6.1 第1课时 化学反应与热能-【无敌原创】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课时卷

EN 第六章 化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 第1课时化学反应与热能 ■ 基础过关) 1.下列有关能量转换的说法错误的是 A.碳酸钙高温分解是热能转化为化学能的过程 B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 三 C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 2.已知2H2(g)十CO(g)CHOH(g)为放热反应，对该反应的下列说法正确的是 A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生 B.相同条件下，2molH2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3 OH(g)的能量 三 救 C.相同条件下，反应物2molH2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于生成物1 mol CHs OH的总能量 D.CH3OH(g)分解为H2(g)和CO(g)会放出热量使周围环境温度升高 3.能源可划分为一次能源和二次能源，直接从自然界取得的能源称为一次能源，一次能源经过加工、 转换得到的能源称为二次能源。下列能源中属于一次能源的是 ( 地 A.氢能 B.电能 C.太阳能 D.水煤气 剂 4.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A.铝片与稀盐酸反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 烘 C.灼热的碳与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应 长 5.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，如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是 放出能量 吸收能最 吸收能量 2×632kJ·mol1 946kJ· mol-i 498kJ·mol N,(g)和O,(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化 A.该反应是放热反应 B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 三 C.通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 6.由图分析，下列叙述正确的是 ( ) A.A(g)一B(g)十C(g)和B(g)十C(g)一A(g)两个反应吸收或放出的能量不 B(g)+C(g) 三 相等 物 高 B.A(g)=B(g)十C(g)是放热反应 C.A(g)具有的能量高于B(g)和C(g)具有的总能量 存的能 D.B(g)十C(g)一A(g)是放热反应 低 A(g) 7.白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下1ol白磷转化为红磷放出29.2kJ的热量，则下列 叙述正确的是 () A.白磷比红磷稳定 B.红磷比白磷稳定 C.1mol白磷比1mol红磷含有的总能量低D.红磷转化为白磷要放热 8.下列实验现象中，不能说明相应的化学反应是放热反应的是 稀硫酸 计 稀盐酸 KOH 溶液 氢氧化钠溶液 空气 A.温度计的示数增大 B.气球慢慢胀大 稀盐酸 稀硫酸 学 锌粒 ·空气 C.甲侧液面低于乙侧液面 D.针筒活塞向右移动 9.(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2十O2一2H2O。已知该反应为放热反应，下 图能正确表示该反应中能量变化的是 (填“A”或“B”) 能量+反应物 能量 生成物 反应物 反应物的 总能量 总能量 生成物的 生成物的 总能量 生成物 总能量反应物 01 反应过程 0 反应过程 A B 从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表： 化学键 H-H 0=0 H-O 键能kJ/mol 436 496 463 则生成1mol水可以放出热量 kJ。 (2)以下反应：①木炭与水制备水煤气；②氯酸钾分解；③炸药爆炸；④酸与碱的中和反应；⑤食物 的腐败变质；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl;⑦气态水液化，属于放热反应的是 (填序 号)，写出反应⑥的化学方程式 ■能力提升) 1.CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如下： o O●0 0●0 ●●过渡态 :0●09 Q●① ●Ni C -O ②●d 00 oH 下列说法不正确的是 A.合成气的主要成分为CO和H2 B.①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成 C.①→②吸收能量 D.Ni在该反应中作催化剂 15 2.已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H一H键：436kJ,I一I键：151kJ,H一I键： 299kJ,下列对H2(g)+L2(g)△2HI(g)的反应类型判断错误的是 ( ) A.放热反应 B.吸热反应 C.氧化还原反应 D.可逆反应 3.一种环保型燃料 一丙烷，燃烧时发生反应的化学方程式为CH。十50，点憋3C0,十4H,0。下列 说法中不正确的是 ( A.火炬燃烧时化学能只转化为热能 B.所有的化学反应都会伴随着能量变化，有能量变化的物质变化不一定是化学反应 C.1molC3Hg和5molO2所具有的总能量大于3 mol CO2和4molH2O所具有的总能量 D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料 4.石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金 刚石时，要吸收akJ的能量。下列说法中正确的是 () ①石墨不如金刚石稳定 ②金刚石不如石墨稳定 ③等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多 ④等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 5.已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ,且氧气中1molO一O键完全断裂时吸 收能量496kJ,水蒸气中1molH一O键形成时放出能量463kJ,则氢气中1molH一H键断裂时 吸收的能量为 A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ 6.六氟化硫(SF6)气体是1900年合成的人造惰性气体，具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性 能，国际上称为“气体绝缘开关设备”。SF6分子结构中只存在S一F键。已知：1molS(固体)转 化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1olF一F、S一F键需吸收的能量分别为160kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)一SF(g)的能量变化为 ( A.放出1780kJ的能量 B.放出1220kJ的能量 C.放出450kJ的能量 D.吸收430kJ的能量 7.(2022·广东)已知化学反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是 能量/(kJ/mol) 2molA(g)和2molB(g) 2 mol AB(g) 1 mol A.(g)+1 mol B.(g) 反应进程 A.该反应需要在加热条件下才能进行 B.断裂1molA一A键和1molB-B键，吸收akJ能量 C.A2的总能量一定低于AB的总能量 D.每生成2 mol AB(g)放出的能量为(a一b)kJ 16无敌原创·同步课时卷化学·必修第二册 8.化学实验探究可以激发学生的学习兴趣，提高学生的观察能力、思维能力和实验探究能力，最终可 以提高学生的综合素质。为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的三套实验 装置： 助月 水 (I)上述三个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是 (填 装置序号)。 (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），在甲试管中加入适量B(OH)2 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（反应在丙试管中进行）。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是 器 ②若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水 (填“一定是放热反应”“一定 牛 是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是 ③若观察到烧杯中的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是 营 (4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2十2H2O一4KOH十3O2个)是放热反 应还是吸热反应。 方法①：选择 (填装置序号)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，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 9.化学反应可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1ol化学 键时释放（或吸收）的能量。已知白磷和P,O。的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能： P-P键能为198kJ·mol-1,P一0键能为360kJ·mol-1,O0键能为498kJ·mol-1。 则P4(白磷)十3O2一P4O的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，生成1molP4O的热量 为 白磷 P06液中的Cu+全部转化为Cu(OH)2沉淀，则消耗的硝酸物质的 量为1mol·L1×0.12L+0.04mol=0.16mol,则原硝酸浓 度为c(HNO,)=(aq 1 =0,16mo=8molL1,D错误。故 0.02L 选D。 8.(1)HNO NH,NO NaNO (2)①3NO:+H,0-2H++2NO+N0③NH+OH△ NH+H2O (3)4NH+5O,催化剂 NO+6H2O △ 【解析】根据题意“℉是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体”可 知，F是NH3,再结合已知条件和反应关系可知，C为HNO3,D 为NH4NO3,E为NaNO3,A为NO2,B为NO。 9.1)2C0+2N0催化剂2C0,+N, (2)SO2转化为SO3,SO3与水形成H2SO4酸雾 (3)AB 【解析】CO与NO反应，生成可参与大气生态循环的无毒气体， 并促使SO2的转化（催化剂作用下），可知CO与NO反应生成 N2和CO2,问题(1)可解决：联想到SO2可催化氧化成SO3,在 空气中溶于水形成H2SO4,故问题(2)的答案为SO2转化为 SO3,SO3与水形成H2SO,酸雾；植树造林和戴呼吸面具都不是 控制污染源的可行方法，故问题(3)的答案为A和B。 10.I.4NH,+5O,催化剂4NO十6H,0NH,十HNO, NHNO3氧气 Ⅱ.(1)NH时+OH△NH,++H,O (2)N2 NaCl (3)B 【解析】工.氨和空气通人设备1中，在该设备中氨被催化氧化生 成NO和水；之后进人设备2，得到硝酸，NO被氧化，则A应为 氧气；硝酸进入设备3和氨反应生成硝酸铵。根据分析可知，设 备1中反应的化学方程式为4NH,十50，催化剂4NO+6H,O, 设备3中反应的化学方程式为HNO,十NH一NH,NO;物质 A为O2(或空气)。 Ⅱ.含铵根离子的废水和NaOH溶液反应生成NH3,之后将含 铵根离子浓度较小的废水与NaClO溶液混合，NaCIO具有强氧 化性，将一3价的N元素氧化成无毒的N,自身被还原成C; 再添加适量的还原剂将过量的次氯酸钠除去，得到达标废水。 (I)NH时转化成NH的离子方程式为NH时十OH△ NH3↑+H2O。 (2)根据分析可知，含氨元素、氯元素的物质的化学式分别为 N2、NaCl. (3)根据分析可知，X应为还原剂，KOH还原性弱，NaCI和次氯 酸钠反应生成有毒的氯气；高锰酸钾为强氧化剂，Na2SO3有较 强还原性，且与NaCIO反应的产物无污染，故选B。 第三节无机非金属材料 【基础过关】 1.C【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A错误；纯 碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石 灰石，B错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C正确；沙子的主 要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐，D错误。故选C。 2.A【解析】氧化铁为红棕色固体，瓷器的青色不可能来自氧 化铁，A错误。故选A。 3.B【解析】玻璃是混合物，没有固定的熔点，B错误。故选B。 4.A【解析】A项，晶体硅和金刚石的熔点高、硬度大，具有相 似的物理性质；B项，在自然界中没有游离态硅存在；C项，晶体 硅的价格已不昂贵，已经广泛应用于电子器件及电脑配件中；D 项，晶体硅属于无机非金属材料。故选A。 5.C【解析】金刚石和碳纳米管都是由碳元素组成的不同单 质，互为同素异形体，C错误。故选C。 6.B【解析】航空材料的特点是质轻、强度高、稳定性好，A正 确、B错误；复合材料属于混合物，没有固定的熔、沸点，根据其 组成可知新型航空材料属于新型无机非金属材料，C、D正确。 故选B。 7.C【解析】石墨烯为层状结构，富勒烯为球形结构，C不正确。 故选C。 8.(1)A (2)铁 (3)C (4)黏土 【解析】(1)陶瓷有抗酸、碱腐蚀，耐高温，绝缘，易成型等特点。 (2)加热时NaOH能与瓷坩埚中的成分SiO2反应而损坏坩埚， 所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。 (3)食醋中的醋酸能溶解铅、镉、锑等金属元素。 (4)工业制陶瓷的主要原料是黏土。 【能力提升】 1.B【解析】光导纤维的主要成分是二氧化硅，A错误；硅是亲 氧元素，岩石与许多矿物的基本元素中含有S元素，B正确； SO2是酸性氧化物，但可与氢氟酸发生反应，C错误；二氧化硅 不溶于水，不能通过SO2与水反应一步制得硅酸，D错误。故 选B。 2.C【解析】在水泥中加入适量石膏，可以调节水泥的硬化速 率，A正确：生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂，B正确； 玻璃是混合物，一般混合物都没有固定的熔、沸点，C错误；陶瓷 是人类最早使用的硅酸盐产品，D正确。故选C。 3.D【解析】新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料 的缺点，具有较高的强度和耐磨性，能抵抗冷热冲击，常用于发 动机的受热面，D错误。故选D。 4.C【解析】二氧化硅能与烧碱反应，但反应缓慢，产生的硅酸 钠和二氧化硅难以分离，不能用于蚀刻玻璃，A错误，纯碱常温 下不与二氧化硅反应，不能用于蚀刻玻璃，B错误；氢氟酸与二 氧化硅易反应，产生四氟化硅气体，能用于蚀刻玻璃，C正确；盐 酸和二氧化硅不反应，不能用于蚀刻玻璃，D错误。故选C。 确；化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量来自光合作用太阳 5.A【解析】石墨烯是碳的一种单质，属于无机非金属材料，A 能的转化，B正确；动物体内葡萄糖被氧化成CO2,是化学能转 错误。根据题中信息可以分析铝、碳纤维的优越性能，根据物质 变成热能等能量过程，C错误；植物通过光合作用将CO2转化为 类别可以判断材料的种类，B、C和D均正确。故选A。 葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程，D正确。故选C。 6.C【解析】瓷器中含有多种硅酸盐，是混合物，C错误。故选C。 2.C【解析】放热反应与反应条件无关，可能需要加热才发生， 7.C【解析】A.石墨烯是单层二维蜂窝状结构碳单质，是具有优 A错误；物质的能量与状态有关，由放热反应可知，相同条件下， 异的光学、电学、力学特性的新型材料，A正确；光缆的主要成分 2molH2(g)的能量与1 mol CO(g)的能量和一定高于1mol 是二氧化硅，B正确；芯片的关键材料是单质硅，C错误；富勒烯及 CHOH(g)的能量，B错误、C正确；CH3OH(g)分解为H2(g)和 石墨烯都是碳单质，是新型无机非金属材料，D正确。故选C。 CO(g)是吸热反应，会使周围环境温度降低，D错误。故选C。 8.(1)5 3.C【解析】氢能是通过加工转换得到的，为二次能源，A错误， (2)SiO2+20H--SiO+H2 O 电能是二次能源，B错误；太阳能可从自然界中直接取得，属于 (3)Fe2O3、C 一次能源，C正确；水煤气是通过煤和水蒸气制取的，是一氧化 △H,0+SiO, 碳和氢气的混合气体，是二次能源，D错误。故选C。 (4)H2Si03 4.C【解析】铝和盐酸的反应是氧化还原反应，是放热反应，A 【解析】(1)二氧化硅、氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化铝所以涉及 错误；Ba(OH)2·8H2O与NH,Cl的反应不是氧化还原反应， 5种氧化物。 是吸热反应，B错误；灼热的碳与CO2的反应属于氧化还原反 (2)二氧化硅为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水， 应，是吸热反应，C正确；甲烷在空气中的燃烧反应是氧化还原 反应的离子方程式为SiO2十2OH一SiO+H2O。 反应，是放热反应，D错误。故选C。 (3)氧化钠、氧化钾均能与水反应生成可溶性碱，氧化铝为两性 氧化物，能够与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐，二氧化硅为酸性 5D【解析】化学反应中的能量变化=反应物断裂化学键吸收 的能量一生成物形成化学键放出的能量=946kJ+498kJ一2× 氧化物，与氢氧化钠反应生成可溶性硅酸钠，三氧化二铁与氢氧 632kJ=180kJ,故该反应是吸热反应，A错误；一个化学反应是 化钠不反应，所以滤渣A为Fe2O3、C。 吸热还是放热与反应条件无关，例如氢氧化钡晶体和氯化铵晶 (4)硅酸不稳定，受热易分解生成二氧化硅和水。 体的反应属于吸热反应，在常温下即可进行，加热至红热的碳在 9.1)Si0,+2C商温si+2C0+ O2中燃烧是放热反应，B错误；通常情况下，N2(g)和O2(g)混 (2)蒸馏 合不能直接生成NO,C错误；依据A计算可知反应是吸热反 (3)①浓硫酸使滴入烧瓶中的SHCl3汽化②有固体物质出 应，依据能量守恒，1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小 现SiHC十H,11o0℃si+3HCl③排尽装置中的空气 于2 mol NO(g)具有的总能量，D正确。故选D。 ④BD 6.D【解析】根据能量守恒定律可知A错误；A(g)具有的能量 【解析】(1)高温下，SiO2和C反应生成Si和CO,反应的化学方 低于B(g)和C(g)具有的总能量，故A(g)一B(g)十C(g)为吸热 程式为S10,+2C高温s1+2C0个. 反应，B(g)十C(g)一A(g)为放热反应，B、C错误，D正确。故 选D。 (2)沸点不同的液体可以采用蒸馏的方法进行分离。 7.B【解析】1mol白磷转化为红磷放出29.2kJ的热量，则 (3)①为防止SiHCla与H2O强烈反应，需要用干燥剂干燥氢 1ol红磷含有的总能量低，故红磷比白磷稳定，其转化为白磷 气，浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应，所以可以作干燥剂；升 要吸热。故选B。 高温度能使SiHCI3汽化，从而使SiHCI3进人D中和氢气反应。 8.D【解析】A、B、C中的实验现象都说明反应体系温度升高， ②D中发生反应：SiHCL,十H,高温si+3HCl,Si为固态，所以在 反应放热，D中针筒活塞向右移动主要因为反应产生氢气推动 装置D中看到的现象是有固体物质出现。③Si是亲氧元素，且 所致，不能说明相应的化学反应是放热反应。故选D。 SiHCI在空气中易自燃，为防止Si被氧化和SiHCI3发生自燃， 9.(1)A242 需要排尽装置中的空气。④产品若有Fe单质，用稀盐酸溶解后 (2)③④⑤ 会产生Fe2+,检验Fe2+的存在需向溶液中加入强氧化剂，然后 Ba(OH)2·8H2O+2NHCl-BaCl2+2NH3↑+10H2O 加人KSCN溶液，这几种物质中氯水具有强氧化性，故选BD。 【解析】(1)2H2十O,一2H,O是放热反应，反应物的总能量大于 生成物的总能量，能正确表示该反应中能量变化的是A;根据 第六章化学反应与能量 2H2+O2一2H2O,反应放热2×436+496-4×463=484kJ/mol, 第一节化学反应与能量变化 生成1mol水可以放出热量242kJ。 第1课时化学反应与热能 (2)放热反应主要有化合反应、中和反应、燃烧反应；吸热反应主 要有分解反应、以C为还原剂的氧化还原反应、铵盐与碱的反 【基础过关】 应。属于放热反应的有③炸药爆炸、④酸与碱的中和反应、⑤食 1.C【解析】碳酸钙分解吸收热量，产生新的化学物质，A正 物的腐败变质。Ba(OH)2·8H2O与NH,CI反应生成氯化钡 53 氨气、水，化学方程式为Ba(OH)2·8H2O十2NH,Cl一BaCl2十 2NH3↑+10H2O. 【能力提升】 1.C【解析】由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下，最终 生成CO和H2,A正确；化学反应的过程中存在构成反应物的 键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知①→②过程中既有 碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，B正确；①的能量总和大于 ②的能量总和，则①→②的过程放出能量，C错误；由图示可知 CO2和CH催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化 学性质没有发生变化，则Ni为催化剂，D正确。故选C。 2.B【解析】依题意，断裂1molH一H键和1mol一I键吸收 的能量为436kJ+151kJ=587kJ,生成2molH一I键放出的 能量为299kJ×2=598kJ,因为598kJ>587kJ,所以该反应的 正反应是放热反应；根据化学方程式可知，该反应是可逆反应， 也是氧化还原反应。故选B。 3.A【解析】本题考查了化学反应中的能量变化。火炬燃烧时 化学能转化为热能和光能，A错误；物质发生化学反应一定伴随 着能量变化，伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化， 如物质的“三态”变化、核变化都伴随能量变化，B正确；可燃物 的燃烧属于放热反应，放热反应反应物总能量大于生成物总能 量，C正确；丙烷完全燃烧的产物为CO2和H2O,对环境无污 染，D正确。故选A。 4.B【解析】石墨完全转化为金刚石时吸热，说明石墨的能量比 金刚石低，石墨比金刚石更稳定；等质量的石墨和金刚石完全燃 烧，消耗氧气的量相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的 能量高，所以金刚石燃烧后放出的能量要多。故选B。 5.C【解析】设1molH一H键断裂时吸收的能量为xk。首 先写出化学方程式，2H。十0，点燃2H,0,然后分析反应过程可 知，2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2molH一H 键、1molO一O键，吸收的能量为(2x十496)kJ;生成2molH2O 形成4molH一O键，放出的能量为4×463kJ=1852kJ。依 据能量守恒定律可知，反应放出的能量484kJ=1852kJ一 (2x+496)kJ,即可求出x=436。 6.B【解析】由题意得1molS(s)和3molF2形成S原子和F 原子共需要吸收能量=280k十3×160kJ=760k,而生成 1 mol SF6气体时需形成6molS一F键，共放出能量6×330kJ= 1980k,因此该反应共放出的能量为1980kJ一760kJ=1220kJ。 故选B。 7.B【解析】反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，从 图象可以看出反应是吸热反应，但不能确定该反应是否需要在 加热条件下才能进行，A错误；由图示可知，断裂1molA一A键 和1molB一B键，需吸收akJ能量，B正确；1molA2和 1molB2的总能量低于2 mol AB的能量，但A2的总能量不一定 低于AB的总能量，C错误；依据图象分析，1molA2和1molB2 反应生成2 mol AB,每生成2 mol AB(g)吸收(a一b)kJ热量，D错 误。故选B。 8.(1)Ⅲ (2)左端液面降低，右端液面升高放热 54无敌原创·同步课时卷化学·必修第二册 (3)①有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯中的导管内形 成一段水柱②可能是放热反应某些物质（如NaOH固体） 溶于水放热，但不是放热反应③硝酸铵（或其他合理答案） (4)I(或Ⅱ)放热 【解析】(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反应还是吸热反应；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是放热反应还是吸热反 应；装置Ⅲ只是一个使铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸 收的装置，不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。 (2)Ba(OH)z溶液与稀硫酸的反应属于中和反应，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 面降低，右端液面升高。 (3)①若M为钠，钠与水反应生成NaOH和H2,该反应是放热 反应，放出的热量使大试管中温度升高，气压增大，所以右边烧 杯中有气泡产生；冷却后大试管中温度降低，气压减小，右边烧 杯中的导管内会形成一段水柱。②若观察到烧杯里产生气泡， 说明M溶于水放出热量。有热量放出的过程不一定属于放热 反应，如浓硫酸、NaOH固体溶于水会放出热量，但是不属于放 热反应。③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M 溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水吸 收热量，溶于水能够吸收热量的物质有NHNO3等。 (4)方法①：选择题述装置I(或Ⅱ)进行实验，I装置右边U形 管中左端液面降低，右端液面升高（或装置Ⅱ烧杯内导管口有气 泡冒出)，证明该反应为放热反应。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， 片刻后若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应放出大量热，使脱脂 棉燃烧，证明该反应是放热反应。 9.放热1638kJ 【解析】对于反应P(白磷)十3O2一P,O,断开旧化学键吸收的 能量为198×6kJ+3×498kJ=2682kJ,形成新化学键放出的 能量为12×360kJ=4320kJ,故该反应为放热反应，生成 1molP,O6放出的热量为4320kJ一2682kJ=1638kJ。 第一节化学反应与能量变化 第2课时化学反应与电能 【基础过关】 1.A【解析】锂离子电池是化学电源，将化学能转化为电能，A 正确；太阳能集热器是将太阳能转化为热能，B错误；燃气灶是 化学能主要转化为热能，C错误；硅太阳能电池是将太阳能转化 为电能，D错误。故选A。 2.A【解析】碱性锌锰干电池放电之后不能充电（内部的氧化 还原无法逆向进行)，属于一次电池，A正确：燃料电池的反应物 不是储存在电池内部，而是从外部提供，B错误；C、D都属于可 充电的二次电池。故选A。 3.C【解析】只有属于氧化还原反应，才能用于设计原电池；A、 B、D属于氧化还原反应，均可以设计为原电池。C不属于氧化 还原反应，不能设计成原电池。故选C。 4.A【解析】本题考查原电池的构成条件及工作原理，具体分 Fe3+十e一Fe2+,铜失电子发生氧化反应，所以负极上电极反 析如下：①没有形成闭合回路；②没有自发进行的氧化还原反 应为Cu一2e一Cu+,电池反应中发生氧化反应的金属作负极， 应；③符合原电池的形成条件；④没有自发进行的氧化还原反 所以铜作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，可 应；⑤符合原电池的形成条件；⑥酒精不是电解质，不能导电； 选石墨作正极，发生还原反应的电解质溶液作原电池的电解质 ⑦符合原电池的形成条件。故选A。 负极 正极 5.B【解析】铝条和锌片构成原电池时，铝更活泼，所以铝条作 负极，锌片作正极，A正确；锌片和铜片构成原电池，锌片是负 溶液，所以原电池图为 极，所以电子由锌片流向铜片，B错误；蔗糖溶液不导电，所以电 FeCl溶液 流表一定不能偏转，C正确；其他条件相同时，构成原电池的两 【能力提升】 个电极材料活泼性差异越大，电流强度越大，电流表指针偏转程 度越大，D正确。故选B。 1.B【解析】①中Mg更活泼，与稀硫酸反应，Mg作负极，A错 误。②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反 6.D【解析】A项，内电路中不存在电子的移动：B项，若是由 铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由 应失去电子，故Al是负极，电池总反应为2Al十2NaOH十 2H2O-2NaA1O2+3H2个，负极反应式为2Al+8OH-一6e- 锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡 2A1O2十4H2O,二者相减得到正极反应式为6H2O十6e一 产生。故选D。 7.C【解析】根据化学方程式中物质的得失电子情况判断，Z 6OH+3H2个，B正确；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓 HNO3反应失去电子作负极，C错误；④中Cu是正极，电极反应 被氧化，作负极，Cu+发生得电子的还原反应，可以用CuSO,溶 液作电解质溶液，正极材料选择活泼性比Z差的金属或者非金 式为O2十2H2O十4e一4OH,D错误。故选B。 2.D【解析】A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中 属导体均可，只有C符合题意。故选C。 的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B 8.C【解析】M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒， 极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。△和B 则M为原电池的负极，石墨为正极，负极M被氧化，正极生成 氢气，A错误；电流由正极经导线流到负极，即从N到M,B错 两项中的反应为Zn十H2SO,一ZnSO十H2个，则A项A极变 细，B项A极不变；C和D两项中的反应为Fe十2AgNO3一 误；电解质溶液中阴离子向负极移动，C正确；N上析出气体的 2Ag十Fe(NO3)2,其中C项A极变细，D项A极变粗。故选D。 体积，如果是在标准状况下测定，则产生0.01molH2,转移电子 3.A【解析】在原电池中，较活泼的金属作负极，失去电子，发 数目为0.02NA,但此题没有给定温度和压强，D错误。故选C。 9.(1)B>A>C 生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子 (2)Sn Fe Fe-2e--Fe2+ 向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反 (3)ZnZn Fe Zn+H2 SO-ZnSO+H2 应。所以甲中Z的金属性强于Y的，乙中Y的金属性强于X 的，丙中Z强于W的，丁中X强于W的，所以四种金属的活泼 【解析】(1)图A中铁与酸是正常化学反应速率，图B中形成原 性由强到弱的顺序为Z>Y>X>W。故选A。 电池，金属活动性顺序Fe>Sn,所以铁作负极会溶解，原电池加 4.B【解析】A项为原电池，铝为负极，但总反应为2A1十2OH十 快了溶解速率，图C中形成原电池，铁作正极，不溶解，所以铁的 2H2O一2A1O2+3H2个，不符合：C项为原电池，但硝酸是氧化 溶解速率由快到慢的顺序为B>A>C。 (2)根据上述分析，图B中正极材料是S,溶液中阴离子向负极 性酸，则总反应为A1十4H+十NO一A13+十NO个十2H2O,不 移动，铁电极反应式为Fe-2e一Fe2+。 符合；D项装置中铝条在浓硝酸中钝化，不符合。故选B。 5.B【解析】电池的电极反应式：Zn+2OH-一2e一ZnO+ (3)根据金属活动性Zn>Fe,所以锌作负极，溶解的金属是锌， H2O,Ag2O十H2O+2e一2Ag+2OH-,从中可以看出锌的化 导线中电子由负极锌流向正极铁，总反应方程式为Z十 H2SO4-ZnSO4+H2个。 合价升高，所以锌为负极，被氧化，而氧化银中的银化合价降低， 10.(1)2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2+ 故氧化银为正极，被还原。故选B。 6.A【解析】根据图中装置可判断，Fe、Ag、AgNO3构成的原电 负极 正极 池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧 Cu (2) 化还原反应，所以银离子浓度减小，硝酸根浓度不变，①正确、 ②错误；在负极上金属铁本身失电子，即a棒质量减轻，③正确： FeCL溶液 正极b棒上析出金属银，即b棒质量增加，④错误；负极上金属 2Fe3++2e--2Fe2+Cu-2e--Cu2+ 铁本身失电子，正极Ag上析出金属银，所以溶液的质量是增加 【解析】(1)Fe3+有强氧化性，能把铜氧化成铜离子，自身被还原 了Fe,但是析出了Ag,在转移电子数相等情况下，析出的金属 成Fe2+,反应的离子方程式为2Fe3++Cu一Cu2++2Fe2+。 质量多，所以溶液质量减轻，但不能为零，⑤错误。故选A。 (2)设计原电池时，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应， 7.C【解析】本题燃料电池是电源，LED发光二极管是用电器。 该电池反应中F3+得电子发生还原反应，所以正极电极反应为 根据电子流向可知a为负极，b为正极，负极上发生氧化反应，