襄州一中2021-2022学年度第二学期高一年级化学周考（化学反应与能量变化）练习题

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参考答案：1．DA．X＋Y=M＋N为吸热反应，X和Y的总能量一定低于M和N的总能量，故A错误；B．化学反应的吸放热与反应条件无关，有些吸热反应不需要加热就能进行，故B错误；C．吸热反应，破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，故C错误；D．X＋Y=M＋N为吸热反应，X和Y的总能量一定低于M和N的总能量，故D正确；选D。2．CA．由题给信息，判断出石墨能量比金刚石低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故A错误；B．金刚石和石墨是同种元素形成的两种不同单质，结构不同。金刚石是立体网状结构，石墨是片层状结构，故B错误；C．石墨、金刚石都是碳单质，由于金刚石能量高于石墨，等物质的量的金刚石和石墨燃烧时，金刚石燃烧放热多，故C正确；D．由C选项可知，金刚石燃烧放热多，故D错误；答案选C。3．AA．碳酸钙受热分解属于吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，故A正确；B．乙醇燃烧属于放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B错误；C．钠与水反应属于放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故C错误；D．氧化钙溶于水与水发生化合反应，属于放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故D错误；故选A。4．C装置一：发生电化学腐蚀，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；装置二：发生化学腐蚀，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；装置三：发生电化学腐蚀，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；装置四：发生电化学腐蚀，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序d＞a＞b＞c，故选：C。5．AA．稀硫酸与锌反应产生气体，可导致瓶内压强增大，活塞右移不能判定反应放热，故选A；B．由图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，故B不选；C．甲处液面低于乙处，说明反应放热导致空气受热膨胀，故C不选；D．温度计示数增大，说明反应放热，故D不选；答案选A6．CA．氢气燃烧生成水是放热反应，则水的分解反应是吸热反应，A错误；B．利用太阳能制取氢气技术不成熟，制约氢气大量生产，所以氢能源还没有被普遍使用，B错误；C．水分解是吸热反应，∆H=生成物总能量-反应物总能量＞0，故2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和 1 mol O2具有的总能量，C正确；D．不可再生能源包括三大化石燃料，核能，氢气属于可再生新能源，D错误； 答案为C。7．B根据图中内容，可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)，∆E1=2752J-534kJ=2218kJ，E(N-N)+E(O=O)+4E(N-H)=2218kJ，154kJ+500kJ+4E(N-H) =2218kJ，解得E(N-H)=391kJ，故选B。8．C反应吸热放热可以利用能量守恒分析判断，也可以依据物质化学键的键能分析判断，反应焓变△H=反应物断键吸收的热量-生成物形成化学键放出的热量。【详解】生成物形成化学键放出的热量大于反应物断键吸收的热量，为放热反应，Q1+Q2＜2Q3，故选C。9．D两种活泼性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属做负极，负极上金属失电子发生氧化反应而被腐蚀，较不活泼的金属做正极；将a与b用导线连接起来，浸入稀硫酸中，负极反应式为b-2e-=b2+，所以活泼性：b>a；将a，d分别投入等浓度的盐酸中，a比d反应剧烈，故活泼性a>d；一定条件下能发生离子反应：c2++d=d2++c，d能够置换c，说明活泼性d>c；结合以上分析可知，四种金属的活动性由强到弱的顺序是badc；故选D。10．C该装置为氢氧燃料电池，总反应为，通氢气的一极为负极，发生氧化反应，通氧气的一极为正极，发生还原反应，考虑到碱性环境，正极反应式为，氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源，据此解题。【详解】A．通氢气的一极为负极，发生氧化反应，故A正确；B．该装置为氢氧燃料电池，总反应为，故B正确；C．b电极反应式中得到电子写成失去电子，应为：，故C错误；D．氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源，故D正确；故选C。11．B【解析】足量的锌和相同量的稀硫酸反应，a中加入硫酸铜溶液，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属锌和硫酸反应的速率，产生氢气的量取决于稀硫酸的物质的量，据此分析判断。【详解】足量的锌和相同量的稀硫酸反应，a中加入硫酸铜溶液，会置换出金属铜，形成锌、铜、稀硫酸原电池，加速金属铁和硫酸反应的速率，所以反应速率：a>b，速率越大，锌完全反应时所用的时间越短，所以a所用的时间小于b所用的时间；产生氢气的量取决于稀硫酸的物质的量，而a、b中金属锌均过量，和相同量的硫酸反应生成氢气的量相等，所以氢气的体积：a=b；故选B。12．D由锌—碘单液流电池工作原理示意图可知，放电时，Zn失去电子被氧化成Zn2+，聚烯烃多孔电极为负极，三维多孔碳毡电极为正极，I2得到电子被还原为I-；充电时三维多孔碳毡电极为阳极，聚烯烃多孔电极为阴极，据此分析作答。【详解】A．由锌—碘单液流电池工作原理示意图可知，放电时，Zn失去电子被氧化成Zn2+，聚烯烃多孔电极为负极，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，三维多孔碳毡电极作正极，正极的电极反应式为I2+2e-=2I-，A错误；B．放电时，聚烯烃多孔电极上发生的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，则电解质贮罐中的离子总浓度增大，B错误；C．充电时三维多孔碳毡电极作阳极，则a接电源正极，C错误；D．充电时，聚烯烃多孔电极上发生的电极反应式为Zn2++2e-=Zn，三维多孔碳毡电极上发生的电极反应式为 2I--2e-=I2，若聚烯烃多孔电极增重6.5g，即生成0.1molZn，根据电子守恒，左池减少的I－的物质的量为0.2mol，D正确；答案选D。13．C根据电池总反应可判断出反应中Ag的化合价升高，被氧化，Ag应为原电池的负极，AgCl是氧化产物；方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子；在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，以形成闭合电路。【详解】A．根据电池总反应，可判断出Ag应为原电池的负极，负极电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，故A错误；B．在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故B错误；C．根据总反应式可知，5 mol MnO2生成1 mol Na2Mn5O10，转移2 mol电子，故C正确；D．反应中Ag的化合价升高，被氧化，Ag应为原电池的负极，AgCl是氧化产物，故D错误；答案选C。14．DA．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A错误；B．铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，故B错误；C．没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，故C错误；D．图示中反应物的总能量大于生成物总能量，此反应是放热反应，故D正确；答案选D。15．DA．该过程是利用太阳光实现高效分解水，所以该反应中太阳能转化为化学能，故A正确；B．反应Ⅰ是水反应生成氢气与过氧化氢，反应Ⅰ中部分H2O被还原为H2，故B正确；C．反应Ⅱ是过氧化氢转化为水与氧气，反应Ⅱ为：2H2O2 2H2O+O2↑，故C正确；D．催化过程一般有吸附-解离-反应-脱附等过程，该反应过程中有分子的脱附过程，也有分子吸附过程，故D错误；故选D。16．     A     A     放热     Cl2（1）和（2）根据键能越大，物质越稳定，本身能量越低进行判断。（3）和（4）根据焓变公式，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断焓变大小，从而判断反应是放热还是吸热。【详解】（1）、（2）破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高，则该物质越稳定，其本身具有的能量越低。故答案（1）选A，（2）选A。（3）、（4）断开1mol Cl—Cl键和1mol H—H键需吸收能量：，而形成2mol H—Cl键放出的能量为，所以在反应中每生成2mol HCl放出的热量，同理可计算出、反应中每生成2mol HBr、2mol HI分别放出103kJ、9kJ的热量。故（3）答案：放热，（4）答案：Cl2。【点睛】根据键能的含义及与反应能量变化关系进行判断反应类型。17．     正     O2＋4H＋＋4e－=2H2O     负     正     22.4 L     CO＋O2－－2e－=CO2     b     a     a     b(1)由图可知A为燃料电池的正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O；B为燃料电池的负极，电极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋；放电过程中，H＋由负极区向正极区移动；葡萄糖燃料电池的总反应为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，即1 mol O2～1 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下CO2气体22.4 L；故答案为：正；O2＋4H＋＋4e－=2H2O；负；正；22.4 L；(2)①由元素价态变化可知，a电极为负极，电极反应式为CO＋O2－－2e－=CO2；②b电极为正极，电极反应式为O2＋4e－=2O2－，总反应为2CO＋O2=2CO2，O2－由电极b向电极a移动；③工作时电子由负极向正极移动，电子由电极a通过传感器流向电极b；故答案为：CO＋O2－－2e－=CO2；b；a；a；b。18．     放出     92     该反应是可逆反应，充分反应的最终结果是达到最大限度(既化学平衡状态)，因此放出的热量总是小于理论计算值(1)化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式分别计算断键吸收和成键放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热；(2)从可逆反应的特征分析。【详解】(1)在反应N2+3H2⇌2NH3中，1mol N2完全反应为NH3，断裂3mol H-H键、1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ；(2)该反应为可逆反应，不能完全转化，将1molN2和3molH2放在反应容器中，使它们充分反应，生成NH3的小于2mol，放出的热量小于92kJ。19．     否     负     2Al-6e-=2Al3+     正     6H++6e-=3H2↑     2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑     负极     在NaOH溶液中，活动性Al>Mg     Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O     Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极     另一个电极材料的活动性；电解质溶液(1)实验1、2中Al所作的电极不相同；故答案为：否。(2)①由实验3电流表指针偏向石墨，是负极，石墨是正极，电极反应式：2Al-6e-=2Al3+；故答案为：负；2Al-6e-=2Al3+。②是负极，石墨是正极，化学反应是失去电子被氧化为，盐酸中的得到电子被还原为，电极反应式：6H++6e-=3H2↑；故答案为：正；6H++6e-=3H2↑。③总反应式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。(3)实验4中在溶液中活动性，则是负极，是正极；铝电极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O；故答案为：；在NaOH溶液中，活动性Al>Mg；Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O。(4) 在浓硝酸中钝化，在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性，是负极，是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝；故答案为：Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为：另一个电极材料的活动性和电解质溶液；故答案为：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。