暑假作业02 化学反应与热能、电能-【暑假专题复习】2024年高一化学暑假培优练（人教版2019必修第二册）

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1．有热量放出的变化未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。如苛性钠溶于水放出热量，但不是放热反应，NH4NO3溶于水吸收热量，也不是吸热反应，因为它们都不是化学反应。
2．化合反应并非都是放热反应，如碳与二氧化碳的化合反应；分解反应并非都是吸热反应，如过氧化氢的化解。
3．由于化学反应一定有化学键的断裂和形成，因此在物质变化的同时一定伴随着能量变化。
4．热量变化与反应条件没有必然的关系，如需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应，吸热反应也不一定需要加热。
5．放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需在高温、高压和催化剂条件下才能发生；吸热反应也不一定难发生，如八水合氯化钡与氯化铵的反应在常温下就能发生。
6．在用键能计算化学反应中的能量变化时，不仅要注意参加反应的各物质的物质的量，还要注意1 ml物质中化学键的数目。
7．原电池中电解质溶液一般能与负极反应,但电极不一定参加化学反应，如氢氧燃料电池中的电极不参加反应。
8．原电池中较活泼的金属不一定作负极，如镁和铝与氢氧化钠溶液组成的原电池，则是铝作负极。
9．原电池中电子在导线中定向移动（由负极流出，流入正极），离子在溶液中定向移动（阴离子移向正极，阴离子移向负极），即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”。
10．书写电极反应式时，注意溶液的性质，如碱性氢氧燃料电池中负极反应式不是H2－2e－＝2H＋，而是H2－2e－＋2OH－＝2H2O。
1．下列说法正确的是
A．能量变化必然伴随发生化学反应
B．需要加热的化学反应都是吸热反应
C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
2．下列反应中热量变化与图一致的是
A．天然气的燃烧能量生成物B．锌与稀硫酸反应
C．NaOH溶液和溶液反应反应物D．晶体和晶体反应
3．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A．B．
C． D．
4．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A．形成1个NO分子会放出632kJ的热量
B．常温下，N2(g)和O2(g)混合就能直接生成NO(g)
C．1ml N2(g)和1ml O2(g)反应吸收的能量为180kJ
D．1ml N2(g)和1ml O2(g)具有的总能量大于2mlNO(g)具有的总能量
5．下列装置可以构成原电池的是
6．有如图所示的实验装置，下列判断正确的是
7．如图是铅酸蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是
A．铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．该电池工作时，电子由板通过外电路流向板
C．该电池工作时，负极的电极反应式为
D．该电池工作时，移向板
8．氢氧燃料电池是一种常见化学电源，其工作示意图如图。下列说法正确的是

A．由正极流向负极
B．溶液的作用是传导电子
C．b电极上发生还原反应，电极反应式为
D．标准状况下a电极若每消耗，外电路转移电子数为
9．20世纪初德国化学家哈伯(F．Haber)发明工业合成氨，人工制出氮肥，粮食产量显著提高，为解决人类温饱做出重大贡献。回答下列问题：
（1）合成氨的原料H2主要来源于煤的综合利用，如煤的气化：(吸热反应)，煤的气化反应过程中能量变化可表示为 (填字母)。

（2）一种新型的复合光催化剂(CQDs/纳米复合物)能以太阳光为能源，使水分解获得，其原理如图所示。反应①的化学方程式是 。

（3）工业合成氨反应过程中的能量变化如图所示。

①合成氨反应中，断裂的化学键是 (填“极性键”或“非极性键”，下同)，形成的化学键是 。
②生成17gNH3时，该反应 (填“吸收”或“放出”)的能量为 kJ。
10．完成下列问题。
(1)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如下图所示的原电池装置。则A(正极)极材料为___________，B(负极)极材料为___________，溶液C为___________，A(正极)电极上发生反应的类型为___________(填“氧化”或“还原”)反应，B(负极)电极上发生的电极反应为___________________________________，当有1.6g铜溶解时，通过外电路的电子的物质的量为___________。
(2)某种氢氧燃料电池是用稀硫酸作电解质溶液，其装置如下图。则电极a是电池的___________(填“正”或“负”)极，该电池正极的电极反应式为___________________________。
1．已知反应为放热反应，对于该反应，下列说法中正确的是
A．1mlA和1mlB的总能量高于1mlC和1mlD的总能量
B．B的能量一定高于D
C．因为该反应为放热反应，故不加热反应就可以发生
D．A的能量一定高于C
2．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．两步反应均为吸热反应
B．A与C的能量差为E4
C．三种物质中C最稳定
D．A→B的反应一定需要加热
3．研究表明，在一定条件下，气态与气态两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．比更稳定
B．为吸热反应且只有在加热条件下才能进行
C．中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D．转化为需要吸收的热量
4．如图所示装置中，观察到M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是
5．某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是

A．装置（1）中铜棒上没有气体产生
B．装置（2）中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为：
C．当装置（3）电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为
D．装置（2）与（3）中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等
6．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A．d>a>c>bB．b>c>d>aC．d>a>b>cD．a>b>d>c
7．关于下列四个装置说法错误的是
A．装置Ⅰ：铜电极质量增加B．装置Ⅱ：锌筒作负极，发生氧化反应
C．装置Ⅲ：可充电，属于二次电池D．装置Ⅳ：内电路中电子由b极移向a极
8．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为Li+FePO4=LiFePO4。下列关于该电池的说法正确的是

A．a极为正极B．b极发生氧化反应
C．Li+从a极室向b极室移动D．可以用稀硫酸作电解质溶液
9．锂-空气电池是一种可充放电池，电池反应为2Li+O2=Li2O2，某锂-空气电池的构造原理图如图。下列说法正确的是
A．放电时，锂作为该电池的正极
B．放电时，电子从含催化剂的多孔电极流向锂
C．放电时，正极的电极反应式为O2+2Li++2e-=Li2O2
D．可选用有机电解液或稀硫酸作为电解液
10．原电池是利用氧化还原反应设计的装置，该装置的特点是使氧化反应和还原反应在两个电极进行，“迫使”电子沿着特定的路线移动，从而产生电能。甲、乙两个原电池装置如图所示：

回答下列问题：
（1）若装置甲的溶液M为稀硫酸，两个电极采用镁棒和铝棒。
①电极X为 (填“正极”或“负极”)，该电极反应式为 。
②该电池的正极是 (填“镁棒”或“铝棒”)，该电极产物W是 (填化学式)。
③该原电池总反应的化学方程式是 。
（2）若装置甲中两电极质量变化与时间的关系如图所示，其中一个电极为Ag电极，则该电池的电解质溶液为 (填化学式)溶液，电极X为 (填字母)

a．Fe电极 b．Mg电极 c．Cu电极 d．Al电极
（3）将（1）中原电池生成的气体产物W通入装置乙中可制备燃料电池。
①正极为 (填“电极甲”或“电极乙”)，该电极发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
②该电池工作时，外电路中电子由 (填“电极甲”或“电极乙”，下同)流出；电解质溶液中的移向 。
11．化学反应与能量变化是化学研究的重要问题，根据相关材料分析回答：
(1)已知断开1ml下列物质中的化学键需要吸收的能量如下表：
根据以上数据判断：N2 + O2 = 2NO属于___________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应___________(填字母)不能设计成原电池，原因是___________________________________________。
A．CH4+2O2=CO2+2H2O
B．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C．2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
D．Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
(3)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是___________；写出装置乙中正极的电极反应式：___________________________________________________。
(4)锂离子电池已经成为新一代实用的蓄电池，它具有能量密度大、电压高的特性。某锂离子电池放电时电极反应如下：
负极Li-e-= Li＋，
正极Li1-xMnO2＋xLi＋＋xe-=LiMnO2
该锂离子电池放电时电池的反应方程式为___________________________________。
1．已知反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是

A．图中A→B的过程为放热过程
B．加入催化剂不能改变反应的热效应
C．断开和的化学键吸收的能量总和大于生成和时放出的能量总和
D．和的总能量小于和的总能量
2．二次电池的充电可看作是其放电的逆过程。我国研究的锂硫电池是一种新型二次电池，其总反应是，充放电曲线如图所示，下列说法正确的是

A．充电时，化学能转化为电能
B．放电时，锂离子向负极移动
C．放电时，转化为时得到
D．从安全角度考虑，该电池的电解质溶液不宜用水作溶剂
A
B
C
D
a电极
b电极
X溶液
实验判断
A
Cu
Zn
H2SO4
H+向b极迁移
B
Zn
Fe
H2SO4
电子从Zn→Fe→Zn
C
Al
Mg
NaOH
a为负极，b为正极
D
Cu
石墨
FeCl3
a极质量减小，b极质量增加
选项
M
N
P
A
银
锌
硝酸银溶液
B
铜
铁
稀盐酸
C
锌
铜
稀硫酸溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
实验装置
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增加
b极有气体产生，c极无变化
实验装置
部分实验现象
d极溶解，c极有气体产生
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
装置Ⅰ
装置Ⅱ
装置Ⅲ
装置Ⅳ
原电池装置示意图
普通锌锰电池示意图
铅蓄电池示意图
燃料电池示意图
物质
N2
O2
NO
吸收的能量
946kJ
498 kJ
632kJ
装置
电子从A到B
C电极的质量增加
二价金属D不断溶解