第2章第2节化学反应与能量转化同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 第2章第2节化学反应与能量转化同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高一化学鲁科版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 644.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-05 13:13:58 | ||
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文档简介
第2章第2节化学反应与能量转化同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如图，用 、 、 分别表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A．②→③过程，是吸热过程
B．③→④过程，N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
C．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D．合成氨反应中，反应物总能量大于生成物总能量
2．下列说法正确的是
A．凡是需要加热的化学反应都不是放热反应
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于放热反应
C．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
D．断键吸收的能量大于成键放出的能量为吸热反应
3．下列关于如图所示电池的说法中不正确的是
A．乙烧杯溶液颜色逐渐变深
B．电池工作一段时间，乙烧杯成了混合溶液
C．装置中发生的总反应是
D．若换成阴离子交换膜，从乙烧杯移向甲烧杯
4．某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒
负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒
电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液
A．A B．B C．C D．D
5．下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．反应放出的能量为
B．反应放出的能量为
C．反应吸收的能量为
D．反应吸收的能量为
6．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法不正确的是
A．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a
B．负极的电极反应式为：
C．当传感器中通过2×10-3mol电子时，通过的尾气中含有2.24mLCO
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
7．如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D．由图可知，此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
8．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动
A．A B．B C．C D．D
9．将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，下列叙述正确的是
A．正极有O2逸出 B．硫酸溶液的pH增大
C．电子通过导线由铜片流向锌片 D．锌片上有H2逸出
10．化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关，下列说法正确的是：
①化学键存在相邻原子间强烈的相互作用
②是离子化合物
③中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热
⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔沸点
A．①③⑤⑥ B．③④⑤⑧ C．①②③⑤ D．③⑤⑥⑦
11．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是
A．碳酸钠溶于水会吸热，碳酸氢钠溶于水会放热
B．碳酸钠可以用于纺织、造纸，碳酸氢钠可以用于烘焙糕点
C．侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理，直接析出纯碱
D．相比于碳酸氢钠，碳酸钠更容易受热分解
12．2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应；下列能量变化示意图正确的是
A． B．
C． D．
13．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有气泡出现，则以下叙述正确的是
A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
14．如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法中正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中在负极发生反应的物质是O2
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
15．用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是
A．外电路中电子由银片流向铜片 B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C．铜电极发生还原反应 D．电路中每转移2mol电子，正极增重216g
二、填空题
16．某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。
实验原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
实验用品：电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、NaOH溶液、烧杯、导线、耳机。
实验装置如图：
请回答以下问题：
(1)按如图所示装置连接好实验仪器，可以听见耳机发生“嚓嚓 ”的声音。其原因是在原电池中，化学能转化为___________，在耳机中又由___________转化为声音这种能量。
(2)铁钉是原电池的___________极，电极反应式为___________，发生了___________反应；铜钉上的电极反应式为___________。
(3)一段时间后，取烧杯内的溶液少许，滴加足量的NaOH溶液，发生的反应依次有(用化学方程式表示)___________、___________、___________。
17．我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO，该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题：
(1)上述反应中的还原剂是___________，还原产物是___________。
(2)该反应___________(填“吸热”或“放热”)。
三、实验题
18．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向
1 Al、Mg 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同？__(填“是”或“否”)。
(2)由实验3完成下列填空：
①铝为__极，电极反应式：__。
②石墨为__极，电极反应式：__。
③电池总反应式：__。
(3)实验4中铝作负极还是正极？__，理由是__。写出铝电极的电极反应式：__。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：__。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：__。
19．某同学用如下图所示装置进行水果电池的实验，测得数据如表所示：
实验编号 电极材料 水果品种 电极间距/cm 电压/mA
1 锌 铜 菠萝 3 900
2 锌 铜 苹果 3 650
3 锌 铜 柑橘 3 850
4 锌 铝 菠萝 3 650
5 锌 铝 苹果 3 450
请回答下列问题：
(1)实验5中负极的电极反应式为_______。
(2)实验1、4中电流方向相反的原因是_______。
(3)分析实验数据可知，影响水果电池电压的因素有_______、_______。
(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做_______(填“合理”或“不合理”)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．②→③过程是断开化学键，是吸热过程，故A正确；
B．③→④过程是形成化学键，N原子和H原子形成了含有极性键的NH3，故B正确；
C．合成氨反应是放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量，故C错误；
D．合成氨反应是放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，故D正确。
综上所述，答案为C。
2．D
【详解】A．铝热反应需要高温，属于放热反应，A错误；
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于吸热反应，B错误；
C．有能量放出或吸收的变化不一定是化学变化，如灯泡的发光放热属于物理变化，C错误；
D．断键吸收的能量大于成键放出的能量，则整体表现为吸收热量，即该反应为吸热反应，D正确；
故选D。
3．A
【分析】Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，据此分析。
【详解】A．Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极反应式为，乙烧杯溶液颜色逐渐变浅，故A说法不正确；
B．为平衡电荷，甲烧杯中的阳离子，即向乙烧杯移动，故乙烧杯成了混合溶液，故B说法正确；
C．根据B选项分析，装置中发生的总反应是，故C说法正确；
D．乙烧杯放电，从乙烧杯移向甲烧杯，故D说法正确。
故选A。
4．A
【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或碳棒，电解液为含Cu2+的溶液。
【详解】A．由分析可知Fe为负极，碳棒为正极，Cu2+的溶液为电解液，A正确；
B．Fe为负极，不能为铜棒，B错误；
C．铁和铜作原电池电极，铁更活泼应为负极，C错误；
D．由分析可知电解液为含Cu2+的溶液，D错误；
故选A。
5．A
【详解】A．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，A正确；
B．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，B错误；
C．根据图像可知，该反应为放热反应，C错误；
D．根据图像可知，该反应为放热反应，D错误；
故答案为：A。
6．C
【分析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极。
【详解】A．b为正极，阴离子向负极移动，正确；
B．负极发生氧化反应，正确；
C．通过2×10-3mol电子时，反应的CO为0.001mol，在标准状况下，体积为2.24mL，错误；
D．CO含量高，转移电子多，电流大，正确。
故选C。
7．C
【详解】A．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热过程，A错误；
B．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性：，B错误；
C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；
D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．温度计的水银柱不断上升说明稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应，故A不符合题意；
B．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故B不符合题意；
C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面说明X和Y的反应为放热反应，故C不符合题意；
D．锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气会使针筒活塞向右移动，则反应开始后，针筒活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应，故D符合题意；
故选D。
9．B
【分析】将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片上发生氧化反应，为负极，铜片上发生还原反应，为正极。
【详解】A．铜为正极，逸出氢气而不是氧气，A错误；
B．该反应过程中会消耗氢离子，酸性减弱，pH增大，B正确；
C．电子由负极流向正极，即通过导线由锌片流向铜片，C错误；
D．铜为正极，发生反应2H++2e-=H2↑，逸出氢气，而不是锌片，D错误；
综上所述答案为B。
10．A
【详解】①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故①正确；
②中Al和Cl之间形成共价键，属于共价化合物，故②错误；
③中和Cl-之间以离子键结合，中含有共价键，故③正确；
④干冰属于分子晶体，升华破坏了分子间作用力，故④错误；
⑤物理变化中可能有化学键的断裂，如NaCl溶液水发生电离，离子键被破坏，故⑤正确；
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程，化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此化学变化所以一定伴随能量的变化，故⑥正确；
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生，如和的反应属于吸热反应，但是不需要加热就可发生，故⑦错误；
⑧氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故⑧错误；
说法正确的是①③⑤⑥；
答案选A。
11．B
【详解】A．碳酸钠溶于水会放热，碳酸氢钠溶于水会吸热，A错误；
B．碳酸钠溶液显碱性，可用于工业用碱，用于纺织、造纸溶解和软化纤维，碳酸氢钠受热易分解产生二氧化碳，且与有机酸也可放出二氧化碳，B正确；
C．侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理，向饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到的碳酸氢钠受热分解得到纯碱，C错误；
D．碳酸钠稳定性大，受热不易分解，D错误；
答案选B。
12．B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，又因为气态B转化为液态B放热，所以选项B中图像符合。
答案选B。
13．C
【详解】A．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，负极b是铁片，烧杯中的溶液可以为硫酸，A项错误；
B．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，负极b是铁片，烧杯中的溶液不可以为硫酸铜，否则a极上会析出金属铜，B项错误；
C．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，烧杯中的溶液可以为硫酸，C项正确；
D．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，b是铁片，b为负极，烧杯中的溶液不可以为硫酸铜，否则a极上会析出金属铜，D项错误；
答案选C。
14．C
【详解】A．该图中有太阳能向电能的转化，化学能向电能的转化，电能向化学能、机械能的转化，不止3种形式的能量转化，错误；
B．装置Y是原电池装置，负极发生反应的物质为氢气，失去电子，发生氧化反应，错误；
C．装置X应是电解池，电解水生成氢气和氧气，实现燃料电池的燃料和氧化剂再生，正确；
D．无论原电池海水电解池能量的转化率都不是100%，所以不可能实现零排放，错误；
答案选C。
15．D
【分析】该原电池中，铜片作负极，在反应中失去电子，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+，银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e-=Ag，据此分析作答。
【详解】A．电子通过外电路从负极流向正极，则外电路中电子由铜片流向银片，A项错误；
B．用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替，氯离子会与银离子反应，生成沉淀，B项错误；
C．铜片为负极，在反应中失去电子，发生氧化反应，C项错误；
D．电路中每转移2mole-，生成2molAg，则正极增重216g，D项正确；
答案选D。
16．(1) 电能 电能
(2) 负 Fe－2e－= Fe2＋ 氧化 2H＋＋2e－= H2↑
(3) H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】（1）在原电池中，化学能转化为电能，在耳机中又由电能转化为声音这种能量。
（2）铁较铜活泼，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铁钉是原电池的负极，电极反应式为Fe－2e－= Fe2＋，发生了氧化反应；铜钉上的电极反应为氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，2H＋＋2e－= H2↑；
（3）取烧杯内的溶液少许，滴加足量的NaOH溶液，氢氧化钠首先和稀硫酸反应生成硫酸钠和氢气，再和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁和空气中氧气、水反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
17．(1) C Si3N4
(2)放热
【详解】（1）在反应中，C的化合价升高作还原剂，N2的化合价降低作氧化剂，发生还原反应，生成的Si3N4是还原产物。
（2）由于图像中反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应。
18． 否 负 2Al-6e-=2Al3+ 正 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 负极 在NaOH溶液中，活动性Al>Mg Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极 另一个电极材料的活动性；电解质溶液
【详解】(1)实验1、2中Al所作的电极不相同；
故答案为：否。
(2)①由实验3电流表指针偏向石墨，是负极，石墨是正极，电极反应式：2Al-6e-=2Al3+；
故答案为：负；2Al-6e-=2Al3+。
②是负极，石墨是正极，化学反应是失去电子被氧化为，盐酸中的得到电子被还原为，电极反应式：6H++6e-=3H2↑；
故答案为：正；6H++6e-=3H2↑。
③总反应式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(3)实验4中在溶液中活动性，则是负极，是正极；铝电极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O；
故答案为：；在NaOH溶液中，活动性Al>Mg；Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O。
(4) 在浓硝酸中钝化，在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性，是负极，是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝；
故答案为：Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为：另一个电极材料的活动性和电解质溶液；
故答案为：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。
19． 实验1中锌比铜活泼，锌为负极；实验4中锌不如铝活泼，锌为正极，所以两实验中电流方向相反 水果品种 电极材料 合理
【详解】(1)实验5中电极是与，因比更活泼，则负极反应式为，故答案为：Al 3e ═Al3+。
(2)因实验1中比活泼，作负极；实验4中比活泼，作正极，则两电池中电流方向相反，故答案为：实验1中锌比铜活泼，锌为负极；实验 4中锌不如铝活泼，锌为正极，所以两实验中电流方向相反；
(3)分析实验数据可知，水果电池的电压与水果品种及电极材料有关，故答案为：水果品种；电极材料；
(4)这样做可使电压增大，做法合理，故答案为：合理。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如图，用 、 、 分别表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A．②→③过程，是吸热过程
B．③→④过程，N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
C．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D．合成氨反应中，反应物总能量大于生成物总能量
2．下列说法正确的是
A．凡是需要加热的化学反应都不是放热反应
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于放热反应
C．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
D．断键吸收的能量大于成键放出的能量为吸热反应
3．下列关于如图所示电池的说法中不正确的是
A．乙烧杯溶液颜色逐渐变深
B．电池工作一段时间，乙烧杯成了混合溶液
C．装置中发生的总反应是
D．若换成阴离子交换膜，从乙烧杯移向甲烧杯
4．某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒
负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒
电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液
A．A B．B C．C D．D
5．下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．反应放出的能量为
B．反应放出的能量为
C．反应吸收的能量为
D．反应吸收的能量为
6．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法不正确的是
A．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a
B．负极的电极反应式为：
C．当传感器中通过2×10-3mol电子时，通过的尾气中含有2.24mLCO
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
7．如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D．由图可知，此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
8．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动
A．A B．B C．C D．D
9．将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，下列叙述正确的是
A．正极有O2逸出 B．硫酸溶液的pH增大
C．电子通过导线由铜片流向锌片 D．锌片上有H2逸出
10．化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关，下列说法正确的是：
①化学键存在相邻原子间强烈的相互作用
②是离子化合物
③中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热
⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔沸点
A．①③⑤⑥ B．③④⑤⑧ C．①②③⑤ D．③⑤⑥⑦
11．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是
A．碳酸钠溶于水会吸热，碳酸氢钠溶于水会放热
B．碳酸钠可以用于纺织、造纸，碳酸氢钠可以用于烘焙糕点
C．侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理，直接析出纯碱
D．相比于碳酸氢钠，碳酸钠更容易受热分解
12．2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应；下列能量变化示意图正确的是
A． B．
C． D．
13．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有气泡出现，则以下叙述正确的是
A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
14．如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法中正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中在负极发生反应的物质是O2
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
15．用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是
A．外电路中电子由银片流向铜片 B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C．铜电极发生还原反应 D．电路中每转移2mol电子，正极增重216g
二、填空题
16．某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。
实验原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
实验用品：电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、NaOH溶液、烧杯、导线、耳机。
实验装置如图：
请回答以下问题：
(1)按如图所示装置连接好实验仪器，可以听见耳机发生“嚓嚓 ”的声音。其原因是在原电池中，化学能转化为___________，在耳机中又由___________转化为声音这种能量。
(2)铁钉是原电池的___________极，电极反应式为___________，发生了___________反应；铜钉上的电极反应式为___________。
(3)一段时间后，取烧杯内的溶液少许，滴加足量的NaOH溶液，发生的反应依次有(用化学方程式表示)___________、___________、___________。
17．我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO，该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题：
(1)上述反应中的还原剂是___________，还原产物是___________。
(2)该反应___________(填“吸热”或“放热”)。
三、实验题
18．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向
1 Al、Mg 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同？__(填“是”或“否”)。
(2)由实验3完成下列填空：
①铝为__极，电极反应式：__。
②石墨为__极，电极反应式：__。
③电池总反应式：__。
(3)实验4中铝作负极还是正极？__，理由是__。写出铝电极的电极反应式：__。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：__。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：__。
19．某同学用如下图所示装置进行水果电池的实验，测得数据如表所示：
实验编号 电极材料 水果品种 电极间距/cm 电压/mA
1 锌 铜 菠萝 3 900
2 锌 铜 苹果 3 650
3 锌 铜 柑橘 3 850
4 锌 铝 菠萝 3 650
5 锌 铝 苹果 3 450
请回答下列问题：
(1)实验5中负极的电极反应式为_______。
(2)实验1、4中电流方向相反的原因是_______。
(3)分析实验数据可知，影响水果电池电压的因素有_______、_______。
(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做_______(填“合理”或“不合理”)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．②→③过程是断开化学键，是吸热过程，故A正确；
B．③→④过程是形成化学键，N原子和H原子形成了含有极性键的NH3，故B正确；
C．合成氨反应是放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量，故C错误；
D．合成氨反应是放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，故D正确。
综上所述，答案为C。
2．D
【详解】A．铝热反应需要高温，属于放热反应，A错误；
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于吸热反应，B错误；
C．有能量放出或吸收的变化不一定是化学变化，如灯泡的发光放热属于物理变化，C错误；
D．断键吸收的能量大于成键放出的能量，则整体表现为吸收热量，即该反应为吸热反应，D正确；
故选D。
3．A
【分析】Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，据此分析。
【详解】A．Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极反应式为，乙烧杯溶液颜色逐渐变浅，故A说法不正确；
B．为平衡电荷，甲烧杯中的阳离子，即向乙烧杯移动，故乙烧杯成了混合溶液，故B说法正确；
C．根据B选项分析，装置中发生的总反应是，故C说法正确；
D．乙烧杯放电，从乙烧杯移向甲烧杯，故D说法正确。
故选A。
4．A
【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或碳棒，电解液为含Cu2+的溶液。
【详解】A．由分析可知Fe为负极，碳棒为正极，Cu2+的溶液为电解液，A正确；
B．Fe为负极，不能为铜棒，B错误；
C．铁和铜作原电池电极，铁更活泼应为负极，C错误；
D．由分析可知电解液为含Cu2+的溶液，D错误；
故选A。
5．A
【详解】A．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，A正确；
B．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，B错误；
C．根据图像可知，该反应为放热反应，C错误；
D．根据图像可知，该反应为放热反应，D错误；
故答案为：A。
6．C
【分析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极。
【详解】A．b为正极，阴离子向负极移动，正确；
B．负极发生氧化反应，正确；
C．通过2×10-3mol电子时，反应的CO为0.001mol，在标准状况下，体积为2.24mL，错误；
D．CO含量高，转移电子多，电流大，正确。
故选C。
7．C
【详解】A．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热过程，A错误；
B．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性：，B错误；
C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；
D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；
答案选C。
8．D
【详解】A．温度计的水银柱不断上升说明稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应，故A不符合题意；
B．由图可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故B不符合题意；
C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面说明X和Y的反应为放热反应，故C不符合题意；
D．锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成的氢气会使针筒活塞向右移动，则反应开始后，针筒活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应，故D符合题意；
故选D。
9．B
【分析】将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片上发生氧化反应，为负极，铜片上发生还原反应，为正极。
【详解】A．铜为正极，逸出氢气而不是氧气，A错误；
B．该反应过程中会消耗氢离子，酸性减弱，pH增大，B正确；
C．电子由负极流向正极，即通过导线由锌片流向铜片，C错误；
D．铜为正极，发生反应2H++2e-=H2↑，逸出氢气，而不是锌片，D错误；
综上所述答案为B。
10．A
【详解】①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故①正确；
②中Al和Cl之间形成共价键，属于共价化合物，故②错误；
③中和Cl-之间以离子键结合，中含有共价键，故③正确；
④干冰属于分子晶体，升华破坏了分子间作用力，故④错误；
⑤物理变化中可能有化学键的断裂，如NaCl溶液水发生电离，离子键被破坏，故⑤正确；
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程，化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此化学变化所以一定伴随能量的变化，故⑥正确；
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生，如和的反应属于吸热反应，但是不需要加热就可发生，故⑦错误；
⑧氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故⑧错误；
说法正确的是①③⑤⑥；
答案选A。
11．B
【详解】A．碳酸钠溶于水会放热，碳酸氢钠溶于水会吸热，A错误；
B．碳酸钠溶液显碱性，可用于工业用碱，用于纺织、造纸溶解和软化纤维，碳酸氢钠受热易分解产生二氧化碳，且与有机酸也可放出二氧化碳，B正确；
C．侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理，向饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到的碳酸氢钠受热分解得到纯碱，C错误；
D．碳酸钠稳定性大，受热不易分解，D错误；
答案选B。
12．B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，又因为气态B转化为液态B放热，所以选项B中图像符合。
答案选B。
13．C
【详解】A．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，负极b是铁片，烧杯中的溶液可以为硫酸，A项错误；
B．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，负极b是铁片，烧杯中的溶液不可以为硫酸铜，否则a极上会析出金属铜，B项错误；
C．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，烧杯中的溶液可以为硫酸，C项正确；
D．a极上有大量气泡生成，说明a是正极，a是碳棒，b是铁片，b为负极，烧杯中的溶液不可以为硫酸铜，否则a极上会析出金属铜，D项错误；
答案选C。
14．C
【详解】A．该图中有太阳能向电能的转化，化学能向电能的转化，电能向化学能、机械能的转化，不止3种形式的能量转化，错误；
B．装置Y是原电池装置，负极发生反应的物质为氢气，失去电子，发生氧化反应，错误；
C．装置X应是电解池，电解水生成氢气和氧气，实现燃料电池的燃料和氧化剂再生，正确；
D．无论原电池海水电解池能量的转化率都不是100%，所以不可能实现零排放，错误；
答案选C。
15．D
【分析】该原电池中，铜片作负极，在反应中失去电子，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+，银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e-=Ag，据此分析作答。
【详解】A．电子通过外电路从负极流向正极，则外电路中电子由铜片流向银片，A项错误；
B．用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替，氯离子会与银离子反应，生成沉淀，B项错误；
C．铜片为负极，在反应中失去电子，发生氧化反应，C项错误；
D．电路中每转移2mole-，生成2molAg，则正极增重216g，D项正确；
答案选D。
16．(1) 电能 电能
(2) 负 Fe－2e－= Fe2＋ 氧化 2H＋＋2e－= H2↑
(3) H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】（1）在原电池中，化学能转化为电能，在耳机中又由电能转化为声音这种能量。
（2）铁较铜活泼，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铁钉是原电池的负极，电极反应式为Fe－2e－= Fe2＋，发生了氧化反应；铜钉上的电极反应为氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，2H＋＋2e－= H2↑；
（3）取烧杯内的溶液少许，滴加足量的NaOH溶液，氢氧化钠首先和稀硫酸反应生成硫酸钠和氢气，再和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁和空气中氧气、水反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
17．(1) C Si3N4
(2)放热
【详解】（1）在反应中，C的化合价升高作还原剂，N2的化合价降低作氧化剂，发生还原反应，生成的Si3N4是还原产物。
（2）由于图像中反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应。
18． 否 负 2Al-6e-=2Al3+ 正 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 负极 在NaOH溶液中，活动性Al>Mg Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极 另一个电极材料的活动性；电解质溶液
【详解】(1)实验1、2中Al所作的电极不相同；
故答案为：否。
(2)①由实验3电流表指针偏向石墨，是负极，石墨是正极，电极反应式：2Al-6e-=2Al3+；
故答案为：负；2Al-6e-=2Al3+。
②是负极，石墨是正极，化学反应是失去电子被氧化为，盐酸中的得到电子被还原为，电极反应式：6H++6e-=3H2↑；
故答案为：正；6H++6e-=3H2↑。
③总反应式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(3)实验4中在溶液中活动性，则是负极，是正极；铝电极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O；
故答案为：；在NaOH溶液中，活动性Al>Mg；Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O。
(4) 在浓硝酸中钝化，在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性，是负极，是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝；
故答案为：Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为：另一个电极材料的活动性和电解质溶液；
故答案为：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。
19． 实验1中锌比铜活泼，锌为负极；实验4中锌不如铝活泼，锌为正极，所以两实验中电流方向相反 水果品种 电极材料 合理
【详解】(1)实验5中电极是与，因比更活泼，则负极反应式为，故答案为：Al 3e ═Al3+。
(2)因实验1中比活泼，作负极；实验4中比活泼，作正极，则两电池中电流方向相反，故答案为：实验1中锌比铜活泼，锌为负极；实验 4中锌不如铝活泼，锌为正极，所以两实验中电流方向相反；
(3)分析实验数据可知，水果电池的电压与水果品种及电极材料有关，故答案为：水果品种；电极材料；
(4)这样做可使电压增大，做法合理，故答案为：合理。
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