第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能-【重难点手册】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练习题(人教版2019 浙江专用)

重雅手细高中化学必修第二册尺浙江专用】 燃烧生成CO,气体和液态水放出890kJ 磷，s),1mol白磷完全转化放热17.6k. 能量。 由此推知，三种磷单质的稳定性由强到弱 ①若将a mol CH,、CO的混合气体完全燃 的顺序是 烧，生成CO2气体和液态水时放出QkJ能 (2)肼(HN一NH)是一种高能燃料，有关化学 量，则混合气体中CH,与C)的体积比为 反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol 化学键所需的能量：N=N键为942kJ、 ②若用2.24m(标准状况)甲烷在25℃、 O-O键为497kJ、N一N键为154kJ, 101kPa条件下完全燃烧所释放的热能加 则断裂1molN一H键所需的能量是 热温度为11℃的水，则可使 kg 水的温度升高到100℃（水的比热容按 碧 4.2k·kg1·℃计算，假设热量损失率 2Nx)-4II〔RJ+2O(x) 似想间 为16%)。 能量 C培优突破练 测试时间：10分钟 E,=2752kJ·mal 1.请回答下列问题。 反应物的 N.H(g)+()/g) 总能量 E=534k灯，ml' (1)已知：P(白磷，s)一P(黑磷，s),1mol白磷 总能量 N&gIZHOg) 完全转化放热39.3kJ:P(白磷，s)一P(红 反应过程 第二课时 化学反应与电能 A基础过关练 测试时间：22分钟 A.外电路中的电流方向为X→外电路→Y 1.如图所示为发光二极管连接柠檬电池的装置。 B.X和Y可能分别是石墨棒和锌片 下列说法正确的是( C.若两个电极都是金属，则它们的活动性： 发光二极管 X>Y 铜线 D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是 铁环 氧化反应 A.铁环作为柠檬电池的正极 3.某种氢燃料电池的内部结构如图所示。下列 B.电子由发光二极管经导线流向铁环 说法正确的是( C.负极的电极反应式为Fe一2e一Fe2+ 用电器 D.可将柠檬替换成盛装乙醇溶液的装置 2.某原电池的装置如图所示。下列说法中正确 电极 含H的 电解质溶液 电极 的是( )。 H A.电极b为正极，电极反应式为O2十4e+ 2H2O-40H- B.电子从电极a经电解质溶液到电极b C装置工作一段时间后，电解质溶液的pH增大 稀疏酸 D.正极每消耗2.24LH2,转移0.2mol电子 26 第六章化学反应与能量么 4.下列叙述不正确的是( ）。 B综合提能练 测试时间：15分钟 A.Z如具有还原性和导电性，可用作锌锰干电 1.(2024·浙江绍兴一中期中)我们在课堂上学 池的负极材料 习和接触过许多有趣的电池，关于下列电池的 B.若将反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+ 说法不正确的是( 4Fe2++4H++HzO设计成原电池，则 Fe2+为正极产物 C.CaO十HO一Ca(OH)2是放热反应，可将 平果 没透饱和食盐 此反应设计成原电池，从而将化学能转化为 水的滤纸片 电能 图1 图2 D.(2024·湖南选择考)氢氧燃料电池具有能 量转化率高、清洁等优点 5.(2024·浙江义鸟中学期中)化学电源在生产 =N:OH溶液三名 生活中有着广泛的应用。回答下列问题： 图3 图4 (1)下列替换中可保持如图所示原电池装置的 A.图1电池中苹果酸电离产生的H在铜片 电极反应式不变的是 (填序号)。 上发生还原反应 a.将Zn换成Fe B.图2电池中铜片上发生的反应为O十4e b.将稀硫酸换成CuSO,溶液 ℃.将稀硫酸换成蔗糖溶液 +4H+-2H2O d.将Cu换成石墨 C.图3电池中锌筒作负极被不断消耗，用久有 稀硫酸 (2)为处理银器表面的黑斑(AgS),可将银器 漏液风险 浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触， D,图4电池中电流从镁电极经电流计流向铝 形成原电池。AgS作 (填“正极” 电极 或“负极”)，发生 (填“氧化”或“还 2.(2024·山东德州一中期中)火星大气中CO 原”)反应，使银器光洁如新。 约占95%。Na-CO2电池在火星探测中具有广 (3)向等质量且形状相同的锌片a和b中分别 泛的应用前景，电池总反应为4Na十3CO,一 加入足量等体积、等物质的量浓度的稀硫 2NaCO,十C,装置如图所示。下列说法正确 酸，同时向a中加入少量硫酸铜，同温同压 的是( 下产生H2的体积(V)与时间(t)的关系图 用电器 A极 B极 像正确的是 (填序号)。 CO 金属钠 溶NC1O,碳纳米管 的有机溶剂 A.该电池中的金属钠可用金属锂或钾代替 B.图中有机溶剂可以用水代替 C.电子移动方向：A极→用电器→B极→溶有 NaCI(O4的有机溶剂→A极 27 重雅手细高中化学必修第二册尺浙江专用) D.若有67.2LCO参与反应，则电路中转移 离子通过，阴离子不能通过，离子交换过程中 的电子数为4Na 溶液电荷守恒。 3.(2022·湖南选择考)海水电池在海洋能源领 域备受关注，一种锂海水电池的构造示意图如 阳离子交换揽 下。下列说法中错误的是( )。 AgCl/Ag M 用电器 N 1mol·L盐酸 Li 电 (1)正极的电极反应式为 (2)电池工作时，交换膜 (填“左侧”或 隔眼 玻喘陶税 “右侧”)溶液中有大量白色沉淀生成。 A.海水起电解质溶液的作用 (3)若用KCI溶液代替盐酸，则电池总反应是 B.N极仅发生电极反应：2Hz()+2e一2OH 否改变？ (填“是”或“否”)。 +H↑ (4)当电路中转移0.2mol电子时，交换膜左侧 C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 溶液中减少 mol离子。 D.该锂海水电池属于一次电池 4.钠电池具有性能稳定、安全性好等优点。 C培优突破练 测试时间：5分钟 某钠离子二次电池的工作原理如图所示，电池 1.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成， 总反应为NaC+NaH-nMO,这NaMO,十 电池工作时MV+/MV+在电极与酶之间传递 充电 电子，示意图如下。 Na1-C6(0≤x≤0.55.M为过渡金属)。 A B MV H N MV, 充电 铝箱 Na' 铜箱 MV H MV 放电 氢化的 固氨酶 行墨烯 纳米片 交换贤 (1)相比工业合成氨，该方法的突出优点是 下列说法正确的是( A.铝箔是原电池的负极 (2)电池工作时，质子通过交换膜由 B.放电时，导线中每通过1mol电子，理论上 石墨烯纳米片的质量减少23g (填“正极”或“负极”，下同)区向 区 C.放电时，正极的电极反应为NaMO,一xe 移动。 -Na1-nMO2十xNa (3)在氢化酶作用下发生反应的化学方程式是 D.放电时，Na在铝箔电极上得电子被还原 5.某原电池装置如图所示，电池总反应式为2Ag (4)在固氮酶作用下发生反应的化学方程式是 +C12一2AgCI。已知阳离子交换膜只允许阳 28练习册参考答案与提示么线 也可能转化为光能、电能等，A项错误：破坏化学键需 氧气断键变为原子时要断裂1molN一-N键，4molN一H 吸收能量，形成化学键会释放能量，B项错误：E(反应 键和1molO一O键，所以1xl×154kJ·mo1+4mol 物)>E(生成物)的反应是放热反应，反之是吸热反应， ×E(N一H)+1mol×497kJ·mol1=2218kJ,则 C项正确：H(g)十H(g)一H2(g)是放热过程，所以 E(N-HD=391.75kJ·mol',即断裂1molN-H键 1molH(g)的能量小于2molH(g)的能量，即E2< 需要吸收的能量为391.75kJ。] 2E,D项错误.] 第二课时化学反应与电能 3.B[设H一I键的键能为xkJ·mol1。由题图可知， A基础过关练 1molH2(g)和1moll(g)全部转化为2 mol HI(g)时 1.C[铁环作负极，电极反应式是Fe-2e一Fe2+(不是 放出ak的热量，所以有(b+c一2x)k·mol1= 生成Fe+).C项正确.] 一ak·mol,解得r=a十+·mol,故断裂 2 2.C[由电子流向可知，X是负极，Y是正极，若两个电 1molH一1键需要吸收的能量是a十士cd,] 极都是金属，则活动性：X>Y,C项正确。] 2 3.C[通人氧气的电极b为正极，电极反应式为O+ 4.D[利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反 4H+4e一2HO,A项错误：通人氢气的电极a为负 应为2H0化2H+0+·A项正确：过程1中 极，电子从电极a经用电器到电极b,不经过电解质溶 液，B项错误：电池工作时反应生成水，电解质溶液的 断裂了HO中2molH-O键，吸收了463k·mo广1× 体积增大，溶液中c(H)减小，溶液的pH增大，C项 2mol=926kJ能量，B项正确：过程Ⅱ中形成了1mol 正确：未说明气体所处的状态，无法计算2.241.氢气 H一H键和1mol)一)键，放出了436kJ·mo× 的物质的量和反应转移电子的物质的量，D项惜误。] 1mol+142kJ·mol1×1mol=578kJ能量，C项正 4.C[反应2NHOH+4Fe3+-NO↑+4Fe++4H 确：过程Ⅲ吸收的能量为142kJ·mo1×1mol十 463kJ·mol×2mol=1068kJ,放出的能量为 +HO中，F是还原产物，若将该反应设计成原电 436k·ml-1×1mol十497kJ·ol×1mol=933kJ, 池，则正极反应是Fe+十e一Fe+,Fe+是正极产物 所以过程Ⅲ中发生的反应为吸热反应，D项错误。门 B项正确：放热反应CaO十HO一Ca(OH):不属于氧 5.(1)>. (2)b。(3)①(Q-283a)：(890a-Q). 化还原反应，不能设计成原电池，C项不正确。] ②200. 5.(1)d。(2)正极：还原。(3)D。 [(1)质量相等时，金刚石的能量比石墨高，则金刚石完 [(1)Zn换成Fe,负极反应式改变：稀硫酸换成CuS) 全燃烧生成CO:放出的能量多。(2)反应放出的热量等 溶液，正极反应式改变：稀硫酸换成蔗糖溶液，不能形 于1molH(g)和1olC(g)的总能量与2lHC(g) 成原电池（薰糖属于非电解质）：C换成石墨，电极反 的总能量之差，在相同温度和压强下，反应在点燃或光照 应式不变。(2)铝作负极，AgS在正极发生还原反应 条件下进行时，反应物与生成物的总能量之差是相同的。 生成Ag,使银器光洁如新。(3)向a中加入少量的 (3)①1olCH(g)和1 mol CO(g)完全燃烧分别放出 CuSO,Zn与CuSO,发生反应置换出Cu,锌，铜，稀硫 890kJ和283kJ能量，1mol混合气体完全燃烧放出 酸形成原电池，反应产生H的速率加快：由于HSO, 9U能量，所以V(CH):V(CO)-(9-283): 过量，CSO反应消耗了少量Zm,所以生成氢气的体 积：a<b] (800-8）-(Q-28):(801一Q.②224m甲烷 B综合提能练 、完全燃烧放出的能量为2·十×890kW·m0 1BB项，Fe较活泼，是负极，Cu为正极，正极反应为 0十2H20十4e一40H,不正确。] =8.9×10k,则8.9×10kJ×(1一16%)=m× 2.A[若有机溶剂用水代替，则钠会直接和水反应，B项 4.2k·kg1·℃1×(100-11)℃，解得m=200kg.] 错误：电子不能通过溶有NaCO的有机溶剂，C项错 C培优突破练 误：67.2L未标明是标准状况下的气体体积，D项 1.(1)黑磷>红磷>白磷。(2)391.75kJ 错误。] [(2)根据题图可知，1ol肼和1ol氧气断键需要吸收 3.B[海水中含有大量的电解质，A项正确：1，i是活泼金 的总能量为2752k-534k-2218k。1mol肼和1ml 属，作负极，则N极是正极，正极上海水中溶解的() 11 重难⑤手曲高中化学必修第二册J(浙江专用】 也能得到电子发生还原反应，B项错误：由于I易与水 2.D[物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比。 反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成 O)=号NH).A项错误：(l0)=号(0， 闭合的回路，也应具有传导离子的功能，C项正确：该 3 电池属于一次电池，D项正确。] B项错误：u(H.O)=2(NH),C项错误：u(NO) 4.B[放电时钠失去电子，被氧化，铜箔作负极，铝箔是 原电池的正极，A项错误，负极反应式为NaC6一xe一 (O),D项正确。] 4 zNa+Na1-nC6,放电时，导线中每通过1mol电子， 3.C[该实验可通过比较出现浑浊所需时间的长短来比 理论上石墨烯纳米片的质量减少23g,B项正确：放电 较化学反应速率，A项正确：实验1和2的温度不同， 时，正极发生还原反应，电极反应为Na1-MO十 其他条件相同.可探究温度对反应速率的影响，B项正 zNa+xe一NaMO,,C项错误：放电时，M元素得到 确：若实验1和3可探究稀硫酸的浓度对该反应的化学 电子被还原，D项错误。] 反应速率的影响，则应控制溶液的总体积为20.0l,且 5.(1)C2+2e-2C1. c(NaSO)相同，故V1=10.0,V=6.0.C项不正确： (2)左侧。(3)否.(4)04. 反应的离子方程式为S(O房+2H=S,+S0,↑+ [(1)CL得到电子，故正极的电极反应式为Cl2十2e HO,因为NS)对反应速率不产生影响，所以将水 一2C。(2)银为负极，失去电子生成Ag,与交换膜 更换为NSO,溶液对实验结果无影响，D项正确。] 左侧溶液中的C】结合生成AgCI沉淀，所以左侧溶液 4.(1058。 (2)3B+4C=6A十2D 中有大量白色沉淀生成。(3)若用KC溶液代替盐酸， (3)①3.3×10mol·L.1·min1。②<.③50%。 电池总反应不变。(4)当电路中转移0.2ol电子时， [(1)u(0)=0.04mol·11·s,则v(S0)= 交换膜左侧产生0.2 mol Ag,其与0.2molC反应 2((O)=0.08mol·11·s-1,所以反应的时间1= 生成AgC1沉淀，正电荷多出了0.2mol,故有0.2mol △c(SO) 0.4mol·1.-1 H通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液 (S0)0.08m0l·L·g=5s,(2)由题图可 知，B、C的物质的量减小，A,D的物质的量增加，则B、C 中减少了0.2molC1和0.2molH.] 是反应物，A、D是生成物：6s后，A、B、C,D的物质的量 C培优突破练 保持不变且均不为0，则该反应为可逆反应：0一6s内， 1.(1)条件温和（或不需要在高温、高压条件下进行）：可 B、C、A、D的物质的量的变化量分别为0.6mol 提供电能。(2)负极：正极 0.8mol、1.2mol和0.4mol,其比值为3：4：6：2，故 （3)2M+H氢化箭2MW+2H. 该反应的化学方程式为3B十4C=6A十2D。(3)起始 (4)6MV+N十6H图氮酶6MVe-+2NH. 时，n(H2))=0.004ol,反应至6min时，产生 22.4ml(标准状况)O,分解了0.002 mol H.O,剩余 [氢化酶所在区域是负极区，MV+在负极上失去电子， 0.002 mol HO,HO的物质的量浓度为Q.20ml·L1, MV一e一MV+,MV+与H反应生成MV和 H:固氮酶所在区域是正极区，MV+在正极上得到电 所以0~6mim内dH0)=420mml.L兰 ≈3.3× 6 min 子，MV++e一MV,MV与N和由负极迁移过来 102mol·L.·miml。6~10min内产生了7.5ml. 的H反应生成MV+和NH.] (标准状况)O.反应速率比0~6mn内慢。反应到 第二节化学反应的速率与限度 6min时HO分解了一半，H,O的分解率为50%] 第一课时化学反应的速率 5.(1)2Mn0+5HC()+6H+-2Mn2++10C)4+ 人基础过关练 8H0。(2)2.0。(3)其他条件相同时，反应物的 1.B[A项，降低温度和加人脱氧剂，减小了化学反应速 浓度减小，反应速率减慢。(4)②③。 率：B项，粉碎矿旷石、鼓人热的空气，增大了反应物间的 (5)①M2+对该反应有催化作用。②与实验②相比， 接触面积，提高了反应温度，增大了反应速率：C项，分 溶液褪色时间变短。 离出氨，八和H:的浓度并未增大，没有增大化学反应 B综合提能练 速率：D项，Zn和盐酸的反应速率与c(C)无关，增大 1.B〔铁粉过量，产生H:的量由n(H)决定。加入 c(C1)不能增大化学反应速率。] CaC)(s),消耗H,n(H)减小：加入CHC)Na固 12