高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化复习练习题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化复习练习题，共13页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、选择题
1．下列说法或表示方法正确的是
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．由C(s，石墨)= C(s，金刚石) 可知，金刚石比石墨稳定
C．在稀溶液中， 。向的溶液中加入一水合氨，恰好完全反应的热效应为，则
D．在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，氢气燃烧的热化学方程式可以表示为
2．某装置示意图如下，下列说法正确的是
A．该装置是电解池B．该装置中电流从铜电极经外电路流向锌电极
C．盐桥中向负极溶液迁移D．既是电极反应物，也参与构成闭合回路
3．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为下列说法错误的是
A．正极的电极反应式为
B．和的总能量高于和的总能量
C．电池工作时，向电极移动
D．测量原理示意图中，电流方向从流向
4．某化学兴趣小组自制盐水小彩灯（装置如图），在彩灯所连的纸片电池上滴几滴溶液，就能使小彩灯亮起来。下列纸片电池的组合中能使小彩灯亮起来的是
A．AB．BC．CD．D
5．能量以各种不同的形式呈现在人们面前。下列说法不正确的是
A．利用液氢作为火箭发射的燃料，液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
B．北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统，该系统能将太阳能直接转化为电能
C．曹植诗句“竟豆燃豆其，豆在釜中泣”，“燃豆其”的过程中化学能转化为热能
D．水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
6．锌银纽扣电池具有质量小、体积小、储存时间长的优点。电池的总反应为，下图为其构造示意图，下列说法错误的是
A．Ag2O电极为正极，发生还原反应
B．电子由负极经过电解质溶液移向正极
C．负极的电极反应：
D．该锌银纽扣电池为一次电池
7．2019年，中国能源网发文《中国能源结构将进入多元时代》。下列能量主要是化学能转化为热能的是
A．AB．BC．CD．D
8．下列设备工作时，化学能转化为电能的是
A．AB．BC．CD．D
9．某化学兴趣小组，使用相同的铜片和锌片为电极，探究水果电池水果的种类和电极间距离对电流的影响，实验装置图和所得实验所得数据如下：
电池工作时，下列说法不正确的是
A．负极的电极反应为
B．电子从锌片经水果流向铜片
C．水果种类和电极间距离对电流数值的大小均有影响
D．若用石墨电极代替铜片进行实验，电流数值会发生变化
10．某原电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．Fe作负极B．碳棒上有O2生成
C．可将电能转化为化学能D．电子从碳棒经导线流向Fe
11．利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2.某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，下列说法不正确的是
A．好氧电极b上发生的反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O
B．好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O
C．鼓入空气越多，越能促进反硝化反应的进行
D．理论上(不考虑副反应)每消耗1mlC6H12O6，可以处理的物质的量为4.8ml
12．由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是
A．石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极
B．Y的化学式为N2O5
C．石墨Ⅰ极的电极反应式为2NO2-2e-+H2O=N2O5+2H+
D．石墨Ⅱ极上发生氧化反应
13．下列图示的装置(电解质溶液为稀硫酸)不能形成原电池的是
A．B．C．D．
14．依据下列实验操作及现象，能得到的结论是
A．AB．BC．CD．D
15．某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A．两步反应均为放热反应B．A与C的能量差为
C．A→B的反应一定需要加热D．三种物质中C最稳定
二、填空题
16．某实验探究小组制作苹果电池，并进行相关实验。
①按照图甲所示，连接好铁钉、铜钉、导线和耳机，且断开开关K。
②将铁钉、铜钉插入苹果中的不同位置，戴上耳机，再将开关K不断地合上、断开，可听到耳机中“嚓、嚓、嚓……”的声音。
③按照图乙所示，将电池与耳机连在一起，也将开关K不断地合上、断开，也可听到耳机中“嚓、嚓、嚓……”的声音。
请回答下列问题：
(1)第②步操作中出现“嚓、嚓、嚓……”的声音的原因是 。
(2)假设苹果中的电解液是酸溶液(可简单用H+表示)，则负极反应式为 ；正极反应式为 。
(3)第③步操作的目的是 。
(4)若第②步操作中铁钉、铜钉相互接触，则 (填“能”或“不能”)听到耳机中“嚓、嚓、嚓……”的声音，原因是 。
17．化学反应中的能量和速率变化对生产生活有着重要意义。某研究学习小组进行下列探究。
(1)甲同学探究反应Fe＋H2SO4(稀)=FeSO4＋H2↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1ml/L的H2SO4，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。
①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②该反应反应物的总能量 (填“>”或“<”)生成物的总能量。
(2)乙同学认为原电池原理也可加快化学反应速率，他设计如图所示实验装置。铁片上的电极反应式为 。
(3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是 (填序号)。
①2H2＋O2=2H2O；②Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；③CaO＋H2O=Ca(OH)2
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图：
①电极c为电子 (填“流入”或“流出”)的一极，H＋移向 (填“正极”或“负极”)。
②气体a为 (CH4或O2)，若线路中转移2ml电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
三、解答题
18．现代社会的一切都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。
(1)下列化学反应过程中，伴随热量放出的有 (填序号)。
①炸药爆炸 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4C1反应
③碳酸钙受热分解 ④二氧化碳通过炽热的碳
⑤稀盐酸与NaOH溶液反应 ⑥锌与稀硫酸反应
(2)合成氨工业丰富了我国的能源结构，推动了我国能源的可持续发展。工业合成氨的能量变化示意图如下：

①工业合成氨的化学反应方程式为 。
②当生成2 ml NH3(1)时，该反应 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ(用含a、b、c的代数式表示)。
③工业生产中为提高合成氨的速率，可采取的措施有 (任写两点)。
(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示。

①电极 (填“M”或“N”)为正极。
②负极的电极反应式为 。
19．铁元素价态繁多，回答下列问题。
I．单质铁和碳经常被用作原电池。
(1)如图利用铁碳原电池原理处理酸性污水。若上端开口关闭，可得到强还原性的(氢原子)；若上端开口打开并鼓入空气，可得到强氧化性的。下列说法错误的是___________。
A．无论是否鼓入空气，负极：
B．上端开口关闭，正极：
C．鼓入空气，每生成有2 ml电子转移
D．处理含的污水时，打开上端开口并鼓入空气
(2)燃料电池因污染小，使用寿命长，有着良好的发展前景。甲醇燃料电池以甲醇为燃料，其工作原理示意图如下：
①判断b电极是 极；
②写出a极反应式 。
Ⅱ．亚铁盐经常被制作成补血剂。为分析某补血剂(主要成分为亚铁盐)中铁元素的质量百分含量，可以用酸性标准溶液进行氧化还原滴定。
(3)实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的溶液500mL，配制时需要用的仪器除电子天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需 。配制时要用硫酸酸化，不能用盐酸酸化的原因是 。
(4)称取12.2g补血剂在容量瓶中配成200mL溶液，量取25.00mL试样溶液，用标准溶液滴定，判断到达滴定终点的实验现象是 ，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则所测补血剂中铁元素的质量百分含量是 (结果精确到0.1%)。
选项
电极a
电极b
溶液X
A
Fe
Fe
乙醇溶液
B
C
C
NaCl溶液
C
Fe
Zn
蔗糖溶液
D
C
Fe
溶液
A．硅太阳能电池
B．锂离子电池
C．太阳能集热器
D．燃气灶
A．碱性普通锌锰电池
B．天然气灶
C．风力发电
D．太阳能电池
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/
Ⅰ
番茄
1
98.7
Ⅱ
番茄
2
72.5
Ⅲ
苹果
2
27.2
实验操作及现象
实验结论
A
向装有锌和稀硫酸的试管中滴加几滴溶液，气泡生成速率加快
是该反应的催化剂
B
用洁净铂丝取待测液在酒精灯外焰灼烧，火焰呈黄色
溶液中不含
C
向某未知溶液中先加入稀盐酸，无明显现象，再加溶液，产生白色沉淀
溶液中一定含有
D
镁片、铝片用导线连接，插入NaOH溶液构成原电池，铝片溶解，镁片上产生气泡
铝比镁的金属性强
参考答案：
1．C
【详解】A．磷由固体变为气体的过程是吸热过程，所以等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，A错误；
B．由C(s，石墨)= C(s，金刚石) 可知，金刚石的能量高于石墨的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误；
C．一水合氨是弱电解质，弱电解质的电离需要吸热，因此和盐酸发生反应放出的热量要小于57.3，所以，C正确；
D．完全燃烧生成液态水，放出热量，则4gH2完全燃烧生成液态水，放出热量，故，D错误；
故选C。
2．B
【分析】该装置为原电池装置，发生的反应是：；Zn做负极，发生的电极反应为：；Cu是正极，发生的电极反应为：。
【详解】A．由分析可知，该装置是原电池，A项错误；
B．由分析可知，Zn做负极，Cu是正极，电源中电流从正极流出，负极流入，即电流从铜电极流向锌电极，B项正确；
C．在原电池中，阳离子向正极移动，所以向负极溶液迁移，C项错误；
D．由分析可知，是电极生成物，不是是电极反应物，D项错误；
故选B。
3．D
【详解】A．由总反应知Ag2O得电子变为Ag，则正极的电极反应式为，故A正确；
B．此装置能量转化为化学能转化为电能，即反应物总能量高于生成物总能量，所以和的总能量高于和的总能量，故B正确；
C．阴离子向负极移动，向电极移动，故C正确；
D．测量原理示意图中，电流方向从正极流向负极，即流向，故D错误；
故选D。
4．D
【分析】原电池的形成条件，需要有自发的氧化还原反应，两个活性不同的电极，电解质溶液，闭合的回路；
【详解】A．电极都是Fe，乙醇也不是电解质，不能形成原电池，A项错误；
B．电极都是C，不能形成原电池，B项错误；
C．蔗糖不是电解质溶液，不能形成原电池，C项错误；
D．C和Fe分别是两个活性不同的电极，硫酸铜溶液是电解质，且能发生自发的氧化还原反应，能构成原电池，让小彩灯亮起来，D项正确；
答案选D。
5．A
【详解】A．液氢燃烧的过程是化学能转化为热能的过程，故A错误；
B．光伏发电系统为光电转换装置，是将太阳能直接转化为电能的装置，故B正确；
C．“燃豆其”的过程是化学能转化为热能的过程，故C正确；
D．水能、风能、潮汐能均属于自然界中的可再生能源，故D正确；
故A错误。
6．B
【详解】A．Ag2O电极为正极，发生还原反应，故A正确；
B．电子由负极经过导线移向正极，不经过电解质溶液，故B错误；
C．负极的电极反应：，故C正确；
D．该纽扣电池无法充电，为一次电池，故D正确；
故答案为：B。
7．D
【详解】A．硅太阳能电池将太阳能转化为电能，A错误；
B．锂离子电池放电过程中将化学能转化为电能，B错误；
C．太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；
D．燃气燃烧过程中将燃料中的化学能部分转化为热能，D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．原电池装置将化学能转化为电能，故A正确；
B．天然气灶将化学能转化为热能，故B错误；
C．风力发电将风能转化为电能，故C错误；
D．太阳能电池将太阳能转化为电能，故D错误。
答案为：A。
9．B
【详解】A．由图示分析可知，Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，即负极的电极反应为，故A正确；
B．电子从锌片经导线流向铜片，而不能经水果流向铜片，故B错误；
C．由表中的数据分析可知不同的水果以及同种水果间距离的不同，则电流的大小也不同，所以水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响，故C正确；
D．石墨和铜的导电率不同，若用石墨电极代替铜片进行实验，电流数值会发生变化；故D正确；
故答案选B。
10．A
【分析】由题干原电池装置图可知，Fe是活泼电极，能与稀硫酸发生氧化还原反应，该电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，发生氧化反应，则Fe为负极，碳棒为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，Fe作负极，碳棒为正极，A正确；
B．由分析可知，碳棒上有H2生成，电极反应为：2H++2e-=H2↑，B错误；
C．该装置为原电池装置，故可将化学能转化为电能，C错误；
D．由分析可知，Fe作负极，碳棒为正极，则电子从Fe经导线流向碳棒，D错误；
故答案为：A。
11．C
【详解】A．根据图示可知，好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气，故电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，A正确；
B．电极上除发生反硝化反应外，还有氧气得电子的副反应：O2+4e-+4H+=2H2O，B正确；
C．根据B选项可知，故鼓入的空气过多，会降低的转化率，C错误；
D．不考虑副反应，每消耗1mlC6H12O6，转移的电子数24ml，根据电极反应2+10e-+12H+=N2↑+6H2O和元素守恒规律，则理论上可以处理的物质的量应4.8ml，D正确；
答案选C。
12．B
【详解】A、燃料电池中通氧气的为正极，通燃料的为负极，则石墨I极为负极，石墨Ⅱ极为正极，故A错误；
B、NO2中氮元素的化合价为+4价，反应后N元素化合价升高，且Y为氧化物，所以Y的化学式为N2O5，故B正确；
C、负极上NO2失电子生成N2O5，则石墨I极的电极反应式为NO2+-e-═N2O5，故C错误；
D、石墨Ⅱ极为氧气得电子发生还原反应，故D错误；
故选B。
13．C
【详解】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，A、B和D都符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，C中不能进行自发的氧化还原反应，所以不能构成原电池；
故选C。
14．C
【详解】A．向装有锌和稀硫酸的试管中滴加几滴硫酸铜溶液，Zn与铜离子反应生成Cu，Zn、Cu和硫酸构成原电池，加快了反应速率，CuSO4不是该反应的催化剂，A错误；
B．K+的焰色试验需要透过蓝色的透明钴玻璃进行观察，B错误；
C．某溶液中先加入稀盐酸，无明显现象，排除了银离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子等的干扰，再加入氯化钡，生成白色沉淀，说明溶液中一定存在硫酸根离子，C正确；
D．Mg不与NaOH反应而Al能与NaOH反应，故铝片溶解镁片上产生气泡，但是铝的金属性弱于镁，D错误；
故答案选C。
15．D
【详解】A．A的能量小于B的能量，说明A→B的反应为吸热反应，B的能量大于C的能量，说明B→C的反应为放热反应，故A错误；
B．由图可知A与C的能量差为E4-(E3-E2)，故B错误；
C．A→B为吸热反应，不一定需要加热，如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，不需要加热，故C错误；
D．物质的能量越低越稳定，C的能量最低，C最稳定，故D正确；
答案选D。
16．(1)苹果、导线、铁钉、铜钉、耳机形成的闭合回路中有电流通过
(2) Fe﹣2e﹣=Fe2+ 2H++2e﹣=H2↑
(3)使图甲、图乙装置形成对比
(4) 不能 铁钉和铜钉相互接触，造成短路现象
【详解】（1）苹果、导线、铁钉、铜钉、耳机形成原电池，电路中有电流通过。
（2）铁做负极，电极反应为Fe﹣2e﹣=Fe2+，铜作正极，苹果中的电解液是酸溶液，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑。
（3）图乙装置可以和图甲作对比，通过出现相同现象证明甲中形成原电池。
（4）若第②步操作中铁钉、铜钉相互接触，相当于电池的正负极直接接触，造成短路，外电路中无电流通过，不能听到耳机中“嚓、嚓、嚓……”的声音。
17．(1) 放热 >
(2)Fe-2e-=Fe2＋
(3)①②
(4) 流出 正极 CH4 11.2
【详解】（1）①触摸试管外壁，温度升高，则表明该反应为放热反应；
②对于放热反应，反应物的总能量比生成物高，则该反应中反应物的总能量＞生成物的总能量；
（2）在该原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Cu作正极，溶液中H+得电子生成H2；
（3）能通过原电池实现的反应，必须为放热的氧化还原反应，反应①2H2＋O2=2H2O、②Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu都为氧化还原反应，且不需要高温等条件，故选①②；
（4）①c电极是电子流出的电极，d电极是电子流入的电极，说明c电极是负极，d电极是正极，H+移向正极；
②甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH4-8e-＋2H2O=CO2＋8H+，即气体a为CH4；该电池的正极反应为2O2＋8H+＋8e-=4H2O，当线路中转移2 ml电子，则该燃料电池理论上消耗的O2的物质的量为0.5 ml，标准状况下的体积为0.5 ml×22.4 L/ml＝11.2 L。
18．(1)①⑤⑥
(2) 放出 2(b+c-a) 增大N2的浓度、升高温度、使用更高效的催化剂
(3) N
【详解】（1）①炸药爆炸是物质急速燃烧，属于放热反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应；③碳酸钙的分解属于吸热反应；④二氧化碳通过炽热的碳为吸热反应；⑤中和反应是放热反应；⑥金属与酸的反应属于放热反应；
（2）①工业合成氨的化学反应方程式为。
②由能量变化图可知该反应为放热反应，生成2mlNH3(1)时放出能量为2(b+c-a)kJ。
③工业生产中为提高合成氨的速率，可采取的措施有增大N2的浓度、升高温度、使用更高效的催化剂等；
（3）根据氨氧燃料电池的工作原理图可知，电极M为负极，电极N为正极；负极的电极反应式为。
19．(1)C
(2) 正
(3) 500mL容量瓶 酸性环境下，能氧化氯离子生成Cl2，所以不能用盐酸酸化
(4) 在滴下最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液颜色变为紫红色，且在半分钟内不褪色 36.7%
【详解】（1）A.无论是否鼓入空气，Fe易失电子生成亚铁离子而作负极，电极反应式为，A正确；
B.不鼓入空气时，正极上可得到强还原性的H· (氢原子)，电极反应式为，B正确；
C.若上端开口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)，O元素化合价由0价变为-1价，所以鼓入空气时，每生成1ml·OH有1ml电子发生转移，C错误；
D.处理含H2S的污水，H2S具有还原性，应该得到强氧化性的·OH (羟基自由基) 才能实现，所以上端开口应打开并鼓入空气，D正确；
故选C；
（2）从示意图中可以看出电极a原料是 CH3OH和水，反应后产物为 CO2 和 H+，CH3OH中碳元素化合价为-2价。升高到CO2中+4价，说明a电极上CH3OH失去电子，a电极是负极，则b电极是正极，b电极原料是 O2和H+，反应后的产物为 H2O，氧元素化合价由 0→-2，发生还原反应，因为电解质溶液是酸性溶液，可以写出电池总反应为 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，再写出较为简单的正极反应：3O2 +12e-+12H+=6H2O，用总反应减去正极反应即可得到负极的电极反应为；
（3）精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液500mL，配制时需要的仪器除天平、药匙、玻璃棒量筒、烧杯、胶头滴管外，还需500mL容量瓶，实验中的KMnO4溶液需要酸化，不能使用盐酸酸化的原因是酸性条件下，KMnO4会把Cl-氧化生成氯气，所以不能用盐酸酸化；
（4）因KMnO4标准溶液本身就是一种指示剂，滴入最后一滴溶液变为紫色；，由离子方程式可知，25.00mL试样中，则所测补血剂中铁元素的质量分数是。