专题02 化学反应与能量变化(重庆专用)-【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
2025-05-14
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内容正文:
专题02 化学反应与能量变化
内容概览
考向1 吸热反应、放热反应
考向2 化学能与热能
考向3 原电池原理及应用
考向4 化学电源
考向1 吸热反应 放热反应
1.(2024·重庆八中·高一期末)下列反应属于放热反应的是
A.稀释浓硫酸 B.二氧化碳通过炽热的碳
C.在中燃烧 D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌
2.(2023·重庆六校·高一下期末)如下图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A.图a表示吸热反应,图b表示放热反应
B.图b中反应物的总键能大于生成物的总键能
C.图a可以表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
D.图b可以表示与盐酸反应的能量变化
3.(2024·重庆长寿区·高一下期末)一定条件下,白磷转化为红磷的能量关系如图所示。在该条件下,下列说法正确的是
A.白磷比红磷稳定 B.红磷转化为白磷是吸热反应
C.红磷与白磷互为同位素 D.等质量的红磷与白磷完全燃烧释放的热量相同
考向2 键能计算反应热
4.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B.该反应反应物断键释放的能量为
C.若该反应生成液态,则减小
D.该反应的
5.(2024·重庆八中·高一期末)我国研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。已知相关化学键键能如下表所示,若反应过程中分解了2mol水,下列说法不正确的是
化学键
键
键
键
键
键能
460
496
436
138
A.过程Ⅰ吸收了能量 B.过程Ⅱ放出了574kJ能量
C.过程Ⅲ吸收了350kJ能量 D.总反应为
6.(2024·重庆部分区·高一下期末)化学反应中、、的结构式分别为A=A、B-B、B-A-B,反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述不正确的是
A.该反应可能在常温下发生
B.断裂4mol B-A吸收kJ能量
C.该反应中反应物总能量小于生成物的总能量
D.该反应若生成2mol,则放出的热量为
7.(2024·重庆一中·高一下期末)已知某些化学键键能如下,下列说法正确的是
化学键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-Br
键能/
436
243
194
432
a
A.常温下和的状态不同,与Cl-Cl和Br-Br的键能有关
B.根据原子半径可知键长:H-Cl<H-Br,进而推测a>432
C.根据键能可估算反应的
D.(g)与(g)反应生成2mol HBr(g)时放出热量大于185kJ
考向3 盖斯定律计算反应热
8.(2024·重庆长寿区·高一下期末)下列说法不正确的是
A.化学反应中一定伴随能量变化
B.S 在纯氧中燃烧是将全部化学能转化为热能
C.石墨转换成金刚石为吸热反应,故石墨的稳定性大于金刚石
D.化学反应的∆H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
9.(2024·重庆主城四区·高一下期末)依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B.石墨比金刚石稳定
C.
D.
10.(2024·重庆八中·高一期末)已知:、、的燃烧热分别为、和(a、b、c都大于0)。则反应的为
A. B.
C. D.
12.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)通过以下反应均可获取H2.下列有关说法正确的是
①催化电解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6 kJ/mol
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ/mol
A.由反应①可知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol
B.反应CH4(g) = C(s)+2H2(g) 为放热反应
C.若反应②使用催化剂,ΔH2减小
D.反应2C(s)+ O2(g) = 2CO(g) 的反应热ΔH=-309 kJ/mol
考向3 原电池原理及应用
11.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是
A.溶液逐渐变为蓝色 B.正极附近的H+离子浓度逐渐增大
C.铜片上有H2逸出 D.电流由铜片通过硫酸溶液流向锌片
12.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是
A.铜片为负极,其附近的溶液变蓝,溶液中有Cu2+产生
B.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向将改变
C.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
D.如果将稀硫酸换成蔗糖溶液,LED灯将会发光
13.(2024·重庆长寿区·高一下期末)如图所示,电流表指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是
A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀硫酸
C.C可以是酒精溶液 D.A极发生氧化反应
14.(2024·重庆主城四区·高一下期末)某同学用铝片、铜片和西红柿组成水果电池,下列说法正确的是
A.该电池中铝片做负极,发生还原反应
B.可将西红柿换成盛有酒精溶液的装置
C.电池放电时,电子由铝片经西红柿流向铜片
D.可通过改变电极材料、水果种类来调控电流强度
15.(2024·重庆八中·高一期末)某实验小组自制如图所示的水果电池,探究影响电池效果的因素,实验记录如下。下列说法正确的是
序号
电极
电极间距/cm
水果种类
电流/
①
2.0
西红柿
78.8
②
2.0
西红柿
70.3
③
2.0
西红柿
④
2.0
柠檬
45.7
⑤
1.0
柠檬
98.4
A.化学能全部转化为电能
B.通过实验可得出:
C.对比①⑤可得出:电极间距越小,电池效果越好
D.通过实验可得出:其他条件相同时,电极材料活泼性差别越大,电池效果越好
考向4 化学电源
16.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)利用反应设计的电池装置如图所示,该装置能有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染。下列说法错误的是
A.电极B为正极,发生还原反应
B.当有参与反应时,外电路中转移3mol电子
C.电池工作时,向左移动
D.电极B的电极反应式为
17.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如下图,该装置工作时,下列说法错误的是
A.石墨电极为阳极,电解时阴离子向石墨电极迁移
B.电极X的电极反应:
C.电解时,石墨优先Cl-放电
D.电解时,当外电路有4mole-通过时,石墨电极质量减少6g
18.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)近日,香港城市大学支春义教授等研究了在酸性及中性环境中,利用TiO2纳米片催化剂,在处理含硝酸盐的污水时,显著降低了H2的生成效率,提高了氨氮(NH4+/NH3)的生成效率,研究人员开发了一种锌-硝酸盐电池,用于污水处理。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述正确的是
A.电池工作过程中,电子由b极经导线流入a极
B.双极膜上阳离子进入Ⅰ电极室,阴离子进入Ⅱ电极室
C.当Ⅱ电极室为酸性环境时,Ⅱ电极室主要的电极反应为:+ 8e―+ 10H+ = + 3H2O
D.a极金属质量减少2.60g时,Ⅱ室中有0.01 mol 转变为氨氮
考向5 金属腐蚀与防护
19.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图2中,反应一段时间后,用胶头滴管从铁电极区域取少量溶液于试管中,向试管中滴入2滴溶液,有蓝色沉淀生成
C.图3中,开关由M改置于N时,合金的腐蚀速率增大
D.图4中,采用外加电流法防止地下钢铁管道的腐蚀
20.(2024·重庆一中·高一下期末)下列有关装置图的叙述错误的是
A.用图①装置精炼铜,b极为精铜,电解质溶液为溶液
B.图②装置比较Zn与Cu的金属性强弱
C.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“外加电流法”
D.图④装置验证Zn保护了Fe
1.(2023·重庆六校·高一下期末)下列设备工作时,将化学能转化为电能的是
A
B
C
D
锂离子电池
硅太阳能电池
电动车电池充电
燃气灶
2.(2024·重庆江津七校·高一下期末)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A.常温下,铝制容器可以用来贮运浓硝酸
B.液氨汽化时要吸收大量的热,因此可用液氨作制冷剂
C.硅太阳能电池可直接将太阳能转化为电能
D.北京冬奥会颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和碳纳米管互为同位素
3.(2024·重庆江津七校·高一下期末)下列反应过程中的能量变化符合如图的是
A.碳酸氢钠与盐酸的反应
B.Al和Fe2O3在高温下的反应
C.酸与碱的中和反应
D.葡萄糖在生物体内氧化生成CO2
4.(2024·重庆江津七校·高一下期末)以下各种装置的分析正确的是
选项
A
B
C
D
装置
分析
Al电极为负极,溶液中H+向Al电极移动
Al电极发生氧化反应,反应后溶液的碱性减弱
电流由Cu电极流向Zn电极,Cu片表面产生气泡
电子由Fe电极流向Cu电极,负极反应为:Fe-3e-=Fe3+
5.(2024·重庆江津七校·高一下期末)向BaCl2溶液中通入SO2,没有沉淀生成,但若先加入一种试剂,再通入SO2,则可看到沉淀生成,这种试剂不可能是
①NH3②HNO3③NaNO3④FeCl3⑤CO2⑥Cl2
A.⑤ B.③⑤ C.①③⑤ D.①②③④⑥
6.锌—空气电池(原理如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时转化为。该电池工作时下列说法正确的是
A.石墨电极上,空气中的氧气发生还原反应
B.电池工作时,电子从石墨电极移向电极
C.放电时,向石墨电极移动
D.放电后,溶液浓度增大
7.下列说法正确的是
A.已知,则石墨比金刚石稳定
B.等质量的硫蒸气和硫固体完全燃烧,后者放出的热量多
C.任何酸与碱发生中和反应生成的过程中,反应热均相同
D.碳燃烧热的热化学方程式为:
8.(2024·重庆渝西中学·高一下期末)含S2O、Fe3+、I-的溶液中反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.由图可知氧化性:Fe2+>S2O
C.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的大
D.该反应可表示为S2O(aq)+2I-(aq)=2SO(aq)+I2(aq)
9.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)下列离子反应方程式或电极反应式书写正确的是
A.由和稀构成的原电池装置,负极反应式:
B.氢氧燃料电池(碱性电解质)负极反应式:
C.溶液与稀硫酸混合后溶液变浑浊:
D.稀硝酸中加入过量铁粉:
10.(2024·重庆一中·高一下期末)CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是
A.总反应的
B.稳定性:IM1>IM2>IM3>IM4
C.反应①和反应②均为放热反应
D.总反应的催化剂为
11.(2024·重庆巴蜀·高一期末)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.一定条件下,在密闭容器中充入与,充分反应后放出热量,则:
B.已知 ,则
C.已知 ,则稀溶液中与反应放热为
D.已知在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
12.(2024·重庆一中·高一下期末)下列选项正确的是
A.图①可表示晶体与晶体反应的能量变化
B.图②中△H表示碳的燃烧热
C.若用铜丝代替图③仪器a进行相应的实验操作,测得中和热△H偏大
D.图④表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知)
13.(2024·重庆联合检测·高一期末)用锌片、铜片和溶液制作的简易电池如下图所示。下列有关说法正确的是
A.该装置将太阳能转化成化学能
B.该装置中极为负极,发生氧化反应
C.该装置工作时,向极移动
D.极上的电极反应为:
14.(2023·重庆主城四区·高一下期末)关于图中所示装置,下列说法正确的是
A.装置1能将化学能转化为电能
B.装置2铜片上反应为
C.两装置产生气体的速率相等
D.反应相同时间,两装置中温度计的示数一定相等
15.(2023·重庆主城四区·高一下期末)研究表明,利用可催化消除大气污染物和,简化中间反应进程后,相对能量变化如图所示。则的反应热为
A.-359 B.-207 C.-436 D.-407
16.可充电电池的结构和催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。下列说法错误的是
A.电池不能使用水溶液做离子导体
B.放电时,电流由C电极经负载、电极、电解质回到C电极
C.放电时,负极反应为:
D.均为正极反应的中间产物
17.(2024·重庆部分区·高一下期末)人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)已知:在25℃和101kPa条件下,断开1mol中的化学键要吸收436kJ能量,断开lmol中的化学键要吸收243kJ能量,断开1mol HCl中的化学键要吸收431kJ能量。则反应中,生成1mol HCl时,该反应 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)有关的电池装置如下:
①甲装置中,碳棒是 (填“正极”或“负极”)。
②乙装置中,外电路中电流的流向是 (填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③丙装置中,铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为,其中难溶于水,则负极发生的电极反应式为 。
④燃料电池具有清洁、安全、高效等优点。某氢气燃料电池的工作原理如丁图所示,其电解质溶液为稀硫酸。正极的电极反应式为 。如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗的的体积为 L(标准状况下)。
18.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)不同形式的能量转化在工业生产和社会生活中有着重要应用。
I.目前城市使用的燃料大多用煤气、液化石油气。其中煤气的主要成分是和的混合气体,它由煤炭与水蒸气反应州得,又称水煤气,主要反应为:。
(1)已知的燃烧热为,请写出表示的燃烧热的热化学方程式: 。
(2)某同学设计了将煤转化为水煤气燃烧的能量循环图,请你写出之间存在的关系式 。
(3)将煤转化为水煤气再燃烧,相较于煤直接燃烧,其优点是 (任写一点即可)
Ⅱ.溶液是一种重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用溶液进行以下电化学实验。
(4)以溶液为电解质溶液进行粗铜(含等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.电解时,溶液中向阳极迁移 B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.电解后溶液的浓度减小 D.利用阳极泥可回收等金属
(5)利用如下装置实现铁上镀铜,其中I是甲烷燃料电池(电解质为溶液)的示意图。
①b处通入的是 (填“”或“”),a处的电极反应式为 。
②当铜电极的质量减轻,则消耗的在标准状况下的体积为 L。
19.(2024·重庆长寿区·高一下期末)某实验小组设计了下图所示的5组实验,探究化学能与热能的转化。
(1)实验①在实验前U型管中液面左右相平,在甲试管中加入适量氧化钙和水后,可观察到U型管中的现象是 ,反应的化学方程式是 。
(2)实验②③④⑤中属于吸热反应的是 (填序号)
(3)从微观角度分析实验⑤化学反应中能量变化的原因如下:
①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。
20.(2024·重庆长寿区·高一下期末)一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。
(1)锌是该电池的 (填“正”或“负”)极。Zn片上发生的电极反应为 。
(2)Cu片上发生的电极反应为 。能证明化学能转化为电能的实验现象为 。
(3)下列反应通过原电池装置,不能实现将化学能直接转化为电能的是 (填序号)。
a.CH4+2O2=CO2+2H2O b.H2+Cl2=2HCl
c.NaOH+HCl=NaCl+H2O d.C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
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专题02 化学反应与能量变化
内容概览
考向1 吸热反应、放热反应
考向2 化学能与热能
考向3 原电池原理及应用
考向4 化学电源
考向1 吸热反应 放热反应
1.(2024·重庆八中·高一期末)下列反应属于放热反应的是
A.稀释浓硫酸 B.二氧化碳通过炽热的碳
C.在中燃烧 D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌
【答案】C
【解析】A.稀释浓硫酸的过程放热,但不是化学反应,不属于放热反应,A不选;
B.二氧化碳通过炽热的碳生成CO,该反应是吸热反应,B不选;
C.在中燃烧属于化学变化且该过程中放热,属于放热反应,C选;
D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌的过程中吸热,属于吸热反应,D不选;
故选C。
2.(2023·重庆六校·高一下期末)如下图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A.图a表示吸热反应,图b表示放热反应
B.图b中反应物的总键能大于生成物的总键能
C.图a可以表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
D.图b可以表示与盐酸反应的能量变化
【答案】B
【解析】A.图a反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应;图b反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,故A错误;
B.图b表示吸热反应,说明反应物总键能大于生成物总键能,故B正确;
C.图a表示放热反应,盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,故C错误;
D.图b表示吸热反应,镁与盐酸反应为放热反应,故D错误;
答案选B。
3.(2024·重庆长寿区·高一下期末)一定条件下,白磷转化为红磷的能量关系如图所示。在该条件下,下列说法正确的是
A.白磷比红磷稳定 B.红磷转化为白磷是吸热反应
C.红磷与白磷互为同位素 D.等质量的红磷与白磷完全燃烧释放的热量相同
【答案】B
【解析】A.由图可知,白磷的能量高于红磷的能量,物质能量越低越稳定,则红磷比白磷稳定,A错误;
B.由图可知,白磷的能量高于红磷的能量,红磷转化为白磷是吸热反应,B正确;
C.红磷与白磷为P元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误;
D.红磷、白磷能量不同,则等质量的红磷与白磷完全燃烧释放的热量不同,D错误;
故选B。
考向2 键能计算反应热
4.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知反应过程中的能量变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.该反应反应物的键能之和大于生成物的键能之和
B.该反应反应物断键释放的能量为
C.若该反应生成液态,则减小
D.该反应的
【答案】C
【解析】A.由图可知,该反应为放热反应,则反应物的键能之和小于生成物的键能之和,故A错误;
B.反应物断键需要吸收能量,故B错误;
C.CH3OH(g)→CH3OH(l)是放热过程,所以CO(g)+H2(g)→CH3OH(l)放热更多,放热反应的焓变为负,则△H减小,故C正确;
D.该反应的焓变△H=正反应活化能﹣逆反应活化能=419kJ•mol-1﹣510kJ•mol-1=﹣91kJ•mol-1,故D错误;
故选:C。
5.(2024·重庆八中·高一期末)我国研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。已知相关化学键键能如下表所示,若反应过程中分解了2mol水,下列说法不正确的是
化学键
键
键
键
键
键能
460
496
436
138
A.过程Ⅰ吸收了能量 B.过程Ⅱ放出了574kJ能量
C.过程Ⅲ吸收了350kJ能量 D.总反应为
【答案】C
【解析】A.断裂化学键吸收能量,过程Ⅰ吸收了能量,A正确;
B.形成化学键释放能量,过程Ⅱ中形成了键和键,放出了436kJ+ 138kJ=574kJ能量,B正确;
C.由过程Ⅲ可知,H2O2中的O-H键断裂,同时H-H键形成,460kJ/mol×2-436kJ/mol=484kJ/mol,吸收了484kJ能量,C错误;
D.太阳光在催化剂表面实现高效分解水,总反应为,D正确;
故选C。
6.(2024·重庆部分区·高一下期末)化学反应中、、的结构式分别为A=A、B-B、B-A-B,反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述不正确的是
A.该反应可能在常温下发生
B.断裂4mol B-A吸收kJ能量
C.该反应中反应物总能量小于生成物的总能量
D.该反应若生成2mol,则放出的热量为
【答案】D
【解析】A.由图可知生成物能量高于反应物能量,反应为吸热反应,,生成物气体分子数多于反应物,,该反应在高温下自发进行,常温下也可能发生,故A正确;
B.由图可知断裂4mol B-A即消耗2molAB2吸收kJ能量,故B正确;
C.该反应为吸热反应,反应物总能量小于生成物的总能量,故C正确;
D.该反应若生成2mol,则吸收的热量为,故D错误;
故选:D。
7.(2024·重庆一中·高一下期末)已知某些化学键键能如下,下列说法正确的是
化学键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-Br
键能/
436
243
194
432
a
A.常温下和的状态不同,与Cl-Cl和Br-Br的键能有关
B.根据原子半径可知键长:H-Cl<H-Br,进而推测a>432
C.根据键能可估算反应的
D.(g)与(g)反应生成2mol HBr(g)时放出热量大于185kJ
【答案】C
【知识点】根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算、反应热大小比较、键能、键长、键角
【解析】A.Cl-Cl键能大于Br-Br键能,说明Cl2分子比Br2分子稳定,破坏的是共价键,而物质聚集状态由分子间作用力决定,A不正确;
B.Cl原子半径小于Br原子,H—Cl键的键长比H—Br键长短,H—Cl键的键能比H—Br键大,进而推测a<432,B不正确;
C.根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,得到: ,C正确;
D.相同条件下,Br2(g)没有Cl2(g)活泼,物质的量相同时,Cl2(g)含有能量比Br2(g)高;HBr(g)没有HCl(g)稳定,物质的量相同时,HCl(g)含有能量比HBr(g)低,因此H2(g)与Br2(g)反应生成2molHBr(g)时,放出热量小于185kJ,D不正确;
故选C。
考向3 盖斯定律计算反应热
8.(2024·重庆长寿区·高一下期末)下列说法不正确的是
A.化学反应中一定伴随能量变化
B.S 在纯氧中燃烧是将全部化学能转化为热能
C.石墨转换成金刚石为吸热反应,故石墨的稳定性大于金刚石
D.化学反应的∆H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】B
【解析】A.化学变化是旧键的断裂和新键的形成过程,断键吸热,成键放热,所以物质发生化学反应都伴随着能量变化,故A正确;
B.S在纯氧中燃烧时产生热和光,将化学能转化为热能和光能,故B错误;
C.石墨转换成金刚石为吸热反应,故石墨能量比金刚石能量低,石墨的稳定性大于金刚石,故C正确;
C.根据盖斯定律化学反应的ΔH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确。
答案选B。
9.(2024·重庆主城四区·高一下期末)依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B.石墨比金刚石稳定
C.
D.
【答案】C
【解析】A.按盖斯定律,反应Ⅴ=反应Ⅰ+反应Ⅳ,ΔH5=ΔH1+ΔH4,则ΔH4<ΔH5,A正确;
B.由反应Ⅰ:C(金刚石,s)= C(石墨,s) ΔH1=+1.9 kJ⋅mol-1知,等量的石墨能量比金刚石低,石墨比金刚石稳定,B正确;
C.由盖斯定律知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅳ-反应Ⅱ,则ΔH4=ΔH3-ΔH1-ΔH2=[(-393.5)-(+1.9)-(-283.0) ]kJ⋅mol-1=-112.4kJ⋅mol-1,C错误;
D.结合选项A和选项C,ΔH5=ΔH1+ΔH4=(+1.9-112.4)kJ⋅mol-1=-110.5 kJ⋅mol-1,由盖斯定律,2×反应Ⅴ-反应Ⅲ得目标反应:C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=2ΔH5-ΔH3=+172.5 kJ⋅mol-1,D正确;
故答案为:C。
10.(2024·重庆八中·高一期末)已知:、、的燃烧热分别为、和(a、b、c都大于0)。则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】CO燃烧的热化学方程式为① ;燃烧的热化学方程式为② ;燃烧的热化学方程式为③ 。依据盖斯定律,反应可由①×2+②×2-③得到,其焓变,故选A。
12.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)通过以下反应均可获取H2.下列有关说法正确的是
①催化电解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6 kJ/mol
②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ/mol
A.由反应①可知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol
B.反应CH4(g) = C(s)+2H2(g) 为放热反应
C.若反应②使用催化剂,ΔH2减小
D.反应2C(s)+ O2(g) = 2CO(g) 的反应热ΔH=-309 kJ/mol
【答案】A
【知识点】燃烧热、盖斯定律与热化学方程式
【解析】A.H2的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,由反应①可知H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ/mol,A正确;
B.CH4(g) = C(s)+2H2(g)是分解反应,反应CH4(g) = C(s)+2H2(g) 为吸热反应,B错误;
C.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,若反应②使用催化剂,ΔH2不变,C错误;
D.由于①中水为液态,无法根据盖斯定律依据题中所给方程式计算2C(s)+ O2(g) = 2CO(g) 的反应热ΔH,D错误;
故选A。
考向3 原电池原理及应用
11.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是
A.溶液逐渐变为蓝色 B.正极附近的H+离子浓度逐渐增大
C.铜片上有H2逸出 D.电流由铜片通过硫酸溶液流向锌片
【答案】C
【知识点】原电池原理理解、原电池电子流向判断及应用、原电池正负极判断
【分析】在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片形成原电池,锌片作负极,锌失电子变为锌离子,反应过程中逐渐溶解;铜片作正极,氢离子得电子变为氢气。
【解析】A.锌片作负极,锌失电子变为锌离子,反应过程中逐渐溶解,铜片不溶解,故溶液为无色,A错误;
B.铜片作正极,氢离子得电子变为氢气,故正极附近的H+离子浓度逐渐减小,B错误;
C.铜片作正极,氢离子得电子变为氢气,C正确;
D.电流由铜片通过导线流向锌片,不会经过电解质溶液,D错误;
故选C。
12.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是
A.铜片为负极,其附近的溶液变蓝,溶液中有Cu2+产生
B.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向将改变
C.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
D.如果将稀硫酸换成蔗糖溶液,LED灯将会发光
【答案】C
【分析】根据电池两极材料以及电解质溶液的溶质可知,该电池的总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,所以锌片发生氧化反应为电池的负极,铜片上氢离子发生还原反应为电池的正极。
【解析】A.铜片作正极,电极上氢离子发生还原反应生成氢气,有气泡产生,溶液中没有Cu2+产生,故A错误;
B.如果将锌片换成铁片,电池总反应为铁与稀硫酸的反应,铁作正极,铜依然为负极,电路中的电流方向不会发生改变,故B错误;
C.原电池的能量变化为化学能→电能,LED灯工作时能量变化为电能→光能,故C正确;
D.蔗糖为非电解质,蔗糖溶液不导电,改换蔗糖溶液后无法形成闭合回路,无法形成原电池,故D错误;
综上所述,故答案为C。
13.(2024·重庆长寿区·高一下期末)如图所示,电流表指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是
A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀硫酸
C.C可以是酒精溶液 D.A极发生氧化反应
【答案】C
【分析】电流表指针发生偏转,说明形成原电池反应,化学能转化为电能;同时A极质量减少,则A为原电池负极,B极上有气泡产生,B为原电池正极,C为电解质溶液。
【解析】A.B极上有气泡产生,应发生还原反应,为原电池的正极,A正确;
B.锌比铜活泼,且可以与稀硫酸反应生成氢气,稀硫酸作电解质溶液形成原电池时,Zn为负极、Cu为正极,符合题意,B正确;
C.酒精溶液不能导电,不能形成闭合电路,C错误;
D.A电极是原电池的负极,失去电子,发生氧化反应,D正确;
故选C。
14.(2024·重庆主城四区·高一下期末)某同学用铝片、铜片和西红柿组成水果电池,下列说法正确的是
A.该电池中铝片做负极,发生还原反应
B.可将西红柿换成盛有酒精溶液的装置
C.电池放电时,电子由铝片经西红柿流向铜片
D.可通过改变电极材料、水果种类来调控电流强度
【答案】D
【解析】A.该电池中,铝比铜的金属活动性强,则铝片做负极,失电子发生氧化反应,A错误;
B.酒精为非电解质,不能导电,则不能将西红柿换成盛有酒精溶液的装置,B错误;
C.电子不能经过电解质溶液,只能沿导线流动,电池放电时,电子由铝片经导线流向铜片,C错误;
D.不同的金属材料、不同的电解质溶液,产生的电流不同,可通过改变电极材料、水果种类来调控电流强度,D正确;
故选D。
15.(2024·重庆八中·高一期末)某实验小组自制如图所示的水果电池,探究影响电池效果的因素,实验记录如下。下列说法正确的是
序号
电极
电极间距/cm
水果种类
电流/
①
2.0
西红柿
78.8
②
2.0
西红柿
70.3
③
2.0
西红柿
④
2.0
柠檬
45.7
⑤
1.0
柠檬
98.4
A.化学能全部转化为电能
B.通过实验可得出:
C.对比①⑤可得出:电极间距越小,电池效果越好
D.通过实验可得出:其他条件相同时,电极材料活泼性差别越大,电池效果越好
【答案】D
【解析】A.原电池装置中,化学能的一部分能量会以热能等形式损失,因此不能全部转化为电能,A错误;
B.实验③中两电极材料均为Al,无法形成原电池,因此对应的电流a=0,B错误;
C.实验①⑤中电极间距、水果种类均不同,因此无法判断电极间距对电池效果的影响,C错误;
D.实验①②③中电极间距、水果种类相同,电极种类不同,则可以根据电流大小得出:其他条件相同时,电极材料活泼性差别越大,电池效果越好,D正确;
答案选D。
考向4 化学电源
16.(2024·重庆七校联盟·高一下期末)利用反应设计的电池装置如图所示,该装置能有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染。下列说法错误的是
A.电极B为正极,发生还原反应
B.当有参与反应时,外电路中转移3mol电子
C.电池工作时,向左移动
D.电极B的电极反应式为
【答案】B
【分析】由反应可知,反应中NO2为氧化剂,NH3为还原剂,则A为负极,B为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
【解析】A.根据分析,A为负极,B为正极,电池工作时,正极发生还原反应,A正确;
B.二氧化氮得到电子转变为氮气,N元素从+4价降为0价,当有1molNO2被处理时,外电路中通过电子4mol,当有0.5molNO2被处理时,外电路中通过电子2mol,B错误;
C.原电池工作时,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,从右向左迁移,C正确;
D.电极B为正极,二氧化氮得到电子发生还原反应,电极反应式:,D正确;
答案选B。
17.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如下图,该装置工作时,下列说法错误的是
A.石墨电极为阳极,电解时阴离子向石墨电极迁移
B.电极X的电极反应:
C.电解时,石墨优先Cl-放电
D.电解时,当外电路有4mole-通过时,石墨电极质量减少6g
【答案】D
【分析】由题干信息可知,在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,则电极X作阴极,TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电极反应为TiO2+SiO2+8e-═TiSi+4O2-,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,电极X为阴极,石墨电极为阳极,电解时阴离子向石墨电极迁移,A正确;
B.由分析可知,电极X为阴极,电极X的电极反应:,B正确;
C.由分析可知,石墨电极为阳极,石墨电极上C转化为CO,即电解时,石墨优先Cl-放电,C正确;
D.由分析可知,石墨电极为阳极,石墨电极上C转化为CO,电极反应为:C+O2- -2e-=CO,故电解时,当外电路有4mole-通过时,石墨电极质量减少2×12=24g,D错误;
故答案为:D。
18.(2024·重庆市主城区七校·高一下期末)近日,香港城市大学支春义教授等研究了在酸性及中性环境中,利用TiO2纳米片催化剂,在处理含硝酸盐的污水时,显著降低了H2的生成效率,提高了氨氮(NH4+/NH3)的生成效率,研究人员开发了一种锌-硝酸盐电池,用于污水处理。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述正确的是
A.电池工作过程中,电子由b极经导线流入a极
B.双极膜上阳离子进入Ⅰ电极室,阴离子进入Ⅱ电极室
C.当Ⅱ电极室为酸性环境时,Ⅱ电极室主要的电极反应为:+ 8e―+ 10H+ = + 3H2O
D.a极金属质量减少2.60g时,Ⅱ室中有0.01 mol 转变为氨氮
【答案】C
【知识点】原电池电子流向判断及应用、原电池正负极判断、原电池电极反应式书写、原电池有关计算
【分析】a电极Zn失电子生成Zn2+,a是负极;b电极得电子发生还原反应生成,b是正极。
【解析】A.a是负极、b是正极,电池工作过程中,电子由a极经导线流入b极,故A错误;
B.a是负极、b是正极,阳离子移向正极、阴离子移向负极,双极膜上阴离子进入Ⅰ电极室,阳离子进入Ⅱ电极室,故B错误;
C.当Ⅱ电极室为酸性环境时,b电极得电子发生还原反应生成,Ⅱ电极室主要的电极反应为:+ 8e―+ 10H+ = + 3H2O,故C正确;
D.a电极Zn失电子生成Zn2+,a极金属质量减少2.60g时,电路中转移0.08mol电子,b电极得电子发生还原反应生成、氢离子得电子生成氢气,根据得失电子守恒,Ⅱ室中转变为氨氮的小于0.01 mol,故D错误;
选C。
考向5 金属腐蚀与防护
19.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图2中,反应一段时间后,用胶头滴管从铁电极区域取少量溶液于试管中,向试管中滴入2滴溶液,有蓝色沉淀生成
C.图3中,开关由M改置于N时,合金的腐蚀速率增大
D.图4中,采用外加电流法防止地下钢铁管道的腐蚀
【答案】B
【解析】A.图1中,越靠近海洋底端氧气含量少,越靠近底端铁棒腐蚀速度越慢,A错误;
B.图2中,金属铁是负极,发生析氢腐蚀,金属铁失电子得到亚铁离子,亚铁离子遇K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,B正确;
C.开关由M改置于N时,合金为正极,则Cu-Zn合金的腐蚀速率减慢,C错误;
D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,即采用牺牲阳极的阴极保护法防止地下钢铁管道的腐蚀, D错误;
故答案为:B。
20.(2024·重庆一中·高一下期末)下列有关装置图的叙述错误的是
A.用图①装置精炼铜,b极为精铜,电解质溶液为溶液
B.图②装置比较Zn与Cu的金属性强弱
C.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“外加电流法”
D.图④装置验证Zn保护了Fe
【答案】D
【知识点】电解原理的应用、铜的电解精炼、金属的防护
【解析】A.根据图示,电流由电源流向a,a是阳极、b是阴极,电解法精炼铜,粗铜作阳极、精铜作阴极,电解质溶液为CuSO4溶液,故A正确;
B.图②装置,锌是负极、铜是正极,可比较Zn与Cu的金属性强弱,故B正确;
C.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“外加电流法”,故C正确;
D.Fe电极也会直接与H+反应产生Fe2+,加入铁氰化钾会产生蓝色沉淀,没办法验证Zn保护了Fe,故D错误;
故选D。
1.(2023·重庆六校·高一下期末)下列设备工作时,将化学能转化为电能的是
A
B
C
D
锂离子电池
硅太阳能电池
电动车电池充电
燃气灶
【答案】A
【解析】A.锂离子电池是将化学能转化为电能,A符合;
B.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能,B不符合;
C.电动车电池充电是把电能转化为化学能,C不符合;
D.燃气灶主要是把化学能转化为热能,D不符合;
答案选A。
2.(2024·重庆江津七校·高一下期末)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A.常温下,铝制容器可以用来贮运浓硝酸
B.液氨汽化时要吸收大量的热,因此可用液氨作制冷剂
C.硅太阳能电池可直接将太阳能转化为电能
D.北京冬奥会颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料,石墨烯和碳纳米管互为同位素
【答案】D
【解析】A.常温下,铝能被浓硝酸钝化,故其容器可以用来贮运浓硝酸,A正确;
B.液氨汽化时要吸收大量的热使得温度降低,因此可用液氨作制冷剂,B正确;
C.硅太阳能电池为光电转换装置,可直接将太阳能转化为电能,C正确;
D.石墨烯和碳纳米管均为碳元素形成的单质,互为同素异形体,D错误。
故选D。
3.(2024·重庆江津七校·高一下期末)下列反应过程中的能量变化符合如图的是
A.碳酸氢钠与盐酸的反应
B.Al和Fe2O3在高温下的反应
C.酸与碱的中和反应
D.葡萄糖在生物体内氧化生成CO2
【答案】A
【分析】由图像可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,故为吸热反应。
【解析】A.碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热反应,故A符合题意;
B.Al和Fe2O3在高温下的反应是放热反应,故B不符合题意;
C.酸与碱的中和反应是放热反应,故C不符合题意;
D.葡萄糖在生物体内氧化是放热反应,故D不符合题意;
故选A。
4.(2024·重庆江津七校·高一下期末)以下各种装置的分析正确的是
选项
A
B
C
D
装置
分析
Al电极为负极,溶液中H+向Al电极移动
Al电极发生氧化反应,反应后溶液的碱性减弱
电流由Cu电极流向Zn电极,Cu片表面产生气泡
电子由Fe电极流向Cu电极,负极反应为:Fe-3e-=Fe3+
【答案】B
【解析】A.铝较为活泼,失去电子发生氧化反应,为负极,溶液中H+向正极石墨电极移动,A错误;
B.总反应为铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气,故反应后溶液的碱性减弱,B正确;
C.没有形成内电路,不能形成原电池,C错误;
D.铁较活泼失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,Fe-2e-=Fe2+,D错误。
故选B。
5.(2024·重庆江津七校·高一下期末)向BaCl2溶液中通入SO2,没有沉淀生成,但若先加入一种试剂,再通入SO2,则可看到沉淀生成,这种试剂不可能是
①NH3②HNO3③NaNO3④FeCl3⑤CO2⑥Cl2
A.⑤ B.③⑤ C.①③⑤ D.①②③④⑥
【答案】A
【解析】①NH3和二氧化硫、氯化钡生成亚硫酸钡沉淀和硫酸铵,不符合题意;
②HNO3具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
③NaNO3中硝酸根离子具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
④FeCl3中铁离子具有氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
⑤CO2和二氧化硫不反应、和氯化钡不反应,不生成沉淀,符合题意;
⑥Cl2具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子,和钡离子生成硫酸钡沉淀,不符合题意;
故选A。
6.锌—空气电池(原理如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时转化为。该电池工作时下列说法正确的是
A.石墨电极上,空气中的氧气发生还原反应
B.电池工作时,电子从石墨电极移向电极
C.放电时,向石墨电极移动
D.放电后,溶液浓度增大
【答案】A
【分析】锌—空气电池放电时转化为,说明Zn化合价升高失电子作负极,电极反应式,石墨作正极,氧气得电子发生还原反应,电极反应式;
【解析】A.石墨电极作正极,氧气发生得电子的还原反应,故A正确;
B.电池工作时,Zn作负极失电子,电子从电极移向石墨电极,故B错误;
C.放电时,阴离子向原电池负极端移动,即氢氧根移向电极,故C错误;
D.将原电池正负电极反应式相加得总反应,可知反应过程中氢氧根离子浓度不变,故D错误;
答案选A。
7.下列说法正确的是
A.已知,则石墨比金刚石稳定
B.等质量的硫蒸气和硫固体完全燃烧,后者放出的热量多
C.任何酸与碱发生中和反应生成的过程中,反应热均相同
D.碳燃烧热的热化学方程式为:
【答案】A
【解析】A.由题干信息可知,石墨转化为金刚石是吸热反应,则金刚石的能量更高,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,A正确;
B.硫固体转变为气体硫时吸热,即等质量的硫蒸气比硫固体能量高,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,B错误;
C.弱酸、弱碱电离吸热,不同的酸、碱发生中和反应时反应热不一定相同,C错误;
D.物质燃烧是放热反应,碳燃烧热的热化学方程式为,D错误;
故答案为:A。
8.(2024·重庆渝西中学·高一下期末)含S2O、Fe3+、I-的溶液中反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.由图可知氧化性:Fe2+>S2O
C.若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的大
D.该反应可表示为S2O(aq)+2I-(aq)=2SO(aq)+I2(aq)
【答案】D
【解析】A.由图可知,生成物能量低于反应物能量,反应放热,A错误;
B.氧化剂氧化性大于氧化产物,由图示第二步反应可知,氧化性:Fe3+<,B错误;
C.铁离子为催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率,但是不改变反应焓变;由图可知,反应为放热反应,若不加Fe3+,正反应的活化能仍比逆反应的小,C错误;
D.由图示可知该过程包括(aq)+2I-(aq)+2Fe3+(aq)(aq)+I2(aq)+2Fe2+(aq)和(aq)+I2(aq)+2Fe2+(aq)2(aq)+2Fe3+(aq)+I2(aq)两个基元反应,综合两个基元反应可以得出总反应:(aq)+2I-(aq)2(aq)+I2(aq),D正确;
故选D。
9.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)下列离子反应方程式或电极反应式书写正确的是
A.由和稀构成的原电池装置,负极反应式:
B.氢氧燃料电池(碱性电解质)负极反应式:
C.溶液与稀硫酸混合后溶液变浑浊:
D.稀硝酸中加入过量铁粉:
【答案】C
【解析】A.由、和稀构成的原电池装置中,作负极,失电子发生氧化反应生成,电极反应式为,A错误;
B.氢氧燃料电池(碱性电解质)中,氢气作负极反应物,失电子发生氧化反应生成,电极反应式为,B错误;
C.溶液与稀硫酸混合后溶液变浑浊,歧化反应生成S单质和气体,离子方程式为,C正确;
D.稀硝酸中加入过量铁粉,生成硝酸亚铁和NO,离子方程式为,D错误;
答案选C。
10.(2024·重庆一中·高一下期末)CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是
A.总反应的
B.稳定性:IM1>IM2>IM3>IM4
C.反应①和反应②均为放热反应
D.总反应的催化剂为
【答案】A
【知识点】化学反应中能量变化的原因、化学能与物质稳定性之间的关系、吸热反应和放热反应
【分析】ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,根据图1和图2可以看出反应的催化剂为为Zn+,ZnO+为中间产物,以此做题。
【解析】A.根据流程图可以看出反应过程中CO变为CO2,N2O变成N2,总反应为CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g),生成物的总能量小于反应物的总能量,差值为361.22kJ/mol,因此该反应的 ΔH=−361.22kJ⋅mol−1,故A正确;
B.能量越低越稳定,所以稳定性:IM1<IM2<IM3<IM4,故B错误;
C.反应①是Zn+和N2O反应生成N2和ZnO+,生成物能量高于反应物能量,是吸热反应,反应②是放热反应,故C错误;
D.根据图1和图2结合,可以看出反应的催化剂为Zn+,ZnO+为中间产物,故D错误;
故选A。
11.(2024·重庆巴蜀·高一期末)下列关于热化学反应的描述正确的是
A.一定条件下,在密闭容器中充入与,充分反应后放出热量,则:
B.已知 ,则
C.已知 ,则稀溶液中与反应放热为
D.已知在时,完全燃烧生成液态水,放出热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:
【答案】B
【解析】A.由于SO2和O2的反应为可逆反应,所以在密闭容器中充入1molSO2与0.5molO2,充分反应后放出热量akJ,则:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<−2akJ/mol,A错误;
B.由于醋酸电离吸热,所以NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH>−57.3kJ/mol,B正确;
C.H2SO4与Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀和水,生成沉淀要放热,所以稀溶液中1molH2SO4与1molBa(OH)2反应放热大于114.6kJ,C错误;
D.燃烧热指可燃物为1mol,所以氢气燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.5kJ/mol,D错误;
故选B。
12.(2024·重庆一中·高一下期末)下列选项正确的是
A.图①可表示晶体与晶体反应的能量变化
B.图②中△H表示碳的燃烧热
C.若用铜丝代替图③仪器a进行相应的实验操作,测得中和热△H偏大
D.图④表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知)
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应、中和热概念、中和热的测定与误差分析、燃烧热概念
【解析】A. 图示中反应物的总能量比生成物高,表示的反应为放热反应,而晶体与晶体反应是吸热过程,故A错误;
B. 碳的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,图中C的燃烧产物是CO,表示的不是碳的燃烧热,故B错误;
C. 若用铜丝代替图③仪器a进行相应的实验操作,会引起热量散失,测得中和热△H偏大,故C正确;
D. 酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,V1+V2=60mL,则V1=20mL,V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,放出的热量最多,即横坐标为40时的温度应该最高,实际反应与图象不符,故D错误;
故选C。
13.(2024·重庆联合检测·高一期末)用锌片、铜片和溶液制作的简易电池如下图所示。下列有关说法正确的是
A.该装置将太阳能转化成化学能
B.该装置中极为负极,发生氧化反应
C.该装置工作时,向极移动
D.极上的电极反应为:
【答案】C
【解析】A.该装置是将化学能转化为电能,A错误;
B.该装置中极是电子流入的一极,为正极,发生还原反应,B错误;
C.该装置工作时,向正极极移动,C正确;
D.极电子流出,电极反应为:,D错误;
故选C。
14.(2023·重庆主城四区·高一下期末)关于图中所示装置,下列说法正确的是
A.装置1能将化学能转化为电能
B.装置2铜片上反应为
C.两装置产生气体的速率相等
D.反应相同时间,两装置中温度计的示数一定相等
【答案】B
【解析】A.装置1中只有Zn,不能形成原电池装置,不能将化学能转化为电能,故A错误;
B.装置2中Zn,Cu连接,置于稀硫酸中形成原电池,Zn作负极,Cu作正极,正极反应为:,故B正确;
C.两装置总反应相同,装置2形成原电池,能加快反应速率,故C错误;
D.装置1中化学能转化为热能,而装置2中化学能主要转化为电能,因此,反应相同时间,装置2中温度计的示数低于装置1,若考虑锌片不纯的原因,则2中反应速率快且部分化学能转化为热能,则无法判断两装置中温度计的示数的大小,故D错误;
故选:B。
15.(2023·重庆主城四区·高一下期末)研究表明,利用可催化消除大气污染物和,简化中间反应进程后,相对能量变化如图所示。则的反应热为
A.-359 B.-207 C.-436 D.-407
【答案】A
【解析】由图可知反应物和最终产物的能量差为(330-123)+(229-77)=359kJ,,故A正确;
故选:A。
16.可充电电池的结构和催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。下列说法错误的是
A.电池不能使用水溶液做离子导体
B.放电时,电流由C电极经负载、电极、电解质回到C电极
C.放电时,负极反应为:
D.均为正极反应的中间产物
【答案】C
【分析】由图可知,可充电电池工作时,正极上二氧化碳经过一系列反应转化为Li2CO3和C,C化合价降低,因此二氧化碳发生得电子的还原反应,电极反应式为,则Li作负极失电子,电极反应式为,充电时Li作阴极,C作阳极,据此分析;
【解析】A.Li属于活泼碱金属,能与水反应,不能使用水溶液做离子导体,故A正确;
B.放电时装置为原电池,C为正极,Li为负极,电流由C电极经负载、电极、电解质回到C电极,故B正确;
C.放电时装置为原电池,C为正极,Li为负极,负极反应为,故C错误;
D.催化剂作用下正极反应历程图可知,均为正极反应的中间产物,故D正确;
答案选C。
17.(2024·重庆部分区·高一下期末)人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)已知:在25℃和101kPa条件下,断开1mol中的化学键要吸收436kJ能量,断开lmol中的化学键要吸收243kJ能量,断开1mol HCl中的化学键要吸收431kJ能量。则反应中,生成1mol HCl时,该反应 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(2)有关的电池装置如下:
①甲装置中,碳棒是 (填“正极”或“负极”)。
②乙装置中,外电路中电流的流向是 (填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③丙装置中,铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为,其中难溶于水,则负极发生的电极反应式为 。
④燃料电池具有清洁、安全、高效等优点。某氢气燃料电池的工作原理如丁图所示,其电解质溶液为稀硫酸。正极的电极反应式为 。如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗的的体积为 L(标准状况下)。
【答案】(1)放出 91.5
(2)正极 从Cu流向Zn 22.4
【解析】(1)的反应热=,故1mol氢气与1mol氯气反应时放出热量为183kJ,当生成1mol HCl时,该反应放出热量为91.5kJ,答案为:放出,91.5;
(2)①甲装置是锌锰干电池,锌做负极,碳棒做正极,答案为:正极;
②乙装置是锌、铜和硫酸构成的原电池,锌做负极,铜做正极,外电路中电流的流向是从正极到负极,即从Cu流向Zn,答案为:从Cu流向Zn;
③丙装置是铅酸蓄电池,根据总反应方程式可知负极反应是铅失去电子转化为硫酸铅,答案为:;
④氢气燃料电池总反应:,正极是氧气得到电子生成水,电极反应式为:,电池工作时电路中通过2mol电子时根据电极反应可知消耗氧气0.5mol,此时消耗为1mol,标准状况下的体积为22.4L,答案为:,22.4。
18.(2024·重庆西南大附中·高一下期末)不同形式的能量转化在工业生产和社会生活中有着重要应用。
I.目前城市使用的燃料大多用煤气、液化石油气。其中煤气的主要成分是和的混合气体,它由煤炭与水蒸气反应州得,又称水煤气,主要反应为:。
(1)已知的燃烧热为,请写出表示的燃烧热的热化学方程式: 。
(2)某同学设计了将煤转化为水煤气燃烧的能量循环图,请你写出之间存在的关系式 。
(3)将煤转化为水煤气再燃烧,相较于煤直接燃烧,其优点是 (任写一点即可)
Ⅱ.溶液是一种重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用溶液进行以下电化学实验。
(4)以溶液为电解质溶液进行粗铜(含等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_____(填字母)。
A.电解时,溶液中向阳极迁移 B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.电解后溶液的浓度减小 D.利用阳极泥可回收等金属
(5)利用如下装置实现铁上镀铜,其中I是甲烷燃料电池(电解质为溶液)的示意图。
①b处通入的是 (填“”或“”),a处的电极反应式为 。
②当铜电极的质量减轻,则消耗的在标准状况下的体积为 L。
【答案】(1)
(2)
(3)燃烧更充分,有利于提高能源利用率
(4)CD
(5) 0.56L
【解析】(1)的燃烧热为,则热化学方程式可以表示为。
(2)根据盖斯定律可知,,则。
(3)将煤转化为水煤气再燃烧,相较于煤直接燃烧,燃烧更充分,有利于提高能源利用率。
(4)A.电解池中阳离子向阴极移动,因此电解时溶液中向阴极迁移,得电子发生还原反应生成单质Cu,A错误;
B.电解时粗铜接电源正极,作为阳极反应物,失电子发生氧化反应,B错误;
C.电解后粗铜中锌、铝被氧化为离子进入溶液,而阴极只析出铜,故电解后溶液的浓度减小,C正确;
D.Ag、Pt、Au在阳极不反应,成为阳极泥,因此利用阳极泥可回收等金属,D正确;
答案选CD。
(5)①利用图示装置实现铁上镀铜,则镀件铁为阴极、镀层金属铜为阳极,甲烷燃料电池中a为负极、b为正极,因此b处通入,a处通入,a处甲烷在碱性环境下失去电子发生氧化反应生成和水,电极反应式为。
②当铜电极的质量减轻,即铜的物质的量为,此时电路中转移的电子数为0.2mol,则消耗的在标准状况下的体积为。
19.(2024·重庆长寿区·高一下期末)某实验小组设计了下图所示的5组实验,探究化学能与热能的转化。
(1)实验①在实验前U型管中液面左右相平,在甲试管中加入适量氧化钙和水后,可观察到U型管中的现象是 ,反应的化学方程式是 。
(2)实验②③④⑤中属于吸热反应的是 (填序号)
(3)从微观角度分析实验⑤化学反应中能量变化的原因如下:
①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。
【答案】(1)左管液面降低,右管液面升高 CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)②④
(3)吸收 释放
【解析】(1)氧化钙和水反应是放热反应CaO+H2O=Ca(OH)2,气体热胀冷缩,左管液面降低,右管液面升高;
(2)实验②是吸热反应,③金属与酸反应是放热反应,④吸热反应,⑤是燃烧属于放热反应,属于吸热反应的是②④;
(3)①是化学键断裂,属于吸收能量,②是成键过程属于放热;
20.(2024·重庆长寿区·高一下期末)一种简单的原电池装置如图所示。据图回答下列问题。
(1)锌是该电池的 (填“正”或“负”)极。Zn片上发生的电极反应为 。
(2)Cu片上发生的电极反应为 。能证明化学能转化为电能的实验现象为 。
(3)下列反应通过原电池装置,不能实现将化学能直接转化为电能的是 (填序号)。
a.CH4+2O2=CO2+2H2O b.H2+Cl2=2HCl
c.NaOH+HCl=NaCl+H2O d.C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
【答案】(1)负 Zn-2e-=Zn2+
(2)2H++2e-=H2↑ 电流表指针发生偏转
(3)c
【解析】(1)铜锌原电池中,锌为负极,失去电子生成Zn2+,电极反应式为Zn−2e−=Zn2+;
(2)铜为正极,H+得到电子生成H2,电极反应式为2H++2e−=H2↑,电路中有电子转移,说明装置将化学能转化为电能,即电流表指针发生偏转;
(3)该装置符合原电池的构成条件,形成原电池,是将化学能转化为电能的装置,有电流产生,即离子通过稀硫酸在溶液中移动,电子通过导线流向铜片,所以形成电流;反应CH4+2O2=CO2+2H2O,H2+Cl2=2HCl,NaOH+HCl=NaCl+H2O,C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O中,NaOH+HCl=NaCl+H2O没有发生电子的转移,故答案为c。
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