登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
高中化学人教版（2019）必修第二册第六章 第一节 化学反应与能量变化
一、单选题
1．（2021高一上·静安期末）从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是（ ）
A．这是一个放热反应
B．该反应开始时可能需要加热
C．生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量
D．生成物从气态变成液态时会放出热量
【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应为放热反应，A不符合题意；
B.某些放热反应，需要加热条件才可以发生，因此该反应开始时可能需要加热，B不符合题意；
C.由反应能量图可知，反应物具有的总能量高于生成物所具有的总能量，C符合题意；
D.生成物从气态变为液态时需要放出热量，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由反应能量变化图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。据此分析选项。
2．（2021高一上·静安期末）如图为铜锌原电池示意图，下列说法中不正确的是（ ）
A．锌为阴极，铜为阳极
B．电子由锌片通过导线流向铜片
C．锌片质量逐渐减少，溶液的质量逐渐增加
D．该装置能把化学能转化为电能
【答案】A
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知，锌为负极，铜为正极，A符合题意；
B.在原电池中，电子由负极经导线流向正极，因此电子从锌片通过导线流向铜片，B不符合题意；
C.反应过程中，锌片发生失电子的氧化反应，逐渐溶解，溶液中增加了锌元素的质量，因此溶液的质量增加，C不符合题意；
D.该装置为原电池装置，反应过程中将化学能转化为电能，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】此装置为原电池装置，电池总反应为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。锌作负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋；铜作正极，H＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑。据此结合选项进行分析。
3．（2021高一下·遂宁期末）下列变化过程，属于放热反应的是（ ）
①金属钠与水
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
③H2在Cl2中燃烧
④碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气
⑤浓H2SO4的稀释
⑥酸碱中和反应
A．①③⑤⑥ B．①③④ C．①③⑤ D．①③⑥
【答案】D
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】①活泼金属与水或酸的反应为放热反应，故金属钠与水的反应放热，故①符合题意；
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，故②不符合题意；
③燃烧为放热反应，故H2在Cl2中燃烧是放热反应，故③符合题意；
④碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气是吸热反应，故④不符合题意；
⑤浓H2SO4的稀释是放热的物理过程，不是反应，故⑤不符合题意；
⑥酸碱中和是放热反应，故⑥符合题意。
故答案为：D。
【分析】常见的放热反应:1.所有的放热反应2.酸碱中和反应3.活泼金属与酸或者水反应4.化合反应5.铝热反应6.缓慢氧化反应7.H2O2分解反应。
4．（2021高一下·遂宁期末）一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（ ）
A．a电极为正极，发生还原反应
B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室
C．当b电极上产生1molN2时，溶液中将有10mole-通过
D．b电极反应式为：2NO＋10e—＋12H＋=N2↑＋6H2O
【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，故A不符合题意；
B．燃料电池工作时，氢离子向正极移动，由左室通过质子交换膜进入右室，故B不符合题意；
C．由分析可知，电极b为正极，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，则当b电极上产生1molN2时，导线中将有lmol×5×2=10mole-通过，故C不符合题意；
D．由分析可知，电极b为正极，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO3-＋10e-＋12H＋=N2↑＋6H2O，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O =6CO2↑ +24H+，电极b为正极，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO3-＋10e-＋12H＋=N2↑＋6H2O。
5．（2021高一下·内江期末）新型的乙醇电池结构如图所示，它用碘酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，其效率比甲醇电池高出32倍，且更安全．已知电池总反应式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O．下列说法错误的是（ ）
A．a极为电池的负极，该电极发生氧化反应
B．电池工作时电子由a极流出沿导线经灯泡到b极
C．电池正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．电池工作时，1mol乙醇被氧化转移12mol电子
【答案】C
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，则b为正极，a为负极，乙醇在负极失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．原电池中电子从负极流向正极，则电子由a极流出沿导线经灯泡到b极，故B不符合题意；
C．酸性条件下，氧气得电子生成水，池工作时，正极的电极反应式为4H＋+O2+4e－=2H2O，故C符合题意；
D．乙醇被氧化生成CO2和H＋，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2+12H＋，则1mol乙醇被氧化转移12mol电子，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由质子的定向移动方向可知a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H＋，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2+12H＋，正极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H＋+O2+4e－=2H2O，结合电极反应解答。
6．（2021高一下·内江期末）如图所示是和形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是（ ）
2021.6.18，实验后的记录：
①为正极，为负极
②极上有气泡产生，发生还原反应
③向极移动
④若有0.5电子流经导线，则可产生0.25气体
⑤电子的流向是：
⑥正极反应式：，发生氧化反应
A．①②④ B．②④ C．②③④ D．③④⑤
【答案】A
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①根据分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故①符合题意；
②根据分析，Cu电极上发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，所以Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②符合题意；
③原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则向Zn极移动，故③不符合题意；
④由2H++2e-=H2↑可知，有0.5mol电子流向导线，产生氢气0.25mol，故④符合题意；
⑤原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是：Cu→Zn，故⑤不符合题意；
⑥根据分析，负极反应式:Zn-2e-= Zn2+，发生氧化反应，正极反应式：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故⑥不符合题意；
综上所述①②④符合题意，
故答案为：A。
【分析】Zn和Cu形成原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn 2e ＝Zn2＋，Cu作正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e ＝H2↑，据此作答。
7．（2021高一下·绵阳期末）微型银-锌电池的电极分别是Ag/Ag2O和Zn，KOH溶液作电解质溶液，电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O =2Ag＋Zn(OH)2 。对电池工作过程中的下列叙述错误的是（ ）
A．电流由Ag/Ag2O电极流出
B．电解液中OH－向负极迁移
C．负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2
D．正极反应为Ag2O＋2H＋＋2e－ =2Ag＋H2O
【答案】D
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O =2Ag＋Zn(OH)2，锌化合价升高，失去电子，作原电池负极，Ag2O中Ag化合价降低，得到电子，作原电池正极，因此电流由Ag/Ag2O电极流出，故A不符合题意；
B．根据原电池“同性相吸”，因此电解液中OH－向负极迁移，故B不符合题意；
C．根据电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O =2Ag＋Zn(OH)2，锌化合价升高，失去电子，作原电池负极，因此负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，故C不符合题意；
D．KOH溶液作电解质溶液，因此正极反应为Ag2O＋H2O＋2e－ =2Ag＋2OH－，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电池总反应可知，Zn失电子、发生氧化反应而作负极，氧化银得到电子、发生还原反应作正极，负极电极反应式为Zn＋2OH 2e ＝ Zn(OH)2 ，正极电极反应式为Ag2O＋H2O＋2e ═2Ag＋2OH ，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，据此分析解答。
8．（2021高一下·钦州期末）某同学根据离子反应方程式来设计原电池。下列设计方案中可行的是（ ）
A．电极材料为铁和锌，电解质溶液为氯化铁溶液
B．电极材料为铁和铜，电解质溶液为硫酸铁溶液
C．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为氯化亚铁溶液
D．电极材料为石墨，电解质溶液为氯化铁溶液
【答案】B
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据电池反应式知，Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，可溶性铁盐作电解质，
A．Zn的活泼性大于Fe，所以不能用Zn作正极，故A不符合题意；
B．Fe的活泼性大于Cu，且Fe2(SO4)3是可溶性铁盐池，故B符合题意；
C．Fe的活泼性大于石墨，但FeCl2溶液亚铁盐，不是铁盐，故C不符合题意；
D．该原电池中两个电极材料不能都是石墨，否则不能构成原电池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Fe－2e－= Fe2＋，正极：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。铁作负极，失电子发生氧化反应，活动性比铁弱的金属或导电非金属作正极，电解质溶液中应含有铁离子(Fe3＋)。
9．（2021高一下·韩城期末）已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ。且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（ ）
A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ
【答案】C
【考点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x kJ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ，x =436kJ，
故答案为：C。
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算。
10．（2021高一下·渭滨期末）将纯锌片和纯铜片按图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）
A．两烧杯中溶液的pH均增大
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
D．甲、乙溶液均变蓝色
【答案】A
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.甲中形成原电池，锌做负极，溶解生成锌离子，铜做正极，溶液中的氢离子反应生成氢气，溶液中pH增大，选A；
B.甲中铜片为正极，乙中没有形成原电池，铜片不是负极，不符合题意，不选B；
C.甲中铜片上有气泡，不符合题意，不选C；
D.两个溶液中铜都没有反应，溶液没有变蓝色，不符合题意，不选D。
故答案为：A。
【分析】甲构成原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，乙中不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，则乙中Zn发生化学腐蚀，甲、乙中反应都是Zn+2H+=Zn2++H2↑，据此分析解答。
11．（2021高一下·金台期末）化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A-B键需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
【答案】C
【考点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.因反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，A不符合题意；
B.化学键的断裂需要吸收能量，而不是释放能量，B不符合题意；
C.化学键的断裂吸收能量，由图可知断裂2 mol A-B键需要吸收y kJ能量，C符合题意；
D.由图可知，1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应物的能量高于生成物的能量是放热反应；
B.化学键的断裂需要吸收能量；
C.化学键的断裂吸收能量；
D.由图可知，反应物总能量高于产物的总能量；
12．（2021高一下·白山期末）下列过程中能量变化与图像不相符的是（ ）
选项 A B C D
反应 NaOH和盐酸反应 Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应 Cl2和H2反应 Na和水反应
图像
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．NaOH和盐酸反应是放热反应，反应物能量高于生成物，A不符合题意；
B．Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，反应物能量低于生成物，B不符合题意；
C．Cl2和H2反应是放热反应，反应物能量高于生成物，C不符合题意；
D．Na和水反应是放热反应，反应物能量高于生成物，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．中和反应放热；
B．Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应是吸热反应；
C．Cl2和H2反应是放热反应；
D．Na和水反应是放热反应；
13．（2021高一下·白山期末）图中装置能形成原电池的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
A．该装置不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，故A不符合题意；
B．该装置不能自发的进行氧化还原反应，酒精为非电解质，所以不能构成原电池，故B不符合题意；
C．该装置中，只有一个电极，所以不能构成原电池，故C不符合题意；
D．该装置符合原电池的构成条件，锌作负极，铜作正极，稀盐酸为电解质溶液，可以发生自发的氧化还原，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】原电池构成的条件有自发进行的氧化还原反应、活动性不同的两电极、电解质溶液或熔融电解质、形成闭合回路。
14．（2021高二上·宁南月考）关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A．任何化学反应都伴随有能量变化
B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应
C．化学键的断裂会放出能量
D．反应物总能量比生成物总能量高的反应是吸热反应
【答案】A
【考点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由于反应物和生成物的总能量不同，因此任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，A符合题意；
B.ΔH>0，则该反应为吸热反应，若ΔH<0，则该反应为放热反应，B不符合题意；
C.化学键断裂需要吸收能量，形成化学键的过程中会释放能量，C不符合题意；
D.若反应物的总能量比生成物的总能量高，则该反应为放热反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、任何化学反应过程中都伴随着能量的变化；
B、ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应；
C、断裂化学键需要吸收能量；
D、根据物质能量的相对大小判断反应的热效应；
15．（2021高二上·长白月考）石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收QkJ的热量，下列说法正确的是（ ）
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石与石墨的结构是相同的
C．等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量多
D．等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的热量多
【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由分析可知，石墨所具有的能量小于金刚石所具有的能量，因此石墨比金刚石更稳定，A不符合题意；
B.由于石墨和金刚石所具有的能量不同，因此二者的结构不同，B不符合题意；
C.由于石墨所具有的能量小于金刚石所具有的能量，因此等物质的量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量更多，C符合题意；
D.由选项C的分析可知，等物质的量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量更多，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】石墨转化为金刚石，要吸收热量，说明石墨所具有的能量小于金刚石所具有的能量。物质所具有的的能量越高，越不稳定。据此分析选项。
16．（2021高二上·浙江期中）下列图像能准确表示氢气燃烧的热量变化的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】氢气在氧气中燃烧生成气态水的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，气态水转化为液态水的过程为放热过程，气态水的能量高于液态水，则图C符合题意，
故答案为：C。
【分析】H2燃烧过程中生成H2O(g)，H2O(g)再转化为H2O(l)，两个过程都是放热反应，据此结合选项所给能量变化图分析。
17．（2021高二上·南阳期中） 和 在一定条件下能发生反应： ，已知：(a、b、c均大于零)下列说法错误的是（ ）
A．向密闭容器中加入2mol 和2mol ，充分反应后放出的热量等于2a kJ
B．断开1mol H—H键和1mol I—I键所需能量小于断开2mol H—I键所需能量
C．断开2molH—I键所需能量约为(c+b+a)kJ
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】A
【考点】反应热和焓变
【解析】【解答】A．该反应为可逆反应，2mol氢气和2mol碘蒸气不可能完全反应，则充分反应后放出的热量小于2a kJ，故A符合题意；
B．该反应为放热反应，反应△H＜0，由反应热等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值可知，断开1mol H-H键和1mol I-I键所需能量小于断开2mol H-I键所需能量，故B不符合题意；
C．该反应为放热反应，反应△H＜0，由反应热等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值可得：△H=E(H-H)+E(I-I)-2E(H-I)=bkJ/mol+ckJ/mol-2E(H-I)=-akJ/mol，解得2E(H-I)= (c+b+a)kJ/mol，则断开2molH-I键所需能量约为(c+b+a)kJ，故C不符合题意；
D．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 反应是可逆反应不能进行彻底；
B. 断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，结合反应是放热反应分析；
C. 依据焓变=反应物断裂化学键需要的能量—生成物形成化学键放出的能量分析；
D. 该反应的△H=-a kJ/mol<0，为放热反应，结合能量守恒分析.
二、综合题
18．（2021高一下·金台期末）如图，请回答下列问题：
（1）若在原电池中，a电极有气泡产生，b电极逐渐变细，则该原电池的正极是 (填写字母“a”或“b”)，外电路中电流流动的方向是 (填写字母“a→b”或“b→a”)，b电极发生的反应类型是 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
（2）当电极a为Zn、电极b为Ag、电解质溶液为CuSO4时，正极的电极反应式为 。当a极溶解的质量为6.5g时，有 mol电子通过导线。
【答案】（1）a；a→b；氧化反应
（2）Cu2++2e-=Cu；0.2
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）在原电池中，负极失电子发生氧化反应，表现为质量减轻，溶液中的阳离子在正极上得电子发生还原反应，一般表现为有气泡产生或质量增加，该原电池中a电极有气泡产生，b电极逐渐变细，说明a为正极，b为负极，外电路中电流的方向为正极到负极，所以外电路中电流流动的方向是由a到b，故答案为a，a→b，氧化反应；
（2）当电极a为Zn、电极b为Ag、电解质溶液为CuSO4时，负极上锌失电子生成锌离子，电极方程式为：Zn-2e-=Zn2+，正极上铜离子得电子生成单质铜，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，则该原电池总的离子反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，根据电极方程式可知，当电极Zn溶解的质量为6.5g即=0.1mol时，通过导线的电子的物质的量为0.2mol，故答案为Cu2++2e-=Cu，0.2。
【分析】（1）在原电池中，质量减轻（变细）的电极为负极，发生氧化反应，有气泡产生或质量增加的电极为正极，发生还原反应，外电路中电流的方向为正极到负极；
（2）依据原电池总的离子反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu分析作答。
19．（2021高一下·白山期末）某学生在家中设计水果电池时发现∶把片和片用导线连接后平行插入新鲜西红柿中，再在导线中接一个LED灯，此时LED灯能够发光，装置如图所示。根据题意请回答下列问题：
（1）西红柿电池中，正极发生 (填"氧化反应"或"还原反应")，电子移动的路径为 。
（2）负极为 (填化学式)电极，该电极的电极反应式为 。
（3）若将片换片Zn片，则此时负极为 (填化学式)电极，该电极的电极反应式为 。
【答案】（1）还原反应；由片流出经LED灯流向片
（2）；
（3）；
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)根据该原电池装置铁做负极，失去电子，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应，电子由片流出经LED灯流向片，故答案为：还原反应、由片流出经LED灯流向片
(2) 根据该原电池装置铁做负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：，故答案为：
(3) 若将片换片Zn片，Zn比活泼，Zn做负极，失去电子发生氧化反应，为正极，电极反应为：，故答案为：
【分析】(1)根据该原电池装置活动性强的金属作做负极，失去电子，发生氧化反应，活动性弱的金属为正极，发生还原反应，电子由负极沿导线流向正极；
(2) 根据该原电池中负极失去电子，发生氧化反应；
(3) 根据该原电池装置活动性强的金属作做负极，失去电子，发生氧化反应，活动性弱的金属为正极，发生还原反应分析。
20．（2021高一下·钦州期末）任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可转化为热能、光能、电能等不同形式的能量。
（1）用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题：
①以下叙述中，正确的是 。
a．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 b．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
c．两烧杯中溶液的pH均增大 d．乙中电流由铜片经过导线流向锌片
②若反应过程中有0.4mol电子转移，乙装置中生成的氢气在标况下的体积为 。
（2）Mg，Al设计成如由图所示原电池装置：
①若溶液为盐酸，Mg为 极；
②若溶液为氢氧化钠溶液，Mg电极发生的电极反应为 。
（3）CO与反应还可制备，可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为，则c电极的反应方程式为 ，若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池，消耗的在标准状况下的体积为 L。
【答案】（1）cd；4.48L
（2）负；
（3）；11.2
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①图甲，没有构成闭合回路，不属于原电池，图乙，存在活泼性不同的两极、电解质溶液、闭合回路，为原电池装置；
a．甲装置不属于原电池，不存在正负极；乙装置为原电池，锌比铜活泼，锌为负极，铜做正极，故a不正确；
b．甲装置不属于原电池，锌与硫酸直接反应，锌片上有气泡冒出，铜片上无有气体冒出；乙装置为原电池，铜为正极，氢离子在此极得电子生成氢气，有气泡冒出，故b不正确；
c．甲装置不属于原电池，锌与硫酸反应生成氢气，硫酸的浓度减小，溶液的pH增大；乙装置为原电池，铜为正极，氢离子在此极得电子生成氢气，不断消耗氢离子，硫酸的浓度减小，溶液的pH增大；故c正确；
d．乙装置为原电池，锌比铜活泼，铜做正极，因此电子由负极锌经过导线流向铜极，而电流由铜片经过导线流向锌片，故d正确；
故答案为：cd；
②乙装置为原电池，锌比铜活泼，铜做正极，氢离子在此极得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；若反应过程中有0.4mol电子转移，生成的氢气的量为0.2mol，在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=；
(2)①若溶液为盐酸，Mg的活泼性比Al强，镁做负极，失电子发生氧化反应，铝做正极，氢离子在铝电极得电子，因此，镁为负极，铝为正极；
②若溶液为氢氧化钠溶液，金属镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应，因此铝做负极，发生氧化反应，镁做正极，发生还原反应，正极的电极反应为：，故答案为：
(3)燃料电池中，燃料做负极，发生氧化反应，而氧气在正极发生还原反应；根据示意图电子流向可知，加入的a物质为甲醇，加入的b物质为氧气；所以c电极为负极，甲醇在此极发生氧化反应，电极的反应式为：H2O+CH3OH-6e-=CO2 ↑+6H+；氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，若线路中转移2mol电子，消耗氧气的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：、11.2
【分析】锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，结合形成原电池的条件分析解答；Mg、Al设计成原电池装置，若电解液为盐酸，镁比铝活泼，镁为负极，铝为正极；若电解液为氢氧化钠溶液，镁与氢氧化钠不反应，此时铝为负极，镁为正极，据此分析解答；燃料电池中通入甲醇的a电极为原电池的负极，通入氧气的b电极为原电池的正极，据此分析解答。
21．（2021高一下·汉中期末）能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题。
（1）页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主。下列有关页岩气的叙述错误的是____(填字母)。
A．页岩气属于新能源
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同
C．甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构
D．页岩气可以作燃料电池的负极燃料
（2）部分常见的电池装置如下：
编号 a b c d
电池装置
①上述四种电池中，属于二次电池的是 (填字母，下同)，属于干电池的是 。
②a装置中，外电路中电子的流向是 (填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③c装置中，若将电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为 。
（3）氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应设计成原电池，则：
①该电池的电解质溶液可以是 。
②当外电路中转移1mol电子时，电解质溶液的质量增加 g。
【答案】（1）A；C
（2）d；b；从Zn流向Cu；
（3）溶液等；28
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) A．页岩气属于化石能源，不是新能源，故不正确；
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同，都是甲烷，故正确；
C．甲烷中氢原子的最外层电子排布为2电子稳定结构，不是8电子稳定结构，故不正确；
D．页岩气的主要成分是甲烷，可以与氧气构成燃料电池，作燃料电池的负极燃料，故正确；
AC不正确，
故答案为：AC；
(2) ①由图可知，a为锌铜原电池、b为锌锰酸性干电池、c为氢氧燃料电池、d为二次电池铅蓄电池，故答案为：b；d；
②由图可知，a为锌铜原电池，电池工作时，外电路中的电子由负极锌经导线流向正极铜，故答案为：从Zn流向Cu；
③由图可知，c为氢氧燃料电池，若将电解质改为碱性介质，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为，故答案为：；
(3)将反应设计成原电池时，铁做原电池的负极，比铁不活泼的铜或石墨做正极，电解质溶液为可溶性铁盐溶液，铁在负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子；
①由分析可知，该电池的电解质溶液为可溶性铁盐溶液，可以是氯化铁溶液或硫酸铁溶液等，故答案为：溶液等；
②由方程式可知，当外电路中转移1mol电子时，由0.5mol铁溶解生成亚铁离子，则电解质溶液增加的质量为0.5mol×56g/mol=28g，故答案为：28。
【分析】（1）甲烷是化石能源，是天然气、瓦斯气、沼气、页岩气的主要成分，氢原子第一层为最外层，不能达到8电子稳定结构，燃料电池中燃料始终作负极；
（2） ① 记住锌锰干电池和铅蓄电池为二次电池；
② 电子在外电路中从负极经导线流向正极；
③ 氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中正极反应式为,正极反应式为；
（3）设计成原电池，电解质溶液必须是含有Fe3+的溶液；
② 电路转移1mol电子时，有0.5mol铁被氧化。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
高中化学人教版（2019）必修第二册第六章 第一节 化学反应与能量变化
一、单选题
1．（2021高一上·静安期末）从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是（ ）
A．这是一个放热反应
B．该反应开始时可能需要加热
C．生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量
D．生成物从气态变成液态时会放出热量
2．（2021高一上·静安期末）如图为铜锌原电池示意图，下列说法中不正确的是（ ）
A．锌为阴极，铜为阳极
B．电子由锌片通过导线流向铜片
C．锌片质量逐渐减少，溶液的质量逐渐增加
D．该装置能把化学能转化为电能
3．（2021高一下·遂宁期末）下列变化过程，属于放热反应的是（ ）
①金属钠与水
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
③H2在Cl2中燃烧
④碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气
⑤浓H2SO4的稀释
⑥酸碱中和反应
A．①③⑤⑥ B．①③④ C．①③⑤ D．①③⑥
4．（2021高一下·遂宁期末）一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是（ ）
A．a电极为正极，发生还原反应
B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室
C．当b电极上产生1molN2时，溶液中将有10mole-通过
D．b电极反应式为：2NO＋10e—＋12H＋=N2↑＋6H2O
5．（2021高一下·内江期末）新型的乙醇电池结构如图所示，它用碘酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，其效率比甲醇电池高出32倍，且更安全．已知电池总反应式为C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O．下列说法错误的是（ ）
A．a极为电池的负极，该电极发生氧化反应
B．电池工作时电子由a极流出沿导线经灯泡到b极
C．电池正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．电池工作时，1mol乙醇被氧化转移12mol电子
6．（2021高一下·内江期末）如图所示是和形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是（ ）
2021.6.18，实验后的记录：
①为正极，为负极
②极上有气泡产生，发生还原反应
③向极移动
④若有0.5电子流经导线，则可产生0.25气体
⑤电子的流向是：
⑥正极反应式：，发生氧化反应
A．①②④ B．②④ C．②③④ D．③④⑤
7．（2021高一下·绵阳期末）微型银-锌电池的电极分别是Ag/Ag2O和Zn，KOH溶液作电解质溶液，电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O =2Ag＋Zn(OH)2 。对电池工作过程中的下列叙述错误的是（ ）
A．电流由Ag/Ag2O电极流出
B．电解液中OH－向负极迁移
C．负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2
D．正极反应为Ag2O＋2H＋＋2e－ =2Ag＋H2O
8．（2021高一下·钦州期末）某同学根据离子反应方程式来设计原电池。下列设计方案中可行的是（ ）
A．电极材料为铁和锌，电解质溶液为氯化铁溶液
B．电极材料为铁和铜，电解质溶液为硫酸铁溶液
C．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为氯化亚铁溶液
D．电极材料为石墨，电解质溶液为氯化铁溶液
9．（2021高一下·韩城期末）已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ。且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（ ）
A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ
10．（2021高一下·渭滨期末）将纯锌片和纯铜片按图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）
A．两烧杯中溶液的pH均增大
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
D．甲、乙溶液均变蓝色
11．（2021高一下·金台期末）化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A-B键需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
12．（2021高一下·白山期末）下列过程中能量变化与图像不相符的是（ ）
选项 A B C D
反应 NaOH和盐酸反应 Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应 Cl2和H2反应 Na和水反应
图像
A．A B．B C．C D．D
13．（2021高一下·白山期末）图中装置能形成原电池的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2021高二上·宁南月考）关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A．任何化学反应都伴随有能量变化
B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应
C．化学键的断裂会放出能量
D．反应物总能量比生成物总能量高的反应是吸热反应
15．（2021高二上·长白月考）石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收QkJ的热量，下列说法正确的是（ ）
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石与石墨的结构是相同的
C．等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量多
D．等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的热量多
16．（2021高二上·浙江期中）下列图像能准确表示氢气燃烧的热量变化的是（ ）
A．
B．
C．
D．
17．（2021高二上·南阳期中） 和 在一定条件下能发生反应： ，已知：(a、b、c均大于零)下列说法错误的是（ ）
A．向密闭容器中加入2mol 和2mol ，充分反应后放出的热量等于2a kJ
B．断开1mol H—H键和1mol I—I键所需能量小于断开2mol H—I键所需能量
C．断开2molH—I键所需能量约为(c+b+a)kJ
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
二、综合题
18．（2021高一下·金台期末）如图，请回答下列问题：
（1）若在原电池中，a电极有气泡产生，b电极逐渐变细，则该原电池的正极是 (填写字母“a”或“b”)，外电路中电流流动的方向是 (填写字母“a→b”或“b→a”)，b电极发生的反应类型是 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
（2）当电极a为Zn、电极b为Ag、电解质溶液为CuSO4时，正极的电极反应式为 。当a极溶解的质量为6.5g时，有 mol电子通过导线。
19．（2021高一下·白山期末）某学生在家中设计水果电池时发现∶把片和片用导线连接后平行插入新鲜西红柿中，再在导线中接一个LED灯，此时LED灯能够发光，装置如图所示。根据题意请回答下列问题：
（1）西红柿电池中，正极发生 (填"氧化反应"或"还原反应")，电子移动的路径为 。
（2）负极为 (填化学式)电极，该电极的电极反应式为 。
（3）若将片换片Zn片，则此时负极为 (填化学式)电极，该电极的电极反应式为 。
20．（2021高一下·钦州期末）任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可转化为热能、光能、电能等不同形式的能量。
（1）用图甲、乙所示装置进行实验，请回答下列问题：
①以下叙述中，正确的是 。
a．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 b．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
c．两烧杯中溶液的pH均增大 d．乙中电流由铜片经过导线流向锌片
②若反应过程中有0.4mol电子转移，乙装置中生成的氢气在标况下的体积为 。
（2）Mg，Al设计成如由图所示原电池装置：
①若溶液为盐酸，Mg为 极；
②若溶液为氢氧化钠溶液，Mg电极发生的电极反应为 。
（3）CO与反应还可制备，可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为，则c电极的反应方程式为 ，若线路中转移2mol电子，则上述燃料电池，消耗的在标准状况下的体积为 L。
21．（2021高一下·汉中期末）能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题。
（1）页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主。下列有关页岩气的叙述错误的是____(填字母)。
A．页岩气属于新能源
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同
C．甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构
D．页岩气可以作燃料电池的负极燃料
（2）部分常见的电池装置如下：
编号 a b c d
电池装置
①上述四种电池中，属于二次电池的是 (填字母，下同)，属于干电池的是 。
②a装置中，外电路中电子的流向是 (填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③c装置中，若将电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为 。
（3）氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应设计成原电池，则：
①该电池的电解质溶液可以是 。
②当外电路中转移1mol电子时，电解质溶液的质量增加 g。
答案解析部分
1．【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由分析可知，该反应为放热反应，A不符合题意；
B.某些放热反应，需要加热条件才可以发生，因此该反应开始时可能需要加热，B不符合题意；
C.由反应能量图可知，反应物具有的总能量高于生成物所具有的总能量，C符合题意；
D.生成物从气态变为液态时需要放出热量，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由反应能量变化图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。据此分析选项。
2．【答案】A
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知，锌为负极，铜为正极，A符合题意；
B.在原电池中，电子由负极经导线流向正极，因此电子从锌片通过导线流向铜片，B不符合题意；
C.反应过程中，锌片发生失电子的氧化反应，逐渐溶解，溶液中增加了锌元素的质量，因此溶液的质量增加，C不符合题意；
D.该装置为原电池装置，反应过程中将化学能转化为电能，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】此装置为原电池装置，电池总反应为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。锌作负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋；铜作正极，H＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑。据此结合选项进行分析。
3．【答案】D
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】①活泼金属与水或酸的反应为放热反应，故金属钠与水的反应放热，故①符合题意；
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应，故②不符合题意；
③燃烧为放热反应，故H2在Cl2中燃烧是放热反应，故③符合题意；
④碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气是吸热反应，故④不符合题意；
⑤浓H2SO4的稀释是放热的物理过程，不是反应，故⑤不符合题意；
⑥酸碱中和是放热反应，故⑥符合题意。
故答案为：D。
【分析】常见的放热反应:1.所有的放热反应2.酸碱中和反应3.活泼金属与酸或者水反应4.化合反应5.铝热反应6.缓慢氧化反应7.H2O2分解反应。
4．【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，故A不符合题意；
B．燃料电池工作时，氢离子向正极移动，由左室通过质子交换膜进入右室，故B不符合题意；
C．由分析可知，电极b为正极，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，则当b电极上产生1molN2时，导线中将有lmol×5×2=10mole-通过，故C不符合题意；
D．由分析可知，电极b为正极，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO3-＋10e-＋12H＋=N2↑＋6H2O，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O =6CO2↑ +24H+，电极b为正极，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO3-＋10e-＋12H＋=N2↑＋6H2O。
5．【答案】C
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，则b为正极，a为负极，乙醇在负极失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．原电池中电子从负极流向正极，则电子由a极流出沿导线经灯泡到b极，故B不符合题意；
C．酸性条件下，氧气得电子生成水，池工作时，正极的电极反应式为4H＋+O2+4e－=2H2O，故C符合题意；
D．乙醇被氧化生成CO2和H＋，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2+12H＋，则1mol乙醇被氧化转移12mol电子，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由质子的定向移动方向可知a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H＋，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2+12H＋，正极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H＋+O2+4e－=2H2O，结合电极反应解答。
6．【答案】A
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①根据分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故①符合题意；
②根据分析，Cu电极上发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，所以Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②符合题意；
③原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则向Zn极移动，故③不符合题意；
④由2H++2e-=H2↑可知，有0.5mol电子流向导线，产生氢气0.25mol，故④符合题意；
⑤原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是：Cu→Zn，故⑤不符合题意；
⑥根据分析，负极反应式:Zn-2e-= Zn2+，发生氧化反应，正极反应式：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故⑥不符合题意；
综上所述①②④符合题意，
故答案为：A。
【分析】Zn和Cu形成原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn 2e ＝Zn2＋，Cu作正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e ＝H2↑，据此作答。
7．【答案】D
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O =2Ag＋Zn(OH)2，锌化合价升高，失去电子，作原电池负极，Ag2O中Ag化合价降低，得到电子，作原电池正极，因此电流由Ag/Ag2O电极流出，故A不符合题意；
B．根据原电池“同性相吸”，因此电解液中OH－向负极迁移，故B不符合题意；
C．根据电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O =2Ag＋Zn(OH)2，锌化合价升高，失去电子，作原电池负极，因此负极反应为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，故C不符合题意；
D．KOH溶液作电解质溶液，因此正极反应为Ag2O＋H2O＋2e－ =2Ag＋2OH－，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电池总反应可知，Zn失电子、发生氧化反应而作负极，氧化银得到电子、发生还原反应作正极，负极电极反应式为Zn＋2OH 2e ＝ Zn(OH)2 ，正极电极反应式为Ag2O＋H2O＋2e ═2Ag＋2OH ，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，据此分析解答。
8．【答案】B
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】根据电池反应式知，Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，可溶性铁盐作电解质，
A．Zn的活泼性大于Fe，所以不能用Zn作正极，故A不符合题意；
B．Fe的活泼性大于Cu，且Fe2(SO4)3是可溶性铁盐池，故B符合题意；
C．Fe的活泼性大于石墨，但FeCl2溶液亚铁盐，不是铁盐，故C不符合题意；
D．该原电池中两个电极材料不能都是石墨，否则不能构成原电池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Fe－2e－= Fe2＋，正极：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。铁作负极，失电子发生氧化反应，活动性比铁弱的金属或导电非金属作正极，电解质溶液中应含有铁离子(Fe3＋)。
9．【答案】C
【考点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x kJ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ，x =436kJ，
故答案为：C。
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算。
10．【答案】A
【考点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.甲中形成原电池，锌做负极，溶解生成锌离子，铜做正极，溶液中的氢离子反应生成氢气，溶液中pH增大，选A；
B.甲中铜片为正极，乙中没有形成原电池，铜片不是负极，不符合题意，不选B；
C.甲中铜片上有气泡，不符合题意，不选C；
D.两个溶液中铜都没有反应，溶液没有变蓝色，不符合题意，不选D。
故答案为：A。
【分析】甲构成原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，乙中不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，则乙中Zn发生化学腐蚀，甲、乙中反应都是Zn+2H+=Zn2++H2↑，据此分析解答。
11．【答案】C
【考点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.因反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，A不符合题意；
B.化学键的断裂需要吸收能量，而不是释放能量，B不符合题意；
C.化学键的断裂吸收能量，由图可知断裂2 mol A-B键需要吸收y kJ能量，C符合题意；
D.由图可知，1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.反应物的能量高于生成物的能量是放热反应；
B.化学键的断裂需要吸收能量；
C.化学键的断裂吸收能量；
D.由图可知，反应物总能量高于产物的总能量；
12．【答案】D
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．NaOH和盐酸反应是放热反应，反应物能量高于生成物，A不符合题意；
B．Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，反应物能量低于生成物，B不符合题意；
C．Cl2和H2反应是放热反应，反应物能量高于生成物，C不符合题意；
D．Na和水反应是放热反应，反应物能量高于生成物，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．中和反应放热；
B．Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl反应是吸热反应；
C．Cl2和H2反应是放热反应；
D．Na和水反应是放热反应；
13．【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
A．该装置不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，故A不符合题意；
B．该装置不能自发的进行氧化还原反应，酒精为非电解质，所以不能构成原电池，故B不符合题意；
C．该装置中，只有一个电极，所以不能构成原电池，故C不符合题意；
D．该装置符合原电池的构成条件，锌作负极，铜作正极，稀盐酸为电解质溶液，可以发生自发的氧化还原，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】原电池构成的条件有自发进行的氧化还原反应、活动性不同的两电极、电解质溶液或熔融电解质、形成闭合回路。
14．【答案】A
【考点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由于反应物和生成物的总能量不同，因此任何化学反应过程中都伴随着能量的变化，A符合题意；
B.ΔH>0，则该反应为吸热反应，若ΔH<0，则该反应为放热反应，B不符合题意；
C.化学键断裂需要吸收能量，形成化学键的过程中会释放能量，C不符合题意；
D.若反应物的总能量比生成物的总能量高，则该反应为放热反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A、任何化学反应过程中都伴随着能量的变化；
B、ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应；
C、断裂化学键需要吸收能量；
D、根据物质能量的相对大小判断反应的热效应；
15．【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由分析可知，石墨所具有的能量小于金刚石所具有的能量，因此石墨比金刚石更稳定，A不符合题意；
B.由于石墨和金刚石所具有的能量不同，因此二者的结构不同，B不符合题意；
C.由于石墨所具有的能量小于金刚石所具有的能量，因此等物质的量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量更多，C符合题意；
D.由选项C的分析可知，等物质的量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的热量更多，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】石墨转化为金刚石，要吸收热量，说明石墨所具有的能量小于金刚石所具有的能量。物质所具有的的能量越高，越不稳定。据此分析选项。
16．【答案】C
【考点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】氢气在氧气中燃烧生成气态水的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，气态水转化为液态水的过程为放热过程，气态水的能量高于液态水，则图C符合题意，
故答案为：C。
【分析】H2燃烧过程中生成H2O(g)，H2O(g)再转化为H2O(l)，两个过程都是放热反应，据此结合选项所给能量变化图分析。
17．【答案】A
【考点】反应热和焓变
【解析】【解答】A．该反应为可逆反应，2mol氢气和2mol碘蒸气不可能完全反应，则充分反应后放出的热量小于2a kJ，故A符合题意；
B．该反应为放热反应，反应△H＜0，由反应热等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值可知，断开1mol H-H键和1mol I-I键所需能量小于断开2mol H-I键所需能量，故B不符合题意；
C．该反应为放热反应，反应△H＜0，由反应热等于反应物键能之和与生成物键能之和的差值可得：△H=E(H-H)+E(I-I)-2E(H-I)=bkJ/mol+ckJ/mol-2E(H-I)=-akJ/mol，解得2E(H-I)= (c+b+a)kJ/mol，则断开2molH-I键所需能量约为(c+b+a)kJ，故C不符合题意；
D．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 反应是可逆反应不能进行彻底；
B. 断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，结合反应是放热反应分析；
C. 依据焓变=反应物断裂化学键需要的能量—生成物形成化学键放出的能量分析；
D. 该反应的△H=-a kJ/mol<0，为放热反应，结合能量守恒分析.
18．【答案】（1）a；a→b；氧化反应
（2）Cu2++2e-=Cu；0.2
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）在原电池中，负极失电子发生氧化反应，表现为质量减轻，溶液中的阳离子在正极上得电子发生还原反应，一般表现为有气泡产生或质量增加，该原电池中a电极有气泡产生，b电极逐渐变细，说明a为正极，b为负极，外电路中电流的方向为正极到负极，所以外电路中电流流动的方向是由a到b，故答案为a，a→b，氧化反应；
（2）当电极a为Zn、电极b为Ag、电解质溶液为CuSO4时，负极上锌失电子生成锌离子，电极方程式为：Zn-2e-=Zn2+，正极上铜离子得电子生成单质铜，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，则该原电池总的离子反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，根据电极方程式可知，当电极Zn溶解的质量为6.5g即=0.1mol时，通过导线的电子的物质的量为0.2mol，故答案为Cu2++2e-=Cu，0.2。
【分析】（1）在原电池中，质量减轻（变细）的电极为负极，发生氧化反应，有气泡产生或质量增加的电极为正极，发生还原反应，外电路中电流的方向为正极到负极；
（2）依据原电池总的离子反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu分析作答。
19．【答案】（1）还原反应；由片流出经LED灯流向片
（2）；
（3）；
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)根据该原电池装置铁做负极，失去电子，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应，电子由片流出经LED灯流向片，故答案为：还原反应、由片流出经LED灯流向片
(2) 根据该原电池装置铁做负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：，故答案为：
(3) 若将片换片Zn片，Zn比活泼，Zn做负极，失去电子发生氧化反应，为正极，电极反应为：，故答案为：
【分析】(1)根据该原电池装置活动性强的金属作做负极，失去电子，发生氧化反应，活动性弱的金属为正极，发生还原反应，电子由负极沿导线流向正极；
(2) 根据该原电池中负极失去电子，发生氧化反应；
(3) 根据该原电池装置活动性强的金属作做负极，失去电子，发生氧化反应，活动性弱的金属为正极，发生还原反应分析。
20．【答案】（1）cd；4.48L
（2）负；
（3）；11.2
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①图甲，没有构成闭合回路，不属于原电池，图乙，存在活泼性不同的两极、电解质溶液、闭合回路，为原电池装置；
a．甲装置不属于原电池，不存在正负极；乙装置为原电池，锌比铜活泼，锌为负极，铜做正极，故a不正确；
b．甲装置不属于原电池，锌与硫酸直接反应，锌片上有气泡冒出，铜片上无有气体冒出；乙装置为原电池，铜为正极，氢离子在此极得电子生成氢气，有气泡冒出，故b不正确；
c．甲装置不属于原电池，锌与硫酸反应生成氢气，硫酸的浓度减小，溶液的pH增大；乙装置为原电池，铜为正极，氢离子在此极得电子生成氢气，不断消耗氢离子，硫酸的浓度减小，溶液的pH增大；故c正确；
d．乙装置为原电池，锌比铜活泼，铜做正极，因此电子由负极锌经过导线流向铜极，而电流由铜片经过导线流向锌片，故d正确；
故答案为：cd；
②乙装置为原电池，锌比铜活泼，铜做正极，氢离子在此极得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；若反应过程中有0.4mol电子转移，生成的氢气的量为0.2mol，在标况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=；
(2)①若溶液为盐酸，Mg的活泼性比Al强，镁做负极，失电子发生氧化反应，铝做正极，氢离子在铝电极得电子，因此，镁为负极，铝为正极；
②若溶液为氢氧化钠溶液，金属镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应，因此铝做负极，发生氧化反应，镁做正极，发生还原反应，正极的电极反应为：，故答案为：
(3)燃料电池中，燃料做负极，发生氧化反应，而氧气在正极发生还原反应；根据示意图电子流向可知，加入的a物质为甲醇，加入的b物质为氧气；所以c电极为负极，甲醇在此极发生氧化反应，电极的反应式为：H2O+CH3OH-6e-=CO2 ↑+6H+；氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，若线路中转移2mol电子，消耗氧气的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：、11.2
【分析】锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，结合形成原电池的条件分析解答；Mg、Al设计成原电池装置，若电解液为盐酸，镁比铝活泼，镁为负极，铝为正极；若电解液为氢氧化钠溶液，镁与氢氧化钠不反应，此时铝为负极，镁为正极，据此分析解答；燃料电池中通入甲醇的a电极为原电池的负极，通入氧气的b电极为原电池的正极，据此分析解答。
21．【答案】（1）A；C
（2）d；b；从Zn流向Cu；
（3）溶液等；28
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) A．页岩气属于化石能源，不是新能源，故不正确；
B．沼气、煤矿坑道气的主要成分与页岩气相同，都是甲烷，故正确；
C．甲烷中氢原子的最外层电子排布为2电子稳定结构，不是8电子稳定结构，故不正确；
D．页岩气的主要成分是甲烷，可以与氧气构成燃料电池，作燃料电池的负极燃料，故正确；
AC不正确，
故答案为：AC；
(2) ①由图可知，a为锌铜原电池、b为锌锰酸性干电池、c为氢氧燃料电池、d为二次电池铅蓄电池，故答案为：b；d；
②由图可知，a为锌铜原电池，电池工作时，外电路中的电子由负极锌经导线流向正极铜，故答案为：从Zn流向Cu；
③由图可知，c为氢氧燃料电池，若将电解质改为碱性介质，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为，故答案为：；
(3)将反应设计成原电池时，铁做原电池的负极，比铁不活泼的铜或石墨做正极，电解质溶液为可溶性铁盐溶液，铁在负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子；
①由分析可知，该电池的电解质溶液为可溶性铁盐溶液，可以是氯化铁溶液或硫酸铁溶液等，故答案为：溶液等；
②由方程式可知，当外电路中转移1mol电子时，由0.5mol铁溶解生成亚铁离子，则电解质溶液增加的质量为0.5mol×56g/mol=28g，故答案为：28。
【分析】（1）甲烷是化石能源，是天然气、瓦斯气、沼气、页岩气的主要成分，氢原子第一层为最外层，不能达到8电子稳定结构，燃料电池中燃料始终作负极；
（2） ① 记住锌锰干电池和铅蓄电池为二次电池；
② 电子在外电路中从负极经导线流向正极；
③ 氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中正极反应式为,正极反应式为；
（3）设计成原电池，电解质溶液必须是含有Fe3+的溶液；
② 电路转移1mol电子时，有0.5mol铁被氧化。
二一教育在线组卷平台（zujuan.21cnjy.com）自动生成 1 / 1
