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高考化学考前冲刺押题预测 化学反应与能量
一．选择题（共20小题）
1．（2025 河南校级模拟）我国科研工作者通过将辛胺反应与二氧化碳反应耦合，实现了辛腈的高选择性合成。图是以氢氧燃料电池为电源，以CO2与辛胺为原料合成辛腈的工作原理图（以KOH溶液为电解液，隔膜只允许OH﹣通过）。下列说法错误的是（　　）
A．气体A为氧气，气体B为氢气
B．X电极的电势比Y电极的低，X电极可能有副产物O2生成
C．Y电极上的电极反应式为：+4OH﹣﹣4e﹣＝+4H2O
D．每消耗标准状况下2.24LO2时，会有0.4mol OH﹣由X电极区移向Y电极区
2．（2025 南京校级模拟）镍离子（Ni2+）和钴离子（Co2+）性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。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，Co2+与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是（　　）
A．电流方向：n→N→M→m
B．石墨M电极的电极反应式为Co2++2e﹣＝Co
C．水解离出的OH﹣可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中通过1mol电子时，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为65g
3．（2025 东湖区校级三模）西北工业大学推出一种新型Zn—NO2电池。该电池能有效地捕获NO2，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．d电极为电解池的阳极
B．Zn—NO2电池总反应式为：Zn+2NO2＝Zn（NO2）2
C．c极区溶液的pH升高
D．电路中转移2mole﹣时，理论上能得到2mol NH3
4．（2025 秦皇岛一模）为了减少工业烟气中余热与CO2的排放，科研人员设计了一种热再生电池﹣二氧化碳电化学还原池系统，消除CO2的同时产生O2和新的能源CO，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．中N提供孤电子对与Cu+形成配位键
B．工作时，从右向左移动
C．阴极的电极反应为
D．工作时，C极生成1.12L（标准状况）氧气，A极质量减少6.4g
5．（2025 广东二模）一种氮掺杂碳材料用于碱性溶液中电催化N2合成NH3，工作原理如图所示，常温常压下NH3产率达到3.4μmol h﹣1。下列有关说法正确的是（　　）
A．N2发生氧化反应
B．将化学能转化为电能
C．这是一种新型的人工固氮技术
D．该条件下O2产率为3.4μmol h﹣1
6．（2025 广东二模）对于反应X（g） Z（g）[Y（g）为中间产物]：①反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示；②提高反应温度，c平（Y）/c平（X），c平（Y）/c平（Z）均增大。基于以上事实，可能的反应进程示意图为（　　）
A． B．
C． D．
7．（2025 红河州模拟）我国科技创新成为现代化建设的核心引擎，例如手机电池容量的增大与电极材料息息相关，一种新型锂离子二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．充电时，硅碳复合材料电极与电源正极相连
B．放电时，负极的电极反应式为Si﹣4e﹣＝Si4+
C．充电时，若转移2mol电子，理论上阳极质量减轻14g
D．硅碳复合材料电极优于传统石墨电极的原因是硅的导电性优于石墨
8．（2025 淮安校级三模）钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电（原理如图所示），工作时总反应为NaxMO2+nCNax﹣yMO2+NayCn （M为一种过渡元素）。下列说法正确的是（　　）
A．放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极
B．放电时，正极反应式为NaxMO2+ye﹣═Nax﹣yMO2+yNa+
C．充电时，过渡元素M发生氧化反应
D．用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g
9．（2025 湖北二模）卤代烃（CH3）3CBr在乙醇中发生醇解反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．（CH3）3CBr的醇解反应包含3个基元反应
B．若在乙醇中加入少量的乙醇钠，可加快反应速率
C．该反应的决速步骤为
D．升高温度，有利于提高（CH3）3CBr的平衡转化率
10．（2025 平度市模拟）以金属镍为催化剂由乙烷制备甲烷，反应过程中的部分反应历程如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．总反应为Ni（s）+C2H6（g）→NiCH2（s）+CH4（g） ΔH＞0
B．由中间体2生成中间体3的反应速率影响了总反应的反应速率
C．催化剂镍的使用降低了该反应的活化能，同时也改变了该反应的焓变
D．该反应的过程中既有极性键和非极性的断裂，又有极性键和非极性键的形成
11．（2025春 青山湖区校级期中）十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫﹣空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入SO2，另一极通入O2，原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．Pt2电极为负极，通入O2
B．正极附近溶液的pH减小
C．负极的电极反应式为：
D．当外电路通过0.2mole﹣时，氧气消耗1.12L
12．（2025春 南昌县校级期中）中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF（Bi﹣ZMOF）材料，将其用做Zn—CO2电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH﹣在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是（　　）
A．锌电极的电势高于Bi﹣ZMOF电极的电势
B．放电时，每消耗0.2mol Zn，双极膜内解离3.6g H2O
C．Bi﹣ZMOF电极的反应式为：CO2+2H+﹣2e﹣＝HCOOH
D．Bi﹣ZMOF电极具有吸附CO2，并催化CO2转化为HCOOH的作用
13．（2025春 南昌县校级期中）H2和I2在一定条件下能发生反应：H2（g）+I2（g） 2HI（g），生成2mol HI（g）反应放出热量akJ，已知a、b、c均大于零。下列说法正确的是（　　）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．断开1mol H—H键和1mol I—I键所需能量小于断开2mol H—I键所需能量
C．向密闭容器中加入1mol H2和1mol I2，充分反应后放出的热量等于akJ
D．断开1mol H—I键所需能量为（c+b+a）kJ
14．（2025春 河南期中）双功能催化剂W—CoP—NF可应用于KOH﹣N2H4燃料电池，装置如图（注：OH﹣交换膜只允许OH﹣通过）。下列说法错误的是（　　）
A．Y电极处发生氧化反应
B．OH﹣透过交换膜向右移动
C．X极的电极反应式为
D．当消耗32gN2H4时，理论上电路中转移4mol电子
15．（2025春 岳麓区校级期中）氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0
B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小
C．相同条件下，HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大
D．一定条件下，气态原子生成1mol H—X放出akJ能量，则该条件下ΔH2＝﹣akJ mol﹣1
16．（2025春 上海校级期中）组装成的电池如图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是（　　）
A．铁环作负极，发生还原反应
B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线
C．电池工作时，铁环变细铜线变粗
D．电池工作结束后柠檬的酸性变强
17．（2024秋 潍坊期末）一种快充水系硒基电池装置如图所示，充放电时吸附在石墨电极上的Se的变化过程为Se CuSe Cu3Se2 Cu2﹣xSe Cu2Se下列说法错误的是（　　）
A．放电时，由左侧向右侧迁移
B．充电时，Se@C的电极总反应为Cu2Se﹣4e﹣＝Se+2Cu2+
C．放电时，CuSe转化为Cu3Se2的反应为2CuSe+2e﹣+Cu2+＝Cu3Se2
D．若中间物质Cu2﹣xSe中x＝0.2，则Cu2﹣xSe中Cu2+与Cu+的个数之比为1：9
18．（2025春 深圳校级期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。下列说法中，正确的是（　　）
A．Pb作电池的负极
B．PbO2失电子，被还原
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
19．（2025春 潍坊期中）一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl﹣KCl混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。下列说法正确的是（　　）
A．正极的电极反应式为Pb2++2e﹣＝Pb
B．放电过程中，Li+向钙电极移动
C．电解质中加入少量水可加快电池放电速率
D．转移2mol电子时，正极和负极的质量差减小56g
20．（2025春 黄埔区期中）科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现CO2的再利用。电池的总反应为：CO2+2H2O＝CH4+2O2（已知：质子交换膜仅允许H+通过），下列说法正确的是（　　）
A．该装置的电解质溶液可能为HNO3溶液
B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极
C．理论上生成11.2LO2质子交换膜通过H“的数目是2NA
D．Cu电极上发生的电极反应是：
高考化学考前冲刺押题预测 化学反应与能量
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．（2025 河南校级模拟）我国科研工作者通过将辛胺反应与二氧化碳反应耦合，实现了辛腈的高选择性合成。图是以氢氧燃料电池为电源，以CO2与辛胺为原料合成辛腈的工作原理图（以KOH溶液为电解液，隔膜只允许OH﹣通过）。下列说法错误的是（　　）
A．气体A为氧气，气体B为氢气
B．X电极的电势比Y电极的低，X电极可能有副产物O2生成
C．Y电极上的电极反应式为：+4OH﹣﹣4e﹣＝+4H2O
D．每消耗标准状况下2.24LO2时，会有0.4mol OH﹣由X电极区移向Y电极区
【答案】B
【分析】根据图示，X电极发生还原反应，得到电子，为阴极，则Y电极为阳极，发生氧化反应，失去电子；则气体A所在电极连接阳极，是正极，则气体A是氧气，气体B所在电极为负极，气体B是氢气。
【解答】解：A．X电极发生还原反应，得到电子，为阴极，则Y电极为阳极，发生氧化反应，失去电子，则气体A为氧气，气体B为氢气，故A正确；
B．阳极电势高于阴极，则X电极的电势比Y电极的低，X电极发生还原反应，得到电子，不可能有副产物O2生成，故B错误；
C．Y电极上发生辛胺合成辛腈，电极反应式为：+4OH﹣﹣4e﹣＝+4H2O，故C正确；
D．每消耗标准状况下2.24L氧气时，转移0.4mole﹣，则会有0.4mol 氢氧根离子由X电极（阴极）区移向Y电极（阳极）区，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
2．（2025 南京校级模拟）镍离子（Ni2+）和钴离子（Co2+）性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。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，Co2+与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是（　　）
A．电流方向：n→N→M→m
B．石墨M电极的电极反应式为Co2++2e﹣＝Co
C．水解离出的OH﹣可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中通过1mol电子时，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为65g
【答案】D
【分析】该装置为电解池，氢离子向右移动，则N为阴极，n为负极，M为阳极，m为正极，以此解题。
【解答】解：A．根据双极膜中水解离生成的H+、OH﹣的迁移方向，可以判断石墨M是阳极、石墨N是阴极，电流方向：m→M→N→n，故A错误；
B．该装置为电解池，氢离子向右移动，则N为阴极，n为负极，M为阳极，电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，故B错误；
C．Ⅱ室中发生转化：Ni2++2CH3COCH2COCH3 Ni（CH3COCHCOCH3）2+2H+，水解离出的OH﹣与H+反应，促进Ni2+的转化，故C错误；
D．导线中流过1mol电子，Ⅰ室移入Ⅱ室Ni2+和Co2+总物质的量为0.5mol，同时有0.5mol氯气生成，镍、钴的相对原子质量都近似为59，Ⅰ室质量约减少65g，Ⅲ室中阴极反应消耗的H+由水解离出的H+等量补充，溶液质量不变，故两室溶液质量变化之差约为65g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
3．（2025 东湖区校级三模）西北工业大学推出一种新型Zn—NO2电池。该电池能有效地捕获NO2，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．d电极为电解池的阳极
B．Zn—NO2电池总反应式为：Zn+2NO2＝Zn（NO2）2
C．c极区溶液的pH升高
D．电路中转移2mole﹣时，理论上能得到2mol NH3
【答案】D
【分析】由图可知，锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，则c为阴极、d为阳极；
【解答】解：A．锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，d电极为电解池的阳极，故A正确；
B．Zn—NO2电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌：Zn+2NO2＝Zn（NO2）2，故B正确；
C．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成NH3，溶液碱性增强，故溶液的pH升高，故C正确；
D．c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原生成NH3，电子转移为，则电路中转移2mole﹣时，理论上能得到，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查电解原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
4．（2025 秦皇岛一模）为了减少工业烟气中余热与CO2的排放，科研人员设计了一种热再生电池﹣二氧化碳电化学还原池系统，消除CO2的同时产生O2和新的能源CO，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．中N提供孤电子对与Cu+形成配位键
B．工作时，从右向左移动
C．阴极的电极反应为
D．工作时，C极生成1.12L（标准状况）氧气，A极质量减少6.4g
【答案】D
【分析】由装置图可知A电极上发生反应：，A电极作负极，B电极为正极，正极发生反应：，则电极D为阴极，电极反应：，C电极为阳极，电极反应：，据此分析解答。
【解答】解：A．中Cu+的空轨道接受CH3CN中N提供孤电子对，形成配位键，故A正确；
B．工作时，碳酸氢根离子由阴极向阳极移动，即从右向左移动，故B正确；
C．电极D为阴极，阴极的电极反应为，故C正确；
D．若C极生成1.12L（标准状况）氧气，即生成0.05mol氧气，转移电子0.2mol，结合上述电极反应可知A电极消耗0.2mol Cu，质量减少12.8g，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5．（2025 广东二模）一种氮掺杂碳材料用于碱性溶液中电催化N2合成NH3，工作原理如图所示，常温常压下NH3产率达到3.4μmol h﹣1。下列有关说法正确的是（　　）
A．N2发生氧化反应
B．将化学能转化为电能
C．这是一种新型的人工固氮技术
D．该条件下O2产率为3.4μmol h﹣1
【答案】C
【分析】太阳能电池作为电源进行电催化N2合成NH3，将电能转化为化学能储存，图中左侧H2O发生失电子的反应生成O2，右侧N2发生得电子的还原反应生成NH3，则左侧电极为电解池的阳极、右侧电极为电解池的阴极，结合电子守恒进行计算，据此分析解答。
【解答】解：A．由图可知，右侧电极上N2发生得电子的还原反应生成NH3，故A错误；
B．该装置为电解池，将电能转化为化学能，故B错误；
C．该装置将游离态的氮转化为化合态的氮，即将N2转化为NH3，属于一种新型的人工固氮技术，故C正确；
D．N2→2NH3转移电子6e﹣，2H2O→O2转移电子4e﹣，根据电子守恒可知，4NH3～12e﹣～3O2，即该条件下O2产率为NH3产率的，则该条件下O2产率为3.4μmol h﹣1，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电解原理的应用，侧重基础知识检测和运用能力考查，把握电极判断及电极反应、电子守恒的计算应用即可解答，题目难度不大。
6．（2025 广东二模）对于反应X（g） Z（g）[Y（g）为中间产物]：①反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示；②提高反应温度，c平（Y）/c平（X），c平（Y）/c平（Z）均增大。基于以上事实，可能的反应进程示意图为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】根据图知，随着反应进程，X的浓度逐渐减小、Y的浓度先增大后减小、Z的浓度逐渐增大，提高反应温度，c平（X）/c平（Z）增大，则减小，X（g）→Z的反应为放热反应，X的总能量大于Z的总能量；c平（X）/c平（Y）增大，则减小，X（g）→Y的反应为放热反应，X的总能量大于Y的总能量；反应速率越快，反应的活化能越小。
【解答】解：根据图知，随着反应进程，X的浓度逐渐减小、Y的浓度先增大后减小、Z的浓度逐渐增大，提高反应温度，c平（X）/c平（Z）增大，则减小，X（g）→Z的反应为放热反应，X的总能量大于Z的总能量；c平（X）/c平（Y）增大，则减小，X（g）→Y的反应为放热反应，X的总能量大于Y的总能量，反应速率越快，反应的活化能越小，反应进程中，X生成Z的反应速率小于X生成Y的反应速率，则X生成Z的反应所需活化能较大，X生成Y的反应所需活化能较小，符合的图象只有D，
故选：D。
【点评】本题考查化学反应速率的影响因素，侧重考查图象的分析、判断及知识的综合运用能力，明确外界条件对化学平衡的影响原理、活化能与反应速率的关系是解本题关键，题目难度不大。
7．（2025 红河州模拟）我国科技创新成为现代化建设的核心引擎，例如手机电池容量的增大与电极材料息息相关，一种新型锂离子二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．充电时，硅碳复合材料电极与电源正极相连
B．放电时，负极的电极反应式为Si﹣4e﹣＝Si4+
C．充电时，若转移2mol电子，理论上阳极质量减轻14g
D．硅碳复合材料电极优于传统石墨电极的原因是硅的导电性优于石墨
【答案】C
【分析】由图可知，充电时，锂离子向左侧迁移，故碳硅复合材料为阴极，放电时，碳硅复合材料为负极，据此作答。
【解答】解：A．充电时，碳硅复合材料为阴极，与电源的负极相连，故A错误；
B．放电时，负极Li失电子生成锂离子，故B错误；
C．充电时，若转移2mol电子，有2mol锂离子脱离阳极，故质量减轻14g，故C正确；
D．硅碳复合材料电极优于传统石墨电极的原因是硅碳复合材料电极增大了电池容量，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查充电电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键。
8．（2025 淮安校级三模）钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电（原理如图所示），工作时总反应为NaxMO2+nCNax﹣yMO2+NayCn （M为一种过渡元素）。下列说法正确的是（　　）
A．放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极
B．放电时，正极反应式为NaxMO2+ye﹣═Nax﹣yMO2+yNa+
C．充电时，过渡元素M发生氧化反应
D．用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g
【答案】D
【分析】放电时为原电池，Na+从X极脱嵌，在Y极镶嵌，则X为负极，Y为正极，负极反应式为NaxMO2﹣ye﹣═Nax﹣yMO2+yNa+，正极反应式为Cn+yNa++ye﹣＝NayCn，放电时阳离子移向正极；充电时为电解池，X为阴极，Y为阳极，阴极反应式为Nax﹣yMO2+yNa++ye﹣＝NaxMO2，阳极反应式为NNayCn﹣ye﹣＝Cn+yNa+，据此分析解答。
【解答】解：A．放电时为原电池，X为负极，Y为正极，Na+由X极通过交换膜移向Y极，故A错误；
B．放电时为原电池，负极反应式为NaxMO2﹣ye﹣═Nax﹣yMO2+yNa+，正极反应式为Cn+yNa++ye﹣＝NayCn，故B错误；
C．充电时为电解池，阴极反应式为Nax﹣yMO2+yNa++ye﹣＝NaxMO2，则M发生得电子的还原反应，故C错误；
D．铅蓄电池负极反应式为Pb﹣2e﹣PbSO4，充电时阳极反应式为NNayCn﹣ye﹣＝Cn+yNa+，Na+从Y极脱嵌移向X极，阳极质量减小，根据电子守恒可知，Pb～2e﹣～2Na+，2n（Na+）＝2n（Pb）＝20.2mol，m（Na+）＝0.2mol×23g/mol＝4.6g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查充电电池工作原理，把握原电池充放电工作原理、正确判断电极及书写电极反应式是解题关键，侧重考查学生分析能力、灵活运用知识的能力，注意结合电荷守恒书写电极反应式，题目难度中等。
9．（2025 湖北二模）卤代烃（CH3）3CBr在乙醇中发生醇解反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．（CH3）3CBr的醇解反应包含3个基元反应
B．若在乙醇中加入少量的乙醇钠，可加快反应速率
C．该反应的决速步骤为
D．升高温度，有利于提高（CH3）3CBr的平衡转化率
【答案】D
【分析】A．根据图示可知来解答；
B．乙醇钠提供强亲核试剂（C2H5O﹣），避免了（CH3）3C+的形成；
C．活化能越大，反应速率越慢，所以活化能最大的为决速步；
D．对于放热反应，升高温度，平衡向逆向移动，不利于提高（CH3）3CBr的平衡转化率。
【解答】解：A．根据图示可知，（CH3）3CBr的醇解反应包含3个基元反应，故A正确；
B．乙醇钠提供强亲核试剂（C2H5O﹣），可以避免慢反应CH3）3CBr═（CH3）3C++Br﹣的发生，直接生成（CH3）3COC2H5，故B正确；
C．该反应的第一步活化能最大，因此为决速步，即CH3）3CBr═（CH3）3C++Br﹣，故C正确；
D．根据图示可知，总反应为放热反应，所以升高温度，不利于提高（CH3）3CBr的平衡转化率，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了温度对化学平衡移动的影响、活化能及其对化学反应速率的影响，是常考考点，难度中等。
10．（2025 平度市模拟）以金属镍为催化剂由乙烷制备甲烷，反应过程中的部分反应历程如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．总反应为Ni（s）+C2H6（g）→NiCH2（s）+CH4（g） ΔH＞0
B．由中间体2生成中间体3的反应速率影响了总反应的反应速率
C．催化剂镍的使用降低了该反应的活化能，同时也改变了该反应的焓变
D．该反应的过程中既有极性键和非极性的断裂，又有极性键和非极性键的形成
【答案】B
【分析】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量；
B．影响总反应的反应速率为活化能最大的步骤；
C．催化剂不能改变反应的焓变；
D．由图可知，反应过程中断裂C—C键和C—H键，形成C—H键。
【解答】解：A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则总反应为Ni（s）+C2H6（g）→NiCH2（s）+CH4（g） ΔH＜0，故A错误；
B．由图可知，由中间体2生成中间体3的反应活化能最大，则高反应影响总反应的反应速率，故B正确；
C．催化剂镍的使用降低了该反应的活化能，但不能改变该反应的焓变，故C错误；
D．由图可知，反应过程中断裂非极性键C—C键和极性键C—H键，形成极性键C—H键，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查反应热与焓变，侧重考查学生识图能力和分析能力，掌握反应热与物质能量的关系为解题关键，此题难度不大。
11．（2025春 青山湖区校级期中）十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫﹣空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入SO2，另一极通入O2，原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．Pt2电极为负极，通入O2
B．正极附近溶液的pH减小
C．负极的电极反应式为：
D．当外电路通过0.2mole﹣时，氧气消耗1.12L
【答案】C
【分析】由氢离子的移动方向可知，通入二氧化硫的Pt1为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，Pt2为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【解答】解：A．水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，Pt2为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，故A错误；
B．Pt2为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，则放电时正极附近溶液的pH增大，故B错误；
C．通入二氧化硫的Pt1为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C正确；
D．缺标准状况下，无法计算外电路通过0.2mol电子时，正极消耗氧气的体积，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
12．（2025春 南昌县校级期中）中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF（Bi﹣ZMOF）材料，将其用做Zn—CO2电池的电极，可提高电池放电效率，电池结构如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH﹣在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是（　　）
A．锌电极的电势高于Bi﹣ZMOF电极的电势
B．放电时，每消耗0.2mol Zn，双极膜内解离3.6g H2O
C．Bi﹣ZMOF电极的反应式为：CO2+2H+﹣2e﹣＝HCOOH
D．Bi﹣ZMOF电极具有吸附CO2，并催化CO2转化为HCOOH的作用
【答案】D
【分析】由图可知，锌片为原电池的负极，碱性条件下Zn失去电子发生氧化反应生成[Zn（OH）4]2﹣；Bi—ZMOF电极为正极，酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应，生成HCOOH。双极膜中的H+移向Bi—ZMOF电极、OH﹣离子移向锌片。
【解答】解：A．锌为电池的负极，Bi﹣ZMOF为电池的正极，正极的电势高于负极的电势，因此锌电极的电势低于Bi﹣ZMOF电极的电势，故A错误；
B．双极膜中的H+移向Bi—ZMOF电极、OH﹣离子移向锌片。电池工作时，每消耗0.2mol Zn时，外电路转移电子的物质的量为0.2mol×2＝0.4mol。在串联电路中，任何一个截面经过的电量都是相同的，因此有0.4mol H+移向Bi—ZMOF电极，双极膜内将解离0.4mol水，即0.4mol×18g mol﹣1＝7.2g水，故B错误；
C．Bi—ZMOF电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成HCOOH，电极反应式为CO2+2H+﹣2e﹣＝HCOOH，故C错误；
D．新型铋基ZMOF（Bi﹣ZMOF）材料用做Zn—CO2电池的电极，可提高电池放电效率，因此Bi﹣ZMOF电极主要起吸附二氧化碳，并催化二氧化碳转化为HCOOH的作用，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查化学电源新型电池等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
13．（2025春 南昌县校级期中）H2和I2在一定条件下能发生反应：H2（g）+I2（g） 2HI（g），生成2mol HI（g）反应放出热量akJ，已知a、b、c均大于零。下列说法正确的是（　　）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量
B．断开1mol H—H键和1mol I—I键所需能量小于断开2mol H—I键所需能量
C．向密闭容器中加入1mol H2和1mol I2，充分反应后放出的热量等于akJ
D．断开1mol H—I键所需能量为（c+b+a）kJ
【答案】B
【分析】A．H2与I2反应是放热反应；
B．断裂旧键1 mol H—H键和1 mol I—I键需要吸收能量，形成新键2 mol H—I要放出能量，该反应为放热反应；
C．H2与I2反应是可逆反应；
D．设断开1 mol H—I键所需能量为x kJ，则有2x﹣（c+b）＝a，x（c+b+a）。
【解答】解：A．H2与I2反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；
B．断裂旧键1 mol H—H键和1 mol I—I键需要吸收能量，形成新键2 mol H—I要放出能量，该反应为放热反应，故断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量小于形成2 mol H—I键放出的能量，形成2 mol H—I放出的能量等于断开2 mol H—I键吸收的能量，故B正确；
C．H2与I2反应是可逆反应，1 mol H2和1 mol I2不可能反应完，放出的热量小于a kJ，故C错误；
D．设断开1 mol H—I键所需能量为x kJ，则有2x﹣（c+b）＝a，x（c+b+a），断开1mol H—I键所需能量为（c+b+a）kJ，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。
14．（2025春 河南期中）双功能催化剂W—CoP—NF可应用于KOH﹣N2H4燃料电池，装置如图（注：OH﹣交换膜只允许OH﹣通过）。下列说法错误的是（　　）
A．Y电极处发生氧化反应
B．OH﹣透过交换膜向右移动
C．X极的电极反应式为
D．当消耗32gN2H4时，理论上电路中转移4mol电子
【答案】C
【分析】X电极O2转化为OH﹣，发生还原反应，为正极，电极反应式为；Y电极N2H4转化为N2，发生氧化反应，为负极，电极反应式为。
【解答】解：X电极O2转化为OH﹣，发生还原反应，为正极，电极反应式为；Y电极N2H4转化为N2，发生氧化反应，为负极，电极反应式为；
A．据分析，Y电极处发生氧化反应，故A正确；
B．X产生OH﹣，Y消耗OH﹣，则OH﹣透过交换膜向右移动，故B正确；
C．据分析，X极的电极反应式为，故C错误；
D．Y电极的电极反应式为，则消耗1mol N2H4转移4mol电子，N2H4质量为32g，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池的掌握情况，试题难度中等。
15．（2025春 岳麓区校级期中）氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＞0
B．相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的小
C．相同条件下，HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大
D．一定条件下，气态原子生成1mol H—X放出akJ能量，则该条件下ΔH2＝﹣akJ mol﹣1
【答案】A
【分析】A．已知HF气体溶于水放热，则其逆过程吸热；
B．HCl比HBr稳定；
C．ΔH3+ΔH4代表H（g）→H+（aq）的焓变；
D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量。
【解答】解：A．已知HF气体溶于水放热，则其逆过程吸热，即HF的ΔH1＞0，故A正确；
B．HCl比HBr稳定，则相同条件下，HCl的ΔH2比HBr的大，故B错误；
C．ΔH3+ΔH4代表H（g）→H+（aq）的焓变，其大小与氢卤酸的种类无关，相同条件下，无法判断HCl的ΔH3+ΔH4比HI的大，故C错误；
D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X放出a kJ能量，则断开1 mol H—X生成气态原子吸收a kJ能量，则ΔH2＝+a kJ mol﹣1，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。
16．（2025春 上海校级期中）组装成的电池如图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是（　　）
A．铁环作负极，发生还原反应
B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线
C．电池工作时，铁环变细铜线变粗
D．电池工作结束后柠檬的酸性变强
【答案】B
【分析】铁环、铜线和柠檬构成的原电池工作时，铁环发生失电子的氧化反应、作负极，铜线作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电子由负极经过导线流向正极，溶液的酸性减弱。
【解答】解：A．Fe环、Cu线和柠檬构成的原电池工作时，Fe环作负极，Cu线作正极，铁环发生氧化反应，故A错误；
B．电池工作时，Fe环作负极，Cu线作正极，电子会从Fe环经LED灯流向最右侧铜线，故B正确；
C．电池工作时，Fe环失电子生成亚铁离子而变细，铜线上氢离子得电子生成氢气，铜线粗细不变，故C错误；
D．电池工作时柠檬酸中氢离子参与反应，溶液的酸性变弱，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查原电池原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
17．（2024秋 潍坊期末）一种快充水系硒基电池装置如图所示，充放电时吸附在石墨电极上的Se的变化过程为Se CuSe Cu3Se2 Cu2﹣xSe Cu2Se下列说法错误的是（　　）
A．放电时，由左侧向右侧迁移
B．充电时，Se@C的电极总反应为Cu2Se﹣4e﹣＝Se+2Cu2+
C．放电时，CuSe转化为Cu3Se2的反应为2CuSe+2e﹣+Cu2+＝Cu3Se2
D．若中间物质Cu2﹣xSe中x＝0.2，则Cu2﹣xSe中Cu2+与Cu+的个数之比为1：9
【答案】D
【分析】根据电池充放电原理，Se的变化过程为Se Cu3Se2 Cu2﹣ySe Cu2Se，放电时Se为原电池正极，放电时，Se→Cu2Se的总电极反应为Se+2Cu2++4e﹣＝Cu2Se，充电时，向Se电极移动，进行分析。
【解答】解：A．放电时，阴离子移向负极，Se为原电池正极，Zn为负极，故由左侧向右侧迁移，故A正确；
B．放电时，正极的总电极反应为Se+2Cu2++4e﹣＝Cu2Se，故充电时，Se@C的电极总反应为Cu2Se﹣4e﹣＝Se+2Cu2+，故B正确；
C．放电时，CuSe转化为Cu3Se2的反应为2CuSe+2e﹣+Cu2+＝Cu3Se2，故C正确；
D．当x＝0.2时，则Cu2﹣xSe的化学式为Cu1.8Se，可改写化学式为aCuSe bCu2Se，则，，即铜离子与亚铜离子的个数之比为1：（4×2）＝1：8，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
18．（2025春 深圳校级期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。下列说法中，正确的是（　　）
A．Pb作电池的负极
B．PbO2失电子，被还原
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
【答案】A
【分析】原电池中负极失去电子发生氧化反应，根据电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，即Pb为负极，PbO2为正极，据此分析。
【解答】解：A．原电池中负极失去电子发生氧化反应，根据电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，即Pb为负极，PbO2为正极，故A正确；
B．电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，PbO2为正极，得到电子，被还原，故B错误；
C．PbO2在放电过程中化合价降低，得到电子被还原，故C错误；
D．由于原电池放电的过程中消耗硫酸，电解质溶液中氢离子浓度逐渐减小，所以溶液的酸性减弱，故D错误；
故选：A。
【点评】本题主要考查原电池的工作原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
19．（2025春 潍坊期中）一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl﹣KCl混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。下列说法正确的是（　　）
A．正极的电极反应式为Pb2++2e﹣＝Pb
B．放电过程中，Li+向钙电极移动
C．电解质中加入少量水可加快电池放电速率
D．转移2mol电子时，正极和负极的质量差减小56g
【答案】D
【分析】由原电池总反应可知Ca为原电池的负极，被氧化生成CaCl2，反应的电极方程式为Ca+2Cl﹣﹣2e﹣＝CaCl2，PbSO4为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e﹣+2Li+＝Li2SO4+Pb，原电池工作时：内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；外电路中，电子由负极经过负载流向正极，电流方向为正极经过负载流向负极，并结合电极方程式进行计算，据此解答。
【解答】解：A．原电池的正极为PbSO4电极，发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e﹣+2Li+＝Li2SO4+Pb，故A错误；
B．放电过程中，阳离子向正极移动，PbSO4发生还原反应，为原电池的正极，Li+向PbSO4电极移动，故B错误；
C．如果电解质中加入少量水，Ca和水反应生成Ca（OH）2，所以对电池有影响，故C错误；
D．由电极方程式PbSO4+2e﹣+2Li+＝Li2SO4+Pb可知，每转移2mol电子，正极减小96g，负极方程式为Ca+2Cl﹣﹣2e﹣＝CaCl2，转移2mol电子，负极减小40g，故正极和负极的质量差减小56g，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池的工作原理，侧重于考查学生的分析能力和应用能力，注意根据总反应式结合物质所含元素化合价的变化判断原电池的正负极，把握电极方程式的书写方法，注意把握原电池的构成条件，易错点为C，题目难度中等。
20．（2025春 黄埔区期中）科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，实现CO2的再利用。电池的总反应为：CO2+2H2O＝CH4+2O2（已知：质子交换膜仅允许H+通过），下列说法正确的是（　　）
A．该装置的电解质溶液可能为HNO3溶液
B．电子从GaN电极流出经过电解质溶液到Cu电极
C．理论上生成11.2LO2质子交换膜通过H“的数目是2NA
D．Cu电极上发生的电极反应是：
【答案】D
【分析】由图可知，CaN电极氧元素化合价升高失电子，故CaN电极为负极，Cu电极为正极，电极反应式为，据此作答。
【解答】解：A．Cu能与硝酸反应，故电解质溶液不可能为HNO3溶液，故A错误；
B．原电池工作时，电子由GaN电极流出经过外电路到Cu电极，不经过电解质溶液，故B错误；
C．题目未给标准状况，无法使用22.4L/mol计算气体的物质的量，故C错误；
D．Cu电极为正极，电极反应式为，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查原电池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
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