綜合提能強(qiáng)訓(xùn)(三)化學(xué)反應(yīng)與能量

變化融通練123456789101113√121.最適合“即食即熱型快餐”加熱的化學(xué)物質(zhì)組合是(

)A.濃硫酸和水 B.生石灰和水C.熟石灰和水 D.燒堿和水(選擇題每小題3分,本檢測滿分60分)12345678910111312解析:濃硫酸溶于水放熱,但濃硫酸具有極強(qiáng)的腐蝕性,且是液態(tài)物質(zhì),不易使用,故A錯誤;生石灰與水反應(yīng)放出大量的熱,故B正確;熟石灰溶解性小,溶于水放出少量熱量,且升溫氫氧化鈣析出,不易使用,故C錯誤;氫氧化鈉固體溶于水放熱,但氫氧化鈉為強(qiáng)堿,具有強(qiáng)腐蝕性,不易使用,故D錯誤?！?24567891011121332.為了探究化學(xué)反應(yīng)的能量變化情況,某同學(xué)設(shè)計了如圖裝置,向盛有A的試管中滴加B試劑時,看到U形管中,甲處液面上升,乙處液面下降,下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是(

)A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高C.此反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)D.試劑A和試劑B可能為碳酸氫鈉和檸檬酸12456789101112133解析:由題意可知,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量低,故A、B錯誤;此反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),故C錯誤;碳酸氫鈉和檸檬酸反應(yīng)為吸熱反應(yīng),試劑A和試劑B可能為碳酸氫鈉和檸檬酸,故D正確。√12456789101112133

12456789101112133

√124567891011121334.某原電池的示意圖如圖,M、N為兩種不同的常見金屬,X溶液為酸溶液或堿溶液。下列說法正確的是(

)A.若M電極為Mg,N電極為Al,則M一定為負(fù)極B.若M電極為Fe,N電極為Cu,則M一定為負(fù)極C.若M電極質(zhì)量減輕,N電極質(zhì)量一定增加D.若M電極質(zhì)量顯著減少,則M一定為負(fù)極12456789101112133解析:若M電極為Mg,N電極為Al,X溶液為氫氧化鈉溶液,則Al為負(fù)極,負(fù)極上Al失去電子,Mg為正極,得電子,故A錯誤;若M電極為Fe,N電極為Cu,X溶液為濃硝酸,Cu能和濃硝酸反應(yīng),Cu被氧化,作負(fù)極,Fe在濃硝酸中鈍化,硝酸根在正極鐵上得電子被還原為二氧化氮,故B錯誤;若M電極質(zhì)量減輕,N電極質(zhì)量不一定增加,如Mg?Al?氫氧化鈉溶液,鋁為負(fù)極,鎂為正極,負(fù)極生成Na[Al(OH)4],正極生成氫氣,正極質(zhì)量不增加,故C錯誤;一般來說,原電池中相對活潑的一極失去電子,為原電池的負(fù)極,若M電極質(zhì)量顯著減少,表示M失去電子,則M一定為負(fù)極,故D正確?！?24567891011121335.(2024·烏魯木齊天山區(qū)高一期末)下列對古詩文涉及的化學(xué)知識判斷正確的是(

)A.《周禮》記載“煤餅燒蠣房成灰”(蠣房主要成分為CaCO3),發(fā)生了吸熱反應(yīng)B.古文說“冰,水為之,而寒于水”說明等量的水和冰相比,冰的能量更高C.“白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河”包含的是吸熱反應(yīng)D.“欲渡黃河冰塞川,將登太行雪滿山”中描述的黃河水結(jié)冰是放熱反應(yīng)12456789101112133解析:碳酸鈣分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故A正確;冰轉(zhuǎn)化為液態(tài)水是吸熱過程,因此冰的能量更低,故B錯誤;白日登山望烽火,黃昏飲馬傍交河,涉及到燃燒,是放熱反應(yīng),故C錯誤;黃河水結(jié)冰是物理變化,是放熱過程,不是吸熱反應(yīng),故D錯誤。√124567891011121336.(2024·濟(jì)南高一期中)利用太陽光在新型復(fù)合催化劑表面實現(xiàn)高效分解水,其主要過程如圖所示:下列說法錯誤的是(

)A.整個過程實現(xiàn)了光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)換B.過程Ⅰ是氧化還原反應(yīng)C.過程Ⅰ吸收能量,過程Ⅱ放出能量D.反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量12456789101112133解析:該反應(yīng)利用太陽光分解水,實現(xiàn)了光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A正確;過程Ⅰ發(fā)生O—H共價鍵的斷裂,無化學(xué)鍵形成,不是氧化還原反應(yīng),故B錯誤;過程Ⅰ發(fā)生O—H共價鍵的斷裂,吸收能量,過程Ⅱ形成共價鍵H—H和O—O,成鍵放出能量,故C正確;該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故D正確?！?24567891012111337.(2024·貴陽高一期末)質(zhì)子膜H2S燃料電池實現(xiàn)了H2S廢氣資源回收利用,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.電極a為負(fù)極B.電池工作時H+通過質(zhì)子固體電解質(zhì)膜向電極b移動C.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng):O2+4H++4e-===2H2OD.每消耗22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2S氣體,電路中轉(zhuǎn)移4mole-12456789101211133

√124567891011121338.某化學(xué)興趣小組探究原電池的工作原理,下列設(shè)計與工作原理判斷正確的是(

)選項ABCD電極材料Mg、Al石墨、CuAl、石墨Mg、Al電解質(zhì)溶液稀硫酸濃硝酸稀鹽酸氫氧化鈉溶液電極反應(yīng)類型鋁電極:氧化反應(yīng)銅電極:氧化反應(yīng)石墨電極:還原反應(yīng)鋁電極:還原反應(yīng)電子移動方向Al→MgCu→石墨Al→石墨Mg→Al陽離子移動方向Al→Mg石墨→CuAl→石墨Al→Mg12456789101112133解析:Mg、Al、稀硫酸構(gòu)成原電池時,Mg為負(fù)極,Al為正極,鋁電極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電子從Mg流向Al,陽離子從Mg電極向Al電極移動,A錯誤;石墨、Cu、濃硝酸構(gòu)成原電池時,Cu為負(fù)極,銅電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子從Cu電極流向石墨電極,陽離子從銅電極向石墨電極移動,B錯誤;Al、石墨和稀鹽酸構(gòu)成原電池時,Al為負(fù)極,石墨為正極,石墨電極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電子從Al電極流向石墨電極,陽離子從Al電極向石墨電極移動,C正確;Mg、Al和NaOH溶液構(gòu)成原電池時,Al為負(fù)極,Mg為正極,鋁電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子從Al電極流向Mg電極,陽離子從Al電極向Mg電極移動,D錯誤。√124567891011121339.“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極,向極板上滴加食鹽水后電池便可工作,電池反應(yīng)為2Mg+O2+2H2O===2Mg(OH)2。下列關(guān)于該電池的說法中,錯誤的是(

)A.鎂片作為負(fù)極B.電池工作時實現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化C.電池工作時鎂片逐漸被消耗D.食鹽水作為電解質(zhì)溶液,且Cl-向碳電極移動12456789101112133解析:電池以鎂片、活性炭為電極,因為鎂片更活潑,則為原電池的負(fù)極,活性炭為正極,據(jù)此分析作答。根據(jù)原電池反應(yīng)式知,Mg元素的化合價由0價變?yōu)?2價,所以Mg失電子作負(fù)極,A項正確。該裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,為原電池,B項正確。Mg作負(fù)極,失去電子生成氫氧化鎂,所以電池工作時鎂片逐漸被消耗,C項正確。該原電池中,電解質(zhì)溶液是食鹽水,陰離子向負(fù)極移動,即Cl-向Mg電極移動,D項錯誤。1245678910111213310.2024年4月25日,我國神舟十八號宇航員順利到達(dá)空間站。空間站中處理宇航員排泄物的一種方法是:用微生物處理產(chǎn)生氨氣,氨氣與氧氣分別通入燃料電池兩極,最終生成常見的無毒物質(zhì)。示意圖如圖所示。下列說法正確的是(

)√12456789101112133A.a電極是負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)是O2+4e-+2H2O===4OH-C.電池工作時電子由a電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向b電極D.每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNH3轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA10124567891112133解析:該燃料電池中通入氨氣的電極為負(fù)極,即a電極為負(fù)極,通入氧氣的電極為正極,即b電極為正極。根據(jù)分析,a電極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),A錯誤。通入氧氣的電極為正極,正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)是O2+4e-+4H+===2H2O,B錯誤。電池工作時電子由a電極經(jīng)負(fù)載流向b電極,C錯誤。該燃料電池最終產(chǎn)物為氮?dú)夂退?氨氣中N元素由-3價變?yōu)?價,標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24

L

NH3的物質(zhì)的量為0.1

mol,每消耗0.1

mol

NH3轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA,D正確?！?245678910111213311.(2023·廣東卷)負(fù)載有Pt和Ag的活性炭,可選擇性去除Cl-實現(xiàn)廢酸的純化,其工作原理如圖。下列說法正確的是(

)A.Ag作原電池正極B.電子由Ag經(jīng)活性炭流向PtC.Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng):O2+2H2O+4e-===4OH-D.每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2,最多去除1molCl-12456789101112133解析:O2在Pt極得電子發(fā)生還原反應(yīng),Pt為正極,Ag電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Ag+,再與Cl-結(jié)合,Ag為負(fù)極。由分析可知,Ag為負(fù)極,A錯誤。電子由負(fù)極Ag經(jīng)活性炭流向正極Pt,B正確。溶液為酸性,故Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4H++4e-===2H2O,C錯誤。每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2

L的O2,轉(zhuǎn)移電子2

mol,故最多去除2

mol

Cl-,D錯誤。

1212456789101113312.(13分)研究化學(xué)能與熱能、電能的轉(zhuǎn)化具有重要價值?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化符合圖示的是

(填序號)。

①酸堿中和反應(yīng)②碳酸鈣分解③金屬鈉與水反應(yīng)④酒精燃燒⑤灼熱的炭與二氧化碳反應(yīng)

⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)解析:由圖可知,該化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故符合能量變化圖示的是②⑤⑥。②⑤⑥12456789101112133(2)依據(jù)NaOH與HCl的反應(yīng)原理設(shè)計原電池,你認(rèn)為是否合理?

(填“是”或“否”),理由是

。

解析:能夠構(gòu)成原電池的反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),而NaOH與HCl的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),故不能設(shè)計成原電池。否

NaOH與HCl的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)12456789101112133(3)利用反應(yīng)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+設(shè)計一個原電池(正極材料用碳棒)。①電池的負(fù)極材料是

,電解質(zhì)溶液是__________________________

。

解析:由離子方程式可知,Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極;Cu2+在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以電解質(zhì)是可溶性的銅鹽,可用硫酸銅作電解質(zhì);Fe可溶性銅鹽溶液,如CuSO4溶液12456789101112133②正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是

。解析:正極的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-===Cu,有紅色物質(zhì)析出;③若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移1mol電子,則生成銅的質(zhì)量為

g。

解析:由電極反應(yīng)式可知,若導(dǎo)線轉(zhuǎn)移1

mol電子,則生成0.5

mol的銅,銅的質(zhì)量為32

g。有紅色物質(zhì)析出321245678910111213313.(14分)能源是現(xiàn)代文明的原動力,電池與我們的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)。(1)事實證明,能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是

(填字母)。

A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)C.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)C13124567891011123解析:該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,A項不選;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),但不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,B項不選;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),并且也是氧化還原反應(yīng),能設(shè)計成原電池,C項選。12456789101112133(2)如圖為原電池裝置示意圖:①若A為Zn片,B為石墨棒,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,寫出正極的電極反應(yīng)式:

,反應(yīng)過程中溶液的酸性

(填“變大”“變小”或“不變”)。一段時間后,當(dāng)在電池中放出1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時,電路中有

個電子通過了導(dǎo)線(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

2H++2e-===H2↑變小0.15NA

12456789101112133

13124567891011123②若電池的總反應(yīng)為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,負(fù)極材料是

,負(fù)極的電極反應(yīng)式為

。解析:電池的總反應(yīng)為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),化合價升高,則負(fù)極材料為Cu,負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-===Cu2+;CuCu-2e-===Cu2+13124567891011123③若A為鎂片,B為鋁片,電解質(zhì)為NaOH