2019-2020学年高中化学新教材人教版必修第二册同步学典：化学反应与能量变化

人教版（2019）高中化学必修第二册同步学典（4）第六章第一节化学反应与能量变化1、“能源分类相关图”如图所示，四组选项中全部符合图中阴影部分的能源是（）A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物能、天然气C.太阳能、风能、沼气C.太阳能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能2、如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（）反应物能生成物的

总比*生殖物生成揩的反应物的

晶怩量应应起程2、如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（）反应物能生成物的

总比*生殖物生成揩的反应物的

晶怩量应应起程反应过程图bA.图a表示的是吸热反应的能量变化B.图b中生成物比反应物稳定C.图b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不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生3、下列关于化学电源的说法正确的是（）A.干电池放电之后还能再充电B.充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能C.充电电池可以无限制地反复放电、充电D.氢氧燃料电池是一种环境友好电池4、某学生用如图所示装置进行化学反应X+2丫=2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂丫时，看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。下列关于该反应的叙述，正确的是（）①该反应为放热反应②该反应为吸热反应③生成物的总能量比反应物的总能量高④反应物的总能量比生成物的总能量高⑤该反应过程可以看成是“贮存于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来”A.①④⑤ B.①④ C.①③ D.②③⑤5、如图所示，将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述中正确的是（）A.镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2+B.铝是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成C.该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流D.该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理6、下图为水果电池的示意图，下列说法正确的是（）A.锌片作负极，质量逐渐减小B.电子由铜片沿导线流向锌片C.铜电极逐渐溶解

D.该装置能将电能转化为化学能7、某位科学家说：“甲烷是21世纪的新燃料。”甲烷作为燃料的用途之一就是制作燃料电池。有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了丫2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-。以下判断错误的是（）A.电池正极发生的反应：O2+4e-=2O2-B.电池负极发生的反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2OC.固体电解质里的O2-的移动方向：由正极流向负极D.向外电路释放电子的电极：正极（即电子由正极流向负极）8、如图为一种微生物燃料电池结构示意图，下列叙述正确的是（）A.放电过程中，电子从正极转移到负极B.放电过程中，H+从正极区移向负极区C.正极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2OD.若C.（H,）是葡萄糖，当电路中转移了6NA电子时，消耗的葡萄糖是1mol9、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。已知白磷和1O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ-mol-i）：P-P键：198P—O键：360O=O键：498,则依据反A.吸收1638kJ的能量C.吸收126kJ的能量B.放出1638kJ的能量D.放出126kJ的能量10、将匕mL1.0mol.L-i盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持VmL+VmL=50mL）。下列叙述正确的是（）A.做该实验时的环境温度为22℃B.该实验表明化学能可转化为热能C.NaOH溶液的浓度约为1.0mol-L-iD.该实验表明有水生成的反应都是放热反应11、如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入一小块镁片，再用滴管滴入5mL稀盐酸于试管中。试回答下列问题。（1）实验中观察到的现象是（）（填代号）A.试管中镁片逐渐溶解B.试管中产生无色气泡C.烧杯外壁变冷D.烧杯底部析出少量白色固体（2）试管中发生的反应属于 （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。（3）写出有关反应的离子方程式 （4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 （填“大于,，“小于,，或“等于"）镁片和盐酸的总能量。

12、由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题。装置12、由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题。装置口国匕溶浓现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生稀就酸（1）装置甲中作正极的是。（填“A”或"B”）（2）装置乙溶液中C电极的电极反应式装置乙中反应一段时间后，测得C电极的质量增加12.8g则该电池反应转移电子的物质的量.mol。（3（3）装置丙中金属A电极上的反应属于（填“氧化反应”或“还原反应”）（4）四种金属活动性由强到弱的顺序13、回答下列问题。（1）普通锌镒干电池的结构如图所示。（1）普通锌镒干电池的结构如图所示。①电池中电解质溶液为 ②正极反应式为 ③放电时，NH向。（填4“正极”或“负极”）移动。（2）废电池中的锌皮常用于实验室制氢气，废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是 ，原因是 。若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是 （填序号）A微热8.加入适量氧化铜仁加入少量硫酸铜溶液D.加水日加入少量氢氧化钡溶液14、氢气是未来最理想的能源之一，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛激光（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H20112H2T+O/。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：（1）海水分解生成的氢气用于燃料电池时，实现 能转变为一能。水分解时，断裂的化学键为 一键，分解海水的反应属于 反应（填“放热”或“吸热”）。（2）氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2+4OH--4e-=4H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-，据此作出判断，下列说法中错误的是（）A.供电时的总反应是2H2+O2=2H2O B.产物为无污染的水，属于环境友好型电池C.燃料电池的能量转化率可达100% D.H2在负极发生氧化反应（3）有人以化学反应：2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设汁出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+进行工作。则原电池的负极材料是 ，负极上发生反应的电极反应式为 15、为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示三套实验装置:B 用.上述3个装置中，不能用于探究“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是 。.某同学选用装置I进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是 ，说明该反应属于（填“吸热”或“放热”）反应。.为探究固体M溶于水的热效应，选择装置H进行实验（在甲试管中进行）。①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_ ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水（填”一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”）；③若实验过程中观察到烧杯里的导管内形成一段水柱，则M可能是 .至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2+2H2O==4KOH+302T）是放热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置 进行实验；方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：A.煤炭、石油是化石能源，不是新能源；潮汐能不是来自太阳能，故A错误；B.天然气是化石能源，不是新能源，故B错误；C.太阳能、风能、沼气都是来自太阳能的可再生能源，故C正确；D.地热能、核能不是来自太阳能，故D错误。故选C。2答案及解析：答案：C3答案及解析：答案：D解析：A.干电池是一次性电池，放电之后不能再充电，A错误；B.充电电池在放电时化学能转化为电能，充电时都将电能转化为化学能，B错误；C.充电电池也不能无限制地反复放电、充电，C错误；D.氢氧燃料电池的生成物是水，是一种环境友好电池，D正确。故选：D。4答案及解析：答案：A解析：当往试管中滴加试剂丫时，看到U形管中液面甲处下降、乙处上升，说明该反应为放热反应，放出的热使集气瓶中的气压升高而出现该现象，故①正确；在放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，故④正确；该反应过程可以看成是“贮存”于GY内部的部分能量转化为热能而释放出来，故⑤正确。故选A。5答案及解析：答案：D解析：A项，在Mg、Al与一定浓度的NaOH溶液形成的原电池中，由于Al能够与NaOH溶液发生反应，所以A1作负极，发生氧化反应失去电子被氧化成Al3+，A项错误；B项，铝是电池的负极，开始工作时溶液中产生的A13+会与溶液中过量的OH-发生反应产生容易溶解的A1O「因此溶液中不会立即有白色沉淀生成，B项错误；C项，该装置的外电路中，2电子的定向移动形成电流，而在内电路中则是离子定向移动形成电流，C项错误；D项，由于A1,3能够与NaOH发生反应而溶解，所以该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理，D项正确。6答案及解析：答案：A解析：锌比铜活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，失去电子，进入溶液，所以质量减小，正确；Zn为负极，则Cu为正极，所以电子从锌片沿导线流向铜片，错误；铜极发生还原反应，水果中的氢离子发生还原反应生成氢气，所以Cu不溶解，错误；该装置是原电池，把化学能转化为电能，错误。7答案及解析：答案：D解析：该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-,故A正确；负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，故B正确；放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动，故C正确；向外电路释放电子的电极是负极，电子从负极流向正极，故D错误。8答案及解析：答案：C解析：放电过程中，电子从负极转移到正极，故A错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以H+从负极区移向正极区，故B错误；MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极，电极反应式为MnOj4H++2e-=Mn2++2H9,故C正确；若C（H2O）是葡萄糖，C元素化合价可认定为0价，当电路中转移了6NA电子时，反应的葡萄糖的物质的量为0.25mol,故D错误。9答案及解析：答案：B解析：由题意可知，生^moll^时，断裂1molq（白磷）中P—P键和3moq中O=O键共吸收6molx198kJ-mol-1+3molx498kJ•mol-1=2682kJ能量，形成1molPO.中P—O键放出12moix360kJ-mol-1=4320kJ能量，故生成1molPO6时总共放出（4320-2682）kJ=1638kJ能量，B正确：10答案及解析：答案：B解析：由图像可知，22℃不是环境温度，因为温度为22℃的状态下已发生HCl（aq）和NaOH（aq）的反应，故A错误；实验结果表明此反应是放热反应，表明化学能转化为热能，故B正确；当加入盐酸体积为30mL时，温度最高，说明此时反应完全，设NaOH溶液浓度为cmol-Li，则V2=20,30x10-3Lx1.0mol-Li=20x10-3Lxcmol-Li，解得c=1.5，故C错误；Ba（OH）2.8H2O晶体和NH4Cl晶体反应生成水，但此反应是吸热反应，故D错误。11答案及解析：答案：（1）ABD；（2）氧化还原反应；（3）Mg+2H+=Mg2++H2T（4）小于解析：（1）当向试管中不断滴加稀盐酸时，发生反应：Mg+2H+=Mg2++H2T因此会看到试管中镁片逐渐溶解，同时有无色气泡产生，由于上述反应是放热反应，所以试管的外壁会变热。而Ca（OH）2在水中的溶解度会随着温度的升高而降低，所以温度升高，Ca（OH）2的溶解度减小，烧杯中会析出Ca（OH）2固体。（2）试管中发生的反应从基本反应类型看属于置换反应，由于在反应前后元素的化合价发生了变化，所以从反应实质看属于氧化还原反应。（3）有关反应的离子方程式是Mg+2H+=Mg2++H2T。（4）由于该反应是放热反应，所以MgCl2溶液和H2的总能量小于反应物镁片和盐酸的总能量。12答案及解析：答案：（1）B（2）Cu2++2e-=Cu；0.4（3）还原反应（4）D>A>B>C解析：（1）甲装置中，金属A不断溶解，说明A是负极，B是正极。（2）乙装置中，C的质量增加，说明C电极是正极，溶液中的铜离子放电生成铜，电极反应式是Cu2++2e-=Cu，反应一段时间后，测得C电极的质量增加12.8g，即生成铜的物质的量为12.8g：64gmol=0.2mol，根据电极反应式可知转移电子的物质的量为0.2molx2=0.4mol。（3）丙装置中A电极上有气体生成，所以A电极是正极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应生成氢气。（4）甲中A是负极，B是正极；乙中C是正极，B是负极；丙中A是正极，D是负极，所以四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。13答案及解析：答案：（1）①NH4cl（或氯化铵）溶液②2MnO+2NH++2e-=MnO+HO+2NHT2 4 23 2 3③正极（2）废锌皮；废锌皮在稀硫酸中可构成原电池，加快负极失电子速率，相应产生氢气速率较大；AC解析：（1）该电池的工作原理：负极失去电子被氧化，正极上得到电子，阳离子向正极移动。（2）从影响化学反应速率的角度考虑，构成原电池能加快负极失电子。14答案及解析：答案：（1）化学；电；共价；吸热（2）C（3）Zn；Zn-2e-=Zn2+解析：（1）海水分解生成的氢气用于燃料电池时，实现了化学能转变为电能。水分解时断裂的化学键为共价键，分解海水的反应属于吸热反应。（2）A、两个电极反应式相加，总电极反应式为2H2+O2=2H2O,故说法正确；B、根据A选项分析，产物是h2o,对环境无污染，属于环境友好型电池，故说法正确；C、能量转化率不可能达到100%,故说法错误；D、氢气在负极被氧化，故说法正确。（3）负极发生氧化反应，所以该原电池的负极材料是Zn,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。15答案及解析：答案：1』1.左端液面降低，右端液面升高；放热.①产生气泡，反应完毕后，冷