新教材2024高考化学二轮专题复习专题7化学反应与能量真题研练

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真题研练
1.[2023·新课标卷]一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是( )
A．放电时V2O5为正极
B．放电时Zn2＋由负极向正极迁移
C．充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O
D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O
2．[2023·北京卷]回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D．装置b中的总反应为＋CO2＋H2OHCOOH+
3．[2023·辽宁卷]某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是( )
A．b端电势高于a端电势
B．理论上转移2mle－生成4gH2
C．电解后海水pH下降
D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋
4．[2022·浙江1月]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是( )
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
5．[2022·湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂—海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是( )
A.海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂—海水电池属于一次电池
6．[2022·广东卷]科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( )
A．充电时电极b是阴极
B．放电时NaCl溶液的pH减小
C．放电时NaCl溶液的浓度增大
D．每生成1mlCl2，电极a质量理论上增加23g
考情分析
真题研练·析考情
1．解析：由题给信息可知，放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O，V2O5发生了还原反应，则放电时V2O5为正极，A说法正确；放电时Zn为负极，Zn失去电子变为Zn2＋，阳离子向正极迁移，则放电时Zn2＋由负极向正极迁移，B说法正确；电池在放电时的总反应为xZn+V2O5+nH2O===ZnxV2O5·nH2O，则其在充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2O===xZn＋V2O5＋nH2O，C说法不正确；充电阳极上ZnxV2O5·nH2O被氧化为V2O5，则阳极的电极反应为ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O，D说法正确；故选C。
答案：C
2．解析：SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；装置a中溶液的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明的水解程度大于其电离程度，故B正确；装置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与NaHCO3溶液不反应，不能吸收CO2，故C错误；由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应为＋CO2＋H2OHCOOH+，故D正确。
答案：C
3．解析：由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，a为电源正极，右侧电极为阴极，b为电源负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。
由分析可知，a为正极，b为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H＋＋2e－===H2↑，则理论上转移2mle－生成2gH2，B错误；由图可知，该装置的总反应为电解海水，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；由图可知，阳极上的电极反应为：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，D正确；故选D。
答案：D
4．解析：由图示可知，反应Ⅰ为： (l)＋H2(g)―→ (l) ΔH1；反应Ⅱ为： (l)＋2H2(g)―→ (l) ΔH2；反应Ⅲ为： (l)＋2H2(g)―→ (l) ΔH3；反应Ⅳ为： (l)＋3H2(g)―→ (l) ΔH4。2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，但不能是存在相互作用的两个碳碳双键，A错误；ΔH2＜ΔH3，根据盖斯定律， (l)―→ (l) ΔH＝ΔH2－ΔH3＜0，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定，B正确；由图示可知，反应Ⅰ是1ml碳碳双键加成，焓变为ΔH1，反应Ⅳ为苯的完全加成，焓变为ΔH4，如果苯环上有三个完全独立的碳碳三键，则3ΔH1＝ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C正确；ΔH3－ΔH1＜0，根据反应Ⅰ、Ⅲ由盖斯定律可知，(l)＋H2(g)―→ (l) ΔH<0；ΔH4－ΔH3>0，根据反应Ⅲ、Ⅳ由盖斯定律可知，即 (l)＋H2(g)―→ (l) ΔH＞0，则说明具有的总能量小于，苯分子具有特殊稳定性，D正确。
答案：A
5．解析：海水中含有大量的电解质，故A项正确；Li是活泼金属，作负极，则N极是正极，正极上海水中溶解的O2、CO2等均能放电，B项错误；由于Li易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭合的回路，也应具有传导离子的功能，C项正确；该电池属于一次电池，D项正确。
答案：B
6．解析：由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极b是阳极，故A错误；放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；放电时负极反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，反应后Na＋和Cl－浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1mlCl2，电极a质量理论上增加23g·ml－1×2ml＝46g，故D错误。
答案：C
考点
考向
预测
化学反应与热能
反应热的比较与计算
化学反应与能量主要包括化学能与热能、化学能与电能，化学能与热能重点考查能量变化图、盖斯定律、键能等，由于能源问题已成为社会热点，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是命题的方向。电化学部分常以新型化学电源、电解原理在生活生产中的应用等为载体，考查基本原理及应用，试题注重了题材的生活化、实用化、情境化，同时也加强了不同知识间的相互渗透与融合，试题的背景较为新颖，题目具有一定难度。预测今年高考仍会在这方面着力命题。尤其注意电化学原理中离子交换膜的应用。
反应历程与能量变化的分析
原电池原理及应用
原电池原理及简单应用
新型化学电源的分析
电解原理及其应用
电解原理及规律
电解原理的应用
电化学原理的综合考查
金属的腐蚀与防护
电化学腐蚀的原因分析
金属的防护方法