第二章第2节化学反应与能量转化同步练习（含解析）2022——2023学年鲁科版（2019）高一化学必修第二册
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| 名称 | 第二章第2节化学反应与能量转化同步练习（含解析）2022——2023学年鲁科版（2019）高一化学必修第二册 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 912.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-20 10:13:02 | ||
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文档简介
第二章第2节化学反应与能量转化同步练习
2022——2023学年鲁科版（2019）高一化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某燃料电池以乙醇为燃料，空气为氧化剂，强碱溶液为电解质组成，有关该电池的说法正确的是
A．放电时正极发生氧化反应
B．放电一段时间后，正极附近溶液的pH减小
C．放电时负极电极反应为：
D．消耗0.2mol乙醇，有1.2mol转移
2．下列设备工作时，把化学能转化为电能的是
A．硅太阳能电池 B．燃气灶 C．太阳能集热器 D．锂离子电池
A．A B．B C．C D．D
3．下列说法正确的是
A．焓变单位中kJ·mol-1是指1mol物质参加反应时的能量变化
B．有化学键破坏的一定是化学反应，且一定伴随着能量的变化
C．一个化学反应中，反应物总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH<0
D．化学反应中成键放出的热量一定等于断键吸收的热量
4．科学家提出的碘硫热化学循环是由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的(如图所示)，下列有关说法正确的是
A．该循环总的结果是放热反应
B．整个循环过程中产生1molO2的同时产生44.8LH2
C．若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0
D．图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行
5．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
6．等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是
A． B． C． D．
7．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
3H2(g)+ Fe2O3(s)=2Fe(s)+ 3H2O(g) ΔH2
2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)+ 1.5O2(g)=A12O3(S) ΔH4
2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3
C．ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．ΔH3=ΔH4+ΔH5
8．科学研究人员最近发现了一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列有关说法正确的是
A．正极反应式：Ag-e-+Cl-=AgCl
B．AgCl是还原产物
C．Na+不断向“水”电池的负极移动
D．生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
9．X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池，X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断金属的活动性顺序是
A．Y>W>Z>X B．X>Z>W>Y
C．Z>X>Y>W D．X>Y>Z>W
10．下列说法中正确的是
A．化学反应中的能量变化取决于成键放出的能量与断键吸收的能量的相对大小
B．化学反应中的能量变化不一定遵循能量守恒定律
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D．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
11．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是
A．O2在b电极上发生氧化反应
B．电解质溶液中OH-向正极移动
C．该装置实现了电能到化学能的转化
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
12．关于铅蓄电池的说法正确的是
A．在放电时，电池的正极材料是铅板
B．在放电时，电池的负极材料质量减小
C．在放电时，向正极迁移
D．在放电时，正极发生的反应是：
13．铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，懂得原理才能真正做到举一反三，应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下面两种原电池说法错误的是
A．原电池Ⅰ和Ⅱ的反应原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu
B．电池工作时，导线中电子流向为Zn→Cu
C．正极反应为Zn-2e-=Zn2+，发生还原反应
D．电池工作时，盐桥中的K+向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动
14．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和氧气，其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O。有关此电池的推断正确的是
A．通入氧气的电极为正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH-
B．电池工作过程中，溶液的OH-浓度减小，pH逐渐增大
C．电解质溶液中的OH-向正极移动，K+向负极移动
D．正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2∶7
15．下列有关装置的说法正确的是
A．装置I中为原电池的负极
B．装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
C．装置III可构成原电池
D．装置II为一次电池
二、实验题
16．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了实验：
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
图1 图2
①若如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，X可以是___________(填化学式，只填一种即可)。
②若如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是___________(填字母)。
A． CO还原CuO的反应 B． CaCO3的分解反应 C． Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块铝片，再滴入5mL NaOH溶液。试回答下列问题：
图3
实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________，产生上述现象的原因是___________。
17．请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应式：_______；
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。为探究SCNˉ和Fe2+的还原性强弱，某同学设计了如图实验装置并进行下列实验。
先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转，据此得出的结论是________，溶液变红的原因是_________、__________(用电极反应式和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 则通入丁烷的一极的电极反应式为：_______。
18．在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
（1）写出反应的化学方程式：__。
（2）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是__。
（3）如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)__。
（4）如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(答出两种方案)
①第一种方案是_；
②第二种方案是__。
（5）“结冰”现象说明该反应是一个__(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键__(填“吸收”或“放出”)的能量__(填“>”或“<”)形成新化学键__(填“吸收”或“放出”)的能量。
（6）该反应在常温下就可进行，说明__。
三、原理综合题
19．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
(1)在酸式介质中，负极反应的物质为_________，正极反应的物质为_______，酸式电池的电极反应：负极：_______，正极：_______。电解质溶液pH的变化_______（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极：_______，正极：______。电解质溶液pH的变化_______（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是___。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①该电池放电时负极反应式为________。
②放电时每转移3 mol电子，正极有_____molK2FeO4被还原。
③放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应；正极反应为______。
④放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
20．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ·mol-1。SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：
根据图示回答下列问题：
(1)压强：p1____(填“＞”“＝”或“＜”)p2。
(2)升高温度，平衡向____(填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃时，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：
气体 SO2 O2 SO3
物质的量/mol 1.6 1.8 0.4
①10 min内该反应的反应速率v(O2)=___________，该反应达到化学平衡状态的标志是____________。
a．SO2和O2的体积比保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．体系的压强保持不变
d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为______。
(4)400 ℃时，将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量____。
a．等于p% b．大于p% c．小于p% d．无法判断
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【分析】由题意可知，乙醇燃料电池中通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－。
【详解】
A．由分析可知，放电时，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，A错误；
B．由分析可知，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，正极附近溶液的氢氧根离子浓度增大，溶液碱性增强，B错误；
C．由分析可知，放电时，通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，C正确；
D．由分析可知，放电时，通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，由电极反应式可知，消耗0.2 mol乙醇，转移电子的物质的量为2.4mol，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，A错误；
B．燃气灶是将化学能转化为热能和光能，B错误；
C．太阳能集热器是将太阳能转化为热能，C错误；
D．锂离子电池是将化学能转化为电能，D正确；
答案选D。
3．C
【详解】A．焓变的单位是kJ·mol-1，其中mol是指每摩尔某一反应，而不是指1mol物质，选项A错误；
B．有化学键破坏不一定是化学反应，比如氯化钠的溶解破坏的是离子键，但不是化学变化，选项B错误；
C．一个化学反应中，反应物总能量大于生成物的总能量时，则反应放热，ΔH<0，选项C正确；
D．化学反应一定有能量变化，成键放热一定不等于断键吸热，选项D错误；
答案选C。
4．C
【分析】该循环是在SO2和I2参与情况的水的分解反应。
【详解】A．总反应是水的分解，是吸热反应，选项A错误；
B．反应不一定是在标准状况下进行的，不能确定是44.8LH2，选项B错误；
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3就是该反应的总焓变，由于总反应是水的分解，ΔH>0，选项C正确；
D．反应II是H2SO4的分解，常温常压下不能进行，反应III是HI的分解，常温常压下是可逆反应，选项D错误；
答案选C。
5．C
【详解】根据题意，A+B→X(吸收能量)，只有A和C满足，总反应为吸热反应，C为吸热反应，故选C。
6．D
【分析】锌和硫酸反应，加入硫酸铜，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属锌和硫酸反应的速率，产生氢气的量取决于与硫酸反应的金属锌的质量。
【详解】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，发生的反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铜-铁-稀硫酸形成原电池，使制取H2的反应速率增大，反应用时少于b，但由于Zn与CuSO4发生反应消耗，导致与硫酸反应的锌的质量减少，因而生成的氢气减少，故a中生成H2少于b，a中生成氢气快而少，图象表示应为D，故合理选项是D。
7．B
【详解】A．2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s)为化合反应，属于放热反应，所以ΔH3＜0，A不正确；
B．2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s)为铝热反应，属于放热反应，ΔH5＜0，由于Al的金属活动性比Fe强，所以燃烧放出的热量更多，但由于放热反应的ΔH＜０，所以ΔH4＜ΔH3，B正确；
C．ΔH1为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量，ΔH2+ΔH3为3H2(g)+1.5O2(g)=3H2O(g)放出的热量，所以ΔH1≠ΔH2+ΔH3，C不正确；
D．依据盖斯定律，ΔH3=ΔH4-ΔH5，D不正确；
故选B。
8．D
【分析】根据该电池总反应分析，Ag化合价升高，发生氧化反应，作为负极，发生还原的是MnO2，作为正极。
【详解】A．负极失去电子，正极得电子，负极反应式：Ag-e-+Cl-=AgCl，A错误；
B．据分析，Ag发生氧化反应得到AgCl，是氧化产物，B错误；
C．电池电解液中阳离子朝正极移动，Na+不断向“水”电池的正极移动，C错误；
D．根据总反应分析，2molAg生成2molAgCl，失去2mol电子，与5molMnO2反应，生成1 mol Na2Mn5O10，故转移2 mol电子，D正确；
故选D。
9．B
【分析】原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极。
【详解】原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，X、Y相连时，X为负极，则金属活动性顺序为X＞Y；电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极，Z、W相连时，电流方向是W→Z，则金属活动性顺序为Z＞W；负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则金属活动性顺序为X＞Z；负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应，W、Y相连时，W极发生氧化反应，则金属活动性顺序为W＞Y，故四种金属的活动性顺序是X＞Z＞W＞Y；
故选B。
10．A
【详解】A．化学反应中的能量变化取决于生成物成键放出的能量总和，与反应物断键吸收的能量总和的相对大小，A正确；
B．能量守恒定律具有普适性，化学反应中的能量变化一定遵循能量守恒定律，B错误；
C．在一个确定的化学反应关系中，反应必定伴随着能量的变化，即反应物的总能量与生成物的总能量不可能相同，C错误；
D．在一个确定的化学反应关系中，放热反应的反应物总能量高于生成物总能量，吸热反应的反应物总能量低于生成物总能量，D错误；
故选A。
11．D
【详解】A．O2在b电极上得到电子发生还原反应，A错误；
B．该燃料电池工作时，电解质溶液中OH-向正电荷较多的负极移动，B错误；
C．该装置通过两个电极分别发生氧化反应、还原反应，实现了化学能到电能的转化，C错误；
D．氢氧燃料电池反应产物水不会对环境造成污染，且水又是生产燃料H2的原料，比H2直接燃烧能量利用率大大提高，因此是一种具有应用前景的绿色电源，D正确；
故合理选项是D。
12．D
【分析】铅蓄电池中，放电过程为原电池原理。Pb作负极，发生失电子的氧化反应；PbO2作正极，发生得电子的还原反应，放电的总反应方程式为：，据此结合二次电池的工作原理分析解答。
【详解】A．在放电时，电池的正极材料是PbO2，A错误；
B．在放电时，电池的负极材料Pb放电转化为，电极质量增大，B错误；
C．上述铅蓄电池放电时，阴离子移向负极，所以向负极迁移，C错误；
D．在放电时，正极PbO2发生得电子的还原反应转化为，其电极反应式为：，D正确；
故选D。
13．C
【分析】在原电池中，若两金属做电极，一般活泼金属做负极，不活泼金属做正极。Ⅰ和Ⅱ两个原电池装置中，都是锌做负极，铜做正极。
【详解】A．原电池Ⅰ和Ⅱ中，Zn为负极，Cu为正极，CuSO4为电解质溶液，工作原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故A正确；
B．在原电池中，负极锌失去电子，经外电路流向正极铜，故B正确；
C．正极反应为Cu2++2e-=Cu，发生还原反应，故C错误；
D．在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，装置Ⅱ中，右侧烧杯中的铜为正极，左侧烧杯中的锌为负极，所以盐桥中的K+向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动，故D正确；
故选C。
14．A
【分析】燃料电池中发生的反应一般是燃料和氧气的氧化还原反应，通入氧气的一极为正极，通入燃料的一极为负极。
【详解】A．根据题目已知：其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O可知，通入乙烷的一极为负极，则通入氧气的一极为正极，在碱性溶液中，正极电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH-，故A正确；
B．电池工作的总反应为：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，消耗了OH-，OH-浓度减小，溶液的pH逐渐降低，故B错误；
C．在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以OH-向负极移动，K+向正极移动，故C错误；
D．正极上参加反应的气体为氧气，负极上参加反应的气体为乙烷，根据总反应方程式：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为7∶2，故D错误；
故选A。
15．B
【详解】A．Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能反应，所以装置I中为原电池的正极，Al为原电池的负极，A错误；
B．由于电极活动性Zn比C强，所以Zn为负极，碳棒为正极，故装置IV工作时，电子由负极锌通过导线流向正极碳棒，B正确；
C．装置III中2个电极都是Zn，没有活动性不同的电极，因此不可构成原电池，C错误；
D．装置II可充电，为电解池；也可放电，为原电池，故装置II电池为二次电池，D错误；
故合理选项是B。
16． 放热 Na2O或CaO(答案合理即可) 吸热 B 饱和澄清石灰水变浑浊 铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低
【详解】(1)①由图1可知，装置中的压强大于外界大气压，若反应没有气体生成时，说明该反应为放热反应，反应时放出热量使装置中压强增大，加入的物质X可能是Na2O、CaO等，故答案为：Na2O或CaO；
②由图2可知，装置中压强小于外界大气压，若反应没有气体生成时，说明该反应为吸热反应，反应时吸收热量使装置中压强减小；CO还原CuO的反应为放热反应，CaCO3受热分解的反应为吸热反应，Al和Fe2O3高温条件下的反应为放热反应，则B符合题意，故答案为：吸热；B；
(2)把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5mL NaOH溶液，铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应，放出的热量使澄清石灰水的温度升高，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，杯中析出氢氧化钙使饱和澄清石灰水变浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水变浑浊；铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。
17． C6H12O6＋6H2O-24e-=6CO2↑＋24H+ 减小 溶液中无Fe3+ Fe2+的还原性强于SCN- Fe2+-e-=Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 C4H10 -26e－＋13O2－＝4CO2 ↑＋5H2O
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极；
【详解】(1)由工作原理示意图知，以葡萄糖为燃料的微生物电池中，左侧电极上氧气得到电子被还原，正极反应为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；右侧电极上葡萄糖失去电子被氧化，右侧区是负极区，则①负极电极反应式：C6H12O6＋6H2O-24e-=6CO2↑＋24H+；②该电池总反应为：C6H12O6＋6 O2=6CO2↑＋+6H2O，随着电池不断放电，水不断生成、电解质物质的量不变，故电解质溶液的酸性减小；
(2) 先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3+；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红即有Fe(SCN)3生成、则负极亚铁离子失去电子被氧化，右边石墨电极上有固体析出、则是银离子得到电子被还原得到银，电流计指针偏转，可见该原电池总反应为：Ag++ Fe2+=Fe3++Ag，则Fe2+被氧化而SCN-没有被氧化，据此得出的结论是Fe2+的还原性强于SCN-，溶液变红的原因是Fe2+-e-=Fe3+、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
(3)该丁烷电池总反应为2C4H10＋13 O2＝8 CO2 ↑＋10 H2O，正极反应为：13O2＋52e－=26O2-，按电池总反应=正极反应式+负极反应式知，则-通入丁烷的一极的电极反应式为：2C4H10 -52 e－＋26O2－＝8CO2 ↑＋10H2O；即 C4H10 -26 e－＋13 O2－＝4 CO2 ↑＋5 H2O。
18． Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋10H2O＋2NH3↑ 使反应物充分混合，迅速发生反应 ①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末 在烧杯内的反应物中插入温度计，反应后温度计的示数下降，说明该反应是吸热反应 用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应 吸收 吸收 > 放出 有的吸热反应不需要加热也可发生
【分析】（1）反应为复分解反应，二者反应生成氨气、水、以及氯化钡；
（2）玻璃棒的搅拌作用是使混合物混合均，让化学反应快速发生；
（3）根据反应是否充分进行分析；
（4）通过玻璃片上结冰现象、烧杯和底部的玻璃片粘在一起、用手触摸烧杯外壁有冰凉的感觉、用温度计测混合物的温度看是否降温等方法可以确定反应是吸热的；
（5）吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，旧键断裂吸收的能量高于新键生成释放的能量；
（6）吸热反应不需要加热也可发生。
【详解】（1）氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水、以及氯化钡，化学方程式为Ba（OH）2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，
故答案为：Ba（OH）2 8H2O+2NH4Cl═BaCl2+10H2O+2NH3↑；
（2）Ba（OH）2 8H2O晶体和氯化铵晶体之间的反应是固体之间的反应，搅拌可使混合物充分接触并发生反应，
故答案为：使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低；
（3）①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末，可能看不到“结冰”现象，
故答案为：①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末（其他答案合理均正确）；
（4）氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是吸热反应，可以根据用手触摸烧杯外壁看是否变凉、用温度计测混合物的温度看是否降温、玻璃片上结冰现象、烧杯和底部的玻璃片粘在一起等现象来证明，
故答案为：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应；
（5）反应是一个吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，旧键断裂吸收的能量高于新键生成释放的能量，
故答案为：吸收；吸收；＞；放出；
（6）该反应在常温下就可以进行，说明吸热反应不需要加热也可发生，
故答案为：有的吸热反应不需要加热也可发生。
19． H2 O2 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 变大 2H2-4e-+4OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 C Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2 1 还原 +3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH- 正
【分析】在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，失去电子，发生氧化反应；通入氧气或空气的电极为正极，正极上得到电子，发生还原反应，两个电极的反应式随电解质溶液的酸碱性的不同而不同，结合溶液中c(H+)或c(OH-)的变化分析判断pH的变化，利用燃烧反应产生的物质分析对环境的影响。对于可充电电池，可根据放电时的反应方程式判断正负极电极反应式及电子转化情况。
【详解】(1)在酸性氢氧燃料电池中，在负极上由H2失电子生成H+，负极的电极反应为：2H2-4e-=4H+；在正极由O2得电子生成OH-，生成的OH-结合H+生成水，正极的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；总电极反应式为2H2+O2=2H2O，由于正、负极消耗与生成的H+等量，所以H+的总量不变，但水的总量增加，c(H+)减小，故溶液的pH变大；
(2)在碱式介质中，H2在负极失去电子生成H+，H+结合OH-生成水，故负极的电极反应式为：2H2-4e-+4OH-=2H2O；O2在正极得电子生成OH-，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，总电极反应式为2H2+O2=2H2O，由于正、负极消耗与生成的OH-等量，所以OH-的总量不变，而水的总量增加，c(OH-)减小，故溶液的pH变小；
(3)A．电解水获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，A正确；
B．氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，B正确；
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-=4H+，H2-2e-+2OH-=2H2O，可见电解质溶液的酸碱性不同，负极的电极反应式不相同，C错误；
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2=2H2O，D正确；
故合理选项是C；
(4)①放电时，负极上Zn失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；
②放电时，正极上1 mol K2FeO4得3 mol电子发生还原反应生成1 mol Fe(OH)3，所以每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原；
③放电时，正极上得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为：+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-；
④放电时，正极上发生反应：+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，反应产生OH-，使附近溶液中c(OH-)增大，故正极附近溶液的碱性会增强。
【点睛】本题考查燃料电池与可充电电池，需要明确在燃料电池中，燃料在负极失去电子，发生氧化反应，氧气在正极上得到电子，发生还原反应；在不同介质中，氢氧燃料电池的正、负极电极反应式不同，但总反应方程式相同。
20． ＞ 左 0.01 mol·L-1·min-1 ac 50% c
【分析】(1)相同温度下，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，根据转化率确定压强大小；
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
(3)①先计算三氧化硫的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
②根据反应放出98.0 kJ热量时，根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.0 kJ/mol，则生成三氧化硫1 mol结合三段式计算；
(4)先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积则乙的压强增大，平衡正向移动。
【详解】(1)该反应的正反应是气体体积减小的反应，在相同温度时，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，B点的转化率大于A点，所以p1＞p2；
(2)由图可知，压强一定时，升高温度，SO2转化率减小，说明升高温度，化学平衡向左移动；
(3)①v(SO3)==0.02 mol/(L·min)，v(O2)=v(SO3)=0.01 mol/(L·min)；
a．SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 mol+0.4 mol=2.0 mol，n(O2)=1.8 mol+0.2 mol=2.0 mol。因温度和容器体积不变，开始加入的SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等，能说明反应达到平衡状态，a正确；
b．容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故不能说明反应达到平衡，b错误；
c．因反应后气体的总物质的量减小，若压强不变，能说明反应达平衡状态，c正确；
d．根据硫原子质量守恒，反应前后n(SO2)+n(SO3)不变，因此不能说明反应达到平衡状态，d错误；
故答案为ac。
②反应放出98 kJ热量时，消耗的SO2的物质的量为×2 mol=1 mol，则SO2的转化率α(SO2)=×100%=50%；
(4)先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变。由于此反应的正反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积使乙的压强增大，化学平衡正向移动。所以，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙的SO2的百分含量将小于甲，即乙的SO2的百分含量小于p%，故答案为c。
【点睛】结合平衡状态的特征及化学平衡移动原理分析判断，对于相同起始状态不同外界条件下的反应，可先虚拟一种状态，然后利用平衡状态的建立与外界条件无关，只与物质的始态和终态有关，利用平衡移动原理分析。
答案第1页，共2页
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2022——2023学年鲁科版（2019）高一化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某燃料电池以乙醇为燃料，空气为氧化剂，强碱溶液为电解质组成，有关该电池的说法正确的是
A．放电时正极发生氧化反应
B．放电一段时间后，正极附近溶液的pH减小
C．放电时负极电极反应为：
D．消耗0.2mol乙醇，有1.2mol转移
2．下列设备工作时，把化学能转化为电能的是
A．硅太阳能电池 B．燃气灶 C．太阳能集热器 D．锂离子电池
A．A B．B C．C D．D
3．下列说法正确的是
A．焓变单位中kJ·mol-1是指1mol物质参加反应时的能量变化
B．有化学键破坏的一定是化学反应，且一定伴随着能量的变化
C．一个化学反应中，反应物总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH<0
D．化学反应中成键放出的热量一定等于断键吸收的热量
4．科学家提出的碘硫热化学循环是由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步反应组成的(如图所示)，下列有关说法正确的是
A．该循环总的结果是放热反应
B．整个循环过程中产生1molO2的同时产生44.8LH2
C．若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0
D．图中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可在常温常压下进行
5．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
6．等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是
A． B． C． D．
7．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
3H2(g)+ Fe2O3(s)=2Fe(s)+ 3H2O(g) ΔH2
2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3
2Al(s)+ 1.5O2(g)=A12O3(S) ΔH4
2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s) ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3
C．ΔH1=ΔH2+ΔH3 D．ΔH3=ΔH4+ΔH5
8．科学研究人员最近发现了一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列有关说法正确的是
A．正极反应式：Ag-e-+Cl-=AgCl
B．AgCl是还原产物
C．Na+不断向“水”电池的负极移动
D．生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
9．X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池，X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断金属的活动性顺序是
A．Y>W>Z>X B．X>Z>W>Y
C．Z>X>Y>W D．X>Y>Z>W
10．下列说法中正确的是
A．化学反应中的能量变化取决于成键放出的能量与断键吸收的能量的相对大小
B．化学反应中的能量变化不一定遵循能量守恒定律
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同
D．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
11．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是
A．O2在b电极上发生氧化反应
B．电解质溶液中OH-向正极移动
C．该装置实现了电能到化学能的转化
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
12．关于铅蓄电池的说法正确的是
A．在放电时，电池的正极材料是铅板
B．在放电时，电池的负极材料质量减小
C．在放电时，向正极迁移
D．在放电时，正极发生的反应是：
13．铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，懂得原理才能真正做到举一反三，应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下面两种原电池说法错误的是
A．原电池Ⅰ和Ⅱ的反应原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu
B．电池工作时，导线中电子流向为Zn→Cu
C．正极反应为Zn-2e-=Zn2+，发生还原反应
D．电池工作时，盐桥中的K+向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动
14．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和氧气，其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O。有关此电池的推断正确的是
A．通入氧气的电极为正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH-
B．电池工作过程中，溶液的OH-浓度减小，pH逐渐增大
C．电解质溶液中的OH-向正极移动，K+向负极移动
D．正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2∶7
15．下列有关装置的说法正确的是
A．装置I中为原电池的负极
B．装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
C．装置III可构成原电池
D．装置II为一次电池
二、实验题
16．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了实验：
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
图1 图2
①若如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，X可以是___________(填化学式，只填一种即可)。
②若如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是___________(填字母)。
A． CO还原CuO的反应 B． CaCO3的分解反应 C． Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块铝片，再滴入5mL NaOH溶液。试回答下列问题：
图3
实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________，产生上述现象的原因是___________。
17．请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应式：_______；
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。为探究SCNˉ和Fe2+的还原性强弱，某同学设计了如图实验装置并进行下列实验。
先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流计指针偏转，据此得出的结论是________，溶液变红的原因是_________、__________(用电极反应式和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 则通入丁烷的一极的电极反应式为：_______。
18．在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
（1）写出反应的化学方程式：__。
（2）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是__。
（3）如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)__。
（4）如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(答出两种方案)
①第一种方案是_；
②第二种方案是__。
（5）“结冰”现象说明该反应是一个__(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键__(填“吸收”或“放出”)的能量__(填“>”或“<”)形成新化学键__(填“吸收”或“放出”)的能量。
（6）该反应在常温下就可进行，说明__。
三、原理综合题
19．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
(1)在酸式介质中，负极反应的物质为_________，正极反应的物质为_______，酸式电池的电极反应：负极：_______，正极：_______。电解质溶液pH的变化_______（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极：_______，正极：______。电解质溶液pH的变化_______（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是___。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①该电池放电时负极反应式为________。
②放电时每转移3 mol电子，正极有_____molK2FeO4被还原。
③放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应；正极反应为______。
④放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
20．已知在一恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ·mol-1。SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：
根据图示回答下列问题：
(1)压强：p1____(填“＞”“＝”或“＜”)p2。
(2)升高温度，平衡向____(填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃时，将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中，经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示：
气体 SO2 O2 SO3
物质的量/mol 1.6 1.8 0.4
①10 min内该反应的反应速率v(O2)=___________，该反应达到化学平衡状态的标志是____________。
a．SO2和O2的体积比保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．体系的压强保持不变
d．SO2和SO3物质的量之和保持不变
②当反应放出98.0 kJ热量时，测得该反应达平衡状态，该温度下SO2的转化率为______。
(4)400 ℃时，将等量的SO2和O2分别在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持容积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙容器中SO2的百分含量____。
a．等于p% b．大于p% c．小于p% d．无法判断
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参考答案：
1．C
【分析】由题意可知，乙醇燃料电池中通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－。
【详解】
A．由分析可知，放电时，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，A错误；
B．由分析可知，通入氧气的一极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，正极附近溶液的氢氧根离子浓度增大，溶液碱性增强，B错误；
C．由分析可知，放电时，通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，C正确；
D．由分析可知，放电时，通入乙醇的一极为负极，碱性条件下，乙醇在负极失去电子发生还原反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO＋11H2O，由电极反应式可知，消耗0.2 mol乙醇，转移电子的物质的量为2.4mol，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，A错误；
B．燃气灶是将化学能转化为热能和光能，B错误；
C．太阳能集热器是将太阳能转化为热能，C错误；
D．锂离子电池是将化学能转化为电能，D正确；
答案选D。
3．C
【详解】A．焓变的单位是kJ·mol-1，其中mol是指每摩尔某一反应，而不是指1mol物质，选项A错误；
B．有化学键破坏不一定是化学反应，比如氯化钠的溶解破坏的是离子键，但不是化学变化，选项B错误；
C．一个化学反应中，反应物总能量大于生成物的总能量时，则反应放热，ΔH<0，选项C正确；
D．化学反应一定有能量变化，成键放热一定不等于断键吸热，选项D错误；
答案选C。
4．C
【分析】该循环是在SO2和I2参与情况的水的分解反应。
【详解】A．总反应是水的分解，是吸热反应，选项A错误；
B．反应不一定是在标准状况下进行的，不能确定是44.8LH2，选项B错误；
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3就是该反应的总焓变，由于总反应是水的分解，ΔH>0，选项C正确；
D．反应II是H2SO4的分解，常温常压下不能进行，反应III是HI的分解，常温常压下是可逆反应，选项D错误；
答案选C。
5．C
【详解】根据题意，A+B→X(吸收能量)，只有A和C满足，总反应为吸热反应，C为吸热反应，故选C。
6．D
【分析】锌和硫酸反应，加入硫酸铜，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属锌和硫酸反应的速率，产生氢气的量取决于与硫酸反应的金属锌的质量。
【详解】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中放入少量的CuSO4溶液，发生的反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铜-铁-稀硫酸形成原电池，使制取H2的反应速率增大，反应用时少于b，但由于Zn与CuSO4发生反应消耗，导致与硫酸反应的锌的质量减少，因而生成的氢气减少，故a中生成H2少于b，a中生成氢气快而少，图象表示应为D，故合理选项是D。
7．B
【详解】A．2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s)为化合反应，属于放热反应，所以ΔH3＜0，A不正确；
B．2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s)为铝热反应，属于放热反应，ΔH5＜0，由于Al的金属活动性比Fe强，所以燃烧放出的热量更多，但由于放热反应的ΔH＜０，所以ΔH4＜ΔH3，B正确；
C．ΔH1为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量，ΔH2+ΔH3为3H2(g)+1.5O2(g)=3H2O(g)放出的热量，所以ΔH1≠ΔH2+ΔH3，C不正确；
D．依据盖斯定律，ΔH3=ΔH4-ΔH5，D不正确；
故选B。
8．D
【分析】根据该电池总反应分析，Ag化合价升高，发生氧化反应，作为负极，发生还原的是MnO2，作为正极。
【详解】A．负极失去电子，正极得电子，负极反应式：Ag-e-+Cl-=AgCl，A错误；
B．据分析，Ag发生氧化反应得到AgCl，是氧化产物，B错误；
C．电池电解液中阳离子朝正极移动，Na+不断向“水”电池的正极移动，C错误；
D．根据总反应分析，2molAg生成2molAgCl，失去2mol电子，与5molMnO2反应，生成1 mol Na2Mn5O10，故转移2 mol电子，D正确；
故选D。
9．B
【分析】原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极。
【详解】原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，X、Y相连时，X为负极，则金属活动性顺序为X＞Y；电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极，Z、W相连时，电流方向是W→Z，则金属活动性顺序为Z＞W；负极上失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则金属活动性顺序为X＞Z；负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应，W、Y相连时，W极发生氧化反应，则金属活动性顺序为W＞Y，故四种金属的活动性顺序是X＞Z＞W＞Y；
故选B。
10．A
【详解】A．化学反应中的能量变化取决于生成物成键放出的能量总和，与反应物断键吸收的能量总和的相对大小，A正确；
B．能量守恒定律具有普适性，化学反应中的能量变化一定遵循能量守恒定律，B错误；
C．在一个确定的化学反应关系中，反应必定伴随着能量的变化，即反应物的总能量与生成物的总能量不可能相同，C错误；
D．在一个确定的化学反应关系中，放热反应的反应物总能量高于生成物总能量，吸热反应的反应物总能量低于生成物总能量，D错误；
故选A。
11．D
【详解】A．O2在b电极上得到电子发生还原反应，A错误；
B．该燃料电池工作时，电解质溶液中OH-向正电荷较多的负极移动，B错误；
C．该装置通过两个电极分别发生氧化反应、还原反应，实现了化学能到电能的转化，C错误；
D．氢氧燃料电池反应产物水不会对环境造成污染，且水又是生产燃料H2的原料，比H2直接燃烧能量利用率大大提高，因此是一种具有应用前景的绿色电源，D正确；
故合理选项是D。
12．D
【分析】铅蓄电池中，放电过程为原电池原理。Pb作负极，发生失电子的氧化反应；PbO2作正极，发生得电子的还原反应，放电的总反应方程式为：，据此结合二次电池的工作原理分析解答。
【详解】A．在放电时，电池的正极材料是PbO2，A错误；
B．在放电时，电池的负极材料Pb放电转化为，电极质量增大，B错误；
C．上述铅蓄电池放电时，阴离子移向负极，所以向负极迁移，C错误；
D．在放电时，正极PbO2发生得电子的还原反应转化为，其电极反应式为：，D正确；
故选D。
13．C
【分析】在原电池中，若两金属做电极，一般活泼金属做负极，不活泼金属做正极。Ⅰ和Ⅱ两个原电池装置中，都是锌做负极，铜做正极。
【详解】A．原电池Ⅰ和Ⅱ中，Zn为负极，Cu为正极，CuSO4为电解质溶液，工作原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故A正确；
B．在原电池中，负极锌失去电子，经外电路流向正极铜，故B正确；
C．正极反应为Cu2++2e-=Cu，发生还原反应，故C错误；
D．在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，装置Ⅱ中，右侧烧杯中的铜为正极，左侧烧杯中的锌为负极，所以盐桥中的K+向右侧烧杯移动，Cl-向左侧烧杯移动，故D正确；
故选C。
14．A
【分析】燃料电池中发生的反应一般是燃料和氧气的氧化还原反应，通入氧气的一极为正极，通入燃料的一极为负极。
【详解】A．根据题目已知：其中一电极反应式为C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O可知，通入乙烷的一极为负极，则通入氧气的一极为正极，在碱性溶液中，正极电极反应式为2H2O＋O2＋4e-=4OH-，故A正确；
B．电池工作的总反应为：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，消耗了OH-，OH-浓度减小，溶液的pH逐渐降低，故B错误；
C．在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以OH-向负极移动，K+向正极移动，故C错误；
D．正极上参加反应的气体为氧气，负极上参加反应的气体为乙烷，根据总反应方程式：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为7∶2，故D错误；
故选A。
15．B
【详解】A．Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能反应，所以装置I中为原电池的正极，Al为原电池的负极，A错误；
B．由于电极活动性Zn比C强，所以Zn为负极，碳棒为正极，故装置IV工作时，电子由负极锌通过导线流向正极碳棒，B正确；
C．装置III中2个电极都是Zn，没有活动性不同的电极，因此不可构成原电池，C错误；
D．装置II可充电，为电解池；也可放电，为原电池，故装置II电池为二次电池，D错误；
故合理选项是B。
16． 放热 Na2O或CaO(答案合理即可) 吸热 B 饱和澄清石灰水变浑浊 铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低
【详解】(1)①由图1可知，装置中的压强大于外界大气压，若反应没有气体生成时，说明该反应为放热反应，反应时放出热量使装置中压强增大，加入的物质X可能是Na2O、CaO等，故答案为：Na2O或CaO；
②由图2可知，装置中压强小于外界大气压，若反应没有气体生成时，说明该反应为吸热反应，反应时吸收热量使装置中压强减小；CO还原CuO的反应为放热反应，CaCO3受热分解的反应为吸热反应，Al和Fe2O3高温条件下的反应为放热反应，则B符合题意，故答案为：吸热；B；
(2)把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入5mL NaOH溶液，铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应，放出的热量使澄清石灰水的温度升高，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，杯中析出氢氧化钙使饱和澄清石灰水变浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水变浑浊；铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。
17． C6H12O6＋6H2O-24e-=6CO2↑＋24H+ 减小 溶液中无Fe3+ Fe2+的还原性强于SCN- Fe2+-e-=Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 C4H10 -26e－＋13O2－＝4CO2 ↑＋5H2O
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极；
【详解】(1)由工作原理示意图知，以葡萄糖为燃料的微生物电池中，左侧电极上氧气得到电子被还原，正极反应为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；右侧电极上葡萄糖失去电子被氧化，右侧区是负极区，则①负极电极反应式：C6H12O6＋6H2O-24e-=6CO2↑＋24H+；②该电池总反应为：C6H12O6＋6 O2=6CO2↑＋+6H2O，随着电池不断放电，水不断生成、电解质物质的量不变，故电解质溶液的酸性减小；
(2) 先断开电键K，向溶液X中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3+；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红即有Fe(SCN)3生成、则负极亚铁离子失去电子被氧化，右边石墨电极上有固体析出、则是银离子得到电子被还原得到银，电流计指针偏转，可见该原电池总反应为：Ag++ Fe2+=Fe3++Ag，则Fe2+被氧化而SCN-没有被氧化，据此得出的结论是Fe2+的还原性强于SCN-，溶液变红的原因是Fe2+-e-=Fe3+、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
(3)该丁烷电池总反应为2C4H10＋13 O2＝8 CO2 ↑＋10 H2O，正极反应为：13O2＋52e－=26O2-，按电池总反应=正极反应式+负极反应式知，则-通入丁烷的一极的电极反应式为：2C4H10 -52 e－＋26O2－＝8CO2 ↑＋10H2O；即 C4H10 -26 e－＋13 O2－＝4 CO2 ↑＋5 H2O。
18． Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋10H2O＋2NH3↑ 使反应物充分混合，迅速发生反应 ①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末 在烧杯内的反应物中插入温度计，反应后温度计的示数下降，说明该反应是吸热反应 用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明该反应为吸热反应 吸收 吸收 > 放出 有的吸热反应不需要加热也可发生
【分析】（1）反应为复分解反应，二者反应生成氨气、水、以及氯化钡；
（2）玻璃棒的搅拌作用是使混合物混合均，让化学反应快速发生；
（3）根据反应是否充分进行分析；
（4）通过玻璃片上结冰现象、烧杯和底部的玻璃片粘在一起、用手触摸烧杯外壁有冰凉的感觉、用温度计测混合物的温度看是否降温等方法可以确定反应是吸热的；
（5）吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，旧键断裂吸收的能量高于新键生成释放的能量；
（6）吸热反应不需要加热也可发生。
【详解】（1）氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水、以及氯化钡，化学方程式为Ba（OH）2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O，
故答案为：Ba（OH）2 8H2O+2NH4Cl═BaCl2+10H2O+2NH3↑；
（2）Ba（OH）2 8H2O晶体和氯化铵晶体之间的反应是固体之间的反应，搅拌可使混合物充分接触并发生反应，
故答案为：使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低；
（3）①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末，可能看不到“结冰”现象，
故答案为：①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末（其他答案合理均正确）；
（4）氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是吸热反应，可以根据用手触摸烧杯外壁看是否变凉、用温度计测混合物的温度看是否降温、玻璃片上结冰现象、烧杯和底部的玻璃片粘在一起等现象来证明，
故答案为：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应；
（5）反应是一个吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，旧键断裂吸收的能量高于新键生成释放的能量，
故答案为：吸收；吸收；＞；放出；
（6）该反应在常温下就可以进行，说明吸热反应不需要加热也可发生，
故答案为：有的吸热反应不需要加热也可发生。
19． H2 O2 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 变大 2H2-4e-+4OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 C Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2 1 还原 +3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH- 正
【分析】在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，失去电子，发生氧化反应；通入氧气或空气的电极为正极，正极上得到电子，发生还原反应，两个电极的反应式随电解质溶液的酸碱性的不同而不同，结合溶液中c(H+)或c(OH-)的变化分析判断pH的变化，利用燃烧反应产生的物质分析对环境的影响。对于可充电电池，可根据放电时的反应方程式判断正负极电极反应式及电子转化情况。
【详解】(1)在酸性氢氧燃料电池中，在负极上由H2失电子生成H+，负极的电极反应为：2H2-4e-=4H+；在正极由O2得电子生成OH-，生成的OH-结合H+生成水，正极的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；总电极反应式为2H2+O2=2H2O，由于正、负极消耗与生成的H+等量，所以H+的总量不变，但水的总量增加，c(H+)减小，故溶液的pH变大；
(2)在碱式介质中，H2在负极失去电子生成H+，H+结合OH-生成水，故负极的电极反应式为：2H2-4e-+4OH-=2H2O；O2在正极得电子生成OH-，正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，总电极反应式为2H2+O2=2H2O，由于正、负极消耗与生成的OH-等量，所以OH-的总量不变，而水的总量增加，c(OH-)减小，故溶液的pH变小；
(3)A．电解水获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，A正确；
B．氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，B正确；
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-=4H+，H2-2e-+2OH-=2H2O，可见电解质溶液的酸碱性不同，负极的电极反应式不相同，C错误；
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2=2H2O，D正确；
故合理选项是C；
(4)①放电时，负极上Zn失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；
②放电时，正极上1 mol K2FeO4得3 mol电子发生还原反应生成1 mol Fe(OH)3，所以每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原；
③放电时，正极上得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为：+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-；
④放电时，正极上发生反应：+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，反应产生OH-，使附近溶液中c(OH-)增大，故正极附近溶液的碱性会增强。
【点睛】本题考查燃料电池与可充电电池，需要明确在燃料电池中，燃料在负极失去电子，发生氧化反应，氧气在正极上得到电子，发生还原反应；在不同介质中，氢氧燃料电池的正、负极电极反应式不同，但总反应方程式相同。
20． ＞ 左 0.01 mol·L-1·min-1 ac 50% c
【分析】(1)相同温度下，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，根据转化率确定压强大小；
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
(3)①先计算三氧化硫的反应速率，再根据同一化学反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率；
反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
②根据反应放出98.0 kJ热量时，根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.0 kJ/mol，则生成三氧化硫1 mol结合三段式计算；
(4)先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积则乙的压强增大，平衡正向移动。
【详解】(1)该反应的正反应是气体体积减小的反应，在相同温度时，增大压强平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，B点的转化率大于A点，所以p1＞p2；
(2)由图可知，压强一定时，升高温度，SO2转化率减小，说明升高温度，化学平衡向左移动；
(3)①v(SO3)==0.02 mol/(L·min)，v(O2)=v(SO3)=0.01 mol/(L·min)；
a．SO2、O2起始物质的量分别为n(SO2)=1.6 mol+0.4 mol=2.0 mol，n(O2)=1.8 mol+0.2 mol=2.0 mol。因温度和容器体积不变，开始加入的SO2和O2的物质的量相等，而Δn(SO2)与Δn(O2)不相等，能说明反应达到平衡状态，a正确；
b．容器体积不变，混合气体质量不变，故反应前后气体密度不变，故不能说明反应达到平衡，b错误；
c．因反应后气体的总物质的量减小，若压强不变，能说明反应达平衡状态，c正确；
d．根据硫原子质量守恒，反应前后n(SO2)+n(SO3)不变，因此不能说明反应达到平衡状态，d错误；
故答案为ac。
②反应放出98 kJ热量时，消耗的SO2的物质的量为×2 mol=1 mol，则SO2的转化率α(SO2)=×100%=50%；
(4)先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变。由于此反应的正反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积。缩小体积使乙的压强增大，化学平衡正向移动。所以，若甲容器中SO2的百分含量为p%，则乙的SO2的百分含量将小于甲，即乙的SO2的百分含量小于p%，故答案为c。
【点睛】结合平衡状态的特征及化学平衡移动原理分析判断，对于相同起始状态不同外界条件下的反应，可先虚拟一种状态，然后利用平衡状态的建立与外界条件无关，只与物质的始态和终态有关，利用平衡移动原理分析。
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