化学第一节 化学反应与能量变化课堂检测

6.1化学反应与能量变化提升练-人教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．如图为番茄电池，下列说法正确的是

A．锌电极是该电池的负极

B．铜电极是该电池的负极

C．电子由铜通过导线流向锌

D．一段时间后，锌质量增重

2．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是

A．b电极是正极

B．总反应方程式为2H2+O2＝2H2O

C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应

D．氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的绿色电源

3．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法正确的是

A．M极为正极

B．X交换膜为阳离子交换膜

C．M极上的电极反应式为Cu2S-10e-+4H2O=2Cu2++8H++

D．外电路上每通过2mol电子，左室溶液增重32g

4．电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：。有关该电池的说法正确的是

A．可用于海上应急照明供电 B．Mg为电池的正极

C．正极反应为 D．不能被KCl溶液激活

5．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如。下列说法错误的是

A．NH3在电极a极上失去电子，发生氧化反应

B．溶液中K+向电极b移动

C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4：5

D．正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-

6．一种新型熔融盐燃料电池用和的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通和混合气体，具有高发电效率。下列说法错误的是

A．向负极迁移，参与负极还原反应

B．负极反应式为：

C．正极反应式为：

D．电池总反应为：

7．普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性．根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag．下列有关说法不正确的是

A．工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石

B．测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生氧化反应

C．负极的电极反应式为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O

D．在水泥固化过程中，由于自由水分子的减少，溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化

8．空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和，其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和，然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。在人体内，与葡萄糖反应生成和的能量变化如图所示，下列说法正确的是

A．该反应属于吸热反应 B．断开氧气中的化学键会放出能量

C．形成键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量

9．物质发生化学反应时，下列量值在反应前后肯定不发生变化的是       （     ）

①电子总数；②原子总数； ③分子总数； ④物质的种类；⑤物质的总质量；⑥物质所具有的总能量。

A．①②⑤ B．②⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②⑤⑥

10．根据下图，下列有关说法错误的是

A．该反应为吸热反应

B．该反应断裂旧键放出了热量

C．该反应物总能量低于生成物总能量

D．该反应可能是碳酸钙分解反应

二、填空题

11．Ⅰ.拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键需要吸收的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则1 mol N2生成NH3      (填“吸收”或“放出”)       kJ热量；

Ⅱ.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极，其电极反应式是CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是2O2＋8e－＋4H2O=8OH－。请完成下列各题：

(1)通入CH4的电极为        极，发生        反应。

(2)该燃料电池的总反应式为         。

(3)若将该电池中的燃料改为氢气，请写出此时正、负极的反应式：正极         ，负极        。

12．按要求回答下列问题：

(1)已知12g石墨变为12g金刚石需吸收能量。

①上述变化属于       (填“物理”或“化学”)变化。

②常温常压下，石墨与金刚石更稳定的是       。

(2)如图所示是反应过程中的能量变化图。由图可知，反应物的总键能       (填“>”、“＜”或“=”)生成物的总键能。

(3)为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：

①上述三套装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是       。

②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。

13．原电池原理在生产、生活中应用广泛。请回答下列问题：

(1)、插入浓硝酸中构成原电池，作   极(填“正”或“负”)，电极发生反应的电极方程式为   。

(2)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)：

锌锰干电池的负极材料是  (填名称)，负极的电极反应式为   。若反应消耗16.25g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为   mol。

(3)甲醇是一种重要的燃料，将其制成燃料电池后的工作原理如下图所示：

b为该电池   (填“正”或“负”)极，a电极发生的电极反应式为   ，当b也极消耗标准状况下气体3.36L时，则溶液的质量增重   g。

14．电池的种类繁多，应用广泛，根据电化学原理回答下列问题。

(1)下图中，若溶液为稀，电流表指针发生偏转，电极材料为且作负极，则电极上发生的电极反应式为           ；反应进行一段时间后溶液酸性将           (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。

(2)可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图，电池总反应为，则电极是           (填“正极”或“负极”)，电极的电极反应式为           。若线路中转移电子，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为           L。

(3)一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题：

①反应，每消耗理论上转移的电子数目为          

②电池工作时，向电极           (填“A”或“B”)移动。

③电极上发生的电极反应为           。

(4)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。

①系统工作时，a极为           极，b极区的电极反应式为           。

②系统工作时b极区有少量固体析出，可能的原因是           。

15．某学习小组为研究电化学原理，设计如图装置。请回答下列问题：

(1)若K与M、N均断开，发生的离子反应为                    。

(2)若K与M相连、与N断开，石墨为         (填电极名称)。

(3)若K与N相连、与M断开，石墨电极处的现象为                    。

(4)若将CuCl2溶液换成精制饱和食盐水，仍保持K与N相连、与M断开，此时装置中发生的离子反应方程式为                               。若此反应过程中转移1mol电子，理论上共产生标准状况下气体                  L。

16．某化学兴趣小组进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。

请回答下列问题：

(1)反应①的离子方程式是       ；反应②的化学方程式是       。

(2)反应       (填“①”或“②”)的能量变化可用图(b)表示。

(3)现有如下两个反应：

A．NaOH+HCl=NaCl+H2O        B．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

①A反应不能设计成原电池的原因是       。

②利用B反应可设计成原电池，该电池正极的电极反应式为       ，可用做该电池正极材料的是       (填序号)。

a.碳棒       b.铁片      c.铜片     d.铂棒

17．请根据相关的知识，回答下列问题：

(1)下列变化：①碘的升华；②冰熔化；③氯化钠溶于水；④氯化氢溶于水；⑤氢氧化钠溶于水。化学键未被破坏的是           (填序号)，仅离子键被破坏的是              (填序号)。

(2)已知一定条件下，1 mol化学键断裂时吸收的能量相关数据如下表：

在25℃、1.013×105Pa时，H2(g)与O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的热化学反应方程式为        ，该反应为       反应(填“吸热”或“放热”)，反应的能量变化可用图       表示(填“甲”或“乙”)。

(3)下列变化中，属于吸热反应的是       (填序号)。

①铝片与稀盐酸的反应

②Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合反应

③铁在氯气中燃烧

④氯酸钾分解制氧气

⑤生石灰与水反应生成熟石灰

18．请回答下列问题。

(1)从断键和成键的角度分析反应中2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化，化学键的键能如表所示：

①生成3molH2O(g)可放出的热量为     kJ。

②写出水分子的结构式     。

③写O2分子的电子式     。

(2)Mg、Al设计成如图所示原电池装置：

①若X为氢氧化钠溶液，负极的电极反应式为      。

②电解质溶液中的阴离子移向      极(填“Mg”或“Al”)。

③当电路中通过1mole-时，溶液质量      (填“增加”或“减少”)     g。

19．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。

(1)Pt电极(a)为       极(填“正”或“负”)；Pt电极(b)上的电极反应式为       。

(2)该过程总反应的化学反应方程式为       ，反应一段时间后，KOH溶液的浓度将       (填“增大”“减小”或“不变”)。当消耗0.1 mol O2时，理论上转移电子个数为       ；

(3)有人以化学反应：2Zn＋O2＋4H＋=2Zn2＋＋2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H＋、Zn2＋进行工作。则原电池的负极材料是       (填名称)，发生的电极反应式为       。

20．根据题意填空：

(1)表中是几种短周期元素的原子半径及主要化合价。

则L元素的名称是     ，R元素在周期表中的位置为     。

(2)某种融雪剂的主要成分为XY2，且X、Y均为周期表中前20号元素。XY2中阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子，则该融雪剂主要成分的电子式为     。

(3)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨－液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，负极的电极反应式为     ；电池的总反应为     。

三、实验题

21．利用身边的物品(如废金属片、水果等)制作一个简易电池，测试是否有电流产生。找一个发光二极管，与同学比比看谁制作的电池能使发光二极管更亮          。

22．某班同学想要设计实验验证元素性质变化规律，

I.第一组同学拟利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计如图甲所示原电池装置，用铝片和铜片作电极，电解质为H2SO4溶液，

(1)写出甲中负极的电极反应式：           。此电池工作时导线中电流方向为：           (选填“铜→铝”或“铝→铜”)。

(2)乙同学将铜电极换成镁电极，如图乙所示，实验发现也可组成原电池，此时铝片上有气体产生，则此原电池中负极是           。(填“镁片”或“铝片”)。

(3)由以上实验推断，当把A、B两种金属用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，若B上发生还原反应，则A、B金属的活泼性可能是           (填“A＞B”或“A＜B”)。

II.为了验证元素周期律相关的结论，另一组同学也设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。

(4)方案①相关反应的离子方程式为           。

(5)方案④相关反应的化学方程式为           ，由以上方案可知S、Cl、Br、I的非金属性由强到弱的顺序为           (用化学符号表示)。

(6)实验结论：周期表中元素的非金属性变化规律为           。

23．取0.55 mol·L−1的NaOH溶液50 mL与0.25 mol·L−1的硫酸50 mL置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

(1)从如图实验装置可知，缺少的一种仪器名称是   。

(2)烧杯间填满碎纸条的作用是   ，该实验中进行了三组平行实验测定中和热，此过程中温度计需至少使用   次。

(3)该装置还有一处错误是   ，它会导致求得的中和热   (填"偏大”、“偏小”、"无影响")。

(4)某学生实验记录数据如下：

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH=   (结果保留一位小数)(已知稀溶液的比热容为4.18 J/(g·℃)，稀溶液的密度1 g/cm3)。

(5)上述实验数值结果与57.3 kJ·mol−1有偏差，产生偏差的原因可能是   。

a．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度

b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

c．量取硫酸的体积时仰视读数

d．实验装置保温、隔热效果差

参考答案：

1．A

2．C

3．C

4．A

5．C

6．A

7．B

8．D

9．A

10．B

11．     放出     92     负     氧化     CH4＋2O2＋2OH－=CO＋3H2O     O2＋4e－＋2H2O=4OH－     2H2－4e－＋4OH－=4H2O

12．(1)     化学     石墨

(2)＜

(3)     Ⅲ     左端液面降低，右端液面升高     放热

13．     负          锌          0.5     正          8

14．(1)          减弱

(2)     正极          22.4

(3)     6NA     A    

(4)     负          钠离子移向正极，遇见碳酸氢根，可能生成碳酸氢钠的饱和溶液，从而有碳酸氢钠晶体析出

15．     Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu     正极     有黄绿色气体产生     2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-     22.4

16．     2H++Mg=H2↑+Mg2+     Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O     ②     自发进行的氧化还原反应能设计成原电池，反应A中没有电子转移，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池     Fe3++e-=Fe2+     ad

17．(1)     ①②     ③⑤

(2)     H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)  ΔH＝-242 kJ·mol－1     放热     甲

(3)②④

18．(1)     726         

(2)     Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O     Al     增加     8

19．(1)     负     O2+4e-+ 2H2O=4OH-

(2)     2NH3-6e- +6OH- =N2+6H2O     减小     0. 4NA

(3)     锌     Zn-2e-=Zn2+

20．(1)     镁     第三周期ⅥA族

(2)

(3)     2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O     4NH3+3O2=2N2+6H2O

21．取废锌片和铜片各一片，清洗干净后放入烧杯，烧杯内放入稀硫酸，用导线将两片金属与灵敏电流计连接，如图：，看到灵敏电流计指针发生偏转，则表明有电流产生。

取两个柠檬，各插入一块清洗干净的锌片和铜片，用导线与发光二极管连接，如图：，看到二极管发光，证明有电流产生

22．(1)     Al −3e－= Al3+     铜→铝

(2)镁片

(3)A＞B

(4)2Br－ +Cl2 = 2Cl－ + Br2

(5)     Na2S + I2 = Na2I +S↓     Cl＞ Br＞I＞ S

(6)在周期表内同一周期自左向右非金属性逐渐增大，同一主族自上而下，非金属性逐渐减小

23．     环形玻璃搅拌棒     保温、减少热量散失     9     大小烧杯杯口未相平     偏小     -50.2 kJ·mol-1     abd