人教版 高中化学 必修二 6.1.2 化学反应与能量变化（含解析）

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人教版 高中化学 必修二 6.1.2 化学反应与能量变化
一、单选题
1．下列属于放热反应的是（　　）
A．生石灰和水
B．碳酸钙高温分解
C．灼热的碳和二氧化碳
D．Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl
2．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是（　　）
A．银锌纽扣电池 B．冶炼金属钠 C．太阳能电池 D．天然气燃烧
A．A B．B C．C D．D
3．2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星。据介绍，该火星车除装有光电转换效率较高的4块太阳电池板外，在其顶部还装有一个像双筒望远镜样子的设备，叫作集热窗，它可以直接吸收太阳能，然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量。白天，火星温度升高，这种物质吸热融化，到了晚上温度下降，这种物质在凝固的过程中释放热能。从上述资料中不能直接得出的结论是（　　）
A．“4块太阳电池板”可将光能转换成电能
B．“集热窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中
C．物质的融化和凝固伴随着能量的变化
D．“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池
4．下列选项中描述的过程能实现热能转化为化学能的是（　　）
A．燃料电池 B．火力发电 C．铝热焊接 D．煅烧石灰石
5．下列有关反应热的正负判断错误的是（　　）
A．
B．石墨比金刚石稳定：C(金刚石)=C(石墨)
C．温度越高，颜色越深：
D．
6．下列说法正确的是（　　）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热的反应在常温下一定很容易发生
C．放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定
D．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应自始至终不需要外界提供能量
7．最近，我国自主开发120吨大推力液氧煤油发动机完成试车。下列有关叙述错误的是
A．液氧和煤油反应是放热反应 B．液氧气化时焓变(ΔH)大于0
C．在上述反应中煤油作还原剂 D．上述燃烧反应对环境友好
8．下列变化中，不属于吸热反应的是（　　）
A．与固体反应 B．高温分解反应
C．生石灰跟水反应 D．盐酸与碳酸氢钠溶液反应
9．过氧化氢是环境友好的绿色氧化剂。如图为太阳能驱动氧分子氧化水制备过氧化氢的过程(氢离子可在催化剂表面移动)。下列说法正确的是（　　）
A．电子经导电玻璃(FTO)由Au极向BiVO/WO3极转移
B．Au极为阳极
C．BiVO4/WO3极的电极反应：2H2O-2e-=H2O2+2H+
D．该过程只实现了化学能转化为电能
10．在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述错误的是（　　）
A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大
B．a是负极，b是正极
C．导线中有电流通过，方向从a极到b极
D．a极上发生了氧化反应
11．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（　　）
A．图a表示的是吸热反应的能量变化
B．图b中反应物比生成物稳定
C．图a可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
D．图a中的反应不需要加热就一定能发生，图b中的反应一定需要加热才能发生
12．下列有关化学反应中能量变化的理解，正确的是（　　）
A．凡是伴随能量变化的过程都是化学变化
B．在化学反应过程中总是伴随着能量的变化
C．在确定的化学反应中反应物的总能量一定等于生成物的总能量
D．在确定的化学反应中反应物的总能量总是高于生成物的总能量
13．某同学设计如下原电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．该装置将化学能转化为电能
B．负极的电极反应是：Ag +I-－e-=AgI
C．电池的总反应是Ag+ +I-=AgI
D．盐桥（含KNO3的琼脂）中NO3-从左向右移动
14．下面是某同学做完铜—锌—稀硫酸原电池的实验后得出的结论和认识，正确的是（　　）
A．硫酸溶液中Zn2+浓度增大
B．在该原电池中，铜作负极
C．外电路中的电流方向：Zn→Cu
D．电子通过硫酸溶液由锌流向铜，在铜电极上被氢离子得到而放出氢气
15．电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4。则下列说法正确的是（　　）
A．充电时：正极反应为PbSO4+2H2O-2e-→PbO2+4H++SO
B．放电时：负极反应是PbSO4+2e-→Pb+SO
C．放电时：电池中硫酸的浓度不断增大
D．充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
二、多选题
16．原子钟是一种精度极高的计时装置，镍氢电池可用于原子钟的制作，某储氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池如下图所示，反应原理为LaNi5H6+6NiO（OH） LaNi5+6NiO+6H2O。 下列有关说法错误的是（　　）
A．充电时a电极为电池的阳极
B．放电时镍氢电池负极附近碱性增强
C．充电时每转移1mole-，理论上b电极质量增加17 g
D．放电时正极反应为6NiO（OH）+6e-=6NiO+ 6OH-
17．苯在催化剂作用下与卤素单质发生取代反应，其反应机理和能量变化如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．反应过程中的焓变：ΔH>0
B．图中a、b、c三种物质中，c物质最稳定
C．由图可知，形成过渡态2的反应是整个反应的决速步
D．b→c的方程式：→+H
18．一种水性电解液Zn-离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，以存在)。电池放电时，下列叙述错误的是（　　）
A．Ⅲ区的通过隔膜向Ⅱ区迁移
B．Ⅱ区的通过隔膜向Ⅰ区迁移
C．电极反应：
D．电路中每通过1mol电子，理论上Zn电极的质量减少32.5g
19．常温下，1mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。下列说法正确的是
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl
436 243 431
A．H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要放出能量
B．
C．该反应过程中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
D．和的总能量高于2mol HCl(g)的总能量
20．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（　　）
A．电极(a)为正极
B．NH3在电极(a)_上发生氧化反应
C．电子由电极(a)经导线移动向电极(b)
D．K+向电极(a)移动
三、填空题
21．已知某反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，则该反应是　 　反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH＝　 　kJ·mol－1(用含E1、E2的代数式表示)
22．原电池是一种　 　装置。电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：
Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O 　 Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－
电池的负极是　 　，正极发生的是　 　反应(填反应类型)，总反应式为　 　。
23．将锌片、铜片用导线连接后，置于稀硫酸中，形成原电池，
其正极反应式：　 　；负极反应式： 　 　；总反应方程式：　 　。若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为　 　。
24．氢氧燃料电池已广泛应用于航天航空工业，某种氢氧燃料电池以铂作电极、30%KOH溶液为电解质溶液，这种电池在工作时，通入氧气的电极为　 　(填“正极”或“负极”)，电极反应式为：　 　；通入氢气的电极为　 　(填“正极”或“负极”)；该电池供电时的总反应为：　 　。
四、实验探究题
25．运用电化学原理可进行工业生产或研究物质的性质。
（1）如图所示，运用电化学原理可生产硫酸，总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。其中质子交换膜将该原电池分隔成氧化反应室和还原反应室，能阻止气体通过而允许H+通过。
①电池的负极是　 　。(填“电极a”或“电极b”)
②H+通过质子交换膜时的移动方向是　 　。
a.从左向右 b.从右向左
③通入O2的电极反应式是　 　。
（2）某学习小组利用原电池探究浓硝酸或稀硝酸与铁的反应。
实验 现象
Ⅰ中：Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Ⅱ中：连接导线，一段时间后Fe表面产生红棕色气泡，而后停止；Cu表面始终产生红棕色气泡
①取少量Ⅰ中溶液，加入KSCN溶液，　 　(填现象)，说明产生了Fe3+；Ⅰ中Fe表面产生大量无色气泡的化学方程式为　 　。
②Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应。说明浓硝酸具有　 　性。
26．某实验小组自制如图水果电池，探究影响电池效果的因素有哪些，制成记录表格如下：
序号 电极 电极间距() 水果种类 电流表()
① 1.0 柠檬 98.4
② 2.0 柠檬 45.7
③ 2.0 西红柿 78.8
④ 2.0 西红柿 70.3
⑤ 2.0 西红柿 0
请回答下列问题：
（1）水果电池中，水果的作用是　 　。
（2）实验③④⑤的目的是探究　 　；对比实验③④⑤得出结论是　 　。
（3）欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论需要对比实验　 　。
五、综合题
27．2020年第七十五届联合国大会上，中国向世界郑重承诺在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。大力发展绿色能源、清洁能源是实现碳中和的最有效方法。原电池反应能够提供电能但不产生气体，右图是某原电池装置图。
（1）该原电池正极的电极反应是　 　。
（2）溶液中向　 　(填“Zn”或“Cu”)电极移动。
（3）放电一段时间后，导线上通过了个电子，则锌片质量减轻　 　g。
28．工厂烟气(主要污染物有SO2、NO)直接排放会造成空气污染，水溶性硝态氮(NO、NO等)是水体污染物，需要处理才能排放。
（1）CO(NH2)2溶液脱硫的反应为：SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2(该反应为非氧化还原反应)。若吸收烟气时通入少量ClO2，可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。
第一步：5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl
第二步：NO2和CO(NH2)2反应生成N2、CO2和水。
请写出第二步反应的化学方程式为　 　。
（2）“纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的NO。
在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。
①NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为　 　。
②Fe2+催化H2O2分解产生HO ，HO 将NO氧化为NO的机理如图所示，Y的化学式为　 　。
③通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。已知O2－可在固体电解质中自由移动。NiO电极上的电极反应式为__。
（3）纳米铁粉可用于去除废水中的硝态氮(以NO表示)可大致分为2个过程，反应原理如图所示。
①有研究发现，在铁粉总量一定的条件下，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮去除。若水中的溶解氧过少，硝态氮去除率下降的原因是__。
②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态废水中硝态氮的去除效率，可能原因是　 　。
29．某研究小组探究原电池的原理并进行实验。
（1）下列反应中，可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是(选填序号)　 　
①1 ②
③④
（2）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列不正确的是____。(单选)
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（3）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：
①该电池放电时正极反应式为　 　。
②放电时每转移3mol电子，正极有　 　mol被还原。
（4）铅蓄电池因其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低康，当前在燃油车上应用依然占主导地位，电池反应式为：，下列有关说法正确的是　 　。(双选)
A．Pb为电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为：
B．铅蓄电池放电时，正、负电极质量均增大
C．铅蓄电池放电时，定向移动去极
D．放电过程中，正极区附近pH减小
（5）如图为甲烷燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。回答下列问题：
①a极通入的物质为　 　(填物质名称)，电解质溶液中的OH-移向　 　 (“负”或“正”。
②写出此甲烷燃料电池工作时负极的电极反应：　 　。
六、推断题
30．从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价～物质类别二维图。
回答下列问题：
（1）工业上冶炼Fe常用的方法是　 　（填选项字母）。
a．电解法b．还原法c．热分解法d．物理方法
（2）若图1中的F为硫酸盐，请写出由D生成F的离子方程式　 　。
（3）图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E，该反应的化学方程式为　 　。
（4）图1中的F与C在水溶液中的转化离子反应有：2Fe3+＋2I- 2Fe2+＋I2。为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组在试管中取10mL0.5mol/L的KI溶液，再加入10mL0.2mol/L的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的______（填选项字母）。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液
C．CCl4 D．酸性高锰酸钾溶液
（5）用 可以去除水体中的 （原理如图2）。若有1mol 转化为 ，则参加反应的 失去的电子的物质的量为　 　mol。
（6）某化学兴趣小组利用原电池原理（如图所示）探究Fe3+的氧化性强于Cu2+。
写出该装置的电极反应式。负极：　 　；正极：　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A、生石灰和水反应生成氢氧化钙，是放热反应，符合题意；
B、碳酸钙高温分解是吸热反应，不符合题意；
C、灼热的碳和二氧化碳的反应是吸热反应，不符合题意；
D、Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl反应是吸热反应，不符合题意，
故答案为：A。
【分析】根据常见放热反应和吸热反应进行判断，注意记住常见吸热反应。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．银锌纽扣电池为原电池，是将化学能转化为电能，A符合题意；
B．用电解法冶炼金属钠，是电能转化为化学能，B不符合题意；
C．太阳能电池是将太阳能转化为电能，C不符合题意；
D． 天然气燃烧是将化学能转化为热能和光能，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．化学能转化为电能；
B．电能转化为化学能；
C．太阳能转化为电能；
D． 化学能转化为热能和光能。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．“4块太阳电池板”可吸收光能，将光能转换成电能，A不符合题意；
B．集热窗可以直接吸收太阳能，然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量，这说明“集热窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中，B不符合题意；
C．物质的融化吸热，凝固放热，因此都伴随着能量的变化，C不符合题意；
D．根据已知信息无法得出“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池这一结论，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.太阳能电池利用太阳能转化为热能。
C.利用正十一烷凝固和融化，实现吸热和放热，维持探测器温度不易过高过低。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．燃料电池由化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．火力发电由化学能转化为热能，热能转化为电能，故B不符合题意；
C．铝热焊接由化学能转化为热能，故C不符合题意；
D．煅烧石灰石由热能转化为化学能，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】热能转化为化学能即为吸热反应。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．可燃烧物燃烧均为放热反应，则H2(g)＋12O2(g)＝H2O(l)的△H＜0，故A不符合题意；
B．能量低的稳定，已知石墨比金刚石稳定，则C(金刚石)＝C(石墨)的△H＜0，故B不符合题意；
C．可逆反应2NO2 N2O4达到平衡后，温度越高，颜色越深，说明升高温度平衡逆向移动，则△H<0，故C符合题意；
D．已知2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)＝BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)为吸热反应，则△H＞0，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】吸热反应的ΔH>0，放热反应的ΔH<0。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．有的放热反应也需要加热才能发生，如铝热反应需高温条件下发生，却属于放热反应，故A不符合题意；
B．放热反应在常温下不一定很容易发生，如碳与氧气的反应为放热反应，但须点燃，故B不符合题意；
C．可以通过反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断反应是放热还是吸热，故C符合题意；
D．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应也可能需要外界能量，如燃烧需要预热温度达到着火点才能进行，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．有的放热反应也需要加热才能发生，如铝热反应；
B．放热反应在常温下不一定很容易发生，如碳与氧气的反应；
C．可以通过反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断反应是放热还是吸热；
D．放热反应也可能需要外界能量。
7．【答案】D
【解析】【解答】A.液氧和煤油反应属于燃烧反应，是放热反应，A选项是正确的；
B.同一物质，由液体变为气体时，时吸收能量的过程，因此该过程的焓变大于0，B选项是正确的；
C.在该氧化还原反应中，氧气作氧化剂，煤油作还原剂，C选项是正确的；
D.含碳的物质燃烧会得到CO和CO2，其中CO是有毒气体，而CO2会加剧温室效应，因此上述燃烧 反应并不是对环境友好。D选项是错误的。
故答案为：D。
【分析】煤油属于烃类，内部含有的元素种类有C和O，燃烧时对应得产物主要是CO2和水，在发生燃烧反应时，氧气作氧化剂，煤油是还原剂。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．与固体反应是吸热反应，故A不符合题意；
B．一般分解反应属于吸热反应，高温分解需要持续加热，是吸热反应，故B不符合题意；
C．一般化合反应属于放热反应，生石灰跟水反应是放热反应，故C符合题意；
D．盐酸与碳酸氢钠溶液反应是吸热反应，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。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，Au极为正极，BiVO/WO3极为负极，电子经外电路由负极流向正极，则电子经导电玻璃(FTO)由BiVO/WO3极向Au极转移，A不符合题意；
B．由分析可知，Au极为正极，B不符合题意；
C．由分析可知，BiVO4/WO3极的电极反应：2H2O-2e-=H2O2+2H+，C符合题意；
D．该过程也实现了太阳能转化为化学能，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据题干信息可知，该装置为原电池，根据H2O→H2O2，氧元素化合价由-2升为-1，即H2O失电子发生氧化反应，则BiVO/WO3极为负极，其电极反应式为2H2O-2e-=H2O2+2H+；根据O2→H2O2，氧元素化合价由0降为-2，即O2得电子发生还原反应，则Au极为正极，其电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析知，b为正极，碳棒上H+得电子生成H2，从而使溶液中的c（H+）减小，溶液pH变大，A项不符合题意；
B．由分析知，a为负极，b为正极，B项不符合题意；
C．原电池反应发生后，导线中有电流通过，电流从正极（b极）流到负极（a极），C项符合题意；
D．a为负极，发生氧化反应，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据 a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒 ，即可判断a为负极，a上的金属失去电子变为金属阳离子，发生氧化反应，b为正极氢离子得到电子变为氢气，发生还原反应，导致溶液的pH变大，电子是由a到b，电流是由b到a.
11．【答案】B
【解析】【解答】A．图a中反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，故A不符合题意；
B．能量越低物质越稳定，图b反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，反应物比生成物稳定，故B符合题意；
C．图a为放热反应，氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应是吸热反应，图b中反应物总能量低于生成物总能量，可以表示吸热反应，应该用图b表示，故C不符合题意；
D．图a表示的是放热反应，所有的燃烧均为放热反应，但是多数的燃烧需要加热，图b为吸热反应，吸热反应不一定需要加热才能发生，例如氯化铵和氢氧化钡的反应不需要加热，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】图a中反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，图b反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，反应是吸热反应，据此分析。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，如水蒸气冷却变为液态水伴随着热量的放出，是物理变化过程，故A不符合题意；
B．化学反应实质是反应物化学键断裂化学键吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量变化，故B符合题意；
C．化学反应根据能量的变化分为吸热反应和放热反应，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，故C不符合题意；
D．确定的化学反应可能是吸热反应或是放热反应，反应物的总能量既可以高于生成物的总能量又可以低于生成物的总能量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】化学反应涉及到键的断裂和键的形成，因此涉及到能量变化
13．【答案】D
【解析】【解答】A. 经分析，该装置是原电池装置，则该装置将化学能转化为电能，A不符合题意；
B. 根据电子的移动方向，可以推断出左侧电极为负极，该电极反应为：Ag +I--e-=AgI，B不符合题意；
C. 该电池中，表观上看，只有Ag+和I-反应，所以总反应是Ag+ +I-=AgI，C不符合题意；
D. 左侧电极为负极，右侧电极为正极，NO3-带负电荷，向负极移动，所以应该是从右向左移动，D符合题意；
故答案为D。
【分析】图中没有外接电源，反而是有个电流表，且电路中有电子的移动方向，则该装置是原电池装置。由于只有Ag+能和I-离子反应，所以电池的总反应是Ag+ +I-=AgI，负极反应为：Ag +I--e-=AgI，正极反应为：Ag++e-=Ag。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．铜—锌—稀硫酸，构成原电池，锌作负极，锌失去电子，不断溶解，因此硫酸溶液中Zn2+浓度增大，故A符合题意；
B．铜—锌—稀硫酸，构成原电池，锌作负极，铜作正极，故B不符合题意；
C．原电池中锌作负极，铜作正极，因此外电路中的电流方向：Cu→Zn，故C不符合题意；
D．电子通过外电路由锌流向铜，而不是通过稀硫酸溶液，铜作正极，得到电子，因此在铜电极上氢离子得到而放出氢气，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，H+发生得到电子的还原反应生成H2，正极反应式为2H++2e-=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，据此分析解答。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．充电时，正极即阳极，发生氧化反应，正极反应为PbSO4+2H2O-2e-→PbO2+4H++SO，故A符合题意；
B．放电时，Pb失电子发生氧化反应生成PbSO4，负极反应是Pb+SO-2e-→PbSO4，故B不符合题意；
C．根据2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4，放电时，消耗硫酸，电池中硫酸的浓度不断减小，故C不符合题意；
D．充电时：铅蓄电池的负极PbSO4→Pb，发生还原反应，应与充电器电源的负极相连，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．充电时，正极即阳极，发生氧化反应；
B．放电时，负极失电子发生氧化反应；
C．根据放电时，消耗硫酸；
D．依据正接正负接负判断。
16．【答案】A,B
【解析】【解答】A. 据分析，充电时a电极为电池的阴极，A符合题意；
B. 放电时，镍氢电池负极发生氧化反应，电极反应为：LaNi5H6-6e-+ 6OH-=LaNi5+6H2O，故附近碱性减弱，B符合题意；
C. 充电时，b电极上发生氧化反应，电极反应为： 6NiO+6OH--6e-=6NiO（OH），从NiO转变为NiO（OH），电极质量增加，增加的是“OH-”的质量，则每转移1mole-，理论上b电极质量就17 g，C不符合题意；
D. 放电时正极反应发生还原反应，电极反应式为6NiO（OH）+6e-=6NiO+ 6OH-，D不符合题意；
故答案为：AB。
【分析】该电池放电时，其负极的电极反应式为LaNi5H6－6e－＋6OH－=LaNi5＋6H2O；正极的电极反应为6NiO(OH)＋6e－=6NiO＋6OH－。放电过程负极的反应的逆反应为充电过程的阴极反应，放电过程正极反应的逆反应为充电过程的阳极反应。据此结合选项进行分析。
17．【答案】A,D
【解析】【解答】A．据图可知反应物的总能量高于生成物，所以为放热反应，ΔH＜0，A符合题意；
B．据图可知a、b、c三种物质中，c的能量最低，最稳定，B不符合题意；
C．由图可知，形成过渡态2的过程中，活化能最大，为慢反应，决定整个反应的反应速率，C不符合题意；
D．选项所给方程式电荷不守恒，符合题意方程式为→+H+，D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A.直接看图，反应物的总质量高于生成物的总质量，多出的能量将释放到环境中；
B.物质的能量越低，物质越稳定；
C.活化能高，反应速率慢，非基元反应的速度由最慢的一步决定；
D.直接观察图可以写出方程式。
18．【答案】B,C
【解析】【解答】A．放电时，阳离子由负极向正极移动，Zn是负极，所以Ⅲ区的通过隔膜向Ⅱ区迁移，故A不符合题意；
B．放电时，阴离子由正极向负极移动，MnO2是正极，所以Ⅰ区的通过隔膜向Ⅱ区迁移，故B符合题意；
C．是正极，正极得电子发生还原反应，电极反应为，故C符合题意；
D．负极反应为，电路中每通过1mol电子，理论上消耗0.5molZn，Zn电极的质量减少32.5g，故D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】该原电池中，Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式为 ，MnO2电极为正极，电极反应式为。
19．【答案】A,D
【解析】【解答】A．H(g)和Cl(g)形成HCl(g)为化学键的形成过程，要释放能量，故A符合题意；
B．焓变＝反应物键能之和－生成物键能之和，所以的，故B不符合题意；
C．根据B选项可知该反应为放热反应，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，故C不符合题意；
D．该反应为放热反应，所以和的总能量高于2mol HCl(g)的总能量，故D符合题意；
故答案为：AD；
【分析】A．断键吸热，成键放热；
B．焓变＝反应物键能之和－生成物键能之和；
C．根据B选项，放热反应中断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量；
D．根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。
20．【答案】B,C
【解析】【解答】A．电极a为负极，A不符合题意；
B．NH3在电极(a)上失去电子，发生氧化反应，B符合题意；
C．氨气失去的电子通过导线由电极(a)经导线移动向电极(b)，氧气在电极(b)得到电子，C符合题意；
D．在原电池内部，阳离子向正极移动，即K+向电极(b)移动，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】a极通入氨气生成氮气，氨气被氧化，则Pt电极（a）为原电池负极，则Pt电极（b）为正极，正极上氧气得电子被还原，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电子由负极流出经过外电路由正极流入，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。
21．【答案】吸热；E1－E2
【解析】【解答】由图像可知，反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应；该反应焓变等于反应物与生成物能量差，故ΔH＝(E1－E2) kJ·mol－1，
故答案为：吸热；E1－E2。
【分析】通过反应物和生成物的总能量分析该反应的热效应；ΔH＝反应物的活化能（正反应的活化能）-生成物的活化能（逆反应的活化能）。
22．【答案】将化学能转化成电能的；Zn；还原反应；Zn＋Ag2O＝2Ag＋ZnO
【解析】【解答】活泼金属做负极，相对不活泼的金属做正极。负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
【分析】原电池是一种将化学能转化为电能装置，锌的活动性，故锌做负极材料，发生氧化反应，氧化银做正极材料，发生还原反应，根据正负极的电极式可以写出总反应 Zn＋Ag2O＝2Ag＋ZnO
23．【答案】2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+；Zn+2H+=Zn2++H2↑；2.24L
【解析】【解答】将锌片、铜片用导线连接后，置于稀硫酸中，形成原电池，原电池中锌是负极，铜是正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，发生还原反应；负极上是金属锌失电子的氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，总反应等于正负极反应之和，即Zn+2H+=Zn2++H2↑；由正极的电极反应式2H++2e-=H2↑可知，反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成氢气0.1mol，其体积在标准状况下为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+；Zn+2H+=Zn2++H2↑；2.24L。
【分析】关于原电池的相关题目，核心在于判断正负极，掌握正向正、负向负的电荷移动原理，结合核心产物、电荷守恒溶液环境书写电极反应式，综合判断得出答案。
24．【答案】正极；O2+4e-+2H2O=4OH-；负极；2H2+O2=2H2O
【解析】【解答】氢氧燃料电池以铂作电极、30%KOH溶液为电解质溶液，这种电池在工作时，通入氧气的电极为正极，氧气得电子产生氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；通入氢气的电极为负极；负极上氢气失电子产生的氢离子与氢氧根离子反应生成水，该电池供电时的总反应相当于氢气燃烧生成水，电极总反应为：2H2+O2=2H2O。
【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，正负极反应相加即可得到总反应。
25．【答案】（1）电极a；a；O2+4e-+4H+=2H2O
（2）溶液变红；Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；强氧化性
【解析】【解答】根据总反应2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可知，SO2中S元素的化合价升高，失去电子，在负极发生氧化反应，氧气中的O元素化合价降低，得到电子，在正极发生还原反应。
(1)①根据分析可知，负极是通入SO2的一极，即电极a是负极；
②在原电池中，阳离子移向正极，所以H+通过质子交换膜时的移动方向是从左向右，
故答案为：a；
③通入氧气的一极为正极，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；
(2)①Ⅰ中铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水，NO是无色气体，遇到空气中的氧气会被氧化为红棕色的NO2，Fe3+遇KSCN溶液生成红色的Fe(SCN)3，铁和稀硝酸反应的化学方程式为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；
②Ⅱ中铁和铜用导线相连浸没在浓硝酸中形成原电池。一段时间后铁表面生成红棕色气体即NO2，而后停止，说明铁被浓硝酸钝化，表面生成了一层致密的氧化膜，阻碍反应的进一步进行，说明浓硝酸具有强氧化性。
【分析】（1）①负极发生氧化反应，结合总反应确定负极反应的物质；②溶液中离子移动口诀为“阳正阴负”③书写电极反应时要注意溶液的酸碱性
（2）装置I为铁与稀硝酸反应，没有构成原电池，装置II刚刚开始铁做负极，铜为正极，铁与浓硝酸反应，但是由于钝化，生成的致密氧化膜阻止反应进行，此时铜做负极，覆盖有氧化膜的铁为正极
26．【答案】（1）作(提供)电解质溶液(或装电解质溶液的装置)
（2）电极材料对电池效果的影响；在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好
（3）②③
【解析】【解答】(1)形成原电池的条件有①两个活动性不同的电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，则水果电池中，水果的作用是作(提供)电解质溶液(或装电解质溶液的装置)。
(2)由表格数据可知实验③④⑤的目的是探究电极材料对电池效果的影响；对比实验①③得出结论是在其它条件相同时，电极材料活动性差别越大，电池效果越好。
(3)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论需要对比实验②③，因为②③只有水果种类不同其他条件均相同。
【分析】(1)水果中的汁液含有电解质；
(2)控制变量法的方法为保持其他条件相同，只改变其中一个条件；
(3)利用控制变量法的定义，找出其他条件相同，只改变水果种类的实验。
27．【答案】（1）Cu2++2e-=Cu
（2）Zn
（3）6.5
【解析】【解答】Cu作正极，铜离子得电子变为原子，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，
故答案为：Cu2++2e-=Cu；
（2）电解质溶液中阴离子向负极移动，溶液中向Zn电极移动，故答案为：Zn；
（3）放电一段时间后，导线上通过了个电子，即反应的锌为0.1mol，则锌片质量减轻，
故答案为：6.5；
【分析】 铜的活泼性弱于锌，锌能反铜离子从溶液中置换出来，锌原子失去电子变成阳离子，化合价会升高，铜离子得电子变为原子，化合价降低，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动。
28．【答案】（1）6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O
（2）2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O；Fe3+/FeCl3|NO－2e－+O2 =NO2
（3）水中的溶解氧过少，生成Fe2+浓度低，还原NO 速率慢，硝态氮去除率下降 纳米铁粉与活性炭形成原电池，加快反应速率，硝态氮去除率上升
【解析】【解答】
(1)、根据反应物和生成物的化学式，利用原子守恒、得失电子守恒分析，反应方程式为：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O，故答案为：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O；
(2)、①NO与H2O2反应生成HNO3 ， 根据得失电子守恒配平化学方程式为2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O ；故答案为：2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O
②利用氧化还原反应原理，根据Fe2+催化H2O2分解产生HO ，HO 将NO氧化为NO的机理图，Y的化学式为Fe3+/FeCl3；故答案为：Fe3+/FeCl3
③由图可知，NO在NiO电极上发生反应生成NO2，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极反应式为NO－2e－+O2 =NO2 ；故答案为：NO－2e－+O2 =NO2 ；
(3)、①若水中的溶解氧过少，硝态氮去除率下降的原因是水中的溶解氧过少，生成Fe2+浓度低，还原NO 速率慢，硝态氮去除率下降；故答案为：水中的溶解氧过少，生成Fe2+浓度低，还原NO 速率慢，硝态氮去除率下降 ；
②利用纳米铁粉与活性炭混合物可提升硝态废水中硝态氮的去除效率，可能原因是纳米铁粉与活性炭形成原电池，加快反应速率，硝态氮去除率上升 ；故答案为：纳米铁粉与活性炭形成原电池，加快反应速率，硝态氮去除率上升 。
【分析】
(1)、根据反应物和生成物的化学式，利用原子守恒、得失电子守恒分析；
(2)、①NO与H2O2反应生成HNO3 ， 根据得失电子守恒配平；
②利用氧化还原反应原理；
③负极失电子，发生氧化反应；
(3)、①依据影响反应速率的因素分析； ；
②原电池反应速率比化学反应快。
29．【答案】（1）②④
（2）C
（3）FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；1 mol
（4）B C
（5）甲烷；负；CH4-8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
30．【答案】（1）b
（2）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
（3）4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
（4）B
（5）8
（6）Cu-2e-=Cu2+；2Fe3++2e-=2Fe2+（或Fe3++e-=Fe2+）
【解析】【解答】(1)工业上常用碳还原铁矿石冶炼 ，为还原法；
(2)根据图1，D到F铁的化合价未变，F为硫酸盐，则D为氧化铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(3)B为+2的碱，为氢氧化亚铁，可与氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3；
(4)根据题中数据，可知KI过量，若反应为可逆反应，则溶液中存在Fe3+，可用KSCN检验；
(5) 转化为 ，N的化合价由+5变为-3，1mol 得到8mol电子，得失电子守恒，则参加反应的 失去8mol电子；
(6)Cu、石墨与氯化铁形成的原电池，Cu失电子，生成铜离子，作负极；石墨作正极，铁离子的电子生成亚铁离子。
【分析】根据图1，各物质均为铁及其化合物，A为+2价的氧化物，为氧化亚铁；D为+3的氧化物，为氧化铁；B为+2价的碱，为氢氧化亚铁；E为+3的碱，为氢氧化铁；C为亚铁盐；F为铁盐。
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