第6章 第1节 化学反应与能量变化（word版）-【精英1号】2024年高一化学学考名师解析与训练·课时作业手册

第六章　化学反应与能量 第一节　化学反应与能量变化 1．下列关于能量转化的说法中，不正确的是　　(　　) A．镁条燃烧时，部分化学能转化为光能 B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为热能 C．天然气燃烧时，化学能主要转化为热能 D．高压钠灯发出强力黄光时，电能转化为光能 【答案】B 【解析】绿色植物光合作用时，太阳能主要转化为化学能。 2．下列反应属于放热反应的是(　　) A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应 B．能量变化如图所示的反应 C．化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量多的反应 D．燃烧反应和酸碱中和反应 【答案】D 【解析】燃烧反应和中和反应都是放热反应；A、B、C三项均为吸热反应。 3．下列关于化学反应中能量变化的说法中，正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化 B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．已知反应Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量 D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2，则2E1＝E2 【答案】B 【解析】化学变化中能量变化形式很多，热能、光能、电能均有可能，A错误，B正确；放热反应说明反应物总能量高于生成物总能量，C错误；氢原子结合成H2是成键放热过程，故2E1>E2，D错误。 4.已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．该反应为放热反应 B．该反应为吸热反应 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．该反应只有在加热条件下才能进行 【答案】B 【解析】由图像可知，反应物总能量低，生成物总能量高，则该反应为吸热反应。 5．下列说法正确的是(　　) A．干冰蒸发需要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应 B．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量 C．木炭常温下不燃烧，加热才能燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应 D．在化学反应过程中，发生物质变化的同时，不一定发生能量变化 【答案】B 【解析】干冰蒸发需要吸收大量的热，但只发生状态的变化，没有发生分子的改变，属于物理变化中的吸热过程，A错误；反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，反应时从环境吸收能量，B正确；燃烧都是放热反应，木炭加热时才能燃烧，只能说明木炭燃烧需要提供一定的温度才能引发反应，C错误；在化学反应过程中，发生物质变化的同时，必然伴随着化学键的断裂和形成，所以一定发生能量变化，D错误，故选B。 6．氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是(　　) A．Q1＋Q2<2Q3 B．Q1＋Q2>Q3 C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2>2Q3 【答案】A 【解析】由于Cl2和H2反应生成HCl要放出热量，所以Q1＋Q2<2Q3。 7．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题日益得到重视，其首要原因是(　　) A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗漏出的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中石墨电极 【答案】B 【解析】回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的重金属离子对土壤和水源的污染，其次是资源的综合利用。 8．某同学设计了下图所示两个实验装置(图Ⅰ、图Ⅱ中除连接的铜棒不同外，其他均相同)，下列有关说法正确的是(　　) A．图Ⅰ中锌棒溶解的速率比图Ⅱ的快 B．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数 C．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计示数相等，且均高于室温 D．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面 【答案】B 【解析】图I中锌棒直接与稀硫酸接触，发生置换反应产生ZnSO4和H2；图Ⅱ中Zn、Cu、硫酸构成原电池，锌为原电池的负极，发生失去电子的氧化反应，故图Ⅱ中锌溶解的速率比图I的快，A错误；图I中锌和稀硫酸反应，为放热反应，图Ⅱ中构成原电池，化学能没有全部转化为热能，大多转化为电能，因此图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，B正确；图Ⅱ因构成原电池，温度计示数低于图I，C错误；图Ⅰ中锌棒直接与稀硫酸接触，Zn失去电子变为Zn2＋进入溶液，H＋在锌棒上得到电子发生还原反应产生H2，气泡产生于锌棒表面；而图Ⅱ构成了原电池，锌为负极，失去电子，电子由导线流向铜棒，在铜棒上H＋得到电子被还原产生H2，可见图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面，D错误；故合理选项是B。 9．如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，其中错误的是(　　) A．①电子流动方向 B．②电流方向 C．③电极反应 D．④溶液中离子移动方向 【答案】B 【解析】锌为负极，失去电子流向正极，而电流的方向应与电子的流动方向相反，故图中的错误是电流的方向标注错误。 10．各式各样电池的发展是化学对人类的重大贡献。下列叙述正确的是(　　) A．手机上用的锂电池属于二次电池 B．锌锰干电池中，锌电极是正极 C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原 D．太阳能电池的主要材料为二氧化硅 【答案】A 【解析】锂电池是可充电的二次电池；锌锰干电池中锌是负极；氢氧燃料电池中氢气在负极被氧化；太阳能电池的主要材料是单质硅。 11．关于如图所示装置的叙述正确的是(　　) A．两装置均能将化学能转化为电能 B．两装置中锌片均发生还原反应 C．图2溶液中H＋向锌片迁移 D．图2中溶解6.5 g锌时转移电子0.2 mol 【答案】D 【解析】图2装置形成原电池，能将化学能转化为电能，图1装置没有形成原电池，不能将化学能转化为电能，A错误；锌比铜活泼，两装置中锌片均发生氧化反应生成硫酸锌，B错误；图2装置形成原电池，锌作负极，铜作正极，原电池工作时，阳离子移向正极，即溶液中H＋向铜片迁移，C错误；图2装置形成原电池，锌作负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，n(e－)＝2n(Zn)＝2×＝0.2 mol，D正确； 故选D。 12．某研究小组探究原电池的原理并进行实验。 (1)下列反应中，可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是________(选填序号)。 ①CaCO3===CaO＋CO2↑ ②Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ ③Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ④CH4＋2O2===CO2＋2H2O (2)甲同学用导线将电流表与Zn片、Cu片相连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中进行实验，如图1所示。 ①能证明化学能转化为电能的实验现象是：电流表指针偏转、________。 ②从构成原电池的基本要素来看，Zn的作用是________(选填序号，下同)，稀硫酸的作用是________。 a．电极反应物 b．电极材料 c．离子导体 d．电子导体 (3)根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题。 ①若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为________(填电极名称)，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。该电池所发生的离子反应为________________________________________________________________________。 ②若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为________(填电极名称)，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)电极。X电极上的电极反应式为____________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)②④ (2)铜电极上产生气泡　ab　ac (3)①负极　Cu　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu ②正极　X　Ag＋＋e－===Ag 【解析】(1)原电池构成条件之一：有能够自发进行的放热的氧化还原反应。其中②④属于自发进行的放热的氧化还原反应，可通过原电池装置直接将化学能转化为电能。 (2)①当形成原电池时，可以产生电流使电流表指针偏转，同时在铜电极有气泡冒出。②Zn的作用：作负极电极材料和电极反应物(负极反应Zn－2e－===Zn2＋)；电子经导线移动，离子在电解质溶液中定向移动；稀硫酸的作用：电极反应物(正极反应2H＋＋2e－===H2↑)，是离子导体。 (3)①若X为Zn，形成了Zn－Cu－CuSO4溶液原电池，Zn是活泼金属为负极，Cu是不活泼金属为正极，Cu2＋离子向正极Cu一边移动，总反应的离子方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。②若X为Ag，形成了Cu－Ag－AgNO3溶液的原电池，与Ag相比，Cu是活泼金属为负极，Ag为正极，Ag＋离子向正极Ag一边移动，正极上发生还原反应，Ag＋离子变成Ag单质，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。 学科网（北京）股份有限公司 $$