5.3化学变化中的能量变化 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学沪科版（2020）必修第二册

2024—2025学年高中化学沪科版必修第二册5.3化学变化中的能量变化 一、单选题 1．“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图，如图为某反应的“能量-反应过程”图，下列说法正确的是 A．和的能量之和为 B．断开反应物中的化学键需要吸收的能量 C．是放热反应 D．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 2．Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景，电池结构如图所示，下列关于该电池的说法正确的是 A．金属锂为正极，光催化电极为负极 B．电解质1和电解质2都不能是水溶液 C．Li+经离子交换膜由右侧移动到左侧 D．电池每消耗标准状况下22.4LO2时，电路中转移4mol电子 3．我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂，研发出一种电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-，并实现其定向通过；产生NH3全部逸出)。下列说法正确的是 A．外电路中电流从Zn/ZnO电极流向MoS2电极 B．双极膜左侧为阳离子交换膜 C．双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变 D．当电路中通过1 mol电子时，整个电池系统会增大2.6 g 4．一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．第一步中阳极反应为： B．第二步中Ag电极上的反应为： C．第三步中，放电结束后，电解质溶液的pH不变 D．理论上，每消耗，可生产 5．2023年十四届全国人大一次政府工作报告会议中提出：“推动发展方式绿色转型…，持续打好蓝天、碧水、净土保卫战”。下列措施不能实现绿色转型的是 A．取消自备燃煤锅炉，改用周边燃煤热电厂集中供热 B．大力开发核能、氢能等新能源 C．大力发展风力发电、水力发电、光伏发电、生物质能发电 D．加大对茶叶、林业、水电、特色生物等产业的扶持力度 6．如图为原电池装置图，下列有关说法不正确的是 A．锌为负极 B．电子流向：铜→→锌 C．稀盐酸可用稀硫酸代替 D．该电池化学能部分转化为电能 7．关于化学反应与能量，下列说法不正确的是 A．氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源丰富、可再生等优点 B．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化 C．一定量的燃料完全燃烧放出的热比不完全燃烧放出的多 D．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能 8．在如图所示的8个装置中，能实现化学能转化为电能的是 A．②④⑥⑦ B．③⑤ C．④⑧ D．②③⑥ 9．根据下列实验操作及现象能够得到相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将3体积SO2与1体积O2混合并通过灼热的催化剂充分反应，产物依次通过BaCl2溶液和品红溶液 前者溶液中产生白色沉淀，后者溶液褪色 SO2与O2的反应为可逆反应 B 将铝和镁用导线连接后放入氢氧化钠溶液中，测定其正负极 电流计指针发生了偏转 铝为负极，镁为正极，铝比镁的金属性强 C 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有ClO- D 取两支试管各加入4mL0.01mol/LKMnO4酸性溶液，再分别加入2mL0.1mol/L和0.2mol/L的H2C2O4溶液 前者比后者褪色需要时间长 其他条件相同时，浓度越高，反应速率越快 A．A B．B C．C D．D 10．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为： C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液蓝色逐渐变浅 D．将表面附着铜的铁片放入稀硫酸中，不能构成原电池 11．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A．所示装置可将化学能转化为电能 B．可表示晶体与晶体反应的能量变化 C．所示的锌锰干电池，锌筒作负极 D．所示装置可验证金属活动性： A．A B．B C．C D．D 12．如图是利用盐桥电池从某些含碘物质中提取碘的两个装置： 下列说法中正确的是 A．两个装置中，石墨Ⅰ和石墨Ⅲ均作负极 B．装置②中石墨Ⅲ的电极反应式为 C．放电过程中，电极质量不变 D．装置①、②中的反应生成等量的时，导线上通过的电子数之比为5∶1 13．利用微生物燃料电池原理，可以处理宇航员排出的粪便，同时得到电能。美国宇航局设计的方案是：用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气，氨气与氧气分别通入燃料电池两极，最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法正确的是 A．a电极是正极，b电极是负极 B．b极区，每消耗，a向b电极转移电子 C．a极区发生的反应是 D．电池工作时电子通过由a经负载流向b电极，再穿过离子交换膜回到a电极 14．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．镁条与盐酸的反应属于放热反应 B．盐酸与氢氧化钠的反应属于吸热反应 C．与NH4Cl的反应属于吸热反应 D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因 15．微生物燃料电池可用于净化含铬废水，其工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法不正确的是 A．N极是电池的正极 B．M电极的电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ C．N电极附近溶液的pH增大 D．若参加反应，则有0.8 mol H+从交换膜左侧向右侧迁移 二、填空题 16．化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： (1)已知完全燃烧生成液态水放出热量，  ，则a 726.5(填“>”“<”或“=”)。 (2)已知断裂键、键、键需要吸收的能量分别为、、。则在中燃烧生成气态水的热化学方程式为 。 铅蓄电池是常见的二次电池，其工作原理如图所示。放电时总反应为：，负极电极反应式为。 (3)写出放电时正极的电极反应式： 。 (4)铅蓄电池放电时一段时间，当转移电子时，负极质量将增大 g。 金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为。 已知：①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 ②阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。 (5)比较、、三种金属一空气电池，则、、分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为 ，该电池正极的电极反应式为 ，若为-空气电池，为防止负极区沉积，宜采用 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 17．化学能在一定条件下可转化为电能。 (1)如图所示为“锌-铜-稀硫酸”原电池，请写出锌与稀硫酸反应的化学方程式是 。    (2)装置中锌片上发生 (“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是 ，是原电池的 极(填“正”或“负”)，能证明化学能转化为电能的实验现象为 。 (3)按照电化学装置的四个构成要素来看，Cu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 18．请完成下列问题： 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，化学反应中不仅有新物质的生成，而且伴随着能量的变化，同时，化学电池也成为人类生产和生活的重要能量来源之一； (1)下列反应属于放热反应的是 (填序号)。 ①碳酸钙高温分解   ②生石灰和水的反应   ③在中燃烧 (2)如图是原电池的装置图。请回答下列问题： ①该装置中Fe片作 (填“正极”或“负极”)，发生 反应(填“氧化”或“还原”)；电子由 片通过导线流向 片。(均填化学式) ②溶液中的向 片移动。(填化学式) ③Cu片上发生反应的电极反应式为 。 ④若Fe电极消耗5.6g，则外电路转移 。 19．将一定质量的锌片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图的原电池装置。 (1)负极发生反应的类型为： (填“氧化反应”或“还原反应”)；正极反应式为： 。 (2)若2min后测得溶液中，则导线中流过的电子数为 。(忽略溶液体积变化) 三、计算题 20．将铜片、锌片和250mL稀硫酸组成原电池，当在铜片上放出6.72L(标准状况下)的气体时，H2SO4恰好反应完全。 （1）该原电池的负极反应式为 。 （2）原稀硫酸的物质的量浓度是 mol·L-1。 （3）列式计算锌片减少的质量。 21．Ⅰ.断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)： 化学键 H—H Cl—Cl O=O C—Cl C—H O—H H—Cl E/(kJ·mol-1) 436 247 x 330 413 463 431 请回答下列问题： (1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为 (填“吸收”或“放出”) kJ能量(用含有a、b的关系式表示)。 (2)反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)放出241.8 kJ能量，则根据所给键能数据可得x= 。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为 。 II．工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。 (4)计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时，能量变化值是 kJ。 (5)推测反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)是 (填“吸热”或“放热”)反应。 Ⅲ．化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示：现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1)：P-P：198；P-O：360；O=O：498。 (6)则发生P4(白磷)＋3O2(g)=P4O6(s)的反应，其中，生成1 mol P4O6需要 (“吸收或放出”)能量为 kJ 22．根据题意回答下列问题。 (1)下列属于放热反应的是 。 ①与反应 ②溶于水 ③ ④碳与水蒸气反应 ⑤与反应 (2)用硫酸与溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定。 ①从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。 ②通过测定，计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的中和热的热化学方程式 。 ③若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”) (3)家用液化气的成分之一是丁烷，当丁烷完全燃烧生成和液态水时，放出的热量。请写出丁烷燃烧热的热化学反应方程式 。 (4) 在25℃、101kPa，和的混合气体完全燃烧生成和，放出热量的热量。计算该混合气体和的体积比 。 (5)葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一，设他在人体组织中完全氧化时的热化学方程式： 。计算100克葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C A B B A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 C A C B D 1．D 【分析】如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，a kJ为正反应活化能，也是反应物断键所吸收的能量，b kJ为逆反应活化能，也为生成物成键所放出的能量。 【详解】A．如图，和的键能之和为a kJ，故A错误； B．b为逆反应活化能，也为生成物成键所放出的能量，即形成所释放b kJ能量，断开的化学键需要吸收的能量，故B错误； C．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，即是吸热反应，故C错误； D．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，故D正确； 故答案选D。 2．B 【分析】放电时为原电池，总反应为2Li+O2=Li2O2，由图可知，放电时Li→Li+，发生失电子的反应，金属Li为负极，负极反应式为Li-e-=Li+，光催化电极为正极，正极反应式为：O2+2Li++2e-=Li2O2，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，金属锂为负极，光催化电极为正极，A错误； B．已知Li和Li2O2均能与H2O反应，故电解质1和电解质2都不能是水溶液，B正确； C．由分析可知，金属锂为负极，光催化电极为正极，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则Li+经离子交换膜由左侧移动到右侧，C错误； D．由分析可知，正极反应式为：O2+2Li++2e-=Li2O2，电池每消耗标准状况下22.4L即=1molO2时，电路中转移2mol电子，D错误； 故答案为：B。 3．D 【详解】A．根据图示：在MoS2上NO得到电子被还原为NH3，所以MoS2为正极，Zn/ZnO电极上为负极，电流由正极MoS2经负载流向负极，A错误； B．负极Zn/ZnO电极的反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，双极膜中OH-移向负极，MoS2电极的反应式为：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，双极膜中H+移向正极，故双极膜右侧为阳离子交换膜，左侧为阴离子交换膜，B错误； C．在左侧负极发生反应：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，右侧正极发生反应：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，可见在双极膜的存在下，两侧电解质溶液的浓度都会由于反应产生H2O而不能降低，C错误； D．Zn/ZnO电极的反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，正极反应为：NO+5e-+5H+=NH3+H2O，每转移5 mol电子，理论上反应消耗0.2 mol NO，整个电池系统质量会增大△m=0.2 mol×(30 g/mol-17 g/mol)=2.6 g，D正确； 故合理选项是D。 4．C 【详解】A．第一步中右侧为阳极，失去电子，A错误； B．第二步银电极上失去电子生成氯化银，电极反应为，B错误； C．第三步中，阳极是氯离子失去电子生成氯气，阴极是氯化银得到电子生成银河氯离子，故放电结束后溶液的pH不变，C正确； D．没有说明氧气的体积是否在标况下，故不能计算，D错误； 故选C。 5．A 【详解】A．取消自备燃煤锅炉，全部改用周边燃煤热电厂集中供热，还是使用煤炭作为燃料，不能减少二氧化碳的排放，故A错误； B．核能、氢能以及储能减少煤炭的使用，可实现低碳发展，故B正确； C．大力发展风力发电、水力发电、光伏发电、生物质能可减少碳排放，且污染少，能实现绿色转型，绿色环保，故C正确； D．加大发展茶叶、林业、水电、特色生物可减少燃煤工业，增加绿色经济，故D正确。 故选A。 6．B 【分析】铜作正极，H+得到电子转化为氢气，发生还原反应，Zn为负极，失去电子转化为Zn2+，发生氧化反应，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，Zn为负极，失去电子，A正确； B．电子从负极经导线流向正极，所以电子流向：锌→→铜，B错误； C．稀盐酸可用稀硫酸代替，溶液还是H+得到电子转化为H2，C正确； D．该装置为原电池装置，将化学能部分转化为电能，D正确； 故选B。 7．B 【详解】A．制氢气的原料为水、氢气的氧化产物为水，故氢气作为新能源无污染、资源丰富、可再生，且氢气的热值高，A正确； B． 化学反应中能量的变化大都表现为热量的变化，但化学能和电能、光能之间也可转化，有多种能量形式，B不正确； C．不完全燃烧产物继续燃烧还会放出能量，所以一定量的燃料完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大，C正确； D． 绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水转变为氧气和糖类等有机物，则绿色植物进行光合作用时把太阳能转化为化学能，D正确； 答案选B。 8．A 【分析】原电池可以把化学能转化为电能，构成原电池的条件：自发的氧化还原反应，形成闭合回路，活泼性不同的电极，存在电解质溶液。 【详解】①不存在活泼性不同的电极，不能把化学能转化为电能； ②满足构成原电池的条件，该装置可以构成Zn-C稀硫酸原电池，可把化学能转化为电能； ③不存在活泼性不同的电极，不能把化学能转化为电能； ④满足构成原电池的条件，该装置可以构成Fe-C稀硫酸原电池，可把化学能转化为电能； ⑤该装置酒精为非电解质，化学能不能转化为电能； ⑥满足构成原电池的条件，该装置可以构成Zn-Pb稀硫酸原电池，化学能可以转化为电能； ⑦满足构成原电池的条件，该装置可以构成Fe-Cu稀硫酸原电池，化学能可以转化为电能； ⑧该装置不能形成闭合回路，化学能不能转化为电能； 故选A。 9．D 【详解】A．3体积二氧化硫与1体积氧气混合并通过灼热的催化剂充分反应时，二氧化硫过量，则品红溶液褪色不能说明二氧化硫与氧气的反应为可逆反应，故A错误； B．铝能与氢氧化钠溶液反应，镁不能与氢氧化钠溶液反应，所以镁铝在氢氧化钠溶液做构成原电池时，铝做负极不能说明铝的金属性强于镁，故B错误； C．向氯水中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀说明溶液中含有氯离子，无法判断是否含有次氯酸根离子，故C错误； D．由变量唯一化原则可知，向酸性高锰酸钾溶液中滴入过量的相同体积的不同浓度的草酸时，浓度小的草酸溶液褪色慢说明其他条件相同时，浓度越高，反应速率越快，故D正确； 故选D。 10．D 【分析】a和b不连接时，Fe与CuSO4发生置换反应，a和b用导线连接时，Cu为正极，生成Cu，Fe为负极，失去电子转化为Fe2+，据此回答。 【详解】A．a和b不连接时，铁片上会有金属Cu析出，A正确； B．a和b用导线连接时，铜片为正极，发生的反应为：Cu2++2e−=Cu，B正确； C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解转化为Fe2+，Cu2+转化为Cu，溶液蓝色逐渐变浅，C正确； D．将表面附着铜的铁片放入稀硫酸中，也会构成原电池，D错误； 故选D。 11．C 【详解】A．图1没有形成闭合电路，所示装置不能构成原电池，不能将化学能转化为电能，故A错误； B．图2所示反应物能量高于生成物能量，为放热反应，晶体与晶体反应为吸热反应，不符合题意，故B错误； C．锌锰干电池中，锌失电子发生氧化反应，锌筒作负极，MnO2做正极，发生还原反应，故C正确； D．图4所示装置为原电池，正极发生还原反应，产物为H2，负极发生氧化反应，负极金属活动性强，活动性M＞N，故D错误； 故选：C。 12．A 【分析】装置①中发生的反应是MnO2+2I-+4H+=I2+Mn2++2H2O，则石墨Ⅰ为负极，MnO2为正极；装置②中发生的反应是2+5=I2+5+3H++H2O，则石墨Ⅱ为正极，石墨Ⅲ为负极。 【详解】A．由分析可知，石墨Ⅰ和石墨Ⅲ均作负极，故A正确； B．装置②中石墨Ⅲ为负极，失去电子生成，电极反应式为：-2e-+H2O=+3H+，故B错误； C．放电过程中， MnO2作正极，得到电子转化为Mn2+，电极质量减轻，故C错误； D．装置①中的反应生成1mol I2 时，转移电子2mol，装置②中的反应生成1mol I2时，转移电子10mol，则装置①、②中的反应生成等量的 I2 时，导线上通过的电子数之比为1∶5，故D错误； 故选A。 13．C 【分析】由图可知，电子从a极经外电路流向b极，故a极为负极，电极反应式为2NH3-6e-═N2+6H+，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 【详解】A．a极为电子流出极，故a极为负极，b极为正极，故A错误； B．未说明在标准状况下，无法计算2.24LO2的物质的量，转移电子数不确定，故B错误； C．a极为负极，氨气失电子生成氮气，电极反应式为2NH3-6e-═N2+6H+，故C正确； D．电池工作时电子由a极经负载流向b电极，不经过电解质溶液，故D错误； 故选：C。 14．B 【详解】A．镁条与盐酸反应生成MgCl2和H2、同时放热，该反应属于放热反应，A项正确； B．酸碱中和反应为放热反应，盐酸与氢氧化钠的反应属于放热反应，B项错误； C．Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应生成BaCl2、NH3和H2O，同时吸热，该反应为吸热反应，C项正确； D．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，断裂反应物中的化学键吸收能量、形成生成物中的化学键放出能量，故化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，D项正确； 答案选B。 15．D 【分析】由图可知：M电极CH3OH失去电子被氧化变为CO2、H+，因此M电极为原电池的负极，微生物和水分子作用下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；电极N为正极，在还原菌作用下氧气、在酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成水、氢氧化铬，电极反应式为：O2+4e- +4H+=2H2O、+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O，原电池工作时负极区氢离子通过阳离子交换膜进入正极区。 【详解】A．由分析可知，M电极为原电池的负极，N电极为正极，A正确； B．由分析可知，M电极为原电池的负极，在微生物和水分子作用下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，B正确； C．由分析可知，电极N为正极，在还原菌作用下氧气、重铬酸根离子酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成水、氢氧化铬，电极反应式为：O2+4e- +4H+=2H2O、+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O，反应消耗H+，反应产生H2O，因此在原电池工作时放电消耗氢离子，溶液中氢离子浓度减小，所以N电极附近溶液的pH增大，C正确； D．由分析可知，电极N为正极，在还原菌作用下氧气、重铬酸根离子酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成水、氢氧化铬，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O、+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O，则若有0. l mol重铬酸根离子参加反应，从交换膜的左侧向右侧迁移的氢离子的物质的量大于0.8 mol，D错误； 故合理选项是D。 16．(1)< (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=(2a+b-4c)kJ/mol (3) (4)9.6 (5) 阳离子 【详解】（1）液态水变成气态水要吸收一部分热量，则a＜726.5， （2）△H=反应物的总键能－生成物的总键能，在中燃烧生成气态水的反应热为(2a+b-4c)kJ，则该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=(2a+b-4c)kJ/mol； （3）正极的反应为总反应减去负极的反应，其为； （4）铅蓄电池放电时一段时间，当转移0.2mol电子时，根据Pb～2e-～PbSO4，负极质量增大的为硫酸根的质量，故为96g/mol×0.1mol=9.6g； （5）假设三种金属质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为：Mg：、Al：，Zn：，所以则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为：Al>Mg>Zn；根据电池的总反应可知，正极上氧气得电子和水反应生成OH−，电极反应为；负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg(OH)2，则正极区生成的OH−不能向负极移动，故为阳离子交换膜。 17．(1)Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2↑ (2) 氧化 Zn−2e-= Zn2+ 负 电流表指针发生偏转或铜片上有气泡产生 (3)bd 【详解】（1）锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学反应方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑； （2）题干图示“锌-铜-稀硫酸”原电池装置中，锌比铜活泼，故锌作负极，负极上发生氧化反应，电极反应式是Zn-2e-=Zn2+，铜片上发生还原反应，H+得到电子生成H2，故该电极反应式是2H++2e-=H2↑，能证明化学能转化为电能的实验现象为电流计指针偏转、铜片上产生大量的气泡； （3）按照电化学装置的四个构成要素来看，Cu作正极材料，能传导电子，故答案为：bd。 18．(1)②③ (2) 负极 氧化 Fe Cu Cu Fe3++e-= Fe2+ 0.2 【详解】（1）①碳酸钙高温分解为吸热反应，②生石灰和水的反应生成氢氧化钙，属于放热反应， ③在中燃烧为放热反应，故选②③； （2）①Fe比Cu活泼，故Fe片作负极，发生氧化反应；Fe失去电子，电子由Fe片通过导线流向Cu片； ②Fe为负极，Cu为正极，溶液中的Fe3+向正极Cu片移动； ③正极发生电极反应为：Fe3++e-= Fe2+； ④负极发生反应：Fe-2e-=Fe2+，故消耗5.6gFe(即0.1mol)转移0.2mole-。 19．(1) 氧化反应 (2)或 【分析】金属性锌强于铜，锌是负极，铜是正极，溶液中铜离子在正极放电，据此解答。 【详解】（1）负极锌失去电子，被氧化，发生反应的类型为氧化反应；溶液中铜离子在正极放电，正极反应式为。 （2）若2min后测得溶液中，溶液中锌离子的物质的量是0.5L×1mol/L＝0.5mol，1mol锌失去2mol电子，因此导线中流过的电子的物质的量是1mol，电子数为或。(忽略溶液体积变化) 20． Zn-2e-=Zn2+ 1.2 =，m（Zn）=19.5g 【分析】锌、铜以稀硫酸为电解质溶液构成原电池，锌能与硫酸反应，铜不能与硫酸反应，则锌做负极失电子，变成锌离子，铜做正极，氢离子在正极得电子生成氢气。据此解答该题。 【详解】（1）由于Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。 （2）Cu片上电极反应式为2H++2e-=H2↑，n（H+）=2n（H2）=2×=0.6mol，则n（H2SO4）=0.3mol，c（H2SO4）=0.3mol÷0.25L=1.2mol/L。 （3）该原电池中的电池总反应为 =，解得m（Zn）=19.5g。 21．(1) 放出 b-a (2)496.4 (3)O2+4HCl2Cl2+2H2O (4)136.5 (5)吸热 (6) 放出 1638 【详解】（1）根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，该反应发生时会放出热量，因此该反应为放热反应； 反应热等于反应物总能量与生成物的总能量的差，因此该反应的反应热△H=-(b-a) kJ/mol； 该反应发生会放出(b-a) kJ的热量； （2）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，反应H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol，可知436 kJ/mol+x-2×463 kJ/mol=-241.8 kJ/mol，解得x=496.4 kJ/mol； （3）历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。该反应的化学方程式为O2+4HCl2Cl2+2H2O； （4）根据图示可知：热化学反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91 kJ/mol。即1 mol CO(g)与2 mol H2(g)反应产生1 mol CH3OH(g)时，放出热量是Q=510 kJ-419 kJ=91 kJ，则当反应生成1.5 mol CH3OH(g)时，能量变化值是91 kJ×1.5=136.5 kJ； （5）反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的逆反应，反应热数值相等，符号相反。反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91 kJ/mol的正反应是放热反应，则其逆反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)是吸热反应； （6）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，反应P4(白磷)＋3O2(g)=P4O6(s)的反应热△H=6×198 kJ/mol+3×498 kJ/mol-12×360 kJ/mol=-1638 kJ/mol，说明该反应是放热反应，每生成1 mol P4O6(s)放出1638 kJ的热量。 22．(1)①② (2) 环形玻璃搅拌棒 H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=-56.8 kJ/mol 偏小 (3)C4H10（g）+O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2900kJ/mol (4)2：1 (5)1555kJ 【详解】（1）①与反应为放热反应； ②溶于水为放热反应； ③不属于化学变化； ④碳与水蒸气反应为吸热反应； ⑤与反应为吸热反应；属于放热反应的是①②； （2） ①由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒； ②硫酸与溶液反应时，NaOH过量，生成水的物质的量为0.025L×0.50mol•L-1×2=0.025mol，则焓变△H===-56.8kJ/mol，反应的热化学方程式为H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=-56.8 kJ/mol； ③用相同浓度和体积的氨水(NH3⋅H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，由于NH3⋅H2O的电离需要吸收热量，测得的中和热的数值会偏小； （3）10kg丁烷物质的量为，完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为5×105kJ，则1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为5×105kJ×=2900kJ，则示丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10（g）+O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2900kJ/mol； （4）H2和CH4的混合气体3mol完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），共放出热量1462kJ，设H2物质的量为xmol、则CH4物质的量为（3-x）mol；列式可得286x+（3-x）×890=1462，解得：x=2，则甲烷物质的量为1mol，则原混合气体中H2和CH4的体积之比等于物质的量之比为2：1； （5）C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（1）△H=-2799kJ/mol，说明1mol葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为2799kJ，100g葡萄糖物质的量为mol，则100g葡萄糖在人体组织中完全氧化时产生的热量为mol×2799kJ/mol=1555kJ。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$