6.1 化学反应与能量变化 同步测试（含解析） 2023-2024学年高一下学期人教版（2019）必修第二册

6.1 化学反应与能量变化 同步测试
一、单选题
1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（　　）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应
C．对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量
D．X(s)=Y(s)是放热反应，则Y比X稳定
2．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。下列关于图1所示装置的叙述，错误的是（　　）
A．能将化学能转化为电能
B．锌片逐渐溶解
C．铜片做正极，正极上发生还原反应
D．溶液中的移向锌片
3．原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。下列关于如图所示原电池装置的说法不正确的是（　　）
A．化学能转化为电能的依据是：电流表指针偏转
B．Zn为原电池的负极
C．电子从Cu经导线流向Zn
D．Cu上的电极反应：2H＋＋2e－ ＝ H2↑
4．下列装置中，能构成原电池的是
A．只有甲 B．只有乙
C．只有丙 D．除乙之外均可以
5．下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A．化学键断裂放出能量
B．甲烷燃烧时的能量变化如图所示
C．金属与水的反应都是放热反应
D．吸热反应不一定需要加热就能发生
6．电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；氧化银电极上的反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，总反应式为：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2下列说法错误的是（　　）
A．锌是负极，氧化银是正极
B．锌发生氧化反应，氧化银发生还原反应
C．溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动
D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH会增大
7．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如右图所示。已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol 放出942 kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是（　　）
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4分子中存在非极性键
C．N4分子中N—N键角为109°28′
D．1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量
8．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液， 据此判断下列叙述中正确的是（　　）
A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗
B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
9．将相同的锌片和铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是（　　）
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．两烧杯中溶液的H+浓度都减小
C．产生气泡的速率甲比乙慢
D．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
10．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放的最大电能。“金属(M) 空气电池”（如下图）具有原料易得、能量密度高等优点。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。下列说法不正确的是（　　）
A．“金属(M) 空气电池”放电过程的正极反应式： O2+2H2O+4e-=4OH-
B．比较Mg、Al、Zn三种“金属—空气电池”，“Al—空气电池”的理论比能量最高
C．电解质溶液中的阴离子从负极区移向正极区
D．在“M—空气电池”中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
11．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．反应过程可表示为
B．E1为反应物的能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能
C．正反应的热效应为ΔH=E1 E2，且E2>E1，所以正反应为放热反应
D．此图中逆反应的热效应为ΔH=E1 E2，逆反应为吸热反应
12．对于敞口容器中的反应：，下列叙述错误的是（　　）
A．和的总能量大于和的总能量
B．反应过程中能量关系可用图表示
C．若将该反应设计成原电池，则为负极
D．若将该反应设计成原电池，当有65g锌溶解时，正极放出11.2L气体（标准状况）
13．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是（　　）
A．Mg电极是该电池的正极
B．溶液中的Cl－向正极移动
C．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
D．石墨电极附近溶液的pH增大
14．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．a是负极， 在a电极上发生的电池反应为：
B．该装置实现了电能到化学能的转化
C． 在b电极上发生还原反应
D．电解质溶液中 向正极移动
15．汽车铅蓄电池总反应：Pb+PbO2+2H3SO4═2PbSO4↓+2H3O，有关说法不正确的是（　　）
A．Pb 为负极，发生还原反应
B．放电过程，正负极质量均增重
C．导线中每通过 1mole﹣，溶液中减少 2molH+
D．电子由 Pb 经外电路流向 PbO3
16．造地球卫星用的一种高能电池——银锌电池，该电池的电极反应式为：Zn＋2OH- －2e-= ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH-，据此判断氧化银是（　　）
A．负极，并被氧化 B．正极，并被还原
C．负极，并被还原 D．正极，并被氧化
17．生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F﹣F N﹣F
键能/KJ mol﹣1 941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是（　　）
A．过程N2（g）→2N（g）放出能量
B．过程N（g）+3F（g）→NF3（g）放出能量
C．反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）的△H＞0
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
18．下列反应属于放热反应的是（　　）
A．煅烧石灰石 B．电解水
C．甲烷燃烧 D．氢氧化钡固体与氯化铵固体
19．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，已知键能是指断开1mol化学键变为气态原子时所需要的能量，或形成1mol化学键时所释放的能量。以下是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F—F N—F
键能/kJ mol-1 941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是（　　）
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应
20．氰酸()与异氰酸()互为同分异构体，可发生异构化反应，反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．异氰酸的稳定性强于氰酸
B．异构化过程中碳氮之间的化学键发生了变化
C．氰酸的总键能小于异氰酸的总键能
D．升高温度，有利于异构化反应的正向进行
二、综合题
21．按要求书写：
（1）在H2O、NaCl、NaOH、Na2O2、H2O2中，既含有非极性键又含有极性键的是　 　，既含有离子键又含有极性键的是　 　；
（2）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景．
工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H2 （g） CH3OH（g）△H=﹣91.0kJ/mol ①
已知：2H2 （g）+O2 （g）═2H2O （l）△H=﹣572.0kJ/mol ②
H2 （g）+ O2 （g）═H2O（g）△H=﹣263.0kJ/mol ③
①H2的燃烧热为　 　 kJ/mol．
②CH3OH（g）+O2 （g） CO（g）+2H2O（g）的反应热△H=　 　kJ/mol．
22．如图是某原电池的装置图。其电池的总反应是：2Ag＋(aq) + Cu(s) ＝ Cu2＋(aq) + 2Ag(s)。请回答以下问题：
（1）R的名称是　 　，R中的阳离子移向　 　（填“A”或“B”）中的溶液。
（2）电极Y的材料是　 　，B中的电解质溶液是　 　。
（3）X为原电池的　 　（填“正”或“负”）极，其电极反应式是　 　。
23．依据原电池原理，回答下列问题：
（1）图1是依据氧化还原反应：Cu（s）＋2Fe3＋（aq）＝Cu2＋（aq）＋2Fe2＋（aq）设计的原电池装置。
①电极X的材料是　 　（填化学名称）；电极Y的材料是　 　（填化学名称）。
②Y电极发生的电极反应式为：　 　。
（2）图2是使用固体电解质的燃料电池，装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2－离子(O2＋4e―→2O2－)。
①c电极为　 　极。（填“正”或“负”）
②d电极上的电极反应式为　 　。
③如果消耗甲烷160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为　 　（用NA表示），需要消耗标准状况下氧气的体积为　 　L。
24．某反应的反应物和生成物有 、 、 、 ，小林将上述反应设计成原电池。
（1）该电池的负极材料为　 　，负极反应式为　 　。
（2）正极材料为　 　，该电池总的化学反应方程式为　 　。
（3）一段时间后负极质量减轻 ，下列说法正确的是____________(填字母)。
A．电路中通过的电子为
B．正极质量增加
C．原电池工作过程中将电能转化为化学能
D．原电池工作过程中 向负极移动
25．如图所示，将锌，铜通过导线相连，置于稀硫酸中构成原电池，完成下空
（1）锌为：　 　极（填“正”或“负”）电极反应式为：　 　，
（2）反应过程中电流的方向为：　 　
A 由铜流向锌 B 由锌流向铜
（3）若有锌片质量减少了0.65g，则转移了　 　 mol电子发生转移，铜片上产生气体的体积（标况下）为：　 　 L．
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，比如碳燃烧需要加热，但该反应为放热反应，故A不符合题意；
B．水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热过程，不是吸热反应，故B不符合题意；
C．对于吸热反应，生成物总能量一定高于反应物总能量，故C不符合题意；
D．X(s)=Y(s)是放热反应，根据能量越低越稳定得到Y比X稳定，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.需要加热的反应可能为吸热反应也可能为放热反应；
B.吸热反应和放热反应争对的是化学反应；
C.吸热反应生成物的总能量高于反应物的总能量。
2．【答案】D
【解析】【解答】A、原电池将化学能转化为电能，A错误；
B、锌为负极，负极逐渐溶解，形成锌离子，B错误；
C、铜为正极，溶液中的氢离子在正极得到电子，发生还原反应，C错误；
D、氢离子为阳离子，向正极移动，即向锌移动，D正确；
故答案为：D
【分析】原电池的角度进行分析，活泼金属作为负极，负极质量减少，正极质量增加或者生产气体，电子由负极经过导线流向正极，电流由正极经过导线流向负极，阳离子移向正极，阳离子得到电子形成单质，阴离子移向负极，负极失去电子形成阳离子。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.原电池就是将化学能转化为电能，电流表内指针偏转则证明由电流通过，A正确；
B.由分析可知，Zn为原电池的负极 ，B正确；
C.导线内：电子流向为电子：负极向正极，C错误；
D.正极：H化合价降低，得到电子，发生还原反应，电极反应为： 2H+＋2e－=H2↑，D正确。
故答案为：C。
【分析】本题主要考查原电池的原理和应用。
首先分析该原电池装置。
电极：Cu极和Zn极，电解质溶液：稀硫酸，形成闭合回路。活泼型抢的金属做负极。所以负极为Zn极，正极为Cu极。
负极：Zn化合价升高，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+；
正极：H化合价降低，得到电子，发生还原反应，电极反应为： 2H+＋2e－=H2↑。
原电池电极判断：
负极：电子流出的一极；化合价升高的一极；发生氧化反应的一极；活泼性相对较强金属的一极；
正极：电子流入的一极；化合价降低的一极；发生还原反应的一极；相对不活泼的金属或其它导体的一极；
阳极：发生氧化反应的电极；
阴极：发生还原反应的电极；
电子流向判断：
在原电池中，外电路为电子导电，电解质溶液中为离子导电。
阳离子向正极移动；阴离子向负极移动。
电流：正极向负极
电子：负极向正极
4．【答案】C
【解析】【解答】甲没有形成闭合回路，不能构成原电池；乙两个电极是相同的电极材料，且能与电解质溶液发生氧化还原反应，不能构成原电池；丙满足两个活泼性不同电极，两个电极间导线连接，形成了闭合回路，能构成原电池； 丁中酒精是非电解质，不能构成原电池；
故答案为：C
【分析】原电池构成条件：两根不同材料的导体作为电极，有电解质溶液，形成自发的氧化还原反应，有导线连接形成闭合回路。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．化学键断裂需要吸收能量，形成化学键会放出能量，A不符合题意；
B．甲烷燃烧为放热反应，放热反应为反应物的总能量高于生成物的总能量，故甲烷燃烧时的能量变化不是如图所示，B不符合题意；
C．金属与水的反应不一定放热反应，如铁和水蒸气反应为吸热反应，C不符合题意；
D．吸热反应与反应条件无关，则吸热反应不一定需要加热也能发生，如氯化铵与氢氧化钡的反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、断键吸热；
B、燃烧为放热反应；
C、铁和水蒸气的反应为吸热反应；
D、吸热反应不一定需要加热。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、根据总反应以及原电池的工作原理，Zn的化合价升高，即Zn为负极，氧化银为正极，故A说法不符合题意；
B、根据A选项分析，Zn为负极，发生氧化反应，氧化银中Ag的化合价降低，氧化银发生还原反应，故B说法不符合题意；
C、根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即OH－向负极移动，K＋、H＋向正极移动，故C说法符合题意；
D、电解质溶液为碱性，根据总反应可知，该反应消耗水，KOH浓度增大，pH增大，故D说法不符合题意，
故答案为：C。
【分析】在原电池中，阴离子移向负极，阳离子移向正极
7．【答案】B
【解析】【解答】A．N4由N组成，是一种单质，A错误；
B．N4分子中存在氮氮键，属于非极性键，B正确；
C．分子不是正四面体结构，所以N4分子中N-N键角不是109°28′，C错误；
D.1molN4气体中含有0.6molN-N键，可生成2molN2，形成2molN≡N键，则1moN4气体转变为N2化学键断裂吸收的热量为6×167kJ=1002kJ，形成化学键放出的热量为2×942kJ=1884kJ，所以反应放热，放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ，故应为放出882kJ热量，D错误；答案选B。
【分析】A、只有一种元素组成，属于单质
C、图为三棱锥结构，分子中N-N键角不是109°28′
D、断键N-N键6mol吸收6×167kJ=1002kJ，形成N ≡ N2mol放出2×942kJ=1884kJ，放热大于吸热为放热反应。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．根据总反应方程式得出在使用过程中，电解质KOH没有被消耗，故A不符合题意；
B．使用过程中，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，故B不符合题意；
C．由分析可知，Zn是负极，电极反应为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，故C符合题意；
D．Zn为负极，发生氧化反应；Ag2O为正极，发生还原反应，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】该原电池中，锌是负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，氧化银是正极，发生还原反应，电极反应为：Ag2O+2e-+H2O=Ag+2OH-。
9．【答案】B
【解析】【解答】解：A. 甲装置形成原电池，铜是正极，氢离子放电产生氢气，铜片表面有气泡产生；乙装置不能构成原电池，锌与稀硫酸反应产生氢气，铜不反应，A不符合题意；
B. 两烧杯中溶液中的H+均得到电子被还原为氢气，因此氢离子浓度都减小，B符合题意；
C. 形成原电池时反应速率加快，则产生气泡的速率甲比乙快，C不符合题意；
D. 金属性锌强于铜，则甲中铜片是正极，锌片是负极，乙中没有形成闭合回路，不能形成原电池，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】甲装置形成原电池，铜是正极，锌是负极，乙装置不能构成原电池，锌与稀硫酸反应，铜不反应，据此解答
10．【答案】C
【解析】【解答】A．正极上氧气得电子和水反应生成OH-，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故A正确；
B．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为 ×2= mol、 ×3= mol、 ×2= mol，所以Al-空气电池的理论比能量最高，故B正确；
C．电解质溶液中的阴离子从正极区移向负极区，故C错误；
D．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg(OH)2，则阴极区溶液不能含有大量OH-，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故D正确；故选C。
【分析】C、原电池中，阴离子流向负极。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．结合图像可知该反应过程可表示为 ，A不符合题意；
B．反应物分子转变为活化分子所需要的最低能量即是正反应的活化能，B不符合题意；
C．由图可知，正反应的热效应为ΔH=E1 E2，且E2>E1，所以正反应为放热反应，C不符合题意；
D．题图中逆反应的热效应ΔH=E2 E1，为吸热反应，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.根据图示流程即可判断
B.根据图示即可找出活化能
C.根据焓变=生成物的能量-生成物的能量
D.根据逆反应的活化能=焓变的绝对值+正活化能的绝对值
12．【答案】D
【解析】【解答】A．和的反应是放热反应，所以和的总能量大于和的总能量，A项不符合题意；
B．放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，B项不符合题意；
C．在反应中失去电子，化合价升高，作原电池的负极，C项不符合题意；
D．根据反应方程式可知，1mol（65g）完全反应生成1mol，其在标准状况下的体积为22.4L，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.锌和硫酸的反应为放热反应；
B.放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量；
C.该反应中Zn发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应。
13．【答案】D
【解析】【解答】A.活泼金属镁为原电池的负极，失电子发生氧化反应被氧化，故A不符合题意；
B.电池工作时，溶液中阴离子Cl－向负极移动，故B不符合题意；
C.具有氧化性的H2O2为原电池的正极，在石墨电极得电子发生还原反应被还原，故C不符合题意；
D.具有氧化性的H2O2为原电池的正极，在石墨电极得电子发生还原反应被还原，电极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O，放电时消耗氢离子，电极附近溶液的pH 增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】镁-H2O2酸性燃料电池中，活泼金属镁为原电池的负极，失电子发生氧化反应被氧化，电极反应式为Mg-2e-═Mg2+，具有氧化性的H2O2为原电池的正极，在正极得电子发生还原反应被还原，电极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．通入氢气的一极为燃料电池的负极，a是负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故A不符合题意；
B．该装置为原电池，将化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．该碱性氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，O2在正极b上被还原，故C符合题意；
D．原电池工作时，阴离子移向负极，即电解质溶液中OH-向负极移动，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，原电池将化学能转化为电能，原电池工作时阴离子向负极移动，据此解答。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：A．由总方程式可知，为原电池时，Pb为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣=PbSO4（s）+2H2O，所以正极质量增加，故B正确；
C．由电极PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣=PbSO4（s）+2H2O方程式可知，导线中每通过 2mole﹣，溶液中减少4molH+，所以导线中每通过 1mole﹣，溶液中减少 2molH+，故C正确；
D．电子由负极沿导线流向正极，所以电子由 Pb 经外电路流向 PbO2，故D正确；
故选A．
【分析】由总方程式可知，为原电池时，Pb为负极，发生氧化反应，电极方程式为Pb+SO42﹣﹣2e﹣=PbSO4，PbO2为正极，发生还原反应，电极方程式为PbO2+4H++SO42﹣﹣2e﹣=2H2O+PbSO4，以此解答该题．
16．【答案】B
【解析】【解答】在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。所以根据化合价可知，电极反应中银的化合价降低，被还原；原电池中较活泼的金属做负极，另一电极作正极，发生还原反应，所以氧化银为正极，得电子被还原。
故答案为：B。
【分析】在原电池中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，正极得到电子，化合价降低，发生还原反应；电子的转移方向是由负极到正极，在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
17．【答案】B
【解析】【解答】解：A．N2（g）→2N（g）为化学键的断裂过程，应吸收能量，故A错误；
B．N（g）+3F（g）→NF3（g）为形成化学键的过程，放出能量，故B正确；
C．反应N2（g）+3F2（g）→2NF3（g）△H=（941.7+3×154.8﹣283.0×6）KJ mol﹣1=﹣291.9KJ mol﹣1，△H＜0，故C错误；
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和形成，故D错误．
故选B．
【分析】化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，以此解答该题．
18．【答案】C
【解析】【解答】A． 煅烧石灰石属于吸热反应，故A不符；
B． 电解水属于吸热反应，故B不符；
C． 甲烷燃烧属于放热反应，故C符合；
D． 氢氧化钡固体与氯化铵固体属于吸热反应，故D不符；
故答案为：C。
【分析】常见的放热反应有：绝大多数的化合反应（灼热的炭与二氧化碳反应除外）、燃烧反应、金属与水或酸的反应、酸碱中和，铝热反应等；
常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、个别的化合反应（如灼热的炭与二氧化碳反应）、少数的复分解反应（如盐酸与碳酸氢钠反应）、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应反应等。
19．【答案】B
【解析】【解答】A.过程N2(g)→2N(g)为氮气分子断裂化学键，所以要吸收能量，故A不符合题意；
B.过程N(g)+3F(g)→NF3(g)为氮原子和氟原子要形成N—F键，所以要放出能量，故B符合题意；
C.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)过程中氮气分子、氟气分子化学键断裂要吸收能量，即要吸收热量（941.7+154.8×3）kJ mol-1=1406.1 kJ mol-1，三氟化氮分子化学键形成要释放能量即要释放热量（283.0×3×2）kJ mol-1=1698 kJ mol-1，吸收的能量小于放出的能量，所以该反应为放热反应，故C不符合题意；
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，即只可能有状态变化，不可能发生化学反应，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】发生化学反应的过程中，先是反应物的化学键断裂要吸收能量，后放出能量生成生成物的化学键，即旧的化学键断裂要吸收能量，新的化学键形成要释放能量，化学反应过程中的能量变化可以通过旧的化学键断裂和新的化学键形成过程中的能量变化来计算。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．能量越低越温度，所以异氰酸的稳定性强于氰酸，故A不符合题意；
B．氰酸()与异氰酸()互为同分异构体，将分子式相同、结构不同；所以异构化过程中碳氮之间的化学键发生了变化，故B不符合题意；
C．键能越高越稳定，由A可知，异氰酸的稳定性强于氰酸，所以氰酸的总键能小于异氰酸的总键能，故C不符合题意；
D．异构化反应为放热反应，升高温度不利于其正向进行，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．能量越低越温度；
B．同分异构体的分子式相同、结构不同；
C．键能越高越稳定；
D．根据影响化学平衡移动的因素分析。
21．【答案】（1）H2O2；NaOH
（2）286.0；435
【解析】【解答】解：（1）H2O是共价化合物只存在共价键；
NaCl中钠离子和氯离子之间只存在离子键；
NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和氢原子之间存在极性共价键；
Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O原子和O原子之间存在非极性共价键；
H2O2中H原子和O原子之间只存在极性共价键，O与O原子之间为非极性键；故答案为：H2O2；NaOH；
（2）①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣572.0kJ mol﹣1①H2（g）+ O2（g）═H2O（g）△H=﹣263.0kJ mol﹣1②，根据盖斯定律①× 可得：氢气的燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+ O2（g）=H2O （l）△H=﹣286.0kJ/mol，所以氢气的燃烧热为：△H═﹣286.0KJ/mol，故答案为：286.0；②CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H=﹣91.0kJ/mol ①
H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H=﹣263.0kJ/mol②，根据盖斯定律②×2﹣①得到：CH3OH（g）+O2（g） CO（g）+2H2O（g）△H=﹣435 kJ/mol，故答案为：435．
【分析】（1）金属阳离子和阴离子之间的化学键为离子键，一般盐、碱金属氧化物中含有离子键，非金属元素之间的化学键为共价键，其中相同非金属元素形成的为非极性共价键，不同非金属元素形成的为极性共价键；（2）①燃烧热是1mo可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据盖斯定律及已知热化学方程式得出氢气燃烧热的热化学方程式；②依据盖斯定律和热化学方程式计算得到．
22．【答案】（1）盐桥；A
（2）Cu（铜）；CuSO4溶液
（3）正；Ag+ + e－ ＝ Ag
【解析】【解答】（1）根据电子的流向知，Y是原电池负极，X是原电池正极，R是盐桥，原电池放电时，盐桥中的阳离子向正极移动，即向A中移动，故答案为：盐桥，A；（2）Y是原电池负极，根据电池反应式知，铜失电子发生氧化反应，所以Y电极是铜，电解质溶液中必须含有与电极材料相同元素的盐，则电解质溶液是硫酸铜溶液，故答案为：Cu（铜），CuSO4溶液；（3）X是正极，根据电池反应式知，正极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Ag++e-=Ag，
故答案为：正，Ag++e-=Ag。
【分析】（1）R为盐桥，阳离子移向正极，电子流入的一极
（2）负极为铜，电解质溶液为含铜离子的溶液
（3）X为正极，电极反应式为 Ag++ e－＝ Ag
23．【答案】（1）铜；碳（石墨、金、铂、银）；2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋
（2）正；CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；80NA；448
【解析】【解答】（1）由Cu（s）＋2Fe3＋（aq）＝Cu2＋（aq）＋2Fe2＋（aq）可知：Cu失去电子，化合价升高，是电子流出的一极，为原电池的负极，故电极X的材料是铜，电极Y是原电池的正极，发生Fe3+得电子的还原反应，可选择惰性电极碳或比铜活波性弱的材料做电极，如碳（石墨、金、铂、银）做正极，原电池正极的电极反应式为：2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋；
故答案为：铜，碳（石墨、金、铂、银）；2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋（或Fe3＋＋e－＝Fe2＋）。（2）有图2电流方向可以看出，①c电极是燃料电池电子流入的一级，为正极；②d电极为电子流出的电极，为燃料电池的负极，负极发生CH4失电子的氧化反应，电极反应式为：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；③根据电池反应式，CH4 2O2=CO2 2H2O，160g CH4的物质的量为，n(CH4)= =10mol，设有xmol电子转移，则1：8=10：X，解得X=80mol，转移电子电子数目为80NA，消耗O2的物质的量为：n(O2=)20mol，体积V（O2）=20mol 22.4L/mol=448L；
故答案为：正 ， CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O ，80NA ，448。
【分析】（1）在原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，在电解液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极；
（2）①c极是氧气，根据总反应方程式可知氧气做的是正极；
②甲烷一极发生的是氧化反应，失去电子，结合氧二负离子得到二氧化碳和水；
③ 根据总反应方程式中的电子转移关系可以得出甲烷160g，转移电子的数目一极消耗的氧气的体积。
24．【答案】（1）；
（2） 或活泼性比铜弱的金属或石墨等导电的非金属材料；
（3）A；D
【解析】【解答】根据氧化还原反应的原理和规律， 、 、 、 发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
(1) 反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，则该电池负极材料为：Cu，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故答案为：Cu；Cu-2e-=Cu2+；
(2)正极材料为：Pt或活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，该电池总的化学反应式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故答案为：Pt或活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料；2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；
(3)一段时间后负极质量减轻mg，反应的Cu的物质的量为 mol。
A.1molCu失去2mol电子，所以mg铜反应电路中通过的电子为 ×2mol= mol，故A正确；
B．Fe3+在正极得到电子而被还原生成Fe2+，2Fe3++2e-=2Fe2+，所以正极质量不变，故B不正确；
C．原电池是将化学能转化为电能的装置，故C不正确；
D．原电池工作过程中阴离子向负极移动，则Cl-向负极移动，故D正确；
故答案为：AD。
【分析】根据氧化还原反应的原理和规律， 、 、 、 发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，据此分析解答。
25．【答案】（1）负极；Zn﹣2e﹣=Zn2+
（2）A
（3）0.02；0.224
【解析】【解答】解：（1）该原电池中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上铁失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，电极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+，故答案为：负极；Zn﹣2e﹣=Zn2+；（2）Zn易失电子作负极、Cu作正极，反应过程中电流的方向为从正极流向负极，故答案为：A；（3）正极反应为：2H++2e﹣=H2↑，当锌片溶解0.65g时，即消耗Zn为0.01mol，转移电子为0.02mol，则铜上生成的氢气为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L，故答案为：0.02；0.224．
【分析】该原电池中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+，正极上电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，导致负极上金属逐渐减少，正极上有气泡产生，电流从正极流向负极，据此分析解答．