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2025高考化学一轮复习之化学反应与能量(解答大题)一.解答题(共20小题)

1.(2023春·赣县区校级月考)化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如图所示实验，以验证此结论。

①

温度计

温度计

Ba(OH),·8H,0于+NH?Cl

②

能量

生成物

生成物的总能量

反应物反应物的

反应物

0反应过程③

请回答下列问题：

(1)将①中涉及的反应设计成如图所示的原电池，则溶液中的移向(填“正”或“负”)极，电极材料X不能是(填序号)。

A.Cu

B.Zn

C.Pb

D.石墨

(2)进行实验②时，温度计中水银液面变化(填“升高”或“降低”)。

(3)下列化学反应中的能量变化关系与③相符合的是(填序号)。A.生石灰溶于水

B.盐酸与碳酸氢钠反应

C.甲烷在空气中燃烧

D.灼热的木炭与CO?反应

(4)在300℃时，X、Y、Z三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示：

A浓度/(mol·L-I)

0.40.30.20.1

YXZ

0ab2时间/min

请回答下列问题：

①该反应的化学方程式为

②下列事实能表明300℃时该反应处于平衡状态的是(填序号)。

A.v(X):v(Y):v(Z)=2:2:1

B.X(g)的物质的量浓度不变

C.混合气体的质量不变

D.混合气体的密度不变

稀硫酸

2.(2024·南通模拟)锂离子电池有着强大的储电性能，但是由于正极材料的局限性，锂离子电池的最低理论容量已经达到了不可下降的372mAh/g,因此开发新的材料是至关重要的。近日以来这一方面对于尖晶石型材料的研究是非常火热的。

纳米电极材料ZnFe2O4的制备有以下方法：将5mmol六水合硝酸锌与10mmol九水合硝酸铁一同溶解在60mL去离子水中，然后分别根据比例加入约7.5mmol、15mmol、22.5mmol甘氨酸，连续搅拌5h。将溶液转化为干凝胶后，三种不同比例的投料分别得到了样品a、b、c,干凝胶在200℃燃烧后得到了蓬松的粉末，最后将粉末在700℃下在空气中煅烧两小时得到产物，产物是多孔的纳米ZnFe2O4颗粒。已知：①甘氨酸具有还原性，且常在电极材料制备过程中作为凝胶化试剂使得电极材料疏松多孔；

②纳米电极材料ZnFe?O4一般要求极低的含碳量；

③纳米胶体易在离子的作用下发生聚合。回答下列问题：

(1)加入的甘氨酸的作用为

(2)实验中一定要使用去离子水的原因是

(3)ZnFe?O4的孔隙大小会影响电池的性能：由于甘氨酸的不完全燃烧，可能会有一部分的有机或碳杂质覆盖在孔隙中，这同样会影响电池的性能；甚至是由于电极材料中Zn的不均匀分布都有可能会影响电池的性能。以下是样品的TG-DSC图。英文翻译参考与名词解释：TG-DSC图(热重分析-视察扫描量热图),Residualmass(残余质量(以质量分数计)),Heatflow(热流量)。下面给出TG-DSC图上部分点的坐标：

样品a:(174.5℃,37.5%)样品b:(157.9℃,32.3%)

样品c(166.4℃31.5%)

Residualmass

Residualmass%

Temperature/℃

Residual

Residualmass%

Temperature/℃

Residualmass

Residualmass%

Heatflow/mwm

Heatflow/mwmg

①哪一个样品剩余氮的含量最高?。简要说明理由：

②在电池使用过程中，以金属Li作为对电极进行循环伏安法测试，溶剂采用碳酸乙烯碳酸二甲酯，以LiPF6作为电解质，发现正极有Lio.5ZnFe?O4和Li?ZnFe?O4生成，且Lio.5ZnFe?O4含量先增加后下降。写出正极发生的电极反应方程式：