2020年高中化学新教材同步必修第二册 阶段重点突破练（三）

阶段重点突破练(三)一、化学反应过程中能量转化形式1.下列关于能量转换的认识中不正确的是()A.电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C.煤燃烧时，化学能主要转化为热能D.白炽灯工作时，电能全部转化为光能答案D解析电解装置将水电解生成氢气和氧气时，是电能转化为化学能，A正确；绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能在生物体内储存，B正确；煤燃烧时会产生大量的热量，化学能主要转化为热能，C正确；白炽灯工作时，将电能转化为光能和热能，D错误。2.未来可再生能源和清洁能源将成为人类利用新能源的主力军，下列关于能源的叙述正确的是()A.化石燃料是可再生能源B.风能、太阳能是清洁能源C.化石燃料都是清洁能源D.氢能是不可再生的清洁能源答案B解析化石燃料属于不可再生能源，故A错误；风能、太阳能对环境无影响，是清洁能源，故B正确；化石燃料燃烧时会产生二氧化硫等污染物，不是清洁能源，故C错误；氢气燃烧的产物是水，电解水可以获得氢气，因此氢能是可再生的清洁能源，故D错误。二、吸热反应和放热反应3.下列反应是放热反应，但不是氧化还原反应的是()A.铝片与稀硫酸的反应B.SO3溶于水生成硫酸C.灼热的炭与二氧化碳的反应D.甲烷在氧气中燃烧答案B解析铝片与稀硫酸的反应是放热反应，也是氧化还原反应，故A错误；SO3与水反应生成H2SO4，放出大量的热，为非氧化还原反应，故B正确；碳和二氧化碳的反应是吸热反应，该反应中碳元素的化合价发生变化，为氧化还原反应，故C错误；甲烷的燃烧是放热反应，也是氧化还原反应，故D错误。4.据新浪网报道，2012年4月30日凌晨4时50分我国在西昌卫星发射中心成功发射“一箭双星”，“长征三号乙”运载火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)和液态四氧化二氮作推进剂，发生反应：C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O，下列说法中正确的是()A.断裂C2H8N2和N2O4中的化学键时放出能量B.C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量C.反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量D.该反应中，C2H8N2作氧化剂答案C解析断裂化学键时吸收能量，形成化学键时放出热量，故A错误；C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O为放热反应，说明C2H8N2和N2O4具有的能量总和高于N2、CO2和H2O所具有的能量总和，无法确定C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量，故B错误；C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O为放热反应，说明反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故C正确；在C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O反应中，C2H8N2中N元素和碳元素的化合价均升高，发生氧化反应，是还原剂，故D错误。5.下列图示变化为吸热反应的是()答案A解析A项中生成物的总能量高于反应物的总能量，只能通过吸收能量才能实现；B项则恰好相反；C项中浓硫酸溶于水放出热量，但此过程是物理变化，没有发生化学反应；D项是放热反应。6.下列反应属于吸热反应的是()①二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳②葡萄糖在人体内被氧化分解③锌粒与稀H2SO4反应制取H2④Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖A.②④B.①⑤C.①③④⑤D.①④⑤答案D解析①二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应；②葡萄糖在人体内被氧化分解是放热反应；③锌粒与稀H2SO4反应制取H2是放热反应；④Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应；⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是吸热反应。三、吸热反应和放热反应的计算7.(2019·济南高一检测)对放热反应：A＋B=C＋D，以下说法一定正确的是(EA、EB、EC、ED分别表示物质A、B、C、D所具有的能量)()A.EA＋EB＞EC＋ED B.EA＞EB＋ECC.EA＞EB D.EA＋EB＜EC＋ED答案A解析反应A＋B=C＋D是放热反应，则反应物A、B的总能量大于生成物C、D的总能量，即EA＋EB＞EC＋ED。8.(2019·成都高一检测)化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A.1molA2和1molB2完全反应吸收(y－x)kJ热量B.断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ的能量C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量答案C解析从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，1molA2和1molB2完全反应放出(y－x)kJ热量，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。9.某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2(如图所示)。(1)若E1＞E2，则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图________(填“A”或“B”)表示。(2)若E1＜E2，则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图________(填“A”或“B”)表示。(3)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下，某种盐熔化，吸引热量；晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。已知下列数据：盐熔点/℃熔化吸热/kJ·mol－1参考价格/元·t－1CaCl2·6H2O29.037.3780～850Na2SO4·10H2O32.477.0800～900Na2HPO4·12H2O36.1100.11600～2000Na2S2O3·5H2O48.549.71400～1800其中最适宜作储能介质的是________(填字母)。A.CaCl2·6H2O B.Na2SO4·10H2OC.Na2HPO4·12H2O D.Na2S2O3·5H2O答案(1)放热A(2)吸热B(3)B解析(1)若反应物的总能量E1大于生成物的总能量E2，则为放热反应。(2)若反应物的总能量E1小于生成物的总能量E2，则为吸热反应。(3)选择的物质应该具有的特点：白天在太阳照射下，某种盐熔化，熔化时单位质量的物质吸收热量应该较多，同时价格不能太高，Na2SO4·10H2O的性价比最高，故选B。四、原电池的工作原理10.如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是()A.B极为原电池的正极B.A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应答案C解析原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D项正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C项错误。11.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸C.A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液D.A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液答案D解析A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B两项中的反应为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，则A项A极变细，B项A极不变；C和D两项中的反应为Fe＋2AgNO3=2Ag＋Fe(NO3)2，其中C项A极变细，D项A极变粗。12.按如图所示装置实验，随着流入正极的电子的物质的量增大，对下列物理量按增大、减小、不变顺序排列的是()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.④，①③⑤，② B.④，①⑤，②③C.①④，③⑤，② D.④，③⑤，①②答案A解析铁作负极失去电子形成Fe2＋而溶解，即a极质量减小；Ag作正极，Ag＋在正极得到电子生成Ag，即b极质量增大，溶液c(Ag＋)减小；铁置换出了银，溶液质量减小；NOeq\o\al(－,3)没参加反应，其浓度不变。13.常温下，将除去表面氧化膜的铝、铜片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，下列说法正确的是()A.O～t1时，原电池的负极是铜片B.O～t1时，正极发生还原反应，产生氢气应D.t1时刻后，电子从铝经过导线流向铜答案C解析O～t1时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，氧化得到氧化铝，Cu为正极，硝酸被还原为二氧化氮，t1时刻后铝表面钝化形成氧化膜，铜作负极，Al为正极。五、电极反应式、化学电源14.一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.电池的正极反应为H2O2＋2e－=2OH－B.电池放电时Na＋从a极区移向b极区C.电子从电极b经外电路流向电极aD.b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用答案C解析A项，正极发生反应：H2O2＋2e－=2OH－，正确；B项，放电时为原电池，阳离子移向正极，电极b为正极，正确；C项，电子由负极经外电路流向正极，应该由电极a流向电极b，错误；D项，产生的氢氧化钠溶液可以循环使用，正确。15.研究人员最近发现了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池总反应式为5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列对“水电池”在海水中放电时的有关说法正确的是()A.正极反应式为5MnO2＋2e－=Mn5Oeq\o\al(2－,10)B.每生成1molAgCl转移2mol电子C.Cl－不断向“水电池”的正极移动D.Ag电极反应式为2Ag－2e－=2Ag＋答案A解析电池正极发生得电子的还原反应，A项正确；每生成1molAgCl转移1mol电子，B项错误；为2Ag－2e－＋2Cl－=2AgCl，D项错误。16.(2019·郑州高一检测)依据氧化还原反应：Cu2＋(aq)＋Fe(s)=Fe2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是____________________；电解质溶液Y是____________________。(2)X电极上发生的电极反应式为______________________________________________。(3)针对上述原电池装置，下列说法中不正确的是________(填字母)。A.原电池工作时的总反应：Cu2＋(aq)＋Fe(s)=Fe2＋(aq)＋Cu(s)，为放热反应B.原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应C.原电池工作时，银电极上发生氧化反应D.原电池工作时，阳离子不断移向X电极(4)若Y为稀硫酸，Ag极上出现的现象是__________________________________________。答案(1)Fe硫酸铜溶液(或氯化铜溶液等)(2)Fe－2e－=Fe2＋(3)CD(4)有气泡生成解析(1)依据方程式可知Fe为负极，Cu2＋在正极得电子，所以电解质溶液中一定含有Cu2＋。(2)X为负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。(3)Ag电极为正极，发生还原反应，C错误；原电池工作时，阳离子不断移向正极(即Ag)，D错误。(4)若Y为稀硫酸，Ag极上氢离子发生还原反应生成氢气，故有气泡生成。17.将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：(以下均假设反应过程中溶液体积不变)。(1)铁片上的电极反应式为___________________________________________________。(2)若2min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g，则导线中流过的电子的物质的量为________mol。(3)若一段时间后测得铁片减少了2.4g，同时铜片增加了3.2g，计算这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为________。(4)若将该装置改为如图2所示的装置也能达到和原装置相同的作用。其中KCl溶液起连通两边溶液形成闭合回路的作用，同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入________(填“左侧”“右侧”或“两侧”)烧杯中。答案(1)Fe－2e－=Fe2＋(2)0.02(3)50%(4)右侧＋=Fe2＋＋Cu，负极溶解铁的物质的量与正极生成铜的物质的量相等，若2min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2