6.1 化学反应与能量变化 课后训练(含解析) 2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 6.1 化学反应与能量变化 课后训练(含解析) 2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-04-02 16:35:27

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文档简介

6.1 化学反应与能量变化 课后训练
一、单选题
1.下列说法正确的是(  )
A.当反应物的键能之和大于生成物的键能之和时,反应吸热
B.反应HCHO+O2 CO2+H2O为吸热反应
C.一个化学反应,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“+”
D.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
2.下列反应不是吸热反应的是(  )
A.
B. 与 的反应
C.铝热反应
D.煅烧石灰石制取生石灰
3.下列说法中正确的是(  )
A.在化学反应中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时, ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式中的各物质的化学计量数无关
4.如图所示,将锌棒和铜棒插入苹果中,电流表指针发生偏转。该苹果电池中(  )
A.锌棒是负极 B.铜棒是负极
C.锌棒质量增加 D.铜棒质量减小
5.下列属于吸热反应是(  )
A.金属钠与水的反应
B.盐酸与氢氧化钠的反应
C.铝与氧化铁的铝热反应
D.NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应
6.甲醇重整反应的原理为,其能量变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该反应是一个吸收热量的过程
B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.由氢原子形成H-H键时放出能量
D.H-C键断裂时放出能量
7.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.该反应不一定能自发进行
B.E1为反应物的平均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△H=E1-E2,且E2>E1,所以正反应为放热反应
D.加入合适催化剂,△H不变,E1、E2也不变
8.利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能,装置如图所示。电池工作时,下列说法正确的是(  )
A.b极为正极,发生氧化反应
B.中间室的Na+向左室移动
C.用电器流过1 mol e-时,b电极产生标准状况2.24 L N2
D.a极的电极反应式为:C6H5OH+28e-+11H2O=6CO2↑+28H+
9.垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能,其原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.电子由左侧电极经过负载后流向右侧电极
B.放电过程中,正极附近pH变大
C.当有4molH+穿过质子交换膜进入左室,消耗标准状况下22.4LO2
D.负极电极反应为:H2PCA-2e-=PCA+2H+
10.下列反应或过程中能量的变化如下图所示的是
A.H+H→H-H
B.2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O=BaCl2+2NH3↑+10H2O
C.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
D.H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
11.化学能与热能、电能等可以相互转化,下列说法正确的是(  )
A.图1所示的装置能将化学能转变为电能
B.图2所示的反应为吸热反应
C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
D.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低
12.下列关于ΔH的说法正确的是(  )
A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B.ΔH>0时反应放热,ΔH<0时反应吸热
C.ΔH越大,说明反应放出的热量越多
D.一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-”
13.下列装置工作时,将电能转化为化学能的是(  )
A.风力发电
B.电解氯化铜溶液
C.南孚电池放电
D.天然气燃烧
14.据美国《科学》杂志报道,外太空的某一星球的大气层中,含有大量的CH2=CHOH,此物质常温时为液体,它很容易转化成CH3CHO,化学方程式为CH2=CHOH CH3CHO,已知ΔH<0。据此你认为下列说法中正确的是(  )
A.该星球表面温度很高
B.该星球表面温度很低
C.低温下稳定性:CH2=CHOH>CH3CHO
D.该反应中CH2=CHOH化学键断裂吸收的能量大于CH3CHO化学键形成放出的能量
15.有关电化学知识的描述正确的是(  )
A.由于CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池
B.当马口铁(镀锡铁)的镀层破损后,马口铁腐蚀会加快
C.原电池的电极附近溶液pH的变化可以用电池总反应式来判断
D.铅蓄电池放电时的正极反应式为PbO2 +4H+ +2e-=Pb2+ +2H2O
16.如图所示的电池,盐桥由琼脂和饱和KCl溶液构成。下列有关说法正确的是(  )
A.电池负极反应:Fe2+-e-=Fe3+
B.盐桥中K+移向FeCl3溶液
C.当有6.02×1023个电子转移时,Fe电极减少56g
D.电池总反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
17.如图是Zn和Cu形成的原电池,则下列结论中错误的是(  )
①铜为负极,锌为正极;
②铜极上有气泡;
③SO 向Zn极移动;
④锌发生还原反应;
⑤在外电路中,电子的流向是从锌到铜;
⑥正极反应式:2H++2e-=H2↑
A.①② B.①④ C.③⑤ D.②⑥
18.镍—镉可充电电池可发生如下反应:Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电充电Cd+2NiO(OH)+2H2O,由此可知,该电池的负极材料是(  )
A.Cd B.NiO(OH) C.Cd(OH)2 D.Ni(OH)2
19.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是(  )
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成CO2气体22.4L
20.化学反应均伴随着能量的变化,某化学反应过程能量变化如图所示。该化学反应可能是(  )
A.NaOH+HCl =NaCl+H2O B.CaCO3 CaO+CO2↑
C.Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ D.2C+O2(不足量) 2CO
二、综合题
21.氢气是未来最理想的能源。科学家最近研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术:2H2O 2H2↑+O2↑,制得的氢气可用于制作燃料电池。试回答下列问题:
(1)分解海水时,实现了光能转化为   能。生成的氢气用于制作燃料电池时,实现了化学能转化为   能。分解海水的反应属于   反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质, A极上发生的电极反应为2H2+2O2--4e-=2H2O,则A极是电池的   极,电子从该极   (填“流入”或“流出”)。B极电极反应式为   。
22.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是   (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol
I—I键、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由1
mol氢气和1 mol碘反应生成HI会   (填“放出”或“吸收”)   kJ的热量。在化学反应过程中,是将   转化为   。
(3)下列反应中,属于放热反应的是   (填序号,下同),属于吸热反应的是   。
①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的碳⑤食物因氧化而腐败⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应⑦铁粉与稀盐酸反应
23.在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中(如图所示)。
(1)负极是   (填“铜”或“锌”),   电子(填“失去”或“得到”),发生   反应(填“氧化”或“还原”),电极反应方程式   ;正极是   (填“铜”或“锌”)   电子(填“失去”或“得到”),发生   反应(填“氧化”或“还原”),电极反应方程式   。
(2)电流由   流向   (填“铜”或“锌),铜片上观察到的现象是   。
24.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)图中A点表示:   , B点表示:   ,E的大小对该反应的反应热   (填“有”或“无”)影响。
(2)图中ΔH=   kJ·mol-1。
25.如图是旺旺同学设计的一个简易的原电池装置,请回答下列问题。
(1)若 a电极材料为碳、b溶液为 FeCl3溶液,则正极的电极反应式为   ,当有1.6g负极材料溶解时,转移的电子为   mol;
(2)若 a 电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,电流表的指针也会偏转,则电子的流向为   →    (填电极材料,下同),溶液中的NO 向   极移动;
(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液,供电时总反应为:2H2+O2=2H2O,则正极的电极方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.反应物的键能之和等于旧键断裂吸收的能量,生成物的键能之和等于形成新键放出的能量之和,如果反应物的键能之和大于生成物的键能之和,则反应吸热,故A选;
B.燃烧反应均为放热反应,故B不选;
C.放热反应发生后体系的能量降低,ΔH为“-”,故C不选;
D.加热只是引发反应的条件,和反应的吸放热没有关系,故D不选。
故答案为:A。
【分析】A.破坏化学键需要吸收热量,形成化学键放出能量,放出的能量少,则为吸热反应;
B.甲醛的燃烧放出热量;
C.反应物的能量大于生成物的能量为放热反应;
D.放热反应有可能也需要加热,如碳与氧气的反应,吸热反应也可能不需要加热,如八水合氯化铵与氢氧化钙的反应。
2.【答案】C
【解析】【解答】A. 是吸热反应,故A不符合题意;
B. 与 的反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.铝热反应属于放热反应,故 C符合题意;
D.煅烧石灰石制取生石灰,需要在高温下进行,属于吸热反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】常见的放热反应是绝大多数化合反应、酸和碱的反应、酸和金属的反应、铝热反应等等,常见的吸热反应是绝大多数分解反应、碳和二氧化碳的反应、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应。铝热反应是放反应,其他均是放热反应
3.【答案】C
【解析】【解答】A、化学反应的过程是旧键断裂新键形成的过程,断键需要吸收能量,成键能够释放能量,所以,任何化学反应都有能量变化,故A不符合题意;
B、ΔH>0表示吸热反应, ΔH<0表示放热反应,故B不符合题意;
C、焓变ΔH等于反应产物的总焓减去反应物的总焓,当反应产物的总焓大于反应物的总焓时,ΔH>0,故C符合题意;
D、ΔH的数值与化学计量数要对应起来, ΔH的大小与热化学方程式中化学计量数有关,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】反应物的总能量大与生成物的总能量,该反应为放热反应。
4.【答案】A
【解析】【解答】锌比铜活泼,根据原电池的工作原理,锌作负极,铜作正极,负极上发生Zn-2e-=Zn2+,正极上发生:2H++2e-=H2↑,A符合题意;
故答案为:A
【分析】在原电池中,一般活泼金属做负极,较不活泼金属做正极。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.金属钠与水的反应属于放热反应,故A不符合题意;
B.盐酸和氢氧化钠溶液反应为中和反应,是放热反应,故B不符合题意;
C.铝热反应属于放热反应,故C不符合题意;
D.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应,属于吸热反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】熟记 NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应为吸热反应
6.【答案】C
【解析】【解答】A、反应物能量比生成物能量高,反应为放热反应,A错误;
B、根据图示, 反应物的总能量大于生成物的总能量,B错误;
C、原子形成新的化学键,放出能量,C正确;
D、化学键断裂吸收热量,D错误;
故答案为:C
【分析】AB、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热;
CD、断键吸热,成键放热。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.由图像可知A+BC=AB+C,△H<0,但该反应熵变△S不一定大于0,所以该反应不一定能自发进行,A项不符合题意;
B.A+BC=AB+C,E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差,即反应物成为活化分子所需的最低能量,就是正反应的活化能,B项不符合题意;
C.根据能量转化图可知A+BC=AB+C的反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,所以正反应的反应热△H=-(E2-E1)=E1-E2,E2>E1,△H<0,C项不符合题意;
D.加入合适催化剂可以降低正、逆反应的活化能,即E1、E2均减小,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】(1)根据图像可知,该反应为放热反应,注意放热反应不一定能够自发进行;
(2)正催化剂能够降低反应的活化能。
(3)活化能是指分子从常态转变为容易发生化学变化的活跃状态所需要的能量。
8.【答案】C
【解析】【解答】A. b极为正极,发生还原反应,A不符合题意;
B. 在原电池中,阳离子向正极移动,所以中间室的Na+向右室移动,B不符合题意;
C. 根据电极反应2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,当流过1 mol e-时,b电极产生0.1mol N2,即标准状况2.24
L,C符合题意;
D. a电极为负极,失去电子,电极反应式为:C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据题给信息知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,根据图示,在b电极,高浓度的NO3-转化为氮气和低浓度的废水,说明N的化合价降低,发生还原反应,因此b电极为正极,则a电极为负极,发生氧化反应,据此分析解答。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.右侧氧气得电子产生水,作为正极,故电子由左侧负极经过负载后流向右侧正极,选项A不符合题意;
B.放电过程中,正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,pH变大,选项B不符合题意;
C.若有4molH+穿过质子交换膜进入右室,生成2mol水,则应该1molO2参与电极反应,标准状况下为22.4L,选项C符合题意;
D.原电池负极失电子,电极反应为:H2PCA-2e-=PCA+2H+,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据反应物和生成物的产生过程,可以确定左侧是有机物发生氧化反应,左边为电池的负极,右侧氧气发生还原反应,做为电池的正极。根据得失电子情况可以计算出正负极消耗的物质
10.【答案】B
【解析】【解答】A.形成化学键是放热过程,A不符合题意;
B.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应使吸热反应,B符合题意;
C.金属和酸的反应是放热反应,C不符合题意;
D.酸碱中和反应为放热反应,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.形成化学键是放热过程;
B.氯化铵与氢氧化钡晶体的反应使吸热反应;
C.金属和酸的反应是放热反应;
D.酸碱中和反应为放热反应。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.图1所示的装置没有形成闭合回路,没有电流通过,不能形成原电池,所以不能把化学能转变为电能,A不符合题意;
B.图2所示的反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,B不符合题意;
C.化学反应时断键要吸收能量,成键要放出能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,C符合题意;
D.中和反应为放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.图1装置没有形成闭合回路,无法构成原电池;
B.反应物的总能量>生成物的总能量,反应为放热反应;
C.化学反应过程中的能量变化主要原因是化学键的断裂和形成;
D.中和反应为放热反应;
12.【答案】D
【解析】【解答】A. 反应在恒压条件下进行的,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热,故不符合题意;
B. ΔH>0时反应吸热,ΔH<0时反应放热,故不符合题意;
C. ΔH越大,说明反应吸收的热量越多,故不符合题意;
D. 一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-”,故符合题意。
故答案为:D。
【分析】A考查焓变和反应热的关系,根据定义进行判断。
B中根据规定判断
C中注意正负的表示意义。
D中根据反应过程中能量的变化判断反应的类型,
13.【答案】B
【解析】【解答】A.风力发电是将风能转化为电能,故A不符合题意;
B.电解氯化铜溶液是电解池原理的应用,电解池是将电能转化为化学能的装置,故B符合题意;
C.南孚电池放电是原电池原理的应用,原电池是将化学能转化为电能的装置,故C不符合题意;
D.天然气燃烧是化学能转化为热能和光能,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.风能转化为电能;
B.电解池是将电能转化为化学能的装置;
C.原电池是将化学能转化为电能的装置;
D.燃烧是化学能转化为热能和光能;
14.【答案】A
【解析】【解答】A.CH2=CHOH CH3CHO该反应为放热反应,而星球上含有大量的CH2=CHOH,说明星球表面的温度高,A符合题意;
B.由选项A的分析可知,该星球表面的温度较高,B不符合题意;
C.根据能量守恒可知,低温下向生成CH3CHO的方向进行,说明CH2=CHOH的稳定性较小,因此低温度下稳定性:CH2=CHOHD.由于该反应为放热反应,因此反应物化学键断裂吸收的能量小于生成物化学键成键释放的能量,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、根据CH2=CHOH与CH3CHO的转化分析;
B、结合A选项的分析得出结论;
C、根据能量守恒分析;
D、根据反应的热效应分析;
15.【答案】B
【解析】【解答】A.只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池,由于该反应不是氧化还原反应,则不能设计成原电池,故A不符合题意;
B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,铁与锡在一起形成原电池,铁活泼作负极易被腐蚀,腐蚀会加快,故B符合题意;
C.原电池的电极附近溶液pH的变化可以用电极反应式来判断,电解前后电解质溶液pH的变化可以用电池总反应式来判断,故C不符合题意;
D.铅蓄电池放电时,酸性条件下,PbO2在正极得电子发生还原反应生成PbSO4,电极反应式为PbO2 +4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.原电池的原理是可自发进行的氧化还原反应;
B.在原电池中,两极的活泼性是不同的,活泼性更强的做负极,腐蚀的会更快;
C.电极附近的pH变化情况需要通过电极反应来判断而不是总反应方程式来进行判断;
D.在硫酸的条件下,铅离子会和硫酸根离子反应生成硫酸铅沉淀。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.Fe为负极,石墨为正极,电池负极反应:Fe-2e-=Fe2+,故A不符合题意;
B.原电池中阳离子移向正极,石墨电极为正极,故盐桥中K+移向FeCl3溶液,故B符合题意;
C.当有6.02×1023个电子转移时,根据电池负极反应:Fe-2e-=Fe2+,Fe电极减少28g,故C不符合题意;
D.电荷不守恒,电池总反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故D不符合题意;
故答案为B
【分析】该原电池工作时,Fe发生氧化反应生成Fe2+、作负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极作正极,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+。
17.【答案】B
【解析】【解答】①该装置是原电池,Zn易失电子作负极,Cu作正极,故①不符合题意;
②Cu为正极,正极反应式为2H++2e-═H2↑,所以铜极上有气泡,故②符合题意;
③原电池中阴离子向负极移动,因此SO 向Zn极移动,故③符合题意;
④锌做负极,失电子发生氧化反应,故④不符合题意;
⑤Zn易失电子作负极,电子的流向是Zn到Cu,故⑤符合题意;
⑥正极得电子,发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-═H2↑,故⑥符合题意;
错误的有①④,
故答案为:B。
【分析】该原电池中Zn易失电子作负极,Cu作正极,负极反应式为Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为2H++2e-═H2↑,电子从负极沿导线流向正极,电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,据此分析判断。
18.【答案】A
【解析】【解答】放电相当于原电池,负极失去电子被氧化,根据方程式可知,放电(向左进行)时Cd失去电子,故正极材料时Cd。
故答案为:A。
【分析】负极材料失去电子,发生的是氧化反应。
19.【答案】B
【解析】【解答】A、微生物是蛋白质,在高温下变性,所以该电池不能在高温下工作,故A不符合题意;
B. 电池的负极为C6H12O6失电子发生氧化反应,电极反应式是C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故B符合题意;
C. 放电过程中,H+从负极区向正极区迁移,故C不符合题意;
D、根据得失电子守恒,每消耗1 mol氧气,理论上能生成1mol CO2,在标准状况下的体积是22.4L,故D不符合题意。
【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,负极失去的电子等于正极得到的电子。也就是电子在外电路的流向是负极到正极,在电解液中,阴离子移向负极,阳离子移向正极。
20.【答案】B
【解析】【解答】由于反应物的总能量低于生成物的总能量,故为吸热反应
A.中和反应为放热反应,故A不符合题意
B.为吸热反应,故B符合题意
C.放热反应,故C不符合题意
D.放热反应,D不符合题意
故答案为:B
【分析】能量由低→高,需要吸收能量,故为吸热反应,只有B为吸热反应
21.【答案】(1)化学;电;吸热
(2)负;流出;O2+4e-=2O2-
【解析】【解答】 (1)燃料电池是将化学能转化为电能的装置,分解海水的反应属于吸热反应。
(2)燃料电池中,负极发生燃料失电子的氧化反应,即2H2+2O2--4e-=2H2O,正极发生氧气得电子的还原反应,即O2+4e-=2O2-,所以B极是正极,A极是负极,电子从负极流向正极,即从A极流出。
【分析】(1)根据能量转化形式进行判断能量的变化;
(2)根据燃料电池的原电池原理进行分析即可。
22.【答案】(1)放热
(2)放出;11;化学能;热能
(3)①②③⑤⑦;④⑥
【解析】【解答】(1)由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应为放热反应。(2)H2(g)+I2(g)=2HI(g),断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键需要吸收436 kJ+151 kJ=587 kJ热量,生成2 mol HI放出2×299 kJ=598 kJ热量,所以1 mol氢气和1 mol碘反应生成HI放出11 kJ的热量;在化学反应过程中,将化学能转化为热能。(3)应熟悉常见的吸热反应和放热反应:中和反应、燃料的燃烧、有氧参与的氧化还原反应、多数化合反应等属于放热反应;多数分解反应(H2O2分解除外)、二氧化碳通过炽热的碳、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应等属于吸热反应。
【分析】(1)根据图像,生成物的总能量低于反应物的总能量属于放热反应;
(2)根据方程式,结合物质结构,进行计算能量变化;
(3)掌握常见的放热反应与吸热反应,常见的放热反应有酸碱中和反应、金属与酸的反应、饶绍反应,厂家的吸热反应有氢氧化钡与氯化铵的反应,二氧化碳与碳的反应。
23.【答案】(1)锌;失去;氧化;Zn-2e-=Zn2+;铜;得到;还原;2H++2e-=H2↑
(2)铜;锌;有气泡产生
【解析】【解答】(1)金属性锌强于铜,因此负极是锌,失去电子,发生氧化反应,电极反应方程式为Zn-2e-=Zn2+;正极是铜得到电子,发生还原反应,电极反应方程式为2H++2e-=H2↑;
(2)电流由正极流向负极,即由铜流向锌,铜片上氢离子放电,观察到的现象是有气泡产生。
【分析】(1)铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,锌是负极,负极上锌失电子、发生氧化反应,铜为正极,正极上氢离子得电子、发生还原反应;
(2)原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,电流由正极Cu沿导线流向负极Zn,据此分析解答。
24.【答案】(1)反应物的总能量;正反应的活化能;无
(2)-198
【解析】【解答】解:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,
因此,本题正确答案是:反应物总能量、正反应的活化能;无;(2)因1 mol SO2氧化为1 mol SO3的ΔH=-99 kJ·mol-1,所以2mol SO2氧化为2mol SO3的ΔH=-198 kJ·mol-1,
则2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1,因此,本题正确答案是: -198。
【分析】(1)反应物的总能量小于生成物的总能量时,代表反应为吸热反应;反之就是放热反应;
(2)生成物与反应物的能量之差就是反应的焓变。
25.【答案】(1)Fe3++e-=Fe2+;0.05
(2)铜(Cu);铁(Fe);铜(Cu)
(3)2H2O+O2+4e-=4OH-
【解析】【解答】(1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,则该原电池中自发进行的氧化还原反应为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,所以铜电极为负极,碳电极为正极,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+;负极反应为Cu-2eˉ=Cu2+,1.6gCu的物质的量为 =0.025mol,所以转移电子0.05mol;(2)若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,由于Fe在浓硝酸中发生钝化,所以总反应为铜和浓硝酸的反应,铜被氧化,所以铜电极为负极,铁电极为正极,原电池中电子从负极经导线流向正极,即从铜电极→铁电极;电解质溶质中阴离子流向负极,所以NO 向铜电极移动;(3)供电时总反应为:2H2+O2=2H2O,所以通入氧气的一极为正极,由于电解质溶液显碱性,所以氧气得电子被氧化和水结合生成氢氧根,电极方程式为2H2O+O2+4e-=4OH-。
【分析】铁、铝等金属常温下在浓硝酸、浓硫酸中会发生钝化;原电池中电子由负极经导线流向正极,电流与电子流向相反,电解质溶液中阳离子流向正极,阴离子流向负极。