专题02 化学反应与能量变化（期中真题汇编，安徽专用）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 化学反应中的能量变化 考点02原电池原理及其应用 地 城 考点01 化学反应中的能量变化 1．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)下列关于化学反应与能量的说法中，错误的是 A．吸热反应不一定需要加热 B．金刚石转化为石墨是放热反应，说明金刚石比石墨稳定 C．燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应 D．反应物的总能量高于生成物的总能量；反应时向环境释放能量 2．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)下列变化中属于吸热反应的是 ①干冰升华    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A．①②④ B．②④ C．③⑤ D．①② 3．(24-25高一下·安徽滁州·期中)各种形式的能量转换为生活提供便利，下列选项主要依靠化学能转化为热能的是 A．风能发电 B．太阳能电池 C．新能源汽车 D．一次性的暖宝宝 4．(24-25高一下·安徽宿州砀山县七校联考试卷·期中)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的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和水 C．生石灰和水 D．金属铝和稀盐酸 5．(24-25高一下·安徽滁州·期中)在小试管中加入下列物质，其中能够使反应开始后，甲处液面高于乙处液面的是 A．氢氧化钡加氯化铵 B．过氧化钠加水 C．氢氧化钠加硫酸 D．过氧化氢加二氧化锰 6．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)下列反应的能量变化不符合如图所示的是 A．镁条与稀盐酸反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．通过灼热的炭粉 D．与反应 7．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)反应M+N→Q(放热)分两步进行：①M+N→X(吸热)；②X→Q(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 8．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)根据如图能量变化所述正确的是 A．反应物A断键放出能量比生成物B成键吸收能量多 B．反应符合如图所示能量变化 C．所有的燃烧反应均符合如图所示能量变化 D．反应物A比生成物B更稳定 9．(24-25高一下·安徽合肥第八中学·期中)下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应 A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦ 10．(24-25高一下·安徽池州·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 11．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)已知几种化学键的键能如下：H-H的键能为436.0 kJ∙mol−1；F-F的键能为155.0 kJ∙mol−1；H-F的键能为568.0 kJ∙mol−1；N≡N的键能为942.0 kJ∙mol−1；N-F的键能为283.0 kJ∙mol−1；下列说法中正确的是 A．反应2HFH2+F2是一个吸热反应 B．反应H2+F2=2HF，每形成2molH-F键，吸收1136 KJ的能量 C．N-F键比H-F键更稳定 D．反应N2+3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 12．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)科学家用X射线激光技术观察到与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下。 下列说法不正确的是 A．上述过程表示和O生成 B．上述过程中断键形成C和O C．该反应是放热反应 D．含有极性共价键 13．(24-25高一下·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)某学生用如右图所示的装置进行化学反应X+2Y→2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处液面下降，乙处液面上升。关于该反应的下列叙述正确的是 ①该反应为放热反应    ②反应物的总能量比生成物的总能量高 ③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量在反应时转化为热量而释放出来 A．①②③ B．①③ C．②③ D．③ 14．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)中国学者在水煤气变换中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂催化实现的(不考虑粒子在催化剂表面吸附时的能量变化)，反应过程示意图如下： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ为吸热过程 B．过程Ⅲ中有极性键的断裂和形成 C．该过程的总反应可表示为： D．使用催化剂能缩小反应物和生成物间能量差 15．(24-25高一下·安徽淮南第二中学·期中)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示。下列有关说法错误的是 A．、，两步反应均为放热反应 B．是该反应的催化剂 C．完全反应转移 D．该反应中断裂和中化学键吸收的能量大于形成和中化学键释放的能量 16．(24-25高一下·安徽合肥第八中学·期中)（节选）I．化学反应是人类获取能量的重要途径，我们可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化。回答下列问题： (1)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表： 化学键 键能 436 496 463 则常温常压下，在空气中充分燃烧，生成放出热量___________。 17．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)（节选）为实现碳中和，研究人员开发了双功能催化剂，它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能，过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：断开1mol物质中的化学键所要吸收的能量如表。 物质 CO2(g) H2(g) CH4(g) H2O(g) 吸收能量 1490kJ∙mol−1 436kJ∙mol−1 1652kJ∙mol−1 926kJ∙mol−1 (1)该反应的反应物总能量___________(填“>”或“<”)生成物总能量；每有1molCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。 18．(24-25高一下·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。 (2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。 ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________。 ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________________。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。 地 城 考点02 原电池原理及其应用 1．(24-25高一下·安徽宿州砀山县七校联考试卷·期中)某铜锌原电池装置如图所示，下列有关说法错误的是 A．该原电池中Zn极发生氧化反应 B．该原电池电流从Zn极流向Cu极 C．该原电池放电时，电解质溶液质量不断增大 D．该原电池将化学能转化为电能 2．(24-25高一下·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是 实验后的记录： ①Zn为正极，Cu为负极。 ②H+向负极移动。 ③电子流动方向：从Zn经外电路流向Cu。 ④Cu极上有H2产生。 ⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol。 ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。 A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 3．(24-25高一下·安徽安庆第二中学·期中)下列组合中，不能使装置中的电流表指针出现偏转的是 选项 a b 试剂X 装置图 A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 溶液 D 醋酸溶液 A．A B．B C．C D．D 4．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·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 5．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 6．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)锌锰干电池和铅酸蓄电池是生活中常用的电化学装置，其结构示意图如图所示下列说法正确的是 A．图a中正极的电极反应为： B．图a中电流从石墨棒流向锌筒，NH4Cl糊不参与反应 C．图b中电池工作时移向PbO2一极 D．图b中可以发生电能到化学能的转化 7．(24-25高一下·安徽安庆第二中学·期中)一种铁-空气电池的电池反应为：，原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．b极为电池正极，发生氧化反应 B．当电路中转移电子时，消耗 C．a极的电极反应式为： D．电子由a极经负载流向b极，再经NaOH溶液回到a极 8．(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)Fe和Mg与H2SO4反应的实验记录如下： 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 关于上述实验说法不合理的是 A．Ⅰ中产生气体的原因是： B．取出Ⅱ中的铁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体 C．取出Ⅲ中的镁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体 D．Ⅳ中现象说明Mg的金属性比Fe强 9．(24-25高一下·安徽淮南第二中学·期中)下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 10．(24-25高一下·安徽池州·期中)是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对进行吸收。一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。下列说法错误的是 A．a电极电势小于b电极 B．该电池的电解质应使用非水电解液 C．原电池工作时，由a极向b极迁移 D．该电池工作时，每转移4mol电子，能够吸收2mol 11．(24-25高一下·安徽滁州·期中)为了探究原电池的正负极与电解质溶液及金属活动性的关系，有同学设计了如下实验： 下列说法错误的是 A．实验1中Al作负极，实验2中Al作正极 B．实验3中Al作负极，电极反应为 C．实验4中Al作负极，电极反应为 D．根据实验结果可知，电解质溶液影响电极的活泼性 12．(24-25高一下·安徽滁州·期中)一种新型的Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q（消耗1molO2转移的电子数）增大。下列说法错误的是 A．锂是电池的负极，多孔功能电极为正极 B．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2-转化为 C．电池放电时，Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动 D．熔融盐中离子的浓度影响充放电速率 13．(24-25高一下·安徽六安第二中学·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 14．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·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 15．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)已知断开中的化学键需要吸收的能量。根据反应的能量变化示意图，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．由、原子形成，共放出的能量 C．和所具有的能量为 D．和反应生成，共释放的能量 (2)下列反应属于放热反应的是___________(填序号)，通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。 A．     B． C．          D． (3)某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。 电池工作时，空气从___________(填“A”或“B”)口通入，正极的电极反应式为___________。当电池消耗氢气时，消耗的的体积为___________L(标准状况下)。 16．(24-25高一下·安徽安庆第二中学·期中)Ⅰ.化学反应中伴随着能量的变化。 (1)下列变化中属于放热反应的是_______(填字母) ①液态水汽化        ②生石灰跟水反应生成熟石灰        ③苛性钠固体溶于水 ④酸煘中和反应        ⑤高温下碳和二氧化碳反应        ⑥干冰升华 A．①② B．②④ C．② D．①⑥ (2)断开键、键、键分别需要吸收的能量为，则生成理论上能_______(填“吸收”或“放出”)能量_______kJ。 Ⅱ.根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题： 理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题： (3)该电池的电解质溶液是_______，负极的电极反应是_______； (4)若导线上转移电子0.5mol，则生成银_______g。 Ⅲ.硅单质可作为硅半导体材料。 (5)三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图： 写出步骤①涉及的化学方程式_______，该生产过程中可以循环使用的物质是_______。 17．(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)Ⅰ．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。 (1)下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①钢铁生锈；②脂肪燃烧；③液态水气化；④灼热的木炭与CO2的反应；⑤Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应；⑥氢氧化钾和稀硝酸反应；⑦硝酸铵溶解 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。 Ⅱ．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，如图所示。 (3)甲中移向___________(填“铝片”或“镁片”)，写出甲中正极的电极反应式___________。 (4)乙中负极为___________(填“铝片”或“镁片”)，写出负极的电极反应式___________。 18．(24-25高一下·安徽A10联盟·期中)某小组验证活泼金属可以保护不活泼金属，防止不活泼金属腐蚀。 (1)甲同学将不同金属棒用导线连接后伸入稀硫酸中，图1的正极表面的现象___________。图2的负极方程式为___________。 (2)乙同学完成了实验如图3，发现Fe表面产生___________，认为Zn没有完全保护Fe。 已知：是检验的灵敏试剂，反应为(蓝色沉淀)。 (3)丙同学查阅资料发现可以直接氧化了Fe棒，认为乙同学实验设计有缺陷，丙同学设计了新的方案___________(简述实验方案和现象)，证明Zn保护了Fe． (4)丁同学将镁和铝连接在电压传感器上再深入不同溶液中，得到电压和时间的关系，电解质溶液为稀硫酸时如图4，电解质溶液为稀氢氧化钠溶液时如图5. 酸性条件下，___________做正极(填“Mg”或“Al”)，电极方程式为___________，说明Mg保护了Al。碱性条件下，前70s左右，___________(填序号) a．Mg保护了Al    b．Al保护了Mg 这段时间负极电极方程式为___________，电压变为负值后，负极电极方程式为___________。 19．(24-25高一下·安徽池州·期中)按要求完成下列填空。 (1)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，图为(g)和(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化： ①该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)； ②该反应中，每生成1molNO(g)，放出(或吸收)热量_______kJ。 (2)某实验小组进行如图甲所示实验，请判断b中温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 (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a是_______。(填“正极”或“负极”) ②电解质溶液中OH-离子向_______移动(填“电极a”或“电极b”)。 ③电极b的电极反应式为_______。 20．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)利用原电池可以实现人工光合作用，如图甲是以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的装置示意图 (1)负极为___________(填“电极a”或“电极b”)；正极的电极反应方程为___________。 (2)电极b区域溶液pH___________(填“变高”、“变低”或“不变”)；电极中每生成0.1mol氧气，则有___________L (标准状况下)CO2参与反应。 某化学兴趣小组对燃料电池进行了探究学习，设计了如图所示氢氧燃料电池。 (3)根据电子运动方向，可知氢气从___________口(填“a”或“b”)，Y极的电极反应方程式为___________。 (4)若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，负极电极反应方程式为___________；溶液中OH-向___________(填“CH4”或“O2”)一极移动。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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 化学反应中的能量变化 考点02原电池原理及其应用 地 城 考点01 化学反应中的能量变化 1．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)下列关于化学反应与能量的说法中，错误的是 A．吸热反应不一定需要加热 B．金刚石转化为石墨是放热反应，说明金刚石比石墨稳定 C．燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应 D．反应物的总能量高于生成物的总能量；反应时向环境释放能量 【答案】B 【详解】A．吸热反应和放热反应与反应条件无关，宏观上只与反应物总能量和生成物总能量有关，吸热反应不一定需要加热，A正确； B．金刚石转化为石墨是放热反应，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误； C．燃烧反应、酸碱中和反应都放出热量，是常见的放热反应，C正确； D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，D正确； 故选B。 2．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)下列变化中属于吸热反应的是 ①干冰升华    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A．①②④ B．②④ C．③⑤ D．①② 【答案】B 【详解】①干冰升华是物理变化，不属于吸热反应；②将胆矾加热变为白色粉末，是硫酸铜晶体受热分解生成硫酸铜和水，属于吸热反应；③苛性钠固体溶于水，溶解放热；④氯酸钾分解制氧气，生成新物质且吸热，为吸热反应；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，反应过程中放出大量热，为放热反应； 故选B。 3．(24-25高一下·安徽滁州·期中)各种形式的能量转换为生活提供便利，下列选项主要依靠化学能转化为热能的是 A．风能发电 B．太阳能电池 C．新能源汽车 D．一次性的暖宝宝 【答案】D 【详解】A．风能发电是将风能转化为电能，A错误； B．太阳能电池是将太阳能转化为电能，B错误； C．新能源汽车是电能转化为动能，C错误； D．暖宝宝是化学能转化为热能，D正确； 故选D。 4．(24-25高一下·安徽宿州砀山县七校联考试卷·期中)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的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和水 C．生石灰和水 D．金属铝和稀盐酸 【答案】B 【分析】甲处液面上升，乙处液面降低，判断装置内压强减小，反应为吸热反应。 【详解】A．金属钠和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，A错误； B．碳酸氢钠溶于水吸热，装置内温度降低，压强减小，外界大气压将液体压入，会出现甲处液面上升，乙处液面下降，B正确； C．生石灰和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，C错误； D．金属铝和稀盐酸反应放热，温度升高，装置内压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，D错误； 综上，答案是B。 5．(24-25高一下·安徽滁州·期中)在小试管中加入下列物质，其中能够使反应开始后，甲处液面高于乙处液面的是 A．氢氧化钡加氯化铵 B．过氧化钠加水 C．氢氧化钠加硫酸 D．过氧化氢加二氧化锰 【答案】A 【分析】反应开始后甲处液面高于乙处液面，说明反应是吸热的，集气瓶内温度降低，压强减小，则甲处液面上升，乙处液面下降。 【详解】A．氢氧化钡加氯化铵的反应为吸热反应，故A正确； B．过氧化钠加水的反应为放热反应，故B错误； C．氢氧化钠加硫酸的反应为放热反应，故C错误； D．过氧化氢加二氧化锰发生的分解反应是放热反应，故D错误； 故选A。 6．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)下列反应的能量变化不符合如图所示的是 A．镁条与稀盐酸反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．通过灼热的炭粉 D．与反应 【答案】A 【分析】如图所示，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。 【详解】A．镁条与稀盐酸的反应为放热反应，A符合题意； B．盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，B不符题意； C．通过灼热的炭粉为吸热反应，C不符题意； D．与反应，D不符题意； 答案选A。 7．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)反应M+N→Q(放热)分两步进行：①M+N→X(吸热)；②X→Q(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】反应物总能量高于生成物总能量，反应放热；反应物总能量低于生成物总能量，反应吸热。 【详解】M+N→Q(放热)，M+N的总能量大于Q的总能量；反应①为吸热反应，则M+N的总能量低于X的总能量，反应②为放热反应，则X的总能量高于M+N的总能量，故D正确， 故答案为：D。 8．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)根据如图能量变化所述正确的是 A．反应物A断键放出能量比生成物B成键吸收能量多 B．反应符合如图所示能量变化 C．所有的燃烧反应均符合如图所示能量变化 D．反应物A比生成物B更稳定 【答案】C 【分析】从图像可看出，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应。 【详解】A．从图中可看出，反应物A断键应吸收能量，比生成物B成键释放的能量少，A项错误； B．图像代表的反应为放热反应，而反应为吸热反应，不符合该图所示能量变化，B项错误； C．所有的燃烧反应均为放热反应，符合该图所示能量变化，C项正确； D．图中反应物A具有的能量高，生成物B具有的能量低，根据物质能量越低越稳定，生成物B更稳定，D项错误； 答案选C。 9．(24-25高一下·安徽合肥第八中学·期中)下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应 A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦ 【答案】B 【详解】反应物的总能量比生成物总能量低，为吸热反应的能量变化图： ①酸碱中和是放热反应； ②镁与盐酸的反应是放热反应； ③生石灰变成熟石灰的反应是放热反应； ④盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应； ⑤石灰石分解是吸热反应； ⑥甲烷燃烧是放热反应； ⑦灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应； 故④⑤⑦是吸热反应，答案选B。 10．(24-25高一下·安徽池州·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。 11．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)已知几种化学键的键能如下：H-H的键能为436.0 kJ∙mol−1；F-F的键能为155.0 kJ∙mol−1；H-F的键能为568.0 kJ∙mol−1；N≡N的键能为942.0 kJ∙mol−1；N-F的键能为283.0 kJ∙mol−1；下列说法中正确的是 A．反应2HFH2+F2是一个吸热反应 B．反应H2+F2=2HF，每形成2molH-F键，吸收1136 KJ的能量 C．N-F键比H-F键更稳定 D．反应N2+3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 【答案】A 【详解】A．反应2HFH2+F2中，断开2mol H-F键吸收的能量：2×568kJ=1136 kJ，形成1mol H-H键和1mol F-F键释放的能量：436 kJ+155kJ=591kJ，为吸热反应，A正确； B．形成化学键会释放能量，反应H2+F2=2HF中每形成2molH-F键，释放2×568 kJ =1136 kJ的能量，B错误； C．键能越大，键越稳定，H-F键能（568 kJ/mol-1）大于N-F键能（283 kJ/mol-1），故H-F更稳定，C错误； D．反应N2+3F22NF3中，断开1mol N≡N键吸收的能量：942.0 kJ，断开3mol F-F键吸收的能量：3×155.0 kJ=465 kJ，形成6molN-F键释放的能量：6×283.0 kJ=1698kJ，则放出的热量大于吸收的热量，为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误； 故选A。 12．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)科学家用X射线激光技术观察到与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下。 下列说法不正确的是 A．上述过程表示和O生成 B．上述过程中断键形成C和O C．该反应是放热反应 D．含有极性共价键 【答案】B 【详解】A．从状态Ⅰ到状态Ⅲ表示CO和O生成CO2，A正确； B．上述过程中没有体现CO断键的过程，B错误； C．状态I的能量高于状态Ⅲ的能量，则状态Ⅰ到状态Ⅲ属于放热的过程，C正确； D．含有C-O极性共价键，D正确； 故选B。 13．(24-25高一下·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)某学生用如右图所示的装置进行化学反应X+2Y→2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处液面下降，乙处液面上升。关于该反应的下列叙述正确的是 ①该反应为放热反应    ②反应物的总能量比生成物的总能量高 ③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量在反应时转化为热量而释放出来 A．①②③ B．①③ C．②③ D．③ 【答案】A 【分析】当往试管中加入试剂Y时，看到U型管中液面甲处下降，乙处上升，可以根据大气压强原理以及气体热胀冷缩的性质来回答。 【详解】①试管中甲处液面下降，乙处液面上升，因为左边试剂瓶中温度升高，故该反应为放热反应，①正确； ②放热反应的反应物的总能量比生成物的总能量高，②正确； ③由于反应物的总能量比生成物的总能量高，反应的结果是向体系外放出热量，则该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来，③正确； ①②③正确，故选A。 14．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)中国学者在水煤气变换中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题，该过程是基于双功能催化剂催化实现的(不考虑粒子在催化剂表面吸附时的能量变化)，反应过程示意图如下： 下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ为吸热过程 B．过程Ⅲ中有极性键的断裂和形成 C．该过程的总反应可表示为： D．使用催化剂能缩小反应物和生成物间能量差 【答案】D 【详解】A．过程Ⅰ涉及O-H键的断裂，该过程为吸热过程，过程Ⅱ是水分子中的化学键断裂的过程，为吸热过程，故A正确； B．过程Ⅲ涉及极性键C=O键、O-H键的形成，极性键O-H键的断裂，故B正确； C．该过程的总反应可表示为：，故C正确； D．使用催化剂只能改变反应的活化能，不能缩小反应物和生成物间能量差，故D错误； 故选：D。 15．(24-25高一下·安徽淮南第二中学·期中)研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示。下列有关说法错误的是 A．、，两步反应均为放热反应 B．是该反应的催化剂 C．完全反应转移 D．该反应中断裂和中化学键吸收的能量大于形成和中化学键释放的能量 【答案】D 【详解】A．由图可知Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应，都是反应物的总能量高于生成物的总能量，所以两步反应均为放热反应，故A正确； B．根据图示，反应前后Fe+没变，Fe+是该反应的催化剂，故B正确； C．N2O+CON2+CO2，N元素化合价由+1降低为0，完全反应转移，故C正确； D．根据图示，该反应放热，断裂和CO中化学键吸收的能量小于形成和中化学键释放的能量，故D错误； 故选D。 16．(24-25高一下·安徽合肥第八中学·期中)（节选）I．化学反应是人类获取能量的重要途径，我们可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化。回答下列问题： (1)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表： 化学键 键能 436 496 463 则常温常压下，在空气中充分燃烧，生成放出热量___________。 【答案】(1)484 【详解】（1）反应为，反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故，故常温常压下，在空气中充分燃烧，生成放出热量484kJ； 17．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)（节选）为实现碳中和，研究人员开发了双功能催化剂，它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能，过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：断开1mol物质中的化学键所要吸收的能量如表。 物质 CO2(g) H2(g) CH4(g) H2O(g) 吸收能量 1490kJ∙mol−1 436kJ∙mol−1 1652kJ∙mol−1 926kJ∙mol−1 (1)该反应的反应物总能量___________(填“>”或“<”)生成物总能量；每有1molCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。 【答案】(1) > 吸收 270kJ 【详解】（1）CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的，则该反应的反应物总能量大于生成物总能量，则每有1molCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)吸收270kJ能量。 18．(24-25高一下·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。 (2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。 ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________。 ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________________。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。 【答案】(1)Ⅲ (2) 左端液柱降低，右端液柱升高 放热 (3) 产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 可能是放热反应 某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应 硝酸铵(或其他合理答案) (4) Ⅰ(或Ⅱ) 放热 【详解】（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故答案为Ⅲ； （2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高，故答案为左端液柱降低，右端液柱升高；放热； （3）①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱，故答案为产生气泡，反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱； ②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水可能放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，某些物质(如氢氧化钠)溶于水放热，但不是化学反应，故答案为可能是放热反应； ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明装置中气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，硝酸铵溶于水，吸收热量，温度降低，气体压强减小，故答案为硝酸铵； （4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验，Ⅰ装置右边U形管中左端液柱降低，右端液柱升高(或烧杯中导管中有气泡放出)，证明该反应为放热反应；故答案为Ⅰ(或Ⅱ)； 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应，故答案为放热。 点睛：本题考查化学反应中的热效应，注意掌握探究反应热效应的常用方法，试题有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价和根据实验现象推理的能力。 地 城 考点02 原电池原理及其应用 1．(24-25高一下·安徽宿州砀山县七校联考试卷·期中)某铜锌原电池装置如图所示，下列有关说法错误的是 A．该原电池中Zn极发生氧化反应 B．该原电池电流从Zn极流向Cu极 C．该原电池放电时，电解质溶液质量不断增大 D．该原电池将化学能转化为电能 【答案】B 【详解】A．Zn为负极，Cu为正极。Zn极反应式为，发生氧化反应；Cu极反应式为，发生还原反应，A正确； B．原电池中电子由负极流向正极，电流由正极流向负极，B错误； C．该电池总反应为，电解质溶液质量不断增大，C正确； D．原电池将化学能转化为电能，D正确； 故选B。 2．(24-25高一下·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·期中)如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下：在卡片上，描述合理的是 实验后的记录： ①Zn为正极，Cu为负极。 ②H+向负极移动。 ③电子流动方向：从Zn经外电路流向Cu。 ④Cu极上有H2产生。 ⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol。 ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。 A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 【答案】B 【详解】①Zn可与硫酸发生氧化还原反应，而Cu不行，则Zn为负极，Cu为正极，①描述错误。 ②H+向正极移动，②描述错误。 ③电子流动方向为由负极流向正极：从Zn经外电路流向Cu，③描述正确。 ④Cu极上氢离子得电子生成氢气，则有H2产生，④描述正确。 ⑤若有1mol电子流过导线，则2mol氢离子得电子产生0.5mol H2，⑤描述正确。 ⑥负极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，⑥描述错误。 综上所述，答案为B。 3．(24-25高一下·安徽安庆第二中学·期中)下列组合中，不能使装置中的电流表指针出现偏转的是 选项 a b 试剂X 装置图 A C 溶液 B 蔗糖溶液 C 溶液 D 醋酸溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】电流表指针不能发生偏转，说明不能构成原电池； 【详解】A．铜、石墨是不同的电极，溶液与铜的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故不选A； B．蔗糖是非电解质，蔗糖溶液不导电，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流表指针不能发生偏转，故选B； C．镁、铝是不同的电极，氢氧化钠溶液与铝的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故不选C； D．铜、锌是不同的电极，醋酸溶液与锌的反应是自发的氧化还原反应，能形成闭合回路，可以形成原电池，有电流产生，故不选D； 选B。 4．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·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。 5．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】甲图中Cl-向电极Z移动，说明电极Z为负极，电极Y为正极，则金属活动性：Z>Y；乙图中电极X产生大量气泡，说明电极X为正极，电极Y为负极，则金属活动性：Y>X；丙图中电流从电极W流向电极Z，说明电极W为正极，电极Z为负极，则金属活动性：Z>W；丁图中电极X发生氧化反应，说明电极X失去电子为负极，电极W为正极，则金属活动性：X>W，故四种金属的活动性由强到弱的顺序为Z>Y>X>W，选D。 6．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)锌锰干电池和铅酸蓄电池是生活中常用的电化学装置，其结构示意图如图所示下列说法正确的是 A．图a中正极的电极反应为： B．图a中电流从石墨棒流向锌筒，NH4Cl糊不参与反应 C．图b中电池工作时移向PbO2一极 D．图b中可以发生电能到化学能的转化 【答案】D 【详解】A．普通锌锰干电池放电过程中，MnO2在正极得到电子生成MnO(OH)，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，A错误； B．图a中锌为负极，石墨为正极，则电流从石墨棒流向锌筒，结合A分析可知，NH4Cl糊参与反应，B错误； C．原电池工作时，根据离子迁移规律可知，部分为阴离子，应该向负极Pb移动，还有部分硫酸根参与正极电极反应，C错误； D．图b为可充电电池，当充电时，可以发生电能到化学能的转化，D正确； 故选D。 7．(24-25高一下·安徽安庆第二中学·期中)一种铁-空气电池的电池反应为：，原理如图所示，下列有关该电池的说法正确的是 A．b极为电池正极，发生氧化反应 B．当电路中转移电子时，消耗 C．a极的电极反应式为： D．电子由a极经负载流向b极，再经NaOH溶液回到a极 【答案】C 【详解】A．a极Fe被氧化为Fe(OH)2，为负极。b极O2被还原，为正极，发生还原反应，A项错误； B．未表明气体为标准状态下，B项错误； C．a极为负极，Fe失电子被氧化为Fe(OH)2，电极反应式正确，C项正确； D．电子不能通过电解质溶液，D项错误。 答案选C。 8．(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)Fe和Mg与H2SO4反应的实验记录如下： 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 关于上述实验说法不合理的是 A．Ⅰ中产生气体的原因是： B．取出Ⅱ中的铁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体 C．取出Ⅲ中的镁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体 D．Ⅳ中现象说明Mg的金属性比Fe强 【答案】B 【详解】A．铁和稀硫酸反应生成H2，因此铁表面产生大量无色气泡，离子方程式为：，A正确； B．常温下，铁和浓硫酸发生钝化反应，在铁的表面产生一层致密的氧化薄膜，阻碍反应的进行，因此取出Ⅱ中的铁棒放入硫酸铜溶液中不会立即析出亮红色固体，B错误； C．根据实验现象，镁表面迅速产生大量的气泡，说明镁和浓硫酸没有发生钝化反应，取出Ⅲ中的镁棒放入CuSO4溶液立即析出亮红色固体Cu，C正确； D．根据原电池的工作原理，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，D正确； 故选B。 9．(24-25高一下·安徽淮南第二中学·期中)下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 【答案】D 【详解】A．图甲中尽管Mg比Al活泼，但Mg与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，A错误； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，电极为正电极被还原：，其质量会增加，B错误； C．丙装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极：，氧气的一极为正极：，C错误； D．足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，但由于锌过量，所以生成氢气总量不变，D正确； 故选D。 10．(24-25高一下·安徽池州·期中)是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对进行吸收。一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。下列说法错误的是 A．a电极电势小于b电极 B．该电池的电解质应使用非水电解液 C．原电池工作时，由a极向b极迁移 D．该电池工作时，每转移4mol电子，能够吸收2mol 【答案】D 【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂。 【详解】A．原电池工作时，负极的电势比正极的低，结合分析可知，a电极电势小于b电极，故A正确； B．Li能与水反应，则该电池的电解质应使用非水电解液，故B正确； C．原电池工作时，阳离子一定向正极方向移动，则由a极向b极迁移，故C正确； D．由分析可知，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂，电极反应式为3CO2+4e—+4Li+=C+2Li2CO3，则，每转移4mol电子，能够吸收3mol ，故D错误； 故选D。 11．(24-25高一下·安徽滁州·期中)为了探究原电池的正负极与电解质溶液及金属活动性的关系，有同学设计了如下实验： 下列说法错误的是 A．实验1中Al作负极，实验2中Al作正极 B．实验3中Al作负极，电极反应为 C．实验4中Al作负极，电极反应为 D．根据实验结果可知，电解质溶液影响电极的活泼性 【答案】C 【详解】A．实验1中Al失去电子，发生氧化反应，作负极，实验2中镁比铝活泼，镁作负极，Al作正极，A正确； B．实验3中Al比铜活泼，铝失去电子，作负极，电极反应为，B正确； C．实验4中镁较活泼，但是镁和氢氧化钠不反应，铝可以和氢氧化钠反应，则Al作负极，电极反应为，C错误； D．结合C可知，镁比铝活泼，但是由于电解质是氢氧化钠，则铝作负极，可知电解质溶液影响电极的活泼性，D正确； 故选C。 12．(24-25高一下·安徽滁州·期中)一种新型的Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q（消耗1molO2转移的电子数）增大。下列说法错误的是 A．锂是电池的负极，多孔功能电极为正极 B．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2-转化为 C．电池放电时，Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动 D．熔融盐中离子的浓度影响充放电速率 【答案】B 【分析】Li—O2电池放电时，锂电极为负极，发生反应：Li-e-=L+，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：O2+2e-=，随温度升高Q增大，正极区转化为O2-，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，锂是电池的负极，多孔功能电极为正极，A正确； B．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，O2-中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为O2-，B错误； C．由分析可知，锂电极为负极，多孔功能电极为正极，电池放电时，电池内电解质中的阳离子向正极移动，即Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动，C正确； D．已知电解质中离子浓度将影响导电能力，故熔融盐中离子的浓度影响充放电速率，D正确； 故答案为：B。 13．(24-25高一下·安徽六安第二中学·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。 14．(24-25高一下·安徽马鞍山第二中学·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。 15．(24-25高一下·安徽六安第二中学·期中)现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)已知断开中的化学键需要吸收的能量。根据反应的能量变化示意图，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．由、原子形成，共放出的能量 C．和所具有的能量为 D．和反应生成，共释放的能量 (2)下列反应属于放热反应的是___________(填序号)，通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。 A．     B． C．          D． (3)某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。 电池工作时，空气从___________(填“A”或“B”)口通入，正极的电极反应式为___________。当电池消耗氢气时，消耗的的体积为___________L(标准状况下)。 【答案】(1)C (2) AD D (3) B 22.4 【详解】（1）A．已知断开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量，则断开1molCl2(g)中的化学键需要吸收679.1kJ -436.4kJ =242.7kJ的能量，正确； B．由图，由H(g)、Cl(g)原子形成1molHCl(g)，共放出863.5kJ÷2=431.75kJ的能量，正确； C．断开1molH2 (g)和1molCl2 (g)中的化学键共需要吸收679.1kJ 的能量，不是1molH2(g)和1molCl2(g)所具有的能量为679.1kJ，错误； D．由图，1molH2(g)和1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)，共释放863.5kJ -679.1kJ =184.4kJ的能量，正确； 故选C； （2）A．氧化钙和水反应放出大量的热，为放热反应，无元素化合价改变，不是氧化还原反应； B．该反应为典型的吸热反应，无元素化合价改变，不是氧化还原反应； C．碳和二氧化碳高温生成CO为吸热反应，有元素化合价改变，是氧化还原反应，常温下不自发； D．氢气和氧气的氧化反应为放热反应，为自发的氧化还原反应； 属于放热反应的是AD，自发的氧化还原反应可以设计成原电池，故通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是D； （3）氢氧燃料电池中氧气一极为负极、氢气一极为正极，由电子流向可知，电池工作时，a为负极、b为正极，则空气从B口通入，正极氧气得到电子被还原为氢氧根离子，电极反应式为。，当电池消耗氢气（为2mol）时，转移4mol电子，结合电子守恒，消耗1mol，氧气体积为22.4L(标准状况下)。 16．(24-25高一下·安徽安庆第二中学·期中)Ⅰ.化学反应中伴随着能量的变化。 (1)下列变化中属于放热反应的是_______(填字母) ①液态水汽化        ②生石灰跟水反应生成熟石灰        ③苛性钠固体溶于水 ④酸煘中和反应        ⑤高温下碳和二氧化碳反应        ⑥干冰升华 A．①② B．②④ C．② D．①⑥ (2)断开键、键、键分别需要吸收的能量为，则生成理论上能_______(填“吸收”或“放出”)能量_______kJ。 Ⅱ.根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题： 理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题： (3)该电池的电解质溶液是_______，负极的电极反应是_______； (4)若导线上转移电子0.5mol，则生成银_______g。 Ⅲ.硅单质可作为硅半导体材料。 (5)三氯甲硅烷()还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图： 写出步骤①涉及的化学方程式_______，该生产过程中可以循环使用的物质是_______。 【答案】(1)B (2) 放出 92 (3) 溶液 (4)54 (5) 【详解】（1）①液态水汽化是一个物理变化，不是化学反应，不合题意； ②生石灰跟水反应生成熟石灰反应放出大量的热，属于放热反应，符合题意； ③苛性钠固体溶于水是一个物理变化，不是化学反应，不合题意； ④酸碱中和反应是放热反应，符合题意； ⑤高温下碳和二氧化碳反应是一个吸热反应，不合题意； ⑥干冰升华是一个物理变化，不是化学反应，不合题意； 综上分析可知，②④符合题意，故答案为：B； （2）断开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热=946+3×436-6×391=-92kJ/mol，则1mol N2生成NH3理论上能放出能量92kJ； （3）已知反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中Cu转化为Cu2+，化合价升高失去电子，发生氧化反应，故电池的负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，Ag+转化为Ag，化合价降低得到电子发生还原反应，故电池的正极反应式为：Ag++e-=Ag，则该电池的负极材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液是含有Ag+的电解质溶液，通常为AgNO3溶液； （4）根据正极反应式Ag++e-=Ag可知，若导线上转移电子0.5 mol，则生成银0.5mol×108g/mol=54g； （5）二氧化硅和焦炭高温生成粗硅和一氧化碳，粗硅和HCl反应生成氢气和SiHCl3，精馏后的SiHCl3和氢气生成HCl和硅； 由上述分析可知，步骤①的化学方程式为；由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCl既是反应物，又是生成物，所以可重复利用。 17．(24-25高一下·安徽合肥普通高中六校联盟·期中)Ⅰ．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。 (1)下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①钢铁生锈；②脂肪燃烧；③液态水气化；④灼热的木炭与CO2的反应；⑤Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应；⑥氢氧化钾和稀硝酸反应；⑦硝酸铵溶解 (2)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。 Ⅱ．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，如图所示。 (3)甲中移向___________(填“铝片”或“镁片”)，写出甲中正极的电极反应式___________。 (4)乙中负极为___________(填“铝片”或“镁片”)，写出负极的电极反应式___________。 【答案】(1)④⑤ (2) 吸收 180 (3) 镁片 2H++2e-=H2↑ (4) 铝片 【详解】（1）①钢铁生锈，缓慢氧化属于放热反应；②脂肪燃烧，燃烧属于放热反应；③液态水气化是物理变化；④灼热的木炭与的反应属于吸热反应；⑤晶体与晶体的反应属于吸热反应；⑥氢氧化钾和稀硝酸反应，酸碱中和属于放热反应；⑦硝酸铵溶解是物理变化；故属于吸热反应的是④⑤； （2）由图可知断裂中化学键吸收946kJ热量，断裂中化学键吸收498kJ热量，则断键吸收的热量和为：946kJ+498kJ=1444kJ，而形成2molNO中化学键放出热量为2×632=1264kJ，可知该反应过程吸收热量，和完全反应生成，会吸收(1444kJ-1264kJ)=180 kJ； （3）在硫酸溶液中，镁比铝活泼，镁作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，原电池中阴离子向负极移动，所以硫酸根离子流向镁片； （4）在碱性介质中铝与碱反应，镁不反应，所以乙池中铝作负极，镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为Al+4OH﹣－3e﹣=Al[(OH)4]﹣。 18．(24-25高一下·安徽A10联盟·期中)某小组验证活泼金属可以保护不活泼金属，防止不活泼金属腐蚀。 (1)甲同学将不同金属棒用导线连接后伸入稀硫酸中，图1的正极表面的现象___________。图2的负极方程式为___________。 (2)乙同学完成了实验如图3，发现Fe表面产生___________，认为Zn没有完全保护Fe。 已知：是检验的灵敏试剂，反应为(蓝色沉淀)。 (3)丙同学查阅资料发现可以直接氧化了Fe棒，认为乙同学实验设计有缺陷，丙同学设计了新的方案___________(简述实验方案和现象)，证明Zn保护了Fe． (4)丁同学将镁和铝连接在电压传感器上再深入不同溶液中，得到电压和时间的关系，电解质溶液为稀硫酸时如图4，电解质溶液为稀氢氧化钠溶液时如图5. 酸性条件下，___________做正极(填“Mg”或“Al”)，电极方程式为___________，说明Mg保护了Al。碱性条件下，前70s左右，___________(填序号) a．Mg保护了Al    b．Al保护了Mg 这段时间负极电极方程式为___________，电压变为负值后，负极电极方程式为___________。 【答案】(1) 有气泡产生 (2)蓝色沉淀 (3) 将Zn和Fe两个电极分别放入盛有稀硫酸的烧杯中，一段时间后，取出电极，向剩余溶液中滴加溶液，未出现蓝色沉淀 (4) Al a 【详解】（1）根据图1，在稀硫酸中由Zn和Fe组成了原电池装置，由于金属性：，则Zn电极为负极，发生的电极反应式为：，Fe电极为正极，发生的电极反应式为：，所以在正极的电极表面有气泡产生；根据图2，在稀硫酸中由Cu和Fe组成了原电池装置，由于金属性：，则Fe电极为负极，发生的电极反应式为：，Cu电极为正极，发生的电极反应式为：。 （2）根据图3可知，虽然Zn电极为负极，Fe电极为正极应该被保护不被消耗，但由于Zn和Fe都非常活泼且都直接浸泡在稀硫酸中，可能会导致有极少部分Fe会直接与稀硫酸反应，正极附近会产生，检验的方法为：当原电池工作一段时间后，在Fe电极附近滴加，如出现蓝色沉淀，则证明发生了反应(蓝色沉淀)，也就说明正极的Fe电极未被Zn完全保护。 （3）根据题意，可以直接氧化了Fe棒，则应设计为不与化Fe棒直接接触，丙同学设计的新方案为：将Zn和Fe两个电极分别放入盛有稀硫酸的烧杯中，一段时间后，取出电极，向剩余溶液中滴加溶液，未出现蓝色沉淀。 （4）在酸性环境中，将镁和铝连接形成原电池，由于金属性：，则Al作正极，电极反应式为：，说明Mg保护了Al；在碱性环境中，将镁和铝连接形成原电池，由于金属性：，Mg先与水反应失去电子作负极，电极反应式为：，此时Al作正极，可看作为：Mg保护了Al ；但生成固体覆盖在Mg表面阻止Mg继续失去电子，同时金属Al也能与NaOH溶液反应且反应逐渐加快，慢慢地正、负极发生了颠倒，在70s后，此时Al变为负极，电极反应式为：，Mg作正极。 19．(24-25高一下·安徽池州·期中)按要求完成下列填空。 (1)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，图为(g)和(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化： ①该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)； ②该反应中，每生成1molNO(g)，放出(或吸收)热量_______kJ。 (2)某实验小组进行如图甲所示实验，请判断b中温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 (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a是_______。(填“正极”或“负极”) ②电解质溶液中OH-离子向_______移动(填“电极a”或“电极b”)。 ③电极b的电极反应式为_______。 【答案】(1) 吸热 90 (2) 降低 a (3) 负极 电极a O2+4e-+2H2O=4OH- 【详解】（1）①吸收的总能量为(946+498)kJ=1444kJ，放出总能量为2×632kJ=1264kJ，吸收的总能量大于放出总能量，该反应为吸热反应，故答案为吸热； ②根据上述分析，生成2molNO时，吸收的热量为(1444-1264)kJ=180kJ，即生成1molNO，吸收的热量为90kJ；故答案为90； （2）Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，b中温度降低；图乙反应物总能量高于生成物总能量，即该反应为放热反应，图a为放热反应，图b为吸热反应，因此a的能量变化可用图乙表示；故答案为降低；a； （3）①电极a中NH3→N2，N的化合价升高，根据原电池工作原理，电极a为负极，电极b为正极；故答案为负极； ②根据原电池工作原理，OH-离子向负极移动，即向电极a移动，故答案为电极a； ③电极b为正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为O2+2H2O+4e-=4OH-。 20．(24-25高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)利用原电池可以实现人工光合作用，如图甲是以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的装置示意图 (1)负极为___________(填“电极a”或“电极b”)；正极的电极反应方程为___________。 (2)电极b区域溶液pH___________(填“变高”、“变低”或“不变”)；电极中每生成0.1mol氧气，则有___________L (标准状况下)CO2参与反应。 某化学兴趣小组对燃料电池进行了探究学习，设计了如图所示氢氧燃料电池。 (3)根据电子运动方向，可知氢气从___________口(填“a”或“b”)，Y极的电极反应方程式为___________。 (4)若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，负极电极反应方程式为___________；溶液中OH-向___________(填“CH4”或“O2”)一极移动。 【答案】(1) 电极a CO2+2H++2e-=HCOOH (2) 不变 4.48 (3) a O2+4e-+2H2O =4OH- (4) CH4 【详解】（1）由图可知，a电极水失电子生成氧气，为负极，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，b电极上二氧化碳得电子生成甲酸，为正极，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH。 （2）a电极水失电子生成氧气，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，b电极上二氧化碳得电子生成甲酸，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH，根据得失电子守恒和电荷守恒，b电极消耗2 mol 氢离子时，将会有2 mol 氢离子通过质子交换膜从a极区移到b极区，b极区生成的HCOOH被及时排出，所以b极区域溶液的pH几乎不变；生成0.1 mol O2转移0.4 mol电子，对应0.2 mol CO2参与反应，体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L。 （3）原电池工作时，电子从电池负极流出，而负极发生氧化反应，故通入氢气的电极为负极，所以由图中电子的运动方向可知，X极为电池的负极，氢气由a口通入，Y为电池的正极，O2在正极得到电子生成H2O，电极方程式为：O2+4e-+2H2O =4OH-。 （4）若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根和水，根据得失电子守恒和电荷守恒配平负极电极反应方程式为：，通入O2的一极为正极，原电池中阴离子向负极移动，则溶液中OH-向CH4一极移动。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $