暑假作业五 化学能与电能-【高考解码·过好假期每一天】2025年高一化学暑假作业

与 HNO3 的反应)都是放热反应,B、C、D均错误。 2.C 过程1是分子断键形成原子,需吸收能量;过程2是原 子结合成分子,形成化学键释放能量的过程;过程3为 H2 燃烧生 成 HCl,为 放 热 反 应 过 程;过 程4为 HCl分 解 为 H2、Cl2,是吸热过程,因此与过程相符的只有C选项。 3.A 1个CH4 中含4个C—H键,1个O2 中含1个O􀪅O键, 1个CO2 中含2个C􀪅O键,1个 H2O中含2个 H—O键。 生成1molCO2 时,断裂4molC—H键和2molO􀪅O键, 吸收的 热 量 为 Q吸 =4EC—H+2EO􀪅O=4×415kJ+2× 498kJ=2656kJ。形成4molH—O键和2molC􀪅O键, 释放的 热 量 为 Q放 =4EO—H+2EC􀪅O=4×465kJ+2× 798kJ=3456kJ,因为Q放>Q吸,所以反应放热。放出的 热量为ΔQ=Q放 -Q吸=3456kJ-2656kJ=800kJ。 4.D 由图可知,1molI2(s)+1molH2(g)吸收5kJ热量生 成2molHI(g),A正确;由图可知,1molI2(g)+1molH2(g) 放出12kJ热量生成2molHI(g),2molHI气体分解生成 1mol碘蒸气与1molH2 时需要吸收12kJ的能量,B正 确;由图可知,1molI2(g)变为1molI2(s)放出17kJ的热 量,则1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的 能量,C正确;1molI2(g)+1molH2(g)放出12kJ热量生 成2molHI(g),该反应为放热反应,D错误。 5.D 过程Ⅰ,H2 和O2 中的化学键断裂吸收能量,属于吸热 过程,A正确;过程Ⅲ,形成水分子中化学键的过程释放能 量,属于放热过程,B正确;H2 和 O2 反应生成 H2O,所有 旧化学键都断裂,且形成了新化学键,C正确;该反应中的 能量转化形式有化学能转化为化学能、化学能转化为热能 等,D错误。 6.C 7.【解析】 (1)根据图像可知,反应物的总能量大于生成物 的总能量,反应放热;(2)1mol石墨可转化为金刚石,该反 应吸收1.9kJ的热量,属于吸热反应,金刚石的能量高,石 墨的能量低,故石墨更稳定,石墨与金刚石各1mol在相同 条件下燃烧时金刚石放出的热量多。 【答案】 (1)放热 大于 (2)①是 ②金刚石 石墨 ③金刚石 个性飞扬·培素养 提示:1molS(s)和3molF2 形成气态硫原子和氟原子共 需要吸收能量=280kJ+3×160kJ=760kJ,而生成1mol SF6 气体时需形成6molS—F键,共放出能量:6×330kJ =1980kJ,因此该反应共放出的能量为1980kJ-760kJ =1220kJ。 暑假作业五 有问必答·固双基 1.(1)提示:改为石墨棒后,仍然可以形成原电池,产生电流。 锌为负极,石墨棒为正极,电极反应及原电池反应均不变。 (2)提示:将稀硫酸换作硫酸铜溶液,也可以形成原电池, 产生电流。锌为负极,发生氧化反应:Zn-2e-􀪅􀪅Zn2+, 铜为正极,发生还原反应:Cu2++2e-􀪅􀪅Cu,总反应为Zn +Cu2+􀪅􀪅Zn2++Cu。 (3)提示:酒精是非电解质,此时不能构成原电池,因此不 能产生电流。 2.提示:铁片逐渐溶解,铜片表面产生大量气泡。铁的活动 性强。 3.提示:利用锌粉与稀硫酸反应制取 H2 时,滴加少量CuSO4 溶液,Zn与CuSO4 发生置换反应生成Cu,可形成原电池, 使氢气产生的速率增大。 4.提示:正极反应式为O2+2H2O+4e-􀪅􀪅4OH-;总化学 反应方程式为2H2+O2􀪅􀪅2H2O。因为溶液中水的量增 加,溶液体积增大,KOH的物质的量浓度减小。 厚积薄发·勤演练 1.C 铜片不与硫酸反应;铅笔芯的主要成分为C也不与稀 硫酸反应,所以用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中,不能 观察到有电流产生,故 A错;组成原电池的要素之一就是 “有两活动性不同的电极”,所以用两个铜片作电极插入硝 酸银溶液中,观察不到有电流产生,故B错;锌能将硫酸铜 中的铜离子置换成单质铜,本身被氧化为锌离子,所以满 足原电池的组成要素,故选C;酒精为非电解质,不满足组 成原电池的条件“有电解质溶液”,故D错。 2.D 外电路的电子流向为X→外电路→Y,电流方向与其相 反,A错误;X极失电子,作负极,Y极上发生的是还原反 应,X极上发生的是氧化反应。若两电极分别为Fe和石墨 棒,则Y为石墨棒,X为Fe,B、C错误,D正确。 3.D 因为酶在高温下发生变性,所以该电池不宜在高温下 工作,A正确;若该电池为酸性介质,正极为氧气得电子结 合氢离子生成水,反应为O2+4e-+4H+􀪅􀪅2H2O,B正 确;根据放电过程中,电池内阳离子移向正极,阴离子移向 负极,C 正 确;若 该 电 池 为 碱 性 介 质,会 生 成 CO2-3 和 H2O,D错误。 4.D 将西红柿换成橘子后重新做实验,电流表指针没有发 生偏转,说明没有形成原电池,其原因是多方面的,因此不 能说明西红柿汁是电解质溶液而橘子汁是非电解质溶液, A项错误;通过对比实验不能得出西红柿汁:pH<7,橘子 汁:pH>7,B项错误;用橘子也可以探究原电池工作原理,C项 错误;通过以上分析和实验现象说明构成原电池条件之一是 两极要和电解质溶液接触并形成闭合回路,D项正确。 5.C Li是 活 泼 金 属,失 去 电 子 生 成 Li+,电 极 反 应 式 为 Li-e-􀪅􀪅Li+,则a极为电 池 的 负 极,b极 为 正 极,A正 确;外电路中电子由负极经导线流向正极,即由a极流向b 极,B正确;Li与水反应生成LiOH和 H2,故不能用水代替 有机溶剂,C错误;Li+通过电解质迁移入 MnO2 晶格中生 成LiMnO2,故b极的电极反应式为 MnO2+Li++e-􀪅􀪅 LiMnO2,D正确。 6.D 7.【解析】 (1)铝遇浓硝酸钝化,铜能与浓硝酸反应,故此时 作负极的是铜片;铝能与烧碱溶液反应,铜不能,此时作负 极的是铝片;铝在烧碱溶液中失去电子后结合 OH- 生成 [Al(OH)4]-。(2)B为PbO2,得到电子后结合溶液中的 SO2-4 生成难溶的PbSO4:PbO2+SO2-4 +4H++2e-􀪅􀪅 PbSO4+2H2O;同样 A极也生成PbSO4,故质量会增加; 由总反应可知消耗2molH2SO4 时,转移2mol电子,故消 耗0.1molH2SO4 时转移电子的数目为0.1NA。(3)碱性 条件下电极反应式中不能出现 H+,只能出现OH-;因为 电池反应最终生成了水,对KOH溶液有稀释作用,故溶液 的碱性将减弱。 【答案】 (1)B Al-3e-+4OH-􀪅􀪅[Al(OH)4]- (2)PbO2+SO2-4 +4H++2e-􀪅􀪅PbSO4+2H2O 增加 0.1NA (3)H2+2OH--2e-􀪅􀪅2H2O 减弱 个性飞扬·培素养 (1)提示:根据电池总反应可知Zn失电子被氧化而溶解, Ag2O得电子被还原发生还原反应。因此Zn为负极材料, Ag2O为正极材料。 (2)提示:Zn+2OH--2e-􀪅􀪅ZnO+H2O,氧化反应。利 用总的电池反应减去一极的电极反应式,就可以得到另一 极的电极反应式。 (3)提示:电池工作时,电子由负极经外电路到正极,即电 子从Zn极经外电路到 Ag2O极。溶液中的阳离子流向电 池的正极(Ag2O极),阴离子流向负极(Zn极)。 (4)提示:不变。电池中 KOH只起到增强导电性的作用, 不参与反应,故电池使用过程中KOH的物质的量不变。 (5)提示:32.5g。根据电极反应式1molZn失2mol电 子,因此当通过电路1mol电子时,负极消耗Zn的物质的 量为0.5mol,其质量为32.5g。 暑假作业六 有问必答·固双基 1.提示:由于Δc表示的是物质的物质的量浓度的变化,而固 态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常量,所以这 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 93 暑假作业五 化学能与电能 1.在铜锌原电池中: (1)若将铜片换作石墨棒,能否产生电流? 电 极反应有无变化? (2)若将稀硫酸换作硫酸铜溶液,能否产生电 流? 电极反应有何不同? (3)若将稀硫酸换为酒精,能否产生电流? 2.将铁片和铜片用导线连接,插入稀硫酸中形 成原电池,铁片和铜片表面分别发生怎样的 变化? 据此得出哪种金属的活动性强。 3.实验室利用锌粉与稀硫酸反应制取 H2 时, 滴加少量CuSO4溶液后,为什么产生氢气的 速率会增大? 4.以30%的KOH溶液作电解质溶液的氢氧燃 料电池的正极反应式是什么? KOH的物质 的量浓度如何变化? 【例】 一种碳纳米管能够吸附氢气,可作二次 电池(如图所示)的碳电极。该电池的电解质 溶液为6mol·L-1的KOH溶液。 写出放电时的正、负极电极反应式。 (1)负极: 。 (2)正极: 。 【解析】 二次电池,放电时属于原电池,根据 原电池原理可写出电极反应式。 【答案】 (1)H2-2e-+2OH-􀪅􀪅2H2O (2)2NiO (OH)+ 2H2O + 2e- 􀪅􀪅 2Ni(OH)2+2OH- 【方法指导】 化学电池的基本类型:(1)活泼 金属作负极,被腐蚀或消耗,发生氧化反应, 如锌锰干电池;(2)两电极都参加反应,如铅 酸蓄电池;(3)两电极均为惰性电极,电极本 身不发生反应,而是由引入到两极上的物质 发生反应,如燃料电池。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 31 一、选择题 1.某学生将电流表用导线与两个电极连接在一 起,再将两个电极同时插入某种电解质溶液 中,能观察到有电流产生的是 ( ) A.用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中 B.用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中 C.用锌片、铜片作电极插入硫酸铜溶液中 D.用铜片、铁片作电极插入酒精中 2.如图,在盛有稀 H2SO4 的烧杯中 放入用导线连接的电极X、Y,外电 路中电子流向如图所示,关于该装 置的下列说法正确的是 ( ) A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.若两电极分别为Fe和石墨棒,则X为石 墨棒,Y为Fe C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的 是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序 为X>Y 3.糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC), 它使用便宜的酶代替贵金属催化剂,利用空 气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理 的是 ( ) A.该电池不宜在高温下工作 B.若该电池为酸性介质,正极反应式为:O2 +4e-+4H+􀪅􀪅2H2O C.放电过程中,电池内阳离子向正极迁移 D.若该电池为碱性介质,以葡萄糖为原料并完 全氧化,负极反应式为:C6H12O6-24e-+ 6H2O􀪅􀪅6CO2↑+24H+ 4.某兴趣小组学生设计水果电池:把锌片和铜 片用导线连接好,然后将锌片和铜片平行插 入新鲜西红柿中,再在导线中接一个灵敏电 流表,指针发生偏转,将西红柿换成橘子后重 新做实验,发现电流表指针没有发生偏转。 下列针对该组实验的说法正确的是 ( ) A.通过对比实验说明西红柿汁是电解质溶 液而橘子汁是非电解质溶液 B.通过对比实验得出西红柿汁:pH<7,橘子 汁:pH>7 C.用橘子探究原电池工作原理的实验不可 能获得成功 D.通过对比实验说明构成原电池条件之一 是两极要和电解质溶液接触并形成闭合 回路 5.锂锰电池具有高倍率放电性能且电压平稳, 是常用的贮存性能优良的一次电池。其工作 原理如图所示,Li+通过电解质迁移入MnO2 晶格中,生成LiMnO2。下列说法错误的是 ( ) A.a极为电池的负极 B.外电路中电子由a极流向b极 C.可以用水代替有机溶剂 D.b极的电极反应式为 MnO2+Li+ +e- 􀪅􀪅LiMnO2 6.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能 电池的原理及电池中发生的主要反应如图所 示。下列说法正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 41 A.镀铂导电玻璃的作用是传递I- B.电池工作时,光能转变为电能,电极X为 电池的正极 C.电池的电解质溶液中I-和I-3 的浓度均 不断减小 D.电解质溶液中发生反应2Ru3++3I-􀪅􀪅 2Ru2++I-3 二、非选择题 7.如图为原电池装置示意图。 (1)将铝片和铜片用导线相 连,一组插入浓硝酸中,一组 插入烧碱溶液中,分别形成了 原电池,在这两个原电池中, 作负极的分别是 (填字母)。 A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片 写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反 应式: 。 (2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为 H2SO4 溶液,工 作 时 的 总 反 应 为 Pb+PbO2+ 2H2SO4􀪅􀪅2PbSO4+2H2O。写出B电极 反应式: ;该电池在工作时,A电极的质量将 (填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池 反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子的 数目为 。 (3)若 A、B均为铂片,电解质溶液为 KOH 溶液,分别从 A、B两极通入 H2 和 O2,该 电池即为氢氧燃料电池,写出 A 电极反应 式: 。 该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用, 有一种银锌电池,其电极分别是 Ag2O和Zn, 电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+Zn 􀪅􀪅ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+ H2O+2e-􀪅􀪅2Ag+2OH-。探究下列问题: (1)判断正负极的材料。 (2)写出负极的电极反应式,并判断反应类 型,如何书写另一电极的电极反应式。 (3)判断电池工作时,电子的流动方向和电解 质溶液中离子的流动方向。 (4)在电池使用的过程中,电解质 溶 液 中 KOH的物质的量怎样变化? (5)当电池工作时通过电路对外提供了1mol 电子,计算消耗的负极的质量。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 51