6.1 化学反应与能量变化 分层练习 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

6.1 化学反应与能量变化 分层练习 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册 一、单选题 1．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（　　） A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧 C．铝粉与氧化铁粉末的反应 D．氧化钙溶于水 2．下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是（　　） A．电解水 B．碳酸钙的分解 C．铝与盐酸反应 D．氢氧化钡与氯化铵反应 3．下列有关能源的说法错误的是（　　）。 A．风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源 B．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源 C．月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料 D．原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源 4．神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨、液氢，氧化剂有液氧、液态等。下列叙述错误的是（　　）。 A．液氢和液氧在气化过程中发生了吸热反应 B．发射场因液态产生大量而呈红棕色 C．液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好 D．和反应中产物总能量小于反应物总能量 5．人类的一切活动都离不开能量，下列化学反应属于吸热反应的是（　　） A．3MnO2(s)+4Al(s)=2Al2O3(s)+3Mn(s) B．Fe(s)+2HCl(aq)=FeCl2(aq)+H2(g) C．C(s)+CO2(g)=2CO(g) D．2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(aq)+O2(g) 6．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列叙述错误的是（　　） A．该历程中HCHO中所有的C-H键均断裂 B．该过程的总反应为HCHO+O2CO2+H2O C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 D．生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供 7．氢能是清洁的二次能源，水煤气的变换反应是一种重要的制氢手段，金基二元合金团簇()催化水煤气变换反应发生的氧化还原机理有A和B两种途径。(*表示物质吸附在催化剂上) 下列有关说法错误的是（　　） A．反应1发生：，该反应为吸热反应 B．2-a中发生的反应与2-b中发生的反应机理相同 C．反应3-a和3-b中活性氧化吸附在团簇上的得到 D．根据图2，水煤气在上进行变换反应，按反应途径A更容易进行 8．已知：①CH4(g)＋2O2(g) = CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－Q1kJ/mol ②2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(g)　ΔH2＝－2Q2kJ/mol ③2H2(g)＋O2(g) = 2H2O(l)　ΔH3＝－2Q3kJ/mol 常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气共11.2 L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温，放出的热量为（　　） A．0.4Q1＋0.05Q2 B．0.4Q1＋0.1Q2 C．0.4Q1＋0.05Q3 D．0.4Q1＋0.1Q3 9．回收并利用CO2一直是科研人员研究的热点，科研人员以CO2为原料在酸性介质中设计出如图装置的原电池。下列说法正确的是（　　） A．该过程中仅涉及光能与化学能的转化 B．转移4 mol电子时，可能有32 g O2生成 C．b电极反应方程式为2CO2+12e-+9H2O＝C2H5OH+12OH- D．工作一段时间，电极a附近溶液的pH会增大 10．用 来生产燃料甲醇的反应原理： ，某些化学键的键能数据如下表， 与氢气充分反应的能量变化为（　　） 化学键 键能/ 348 413 436 358 750 463 A．放热 B．放热 C．放热 D．放热 11．天然气燃烧过程中的能量转化方式为（　　） A．热能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．化学能转化为热能 D．化学能转化为机械能 12．锂海水电池在航海中有着重要应用，其示意图如图所示，电池反应为2Li+2H2O=2LiOH＋H2↑。下列说法错误的是（　　） A．金属镍作正极 B．金属锂发生氧化反应 C．可将化学能转化为电能 D．电子从锂电极经海水流向镍电极 13．根据图，下列判断正确的是（　　） A．电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极 B．烧杯b中发生的电极反应为 C．烧杯a中发生反应 ，溶液pH降低 D．向烧杯a中加入少量KSCN溶液，则溶液会变成红色 14．一种有机废水发电装置示意图如图所示，装置工作时，下列说法错误的是（　　） A．H+从a极区向b极区迁移 B．可使用碱性电解质水溶液 C．该发电装置应在条件温和的环境下进行 D．理论上， 完全被还原为 时，a极有 电子流出 15．下列有关说法正确的是（　　） A．天然气的主要成分是甲烷，是一种可再生的清洁能源 B．将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃气体，是对生物质能的有效利用 C．若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热 D．寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向 16．关于铅蓄电池的说法正确的是（　　）。 A．在放电时，正极发生的反应是Pb（s）＋SO42-（aq）－2e－=PbSO4（s） B．在放电时，该电池的负极材料是铅板 C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）＋2e－=Pb（s）＋SO42-（aq） 17．某原电池装置如图所示，下列叙述正确的是（　　） A．电子经过溶液流向电极 B．作负极，发生氧化反应 C．铜电极的电极反应式： D．电池工作时，溶液中移向正极 18．以下铜锌原电池工作原理认知模型图中， 错误的是（　　） A．正负极标注 B．电极反应式 C．电子移动方向 D．H+的移动方向 19．下列反应一定属于吸热反应的是（　　） A．铁的缓慢氧化 B．全部分解反应 C．氯化铵晶体和氢氧化钡晶体混合搅拌 D．Ba(OH)2溶液和HCl溶液混合 20．下列化学反应一定是放热反应的是（　　） A．Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合时 B．金属钠与水反应 C．浓硫酸稀释 D．煅烧石灰石 二、综合题 21．原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图为原电池装置示意图。 （1）若A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中发生反应的离子方程式是　 　。 （2）若A为铝，B为铜，电解质溶液为，用导线相连，则负极为　 　(填“铝”或“铜”)，若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，请写出装置中负极的电极反应式：　 　。 （3）若A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，工作时的总反应为。写出B电极反应式：　 　；该电池在工作时，A电极的质量将　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 22．将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、提高利用率已成为当务之急． （1）根据部分键能数据和CH4 （g）+4F2 （g）=CF4（g）+4HF（g）的反应热△H为1940kJ•mol﹣1，计算H﹣F键的键能为　 　． 化学键 C﹣H C﹣F H﹣F F﹣F 键能/（kJ．mol﹣1） 414 489 ？ 155 （2）甲醇、二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，二者均可利用CO和H2反应合成． ①某燃料电池以二甲醚为原料，熔融碳酸盐为电解质，其负极反应如下：CH3OCH3+6CO32﹣﹣12e﹣═8CO2+3H2O．写出该燃料电池的正极反应式　 　． ②废水中含甲醇对水质会造成污染，Co3+可将甲醇氧化为CO2．某同学以Pt作电极电解酸性含甲醇废水与CoSO4混合液模拟工业除污原理，其阳极反应式　 　． （3）某企业采用如图所示原理处理化石燃料开采、加工过程产生H2S废气． ①电解池中电极A、B均为惰性电极，其中A为电解池的　 　极；电极B所得到的物质X的分子式为　 　． ②反应池中发生的离子反应方程式为　 　． 23．2020年9月7日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号02星送入预定轨道。N2H4、NH3等均可用作火箭推进剂。请回答下列问题： （1）某种运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，一定量的N2H4(1)和H2O2(1)完全反应生成氮气和1mol气态水的过程中的能量变化如图所示。 ①该反应属于　 　(填“吸热”或“放热”)反应。 ②写出N2H4中含有的共价键类型：　 　。 ③若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则能量变化为　 　kJ。 （2）已知下列数据： 物质 NH3 H2O N2 O2 断裂1mol化学键所需能量/kJ 391 463 942 496 则68g氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为　 　kJ。 24．据《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点． （1）晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=﹣989.2kJ•mol﹣1，有关键能数据如下表： 化学键 Si﹣O O=O Si﹣Si 键能kJ•mol﹣1 x 498.8 176 已知1molSi中含2molSi﹣Si键，1molSiO2中含4molSi﹣O键，则x的值为　 　． （2）假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当的是 ． A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料 B．硅的来源丰富，易于开采，且可再生 C．硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制 D．寻找高效新催化剂，可以使反应SiO2+2C Si+2CO↑在常温下发生，是硅能源开发利用的关键技术 （3）工业制备纯硅的反应为2H2（g）+SiCl4（g）═Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ•mol﹣1，生成的HCl通入100mL 1mol•L﹣1的NaOH溶液恰好完全被吸收，则上述制备纯硅的反应过程中　 　（填“吸收”或“释放”）的热量为　 　 kJ． 25．如图1，天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功．请回答下列问题： （1）耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件．石英玻璃的成分是　 　（填化学式），该物质的类别属于　 　（填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”），实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH溶液，原因是　 　（用离子方程式表示） （2）“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统．碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点．碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成，其中合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是　 　． （3）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉，其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性． ①天宫二号使用的光伏太阳能电池，该电池的核心材料是　 　，其能量转化方式为　 　． ②如图2是一种全天候太阳能电池的工作原理：太阳照射时的总反应为V3++VO2++H2O=V2++VO2++2H+，则负极反应式为　 　；夜间时，电池正极为　 　（填“a”或“b”）． 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A.碳酸钙受热分解是一个吸热反应，A符合题意； B.乙醇的燃烧反应是一个放热反应，B不符合题意； C.铝与氧化铁粉未反应是一个放热反应，C不符合题意； D.氧化钙溶于水是一个放热反应，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】 生成物总能量高于反应物总能量这时吸热反应。常见的吸热反应包括：大多数分解反应，C 、CO、H2还原金属氧化物，带八个结晶水的氢氧化钡与氯化铵反应，大多数盐的水解反应，C+CO22CO； 2．【答案】A 【解析】【解答】A. 电解水生成氢气和氧气，是吸热的氧化还原反应，A符合题意； B. 碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，是吸热的非氧化还原反应，B不符合题意； C. 铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，是放热的氧化还原反应，C不符合题意； D. 氢氧化钡与氯化铵反应，是吸热的非氧化还原反应，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】反应物的总能量小于生成物的总能量的反应叫做吸热反应；而在反应中有电子得失或偏移的反应叫做氧化还原反应。 3．【答案】D 【解析】【解答】A.风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源；A不符合题意； B.随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B不符合题意； C. 化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，而质量数为3的氦，可以作为核燃料，C不符合题意； D.原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】此题考查能源分类，根据能源来源获得进行判断。 4．【答案】A 【解析】【解答】A.液氢和液氧气化过程是物理变化，不是吸热反应，是吸热过程，A错误； B.液态N2O4气化过程中，发生N2O42NO2，部分N2O4转化成NO2，呈红棕色气体，B正确； C.液氢和液氧燃烧放出大量热量，生成产物H2O对环境友好，无污染，C正确； D.N2O4和N2H4反应是放热反应，产物总能量小于反应物总能量，D正确； 答案：A 【分析】A.物理变化，不是吸热反应，是吸热过程；只有化学反应是吸热或放热反应； B.N2O4气化过程中发生N2O42NO2； C.液氢和液氧生成产物H2O； D.放热反应的产物总能量小于反应物总能量。 5．【答案】C 【解析】【解答】A．该反应是铝热反应，铝热反应是放热反应，而不属于吸热反应，A不符合题意； B．该反应为放热反应，B不符合题意； C．该反应为水煤气的制备反应，反应属于吸热反应，C符合题意； D．Na2O2溶于水，其与H2O之间发生反应产生NaOH、O2，同时放出大量的热量，反应属于放热反应，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。 6．【答案】C 【解析】【解答】A.根据历程图，甲醛中的H原子都在水分子中了，因此HCHO中的C-H键都断裂，A选项是正确的； B.在该反应中，HAP为催化剂，反应物是HCHO和O2，产物是CO2和H2O，B选项是正确的； C.该反应并不知是放热反应还是吸热反应，因此不能确定反应物和生成物的总能量的大小关系，C选项是错误的； D.根据过渡态的示意图可知 生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供 ，D选项是正确的。 故答案为：C。 【分析】根据物质的总能量是可以判断反应是吸热反应还是放热反应的，若反应物的总能量高，那该反应属于放热反应，若反应物的总能量低，那反应属于吸热反应。但该反应中并未指出反应物和生成物能量的大小，所以无法判断。 7．【答案】B 【解析】【解答】A．根据图示，反应1发生，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，故A不符合题意； B．途径A，2-a中发生反应：，途径B，反应2-b中发生反应：，故B符合题意； C．根据图示，反应3-a和3-b中活性氧化吸附在团簇上的得到，故C不符合题意； D．途径A中反应2-a的活化能比途径B中反应2-b的活化能低，按反应途径A更容易进行，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．根据图像，反应生成物总能量大于反应物总能量判断； B．依据反应物和产物的化学式分析； C．根据图像，利用已知“*表示物质吸附在催化剂上”分析； D．依据反应的活化能越高，反应速率越慢，反应进行的程度越小分析。 8．【答案】D 【解析】【解答】甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为n===0.5mol，甲烷和氢气的体积比为4：1，所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol，氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol，由CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)；△H=-Q1可知，0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ；由2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH3＝－2Q3kJ/mol，可知，0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为×0.1mol×2Q3kJ/mol=0.1Q3kJ，所以放出的热量为0.4Q1+0.1Q3， 故答案为：D。 【分析】根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学反应方程式计算放出的热量。 9．【答案】B 【解析】【解答】A．该过程中，太阳能转化为化学能，化学能转化为电能，甚至还存在化学能转化为热能，A不符合题意； B．由电极反应式6H2O-12e-=3O2↑+12H+看，反应转移4 mol电子时，可能生成1molO2，其质量为32g，B符合题意； C．由以上分析知，b电极反应方程式为2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O，C不符合题意； D．电极a上发生的反应为6H2O-12e-=3O2↑+12H+，工作一段时间，电极a附近溶液的pH会减小，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】从装置图看，电极a中H2O→O2，则此电极为负极，电极反应式为6H2O-12e-=3O2↑+12H+；电极b中，CO2→CH3CH2OH，则此电极为正极，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O。 10．【答案】A 【解析】【解答】反应△H=(2×750+3×436)kJ/mol-（3×413+358+463+2×463）kJ/mol=-178 kJ/mol，则1mol二氧化碳与氢气充分反应放出的热量为1mol×178 kJ/mol=178 kJ， 故答案为：A。 【分析】根据反应热△H=反应物的键能之和—生成物的键能之和即可计算 11．【答案】C 【解析】【解答】解：天然气燃烧过程中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气，甲烷与氧气断键吸收的能量小于二氧化碳和水蒸气成键放出的能量，属于放热反应，即化学能转化成热能，故C正确； 故选C． 【分析】天然气燃烧过程中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气属于放热反应，即化学能转化成热能． 12．【答案】D 【解析】【解答】A．金属锂发生还原反应为负极，则金属镍为正极，故A不符合题意； B．锂单质反应生成锂离子，化合价升高，发生氧化反应，故B不符合题意； C．原电池可将化学能转化为电能，故C不符合题意； D．电子不能在海水中移动，电子经导线由金属镍流向金属锂，故D符合题意； 故答案为D。 【分析】该装置属于原电池，可将化学能转化为电能。根据装置图及电池总反应式可知，锂电极为负极，发生氧化反应，其反应式为Li-e-+OH-=LiOH；镍为正极，发生还原反应，其反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。注意电子从负极流出，沿导线流向正极。 13．【答案】B 【解析】【解答】据图，电子从较活泼金属锌经外电路转移向较不活泼金属铁，使铁被保护，不能失电子形成离子，D项不符合题意。故锌为负极，电极反应为 ，B项符合题意；铁为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-使溶液pH升高，C项不符合题意。在NaCl溶液和盐桥内部，阳离子移向正极、阴离子移向负极，而不是电子移动，A项不符合题意。 故答案为：B。 【分析】根据原电池工作原理分析判断。 14．【答案】B 【解析】【解答】A. 该装置为原电池，a极上(C6H10O5)n转化为CO2，碳元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，则a极为负极，原电池中阳离子H+从负极a极区向正极b极区迁移，选项A不符合题意； B．若使用碱性电解质水溶液，则CO2与碱反应生成 ，选项B符合题意； C．该发电装置应在条件温和的环境下进行，否则无 柄细胞会失去生理活性，选项C不符合题意； D．理论上， ，即0.1mol ，完全被还原为 时，转移电子的物质的量为 ，则a极有 电子流出，选项D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】该电池是原电池，有机物一极做负极即a做负极，失去电子发生氧化反应，考虑到产物为CO2，故不能用碱性电解质溶液，b极为正极，锰酸根得到电子，发生还原反应。根据锰酸根的质量可以计算出转移电子数 15．【答案】B 【解析】【解答】A、煤、石油、天然气属于化石燃料，它们都是不可再生能源，故A不符合题意； B、生物质发酵转化为可燃性气体比如甲烷，是对生物质能的有效利用，故B符合题意； C、若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则吸收的能量大于放出的能量，反应吸热，故C不符合题意； D、催化剂只能改变化学反应速率，而不能违背能量守恒规律，水分解是个吸热反应，这是不可逆转的，故D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】A.甲烷属于不可再生能源； B.农业废弃物可转化为生物质能； C.根据化学键键能的相对大小进行分析； D.催化剂不能改变化学反应的焓变。 16．【答案】B 【解析】【解答】A、铅蓄电池放电时，负极反应式为Pb(s) + 2e－ + SO42－（aq）＝PbSO4(s)，A不符合题意； B、在放电时，该电池的负极材料是铅板，B符合题意； C、充电时，电池反应式为2PbSO4+2H2O＝Pb+PbO2+2H2SO4，该反应中有硫酸生成，所以硫酸的浓度增大，C不符合题意； D.充电时，阳极反应式为正极反应式的逆反应，所以阳极反应式为PbSO4-2e-+2H2O═PbO2+SO42-+4H+，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】铅蓄电池是二次电池，原电池和电解池的反应刚好相反，根据正接阳，负接阴极，正极的反应反过来就是阳极，负极的反应倒过来就是阴极。 17．【答案】B 【解析】【解答】 A.电子由负极经导线流向正极，不在溶液中移动，故A不符合题意； B.作负极，发生氧化反应，故B符合题意； C. 铜电极的电极反应式： ， 故C不符合题意； D.电池工作时，溶液中 移向负极 ，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】原电池工作原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池工作时，内部阴、阳离子分别流向负极、正极，电子由负极经导线流向正极。 18．【答案】A 【解析】【解答】铜锌原电池的原理：Zn+2e-=Zn2++H2↑，锌比铜活泼，锌失电子做负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，铜片做正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑； A．Zn失电子做负极，Cu做正极，正负极标注有错，故A符合题意； B．锌片的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，铜片的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故B不符合题意； C．电子从负极经导线移动至正极，方向符合题意，故C不符合题意； D．H+移向正极得电子，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】原电池中，失去电子的做负极，得到电子的做正极，锌做负极，锌失去电子变为锌离子，而铜做正极，氢离子得到电子变为正极。 19．【答案】C 【解析】【解答】A．铁的缓慢氧化是铁和氧气发生的化合反应，为放热反应，故A不符合题意； B．绝大数分解反应为吸热反应，但不全是，如过氧化氢的分解反应为放热反应，故B不符合题意； C．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应吸收能量，为吸热反应，故C符合题意； D．Ba(OH)2溶液和HCl溶液混合为中和反应，反应是放热反应，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸或与水、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应；常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、工业制水煤气、碳(一氧化碳、氢气)还原金属氧化物、某些复分解(如铵盐和强碱)，以此来解答。 20．【答案】B 【解析】【解答】A．Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合属于吸热反应，A不符合题意； B．金属钠与水反应放出大量的热，可将Na熔化为一个小球，B符合题意； C．浓硫酸溶于水是物理变化，而非化学变化，故不属于放热反应，C不符合题意； D．石灰石在高温条件下煅烧发生分解反应，属于吸热反应，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】活泼金属与酸和水的置换反应是放热反应。 21．【答案】（1） （2）铝； （3）；增大 【解析】【解答】(1)A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中锌和电解质溶液稀硫酸发生反应，离子方程式是：； 故答案为：。 (2)A为铝，B为铜，电解质溶液为，用导线相连，则负极为活泼性强的金属铝；若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，装置中负极为铝，电极反应式为：； 故答案为：铝；。 (3)A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，则B电极为正极，反应式为：；电池在工作时，A电极为负极，反应式为：，电极的质量将增大； 故答案为：；增大。 【分析】解答原电池的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。 22．【答案】（1）565kJ•mol﹣1 （2）O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣；Co2+﹣e﹣=Co3+ （3）阳；H2；H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ 【解析】【解答】解：（1）设H﹣F键的键能为xkJ•mol﹣1，在反应CH4（g）+4F2（g）=CF4（g）+4HF（g）中，△H=（4×414+4×155）kJ•mol﹣1﹣（4×489+4×x）kJ•mol﹣1=﹣1940 kJ•mol﹣1，解之得x=565kJ•mol﹣1， 故答案为：565kJ•mol﹣1；（2）①燃料电池中，正极上氧化剂氧气得电子和二氧化碳发生还原反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣， 故答案为：O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣； ②通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+﹣e﹣=Co3+， 故答案为：Co2+﹣e﹣=Co3+；（3）①A极生成铁离子，B极生成气体，可知A为阳极，B为阴极，B极生成气体为氢气， 故答案为：阳； H2； ②反应池中铁离子和硫化氢反应生成硫，则铁离子被还原，离子方程式为H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+， 故答案为：H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+． 【分析】（1）根据反应热能与反应物的总键能减生成物的总键能计算；（2）①燃料电池中，正极上氧化剂得电子发生还原反应； ②电解池中阳极失电子发生氧化反应；（3）①A极生成铁离子，B极生成气体，可知A为阳极，B为阴极； ②反应池中铁离子和硫化氢反应生成硫，则铁离子被还原． 23．【答案】（1）放热；极性键、非极性键；放热1283.2 （2）1260 【解析】【解答】(1)①由能量图可知反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应，故答案为：放热； ②N2H4中含有N-N、H-N两种化学键，前者为非极性共价键，后者为极性共价键，故答案为：极性键、非极性键； ③由已知可得：N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g) ，1molN2H4中有4mol极性键，若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则有2molN2H4反应，放出的热量为1283.2kJ，故答案为：1283.2； (2)氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为：4NH3(g)+3O2(1)=2N2(g)+6H2O(g) ，根据焓变=反应物的键能和-生成物的键能和，可得： =4×391+3×496-2×942-12×463=-1260 ，68g氨气恰好为4mol，燃烧放出的热量为1260kJ，故答案为：1260。 【分析】（1）①根据反应物和生成物的能量即可判断②根据分子式即可写出结构简式，进行判断③根据焓变即可计算 （2）写出方程式，根据焓变=反应物的键能-生成物的键能，再接合质量计算出热量即可 24．【答案】（1）460 （2）D （3）吸收；6.01 【解析】【解答】解：（1）已知晶体硅的燃烧热为989.2kJ•mol﹣1，则Si（s）+O2（g）=SiO2（s）△H=﹣989.2kJ•mol﹣1； 1mol晶体硅中含有2molSi﹣Si，1molSiO2中含有4molSi﹣O，1molO2中含有1molO=O，则反应焓变△H=2×176+498.8﹣4x=﹣989.2，解得x=460， 故答案为：460；（2）A．硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，故A正确； B．硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，且可再生，故B正确； C．硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易得至有效控制，故C正确； D．催化剂只能加快化学反应的速率，不改变反应热，故D错误． 故答案为：D；（3）通入100mL 1mol•L﹣1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol，设反应吸收的热量为x． 2H2（g）+SiCl4（g）═Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ•mol﹣1 4 240.4 0.1 x 解得X=6.01kJ， 故答案为：吸收、6.01． 【分析】（1）化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量，化学反应中的反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能，据此结合Si（s）+O2（g）═SiO2（s）△H=﹣989、2kJ•mol﹣1，计算出表中x；（2）硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，仅次于氧，硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅；（3）通入100mL 1mol•L﹣1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol，然后根据方程式进行计算． 25．【答案】（1）SiO2；酸性氧化物；SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O （2）聚合反应 （3）Si；太阳能转化为电能；VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+；b 【解析】【解答】解：（1）石英玻璃的成分是二氧化硅，化学式为：SiO2；二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水， 故答案为：SiO2； 酸性氧化物；SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；（2）合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是聚合反应，故答案为：聚合反应；（3）①天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能，故答案为：Si；太阳能转化为电能； ②负极发生氧化反应，化合价升高，所以电极反应式为：VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+；夜间时，电池正极VO2+得电子发生还原反应，所以正极为b， 故答案为：VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+；b． 【分析】（1）石英玻璃的成分是二氧化硅；二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水；（2）合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是聚合反应；（3）①天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能； ②负极发生氧化反应，化合价升高，所以电极反应式为：VO2++H2O﹣e﹣=VO2++2H+；夜间时，电池正极VO2+得电子发生还原反应． 学科网（北京）股份有限公司 $$