专题02 化学反应与能量变化（河南专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期中真题分类汇编

专题02 化学反应与能量变化 内容概览 考向01 化学反应与热能 考向02 化学反应与电能 考向01 化学反应与热能 1．(23-24高一下·河南商丘·期中)下列物质间反应，其能量变化可以用下图表示的是 A．氢氧化钡与氯化铵反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．盐酸与氢氧化钠 D．高温煅烧使碳酸钙分解 2．(23-24高一下·河南濮阳·期中)下列关于化学反应中的能量变化的表述错误的是 A．化学反应必然伴随能量变化 B．断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量 C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．向碳酸钠固体中加入少量水时放出热量 3．(23-24高一下·河南洛阳·期中)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，一定条件下它们与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳的能量变化如图所示。在该条件下，下列结论正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．金刚石转化为石墨是吸热反应 C．等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同 D．1 mol C(金刚石，s)比1 molC(石墨，s)的总能量高 4．(23-24高一下·河南郑州十校·期中)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是大气污染物之一，在空气中能稳定存在 B．该反应生成时，应吸收能量 C．氮原子结合生成时需吸收能量 D．分子中的化学键断裂时吸收能量 5．．(23-24高一下·河南南阳·期中)与NO在焦炭表面发生反应的机理简化如下(化学键和部分微粒未标出)： 下列有关说法不正确的是 A．CO2为直线形分子 B．N2O为催化剂 C．N2的结构式为： D．参与反应的微粒有部分化学键未发生断裂 6．(22-23高一下·河南驻马店高级中学·期中)肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．1molN2H4的能量低于1molN2的能量 C．1molN2H4(g)分解生成1molN2(g)和2molH2(g)时，吸收的热量为(50.7+a)kJ D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 7．(23-24高一下·河南南阳·期中)依据化学能与热能的相关知识回答下列问题。 (1)已知化学反应的能量变化如图所示： 0．5mol (g)和1.5mol (g)生成1mol (g)的过程 (填“吸收”或“放出”)(用含a、b、c的代数式表示，下同) kJ能量，由1mol (g)转化为(l)的过程能量降低 kJ。 (2)化学键的键能(E)是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子时吸收的能量。白磷和的分子结构如图所示。已知，，，则发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，生成1mol (填“吸收”或“放出”) 能量 kJ。 考向02 化学反应与电能 8．(23-24高一下·河南商丘·期中)理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。下列不属于新能源的是 A．太阳能 B．海洋能 C．风能 D．乙醇汽油 9．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)下列装置不能形成原电池的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤ C．②④⑥⑦ D．①②③④ 10．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)如图所示，把a、b插入c的溶液中，闭合开关后电流表的指针会发生偏转，且b上有气泡产生。则a、b、c可能是以下哪组物质 A．a—Fe、b—Cu、c—稀硫酸 B．a—Mg、b—Al、c—NaOH溶液 C．a—石墨、b—Zn、c—稀硫酸 D．a—Cu、b—Ag、c—酒精 11．(23-24高一下·河南商丘·期中)电池因能提供持久稳定的电力支持，满足不同领域的需求，故应用广泛。如图为铁—碳原电池的装置示意图，下列说法正确的是 A．铁片是原电池的正极 B．该装置能将电能转化为化学能 C．电子由铁片流出经过电流计流向碳棒 D．碳棒上的电极反应式为 12．(23-24高一下·河南南阳·期中)某原电池总反应的离子方程式为，此反应的原电池的正确组成是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Ag Zn 稀盐酸 B Zn Ag 溶液 C 石墨 Zn 溶液 D Ag Zn 溶液 A．A B．B C．C D．D 13．(23-24高一下·河南洛阳·期中)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．电池放电时，溶液的酸性增强 C．铅酸蓄电池工作时，负极质量减少，正极质量增加 D．正极的电极反应方程式： 14．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)根据题中提供的信息，请回答下列问题： (1)学习原电池原理后，小江同学根据反应设计了一个原电池并得到老师的肯定，则小江同学选用的负极材料是 ，正极材料可能是 （填一种）。 (2)小河同学设计了如图所示的原电池，利用不同的电解质溶液进行实验。 ①当以稀硫酸作为电解质溶液时，电流表指针发生了偏转，请写出负极的电极反应式： 。 ②当以NaOH溶液作为电解质溶液时，电流表指针也发生了偏转，若负极失去1mol电子，理论上负极的质量变化为 g。 (3)燃料电池是一种高效化学电池，以稀硫酸为电解质溶液的氢氧燃料电池的工作原理如图所示，a和b都是Pt电极（惰性电极）。 ①该电池的正极反应式为 。 ②该电池工作时，电解质溶液中的移动方向是 。（填“a向b”或“b向a”，下同），外电路中电子的流动方向是 。 ③若将a极通入的气体换为，同时将电解质溶液换为NaOH溶液，则a极的电极反应式为 。当a极有1mol发生反应时，理论上b极参加反应的氧气在标准状况下的体积为 L。 (4)小海同学在做氢气的制备实验时，用锌粒和稀硫酸为原料，结果发现反应速率较慢。其他同学给出以下建议，其中能加快制备的反应速率的有______（填字母）。 A．将稀硫酸换成质量分数为98%的浓硫酸 B．向反应液中滴入几滴硫酸铜溶液 C．改换合适的装置并适当加热 D．将锌粒换成质量相等的锌粉 1．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)下列反应的能量变化能用所给能量图表示且属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 2．(23-24高一下·河南南阳·期中)和在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示、、，下列说法正确的是 A．使用催化剂时，合成氨的反应放出的热量减少 B．在该过程中，、断键形成N原子和H原子 C．在该过程中，催化剂未参与氧化还原反应 D．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量 3．(23-24高一下·河南南阳·期中)当前，多种因素叠加引发全球性能源供应紧张，能源安全面临复杂挑战。我国已建成世界规模最大的清洁能源体系，逐步完成能源结构的深度转型，最终必将实现“碳中和”目标。如图所示是一种生产和利用氢能的途径，下列说法错误的是 A．氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能、风能、氢能都属于新能源 D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 4．(23-24高一下·河南濮阳·期中)为探究与一元酸发生化学反应的热效应，进行了如下四组实验。 已知。 实验序号 试剂I 试剂Ⅱ 反应前温度 反应后温度 ① ② ③ 溶液 ④ 与形成的溶液 下列说法错误的是 A．溶于水吸热 B．与反应吸热 C．测得，说明与反应放热 D．预测实验数据： 5．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)以为催化剂的光热化学循环分解的反应，为室温气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示： 下列说法错误的是 A．过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂 B．若2mol 完全分解生成2mol CO和1mol 需要吸收30kJ能量 C．步骤③中有共价键的断裂和形成 D．该反应中，光能和热能转化为化学能 6．(23-24高一下·河南郑州五校联考·期中)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法中正确的是 A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 7．(23-24高一下·河南洛阳·期中)以下装置不能构成原电池的是 A． B． C． D． 8．(23-24高一下·河南濮阳·期中)某同学设计原电池并根据灵敏电流计指针偏转方向探究电池的正负极，实验结果记录如下： 实验编号 1 2 3 4 实验装置 指针偏 转方向 偏向 偏向 偏向 偏向 下列说法错误的是 A．实验1中电极作正极，实验3中电极作负极 B．实验中原电池的总反应方程式相同 C．实验中电极均作正极 D．实验4中电极的电极反应式为 9．(23-24高一下·河南郑州五校联考·期中)某兴趣小组设计的原电池如图所示，下列说法正确的是 A．放电过程中，向Cu电极移动 B．Cu电极为负极，电极反应式为 C．电池工作时，电子从Zn电极经电解质溶液流向Cu电极 D．当转移2mol电子时，Cu电极生成22.4L 10．(23-24高一下·河南商丘·期中)某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为。下列关于该电池的说法中错误的是 A．a极发生氧化反应 B．b极为正极 C．从a极室向b极室移动 D．可以用稀硫酸作电解质溶液 11．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)Al－电池功率大，可用于海上导航，其结构如图所示（阴离子交换膜仅允许阴离子通过）。下列说法错误的是 A．该装置是将化学能转化为电能 B．电子移动方向：铝电极→导线→碳纤维电极 C．Al为负极，负极的电极反应式为 D．电池工作时，从Al电极区透过阴离子交换膜移向碳纤维电极区 12．(23-24高一下·河南郑州十校·期中)郑州宇通客车公司已经成功将氨氧燃料电池应用于新能源公交汽车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．该电池工作时化学能转化为电能 B．该电池工作时阴离子向a极移动 C．外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电池正极反应方程式为 13．(23-24高一下·河南新乡·期中)甲烷燃料电池是以某固体氧化物为电解质，O2-可在固体氧化物电解质中自由移动，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作过程中主要将化学能转化为电能 B．a极为负极，发生氧化反应 C．电子由电极a通过外电路流向电极b D．当电极a上消耗1 mol 时，电极b上有1 mol 被还原 14．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)钴酸锂电池的结构稳定、比容量高，但成本非常高，常用于小型电子设备中，负极材料是嵌入锂的石墨，可以表示为，正极材料为，放电时的工作原理如图所示（交换膜只允许通过）。放电时，下列说法错误的是 A．主要将化学能转化为电能 B．正极材料中的变为 C．经交换膜由左室进入右室 D．外电路中电流由正极流向负极，内电路中电流由负极流向正极 15．(23-24高一下·河南南阳·期中)某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(该交换膜只允许通过)，下列说法正确的是 A．电子由M极经过负载流向N极，再从N极经过溶液流向M极 B．N极电极反应方程式为 C．若生成标准状况下22.4L，有2mol从左室通过交换膜移到右室 D．工作一段时间后，M电极室中的溶液酸性增强 16．(23-24高一下·河南商丘·期中)能源是人类赖以生存的条件。回答下列问题： (1)事实证明， 不管燃烧时的化学反应是一步完成的或是分几步完成的，其反应放热是相同的。已知2 molC、2mol CO分别按下式反应(燃烧)： 2C(s)+O2(g)=2CO(g)  放热221.0kJ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  放热 566.0 kJ 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量为 ，通过上述反应及有关数据说明煤炭充分燃烧是为了 。 (2)化学电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 ①下列有关化学电池的叙述正确的是 (填字母)。 a．锌锰干电池工作一段时间后碳棒会变细 b．金属锂是活动性强的金属，也是最轻的金属，所以是制造电池的理想物质 c．氢氧燃料电池中的电极材料并没有参与电极反应 d．铅蓄电池中Pb为负极，在电池放电时被还原 ②肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池工作原理如图所示，其电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O，则通肼的电极上发生的反应为 ，通O2的电极上发生的反应为 ；当电路中转移2mol电子时，消耗O2的体积为 L(标准状况下)，反应过程中n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”)。 17．(23-24高一下·河南洛阳·期中)按要求回答下列问题： (1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。 在实验中发现反应后(a)中溶液的温度升高，由此可以判断(a)中反应物的总能量应该 (填“高于”或“低于”)其生成物的总能量；(b)中生成了无色、有刺激性气味的气体，该反应的化学反应方程式为 。 (2)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如下图所示，则由该反应生成2 mol NO时，应 (填“释放”或“吸收”) kJ能量。 (3)甲烷、庚烷(C7H16)和乙醇是常用的燃料，1mol上述物质分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O(1)时，放出的热量依次为890.3kJ、4800.0kJ和1366.8kJ。庚烷完全燃烧的化学方程式为 ，相同质量的这3种燃料完全燃烧，放出热量最多的是 。 (4)新型电池是化学研究的重要课题之一，如图所示是一种新型乙醇燃料电池的反应原理示意图。在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电(质子交换膜可允许H+自由通过)。 电流在外电路的流动方向为 (填“由Pt到C”或“由C到Pt”)，当1mol CH3CH2OH被完全氧化时有 LO2(标准状况下)被还原。 18．(23-24高一下·河南南阳·期中)随着汽车量的激增，汽车尾气造成的环境污染也日益严重，汽车尾气中的有害成分主要有CO、NO、、颗粒物和臭氧等。 (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1mol和lmol完全反应生成NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：，已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。 实验编号 t(℃) NO初始浓度() CO初始浓度() 催化剂的比表面积() Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 82 ①请将表中数据补充完整：a= 。 ②能验证温度对化学反应速率规律的是实验 (填实验编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。 (3)在容积固定的绝热容器中发生反应，不能说明已达到平衡状态的是 。 A．容器内混合气体温度不再变化        B．容器内的气体压强保持不变 C．                D．容器内混合气体密度保持不变 E．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化 (4)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：(提示：可在此固体电解质中自由移动) ①NiO电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子是从 电极流出(填“NiO”或“Pt”)。 ③Pt电极上的电极反应式为 。 (5)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染，在一定条件下也可用于燃料电池。空气碱性燃料电池的能量转化率高，某甲烷燃料电池如图所示。放电时，电子由铂极流出，经电流表流向石墨电极。 ①在石墨电极附近充入 (填“”或“空气”)。 ②Pt电极上的电极反应式为 。 19．(23-24高一下·河南郑州一中·期中)能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题． (1)已知反应中共价键的键能如下表所示： 共价键 键能 413 358 839 436 467 则完全反应可 （填“吸收”或“放出”）热量 。 (2)恒温恒容下，下列说法能判断上述反应达到平衡状态的是_____________（填字母）。 A．容器内气体的平均摩尔质量不再改变 B．容器内压强不变 C．容器内气体密度不变 D．体系中若和的物质的量之比达到 (3)有关的电池装置如下： a b c d 上述四种电池中，属于二次电池的是 （填序号，下同）；属于一次电池的是 。 ②a装置中，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 ③c装置中，正极的电极反应式为 。 (4)氧化还原反应一般可以设计成原电池，若将反应设计成原电池，则： ①该电池的电解质溶液可以是 。 ②当外电路中转移时，电解质溶液增加的质量是 g。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 化学反应与能量变化 内容概览 考向01 化学反应与热能 考向02 化学反应与电能 考向01 化学反应与热能 1．(23-24高一下·河南商丘·期中)下列物质间反应，其能量变化可以用下图表示的是 A．氢氧化钡与氯化铵反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．盐酸与氢氧化钠 D．高温煅烧使碳酸钙分解 【答案】C 【分析】根据图象判断这是一个放热反应，据此解答。 【详解】A．氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，故A不符合题意； B．灼热的炭和二氧化碳的反应属于吸热反应，故B不符合题意； C．酸碱中和反应属于放热反应，故C符合题意； D．高温煅烧碳酸钙属于吸热反应，故D不符合题意； 答案选C。 2．(23-24高一下·河南濮阳·期中)下列关于化学反应中的能量变化的表述错误的是 A．化学反应必然伴随能量变化 B．断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量 C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．向碳酸钠固体中加入少量水时放出热量 【答案】C 【详解】A．化学反应实质是旧键断裂，同时新键形成，反应过程中一定伴随能量变化，故A正确； B．断键吸收能量，成键放出能量，化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故B正确； C．需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故C错误； D．碳酸钠固体溶于水会放出热量，故D正确； 故选C。 3．(23-24高一下·河南洛阳·期中)金刚石和石墨均为碳的同素异形体，一定条件下它们与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳的能量变化如图所示。在该条件下，下列结论正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．金刚石转化为石墨是吸热反应 C．等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同 D．1 mol C(金刚石，s)比1 molC(石墨，s)的总能量高 【答案】D 【详解】A．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，所以石墨比金刚石稳定，A错误； B．石墨转化为金刚石要吸收能量，则金刚石转化为石墨是放热反应，B错误； C．金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，C错误； D．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明1mol C(金刚石)比1 molC(石墨）)的总能量高，D正确； 故选D 4．(23-24高一下·河南郑州十校·期中)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．是大气污染物之一，在空气中能稳定存在 B．该反应生成时，应吸收能量 C．氮原子结合生成时需吸收能量 D．分子中的化学键断裂时吸收能量 【答案】B 【详解】A．常温下与氧气生成二氧化氮，在空气中不能稳定存在，A错误； B．该反应生成时，应吸收能量，B正确； C．氮原子结合生成时需释放能量，C错误； D．分子中的化学键断裂时吸收能量，D错误； 故选B。 5．．(23-24高一下·河南南阳·期中)与NO在焦炭表面发生反应的机理简化如下(化学键和部分微粒未标出)： 下列有关说法不正确的是 A．CO2为直线形分子 B．N2O为催化剂 C．N2的结构式为： D．参与反应的微粒有部分化学键未发生断裂 【答案】B 【详解】A．二氧化碳分子中C原子价层电子对个数是2，C原子采用sp杂化，根据价层电子对互斥理论知二氧化碳为直线形分子，故A正确； B．由图可知，该反应的总反应为，N2O为中间产物，故B错误； C．N2形成三个共价键，结构式为N≡N，故C正确； D．由图可知反应过程中，C=O键没有断裂，故D正确； 故选：B。 6．(22-23高一下·河南驻马店高级中学·期中)肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．1molN2H4的能量低于1molN2的能量 C．1molN2H4(g)分解生成1molN2(g)和2molH2(g)时，吸收的热量为(50.7+a)kJ D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 【答案】D 【详解】A．从图像可知，反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应，A项错误； B．由图像无法比较的能量与的能量大小，B项错误； C．从图像可知，分解生成和时，吸收的热量为50.7kJ，C项错误； D．该反应为吸热反应，故断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量，D项正确； 正确答案为D。 7．(23-24高一下·河南南阳·期中)依据化学能与热能的相关知识回答下列问题。 (1)已知化学反应的能量变化如图所示： 0．5mol (g)和1.5mol (g)生成1mol (g)的过程 (填“吸收”或“放出”)(用含a、b、c的代数式表示，下同) kJ能量，由1mol (g)转化为(l)的过程能量降低 kJ。 (2)化学键的键能(E)是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子时吸收的能量。白磷和的分子结构如图所示。已知，，，则发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，生成1mol (填“吸收”或“放出”) 能量 kJ。 【答案】(1) 放出 c (2) 放热 放出 1638 【详解】（1）根据图示可知反应物的总能量比生成物的高，因此0.5mol (g)和1.5mol (g)反应生成1mol (g)的过程放出能量，放出的能量为kJ。物质由气态转化为液态时放出能量，根据图示可知1mol (g)转化为(l)的过程放出能量c kJ。 （2）断裂反应物化学键吸收的总能量为6mol×198kJ/mol＋3mol×498k/mol=2682kJ，形成生成物的化学键释放的总能量为12mol×360kJ/mol=4320kJ，则该反应会放出能量4320kJ-2682kJ=1638kJ，该反应是放热反应。 考向02 化学反应与电能 8．(23-24高一下·河南商丘·期中)理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。下列不属于新能源的是 A．太阳能 B．海洋能 C．风能 D．乙醇汽油 【答案】D 【详解】煤、石油、天然气属于化石燃料，不可再生，太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等属于新能源，A、B、C均不符合题意； 故选D。 9．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)下列装置不能形成原电池的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤ C．②④⑥⑦ D．①②③④ 【答案】A 【详解】形成原电池的条件为有两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路和自发进行的氧化还原反应。 ①没有形成闭合回路，不能形成原电池，故选； ②Zn的活泼性比Cu强，Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应生成Cu和硫酸锌，有闭合回路，能形成原电池，故不选； ③Zn中含Fe杂质构成闭合回路，两者活泼性不同，稀硫酸是电解质，能发生氧化还原反应，能形成原电池，故不选； ④Zn和醋酸能发生氧化还原反应，Zn和Pd金属活泼性不同，形成闭合回路，能形成原电池，故不选； ⑤两个电极都是Zn，没有活泼性差异，不能形成原电池，故选； ⑥蔗糖溶液不能导电，不是电解质溶液，不能形成原电池，故选； ⑦缺少盐桥，不能形成闭合回路，不能形成原电池，故选； 故选：A。 10．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)如图所示，把a、b插入c的溶液中，闭合开关后电流表的指针会发生偏转，且b上有气泡产生。则a、b、c可能是以下哪组物质 A．a—Fe、b—Cu、c—稀硫酸 B．a—Mg、b—Al、c—NaOH溶液 C．a—石墨、b—Zn、c—稀硫酸 D．a—Cu、b—Ag、c—酒精 【答案】A 【分析】把a、b插入c的溶液中，闭合开关后电流表的指针发生偏转，且b上有气泡产生，则a为负极，b为正极； 【详解】A．Fe比Cu活泼，a为负极，b为正极，正极反应式为，A正确； B．Mg比Al活泼，但Mg与NaOH溶液不反应，Al与NaOH溶液反应，Al为负极，Mg为正极，a极上有氢气放出，B错误； C．石墨是惰性电极，Zn是活泼金属，b为负极，a为正极，a极上有氢气放出，C错误； D．酒精不是电解质溶液，不能构成原电池，D错误； 答案选A。 11．(23-24高一下·河南商丘·期中)电池因能提供持久稳定的电力支持，满足不同领域的需求，故应用广泛。如图为铁—碳原电池的装置示意图，下列说法正确的是 A．铁片是原电池的正极 B．该装置能将电能转化为化学能 C．电子由铁片流出经过电流计流向碳棒 D．碳棒上的电极反应式为 【答案】C 【分析】铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁发生氧化反应，铁是负极、碳是正极。 【详解】A．铁失电子生成Fe2+，铁片是原电池的负极，碳棒是原电池的正极，故A错误； B．该装置属于原电池，将化学能转化为电能，故B错误； C．在原电池中，电子从负极沿导线流入正极，所以该原电池中，铁是负极、碳是正极，电子由铁片流出经过电流计流向碳棒，故C正确； D．碳棒是原电池的正极，电极反应式为，故D错误； 选C。 12．(23-24高一下·河南南阳·期中)某原电池总反应的离子方程式为，此反应的原电池的正确组成是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Ag Zn 稀盐酸 B Zn Ag 溶液 C 石墨 Zn 溶液 D Ag Zn 溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】原电池中负极发生氧化反应，负极金属的还原性比正极金属强，由题中所给总反应的离子方程式，负极为Zn，B项不符合题意；由原电池总反应的离子方程式可知电解质溶液中应有，且正极可以用导电的石墨作电极，故只有C项符合题意； 故选C。 13．(23-24高一下·河南洛阳·期中)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．电池放电时，溶液的酸性增强 C．铅酸蓄电池工作时，负极质量减少，正极质量增加 D．正极的电极反应方程式： 【答案】D 【详解】A．二氧化铅得电子被还原，为正极，A错误； B．电池放电时，硫酸参加反应生成水，所以溶质的质量减少，溶剂的质量增加，所以溶液酸性减弱，B错误； C．负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应式为：负极质量增大，C错误； D．正极的电极反应为氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅，方程式：，D正确； 故选D。 14．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)根据题中提供的信息，请回答下列问题： (1)学习原电池原理后，小江同学根据反应设计了一个原电池并得到老师的肯定，则小江同学选用的负极材料是 ，正极材料可能是 （填一种）。 (2)小河同学设计了如图所示的原电池，利用不同的电解质溶液进行实验。 ①当以稀硫酸作为电解质溶液时，电流表指针发生了偏转，请写出负极的电极反应式： 。 ②当以NaOH溶液作为电解质溶液时，电流表指针也发生了偏转，若负极失去1mol电子，理论上负极的质量变化为 g。 (3)燃料电池是一种高效化学电池，以稀硫酸为电解质溶液的氢氧燃料电池的工作原理如图所示，a和b都是Pt电极（惰性电极）。 ①该电池的正极反应式为 。 ②该电池工作时，电解质溶液中的移动方向是 。（填“a向b”或“b向a”，下同），外电路中电子的流动方向是 。 ③若将a极通入的气体换为，同时将电解质溶液换为NaOH溶液，则a极的电极反应式为 。当a极有1mol发生反应时，理论上b极参加反应的氧气在标准状况下的体积为 L。 (4)小海同学在做氢气的制备实验时，用锌粒和稀硫酸为原料，结果发现反应速率较慢。其他同学给出以下建议，其中能加快制备的反应速率的有______（填字母）。 A．将稀硫酸换成质量分数为98%的浓硫酸 B．向反应液中滴入几滴硫酸铜溶液 C．改换合适的装置并适当加热 D．将锌粒换成质量相等的锌粉 【答案】(1) Cu 石墨 (2) 9 (3) a向b a向b 44.8 (4)BCD 【详解】（1）根据反应，可知铜失电子，作负极，故负极材料为Cu，正极材料活泼性小于Cu，可选石墨作正极； （2）Mg-Al-稀硫酸电池，负极的电极反应为，若以NaOH溶液作为电解质溶液，则负极电极反应式为，若负极失去1mol电子，理论上负极的质量变化为； （3）①以稀硫酸为电解质溶液的氢氧燃料电池，该电池的正极反应式为； ②该电池工作时，电解质溶液中向正极移动，即a向b移动；外电路中电子由负极到正极，即a向b移动； ③若将a极通入的气体换为，同时将电解质溶液换为NaOH溶液，则a极的电极反应式为；当a极有1mol发生反应时，理论上b极参加反应的氧气为2mol，在标准状况下体积为44.8L； （4）A．浓硫酸中氢离子浓度小，反应速率减慢，A不选； B．向反应液中滴入几滴硫酸铜溶，置换出单质铜，形成原电池，可加快反应速率，B选； C．改换合适的装置并适当加热，可加快反应速率，C选； D．将锌粒换成质量相等的锌粉，增加接触面积，加快反应速率，D选； 故选BCD。 1．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)下列反应的能量变化能用所给能量图表示且属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据能量图可知，该反应为吸热反应； 【详解】A．，该反应为放热反应，A不符合题意； B．，该反应不是氧化还原反应，B不符合题意； C．，该反应为放热反应，C不符合题意； D．，该反应为吸热反应，且为氧化还原反应，D符合题意； 故选D。 2．(23-24高一下·河南南阳·期中)和在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示、、，下列说法正确的是 A．使用催化剂时，合成氨的反应放出的热量减少 B．在该过程中，、断键形成N原子和H原子 C．在该过程中，催化剂未参与氧化还原反应 D．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量 【答案】B 【详解】A．催化剂不改变反应热，且平衡不移动，不能改变反应放出的热量，A错误； B．由图可知，①②③过程中、断键形成N原子和H原子，B正确； C．由图可知，②③④过程中，、在催化剂表面断键形成N原子和H原子，然后N原子和H原子在催化剂表面形成NH3，催化剂参与了氧化还原反应，C错误； D．由图可知，合成氨为放热反应，则反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，D错误； 故选B。 3．(23-24高一下·河南南阳·期中)当前，多种因素叠加引发全球性能源供应紧张，能源安全面临复杂挑战。我国已建成世界规模最大的清洁能源体系，逐步完成能源结构的深度转型，最终必将实现“碳中和”目标。如图所示是一种生产和利用氢能的途径，下列说法错误的是 A．氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能、风能、氢能都属于新能源 D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 【答案】D 【详解】A．氢能来源丰富、燃烧热值高、产物无污染，是21世纪最具发展潜力的清洁能源，A正确； B．图中有太阳能转化为电能、风能转化为电能、水能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能、光能等，至少有6种能量转化形式，B正确； C．太阳能、风能、氢能都是人类开发利用的新能源，C正确； D．太阳能电池用半导体将光能转化为电能，燃料电池将化学能转化为电能，两者供电原理不同，D错误； 故答案选D。 4．(23-24高一下·河南濮阳·期中)为探究与一元酸发生化学反应的热效应，进行了如下四组实验。 已知。 实验序号 试剂I 试剂Ⅱ 反应前温度 反应后温度 ① ② ③ 溶液 ④ 与形成的溶液 下列说法错误的是 A．溶于水吸热 B．与反应吸热 C．测得，说明与反应放热 D．预测实验数据： 【答案】D 【详解】A．由题给信息25℃>T1>T2分析，NaHCO3溶于水吸热，A项正确； B．由实验①②对比可知NaHCO3与HA反应吸热，B项正确； C．测得25℃>T3>T1，说明NaHCO3与NaOH反应放热，C项正确； D．对比实验②，实验④缺少NaHCO3溶于水的吸热过程，因此温度降低的较少，即T4>T2，D项错误； 故选D。 5．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)以为催化剂的光热化学循环分解的反应，为室温气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示： 下列说法错误的是 A．过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂 B．若2mol 完全分解生成2mol CO和1mol 需要吸收30kJ能量 C．步骤③中有共价键的断裂和形成 D．该反应中，光能和热能转化为化学能 【答案】B 【详解】A．由图可知，过程①中钛氧键发生断裂，共价键的断裂是吸收能量的过程，A正确； B．由题给数据可知，2mol 分子中共价键断裂吸收的能量为，生成2mol CO和1mol 时，形成共价键释放的能量为，则反应中需要吸收的能量为，B错误； C．由图可知，步骤③中有碳氧共价键的断裂和形成，C正确； D．该反应中，提供光能断裂钛氧键，提供热能断裂钛碳键，从而实现光能和热能向化学能的转变，D正确； 答案选B。 6．(23-24高一下·河南郑州五校联考·期中)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法中正确的是 A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 【答案】C 【详解】A.根据能量--反应过程的图像知，状态I的能量高于状态Ⅲ的能量，故该过程是放热反应，A错误； B.根据状态I、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，故B错误； C.由图Ⅲ可知，生成物是CO2，具有极性共价键，故C正确； D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。 故选C。 7．(23-24高一下·河南洛阳·期中)以下装置不能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】构成原电池的条件是活泼性不同的金属和金属或非金属作电极，电解质溶液，形成闭合回路，能自发的氧化还原反应。 【详解】A．锌和铜离子生成铜和锌离子，满足原电池构成条件，A不符合题意； B．乙醇为非电解质，不能构成闭合电离，B符合题意； C．铁和铜离子生成铜和亚铁离子，满足原电池构成条件，C不符合题意； D．铁和铁离子生成亚铁离子，满足原电池构成条件，D不符合题意； 故选B。 8．(23-24高一下·河南濮阳·期中)某同学设计原电池并根据灵敏电流计指针偏转方向探究电池的正负极，实验结果记录如下： 实验编号 1 2 3 4 实验装置 指针偏 转方向 偏向 偏向 偏向 偏向 下列说法错误的是 A．实验1中电极作正极，实验3中电极作负极 B．实验中原电池的总反应方程式相同 C．实验中电极均作正极 D．实验4中电极的电极反应式为 【答案】D 【分析】原电池中灵敏电流计指针偏向正极。 【详解】A．根据表中的实验现象分析，实验1中Al电极作正极、实验3中Al电极作负极﹐A项正确； B．实验3、4中原电池均为铝电极作负极﹐溶液均含OH-，总反应方程式都为2Al+6H2O+2OH-=2[Al(OH)4]-+3H2↑，B项正确； C．实验2、4中Cu电极均作正极，C项正确﹔ D．实验4中Al电极作负极﹐其电极反应式为Al－3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，D项错误； 故选D。 9．(23-24高一下·河南郑州五校联考·期中)某兴趣小组设计的原电池如图所示，下列说法正确的是 A．放电过程中，向Cu电极移动 B．Cu电极为负极，电极反应式为 C．电池工作时，电子从Zn电极经电解质溶液流向Cu电极 D．当转移2mol电子时，Cu电极生成22.4L 【答案】A 【分析】该原电池中自发的氧化还原反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，锌元素化合价升高，锌为原电池的负极，则铜为原电池的正极。 【详解】A．放电过程中，阳离子向正极移动，所以向Cu电极移动，故A正确； B．Cu电极为正极，电极反应式为，故B错误； C．电池工作时，电子从Zn电极经导线流向Cu电极，电子不经过溶液，故C错误； D．标准状况下，当转移2mol电子时，Cu电极生成22.4L，但题中未明确指出是否为标准状况，无法计算氢气的体积，故D错误； 故答案为：A。 10．(23-24高一下·河南商丘·期中)某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为。下列关于该电池的说法中错误的是 A．a极发生氧化反应 B．b极为正极 C．从a极室向b极室移动 D．可以用稀硫酸作电解质溶液 【答案】D 【分析】由电子从a极流向b极，则a为负极，b为正极，电池反应为，负极电极反应式为Li-e-=Li+，正极电极反应式为； 【详解】A．原电池中电子流出的电极a为负极，发生氧化反应，A项正确； B．b为原电池的正极，发生还原反应，B项正确； C．原电池中阳离子移向正极，从a极室向b极室移动，C项正确； D．a极为Li，易与水发生反应，所以该电池中a极不能接触水溶液，不能用稀硫酸作电解质溶液，D项错误； 故选D。 11．(23-24高一下·河南新未来联考·期中)Al－电池功率大，可用于海上导航，其结构如图所示（阴离子交换膜仅允许阴离子通过）。下列说法错误的是 A．该装置是将化学能转化为电能 B．电子移动方向：铝电极→导线→碳纤维电极 C．Al为负极，负极的电极反应式为 D．电池工作时，从Al电极区透过阴离子交换膜移向碳纤维电极区 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为原电池，Al作负极，碳纤维作正极，负极的电极反应为，原电池中阴离子移向负极； 【详解】A．由图可知，该装置为原电池，可将化学能转化为电能，A正确； B．Al作负极，碳纤维作正极，电子移动方向：铝电极→导线→碳纤维电极，B正确； C．Al为负极，负极的电极反应为，C正确； D．原电池中阴离子移向负极，所以电池工作时从碳纤维电极通过阴离子交换膜移向Al电极，D错误； 答案选D。 12．(23-24高一下·河南郑州十校·期中)郑州宇通客车公司已经成功将氨氧燃料电池应用于新能源公交汽车中，氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是 A．该电池工作时化学能转化为电能 B．该电池工作时阴离子向a极移动 C．外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电池正极反应方程式为 【答案】D 【分析】在氢氧燃料电池中，H2是燃料，则通入H2的a电极为负极，通入O2的b电极为正极。 【详解】A．该电池工作时，通过H2与O2发生化学反应产生电流，则由化学能转化为电能，A正确； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，则该电池工作时，阴离子向a极移动，B正确； C．在原电池的外电路中，电子由负极沿导线流向正极，则该电池中的电子由电极a通过导线流向电极b，C正确； D．若离子导体选择稀硫酸溶液，则电池工作时，正极O2得电子产物与电解质反应生成水，正极反应方程式为，D不正确； 故选D。 13．(23-24高一下·河南新乡·期中)甲烷燃料电池是以某固体氧化物为电解质，O2-可在固体氧化物电解质中自由移动，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电池工作过程中主要将化学能转化为电能 B．a极为负极，发生氧化反应 C．电子由电极a通过外电路流向电极b D．当电极a上消耗1 mol 时，电极b上有1 mol 被还原 【答案】D 【分析】a极上甲烷失电子产生CO2，为负极，b极为正极，空气中的氧气得电子产生O2-； 【详解】A．原电池工作时主要将化学能转化为电能，A项正确； B．由图示可知，电极a中失电子生成，作电池的负极，发生氧化反应，B项正确； C．电极a是负极，电极b是正极，电子由负极经外电路流向正极，C项正确； D．由电子守恒可知，消耗1 mol 转移8 mol ，则有2 mol 被还原，D项错误； 答案选D。 14．(23-24高一下·河南南阳六校联考·期中)钴酸锂电池的结构稳定、比容量高，但成本非常高，常用于小型电子设备中，负极材料是嵌入锂的石墨，可以表示为，正极材料为，放电时的工作原理如图所示（交换膜只允许通过）。放电时，下列说法错误的是 A．主要将化学能转化为电能 B．正极材料中的变为 C．经交换膜由左室进入右室 D．外电路中电流由正极流向负极，内电路中电流由负极流向正极 【答案】B 【分析】装置为原电池，根据电池反应式知，左侧为负极：LixC6－xe－=C6＋xLi＋，右侧为正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO2。 【详解】A．装置为原电池，主要将化学能转化为电能，A正确； B．正极材料由Li1－xCoO2变为LiCoO2，B错误； C．阳离子由负极（左侧）区移动到正极（右侧）区，C正确； D．外电路中电流由正极流向负极，内电路中电流由负极流向正极，D正确 ； 故选B。 15．(23-24高一下·河南南阳·期中)某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(该交换膜只允许通过)，下列说法正确的是 A．电子由M极经过负载流向N极，再从N极经过溶液流向M极 B．N极电极反应方程式为 C．若生成标准状况下22.4L，有2mol从左室通过交换膜移到右室 D．工作一段时间后，M电极室中的溶液酸性增强 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为原电池，M极在紫外光的作用下，H2O反应生成O2，O元素由-2价升高为0价，失电子，M为负极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，N为电池正极，电极反应式为，原电池中阳离子移向正极，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，M为电池负极，N为电池正极，电子由M极经过负载流向N极，不能进入溶液中，A错误； B．由分析可知， N为电池正极，CO2在正极得到电子生成CO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，B错误； C．若生成标准状况下22.4L，物质的量为1mol，由2H2O-4e-=O2+4H+可知，转移4mol电子，有4mol从左室通过交换膜移到右室，C错误； D．M极发生氧化反应生成氧气：2H2O-4e-=O2+4H+，工作一段时间后，M电极室中生成氢离子迁移到N极，氢离子个数不变，但由于消耗了水，导致氢离子浓度增大，溶液酸性增强，D正确； 故选D。 16．(23-24高一下·河南商丘·期中)能源是人类赖以生存的条件。回答下列问题： (1)事实证明， 不管燃烧时的化学反应是一步完成的或是分几步完成的，其反应放热是相同的。已知2 molC、2mol CO分别按下式反应(燃烧)： 2C(s)+O2(g)=2CO(g)  放热221.0kJ 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  放热 566.0 kJ 1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)所放出的热量为 ，通过上述反应及有关数据说明煤炭充分燃烧是为了 。 (2)化学电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。 ①下列有关化学电池的叙述正确的是 (填字母)。 a．锌锰干电池工作一段时间后碳棒会变细 b．金属锂是活动性强的金属，也是最轻的金属，所以是制造电池的理想物质 c．氢氧燃料电池中的电极材料并没有参与电极反应 d．铅蓄电池中Pb为负极，在电池放电时被还原 ②肼(N2H4)又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池工作原理如图所示，其电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O，则通肼的电极上发生的反应为 ，通O2的电极上发生的反应为 ；当电路中转移2mol电子时，消耗O2的体积为 L(标准状况下)，反应过程中n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) 393.5 kJ 节约能源并减少对环境的污染 (2) bc N2H4-4e-+4OH-=4H2O+N2 O2+4e-+2H2O=4OH- 11.2 不变 【详解】（1），，碳单质完全燃烧生成二氧化碳的方程式为：， ；煤炭充分燃烧是为了：节约能源并减少环境污染。 （2）①a．锌锰干电池炭棒不参与反应，所以不会变细，故a项错误； b．金属锂是活动性极强的金属，也是最轻的金属所以是制造电池的理想物质，故b项正确； c．氢氧燃料电池中的电极材料并没有参与电极反应，故c项正确； d．铅蓄电池中Pb为负极，在电池放电时被氧化，故d项错误； 故答案为：bc； ②N2H4为负极，被氧化，电极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=4H2O+N2；通氧气电极为正极，被还原，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；根据电极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-，当电路中转移2mol电子时，消耗O2的物质的量为0.5mol，标准状况下，0.5mol O2体积为11.2L；根据正负极电极反应式可知，反应过程中n(OH-)不变。 17．(23-24高一下·河南洛阳·期中)按要求回答下列问题： (1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。 在实验中发现反应后(a)中溶液的温度升高，由此可以判断(a)中反应物的总能量应该 (填“高于”或“低于”)其生成物的总能量；(b)中生成了无色、有刺激性气味的气体，该反应的化学反应方程式为 。 (2)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如下图所示，则由该反应生成2 mol NO时，应 (填“释放”或“吸收”) kJ能量。 (3)甲烷、庚烷(C7H16)和乙醇是常用的燃料，1mol上述物质分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O(1)时，放出的热量依次为890.3kJ、4800.0kJ和1366.8kJ。庚烷完全燃烧的化学方程式为 ，相同质量的这3种燃料完全燃烧，放出热量最多的是 。 (4)新型电池是化学研究的重要课题之一，如图所示是一种新型乙醇燃料电池的反应原理示意图。在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电(质子交换膜可允许H+自由通过)。 电流在外电路的流动方向为 (填“由Pt到C”或“由C到Pt”)，当1mol CH3CH2OH被完全氧化时有 LO2(标准状况下)被还原。 【答案】(1) 高于 (2) 吸收 183 (3) 或甲烷 (4) 由C到Pt 67.2 【详解】（1）反应后(a)中溶液的温度升高，则反应为放热反应，由此可以判断(a)中反应物的总能量应该高于其生成物的总能量；(b)中生成了无色、有刺激性气味的气体，为氨气，同时生成氯化钡和水，反应为； （2）反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，该反应生成2 mol NO时，反应焓变为945kJ/mol+498 kJ/mol- 2×630kJ/mol = +183kJ/mol，故应吸收183kJ能量。 （3）庚烷(C7H16) 完全燃烧生成CO2(g)及H2O(1)时，放出的热量为1366.8kJ，则反应为；相同质量的这3种燃料完全燃烧，放出热量分别为：、、；则放出热量最多的是甲烷； （4）由图可知，C极硝酸得到电子发生还原反应，为正极，则电流在外电路的流动方向为由C到Pt；负极乙醇被氧化为二氧化碳：，根据电子守恒，，则当1mol CH3CH2OH被完全氧化时有22.4L/mol×3mol=67.2LO2(标准状况下)被还原。 18．(23-24高一下·河南南阳·期中)随着汽车量的激增，汽车尾气造成的环境污染也日益严重，汽车尾气中的有害成分主要有CO、NO、、颗粒物和臭氧等。 (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1mol和lmol完全反应生成NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：，已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在下表中。 实验编号 t(℃) NO初始浓度() CO初始浓度() 催化剂的比表面积() Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 82 ①请将表中数据补充完整：a= 。 ②能验证温度对化学反应速率规律的是实验 (填实验编号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。 (3)在容积固定的绝热容器中发生反应，不能说明已达到平衡状态的是 。 A．容器内混合气体温度不再变化        B．容器内的气体压强保持不变 C．                D．容器内混合气体密度保持不变 E．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化 (4)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示：(提示：可在此固体电解质中自由移动) ①NiO电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子是从 电极流出(填“NiO”或“Pt”)。 ③Pt电极上的电极反应式为 。 (5)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染，在一定条件下也可用于燃料电池。空气碱性燃料电池的能量转化率高，某甲烷燃料电池如图所示。放电时，电子由铂极流出，经电流表流向石墨电极。 ①在石墨电极附近充入 (填“”或“空气”)。 ②Pt电极上的电极反应式为 。 【答案】(1) 吸收 180 (2) 1.2×10﹣3 Ⅰ和Ⅲ 乙 (3)CD (4) 氧化 NiO O2+4e-=2O2- (5) 空气 CH4 + 10OH- - 8e- =+ 7H2O 【详解】（1）由图甲可知，1mol N2和1mol O2完全反应生成NO时，反应物中化学键断裂吸收的总能量为946 kJ+498 kJ =1444 kJ，形成生成物中化学键放出的总能量为2×632 kJ=1264 kJ，则反应时需要吸收1444kJ-1264kJ=180 kJ能量。 （2）①由表格数据可知，实验1、Ⅱ温度相同，催化剂的比表面积不同，实验目的是验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，则温度和反应物的初始浓度要相同；实验1、Ⅲ催化剂的比表面积相同、温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响，则反应物的初始浓度要相同，a应该为1.2×10-3； ②由表格数据可知，实验I、Ⅲ催化剂的比表面积相同，温度不同，实验目的是验证温度对反应速率的影响； ③因实验I、Ⅱ催化剂的比表面积不同，温度、反应物的初始浓度相同，催化剂的比表面积对平衡移动无影响，但实验Ⅱ的反应速率快，先达到化学平衡状态，故实验Ⅱ对应的为曲线乙。 （3）A．因反应在绝热容器中进行，容器内混合气体温度会变化，当温度不再变化时，说明反应已达到平衡状态，A不选； B．该反应是一个气体体积减小的反应，恒容绝热容器内的气体压强保持不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡状态，B不选； C．平衡时，则时正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，C选； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体质量不变，容器的容积不变，则容器内混合气体密度一直保持不变，混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态，D选； 故选CD。 （4）①原电池中，NiO电极上NO失电子发生氧化反应生成NO2，则NiO电极为负极； ②外电路中，电子由负极（NiO电极）流出，经导线流入正极（Pt电极）； ③原电池中，Pt电极为正极，O2在正极上发生还原反应生成O2-，电极反应式为O2+4e-=2O2-。 （5）CH4-空气碱性燃料电池工作时，电子由铂极流出，经电流表流向石墨电极，则Pt电极为负极，C电极为正极。 ①在石墨电极附近，应通入氧化剂，则充入空气； ②在铂极上，CH4失电子产物与电解质反应，生成等，发生反应的电极反应式为CH4 + 10OH- - 8e- =+ 7H2O。 19．(23-24高一下·河南郑州一中·期中)能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题． (1)已知反应中共价键的键能如下表所示： 共价键 键能 413 358 839 436 467 则完全反应可 （填“吸收”或“放出”）热量 。 (2)恒温恒容下，下列说法能判断上述反应达到平衡状态的是_____________（填字母）。 A．容器内气体的平均摩尔质量不再改变 B．容器内压强不变 C．容器内气体密度不变 D．体系中若和的物质的量之比达到 (3)有关的电池装置如下： a b c d 上述四种电池中，属于二次电池的是 （填序号，下同）；属于一次电池的是 。 ②a装置中，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。 ③c装置中，正极的电极反应式为 。 (4)氧化还原反应一般可以设计成原电池，若将反应设计成原电池，则： ①该电池的电解质溶液可以是 。 ②当外电路中转移时，电解质溶液增加的质量是 g。 【答案】(1) 放出 353 (2)AB (3) d b 减弱 O2+4e-+4H+=2H2O (4) 氯化铁（或硫酸铁） 28 【详解】（1）根据热化学反应方程式可知，，故1molCO完全反应可放出热量353kJ； （2）A．由信息可知，该反应是体积改变的反应，故当容器内气体的平均摩尔质量不再改变，反应达到平衡状态，A符合题意； B．由信息可知，该反应是体积改变的反应，当容器内压强不变，反应达到平衡状态，B符合题意； C．恒温恒容条件下，反应前后质量不变，故反应过程中密度一直不变，当容器内气体密度不变，反应不一定达到平衡状态，C不符合题意； D．体系中若H2和CH3OH的物质的量之比达到2∶1，不能说明正逆反应速率相等，反应不一定达到平衡状态，D不符合题意； 故选AB。 （3）①b为普通干电池，属于一次电池；d为铅蓄电池可进行充放电，属于二次电池； ②a装置是燃料电池，电极A是负极，甲醇燃烧生成CO2，CO2被NaOH溶液吸收，导致电解质溶液的碱性减弱； ③c装置是氢氧燃料电池，氢气是负极，氧气是正极，正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O； （4）①根据反应可知，电解质溶液需要有Fe3+，故溶液可以是氯化铁(或硫酸铁)； ②原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe- 2e- = Fe2+，当外电路中转移1mole-时，有0.5molFe进入溶液，增重质量为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$