2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲 预测04化学反应与热能、电能（考题猜想）（含解析）

预测04 化学反应与热能、电能
考点一 化学反应与热能 【题型1】放热反应和吸热反应的判断
【题型2】反应过程能量变化图分析
【题型3】反应中能量变化的关系及相关计算
考点二 化学反应与电能 【题型1】原电池的工作原理
【题型2】原电池原理的应用
【题型3】化学电源分析
【题型4】化学反应与热能、电能综合分析题
考点一 化学反应与热能
01 放热反应和吸热反应的判断
【例1】
1．下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是
A．加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因
C．化学反应过程中一定伴随能量变化
D．将固体与固体混合并搅拌，反应放出热量
【例2】
2．小茗同学所在的化学兴趣小组为了探究化学反应的热效应，进行了如下实验：
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
①若如图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，X可以是 (填化学式，只填一种即可)。
②若如图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 (填字母)。
A.CO还原CuO的反应　　　　B.CaCO3的分解反应　　　　C.Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块铝片，再滴入5mLNaOH溶液。试回答下列问题：
图3
实验中观察到的现象是：大试管中铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、烧杯中澄清的石灰水变浑浊，其中“石灰水变浑浊”的主要原因是 。
【变式1-1】
3．下列说法不正确的是
①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定是放热反应③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
A．②③ B．①②③
C．①③④ D．①②③④
【变式1-2】
4．下列是吸热反应的是
A．一氧化碳在空气中的燃烧反应 B．Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体的反应
C．干冰升华 D．NaOH溶液与稀盐酸的反应
【变式1-3】
5．请根据相关的知识，回答下列问题：
(1)下列变化：①碘的升华；②冰熔化；③氯化钠溶于水；④氯化氢溶于水；⑤氢氧化钠溶于水。化学键未被破坏的是 (填序号)，仅离子键被破坏的是 (填序号)。
(2)已知一定条件下，1 mol化学键断裂时吸收的能量相关数据如下表：
化学键 H—H O＝O H—O
能量(kJ) 436 496 463
在25℃、1.013×105Pa时，H2(g)与O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的热化学反应方程式为 ，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，反应的能量变化可用图 表示(填“甲”或“乙”)。
(3)下列变化中，属于吸热反应的是 (填序号)。
①铝片与稀盐酸的反应
②Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合反应
③铁在氯气中燃烧
④氯酸钾分解制氧气
⑤生石灰与水反应生成熟石灰
02 反应过程能量变化图分析
【例1】
6．某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A．两步反应均为吸热反应
B．A与C的能量差为E4
C．三种物质中C最稳定
D．A→B的反应一定需要加热
【例2】
7．汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的固体迅速分解，产生氮气和金属钠，该过程中的能量变化如下图所示。下列说法错误的是
A．属于离子化合物
B．的分解反应属于放热反应
C．表示2mol固体的能量
D．作为安全气囊的气体发生剂，具有产气快、产气量大等优点
【变式2-1】
8．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
【变式2-2】
9．已知反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．图中A→B为放热过程
B．该反应为吸热反应
C．断裂1molNO2和1molCO的化学键吸收的能量总和小于形成1molNO和1molCO2的化学键所释放的能量的总和
D．1molNO2(g)和lmolCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量
03 反应中能量变化的关系及相关计算
【例1】
10．已知氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量，水蒸气中键形成时放出能量，键断裂时吸收的能量为，断开氧气中的化学键需要吸收的能量是
A． B． C． D．
【例2】
11．肼()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN键为942、O=O键为500、N-N键为154，则断裂1molN-H键所需的能量是
A．194kJ B．391kJ C．516kJ D．658kJ
【变式3-1】
12．氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．燃烧时化学能全部转化为热能
B．断开1mol氧氢键吸收930kJ能量
C．相同条件下，1 mol氢原子的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1D．该反应生成1 mol水蒸气时能量变化为245 kJ
【变式3-2】
13．与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应为放热反应
B．该反应中与的总能量大于和的总能量
C．该反应的热化学方程式： kJ·mol
D．1mol和1mol反应生成1mol和1mol要放出41kJ的热量
【变式3-3】
14．现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，从煤、石油和天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。回答下列问题：
(1)绿色能源也称清洁能源，是指在生产和使用过程中不产生有害物质排放的能源。下列属于绿色能源的是 (填标号，下同)。
①太阳能 ②煤 ③石油 ④风能 ⑤氢能
(2)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是_______。
A．甲烷燃烧 B．灼热的炭与反应
C．镁与稀硫酸反应 D．钠和水反应
(3)与反应生成过程中的能量变化如图所示，和完全反应生成会 (填“吸收”或“放出” )的能量。
(4)已知反应在不同条件下的化学反应速率如下：
①
②
③
④
请比较上述4种情况反应的快慢： (按由大到小的顺序填写序号)。
(5)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示：
①电极是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式是 。
②若电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。
考点二 化学反应与电能
01 原电池的工作原理
【例1】
15．有如图所示的实验装置，下列判断正确的是
a电极 b电极 X溶液 实验判断
A Cu Zn H2SO4 H+向b极迁移
B Zn Fe H2SO4 电子从Zn→Fe→Zn
C Al Mg NaOH a为负极，b为正极
D Cu 石墨 FeCl3 a极质量减小，b极质量增加
A．A B．B C．C D．D
【例2】
16．关于如图所示装置的叙述确的是

A．两装置均能将化学能转化为电能
B．两装置中锌片均发生还原反应
C．图2溶液中向铜片迁移
D．图2中溶解锌时转移电子
【变式1-1】
17．某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是

A．和不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．和用导线连接时，铜片上的反应为
C．无论a和b是否连接，铁片均发生还原反应
D．a和b用导线连接时，溶液中向铜电极移动
【变式1-2】
18．某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是

A．装置(1)中铜棒上没有气体产生
B．装置(2)中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为：
C．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为
D．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等
【变式1-3】
19．某化学兴趣小组为了探索电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
实验编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
1 Mg、Al 稀盐酸 指向铝
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向铜
3 A1、石墨 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液 偏向镁
根据上表中记录的实验现象，下列说法不正确的是
A．实验1中铝电极上发生还原反应
B．实验2中电子从铝片经导线流向铜片
C．实验2和3都是A1做负极，实验1和4都是Al做正极
D．实验3正极的电极反应为2H＋＋=H2↑
02 原电池原理的应用
【例1】
20．现有a、b、c、d四个金属电极，用导线两两相连组成原电池。①a、b相连插入硫酸铜溶液中后，b极变粗；②a、d相连插入稀硫酸中后，外电路电流从a流向d；③b、c相连插入稀硫酸中后，c极上有气泡产生；④c、d相连插入稀硫酸中后，d极溶解。则下列说法正确的是
A．由①和④可推出金属活动性：Cu＞c
B．由②和③可推出金属活动性：d＞c
C．由①②③可推出金属活动性：d＞a＞b＞c
D．由①②④可推出金属活动性：a＞b＞d＞c
【例2】
21．已知反应，下列叙述不正确的是
A．可将该反应设计成如图甲所示的原电池
B．反应过程中能量关系可用图乙表示
C．若Fe不纯（含有杂质碳），该反应的化学反应速率要减慢
D．图甲装置中，在铜表面被还原产生气泡
【变式2-1】
22．根据原电池原理，人们研制出性能各异的化学电池。
(1)锌铜原电池装置示意图如图所示，Zn片作 (填“正极”或“负极”)。

(2)铜片上观察到的实验现象是 ，锌片上的电极反应式为 。
(3)电流表指针发生偏转，说明该装置实现了化学能向 的转化。
(4)若把反应仿照上图设计成原电池，则两个电极分别为铜、 (填材料名称)，电解质溶液为 (填化学式)。
(5)镁、海水、溶解氧可构成原电池，为水下小功率设备长时间供电，结构示意图如图所示，其总反应为：。下列说法正确的是 (填字母序号)。

a．Mg作电池的负极 b．发生氧化反应
【变式2-2】
23．原电池是利用氧化还原反应设计的装置，该装置的特点是使氧化反应和还原反应在两个电极进行，“迫使”电子沿着特定的路线移动，从而产生电能。甲、乙两个原电池装置如图所示：

回答下列问题：
(1)若装置甲的溶液M为稀硫酸，两个电极采用镁棒和铝棒。
①电极X为 (填“正极”或“负极”)，该电极反应式为 。
②该电池的正极是 (填“镁棒”或“铝棒”)，该电极产物W是 (填化学式)。
③该原电池总反应的化学方程式是 。
(2)若装置甲中两电极质量变化与时间的关系如图所示，其中一个电极为Ag电极，则该电池的电解质溶液为 (填化学式)溶液，电极X为 (填字母)

a．Fe电极 b．Mg电极 c．Cu电极 d．Al电极
(3)将(1)中原电池生成的气体产物W通入装置乙中可制备燃料电池。
①正极为 (填“电极甲”或“电极乙”)，该电极发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
②该电池工作时，外电路中电子由 (填“电极甲”或“电极乙”，下同)流出；电解质溶液中的移向 。
03 化学电源分析
【例1】
24．如图是铅酸蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是
A．铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．该电池工作时，电子由板通过外电路流向板
C．该电池工作时，负极的电极反应式为
D．该电池工作时，移向板
【例2】
25．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为Li+FePO4=LiFePO4。下列关于该电池的说法正确的是

A．a极为正极 B．b极发生氧化反应
C．Li+从a极室向b极室移动 D．可以用稀硫酸作电解质溶液
【例3】
26．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．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．石墨电极附近溶液的pH 增大
D．溶液中Cl－向正极移动
【变式3-1】
27．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A．甲：溶液中Zn2+向Cu电极方向移动，电子由锌经电解质溶液流向铜电极
B．乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
【变式3-2】
28．氢氧燃料电池是一种常见化学电源，其工作示意图如图。下列说法正确的是

A．由正极流向负极
B．溶液的作用是传导电子
C．b电极上发生还原反应，电极反应式为
D．标准状况下a电极若每消耗，外电路转移电子数为
【变式3-2】
29．二次电池的充电可看作是其放电的逆过程。我国研究的锂硫电池是一种新型二次电池，其总反应是，充放电曲线如图所示，下列说法正确的是

A．充电时，化学能转化为电能
B．放电时，锂离子向负极移动
C．放电时，转化为时得到
D．从安全角度考虑，该电池的电解质溶液不宜用水作溶剂
【变式3-4】
30．化学能和电能的相互转化是能量转换的重要形式，请按要求完成下列电化学相关问题。
(1)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
装置
电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 ；(用ABCD表示)
(2)盐桥式原电池的装置图如下

①铜为 (填“正”或“负”)极。
②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为
③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加饱和溶液，电池工作时，盐桥的作用是 。
(3)还原电化学法制备甲醇()的工作原理如图所示：

电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通的一端发生的电极反应式为 。
(4)锂钊氧化物电池放电时的总反应：，则其正极充电时的电极反应式为： 。
(5)以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示(a、b为石墨，c、d、e为离子交换膜)，当制备时，a、b两个极共产生 气体。

04 化学反应与热能、电能综合分析题
【例1】
31．现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。
Ⅰ.化学能与热能
下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题：
物质 HCl
键能/kJ 243 193 151 436 432
(1)以上物质中最不稳定的是 。
(2)按照反应，生成2mol HCl （填“吸收”或“放出”）的热量为 kJ。根据能量守恒定律，反应物的总能量应该 其生成物的总能量（填“大于”或“小于”）。
Ⅱ.化学能与电能
(3)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
装置
A表面有气泡 B电极的质量增加 电子由A到D
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 。
(4)“乙醇燃料电池”的工作原理为，装置如图所示。
①在该电池中的移动方向为由 （填“A到B”或“B到A”）。写出A电极的电极反应式： 。
②若标况下有11.2L 参与反应，理论上通过质子交换膜的数目为 。
【变式4-1】
32．任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应，化学能可以与热能、电能等不同形式的能量相互转化，用于生产、生活和科研。请回答下列问题：
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用 (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化的原理。
(2)世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。光伏电池能将 直接转变为电能(填：“化学能”“太阳能”“热能”等)
(3)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热分解法制氢气。相关化学键的键能数据
化学键
键能E/(kJ·mol) 946.0 a 390.8
一定温度下，利用催化剂将分解为和3 mol ，吸收90.8 kJ热量，则 。
(4)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个原电池，并在下面方框内画出简单原电池实验装置图，注明电极材料和电解质溶液 。
(5)肼-过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。
①惰性电极B是电池的 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。
②电池工作过程中，若A极区产生14 g，则转移的电子数目为 。
③有人提出可用甲烷去替代肼，此时惰性电极A发生的电极反应式为 。
【变式4-2】
33．硅、硫、氮是重要的非金属元素，请根据题意回答问题。
(1)大气污染物主要成分包括：SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物等，主要来源于燃煤、机动车尾气和工业废气。
①其中SO2、NO2能形成酸雨，酸雨的pH< ，SO2型酸雨久置后溶液的pH会 (填“增大”、“减小”、“不变”)，NO2能形成酸雨的原因是(用化学方程式表示)： 。
②SO2在人们的生活也担任着重要的角色，其中SO2、H2O2、浓硝酸均具有漂白作用，其漂白原理与其他物质不同的是： 。
(2)SiO2可用于制作光导纤维，但遇强碱溶液会发生“断路”现象，其原因是： (用离子方程式表示)
(3)硝酸盐受热亦会发生分解且复杂，某学习小组对Cu(NO3)2的分解产生了兴趣，已知Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为，将少量Cu(NO3)2固体放入试管中，然后用带火星的木条放入试管中，发现木条复燃，针对此现象下列分析合理的是_____。
A．NO2能支持燃烧
B．无法确定NO2是否支持燃烧
C．产物中有氧气，所以木条复燃
D．NO2肯定不支持燃烧
(4)铅酸蓄电池是我们生活中常见的二次电池，其结构示意图如下，电池工作时正极的电极方程式为： 。
(5)新型电池一钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠()分别作为两个电极的反应物，陶瓷(可传导)为电解质，装置示意图如下，请写出负极的电极方程式：
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．铝热反应需要在高温条件下进行，但是该反应会放出大量的热，A错误；
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，B错误；
C．化学反应是旧键的断裂和新键形成的过程，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，因此化学反应过程中一定伴随能量变化，C正确；
D．与的反应是吸热反应，D错误；
故选C。
2．(1) 放热 CaO 吸热 AB
(2)铝片与NaOH溶液反应放热，烧杯内溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，析出晶体
【详解】（1）①将纯固体物质X装入有水的锥形瓶里(假设没有气体生成)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度若如图1所示，U形管左侧液面降低，右侧液面升高，说明锥形瓶内气体膨胀，温度升高，发生的反应是放热反应，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应放热，所以X可以是CaO。
②将纯固体物质X装入有水的锥形瓶里(假设没有气体生成)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度若如图2所示，U形管左侧液面升高，右侧液面下降，说明锥形瓶内气体收缩，温度降低，发生的反应是吸热反应；
A.CO还原CuO生成二氧化碳和铜，该反应是吸热反应，故选A；
B.CaCO3的分解生成氧化钙和二氧化碳，分解反应吸热，故选B；　　　　
C.Al和Fe2O3的反应生成氧化铝和铁，铝热反应放热，故不选C；
选AB；
（2）氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，铝片和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应放热，烧杯内溶液温度升高，氢氧化钙溶解度减小，有氢氧化钙析出，所以烧杯中澄清的石灰水变浑浊。
3．D
【详解】①反应为放热反应，①错误；
②为吸热反应，②错误；
③
为吸热反应，为放热反应，③错误；
④化合反应可能是吸热反应，如，分解反应可能是放热反应，如，④错误；
故①②③④均错误，故D符合；
故选D。
4．B
【详解】A．燃烧反应都是放热反应，所以一氧化碳在空气中的燃烧反应是放热反应，A不符合题意；
B．Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体发生的复分解反应，需要从空气中吸收热量，属于吸热反应，B符合题意；
C．干冰升华时，由固态转化为气态，分子间距离增大，需要吸收热量，但此过程为物理过程，不属于化学反应，C不符合题意；
D．NaOH溶液与稀盐酸发生中和反应，中和反应都是放热反应，D不符合题意；
故选B。
5．(1) ①② ③⑤
(2) H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH＝-242 kJ·mol－1 放热 甲
(3)②④
【详解】（1）①碘的升华、②冰熔化改变了分子间作用力，并未破坏发生化学键，③氯化钠溶于水发生电离，故仅破坏了离子键，④氯化氢溶于水发生电离，因为氯化氢是共价化合物，故仅破坏了共价键，⑤氢氧化钠溶于水破坏了离子键；化学键未被破坏的是：①②；仅离子键被破坏的是：③⑤；
（2）反应H2(g)＋O2(g)=H2O(g)的ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝436 kJ·mol－1＋×496 kJ·mol－1－2×463 kJ·mol－1＝-242 kJ·mol－1，故热反应方程式为H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH＝-242 kJ·mol－1，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故为甲；
（3）①铝片与稀盐酸的反应为放热反应；
②Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合反应为吸热反应；
③铁在氯气中燃烧为放热反应；
④氯酸钾分解制氧气为吸热反应；
⑤生石灰与水反应生成熟石灰为放热反应；
故选②④。
6．C
【详解】A．根据图中信息A→B是吸热反应，B→C是放热反应，故A错误；
B．根据图中信息A与C的能量差为E5，故B错误；
C．根据能量越低越稳定，C物质的能量最低，因此三种物质中C最稳定，故C正确；
D．吸热反应、放热反应与反应条件无关，吸热反应并一定需要加热，比如氯化铵和Ba(OH)2 8H2O的反应不需要加热，因此A→B的反应不一定需要加热，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．C
【详解】A．由Na+和N构成，属于离子化合物，故A正确；
B．的分解反应，反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，故B正确；
C．表示该反应的活化能，故C错误；
D．汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的固体迅速分解，产生氮气和金属钠，具有产气快、产气量大，故D正确；
选C。
8．D
【详解】A．化学反应A+B→C(吸收能量)的反应，说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低，图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高，反应属于放热反应，与反应事实不吻合，A错误；
B．化学反应A+B→C(吸收能量)的反应，说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低，图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高，反应属于放热反应，与反应事实不吻合。反应分两步进行，第一步反应①A+B→X(吸收能量)，而图示A、B的总能量比中间产物X的能量高，反应是放热反应，也与反应事实不吻合，B错误；
C．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，而图示显示的反应物A、B的总能量比中间产物X的总能量高，反应是放热反应，与题意不符合，C错误；
D．放热反应说明反应物的总能量比生成物的能量高；吸热反应说明反应物的总能量比生成物的能量低。图像显示反应事实吻合，D正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．图中A→B的过程，能量升高，为吸热过程，A项错误；
B．生成物总能量小于反应物总能量，该反应为放热反应，B项错误；
C．该反应为放热反应，则断裂1molNO2和1molCO的化学键吸收的能量总和小于形成1molNO和1molCO2的化学键所释放的能量的总和，C项正确；
D．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，则1molNO2(g)和lmolCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，D项错误；
答案选C。
10．C
【详解】根据题目信息，氢气即2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，写出对应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ，反应中断裂了2molH-H键和1molO=O键、形成了4molO-H，设断开氧气中的化学键需要吸收的能量为x，则根据=断裂旧键所需的能量-生成新键释放的能量知，，解得x=496kJ，故选C。
11．B
【详解】根据图中内容可知，，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新建形成释放能量，设断裂1molN-H键所需的能量为K，所以有154+4K+500=2218；解得K=391；
故答案选B。
12．D
【详解】A. 燃烧是部分化学能变为热能，还有光能等，故错误；
B. 从图分析，断开2mol氢氧键吸收930kJ的能量，故错误；
C. 氢气分子变成氢原子要吸收能量，所以2E1>E2，故错误；
D. 该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为930-436-249=245kJ，故正确；
故选D。
13．D
【详解】A．由图可知△H<0，该反应为放热反应，A选项正确；
B．由图可知反应物CO(g)+H2O(g)的总能量大于生成物CO2(g)+H2(g)的总能量，B选项正确；
C．由图可知该反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= 41 kJ·mol 1，C选项正确；
D．图中反应是放热反应，其逆反应为吸热反应，D选项错误；
答案选D。
14．(1)①④⑤
(2)B
(3) 吸收 180
(4)③①②④
(5) 正极 11.2
【详解】（1）①太阳能④风能⑤氢能生产和使用过程中不产生有害物质，属于绿色能源；
（2）反应中生成物总能量高于反应物总能量，可知该反应为吸热反应，燃烧、活泼金属与酸、钠与水反应均为放热反应，反应物的能量高于生成物能量，灼热的炭与反应吸收能量，生成物能量高于反应物能量，故ACD不符合题意；故答案为：D；
（3）1mol与1mol反应断裂化学键吸收能量：(946+498)=1444kJ；生成2molNO时放出热量2×632=1264kJ热量，由此可知和完全反应生成会吸收180的能量；
（4）将各条件下速率均转化为氮气的速率，①对应氮气速率为：；
②；
③
④
4种情况反应的快慢：③①②④；
（5）①由图可知电子由电极c流出，电极c为负极，电极d为正极，电极c的电极反应式是；
②电极d上发生反应：，电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为11.2。
15．C
【详解】A. Cu、Zn、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铜作原电池的正极，电解质溶液中的阳离子H＋向正极铜电极移动，即向a极迁移，A错误；
B. Zn、Fe、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铁作原电池的正极，电子从Zn流向Fe，但是无法再流向Zn，B错误；
C. 铝、镁、氢氧化钠溶液组成的原电池，电池反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝发生氧化反应，作原电池的负极，镁电极作原电池的正极，即a为负极，b为正极，C正确；
D. 铜、石墨、氯化铁溶液组成的原电池，电池反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，铜电极发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应为：Cu-2e- =Cu2+，电极质量减小，石墨作原电池的正极，电极反应式为：2Fe3++2e- =2Fe2+，电极质量不变，D错误；
故答案选C。
16．D
【详解】A．图2装置形成原电池，能将化学能转化为电能，但图1装置没有形成原电池，不能化学能转化为电能，A错误；
B．锌比铜活泼，两装置中锌片均发生氧化反应生成硫酸锌，B错误；
C．图2装置形成原电池，锌作负极，铜作正极，原电池工作时，阴离子移向负极，即溶液中向锌片迁移，C错误；
D．图2装置形成原电池，锌作负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，n(e-)=2n(Zn)=2×=0.2mol，D正确；
故选D。
17．C
【详解】A．和不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，所以铁片上会有金属铜析出，故A正确；
B．和用导线连接时，形成了原电池，铜作正极，发生的反应为：，故B正确；
C．和不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，和用导线连接时，形成了原电池，加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度，无论和是否连接，铁片均会溶解，铁片均发生氧化反应，故C错误；
D．和用导线连接时，形成了原电池，为负极，为正极，铜离子移向铜电极，故D正确；
答案选C。
18．C
【分析】(1)因没有形成闭合回路，不是原电池装置；(2)形成了铜锌原电池，且Zn为负极；(3)也形成了铜锌原电池，Zn为负极。
【详解】A．装置(1)是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，铜棒上没有气体产生，A正确；
B．装置(2)是原电池装置，锌做负极，铜做正极，溶液中氢离子在铜电极生成氢气，电极反应式为：，B正确；
C．装置(3)是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为，C错误；
D．装置(2)与(3)中负极电极反应均为，装置(2)中正极上电极反应为，装置(3)中正极电极反应为，正极生成物质质量比为1∶32时，依据电子守恒计算的两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，棒的质量变化相等，D正确；
故选C。
19．C
【详解】A．实验1中电解质溶液为稀盐酸，则根据金属活动性Mg＞Al，则金属Mg做负极材料，化合价升高失去电子发生氧化反应，金属Al为正极发生还原反应，A项正确；
B．实验2中电解质溶液为稀盐酸，则金属Al为负极，化合价升高失去电子，则电子从负极经过导线流向正极，B项正确；
C．实验2中金属Al为负极，实验3中金属Al为负极，实验1中金属Al为正极，实验4中金属Al为负极，C项错误；
D．实验3正极为石墨，电解质溶液为稀盐酸，则溶液中的阳离子在石墨电极上变为氢气，正极的电极反应式为：2H＋＋=H2↑，D项正确；
答案选C。
20．C
【分析】①a、b相连插入硫酸铜溶液中后，b极变粗，说明b电极是正极，铜离子放电，析出铜，金属性a＞Cu，且a＞b；②a、d相连插入稀硫酸中后，外电路电流从a流向d，a是正极，d是负极，金属性d＞a；③b、c相连插入稀硫酸中后，c极上有气泡产生，c电极是正极，b电极是负极，金属性b＞c；④c、d相连插入稀硫酸中后，d极溶解，d电极是负极，c电极是正极，金属性d＞c。据此判断。
【详解】A．根据以上分析可知由①和④无法推出金属活动性：Cu＞c，A错误；
B．由②和③可推出金属活动性：d＞a、b＞c，无法判断d与c的金属性强弱，B错误；
C．由①②③可推出金属活动性：d＞a＞b＞c，C正确；
D．由①②④可推出金属活动性：d＞a＞b、d＞c，b和c的金属性无法判断，D错误；
答案选C。
21．C
【详解】A．图甲构成了铜铁原电池，负极反应为、正极反应为，则总反应为，A正确；
B．该反应是放热反应，故可以用图乙表示其反应过程中的能量关系，B正确；
C．若铁不纯（含有碳单质），则可以形成很多微型原电池而加快反应速率，C错误；
D．根据电极反应式可知，在铜表面被还原产生H2，D正确；
故选C。
22．(1)负极
(2) 有气泡产生
(3)电能
(4) 银(或铂、石墨等其它合理答案) (或)
(5)a
【详解】（1）Zn比Cu活泼，Zn作负极；
（2）Cu作正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，实验现象是有气泡产生，锌片上的电极反应式为；
（3）电流计指针发生偏转，说明产生电流，该装置构成原电池，可以将化学能转化为电能；
（4）原电池中失电子的物质作负极，根据方程式知，铜失电子作负极，导电的银或铂、石墨等作正极；电解质是反应物中可溶性的、得电子的物质，所以电解质是可溶性的铁盐，可用(或)作电解质；
（5）a.镁-海水电池工作时，Mg发生失电子的反应，作电池的负极，石墨作正极，故a正确；
b.镁-海水电池工作时，石墨作正极，正极上O2发生得电子的还原反应生成OH-，故b错误；故答案为：a。
23．(1) 负极 铝棒 H2
(2) AgNO3 d
(3) 电极甲 还原反应 电极乙 电极乙
【详解】（1）①镁与硫酸反应，铝与硫酸反应，镁的活泼性比铝强，因此镁为负极，铝为正极，再根据X电极是电子流出的极，则电极X为负极，该电极反应式为；故答案为：负极；。
②根据前面分析该电池的正极是铝棒，该电极是氢离子得到电子变为氢气，因此正极产物W是H2；故答案为：铝棒；H2。
③该原电池总反应是镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，其化学方程式是；故答案为：。
（2）若装置甲中两电极质量变化与时间的关系如图所示，其中一个电极为Ag电极，则一个电极质量增加10.8g，另一个电极质量减少0.9g，题中金属活泼性都比银弱，说明银为正极，银电极质量增加，则该电池的电解质溶液为硝酸银(AgNO3)溶液，有0.1mol银生成，有0.1mol电子转移，则负极会消耗0.05mol铁或0.05mol镁或0.05mol铜或铝，质量分别为2.8g、1.2g、3.2g、0.9g，则电极X为Al电极；故答案为：AgNO3；d。
（3）①燃烧电池中燃料为负极，氧化剂为正极，则正极为电极甲，氧气得到电子，则说明该电极发生还原反应；故答案为：电极甲；还原反应。
②该电池工作时，外电路中电子由负极即电极乙流出；根据原电池“同性相吸”，则电解质溶液中的移向负极即电极乙；故答案为：电极乙；电极乙。
24．D
【详解】A. 铅酸蓄电池是可充电电池，是二次电池，充电时电能转化为化学能，A项正确；
B. 在该电池中板为负极，则电池工作时，电子由板通过外电路流向板，B项正确；
C. 该电池工作时，负极的电极反应式为，C项正确；
D. 在原电池工作时，阳离子向正极移动，则该电池工作时移向板，D项错误；
故选D。
25．C
【详解】A．极为负极，A项错误；
B．b极为正极，得电子，发生还原反应，B项错误；
C．透过隔膜，从a极室进入b极室，C项正确；
D．是活泼金属，能与稀硫酸反应，故不能用稀硫酸作电解质溶液，D项错误。
答案为C。
26．C
【详解】A.组成原电池的负极被氧化，在Mg－H2O2电池中，镁为负极，而非正极，A项错误；
B. H2O2在石墨电极上得电子发生还原反应，B项错误；
C.工作时，正极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O，不断消耗H+离子，正极周围海水的pH增大，C项正确；
D.原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，形成闭合回路，所以溶液中的Cl－向负极移动，D项错误。
答案选C。
【点睛】本题考查原电池的工作原理等知识。正确书写电极反应式为解答该题的关键，镁-H2O2酸性燃料电池中，镁为活泼金属，应为原电池的负极，被氧化，电极反应式为Mg-2e-═Mg2+，H2O2具有氧化性，应为原电池的正极，被还原，电极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O，根据电极反应式判断原电池总反应式，根据电极反应判断溶液pH的变化。
27．A
【详解】A．Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，电子不经过电解质溶液，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，A项错误；
B．Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH ，B项正确；
C．Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；
D．铅蓄电池总反应式为，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确；
故答案选A。
28．C
【分析】由图可知，氧气发生还原反应，b为正极、则a为负极；
【详解】A．原电池转化阳离子由负极向正极迁移，由负极流向正极，A错误；
B．溶液为内电路，作用是传导离子，B错误；
C．b电极上氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为，C正确；
D．标准状况下a电极若每消耗（为0.5mol），，则外电路转移电子数为，D错误；
故选C。
29．D
【详解】A．充电时，电能转化为化学能，故A错误；
B．放电时是原电池，原电池“同性相吸”即锂离子向 极移动，故B错误；
C．放电时，，则转化为时得到，故C错误；
D．Li与水要反应，因此从安全角度考虑，该电池的电解质溶液不宜用水作溶剂，故D正确。
综上所述，答案为D。
30．(1)D>A>B>C
(2) 正 0.1NA 使两溶液均保持电中性
(3) 左 CO + 4e- + 4H+ = CH3OH
(4)Li1+xV3O8-xe-=xLi++LiV3O8
(5)0.75
【详解】（1）原电池的一个应用是可以判断金属的活泼性，一般负极比正极活泼。电子从A到B说明A为负极，B为正极，A>B；C电极的质量增加说明Cu2+在正极析出，C为正极B为负极，B>C；金属D不断溶解，说明D为负极，A为正极，D>A，四种金属活动性由大到小的顺序是D>A>B>C；
（2）①锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极；
②3.2g铜物质的量为0.05mol，由电极反应式Cu2++2e-=Cu可知，生成1mol铜，转移2mol电子，故生成0.05mol铜，导线中转移0.1mol电子，电子数目为0.1NA；
③电池工作时，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使两溶液均保持电中性；
（3）该装置是原电池，根据总反应：CO+2H2=CH3OH可知，C的化合价降低，CO在正极得到电子，H的化合价升高，H2在负极失去电子，所以通入H2的一端是负极；电池工作过程中阳离子移向正极，所以H+向左移动；通入CO的一端为正极，CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH，电极反应式为：CO + 4e- + 4H+ = CH3OH；
（4）充电时阳极失电子发生氧化反应，即放电时正极的逆反应，所以电极方程式为：Li1+xV3O8-xe-=xLi++LiV3O8；
（5）由图可知，a极为阴极，发生还原反应，电极反应式为 2(CH3)4N++2H2O+2e =2(CH3)4NOH+H2↑，则制备1mol四甲基氢氧化铵则转移1mole－，阴极产生0.5molH2，阳极产生0.25molO2（电极反应式为4OH－-4e－=O2↑+2H2O），共产生0.75mol气体。
31．(1)H2
(2) 放出 185 大于
(3)C＞B＞A＞D
(4) A到B 2NA
【详解】（1）键能越大，则越不容易被破坏，则物质越稳定，结合图表可知，最稳定的是H2；
（2）反应的焓变等于生成物键能和减去反应物的键能和，则焓变为(243kJ/ml)+( 436kJ/ml)-2×(432kJ/ml)=-185kJ/ml，△H＜0为放热反应，反应，生成2mol HCl放出的热量为185kJ。根据能量守恒定律，该反应放热，反应物的总能量应该＞其生成物的总能量；
（3）活泼金属做负极，A表面有气泡说明A为正极，H+发生还原反应生成氢气，活动性B＞A；B电极质量增加说明铜离子在B极发生还原反应生成铜单质，B为正极，活动性C＞B；电子由负极到正极，A为负极，活动性A＞D，综上所述活动性顺序为：C＞B＞A＞D；
（4）①在该电池中乙醇为燃料失电子为负极(A)，氧气为正极(B)，条件为酸性介质，阳离子向正极(B)移动，的移动方向为由A到B；A为负极，乙醇发生氧化反应，电极的电极反应式：。
②正极反应式为：3O2+12H++12e-=6H2O，若标况下有11.2L (0.5mol)参与反应，理论上通过质子交换膜的的物质的量为2mol，数目为2NA。
32．(1)吸热
(2)太阳能
(3)436.0
(4)
(5) 正 H2O2+2e-=2OH- 2NA
【详解】（1）制作冷敷袋利用吸热的化学变化或物理变化的原理。
（2）光伏电池能将太阳能直接转变为电能。
（3）反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H =390.8kJ/mol×3×2-946 kJ/mol -3a kJ/mol =+90.8 kJ/mol，解得a=436.0。
（4）
根据总反应可知，单质铁失电子化合价升高，铁作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，如C，三价铁离子在正极得电子发生还原反应， FeCl3溶液为正极的电解质溶液，其装置图为：。
（5）①由图可知，氮元素价态升高失电子，故A极为负极，惰性电极B是电池的正极，H2O2得到电子生成OH-，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：；
②由图可知，氮元素价态升高失电子，故A极为负极，电极反应式为，若A极区产生14 g，物质的量为0.5mol，转移得电子数目为0.5×4NA=2NA；
③有人提出可用甲烷去替代肼，甲烷在负极失去电子生成碳酸钠，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：。
33．(1) 5.6 减小 3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3 SO2
(2)SiO2+2OH-=SiO+H2O
(3)A
(4)
(5)Na-e-=Na+
【详解】（1）①pH<5.6的雨水被称为酸雨；SO2型酸雨久置，亚硫酸会被空气中的氧气氧化成硫酸，酸性增强，溶液的pH会减小；NO2能形成酸雨的原因是3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3；②SO2是暂时性漂白、H2O2和浓硝酸是利用强氧化性漂白，漂白原理与其他物质不同的是SO2；
（2）SiO2可用于制作光导纤维，但遇强碱溶液会发生SiO2+2OH-=SiO+H2O而出现“断路”现象；
（3）A、将少量Cu(NO3)2固体放入试管中，然后用带火星的木条放入试管中，发现木条复燃，说明木条燃烧所需氧气来自NO2，说明NO2能支持燃烧，故A正确；B、C、D错误，故选A；
（4）铅酸蓄电池工作时正极的电极方程式为；
（5）钠硫电池工作时，负极的电极方程式Na-e-=Na+。
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