化學反應與能量變化(A級基礎練)(人教版2019必修第二冊)(解析版)

第六章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量變化（限時：30分鐘）一、選擇題1．風力發(fā)電是崇明東灘濕地旅游區(qū)的一道獨特景觀，下列有關風力發(fā)電的敘述不正確的是A．可節(jié)約大量煤、天然氣、石油等燃料 B．有效減少二氧化碳，控制溫室效應C．風能是一種清潔的環(huán)保型能源 D．風力發(fā)電是化學能轉變?yōu)殡娔堋敬鸢浮緿【詳解】A．風力發(fā)電可以減少熱力發(fā)電的需要，從而節(jié)約大量煤、天然氣、石油等燃料，故A正確；B．風力發(fā)電過程中沒有化石燃料的燃燒，且可以減少熱力發(fā)電，有效減少二氧化碳，控制溫室效應，故B正確；C．風力發(fā)電不會對環(huán)境造成污染，為清潔能源，故C正確；D．風力發(fā)電是把風能轉化為電能，故D錯誤；綜上所述答案為D。2．下列化學電池屬于高效、環(huán)境友好電池的是A．鎳鎘電池 B．鋅錳電池 C．氫氧燃料電池 D．鉛蓄電池【答案】C【詳解】化學電池屬于高效、環(huán)境友好電池，說明該電池中沒有對環(huán)境污染的物質，且其生成物中也不產生對環(huán)境有污染的物質，A．鎳鎘電池中含有鎳、鎘重金屬，對環(huán)境有污染，故A不選；B．鋅錳電池中含有鋅、錳元素，對環(huán)境有污染，故B不選；C．氫氧燃料電池最終生成水，水對環(huán)境無污染，故C選；D．鉛蓄電池中含有鉛重金屬，對環(huán)境有污染，故D不選；綜上所述，屬于高效、環(huán)境友好電池的是C項，故答案為C。3．下列關于能量轉換的認識中，不正確的是（）A．白熾燈工作時，電能轉化為化學能B．綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為化學能C．電解水生成氫氣和氧氣，電能轉化為化學能D．煤燃燒時化學能主要轉化為熱能【答案】A【詳解】A.白熾燈工作時，電能轉化為光能，少量轉化為熱能，A不正確；B.綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為化學能在生物體內儲存，故B正確；C.電解裝置將水電解生成氫氣和氧氣時，電能轉化為化學能，故C正確；D.煤燃燒時，化學能主要轉化為熱能釋放出來，故D正確;答案選A。4．生活離不開能量。下列裝置工作過程中，主要將化學能轉化為熱能的是()A． B． C． D．【答案】D【詳解】A．太陽能熱水器將太陽能轉化為熱能，A不符合題意；B．電熱水壺將電能轉化為熱能，B不符合題意；C．電池將化學能轉化為電能，C不符合題意；D．燃氣灶可將化學能轉化為熱能，D符合題意；故選D。5．下列化學變化中，反應物的總能量低于生成物的總能量的是（）A．2H2+O2=2H2OB．CaO+H2O=Ca(OH)2C．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2OD．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑【答案】C【分析】反應物的總能量低于生成物的總能量的是吸熱反應。【詳解】A．2H2+O2=2H2O是放熱反應，故A不符合題意；B．CaO+H2O=Ca(OH)2是放熱反應，故B不符合題意；C．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O是吸熱反應，故C符合題意；D．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑是放熱反應，故D不符合題意。綜上所述，答案為C。6．放熱反應一定是()A．斷開反應物中的化學鍵吸收的能量比形成生成物中的化學鍵放出的能量多B．貯存能量C．反應物的總能量高于生成物的總能量D．反應物的總能量低于生成物的總能量【答案】C【詳解】A．斷開反應物中的化學鍵吸收的能量比形成生成物中的化學鍵放出的能量多，反應為吸熱反應，故A錯誤；B．放熱反應一定是釋放能量的過程，故B錯誤；C．放熱反應一定是反應物的總能量高于生成物的總能量，故C正確；D．反應物的總能量低于生成物的總能量的反應為吸熱反應，故D錯誤；故選C。7．下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是A．氫氧化鈉溶液和鹽酸反應 B．碳酸鈣受熱分解C．鋁粉與鹽酸反應 D．氧化鈣溶于水【答案】B【分析】生成物總能量高于反應物總能量，說明該反應是一個吸熱反應。【詳解】A、酸堿中和反應是一個放熱反應，故A錯誤；B、碳酸鈣受熱分解是一個吸熱反應，故B正確；C、鋁粉與鹽酸反應是一個放熱反應，故C錯誤；D、氧化鈣溶于水是一個放熱反應，故D錯誤；故選B。【點睛】需要了解常見的吸熱和放熱反應。常見的吸熱反應有：大部分分解反應，NH4Cl固體與Ba(OH)2?8H2O固體的反應，炭與二氧化碳反應生成一氧化碳，炭與水蒸氣的反應等；常見的放熱反應：燃燒反應、中和反應、鋁熱反應、金屬與水或酸反應、部分化合反應。8．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知()A．NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應B．該反應中，熱能轉化為化學能C．醋酸與NH4HCO3發(fā)生了復分解反應，該反應為吸熱反應D．該反應的離子方程式為：CO＋2H＋=CO2↑＋H2O【答案】B【詳解】A．醋酸逐漸凝固，溫度下降，可知NH4HCO3與鹽酸的反應為吸熱反應，故A錯誤；B．熱能轉化為化學能儲存在新物質中，故B正確；C．醋酸與NH4HCO3未接觸，未發(fā)生反應，故C錯誤；D．HCO不能拆，故D錯誤；故答案為B。9．下列敘述不正確的是A．化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的根本原因B．酸堿中和反應一般是放熱反應C．等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多D．因為石墨變成金剛石吸熱。所以金剛石比石墨穩(wěn)定【答案】D【詳解】A.斷鍵吸熱，成鍵放熱，因此化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的根本原因，A正確；B.酸堿中和反應是放熱反應，B正確；C.氣態(tài)硫的能量高于固態(tài)硫的能量，因此等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多，C正確；D.因為石墨變成金剛石吸熱，說明石墨的能量低于金剛石，能量越低越穩(wěn)定，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，D錯誤；答案選D。10．下列說法正確的是()A．任何化學反應都伴隨著能量的變化B．，該過程放出大量的熱，所以該過程是放熱反應C．化學反應中能量的變化都表現為熱量的變化D．如圖所示，該反應是吸熱反應【答案】A【詳解】A．一切化學變化過程中都伴隨著能量的變化，故A正確；B．物質的三態(tài)變化過程中，雖然存在能量變化，但不存在舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成，故不屬于化學變化，故B錯誤；C．化學反應中能量變化的形式有多種，除熱能外，還有光能、電能等，故C錯誤；D．由題圖知，該反應過程中反應物的總能量高于生成物的總能量，故該反應是放熱反應，故D錯誤；故選：A。11．金剛石和石墨是碳元素的兩種結構不同的單質（同素異形體）.在100kPa時，1mol石墨轉化為金剛石，要吸收1.895KJ的熱能。據此，試判斷在100kPa壓強下，下列結論正確的是（）A．石墨比金剛石穩(wěn)定B．金剛石比石墨穩(wěn)定C．1mol石墨比1mol金剛石的總能量高D．石墨和金剛石是同位素【答案】A【詳解】A．已知1mol石墨轉化為金剛石，要吸收熱能，則石墨具有的能量比金剛石低，則石墨比金剛石穩(wěn)定，A結論正確；B．石墨具有的能量比金剛石低，則石墨比金剛石穩(wěn)定，B結論錯誤；C．已知1mol石墨轉化為金剛石，要吸收熱能，則1mol石墨比1mol金剛石的總能量低，C結論錯誤；D．石墨和金剛石是碳元素的不同單質，屬于同素異形體，D結論錯誤；答案為A。12．航天飛船可用肼(N2H4)做動力源，已知液態(tài)肼與液態(tài)H2O2反應時放出大量的熱量，下列說法錯誤的是A．1mol肼(N2H4)分子中含有4molN-H鍵B．該反應中的熱量變化如圖所示C．該反應的反應物總鍵能小于生成物總鍵能D．該反應的化學方程式為：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，其產物對環(huán)境無污染【答案】B【詳解】A．肼結構式為，1個肼分子中含有4個N-H鍵，則1mol肼中含有4molN-H鍵，故A正確；B．如果反應物總能量大于生成物總能量，則該反應為放熱反應，否則為吸熱反應，液態(tài)肼和液態(tài)過氧化氫反應時放出大量熱量，則該反應為放熱反應，圖中為吸熱反應，不符合，故B錯誤；C．液態(tài)肼和液態(tài)過氧化氫反應時放出大量熱量，則該反應為放熱反應，斷鍵吸收能量、成鍵放出能量，該反應為放熱反應，則反應的反應物總鍵能小于生成物總鍵能，故C正確；D．氮氣和水都無毒，所以其產物無污染，故D正確；故答案為B。13．2C+O2=2CO，2CO+O2=2CO2都是放熱反應。下列說法不正確的是（）A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量C．12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量D．將一定質量的碳燃燒，生成CO2比生成CO時放出的熱量多【答案】A【詳解】A.2C+O2=2CO是放熱反應，則12gC和16gO2所具有的總能量一定高于28gCO所具有的總能量，A錯誤；B.2CO+O2

=2CO2

是放熱反應，則56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量，B正確；C.根據C+O2=CO2是放熱反應，則12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量，C正確；D.將一定質量的碳燃燒，完全燃燒生成CO2放出熱量較多，不完全燃燒生成CO放出的熱量較少，D正確；答案選A。14．下列關于原電池的敘述正確的是()A．構成原電池的正極和負極的材料必須是兩種不同的金屬B．原電池是將化學能轉化為電能的裝置C．在原電池中，電子流出的一極是正極D．原電池工作時，電路中的電流是從負極到正極【答案】B【詳解】A．構成原電池的電極可以是金屬與金屬，也可以是金屬與非金屬，A項錯誤；B．原電池是將化學能轉化為電能的裝置，B項正確；C．原電池中電子流出的一極是負極，C項錯誤；D．原電池工作時，電流是從正極到負極，D項錯誤。故選：B。15．下列裝置能形成原電池的是()A．①②③⑦ B．①②⑤⑥C．①②③④ D．①②③⑥⑦【答案】A【詳解】根據構成原電池的“兩極一液一線一反應”判斷；裝置④不能形成閉合回路；裝置⑤不具有兩個活動性不同的電極，只能發(fā)生氧化還原反應，不能形成電流；裝置⑥中酒精不是電解質溶液；裝置能形成原電池的是①②③⑦，答案選A。16．過量鐵與少量稀硫酸反應，為了加快反應速率，但是又不影響生成氫氣的總量，可以采取的措施是()A．加入適量NaCl溶液 B．加入適量的水C．加入幾滴硫酸銅溶液 D．再加入少量稀硫酸【答案】C【詳解】A．若加入NaCl溶液，會將稀硫酸稀釋，c(H+)減小，反應速率減慢，故A錯誤；B．加入適量的水，會將稀硫酸稀釋，c(H+)減小，反應速率減慢，故B錯誤；C．若加入幾滴CuSO4溶液，則發(fā)生反應Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，析出的Cu與Fe、稀硫酸形成原電池，反應速率加快且不影響生成H2的總量，故C正確；D．若再加入少量稀硫酸，因Fe過量，則生成H2的總量增大，故D錯誤。故選C。17．某原電池工作時總的反應為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，該原電池的組成可能是()選項正極負極電解質溶液AZnCuCuCl2溶液BCuZn稀H2SO4CCuZnCuSO4溶液DFeZnZnSO4溶液【答案】C【詳解】根據電池反應式知，Zn失電子化合價升高作負極，不如鋅活潑的金屬或導電的非金屬作正極，銅離子得電子發(fā)生還原反應，則可溶性銅鹽溶液作電解質溶液，只有C項：Zn作負極、Cu作正極、硫酸銅溶液作電解質溶液可以實現該原電池反應，故C正確；答案為C。18．如圖所示裝置中觀察到電流計指針偏轉，M棒變粗，N棒變細，指針指向N，由此判斷下表中所列M、N、P可能是（）A．鋅、銅、稀硫酸 B．銅、鐵、稀鹽酸C．銀、鋅、硝酸銀溶液 D．鋅、鐵、硝酸鐵溶液【答案】C【分析】由題意可知，M棒變粗，N棒變細，則N棒作負極、M棒作正極。【詳解】A．鋅、銅、稀硫酸形成原電池中，M(鋅)作負極，A錯誤；B．銅、鐵、稀鹽酸形成的原電池中，雖然M(銅)作正極，但其質量不變，B錯誤；C．銀、鋅、硝酸銀溶液形成的原電池中，M(銀)作正極，溶液中的轉化為Ag時在M上析出，其質量增大，N是負極，質量減小，C正確；D．鋅、鐵、硝酸鐵溶液形成的原電池中，M(鋅)作負極，D錯誤；故選C。19．如圖所示，下列對于該原電池的敘述正確的是()A．銅是負極，銅片上有氣泡產生B．銅片質量逐漸減小C．電流從鋅片經導線流向銅片D．氫離子在銅片表面被還原【答案】D【詳解】A．Zn比Cu活潑，Zn為原電池負極，Cu是正極，A項錯誤；B．銅片上發(fā)生的反應為：，銅片質量不變，B項錯誤；C．電流經導線從正極（銅電極）流向負極（鋅電極），C項錯誤；D．溶液中的氫離子在正極（銅片）得到電子而被還原為H2，D項正確；答案選D。20．下列有關電池的說法中不正確的是（）A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B．充電電池可以無限制地反復使用C．甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能D．廢舊電池不能亂扔，需回收處理【答案】B【解析】試題分析：A、二次電池是可充電電池，手機的鋰電池可以充電，故說法正確；B、充電電池有使用壽命，故說法錯誤；C、電池是把化學能轉化成電能的裝置，故說法正確；D、電池中含有重金屬離子，不能隨意丟棄，對環(huán)境有污染，故說法正確。21．如圖所示的裝置中，M為金屬活動性順序表中位于氫之前的金屬，N為石墨棒，下列關于此裝置的敘述中不正確的是A．N上有氣體放出B．M為負極，N為正極C．是化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置D．導線中有電流通過，電流方向是由M到N【答案】D【分析】M為金屬活動性順序表中位于氫元素之前的金屬，N為石墨棒，電解質溶液為硫酸。則M極為負極失去電子發(fā)生氧化反應；碳棒（N極）為正極得到電子發(fā)生還原反應；根據原電池工作原理分析可得；【詳解】A．由分析可知N電極為正極，得到電子被還原成，故A不選；B．由分析可得M為負極失去電子發(fā)生氧化反應；碳棒（N極）為正極得到電子發(fā)生還原反應，故B不選；C．將化學能轉化為電能的裝置稱為原電池，故C不選；D．導線中有電流通過，電流方向是由N到M，故選D。答案選D22．下列判斷正確的是A．充電是使放電時的氧化還原反應逆向進行B．放熱反應一定可以設計成原電池C．燃料電池的能量轉化率可達到100%D．鋅錳干電池中碳棒是負極，鋅片是正極【答案】A【詳解】A．充電和放電是電池反應向不同方向進行的過程，充電是使放電時的氧化還原反應逆向進行，使電池恢復到放電前的狀態(tài)，A正確；B．酸堿中和反應為放熱反應，不能設計成原電池，原電池反應必須是氧化還原反應，B錯誤；C．燃料電池的能量轉化率很高，但是不會達到100%，還會伴有熱能等能量的釋放，C錯誤；D．鋅錳干電池中鋅片是負極，碳棒是正極，D錯誤；故選A。23．在如圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強，b為碳棒，下列關于此裝置的敘述不正確的是()A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大 B．a是正極，b是負極C．導線中有電子流動，電子從a極到b極 D．a極上發(fā)生了氧化反應【答案】B【分析】a的金屬性比氫要強，b為碳棒，所以a是負極，b碳棒是正極；【詳解】A．碳棒是正極，在正極發(fā)生的反應是：2H++2e-=H2↑，溶液中的氫離子濃度減少，溶液的pH變大，故A正確；B．a的金屬性比氫要強，b為碳棒，所以a是負極，b碳棒是正極，故B錯誤；C．在原電池的外電路中，電子由負極經導線流向正極，即電子從a極經導線到b極，故C正確；D．a的金屬性比氫要強，b為碳棒，所以a是負極，負極上發(fā)生金屬失電子的氧化反應，故D正確；答案選B。二、非選擇題24．下圖是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反應過程中的能量變化圖。（1）由圖可知，1molH2(g)和1molCl2(g)的總能量____（填“＞”、“＜”或者“=”）2molHCl(g)的能量。（2）該反應是___________（填“吸”或者“放”）熱反應，從化學鍵的角度進行解釋__________________________?！敬鸢浮?gt;放斷裂1molH-H鍵和1molCl-Cl鍵吸收的總能量小于形成2molH-Cl鍵放出的總能量【解析】圖象分析可知反應物能量高于生成物，反應是放熱反應，表示化學反應H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的能量變化，從化學鍵的角度進行解釋斷裂1molH-H鍵和1molCl-Cl鍵吸收的總能量小于形成2molH-Cl鍵放出的總能量。25．某化學反應中，設反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2。(1)若E1>E2，則該反應為_______(填“放熱”或“吸熱”)反應。該反應可用圖_______(填“A”或“B”)表示。(2)若E1<E2，則該反應為_______(填“放熱”或“吸熱”)反應。該反應可用圖_______(填“A”或“B”)表示。(3)太陽能的開發(fā)和利用是21世紀的一個重要課題。利用儲能介質儲存太陽能的原理是白天在太陽照射下，某種鹽熔化吸收熱量；晚間熔鹽釋放出相應能量，從而使室溫得以調節(jié)。已知下列數據：鹽熔點/℃熔化吸熱/(kJ/mol)參考價格/(元/kg)CaCl2·6H2O29.037.3780~850Na2SO4·10H2O32.477.0800~900Na2HPO4·12H2O36.1100.11600~2000Na2S2O3·5H2O48.549.71400~1800其中最適宜作儲能介質的是_______(填字母)。A．C