化学反应与能量变化(A级基础练)(人教版2019必修第二册)(解析版)

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化（限时：30分钟）一、选择题1．风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能【答案】D【详解】A．风力发电可以减少热力发电的需要，从而节约大量煤、天然气、石油等燃料，故A正确；B．风力发电过程中没有化石燃料的燃烧，且可以减少热力发电，有效减少二氧化碳，控制温室效应，故B正确；C．风力发电不会对环境造成污染，为清洁能源，故C正确；D．风力发电是把风能转化为电能，故D错误；综上所述答案为D。2．下列化学电池属于高效、环境友好电池的是A．镍镉电池 B．锌锰电池 C．氢氧燃料电池 D．铅蓄电池【答案】C【详解】化学电池属于高效、环境友好电池，说明该电池中没有对环境污染的物质，且其生成物中也不产生对环境有污染的物质，A．镍镉电池中含有镍、镉重金属，对环境有污染，故A不选；B．锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B不选；C．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故C选；D．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故D不选；综上所述，属于高效、环境友好电池的是C项，故答案为C。3．下列关于能量转换的认识中，不正确的是（）A．白炽灯工作时，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．电解水生成氢气和氧气，电能转化为化学能D．煤燃烧时化学能主要转化为热能【答案】A【详解】A.白炽灯工作时，电能转化为光能，少量转化为热能，A不正确；B.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，故B正确；C.电解装置将水电解生成氢气和氧气时，电能转化为化学能，故C正确；D.煤燃烧时，化学能主要转化为热能释放出来，故D正确;答案选A。4．生活离不开能量。下列装置工作过程中，主要将化学能转化为热能的是()A． B． C． D．【答案】D【详解】A．太阳能热水器将太阳能转化为热能，A不符合题意；B．电热水壶将电能转化为热能，B不符合题意；C．电池将化学能转化为电能，C不符合题意；D．燃气灶可将化学能转化为热能，D符合题意；故选D。5．下列化学变化中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是（）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】反应物的总能量低于生成物的总能量的是吸热反应。【详解】A．2H2+O2=2H2O是放热反应，故A不符合题意；B．CaO+H2O=Ca(OH)2是放热反应，故B不符合题意；C．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O是吸热反应，故C符合题意；D．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑是放热反应，故D不符合题意。综上所述，答案为C。6．放热反应一定是()A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多B．贮存能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应物的总能量低于生成物的总能量【答案】C【详解】A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多，反应为吸热反应，故A错误；B．放热反应一定是释放能量的过程，故B错误；C．放热反应一定是反应物的总能量高于生成物的总能量，故C正确；D．反应物的总能量低于生成物的总能量的反应为吸热反应，故D错误；故选C。7．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A．氢氧化钠溶液和盐酸反应 B．碳酸钙受热分解C．铝粉与盐酸反应 D．氧化钙溶于水【答案】B【分析】生成物总能量高于反应物总能量，说明该反应是一个吸热反应。【详解】A、酸碱中和反应是一个放热反应，故A错误；B、碳酸钙受热分解是一个吸热反应，故B正确；C、铝粉与盐酸反应是一个放热反应，故C错误；D、氧化钙溶于水是一个放热反应，故D错误；故选B。【点睛】需要了解常见的吸热和放热反应。常见的吸热反应有：大部分分解反应，NH4Cl固体与Ba(OH)2•8H2O固体的反应，炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，炭与水蒸气的反应等；常见的放热反应：燃烧反应、中和反应、铝热反应、金属与水或酸反应、部分化合反应。8．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中，热能转化为化学能C．醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应D．该反应的离子方程式为：CO＋2H＋=CO2↑＋H2O【答案】B【详解】A．醋酸逐渐凝固，温度下降，可知NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，故A错误；B．热能转化为化学能储存在新物质中，故B正确；C．醋酸与NH4HCO3未接触，未发生反应，故C错误；D．HCO不能拆，故D错误；故答案为B。9．下列叙述不正确的是A．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因B．酸碱中和反应一般是放热反应C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多D．因为石墨变成金刚石吸热。所以金刚石比石墨稳定【答案】D【详解】A.断键吸热，成键放热，因此化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因，A正确；B.酸碱中和反应是放热反应，B正确；C.气态硫的能量高于固态硫的能量，因此等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，C正确；D.因为石墨变成金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，D错误；答案选D。10．下列说法正确的是()A．任何化学反应都伴随着能量的变化B．，该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D．如图所示，该反应是吸热反应【答案】A【详解】A．一切化学变化过程中都伴随着能量的变化，故A正确；B．物质的三态变化过程中，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不属于化学变化，故B错误；C．化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，故C错误；D．由题图知，该反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，故D错误；故选：A。11．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）.在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895KJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（）A．石墨比金刚石稳定B．金刚石比石墨稳定C．1mol石墨比1mol金刚石的总能量高D．石墨和金刚石是同位素【答案】A【详解】A．已知1mol石墨转化为金刚石，要吸收热能，则石墨具有的能量比金刚石低，则石墨比金刚石稳定，A结论正确；B．石墨具有的能量比金刚石低，则石墨比金刚石稳定，B结论错误；C．已知1mol石墨转化为金刚石，要吸收热能，则1mol石墨比1mol金刚石的总能量低，C结论错误；D．石墨和金刚石是碳元素的不同单质，属于同素异形体，D结论错误；答案为A。12．航天飞船可用肼(N2H4)做动力源，已知液态肼与液态H2O2反应时放出大量的热量，下列说法错误的是A．1mol肼(N2H4)分子中含有4molN-H键B．该反应中的热量变化如图所示C．该反应的反应物总键能小于生成物总键能D．该反应的化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)，其产物对环境无污染【答案】B【详解】A．肼结构式为，1个肼分子中含有4个N-H键，则1mol肼中含有4molN-H键，故A正确；B．如果反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，否则为吸热反应，液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，图中为吸热反应，不符合，故B错误；C．液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量，则该反应为放热反应，断键吸收能量、成键放出能量，该反应为放热反应，则反应的反应物总键能小于生成物总键能，故C正确；D．氮气和水都无毒，所以其产物无污染，故D正确；故答案为B。13．2C+O2=2CO，2CO+O2=2CO2都是放热反应。下列说法不正确的是（）A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D．将一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多【答案】A【详解】A.2C+O2=2CO是放热反应，则12gC和16gO2所具有的总能量一定高于28gCO所具有的总能量，A错误；B.2CO+O2

=2CO2

是放热反应，则56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量，B正确；C.根据C+O2=CO2是放热反应，则12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量，C正确；D.将一定质量的碳燃烧，完全燃烧生成CO2放出热量较多，不完全燃烧生成CO放出的热量较少，D正确；答案选A。14．下列关于原电池的叙述正确的是()A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置C．在原电池中，电子流出的一极是正极D．原电池工作时，电路中的电流是从负极到正极【答案】B【详解】A．构成原电池的电极可以是金属与金属，也可以是金属与非金属，A项错误；B．原电池是将化学能转化为电能的装置，B项正确；C．原电池中电子流出的一极是负极，C项错误；D．原电池工作时，电流是从正极到负极，D项错误。故选：B。15．下列装置能形成原电池的是()A．①②③⑦ B．①②⑤⑥C．①②③④ D．①②③⑥⑦【答案】A【详解】根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断；装置④不能形成闭合回路；装置⑤不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应，不能形成电流；装置⑥中酒精不是电解质溶液；装置能形成原电池的是①②③⑦，答案选A。16．过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是()A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸【答案】C【详解】A．若加入NaCl溶液，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故A错误；B．加入适量的水，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故B错误；C．若加入几滴CuSO4溶液，则发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池，反应速率加快且不影响生成H2的总量，故C正确；D．若再加入少量稀硫酸，因Fe过量，则生成H2的总量增大，故D错误。故选C。17．某原电池工作时总的反应为Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，该原电池的组成可能是()选项正极负极电解质溶液AZnCuCuCl2溶液BCuZn稀H2SO4CCuZnCuSO4溶液DFeZnZnSO4溶液【答案】C【详解】根据电池反应式知，Zn失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液，只有C项：Zn作负极、Cu作正极、硫酸铜溶液作电解质溶液可以实现该原电池反应，故C正确；答案为C。18．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向N，由此判断下表中所列M、N、P可能是（）A．锌、铜、稀硫酸 B．铜、铁、稀盐酸C．银、锌、硝酸银溶液 D．锌、铁、硝酸铁溶液【答案】C【分析】由题意可知，M棒变粗，N棒变细，则N棒作负极、M棒作正极。【详解】A．锌、铜、稀硫酸形成原电池中，M(锌)作负极，A错误；B．铜、铁、稀盐酸形成的原电池中，虽然M(铜)作正极，但其质量不变，B错误；C．银、锌、硝酸银溶液形成的原电池中，M(银)作正极，溶液中的转化为Ag时在M上析出，其质量增大，N是负极，质量减小，C正确；D．锌、铁、硝酸铁溶液形成的原电池中，M(锌)作负极，D错误；故选C。19．如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是()A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减小C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原【答案】D【详解】A．Zn比Cu活泼，Zn为原电池负极，Cu是正极，A项错误；B．铜片上发生的反应为：，铜片质量不变，B项错误；C．电流经导线从正极（铜电极）流向负极（锌电极），C项错误；D．溶液中的氢离子在正极（铜片）得到电子而被还原为H2，D项正确；答案选D。20．下列有关电池的说法中不正确的是（）A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．充电电池可以无限制地反复使用C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．废旧电池不能乱扔，需回收处理【答案】B【解析】试题分析：A、二次电池是可充电电池，手机的锂电池可以充电，故说法正确；B、充电电池有使用寿命，故说法错误；C、电池是把化学能转化成电能的装置，故说法正确；D、电池中含有重金属离子，不能随意丢弃，对环境有污染，故说法正确。21．如图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是A．N上有气体放出B．M为负极，N为正极C．是化学能转变为电能的装置D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N【答案】D【分析】M为金属活动性顺序表中位于氢元素之前的金属，N为石墨棒，电解质溶液为硫酸。则M极为负极失去电子发生氧化反应；碳棒（N极）为正极得到电子发生还原反应；根据原电池工作原理分析可得；【详解】A．由分析可知N电极为正极，得到电子被还原成，故A不选；B．由分析可得M为负极失去电子发生氧化反应；碳棒（N极）为正极得到电子发生还原反应，故B不选；C．将化学能转化为电能的装置称为原电池，故C不选；D．导线中有电流通过，电流方向是由N到M，故选D。答案选D22．下列判断正确的是A．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行B．放热反应一定可以设计成原电池C．燃料电池的能量转化率可达到100%D．锌锰干电池中碳棒是负极，锌片是正极【答案】A【详解】A．充电和放电是电池反应向不同方向进行的过程，充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，A正确；B．酸碱中和反应为放热反应，不能设计成原电池，原电池反应必须是氧化还原反应，B错误；C．燃料电池的能量转化率很高，但是不会达到100%，还会伴有热能等能量的释放，C错误；D．锌锰干电池中锌片是负极，碳棒是正极，D错误；故选A。23．在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是()A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应【答案】B【分析】a的金属性比氢要强，b为碳棒，所以a是负极，b碳棒是正极；【详解】A．碳棒是正极，在正极发生的反应是：2H++2e-=H2↑，溶液中的氢离子浓度减少，溶液的pH变大，故A正确；B．a的金属性比氢要强，b为碳棒，所以a是负极，b碳棒是正极，故B错误；C．在原电池的外电路中，电子由负极经导线流向正极，即电子从a极经导线到b极，故C正确；D．a的金属性比氢要强，b为碳棒，所以a是负极，负极上发生金属失电子的氧化反应，故D正确；答案选B。二、非选择题24．下图是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。（1）由图可知，1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量____（填“＞”、“＜”或者“=”）2molHCl(g)的能量。（2）该反应是___________（填“吸”或者“放”）热反应，从化学键的角度进行解释__________________________。【答案】>放断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量【解析】图象分析可知反应物能量高于生成物，反应是放热反应，表示化学反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的能量变化，从化学键的角度进行解释断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量。25．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。(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，某种盐熔化吸收热量；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)参考价格/(元/kg)CaCl2·6H2O29.037.3780~850Na2SO4·10H2O32.477.0800~900Na2HPO4·12H2O36.1100.11600~2000Na2S2O3·5H2O48.549.71400~1800其中最适宜作储能介质的是_______(填字母)。A．C