专题02 化学反应与能量变化（陕西、山西、青海、宁夏专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

专题02 化学反应与能量变化 内容概览 考向1 放热反应和吸热反应的判断 考向2 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 考向3 反应过程能量变化曲线图的分析 考向4 原电池的工作原理及应用 考向5 化学电源分析 考向1 放热反应和吸热反应的判断 1．（23-24高一下·宁夏石嘴山·期末）下列变化属于吸热反应的是   ①灼热的炭和二氧化碳反应    ②镁条溶于盐酸               ③干冰升华 ④盐酸与碳酸氢钠反应            ⑤与反应 ⑥氢气在氯气中燃烧                ⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应 A．①③⑤ B．②④⑥ C．⑤⑦ D．①④⑤ 考向2 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 2．（22-23高一下·陕西西安·期末）下列说法正确的是 A．化学反应前后物质能量不同，因此只有化学反应伴随着能量变化 B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应 C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 D．因为石墨变成金刚石吸热，所以金刚石比石墨稳定 3．（22-23高一下·陕西渭南·期末）如图为的能量变化示意图，下列说法正确的是 A．过程1释放能量 B．过程2吸收能量 C．该反应是放热反应 D．反应物的总键能大于生成物的总键能 4．（22-23高一下·山西运城·期末）已知4g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，拆开1mol氧气中的化学键需要消耗496 kJ能量，水蒸气中1 mol H−O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H−H键断裂时吸收的能量为 A．436 kJ B．557 kJ C．920 kJ D．188 kJ 考向3 反应过程能量变化曲线图的分析 5．（22-23高一下·宁夏石嘴山·期末）某化学反应的能量——反应过程曲线如图，下列说法正确的是    A．该反应一定需要加热才能进行 B．该反应的反应物所具有的总能量大于产物所具有的总能量 C．该反应破坏旧键需吸收的总能量大于形成新建所释放的总能量 D．该反应可能是Zn与稀硫酸之间的反应 6．（23-24高一下·陕西西安·期末）“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 7．（23-24高一下·陕西铜川·期末）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图。下列说法正确的是 A．的焓变为 B．图示反应历程均为吸热过程 C．该反应为放热反应 D．该反应一定需要加热才能发生 8．（22-23高一下·山西运城·期末）根据如图所示能量示意图，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 C．由图得和的能量之和为bkJ D．拆开和中的化学键需要吸收akJ的能量 9．（23-24高一下·宁夏·期末）自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 A．2O3(g)=3O2(g)为放热反应 B．氧气比臭氧稳定 C．反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量 D．反应消耗3molO2时吸收的总能量为E3-E1 考向4 原电池的工作原理及应用 10．（23-24高一下·山西吕梁·期末）锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时，下列说法正确的是 A．K+向锌电极移动 B．石墨电极是该电池的负极 C．Zn电极的电极反应式：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O D．当电路中流过2mol电子，消耗O2的体积为22.4L(标准状况下) 11．（23-24高一下·陕西汉中·期末）下列组合中，不能使装置中的电流表指针发生偏转的是 选项 a b 试剂X A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 稀硫酸 D 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 12．（22-23高一下·陕西·期末）下列装置能构成原电池的是 A． B． C． D． 13．（23-24高一下·山西吕梁·期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 14．（23-24高一下·山西运城·期末）将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”，某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该电池中电极b作负极 B．工作时，电极a产生的电极反应式为 C．工作时质子向电极a迁移 D．当消耗时，理论上电极b消耗 15．（23-24高一下·宁夏·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 16．（23-24高一下·青海·期末）如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A．A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸 B．A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸 C．A是Fe、B是Ag、C为溶液 D．A是Ag、B是Fe、C为溶液 17．（22-23高一下·陕西·期末）将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是    A．铜片为负极 B．一段时间后，锌片质量减小 C．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 D．柠檬汁液中的向锌片一侧迁移 考向5 化学电源分析 18．（22-23高一下·青海·期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 19．（22-23高一下·陕西商洛·期末）电池及其相关技术应用非常广泛。回答下列问题： (1)废旧电池科学的处理方法是 (填标号)。 A．露天焚烧    B．深埋处理    C．集中处理、回收资源 (2)锌锰干电池、铅酸蓄电池、氢氧燃料电池等均是常见电池，下列说法正确的是 (填标号)。 A．常见的锌锰干电池是二次电池 B．氢氧燃料电池中H2、O2不是储存在电池内部的 C．燃料电池的能量利用率比直接燃烧的利用率高 (3)Li-CO2二次电池的装置如图所示： 放电时，沿金属Li电极→导线→Ru@SuperP电极方向移动的是 (填“电子”“电流”或“Li+”)，电池的总反应方程式为 。 (4)利用微生物燃料电池既可处理废水又可回收电能，其装置示意图如图： A极为该电池 (填“正”或“负”)极，正极的电极反应式为 。 20．（23-24高一下·陕西·期末）化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)碱性锌锰干电池(如图所示)是应用最普遍的电池之一，电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2，碱性锌锰干电池的负极材料是 (填名称)，负极上发生的电极反应为 。若反应消耗13g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为 mol。 (2)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极格板都是惰性材料，电池总反应式为PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。下列说法正确的是 (填标号)。 A．电解液中H2SO4的浓度始终保持不变 B．放电时正极上的电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O C．放电时，当外电路通过1mol电子时，理论上负极质量增加48g D．放电时，溶液中的SO向正极移动 (3)镁铝电池的构造如图所示，当电解质溶液为NaOH溶液时，可知电池的负极材料为 (填“Mg”或“Al”)，正极上的电极反应式为 。 1．（23-24高一下·山西大同·期末）一种室温钠—硫电池的结构如图所示。电池工作时，在硫电极发生反应：，，。下列说法正确的是 A．硫电极为电池的负极 B．钠电极电极反应式为 C．电池工作时，外电路电子流动的方向是b→a D．电池总反应为 2．（23-24高一下·山西阳泉·期末）利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示： 则下列说法错误的是 A．过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量光照 D．是放热反应 3．（23-24高一下·山西长治·期末）如下图所示，电流表指针发生偏转，电极M表面有气泡冒出，电极N质量减小，则以下组合合理的是 选项 电极M 电极N 液体B A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Fe 稀硫酸 C Al Mg 氢氧化钠溶液 D Cu Fe 乙醇 A．A B．B C．C D．D 4．（23-24高一下·山西太原·期末）我国科学家研究报道了一种在室温下可重复充电700次的电池，过氧化钙()为主要放电产物，其电子式为。下列说法错误的是 A．放电时，反应涉及非极性键的形成 B．放电时，若使用金属Ca作为负极，则电极反应为 C．利用空气中的氧气作为反应物，有助于降低电池的制造成本 D．若有1mol 参加反应，理论上电路中通过4mol电子 5．（23-24高一下·山西忻州·期末）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生，下列说法错误的是    已知：①U形管中盛有足量的浓硝酸； ②电流强度(I)的正负表示电流的方向，正值表示电流方向与规定方向相同，负值表示电流方向与规定的正方向相反。 A．O～t1s时，负极为Al片，t1s之后Cu片作负极 B．t1s后电流反转是因为Al片在浓硝酸中完全钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应 C．t1s前电解质溶液中的向Cu片移动 D．O～t1s时正极的电极反应式与t1s后正极的电极反应式相同 6．（23-24高一下·山西忻州·期末）某化学兴趣小组探究原电池的工作原理，下列设计与工作原理判断正确的是 选项 电极材料 电解质溶液 电极反应类型 电子移动方向 阳离子移动方向 A Mg、Al 稀硫酸 铝电极：氧化反应 Al→Mg Al→Mg B 石墨、Cu 浓硝酸 铜电极：氧化反应 Cu→石墨 石墨→Cu C Al、石墨 稀盐酸 石墨电极：还原反应 Al→石墨 Al→石墨 D Mg、Al 氢氧化钠溶液 铝电极：还原反应 Mg→Al Al→Mg A．A B．B C．C D．D 7．（23-24高一下·山西运城·期末）目前科学家已经开发出一种新型燃料电池–固体氧化物电池，该电池以为燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传导，下列说法正确的是 A．电池放电时，通入空气的电极为正极，发生氧化反应 B．电池放电时，每消耗时转移电子 C．电池正极的电极反应式： D．负极的电极反应式为： 8．（23-24高一下·山西阳泉·期末）科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ能量，下列说法正确的是    A．属于一种新型的化合物 B．1 mol 转化为时要吸收734 kJ能量 C．比消耗的能量少 D．和互为同素异形体，转化为属于化学变化 9．（23-24高一下·山西长治·期末）科学研究人员最近发现了一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为，下列有关说法错误的是 A．此装置可将化学能转化成电能 B．电池工作时不断向“水”电池的电极移动 C．负极反应式： D．生成理论上外电路转移电子 10．（23-24高一下·山西吕梁·期末）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：，下列有关说法正确的是 A．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 B．放电过程中，向负极移动 C．正极反应式： D．电路中每转移0.02mol电子，理论上生成4.14gPb 11．（23-24高一下·山西长治·期末）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火发射，并且飞船成功进入预定轨道。 (1)偏二甲肼[，N元素的化合价为-2价]是运载火箭常用的推进剂之一，但偏二甲肼为有毒的无色液体，残余的偏二甲肼可将其转化为而除去，请选择合适的偏二甲肼处理剂： (填序号，多选)。 a．铁粉                    b．高锰酸钾溶液            c．次氯酸钙溶液            d．氨水 (2)火箭逃逸塔采用了高性能耐烧蚀树脂，该材料属于 有机高分子材料(填“天然”或“合成”)；橡胶制品在航空航天领域也有着广泛的应用，工业上常用硫与橡胶作用以进行橡胶硫化，该过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。 (3)中科院上海硅酸盐研究所研制的防烧蚀污染涂层成功应用于飞船的舷窗，该涂层具有 的性能和自清洁功能，保证了返回舱返回大气层时，舷窗在2000℃的高温下以及在受到烧蚀使材料挥发污染后，仍具有清晰的透明度。 (4)飞船入轨后，太阳电池翼展开是确保飞船实现能源供给的关键动作。电池翼用到的无机非金属材料主要是砷化镓和 (填化学式)，可将 能转化为 能；飞船的主电源储能电池首次采用大容量、长寿命的锂离子蓄电池，该电池属于 (填“一次电池”或“二次电池”)，磷酸亚铁锂电池也是一种常见的锂离子电池，放电时的工作原理是如右图所示，电极M是 极(填“负”或“正”)。 12．（23-24高一下·陕西榆林·期末）实验小组用如图所示装置探究原电池中的能量转化，图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如表。(装置中的试剂及用量完全相同，假设溶液温度不受外界环境影响) 时间/min ① ② 气体体积(标准状况)/mL 溶液温度/℃ 气体体积(标准状况)/mL 溶液温度/℃ 0 0 22.0 0 22.0 6 33.6 24.8 56 23.8 10 56 26.0 56 23.8 请回答下列问题： (1)两装置温度变化不同的原因是 。 (2)两装置中，金属表面有明显气泡冒出的是 (填字母)。 (3)判断两装置中反应的快慢：① ②(填“>”、“=”或“<”)。 (4)装置①中的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，该反应的能量变化可用下图中的 (填“A”或“B”)表示。 (5)装置②中的负极材料是 (填“Zn”或“Cu”)，外电路中电子的流向为 (填“Zn→Cu”或“Cu→Zn”)，写出正极上的电极反应式： 。 (6)0~6min内，装置②中转移电子的总物质的量为 mol。 13．（23-24高一下·陕西商洛·期末）化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量的变化，它是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题： (1)的反应过程如图所示：      该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应，生成2 mol 吸收或放出的热量为 。 (2)下列变化中属于吸热反应的是 (填标号)。 ①液态水汽化②生石灰与水反应生成熟石灰③④与固体混合 (3)某化学反应中，设反应物的总能量为，生成物的总能量为。若，则该反应可用图 (填“A”或“B”)表示。    (4)为了验证与的氧化性强弱，图中能达到实验目的的装置是 (填标号)，其正极的电极反应式为 ；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.4 mol电子时，两个电极的质量差为 g。    (5)用于燃料电池后，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。实验测得定向移向A电极，则 (填“A”或“B”)电极入口处通，参与的电极反应为 。      14．（23-24高一下·青海西宁·期末）下图A、B、C三个烧杯中分别盛有溶液，D中烧杯内盛有的溶液。 (1)A中反应的离子方程式是 。 (2)B中Cu极属于原电池中的 (填“正”或“负”)极；Fe极附近溶液呈 色。 (3)C中被腐蚀的金属是 (填化学式)，A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 (用“>”表示)。 (4)写出D中总反应的离子方程式： ，D中铝极发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 / / 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1 放热反应和吸热反应的判断 考向2 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 考向3 反应过程能量变化曲线图的分析 考向4 原电池的工作原理及应用 考向5 化学电源分析 考向1 放热反应和吸热反应的判断 1．（23-24高一下·宁夏石嘴山·期末）下列变化属于吸热反应的是   ①灼热的炭和二氧化碳反应    ②镁条溶于盐酸               ③干冰升华 ④盐酸与碳酸氢钠反应            ⑤与反应 ⑥氢气在氯气中燃烧                ⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应 A．①③⑤ B．②④⑥ C．⑤⑦ D．①④⑤ 【答案】D 【详解】①灼热的炭和二氧化碳反应为吸热反应；②活泼金属与酸反应为放热反应；③干冰升华是物理变化；④盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应；⑤与反应为吸热反应；⑥氢气在氯气中燃烧，为放热反应；⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应，酸碱中和为放热反应； 故选D。 考向2 键能与反应中能量变化的关系及相关计算 2．（22-23高一下·陕西西安·期末）下列说法正确的是 A．化学反应前后物质能量不同，因此只有化学反应伴随着能量变化 B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应 C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 D．因为石墨变成金刚石吸热，所以金刚石比石墨稳定 【答案】C 【详解】A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，但是伴随着能量变化的变化不一定是化学变化，如物质溶解时伴随放热、吸热现象，错误； B．任何反应发生都需要一个活化的过程，所以需要加热的化学反应不一定是吸热反应，错误； C．等质量的同一物质，由于在气态时含有的能量比固态时高，所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧产生SO2气体，由于生成物的能量相同，所以前者放出的热量多，正确； D．物质含有的能量越高，物质的稳定性就越小，所以石墨变成金刚石吸热，则金刚石比石墨稳定性差，错误； 答案选C。 3．（22-23高一下·陕西渭南·期末）如图为的能量变化示意图，下列说法正确的是 A．过程1释放能量 B．过程2吸收能量 C．该反应是放热反应 D．反应物的总键能大于生成物的总键能 【答案】C 【详解】A．过程1是化学键的断裂，需要吸收能量，故A错误； B．过程2为化学键的形成，需要放出能量，故B错误； C．该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，故C正确； D．该反应是放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，故D错误； 故选C。 4．（22-23高一下·山西运城·期末）已知4g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，拆开1mol氧气中的化学键需要消耗496 kJ能量，水蒸气中1 mol H−O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H−H键断裂时吸收的能量为 A．436 kJ B．557 kJ C．920 kJ D．188 kJ 【答案】A 【详解】4g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，即2mol氢气和1mol氧气反应生成1mol水蒸气(4mol H−O键)放出484kJ的热，设氢气中1 mol H−H键断裂时吸收的能量为xkJ，拆开1mol氧气中的化学键需要消耗496 kJ能量，因此断键吸收的热量为2xkJ+496 kJ，生成1mol水蒸气放出的热量为463 kJ×4=1852kJ，根据该反应是放出反应即1852kJ−(2xkJ+496 kJ)= 484 kJ，解得x=436即氢气中1 mol H−H键断裂时吸收的能量为436 kJ，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 考向3 反应过程能量变化曲线图的分析 5．（22-23高一下·宁夏石嘴山·期末）某化学反应的能量——反应过程曲线如图，下列说法正确的是    A．该反应一定需要加热才能进行 B．该反应的反应物所具有的总能量大于产物所具有的总能量 C．该反应破坏旧键需吸收的总能量大于形成新建所释放的总能量 D．该反应可能是Zn与稀硫酸之间的反应 【答案】C 【详解】A．吸热反应一定要加热才能发生，故该反应也不一定需要加热才能进行，A错误； B．由题干图示信息可知，该反应的反应物所具有的总能量小于产物所具有的总能量，B错误； C．由分析可知，该反应是一个吸热反应，故该反应破坏旧键需吸收的总能量大于形成新建所释放的总能量，C正确； D．由分析可知，该反应是一个吸热反应，而活泼金属与酸的反应是一个放热反应，故该反应不可能是Zn与稀硫酸之间的反应，D错误； 故答案为：C。 6．（23-24高一下·陕西西安·期末）“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 【答案】D 【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。 7．（23-24高一下·陕西铜川·期末）铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图。下列说法正确的是 A．的焓变为 B．图示反应历程均为吸热过程 C．该反应为放热反应 D．该反应一定需要加热才能发生 【答案】B 【详解】A．的焓变Y(g)的总能量减去X(g)的总能量，的焓变=E1-E2++E3-E4，故A错误；     B．图示反应历程均为吸热过程，故B正确； C．Y的能量大于X，该反应为吸热反应，故C错误； D．反应吸放热与反应条件无关，该反应不一定需要加热就能发生，故D错误； 选B。 8．（22-23高一下·山西运城·期末）根据如图所示能量示意图，下列说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 C．由图得和的能量之和为bkJ D．拆开和中的化学键需要吸收akJ的能量 【答案】D 【详解】A．根据图示，该反应反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，A错误； B．根据图示，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，B错误； C．由图可知，bkJ指和断裂化学键转化为1molC、2molH、1molO所需要的能量之和，C错误； D．拆开和中的化学键，即图中所示，1molCO(g)、1molH2(g)转化为1molC、2molH、1molO需要吸收的能量，为akJ，D正确； 故选D。 9．（23-24高一下·宁夏·期末）自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 A．2O3(g)=3O2(g)为放热反应 B．氧气比臭氧稳定 C．反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量 D．反应消耗3molO2时吸收的总能量为E3-E1 【答案】D 【详解】A． 根据图示，生成物总能量大于反应物总能量，3O2(g)=2O3(g)为吸热反应，2O3(g)=3O2(g)为放热反应，故A正确； B． 氧气的能量比臭氧低，所以氧气比臭氧稳定，故B正确； C． 反应物断键吸收的总能量（E3-E1）高于生成物成键放出的总能量（E3-E2），故C正确； D． 反应消耗3molO2时吸收的总能量为E2-E1，故D错误； 故选D。 考向4 原电池的工作原理及应用 10．（23-24高一下·山西吕梁·期末）锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时，下列说法正确的是 A．K+向锌电极移动 B．石墨电极是该电池的负极 C．Zn电极的电极反应式：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O D．当电路中流过2mol电子，消耗O2的体积为22.4L(标准状况下) 【答案】C 【详解】A．原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，即向石墨电极移动，A错误； B．石墨电极是正极，锌是负极，B错误； C．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为，C正确； D．正极反应式为，电路中流过2mol电子时，消耗标准状况下的体积为11.2L，D错误； 故选C。 11．（23-24高一下·陕西汉中·期末）下列组合中，不能使装置中的电流表指针发生偏转的是 选项 a b 试剂X A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 稀硫酸 D 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．Fe、C是不同的电极，Fe和溶液反应生成硫酸亚铁和铜，是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故A不符合题意； B．蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故B符合题意； C．Zn的金属活泼性比Fe强，Zn和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故C不符合题意； D．铜、锌是不同的电极，盐酸溶液与锌的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故D不符合题意； 故选B。 12．（22-23高一下·陕西·期末）下列装置能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．Fe、Cu未用导线连接，不能形成闭合回路，故A不符； Ｂ．Fe、Cu用导线连接，形成闭合回路，能发生原电池反应，故B符合； Ｃ．四氯化碳属于非电解质，不能形成原电池，故C不符； Ｄ．Zn、Cu用导线连接，稀硫酸分装在两个容器中，不能形成闭合电路，不能构成原电池，故D不符； 故选B。 13．（23-24高一下·山西吕梁·期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是 A．Mg片做电池的正极 B．空气中的氧气得到电子 C．化学能可直接转化为动能 D．溶液中的向石墨片移动 【答案】B 【详解】A．镁为活泼金属，做电池的负极，失去电子发生氧化反应，A错误； B．溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子，发生还原反应，B正确； C．原电池将化学能转化为电能，小汽车将电能通过发动机转化为动能，C错误； D．溶液中的阴离子向原电池中负极镁片移动，D错误； 故选B。 14．（23-24高一下·山西运城·期末）将转化为人类使用的能源有利于实现“碳达峰”，某电池利用和获取工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该电池中电极b作负极 B．工作时，电极a产生的电极反应式为 C．工作时质子向电极a迁移 D．当消耗时，理论上电极b消耗 【答案】D 【详解】A．由分析可知，该电池中电极b作负极，A正确； B．工作时，电极a上二氧化碳得到电子发生还原反应产生，电极反应式为，B正确； C．原电池工作时，阳离子质子向正极电极a迁移，C正确； D．部分二氧化碳转化为CO，生成CO和CH4的各自物质的量是多少不知道，故不能判断消耗时，理论上电极b消耗氢气的物质的量，D错误； 故选D。 15．（23-24高一下·宁夏·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．Ag无法置换硫酸铜中的铜，不存在自发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，故A错误； B．Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，故B错误； C．锌比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移0.2mol电子，生成0.1molCu，即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g，故C正确； D．铁比铜活泼，但铁遇浓硝酸会钝化，故铜做负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故D错误； 故答案为C。 16．（23-24高一下·青海·期末）如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A．A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸 B．A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸 C．A是Fe、B是Ag、C为溶液 D．A是Ag、B是Fe、C为溶液 【答案】C 【详解】A．A是Zn、B是Zn、C为稀硫酸，两个电极相同，不能构成原电池，故不选A； B．A是Cu、B是Ag、C为稀硫酸，Cu、Ag和稀硫酸均不反应，不能构成原电池，故不选B； C．A是Fe、B是Ag、C为溶液    ，Fe的活泼性大于Ag，Fe作负极、Ag作正极，负极Fe-2e-=Fe2+，负极变细；正极Ag++e-=Ag，正极变粗，故选C； D．A是Ag、B是Fe、C为溶液，Fe的活泼性大于Ag，Fe作负极、Ag作正极，故不选D； 选C。 17．（22-23高一下·陕西·期末）将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是    A．铜片为负极 B．一段时间后，锌片质量减小 C．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 D．柠檬汁液中的向锌片一侧迁移 【答案】B 【详解】A．该装置中活泼金属Zn作负极，故A错误； B．活泼金属Zn作负极，发生失电子的氧化反应，不断被消耗，质量逐渐减小，故B正确； C．电子由负极沿着导线移向正极，故C错误； D．原电池装置中阳离子移向正极，故D错误； 答案选B。 考向5 化学电源分析 18．（22-23高一下·青海·期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D．氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 【答案】C 【详解】A．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A项正确； B．干电池中锌筒为负极，负极上锌发生失电子的氧化反应而溶解，锌筒被破坏，B项正确； C．铅蓄电池在工作时，负极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极每消耗1molPb，外电路中通过2mol电子，但电子不会在硫酸溶液中转移，C项错误； D．氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点，D项正确； 答案选C。 19．（22-23高一下·陕西商洛·期末）电池及其相关技术应用非常广泛。回答下列问题： (1)废旧电池科学的处理方法是 (填标号)。 A．露天焚烧    B．深埋处理    C．集中处理、回收资源 (2)锌锰干电池、铅酸蓄电池、氢氧燃料电池等均是常见电池，下列说法正确的是 (填标号)。 A．常见的锌锰干电池是二次电池 B．氢氧燃料电池中H2、O2不是储存在电池内部的 C．燃料电池的能量利用率比直接燃烧的利用率高 (3)Li-CO2二次电池的装置如图所示： 放电时，沿金属Li电极→导线→Ru@SuperP电极方向移动的是 (填“电子”“电流”或“Li+”)，电池的总反应方程式为 。 (4)利用微生物燃料电池既可处理废水又可回收电能，其装置示意图如图： A极为该电池 (填“正”或“负”)极，正极的电极反应式为 。 【答案】 C BC 电子 4Li+3CO2=2Li2CO3+C 负 O2+4H++4e-=2H2O 【详解】(1)废旧电池中含有重金属元素，会造成水污染、土壤污染，因此要集中处理、回收资源，故合理选项是C； (2) A．常见的锌锰干电池化学物质储存在电池中，物质反应到一定程度后就不能再被重复使用，因此锌锰干电池属于一次电池，A错误； B．氢氧燃料电池中H2、O2不是储存在电池内部的，而是由外部不断补充，B正确； C．燃料电池中化学能转化为电能，其能量利用率比直接燃烧的利用率高，C正确； 故合理选项是BC； (3)在原电池反应中，电子由负极经外电路流向正极，电流则由正极经外电路流向负极。在Li-CO2二次电池中，Li电极为负极，Ru@SuperP电极为正极，因此放电时，沿金属Li电极→导线→Ru@SuperP电极方向移动的是电子；在负极Li电极上，Li失去电子变为Li+，电极反应式为：Li-e-=Li+；在正极Ru@SuperP电极上，CO2得到电子，与电解质中的Li+结合形成Li2CO3、C，正极的电极反应式为3CO2+4e-+4Li+= 2Li2CO3+C，所以电池的总反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C； (4)根据图示可知：在该微生物燃料电池中，左边的A电极为负极，被葡萄糖氧化，失去电子，所以A电极为该电池的负极；右边B电极为正极，正极上O2得到电子，与溶液中的H+结合形成H2O，正极的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O。 20．（23-24高一下·陕西·期末）化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)碱性锌锰干电池(如图所示)是应用最普遍的电池之一，电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2，碱性锌锰干电池的负极材料是 (填名称)，负极上发生的电极反应为 。若反应消耗13g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为 mol。 (2)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极格板都是惰性材料，电池总反应式为PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。下列说法正确的是 (填标号)。 A．电解液中H2SO4的浓度始终保持不变 B．放电时正极上的电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O C．放电时，当外电路通过1mol电子时，理论上负极质量增加48g D．放电时，溶液中的SO向正极移动 (3)镁铝电池的构造如图所示，当电解质溶液为NaOH溶液时，可知电池的负极材料为 (填“Mg”或“Al”)，正极上的电极反应式为 。 【答案】 锌 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 0.4 BC Al 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ 【详解】(1)根据反应式，锌化合价升高，被氧化，做负极，反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；每消耗1mol锌，转移2mol电子，消耗13g锌，即0.2molZn，转移0.4mol电子。 (2)放电时，电池反应如下： 正极：PbO2+2e-+4H++SO= PbSO4+2H2O 负极：Pb-2e-+ SO= PbSO4 A．硫酸为反应物被消耗，电解液中H2SO4的浓度始终减少，故A错误； B．放电时正极发生还原，电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O，故B正确； C．放电时，当外电路通过1mol电子时，生成0.5mol PbSO4，又由于反应会消耗0.5mol的Pb，净生成0.5mol SO，据m=n×M，理论上负极质量增加0.5mol×96g/mol=48g，故C正确； D．放电时，正极上聚集电子，电子带负电，同种电荷相互排斥，溶液中的SO不向正极移动，故D错误； 故选BC (3)碱性溶液，仅有两性金属Al与氢氧根发生反应，镁不与氢氧根反应，反应方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，Al失电子故Al为负极，镁为正极，负极反应式为： Al-3e-+4OH-=AlO，由总反应式可得正极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑。 1．（23-24高一下·山西大同·期末）一种室温钠—硫电池的结构如图所示。电池工作时，在硫电极发生反应：，，。下列说法正确的是 A．硫电极为电池的负极 B．钠电极电极反应式为 C．电池工作时，外电路电子流动的方向是b→a D．电池总反应为 【答案】D 【详解】A．单质硫得到电子，硫电极为电池的正极，A项错误； B．钠电极是负极，电极反应式为，B项错误； C．原电池中电子从负极流出，正极流入，则电池工作时，外电路电子流动的方向是a→b，C项错误； D．根据已知信息结合以上分析可知电池总反应为，D项正确。 答案选D。 2．（23-24高一下·山西阳泉·期末）利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示： 则下列说法错误的是 A．过程中实现了光能转化为化学能 B．氢能资源丰富，属于可再生能源 C．过程Ⅰ吸收能量，过程Ⅱ释放能量光照 D．是放热反应 【答案】D 【详解】A．水分解成氢气和氧气需吸收能量。则用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水过程中实现了光能转化为化学能，A正确； B．水分解产生氢气和氧气、氢气和氧气生成水时释放能量、则氢能资源丰富，属于可再生能源，B正确； C．过程I为化学键断裂、吸收能量，过程Ⅱ为化学键形成、释放能量，C正确； D．该反应发生时吸收能量，D错误； 故选D。 3．（23-24高一下·山西长治·期末）如下图所示，电流表指针发生偏转，电极M表面有气泡冒出，电极N质量减小，则以下组合合理的是 选项 电极M 电极N 液体B A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Fe 稀硫酸 C Al Mg 氢氧化钠溶液 D Cu Fe 乙醇 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．锌的活泼性大于铜，则Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池中，Zn为负极，即电极M为负极，A不符合题意； B．铁的活泼性大于铜，则Cu、Fe和稀硫酸构成的原电池中，Fe为负极，即电极N为负极，B符合题意； C．Al与氢氧化钠溶液反应生成氢气，Mg不反应，因此Al、Mg和氢氧化钠溶液构成的原电池中，Al为负极，即电极M为负极，C不符合题意； D．乙醇是非电解质，因此不能构成原电池，电流表指针不发生偏转，D不符合题意； 答案选B。 4．（23-24高一下·山西太原·期末）我国科学家研究报道了一种在室温下可重复充电700次的电池，过氧化钙()为主要放电产物，其电子式为。下列说法错误的是 A．放电时，反应涉及非极性键的形成 B．放电时，若使用金属Ca作为负极，则电极反应为 C．利用空气中的氧气作为反应物，有助于降低电池的制造成本 D．若有1mol 参加反应，理论上电路中通过4mol电子 【答案】D 【详解】A．放电时，正极生成过氧化钙，有非极性共价键的形成，故A正确； B．由分析可知，若使用金属Ca作为负极，则电极反应为； C．利用空气中的氧气作为反应物，可以节省氧气的制造费用，有助于降低电池的制造成本，故C正确； D．由正极的反应式可知，1mol 参加反应，理论上电路中通过2mol电子，故D错误； 故选D。 5．（23-24高一下·山西忻州·期末）常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生，下列说法错误的是    已知：①U形管中盛有足量的浓硝酸； ②电流强度(I)的正负表示电流的方向，正值表示电流方向与规定方向相同，负值表示电流方向与规定的正方向相反。 A．O～t1s时，负极为Al片，t1s之后Cu片作负极 B．t1s后电流反转是因为Al片在浓硝酸中完全钝化，氧化膜阻碍了Al继续反应 C．t1s前电解质溶液中的向Cu片移动 D．O～t1s时正极的电极反应式与t1s后正极的电极反应式相同 【答案】C 【详解】A．0-t1时，U形管中为浓硝酸，Al遇到浓硝酸发生钝化，需要一定时间，因此开始Cu为正极，Al为负极，t1s后，Al完全钝化，此时Al为正极，Cu为负极，A正确； B．t1s后铝完全钝化，致密氧化膜阻止进一步反应，电流反转，B正确； C．t1s前Cu为正极，Al为负极，电解质溶液中阴离子向负极移动，因此硝酸根离子向Al片移动，C错误； D．0-t1时刻和t1之后，电极反应均为+2H++e-=NO2↑+H2O，D正确； 故答案选C。 6．（23-24高一下·山西忻州·期末）某化学兴趣小组探究原电池的工作原理，下列设计与工作原理判断正确的是 选项 电极材料 电解质溶液 电极反应类型 电子移动方向 阳离子移动方向 A Mg、Al 稀硫酸 铝电极：氧化反应 Al→Mg Al→Mg B 石墨、Cu 浓硝酸 铜电极：氧化反应 Cu→石墨 石墨→Cu C Al、石墨 稀盐酸 石墨电极：还原反应 Al→石墨 Al→石墨 D Mg、Al 氢氧化钠溶液 铝电极：还原反应 Mg→Al Al→Mg A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．Mg、Al、稀硫酸构成原电池时，Mg为负极，Al为正极，铝电极得电子发生还原反应，电子从Mg流向Al，阳离子从Mg电极向Al电极移动，A错误； B．石墨、Cu、浓硝酸构成原电池时，Cu为负极，铜电极失电子发生氧化反应，电子从Cu电极流向石墨电极，阳离子从铜电极向石墨电极移动，B错误； C．Al、石墨和稀盐酸构成原电池时，Al为负极，石墨为正极，石墨电极上氢离子得电子发生还原反应，电子从Al电极流向石墨电极，阳离子从Al电极向石墨电极移动，C正确； D．Mg、Al和NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极，铝电极失电子发生氧化反应，电子从Al电极流向Mg电极，阳离子从Al电极向Mg电极移动，D错误； 故答案选C。 7．（23-24高一下·山西运城·期末）目前科学家已经开发出一种新型燃料电池–固体氧化物电池，该电池以为燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传导，下列说法正确的是 A．电池放电时，通入空气的电极为正极，发生氧化反应 B．电池放电时，每消耗时转移电子 C．电池正极的电极反应式： D．负极的电极反应式为： 【答案】D 【详解】A．通入空气的电极为正极，发生还原反应，故A错误； B．无标准状况，无法计算的物质的量，故B错误； C．固体氧化物中传导，故电极反应式为，故C错误； D．负极上甲醇失电子，电极反应式为：，故D正确； 故选D。 8．（23-24高一下·山西阳泉·期末）科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ能量，下列说法正确的是    A．属于一种新型的化合物 B．1 mol 转化为时要吸收734 kJ能量 C．比消耗的能量少 D．和互为同素异形体，转化为属于化学变化 【答案】D 【详解】A．N4为氮的单质，不是化合物，A错误； B．1molN4中含有6molN-N键，2molN2中含有2mol氮氮三键，则1molN4转化为2molN2放出热量为(946×2-193×6)kJ/mol=734kJ，B错误； C．选项中并未说明N4和N2的具体物质的量，且如都是1molN4和1molN2，前者转化为4N(g)消耗的能量高于1molN2转化为2N(g)消耗的能量，C错误； D．N4和N2都是氮的单质，两者互为同素异形体，且N4转化为N2属于化学变化，D正确； 故答案选D。 9．（23-24高一下·山西长治·期末）科学研究人员最近发现了一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为，下列有关说法错误的是 A．此装置可将化学能转化成电能 B．电池工作时不断向“水”电池的电极移动 C．负极反应式： D．生成理论上外电路转移电子 【答案】C 【详解】A．此装置为原电池，可将化学能转化成电能，故A正确； B．原电池中阳离子移向正极，Na+不断向水电池的正极移动，即向电极移动，故B正确； C．根据总反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可知Ag失电子，Ag是负极，负极反应式是Ag+Cl--e-=AgCl，正极反应式：，故C错误； D．正极反应式是，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，故D正确； 故选：C。 10．（23-24高一下·山西吕梁·期末）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：，下列有关说法正确的是 A．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 B．放电过程中，向负极移动 C．正极反应式： D．电路中每转移0.02mol电子，理论上生成4.14gPb 【答案】A 【详解】A．常温时电解质不能变为熔融状态，不能传递电子，因此在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转，A正确； B．放电过程中，阳离子Li+向正极移动，B错误； C．原电池中负极失去电子，正极得到电子。根据总反应式可判断Ca是还原剂，作负极，硫酸铅得到电子，作正极，则正极反应式：PbSO4+2e-＝Pb＋，C错误， D．每转移0.2mol电子，理论上生成0.1molPb，质量是m=nM=0.1mol×207g/mol=20.7gPb，D错误； 答案选A。 11．（23-24高一下·山西长治·期末）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火发射，并且飞船成功进入预定轨道。 (1)偏二甲肼[，N元素的化合价为-2价]是运载火箭常用的推进剂之一，但偏二甲肼为有毒的无色液体，残余的偏二甲肼可将其转化为而除去，请选择合适的偏二甲肼处理剂： (填序号，多选)。 a．铁粉                    b．高锰酸钾溶液            c．次氯酸钙溶液            d．氨水 (2)火箭逃逸塔采用了高性能耐烧蚀树脂，该材料属于 有机高分子材料(填“天然”或“合成”)；橡胶制品在航空航天领域也有着广泛的应用，工业上常用硫与橡胶作用以进行橡胶硫化，该过程属于 变化(填“物理”或“化学”)。 (3)中科院上海硅酸盐研究所研制的防烧蚀污染涂层成功应用于飞船的舷窗，该涂层具有 的性能和自清洁功能，保证了返回舱返回大气层时，舷窗在2000℃的高温下以及在受到烧蚀使材料挥发污染后，仍具有清晰的透明度。 (4)飞船入轨后，太阳电池翼展开是确保飞船实现能源供给的关键动作。电池翼用到的无机非金属材料主要是砷化镓和 (填化学式)，可将 能转化为 能；飞船的主电源储能电池首次采用大容量、长寿命的锂离子蓄电池，该电池属于 (填“一次电池”或“二次电池”)，磷酸亚铁锂电池也是一种常见的锂离子电池，放电时的工作原理是如右图所示，电极M是 极(填“负”或“正”)。 【答案】(1)bc (2)合成 化学 (3)耐高温 (4) Si 太阳能 电能 二次电池 负 【详解】（1）偏二甲肼[，N元素的化合价为-2价]，的化合价为0价，需要加入氧化剂，高锰酸钾溶液与次氯酸钙溶液均具有氧化性，故选bc； （2）树脂属于合成有机高分子，是由低分子原料单体（如乙烯、丙烯、氯乙烯等）通过聚合反应结合成大分子而生产的；橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系列化学反应，在形成网状结构时伴随着发生各种副反应，橡胶硫化属于化学变化； （3）防烧蚀污染涂层具有耐高温的性能； （4）电池翼用到的无机非金属材料主要是砷化镓和硅(Si)，可将太阳能转化为电能；飞船的主电源储能电池首次采用大容量，长寿命的锂离子蓄电池，该电池属于二次电池，钴酸亚铁锂电池也是一种常见的锂离子电池，放电时的工作原理是如右图所示，Li+向N极迁移，阳离子向正极移动，故M为负极。 12．（23-24高一下·陕西榆林·期末）实验小组用如图所示装置探究原电池中的能量转化，图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如表。(装置中的试剂及用量完全相同，假设溶液温度不受外界环境影响) 时间/min ① ② 气体体积(标准状况)/mL 溶液温度/℃ 气体体积(标准状况)/mL 溶液温度/℃ 0 0 22.0 0 22.0 6 33.6 24.8 56 23.8 10 56 26.0 56 23.8 请回答下列问题： (1)两装置温度变化不同的原因是 。 (2)两装置中，金属表面有明显气泡冒出的是 (填字母)。 (3)判断两装置中反应的快慢：① ②(填“>”、“=”或“<”)。 (4)装置①中的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，该反应的能量变化可用下图中的 (填“A”或“B”)表示。 (5)装置②中的负极材料是 (填“Zn”或“Cu”)，外电路中电子的流向为 (填“Zn→Cu”或“Cu→Zn”)，写出正极上的电极反应式： 。 (6)0~6min内，装置②中转移电子的总物质的量为 mol。 【答案】(1)装置①中化学能转化为热能，装置②中化学能转化为热能和电能 (2)ad (3)< (4)放热 A (5) Zn (6)0.005 【详解】（1）两装置温度变化不同的原因是因为装置①中化学能转化为热能，装置②中化学能转化为热能和电能，故答案为：装置①中化学能转化为热能，装置②中化学能转化为热能和电能； （2）两装置中，装置①在锌表面产生气泡，与铜不反应，故金属表面有明显气泡冒出的是d；装置②锌-稀硫酸-铜构成原电池，活泼金属为负极，故锌为负极，铜为正极，氢离子在正极放出氢气，故在铜表面产生气泡，故金属表面有明显气泡冒出的是d，故答案为：ad； （3）由表中数据可知，0-6内同一时间，②中产生氢气更大，反应速率更快，故反应快慢：①＜②，故答案为：＜； （4）①装置①中溶液温度升高，可知反应是放热反应，故答案为：放热； ②放热反应生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应的能量变化可用图中的A表示，故答案为：A。 （5）①装置②锌-稀硫酸-铜构成原电池，活泼金属为负极，故锌为负极，铜为正极，故答案为：Zn； ②外电路中电子的流向由负极流向正极，即，故答案为：； ③由①可知，铜作正极，电极反应式，故答案为：； （6）0~6min内，装置②中生成气体的体积（标准状况下）为56mL，物质的量为，根据电极反应式：，可计算出转移电子总物质的量为：0.0025mol×2=0.005mol，故答案为：0.005mol。 13．（23-24高一下·陕西商洛·期末）化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量的变化，它是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题： (1)的反应过程如图所示：      该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应，生成2 mol 吸收或放出的热量为 。 (2)下列变化中属于吸热反应的是 (填标号)。 ①液态水汽化②生石灰与水反应生成熟石灰③④与固体混合 (3)某化学反应中，设反应物的总能量为，生成物的总能量为。若，则该反应可用图 (填“A”或“B”)表示。    (4)为了验证与的氧化性强弱，图中能达到实验目的的装置是 (填标号)，其正极的电极反应式为 ；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.4 mol电子时，两个电极的质量差为 g。    (5)用于燃料电池后，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。实验测得定向移向A电极，则 (填“A”或“B”)电极入口处通，参与的电极反应为 。      【答案】(1)放热 183 kJ (2)③④ (3)B (4) ② 24 (5) A 【详解】（1）化学反应能量变化是由发生化学变化时化学键断裂吸收的能量和化学键形成时释放的能量不同引起的。吸收的能量高于放出的能量，反应为吸热反应；反之，为放热反应。由图象可知1 mol H2和1 mol Cl2断裂化学键分别形成2 mol H和2mol Cl吸收的能量为436 kJ和243 kJ，总计679 kJ。，2 mol H和2mol Cl形成2 mol HCl总计放出的能量为431 kJ×2=862 kJ，679 kJ>862 kJ，反应为放热反应，反应放出的热量为862 kJ-679 kJ=183 kJ。 答案为：放热，183 kJ （2）①液态水汽化需要吸收能量，但该过程是物理变化，不符合题意； ②生石灰与水反应生成熟石灰反应放出大量的热，不符合题意； ③持续高温下进行的反应多数为吸热反应，二氧化碳和碳高温生成CO，反应为吸热反应，符合题意； ④Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合发生如下反应，该反应是典型吸热反应，符合题意；答案为③④； （3）说明反应物的总能量低于生成物的总能量。图中表示反应物的总能量的线低于表示生成物的总能量的线，B图符合题意。 （4）①中Fe在冷的浓HNO3中发生钝化，阻止Fe与浓HNO3进一步反应。于是，发生如下总反应，①中变化无法判断Fe2+与Cu2+的氧化性强弱。②中发生如下总反应，在该氧化还原反应中Cu2+为氧化剂，Fe2+为氧化产物，一般情况下，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，于是，氧化性Cu2+>Fe2+，利用②可以判断；原电池反应中正极上发生还原反应，物质得到电子，化合价降低，故正极电极反应式为：；导线中通过0.4 mol电子即0.4 mol电子转移，正极生成0.2mol铜，质量增加12.8g，负极反应为，反应消耗铁0.2mol，质量为11.2g，，即Cu电极减少12.8 g，C电极增加Fe11.2 g，于是两个电极的质量差为12.8 g+11.2 g=24 g。 （5）在原电池中，阴离子向负极移动。于是，A极为负极，发生氧化反应；B极为正极，发生还原反应。CH4燃料电池的总反应为。其中，CH4做还原剂，发生氧化反应，故CH4应通入A极。在碱性条件下生成的CO2应以形式存在于溶液中。因此，电极方程式为。 14．（23-24高一下·青海西宁·期末）下图A、B、C三个烧杯中分别盛有溶液，D中烧杯内盛有的溶液。 (1)A中反应的离子方程式是 。 (2)B中Cu极属于原电池中的 (填“正”或“负”)极；Fe极附近溶液呈 色。 (3)C中被腐蚀的金属是 (填化学式)，A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 (用“>”表示)。 (4)写出D中总反应的离子方程式： ，D中铝极发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 【答案】(1) (2)正 浅绿 (3)Zn B＞A＞C (4) 氧化 【解析】（1）A中，Fe与稀硫酸发生置换反应，生成FeSO4和H2，反应的离子方程式是。答案为：； （2）B中，Fe的金属活动性比Cu强，则Cu极属于原电池中的正极；Fe极为原电池的负极，Fe失电子生成Fe2+进入溶液，使附近溶液呈浅绿色。答案为：正；浅绿； （3）C中，Zn作负极，Fe作正极，则被腐蚀的金属是Zn；A中，Fe与稀硫酸直接发生反应，B中，Fe作原电池的负极，Cu加快铁被腐蚀，C中铁作正极，受到Zn的保护，不受腐蚀，则被腐蚀的速率由快到慢的顺序是B＞A＞C。答案为：Zn；B＞A＞C； （4）D中，Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2和H2，总反应的离子方程式：，D中铝极作负极，失电子发生氧化反应。答案为：；氧化。 / / 学科网（北京）股份有限公司 $$