专题2 化学反应与能量转化
专题检测
一、选择题（1~8每小题3分，9~16每小题4分，共56分,每题有1~2个正确答案）?
1.下列说法正确的是（ ）?
A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化?
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化?
C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量?
D.放热反应的发生无需任何条件?
2.对化学反应限度的叙述，错误的是（ ）
A.任何可逆反应都有一定的限度?
B.化学反应达到限度时，正逆反应速率相等?
C.化学反应的限度与时间的长短无关?
D.化学反应的限度是不可改变的?
3.下列说法正确的是（ ）?
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应?
B.放热反应在常温下一定很容易发生?
C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小?
D.吸热反应在一定条件下也能发生?
4.等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，a中同时加入少量CuSO4溶液，下列各图中表示其产生氢气总体积（v）与时间（t）的关系正确的是（ ）?
5.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）?
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
6.下列反应实现了由太阳能到化学能转化的是（ ）?
A.CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O?
B.C6H12O62C2H5OH+2CO2↑?
C.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2?
D.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu?
7.（2012·四川高考）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是（ ）?
A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动?
B.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气?
C.电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O?
D.正极上发生的反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-
8.氨分解反应（2NH3N2+3H2）在容积为2 L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 mol，5 s末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为（ ）?
A.0.32 mol·（L·s）-1
B.1.6 mol·（L·s）-1?
C.0.16 mol·（L·s）-1
D.0.8 mol·（L·s）-1?
9.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率如图1所示。在下列因素中：①盐酸的浓度；②镁条的表面积；③溶液的温度；④Cl-的浓度。影响反应速率的因素是（ ）?
图1
A.①④
B.③④
C.①②③
D.②③?
10.在一定温度下，反应：A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡时的标志是（ ）?
A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2
B.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB?
C.容器内的总压强不随时间变化?
D.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2?
11.已知Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s）?ΔH＝-350 kJ/mol。则1 g Zn在氧气中燃烧放出的热量约为（ ）?
A.5.4 kJ
B.350 kJ
C.3.5 kJ
D.8.5 kJ?
12.下列叙述正确的是（ ）?
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 ③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现 ④碳棒不能用来作原电池的正极 ⑤反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，能以原电池的形式来实现?
A.①⑤
B.①④⑤
C.②③④
D.②⑤
13.在密闭容器中进行的可逆反应：N2+3H22NH3（正反应为放热反应）中，要使反应速率增大，可采取的措施是（ ）?
A.增大N2的浓度
B.减小NH3的浓度?
C.减小压强
D.降低温度?
14.下列变化过程需要吸收能量的是（ ）?
A.2H2+O2=2H2O?
B.CaO+H2O=Ca(OH)2?
C.Cl+Cl→Cl2?
D.H2→H+H
15.下列说法正确的是（ ）?
A.2HIH2+I2和H2+I22HI是可逆反应
B.在可逆反应中，使用催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率?
C.任何可逆反应的反应限度都相同?
D.在可逆反应中，使用催化剂会增大正反应速率，减小逆反应速率
16.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ）?
A.1/2N2H4(g)+1/2O2(g)=1/2N2(g)+H2O(g) ΔH=+267 kJ·mol-1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=+534 kJ·mol-1
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)?ΔH=-534 kJ·mol-1
二、填空题（非选择题，共64分）?
17.（2012·南京模拟）（8分）（1）在一定条件下，将1 mol N2与 3 mol H2混合于一个10 L 密闭容器中，反应在不同温度下达到平衡时NH3的浓度如图2所示。其中，温度为T1时，平衡混合气体中氨的体积分数为25%。?
图2
①当温度由T1变化到T2时，平衡常数KA____________________KB（填“>”“<”或“=”）；?
②T1温度时达到平衡，N2的转化率为____________________。?
（2）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生下列反应：?
2N2（g）+6H2O（l）4NH3（g）+3O2（g）
此反应的ΔS____________________0（填“>”“<”或“=”），ΔH＝____________________。
已知：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔH=-92.4 kJ/mol ①?
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ΔH=-571.6 kJ/mol ②?
18.（9分）把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X（g）+5Y(g)=nZ(g)+6W(g);2 min末已生成0.3 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.05 mol·（L·min）-1。试计算：前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为______________________________；?2 min末时Y的浓度为______________________________；?化学方程式中n的值是______________________。
19.（16分）现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大。已知A与D、C与E分别同主族，D、E、F同周期；A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等，A与C形成的化合物常温下均为液态，A分别与E、F形成的气体分子电子总数相等。请回答下列问题：?
（1）元素B在周期表中的位置是______________________________；?
元素D的原子结构示意图为______________________________。?
（2）A2C比A2E沸点高的原因是______________________________。?
（3）在一定条件下，A、C的单质和A、C、D形成的离子化合物的水溶液可构成原电池，该电池正极反应式为?______________________，?负极反应式为______________________，?该电池在放电过程中，电解质溶液的pH将______________________（填“增大”“减小”或“不变”）。?
（4）化合物B2A4和B2C4的液体曾被用作火箭推进剂，燃烧反应的生成物是一种气态单质和一种化合物，它们对环境均无污染。1 mol B2A4与B2C4完全反应生成两种气体时放出热量516.8 kJ,则该反应的热化学方程式为___________________________________________。
20.（11分）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O2H2↑+O2↑，制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：?
（1）分解海水时，实现了从______________________能转化为______________________能，二氧化钛作______________________。生成的氢气用于燃料电池时，实现了______________________能转化为______________________能。水分解时，断裂的化学键为______________________键，分解海水的反应属于______________________反应（填“放热”或“吸热”）。?
（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：?
A极：2H2+2O2--4e-=2H2O,B极：O2+4e-=2O2-,则A极是电池的______________________极,电子从该极______________________（填“流入”或“流出”）。?
（3）有人以化学反应：2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+而进行工作。则原电池的负极材料是______________________，发生的电极反应为______________________。
21.（8分）H2与Cl2在点燃或光照条件下都能发生反应。?
（1）H2在Cl2中燃烧时的现象为________________________，
该反应的化学方程式为________________________，该反应为______________________反应（填“放热”或“吸热”）。?
（2）已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ的热量，断开1 mol Cl2中的化学键需吸收243 kJ的热量，而形成1 mol HCl分子的化学键会释放431 kJ的热量，试求1 mol H2和1 mol Cl2反应放出的热量为______________________ kJ。
22.(2012·重庆高考)（12分）尿素［CO(NH2)2］是首个由无机物人工合成的有机物。?
（1）工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为______________________。?
（2）当氨碳比=4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图3所示。?
图3
①A点的逆反应速率v逆（CO2）______________________B点的正反应速率v正（CO2）（填 “大于”“小于”或“等于”）。?
②NH3的平衡转化率为______________________。?
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图4。
?
图4
①电源的负极为______________________（填“A”或“B”）。?
②阳极室中发生的反应依次为______________________、______________________。?
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将______________________；若两极共收集到气体13.44 L（标准状况），则除去的尿素为______________________g（忽略气体的溶解）。
专题2 化学反应与能量转化
专题检测
参考答案
1.A 解析：有些物理变化也伴随能量变化，如物质三态变化，所以B项错误；反应物的总能量不一定高于生成物的总能量，如石墨转化为金刚石，要吸收能量，所以生成物金刚石的能量高于反应物石墨的能量；很多放热反应的发生也需要一定的条件，如碳的燃烧是放热反应，但需要点燃才能发生。?
2.D 解析：一个达到平衡的可逆反应，当条件发生改变，平衡会移动，即反应的限度会改变，所以D选项错误。?
3.CD 解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。?
4.A 解析：锌粉与硫酸溶液发生的是置换反应，而锌粉与硫酸、硫酸铜溶液可以构成铜锌原电池而使化学反应速率加快。由于Zn会与CuSO4反应，故a中产生的氢气量会少一些。?
5.BC 解析：在原电池中，负极发生氧化反应失电子，正极发生还原反应得电子。电解池中，阳极失去电子发生氧化反应，阴极得到电子发生还原反应。?
6.C 解析：A项化学能转化为热能，B项生物质能转化为化学能，C项太阳能（光能）转化为化学能，D项化学能转化为电能。?
7. C 解析：审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液为酸性的，不可能存在OH-，
故正极的反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知C正确。?
8.C 解析：化学反应速率用单位时间内某物质浓度的变化来表示。v（NH3）=（4-2.4）mol/(2 L×5 s)＝0.16 mol·（L·s）-1。?
9.C 解析：该反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑，Cl-与该反应无关。 ?
10.D 解析：生成A2和B2表示的是逆反应速率，生成AB表示的是正反应速率，单位时间生成2n mol AB对应于单位时间生成n mol B2,这时达到平衡状态。由于该反应前后气体体积不发生变化，故整个反应过程中，无论平衡与否，容器内的总压强都不随时间变化。?
11.A
12.A
13.A?
14.D 解析：A、B两项是化合反应，是释放能量的化学反应。C项Cl+Cl→Cl2,形成化学键要释放能量。D项破坏旧化学键要吸收能量。
15.B 解析：A选项中两反应的条件不同，不是可逆反应，故A错；B选项中，催化剂对正、逆反应速率的影响是同时、同倍数的，故B对，D错；不同的可逆反应，进行的程度不同，即反应的限度是不同的，C错。?
16.D 解析：在热化学方程式中，ΔH＞0表示吸热，ΔH＜0表示放热，A、C错误；热化学方程式中的化学计量数仅表示物质的量，0.25 mol N2H4(g)燃烧放热133.5 kJ，故1 mol N2H4 (g)燃烧放热（4×133.5） kJ，即534 kJ，D正确，B错误。
17.（1）①＞ ②40% （2）＞ +1 530 kJ/mol（每空2分）
解析：（1）由图像知，对于N2+3H22NH3，升高温度时，c（NH3）减小，平衡向左移动，所以KA＞KB。?
利用三段式进行求解，设T1温度达到平衡时N2转化的物质的量为x，?
N2 + 3H22NH3?
始态（mol） 1 3 0?
变化（mol） x 3x 2x?
平衡（mol） 1-x 3-3x 2x?
则2x/（1-x+3-3x+2x）=25%，解得x=0.4，即平衡时N2的转化率为40%。?
（2）观察此反应方程式：正向是气体的物质的量增加的方向，即熵增加的方向，
ΔS＞0。运用盖斯定律，利用①×2-②×3，求得ΔH=+1 530 kJ/mol。?
18.0.05 mol·（L·min）-1(3分) 0.175 mol·L-1（3分） 4（3分）?
解析：Δn(Z)＝v(Z)×Δt×v=0.05 mol·（L·min）-1×2 min×2 L=0.2 mol。?
4X(g) + 5Y(g) nZ(g) + 6W(g)?
初始物质的量0.4 mol 0.6 mol 0 mol 0 mol?
变化物质的量0.2 mol 0.25 mol 0.2 mol 0.3 mol?
终态物质的量0.2 mol 0.35 mol 0.2 mol 0.3 mol?
?化学反应中的化学计量数之比等于反应中参加反应的物质的变化量之比，即0.2/0.3＝n/6,n=4。
?
19.(1)第2周期ⅤA族（2分） (2分)?
(2)H2O分子间存在氢键而H2S分子间不能形成氢键（3分）?
（3）O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)?2H2+4OH--4e-=4H2O(2分) 减小（2分）?
（4）2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH＝-1 033.6 kJ·mol-1(3分)
解析：根据题中给出的信息可推知A、B、C、D、E、F六种元素分别为H、N、O、Na、S、Cl。H2O分子间有氢键，所以沸点比H2S高。氢氧燃料电池在碱性条件下的电极反应为负极：2H2+4OH--4e-=4H2O,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,反应过程中生成H2O，使c(OH-)降低，pH变小。
20.（1）太阳 化学 催化剂 化学 电 H-O 吸热（每空1分）?
（2）负（2分） 流出（2分） （3）锌（2分） Zn-2e-=Zn2+（2分)
解析：（1）科学家利用太阳能使海水分解，所以是太阳能转化为化学能；生成的氢气用于燃料电池时是把化学能转化为电能。?
（2）A极是失去电子发生氧化反应的电极，所以A极是负极，电子从该极流出。?
（3）根据反应方程式可知，Zn反应后化合价升高，所以Zn失去电子，Zn为负极，在酸性条件下发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+。
21.（1）H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰 H2+Cl22HCl 放热 （2）183（每空2分）?
解析：该反应的化学方程式为H2+Cl22HCl,断开反应物中的化学键需要吸收的总能量为436 kJ+243 kJ＝679 kJ；形成生成物中的化学键时释放的总能量为2×431 kJ＝862 kJ，故该反应为放热反应，且放出的热量为862 kJ-679 kJ＝183 kJ。
22.（1）2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O?
（2）①小于 ②30%
（3）①B ②2Cl--2e-=Cl2↑?CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl?③不变 7.2
解析：本题涉及化学反应速率、化学平衡、电化学等相关知识，注重考查学生分析和综合应用知识的能力。
（1）由原子守恒配平。?
（2）①由图24知：B点为平衡状态：v正＝v逆，v逆为最大点，故A点v逆（CO2）小于B点v正（CO2）。
②B点：CO2 + 2NH3 CO(NH2)2 + H2O?
开始： 1 mol 4 mol 0 0?
变化：0.6 mol 1.2 mol 0.6 mol 0.6 mol?
NH3的平衡转化率＝1.2 mol/4 mol×100%＝30%。?
（3）①由题中图产生Cl2极为阳极知A为正极，B为负极。?
②阳极室发生的反应依次为2Cl--2e-=Cl2↑。?
由产物CO2、N2知CO(NH2)2在此室反应被氧化，CO(NH2)2→CO2+N2,发生还原反应的为Cl2。故方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl。?
③阴极室2H++2e-=H2↑。
阳极室产生的H+通过质子交换膜进入阴极室，从而使阴极室H+浓度保持不变。pH与电解前相比不变。?
两极共收集到的气体n（气体）＝13.44 L/22.4 L·mol-1＝0.6 mol?
?
?
专题2 化学反应与能量转化 第一单元 化学反应速率与反应限度
一、选择题（本题包括21小题，每小题4分，共84分）
1.在一定条件下，反应N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)在10 L恒容容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减少到8 mol,则2 min内N2的化学反应速率为（ )?
A.1.2 mol·L-1·min-1
B.1 mol·L-1·min-1
C.0.6 mol·L-1·s-1
D.0.6 mol·L-1·min-1
2.反应N2+3H22NH3刚开始时，N2的浓度为3 mol·L-1，H2的浓度为5 mol·L-1。3 min后，测得NH3浓度为0.6 mol·L-1，则此时间内，下列反应速率表示正确的是（ ）?
A.v(NH3)=0.2 mol/(L·min)?
B.v(N2)=1.0 mol/(L·min)?
C.v(H2)=1.67 mol/(L·min)?
D.v(H2)=0.3 mol/(L·min)?
3.常温下，分别将4块形状相同，质量均为7 g的铁片同时放入下列4种溶液中，产生气体速率最大的是（ ）?
A.150 mL 2 mol·L-1盐酸?
B.150 mL 2 mol·L-1硫酸?
C.500 mL 3 mol·L-1盐酸?
D.500 mL 18.4 mol·L-1硫酸?
4. CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO（g）+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O（g）,下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是（ ）?
A.CO全部转化为乙醇?
B.正反应和逆反应的化学反应速率均为零?
C.CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇?
D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
5.100 mL 6 mol·L-1的H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，要想减缓反应进行的速率，但又不影响生成的氢气的总量，可向反应物中加入适量的（ ）?
A.硫酸钠固体
B.水?
C.硫酸钾溶液
D.硝酸钾溶液?
6.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）?
A.增加C的量?
B.将容器的体积缩小为原来的一半?
C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变，充入N2使容器体积增大
7.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们混合后能缓慢地反应生成N2和CO2。下列关于此反应的叙述，正确的是( )?
A.使用适当的催化剂不改变反应速率?
B.降低压强能提高反应速率?
C.升高温度能提高反应速率?
D.改变压强对反应速率无影响?
8.一定温度下，向A L密闭容器中加入2 mol NO2(g),发生反应：2NO22NO+O2,此反应达到平衡状态时的标志是（ ）?
A.混合气体的颜色不变?
B.混合气体的密度不再变化?
C.混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2∶2∶1?
D.单位时间内生成2n mol NO,同时生成 2n mol NO2
9.下列说法可充分说明P（g）+Q（g）S（g）+R（g）在恒温恒容密闭容器中已达平衡的是（ ）?
A.容器里P、Q、R、S四种物质共存?
B.容器里Q、R的体积分数不再改变?
C.容器内气体压强、密度不随时间变化?
D.单位时间内同时生成n mol P和n mol S
10.反应E+F=G在温度T1下进行，反应M+N=K在温度T2下进行，已知：T1>T2,且E和F的浓度均大于M和N的浓度，则两者的反应速率（ ）
A.前者大
B.后者大?
C.一样大
D.无法判断?
11.对于合成氨的可逆反应，下列描述能说明它达到平衡状态的是( )?
A.反应中氮气、氢气、氨气的物质的量之比等于1∶3∶2?
B.单位时间内消耗 a mol N2的同时消耗2a mol NH3?
C.混合气体的质量不随时间变化而变化?
D.当外界条件不变时，氮气或氢气的转化率最大且保持不变
12.在?mA+nBpC的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C物质每分钟增加A mol·L-1,B物质每分钟减少1.5a mol ·L-1，A物质每分钟减少0.5a mol·L-1,则m∶n∶p为( )
A.2∶3∶2
B.2∶3∶3?
C.1∶3∶2
D.3∶1∶2
13.下列各组反应（表中物质均为反应物），在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是（ ）?
14.在密闭容器中加入P、Q进行反应P（g）+2Q（g）2R（g）+S(s)，下列说法可以充分说明在恒温下已达到平衡的是（ ）?
A.反应容器中压强不随时间变化而变化?
B.反应容器中P、Q、R、S四者共存?
C.P和R的生成速率相等?
D.反应容器中气体总的物质的量保持不变
15.在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ）?
A.SO2为0.4 mol·L-1，O2为0.2 mol·L-1?
B.SO2为0.25 mol·L-1?
C.SO3为0.4 mol·L-1?
D.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
16. 一定条件下，在一密闭容器中将1.0 mol·L-1N2与3.0 mol·L-1H2合成氨，反应到2 s时测得NH3的浓度为0.8 mol·L-1,当用氨气浓度的增加来表示该反应速率时，该反应的反应速率为（ ）?
A.0.2 mol·L-1·s-1?
B.0.4 mol·L-1·s-1?
C.0.6 mol·L-1·s-1?
D.0.8 mol·L-1·s-1
17. 反应：A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g),在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)=0.15 mol·(L·s)-1；
②v(B)=0.6 mol·(L·s)-1；
③v(C)=0.4 mol·(L·s)-1；
④v(D)=0.45 mol·(L·s)-1。?
表示反应由快到慢的顺序是______________________。?
18.下列情况中可以证明反应N2+3H22NH3已经达到化学平衡状态的是( )?
A.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成?
B.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂?
C.1个N≡N键断裂的同时，有6个H-H键断裂?
D.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成?
19.向密闭容器中充入4 mol X，在一定温度下发生反应：4X（g)3Y(g)+Z(g),达到平衡时，有30%的X发生分解，则平衡时混合气体的总物质的量是( )?
A.3.4 mol
B.4 mol?
C.2.8 mol
D.1.2 mol?
20.（2011·海南高考）对于可逆反应H2(g）+I2(g) 2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2（g)开始反应，下列说法正确的是（ ）?
A. H2(g)的消耗速率与HI（g)的生成速率之比为2∶1
B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.达到平衡时，正、逆反应速率相等
21.（广东高考）已知汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。?
下列说法不正确的是（ )?
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低?
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率?
C.反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
二、填空及简答题（本题包括3小题，共36分）
22.(15分)分析下列实例，根据已有的知识和经验，填写下表。?
23. (6分)下列叙述中可以说明反应2HI（g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是______________________。?
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI ②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 ③百分组成HI%=I2% ④反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1 ⑥v(HI)分解＝v(HI)生成 ⑦压强不变 ⑧c(HI)＝2c(I2)?
24. (15分)影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。?
实验药品：铜、铁、镁、0.5 mol·L-1 H2SO4、2 mol·L-1 H2SO4、18.4 mol·L-1H2SO4。
甲同学研究的实验报告如下表：?
(1)甲同学表中实验步骤②为______________________________。?
（2）甲同学的实验目的是______________________________。?
要得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是________________________________。
?乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用图1所示装置进行实验：?
图1
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是______________________________?
______________________________。?
（4）乙同学完成该实验应选用的实验用品是______________________________。?
该实验中不选用药品中某浓度的硫酸，理由是________________________________。?
?
专题2 化学反应与能量转第一单元 化学反应速率与反应限度
参考答案
1.D 解析：2 min内N2的浓度变化为12 mol/10 L＝1.2 mol·L-1,所以N2的反应速率为1.2 mol·L-1/2 min=0.6 mol·L-1·min-1。
2.AD 解析：v(NH3)= 0.6 mol·L-1/3 min=0.2 mol/(L·min)， v(N2)∶v(H2）∶v(NH3）＝1∶3∶2,则v(N2）＝0.1 mol/(L·min), v(H2）=0.3 mol/(L·min)。?
3.B 解析：18.4 mol·L-1硫酸为浓硫酸，常温下，与铁发生钝化反应，不产生气体；2 mol·L-1硫酸溶液中c(H+)＝4 mol·L-1,浓度最大，反应速率最快。
4.D 解析：可逆反应的最大限度即达到化学平衡状态，对于可逆反应，反应不能进行到底，A错；化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等且不为零，B错；CO和H2以1∶2的物质的量之比反应，不能说明正逆反应速率相等，C错，正确答案为D。
5.BC 解析：减缓反应速率，可以降低c(H+),同时不减少H+的物质的量，D选项中加入硝酸钾溶液会使溶液具有强氧化性（相当于HNO3），反应不能生成氢气。?
6.AC 解析：C选项中充入N2使体系压强增大，但容器的容积未发生改变，参加反应的各种气体的浓度未发生改变，故反应速率不变。D选项中保持压强不变，充入N2使容器体积增大，参加反应的各种气体的浓度减小，反应速率减小。?
7.C 解析：根据影响化学反应速率的因素可知正确答案为C选项。?
8.AD 解析：颜色不变，说明NO2的物质的量不变，反应v(正)＝v(逆)，
反应达到平衡，A正确；体积一定，气体密度不论反应是否达到平衡均为定值，B错；物质的量之比等于化学计量数之比不能说明各组分浓度已保持恒定，更不能说明v(正)＝v(逆)，C错；D能表明v(正)＝v(逆)，D正确。
9.BD 解析：只要反应开始，P、Q、R、S必共存，A项错误；B项符合化学平衡的概念；该反应是反应前后气体体积不变的反应，在恒温恒容条件下，容器内气体压强、密度始终不变，C项错误；从D项可推知正、逆反应速率相等，故D项正确。
10.D 解析：因为这两个反应是不同反应，而决定反应速率的主要因素是内因，故尽管前者的反应温度高、反应浓度大，但反应速率不一定大于后者。
11.BD 解析：达到化学平衡状态时，v正＝v逆，对于同一种物质来说，其生成速率与消耗速率相等，即单位时间内生成和消耗的物质的量相等，B中单位时间内消耗a mol N2必然生成 2a mol NH3,则对于NH3来说，单位时间内生成、消耗的物质的量相等，反应达到平衡状态；D中当外界条件不变时，氮气或氢气的转化率最大且保持不变，即意味着反应已达到平衡状态；平衡时，各组分的百分含量一定（不是相等），浓度也不再变化，反应物、生成物也不一定成比例，故A错；合成氨的反应物、生成物都是气体，根据质量守恒定律，无论是否达到平衡状态，混合气体的质量都不随时间的变化而变化，因此C不能作为判断反应平衡与否的依据。
12.C 解析：对于同一反应，用不同的反应物或生成物来表示的化学反应速率之比等于它们在化学方程式中的计量数之比，所以m∶n∶p=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2。??
13.D 解析：影响反应速率的内因是反应物的性质，外因是条件，所以C项速率最小；A项中Mg与HNO3反应不会产生氢气；B、D两项中只比较c（H+）即可，盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，因此相同浓度的盐酸与硫酸中，硫酸的c（H+）大于盐酸。
14.AD 解析：这是一个反应前后气体体积发生变化的反应，所以反应容器中压强和气体总物质的量不随时间变化而变化时，反应达到平衡状态。
15.B 解析：化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的，所以平衡时各物质的浓度范围为016.B 解析：根据化学反应速率的表示方法：v(NH3)=Δc(NH3)/Δt=0.8 mol·L-1/2 s=0.4 mol·L-1·s-1。
点拨：学习本节要理解化学反应速率的概念，v=Δc/Δt,会利用概念进行简单的计算。在计算时要注意各量的单位，特别是时间的单位。
17.④＞③＝②＞① 解析：根据速率之比等于方程式中相应物质的化学计量数之比，将各选项转化为同一物质A表示的反应速率，再进行大小比较。由v(A)∶v(B)=1∶3,则②中求得v(A)=0.2 mol·(L·s)-1;由v(A)∶v(C)=1∶2,则③中求得v(A)=0.2 mol·(L·s)-1;由v(A)∶v(D)=1∶2,则④中求得v(A)=0.225 mol·(L·s)-1。综上可知反应进行的快慢顺序是④＞③＝②＞①。
点拨：用不同的物质表示同一个反应的快慢，数值可能不同，但意义相同。
同一个化学反应的速率进行比较时通常转化为用同种物质表示的反应速率进行比较。
18.AC 解析：题给反应的本质为“N≡N+3H-H6H-N”，故可根据整体思维法解答此类试题。N≡N键和H-H键在化学方程式的同一边，则根据1个N≡N键断裂和3个H-H键形成，可以判断反应达到平衡，故A项正确；N≡N键、H-H键不在化学方程式的同一边，即由都“断裂（或生成）”，且二者的物质的量之比为1∶6，可以判断反应达到平衡，故C项正确，B、D项均错。
19.B 解析：该反应是一个反应前后气体的物质的量不变的反应，无论有多少X发生分解，体系中气体的总物质的量守恒。
20.BD 解析：A项用各物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，则有2v(H2,消耗)=v(HI,生成)；C项随着反应的进行，v正不断减小，v逆不断增大，二者的比值也不断变化；D项达到平衡，v正＝v逆。
21.A?解析：升高温度使可逆反应的正、逆反应速率均提高，故A错误。
22.
23.②⑥ 解析：化学反应达到平衡状态时，v正＝v逆，对于同一种物质来说，其生成速率与消耗速率相等，即单位时间内生成和消耗的物质的量相等，⑥正确；根据化学方程式，单位时间内生成n mol H2的同时，要消耗2n mol HI，如果反应达到平衡状态，对于HI来说，要同时生成 2n mol ,①不正确；②中一个H-H键断裂的同时，生成2个H-I键，则对于H-I键来说，同时有两个H-I键断裂，即生成速率与消耗速率相等，②正确；化学反应达到平衡状态时，v正＝v逆,与百分组成、反应速率之间的比例关系、物质的浓度之间的比例关系没有必然联系，③、④、⑤、⑧不正确；这个化学反应的等号两边气体的化学计量数总和相等，因此无论平衡与否，体系的压强都不变，⑦不正确。?
24.（1）分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁
（2）研究金属本身的性质与反应速率的关系 温度相同?
（3）一定时间内产生气体的体积（或产生一定体积的气体所需的时间）?
（4）镁（或铁）和0. 5 mol·L-1H2SO4、2 mol·L-1H2SO4 常温下，镁与18.4 mol·L-1H2SO4反应产生SO2,18.4 mol·L-1 H2SO4使铁钝化，使对比实验的反应原理不同
解析：甲同学是研究金属本身的性质与反应速率的关系，固体的表面积对反应速率也有影响，因此要取大小、形状相同的金属；乙同学是研究浓度对反应速率的影响，18.4 mol·L-1硫酸为浓硫酸，常温下Mg与浓硫酸反应生成SO2,Fe在浓硫酸中钝化，实验中不选浓硫酸。
专题2 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的转化
一、选择题（本题包括21小题，每小题4分，共84分）?
1.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,则下列说法正确的是（ ）
A.硝酸为电解质溶液?
B.锌为原电池正极?
C.铁极质量不变?
D.铜为原电池正极
2.将Zn片和Cu片用导线连接置于稀H2SO4溶液中，下列叙述中正确的是( )?
A.电子由正极流向负极?
B.溶液的pH逐渐增大?
C.Zn片的质量逐渐增大?
D.Zn片和Cu片上同时有气泡放出，说明Zn片不纯
3.原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法不正确的是（ ）?
A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式：Al-3e-=Al3+
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO-2+2H2O
C.Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式：Cu-2e-=Cu2+
D.Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式：Cu-2e-=Cu2+
4.下列说法正确的是（ ）?
A.原电池中电流由负极流向正极?
B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应?
C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应?
D.形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动
5.如图1所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（ ）?
图1
A.杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B.杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C.当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低?
D.当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
6.下列各组电极材料和电解质溶液中，不能组成原电池的是（ ）?
A.铜片、石墨棒、稀硫酸?
B.铜片、石墨棒、硝酸银溶液?
C.锌片、铜片、稀盐酸?
D.铜片、铁片、FeCl3溶液?
7.根据下列事实：①A+B2+=A2++B;②D+2H2O=D(OH)2+H2↑;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2++2e-=E,B-2e-=B2+,由此可知A2+、B2+、D2+、E2+的氧化性强弱关系是（ ）
A.D2+﹥A2+﹥B2+﹥E2+?
B.A2+﹥B2+﹥D2+﹥E2+?
C.D2+﹥E2+﹥A2+﹥B2+?
D.E2+﹥B2+﹥A2+﹥D2+
8.电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（ ）?
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细?
B.氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化?
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
9.某实验兴趣小组用如图2所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中正确的是（ ）?
图2
卡片：No:28?
Date:2011.1.12?
实验后的记录：?
①Zn为正极，Cu为负极?
②H+向负极移动?
③电子流动方向为Zn→导线→Cu?
④Cu极有H2产生?
⑤若有1 mol电子流过导线，则产生0.5 mol H2
⑥正极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+
A.①②③
B.③④⑤
C.④⑤⑥
D.②③④
10.某原电池的总反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,能实现该反应的原电池为（ ）?
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液?
B.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液?
C.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液?
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液
11.锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH+4=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（ ）?
A.MnO2和NH+4
B.Zn2+和NH+4?
C.Zn
D.碳棒
12.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（ ）
A.正极附近的SO2-4浓度逐渐增大?
B.电子通过导线由铜片流向锌片?
C.正极上有O2逸出?
D.铜片上有H2逸出
13.（2011·安徽高考）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl?
下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ）?
A.正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl?
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子?
C.Na+不断向“水”电池的负极移动?
D.AgCl是还原产物
14.（福建高考）控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图3所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）?
图3
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原?
C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
15.（安徽高考）某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见图4，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是（ ）?
图4
A.电子通过外电路从b极流向a极?
B.b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-＝4OH-
C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
16.（2012·安徽高考）某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。
?
图5
下列有关描述正确的是（ ）?
A.断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：?2H++2Cl-Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C.断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2+2e-=2Cl-
D.断开K1,闭合K2时，石墨电极作正极
17.下列说法中正确的是（ ）?
A.Pt电极电解NaOH溶液，实质就是电解水，溶液的pH升高?
B.电解精炼铜时，精铜与外电源的正极相连?
C.铜、锌、稀硫酸形成的原电池放电时，溶液中阳离子向锌电极移动?
D.钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的反应式是Fe-2e-=Fe2+
18.可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（ ）
A.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极?
B.以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓?
C.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH-?
D.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变?
19. 500 mL KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中 c（NO-3）为6.0 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体（标准状况）。下列说法正确的是（ ）
A.原混合溶液中c（K+）为2 mol/L
B.上述电解过程中共转移2 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol
D.电解后溶液中c（H+）为4 mol/L
20.（2010·浙江高考）Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是（ ）?
A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价?
B.该电池的电池反应式为2Li+FeS=Li2S+Fe?
C.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+?
D.充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS
21.（2011·福建高考）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是（ ）
A.水既是氧化剂又是溶剂?
B.放电时正极上有氢气生成?
C.放电时OH-向正极移动?
D.总反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
二、填空及简答题（本题包括2小题，共16分）
22.（6分）由铜片、锌片和250 mL稀硫酸组成的原电池，当在铜片上放出6.72 L（标准状况下）的气体时，H2SO4恰好反应完全。?
（1）该原电池的负极反应式为______________________________。?
（2）原稀硫酸的物质的量浓度为_______________________mol·L-1。?
（3）锌片减少的质量为______________________________g。
23.（10分）（2012·成都模拟）熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO-3）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为：2C4H10+26CO2-3-52e-=34CO2+10H2O。?
请回答下列问题：?
（1）该燃料电池的化学反应方程式为______________________________。?
（2）正极电极反应式为______________________________。?
（3）为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是_______________________，它来自______________________________。
（4）某学生想用该燃料电池和如图6所示装置来电解饱和食盐水：①写出反应的离子方程式______________________________。?
图6
②将湿润的淀粉-KI试纸放在该装置附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。该反应的化学方程式为______________________________。?
③若电解后得到200 mL 3.25 mol/L NaOH溶液，则消耗C4H10的体积在标准状况下为_______________________mL。
?
第三单元 化学能与电能的转化
参考答案
1.D 解析：由原电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属或导电的非金属，B错；在反应中负极不断被消耗，C错；由于反应中放出了氢气并生成Fe2+,故知电解质溶液不能是硝酸,A错；由以上分析可知正确选项为D。
2.BD 解析：Zn与稀H2SO4反应产生氢气，使溶液中的c(H+)变小，pH会变大。纯Zn片和Cu片构成原电池，只有Cu片上有气泡放出，Zn片也有气泡放出则说明Zn片不纯。?
3.C 解析：本题考查原电池中的电极反应。铝比铜活泼，且可与稀硫酸反应，所以铝作负极，A对；Mg和Al在NaOH溶液中，只有Al与其反应，故Al为负极，B对；Fe比Cu活泼，故Fe先于Cu与Fe3+反应而作负极，C错；Al虽比Cu活泼，但由于其遇硝酸钝化，故Cu作负极，D对。
4.D 解析：原电池中电流由正极流向负极，电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应，电解质溶液中的阴离子向负极移动；电子流进的一极是正极，正极发生还原反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动。
5.D 解析：根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球表面析出，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Cu在铜球表面析出，Fe部分溶解，A端下沉。
6.A 解析：A选项中，两个电极材料都不跟电解质溶液反应，就不会有电子转移，不能构成原电池。?
7.D 解析：由题意可判断金属的活动性顺序是D﹥A﹥B﹥E，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。
8.BC 解析：锌锰干电池中碳棒作正极，工作一段时间不会变细，A错；氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能，B对；氢氧燃料电池工作时氢气失去电子，在负极被氧化，C对；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，而不是二氧化硅，D错。
9.B 解析：本题考查了原电池的组成及反应原理。在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+。Cu为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑。所以H+向正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确选项为③④⑤。
10.AC 解析：根据反应方程式可知，该原电池的电解质溶液含Fe3+，且Fe为负极，正极材料应是比铁不活泼的金属或导电非金属，A、C项均符合。
11.A 解析：由锌锰干电池的总反应知，Zn为负极，MnO2为正极上发生反应的物质，NH+4为正极上的辅助反应物。
12.D 解析：用导线连接锌片和铜片放入稀H2SO4溶液中后构成原电池，则正极发生2H++2e-=H2↑，负极发生Zn-2e-=Zn2+，电子由Zn片（负极）经导线流入铜片（正极），在铜片上有H2产生，故选D。?
13.B 解析：由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移 2 mol 电子，故A、D错误，B正确；Na+应向电池的正极移动，C错误。
14.D 解析：反应开始后，乙中石墨电极上发生的反应为2I--2e-=I2，为氧化反应，A说法正确。甲中石墨电极上发生的反应为2Fe3++2e-=2Fe2+，Fe3+被还原，B正确。电流计读数为零时，电极上得到和失去的电子数相等，反应达到化学平衡状态，C正确。电流计读数为零（反应达到化学平衡状态）后，在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，I2被还原，乙中的石墨电极为正极，D错误。
15.D 解析：在原电池中电子通过外电路从负极流向正极，A错；b电极上发生的电极反应式应为:O2+4H++4e-=2H2O，B错；C选项中未说明在标准状况下是1.12 L；在原电池中阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动，故只有D正确。
16.D 解析：解答本题时应特别注意，金属Cu在电解池和原电池中作何种电极。当断开K2，闭合K1时为电解池，由于两极都有气泡冒出，故相当于惰性电极电解饱和食盐水，故铜作阴极而石墨作阳极，阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，电池总反应的离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，A、B都错；当断开K1，闭合K2时组成原电池，铜作负极而石墨作正极，铜电极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故C错而D正确。
17.A 解析：电解NaOH溶液相当于电解了水，NaOH浓度增大，pH升高，故A项正确；电解精炼铜时，粗铜与电源正极相连，精铜与电源负极相连，故B项错；铜锌原电池中阳离子应向正极（Cu）移动，C项错；D项是负极反应式，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故D项错。
18. C 解析：电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极，A项错。电解液为NaOH溶液时，在负极上产生的是NaAlO2而不是Al（OH）3，B项错。电池工作时，正极上O2得到电子被还原，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C项正确。电池的总反应为4Al+3O2+4NaOH=4NaAlO2+2H2O，消耗NaOH，pH减小，D项错。
19.A 解析：溶液中含有K+、Cu2+、H+、NO-3、OH-，两极的电极反应式分别为：
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑?
4 mol 4 mol 1 mol?
阴极：Cu2+ + 2e-=Cu?
1 mol 2 mol 1 mol?
2H+ + 2e-=H2↑?
2 mol 2 mol 1 mol?
则电解过程中共转移4 mol电子，得到Cu的物质的量为1 mol， B、C错误；
电解后溶液中剩余2 mol H+，但溶液体积小于500 mL，故c（H+）>4 mol/L，D错误；根据溶液呈电中性有c（K+）+2c（Cu2+）=c（NO-3），代入求得c（K+）=2 mol/L，A正确。
20.B 解析：由Li-Al/FeS电池中正极的电极反应式可知，Li作负极，Al作正极，负极的电极反应式为Li－e-=Li+，故A、C两项错误；该电池的总反应式为2Li+FeS=Li2S+Fe，B项正确；充电时，阴极得电子，发生还原反应，故D项错误。
21. C 解析：根据题给信息知锂水电池的总反应为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，D正确；在反应中氢元素的化合价降低，因此H2O做氧化剂，同时又起到溶剂的作用，A正确；放电时正极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,B正确；正极周围聚集大量OH-，因此溶液中的阳离子Li+向正极移动，负极周围聚集大量Li+，因此溶液中的阴离子OH-向负极移动，C错误。
22.（1）Zn-2e-=Zn2+?(2)1.2 (3)19.5?
解析：在该原电池中，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为2H++2e-=H2↑,因此总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。可依据该方程式进行计算，H2的物质的量为0.3 mol,H+的物质的量为0.6 mol，H2SO4的物质的量为0.3 mol，反应的Zn的物质的量为0.3 mol。
23.（1）2C4H10+13O2→8CO2+10H2O?
（2）O2+2CO2+4e-=2CO2-3?
（3）CO2 负极反应产物?
（4）①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-?②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3 ③560
解析：（1）燃料电池的化学反应方程式即有机物的燃烧方程式；（2）用总化学方程式减去负极电极反应式即得正极电极反应式；（3）因为负极消耗CO2-3而生成CO2，所以要保持稳定，正极需要生成CO2-3，所需CO2可以由负极反应产物提供；（4）电解饱和食盐水即电解电解质和水，据此写出离子方程式；根据氧化还原反应中化合价升降总数相等，可以配平Cl2和I2的反应；根据串联电路中各电极得失电子总数相等，电解后得到NaOH 3.25 mol/L×0.2 L=0.65 mol，即电解池阴极有0.65 mol H+得到了0.65 mol电子，所以燃料电池的负极消耗C4H10的体积为（0.65 mol÷26）×22.4 L/mol=0.56 L=560 mL。
专题2 化学反应与能量转化
第二单元 化学反应中的热量
一、选择题（本题包括24小题，每小题4分，共96分）
1.化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是（ ）?
A.反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量?
B.反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量?
C.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应?
D.在化学反应中需要降温的反应就是放热反应
2.下列各图中，表示反应是吸热反应的图是（ ）?
3.在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18液态（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出48.40 kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）?
A. C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g） ?ΔH＝-48.40 kJ/mol
B. C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l） ?ΔH=-5 517.6 kJ/mol?
C.C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g） ?ΔH=-5 517.6 kJ/mol
D.2C8H18（l）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）?ΔH=-96.8 kJ/mol
4.下列说法正确的是( )?
A.氧化还原反应一定是放热反应?
B.有氧气参加的反应一定是放热反应?
C.煤燃烧时需要点燃，所以煤燃烧的反应是吸热反应?
D.二氧化碳与碳生成一氧化碳的反应是吸热反应
5.航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其化学方程式为2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑，下列对此反应的叙述错误的是（ ）?
A.上述反应属于分解反应?
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行?
C.从反应能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能?
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂的作用
6.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）?
A.碳酸钙受热分解?
B.乙醇燃烧?
C.铝粉与氧化铁粉末反应?
D.氧化钙溶于水?
7.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇动即会制冷。该物质是（ ）?
A.氯化钠
B.固体硝酸铵?
C.固体氢氧化钠
D.生石灰?
8.在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。下列热化学方程式正确的是（ ）?
A.CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） ΔH=+725.8 kJ/mol?
B.2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1 452 kJ/mol?
C.2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-725.8 kJ/mol?
D.2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=+1 452 kJ/mol
9.已知化学反应2C（s）+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是（ ）?
A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量?
D.将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
10.对于放热反应A+B→C+D，以下说法正确的是（EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量）（ ）?
A.EA>EC
B.EA>EC+ED?
C.EA+EB>EC+ED
D.EA+EB11.已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量?
②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量?
③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量
下列叙述正确的是（ ）?
A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是
H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）?
B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH=183 kJ·mol-1?
C.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183 kJ·mol-1?
D.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183 kJ·mol-1?
12.电视上有一“自热米饭”的广告播得很火，它介绍在食用时，将一无色液体加入到一白色固体中，放上装米饭的盒子，过几分钟米饭就热气腾腾，可以食用了，非常方便。请你推测其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合（ )?
A.硝酸铵和水
B.浓硫酸和水?
C.氧化钙和水
D.固体酒精和水
13.下列物质放入水中，会显著放热的是（ ）?
A.碳酸氢铵
B.葡萄糖?
C.浓硫酸
D.生石灰?
14.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（ ）?
A.生成物总能量一定低于反应物总能量?
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率?
C.任何化学反应必然伴随着能量的变化?
D.同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
15.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中 1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为（ ）?
A.920 kJ
B.557 kJ?
C.436 kJ
D.188 kJ
16.已知在25 ℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）?
A.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ΔH＝-142.9 kJ·mol-1?
B.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） ΔH=-571.6 kJ·mol-1?
C.2H2+O2=2H2O ΔH＝-571.6 kJ·mol-1?
D.2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） ΔH=+571.6 kJ·mol-1
17.下列叙述正确的是（ ）?
A.凡需加热的反应一定是吸热反应?
B.化合反应都是放热反应?
C.CO2和CaO化合反应是放热反应，则CaCO3的分解反应必是吸热反应?
D.化学反应中的能量变化即为热量的变化?
18.下列属于放热反应的是（ ）?
A.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应?
B.铁与稀盐酸的反应?
C.灼热的碳与二氧化碳的反应?
D.HClO4溶液与CsOH溶液混合?
19.下列分析正确的是（ ）?
A.将氯气通入较浓的H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量?
B.1 mol H2在Cl2中完全燃烧，放出180 kJ热量，则键能数值之间的关系为E（H-H）＝180+2E（H-Cl）-E（Cl-Cl）?
C.干燥的碘粉与铝粉混合后无明显现象，滴上一滴水会升起紫色的碘蒸气，最后得到白色AlCl3,这说明碘与铝发生的反应是放热反应
D.精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离：H2OH++OH-，该反应是吸热反应?
20.下列说法中正确的是（ ）?
A.化合反应一定是吸热反应?
B.可燃物燃烧释放的能量全部以热量形式放出?
C.加热条件下发生的反应可能是放热反应?
D.吸热反应必须在加热或点燃条件下才能发生?
21.某同学做两个实验：?
Ⅰ.将铁粉与硫粉均匀混合放在一支平放的硬质试管里，将玻璃棒在酒精灯上灼烧至红热状态，迅速用玻璃棒点燃铁粉与硫粉的混合物，剧烈燃烧，呈红热状态，移开玻璃棒，继续燃烧至反应完全；?
Ⅱ.加热碳酸氢钠，将气体通入足量的澄清石灰水中，加热时产生大量气体，石灰水变浑浊；停止加热，立即不产生气体；再继续加热，又产生气体，反复多次直到碳酸氢钠完全反应。?
根据实验现象，下列对反应Ⅰ：Fe+SFeS和反应
Ⅱ：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O判断正确的是（ ）?
A.Ⅰ是放热反应；Ⅱ是吸热反应?
B.Ⅰ是吸热反应；Ⅱ是放热反应?
C.Ⅰ和Ⅱ都是放热反应?
D.Ⅰ和Ⅱ都是吸热反应
22.（上海高考）已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下（Q1、Q2均为正值）：?
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1
H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)+Q2
有关上述反应的叙述正确的是（ ）?
A.Q1＞Q2?
B.生成物总能量均高于反应物总能量?
C.生成1 mol HCl气体时放出Q1热量?
D.1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr（l）具有的能量
23.（2011·重庆高考）SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。
已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ,则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为( )?
A.-1 780 kJ/mol
B.-1 220 kJ/mol?
C.-450 kJ/mol
D.+430 kJ/mol
24.（全国 Ⅱ 高考）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)?ΔH=-571.6 kJ·mol-1?
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?ΔH=-890 kJ·mol-1?
现有H2与CH4的混合气体112 L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O（l），若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）?
A.1∶1
B.1∶3
C.1∶4
D.2∶3?
二、填空及简答题（本题包括2小题，共24分）
25.（8分）（1）肼（N2H4）和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g)，已知8 g气体肼在上述反应中放出142 kJ热量，其热化学方程式为______________________________。
（2）0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为______________________________。
26. （16分）某研究性学习小组在探究CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O是放出热量还是吸收热量时设计了如图1所示的实验装置。?
图1
在小试管里加入2 g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。?
（1）①写出上述反应的化学方程式： _?______________________________?。
②该反应是______________________（填“吸热”或“放热”）反应。
③反应中的硫酸铜和水具有的总能量______________________（填“大于”或“小于”）硫酸铜晶体的总能量。
（2）如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为______________________________。
?
专题2 化学反应与能量转化 第二单元 化学反应中的热量
参考答案
1.B 解析：反应物的总能量低于生成物的总能量，在反应时反应物就要吸收能量生成生成物，这就相当于热能转化为物质内部的能量而“贮存”起来。
2.A 解析：反应过程中，应该是首先吸收热量，拆开反应物中的化学键，能量升高，而后重新结合为生成物，该过程是放出热量，显然D项的能量变化过程恰好相反；C项两过程能量变化相等，这样的反应不存在；A项生成物的总能量比反应物总能量高，说明该反应是吸热反应；B项生成物的总能量比反应物的总能量低，说明该反应是放热反应。
3.B 解析：在25 ℃、101 kPa条件下，辛烷是液体，1 mol辛烷燃烧生成CO2和液态水时放热：48.40 kJ×114 g/1 g＝5 517.6 kJ。
4.D?
5.D 解析：分解反应中NH4ClO4既作氧化剂又作还原剂，该反应放出热量。?
6.A 解析：CaCO3分解反应为吸热反应，乙醇燃烧、铝热反应、CaO与H2O反应都为放热反应。
7.B 解析：生石灰和水反应生成Ca（OH）2，同时放出大量的热，NaCl在水中溶解的热效应不明显，氢氧化钠在水中溶解放热很明显，硝酸铵在水中溶解的吸热效应很突出。
8.B 解析：甲醇的摩尔质量为32 g/mol，1 g甲醇相当于1/32 mol。1 mol 甲醇燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为22.68 kJ/g×32 g·mol-1=725.8 kJ/mol，表示为ΔH=-725.8 kJ/mol。A、D选项符号错，C选项方程式中的甲醇为2 mol，与热量值不对应，只有B选项符合题意。
9.A 解析：放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，C+O2O2必然是放热反应,因此，B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项的说法不正确。由于CCO放出热量， COCO2放出热量，所以CCO2比CCO放出的热量要多，即D项说法也是正确的。
10.C 解析：因为此反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即EA+EB>EC+ED。?
11.C 解析：1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键断裂需吸收的能量为436 kJ+243 kJ＝679 kJ，2 mol H—Cl键形成需释放的能量为2×431 kJ＝862 kJ，形成2 mol HCl气体，需释放183 kJ的能量。
12.C 解析：硝酸铵溶于水吸热，A错误；浓硫酸具有腐蚀性，且操作不方便，B错误；氧化钙与水反应放出大量的热量，C正确；酒精溶于水时热效应不明显，D错误。
13.CD?
14.C 解析：根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，放热反应的生成物总能量低于反应物总能量，A错；反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化，与反应的吸热、放热无关，B错；同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与HCl（g）的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以该反应的ΔH相同，D错。
15.C 解析：因1 g H2完全燃烧放出的热量为 121 kJ，则1 mol H2 完全燃烧放出的热量为 242 kJ，由热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH,则ΔH=2×(-242 kJ·mol-1）=-484 kJ·mol-1，由ΔH=E生成物-E反应物=2EH-H+EO=O-4EH-O=-484 kJ·mol-1，解得EH-H=436 kJ·mol-1。?
16.B 解析：因为ΔH与反应完成的物质的量有关，化学计量数必须与ΔH相对应，所以先求25 ℃、101 kPa下2 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量，其值为142.9 kJ×（4 g÷1 g）=571.6 kJ。同时，还要注意反应物和生成物的聚集状态是否符合题意。
17.C 解析：放热反应或吸热反应能否发生与是否需要加热或属于何种基本反应类型一般没有必然的联系，反应是放热还是吸热主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，A、B项不正确。CO2与CaO化合时放热，说明CO2和CaO的总能量高于CaCO3的总能量，根据能量守恒，则CaCO3分解时必然吸热，C项正确。化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，有时也表现为光能、电能等的变化，D项错误。?
18.BD 解析：常见的放热反应有：①酸碱中和反应，②可燃物的燃烧反应，③大多数发生爆炸的反应，④金属单质与酸的反应等。 ?
19.CD 解析：A项不正确，发出红光，放出能量，说明反应物的总能量高于生成物的总能量；B项不正确，断开化学键时吸热，形成化学键时放热，反应总体放热，所以有2E（H—Cl）-E（H—H）-E（Cl—Cl）＝180或E（H—H）＝2E（H—Cl）-180-E（Cl—Cl）；C项正确，碘升华需要加热，由此可推测2Al+3I2=2AlI3是放热反应，水在其中起催化剂的作用；D项正确，电离需要吸收热量。
20.C 解析：化合反应不一定是吸热反应，例如，氧化钙与水的反应是放热反应，A错；化学反应释放的能量主要以热能形式放出，其次还以光能、机械能等形式放出，B错；如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合，反应在常温下进行，但它是吸热反应，D错。
点拨：理解概念一定要找准概念的判断标准，比较易混的概念。解这类题，最好用举例法，找反例。?
21.A 解析：Ⅰ实验引燃后不加热，靠自身放出的热量维持反应继续发生，说明该反应为放热反应；Ⅱ实验不加热，碳酸氢钠分解的反应停止，说明该反应需要靠外界提供能量维持反应发生，该反应是吸热反应。
22.AD 解析：A项，Cl2比Br2活泼，等量的Cl2、Br2与H2反应，生成的HCl稳定性大于HBr，放出热量多，即Q1＞Q2，A正确；B项，因为X2与H2的反应为放热反应，所以生成物总能量低于反应物总能量，B错；C项，生成1 mol HCl气体放出的热量为Q1/2，C错；D项，1 mol HBr （g）变为1 mol HBr（l）要放出热量，所以，1 mol HBr（g）具有的能量大于1 mol HBr（l）具有的能量，D正确。
23.B 解析：断裂1 mol S—S键吸收能量280 kJ,断裂3 mol F—F键吸收能量3×160 kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280 kJ+3×160 kJ＝760 kJ，释放的总能量为Q放＝330 kJ×6=1 980 kJ，由反应方程式：S（s)+3F2(g)=SF6（g）可知，ΔH＝760 kJ/mol-1 980 kJ/mol=-1 220 kJ/mol。
24.B 解析：设112 L即5 mol混合气体中H2的物质的量为x,?则285.8x kJ+890(5-x) kJ=3 695 kJ，解得：x=1.25 mol。?n(H2)∶n(CH4)=1.25 mol∶3.75 mol=1∶3。
25. (1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)?ΔH=-1 136 kJ·mol-1?
(2)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)?ΔH=-2 165 kJ·mol-1
解析：由8 g N2H4和NO2反应放热142 kJ可写出其热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 136 kJ·mol-1;同理可写出（2）的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1。
26.（1）①CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O ②放热 ③大于?
（2）U形管右侧液面立即上升，左侧的液面下降?
解析：（1）由于具支试管管口密封，水滴入小试管中时发生反应CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O，白色的无水硫酸铜完全变为蓝色的五水硫酸铜晶体，U形管右侧液面下降，左侧液面上升，说明具支试管内由于温度升高导致压强增大，温度升高的原因只能是CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O反应发生时放出了热量；以上实验现象说明硫酸铜和水具有的总能量大于硫酸铜晶体的总能量。?
（2）如果U形管两端处于同一水平面后，在小试管中先加入Ba(OH)2·8H2O，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒搅拌时发生反应Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑,由于该反应是典型的吸热反应，具支试管内温度降低，使具支试管内压强小于外界大气压，故可观察到U形管右侧液面上升，左侧液面下降。
专题2 化学反应与能量转化 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分）
1.下列有关太阳能的说法不正确的是（ ）
A.太阳能以光波形式传送到地面?
B.化石燃料蕴藏的能源来自太阳能?
C.太阳能是洁净能源，不污染环境?
D.食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用能源
2.氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未得到广泛应用，其原因可能是（ ）?
A.氢气虽可由水制备获得，但水资源严重匮乏
B.氢气制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟
C.氢气贮存、运输等安全技术已经很好地解决了?
D.氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少
3.下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是（ ）?
A.把废弃物运到乡下找个地方填埋掉?
B.对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热量供暖和发电?
C.把废弃物进行生物化学转换获取CH4?
D.让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体
4.下列说法正确的是（ ）?
A.石油、煤等燃料是用不完的?
B.氢能是无污染、放热多的新型能源?
C.使用太阳能热水器、沼气、利用玉米制乙醇都涉及生物质能的利用?
D.石油、煤等燃料属于二次能源
5.下列关于能量转换的认识中，不正确的是（ ）?
A.AgBr见光分解时，主要是光能转化为化学能
B.甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能?
C.电池长时间使用会发热，说明部分化学能转化成热能?
D.光合作用是将太阳能转化为化学能
6.下列给出的能源中，不能作为新能源的是（ ）?
A.太阳能
B.无烟煤
C.燃料电池
D.氢能?
7.“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的秸秆的处理方法中，不符合“绿色化学”的是（ ）?
A.就地焚烧
B.发酵后作农家肥?
C.加工成精饲料
D.制造沼气?
8.关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（ ）?
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源?
B.利用太阳能产生的高温使水分解?
C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量?
D.寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气?
9.下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是（ ）?
A.直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光——热转换、光——电转换、光——化学能转换和光——生物质能转换?
B.太阳能热水器是一种光——热转换形式?
C.绿色植物进行的光合作用，是一种光——生物质能转换，它的本质是光——化学能转换?
D.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成太阳能的过程
10.（2010·天津高考）以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是（ ）?
A.发展氢能和太阳能?
B.限制塑料制品的使用?
C.提高原子利用率，发展绿色化学?
D.尽量用纯液态有机物代替水作溶剂?
二、填空及简答题（本题包括2小题，共20分）
11.（8分）氢能源是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在1的两个空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。
从能量转换的角度看，过程 Ⅱ 主要是______________________能转化为______________________能。?
图1
12. （12分）随着现代工业的发展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆（主要成分是纤维素）用适当的催化剂作用水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化为乙醇，用作燃料。?
（1）写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式?______________________________。?
（2）已知：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＝-1 367 kJ·mol-1。若某种植物的秸秆含纤维素50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇，原料的总利用率为80%，则用1 000 g秸秆为原料制得的乙醇燃料燃烧所产生的热量为_____________________________，与______________________L甲烷完全燃烧产生的热量相当（标准状况下，1 mol CH4燃烧产生890 kJ的热量）。
专题2 化学反应与能量转化 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
参考答案
1.D 解析：食用植物体内的淀粉、蛋白质等，其中的化学能转化为热能，再被利用。
2.B 解析：氢气是一种放出热量多、无污染、理想的绿色能源，但目前仍处在研究、实验阶段，不是由于水资源的原因，我国淡水资源不是太多，但是海水资源比较丰富，A项错；氢气可由水制备，但是需要消耗大量的能源，且不好贮存，这是根本原因。
3.A 解析：填埋垃圾要到专用的垃圾填埋场。?
4.B 解析：石油、煤等燃料不是无尽的，也不属于二次能源，A、D错。生物质能就是太阳能以化学能的形式贮存在生物质中的能量，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，显然太阳能热水器不属于生物质能的范畴，故C错。
5.B 解析：甲烷在氧气中剧烈燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，所以该过程中除了将化学能转化为热能外，还有一部分化学能转化为光能。
6.B?
7.A
8.AC?
9.D 解析：光——热转换、光——电转换、光——化学能转换和光——生物质能转换是太阳能利用的基本方式。它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将化学能转换成热能的过程。?
11.D 解析：低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展氢能和太阳能可以减少煤炭、石油等能源消耗，A项正确；限制塑料制品的使用也可减少石油消耗，B项正确；提高原子利用率，发展绿色化学可以减少能源的消耗，C项正确；用纯液态有机物代替水作溶剂，加大了有机物的消耗，不符合低碳经济，D项错误。
11.化学 电（图中物质：H2O H2、O2）?
12.（1）(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6，?
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(2)6 750.6 kJ 170?
解析：（1）这是一道考查有关能源利用问题的题目。本小题要求掌握化学中的转化关系：纤维素→葡萄糖→乙醇，并熟悉转化的化学方程式。?
（2）本小题是有关热化学方程式的计算：?
设1 000 g秸秆制得乙醇，燃烧产生的热量为x，与体积为y的标准状况下的甲烷完全燃烧产生的热量相当。
?
