6.1 化学反应与能量变化【考试必过】化学人教版必修第二册

6.1 化学反应与能量变化 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．下列叙述不正确的是 A．根据一次能源与二次能源的划分，火电应为二次能源 B．煤、石油、天然气均为不可再生能源 C．风电是将风能转化为机械能，然后转化为电能 D．在火力发电时，燃料燃烧可以将全部的化学能转化为热能 【答案】D 【解析】A．由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，火电应为二次能源，故A正确；B．煤、石油、天然气都是化石能源，属于不可再生能源，故B正确； C．风力发电主要是将风能转化为风轮的机械能，再通过发电机转化为电能，故C正确；D．在火力发电时，燃料燃烧将化学能转化为热能、光能等形式的能量，热能转化为机械能，机械能转化为电能，故D错误；故选D。 2．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应 C．放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 【答案】B 【解析】A．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，旧化学键断裂时需要吸收能量，新化学键形成时会放出能量，则化学反应必然伴随发生能量变化，故A正确；B．八水氢氧化钡与氯化铵的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故B错误；C．反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，故C正确；D．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，旧化学键断裂时需要吸收能量，新化学键形成时会放出能量，所以化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故D正确；故选B。 3．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．Cu、Ag和稀硫酸都不反应，不能构成原电池，故不选A；B．Zn、Cu构成原电池，Zn的活泼性大于Cu，Cu是正极，正极反应式2H++2e-=H2↑，故选B；C．Cu、C和稀硫酸都不反应，不能构成原电池，故不选C；D．没有形成闭合电路，不能构成原电池，铜和硫酸不反应，铜表面没有气体生成，故不选D；选B。 4．下列反应的能量变化能用图表示的是 A．镁条与稀H2SO4反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．氢氧化钠溶液和稀盐酸反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 【答案】B 【解析】图中信息是反应物总能量小于生成物总能量，该反应是吸热反应。A．金属与酸的反应是放热反应即镁条与稀H2SO4反应是放热反应，故A不符合题意；B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故B符合题意；C．酸碱中和反应是放热反应即氢氧化钠溶液和稀盐酸反应是放热反应，故C不符合题意；D．燃烧反应是放热反应即甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，故D不符合题意。综上所述，答案为B。 5．下列关于原电池的叙述中，正确的是 ①构成原电池的正极和负极必须是两种金属 ②原电池是化学能转变为电能的装置 ③在原电池中，电子流入的一极是正极，该电极上发生还原反应 ④在原电池中，电流从负极流向正极 ⑤在原电池中，电解质溶液或熔融电解质中的阳离子向负极移动 A．①②⑤ B．②③ C．② D．③⑤ 【答案】B 【解析】①构成原电池的某一极电极材料也可以是非金属材料，如石墨，①错误；②原电池是把化学能转化为电能的装置，②正确；③在原电池中，电子从负极流出，流入正极，正极上得电子发生还原反应，③正确；④在原电池中，电流从正极流向负极，④错误；⑤在原电池中，电解质溶液或熔融电解质中的阳离子向正极移动，⑤错误。②③正确，答案选B。 6．化学家证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下： 下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是 A．在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂 B．过程②需吸收能量，过程③则放出能量 C．该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成 D．常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成 【答案】D 【解析】A．使用催化剂，降低活化能，使反应物的化学键容易断裂，故A说法正确；B．过程②中化学键断裂，断裂化学键，吸收能量，过程③是形成化学键，形成化学键，释放能量，故B说法正确；C．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成，故C说法正确；D．化学键的形成过程放出能量，因此温度较低时有利于化学键的形成，常温下该反应难易进行，是因为反应物中化学键的键能高，难易断裂，故D说法错误；故答案为D。 7．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 【解析】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。 8．有、、、四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 电子从极流向极 极有气体产生，极无变化 极溶解，极有气体产生 电流从极流向极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】装置一：电子从极流向极，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；装置二：未构成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；装置三：原电池中，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；装置四：原电池中，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序d＞a＞b＞c，故选C。 9．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池。其中镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是 A．镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应 B．镁次氯酸盐燃料电池的总反应式为： C．镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为： D．镁次氯酸盐燃料电池放电过程中移向正极 【答案】D 【解析】由图可知，装置为镁—次氯酸盐燃料电池，属于原电池，上部分为镁，为电池负极，下部分为次氯酸盐，为电池正极，溶液为碱性，据此解答。A．镁燃料电池中镁均为负极，Mg失电子发生氧化反应，A正确；B．由图可知，次氯酸根离子得电子生成氯离子和氢氧根离子，Mg失电子生成氢氧化镁，故电池总反应为：Mg＋ClO-＋H2O=Mg(OH)2↓＋Cl-，故B正确；C．镁过氧化氢燃料电池，过氧化氢在正极得电子，电极反应式为：H2O2＋2H＋+2e-=2H2O，故C正确；D．放电时，氢氧根离子向负极移动，故D错误；故选D。 10．甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，已知1mol CO(g)与2molH2(g)反应生成1mol CH3OH(g)放出116kJ热量。某些化学键的键能数据如表： 化学键 C-H H-H C-O H-O 键能/ 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由题意有的焓变=反应物总键能之和生成物总键能之和，设CO中碳氧键的键能为x，结合图表提供的化学键的键能，则，解得，C符合题意；故选C。 11．为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则A试剂和B试剂为 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和盐酸 C．生石灰和水 D．氢氧化钠和硝酸 【答案】B 【解析】向盛有A的试管中滴加B试剂时，U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，说明集气瓶内温度降低，气体体积缩小。A．金属钠和水反应放热，集气瓶内温度升高，故不选A；B．碳酸氢钠和盐酸反应吸热，集气瓶内温度降低，故选B；C．生石灰和水反应放热，集气瓶内温度升高，故不选C；D．氢氧化钠和硝酸反应放热，集气瓶内温度升高，故不选D；选B。 12．干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是 A．碳棒作正极，锌片作负极 B．电流方向从碳棒流向锌片，电子则相反 C．NH4Cl是电解质，在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被还原 D．该电池是二次电池，该废旧电池中锌可回收 【答案】D 【解析】A．锌是活泼金属，则锌片作负极，碳棒作正极，A正确；B．原电池中电子从负极沿导线流向正极，电流从正极流向负极，电流从碳棒流到锌片上，B正确；C．以糊状NH4Cl作电解质，其中加入MnO2氧化吸收H2，故在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被还原，C正确；D．该电池是一次性电池，该废旧电池中锌可回收，D错误；答案选D。 13．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是 A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C．1molH2跟molO2反应生成1molH2O一定释放能量241kJ D．2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)吸收能量482kJ 【答案】A 【解析】A．由题中信息可知，1molH2(g)的共价键断裂吸收能量436kJ，molO2(g)的共价键断裂吸收能量249kJ，两项共吸收能量=436kJ+249kJ=685kJ；形成2molH-O键时共释放能量926kJ。在1molH2(g)和molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中，释放的能量比吸收的能量多，故氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量，A项正确；B．由A项可知，氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量，B项错误；C．由A项可知，1molH2(g)和molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中，释放的能量=926kJ-685kJ=241kJ。但选项中缺少H2O、H2、O2等物质的状态，所以释放的能量不一定是241kJ，C项错误； D．由A项可知，1molH2(g)和molO2(g)反应生成1molH2O(g)的过程中，释放的能量为241kJ，则2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)释放能量=241kJ×2=482kJ，D项错误；答案选A。 14．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．右边吸附层中发生了还原反应 B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O D．电解质溶液中Na＋向右移动，向左移动 【答案】C 【解析】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应，故选项A．B正确；电池的总反应没有O2参与，总反应方程式不存在氧气，故C选项不正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故D选项正确。答案选C。A． 右边吸附层中发生了还原反应，A正确；B． 氢气在负极上发生氧化反应，电解质中有强碱，故负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O，B正确；C． 没有氧气参与反应，C不正确；D． 电解质溶液中Na＋向右边的正极移动，向左边的负极移动，D正确。综上所述，本题选不正确的，故选C。 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（12分）Ⅰ．给你提供纯锌片、纯铜片和的硫酸溶液、导线、1000 mL量筒等。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。 （1）如图所示，装置气密性良好，且1000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要________。 （2）a电极材料为________，其电极反应式为________；b电极材料为________，其电极反应式为________。 （3）当量筒中收集672 mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为________。 Ⅱ．某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为： A极： B极： （4）则A极是电池的________极；电子从该极________（填“流入”或“流出”）。 【答案】（1）用导线把A．b两电极连接起来（2分） （2） 纯锌片 （1分） （1分） 纯铜片 （1分） （1分） （3）0.06 mol（2分） （4） 负 （2分） 流出（2分） 【解析】（1）若用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量，可以用导线把A．b两电极连接起来构成原电池，通过测量产生的氢气的体积来计算。故答案为：可以用导线把A．b两电极连接起来； （2）由于在正极上发生还原反应产生氢气来收集测量，所以a电极是负极，发生氧化反应，电极材料是纯锌，该电极的反应式为；b电极是正极，电极材料是铜片，电极反应式为； （3）当量筒中收集672 mL气体时，氢气的物质的量是，所以通过导线的电子的物质的量为； （4）A极失电子，而B极得电子，故电子从A极流出至B极，电流从B极流出至A极，A极为负极； 16．（16分）变化观念是化学学科重要素养。运用能量变化的相关原理回答下列问题： （1）下列实验现象或图像信息能充分说明相应化学反应为吸热反应的是_______(填标号)。 A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起 B．试管壁发烫，溶液的温度升高 C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应物的总能量低于生成物的总能量 （2）图1表示某条件下和反应中能量变化的实质。 ①该条件下，和反应生成，放出的能量为_______kJ。 ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为_______。 （3）锌铜原电池装置示意图如图2所示。 ①装置中的负极为_______(填“锌片”或“铜片”)，稀硫酸的作用为_______。 ②铜片上发生反应的电极反应式为_______。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。 （4）一种氢氧燃料电池的反应装置如图3所示。下列说法正确的是_______(填标号)。 a．多孔不锈钢a极上发生氧化反应 b．该电池总反应可表示为 c．电流方向：b极电流表极固体酸膜极 d．b极每消耗，通过电流表的电子数目为 【答案】（1）AD（2分） （2） 245 （3分） 旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等（2分） （3） 锌片 （2分） 反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷) （2分） LED灯发亮（2分） （4）ac（3分） 【解析】（1）A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起，说明与的反应为吸热反应，A符合题意； B．试管壁发烫，溶液的温度升高，说明Al条与稀盐酸的反应为放热反应，B不符合题意； C．反应开始后，针筒活塞向右移动，可能是因为该反应生成了气体，不能判断该反应为吸热反应，C不符合题意； D．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，D符合题意； 故答案为：AD。 （2）①该条件下，和断裂化学键需要总的吸收1370kJ的能量，生成时可以释放出1860kJ的能量，则和反应生成，放出的能量为：； ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为：旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等。 （3）在原电池中，Zn为负极，Zn失去电子；Cu为正极，硫酸的得到电子； ①装置中的负极为：锌片；稀硫酸为电解质溶液，所起的作用为：反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷)； ②铜片为正极，硫酸的得到电子，发生反应的电极反应式为：； ③能证明化学能转化为电能的实验现象是：LED灯发亮，证明有电流通过。 （4）氢氧燃料电池中，通常是燃料在负极被氧化失去电子，氧气在正极被还原得到电子； a．多孔不锈钢a极上通入的是，失去电子被氧化，发生氧化反应，a正确； b．该电池总反应不是燃烧反应，不能用燃烧反应方程式表示，正确的方程式为：，b错误； c．电流方向：正极（b极）电流表负极（a极)固体酸膜回到正极（b极），c正确； d．没确定是否为标准状况，则b极每消耗不一定为1mol，所以通过电流表的电子数目无法确定，d错误； 故答案为：ac。 17．（16分）研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据所学知识回答下列问题： （1）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，和完全反应生成1molNO，会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的能量；则该反应形成新化学键所释放的总能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)断开旧化学键所吸收的总能量。 （2）某化学课外活动小组学习原电池知识后，A同学认为：在原电池中较活泼的金属一定作负极，较不活泼的金属或非金属作正极。B同学认为该观点不够准确，设计了如下两个原电池验证观点，装置如图。 实验中，他们发现电流表指针均发生偏转，但偏转方向不同，产生气泡的金属也不同。 ①依据所学知识，写出金属铝溶于NaOH溶液发生反应的离子方程式：___________。 ②甲装置中金属铝为___________极，该极的电极反应为___________；乙装置溶液中___________(填离子符号)向铝电极移动。 ③根据上述实验，你同意A同学还是B同学的观点？___________(填“A”或“B”)。 【答案】（1） 吸收 （2分） 90 （2分） 小于（2分） （2） （2分） 正 （2分） （2分） （2分） B（2分） 【解析】（1）由图可知，断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol，形成化学键放出的能量为2×632kJ/mol=1264kJ/mol，则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应生成2molNO吸收的能量为(1444-1264)kJ=180kJ，则N2(g)和O2(g)完全反应生成1molNO，会吸收的能量为90kJ；该反应为吸热反应，形成新化学键所释放的总能量小于断开旧化学键所吸收的总能量，故答案为：吸收；90；小于； （2）①金属铝与NaOH溶液发生反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式：； ②甲装置镁的活泼性强于铝，该原电池装置中镁为负极，铝为正极，该极的电极反应为；乙装置中铝与氢氧化钠溶液反应，该原电池装置中铝为负极，镁为正极，溶液中阴离子移向负极，即向铝电极移动，故答案为：正；；； ③根据上述实验分析，同意B同学的观点，酸碱性环境不同，金属的活泼性不同，故答案为：B。 18．（16分）回答下列问题： （1）键能是表征化学键强度的物理量，可以用键断裂时所需能量的大小来衡量。从断键和成键的角度分析反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)中能量的变化，化学键的键能如表所示： 化学键 H—H O=O H—O 键能(kJ•mol-1) 436 496 463 则生成1molH2O(g)可以 ______(填“放出”或“吸收”) ______kJ热量。 （2）有A．B．C．d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 甲 乙 丙 丁 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 根据实验现象回答下列问题： ①装置甲中正极的电极反应式为 ______。 ②装置丙溶液中的阴离子移向 ______(填“c”或“d”)极。 ③四种金属活动性由强到弱的顺序是 ______。 （3）为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示。 ①该燃料电池中正极通入的物质是 ______。 ②负极发生的反应式为 ______。 ③当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子，计算标准状况下负极生成气体的体积 ______。 【答案】（1） 放出 （2分） 242（2分） （2） Cu2++2e-=Cu（2分） d （2分） d>a>b>c（2分） （3） 空气（2分） （2分） 5.6L（2分） 【解析】（1）根据反应热ΔH的计算公式：ΔH=反应物总键能−生成物总键能，，生成1 molH2O(g)时，放出热量为：。 （2）①装置甲：a极质量减小，说明a极是负极，发生氧化反应： b极质量增加，说明b极是正极，发生还原反应： 。 ②在装置丙中，d是负极，c是正极。原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。因此，阴离子应移向d极。 ③装置甲：a极质量减小，说明a极是负极，发生氧化反应： b极质量增加，说明b极是正极，发生还原反应： 结论：a > b。装置乙：b极有气体产生，说明b极与稀硫酸反应，c极无变化，说明c极未参与反应，结论：b > c。装置丙：d极溶解，说明d极是负极，发生氧化反应：c极有气体产生，说明c极是正极，结论：d > c。装置丁：电流从a极流向d极，说明a是正极，d是负极。负极d更活泼，发生氧化反应，结论：d > a。综上，活动性顺序为：d > a > b > c。 （3）分析：a电极通入N2H4，生成N2，说明N2H4被氧化，因此a电极为负极；b电极通入空气，发生还原反应，因此b电极为正极。 ①在燃料电池中，正极通常通入氧化剂，负极通入燃料（如N2H4）。根据图示，b电极通入的是空气，因此正极通入的物质是空气。 ②负极上N2H4被氧化为N2，N的化合价从-2升高到0，每个N2H4分子失去4个电子。负极反应式为：。 ③根据负极反应式，每转移4 mol电子，生成1 mol N2。当转移1 mol电子时，生成的N2物质的量为：，在标准状况下，气体体积为：。 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.1 化学反应与能量变化 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．下列叙述不正确的是 A．根据一次能源与二次能源的划分，火电应为二次能源 B．煤、石油、天然气均为不可再生能源 C．风电是将风能转化为机械能，然后转化为电能 D．在火力发电时，燃料燃烧可以将全部的化学能转化为热能 2．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应 C．放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 3．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气体的是 A． B． C． D． 4．下列反应的能量变化能用图表示的是 A．镁条与稀H2SO4反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．氢氧化钠溶液和稀盐酸反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 5．下列关于原电池的叙述中，正确的是 ①构成原电池的正极和负极必须是两种金属 ②原电池是化学能转变为电能的装置 ③在原电池中，电子流入的一极是正极，该电极上发生还原反应 ④在原电池中，电流从负极流向正极 ⑤在原电池中，电解质溶液或熔融电解质中的阳离子向负极移动 A．①②⑤ B．②③ C．② D．③⑤ 6．化学家证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下： 下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是 A．在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂 B．过程②需吸收能量，过程③则放出能量 C．该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成 D．常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成 7．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 8．有、、、四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 电子从极流向极 极有气体产生，极无变化 极溶解，极有气体产生 电流从极流向极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 9．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池。其中镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是 A．镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应 B．镁次氯酸盐燃料电池的总反应式为： C．镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为： D．镁次氯酸盐燃料电池放电过程中移向正极 10．甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合制备甲醇，已知1mol CO(g)与2molH2(g)反应生成1mol CH3OH(g)放出116kJ热量。某些化学键的键能数据如表： 化学键 C-H H-H C-O H-O 键能/ 413 436 358 463 则CO中碳氧键的键能是 A． B． C． D． 11．为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则A试剂和B试剂为 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和盐酸 C．生石灰和水 D．氢氧化钠和硝酸 12．干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是 A．碳棒作正极，锌片作负极 B．电流方向从碳棒流向锌片，电子则相反 C．NH4Cl是电解质，在锌片逐渐消耗过程中MnO2不断被还原 D．该电池是二次电池，该废旧电池中锌可回收 13．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是 A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C．1molH2跟molO2反应生成1molH2O一定释放能量241kJ D．2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)吸收能量482kJ 14．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．右边吸附层中发生了还原反应 B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O D．电解质溶液中Na＋向右移动，向左移动 二、非选择题（共4小题，共58分） 15．（12分）Ⅰ．给你提供纯锌片、纯铜片和的硫酸溶液、导线、1000 mL量筒等。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。 （1）如图所示，装置气密性良好，且1000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要________。 （2）a电极材料为________，其电极反应式为________；b电极材料为________，其电极反应式为________。 （3）当量筒中收集672 mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为________。 Ⅱ．某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为： A极： B极： （4）则A极是电池的________极；电子从该极________（填“流入”或“流出”）。 16．（16分）变化观念是化学学科重要素养。运用能量变化的相关原理回答下列问题： （1）下列实验现象或图像信息能充分说明相应化学反应为吸热反应的是_______(填标号)。 A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起 B．试管壁发烫，溶液的温度升高 C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应物的总能量低于生成物的总能量 （2）图1表示某条件下和反应中能量变化的实质。 ①该条件下，和反应生成，放出的能量为_______kJ。 ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为_______。 （3）锌铜原电池装置示意图如图2所示。 ①装置中的负极为_______(填“锌片”或“铜片”)，稀硫酸的作用为_______。 ②铜片上发生反应的电极反应式为_______。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。 （4）一种氢氧燃料电池的反应装置如图3所示。下列说法正确的是_______(填标号)。 a．多孔不锈钢a极上发生氧化反应 b．该电池总反应可表示为 c．电流方向：b极电流表极固体酸膜极 d．b极每消耗，通过电流表的电子数目为 17．（16分）研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据所学知识回答下列问题： （1）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，和完全反应生成1molNO，会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的能量；则该反应形成新化学键所释放的总能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)断开旧化学键所吸收的总能量。 （2）某化学课外活动小组学习原电池知识后，A同学认为：在原电池中较活泼的金属一定作负极，较不活泼的金属或非金属作正极。B同学认为该观点不够准确，设计了如下两个原电池验证观点，装置如图。 实验中，他们发现电流表指针均发生偏转，但偏转方向不同，产生气泡的金属也不同。 ①依据所学知识，写出金属铝溶于NaOH溶液发生反应的离子方程式：___________。 ②甲装置中金属铝为___________极，该极的电极反应为___________；乙装置溶液中___________(填离子符号)向铝电极移动。 ③根据上述实验，你同意A同学还是B同学的观点？___________(填“A”或“B”)。 18．（16分）回答下列问题： （1）键能是表征化学键强度的物理量，可以用键断裂时所需能量的大小来衡量。从断键和成键的角度分析反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)中能量的变化，化学键的键能如表所示： 化学键 H—H O=O H—O 键能(kJ•mol-1) 436 496 463 则生成1molH2O(g)可以 ______(填“放出”或“吸收”) ______kJ热量。 （2）有A．B．C．d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下： 实验装置 甲 乙 丙 丁 部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极 根据实验现象回答下列问题： ①装置甲中正极的电极反应式为 ______。 ②装置丙溶液中的阴离子移向 ______(填“c”或“d”)极。 ③四种金属活动性由强到弱的顺序是 ______。 （3）为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，工作原理如图所示。 ①该燃料电池中正极通入的物质是 ______。 ②负极发生的反应式为 ______。 ③当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子，计算标准状况下负极生成气体的体积 ______。 学科网（北京）股份有限公司 $