，a 极的电极反应为：[Zn(OH)4]2-+ 2e-=Zn +4OH-
D．充电过程中，a、b 电极附近溶液pH 均不变
