专题02 化学反应与能量变化（期中真题汇编，湖南专用）高一化学下学期

专题02 化学反应与能量变化 2大高频考点概览 考点01 化学反应与热能 考点02 化学反应与电能 地 城 考点01 化学反应与热能 1．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)下列化学反应属于吸热反应的是 A．碘的升华 B．氢氧化钡与氯化铵晶体混合 C．镁与稀盐酸反应 D．生石灰溶于水 2．(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)生产水煤气的反应为，反应的能量变化如下图所示，下列说法正确的是 A．反应物能量之和大于生成物能量之和 B．和充分反应放出的能量为 C．反应过程中只有极性键的断裂与生成 D．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 3．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol B．断开所需要吸收的能量是 C．结合生成时放出能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 4．(24-25高一下·湖南娄底·期中)下列化学反应前后，体系的能量变化与下图不符的是 A．2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ B．C + CO2(g)2CO C．2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 D．C3H8 + 5O23CO2 + 4H2O 5．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体，含NO的烟气需要经过处理后才能排放。科学家研制了使用氢气还原NO的方法：。已知：完全反应时放热333.0kJ，有关化学键键能(断开1mol化学键所吸收的能量或者形成1mol化学键所释放的能量)的数据如下表所示。 化学键 NO中的化学键 键能/ 436 x 463 946 下列说法正确的是 A．将和投入容器中发生该反应，可放热666.0kJ B．相同状态的NO比稳定 C．x的数值为630 D．当反应生成的水为时放热小于333.0kJ 6．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如图所示： 下列说法错误的是 A．由黄铜矿到冰铜的反应中，氧化剂是空气，还原剂是CuFeS2 B．气体A中的大气污染物可以用NaOH溶液或氨水吸收 C．将熔渣B用稀硫酸浸泡，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明熔渣B 中含有＋3价的铁元素 D．由泡铜到粗铜的反应为放热反应 7．(24-25高一下·湖南怀化·期中)下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验目的 实验操作、现象 实验结论 A 验证的漂白性 向的水溶液中滴入1~2滴品红溶液，振荡，品红溶液褪色。然后加热试管，品红溶液颜色无变化 可与品红生成稳定的无色物质 B 验证光照条件下甲烷与氯气的反应为取代反应 将反应后的混合气体通入稀硝酸酸化的硝酸银溶液中，出现白色沉淀 该反应为取代反应 C 验证浓硫酸的吸水性 将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖变黑 浓硫酸有吸水性 D 验证与的反应是吸热反应 将和晶体在小烧杯中(置于滴有水的木板上)混合搅拌，用手触摸烧杯外壁感觉变凉，烧杯与木片间的水凝结成冰 该反应是吸热反应 A．A B．B C．C D．D 8．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)下列装置或操作能达到实验目的的是 A．用装置①配制一定物质的量浓度的稀盐酸 B．②装置不可形成原电池 C．③验证Na和水反应是否为放热反应 D．④装置可产生喷泉实验 9．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]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．由图可知比CO稳定 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．该反应为放热反应 10．(23-24高一下·湖南名校联考·期中)某小组利用如图装置探究放热反应和吸热反应。下列叙述正确的是 A．若甲为水，乙为过氧化钠，则一段时间后，U型管左侧液面高于右侧 B．若一段时间后，U型管左侧液面高于右侧，甲和乙可能分别为盐酸和小苏打 C．若一段时间后，U型管左侧液面低于右侧，则甲和乙一定发生氧化还原反应 D．若一段时间后，U型管左侧液面低于右侧，则甲和乙一定发生放热反应 11．(23-24高一下·湖南名校联考·期中)我国丙烷储量丰富，将丙烷转化为具有高附加值的产品是提高丙烷利用效率．实现碳基能源高效利用的关键技术之一。传统利用丙烷：燃烧供能；理想利用丙烷：丙烷脱氢（PDH）制丙烯。下列叙述错误的是 A．丙烷的燃烧反应一定是放热反应 B．丙烷的一氯代物有2种结构 C．丙烷与溴水在光照条件下容易发生取代反应 D．工业选择合适的催化剂能提高PDH反应的生产效率 12．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)依据所学知识，回答下列问题。 (1)碳有多种单质，一定条件下，1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，则_______(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。 (2)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母，下同)。 A．盐酸与　　B．晶体和晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应　　　D．KOH溶液和稀硝酸反应 E．氢氧化钠固体溶于水 (3)高温熔融烧碱时下列坩埚可选用的是_______。 A．瓷坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 (4)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下： ①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应的化学方程式：_______。 ②极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其与水反应的化学方程式为_______。 ③在流化床反应的产物中，除外，还有等，有关物质的沸点数据如下表，分离和其他杂质的操作名称为_______。 物质 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 (5)制硫酸产生的尾气中含有，工业上有多种方法可以减少的排放。 ①将含的尾气通入含的酸性废水中，反应后铬元素转化为。该反应的离子方程式为_______。 ②向溶液中通入至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。 A． 　    B．  　   C． 　    D．  　   E. 13．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)化学反应中的热效应又称反应热，包括燃烧热、中和热等，其数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。 (1)若1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ，则表示石墨燃烧热的热化学方程式为_____。甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，反应方程式为CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)。已知几种物质的燃烧热如下表： 物质 CH4(g) CO(g) H2(g) 燃烧热/(kJ·mol-1) 893 283 286 则上述甲烷干重整反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)的　ΔH=_____kJ·mol-1。 (2)利用如图所示装置测定中和反应的反应热的实验步骤如下： ①测出盐酸的温度为20.1℃，用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入内筒中； ②测出NaOH溶液的温度为20.3℃，用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液； ③将NaOH溶液沿玻璃棒分几次缓慢倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度为23.4℃。 上述实验步骤中一处不合理的操作应改成：_____，实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是_____。假设盐酸和NaOH溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，根据以上数据可计算出中和反应的反应热ΔH=_____kJ·mol-1(保留三位有效数字)，如果采用氨水代替NaOH溶液，测得的中和反应的反应热ΔH_____(“偏大”“偏小”或“相等”)。 (3)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)=CH2=CH2(g)＋4H2O(g)。几种物质的能量如表所示(在25℃、101kPa条件下，规定单质具有的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/(kJ·mol-1) -394 0 52 -242 则该反应的ΔH=_____kJ·mol-1。 已知几种化学键的键能如表所示： 化学键 C=O H—H C=C C—H H—O 键能/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463 则a=_____。 14．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量： 物质 HCl HBr HI 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 (1)HCl的电子式为_______。 (2)由上述数据可知，由原子形成化学键需要_______ (填“吸收”或“释放”)能量，相同条件下下列物质最稳定的是_______。 A．H2    B．Cl2    C．Br2    D．I2 (3)根据表中的数据判断，1molCl2与1molH2反应生成2mol HCl的反应属于_______(填“放热反应”或“吸热反应”)，放出或者吸收的热量为_______。 (4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，根据表格中的数据计算当消耗等物质的量的氢气时，能量变化最大的物质是_______。 地 城 考点02 化学反应与电能 1．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)下列有关电化学知识的叙述正确的是 A．反应CaO＋H2O=Ca(OH)2可以放出大量的热，故可将该反应设计成原电池，使其中的化学能转化为电能 B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，装置的盐桥中可以是装有含琼脂的KCl饱和溶液 C．原电池的两极可以是同样的材料 D．将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，则铁作负极，铜作正极 2．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧 3．(24-25高一下·湖南怀化·期中)为了探究铝电极在原电池中的作用，进行如下实验： 编号 实验1 实验2 实验装置 实验结果 电流表指针偏向Mg 电流表指针偏向Al 下列说法正确的是 A．实验1中Al电极的电极反应式为 B．实验2中在Al电极表面被氧化产生气泡 C．实验1、2中，Al电极的作用完全相同 D．电解质溶液会影响金属在原电池中作正极还是负极 4．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)关于下列四个装置说法正确的是 A．甲：电池使用时，正极附近溶液pH减小 B．乙：锌筒作负极，发生还原反应 C．丙：铅蓄电池为二次电池，电池可放电和充电 D．丁：内电路溶液中电子由b极移向a极 5．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)为有效降低含氮有毒气体的排放，合作小组设计如图所示电池，将污染气体中的含氮有毒气体转化为无毒气体。下列说法错误的是 A．该电池中电流由电极B经负载流向电极A B．转移6mol电子时，负极产生 C．电极B的电极反应为： D．通过离子交换膜由右侧向左侧迁移 6．(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)锂电池因其高能量密度、长循环寿命、轻量化等特性，已渗透至电子消费、交通、储能、工业等几乎所有用电领域。某锂电池工作原理如图所示。 注明：离子交换膜M只允许锂离子通过。 下列叙述错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．电子由a极经外电路流向b极 C．b极反应式为 D．a极有1.4gLi发生氧化反应时转移0.1mol电子 7．(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)一种简单的原电池装置如图所示，下列说法不正确的是     A．该装置能将化学能转化为电能 B．电子从Zn经导线流向Cu C．Zn片上有气泡产生： D．氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行 8．(24-25高一下·湖北鄂北六校·期中)纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。隔离膜为浸有氯化钠溶液的滤纸，总反应为：，下列说法不正确的是 A．为负极，发生氧化反应 B．该电池正极反应式为： C．电池工作时溶液中的移向负极 D．当2.4g发生反应时，流经溶液的电子数为 9．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰)作为传导体，在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，总反应为Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnO(OH)。下列说法不正确的是 A．当该电池消耗2molMnO2时，与铅酸蓄电池消耗0.5molPb产生的电量相等 B．该电池二氧化锰为正极，发生还原反应 C．当0.1molZn完全溶解时，电池外电路转移的电子数约为1.204×1023 D．电池正极反应式为MnO2＋e-＋H2O=MnO(OH)＋OH- 10．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)科学家称他们正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点，电池装置如图；电池放电时的反应为：。下列说法正确的是 A．电极作负极，发生还原反应 B．正极电极反应式为 C．当导线中通过电子时，正极电极质量减小 D．阳离子交换膜允许阳离子和电子通过 11．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700～900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A．放电时，电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲 B．放电时，电池内的O2-由电极甲移向电极乙 C．电池负极反应为：N2H4 - 4e-=N2 ↑+ 4H+ D．当电路中通过2mol e-时，电极乙上有16g O2参与反应 12．(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)电的发明和广泛应用，给人们生产和生活带来了巨大的变化，极大地改善了人们的生活。现有如下原电池的装置，请根据化学能与电能的相关知识回答下列问题。 I.现有以下几个反应： ① ② ③ ④ ⑤ (1)利用反应①设计原电池：A电极：Zn，B电极：惰性电极，溶液C：稀溶液。放电时溶液中的阴离子移向_______(填“A极”或“B极”)，反应进行一段时间后溶液C 的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 (2)利用反应②设计原电池：B极(正极)电极反应式为_______，电子通过导线_______(填“由A到B”或“由B到A”)。 (3)以上反应中，除①②外还可以通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。 (4)某种燃料电池的工作原理如图所示，X、Y均为惰性电极，假设使用的“燃料”是甲烷，则通入CH4的电极是 _______(填“X”或“Y”)电极，电极反应式是_______。若线路中转移4mol电子，则消耗的在标准状况下的体积为_______L。 13．(24-25高一下·湖南株洲第一中学·期中)能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。 (1)根据构成原电池的本质判断，下列反应方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母)。 a．          b． c．            d． (2)反应中相关物质的能量变化如下图所示。若有生成，该反应需要___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。 (3)以为原理设计燃料电池，装置如下图所示。 ①燃料电池中电流的方向为___________(填“A→B”或“B→A”) ②A处加入的是___________(写化学式)。 ③b电极上发生的电极反应式为___________。 ④当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是___________mol。 14．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)某研究性学习小组的同学将铜棒与银棒用导线及电流计连接后插入1mol/L的AgNO3溶液中设计了一个原电池。 Ⅰ．根据上述原电池，请回答下列问题。 (1)Cu电极是_______(填“正”或“负”)极，银电极的反应式是_______。 (2)外电路电子的移动方向为_______，溶液中阳离子的移动方向为_______。 Ⅱ．研究性学习小组的同学们对该原电池中应出现的实验现象进行了预测，他们认为应该有这些现象：①Cu电极要发生溶解；②电流计中指针发生偏转；③Ag电极上有固体物质析出；④…… (3)预测④的现象为_______。 (4)但同学们发现，除了以上预测的现象之外，在银电极附近出现了无色气泡，一段时间后银电极上方的空气中出现红棕色。该无色气体为_______，已知上述AgNO3溶液的pH=5，试写出生成无色气体的电极方程式_______。 15．(23-24高一下·湖南湘楚名校·期中)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)碱性锌锰干电池（如图所示）是应用最普遍的电池之一，电池总反应为，碱性锌锰干电池的负极材料是______（填名称），负极上发生的电极反应为______。若反应消耗13g负极材料，则电池中转移电子的物质的量______mol。 (2)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极格板都是惰性材料，电池总反应式为。下列说法正确的是______（填标号）。 A．电解液中的浓度始终保持不变 B．放电时正极上的电极反应式为 C．放电时，当外电路通过电子时，理论上负极质量增加 D．放电时，溶液中的向正极移动 (3)镁铝电池的构造如图所示，当电解质溶液为溶液时，可知电池的负极材料为______（填“Mg”或“Al”）反应式为______。 16．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的某种原子核内没有中子，A和D，C和G分别为同一主族元素，B原子的最外层电子数比次外层多3，F的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应，G的单质常出现在火山口。 (1)C、D分别形成的简单离子中，半径较大的是_____(填离子符号)。 (2)G和H的最高价氧化物的水化物酸性较强的是_____(填化学式)。 (3)由A、C、D形成的化合物中化学键的类型为_____，C、D形成摩尔质量为78g·mol-1的化合物的电子式为_____，由A、B形成的18e-化合物的结构式为_____。 (4)甲烷(CH4)可与C2组成燃料电池，其装置如图甲所示。E、F的单质可与氢氧化钠溶液形成原电池，其装置如图乙所示。 ①图甲中，Pt1电极上的电极反应式为_____，每转移2mol电子，消耗标准状况下CH4的体积为_____L。 ②请写出图乙原电池负极的电极反应式：_____，溶液中Na＋向_____(填“E”或“F”)极移动。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学反应与能量变化 地 城 考点01 化学反应与热能 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B D B B C A D C B B C 12．(1)石墨 (2)CD (3)D (4) 蒸馏(分馏) (5) C 13．(1) C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=-12akJ·mol-1 ＋245 (2) 将NaOH溶液一次性迅速倒入内筒中 将酸完全中和 -53.5 偏大 (3) -128 409.25 14．(1) (2) 释放 A (3) 放热反应 185kJ (4)Cl2 地 城 考点02 化学反应与电能 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C C D C B D C D A C D 12．(1) A极 升高 (2) 由A到B (3)⑤ (4) X 22.4 13．(1)d (2) 放出 91 (3) B→A 0.6 14．(1) 负 Ag++e-=Ag (2) 由铜电极经外电路流向银电极 向银电极移动 (3)溶液变蓝色 (4) NO +3e-+4H+=NO↑+2H2O 15．(1) 锌 0.4 (2)BC (3) Al 16．(1)O2- (2)HClO4 (3) 离子键和(极性)共价键 (4) CH4-8e-＋10OH-=＋7H2O 5.6 Al-3e-＋4OH-=[Al(OH)4]- E 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学反应与能量变化 2大高频考点概览 考点01 化学反应与热能 考点02 化学反应与电能 地 城 考点01 化学反应与热能 1．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)下列化学反应属于吸热反应的是 A．碘的升华 B．氢氧化钡与氯化铵晶体混合 C．镁与稀盐酸反应 D．生石灰溶于水 【答案】B 【分析】根据常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应；绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应(如C和CO2)，少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱)，据此解题。 【详解】A．碘的升华是吸热过程，是物理变化，A不合题意； B．氢氧化钙与氯化铵晶体混合应是吸热反应，在反应中吸收热量，B符合题意； C．镁与稀盐酸反应，是常见放热反应，C不合题意； D．生石灰与水反应放出大量的热，则属于放热反应，D不合题意； 故答案为：B。 2．(24-25高一下·湖南长沙明德中学·期中)生产水煤气的反应为，反应的能量变化如下图所示，下列说法正确的是 A．反应物能量之和大于生成物能量之和 B．和充分反应放出的能量为 C．反应过程中只有极性键的断裂与生成 D．断键吸收能量之和大于成键释放能量之和 【答案】D 【详解】A．图中和的总能量低于和的总能量，即反应物能量之和小于生成物能量之和，A错误； B．由图知，若反应过程中消耗了和，断裂旧键吸收的能量为bkJ，形成新键释放的能量为akJ，即反应吸收的能量为，生产水煤气的反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，和充分反应消耗的均不到1mol，吸收的能量少于，B错误； C．(结构式为H-O-H) 中均只存在极性键，但中存在H-H非极性键，所以反应过程中不只存在极性键的断裂与生成，C错误； D．由图知该反应为吸热反应，说明断键吸收的能量之和要大于成键释放的能量之和，D正确； 故选D。 3．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)和在一定条件下发生反应，能量变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol B．断开所需要吸收的能量是 C．结合生成时放出能量 D．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量 【答案】B 【详解】A．该反应是气体分子数不变的反应，因此和充分反应后，混合气体的物质的量仍为2mol，A正确； B．断裂1mol H-H键需要吸收b kJ的能量，断裂1mol I-I键需要吸收c kJ的能量，1mol H2(g)和1mol I2(g)反应生成2mol HI(g)放出的能量为a kJ，则形成2mol H-I键放出热量(b+c+a)kJ，故断开1mol H-I键所需要吸收的能量是，B错误； C．由图可知，断裂1mol H-H键需要吸收b kJ的能量，因此结合生成时放出能量，C正确； D．该反应是放热反应，即ΔH=反应物的总键能－生成物的总键能＜0，则反应物的总键能小于生成物的总键能，因此该反应断开反应物中化学键吸收的总能量小于形成生成物中化学键释放的总能量，D正确； 故选B。 4．(24-25高一下·湖南娄底·期中)下列化学反应前后，体系的能量变化与下图不符的是 A．2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ B．C + CO2(g)2CO C．2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 D．C3H8 + 5O23CO2 + 4H2O 【答案】B 【分析】由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，据此信息解答。 【详解】A．钠与水的反应是放热反应，A不符合题意； B．碳和二氧化碳高温反应生成一氧化碳是吸热反应，B符合题意； C．铝热反应是放热反应，C不符合题意； D．丙烷燃烧的反应是放热反应，D不符合题意； 故答案为：B。 5．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)氮氧化物是造成光化学烟雾的主要气体，含NO的烟气需要经过处理后才能排放。科学家研制了使用氢气还原NO的方法：。已知：完全反应时放热333.0kJ，有关化学键键能(断开1mol化学键所吸收的能量或者形成1mol化学键所释放的能量)的数据如下表所示。 化学键 NO中的化学键 键能/ 436 x 463 946 下列说法正确的是 A．将和投入容器中发生该反应，可放热666.0kJ B．相同状态的NO比稳定 C．x的数值为630 D．当反应生成的水为时放热小于333.0kJ 【答案】C 【详解】A．反应为可逆反应，无法完全进行，实际放热小于，A错误； B．N≡N键能（946 kJ/mol）远高于NO中的键能（x=630 kJ/mol），所以N2更稳定，B错误； C．根据ΔH计算：断开键总能量（2x+872 kJ）−形成键总能量（2798 kJ）=−666 kJ，解得x=630，C正确； D．H2O(l)比H2O(g)能量更低，生成液态水时放热更多，应大于333.0kJ，D错误； 故选C。 6．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如图所示： 下列说法错误的是 A．由黄铜矿到冰铜的反应中，氧化剂是空气，还原剂是CuFeS2 B．气体A中的大气污染物可以用NaOH溶液或氨水吸收 C．将熔渣B用稀硫酸浸泡，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明熔渣B 中含有＋3价的铁元素 D．由泡铜到粗铜的反应为放热反应 【答案】A 【分析】由流程可知，黄铜矿加入石英砂通入空气焙烧，可生成Cu2S、FeS组成的冰铜，继续加入石英砂通入空气焙烧，生成Cu2O、Cu组成的泡铜，生成气体A为二氧化硫，Cu2O、Cu与铝在高温下发生铝热反应得到粗铜，电解可得到精铜。 【详解】A．由黄铜矿到冰铜的反应中，Cu元素降低，则CuFeS2为氧化剂，A错误； B．A中的大气污染物主要是二氧化硫，可以用NaOH溶液或氨水吸收，B正确； C．遇KSCN溶液变为血红色，将熔渣B用稀硫酸浸泡，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明浸泡液中含+3价的铁元素，C正确； D．由泡铜到粗铜的反应是铝热反应，为放热反应，D正确； 故选A。 7．(24-25高一下·湖南怀化·期中)下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验目的 实验操作、现象 实验结论 A 验证的漂白性 向的水溶液中滴入1~2滴品红溶液，振荡，品红溶液褪色。然后加热试管，品红溶液颜色无变化 可与品红生成稳定的无色物质 B 验证光照条件下甲烷与氯气的反应为取代反应 将反应后的混合气体通入稀硝酸酸化的硝酸银溶液中，出现白色沉淀 该反应为取代反应 C 验证浓硫酸的吸水性 将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖变黑 浓硫酸有吸水性 D 验证与的反应是吸热反应 将和晶体在小烧杯中(置于滴有水的木板上)混合搅拌，用手触摸烧杯外壁感觉变凉，烧杯与木片间的水凝结成冰 该反应是吸热反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．SO2的漂白性源于其与品红生成不稳定的无色物质，加热后应恢复红色，故A错误； B．甲烷与Cl2取代反应生成HCl，但未反应的Cl2溶于水也会产生Cl⁻，导致AgNO3中出现沉淀。将反应后的混合气体通入稀硝酸酸化的硝酸银溶液中，出现白色沉淀，不能证明该反应为取代反应，故B错误； C．将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖变黑是浓硫酸脱水性导致的碳化现象，而非吸水性，故C错误； D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热，导致烧杯外壁变凉、水结冰，现象与吸热反应结论一致，故D正确； 选D。 8．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)下列装置或操作能达到实验目的的是 A．用装置①配制一定物质的量浓度的稀盐酸 B．②装置不可形成原电池 C．③验证Na和水反应是否为放热反应 D．④装置可产生喷泉实验 【答案】C 【详解】A．不能在容量瓶中直接稀释浓盐酸，需要在烧杯中溶解稀释冷却后转移至容量瓶，A不能达到实验目的； B．锌和铜在稀硫酸中接触在一起，符合原电池的形成条件，B不能达到实验目的； C．反应过程中比较红墨水左右两端的液面高低，可判断Na和水反应是否为放热反应，C能达到实验目的； D．氯气在饱和食盐水中溶解度小，不能形成喷泉，D不能达到实验目的； 答案选C。 9．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]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．由图可知比CO稳定 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．该反应为放热反应 【答案】B 【详解】A．根据图示，过程I、Ⅱ均为O-H键断裂，故均需要吸收能量，A正确； B．根据图示数据，不能判断、CO稳定性强弱，B错误； C．过程Ⅲ既有O-H键键断裂；又有C=O、O-H、H-H键形成，C正确； D．生成物总能量低于反应物总能量，则总反应为放热反应，D正确； 答案选B。 10．(23-24高一下·湖南名校联考·期中)某小组利用如图装置探究放热反应和吸热反应。下列叙述正确的是 A．若甲为水，乙为过氧化钠，则一段时间后，U型管左侧液面高于右侧 B．若一段时间后，U型管左侧液面高于右侧，甲和乙可能分别为盐酸和小苏打 C．若一段时间后，U型管左侧液面低于右侧，则甲和乙一定发生氧化还原反应 D．若一段时间后，U型管左侧液面低于右侧，则甲和乙一定发生放热反应 【答案】B 【详解】A．若甲为水，乙为过氧化钠，二者反应为放热反应，装置内气体压强变大，则一段时间后，U型管左侧液面低于右侧，故A错误； B．若一段时间后，U型管左侧液面高于右侧，说明装置内气体压强变小，盐酸和小苏打的反应为吸热反应，则甲和乙可能分别为盐酸和小苏打，故B正确； C．由B可知，则甲和乙不一定发生氧化还原反应，故C错误； D．若一段时间后，U型管左侧液面低于右侧，说明装置内气体压强变大，则甲和乙一定发生了放热过程，但不一定是放热反应，如氢氧化钠固体溶于水的过程，故D错误； 故选B。 11．(23-24高一下·湖南名校联考·期中)我国丙烷储量丰富，将丙烷转化为具有高附加值的产品是提高丙烷利用效率．实现碳基能源高效利用的关键技术之一。传统利用丙烷：燃烧供能；理想利用丙烷：丙烷脱氢（PDH）制丙烯。下列叙述错误的是 A．丙烷的燃烧反应一定是放热反应 B．丙烷的一氯代物有2种结构 C．丙烷与溴水在光照条件下容易发生取代反应 D．工业选择合适的催化剂能提高PDH反应的生产效率 【答案】C 【详解】A．燃烧反应为发光放热的剧烈的氧化反应，A正确； B．丙烷分子中只有2种氢，则其一氯代物有2种结构，B正确； C．丙烷与溴单质在光照条件下容易发生取代反应，而不是溴水，C错误； D．催化剂能加快反应速率，故工业选择合适的催化剂能提高PDH反应的单位时间的生产效率，D正确； 故选C。 12．(24-25高一下·湖南长沙第一中学·期中)依据所学知识，回答下列问题。 (1)碳有多种单质，一定条件下，1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，则_______(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。 (2)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母，下同)。 A．盐酸与　　B．晶体和晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应　　　D．KOH溶液和稀硝酸反应 E．氢氧化钠固体溶于水 (3)高温熔融烧碱时下列坩埚可选用的是_______。 A．瓷坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚 (4)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下： ①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应的化学方程式：_______。 ②极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其与水反应的化学方程式为_______。 ③在流化床反应的产物中，除外，还有等，有关物质的沸点数据如下表，分离和其他杂质的操作名称为_______。 物质 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 (5)制硫酸产生的尾气中含有，工业上有多种方法可以减少的排放。 ①将含的尾气通入含的酸性废水中，反应后铬元素转化为。该反应的离子方程式为_______。 ②向溶液中通入至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是_______。 A． 　    B．  　   C． 　    D．  　   E. 【答案】(1)石墨 (2)CD (3)D (4) 蒸馏(分馏) (5) C 【分析】二氧化硅和焦炭在高温条件下生成粗硅和CO，粗硅和氯气在“流化床反应器”中生成SiCl4，还原炉中氢气还原SiCl4生成高纯硅和氯化氢。 【详解】（1）能量越低越稳定。一定条件下，1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，石墨的能量比金刚石低，则石墨更稳定。 （2）A．盐酸与反应生成氯化钠、二氧化碳、水，该反应吸热，故不选A；　　 B．铵盐与碱反应吸热，晶体和晶体反应属于吸热反应，故不选B； C．金属与酸反应放热，Zn和稀硫酸反应是放热反应，故选C；　　　 D．中和反应放热，KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应，故选D； E．氢氧化钠固体溶于水，没有发生化学反应，是放热过程，不是放热反应，故不选E； 选CD。 （3）A．氢氧化钠和二氧化硅反应，熔融烧碱不能用瓷坩埚，故不选A；     B．氢氧化钠和二氧化硅反应，熔融烧碱不能用石英玻璃坩埚，故不选B；     C．氢氧化钠和氧化铝反应，熔融烧碱不能用氧化铝坩埚，故不选C；     D．氢氧化钠和铁不反应，熔融烧碱可以用铁坩埚，故选D； 选D。 （4）①在电弧炉中二氧化硅和焦炭在高温条件下生成粗硅和CO，该反应的化学方程式为。 ②极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，可知与水反应生成硅酸和氯化氢，反应的化学方程式为。 ③根据有关物质的沸点数据表，的沸点与其它物质的沸点不同，用蒸馏法分离和其他杂质。 （5）制硫酸产生的尾气中含有，工业上有多种方法可以减少的排放。 ①将含的尾气通入含的酸性废水中，反应后铬元素转化为，二氧化硫转化为硫酸根离子，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为。 ②A．把氧化为硫酸根，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，故不选A；　     B．和二氧化硫、反应生成亚硫酸钡沉淀、氯化铵，故不选B； 　    C．、二氧化硫、不反应，没有沉淀生成，故选C；　     D．和二氧化硫反应生成淡黄色S沉淀，故不选D； 　    E．能把氧化为硫酸根，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，故不选E； 选C。 13．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)化学反应中的热效应又称反应热，包括燃烧热、中和热等，其数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。 (1)若1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ，则表示石墨燃烧热的热化学方程式为_____。甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，反应方程式为CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)。已知几种物质的燃烧热如下表： 物质 CH4(g) CO(g) H2(g) 燃烧热/(kJ·mol-1) 893 283 286 则上述甲烷干重整反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)的　ΔH=_____kJ·mol-1。 (2)利用如图所示装置测定中和反应的反应热的实验步骤如下： ①测出盐酸的温度为20.1℃，用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入内筒中； ②测出NaOH溶液的温度为20.3℃，用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液； ③将NaOH溶液沿玻璃棒分几次缓慢倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度为23.4℃。 上述实验步骤中一处不合理的操作应改成：_____，实验过程中采用稍过量NaOH溶液的原因是_____。假设盐酸和NaOH溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，根据以上数据可计算出中和反应的反应热ΔH=_____kJ·mol-1(保留三位有效数字)，如果采用氨水代替NaOH溶液，测得的中和反应的反应热ΔH_____(“偏大”“偏小”或“相等”)。 (3)已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)=CH2=CH2(g)＋4H2O(g)。几种物质的能量如表所示(在25℃、101kPa条件下，规定单质具有的能量为0，测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/(kJ·mol-1) -394 0 52 -242 则该反应的ΔH=_____kJ·mol-1。 已知几种化学键的键能如表所示： 化学键 C=O H—H C=C C—H H—O 键能/(kJ·mol-1) 803 436 615 a 463 则a=_____。 【答案】(1) C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=-12akJ·mol-1 ＋245 (2) 将NaOH溶液一次性迅速倒入内筒中 将酸完全中和 -53.5 偏大 (3) -128 409.25 【解析】【小题1】 1g石墨完全燃烧生成CO2时放出的热量为akJ，1mol石墨完全燃烧放热12akJ，则热化学方程式为C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH=-12akJ·mol-1，根据表格燃烧热数据，可知以下热化学方程式：①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1=-893kJ·mol-1②CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2=-283kJ·mol-1③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH2=-286kJ·mol-1依据盖斯定律，将反应①-②×2-③×2得甲烷干重整反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH=(-893kJ·mol-1)-(-283kJ·mol-1)×2-(-286kJ·mol-1)×2=＋245kJ·mol-1 【小题2】反应时为了减少热量损失，需要迅速使酸碱混合反应，上述实验步骤中不合理的操作应为③，改成：将NaOH溶液一次性迅速倒入内筒中，用稍过量的碱是为了将酸反应完。平均温度变化值为，50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液的总质量m=100mL×1g/cm3=100g，，生成0.025mol的水放出热量Q=cmΔT=4.18J/(g·℃)×100g×3.2℃=1337.6J=1.3376kJ，则该实验测得的中和热，如果采用氨水代替氢氧化钠溶液，由于一水合氨的电离吸热，测得的中和反应的放热偏少，焓变偏大。 【小题3】根据反应物和产物能量差值，算出焓变，再根据焓变计算键能。；。 14．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量： 物质 HCl HBr HI 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 (1)HCl的电子式为_______。 (2)由上述数据可知，由原子形成化学键需要_______ (填“吸收”或“释放”)能量，相同条件下下列物质最稳定的是_______。 A．H2    B．Cl2    C．Br2    D．I2 (3)根据表中的数据判断，1molCl2与1molH2反应生成2mol HCl的反应属于_______(填“放热反应”或“吸热反应”)，放出或者吸收的热量为_______。 (4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，根据表格中的数据计算当消耗等物质的量的氢气时，能量变化最大的物质是_______。 【答案】(1) (2) 释放 A (3) 放热反应 185kJ (4)Cl2 【详解】（1） HCl为共价化合物，则其电子式为；故答案为：； （2）由原子形成化学键需要释放能量，键能越大，破坏该共价键越难，对应分子越稳定，相同条件下下列物质最稳定的是H2，即A符合题意，故答案为：释放；A； （3）根据表中的数据判断，1mol Cl2与1mol H2反应生成2mol HCl的反应属于放热反应，放出的热量为(2×432-436-243)kJ=185kJ，故答案为：放热反应；185kJ； （4）根据表中的数据判断，1mol Br2与1mol H2反应生成2mol HBr放出的热量为(2×366-436-194)kJ=102kJ，1mol I2与1mol H2反应生成2mol HI放出的热量为(2×298-436-151)kJ=9kJ，结合(3)中分析可知，能量变化最大的物质是Cl2，故答案为：Cl2。 地 城 考点02 化学反应与电能 1．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)下列有关电化学知识的叙述正确的是 A．反应CaO＋H2O=Ca(OH)2可以放出大量的热，故可将该反应设计成原电池，使其中的化学能转化为电能 B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，装置的盐桥中可以是装有含琼脂的KCl饱和溶液 C．原电池的两极可以是同样的材料 D．将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，则铁作负极，铜作正极 【答案】C 【详解】A．能设计成原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应，该反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，A错误； B．银离子会和氯离子反应堵塞盐桥，所以不可以用KCl饱和溶液制得的琼脂，B错误； C．原电池的两极是由活动性不同的两种金属或是金属和非金属构成的，不一定都是金属电极材料，且在燃料电池、浓度差电池中还可是同样的电极材料，C正确； D．常温下，浓硝酸能使Fe钝化，阻止反应继续进行，Cu能与硝酸发生失电子的反应，若能组成原电池，必是铁作正极，铜作负极，D错误； 故答案为：C。 2．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧 【答案】C 【详解】A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，A错误； B．锂离子电池能反复充放电，所以手机用的锂离子电池属于二次电池，B错误； C．二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生，电能转化为化学能，C正确； D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，D错误； 故答案为：C。 3．(24-25高一下·湖南怀化·期中)为了探究铝电极在原电池中的作用，进行如下实验： 编号 实验1 实验2 实验装置 实验结果 电流表指针偏向Mg 电流表指针偏向Al 下列说法正确的是 A．实验1中Al电极的电极反应式为 B．实验2中在Al电极表面被氧化产生气泡 C．实验1、2中，Al电极的作用完全相同 D．电解质溶液会影响金属在原电池中作正极还是负极 【答案】D 【分析】实验1中，铝和氢氧化钠溶液反应，Al是负极，Mg是正极；实验2中，镁更活泼，Mg作负极，Al作正极； 【详解】A．实验1中Al电极的电极反应式为，A错误； B．实验2中在Al电极表面得电子被还原产生气泡生成H2，B错误； C．根据分析，实验1中Al是负极，实验2中Al作正极，C错误； D．根据两个实验分析可知，电解质溶液会影响金属在原电池中作正极还是负极，D正确； 故选D。 4．(24-25高一下·湖南三湘名校教育联盟·期中)关于下列四个装置说法正确的是 A．甲：电池使用时，正极附近溶液pH减小 B．乙：锌筒作负极，发生还原反应 C．丙：铅蓄电池为二次电池，电池可放电和充电 D．丁：内电路溶液中电子由b极移向a极 【答案】C 【详解】A．正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为，反应生成氢氧根离子，附近溶液碱性增强，pH变大，故A错误； B．锌锰电池中二氧化锰得电子作正极，锌失电子作负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，故B错误； C．铅蓄电池为常用的二次电池，电池可放电和充电，C正确； D．氢气燃料电池的外电路中电子由负极a极移向正极b极，内电路溶液中只有离子迁移，故D错误。 故选C。 5．(24-25高一下·湖南名校联考联合体·期中)为有效降低含氮有毒气体的排放，合作小组设计如图所示电池，将污染气体中的含氮有毒气体转化为无毒气体。下列说法错误的是 A．该电池中电流由电极B经负载流向电极A B．转移6mol电子时，负极产生 C．电极B的电极反应为： D．通过离子交换膜由右侧向左侧迁移 【答案】B 【分析】根据题意，该电池可将污染气体中的含氮有毒气体转化为无毒气体，所以氨气和二氧化氮发生归中反应，生成无毒的氮气，所以A极(负极)电极反应式：，B极(正极)电极反应式：，据此分析作答。 【详解】A．根据分析可知，A极是负极，B极是正极，电流由电极B经负载流向电极A，A正确； B．根据电极反应式，转移电子时，负极产生，在标准状况下的体积为，题中未指明是否处于标准状况，B错误； C．电极B是正极，得到电子，反应式为：，C正确； D．根据电池反应原理，阴离子移向负极，所以通过离子交换膜由右侧向左侧迁移，D正确； 故选B。 6．(24-25高一下·湖南长沙长郡集团·期中)锂电池因其高能量密度、长循环寿命、轻量化等特性，已渗透至电子消费、交通、储能、工业等几乎所有用电领域。某锂电池工作原理如图所示。 注明：离子交换膜M只允许锂离子通过。 下列叙述错误的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．电子由a极经外电路流向b极 C．b极反应式为 D．a极有1.4gLi发生氧化反应时转移0.1mol电子 【答案】D 【分析】由示意图可知，a极锂失电子，为负极，电极反应，发生氧化反应，b极为正极，电极反应，发生还原反应，据此解答； 【详解】A．观察图示，该装置为原电池，将化学能转化为电能，A正确； B．在电池反应中，锂失去电子，发生氧化反应，电子由极经外电路流向极，B正确； C．极发生还原反应，生成，电极反应式为，C正确； D．极反应式为，的物质的量为，被氧化时转移电子，D错误； 故选D。 7．(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)一种简单的原电池装置如图所示，下列说法不正确的是     A．该装置能将化学能转化为电能 B．电子从Zn经导线流向Cu C．Zn片上有气泡产生： D．氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行 【答案】C 【分析】该原电池装置中相对活泼的金属锌为负极，电极反应式为：，铜为正极，电极反应式：，据此解答。 【详解】A．该装置是原电池，能将化学能转化为电能，A正确； B．由分析可知，锌为负极，铜为正极，则电子从负极(Zn)经导线流向正极(Cu)，B正确； C．铜为正极，电极反应式：，则Cu片上有气泡产生，C错误； D．该原电池装置中负极(Zn)发生氧化反应，正极(Cu)发生还原反应，因此氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，D正确； 故选C。 8．(24-25高一下·湖北鄂北六校·期中)纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。隔离膜为浸有氯化钠溶液的滤纸，总反应为：，下列说法不正确的是 A．为负极，发生氧化反应 B．该电池正极反应式为： C．电池工作时溶液中的移向负极 D．当2.4g发生反应时，流经溶液的电子数为 【答案】D 【分析】总反应为的电池中，活泼金属Mg为负极，发生氧化反应，正极上O2得电子发生还原反应。 【详解】A．该原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，故A正确； B．该原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，O2在正极得到电子生成OH-，该电池的正极反应式为：，故B正确； C．原电池工作时，阴离子Cl-向负极移动，故C正确； D．2.4gMg的物质的量为0.1mol，Mg失去电子作负极，电极方程式为Mg-2e-=Mg2+，当0.1molMg发生反应时，转移0.2mol电子，但电子不能流经溶液，故D错误； 答案选D。 9．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰)作为传导体，在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液，总反应为Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnO(OH)。下列说法不正确的是 A．当该电池消耗2molMnO2时，与铅酸蓄电池消耗0.5molPb产生的电量相等 B．该电池二氧化锰为正极，发生还原反应 C．当0.1molZn完全溶解时，电池外电路转移的电子数约为1.204×1023 D．电池正极反应式为MnO2＋e-＋H2O=MnO(OH)＋OH- 【答案】A 【详解】A．根据题目中的总反应可知，当该电池消耗时，转移电子；铅酸蓄电池负极反应式为：，消耗转移的电子为，A错误； B．反应中元素化合价降低，被还原，发生还原反应，B正确； C．锌元素化合价由价变化为价，则当完全溶解时，电池外电路转移的电子数为，个数约为，C正确； D．正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为：，D正确； 故选A。 10．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)科学家称他们正在研制的铝电池未来有望取代锂电池。银铝电池具有能量密度高的优点，电池装置如图；电池放电时的反应为：。下列说法正确的是 A．电极作负极，发生还原反应 B．正极电极反应式为 C．当导线中通过电子时，正极电极质量减小 D．阳离子交换膜允许阳离子和电子通过 【答案】C 【分析】该电池放电时，Al为负极，失电子结合氢氧根离子生成Na[Al(OH)4]，AgO为正极，AgO得电子生成Ag。 【详解】A．Al为负极，电极上Al失电子发生氧化反应，A错误； B．正极上AgO得电子结合水生成Ag和氢氧根离子，电极反应为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-，B错误； C．正上发生反应为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-，通过3mol电子，有1.5molAgO变为Ag，电极减少1.5molO的质量，为1.5mol×16g/mol=24g，C正确； D．阳离子交换膜仅允许阳离子通过，溶液中不会有电子，D错误； 答案选C。 11．(23-24高一下·湖南宁乡第一中学·期中)如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700～900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A．放电时，电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲 B．放电时，电池内的O2-由电极甲移向电极乙 C．电池负极反应为：N2H4 - 4e-=N2 ↑+ 4H+ D．当电路中通过2mol e-时，电极乙上有16g O2参与反应 【答案】D 【分析】该电池中以液态肼为燃料，通入N2H4的电极为负极，即电极甲为负极，通入氧气的电极为正极，即电极乙为正极。 【详解】A．电子不能通过电解质，A错误； B．原电池中阴离子移向负极，故放电时，电池内的O2-由电极乙移向电极甲，B错误； C．反应生成物均为无毒无害的物质，所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O，电解质为固体氧化物，O2-在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为：，C错误； D．1molO2参与反应时转移4mol电子，故电路中通过2mol e-时，电极乙上消耗0.5molO2，即有16g O2参与反应，D正确； 故选D。 12．(24-25高一下·湖南邵东第三中学·期中)电的发明和广泛应用，给人们生产和生活带来了巨大的变化，极大地改善了人们的生活。现有如下原电池的装置，请根据化学能与电能的相关知识回答下列问题。 I.现有以下几个反应： ① ② ③ ④ ⑤ (1)利用反应①设计原电池：A电极：Zn，B电极：惰性电极，溶液C：稀溶液。放电时溶液中的阴离子移向_______(填“A极”或“B极”)，反应进行一段时间后溶液C 的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 (2)利用反应②设计原电池：B极(正极)电极反应式为_______，电子通过导线_______(填“由A到B”或“由B到A”)。 (3)以上反应中，除①②外还可以通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。 (4)某种燃料电池的工作原理如图所示，X、Y均为惰性电极，假设使用的“燃料”是甲烷，则通入CH4的电极是 _______(填“X”或“Y”)电极，电极反应式是_______。若线路中转移4mol电子，则消耗的在标准状况下的体积为_______L。 【答案】(1) A极 升高 (2) 由A到B (3)⑤ (4) X 22.4 【详解】（1）利用反应①设计原电池，A电极是Zn，A为负极，B电极是惰性电极，B为正极，放电时溶液中的阴离子移向负极，即向A极移动，反应进行一段时间后溶液C的氢离子浓度减小，pH升高； （2）利用反应②设计原电池，负极为铜棒，B极电极为正极，电极反应式为，电子由负极经过导线流向正极，故由A到B； （3）除了①②外，自发的氧化还原反应还有⑤，也可以将化学能直接转化为电能； （4）根据电子的流向，X为负极，通入的是甲烷，Y为正极，通入的是氧气或空气，KOH溶液为电解质，负极上甲烷失去电子，最终生成碳酸根，电极反应式为；正极的电极反应式为，若线路中转移电子，消耗的氧气为1mol，在标况下的体积为22.4L。 13．(24-25高一下·湖南株洲第一中学·期中)能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。 (1)根据构成原电池的本质判断，下列反应方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母)。 a．          b． c．            d． (2)反应中相关物质的能量变化如下图所示。若有生成，该反应需要___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。 (3)以为原理设计燃料电池，装置如下图所示。 ①燃料电池中电流的方向为___________(填“A→B”或“B→A”) ②A处加入的是___________(写化学式)。 ③b电极上发生的电极反应式为___________。 ④当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是___________mol。 【答案】(1)d (2) 放出 91 (3) B→A 0.6 【详解】（1）自发进行的氧化还原反应理论上可以设计成原电池。 a．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故a错误； b．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故b错误； c．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故c错误； d．为自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池，故d正确； 故答案为：d； （2）图像显示反应中反应物总能量高于生成物总能量，即反应为放热反应，若有生成，该反应放出510kJ-419kJ=91kJ能量； （3）①根据图中电子移动方向可知，a为负极，b为正极，原电池中电流由正极流向负极，故燃料电池中电流的方向为B→A。 ②由总反应式可知，N2H4发生氧化反应生成氮气，即生成氮气的一极通入N2H4，所以A处加入的是N2H4； ③N2H4发生氧化反应生成氮气， b电极上氧气发生还原反应，电极反应式为； ④结合第③问可知，1个氧气得到4个电子，是0.15mol，则当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是0.15mol×4=0.6mol。 14．(23-24高一下·湖南益阳平高学校、长沙平高中学等六校·期中)某研究性学习小组的同学将铜棒与银棒用导线及电流计连接后插入1mol/L的AgNO3溶液中设计了一个原电池。 Ⅰ．根据上述原电池，请回答下列问题。 (1)Cu电极是_______(填“正”或“负”)极，银电极的反应式是_______。 (2)外电路电子的移动方向为_______，溶液中阳离子的移动方向为_______。 Ⅱ．研究性学习小组的同学们对该原电池中应出现的实验现象进行了预测，他们认为应该有这些现象：①Cu电极要发生溶解；②电流计中指针发生偏转；③Ag电极上有固体物质析出；④…… (3)预测④的现象为_______。 (4)但同学们发现，除了以上预测的现象之外，在银电极附近出现了无色气泡，一段时间后银电极上方的空气中出现红棕色。该无色气体为_______，已知上述AgNO3溶液的pH=5，试写出生成无色气体的电极方程式_______。 【答案】(1) 负 Ag++e-=Ag (2) 由铜电极经外电路流向银电极 向银电极移动 (3)溶液变蓝色 (4) NO +3e-+4H+=NO↑+2H2O 【分析】原电池中两个电极，一般是活泼金属作负极，不活泼金属作正极，铜是负极，失电子被氧化，Ag电极为正极，发生还原反应，原电池在工作时外电路电子由负极流向正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，前面预测铜电极发生溶解，则溶液中生成铜离子，铜离子在溶液中显蓝色，银电极是正极，溶液中含有硝酸根，在正极得电子生成氮的氧化物，据此分析解题。 【详解】（1）原电池中两个电极，一般是活泼金属作负极，不活泼金属作正极，Ag是正极，其电极反应式为Ag++e-=Ag，铜是负极，失电子被氧化，其电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：负；Ag++e-=Ag； （2）原电池在工作时外电路电子由负极流向正极，即由铜电极经外电路流向银电极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即向银电极移动，故答案为：由铜电极经外电路流向银电极；向银电极移动； （3）预测铜电极发生溶解，则溶液中生成铜离子，铜离子在溶液中显蓝色，故答案为：溶液变蓝色； （4）银电极是正极，溶液中含有硝酸根，在正极得电子生成NO，过一段时间被氧化成NO2，有红棕色出现，电极方程式为：+3e-+4H+=NO↑+2H2O，故答案为：NO；+3e-+4H+=NO↑+2H2O。 15．(23-24高一下·湖南湘楚名校·期中)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)碱性锌锰干电池（如图所示）是应用最普遍的电池之一，电池总反应为，碱性锌锰干电池的负极材料是______（填名称），负极上发生的电极反应为______。若反应消耗13g负极材料，则电池中转移电子的物质的量______mol。 (2)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极格板都是惰性材料，电池总反应式为。下列说法正确的是______（填标号）。 A．电解液中的浓度始终保持不变 B．放电时正极上的电极反应式为 C．放电时，当外电路通过电子时，理论上负极质量增加 D．放电时，溶液中的向正极移动 (3)镁铝电池的构造如图所示，当电解质溶液为溶液时，可知电池的负极材料为______（填“Mg”或“Al”）反应式为______。 【答案】(1) 锌 0.4 (2)BC (3) Al 【详解】（1）(1)根据反应式，锌化合价升高，被氧化，做负极，反应式为：；每消耗1mol锌，转移2mol电子，消耗13g锌，即0.2molZn，转移0.4mol电子； （2）根据总反应式可知放电时正极：负极： A．放电时为反应物，电解液中的浓度减小，充电时，为生成物，电解液中的浓度增大，A错误； B．根据分析可知放电时正极上的电极反应式为， B正确； C．放电时，负极反应式：，当外电路通过电子时，理论上负极质量增加，C正确； D．放电时，溶液中的向负极移动，D错误； 故选BC。 （3）碱性溶液，仅有两性金属Al与氢氧根发生反应，镁不与氢氧根反应，反应方程式为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，Al失电子故Al为负极，镁为正极，负极反应式为： 16．(24-25高一下·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期中)已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的某种原子核内没有中子，A和D，C和G分别为同一主族元素，B原子的最外层电子数比次外层多3，F的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应，G的单质常出现在火山口。 (1)C、D分别形成的简单离子中，半径较大的是_____(填离子符号)。 (2)G和H的最高价氧化物的水化物酸性较强的是_____(填化学式)。 (3)由A、C、D形成的化合物中化学键的类型为_____，C、D形成摩尔质量为78g·mol-1的化合物的电子式为_____，由A、B形成的18e-化合物的结构式为_____。 (4)甲烷(CH4)可与C2组成燃料电池，其装置如图甲所示。E、F的单质可与氢氧化钠溶液形成原电池，其装置如图乙所示。 ①图甲中，Pt1电极上的电极反应式为_____，每转移2mol电子，消耗标准状况下CH4的体积为_____L。 ②请写出图乙原电池负极的电极反应式：_____，溶液中Na＋向_____(填“E”或“F”)极移动。 【答案】(1)O2- (2)HClO4 (3) 离子键和(极性)共价键 (4) CH4-8e-＋10OH-=＋7H2O 5.6 Al-3e-＋4OH-=[Al(OH)4]- E 【分析】A、B、C、D、E、F、G、H 是原子序数依次增大的短周期主族元素，A 的某种原子核内没有中子，A为H；B原子的最外层电子数比次外层多3，B为N；F的最高价氧化物的水化物既能与强酸反应也能与强碱溶液反应，F为Al；G 的单质常出现在火山口，G为S；A与D同主族，D原子序数大于N小于Al，D为Na；C和G同主族，C为O；则E为 Mg，H为 C1，据此分析。 【详解】（1）具有相同核外电子排布时，核电荷数越大，半径越小，C是氧（O）、D是钠（Na），所以氧离子的半径较大，故答案为：O²-； （2）G是硫（S）、H是氯（Cl）；硫的最高价氧化物的水化物是硫酸（H2SO4），氯的最高价氧化物的水化物是高氯酸（HClO4），非金属性：Cl＞S，所以高氯酸的酸性比硫酸强，故答案为：HClO4； （3） 由A（H）、C（O）、D（Na）形成的化合物是氢氧化钠（NaOH），其化学键类型为离子键和共价键。C（O）和D（Na）形成的摩尔质量为78g·mol-1的化合物是过氧化钠（Na₂O₂），其电子式为。由A（H）和B（N）形成的18e⁻化合物是氨（N2H4），其结构式为，故答案为：离子键和(极性)共价键；；； （4）①图甲中，Pt1为燃料电池的负极，电极反应式为CH4-8e-＋10OH-=＋7H2O，每消耗标准状况下的1molCH4气体转移8mol电子，所以每转移2mol电子，消耗标准状况下CH4的体积为5.6L，故答案为：CH4-8e-＋10OH-=＋7H2O，5.6； ②图乙中F(Al)为原电池负极的电极反应式为Al-3e-＋4OH-=[Al(OH)4]-，E(Mg)为原电池的正极，溶液中Na⁺向正极移动，故答案为：Al-3e-＋4OH-=[Al(OH)4]-；E。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $