6.1 化学反应与能量变化 同步练习-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

倒卖司马，搬运4000+ 6.1 化学反应与能量变化 （同步练习） 一、选择题 1．二氧化碳（）的捕获和储存对于应对全球气候变化的巨大挑战具有重要意义。最近，南京航空航天大学的学者提出了一种的以为动力源，为放电产物的水基锂-二氧化碳电池新型电池，工作原理如图，下列说法正确的是 A．吸收的一极为正极 B．电子从Li电极流出，经过溶液流回锂电极 C．放电时，发生氧化反应 D．该新型电池中Li电极可直接与溶液接触 2．能量变化不符合下列图像的反应是 A．Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl固体反应 B．盐酸和碳酸氢钠的反应 C．灼热的炭与CO2的反应 D．CH4的不完全燃烧 3．下列关于如图装置说法正确的是 A．铜片是负极 B．铜片上的电极反应为 C．电流由锌片流出经过电流表流向铜片 D．电解质溶液中向正极移动 4．下列说法正确的是 A．强酸强碱中和反应的实质是：H++OH-=H2O B．物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要放出能量，而形成生成物中的化学键要吸收能量 C．化学反应中的能量变化，通常主要表现为电能的变化，如干电池等等 D．生物体内主要体现物质变化，如新陈代谢，而很少有能量变化 5．下列装置能构成原电池，且正极的电极反应式为的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 6．下列物质使用过程中不属于利用了化学反应热效应的是 A．液氢液氧助力火箭一飞冲天 B．利用充电宝给学习灯充电 C．冬天用“暖宝宝”取暖 D．自热火锅中的加热包工作原理 7．已知反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 B．该反应为放热反应 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．由图可知比稳定 8．下列过程中吸收热量的是 A．甲烷的燃烧 B．浓硫酸的稀释 C．与反应 D．氢氧化钠固体与盐酸混合 9．化学反应是人类获取能量的重要途径，下列关于能量转化的说法正确的是 A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．盐酸和碳酸氢钠的反应是吸热反应 C．锌锰干电池在给小灯泡供电的过程中，电能全部转化为光能 D．锂离子电池充电时化学能转化为电能 10．CO2催化转化有利于资源化利用。反应的能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应物分子断键吸收的总能量大于生成物分子成键释放的总能量 B．反应中每转化1molCO2，转移6mol电子 C．若水的状态为液态，则能量变化曲线可能为① D．CH3OH(g)比CH3OH(l)更稳定 11．已知某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应只有在加热条件下才能进行 B．该反应不可能是氧化还原反应 C．该图可以表示盐酸与碳酸氢钠反应过程的能量变化 D．反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量 12．下列反应的能量变化情况符合下图的是 A．锌片与稀硫酸的反应 B．和的反应 C．钠与水的反应 D．氢气在空气中的燃烧反应 13．如图，良导体杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断错误的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)。 A．若烧杯中为溶液，则A端低B端高 B．若烧杯中为溶液，则A端低B端高 C．若烧杯中为浓硝酸溶液，则A端低B端高 D．若烧杯中为溶液，铜球换成等质量等体积铝球，则A端高B端低 14．氢能源是生活中的主要能源，研究人员利用太阳光在催化剂表面高效分解水制取，主要过程如图所示。下列说法错误的是 A．该过程涉及太阳能转化为化学能 B．过程Ⅰ断裂了极性键 C．过程Ⅱ需要吸收能量 D．该反应属于氧化还原反应 15．利用下列装置进行相关实验，能达到实验目的的是 A．胶体的制备 B．探究Na与水的反应是否放热 C．比较与的稳定性 D．测定NaClO溶液的pH A． A B．B C．C D．D 二、解答题 16．I．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。 (1)下列变化属于放热反应的是 (填序号)。写出d的化学方程式 。 a．生石灰溶于水 b．氢氧化钠固体溶于水 c．氢气与氯气化合 d氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 e．盐酸和镁的反应 (2)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是 (填序号)。 a．等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同 b．白磷和红磷互为同素异形体，相同条件下白磷比红磷稳定 c．和具有的总能量小于具有的总能量 Ⅱ．如下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。 请回答下列问题： (3)当电解质溶液为稀硫酸时，a上有气泡产生，说明a为 极，金属性a b(填“<”或“>”) (4)当电极a为，电极b为，电解质溶液为溶液时，该电池的负极反应式为 。当反应中收集到标准状况下气体时，消耗负极的物质的量为 。 17．完成下列问题。 (1)化学反应同时伴随着能量变化，是人类获取能量的重要途径。 A．镁与盐酸的反应   B．氢氧化钠与盐酸的反应   C．水的汽化   D．浓硫酸的稀释 E．晶体与晶体的反应 ①以上变化过程，能用图a表示其能量变化的是 ，此类过程中有能量变化的原因是：断开反应物中的化学键需吸收的总能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中的化学键需释放的总能量。 ②直接提供电能的反应一般是放热反应，上述反应能设计成原电池的是 。 ③拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436kJ/mol，H-N键能为391kJ/mol，N≡N键能为946kJ/mol。根据键能计算工业合成氨时消耗1molN2能 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。 (2)如图所示，是原电池的装置图。请回答： ①若需将反应设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为 ，B极电极反应式为 。 ②若C为溶液，两电极材料分别为Zn和Cu，则Cu电极发生 反应，(填“氧化”或者“还原”)，反应过程溶液中 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。 ①正极反应式为 。 ②在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是 。 18．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)的反应过程如图所示：    若1mol (g)和1mol (g)充分反应，则反应物中旧键断裂共吸收 kJ能量，生成物中新键形成共放出 kJ能量，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否合理？ (填“是”或“否”)，理由是 。 (4)利用反应设计一个原电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题： ①电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。 ②正极上出现的现象是 。 ③若导线上转移1mol电子，则生成铜的质量为 g。 19．Ⅰ．某校开展银氨溶液检验葡萄糖的学生实验，实验完成后需清洗实验仪器。回答下列问题。 (1)银氨溶液中主要成分是，反应产生银镜(单质银)，体现了的 (填“还原性”或“氧化性”)。 Ⅱ．实验完后同学们帮助实验室老师清洗带有银镜的试管。经研究提供如下三种方法： (2)方法一：清洗试管壁上的银镜。相关反应如下： i．稀硝酸与金属银反应： ii．浓硝酸与金属银反应： 同学们通过讨论一致选择 (填“稀硝酸”或“浓硝酸”)，原因是 。 (3)方法二：浓溶液清洗试管壁上的银镜。 ①室温下，设计如下装置探究与氧化性强弱。发现灵敏电流计指针向左偏转，a电极质量增大，取少量b电极附近的溶液，滴加试剂，溶液变红。可知相同浓度下，氧化性 (填“>”、“<”或“=”)。 ②向右室加入硝酸铁溶液，灵敏电流计迅速向右偏转，由此得知，离子的氧化性受 影响。 ③根据上述实验，写出浓溶液清洗试管壁上银镜的离子方程式： 。 (4)方法三：清洗试管壁上的银镜。 ①清洗管壁上的银镜，银镜溶解产生黑色沉淀。查阅资料得知Ag粉和均为黑色固体。设计实验用稀盐酸检验黑色沉淀的成分，当实验现象为 ，证明黑色沉淀是Ag和的混合物。 ②清洗管壁上的银镜时产生大量能使带火星的木条复燃的气体。查阅资料得知，反应过程中Ag作为分解的催化剂，是中间产物。完成相关化学方程式：i．；ii．再与反应的化学方程式 。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 倒卖司马，搬运4000+ 6.1 化学反应与能量变化 （同步练习） 一、选择题 1．二氧化碳（）的捕获和储存对于应对全球气候变化的巨大挑战具有重要意义。最近，南京航空航天大学的学者提出了一种的以为动力源，为放电产物的水基锂-二氧化碳电池新型电池，工作原理如图，下列说法正确的是 A．吸收的一极为正极 B．电子从Li电极流出，经过溶液流回锂电极 C．放电时，发生氧化反应 D．该新型电池中Li电极可直接与溶液接触 【答案】A 【分析】由电池装置可知放电时转化为，该过程中得电子发生还原反应，该电解为直接，Li电极为负极，据此分析解答； 【详解】A．放电时CO2得电子发生还原反应生成HCOOH，吸收CO2的一极为正极，故A正确； B．电子不能在溶液中移动，溶液通过离子移动导电，故B错误； C．放电时，CO2得电子发生还原反应生成HCOOH，故C错误； D．锂与水能反应，电池中Li电极不能直接与溶液接触，故D错误； 故选：A。 2．能量变化不符合下列图像的反应是 A．Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl固体反应 B．盐酸和碳酸氢钠的反应 C．灼热的炭与CO2的反应 D．CH4的不完全燃烧 【答案】D 【分析】由图可知，生成物能量大于反应物能量，为吸热反应； 【详解】A．盐酸和碳酸氢钠的反，为吸热反应，与图像相符，A不符合题意； B．Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl反应，该反应为吸热反应，与图像相符，B不符合题意； C．灼热的炭与CO2的反，为吸热反应，与图像相符，C不符合题意； D．CH4的不完全燃烧，燃烧为放热反应，与图像不符，D符合题意； 故选D。 3．下列关于如图装置说法正确的是 A．铜片是负极 B．铜片上的电极反应为 C．电流由锌片流出经过电流表流向铜片 D．电解质溶液中向正极移动 【答案】B 【分析】锌铜原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，原电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn； 【详解】A．该原电池中，Zn为负极、Cu为正极，故A错误； B．铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B正确； C．电流由正极铜流向负极锌，故C错误； D．阴离子移向负极Zn，故D错误； 故选B。 4．下列说法正确的是 A．强酸强碱中和反应的实质是：H++OH-=H2O B．物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要放出能量，而形成生成物中的化学键要吸收能量 C．化学反应中的能量变化，通常主要表现为电能的变化，如干电池等等 D．生物体内主要体现物质变化，如新陈代谢，而很少有能量变化 【答案】A 【详解】A．强酸与强碱反应的实质是强酸电离出的H+与强碱电离出的OH-结合成H2O，即H++OH-=H2O，A项正确； B．物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量，B项错误； C．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化，C项错误； D．生物体内在主要体现物质变化的同时还伴随能量变化，D项错误； 答案选A。 5．下列装置能构成原电池，且正极的电极反应式为的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．锌为负极，铜为正极，硝酸根得电子，故A不符合题意； B．锌为负极，铜为正极，铜离子得电子，故B符合题意； C．酒精为非电解质，不能组成原电池，故C不符合题意； D．两电极材料相同，不能组成原电池，故D不符合题意； 故选B。 6．下列物质使用过程中不属于利用了化学反应热效应的是 A．液氢液氧助力火箭一飞冲天 B．利用充电宝给学习灯充电 C．冬天用“暖宝宝”取暖 D．自热火锅中的加热包工作原理 【答案】B 【详解】A．液氢燃烧放出大量的热，气体膨胀，推动火箭起飞，A不符合题意； B．利用充电宝给手机充电是利用原电池原理，不属于利用了化学反应产生的热效应，B符合题意； C．“暖宝宝”中含有铁粉，空气中的氧气与铁粉发生反应产生氧化铁，会释放出热量，利用了化学反应产生的热效应，C不符合题意； D．加热包内含有氧化钙，与水反应放出热量，利用了化学反应产生的热效应，D不符合题意； 故选B。 7．已知反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 B．该反应为放热反应 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．由图可知比稳定 【答案】D 【详解】A．根据图示可知，过程Ⅰ、Ⅱ均为“O-H”键的断裂，断键吸收能量，故A正确； B．状态1(始态)的能量高于状态4(终态)的能量，因此该反应为放热反应，故B正确； C．过程Ⅲ中有“O-H”键的断裂，有“C=O”、“O-H”、“H-H”键的形成，故C正确； D．根据图示可知，反应物CO、H2O(g)总能量高于生成物CO2、H2总能量，但无法判断CO、CO2能量大小，即无法判断CO2和CO稳定性强弱，故D错误； 答案为D。 8．下列过程中吸收热量的是 A．甲烷的燃烧 B．浓硫酸的稀释 C．与反应 D．氢氧化钠固体与盐酸混合 【答案】C 【详解】A．物质的燃烧属于放热反应，因此天然气的燃烧属于放热反应，A错误； B．浓硫酸溶于水放出热量，是物理变化，属于放热过程，B错误； C．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应吸收热量，属于吸热反应，C正确； D．酸碱中和反应为放热反应，因此氢氧化钠固体与盐酸混合属于放热反应，D错误； 本题故选C。 9．化学反应是人类获取能量的重要途径，下列关于能量转化的说法正确的是 A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．盐酸和碳酸氢钠的反应是吸热反应 C．锌锰干电池在给小灯泡供电的过程中，电能全部转化为光能 D．锂离子电池充电时化学能转化为电能 【答案】B 【详解】A．能量变化不一定伴随发生化学变化，如液态水气化为水蒸气有能量变化但是属于物理变化，A错误； B．盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，B正确； C．锌锰干电池在给小灯泡供电的过程中，电能大部分转化为光能，还有部分转化为热能，C错误； D．锂离子电池充电是电能转化为化学能，D错误； 故答案选B。 10．CO2催化转化有利于资源化利用。反应的能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A．反应物分子断键吸收的总能量大于生成物分子成键释放的总能量 B．反应中每转化1molCO2，转移6mol电子 C．若水的状态为液态，则能量变化曲线可能为① D．CH3OH(g)比CH3OH(l)更稳定 【答案】B 【详解】A．由图可知该反应是放热反应，反应物分子断裂化学键吸收的总能量小于生成物分子形成化学键释放的总能量，A项错误； B．反应中C元素由+4价降低到-2价，所以转化1molCO2转移6mol电子，B项正确； C．物质由气态转化为液态时会放热，所以反应生成液态水时放出更多热量，C项错误； D．物质状态为气态时的能量高于液态时的能量，能量高的物质稳定性低，D项错误； 答案选B。 11．已知某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应只有在加热条件下才能进行 B．该反应不可能是氧化还原反应 C．该图可以表示盐酸与碳酸氢钠反应过程的能量变化 D．反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量 【答案】C 【分析】反应物总能量低于生成物总能量，该反应为吸热反应，据此分析。 【详解】A．反应条件与反应热之间没有必然关系，有些吸热反应在常温下就可以发生，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，A错误； B．氧化还原反应也可以是吸热反应，如C和CO2的反应，B错误； C．盐酸与碳酸氢钠反应吸收热量，该图可以表示盐酸与碳酸氢钠反应过程的能量变化，C正确； D．吸热反应断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量，D错误； 故选C。 12．下列反应的能量变化情况符合下图的是 A．锌片与稀硫酸的反应 B．和的反应 C．钠与水的反应 D．氢气在空气中的燃烧反应 【答案】B 【分析】图中生成物总能量大于反应物总能量，为吸热反应。 【详解】A．锌片与稀硫酸的反应是放热反应，A错误； B．和的反应是吸热反应，B正确； C．钠与水的反应是放热反应，C错误； D．氢气在空气中的燃烧反应是放热反应，D错误； 故选B。 13．如图所示，良导体杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断错误的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)。 A．若烧杯中为溶液，则A端低B端高 B．若烧杯中为溶液，则A端低B端高 C．若烧杯中为浓硝酸溶液，则A端低B端高 D．若烧杯中为溶液，铜球换成等质量等体积铝球，则A端高B端低 【答案】C 【详解】A．若烧杯中为溶液，则A正极：增重，B负极：，减重，则A端低B端高，故A正确； B．若烧杯中为溶液，则A正极：，质量不变，B负极：，减重，则A端低B端高，故B正确； C．若烧杯中为浓硝酸溶液，铁会钝化，则A负极：减重，B正极的质量会增加，则A端高B端低，故C错误； D．若烧杯中为溶液，铜球换成等质量等体积铝球，则A负极：减重，B正极产生氢气，质量不变，则A端高B端低，故D正确； 答案选C。 14．氢能源是生活中的主要能源，研究人员利用太阳光在催化剂表面高效分解水制取，主要过程如图所示。下列说法错误的是 A．该过程涉及太阳能转化为化学能 B．过程Ⅰ断裂了极性键 C．过程Ⅱ需要吸收能量 D．该反应属于氧化还原反应 【答案】C 【分析】由图可知，过程Ⅰ断裂H2O中的部分H-O键；过程Ⅱ中形成新的化学键，得到氢气、过氧化氢；过程III中断裂H-O键并生成氢气和氧气。 【详解】A．由图可知，太阳能使水分解，实现了太阳能向化学能的转化，故A正确； B．过程Ⅰ中断裂了H2O中的部分H-O键，H-O属于极性键，故B正确； C．过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢，形成了化学键，过程Ⅱ放出能量，故C错误； D．过程Ⅲ为O-H键的断裂过程并生成氢气和氧气，整个过程的反应物为H2O，产物为H2和O2，H元素和O元素的化合价在反应前后发生了变化，该反应属于氧化还原反应，故D正确； 故选C。 15．利用下列装置进行相关实验，能达到实验目的的是 A．胶体的制备 B．探究Na与水的反应是否放热 C．比较与的稳定性 D．测定NaClO溶液的pH A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．氯化铁和氢氧化钠只能制备得到氢氧化铁沉淀，A错误； B．钠与水反应放热，会使试管内温度升高，气体膨胀导致U型管中红墨水出现液面差，可验证放热反应，B正确； C．碳酸氢钠受热分解使澄清石灰水变浑浊，应将不稳定的NaHCO3放在温度较低处（内部小试管），C错误； D．NaClO有强氧化性使pH试纸褪色，且不能将试纸插入溶液中，D错误； 故选B。 二、解答题 16．I．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。 (1)下列变化属于放热反应的是 (填序号)。写出d的化学方程式 。 a．生石灰溶于水 b．氢氧化钠固体溶于水 c．氢气与氯气化合 d氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 e．盐酸和镁的反应 (2)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是 (填序号)。 a．等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同 b．白磷和红磷互为同素异形体，相同条件下白磷比红磷稳定 c．和具有的总能量小于具有的总能量 Ⅱ．如下图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。 请回答下列问题： (3)当电解质溶液为稀硫酸时，a上有气泡产生，说明a为 极，金属性a b(填“<”或“>”) (4)当电极a为，电极b为，电解质溶液为溶液时，该电池的负极反应式为 。当反应中收集到标准状况下气体时，消耗负极的物质的量为 。 【答案】(1) ace (2)c (3) 正极 < (4) Al-3e-=Al3+ 0.01 【详解】（1）a．生石灰溶于水，反应生成氢氧化钙，属于放热反应，a符合题意； b．氢氧化钠固体溶于水是放热过程，但并非化学反应，b不符合题意； c．氢气与氯气化合反应生成氯化氢，属于放热反应，c符合题意； d．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌是吸热反应，d不符合题意； e．盐酸与镁反应放出氢气的过程属于放热反应，e符合题意； 故选ace。 d为氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌反应生成氯化钡、氨气和水，反应的化学方程式为：； （2）a．由图可知，等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石燃烧释放的热量大于石墨燃烧释放的热量，a错误； b．白磷和红磷互为同素异形体，根据能量越低越稳定，则相同条件下红磷比白磷稳定，b错误； c．1molN2(g)和1molO2 (g)的总键能(1444kJ/mol)大于2molNO(g)的总键能(1264kJ/mol)，该反应属于吸热反应，因此1mol N2(g)和1mol O2 (g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，c正确； 故选c。 （3）当电解质溶液为稀硫酸时，a上有气泡产生，说明a电极上H+被还原生成H2，则a电极为正极；相对活泼金属作负极，则金属性：a<b； （4）当电极a为Al，电极b为Fe，电解质溶液为HCl溶液时，相对活泼金属作负极，则Al为负极，其电极反应式为Al−3e-=Al3+；当反应中收集到标准状况下336mL气体(物质的量为0.015mol)时，根据关系式：2Al～3H2，则消耗负极的物质的量为0.01mol。 17．完成下列问题。 (1)化学反应同时伴随着能量变化，是人类获取能量的重要途径。 A．镁与盐酸的反应   B．氢氧化钠与盐酸的反应 C．水的汽化   D．浓硫酸的稀释 E．晶体与晶体的反应 ①以上变化过程，能用图a表示其能量变化的是 ，此类过程中有能量变化的原因是：断开反应物中的化学键需吸收的总能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中的化学键需释放的总能量。 ②直接提供电能的反应一般是放热反应，上述反应能设计成原电池的是 。 ③拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436kJ/mol，H-N键能为391kJ/mol，N≡N键能为946kJ/mol。根据键能计算工业合成氨时消耗1molN2能 (填“吸收”或“放出”) kJ热量。 (2)如图所示，是原电池的装置图。请回答： ①若需将反应设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为 ，B极电极反应式为 。 ②若C为溶液，两电极材料分别为Zn和Cu，则Cu电极发生 反应，(填“氧化”或者“还原”)，反应过程溶液中 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。 ①正极反应式为 。 ②在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是 。 【答案】(1) CE 大于 A 放出 92 (2) Cu Fe3++e-=Fe2+ 还原 变小 (3) O2+4H++4e-=2H2O 22.4L 【详解】（1）①由题干图a所示信息可知，反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热过程，则以上变化过程，能用图a表示其能量变化的是CE，ABD均为放热过程，此类过程中有能量变化的原因是：断开反应物中的化学键需吸收的总能量大于形成生成物中的化学键需释放的总能量，故答案为：CE；大于； ②直接提供电能的反应一般是放热反应，原电池的总反应应该是一个氧化还原反应，则上述反应能设计成原电池的是A，故答案为：A； ③拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436kJ/mol，H-N键能为391kJ/mol，N≡N键能为946kJ/mol，根据键能计算工业合成氨时消耗1molN2则断裂1molN≡N和3molH-H键，共需吸收3×436+946=2254kJ的能量，同时形成6mol-N-H键，能释放6×391=2346kJ的能量，故该过程中能放出2346-2254=92kJ热量，故答案为：放出；92； （2）①若需将反应反应中Cu失去电子发生氧化反应，故将该反应设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为Cu，B极为正极，发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Cu；Fe3++e-=Fe2+； ②Zn比Cu活泼，则若C为CuCl2溶液，两电极材料分别为Zn和Cu，Zn为负极，Cu为正极，正极发生还原反应，则Cu电极发生还原反应，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，反应过程溶液中c(Cu2+)变小，故答案为：还原；变小； （3）①由题干燃料电池装置图可知，通氧气的一极为正极，发生还原反应，则正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O； ②根据平均化合价法可知，可以将C6H12O6中C的化合价看成为0价，故反应中每生成1molCO2电路上转移4mol电子，故在电池反应中，每消耗1mol氧气电路上也转移4mol电子，即理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是1mol×22.4L/mol=22.4L，故答案为：22.4L。 18．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)的反应过程如图所示：    若1mol (g)和1mol (g)充分反应，则反应物中旧键断裂共吸收 kJ能量，生成物中新键形成共放出 kJ能量，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否合理？ (填“是”或“否”)，理由是 。 (4)利用反应设计一个原电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题： ①电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。 ②正极上出现的现象是 。 ③若导线上转移1mol电子，则生成铜的质量为 g。 【答案】(1)②⑤⑥ (2) 679 862 放热 (3) 否 NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应 (4) Fe 溶液 碳棒上有红色物质析出 32 【详解】（1）由图可知，化学反应为吸热反应，故符合能量变化符合图示的是②⑤⑥。 （2）由信息可知，1mol (g)和1mol (g)反应物旧键断裂共吸收243kJ＋436kJ=679kJ的能量，生成2mol HCl(g)共放出431kJ×2=862kJ的能量。反应物旧键断裂吸收的能量小于生成物新键形成放出的能量，故该反应为放热反应。 （3）能够构成原电池的反应必须是自发的氧化还原反应，而NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应，故不能设计成原电池； （4）①由离子方程式可知，Fe失电子发生氧化反应，作负极；在正极上得电子发生还原反应，所以电解质是可溶性的铜盐，可用硫酸铜作电解质； ②正极的电极反应式为，有红色物质析出； ③由电极反应式可知，若导线转移1mol电子，则生成0.5mol的铜，铜的质量为32g。 19．Ⅰ．某校开展银氨溶液检验葡萄糖的学生实验，实验完成后需清洗实验仪器。回答下列问题。 (1)银氨溶液中主要成分是，反应产生银镜(单质银)，体现了的 (填“还原性”或“氧化性”)。 Ⅱ．实验完后同学们帮助实验室老师清洗带有银镜的试管。经研究提供如下三种方法： (2)方法一：清洗试管壁上的银镜。相关反应如下： i．稀硝酸与金属银反应： ii．浓硝酸与金属银反应： 同学们通过讨论一致选择 (填“稀硝酸”或“浓硝酸”)，原因是 。 (3)方法二：浓溶液清洗试管壁上的银镜。 ①室温下，设计如下装置探究与氧化性强弱。发现灵敏电流计指针向左偏转，a电极质量增大，取少量b电极附近的溶液，滴加试剂，溶液变红。可知相同浓度下，氧化性 (填“>”、“<”或“=”)。 ②向右室加入硝酸铁溶液，灵敏电流计迅速向右偏转，由此得知，离子的氧化性受 影响。 ③根据上述实验，写出浓溶液清洗试管壁上银镜的离子方程式： 。 (4)方法三：清洗试管壁上的银镜。 ①清洗管壁上的银镜，银镜溶解产生黑色沉淀。查阅资料得知Ag粉和均为黑色固体。设计实验用稀盐酸检验黑色沉淀的成分，当实验现象为 ，证明黑色沉淀是Ag和的混合物。 ②清洗管壁上的银镜时产生大量能使带火星的木条复燃的气体。查阅资料得知，反应过程中Ag作为分解的催化剂，是中间产物。完成相关化学方程式：i．；ii．再与反应的化学方程式 。 【答案】(1)氧化性 (2) 稀硝酸 相同物质的量的硝酸，稀硝酸溶解的银更多 (3) > 浓度 Ag + Fe3+=Ag++ Fe2+ (4) 黑色固体部分溶解，同时产生白色沉淀 Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O 【分析】银氨溶液检验葡萄糖的原理是银氨溶液被醛基还原生成银单质，试管内壁出现银镜。实验完成后需清洗实验仪器，可利用金属单质具有还原性，选择合适的氧化剂将单质银氧化成银离子，以此分析该题。 【详解】（1）在反应中，中的银元素化合价降低，得到电子，被还原，所以体现了氧化性。 （2）由反应方程式可知，4mol稀硝酸可以溶解3mol银，2mol浓硝酸只能溶解1mol银，所以相同物质的量的硝酸，稀硝酸溶解的银更多，因此选择稀硝酸。 （3）①灵敏电流计指针向左偏转，说明电子由b电极流向a电极，a电极质量增大，说明Ag+在a电极得电子生成Ag，a为正极；取少量b电极附近的溶液，滴加KSCN试剂，溶液变红，说明b电极上Fe2+失电子生成Fe3+，b为负极。根据原电池原理，正极发生还原反应，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以氧化性Ag+> Fe3+。 ②向右室加入1mol/ L硝酸铁溶液，Fe3+浓度增大，灵敏电流计迅速向右偏转，说明此时电子流向改变，即氧化性强弱发生了变化，由此可知离子的氧化性受浓度影响。 ③根据前面的实验可知，Fe3+能氧化Ag，反应生成Ag+和Fe2+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为Ag+Fe3+=Ag++Fe2+。 （4）①Ag与稀盐酸不反应，Ag2O与稀盐酸反应会生成氯化银和水，化学方程式为Ag2O + 2HCl= 2AgCl + H2O，氯化银是白色沉淀。如果黑色沉淀是Ag和Ag2O的混合物，加入稀盐酸时，Ag2O与稀盐酸反应生成氯化银白色沉淀，而Ag不反应，则会观察到黑色固体部分溶解，同时产生白色沉淀的现象。 ②已知Ag作为H2O2分解的催化剂，Ag2O是中间产物，Ag2O与H2O2反应会生成Ag、O2和H2O，根据原子守恒定律配平可得化学方程式：Ag2O + H2O2 = 2Ag + O2↑+ H2O。 20．现代社会中，人类的活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。 Ⅰ．目前国际空间站处理的一个重要方法是，该反应中断裂1mol物质中的化学键吸收的能量、该反应过程与能量变化的关系分别如图甲、乙所示。 (1)形成键放出的能量是 。 (2)从吸热放热角度分析，下列反应与的反应类型相同的是___________(填序号)。 A．锌与稀硫酸反应 B．与的化合反应 C．氢氧化钠固体溶于水中 D．碳酸氢钠与盐酸反应 Ⅱ．据统计，电动载人汽车、锂离子电池和太阳能电池等“新三样(如图所示)”产品合计出口1.06万亿。 (3)化学电池是将 (填“化学能”或“电能”，下同)直接转化为 的装置。 (4)在学习了电池的发展历史和简单电化学知识后，我们自己动手做一个原电池。 ①下列化学反应适合设计成原电池的是 (填序号)。 A．    B． C．    D． ②了解原电池的原理之后，需要挑选自制原电池的材料。下面是同学们收集到的一些用品，请你挑选出可以用来制作原电池的用品并填到相应的位置(导线、烧杯、电流表等仪器已有)。 铜片、锌片、塑料片、纸片、酒精、食醋、水、番茄 负极材料： ，正极材料： ，电解质溶液： 或 。 ③另一组同学在选取其他实验材料后，动手组装如图所示的电池。为了向其他同学介绍这款电池，需要对其原理作分析，下列说法正确的是 (填序号)。 A．铁环作负极，发生反应：   B．电池工作时，铁环变细，铜线变粗 C．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向b   D．电池工作一段时间后，柠檬的酸性变强 【答案】(1)414kJ (2)AB (3) 化学能 电能 (4) A 锌片 铜片 食醋 番茄 C 【详解】（1）根据图甲可知形成键放出的能量是，故答案为：414kJ。 （2）根据图乙可判断反应物总能量高于生成物总能量，反应是放热反应， A．锌与稀硫酸反应属于放热反应，A项符合； B．与的化合反应属于放热反应，B项符合； C．氢氧化钠固体溶于水中放热，不是化学变化，C项不符合； D．碳酸氢钠与盐酸反应属于吸热反应，D项不符合， 故答案为：AB。 （3）化学电池是将化学能直接转化为电能的装置，故答案为：化学能；电能。 （4）①自发的氧化还原反应能够设计为原电池，B、C、D都不是氧化还原反应，为氧化还原反应，故答案为：A。 ②将活泼性不同的两个电极插入电解质溶液中形成闭合回路形成原电池，则负极材料：锌片，正极材料：铜片，电解质溶液：食醋或者番茄，故答案为：锌片；铜片；食醋；番茄。 ③A．铁环作负极，发生反应：，A项错误； B．电池工作时，铁环失去电子生成亚铁离子，变细，铜线作正极，氢离子得到电子发生还原反应，铜线不变粗，B项错误 C．电池工作时，电子从负极流向正极，故由铁环经LED灯流向铜线，C项正确； D．电池工作结束后柠檬中氢离子被消耗，酸性变弱，D错误； 故答案为：C。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $