【化学】化学反应与能量变化 课时训练 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页6.1化学反应与能量变化课时训练2023-2024学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册一、单选题1．化学与生活息息相关，下列有关说法不正确的是A．计算机芯片的主要成分是二氧化硅B．“温室效应”主要是由空气中CO2的浓度增大引起C．“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应D．“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量和温度的水和冰,水的能量高2．下列设备工作时，将化学能主要转化为电能的是硅太阳能电池太阳能集热器锂离子电池燃气灶ABCDA．A B．B C．C D．D3．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其可逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436kJ·mol－1、Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1、H—Cl键的键能为x，若1molH2(g)与1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)放出183kJ的热量，则x为()A．496kJ·mol－1 B．431kJ·mol－1 C．862kJ·mol－1 D．248kJ·mol－14．依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是A．CaO＋CO2=CaCO3 B．NaOH＋HCl=NaCl＋H2OC．2H2O=2H2＋O2 D．CH4＋2O2=CO2＋2H2O5．如图表示某个化学反应过程的能量变化。该图表明（

）

A．催化剂可以改变该反应的热效应B．该反应是个放热反应C．反应物总能量低于生成物D．化学反应遵循质量守恒定律6．对于反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，下列叙述正确的是A．反应过程中的能量关系可用如图表示B．1molZn的能量大于1molH2的能量C．若将其设计为原电池，则锌作正极D．若将其设计为原电池，当有32.5gZn溶解时，正极放出的气体一定为11.2L7．下列过程吸收能量的是A．镁条燃烧 B．氨气液化 C．浓硫酸稀释 D．冰雪消融8．下列说法正确的是A．锌锰电池和碱性锌锰电池的正极材料均是锌B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，而碱性锌锰电池中的电解质主要是KOHC．碱性锌锰电池不如锌锰电池的寿命长D．干电池放电之后还可再充电9．下列叙述中不正确的是（

）A．含氮量超标的废水直接排放会造成水体富营养化B．NO、NO2为主的氮氧化物排放是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因C．化石燃料燃烧，大气中CO2含量猛增会导致温室效应D．减少煤、石油等化石燃料的使用不符合“绿色发展”理念10．下列说法不正确的是A．引起化学反应能量变化的主要原因是化学键的断裂和生成B．化学反应中的能量变化只有热量变化C．原电池中主要能量变化是化学能转变为电能D．二次电池充电过程是将电能转变为化学能11．下列关于化学反应与能量的说法正确的是A．需要加热的化学反应一定都是吸热反应B．若反应物的键能和大于生成物的键能和，则该反应为吸热反应C．若反应物的总能量低于生成物的总能量，则该反应为放热反应D．在化学反应中，断开化学键要放出能量，形成化学键要吸收能量12．土壤中的微生物可将大气中转化成，其反应能量变化如图所示。下列说法正确的是A．上述反应属于吸热反应B．反应中共价键断裂的同时既形成离子键又形成共价键C．和的总能量比和的总能量高D．反应物化学键断裂吸收的能量比生成物化学键形成放出的能量多13．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下，下列结论正确的是A．金刚石比石墨稳定B．等质量金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同C．1摩尔金刚石比1摩尔石墨的总能量高D．金刚石转化成石墨是吸热反应14．全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一，例如，可以利用太阳能将水转化为H2，某种光分解水的过程如图所示，下列说明正确的是A．与电解水相比。该方法的优点是能耗低B．转化过程中循环利用的物质只有Fe3O4C．该转化过程中每产生2gH2，同时产生11.2LO2D．过程II中生成H2和Fe3O4的物质的量之比为3：115．二氧化碳是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2含量上升的是A．雷电作用下降雨 B．风力发电C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积16．镁一空气电池的工作原理如图所示，电池反应方程式为：2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。有关该电池的说法正确的是A．通入氧气的电极为负极B．电池工作时，溶液中的Na+由负极移向正极C．负极的电极反应为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2D．当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的O2为体积224mL17．一定条件下，在水溶液中物质的量均为1mol的，(x=1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法错误的是

A．e对应中x=4B．a、b、c、d、e中a最稳定C．b→a+c反应的活化能为40D．b→a+d反应的热化学方程式为18．由质量均为10g的铁片﹑铜片和足量的CuSO4溶液组成原电池装置，经过一段时间后，两电极的质量差变为12g，则下列说法正确的是（）A．铁片溶解了12g B．导线中通过了0.2mol电子C．铜片上析出了6gCu D．铜片溶解了6.4g19．下列说法或表示方法正确的是A．凡是放热反应，不需加热即可发生B．由“C(石墨)=C(金刚石）△H=+1.9kJ/mol”可知，金刚石比石墨稳定C．在l0lkPa时，2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴：△H=-285.8kJ/mol。D．在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，若将含lmolCH3COOH与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ20．最近，科学家报道了一种新型可充电钠电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是（

）A．放电时，X极为负极B．充电时，Na+向Y极迁移C．电极材料中，单位质量金属放出的电能：Na＜LiD．放电时，Y极反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+0.5Na2O21．下列离子方程式书写正确的是A．用溶液蚀刻板：B．铅蓄电池放电时的总反应：C．等浓度等体积的溶液与溶液混合：D．向稀硝酸中加入足量铁粉：22．下列过程中发生的能量变化属于化学能转化为电能的是A．甲烷燃烧 B．燃料电池供电 C．电解水制氢气 D．风力发电23．利用金属镁和铝设计成如图所示的原电池。下列说法正确的是

A．铝作该原电池的负极B．溶液中向Mg电极移动C．若将稀换成乙醇，则电流表的指针也能偏转D．若将稀换成溶液，则Al电极发生的电极反应为24．2008年10月8日，瑞典皇家科学院宣布美籍华裔科学家钱永健获得2008年度诺贝尔化学奖。少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项。下列说法正确的是（

）A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B．将水库中的水闸（钢板）与外加直接电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀C．由原电池原理知所有的合金都比纯金属更易被腐蚀D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生：Fe-3e-═Fe3+，从而形成铁锈，但此过程铜不被腐蚀25．Li—SOCl2电池是迄今具有最高能量比的电池。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液(熔点－110℃、沸点78.8℃)是LiAIC14—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCi+S+SO2。下列说法错误的是（

）A．该电池可以在寒冷的地区正常工作B．该电池工作时，正极反应为：2SOCl2+4e-==4C1-+S+SO2C．SOC12分子的空间构型是平面三角形D．该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行二、填空题26．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化。据此回答下列问题：(1)物质内部储存着能量，是在化学反应中表现出来的，与化学键等有关的能量。用柴木可以取暖和照明，在这个过程中转化成了、等。(2)人类认识世界过程中留下了一些脍炙人口的诗句，如“冰，水为之，而寒于水”其中揭示的物质能量变化为。27．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。(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中，反应的离子方程式为。(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接，锌片是(填“正极”或“负极”)，锌片上发生反应的电极反应式为；能证明化学能转化为电能的实验现象是：电流表指针偏转，铜片。(3)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是(填序号)。①CH4+2O2CO2+2H2O②Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+③CaO＋H2O=Ca(OH)228．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是。试完成下列问题：通入的电极是极填“正”或“负”。铝电极是极填“正”或“负”。电子从填“Al”或“”，下同极流向极。该装置将能转化为能。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．A【详解】A．计算机芯片的主要成分是硅单质，故A错误；B．二氧化碳的过度排放导致空气中二氧化碳浓度增大，引发温室效应，故B正确；C．焰火中出现不同的焰色，是金属在灼烧中出现的焰色反应，故C正确；D．相同质量和相同温度的液态水的能量高于固体冰的能量，故D正确；故选：A。2．C【详解】A．太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，A项错误；B．太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，B项错误；C．锂离子电池是将化学能转化为电能的装置，C项正确；D．燃气灶是将化学能转化为热能的装置，D项错误；故选C。3．B【详解】反应的焓变=反应物的总键能－生成物的总键能；H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热(△H)等于436kJ/mol＋243kJ/mol－2x=﹣183kJ/mol，解得x=431kJ·mol－1，答案选B。4．D【分析】所有自发的氧化还原反应理论上都可以设计成原电池。【详解】A．CaO＋CO2=CaCO3不是氧化还原反应，没有电子转移，不可以设计成原电池，A不符题意；B．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O不是氧化还原反应，没有电子转移，不可以设计成原电池，B不符题意；C．2H2O=2H2＋O2一般不能自发进行，不可以设计成原电池，C不符题意；D．CH4＋2O2=CO2＋2H2O可以设计成燃料电池，D符合题意；答案选D。5．B【详解】A.由图可知，加入催化剂能降低反应的活化能，但反应热不变，A项错误；B.由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，故为放热反应，B项正确；C.由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，C项错误；D.化学反应一定遵循质量守恒定律，但是根据题目要求，图示不能说明质量守衡，D项错误。答案选B。6．A【详解】A．锌和硫酸的反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，选项A正确；B．反应物的总能量高于生成物的总能量，1molZn和1molH2SO4的总能量高于1molZnSO4和1molH2的总能量，无法比较1molZn和1molH2的能量大小，选项B错误；C．若将其设计为原电池，锌化合价升高，失电子，则锌作负极，选项C错误；D．若将其设计为原电池，当有32.5gZn溶解时，消耗锌的物质的量为0.5mol，根据反应方程式可知生成0.5molH2，但气体所处状态未知，不能计算气体体积，选项D错误；答案选A。7．D【分析】【详解】A．镁条燃烧属于放热反应，选项A错误；B．氨气液化过程中氨气放出能量变为液氨，选项B错误；C．浓硫酸加水稀释过程中放出大量的热量，选项C错误；D．冰雪消融固态变为液态吸收热量，选项D正确；答案选D。8．B【详解】A．Zn失电子作负极，所以锌锰电池和碱性锌锰电池的负极材料均是锌，故A错误；B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，碱性锌锰电池中的电解质是用强碱代替了氯化铵，一般碱性锌锰电池中的电解质主要是KOH，故B正确；C．锌锰电池的负极为锌筒，NH4Cl溶液水解显酸性，所以锌易被NH4Cl溶液腐蚀，因此碱性锌锰电池比锌锰电池的寿命长，故C错误；D．干电池属于一次电池，一次电池不能反复充放电，故D错误；本题答案B。9．D【详解】A.氮磷是植物的营养元素，含氮、磷等生活废水的大量排放，会导致水体富营养化，藻类疯长，引发水华、赤潮；故A正确；B.光化学烟雾形成的重要原因是汽车尾气排放的氮氧化物，SO2和NO2气体会转变成硫酸和硝酸，造成酸雨，故B正确；C.温室效应的根源是二氧化碳的增多，这主要是因为人类大量使用化石燃料所致，故C正确；D.大力开发太阳能、风能、沼气等能源，尽量控制煤等化石燃料的使用可以减少污染，符合“绿色发展”理念，故D错误；题目要求选不正确的，故选D。【点睛】题考查了光化学烟雾、酸雨、水体富营养化、温室效应等环境问题，难度不大。10．B【详解】A．引起化学反应能量变化的主要原因是化学键的断裂和生成，化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化。故A正确；B．化学反应过程中的能量变化主要是热量变化，也可以以光能、电能等形式变化，故B错误；C．原电池是一种把化学能转化为电能的装置，原电池工作时，能量转化的主要形式是将化学能转化为电能，故C正确；D．二次电池充电过程中，利用了电解池原理，是电能转换成化学能，故D正确；本题答案B。11．B【详解】A．任何反应都需要在一定条件下进行，这与反应类型是放热反应还是吸热反应无关，因此需要加热的化学反应不一定都是吸热反应，A错误；B．反应热为反应物化学键断裂吸收的能量减去生成物化学键形成释放的能量，若反应物的键能和大于生成物的键能和，则该反应为吸热反应，B正确；C．若反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应发生时要从周围环境中吸收能量，反应为吸热反应，C错误；D．在化学反应中，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量，D错误；答案选B。12．C【详解】A．由图所示，H<0，为放热反应，A错误；B．反应中有H和S、O和O之间的共价键断裂，生成H2SO4不存在离子键，故没有离子键形成，B错误；C．由图所示，反应为放热反应，反应物的能量高于生成物，故和的总能量比和的总能量高，C正确；D．反应放热，所以反应物化学键断裂吸收的能量比生成物化学键形成放出的能量少，D错误；故选C。13．C【详解】A．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，所以石墨比金刚石稳定，故A错误；B．金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故B错误；C．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明1molC（全刚石）比1molC（石墨）的总能量高，故C正确；D．石墨转化为金刚石要吸收能量，则金刚石转化为石墨是放热反应，故D错误；故选C。14．A【详解】A．与电解水相比，该方法是在太阳能作用下将水分解生成氢气和氧气，它的优点是能耗低，故A正确；B．由图可知转化过程中循环利用的物质有Fe3O4和FeO，故B错误；C．根据电解水的反应可知，该转化过程中每产生2gH2，同时产生16gO2，不知道条件无法求算体积，故C错误；D．由电子守恒得过程II中发生反应，生成H2和Fe3O4的物质的量之比为1：1，故D错误；故答案为：A。15．C【详解】A．雷电作用下降雨，N2与O2在电火花作用下反应产生NO，NO与O2反应产生NO2，NO2溶于水产生HNO3和NO，导致酸雨，不会反应产生CO2，因此不会引起大气中CO2含量上升，A不符合题意；B．风力发电是风能转化为电能，没有消耗含碳元素的化合物，因此不会引起大气中CO2含量上升，B不符合题意；C．化石燃料的燃烧会反应产生CO2，从而会引起大气中CO2含量上升，C符合题意；D．碳酸盐的沉积是指形成与海洋或湖泊底部的粒状、泥状碳酸盐矿物及其集合体，通过生物作用或从过饱和碳酸盐的水体中直接沉淀，水体中生物活动消耗二氧化碳，不会引起大气中CO2含量上升，D不符合题意；故合理选项是C。16．C【详解】A、氧气在正极发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极，故A错误；B、原电池中阴离子向负极移动，所以溶液中的OH-由正极移向负极，Na+不能通过阴离子交换膜，故B错误；C、负极镁失电子变成镁离子，正极移过来的氢氧根离子结合生成氢氧化镁，所以电极反应式为：Mg-2e-+2OH-＝Mg(OH)2，故C正确；D、未注明是否为标准状况，无法确定氧气的体积，故D错误；故选C。【点睛】本题考查原电池原理，本题中负极上Mg失电子生成Mg2+，而正极上氧气发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。本题的易错点为B，要注意阳离子不能通过阴离子交换膜。17．C【详解】A．e点对应Cl元素的化合价为+7，A项正确；B．a、b、c、d、e中a的能量最低，所以a最稳定，B项正确；C．根据图中数据无法判断b→a+c反应的活化能，C项错误；D．b→a+d，根据得失电子守恒规律知该反应的离子方程式为，，所以该反应的热化学方程式为'，D项正确。故选C。18．B【详解】负极发生：Fe-2e-=Fe2+，正极发生：Cu2++2e-=Cu，设有xmolFe在负极上反应，则正极生成xmolCu，则(10+64x)-(10g-56x)=12，x=0.1mol，则A．m(Fe)=0.1mol×56g/mol=5.6g，故A错误；B．x=0.1mol，则转移的电子的物质的量为0.2mol，故B正确；C．m(Cu)=0.1mol×64g/mol=6.4g，故C错误；D．在正极上析出m(Cu)=0.1mol×64g/mol=6.4g，而不是溶解，故D错误；答案选B。19．D【详解】A.反应是放热反应表明反应物的能量比生成物的能量高，反应发生时多余的能量以热能的形式释放出来，与反应是否需要加热无关，A错误；B.石墨转化为金刚石时吸收热量，说明石墨含有的能量低，石墨比金刚石稳定，B错误；C.2gH2的物质的量是1mol，在l0lkPa时，2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：H2(g)+O2(g)=H2O(l)，△H=-285.8kJ/mol，C错误；D.醋酸是弱电解质，电离产生H+时吸收热量，所以若将含lmolCH3COOH与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ，D正确；故合理选项是D。20．B【详解】A.放电时，X极是Na失电子变为Na+，化合价升高被氧化，X是负极，故A正确；B.充电时，X是阴极，Y是阳极，阳离子移向阴极，即Na+向X极迁移充电时，故B错误；C.电极材料中，如果金属质量为1g，则锂失去电子为mol，而Na失去电子为mol，单位质量金属放出的电能：Na<Li，故C正确；D.放电时，Y极是正极得电子，Y极反应为CaFeO3+Na++e-=CaFeO2.5+0.5Na2O，故D正确；答案选B。21．C【详解】A．用氯化铁溶液蚀刻铜板的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故A错误；B．铅蓄电池放电时的总反应为在硫酸作用下，铅与二氧化铅反应生成硫酸铅和水，反应的离子方程式为，故B错误；C．等浓度等体积的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸铵、硫酸钠和水，反应的离子方程式为，故C正确；D．稀硝酸与足量铁粉反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为，故D错误；故选C。22．B【详解】A．甲烷燃烧主要是化学能变为热能，A错误；B．燃料电池供电是化学能变电能，B正确；C．电解水是电能变化学能，C错误；D．风力发电是风能变电能，D错误；故选B。23．D【分析】该装置为原电池，镁较活泼，故镁电极为负极，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，铝电极为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解题。【详解】A．该电池中金属镁比铝活泼，镁作负极，A项错误；B．溶液中的阳离子向正极移动，即向铝电极移动，B项错误；C．乙醇是非电解质，此时不能形成原电池，C项错误；D．若将稀换成溶液，镁不能和氢氧化钠溶液反应，铝可以反应，此时铝为负极，电极反应为：，D项正确；故选D。24．B【详解】A．金属失去电子被氧化，是氧化过程，故A错误；B．金属与外加直接电源的负极相连，作阴极，被保护，所以将水库中的水闸(钢板)与外加直接电源的负极相连，能保护水闸，故B正确；C．有的合金能提高金属的抗腐蚀性，如不锈钢，故C错误；D．与铜质水龙头连接处的钢质水管形成的原电池中，金属铁为负极，易被腐蚀，发生Fe-2e-═Fe2+，故D错误；故答案为B。25．C【详解】A.电解液(熔点-110℃、沸点78.8℃)，所以在寒冷的地区，电解液也是液态，所以能在寒冷的地区正常工作，A项正确；B.SOCl2为氧化剂，在正极发生还原反应，电极方程式为：2S