高中化学人教版（2019）必修第二册 第六章第一节 化学反应与能量变化 同步练习

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高中化学人教版（2019）必修第二册 第六章第一节 化学反应与能量变化
一、单选题（共10题；共20分）
1.开发和使用新型能源，有利于节约资源、保护环境。下列能量转化过程中，会大量排放温室气体的是（ ）
A. 太阳能发电 B. 燃煤发电 C. 水力发电 D. 氢氧燃料电池放电
2.下列属于吸热的氧化还原反应的是( )
A. Zn与稀盐酸反应制备氢气 B. 铵盐和碱反应生成氨气 21·cn·jy·com
C. 碳与二氧化碳高温反应生成一氧化碳 D. 铝热反应
3.下列说法正确的是（ ）
A. 铅蓄电池放电时，正极 ( http: / / www.21cnjy.com )与负极质量均增加
B. 手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池
C. 二次电池充电时，正极与外接电源的负极相连
D. 燃料电池工作时，燃料在电池中燃烧，热能转化为电能【来源：21·世纪·教育·网】
4.下列生活中的常见电池，属于一次电池的是( )
A. 普通锌锰干电池 B. 镍氢电池 C. 手机锂电池 D. 铅蓄电池
5.2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时， 与 在多孔碳材料电极处生成 （ 或1）。下列说法正确的是( )
A. 锂电极发生氧化反应
B. 多孔碳材料电极为负极
C. 电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
D. 正极的电极反应式为：
6.如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( ) 21co
A. A是Zn、B是Cu、C为稀硫酸
B. A是Cu、B是Zn、C为稀硫酸 【来源：21cnj*y.co*m】
C. A是Fe、B是Ag、C为AgNO3溶液
D. A是Ag、B是Fe、C为AgNO3溶液
7.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中错误的是（ ） A. 石墨比金刚石稳定 ( http: / / www.21cnjy.com / )
B. 白磷转变为红磷是放热反应 ( http: / / www.21cnjy.com / )
C. S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1 ， S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2 ， 则△H1>△H2 ( http: / / www.21cnjy.com / )
D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H<0 ( http: / / www.21cnjy.com / )www.21-cn-jy.com
8.某反应由两步反应 构成，它的反应能量曲线如图 、 、 、 表示活化能 。下列有关叙述正确的是
A. 相同条件下 反应的速率小于 的速率
B. 两步反应均为吸热反应
C. A，B，C中物质B最稳定
D. 整个反应的
9.下列说法正确的是（ ）
A. 吸热反应一定需要加热才能进行
B. 已知C（石墨，s）＝C（金刚石，s） △H>0，则金刚石比石墨稳定
C. 已知2CO2（g）＝2CO（g）＋O2（g） △H＝＋566 kJ/mol则CO的燃烧热△H＝－283.0 kJ/mol
D. 已知C（s）＋O2（g）＝CO2（g） △H0；C（s）＋ O2（g）＝CO（g） △H2 ， 则△H1>△H2
10.如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是（ ）
A. 若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2
B. 水果电池的化学能转化为电能
C. 此水果发电的原理是电磁感应
D. 金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片
二、填空题（共2题；共10分）
11.在银锌原电池中,以硫酸铜为电解质溶液:
锌为________极,电极上 ( http: / / www.21cnjy.com )发生的是________反应(“氧化”或“还原”)电极反应式为________；银电极电极反应式是________；银片上观察到的现象是________。
( http: / / www.21cnjy.com / )
12.甲烷燃料电池是常见的燃料电池之 ( http: / / www.21cnjy.com )一，该电池在正极通入氧气，在负极通入甲烷，电解质溶液通常是KOH溶液，请写出该电池的负极反应式________。以该燃料电池为电源，用石墨电极电解一定物质的量浓度的CuSO4溶液，写出其阴极电极反应方程式________；阳极电极反应方程式________。通电一段时间后，溶液颜色变浅，需要加入一定量的________使其恢复原来的浓度。当某一石墨电极的质量增加0.64g，则装置中消耗的甲烷的体积为________(标准状况)。
三、综合题（共2题；共15分）
13.依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如下图所示。
( http: / / www.21cnjy.com / )
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是________；电解质溶液Y是________。
（2）铜电极为电池的________极，发生的电极反应为________ X极上发生的电极反应为________。
（3）外电路中的电子是从________极流向________极（填名称）。
（4）盐桥中的Cl－向________极移动，如将盐桥撤掉，电流计的指针将________偏转。
14.
（1）某甲醇 空气燃料电池的工作原理如图1所示 ( 箭头丧示物质的进入或排出 ) ：
( http: / / www.21cnjy.com / )
①甲电极为该燃料电池的 ________ 选填“正极”或“负极” ，该电极的电极反应方程式为 ________ 。
②用该电池作供电电源，用情性电极电解足量的 溶液，若阴极增重 ，则理论上消耗甲醇 ________ g。
（2）尿素树脂生产过程中所排放的废水中往在含有甲醇，这种含甲醇的废水会对环境造成污染。向该废水中加入一定量的酸性 溶液，然后采用图2所示装贸进行电解即可除去甲醇，除甲醇的原理：电解产物 将废水中的甲醇氧化为 。
①阳极反应式为 ________ 。
②请用离子方程式表示该法除甲醇的原理为 ________ 。
③排放该电解后的废水的铁质管道易被腐蚀，除与 发生置换反应外，还发生电化学腐蚀，发生还原反应的电极反应式为 ________ 。
答案解析部分
一、单选题
1. B
解析：A．太阳能发电是将太阳能转化为电能的过程，转化过程中，不会排放CO2 ， 故A不符合题意；
B．燃煤发电是将化学能转化为电能的过程，转化过程中，会排放CO2 ， 故B符合题意；
C．水力发电是将水的势能和动能转化为电能的过程，转化过程中，不会排放CO2 ， 故C不符合题意；
D．氢氧燃料电池放电是将化学能转化为电能的过程，转化过程中，不会排放CO2 ， 故D不符合题意；
故答案为：B。
分析：温室效应的气体主要是二氧化碳、甲烷、臭氧、氟氯代烷等等‘主要是含有碳元素的燃料的燃烧产生的’
2. C
解析：A．Zn与稀盐 ( http: / / www.21cnjy.com )酸反应产生ZnCl2和H2 ， 反应过程中Zn、H元素化合价发生了变化，反应属于氧化还原反应；但反应过程会放出热量，属于放热反应，A不符合题意；
B．铵盐和碱共热反应生成氨气，该反应属于吸热反应；但由于反应过程中元素化合价不变，因此反应属于非氧化还原反应，B不符合题意；【出处：21教育名师】
C．碳与二氧化碳高温反应生成一氧化碳， ( http: / / www.21cnjy.com )反应过程中C元素化合价发生了变化，反应为氧化还原反应；反应过程中吸收热量，因此反应同时属于吸热反应，C符合题意；
D．铝热反应过程中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；铝热反应发生放出热量，因此属于放热反应， D不符合题意；
故答案为：C。
分析：氧化还原反应是由化合价变化的 ( http: / / www.21cnjy.com )反应
常见的放热反应是：酸碱中和、绝大部分化合反应、酸和金属等等
常见的吸热反应是大部分分解反应和碳和二氧化碳的反应，以及氯化铵和氢氧化钡的反应等等
3. A
解析：A.铅蓄电池放电时，正极中二氧化铅转化为硫酸铅，负极中铅转化为硫酸铅，电极质量均增加，A符合题意； 21cnjy.com
B.手机、电脑中使用的锂电池是可以连续充放电的电池，属于二次电池，B不符合题意；
C.二次电池充电时，正极与外接电源的正极相连，负极与外接电源的负极相连，C不符合题意；
D.燃料电池工作时，燃料和助燃剂是分开的，燃料在电池中并不燃烧，是化学能转化为电能，D不符合题意；
故答案为：A。
分析：A.考查的铅蓄电池的正负极 ( http: / / www.21cnjy.com )电极反应，质量会增大
B.一次电池是只能使用一次不能重复使用的电池，二次电池是反复多次充放电的电池
C.考查二次电池充电的连接情况
D.燃料电池是化学能转化为电能www-2-1-cnjy-com
4. A
解析：A．普通锌锰干电池为一次电池，不能充电而重复使用，选项A符合；
B．镍氢电池为可充电电池，为二次电池，选项B不符合；
C．手机用锂电池为可充电电池，为二次电池，选项C不符合；
D．铅蓄电池为可充电电池，为二次电池，选项D不符合；
故答案为：A。
分析：考查的是电池的类型，根据是否可以重复充放电分为一次电池和二次电池
5. A
解析：A.电池放电时，Li转化为Li+ ， Li元素的化合价升高，锂电极发生氧化反应，故A符合题意；
B.电池放电时，O2中O元素的化合价降低，过程为得电子的过程，所以放电时，多孔碳材料电极为正极，故B不符合题意；【版权所有：21教育】
C.放电时,Li转化为Li+电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料，故C不符合题意；
D.因为该电池是非水介质，所以正极的电极反应式为：O2+4e-=2O2- ， 故D不符合题意；
故答案为：A。
分析：根据原电池工作原理进行判断。活泼金属Li做负极，发生氧化反应，电子流出端，通入氧气一端做正极，发生还原反应，电子流入端。
6. C
解析：A．该原电池中，B极析出氢气，电极不变粗，与题意不符，故A不符合题意；
B．该电池中，B为负极，A为正极，A极析出氢气，与题意不符，故B不符合题意；
C．该电池中，A为负极，B为正极，A极变细，B极析出银，与题意符合，故C符合题意；
D．该电池中B为负极，变细，与题意不符，故D不符合题意；
故答案为：C。
分析：原电池中负极的活泼性大于正极的活泼 ( http: / / www.21cnjy.com )性，负极上金属失电子变成离子进入溶液，质量减少，正极上得电子发生还原反应，正极上析出物质，若析出的物质是金属，则正极质量增加，据此分析。
7. C
解析：A. 由图可知，石墨的能量比金刚石能量小，则石墨比金刚石稳定，A不符合题意；
B. 由图可知，白磷能量高于红磷，则白磷转变为红磷是放热反应，B不符合题意；
C.由图可知，固体硫单质燃烧放出的热量低，即反应热△H1<△H2 ， C符合题意；
D. 由图可知，CO(g ( http: / / www.21cnjy.com ))和H2O(g)的总能量高于CO2(g)和H2(g)的总能量，则CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反应热△H<0，D不符合题意；21教育网
故答案为C。
分析：物质的能量越小越稳定，键能越大越稳定；放热反应是反应物能量高于生成物能量；放热反应时反应热为负值；据此分析解答。
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8. A
解析：A．由图像可知， 反应的活化能大于 的活化能，且活化能越大，反应速率越慢，故相同条件下 反应的速率小于 的速率，A符合题意；
B．由图象可知A→B的反应，反应物总能量小于 ( http: / / www.21cnjy.com )生成物总能量，反应吸热，B→C的反应，反应物的总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，B不符合题意；
C．物质的总能量越低，越稳定，由图象可知C能量最低最稳定，C不符合题意；
D．整个反应中 H= HA→B+ HB→C=E1-E2+E3-E4 ， D不符合题意；
故答案为：A。
分析：A.反应的活化能 ( http: / / www.21cnjy.com )越大，反应速率越小，反之相反；
B.有图可知，B的能量比C的能量高；
C.能量低的物质较稳定；
D.由反应物、生成物总能量判断焓变。21教育名师原创作品
9. C
解析：A．吸热 ( http: / / www.21cnjy.com )反应还是放热反应，并不是依据反应条件判断的，而是反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，或者反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量的相对大小决定，A说法不符合题意；
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H＞0，石墨具有的能量低于相同量的金刚石，则石墨比金刚石稳定，B说法不符合题意；
C．已知2CO2(g)=2CO(g)+O2 ( http: / / www.21cnjy.com )(g) △H=+566 kJ/mol，则CO的燃烧热为1molCO(g)完全燃烧释放的热量，则燃烧热的△H=-283.0 kJ/mol，C说法符合题意；
D．已知C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1；C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2 ， 两反应为放热反应，且生成二氧化碳气体时释放的热量多，则△H1＜△H2 ， D说法不符合题意；
故答案为C。
分析：易错点：1、燃烧热：1mol燃料完全燃烧生成稳定的产物
2、焓变的比较大小要带上符号，放出的热量越多焓变越小21·世纪*教育网
10. C
解析：A、若金 ( http: / / www.21cnjy.com )属片A是正极，正极上氢离子得电子产生H2 ， 选项A不符合题意；
B、水果电池是将化学能转化为电能的装置，选项B不符合题意；
C、此水果发电的原理是化学反应，选项C符合题意；
D、由于铜没有铁片活泼，铁片在酸性条件会失去电子，而铜不可以，故两金属片可以一个是铜片，另一个是铁片，选项D不符合题意。
故答案为：C。
分析：水果中含有可自由移动的离子，可看做电解液。
二、填空题
11. 负；氧化；略；略；银电极上有红色的物质析出
解析：发生置换反应，CuSO4 ( http: / / www.21cnjy.com )+Zn=ZnSO4+Cu,因此锌做负极，发生氧化反应，电极式为Zn-2e=Zn2+ ， 银做正极，铜离子得电子，发生还原反应，电极式Cu2++2e=Cu,在银电极上可以看到红色物质析出。
分析：原电池中还原性强的做负极材料，弱的做正极材料21世纪教育网版权所有
12. CH4 8e +10OH ═ +7H2O；Cu2++2e-=Cu；4OH- -4e-=2H2O+O2↑；氧化铜；0.056L
解析：电解质溶液为KOH溶液,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应：CH4 8e +10OH ═ +7H2O；用石墨电极电解一定物质的量浓度的CuSO4溶液，阴极上铜离子放电，阴极电极反应方程式为：Cu2++2e-=Cu；阳极氢氧根失电子生成氧气，电极方程式为：4OH- -4e-=2H2O+O2↑；
；用石墨电极电解CuSO4的溶液，阳极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu；溶液颜色变浅，反应的总反应为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2O+O2↑，此时若要使溶液中的CuSO4恢复到电解前的浓度，电解放出或析出的是铜和氧气，所以需要加入氧化铜；当某一石墨电极的质量增加0.64gCu时，转移 =0.02mol电子，则甲烷燃烧电池同样要转移0.02mol电子，消耗甲烷的物质的量为： =0.0025mol，标准状况下的体积为：0.0025mol 22.4L/mol=0.056L。2-1-c-n-j-y
分析：根据原电池电极方程式 ( http: / / www.21cnjy.com )的书写原则书写，用惰性电极电解一定物质的量浓度的硫酸铜溶液，阳极上OH 放电生成氧气，阴极上Cu2+放电生成铜，所以析出物物质相当于CuO，要想使溶液恢复原状，应该采用“析出什么加入什么”的原则。
三、综合题
13. （1）Zn； ( http: / / www.21cnjy.com )CuSO4溶液或CuCl2溶液
（2）正极；Cu2+ + 2e- =Cu；Zn -2e- =Zn2+
（3）锌；铜
（4）锌；不
解析：(1)由Zn ( http: / / www.21cnjy.com )(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋Cu(s)反应可知，锌的化合价升高，被氧化，作负极，铜为正极，则电解质溶液为氯化铜或硫酸铜；(2)铜为正极，是溶液中的铜离子得到电子，电极反应为：Cu2＋＋2e－=Cu，锌为负极，失去电子生成锌离子，电极反应为Zn-2e－=Zn2＋；(3)原电池工作时，电子从负极经过导线流向正极，所以从Zn流向Cu；(4)原电池工作时，阴离子向负极移动，即向Zn极移动，若将盐桥撤掉，则不能形成闭合回路，电流计的指针不能偏转。
分析：还原性的物质失去电子做负极，锌做负极发生氧化反应失去电子，形成带量锌离子吸引氯离子，Cu做正极，故Y为含有铜离子的电解质溶液，在正极聚集大量电子吸引铜离子放电，电子由锌电极流向铜电极，将盐桥撤掉，没有电子的移动不会偏转

14. （1）负极；；
（2）；；
解析：(1)①醇碱性燃料电池中，氢离子移向正极，所以甲电极为负极，负极上燃料甲醇失电子发生氧化反应，在酸性电解质环境下，电极反应式为： ，故答案为：负极； ；

②用该电池作供电电源，用情性电极电解足量的 溶液，阴极电极反应为： ，每转移2mol电子，析出64g铜，所以阴极质量增重 时，转移电子数为： ，电池与电解池为串联，所以当电解池中转移 电子，电池中转移电子数为 ，依据 可知消耗 甲醇，质量为 ，故答案为： ；2·1·c·n·j·y
(2)①电解池中，和电源的正极相连的石墨Ⅰ是电解池的阳极，该电极上发生失电子的氧化反应 ，故答案为： ；
② 将甲醇氧化为二氧化碳，本身被还原为 ，即 ，故答案为： ；
③酸性条件下，铁质管道发生析氢腐蚀，正极发生还原反应，电极反应式为： ，故答案为： 。
分析：（1）根据氢离子的流向可 ( http: / / www.21cnjy.com )以确定甲电极为负极，是甲醇失去电子发生氧化反应，乙电极为正极，氧气得到电子结合氢离子生成水，根据阴极的质量变化即可计算出转移的电子数，根据转移电子数目相等，即可计算出消耗的甲醇
（2）根据元素化合价的变化，判断Co2+失去电子变为Co3+,在阳极发生氧化反应。另一电极是氢离子发生还原反应，根据产物和反应物可写出甲醇和Co2+反应的离子方程式

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