第六章第一节化学反应与能量变化同步练习 （含解析）2022——2023学年高中化学人教版（2019）必修2

第六章第一节化学反应与能量变化同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼胶)研究电化学原理。下列叙述正确的是
A．银片为负极，发生的反应为：Ag++e-=Ag
B．用稀硫酸代替AgNO3溶液，也可形成原电池
C．进行实验时，琼胶中K+移向Mg(NO3)2溶液
D．取出盐桥，电流表指针依然偏转
2．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。如图所示。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为
A．化学能 B．热能 C．生物质能 D．电能
3．下列电池不属于二次电池的是
A B C D
手机用锂电池 电动汽车用电池 铅酸蓄电池 锌锰干电池
A．A B．B C．C D．D
4．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是
A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ
C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ
5．下列有关能量转化的说法中正确的是
A．Na与H2O的反应属于吸热反应
B．“H—Cl→H＋Cl”过程中放出热量
C．干冰升华过程放出热量
D．反应“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量变化可以用如图表示
6．下列说法正确的是
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③浓硫酸溶于水放出热量属于放热反应　④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A．只有④ B．只有①② C．①②③④ D．②③④
7．碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法正确的是
A．Zn为正极，MnO2为负极
B．该电池为二次电池
C．负极的电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D．工作时电子由MnO2经外电路流向
8．美国《时代周刊》将氢燃料电池评为21世纪对人类生活具有重大影响的技术之一、培根电池是一种碱性的氢氧燃料电池，已经应用在“阿波罗六号”太空船上。将多个培根电池组合为电池组，向外供电，电池组工作稳定后，它的电动势和内阻基本保持不变。电池所产生的水可以作为饮用水，今欲得常温下水1L，则电池内电子转移的物质的量约为
A．8.9×10-3 mol B．4.5×10-2 mol
C．1.1×102 mol D．5.6×10 mol
9．下列装置可以形成原电池的是
A． B． C． D．
10．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是
A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程
C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D．NH4NO3溶于水会吸收热量
二、实验题
11．利用与发生的氧化还原反应设计一个能产生电流的装置，画出简单的装置示意图，标明使用的用品_______。
供选择的实验用品：溶液、溶液、溶液、溶液、溶液、铜片、锌片、铁片、碳棒、滤纸、导线
12．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。
①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，是___________(填两种物质的化学式)。
②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___________(填序号)。
A．碳的燃烧反应
B．的分解反应
C．盐酸与溶液的反应
(2)如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入稀溶液。试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________。
②产生上述现象的原因是___________。
三、原理综合题
13．断裂化学键所需要的能量如表所示，肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。
化学键 氧氧键
能量/() a 498 946 391
回答下列问题：
(1)与反应生成和放出的能量为____________________。
(2)与断键吸收的能量为____________。
(3)________________________。
(4)当有(1)生成时，放出的能量__________________________(填“>”“<”或“=”)。
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参考答案：
1．B
【详解】A．该装置为MgAg原电池，镁的活泼性大于银，镁作负极，失电子形成镁离子，故A错误；
B．若把硝酸银换成稀硫酸，H+同样在银电极处得到电子析出氢气，可以构成原电池，故B正确；
C．MgAg原电池，镁的活泼性大于银，镁作负极、银为正极，原电池中阳离子移向正极，所以盐桥中的阳离子往右侧硝酸银溶液迁移，故C错误；
D．取出盐桥，由于无法构成闭合回路，不能形成原电池，所以电流表不发生偏转，D错误；
选B。
2．B
【分析】图中关键信息是利用太阳能使H2O、CO2、N2等重新组合，组合成可燃物，而可燃物燃烧后转化为燃烧产物并放出热量，产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环，可知太阳能最终转化为热能。
【详解】A．太阳能转化为化学能，燃烧后转化为热能，A错误；
B．太阳能转化为化学能，燃烧后转化为热能，B正确；
C．生物质能是指自然界有生命的物质提供的能量，此构想未涉及到生物质能，C错误；
D．此构想未涉及电能，D错误；
故答案为：B。
3．D
【详解】A．手机用锂电池，可充电，属于二次电池，故A不选；
B．电动汽车用电池，可充电，属于二次电池，故B不选；
C．铅酸蓄电池，可充电，属于二次电池，故C不选；
D．锌锰干电池不可充电，属于一次电池，故D选；
故选D。
4．B
【详解】该反应为放热反应，反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO=O，1mol的P4O10中含有4mol的P=O，12mol的P-O，故该反应中放出能量=(4c＋12b)kJ-(6a＋5d)kJ=(4c＋12b-6a-5d) kJ。
故选B。
5．D
【分析】由图可知，生成物能量大于反应物能量，图示表示的为吸热反应；
【详解】A．Na与H2O的反应放出大量热，属于放热反应，A不符合题意；
B．“H—Cl―→H＋Cl”断键吸收能量，B不符合题意；
C．干冰升华过程吸收能量，反应为物理变化不是化学变化，C不符合题意；
D．碳与水反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，D符合题意。
故选D。
6．A
【详解】①放热反应有的需加热，有的不需加热，如Na的燃烧是一个放热反应，但需要加热，①错误；
②放热的反应在常温下不一定很容易发生，如铝热反应（2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3）是放热反应，但需在高温条件下才能引发氧化铁和铝粉反应，②错误；
③浓硫酸溶于水放出热量属于放热过程，不是放热反应，③错误；
④放热反应在反应中会放出热量，所以有的反应在停止加热后可以利用放出的热量继续进行，④正确；
故选A。
7．C
【详解】A．碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，Zn的化合价升高，失去电子，被氧化，则Zn为负极，Mn元素的化合价降低，得到电子，被还原，MnO2为正极，故A错误；
B．碱性锌锰电池为一次电池，故B错误；
C．Zn为负极，Zn失去电子转化为Zn(OH)2，负极的电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，故C正确；
D．Zn为负极，MnO2为正极，原电池中电子从负极经导线流向正极，则工作时电子由经外电路流向MnO2，故D错误；
故选C。
8．C
【详解】负极：2H2-4e-＋4OH-=4H2O 正极：O2＋4e-＋2H2O=4OH-。所以产生2 mol水，转移4 mol电子。制得1 L水转移电子数为×2=1.1×102 mol。故C正确；
故选：C。
9．A
【详解】A．该装置中，两个电极材料Zn、Cu的金属活动性不同，用导线相连接，与电解质溶液稀硫酸相接触，能形成原电池，A符合题意；
B．两个电极材料都为Ag，活动性相同，不能产生电势差，不能形成电流，B不符合题意；
C．虽然具有两个活动性不同的电极，但植物油为非电解质，不能传导电流，C不符合题意；
D．具有两个活动性不同的电极，且稀硫酸为电解质溶液，但不能形成闭合回路，D不符合题意；
故选A。
10．C
【详解】A. Na2SO4 10H2O脱水是吸热过程，A正确；
B. 因为十水硫酸钠脱水较慢，它一点点地脱水，水遇上硝酸铵吸热，因此制冷效果可以维持较长，B正确；
C. 铵盐不会自身发生复分解反应，Na2SO4 10H2O和NH4NO3也不能发生复分解反应，C错误；
D. 硝酸铵夺取硫酸钠结晶水，是一个吸热反应，同时溶解吸热，D正确；
故选C。
11．
【详解】依据原电池反应原理分析，氧化还原反应中铁离子在正极得到电子发生还原反应，碘离子在负极失电子发生氧化反应，负极所在电解质溶液为KI溶液，正极所在电解质溶液为FeCl3溶液，画出原电池装置；
故答案为：
12． 放热 、 吸热 B 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低
【分析】(1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应，图2为吸热反应；
(2)铝与强碱反应属于放热反应，然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外，还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊；据此分析解答。
【详解】(1)①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是、等，故答案为：放热；、；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热；故答案为：吸热；
A．碳的燃烧反应为放热反应，故A不选；
B．的分解反应为吸热反应，故选B；
C．盐酸与溶液反应为放热反应，故C不选；
答案选B。
(2)把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入稀溶液，铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水中出现白色浑浊；铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低。
13． 523 2255 193 >
【详解】(1)由题图可知，与反应生成和放出的能量为，故答案为：523；
(2)与断键吸收的能量为，故答案为：2255；
(3)化学键断裂吸收能量，化学键生成释放能量，断裂键所需的能量为，则化学键断裂吸收的能量为，解得，故答案为：193；
(4)据图可知，与反应生成和放出的能量。(1)放出能量，因此当有(1)生成时，放出的能量大于，故答案为：>。
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