专题02 化学反应与能量变化(广西专用)-【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
2025-05-27
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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 化学反应与热能
考向2 化学反应与电能
考向1 化学反应与能量
1.(23-24高一下·广西防城港·期末)在25 ℃、101 kPa下,1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示:由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定
B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定
C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定
D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定
2.(23-24高一下·广西北海·期末)白磷和红磷与氧气反应过程中的能量变化如图。下列说法中不正确的是
A.红磷比白磷稳定 B.白磷、红磷燃烧均是放热反应
C.等质量的红磷和白磷完全燃烧释放的热量相同 D.红磷转变为白磷是吸热反应
3.(23-24高一下·广西百色·期末)下图为反应:的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量
B.由H、O原子形成共吸收1852KJ能量
C.由图可知,具有的总能量大于具有的总能量
D.和反应生成共放出484kJ能量
4.(23-24高一下·广西来宾·期末)中国学者在水煤气变换中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的,反应过程示意图如下:
下列说法正确的是
A.过程I和过程III均为放热过程
B.图示中的3个过程都涉及到了
C.过程III生成了具有极性共价键的、
D.该反应在低温下使用催化剂,故不能加快反应速率
5.(23-24高一下·广西桂林·期末)1mol(g)和1molCO(g)反应生成(g)和NO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应反应物的总能量为134kJ
B.该反应吸收的热量为234kJ
C.通过如图可推断出比CO稳定
D.反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键所释放的总能量
6.(22-23高一下·广西百色·期末)结合下图分析,说法错误的是
A.H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)是放热反应
B.断开1mol HCl中化学键时放出热量431kJ
C.甲、乙中物质的稳定性大小关系为:甲>乙
D.化学反应一定同时伴随能量变化
7.(22-23高一下·广西河池·期末)已知化学反应的能量变化如图所示,则有关说法错误的是
A.随着反应的进行,该反应向环境放出热量
B.A2的稳定性大于物质AB
C.该反应中,化学键断裂吸收的总能量小于化学键形成放出的总能量
D.铝片与盐酸反应的能量变化趋势与图示相似
8.(22-23高一下·广西钦州·期末)几种化学键的键能如下:
化学键
O=O
H-H
H-O
键能/(kJ/mol)
498
436
463
下列说法中正确的是
A.反应放出能量
B.反应放出能量
C.反应的
D.吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
9.(22-23高一下·广西桂林·期末)关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
10.(22-23高一下·广西北海·期末)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是
A.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化
B.由图b可知反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量
C.图b可以表示碳与水蒸气反应的能量变化
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石比石墨稳定
考向2 化学反应与电能
11.(23-24高一下·广西来宾·期末)银饰用久了表面会有一层而发黑,将银饰与片接触并加入溶液,发生原电池反应可以除去银饰表面的。下列说法不正确的是
A.Al片作原电池的负极
B.溶液中钠离子向银饰极移动
C.电子由负极经NaCl溶液流向正极
D.表面发生反应:
12.(23-24高一下·广西防城港·期末)如图为番茄电池的示意图,下列说法正确的是
A.该装置是电能转化为化学能的装置
B.电子流向:导线
C.为番茄电池的负极
D.其他条件相同时,将番茄换为柠檬,电流表指针不发生偏转
13.(23-24高一下·广西百色·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.电子从铝片经导线流向镁片
B.溶液中的SO向铝片附近移动
C.若将镁片换成铜片,铝电极的作用不相同
D.若将稀硫酸换成NaOH溶液,LED灯将不会发光
14.(22-23高一下·广西百色·期末)常见锌锰干电池的构造如下图所示,该电池放电时的电池总反应方程式为:Zn + 2MnO2 + 2 = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O,下列说法错误的是
A.该电池属于一次电池
B.电池正极反应式为:2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
C.电池工作时,电子从锌筒经糊流向石墨棒
D.外电路中每通过0.1 mol电子,锌的质量理论上减小3.25g
15.(22-23高一下·广西河池·期末)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用反应“”设计了一个化学电池(如图所示)。该电池在外电路中,电流从a极流向b极。下列说法正确的是
A.电极b的电极材料为铜,电极反应式为
B.电极a的电极材料可以为Ag,也可以是石墨或铁
C.c溶液为AgNO3溶液,放电时向b极移动
D.装置放电时主要将电能转化为化学能
16.(22-23高一下·广西桂林·期末)将纯锌片和纯铜片按图示方式同时插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是
A.甲中金属表面产生气泡的速率比乙快
B.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
C.两烧杯中溶液的pH均减小
D.甲中向锌片移动
17.(22-23高一下·广西北海·期末)有a、b、c、d四种金属电极,根据实验装置及部分实验现象判断这四种金属的活动性最强的是
①a极质量减少,b极表面出现红色物质
②b极有气泡产生,c极无明显变化
③电子从c流向d
A.a B.b C.c D.d
18.(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,其工作示意图如下。下列说法不正确的是
A.Zn电极发生氧化反应
B.Ag2O电极是电源的正极
C.电池工作时,电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极,再出Ag2O电极经电解质溶液流向Zn电极
D.Zn电极上发生的反应:Zn - 2e- + 2OH-= Zn(OH)2
19.(22-23高一下·广西玉林·期末)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色
D.a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动
20.(21-22高一下·广西桂林·期末)下列有关装置的说法正确的是
A.装置Ⅰ的Mg为原电池的负极
B.装置Ⅱ为一次电池,Pb得到电子作负极
C.装置Ⅲ可构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒
21.(21-22高一下·广西河池·期末)下列变化过程,吸收能量的过程有
①氢气分子变为氢原子;②氢氧化钠与稀盐酸反应;③浓硫酸稀释;④天然气的燃烧;⑤高温煅烧石灰石;⑥晶体与混合搅拌
A.①⑥ B.②③④ C.①⑤⑥ D.⑤⑥
22.(21-22高一下·广西百色·期末)下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是
A.钠和水的反应 B.锌片和稀硫酸的反应
C.与的反应 D.灼热的碳与的反应
23.(21-22高一下·广西北海·期末)下列变化过程,吸收能量的过程有
①氢气分子变为氢原子;②氢氧化钠与稀盐酸反应;③浓硫酸稀释;④天然气的燃烧;⑤盐酸与碳酸氢钠的反应;⑥晶体与B混合搅拌;
A.①⑤⑥ B.②③④ C.①⑥ D.⑤⑥
24.(21-22高一下·广西钦州·期末)H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)能量曲线如图。描述正确的是
A.反应①为放热反应,反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)-218kJ
D.若反应的生成物为2HCl(g)+I2(s),则反应热数值将变大
25.(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)以下关于能量变化的说法正确的是
A.可逆反应过程中没有能量变化
B.烧碱、生石灰溶于水时均为放热反应
C.植物的光合作用是将光能转变为化学能
D.需要加热才能发生的反应则为吸热反应
26.(21-22高一下·广西贺州·期末)银锌电池是一种微型纽扣电池,总反应式为:,其电极分别是Zn和,下列说法不正确的是
A.锌作电源的负极
B.正极发生还原反应
C.电池工作时,电子从经导线流向Zn
D.若有0.2mol电子流经导线,则可产生银21.6g
27.(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)已知阳(或阴)离子交换膜只允许阳(或阴)离子自由通过,如下所示原电池装置中,两张离子交换膜把电解质溶液分成了三个区域,下列判断正确的是
A.I池溶液浓度下降,II池溶液浓度不变
B.在外电路电子从Mg流向Cu,在内电路电子则从I池流向III池
C.当转移0.1mol电子时,II池的质量增加6g
D.Mg棒逐渐变细,Cu棒逐渐变粗,III池中的数目不断增加
28.(21-22高一下·广西柳州·期末)如图是Fe和Cu形成的原电池,某兴趣小组做完实验后,在图书卡片上记录如下,其中错误的是
①Fe为负极,Cu为正极②向铜电极移动③电子是由Cu经外电路流向Fe④电流由铜电极流向铁电极⑤若有1mol电子流过导线,则产生的为11.2L⑥负极的电极反应式为
A.②③④⑥ B.③④⑤⑥ C.①②③⑤ D.②③⑤⑥
29.(21-22高一下·广西贵港·期末)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾"燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是
A.电池工作时,电解质溶液中的向b极移动
B.a极发生的电极反应为
C.b极为正极,发生氧化反应
D.当外电路有1mol电子转移时,b极消耗5.6L
30.(21-22高一下·广西柳州·期末)下列设备工作时,将化学能主要转化为热能的是
太阳能路灯
太阳能集热器
干电池工作
燃气灶
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
31.(23-24高一下·广西桂林·期末)柠檬果中富含柠檬酸(一种弱酸)。现将锌片和石墨片按如图插入柠檬中,观察到电流计指针偏转。下列说法不正确的是
A.石墨片上有气泡产生
B.锌片为负极,发生了氧化反应
C.电子从锌片流出,经过柠檬汁流向石墨片
D.当负极质量减少6.5g时,理论上有0.2mol电子通过外电路
32.(23-24高一下·广西梧州·期末)近年来电池研发领域涌现出大量纸电池,其组成与传统电池类似,但制作方法和应用范围均比传统电池有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图,通过加入水来激活电池工作。下列说法正确的是
A.石墨作负极材料,发生氧化反应
B.电流从锌片电极流向石墨电极
C.若用镁片代替石墨片,电流表的指针偏转方向与原来的相反
D.每反应锌时,理论上转移电子数为
33.(23-24高一下·广西崇左名校·期末)天然气燃料电池能量转化率高,模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A.电子由a极经用电器流向b极
B.b极的电极反应式为
C.a极为负极,发生氧化反应
D.a极上参加反应时,转移0.4mol电子
34.(23-24高一下·广西南宁·期末)某种甲烷燃料电池用铂作电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,基本结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.a极为负极 B.b极的电极反应为
C.溶液中经质子交换膜向b极移动 D.每消耗,转移
35.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)我国科学家以LiI为催化剂,通过改变盐浓度或溶剂调节锂-硫电池的放电性能。模型装置如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电能转化为化学能.
B.放电时,向a极迁移
C.b极反应式为
D.a极质量净减14g时电路上通过个电子
36.(22-23高一下·广西来宾示范性高中·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中错误的是
A.将片换成片,电路中电流方向不变
B.柠檬汁液中的向铜片定向迁移
C.一段时间后,锌片质量减小
D.电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片
37.(21-22高一下·广西河池·期末)如图所示是Zn、Cu以及稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在书本上的记录如下,则以下描述合理的是
实验后的记录:
①Cu为正极,Zn为负极
②Zn极上有气泡产生,发生还原反应
③向Cu极移动
④若产生标准状况下2.24L气体,则消耗Zn的质量为6.5g
⑤若将导线断开铜锌电极上均会产生气泡
A.①③④ B.①②④ C.③④⑤ D.②③④
38.(21-22高一下·广西玉林·期末)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,电路中电流从②流向①相连时;①③相连时,③为负极;②④相连时,④有气泡逸出;视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是
A.②④①③ B.④②①③ C.③④②① D.③①②④
39.(21-22高一下·广西南宁第三中学·期末)“碳中和”是2021年我国经济会议的重要议题。海洋酸度的增加可以作为一种潜在的电力获取来源,同时能达成“碳中和”的目的。这项技术的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A.电池总反应:2Na+2H+=2Na++H2↑
B.“有机电解质”可换成NaOH溶液
C.CO2在正极发生还原反应
D.当电路中转移1mole-时,理论上吸收44gCO2
40.(23-24高一下·广西崇左名校·期末)氨气是国民经济的基础,工业上常用氮气和氢气合成氨:。回答下列问题:
(1)工业合成氨反应中,能量变化如图1所示。该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________。(填标号)
A.气体密度不随时间变化 B.的质量分数保持不变
C.和的体积分数相同 D.的消耗速率是消耗速率的一半
(3)科学家开发出了一种新型催化剂,在常温下也能合成氨。向一密闭容器中充入1mol 和3mol ,相同时间内,氨气体积分数与压强的关系如图2所示。
压强小于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是 ;压强大于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数快速减小,其原因可能是 。
(4)一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间关系的如图3所示。
①甲代表 (填化学式)。
②0~12min内,的转化率为 。(转化率指已反应的物质的量与起始物质的量之比)
③0~10min内, 。
(5)氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为,在正极区充入(填“空气”或“氨气”) ,负极的电极反应式为 。
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专题02 化学反应与能量变化
内容概览
考向1 化学反应与热能
考向2 化学反应与电能
考向1 化学反应与能量
1.(23-24高一下·广西防城港·期末)在25 ℃、101 kPa下,1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示:由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定
B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定
C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷比白磷能量高,白磷比红磷稳定
D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷比白磷能量低,红磷比白磷稳定
【答案】D
【详解】能量越低越稳定,根据示意图可知等质量时红磷的能量低,红磷稳定,因此4P(s)=P4(s)为吸热反应,答案选D。
2.(23-24高一下·广西北海·期末)白磷和红磷与氧气反应过程中的能量变化如图。下列说法中不正确的是
A.红磷比白磷稳定 B.白磷、红磷燃烧均是放热反应
C.等质量的红磷和白磷完全燃烧释放的热量相同 D.红磷转变为白磷是吸热反应
【答案】C
【详解】A.图中白磷能量高于红磷,能量越高物质越不稳定,所以红磷比白磷稳定,A正确;
B.白磷、红磷燃烧后生成物的能量低于反应物的能量,因此都是放热反应,B正确;
C.等质量白磷的能量高于红磷,则完全燃烧释放的热量不同,C错误;
D.图象分析,白磷能量高于红磷,依据能量守恒,红磷转变为白磷是吸热反应,D正确;
故答案为:C。
3.(23-24高一下·广西百色·期末)下图为反应:的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量
B.由H、O原子形成共吸收1852KJ能量
C.由图可知,具有的总能量大于具有的总能量
D.和反应生成共放出484kJ能量
【答案】D
【详解】A.断开化学键吸收能量,则拆开和中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量,故A错误;
B.形成化学键放出能量,则由4molH、2molO原子形成,共放出1852kJ能量,故B错误;
C.由图可知,该反应的反应物和具有的总能量大于生成物具有的总能量,故C错误;
D.由图可知,和反应生成共放出484kJ能量,故D正确;
答案选D。
4.(23-24高一下·广西来宾·期末)中国学者在水煤气变换中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的,反应过程示意图如下:
下列说法正确的是
A.过程I和过程III均为放热过程
B.图示中的3个过程都涉及到了
C.过程III生成了具有极性共价键的、
D.该反应在低温下使用催化剂,故不能加快反应速率
【答案】B
【详解】A.过程I涉及CO的吸附、H2O的吸附、O-H键的断裂,该过程为吸热过程,故A错误;
B.根据反应过程示意图,过程I中水分子中的化学键断裂,过程II也是水分子中的化学键断裂的过程,过程III中形成了水分子,因此H2O均参与了反应过程,故B正确;
C.过程III中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水、和氢气,H2中的化学键为非极性键,故C错误;
D中题目有“突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题”,故该催化剂能显著加快反应速率,故D错误;
故选:B。
5.(23-24高一下·广西桂林·期末)1mol(g)和1molCO(g)反应生成(g)和NO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应反应物的总能量为134kJ
B.该反应吸收的热量为234kJ
C.通过如图可推断出比CO稳定
D.反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键所释放的总能量
【答案】D
【详解】A.根据图示,1molNO2、1molCO断键吸收的能量为134kJ,故A错误;
B.该反应生成物总能量小于反应物总能量,放出的热量为368kJ-134kJ=234kJ,故B错误;
C.通过如图,无法判断、CO的能量大小,不能断出、CO的稳定性,故C错误;
D.正反应放热,反应物断键所吸收的总能量小于生成物成键所释放的总能量,故D正确;
选D。
6.(22-23高一下·广西百色·期末)结合下图分析,说法错误的是
A.H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)是放热反应
B.断开1mol HCl中化学键时放出热量431kJ
C.甲、乙中物质的稳定性大小关系为:甲>乙
D.化学反应一定同时伴随能量变化
【答案】B
【详解】A.H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H=(436+243)kJ/mol-862kJ/mol=-183kJ/mol,是放热反应,A正确;
B.化学键的断裂吸收能量,断开1mol HCl中化学键时吸收热量431kJ,B错误;
C.物质的能量越低越稳定,乙的能量高于甲,甲、乙中物质的稳定性大小关系为:甲>乙,C正确;
D.由于反应物、生成物具有的能量不同,化学反应中一定有能量变化,D正确;
故选B。
7.(22-23高一下·广西河池·期末)已知化学反应的能量变化如图所示,则有关说法错误的是
A.随着反应的进行,该反应向环境放出热量
B.A2的稳定性大于物质AB
C.该反应中,化学键断裂吸收的总能量小于化学键形成放出的总能量
D.铝片与盐酸反应的能量变化趋势与图示相似
【答案】B
【详解】A.该反应为放热反应,随着反应的进行,该反应向环境释放热量,故A正确;
B.能量越低越稳定,反应物的总能量比生成物的能量高,但是A2的能量的大小无法与AB能量比较,所以稳定性无法比较,故B错误;
C.化学键断裂吸收能量,化学键形成释放能量,该反应为放热反应,故放出的总能量大于吸收的总能量,故C正确;
D.图示是放热反应,铝片与盐酸的反应为放热反应,符合图中的能量变化,故D正确。
答案为:B。
8.(22-23高一下·广西钦州·期末)几种化学键的键能如下:
化学键
O=O
H-H
H-O
键能/(kJ/mol)
498
436
463
下列说法中正确的是
A.反应放出能量
B.反应放出能量
C.反应的
D.吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
【答案】B
【详解】A.反应断键吸收能量,A错误;
B.反应形成新建放出能量,B正确;
C.,C错误;
D.吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,不可能发生化学反应,D错误;
故选B。
9.(22-23高一下·广西桂林·期末)关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
【答案】C
【详解】A.图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,生成物的总能量更高,故A正确;
B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,故B正确;
C.图B表示消耗 1mol N2与 3mol H2生成2molNH3放出 92kJ 热量,氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应,1mol N2与 3mol H2充分反应放出 的热量小于92kJ,故C错误;
D.Ba(OH)2⋅8H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应,图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,表示吸热反应,故D正确;
故选C。
10.(22-23高一下·广西北海·期末)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是
A.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化
B.由图b可知反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量
C.图b可以表示碳与水蒸气反应的能量变化
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石比石墨稳定
【答案】D
【详解】A.图a表示的是放热反应,铝片与盐酸的反应为放热反应,符合图a的能量变化,A正确;
B.图b表示的是吸热反应,故反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量,B正确;
C.图b表示的是吸热反应,碳与水蒸气的反应为吸热反应,C正确;
D.若图表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石转化为石墨要放出能量,由能量越低越稳定可知石墨比金刚石稳定,D错误;
故选D。
考向2 化学反应与电能
11.(23-24高一下·广西来宾·期末)银饰用久了表面会有一层而发黑,将银饰与片接触并加入溶液,发生原电池反应可以除去银饰表面的。下列说法不正确的是
A.Al片作原电池的负极
B.溶液中钠离子向银饰极移动
C.电子由负极经NaCl溶液流向正极
D.表面发生反应:
【答案】C
【分析】由图可知,除去银饰表面硫化银的装置为原电池,铝片是原电池的负极,铝失去电子发生氧化反应,银饰为正极,硫化银在正极得到电子发生还原反应。
【详解】A.由分析可知,铝片是原电池的负极,铝失去电子发生氧化反应,故A正确;
B.由分析可知,铝片是原电池的负极,银饰为正极,原电池工作时,阳离子向正极银饰移动,故B正确;
C.电子由负极流出,但不能经氯化钠溶液流向正极,故C错误;
D.由分析可知,银饰为正极,则硫化银在正极得到电子发生还原反应生成银和硫离子,电极反应式为,故D正确;
答案选C。
12.(23-24高一下·广西防城港·期末)如图为番茄电池的示意图,下列说法正确的是
A.该装置是电能转化为化学能的装置
B.电子流向:导线
C.为番茄电池的负极
D.其他条件相同时,将番茄换为柠檬,电流表指针不发生偏转
【答案】C
【分析】由图可知,该装置为化学能转化为电能的原电池,金属性强于铜的锌为番茄电池的负极,锌失去电子发生氧化反应生成锌离子,铜为正极,溶液中的氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。
【详解】A.由分析可知,该装置为化学能转化为电能的原电池,故A错误;
B.由分析可知,金属性强于铜的锌为番茄电池的负极,铜为正极,则电子流向为Zn→导线→Cu,故B错误;
C.由分析可知,金属性强于铜的锌为番茄电池的负极,故C正确;
D.柠檬的酸性强于番茄,则其他条件相同时,将番茄换为柠檬,电流表指针会发生偏转,故D错误;
故选C。
13.(23-24高一下·广西百色·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.电子从铝片经导线流向镁片
B.溶液中的SO向铝片附近移动
C.若将镁片换成铜片,铝电极的作用不相同
D.若将稀硫酸换成NaOH溶液,LED灯将不会发光
【答案】C
【详解】A.镁为负极,铝为正极,电子从镁片经导线流向铝片,故A错误;
B.根据原电池“同性相吸”,则溶液中的SO向负极即镁片附近移动,故B错误;
C.若将镁片换成铜片,铝为负极,铜为正极,则铝电极的作用不相同,故C正确;
D.若将稀硫酸换成NaOH溶液,铝和氢氧化钠溶液反应,而镁不与氢氧化钠溶液反应,因此铝为负极,镁为正极,LED灯一样会发光,故D错误。
综上所述,答案为C。
14.(22-23高一下·广西百色·期末)常见锌锰干电池的构造如下图所示,该电池放电时的电池总反应方程式为:Zn + 2MnO2 + 2 = Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O,下列说法错误的是
A.该电池属于一次电池
B.电池正极反应式为:2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
C.电池工作时,电子从锌筒经糊流向石墨棒
D.外电路中每通过0.1 mol电子,锌的质量理论上减小3.25g
【答案】C
【分析】由图可知,锌锰干电池为不能充电的一次电池,电池工作时,锌筒为负极,石墨棒为正极。
【详解】A.锌锰干电池不能充电,属于一次电池,故A正确;
B.锌锰干电池工作时,MnO2在正极得到电子,反应式为:2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O,故B正确;
C.由分析可知,电池工作时,锌筒为负极,石墨棒为正极,电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒,故C错误;
D.由分析可知,电池工作时,锌筒为负极,电极反应式为,每通过0.1 mol电子,锌的质量理论上减小3.25g,故D正确;
故选C。
15.(22-23高一下·广西河池·期末)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用反应“”设计了一个化学电池(如图所示)。该电池在外电路中,电流从a极流向b极。下列说法正确的是
A.电极b的电极材料为铜,电极反应式为
B.电极a的电极材料可以为Ag,也可以是石墨或铁
C.c溶液为AgNO3溶液,放电时向b极移动
D.装置放电时主要将电能转化为化学能
【答案】A
【详解】A.由外电路中,电流从a极流向b极。则电极b是电池的负极,由总反应可知,Cu作负极失去电子,电极反应为,A正确;
B.电极a为电池的正极,为比Cu活泼性弱的金属或能导电的非金属,Ag或石墨正确,但不能为铁,B错误;
C.c溶液为AgNO3溶液,向正极移动,即向电极a移动,C错误;
D.装置放电时主要将化学能转化为电能,D错误;
故选A。
16.(22-23高一下·广西桂林·期末)将纯锌片和纯铜片按图示方式同时插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是
A.甲中金属表面产生气泡的速率比乙快
B.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
C.两烧杯中溶液的pH均减小
D.甲中向锌片移动
【答案】A
【分析】甲中铜片和锌片用导线相连浸入稀硫酸中构成了原电池,锌为负极,铜为正极,原电池反应是锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。乙中铜和锌没有用导线相连,没有构成原电池,铜不和稀硫酸反应,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
【详解】A.甲和乙中发生的都是锌和稀硫酸的反应,甲中构成了原电池,可以加快反应速率,故A正确;
B.乙不是原电池,所以乙中铜片不是电极,故B错误;
C.两烧杯中都消耗了H+,所以溶液的pH均增大,故C错误;
D.甲中锌片是负极,铜片为正极,原电池中阳离子移向正极,所以H+移向铜片,故D错误;
故选A。
17.(22-23高一下·广西北海·期末)有a、b、c、d四种金属电极,根据实验装置及部分实验现象判断这四种金属的活动性最强的是
①a极质量减少,b极表面出现红色物质
②b极有气泡产生,c极无明显变化
③电子从c流向d
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【详解】①中形成原电池,a极质量减少,b极表面出现的红色物质为金属铜,则a为负极,b为正极,金属的活动性:a>b;②中没有形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性:b>c;③电子从c流向d,说明c为负极,d为正极,所以金属的活动性:c>d.综上所述,这四种金属的活动性顺序:a>b>c>d,故这四种金属的活动性最强的是a,故选A。
18.(22-23高一下·广西南宁普高联盟·期末)银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,其工作示意图如下。下列说法不正确的是
A.Zn电极发生氧化反应
B.Ag2O电极是电源的正极
C.电池工作时,电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极,再出Ag2O电极经电解质溶液流向Zn电极
D.Zn电极上发生的反应:Zn - 2e- + 2OH-= Zn(OH)2
【答案】C
【分析】由总反应知,Zn失电子被氧化为Zn(OH)2,故Zn电极为负极,由于电解质溶液显碱性,故Zn失电子生成的Zn2+会结合OH-生成Zn(OH)2沉淀,对应电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,Ag2O得电子被还原为Ag,故Ag2O电极为正极,由总反应减去负极反应,得正极反应为:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。
【详解】A.由分析知,Zn作负极,发生氧化反应,A正确;
B.由分析知,Ag2O电极为正极, B正确;
C.电池工作时,负极Zn失去电子,电子经导线流向正极,被Ag2O得到转化为Ag,电子不会进入电解质溶液,C错误;
D.由分析知,Zn电极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,D正确;
故答案选C。
19.(22-23高一下·广西玉林·期末)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色
D.a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动
【答案】C
【详解】A.a和b不连接时,铁片和铜离子发生置换反应,因此铁片上会有金属铜析出,故A正确;
B.a和b用导线连接时,铁作负极,铜作正极,因此铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu,故B正确;
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液中铜离子都会减少,铁变为亚铁离子,溶液颜色变浅,故C错误;
D.a和b用导线连接后,Fe为负极,发生氧化反应,铜为正极,根据离子“同性相吸”原理,因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
20.(21-22高一下·广西桂林·期末)下列有关装置的说法正确的是
A.装置Ⅰ的Mg为原电池的负极
B.装置Ⅱ为一次电池,Pb得到电子作负极
C.装置Ⅲ可构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒
【答案】D
【详解】A.I为原电池装置,Al为负极,A错误;
B.II中铅蓄电池为二次电池,铅作负极,失去电子,B错误;
C.III中两个电极材料相同,不能构成原电池,C错误;
D.IV中锌为负极,碳棒为正极,电子由负极流出沿导线流向正极,即电子由锌通过导线流向碳棒,D正确;
故选D。
21.(21-22高一下·广西河池·期末)下列变化过程,吸收能量的过程有
①氢气分子变为氢原子;②氢氧化钠与稀盐酸反应;③浓硫酸稀释;④天然气的燃烧;⑤高温煅烧石灰石;⑥晶体与混合搅拌
A.①⑥ B.②③④ C.①⑤⑥ D.⑤⑥
【答案】C
【详解】①氢气分子变为氢原子,断裂化学键需要吸收能量,①符合题意;
②NaOH与稀盐酸的反应为酸碱中和反应,酸碱中和反应为放热反应,②不符合题意;
③浓硫酸稀释放出热量,③不符合题意;
④天然气的燃烧为放热反应,④不符合题意;
⑤高温煅烧石灰石的反应为吸热反应,⑤符合题意;
⑥晶体与的反应为吸热反应,⑥符合题意;
吸收能量的过程有①⑤⑥,答案选C。
22.(21-22高一下·广西百色·期末)下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是
A.钠和水的反应 B.锌片和稀硫酸的反应
C.与的反应 D.灼热的碳与的反应
【答案】D
【详解】A.钠与水反应是氧化还原反应,也是常见的放热反应,A不符合题意;
B.锌片和稀硫酸的反应是氧化还原反应,也是常见的放热反应,B不符合题意;
C.与反应是吸热反应,属于复分解反应,复分解一定不是氧化还原反应,C不符合题意;
D.,C元素化合价改变,属于氧化还原反应且是吸热反应,D符合题意。
答案选D。
23.(21-22高一下·广西北海·期末)下列变化过程,吸收能量的过程有
①氢气分子变为氢原子;②氢氧化钠与稀盐酸反应;③浓硫酸稀释;④天然气的燃烧;⑤盐酸与碳酸氢钠的反应;⑥晶体与B混合搅拌;
A.①⑤⑥ B.②③④ C.①⑥ D.⑤⑥
【答案】A
【详解】氢气分子变为氢原子,断裂化学键需要吸收能量,①正确;酸碱中和反应为放热反应,②错误;浓硫酸稀释放出热量,③错误;天然气的燃烧为放热反应,④错误;盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应,⑤正确;晶体与为吸热反应,⑥正确,故选:A。
24.(21-22高一下·广西钦州·期末)H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)能量曲线如图。描述正确的是
A.反应①为放热反应,反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)-218kJ
D.若反应的生成物为2HCl(g)+I2(s),则反应热数值将变大
【答案】D
【分析】由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,活化能越小,反应速率越快,且反应中H、I元素的化合价变化。
【详解】A. 根据图象可知,反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物,则反应①、反应②均为放热反应,△H均小于零,故A错误;
B. 若加入催化剂,只能改变反应速率,不能改变反应热,故B错误;
C. 反应①、反应②总的能量变化为218kJ,根据盖斯定律可知,反应①、反应②的焓变之和为△H=-218kJ•mol-1,即H2(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I2(g)+218kJ•mol-1,故C错误;
D.根据图象可知,反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物,图中反应②即I2(g)+2HCl(g)=I2(s)+2HCl(g),所以I2(g)+2HCl(g)的能量高于 I2(s)+2HCl(g)的总能量,则反应热数值将变大,故D正确;
故选D。
25.(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)以下关于能量变化的说法正确的是
A.可逆反应过程中没有能量变化
B.烧碱、生石灰溶于水时均为放热反应
C.植物的光合作用是将光能转变为化学能
D.需要加热才能发生的反应则为吸热反应
【答案】C
【详解】A.化学反应中都伴随能量变化,故A错误;
B.烧碱溶于水时放出热量,但烧碱溶于水不是化学变化,故B错误;
C.植物的光合作用是将光能转变为化学能,故C正确;
D.反应条件和反应吸放热无关,需要加热才能发生的反应可能为放热反应,如碳燃烧放热,但碳燃烧的条件是加热,故D错误;
选C。
26.(21-22高一下·广西贺州·期末)银锌电池是一种微型纽扣电池,总反应式为:,其电极分别是Zn和,下列说法不正确的是
A.锌作电源的负极
B.正极发生还原反应
C.电池工作时,电子从经导线流向Zn
D.若有0.2mol电子流经导线,则可产生银21.6g
【答案】C
【详解】A.由总反应式可知,锌失电子发生氧化反应,电池工作时,锌为微型纽扣电池的负极,故A正确;
B.由总反应式可知,电池工作时,氧化银为纽扣电池的正极,水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子,故B正确;
C.由总反应式可知,电池工作时,锌为微型纽扣电池的负极,氧化银为正极,电子从锌经导线流向氧化银,故C错误;
D.由总反应式可知,有0.2mol电子流经导线时,正极生成银的质量为0.2mol×108g/mol=21.6g,故D正确;
故选C。
27.(21-22高一下·广西南宁宾阳中学·期末)已知阳(或阴)离子交换膜只允许阳(或阴)离子自由通过,如下所示原电池装置中,两张离子交换膜把电解质溶液分成了三个区域,下列判断正确的是
A.I池溶液浓度下降,II池溶液浓度不变
B.在外电路电子从Mg流向Cu,在内电路电子则从I池流向III池
C.当转移0.1mol电子时,II池的质量增加6g
D.Mg棒逐渐变细,Cu棒逐渐变粗,III池中的数目不断增加
【答案】C
【分析】镁比铜活泼,所以镁做负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,铜做正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
【详解】A.由图中阴阳离子交换膜可知,负极生成的Mg2+通过阳离子交换膜到达II中,正极区多余的SO通过阴离子交换膜到达II中,所以I中硫酸铜溶液浓度下降,III中硫酸镁溶液浓度不变,II中硫酸镁溶液浓度增大,故A错误;
B.外电路电子从负极流向正极,即Mg到Cu,而电子不进溶液,故B错误;
C.由Mg-2e-=Mg2+,当转移电子0.1mol时,Mg的物质的量为0.05mol,II池中增加硫酸镁的质量为0.05mol×120g/mol=6g,故C正确;
D.镁做负极,失电子,会变细;铜做正极,生成铜附着在电极上,会变粗,由A可知的数目不变,故D错误;
故选C。
28.(21-22高一下·广西柳州·期末)如图是Fe和Cu形成的原电池,某兴趣小组做完实验后,在图书卡片上记录如下,其中错误的是
①Fe为负极,Cu为正极②向铜电极移动③电子是由Cu经外电路流向Fe④电流由铜电极流向铁电极⑤若有1mol电子流过导线,则产生的为11.2L⑥负极的电极反应式为
A.②③④⑥ B.③④⑤⑥ C.①②③⑤ D.②③⑤⑥
【答案】D
【详解】①铁的金属活泼性比Cu强,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,Fe为负极,Cu为正极,①正确;
②原电池中阴离子向负极移动,向负极(铁电极)移动,②错误;
③电子由负极流向正极,电子是由Fe经外电路流向Cu,③错误;
④电流方向与电子流动方向相反,故电流从铜电极流向铁电极,故④正确;
⑤由电极反应式可知,有1mol电子流过导线,产生氢气0.5mol,未告知是否在标准状况下,不能计算氢气的体积,⑤错误;
⑥铁做负极失电子生成亚铁离子,负极的电极反应式为,⑥错误;
故选:D。
29.(21-22高一下·广西贵港·期末)国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾"燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是
A.电池工作时,电解质溶液中的向b极移动
B.a极发生的电极反应为
C.b极为正极,发生氧化反应
D.当外电路有1mol电子转移时,b极消耗5.6L
【答案】A
【分析】由图可知,a极为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+,b极为正极,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
【详解】A.电池工作时,H+移向正极,故A正确;
B.a极发生的电极反应为H2-2e-=2H+,故B错误;
C.b极为正极,发生还原反应,故C错误;
D.题目中未给标准状况,无法计算氧气的物质的量,故D错误;
故选A。
30.(21-22高一下·广西柳州·期末)下列设备工作时,将化学能主要转化为热能的是
太阳能路灯
太阳能集热器
干电池工作
燃气灶
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.太阳能路灯工作时,主要将电能转化为光能和热能,A错误;
B.太阳能集热器是把太阳能转化为热能,B错误;
C.干电池工作时主要将化学能转化为电能,C错误;
D.燃气灶燃烧时主要将化学能转化为热能,D正确;
答案选D。
31.(23-24高一下·广西桂林·期末)柠檬果中富含柠檬酸(一种弱酸)。现将锌片和石墨片按如图插入柠檬中,观察到电流计指针偏转。下列说法不正确的是
A.石墨片上有气泡产生
B.锌片为负极,发生了氧化反应
C.电子从锌片流出,经过柠檬汁流向石墨片
D.当负极质量减少6.5g时,理论上有0.2mol电子通过外电路
【答案】C
【分析】该装置为水果电池,锌是活泼金属,锌是负极,石墨是正极。
【详解】A. 石墨是正极正极氢离子得电子生成氢气,石墨片上有气泡产生,故A正确;
B. 锌片失电子发生氧化反应,锌为负极,故B正确;
C. 锌是负极,石墨是正极,电子从锌片流出,经过导线流向石墨片,故C错误;
D. 负极反应为,Zn-2e-=Zn2+,当负极质量减少6.5g时,理论上有0.2mol电子通过外电路,故D正确;
选C。
32.(23-24高一下·广西梧州·期末)近年来电池研发领域涌现出大量纸电池,其组成与传统电池类似,但制作方法和应用范围均比传统电池有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图,通过加入水来激活电池工作。下列说法正确的是
A.石墨作负极材料,发生氧化反应
B.电流从锌片电极流向石墨电极
C.若用镁片代替石墨片,电流表的指针偏转方向与原来的相反
D.每反应锌时,理论上转移电子数为
【答案】C
【分析】该原电池中,锌片作负极,电极反应式为,石墨片作正极,电极反应式为,据此分析解答。
【详解】A.石墨片作正极,水中的氢得电子发生还原反应,A错误;
B.由分析可知,石墨为正极,则电流从石墨电极流向锌电极,B错误;
C.若用镁代替石墨,则镁为负极,锌片做正极,电流表的指针偏转方向应与原本的相反,C正确;
D.锌片作负极,电极反应式为,每反应锌(即)时,理论上转移电子数为,D错误;
故选C。
33.(23-24高一下·广西崇左名校·期末)天然气燃料电池能量转化率高,模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A.电子由a极经用电器流向b极
B.b极的电极反应式为
C.a极为负极,发生氧化反应
D.a极上参加反应时,转移0.4mol电子
【答案】B
【分析】根据装置可知,a电极氧气发生还原反应形成,a电极为正极,b电极甲烷发生氧化反应,b为负极。
【详解】A.原电池中电子经外电路导线由负极流向正极,即由b极流向a极,A错误;
B.根据分析可知,甲烷在b电极发生氧化反应,电极反应式:,B正确;
C.根据分析可知,a极为正极,发生还原反应,C错误;
D.未指明气体是否处于标准状况,无法用标况下的气体摩尔体积计算,D错误;
答案选B。
34.(23-24高一下·广西南宁·期末)某种甲烷燃料电池用铂作电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,基本结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.a极为负极 B.b极的电极反应为
C.溶液中经质子交换膜向b极移动 D.每消耗,转移
【答案】B
【分析】燃料电池中,通入燃料的电极为负极,所以a 是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+,通入氧化剂的电极为正极,所以b 是正极,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,由此分析解答;
【详解】A.电池总反应方程式为,是还原剂,是氧化剂,则装置中极为负极,极为正极,A项正确;
B.极的电极反应式为,极的电极反应式为,B项错误;
C.极为正极,经质子交换膜向极移动,C项正确;
D.根据电极反应式,每消耗(0.1mol),消耗,转移,D项正确;
本题选B。
35.(23-24高一下·广西博白县中学·期末)我国科学家以LiI为催化剂,通过改变盐浓度或溶剂调节锂-硫电池的放电性能。模型装置如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,电能转化为化学能.
B.放电时,向a极迁移
C.b极反应式为
D.a极质量净减14g时电路上通过个电子
【答案】C
【分析】根据示意图可判断该装置为原电池,Li在a电极失电子化合价升高发生氧化反应,a电极为负极;S8在b电极得电子化合价降低被还原,结合自负极经阳离子膜迁移来的Li+生成Li2S,b电极为正极,据此可判断。
【详解】A.原电池放电时化学能转化为电能,A选项错误;
B.原电池放电时阳离子向正极(b极)迁移,B选项错误;
C.b极为正极,发生还原反应,电极反应式S8+16e-+16Li+=8Li2S,C选项正确;
D.放电时,a极反应式Li-e-=Li+,14gLi相当于2molLi,转移电子2mol,D选项错误;
答案选C。
36.(22-23高一下·广西来宾示范性高中·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中错误的是
A.将片换成片,电路中电流方向不变
B.柠檬汁液中的向铜片定向迁移
C.一段时间后,锌片质量减小
D.电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片
【答案】D
【分析】锌、铜、柠檬汁(酸)构成的原电池中,锌为负极,铜为正极
【详解】A.Zn、Fe的金属性均强于Cu,所以将片换成片,此时铁仍为负极,电路中电流方向不变,故A正确;
B.Cu为正极,在原电池中,阳离子移向正极,即氢离子移向Cu电极,故B正确;
C.Zn为负极,失去电子发生氧化反应,则锌单质变为锌离子进入溶液中后锌片质量减少,故C正确;
D.电子经外电路由负极流向正极,而不经过溶液,故D错误;
答案选D。
37.(21-22高一下·广西河池·期末)如图所示是Zn、Cu以及稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在书本上的记录如下,则以下描述合理的是
实验后的记录:
①Cu为正极,Zn为负极
②Zn极上有气泡产生,发生还原反应
③向Cu极移动
④若产生标准状况下2.24L气体,则消耗Zn的质量为6.5g
⑤若将导线断开铜锌电极上均会产生气泡
A.①③④ B.①②④ C.③④⑤ D.②③④
【答案】A
【详解】在该原电池中,比活泼,故作负极,作正极,电子由流出经导线流向,负极反应为,正极反应为。
①Cu为正极,Zn为负极,①正确;
②铜电极上有气泡产生,发生还原反应,②错误;
③在溶液中向正极(铜极)移动,向负极移动,③正确;
④若产生标准状况下气体,转移电子,则消耗的质量为,④正确;
⑤若将导线断开,铜电极上不会产生气泡,⑤错误;
故①③④正确,②⑤错误。答案选A。
38.(21-22高一下·广西玉林·期末)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,电路中电流从②流向①相连时;①③相连时,③为负极;②④相连时,④有气泡逸出;视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是
A.②④①③ B.④②①③ C.③④②① D.③①②④
【答案】B
【详解】①②相连时,电子流动方向与电流方向相反,故电子由①流向②,负极发生氧化反应失去电子,故金属活动性①>②;
①③相连时,③为负极,故金属活动性③>①;
②④相连时,④有气泡逸出,氢离子在金属④上得电子生成氢气,故金属活动性②>④;
故金属活动性由弱到强的顺序是④②①③,答案选B。
39.(21-22高一下·广西南宁第三中学·期末)“碳中和”是2021年我国经济会议的重要议题。海洋酸度的增加可以作为一种潜在的电力获取来源,同时能达成“碳中和”的目的。这项技术的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A.电池总反应:2Na+2H+=2Na++H2↑
B.“有机电解质”可换成NaOH溶液
C.CO2在正极发生还原反应
D.当电路中转移1mole-时,理论上吸收44gCO2
【答案】D
【分析】由图可知,该装置为原电池,Na作负极,电极反应式为:Na-e-=Na+,装置右侧为正极,电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=H2+2HCO,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,电池总反应为:2Na+2CO2+2H2O=H2+2HCO+2Na+,故A错误;
B.Na性质活泼,能与水反应,不能将有机电解质换成NaOH溶液,故B错误;
C.CO2中碳元素在反应中价态不变,未发生还原反应,故C错误;
D.根据电极正极反应可知,当电路中转移1mole-时,理论上吸收1mol CO2,即44gCO2,故D正确;
故答案选D。
40.(23-24高一下·广西崇左名校·期末)氨气是国民经济的基础,工业上常用氮气和氢气合成氨:。回答下列问题:
(1)工业合成氨反应中,能量变化如图1所示。该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________。(填标号)
A.气体密度不随时间变化 B.的质量分数保持不变
C.和的体积分数相同 D.的消耗速率是消耗速率的一半
(3)科学家开发出了一种新型催化剂,在常温下也能合成氨。向一密闭容器中充入1mol 和3mol ,相同时间内,氨气体积分数与压强的关系如图2所示。
压强小于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是 ;压强大于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数快速减小,其原因可能是 。
(4)一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间关系的如图3所示。
①甲代表 (填化学式)。
②0~12min内,的转化率为 。(转化率指已反应的物质的量与起始物质的量之比)
③0~10min内, 。
(5)氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为,在正极区充入(填“空气”或“氨气”) ,负极的电极反应式为 。
【答案】(1)放热
(2)BD
(3) 相同时间内,增大压强,反应速率增大 压强过大,此时氨液化
(4) 50%(或0.5) 0.1
(5) 空气
【详解】(1)由图可知,工业合成氨反应中,反应物的总能量大于产物的总能量,故工业合成氨的反应为放热反应。
(2)A.恒容条件下气体体积不变,且反应过程中气体总质量不变,则气体密度也保持不变,故气体密度不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;
B.NH3的质量分数保持不变是反应达到平衡状态的特征标志,B项符合题意;
C.达到平衡状态时NH3和H2的体积分数不变,但不一定相同,NH3和H2的体积分数相同不能说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;
D.N2的消耗速率是NH3消耗速率的一半,说明正逆反应速率相等,是反应达到平衡状态的本质标志,D项符合题意;
故选BD。
(3)压强小于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数增大,其原因是相同时间内,增大压强,反应速率增大;压强大于7MPa时,随着压强增大,氨气体积分数快速减小,其原因可能是压强过大,此时氨液化(或压强过大,催化剂活性降低等)。
(4)①0~10min内,甲的物质的量浓度减少3.0mol/L-1.5mol/L=1.5mol/L、乙的物质的量浓度增大1.0mol/L、丙的物质的量浓度减少1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,根据转化物质的量浓度之比等于化学计量数之比,则甲代表H2、乙代表NH3、丙代表N2;
②由丙知,12min时N2的转化率为×100%=50%;
③由乙知,0~10min内v(NH3)= =0.1mol/(L∙min)。
(5)氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为,氧气做为氧化剂得电子被还原,故正极应通入空气,负极氨气失电子生成氮气,氢氧化钾溶液碱性环境,故负极电极反应式为:。
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