专题02 化学反应与能量变化（湖南专用） -【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 化学能与热能的相互转化 考向2 反应热的相关计算 考向3 原电池 考向4 化学电源 考向1 化学能与热能的相互转化 1．(20-21高一下·湖南A佳大联考�·期末)下列说法不正确的是 A．增大压强，化学反应速率可能加快 B．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．“人工光合作用”的探索和创新方向是将太阳能转化为化学能、电能等 2．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)氢气和氧气发生反应的过程，可用如下模型表示(“-”表示化学键)，下列说法不正确的是 A．过程I是吸热过程 B．该反应为放热反应 C．状态a的总能量大于状态d的总能量 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 3．(23-24高一下·湖南张家界·期末)下列说法中不正确的是(　　) ①任何化学反应都伴有能量变化　②根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量　③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体　④煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率　⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量　⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多 A．①③⑤ B．①②③④⑤⑥ C．②⑥ D．②③④⑥ 4．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)化学反应在发生物质变化的同时伴随能量变化，是人类获取能量的重要途径。下列能量变化图与化学反应相对应的是 A．氢气在氧气中燃烧 B．碳酸氢钠受热分解 C．盐酸与氢氧化钠反应 D．Ba(OH)2∙8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 A．A B．B C．C D．D 5．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)理论研究表明，在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比稳定 B．该反应为吸热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能 C．该异构化反应只有在加热条件下才能进行 D．1molHCN(s)转化为所吸收的能量要大于 考向2 反应热的相关计算 6．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)已知石墨的稳定性强于金刚石，则对于反应       A． B． C． D．无法判断和的大小 7．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)下列有关热化学方程式的说法正确的是 A．甲烷的燃烧热，则   B．将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，则其热化学反应方程式为：   C．HCl和NaOH反应的中和热，则   D．已知：  ，  ，则 8．(22-23高一下·湖南益阳桃江县·期末)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)，下图是使用催化剂和不使用催化剂两种情况下反应过程中的能量变化情况。    (1)表示使用催化剂的曲线是 (填“I”或“II”)。 (2)当反应生成2.5molCH3OH(g)时，反应中 (填“吸收”或“放出”)的能量为 kJ。 9．(22-23高一下·湖南益阳桃江县·期末)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．反应物和生成物所具有的能量差决定了反应是放热还是吸热 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．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的量无关 10．(22-23高一下·湖南湘潭县·期末)焓是衡量一种物质或一个体系能量高低的物理量，实验测得有关物质的焓如图所示(认为稳定单质的焓为0)，下列说法正确的是    A．碳的燃烧热为111 B．气态水比液态水更稳定 C．     D．14gCO完全燃烧放热55.5kJ 考向3 原电池 11．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列各个装置中能组成原电池的是 A． B． C． D． 12．(22-23高一下·湖南长沙长郡中学·期末)将相同表面积的纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是    A．甲中锌片是负极，发生还原反应 B．甲中溶液内的硫酸根离子向铜片移动 C．乙中铜片表面有气泡产生 D．初始产生气泡的速率：甲>乙 13．(21-22高一下·湖南长郡中学·期末)我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是 A．该工艺中光能最终转化为化学能 B．该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C．a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+ D．a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 14．(23-24高一下·湖南部分名校·期末)磷酸铁锂电池因其高工作电压、大能量密度、长循环寿命、良好的安全性能等优点，在多个领域得到广泛应用。其工作时的总反应方程式为(，x表示或的数量，表示炭)。下列说法错误的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，向电池正极移动 C．放电时，为正极，发生还原反应 D．该电池可用稀硫酸作为电解质溶液 15．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)用如图所示装置来测定某原电池工作时，在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是 A．b电极材料是铁片 B．电子由b电极经导线流向a电极 C．若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的移向铜片 D．当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，通过导线的电子的物质的量为0.03mol 考向4 化学电源 16．(23-24高一下·湖南怀化·期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下图为不同电池的构造示意图，有关说法正确的是 A．图Ⅰ：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 B．图Ⅱ：放电时正极反应式为 C．图Ⅲ：如消耗标准状况下22.4L ，电路中理论上转移的电子数为4 D．图Ⅳ：放电时，溶液中向锂电极迁移 17．(23-24高一下·湖南新高考联考协作体·期中)电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A．锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B．锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C．铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D．铝离子电池负极反应式为 18．(22-23高一下·湖南岳阳岳阳楼区·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·湖南永州·期末)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，放电时的电池反应：。下列说法正确的是 A．作电池的负极，发生氧化反应 B．电池放电时，溶液酸性增强 C．电池放电时，由正极向负极迁移 D．负极反应为 20．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。下列说法错误的是    A．该电池工作时能量由化学能转化为电能 B．A极为电池正极，发生氧化反应 C．负极的电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O D．该电池的总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O 1．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期末)氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏，某种氢氧燃料电池的内部结构如图。下列说法正确的是 A．a的成分为O2 B．Y电极上发生氧化反应 C．O2参与的电极反应：O2+4H++4e-=2H2O D．电池每消耗11.2 LH2，电路中通过2 mol电子 2．(22-23高一下·湖南长沙实验中学·期末)如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是 A．电子的流动方向为X电极→导线→Y电极 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Cu C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．流向Y电极，X电极可能产生 3．(23-24高一下·湖南长沙明德中学·期末)微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是 A．M为电池正极，CH3COOH被还原 B．外电路转移4mol电子时，M 极产生22.4LCO2 C．反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降 D．Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 4．(23-24高一下·湖南长沙南雅中学·期末)如图是乙醇燃料电池的示意图，用能传递质子(H+)的介质作电解质溶液，反应为C2H5OH＋3O2→2CO2＋3H2O，下列说法正确的是 A．a极为电池的正极 B．电池正极的电极反应为：4H+ ＋ O2＋ 4e－=2H2O C．电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极 D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移 5．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列说法中正确的是 A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的变化一定是化学变化 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3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气更稳定 6．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图，有关说法正确的是 A．电池工作时，Na＋ 向负极移动 B．电子由电极2经外电路流向电极1 C．电池总反应为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O D．电极2发生的电极反应为：O2+ 4H++ 4e－＝2H2O 7．(22-23高一下·湖南长沙浏阳·期末)下列说法正确的是      A．任何化学反应都伴随着能量的变化 B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热 C．化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现 D．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)△H<0，则56g CO和32g O2所具有的总能量小于88g CO2所具有的总能量 8．(22-23高一下·湖南长沙麓山国际实验中学·期末)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A．电池工作时，CO32-向电极B移动 B．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2 CO32- C．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－=2H2O D．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子 9．(23-24高一下·湖南长沙南雅中学·期末)在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量可能是 （ ） A．80kJ B．50kJ C．30kJ D．20kJ 10．(23-24高一下·湖南岳阳华容县·期末)下列关于能量转换的认识中不正确的是 A．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 B．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 D．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能 11．(23-24高一下·湖南郴州·期末)高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li＋通过。结构如图所示。 原理如下：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC。 下列说法不正确的是 A．放电时，正极电极反应式：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4 B．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极 C．充电时，阴极电极反应式：xLi＋＋xe－＋nC＝LixCn D．充电时，当导线中传递l mol电子，理论上将有1 mol Li＋向左移动 12．(22-23高一下·湖南长沙明德中学·期末)物质、与的能量存在如图所示的相互关系。已知：人为规定的能量为0kJ/mol。下列有关说法错误的是 A．物质是图示三种物质中最稳定的 B．过程①属于吸热反应 C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量 D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关 13．(20-21高一下·湖南A佳大联考�·期末)化学能与热能、电能等能相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法错误的是 A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B．化石燃料是可再生性能源，燃烧时将化学能转变为热能 C．下图I所示的装置不能将化学能转变为电能 D．下图II所示的反应为放热反应 14．(23-24高一下·湖南娄底涟源·期末)意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1mol N－N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量．根据以上信息和数据，下列说法正确的是（　　） A．N4属于一种新型的化合物 B．N4的沸点比P4（白磷）的高 C．理论上可以将N4转化为N2的反应设计成原电池 D．1mol N4所含有的能量比2mol N2所含有的能量高 二、填空题 15．(17-18高一下·湖南醴陵第一中学·期末)（1）已知拆开1molH-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则生成1mol NH3时反应放出 kJ 的热量。 （2）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 （填序号）。    （3）直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 ①三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 ； ②碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为 ； ③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电极b上发生的电极反应式为 。 16．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)试用=↑的反应设计原电池。 (1)原电池中使用的电解质溶液是 ； (2)写出电极反应式：负极： ，正极 ； (3)在方框中画出此原电池的图，标出电极材料的名称 。    17．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题．为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示： 过程I可用如下反应表示： ①2CO22CO+O2 ②2H2O2H2+O2 ③2N2+6H2O4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2 ⑤2CO+H2O？+3O2 请回答下列问题： （1）过程I的能量转化形式为： 能转化为 能． （2）请完成第⑤个反应的化学方程式 （3）上述转化过程中，△H1和△H2的关系是 （4）断裂1mol化学键所需的能量见表： 共价键 H﹣N H﹣O N≡N O=O 断裂1mol化学键所需能量/kJ•mol﹣1 393 460 941 499 常温下，N2和H2O反应生成NH3的热化学方程式为 18．(23-24高一下·湖南长沙周南中学·期末)工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性，并用该脱硫剂处理沼气中的流程如下： (1)为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有 (写出一条即可)。 (2)滤渣1的成分有 、 。 (3)写出“还原”时可能发生反应的离子的离子符号 。 (4)加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体，请写出该气体的电子式 。 (5)“沉铁”时没有气体放出，写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式 。 (6)“脱硫I、再生Ⅱ”的原理如图所示。 工业上要求再生过程中温度不能超过90℃，原因是 。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下 L。 (7)氢氧燃料电池具有清洁高效等优点，简易装置如图所示。该电池的负极 (选填“a”或“b”)，电池的正极反应为 。 19．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下图是以Zn和Cu为电极，稀H2SO4为电解质溶液形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下： 实验后的记录： ①正极的电极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ ②H+向负极移动 ③电子流动方向Zn→Cu ④在Cu处产生1.12L H2，则电路中一定有0.1mol电子通过 (1)在卡片上，叙述合理的是 （填序号）。 (2)在实验中，甲同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，原因可能是 。 (3)如果把锌片换成石墨，发现电流计指针几乎不能偏转，原因是 。 20．(21-22高一下·湖南五十校教研教改共同体·期末)2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F摇十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射。该运载火箭推进物分为偏二甲基肼()，四氧化二氮和液氢、液氧两种。 (1)氨热分解法制氢气，相关化学键的键能数据如下表所示： 化学键 键能 946.0 436.0 390.8 由以上数据可求得 。 (2)在、条件下，和的摩尔热容分别为29.1，28.9和(已知：摩尔热容是指单位物质的量的某种物质升高单位温度所需的热量)。合成的能量随温度T的变化示意图合理的是___________。 A． B． C． D． (3)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一、反应器中存在如下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． ⅳ． ⅳ为积炭反应，利用和，可计算 。 (4)液态偏二甲基肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成和，放出的热量，写出上述反应的热化学方程式 。 (5)对和反应的说法正确的是___________(填字母)。 A．偏二甲肼是比液氢更环保的燃料 B．即是氧化产物，又是还原产物 C．偏二甲基肼的燃烧热为 D．偏二甲肼在四氧化二氮中的燃烧是放热反应 (6)如图为甲烷燃料电池 ①下列有关说法正确的是 (填字母)。 A．燃料电池将电能转变为化学能 B．负极的电极反应式为 C．正极的电极反应式为 D．通入甲烷的电极发生还原反应 ②当消耗甲烷(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移的电子的物质的量为 。 / 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 化学能与热能的相互转化 考向2 反应热的相关计算 考向3 原电池 考向4 化学电源 考向1 化学能与热能的相互转化 1．(20-21高一下·湖南A佳大联考�·期末)下列说法不正确的是 A．增大压强，化学反应速率可能加快 B．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．“人工光合作用”的探索和创新方向是将太阳能转化为化学能、电能等 【答案】C 【详解】A．对于没有气体参加的反应，增大压强对反应速率无影响，对于有气体参加的反应，压缩气体增大压强可加快反应速率，故A正确； B．硫蒸气转化为硫固体的过程放热，则等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，硫蒸气放出的热量多，故B正确； C．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，可能是放热反应，如铝热反应，故C错误； D．“人工光合作用”是人类模拟绿色植物的光合作用开发新能源，故D正确； 故选：C。 2．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)氢气和氧气发生反应的过程，可用如下模型表示(“-”表示化学键)，下列说法不正确的是 A．过程I是吸热过程 B．该反应为放热反应 C．状态a的总能量大于状态d的总能量 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 【答案】D 【详解】A．过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，选项A正确； B．该反应为氢气与氧气反应，属于燃烧反应，为放热反应，选项B正确； C．氢气燃烧放热，则a的总能量大于d的总能量，选项C正确； D．该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，不一定只能以热能的形式进行，选项D不正确； 答案选D。 3．(23-24高一下·湖南张家界·期末)下列说法中不正确的是(　　) ①任何化学反应都伴有能量变化　②根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量　③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体　④煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率　⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量　⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多 A．①③⑤ B．①②③④⑤⑥ C．②⑥ D．②③④⑥ 【答案】C 【详解】①化学反应的本质为断开旧的化学键，形成新的化学键，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，化学反应一定伴有能量变化，故①正确； ②反应物的总能量不等于生成物的总能量，如为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，如为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，故②错误； ③由于化石燃料中含硫元素、碳元素，所以燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等有害气体，故③正确； ④煤气化后提高了燃烧效率，故④正确； ⑤因为水蒸气转变成液态水要放热，所以等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量，故⑤正确； ⑥因为硫蒸气转变成硫粉要放热，所以等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量少，故⑥错误； 不正确的有②⑥，故选C。 4．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)化学反应在发生物质变化的同时伴随能量变化，是人类获取能量的重要途径。下列能量变化图与化学反应相对应的是 A．氢气在氧气中燃烧 B．碳酸氢钠受热分解 C．盐酸与氢氧化钠反应 D．Ba(OH)2∙8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．氢气在氧气中燃烧为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，A反应与图像不符； B．碳酸氢钠受热分解为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，B反应与图像不符； C．氢氧化钠与盐酸的反应为放热反应，但是断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要放出能量，C反应与图像不符； D．Ba(OH)2∙8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D反应与图像相符； 故选D。 5．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)理论研究表明，在和下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．比稳定 B．该反应为吸热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能 C．该异构化反应只有在加热条件下才能进行 D．1molHCN(s)转化为所吸收的能量要大于 【答案】D 【详解】A．根据图示，的能量大于，所以比稳定，故A错误； B．根据图示，该反应为吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能，故B错误； C．根据图示，该反应为吸热反应，反应吸放热与反应条件无关，该异构化反应不一定在加热条件下才能进行，故C错误； D．根据图示，1molHCN(g)转化为1molHNC(g)吸收的能量，HCN(s)的能量小于1molHCN(g)，所以 1molHCN(s)转化转化为所吸收的能量要大于，故D正确； 选D。 考向2 反应热的相关计算 6．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)已知石墨的稳定性强于金刚石，则对于反应       A． B． C． D．无法判断和的大小 【答案】C 【详解】由能量越低越稳定。由石墨比金刚石更加稳定，C(s,石墨)=C(s,金刚石)  ＞0，将题干空格热化学方程式相减得：，则， 故答案选C。 7．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)下列有关热化学方程式的说法正确的是 A．甲烷的燃烧热，则   B．将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，则其热化学反应方程式为：   C．HCl和NaOH反应的中和热，则   D．已知：  ，  ，则 【答案】D 【详解】A．根据燃烧热的概念：1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，所放出的热量为燃烧热，水的状态应该为液态，A错误； B．0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，因反应为可逆反应，则1molN2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热不是38.6kJ，则热化学反应方程式中的反应热数值错误，B错误； C．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，HCl和NaOH反应的中和热，1mol硫酸和1mol氢氧化钡反应生成2mol水和1mol硫酸钡沉淀，放出的热量不是114.6kJ，C错误； D．由于气态水的能量高于液态水的能量，且放热越多，越小，所以反应  ，  ，则，D正确； 故选D。 8．(22-23高一下·湖南益阳桃江县·期末)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)，下图是使用催化剂和不使用催化剂两种情况下反应过程中的能量变化情况。    (1)表示使用催化剂的曲线是 (填“I”或“II”)。 (2)当反应生成2.5molCH3OH(g)时，反应中 (填“吸收”或“放出”)的能量为 kJ。 【答案】(1)Ⅱ (2) 放出 227.5 【详解】（1）同一反应，使用催化剂时，反应的活化能降低，则Ⅰ表示未使用催化剂时的曲线，表示使用催化剂时的曲线是Ⅱ。 （2）由图中可以得出，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H=-91kJ∙mol-1，则反应生成2.5molCH3OH(g)时，反应中放出的能量为91kJ∙mol-1×2.5mol =227.5kJ。 9．(22-23高一下·湖南益阳桃江县·期末)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．反应物和生成物所具有的能量差决定了反应是放热还是吸热 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．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的量无关 【答案】B 【详解】A．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不正确； B．反应物和生成物所具有的总能量差值，通常在反应中以热量的形式表现出来，决定了反应是放热还是吸热，B正确； C．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不正确； D．化学反应过程所吸收或放出的热量既与燃烧的物质有关，又与参加反应物质的用量有关，D不正确； 故选B。 10．(22-23高一下·湖南湘潭县·期末)焓是衡量一种物质或一个体系能量高低的物理量，实验测得有关物质的焓如图所示(认为稳定单质的焓为0)，下列说法正确的是    A．碳的燃烧热为111 B．气态水比液态水更稳定 C．     D．14gCO完全燃烧放热55.5kJ 【答案】C 【详解】A．碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的热量，根据图示，碳的燃烧热是394，故A错误； B．能量越低越稳定，液态水比气态水更稳定，故B错误； C．根据图示，① ② 根据盖斯定律②-① 得    ，故C正确； D．根据，14gCO完全燃烧放热141.5kJ，故D错误； 选C。 考向3 原电池 11．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列各个装置中能组成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。 【详解】A.两个电极材料相同，不能构成原电池，A错误； B.锌的活泼性大于铜，硫酸铜为电解质溶液，锌能够与硫酸铜反应，符合原电池的构成条件，能组成原电池，B正确； C.乙醇不是电解质溶液且不能自发的进行氧化还原反应，不能构成原电池，C错误； D.没有形成闭合回路，不能构成原电池，D错误； 故合理选项是B。 【点睛】本题考查了原电池的构成条件，明确原电池的工作原理、构成条件是答题的关键，四个条件必须同时具备，缺一不可。 12．(22-23高一下·湖南长沙长郡中学·期末)将相同表面积的纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是    A．甲中锌片是负极，发生还原反应 B．甲中溶液内的硫酸根离子向铜片移动 C．乙中铜片表面有气泡产生 D．初始产生气泡的速率：甲>乙 【答案】D 【分析】甲装置中Zn、Cu和稀硫酸构成原电池，Zn为负极，Cu为正极，乙中只有Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，Cu与稀硫酸不反应。 【详解】A．甲中锌片为负极，Zn失电子被氧化发生氧化反应，A错误； B．原电池装置电解质溶液中的阴离子向负极移动，则硫酸根离子向锌片移动，B错误； C．乙中Cu与稀硫酸不反应，铜片表面无现象，C错误； D．甲中构成原电池结构，原电池有加快化学反应速率的作用，因此初始产生气泡的速率，甲>乙，D正确； 故答案选D。 13．(21-22高一下·湖南长郡中学·期末)我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是 A．该工艺中光能最终转化为化学能 B．该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C．a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+ D．a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 【答案】A 【分析】根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，据此分析解答。 【详解】A．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确； B．根据图示，该装置工作时，H+由b极区放电生成氢气，由a极区流向b极区，故B错误； C．a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，电极反应为Fe2+-e-= Fe3+，故C错误； D．a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，不需补充含Fe2＋和Fe3＋的溶液，故D错误； 答案选A。 14．(23-24高一下·湖南部分名校·期末)磷酸铁锂电池因其高工作电压、大能量密度、长循环寿命、良好的安全性能等优点，在多个领域得到广泛应用。其工作时的总反应方程式为(，x表示或的数量，表示炭)。下列说法错误的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，向电池正极移动 C．放电时，为正极，发生还原反应 D．该电池可用稀硫酸作为电解质溶液 【答案】D 【分析】放电时，正极反应式为+xLi++xe-=LiFePO4，为正极，充电时，原电池的正极与外加电源正极相接，电极反应与原电池正极反应相反，即充电时电池正极上发生的反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，据此分析解题。 【详解】A．该电池可以充电，该电池属于二次电池，A正确； B．原电池放电时，电解质中阳离子移向正极，即Li+脱离石墨，经电解质嵌入正极，B正确； C．放电时，正极反应式为+xLi++xe-=LiFePO4，为正极，发生还原反应，C正确；     D．金属锂会与水、硫酸溶液反应，不能用稀硫酸作为电解质溶液，D错误； 故选D。 15．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)用如图所示装置来测定某原电池工作时，在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是 A．b电极材料是铁片 B．电子由b电极经导线流向a电极 C．若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的移向铜片 D．当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，通过导线的电子的物质的量为0.03mol 【答案】C 【分析】根据原电池的工作原理，由装置图知，电极b产生气体，则b为正极，电极b为铜片，电极反应式为：；电极a为铁片，作负极，电极反应式为：，电流经正极流向负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此解答。 【详解】A．b为正极，电极材料是铜片，A错误； B．由分析知，电极a为负极，电极b为正极，电子由a电极经导线流向b电极，B错误； C．若用浓硝酸代替稀硫酸，则铁被钝化，铁为正极、铜为负极，则溶液中的移向负极铜片一极，C正确； D．当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，氢气的物质的量是0.672L÷22.4L/mol＝0.03mol，因此通过导线的电子的物质的量为0.06mol，D错误； 故答案选C。 考向4 化学电源 16．(23-24高一下·湖南怀化·期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下图为不同电池的构造示意图，有关说法正确的是 A．图Ⅰ：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄 B．图Ⅱ：放电时正极反应式为 C．图Ⅲ：如消耗标准状况下22.4L ，电路中理论上转移的电子数为4 D．图Ⅳ：放电时，溶液中向锂电极迁移 【答案】C 【详解】A．图Ⅰ锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被溶解，导致锌筒变薄，A错误； B．图Ⅱ铅蓄电池PbSO4为难溶于水的盐，放电时负极的电极反应式为，正极电极反应式为，B错误； C．图Ⅲ燃料电池，1个得4个电子，如消耗标准状况下22.4L ，物质的量为1mol，电路中理论上转移的电子数为4，C正确； D．图Ⅳ锂电池，原电池放电时，阳离子从负极流向正极，该装置中多孔碳材料是正极、锂是负极，放电时溶液中从锂电极向多孔碳材料电极迁移，D错误； 故选C。 17．(23-24高一下·湖南新高考联考协作体·期中)电池极大地方便了人们的生活，如图为两种电池的示意图。下列说法错误的是 A．锂—空气电池正极材料是多孔电极，氧气得到电子 B．锂—空气电池总反应方程式为4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH C．铝离子电池中电流从石墨电极经过用电器到铝电极 D．铝离子电池负极反应式为 【答案】B 【详解】A．电池内部阳离子向正极移动，如图锂－空气电池中，锂离子向多孔电极移动，所以多孔电极为正极，正极氧气得电子，A正确； B．锂－空气电池中为非水电解质，不可能有水参加反应，总反应方程式为4Li+O2＝2Li2O，B错误； C．铝离子电池中两个电极分别为铝和石墨，铝为活泼电极，是负极，石墨为正极。外电路中电流由正极流向负极，即由石墨流向铝，C正确； D．由图可知，铝离子电池负极是铝失去电子，反应式为，D正确； 故选B。 18．(22-23高一下·湖南岳阳岳阳楼区·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·湖南永州·期末)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，放电时的电池反应：。下列说法正确的是 A．作电池的负极，发生氧化反应 B．电池放电时，溶液酸性增强 C．电池放电时，由正极向负极迁移 D．负极反应为 【答案】D 【详解】A．中Pb元素化合价降低发生还原反应，作电池的正极，故A错误； B．电池放电时，反应消耗硫酸，溶液酸性减弱，故B错误； C．电池放电时，阳离子移向正极，由负极向正极迁移，故C错误； D．负极Pb失电子生成硫酸铅，负极反应为，故D正确； 选D。 20．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)以甲烷为燃料的新型电池得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。下列说法错误的是    A．该电池工作时能量由化学能转化为电能 B．A极为电池正极，发生氧化反应 C．负极的电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O D．该电池的总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O 【答案】B 【分析】甲烷燃料电池中甲烷发生氧化反应，故B极为负极，A为正极，据此分析。 【详解】A．电池工作时化学能转化为电能，故A正确； B．A电极通入氧气，化合价降低，发生还原反应，故B错误； C．B电极通入甲烷，甲烷失去电子和阳离子结合生成二氧化碳和水，其反应式为CH4+4O2−-8e-=CO2+2H2O，故C正确； D．甲烷燃料电池是化学能转化为电能，不是化学能变为热能，该电池的总反应：CH4+2O2 =CO2+2H2O，故D正确。 故答案为B。 1．(23-24高一下·湖南名校联考联合体·期末)氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏，某种氢氧燃料电池的内部结构如图。下列说法正确的是 A．a的成分为O2 B．Y电极上发生氧化反应 C．O2参与的电极反应：O2+4H++4e-=2H2O D．电池每消耗11.2 LH2，电路中通过2 mol电子 【答案】C 【分析】在氢氧燃料电池中，通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电子由负极经外电路流向正极；在同一闭合回路中电子转移数目相同。 【详解】A．根据装置图可知：电子由X电极经用电器流向Y电极，则a电极通入的气体为氢气，b电极通入的气体为氧气，即负极a电极通入的气体是燃料H2，A错误； B．Y电极为电子流入的电极，是原电池的正极，在正极上发生的是O2得电子的还原反应，B错误； C．在酸性条件下O2得到电子后，与溶液中的H+反应转化为H2O，正极的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，C正确； D．题目未说明气体是否处于标准状况，因此无法根据气体的体积计算反应消耗H2的物质的量，也就不能计算反应过程中电子转移的物质的量，D错误； 故合理选项是C。 2．(22-23高一下·湖南长沙实验中学·期末)如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电流流向已标出，下列说法正确的是 A．电子的流动方向为X电极→导线→Y电极 B．若两电极分别为Zn和Cu，则X为Cu C．X电极发生还原反应，Y电极发生氧化反应 D．流向Y电极，X电极可能产生 【答案】A 【详解】A．电流流动方向是Y电极→导线→X电极，则电子的流动方向为X电极→导线→Y电极，电子不能再溶液中移动，故A正确； B．根据A选项分析，X为负极，若两电极分别为Zn和Cu，Zn为活泼金属，则X为Zn，故B错误； C．X电极为负极，发生氧化反应，Y电极为正极，发生还原反应，故C错误； D．原电池“同性相吸”，则流向负极即X电极，Y电极可能产生H2，故D错误。 故答案选A。 3．(23-24高一下·湖南长沙明德中学·期末)微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是 A．M为电池正极，CH3COOH被还原 B．外电路转移4mol电子时，M 极产生22.4LCO2 C．反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降 D．Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活 【答案】D 【详解】A.由图中信息可知，电子由M极流向N极，则M为电池负极，CH3COOH被氧化，选项A错误； B. 根据负极电极反应式CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+可知，外电路转移4mol电子时， 标准状况下M极产生22.4LCO2(忽略CO2溶解)，但题干中没有说明标准状况，选项B错误； C.根据图中信息可知， N极消耗氢离子，反应一段时间后，氢离子浓度降低，N极附近pH增大，选项C错误； D. 强氧化剂能使蛋白质变性，故Cr2O72-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活，选项D正确； 答案选D。 4．(23-24高一下·湖南长沙南雅中学·期末)如图是乙醇燃料电池的示意图，用能传递质子(H+)的介质作电解质溶液，反应为C2H5OH＋3O2→2CO2＋3H2O，下列说法正确的是 A．a极为电池的正极 B．电池正极的电极反应为：4H+ ＋ O2＋ 4e－=2H2O C．电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极 D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移 【答案】B 【详解】A．原电池工作时，阳离子向正极移动，则a为负极，A错误； B．正极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O，B正确； C．电池工作时，电流由正极经外电路流向负极，在该电池中由b极流向a极，C错误； D．乙醇中C元素的化合价为-2价，被氧化后升高到+4价，则电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移，D错误； 答案选B。 【点晴】该题为高考常见题型和高频考点，明确原电池的工作原理是解答的关键，原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。解答时注意把握根据电池总反应书写电极方程式的方法，由质子的移动方向可知a为负极，a极上是乙醇失电子发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H+，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+，b为正极，发生还原反应，电极方程式为4H++O2+4e-═2H2O。 5．(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列说法中正确的是 A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的变化一定是化学变化 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3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气更稳定 【答案】C 【详解】A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，但伴随能量变化的变化不一定是化学变化，例如物质的三态变化，A错误； B．需要加热的化学反应不一定是吸热反应，例如碳燃烧，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应，例如氢氧化钡与氯化铵，B错误； C．气态硫的能量高于液态硫的能量，则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，C正确； D．因为3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧的总能量高于氧气，能量越低越稳定，则氧气更稳定，D错误； 答案选C。 6．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图，有关说法正确的是 A．电池工作时，Na＋ 向负极移动 B．电子由电极2经外电路流向电极1 C．电池总反应为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O D．电极2发生的电极反应为：O2+ 4H++ 4e－＝2H2O 【答案】C 【详解】A、原电池中阳离子向正极移动，故A错误； B、该电池中氧气得到电子所在电极为正极，电极1为负极，电子由负极电极1流向正极电极2，故B错误； C、电池总反应为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，故C正确； D、该电池介质为碱性，不能有氢离子参与反应，故D错误； 答案选C。 7．(22-23高一下·湖南长沙浏阳·期末)下列说法正确的是      A．任何化学反应都伴随着能量的变化 B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热 C．化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现 D．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)△H<0，则56g CO和32g O2所具有的总能量小于88g CO2所具有的总能量 【答案】A 【详解】A、化学反应实质为旧键的断裂和新键的形成，任何化学反应都伴随能量的变化，故A正确； B、反应热只受始态和终态的影响，跟途径无关，故B错误； C、化学反应中的能量变化主要以热能的形式体现，有时以电能、光能体现，故C错误； D、此反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，故D错误； 故答案选A。 8．(22-23高一下·湖南长沙麓山国际实验中学·期末)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A．电池工作时，CO32-向电极B移动 B．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2 CO32- C．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－=2H2O D．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子 【答案】B 【详解】A．电池工作时，CO32-向负极移动，即向电极A移动，选项A错误； B．B为正极，正极为氧气得电子生成CO32-，反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，选项B正确； C．A是负极，负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水，电极A反应为：H2+CO+2CO32--4e-=H2O+3CO2，选项C错误； D．反应CH4＋H2O3H2＋CO，C元素化合价由-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，选项D错误； 答案选B。 【点睛】本题考查了化学电源新型电池，明确原电池中物质得失电子、电子流向、离子流向即可解答，难点是电极反应式书写，要根据电解质确定正负极产物。甲烷和水经催化重整生成CO和H2，反应中C元素化合价由-4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，原电池工作时，CO和H2为负极反应，被氧化生成二氧化碳和水，正极为氧气得电子生成CO32-。 9．(23-24高一下·湖南长沙南雅中学·期末)在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量可能是 （ ） A．80kJ B．50kJ C．30kJ D．20kJ 【答案】A 【来源】09—10湖南师大附中高一下学期期末（结业）考试化学卷 【详解】反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应放热，反之，则吸热。所以在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量应该大于60kJ； 答案选A。 10．(23-24高一下·湖南岳阳华容县·期末)下列关于能量转换的认识中不正确的是 A．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 B．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 D．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能 【答案】C 【来源】2010—2011学年厦门市翔安第一中学高一下学期第二章单元测试化学试卷 【详解】A．煤燃烧时会产生大量的热量，可见化学能主要转化为热能，故A正确； B．水是由水分子构成的，电解水时水分子在电能的作用下发生了变化，变化成了氢分子和氧分子，将电能转化为化学能，故B正确； C．白炽灯工作时消耗电能，产生光能和内能，是将电能转化为光能和内能的过程，故C错误； D．绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来，供植物生长，故D正确。 故选C。 11．(23-24高一下·湖南郴州·期末)高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li＋通过。结构如图所示。 原理如下：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC。 下列说法不正确的是 A．放电时，正极电极反应式：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4 B．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极 C．充电时，阴极电极反应式：xLi＋＋xe－＋nC＝LixCn D．充电时，当导线中传递l mol电子，理论上将有1 mol Li＋向左移动 【答案】D 【分析】该电池的总反应式是：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC，在正极上得电子，其正极反应为：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4，负极反应为：LixCn- xe－=nC+ xLi＋，充电时的两极反应和放电时正好相反，据此回答。 【详解】A、由分析可知，放电时，正极电极反应式：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4，故A正确； B、放电时时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极，故B正确； C、充电时，阴极的反应与负极相反，所以阴极电极反应式为：xLi＋＋xe－＋nC＝LixCn，故C正确； D、充电时，阳离子向阴极移动，即向右移动，故D错误； 故选D。 【点睛】关于二次电池正负极和阴阳极接法可用正正负负来记忆，即：原电池的正极接电解池电源的正极，原电池负极接电解池电源负极。 12．(22-23高一下·湖南长沙明德中学·期末)物质、与的能量存在如图所示的相互关系。已知：人为规定的能量为0kJ/mol。下列有关说法错误的是 A．物质是图示三种物质中最稳定的 B．过程①属于吸热反应 C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量 D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关 【答案】C 【详解】 A．物质的能量越低越稳定，由图可知，能量最低，所以最稳定，A项正确； B．过程①，生成物能量高于反应物，所以属于吸热反应，B项正确； C．过程①对应环戊烯消去反应，生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为101kJ/mol，过程②对应环戊烷消去反应生成一个碳碳双键和氢气，吸收的能量为110 kJ/mol，当物质的量相同时，环戊烷吸收的能量高，但题干并没有明确环戊烷和环戊烯的物质的量，所以C项错误； D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关，只与反应物的状态和反应时的温度压强有关，所以D项正确； 答案选C。 13．(20-21高一下·湖南A佳大联考�·期末)化学能与热能、电能等能相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法错误的是 A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B．化石燃料是可再生性能源，燃烧时将化学能转变为热能 C．下图I所示的装置不能将化学能转变为电能 D．下图II所示的反应为放热反应 【答案】B 【详解】试题分析：A、化学反应中的能量变化因为化学键的变化，故正确；B、化石燃料为不可再生能源，故错误；C、没有形成闭合回路，不能形成原电池，故正确；D、反应为放热反应，故正确。 考点：反应中的能量变化，原电池的构成条件 14．(23-24高一下·湖南娄底涟源·期末)意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1mol N－N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量．根据以上信息和数据，下列说法正确的是（　　） A．N4属于一种新型的化合物 B．N4的沸点比P4（白磷）的高 C．理论上可以将N4转化为N2的反应设计成原电池 D．1mol N4所含有的能量比2mol N2所含有的能量高 【答案】D 【详解】N4属于单质，故A错误；N4相对分子质量比P4小，所以沸点比P4（白磷）的低，故B错误；N4转化为N2属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故C错误；1mol N4生成2mol N2的反应热是167×6－942×2= - 882kJ/mol，反应放热，1mol N4所含有的能量比2mol N2所含有的能量高，故D正确。 二、填空题 15．(17-18高一下·湖南醴陵第一中学·期末)（1）已知拆开1molH-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则生成1mol NH3时反应放出 kJ 的热量。 （2）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 （填序号）。    （3）直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 ①三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 ； ②碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为 ； ③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电极b上发生的电极反应式为 。 【答案】 46 ① O2 C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O O2＋2CO2＋4e－=2CO32－ 【详解】（1）在反应N2+3H2⇌2NH3中，断裂3mol H-H键，1mol N≡N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，生成2molNH3放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，所以生成1molNH3放出的热量为46kJ，故答案为46； （2）验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，在原电池中，铜作负极、其它导电的金属或非金属作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐，①中铜作负极、C作正极，电池反应式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故正确；②中铁发生钝化现象，Cu作负极、铁作正极，电池反应式为：Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；③中铁作负极、C作正极，电池反应式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；故答案为①； （3）①正极发生还原反应，三种乙醇燃料电池中正极反应物均为O2，故答案为O2； ②碱性乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O，故答案为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O； ③原电池中阴离子向负极移动，所以CO32-向负极（a）移动，电极b上是氧气得到电子发生还原反应，b电极上的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故答案为O2+2CO2+4e-=2CO32-。 16．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)试用=↑的反应设计原电池。 (1)原电池中使用的电解质溶液是 ； (2)写出电极反应式：负极： ，正极 ； (3)在方框中画出此原电池的图，标出电极材料的名称 。    【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸 (2) Zn—2e—=Zn2+ 2H+ +2e—=H2↑ (3)   【分析】由总反应方程式可知，原电池中，非氧化性酸稀硫酸或稀盐酸为电解质溶液，锌为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜或石墨为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。 【详解】（1）由分析可知，原电池中，非氧化性酸稀硫酸或稀盐酸为电解质溶液，故答案为：稀硫酸或稀盐酸； （2）由分析可知，原电池中，锌为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e—=Zn2+，铜或石墨是正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H+ +2e—=H2↑，故答案为：Zn—2e—=Zn2+；2H+ +2e—=H2↑； （3）由分析可知，由总反应方程式可知，原电池中，非氧化性酸稀硫酸或稀盐酸为电解质溶液，锌为负极，铜或石墨为正极，原电池构造图如下：  ，故答案为：  。 17．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题．为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示： 过程I可用如下反应表示： ①2CO22CO+O2 ②2H2O2H2+O2 ③2N2+6H2O4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2 ⑤2CO+H2O？+3O2 请回答下列问题： （1）过程I的能量转化形式为： 能转化为 能． （2）请完成第⑤个反应的化学方程式 （3）上述转化过程中，△H1和△H2的关系是 （4）断裂1mol化学键所需的能量见表： 共价键 H﹣N H﹣O N≡N O=O 断裂1mol化学键所需能量/kJ•mol﹣1 393 460 941 499 常温下，N2和H2O反应生成NH3的热化学方程式为 【答案】 太阳 化学 2CO+4H2O2CH4+3O2 △H1=﹣△H2 2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol 【详解】(1)由图可知，过程Ⅰ是太阳能转化为化学能，故答案为太阳，化学； (2)由图可知产物为甲烷，故方程式为：2CO+4H2O2CH4+3O2； (3)由盖斯定律和能量守恒定律定律可知，△H1=﹣△H2； (4)常温下，N2与H2O反应生成NH3的反应为：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g），反应焓变△H=2×941KJ/mol+6×2×460KJ/mol﹣（4×3×393KJ/mol+3×499KJ/mol）=1189KJ/mol；热化学方程式为：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol。 18．(23-24高一下·湖南长沙周南中学·期末)工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性，并用该脱硫剂处理沼气中的流程如下： (1)为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有 (写出一条即可)。 (2)滤渣1的成分有 、 。 (3)写出“还原”时可能发生反应的离子的离子符号 。 (4)加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体，请写出该气体的电子式 。 (5)“沉铁”时没有气体放出，写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式 。 (6)“脱硫I、再生Ⅱ”的原理如图所示。 工业上要求再生过程中温度不能超过90℃，原因是 。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下 L。 (7)氢氧燃料电池具有清洁高效等优点，简易装置如图所示。该电池的负极 (选填“a”或“b”)，电池的正极反应为 。 【答案】(1)粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等 (2) SiO2 CaSO4 (3)Fe3+、H+ (4) (5) (6) 温度较高时，H2O2会发生大量分解 22.4 (7) a 【分析】“酸浸过滤”加入过量稀硫酸，与硫酸反应得到铁离子、亚铁离子，CaO与硫酸反应生成CaSO4微溶于水，MgO与硫酸反应转化为镁离子，SiO2不与硫酸反应且不溶于水，过滤，滤渣中有SiO2和CaSO4；“还原”加入铁粉使得铁离子转化为亚铁离子， “除钙镁”加入氟化铵，生成难溶物氟化钙、氟化镁；“沉铁”加入氨水-碳酸氢铵，发生反应得到碳酸亚铁沉淀，经过一系列转化得到，和硫化氢反应得到硫单质和二价铁，二价铁加入过氧化氢再生生成三价铁。 【详解】（1）加快“酸浸”的反应速率可以采取措施粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等； （2）根据上述分析，滤渣1为SiO2和CaSO4； （3）“还原”加入铁粉使得铁离子被铁还原为亚铁离子，过量氢离子和铁生成氢气和亚铁离子，故反应的离子为Fe3+、H+； （4） “除钙镁”步骤中加入氟化铵，生成难溶物氟化钙、氟化镁，加入浓硫酸，利用酸性强的制取酸性弱的，会生成HF气体，其电子式为； （5）“沉铁”时没有气体放出，则说明碳酸氢根离子没有转化为二氧化碳而是转化为碳酸亚铁，其反应为亚铁离子、碳酸氢根离子、氨水反应生成碳酸亚铁沉淀和铵根离子、水，离子方程式为； （6）该反应中有过氧化氢参与，过氧化氢不稳定受热易分解，温度超过90℃，H2O2会发生大量分解，导致原料损失；根据原理，H2O2作氧化剂，H2S作还原剂，根据得失电子数目守恒，有1mol×2×[(-1)-(-2)]=n(H2S)×[0-(-2)]，解得n(H2S)=1mol，标准状况下，能处理硫化氢的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L；故答案为温度较高时，H2O2会发生大量分解；22.4L。 （7）反应中氢气失去电子发生氧化反应，为负极；正极氧气得到电子在碱性条件下发生还原反应生成氢氧根离子：。 19．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下图是以Zn和Cu为电极，稀H2SO4为电解质溶液形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下： 实验后的记录： ①正极的电极反应式：Zn-2e-=Zn2＋ ②H+向负极移动 ③电子流动方向Zn→Cu ④在Cu处产生1.12L H2，则电路中一定有0.1mol电子通过 (1)在卡片上，叙述合理的是 （填序号）。 (2)在实验中，甲同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，原因可能是 。 (3)如果把锌片换成石墨，发现电流计指针几乎不能偏转，原因是 。 【答案】(1)③ (2)锌片不纯 (3)铜与稀硫酸不反应 【分析】由于金属活动性Zn＞Cu，所以Zn作负极，Cu作正极。 【详解】（1）①由分析可知，Cu作正极，溶液中的H+在正极上得电子生成H2，电极反应式为2H++2e-=H2↑，①不正确； ②原电池工作时，阳离子向正极移动，则H+向正极移动，②不正确； ③原电池工作时，电子由负极沿导线流向正极，则电子流动方向为Zn→Cu，③正确； ④在Cu处产生1.12L H2时，没有指明温度和压强或没有给出气体的密度，无法求出气体的物质的量，也就无法求出电路中通过电子的物质的量，④不正确； 综合以上分析，只有③正确，故选③。答案为：③； （2）在实验中，甲同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，则锌片本身形成了原电池，从而表明锌片不纯，所以原因可能是：锌片不纯。答案为：锌片不纯； （3）如果把锌片换成石墨，由于铜片与稀硫酸不能发生氧化还原反应，即石墨、铜片、稀硫酸不能构成原电池，所以电流计指针几乎不能偏转，原因是：铜与稀硫酸不反应。答案为：铜与稀硫酸不反应。 【点睛】形成原电池时，至少有一种电极材料能与电解质发生氧化还原反应。 20．(21-22高一下·湖南五十校教研教改共同体·期末)2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F摇十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射。该运载火箭推进物分为偏二甲基肼()，四氧化二氮和液氢、液氧两种。 (1)氨热分解法制氢气，相关化学键的键能数据如下表所示： 化学键 键能 946.0 436.0 390.8 由以上数据可求得 。 (2)在、条件下，和的摩尔热容分别为29.1，28.9和(已知：摩尔热容是指单位物质的量的某种物质升高单位温度所需的热量)。合成的能量随温度T的变化示意图合理的是___________。 A． B． C． D． (3)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一、反应器中存在如下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． ⅳ． ⅳ为积炭反应，利用和，可计算 。 (4)液态偏二甲基肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成和，放出的热量，写出上述反应的热化学方程式 。 (5)对和反应的说法正确的是___________(填字母)。 A．偏二甲肼是比液氢更环保的燃料 B．即是氧化产物，又是还原产物 C．偏二甲基肼的燃烧热为 D．偏二甲肼在四氧化二氮中的燃烧是放热反应 (6)如图为甲烷燃料电池 ①下列有关说法正确的是 (填字母)。 A．燃料电池将电能转变为化学能 B．负极的电极反应式为 C．正极的电极反应式为 D．通入甲烷的电极发生还原反应 ②当消耗甲烷(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80%，则导线中转移的电子的物质的量为 。 【答案】(1) (2)C (3) (4) (5)BD (6) B 9.6 【详解】（1）反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等，则氨气发生分解反应生成氮气和氢气的焓变为△H=(390.8kJ/mol×3×2)—(946.0 kJ/mol+ 436.0 kJ/mol×3)=+90.8 kJ/mol，故答案为：+90.8 kJ/mol； （2）合成氨反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，由题给摩尔热容可知，升高温度，反应物的摩尔热容变化量大于生成物的变化量，则图C能正确表示合成氨反应的能量随温度T的变化，故选C； （3）由盖斯定律可知，反应ⅰ+ⅱ—ⅲ得到反应ⅳ，则ΔH4=ΔH1+ΔH2—ΔH3，故答案为：ΔH1+ΔH2—ΔH3； （4）由3.0g液态偏二甲基肼与足量液态四氧化二氮完全反应生成氮气、水蒸气和二氧化碳放出112.5kJ的热量可知，反应ΔH=—=—2250kJ/mol，反应的热化学方程式为，故答案为：； （5）A．液态偏二甲基肼与液态四氧化二氮完全反应生成氮气、水蒸气和二氧化碳，氢气在氧气中燃烧生成水，所得产物唯一且无污染，所以液氢是比偏二甲肼更环保的燃料，故A错误； B．由方程式可知，反应中偏二甲基肼中氮元素的化合价升高被氧化，四氧化二氮中氮元素的化合价降低被还原，则氮气即是反应的氧化产物，又是反应的还原产物，故B正确； C．偏二甲基肼的燃烧热为1mol偏二甲基肼在氧气中燃烧生成稳定化合物所放出的热量，由液态偏二甲基肼与液态四氧化二氮的反应放出的热量无法计算偏二甲基肼的燃烧热，故C错误； D．由(4)可知，液态偏二甲基肼与液态四氧化二氮的反应为放热反应，故D正确； 故选BD； （6）①A．燃料电池是将化学能转变为电能的装置，故A错误； B．由图可知，通入甲烷的电极为负极，碱性条件下，甲烷做负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4+10OH——8e—=CO+7H2O，故B正确； C．由图可知，通入氧气的电极为正极，在水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e—+2H2O =4OH—，故C错误； D．由图可知，通入甲烷的电极为负极，碱性条件下，甲烷做负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，故D错误； 故选B； ②由标准状况下，消耗33.6L甲烷时，电池的能量转化效率为80%可知，导线中转移的电子的物质的量为×8×80%=9.6，故答案为：9.6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$