第六章 第一节 化学反应与能量变化测试-2024-2025学年高一化学暑假培优作业（人教版2019必修第二册）

第一节 化学反应与能量变化测试 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 1、 选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（24-25高二上·北京·阶段练习）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 A B 光催化CO2和H2O合成甲醇 锂离子电池 C D 太阳能集热器 燃气灶 A．A B．B C．C D．D 2．（23-24高一下·福建厦门·阶段练习）已知X转化为R和W分步进行：① ②。上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．1mol Y(g)的能量低于1mol R(g)的能量 B．反应①生成1mol Y(g)时放出 能量 C．X转化为R的总反应生成1 mol W(g) 吸收 能量 D．断裂1mol X(g)中化学键吸收的能量大于形成1mol W(g)中化学键所放出的能量 3．（23-24高一下·山东·阶段练习）化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。从物质结构的角度看，化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所释放的能量不同导致发生了能量变化。下列实验现象能充分说明对应的化学反应是放热反应的是 A．试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．温度计的水银柱不断下降 D．U形管的液面左高右低 A．A B．B C．C D．D 4．（24-25高二上·黑龙江绥化·阶段练习）下列过程的能量变化与其他三项不同的是 A．碳酸氢钠分解 B．石灰石分解 C．氧化钙溶于水 D．和反应 5．（23-24高一下·北京·期中）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 6．（23-24高一下·浙江台州·期中）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为和反应生成过程中的能量变化。则下列说法正确的是 和反应生成过程中能量变化 A．N原子和O原子形成1个分子会放出的热量 B．常温下和混合就能直接生成 C．和反应生成吸收的能量为 D．和具有的总能量大于具有的总能量 7．（23-24高一下·安徽安庆·期中）下列生活用品中，能将化学能直接转化为电能的是 A．打火机 B．电饭煲 C．手机电池 D．电热毯 8．（24-25高二上·福建三明·开学考试）下列装置可以构成原电池的是 A． B． C． D． 9．（23-24高一下·江西宜春·期中）下列关于原电池的叙述正确的是 A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属 B．原电池是将热能转化为电能的装置 C．在原电池中，电子流出的一极是负极 D．原电池工作时，正极发生氧化反应 10．（23-24高一下·青海·期末）理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 11．（23-24高一下·辽宁·期末）关于下列四个装置说法错误的是 原电池装置示意图 普通锌锰电池示意图 A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应 铅蓄电池示意图 燃料电池示意图 C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极 A．A B．B C．C D．D 12．（23-24高一下·河南信阳·期中）有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示装置反应时，锌片溶解，铜片表面无明显现象 B．图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C．图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D．图4电池为负极，电极反应式为 13．（24-25高二上·四川泸州·阶段练习）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是 A．电池工作时，通过隔膜向负极移动 B．电池工作时，发生还原反应 C．为利于电池放电可选择低温环境 D．反应中每生成1，转移电子数为 14．（24-25高一下·广东广州·期中）锂锰电池是最常见的一次性3V锂电池，电池的总反应为(s)，电池结构如图所示，下列说法正确的是 A．电解质可用氯化锂溶液代替 B．电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.7g C．电池放电时，移向a极 D．a极发生还原反应，电极反应式为 15．（24-25高一下·安徽黄山·期中）将质量相同的纯铜片和纯铁片按如图所示方式插入同浓度的硫酸铜中一段时间，下列说法正确的是 A．图a、图b中铜片均无变化 B．图a中Cu2+消耗速度比图b更快 C．图a中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差12g D．图b中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差5.6g 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．(共9.0分 )（23-24高一下·安徽马鞍山·期中）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 。 (2)实验②-⑤中属于吸热反应的是 (填序号)这些反应的能量变化可用下图中的 (填A或B)表示 (3)从微观角度分析实验⑤化学反应中能量变化的原因： ①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。上述反应生成1mnol水时，释放 kJ能量。 17. (共12.0分 )（24-25高一下·四川成都·期中）在氮的单质及其化合物中。 (1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。 在实验中发现反应后(a)中溶液的温度升高，由此可以判断(a)中反应物的总能量应该 (填“高于”或“低于”)其生成物的总能量；(b)中生成了无色、有刺激性气味的气体，该反应的化学反应方程式为 。 (2)已知：H-H键能为436kJ/mol，N≡N键能为945kJ/mol，N-H键能为391kJ/mol。根据键能计算工业合成氨的反应中，消耗1molN2 (填“释放”或“吸收”) kJ能量。 (3)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极名称是 (填“正极”或“负极”)。 ②电解质溶液中离子向 移动(填“电极”或“电极”)。 ③电极的电极反应式为 。 (4)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图： 已知：用溶液进行尾气处理时的化学反应为：。为了防止环境污染，用溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收，则尾气中与的体积必须满足的条件是： 。 18. (共16.0分 )（24-25高一下·天津·期中）研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 (填序号)。 ①酸碱中和反应②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应 ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应   ⑥与反应 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。该反应中生成1 mol NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ① ② ③ (4)Mg-H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。请回答下列问题： ①H2O2发生的电极反应式为 。 ②工作过程中每消耗4.8g Mg，外电路转移的电子数目为 NA。 (5)下图是氢氧燃料电池的装置图。请回答下列问题： 电池工作时导线中电子的移动方向是 (填“a→b”或“b→a”)，通入H2的一极电极反应式为 。 19. (共18.0分 )（24-25高一下·福建三明·期中）化学反应中伴随着能量变化，请按要求回答下面的问题。 (1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，如图是N2和O2反应生成NO的能量变化，则图中三种分子最稳定的是 (写分子式)。若反应生成2 mol NO气体，则 (填“吸收”或“放出”) 的热量。 (2)化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________。 A．CO2＋C=2CO B．SO3＋H2O=H2SO4 C．CH4＋2O2=2H2O＋CO2 D．Ba(OH)2+H2SO4= BaSO4↓+ 2H2O (3)Fe和Mg与H2SO4反应的实验记录如下，关于上述实验说法不合理的是___________。 实验 现象 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面产生少量气泡后迅速停止 Mg表面迅速产生大量气泡 Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡 A．Ⅰ中产生气体的原因是：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ B．取出Ⅱ中的铁棒放入CuSO4溶液立即析出红色固体 C．取出Ⅲ中的镁棒放入CuSO4溶液立即析出红色固体 D．Ⅳ中现象说明Fe的金属性比Mg强 (4)设计原电池装置证明的氧化性比强。 ①写出能说明氧化性大于的离子方程式： 。 ②在方框中画出装置图，要求标注电极材料及用途、正负极、电解质溶液 。 (5)某兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验。实验结果记录如下表： 编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、石墨 稀盐酸 偏向石墨 3 Al、Cu 浓硝酸 偏向Al 4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 根据表中记录的实验现象，回答下列问题。 ①实验1中铝电极的电极反应式： 。 ②实验2中，一段时间后产生标准状况下的5.6 L气体，整个电路中转移的电子数为 。 ③实验3中电流表指针偏向Al的原因为： 。 ④实验4中铝电极的电极反应式： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一节 化学反应与能量变化测试 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 1、 选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（24-25高二上·北京·阶段练习）下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 A B 光催化CO2和H2O合成甲醇 锂离子电池 C D 太阳能集热器 燃气灶 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．光催化CO2和H2O合成甲醇，将光能转化为化学能，A不符合题意； B．锂离子电池工作时，将化学能转化为电能，B不符合题意； C．太阳能集热器，将太阳能转化为热能，C不符合题意； D．燃气灶工作时，通过燃烧气体放出热量，将化学能转化为热能，D符合题意； 故选D。 2．（23-24高一下·福建厦门·阶段练习）已知X转化为R和W分步进行：① ②。上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．1mol Y(g)的能量低于1mol R(g)的能量 B．反应①生成1mol Y(g)时放出 能量 C．X转化为R的总反应生成1 mol W(g) 吸收 能量 D．断裂1mol X(g)中化学键吸收的能量大于形成1mol W(g)中化学键所放出的能量 【答案】D 【分析】根据图像可知，①，1molX(g)反应吸收的能量为：；②，1molY(g)反应吸收的能量为：，据此作答。 【详解】A．从图中可知1molX(g)的能量低于1molY(g)和2molW(g)的总能量，无法比较1molX(g)的能量和1molY(g)的能量大小，A错误； B．从反应过程的图象中可知，反应①中生成物能量比反应物能量高，因此是吸收能量，B错误； C．X转化为R同时生成W的反应为：，该反应等于①+②，则生成3mol W(g) 吸收能量，那么生成1mol W(g) 吸收能量，C错误； D．从图中可知，X转化为R和W为吸热反应，断裂1molX(g)化学键吸收的热量应大于形成1molW(g)化学键所放出的热量，D正确； 故答案选D。 3．（23-24高一下·山东·阶段练习）化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。从物质结构的角度看，化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所释放的能量不同导致发生了能量变化。下列实验现象能充分说明对应的化学反应是放热反应的是 A．试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．温度计的水银柱不断下降 D．U形管的液面左高右低 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．Mg与稀盐酸发生置换反应产生MgCl2、H2，看到试管内有气泡，反应放出热量，使烧杯内石灰水溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度降低而结晶析出，因此看到烧杯内有固体析出，可证明反应是放热反应，A符合题意； B．锌粒与稀硫酸反应产生氢气，不管反应是否放热，反应开始后，锥形瓶内气体压强增大，导致针筒活塞都向右移动，不能证明反应放出热量，B不符合题意； C．向NaHCO3中加入盐酸，二者发生反应后使温度计水银柱不断下降，说明反应过程吸收热量，因此证明该反应为吸热反应，C不符合题意； D．硝酸铵固体溶解吸热，导致广口瓶中气体压强减小，使U型环中液面出现左高右低的现象，且该变化是物质的溶解过程，不是发生化学反应，D不符合题意； 故合理选项是A。 4．（24-25高二上·黑龙江绥化·阶段练习）下列过程的能量变化与其他三项不同的是 A．碳酸氢钠分解 B．石灰石分解 C．氧化钙溶于水 D．和反应 【答案】C 【详解】A．碳酸氢钠分解，生成碳酸钠、二氧化碳气体和水，反应过程中需要吸收能量； B．石灰石在高温条件下分解，生成氧化钙和二氧化碳，反应过程中需要吸收热量； C．氧化钙溶于水后，与水发生化合反应生成氢氧化钙，反应过程中不断放出热量； D．和反应，生成氯化钡、氨气和水，反应过程中需要不断吸收热量； 综合以上分析，只有C中反应放热，故选C。 5．（23-24高一下·北京·期中）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。 6．（23-24高一下·浙江台州·期中）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为和反应生成过程中的能量变化。则下列说法正确的是 和反应生成过程中能量变化 A．N原子和O原子形成1个分子会放出的热量 B．常温下和混合就能直接生成 C．和反应生成吸收的能量为 D．和具有的总能量大于具有的总能量 【答案】C 【详解】A．1mol N原子和1mol O原子完全反应生成1mol NO分子时，‌会放出632kJ的热量，A错误； B．常温下N2(g)和 O2(g)混合不反应，B错误； C．断裂1mol N2(g)和1mol O2(g)需要吸收的能量为946kJ+498kJ=1444kJ，反应产生2mol NO释放的能量为2×632kJ=1264kJ，1444kJ-1264kJ=180kJ，故吸收的能量为180kJ，C正确； D．由以上分析可知，该反应吸收能量大于反应放出能量，说明该反应为吸热反应，即1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，D错误； 故选C。 7．（23-24高一下·安徽安庆·期中）下列生活用品中，能将化学能直接转化为电能的是 A．打火机 B．电饭煲 C．手机电池 D．电热毯 【答案】C 【详解】A．打火机把化学能转化为热能、光能，故不选A； B．电饭煲把电能转化为热能，故不选B；     C．手机电池把化学能直接转化为电能，故选C； D．电热毯把电能转化为热能，故不选D； 选C。 8．（24-25高二上·福建三明·开学考试）下列装置可以构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．甘油为非电解质，甘油不能导电，不能构成原电池，故A错误； B．没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故B错误； C．满足原电池的形成条件，Zn比铜活泼，Zn作负极，铜作正极，故C正确； D．没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误； 答案选C。 9．（23-24高一下·江西宜春·期中）下列关于原电池的叙述正确的是 A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属 B．原电池是将热能转化为电能的装置 C．在原电池中，电子流出的一极是负极 D．原电池工作时，正极发生氧化反应 【答案】C 【详解】A．原电池的两极可能是由导电的非金属材料组成，如氢氧燃料电池中用石墨做电极材料，或者一种金属和一种导电的非金属，A错误； B．原电池是向外提供电能的装置，是将化学能转变为电能的装置，B错误； C．原电池放电时，电子由负极流向正极，电子流出的一极是负极，C正确； D．原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，D错误； 故答案为：C。 10．（23-24高一下·青海·期末）理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】原电池的构成条件为：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路；4、能自发进行氧化还原反应； 【详解】A、B、D反应方程式中都有化合价的变化，所以都是氧化还原反应；C的反应中没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池； 故选C。 11．（23-24高一下·辽宁·期末）关于下列四个装置说法错误的是 原电池装置示意图 普通锌锰电池示意图 A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应 铅蓄电池示意图 燃料电池示意图 C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．锌做负极，铜做正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，故A正确； B．锌锰电池中二氧化锰得电子做正极，锌失电子做负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，故B正确； C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，故C正确； D．氢气燃料电池中通入氢气的一极失电子做负极，通入氧气的一级得电子做正极，则a为负极b为正极，电子由负极流向正极，则内电路中电子由a极移向b极，故D错误； 故选D。 12．（23-24高一下·河南信阳·期中）有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示装置反应时，锌片溶解，铜片表面无明显现象 B．图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C．图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D．图4电池为负极，电极反应式为 【答案】C 【详解】A．该装置未形成闭合回路，不是原电池装置，Zn与稀硫酸反应产生氢气，铜不与稀硫酸反应，无明显现象，A正确； B．锰干电池属于一次电池，Zn作负极被氧化消耗，随着放电时间的增加，锌筒变薄，B正确； C．“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，Fe为负极，C错误； D．由Mg、Al和NaOH溶液构成原电池装置，其中Al作负极发生氧化反应，电极反应：，D正确； 答案选C。 13．（24-25高二上·四川泸州·阶段练习）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是 A．电池工作时，通过隔膜向负极移动 B．电池工作时，发生还原反应 C．为利于电池放电可选择低温环境 D．反应中每生成1，转移电子数为 【答案】C 【分析】电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，Zn为负极，发生氧化反应，据此分析。 【详解】A．电池工作时，阴离子向负极移动，故OH-通过隔膜向负极移动，故A正确； B．电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，故B正确； C．环境温度过低，电阻越大，不利于电池放电，故C错误； D．反应中锰元素的化合价由+4价降低到+3价，则每生成1mol MnOOH，移电子数为，故D正确； 答案选C。 14．（24-25高一下·广东广州·期中）锂锰电池是最常见的一次性3V锂电池，电池的总反应为(s)，电池结构如图所示，下列说法正确的是 A．电解质可用氯化锂溶液代替 B．电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.7g C．电池放电时，移向a极 D．a极发生还原反应，电极反应式为 【答案】B 【分析】由总反应和电子移动方向可知，a极为电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为，b极为正极，锂离子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成LiMnO2，电极反应式为。 【详解】A．金属锂会和水发生反应生成氢氧化锂和氢气，所以电解质不能用氯化锂溶液代替，故A错误； B．由分析可知，b极为正极，锂离子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成LiMnO2，电极反应式为，则电路中转移0.1mol电子时，b极质量增重0.1mol×7g/mol=0.7g ，故B正确； C．由分析可知，a极为电池的负极，b极为正极，所以电池放电时，阳离子锂离子向正极b移动，故C错误； D．由分析可知，a极为电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为，故D错误； 故选B。 15．（24-25高一下·安徽黄山·期中）将质量相同的纯铜片和纯铁片按如图所示方式插入同浓度的硫酸铜中一段时间，下列说法正确的是 A．图a、图b中铜片均无变化 B．图a中Cu2+消耗速度比图b更快 C．图a中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差12g D．图b中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差5.6g 【答案】B 【分析】由图可知，图a装置为原电池，铁片为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铜片为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜；图b装置中，铜片无变化，铁片上发生的反应为铁与铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜。 【详解】A．由分析可知，图a装置为原电池，铜片为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，铜片的质量增加，故A错误； B．由分析可知，图a装置为原电池，原电池反应加快反应速率，所以图a中铜离子的消耗速度比图b更快，故B正确； C．由分析可知，图a中铁片质量减小、铜片质量增大，则转移0.1mol电子时，理论上铁片与铜片的质量相差0.1mol××56g/mol+0.1mol××64g/mol=6g，故C错误； D．由分析可知，图b中铁片质量增大、铜片质量无变化，每有2mol电子转移，铁皮增重1mol×(64g/mol-56g/mol)=8g，铜片不变，则转移0.1mol电子时，理论上铁片与铜片的质量相差0.4g，故D错误； 故选B。 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．(共9.0分 )（23-24高一下·安徽马鞍山·期中）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 。 (2)实验②-⑤中属于吸热反应的是 (填序号)这些反应的能量变化可用下图中的 (填A或B)表示 (3)从微观角度分析实验⑤化学反应中能量变化的原因： ①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。上述反应生成1mnol水时，释放 kJ能量。 【答案】(1)液面左低右高 (2) ②和④ B (3) 吸收 释放 245 【详解】（1）在甲试管中加入适量氧化钙和水后，试管里发生的是放热反应，锥形瓶内空气压强增大，可观察到U型管中的现象是液面左低右高； （2）②中氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是吸热反应； ③中稀硫酸与锌的反应是放热反应； ④中柠檬酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应 ⑤中燃烧反应是放热反应； 吸热反应为②和④；可以用B图表示； （3）①表示共价键断裂，要吸收热量，②表示共价键形成，要释放热量；断裂1molH2和0.5molO2中的化学键吸收的总能量为(436+249)kJ=685kJ，形成1molH2O中的化学键释放的能量为930kJ，因此生成1molH2O时放出热量为930kJ-685kJ=245kJ。 17. (共12.0分 )（24-25高一下·四川成都·期中）在氮的单质及其化合物中。 (1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。 在实验中发现反应后(a)中溶液的温度升高，由此可以判断(a)中反应物的总能量应该 (填“高于”或“低于”)其生成物的总能量；(b)中生成了无色、有刺激性气味的气体，该反应的化学反应方程式为 。 (2)已知：H-H键能为436kJ/mol，N≡N键能为945kJ/mol，N-H键能为391kJ/mol。根据键能计算工业合成氨的反应中，消耗1molN2 (填“释放”或“吸收”) kJ能量。 (3)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示： ①电极名称是 (填“正极”或“负极”)。 ②电解质溶液中离子向 移动(填“电极”或“电极”)。 ③电极的电极反应式为 。 (4)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图： 已知：用溶液进行尾气处理时的化学反应为：。为了防止环境污染，用溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收，则尾气中与的体积必须满足的条件是： 。 【答案】(1) 高于 (2) 释放 93 (3) 正极 电极a (4)≥1 【分析】问题（3）：根据液氨-液氧碱性燃料电池的工作原理图，转化为化合价升高，失去电子，在负极反应，则电极a为负极，电极反应式为：；电极b为正极，在正极得到电子，电极反应式为：； 问题（4）：利用和合成氨气同时生产硝酸的工艺流程为：先在高温高压催化剂作用下将和合成为氨气：，再将氨气进行催化氧化得到NO：，将NO再次氧化为：，在吸收塔中通入空气并用水吸收生成：，剩余的尾气用NaOH溶液吸收，据此分析解答。 【详解】（1）反应后(a)中溶液的温度升高，说明反应为放热反应，则(a)中反应物的总能量“高于”生成物的总能量；(b)中生成了无色、有刺激性气味的气体，根据元素组成得到生成气体为，则该反应的化学反应方程式为：。 （2）在化学反应中，破坏化学键需要吸收能量，形成新键释放能量，根据反应可知，消耗时，同时消耗，则吸收的能量为：；根据信息每生成键能释放出能量，则生成时释放的能量为：，吸收的能量小于释放的能量，则反应为放热反应，消耗时，可以“释放”出的能量。 （3）根据分析： ①电极名称是：正极； ②在原电池中，电解质溶液中离子向负极移动，即移动方向为：电极； ③电极为原电池负极，失去电子，电极反应式为：。 （4）根据溶液进行尾气处理时的化学反应为：可知，当尾气中只有NO气体时，NO气体不与NaOH溶液反应，故有NO气体存在时，必须混合，并按照反应来进行，与的体积比为1:1，而过量的气体可以直接与NaOH溶液反应被吸收，所以如果尾气要完全被吸收，则尾气中与的体积必须满足的条件为：。 18. (共16.0分 )（24-25高一下·天津·期中）研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： (1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 (填序号)。 ①酸碱中和反应②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应 ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应   ⑥与反应 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。该反应中生成1 mol NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。 ① ② ③ (4)Mg-H2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。请回答下列问题： ①H2O2发生的电极反应式为 。 ②工作过程中每消耗4.8g Mg，外电路转移的电子数目为 NA。 (5)下图是氢氧燃料电池的装置图。请回答下列问题： 电池工作时导线中电子的移动方向是 (填“a→b”或“b→a”)，通入H2的一极电极反应式为 。 【答案】(1)②⑤⑥ (2) 吸收 90 (3)①② (4) H2O2 +2e- =2OH- 0.4 (5) a→b H2 -2e- +2OH-= 2H2O 【详解】（1）由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，反应吸热；而②碳酸钙的分解、⑤灼热的碳与二氧化碳反应、⑥与反应都是吸热反应，故选②⑤⑥； （2）由能量变化可知，1mol N2和1mol O2反应生成2mol NO，断键需要吸收的总能量为，成键释放出的总能量为，故生成1mol NO会吸收的能量； （3）原电池发生的是氧化还原反应，其中反应①②涉及元素化合价变化，为氧化还原反应； （4）①依题可知Mg为负极，H2O2通入正极发生还原反应，海水呈弱碱性，故电极反应式为H2O2 +2e- =2OH-； ②根据得失电子情况，存在如下计量关系：Mg~2e-，故当消耗4.8g Mg时，转移的电子数为； （5）对于氢氧燃料电池，H2通入负极，故a为负极，b为正极；原电池外电路的电子由负极经导线流向正极，即a→b；H2在负极发生氧化反应，电极反应为H2 -2e- +2OH-= 2H2O。 19. (共18.0分 )（24-25高一下·福建三明·期中）化学反应中伴随着能量变化，请按要求回答下面的问题。 (1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，如图是N2和O2反应生成NO的能量变化，则图中三种分子最稳定的是 (写分子式)。若反应生成2 mol NO气体，则 (填“吸收”或“放出”) 的热量。 (2)化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________。 A．CO2＋C=2CO B．SO3＋H2O=H2SO4 C．CH4＋2O2=2H2O＋CO2 D．Ba(OH)2+H2SO4= BaSO4↓+ 2H2O (3)Fe和Mg与H2SO4反应的实验记录如下，关于上述实验说法不合理的是___________。 实验 现象 Fe表面产生大量无色气泡 Fe表面产生少量气泡后迅速停止 Mg表面迅速产生大量气泡 Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡 A．Ⅰ中产生气体的原因是：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ B．取出Ⅱ中的铁棒放入CuSO4溶液立即析出红色固体 C．取出Ⅲ中的镁棒放入CuSO4溶液立即析出红色固体 D．Ⅳ中现象说明Fe的金属性比Mg强 (4)设计原电池装置证明的氧化性比强。 ①写出能说明氧化性大于的离子方程式： 。 ②在方框中画出装置图，要求标注电极材料及用途、正负极、电解质溶液 。 (5)某兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验。实验结果记录如下表： 编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、石墨 稀盐酸 偏向石墨 3 Al、Cu 浓硝酸 偏向Al 4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 根据表中记录的实验现象，回答下列问题。 ①实验1中铝电极的电极反应式： 。 ②实验2中，一段时间后产生标准状况下的5.6 L气体，整个电路中转移的电子数为 。 ③实验3中电流表指针偏向Al的原因为： 。 ④实验4中铝电极的电极反应式： 。 【答案】(1) N2 吸收 180 (2)C (3)BD (4) 2+Cu=+2Fe2+ (5) 2H++2e-=H2 0.5NA 常温下，Al在浓硝酸中钝化 Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- 【详解】（1）键能越大，分子越稳定，N2键能最大，N2最稳定；断键吸收热量，成键放出热量，1molN2和1molO2反应生成2molNO气体，则断键吸收热量为：(946+498)kJ =1444kJ，成键放出热量为：2×632kJ =1264kJ，反应吸收的热量为：1444kJ-1264kJ=180kJ； （2）在理论上可以设计成原电池的反应为自发的氧化还原反应； A．该反应为吸热反应，不能设计成原电池，故A错误； B．该反应中元素化合价未发生改变，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，故B错误； C．该反应中C、O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应且为放热反应，能设计成原电池，故C正确； D．该反应中元素化合价未发生改变，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，故D错误； 故选C。 （3）A．Ⅰ中铁与稀硫酸反应生成氢气，化学方程式为：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑，故A正确； B．Ⅱ中的铁棒与浓硫酸发生钝化反应，放入CuSO4溶液中无明显现象，故B错误； C．根据实验现象：Mg表面迅速产生大量气泡，说明镁与浓硫酸未发生钝化反应，取出Ⅲ中的镁棒放入CuSO4溶液立即析出红色固体铜，故C正确； D．根据原电池的工作原理可知，正极上产生气泡，因此铁作正极，镁作负极，活泼金属作负极，Ⅳ中现象说明Mg的金属性比Fe强，故D错误； 故选BD。 （4）①能说明氧化性Fe3+大于Cu2+的离子方程式为：； ②由化学方程式可知，铜发生氧化反应，作负极；铁离子发生还原反应，则可用石墨作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，则装置图为：； （5）①实验1中铝电极的电极反应式：2H++2e-=H2↑； ②实验2中，一段时间后产生标准状况下的5.6 L气体，即0.25molH2，则整个电路中转移0.25mol×2=0.5mol电子，则电子数为0.5NA； ③实验3中电流表指针偏向Al的原因为：常温下，Al在浓硝酸中钝化； ④实验4中铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基和铝酸钠和氢气，铝发生氧化反应，则铝电极为负极，则电极反应式：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$