6.1.化学反应与能量变化 同步训练 高中化学人教版（2019）必修第二册

6.1.化学反应与能量变化同步训练一、单选题1．铁镍可充电电池以KOH溶液为电解液，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O=Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法正确的是A．放电时，正极反应式为Fe-2e-＋2OH-=Fe(OH)2B．放电时，K+向Fe电极迁移C．充电时，阴极反应式为2Ni(OH)2-2e-＋2OH-=Ni2O3＋3H2OD．充电时，阳极附近溶液的pH减小2．下列反应中，既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是A．灼热的炭与CO2反应 B．甲烷与O2的燃烧反应C．铝与稀盐酸 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应3．一定条件下，在水溶液中1molCl-、(x=1、2、3、4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法中正确的是（）A．D是B．B→A+C反应的活化能为60kJ·mol-1C．A、B、C、D中C最稳定D．B→A+C反应的热化学方程式：3ClO-(aq)=(aq)+2Cl-(aq)ΔH=-117kJ·mol-14．下列反应属于吸热反应的是A．石灰石在高温下的分解反应 B．生石灰和水的反应C．盐酸与氢氧化钠溶液的反应 D．木炭在氧气中燃烧5．下列反应中为吸热反应的是A．铁和稀硫酸反应 B．氢氧化钠与硫酸反应C．钢铁制品在空气中生锈 D．氢氧化钡和氯化铵两种晶体充分混合6．关于原电池的说法正确的是（）A．电流从原电池的负极流向正极B．电子从发生还原反应的电极流出C．原电池是将化学能转变为电能的一种装置D．原电池的两个电极，一定是由活动性不同的两种金属组成7．2021年中国航天成绩斐然，中国航天员正在浩瀚的星辰大海逐梦苍穹。“天和”入九天，“天舟”完成“妥投”，都离不开火箭的推送。下列关于火箭的推进剂说法错误的是A．“液氧-煤油”推进剂比“液肼-二氧化氮”推进剂更便宜环保B．火箭推进剂的发展对人类社会的进步具有促进作用C．“液氧-液氢”推进剂具有清洁、易储存、易加注、价格便宜等优点D．火箭自身携带的推进剂必须包含燃料和氧化剂8．某新型电池的工作原理为Li1-xAO2+LixCnLiAO2+nC可以是Co、Ni、Fe等，碳作为金属锂的载体。下列说法正确的是

A．充电时，a极与充电电源正极相连B．放电时，负极电极反应式为C．中Li为价D．用该电池电解饱和食盐水，当产生1mol氢气时，理论上a极材料质量增加14g9．下列过程中的能量变化与下图一致的是（

）A．NaOH固体溶于水 B．氨气液化 C．碳酸钙分解 D．镁条溶于盐酸10．已知热化学方程式H2(g)＋Br2(l)＝2HBr(g)

△H＝－72.8kJ·mol－1。下列叙述正确的是A．该反应中化学能全部转化为热能B．反应物总能量小于生成物总能量C．1molH2与1molBr2反应放出72.8kJ热量D．H2(g)＋Br2(g)＝2HBr(g)

△H<－72.8kJ·mol－111．下列有关能量的叙述错误的是A．化学反应均伴随着能量的变化B．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类利用C．吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量，因而没有利用价值D．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应12．下列有关电池的说法不正确的是A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．锌锰干电池中，锌电极是负极C．铅酸蓄电池可把化学能转化为电能D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极13．把A、B、C、D四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两连接可以组成各种原电池。A、B连接时，A为负极：C、D连接时，电流由D到C；A、C连接时，C极产生大量气泡：B、D连接时，B极上产生大量气泡。则这4种金属的活动性顺序(由强到弱)为A．B>D>C>A B．A>B>C>D C．C>A>B>D D．A>C>D>B14．中科院科学家设计出－套利用SO2和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如图所示，下列说法错误的是A．该电化学装置中，Pt电极作正极B．BiVO4电极上的反应式为C．电子流向：Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极D．OH-移向BiVO4电极15．如图是Zn和Cu组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，在读书卡片上作了如下记录，其中合理的是()实验记录：①导线中电流方向：锌→铜②铜极上有气泡产生③锌片变薄实验结论：④Zn为正极，Cu为负极⑤铜比锌活泼⑥H＋向铜片移动A．①②③ B．④⑤⑥ C．③④⑤ D．②③⑥16．已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)ΔH=akJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如表，则a的值为H2(g)Br2(g)HBr(g)lmol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436200369A．-72 B．72 C．-102 D．10217．利用下列装置进行实验(夹持仪器已省略)，能达到实验目的的是A．图甲制取并收集干燥纯净的NH3B．图乙用于配制100mL一定浓度H2SO4溶液C．用图丙装置实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑D．用图丁装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察到白色18．根据反应：，设计如图所示原电池，下列说法错误的是A．X可以是银或石量，其作为正极B．极电极反应式为：，溶液中的阴离子移向X极C．Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为D．Y足量时，当极减轻，则X极增重19．化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如下，下列有关说法正确的是

A．甲：电子由铜片经导线流向锌片B．乙：负极的电极反应式为C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄D．丁：使用一段时间后电解质溶液的酸性增强，导电能力增大20．日常所用锌－锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒，以糊状NH4Cl作电解质，电极反应为：Zn－2e－＝Zn2＋，2MnO2＋2NH4+＋2e-＝Mn2O3＋2NH3＋H2O。有关锌－锰干电池的叙述中，正确的是A．锌－锰干电池中锌筒为正极，石墨棒为负极B．锌－锰干电池即使不用，放置过久，也会失效C．锌－锰干电池工作时，电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒D．锌－锰干电池可实现化学能向电能和电能向化学能的相互转化21．关于下图所示转化关系(X代表卤素)，说法不正确的是A．2H(g)+2X(g)→2HX(g)+Q＞0B．途径I生成HX的反应热与途径无关C．途径I生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr稳定D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径II吸收的热量依次增多22．下列有关叙述正确的是A．在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热B．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同C．相同条件下，若1molO、1mol所具有的能量分别为、，则D．已知，则1molKOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3kJ热量23．以Zn、Ag为电极，以稀H2SO4为电解质溶液，以铜丝为导线构成原电池，下列叙述正确的是A．Zn为正极 B．Ag为负极 C．Zn极发生氧化反应 D．Ag极发生氧化反应24．如图为番茄电池的示意图，下列说法正确的是A．电流由锌通过导线流向铜B．负极反应为Zn-2e-=Zn2+C．一段时间后，铜片质量会减少D．一段时间后，锌片质量会增加25．白银(Ag)是高新技术产业的基础材料之一。在一种光盘金属层中回收少量白银(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)的流程如下：已知：NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解。下列叙述正确的是A．“氧化”过程若在加强热和强酸性条件下进行时可提高氧化速率B．“操作1”所用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗C．若“还原”过程通过原电池来实现，则N2为正极产物D．“还原”过程中参加反应的n[Ag(NH3)]：n[N2H4·H2O]=4：1二、填空题26．请说出下列过程中的能量转化形式。(1)电解水。(2)二次电池的放电过程。(3)煤气做为燃料燃烧。(4)植物的光合作用。27．如图所示，组成一个原电池。(1)当电解质溶液为稀硫酸时：Zn电极是(填“正”或“负”)极，其电极反应为。(2)当电解质溶液为硫酸铜时，原电池总反应方程式是(写离子方程式)，内电路SO往极移动，当外电路有0.2mol电子通过时，理论上铜极会增重g。28．完成下列问题(1)已知碳的燃烧热为。写出碳燃烧的热化学方程式：。(2)试回答：常温下的盐酸溶液。稀释100倍后所得溶液4(填“>”“=”或“<”)。(3)将铜片、锌片和稀硫酸溶液用导线连接成闭合回路可以形成原电池。负极发生(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应方程式为：。参考答案：1．D【分析】根据放电时的总反应式，可知放电时，Fe化合价升高，失去电子，发生氧化反应而作负极，再结合环境呈碱性，则负极反应式为，Ni2O3中Ni元素化合价降低，得到电子，发生还原反应而作正极，则正极电极反应式为：，充电时，阴、阳极与负极、正极反应式正好相反，据此分析解答。【详解】根据放电时的总反应式，可知放电时Fe化合价升高失去电子发生氧化反应而作负极，再结合环境呈碱性，则负极反应式为，Ni2O3中Ni元素化合价降低得到电子发生还原反应而作正极，则正极电极反应式为：，充电时，阴、阳极与负极、正极反应式正好相反，A.根据分析知，放电时，正极反应式为，A项错误；B.放电时，阳离子向正极移动，即K+向Ni2O3电极迁移，B项错误；C.充电时，阴极反应式为，C项错误；D.充电时，阳极反应式为：，则阳极附近溶液的pH减小，D项正确；答案选D。【点睛】根据总的电池反应式书写电极反应式是学生们的难点，书写思路可这样思考，放电时Fe化合价升高失去电子发生氧化反应而作负极，产物为Fe(OH)2，再结合环境呈碱性，写出负极反应式为，Ni2O3中Ni元素化合价降低得到电子发生还原反应而作正极，产物为Ni(OH)2，1molNi2O3得到2mol电子生成2molNi(OH)2，溶液环境呈碱性，因此需在电极反应式右边用氢氧根配平电荷守恒，再根据元素守恒在左边加1mol水配平电极反应式，正极电极反应式为：。2．A【分析】常见的吸热反应有：Ba(OH)2▪8H2O与NH4Cl反应、大多数分解反应等，在化学反应中有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应，以此来解答。【详解】A.灼热的炭与CO2反应为吸热反应且该反应中碳元素的化合价发生变化则属于氧化还原反应，A正确；B.甲烷与O2的燃烧反应为放热反应，D错误；C.铝与稀盐酸反应是氧化还原反应又是放热反应，C错误；D.氯化铵与氢氧化钡晶体反应是非氧化还原反应，D错误；故选A。3．D【详解】A.由题图可知，D中氯元素化合价为+7，D是ClO4-，A项错误；B.由题图可知，60kJ·mol-1是B的相对能量，不是BA+C反应的活化能，B项错误；C.A、B、C、D中A的相对能量最低，最稳定，C项错误；D.BA+C反应的热化学方程式：3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)

ΔH=-117kJ·mol-1，D项正确；答案选D。4．A【详解】A．石灰石在高温下的分解反应是吸热反应，A正确；B．生石灰和水生成氢氧化钙的反应是放热反应，B错误；C．盐酸与氢氧化钠溶液的反应是放热反应，C错误；D．木炭在氧气中燃烧是放热反应，D错误；答案选A。5．D【分析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应，所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：绝大数分解反应，个别的化合反应（如C和CO2），少数分解置换以及某些复分解（如铵盐和强碱），以此解答该题。【详解】A.铁和稀硫酸反应是放热反应，故A不选；B.氢氧化钠与硫酸反应是放热反应，故B不选；C.钢铁制品在空气中生锈是放热反应，故C不选；D.氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应，属于吸热反应，故D正确；正确答案是D。6．C【详解】A、原电池放电时，电子从负极沿导线流下正极，电流从原电池的正极沿导线流向负极，故A错误；B、原电池放电时，负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，所以电子从发生氧化反应的电极流出，故B错误；C、原电池是把化学能转变为电能的装置，故C正确；D、原电池的两极，可由金属构成，也可由能导电的非金属和金属材料构成，故D错误；答案为C。7．C【详解】A．液氧、煤油反应生成的水和二氧化碳对环境无污染，而液肼、二氧化氮在反应时会产生氮的氧化物，污染环境，液氧、煤油的获取也较液肼、二氧化氮的获取成本要低，故A正确；B．火箭推进剂的发展会带来人类对太空研究的发展，对人类社会的进步具有促进作用，故B正确；C．“液氧-液氢”反应生成的产物为水，对环境无污染，但液氢的获取和储存均不容易，故C错误；D．火箭自身携带的推进剂必须包含燃料和氧化剂，才能更好的发生燃料的燃烧，提供火箭升空需要的动力，故D正确；故选C。8．D【分析】由电池的示意图可知，该电池充电时，Li+向a极移动，则a极为阴极，b极为阳极，据此解答。【详解】A．由图中充电时Li+移动方向可知，a极为阴极，与充电电源负极相连，A错误；B．根据放电时，总反应为，则负极电极反应式为，B错误；C．中是Li原子进入C的孔隙中，故Li为0价，C错误；D．用该电池电解饱和食盐水，当产生1mol氢气时，转移电子2mol，理论上a极材料质量增加14g，D正确。故选D。【点睛】在原电池中阳离子流向原电池的正极，阴离子流向负极；电解池中阳离子流向阴极，阴离子流向阳极，只要知道其中一种离子流向即可确定正负极(阴阳极)。9．D【详解】由图可知，该过程反应物与生成物的能量不同，且反应物总能量高于生成物，因此说明该过程是放热的化学反应，NaOH固体溶于水、氨气液化是物理变化；碳酸钙分解是吸热反应；镁条溶于盐酸是放热反应，故答案为D。10．D【详解】A.该反应中化学能转化为热能，但不是全部的化学能都转化为热能，还可能有其它形式的能转化，故A错误；B.热化学方程式H2(g)＋Br2(l)＝2HBr(g)△H＝－72.8kJ·mol－1<0，是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，故B错误；C.能量与物质的状态有关，物质的状态不同，放出或吸收的能量不同，则1molH2（g）与1molBr2（l）完全反应放热为72.8kJ，故C错误；D.△H=生成物的能量-反应物的能量，Br2(g)的能量大于Br2(l)的能量，则△H<－72.8kJ·mol－1，故D正确；故选D。11．C【详解】A、化学反应旧键的断裂和新键的形成，都伴随能量的变化，正确；B、化学燃烧产生热能，利用原电池，把化学能转化成电能，正确；C、如C＋CO2=2CO，此反应是吸热反应，可以把CO2转化成燃料CO，减少温室气体的排放，错误；D、放热反应有时也需要加热，如煤的燃烧，正确。答案选C。12．D【详解】A．手机上用的锂离子电池是可充电电池，属于二次电池，A正确；B．锌锰干电池中，锌电极是负极，碳棒作正极，B正确；C．铅酸蓄电池在放电时可把化学能转化为电能，C正确；D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从负极流向正极即从锌电极流向铜电极，D错误；故答案为：D。13．D【详解】A、B连接时，A为负极，则金属活动性A>B：C、D连接时，电流由D到C，则金属活动性C>D；A、C连接时，C极产生大量气泡，则金属活动性A>C：B、D连接时，B极上产生大量气泡，则金属活动性D>B，从而得出金属活动性A>C>D>B，故选D。14．C【分析】该装置为原电池，由Pt电极上反应（H2O→H2）或BiVO4电极上反应（SO32-→SO42-）可知，Pt电极为正极，氢离子得电子生成氢气、发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-；BiVO4电极为负极，SO32-失电子生成硫酸根、发生氧化反应，电极反应为4OH-+SO2-2e-═SO42-+2H2O，原电池工作时，电子由负极BiVO4电极经过导线进入正极Pt电极，据此分析解答。【详解】A．Pt电极上发生还原反应，Pt电极作正极，故A正确；B．BiVO4电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为SO32--2e-+2OH-═SO42-+H2O，故B正确；C．电子从BiVO4电极（负极）经导线流向Pt电极（正极），但不能进入溶液，故C错误；D．Pt电极为正极，BiVO4电极为负极，阴离子流向负极，故D正确。故答案为C。【点睛】根据电极上发生的反应判断正负极为解答的关键，明确原电池工作原理即可解答，题目难度不大。15．D【分析】由图可知，Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，Zn为负极，失去电子发生氧化反应，Cu为正极，氢离子得到电子发生还原反应，电子由负极经过外电路流向正极，据此分析解答。【详解】由图可知，Zn、Cu、硫酸构成原电池，Zn为负极，失去电子发生氧化反应，Cu为正极，氢离子得到电子发生还原反应。①电流方向与电子方向相反，由Cu→Zn，故①错误；②正极上氢离子得到电子生成氢气，铜极上有气泡产生，故②正确；③Zn失去电子，溶解而变薄，故③正确；④由上述分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故④错误；⑤Zn失去电子，Zn活泼，故⑤错误；⑥原电池中，阳离子向正极移动，则H＋向铜片移动，故⑥正确；合理的有②③⑥，故选D。【点睛】把握原电池的工作原理为解答的关键。本题的易错点为①，要注意电流方向是正电荷的移动方向，与电子移动的方向相反。16．A【详解】根据△H=反应物键能-生成物键能，则对于反应H2（g）+Br2（g）=2HBr（g）△H，则有△H=436kJ/mol+200kJ/mol-2×369kJ/mol=-102kJ/mol，由于蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，则a=-72kJ/mol；故选A。17．A【详解】A．CaO+H2O=Ca(OH)2,NH3∙H2O=NH3↑+H2O，氨气用碱石灰干燥，图甲制取并收集干燥纯净的NH3，故A正确；B．浓H2SO4不能在容量瓶中稀释，故B错误；C．该装置内没自发的氧化还原反应、不能构成原电池，无法实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑，要实现该反应，可以通过电解，且铜作阳极，故C错误；D．酒精与水互溶，起不到隔绝空气的作用，要用图丁装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察到白色，需将酒精换成苯等密度小于水的不溶试剂，故D错误；故选A。18．B【分析】根据，Cu发生氧化反应，Cu是负极材料，Ag+发生还原反应，Ag+是正极反应物。【详解】A．Cu是负极材料，Ag的活泼性小于Cu，X可以是银或石量，其作为正极，故A正确；B．根据，Cu发生氧化反应，Cu是负极，极电极反应式为：，溶液中的阴离子移向Cu极移动，故B错误；C．Ag+发生还原反应，Ag+是正极反应物，所以Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为，故C正确；D．当极减轻，参加反应的Cu的物质的量为0.1mol，根据，可知生成0.2molAg，则X极增重，故D正确；选B。19．C【详解】A．活泼金属做负极，所以Zn为负极，Cu为正极，电子由锌片经导线流向铜片，A错误；B．电解质溶液是KOH溶液，负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，B错误；C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌失电子生成Zn2+，使用一段时间锌筒会变薄，C正确；D．铅蓄电池放电时，Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后电解质溶液的酸性增减弱，导电能力减弱，D错误；故答案选C。20．B【详解】A．原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应，在锌－锰干电池中锌筒为负极，石墨棒为正极，A项错误；B．锌猛干电池失效的主要原因是电池负极锌的自放电，造成锌负极的腐蚀，电池性能下降，另外就是长时间放置导致电解液干枯，电池出现气胀、冒浆、鼓胀以及铜帽生锈等等，B项正确；C．在电池工作时，电子经导线由负极传递到正极，而电流的方向相反，所以电流方向是由石墨棒经外电路流向锌筒，C项错误；D．干电池是一次性电池，不能充电，D项错误；答案选B。21．D【详解】A．原子形成化学键放出热量，则2H(g)+2X(g)→2HX(g)+Q＞0，A正确；B．反应焓变与起始物质和终了物质有关，与变化途径无关，B正确；C．化学反应过程中所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂反应物化学键消耗的能量之和与反应中形成生成物化学键放出的能量之和的差。由于氯原子半径小于溴原子，途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多，说明HCl比HBr更稳定，C正确；D．Cl、Br、I的原子半径依次增大，Cl2、Br2、I2断裂化学键需要能量减小，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小，D错误；故合理选项是D。22．B【详解】A．在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，A项错误；B．同一化学反应的与反应物和生成物的总能量有关，与反应条件无关，B项正确；C．分子变成原子需要断裂化学键，吸收能量，，C项错误；D．KOH固体溶于水放出热量，与稀盐酸充分混合放出的热量大于57.3kJ，D项错误。故选B。23．C【详解】A.原电池中，活泼金属作负极，锌的活泼性大于银，所以Zn为负极，故A错误；

B.原电池中，活泼金属作负极，锌的活泼性大于银，所以Zn为负极、Ag为正极，故B错误；

C.锌为负极，负极失电子发生氧化反应，Zn极发生氧化反应，故C正确；

D.Ag极为正极，正极得电子发生还原反应，Ag极发生还原反应，故D错误。24．B【详解】A、该原电池中，锌作负极，铜作正极，电子从负极Zn沿导线流向正极Cu，电流由铜通过导线流向锌，故A错误；B、该原电池中，锌作负极，发生失电子的氧化反应，即Zn-2e-=Zn2+，故B正确；C、该原电池中，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铜片质量不会减少，故C错误；D、该原电池中，锌作负极，发生失电子的氧化反应，即Zn-2e-=Zn2+，锌片质量会减少，故D错误；故选B。【点睛】本题考查了原