专题6《化学反应与能量变化》练习题
一、单选题
1.下列变化过程属于放热反应的有
①铝热反应 ②酸碱中和反应 ③稀释浓硫酸 ④固体氢氧化钠溶于水⑤在中燃烧 ⑥液态水变成水蒸气 ⑦晶体与混合搅拌 ⑧工业制取水煤气
A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.②③④⑤ D.①⑥⑦⑧
2.下列说法中正确的是
A.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用的溶液冲洗
B.用镊子从煤油中取出一小块钠,用小刀切取一块绿豆大的钠直接放入水中,剩余钠放回试剂瓶
C.铜与浓硫酸加热条件下发生反应,反应结束后,冷却,然后向试管中加水,观察溶液呈蓝色
D.比较不同条件下与反应的快慢,可通过测定收集等体积需要的时间来实现
3.下列叙述正确的是
①化学反应都遵循质量守恒定律
②化学反应都遵循能量守恒定律
③化学反应都有新物质生成
④化学反应都伴随着能量的变化
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④
4.某研究小组欲利用甲烷消除NO2污染,发生反应:CH4(g) +2NO2(g) N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)。在2L密闭容器中,控制不同温度,分别加入1 molCH4和2 mol NO2,测得n(CH4 )随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度 时间/minn/ mol 0 10 20 30
① T1 n(CH4) 1.00 0.70 0.50 0.40
② T2 n(CH4 ) 1.00 0.60 0.36 0.36
下列说法正确的是
A.①组中,0~20 min内,用NO2表示的反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
B.由实验数据可知,实验控制的温度:T2< T1
C.反应在20min时,①②组中反应均未达到平衡状态
D.②组在30 min时容器内物质的总物质的量为3.64 mol
5.一定温度下,反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A.缩小体积使压强增大 B.恒容,充入N2
C.恒容,充入He D.恒容,减小NO的浓度
6.在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中,可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A.①②③ B.②③④
C.①②③④ D.②③④⑤
7.如图将锌片和铜片用导线连接插入一定浓度的硫酸铜溶液中,组成一个原电池模型,观察到电流计指针偏转,且锌片和铜片表面均有红色物质析出,待实验结束时,测得锌片质量减少了3.92g,铜片质量增加了3.84g,则该原电池工作效率η的值为(用参加原电池反应的锌占反应总量的百分率表示)
A.40% B.60% C.75% D.80%
8.下列实验现象不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
选项 A B C D
反应装置或图象
实验现象或图象信息 反应开始后,针筒活塞向右移动 反应开始后,甲侧液面低于乙侧液面 温度计的水银柱上升 反应开始后,气球慢慢胀大
A.A B.B C.C D.D
9.下列事实不能用电化学原理解释的是( )
A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B.纯银制品在空气中变暗
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量的CuSO4溶液后速率加快
D.镀锌铁(在铁上镀一层锌)比镀锡铁耐用
10.某研究性学习小组设计了能使灯发光的装置,如图所示。下列说法正确的是
A.锌片是负极,电子由锌片经电解质溶液流向铜片
B.氢离子在铜片表面被氧化
C.锌电极质量减少时,铜电极表面析出氢气在标况下的体积是
D.装置中存在“电能→化学能→光能”的转化
11.在理论上可用于设计原电池的化学反应是
A.2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g) △H <0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1) △H >0
C.CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) △H <0
D.FeCl3(aq)十3H2O(1) Fe(OH)3(s)+3HCl(aq) △H >0
12.某化学兴趣小组利用4份等质量的铝片(已打磨)、其他材料及电解质溶液设计了4组原电池,反应一段时间,观察并记录的部分实验结果如表所示。下列说法错误的是
实验编号 ① ② ③ ④
电极材料 铝、铜 铝、石墨 镁、铝 铝、铜
电解质溶液 稀硫酸 稀硫酸 氢氧化钠溶液 浓硝酸
电流表指针偏转方向 偏向铜 偏向镁
A.①和④中外电路中通过的电子数相等时,铝片质量变化之比为1:1
B.②和③中,当生成等物质的量的气体时,电解质溶液增加的质量相等
C.③中镁电极上的电极反应式为
D.由上述实验可知,在原电池中活泼性强的金属单质不一定作负极
13.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是
A B C D
铁门表面喷漆 橡胶里加炭黑 用扇子扇煤炉火 木头电线杆稍稍烤焦
A.A B.B C.C D.D
14.下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是
A.当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同
B.两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动
C.由此可判断能够发生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反应
D.由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr>Ni>Sn
15.下列说法正确的是
A.工业上利用二氧化硅和焦炭在高温下反应制得单质硅和二氧化碳的原理制取粗硅
B.Na2SO4·10H2O晶体可作为光与热能转换的贮热材料
C.工业上利用 H2和 Cl2 光照下反应生成HCl,再将其溶于水生产盐酸
D.高炉炼铁得到的铁是含碳 2%~4.5%的生铁,通过炼制生铁可以得到用途更广泛的钢,钢含碳量比生铁低
二、填空题
16.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸。请回答下列问题:
A BCD
(1)①若A常温下为气体,C是红棕色气体,则C的化学式为___________。
②若A在常温下为黄色晶体,则C的化学式为___________,在D的稀溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,其反应的化学方程式为___________。
(2)工业法制硫酸中,有一步反应为SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),一定条件下,将1molSO2和2molO2置于2L的密闭容器中,10min后测得SO2为0.4mol,则:
①用SO2表示该反应的速率为___________mol/(L·min);
②其他条件不变时,将密闭容器的体积变为1L,该反应的速率将___________(填“增大”或“减小”)
17.已知①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,反应速率为v1;
②2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0,反应速率为v2。
对于上述两个可逆反应,当改变条件时,试判断v1、v2的变化(填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)保持体积不变,反应①通入N2,反应②分离出I2(g),v1___________,v2___________。
(2)保持压强不变,反应①②通入“He”气,v1___________,v2___________。
(3)反应①、反应②均压缩体积,v1___________,v2___________。
(4)保持体积不变,反应①②通入“He”气,v1___________,v2___________。
(5)其他条件不变,反应①②均升温,v1___________,v2___________。
(6)其他条件不变,反应①②均加入正催化剂,v1___________,v2___________。
18.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,根据上述情况判断:。
(1)蓄电池的负极材料是___________。(填化学式)
(2)放电时,正极反应为___________。
(3)放电时,电解质溶液中阴离子移向___________极。
19.观察图,回答问题。
(1)该装置叫_______装置,可以将化学能转化为_______能。
(2)负极是_______,正极电极反应为_______,总反应的化学方程式为_______。
20.向恒压密闭容器中充入2 mol NO与1 mol O2,容器中的分子总数为2NA___
21.按图1所示装置进行实验,若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量,
(1)y轴可以表示_______
①c(Cu2+) ②c() ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③ B.②④ C.①③⑤ D.②④⑤
(2)该装置的负极是 _______。(填a或者b)
(3)写出该装置中正极的电极反应式是_______。
(4)当反应中转移的电子数为0.4mol时,负极减少的质量为_______g。
22.能源是影响全球经济和生活的重要因素。目前人类已开发和利用的能源中,电能是和人类生产生活联系最为密切的能源,原电池是可以将化学能转化为电能的装置。
(1)下列装置能构成原电池的是___________(填标号);
A. B. C. D.
(2)电池负极的现象是___________;
(3)请写出该电池正极反应方程式___________;
(4)该反应的电子流向为:___________电极流向___________电极(请填写电极名称);
(5)将正极材料替换成下列物质,该电极发生的电极反应不变的是___________(填标号)。
A.Fe B.Al C.石墨
23.在铜锌原电池中(如下图),
以硫酸铜为电解质溶液,锌为________极,电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为_______________________________。锌片上观察到的现象为_______;
铜为________极,电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式是____;
铜片上观察到的现象是_______________,原电池总反应的离子方程式为_______。
24.下图是用苹果做的水果电池,电极分别是锌片和铜片,回答下列问题:
(1)此装置将___________能转化成___________能。
(2)该电池的___________做正极,发生___________反应。
(3)负极的电极反应式是___________。
25.在标准状况下,将1mol气态分子拆开成气态原子时,每个键所需能量的平均值称为键能()。如表所示是一些共价键的键能。
共价键
键能/() 436 946 391
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在标准状况下,取1mol氨气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为,则为______。
(3)实验生产中,放出或吸收的热量为,与比较,正确的是______(填字母)。
A.B.C.
你作出此选择的原因是______________________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】①Al在高温条件下与金属氧化物发生的铝热反应,反应过程中放热;
②酸碱中和反应是放热反应;
③浓硫酸稀释是物理变化;
④NaOH固体溶于水属于物理变化;
⑤在中燃烧是发生的放热反应;
⑥液态水变成水蒸气属于物理过程;
⑦晶体与反应是吸热反应;
⑧工业制取水煤气属于吸热反应;
故选:B。
2.B
【详解】A.化学实验中,不慎将酸沾到皮肤上,应先用毛巾擦掉皮肤表面的酸,再立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,故A错误;
B.用镊子从试剂瓶中取出一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用小刀切一小的钠块,放入盛有水的烧杯中,剩余的钠放回试剂瓶中,故B正确;
C.反应结束后,为观察溶液颜色,需将试管中溶液缓缓加入盛有水的烧杯中,顺序不能颠倒,否则液体飞溅,易发生危险,故C错误;
D.由反应方程式Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定溶液出现浑浊的时间来实现,故D错误;
故选:B。
3.D
【详解】①化学反应中没有原子的变化,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等,①正确;
②化学反应中一定有能量的变化,一定遵循能量守恒定律,②正确;
③化学反应中有原子重新组合成新的分子,一定有新物质生成,③正确;
④化学反应中有化学键的断裂和形成,断键吸热成键放热,反应过程中一定有能量变化,④正确。
故答案为D。
4.D
【详解】A.①组中,0~20min内,CH4的物质的量变化量是0.50mol,则NO2的物质的量变化量是1.00mol,用NO2表示的反应速率为=0.025 mol·L-1·min-1,A错误;
B.由实验数据可知,0~10 min内,②组反应速率大,温度越高,反应速率越大,所以实验控制的温度:T1<T2,B错误;
C.20 min 时,②组中n(CH4)不再变化,反应已达平衡状态,C错误;
D.n(CH4 )=0.36mol,则可列出三段式如下:
,所以②组在30min时容器内物质的总物质的量为(0.36+0.72+0.64+0.64+1.28)mol=3.64mol,D正确;
答案选D。
5.C
【详解】A.缩小体积使压强增大,反应物浓度增大,反应速率增大,A错误;
B.恒容,充入 N2,反应物浓度增大,反应速率增大,B错误;
C.恒容,充入 He,各物质浓度均不变,反应速率不变,C正确;
D.恒容,减小NO的浓度平衡正向移动,反应速率增大,D错误;
故选C。
6.A
【详解】①该反应是有气体参加和生成的反应,增大压强,化学反应速率明显增大,故符合题意;
②升高温度,化学反应速率明显增大,故符合题意;
③增大二氧化碳的浓度,反应物浓度增大,化学反应速率明显增大,故符合题意;
④碳是浓度为定值的固体,增加碳的量,反应速率不变,故不符合题意;
⑤该反应是有气体参加和生成的反应,降低压强,化学反应速率明显减小,故不符合题意;
①②③符合题意,故选A。
7.C
【详解】由图可知,该装置为原电池,锌为原电池的负极,铜为正极,由锌片和铜片表面均有红色物质析出可知,锌即参与了原电池反应,又与铜离子发生置换反应生成铜,铜片质量增加了3.84g,由得失电子数目守恒可知,参与原电池反应消耗锌的物质的量为=0.06mol,设与锌离子与铜离子发生置换反应锌的物质的量为xmol,由锌片质量减少了3.92g可得:0.06mol×65g/mol+xmol×65g/mol—xmol×64g/mol=3.92g,解得x=0.02mol,则原电池工作效率η=×100%=75%,故选C。
8.A
【分析】A.Zn与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动;
B.甲处液面低于乙处液面,可知瓶内空气受热温度升高;由图可知,反应物总能量大于生成物总能量;
C.温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量
D.根据气体热胀冷缩原理分析作答。
【详解】A. Zn与稀硫酸反应生成的氢气可使针筒活塞向右移动,则不能充分说明相应的化学反应是放热反应,故A项错误;
B. 甲处液面低于乙处液面,可知瓶内空气受热温度升高,说明相应的化学反应是放热反应,故B项正确;
C. 温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,故C项正确;
D. 稀硫酸与氢氧化钾溶液反应后,由于反应放热,导致瓶内气压增大,气球会胀大,则间接说明相应的化学反应为放热反应,故D项正确,
答案选A。
9.B
【详解】A. 轮船水线下的船壳装上锌块后,可保护船壳在海水中不被腐蚀,因为Zn比Fe活泼,Zn与Fe构成原电池,在海水中锌被腐蚀,从而保护船壳,发生原电池反应可用电化学知识解释,A错误;
B. 纯银制品在空气中变暗是因为和空气中的硫化物作用生成了硫化银,与电化学知识无关,B正确;
C. 纯Zn和稀H2SO4反应速率慢,滴入CuSO4后,发生Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应,生成的Cu和Zn组成原电池,加快Zn与H2SO4的反应速率;发生原电池反应而可用电化学知识解释,C错误;
D. 镀锌铁发生金属被腐蚀现象时,因Zn比Fe活泼,Zn被腐蚀,镀锡铁破损后发生电化腐蚀,因Fe比Sn活泼,因而是铁被腐蚀.所以,镀锌铁比镀锡铁耐用,发生原电池反应而可用电化学知识解释,D错误;
答案选B。
10.C
【分析】该装置为原电池装置,锌作负极,铜作正极。
【详解】A.锌作负极,电子由Zn极流出,沿导线流向铜,不通过电解质溶液,A错误;
B.在正极,氢离子得电子被还原,B错误;
C.锌电极质量减少65g时,转移电子2mol,正极氢离子得2mol电子生成1mol氢气,标况下体积为22.4L,C正确;
D.装置中存在“化学能→电能→光能”的转化,D错误;
故选C。
11.A
【详解】A.反应2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)=2NaAlO2(ag)+3H2(g)是自发进行的放热的氧化还原反应反应,理论上可设计成原电池,其中Al作负极,NaOH溶液作电解质溶液,可以选用石墨等作为正极,A符合题意;
B.该反应是吸热的复分解反应,不能设计成原电池,B不符合题意;
C.该反应不是氧化还原反应,反应中没有电子的转移,不能设计成原电池,C不符合题意;
D.该反应不是氧化还原反应、且反应吸热,不能设计成原电池,D不符合题意;
答案选A。
12.A
【详解】A.①中铝作负极,铜作正极,④中铝在浓硝酸中钝化,铝作正极,铜作负极,铝的质量不变,A错误;
B.②和③中铝均作负极,失去电子被氧化,正极上均是产生氢气,所以当生成等物质的量的气体时,电解质溶液增加的质量相等,B正确;
C.③中镁和氢氧化钠溶液不反应,镁作正极,镁电极上的电极反应式为,C正确;
D.根据以上分析可知,在原电池中活泼性强的金属单质不一定作负极,D正确;
答案选A。
13.C
【详解】A.铁制品表面涂油漆以阻止铁与空气中水、氧气的接触,防止或减缓铁的锈蚀,此举应属减慢甚至阻止反应进行,A不符合题意;
B.橡胶里加炭黑是为了提高橡胶的强度,增加它的耐磨性,B不符合题意;
C.用扇子扇风,增加了空气进入的速率和气量,使燃料与氧气充分接触,使燃烧更为剧烈,此举应属加快反应的进行,C符合题意;
D.埋在土壤里的木电线杆稍微烤焦而使木电线杆表面形成黑色炭层,炭的化学性质稳定,常温下不能其它物质反应,而延长电线杆的使用寿命,此举应属减慢甚至阻止反应进行,D不符合题意;
故选C。
14.C
【详解】A.两个原电池中Ni对应的离子为Ni2+,则当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同,故A正确;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故B正确;
C.两个电解池发生的反应分别为2Cr+3Ni2+=3Ni+2Cr3+和Ni+Sn2+=Sn+Ni2+,故C错误;
D.原电池负极较为活泼,由原电池正极可知由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr>Ni>Sn,故D正确.
故选C.
15.D
【详解】A.工业上利用二氧化硅和焦炭在高温下反应制得单质硅和一氧化碳的原理制取粗硅,不是生成CO2,反应原理为:SiO2+2CSi+2CO,A错误;
B.Na2SO4 10H2O晶体在太阳光照射时吸收能量、发生分解失去结晶水,温度降低后又形成Na2SO4 10H2O晶体释放热量,所以可以作为光与化学能转换的贮热材料,B错误;
C.由于H2与Cl2混合光照下将发生爆炸,不利于反应的控制和产物HCl的收集,故工业上利用 H2在 Cl2中安静地燃烧条件下反应生成HCl,再将其溶于水生产盐酸,C错误;
D.高炉炼铁得到的铁是含碳 2%~4.5%的生铁,通过炼制生铁可以得到用途更广泛的钢,钢含碳量比生铁低,D正确;
故答案为:D。
16.(1) NO2 SO3 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
(2) 0.3 增大
【解析】(1)
①A常温下为气体单质,C是红棕色气体,则A是氮气、B是一氧化氮、C是二氧化氮,C的化学式为NO2。
②A是单质,在常温下为黄色晶体,则A是硫、B是二氧化硫、C是三氧化硫、D是硫酸,C的化学式为SO3,在稀硫酸中滴入BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl。
(2)
①用SO2表示该反应的速率为mol/(L·min);
②其他条件不变时,将密闭容器的体积变为1L,则各气体的浓度均变为压缩前的2倍,反应物浓度增大,该反应的速率将增大。
17.(1) 增大 减小
(2) 减小 减小
(3) 增大 增大
(4) 不变 不变
(5) 增大 增大
(6) 增大 增大
【解析】(1)
体积不变,反应①通入N2,N2浓度增大,v1增大;反应②分离出I2(g),I2(g)浓度降低,v2减小;故答案为:增大;减小;
(2)
保持压强不变,反应①②通入“He”气,则体积增大,反应体系中各组分浓度减小,v1减小,v2减小;故答案为:减小;减小;
(3)
反应①、反应②均压缩体积,反应体系中各组分浓度增大,v1增大,v2增大;故答案为:增大;增大;
(4)
保持体积不变,反应①②通入“He”气,反应体系中各组分浓度不变,v1不变,v2不变;故答案为:不变;不变;
(5)
其他条件不变,反应①②均升温,升温反应速率均变大,v1增大,v2增大;故答案为:增大;增大;
(6)
其他条件不变,反应①②均加入正催化剂,加入正催化剂反应速率均变大,v1增大,v2增大;故答案为:增大;增大。
18. Pb PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O 负
【详解】(1)根据电池反应式知,Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价,失电子化合价升高的金属为负极,则Pb为负极,故答案为:Pb;
(2)放电时,正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4,电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,故答案为:PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O;
(3) 放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,故答案为:负。
【点睛】考查了原电池原理,明确正负极上发生反应及元素化合价变化即可解答,知道电流方向、电解质溶液中阴阳离子移动方向等知识点。
19.(1) 原电池 电
(2) Zn 2H++2e-=H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【分析】根据图示,该装置是以锌、铜为电极,以稀硫酸为电解质溶液的原电池,锌比铜活泼,负极是锌,电极反应式:Zn-2e-=Zn2+,正极是铜,电极反应式:2H++2e-=H2↑。
【详解】(1)据分析,该装置叫原电池装置,可以将化学能转化为电能。
(2)据分析,负极是Zn,正极电极反应为2H++2e-=H2↑,总反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
20.错
【详解】向恒压密闭容器中充入2 mol NO与1 mol O2,反应恰好生成2molNO2,生成的NO2可部分转化为N2O4,即存在可逆反应:2NO2N2O4,故容器中的分子总数小于2NA,故判据错误;
21. A a Cu2++2e-=Cu 11.2
【详解】由图1可知,电解质溶液为硫酸铜溶液,Fe、Ag电极连接形成闭合回路,则该装置为原电池,Fe电极为负极,铁失电子产生Fe2+,Ag电极为正极,Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu,电解质溶液中c(Cu2+)减小,c(Fe2+)增大。
(1)①Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu,c(Cu2+)减小,故符合;
②原电池工作过程中不参与电极反应,c()不变,故不符合;
③a棒为铁棒,铁失电子产生Fe2+,质量减小,故符合;
④b棒为银棒,Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu,质量增大,故不符合;
⑤溶液中c(Cu2+)减小,c(Fe2+)增大,根据电荷守恒,溶液的质量减小,故不符合;
答案选A;
(2)该装置的负极是铁棒,为a棒;
(3) Cu2+在Ag电极上得电子产生Cu,正极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu;
(4)当反应中转移的电子数为0.4mol时,负极电极反应式为Fe-2e-= Fe2+,故减少的质量为0.4mol =11.2g。
22.(1)C
(2)锌片溶解
(3)
(4) 锌 铜
(5)AC
【解析】(1)
根据原电池的构成条件分析,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. 植物油不是电解质,故A不符;B. 有两个活泼性相同的电极不能构成原电池,且铜与稀硫酸不反应,故B不符;C. 锌能与稀硫酸发生氧化还原反应,满足原电池的构成条件,故C符合;D. 没有形成闭合回路,不能构成原电池,故D不符;故答案为:C;
(2)
锌能与稀硫酸发生氧化还原反应,电池负极的现象是锌片溶解;故答案为:锌片溶解;
(3)
正极上氢离子得电子发生还原反应,该电池正极反应方程式;故答案为:;
(4)
该反应的电子流向为:锌电极流向铜电极(请填写电极名称);故答案为:锌;铜;
(5)
将正极材料替换成下列物质,该电极发生的电极反应不变的是A.Fe、C.石墨,铝比锌活泼,换成铝,铝作负极,故选AC;故答案为:AC。
23. 负 氧化 Zn-2e-===Zn2+ 锌片溶解 正 还原 Cu2++2e-===Cu 铜极变粗 Zn+Cu2+===Zn2++Cu
【分析】根据金属活泼性,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极;由铜、锌和硫酸铜组成的原电池中,锌作负极失电子生成锌离子,铜作正极,溶液中铜离子得到电子生成铜。
【详解】在铜锌原电池中,以CuSO4为电解质溶液,锌比铜活泼失电子为负极,电极上发生的是氧化反应,电极反应式为Zn -2e- =Zn2+,锌片上观察到的现象为锌片逐渐溶解,铜为正极,得电子,电极上发生的是还原反应,电极反应成为Cu2++2e-===Cu,铜片上观察到的现象是铜极变粗,原电池反应的离子方程式为Zn+Cu2+===Zn2++Cu。
【点睛】电解液中,铜离子得电子能力比氢离子强,因此铜离子被还原成单质铜。
24.(1) 化学能 电能
(2) 铜 还原
(3)
【分析】水果电池由导线、锌和铜为两极、水果内部作电解质溶液构成回路,形成原电池。
(1)
用苹果做的水果电池是原电池,将水果中的化学能转为电能;
(2)
该电池的锌比铜活泼失去电子做负极,铜做正极,得到电子,发生还原反应;
(3)
负极是锌,失去电子,电极反应式是 。
25. 放热 92kJ A 该反应为可逆反应,在密闭容器中进行反应达到平衡时,1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因此放出的热量小于92kJ。
【详解】解析:(1)化学反应的实质就是反应物化学键断裂、生成物化学键形成的过程,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量在反应中,断裂1mol和3mol中的化学键共吸收的能量为,形成2ml中的化学键共放出的能量为,所以该反应为放热反应;
故答案为:放热。
(2)理论上放出的热量为;
故答案为:92kJ。
(3)由于该反应为可逆反应,反应达到平衡时1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因而放出的热量小于92kJ;
故答案为:A;该反应为可逆反应,在密闭容器中进行反应达到平衡时,1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因此放出的热量小于92KJ。
答案第1页,共2页
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