化学反应与能量变化(C级检测练)(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（限时：45分钟）一、选择题1．下列关于化学反应与能量的说法正确的是（）A．中和反应是吸热反应 B．燃烧属于放热反应C．化学键断裂放出能量 D．反应物总能量与生成物总能量一定相等【答案】B【详解】A．所有的酸碱中和反应都是放热反应，故A错误；B．所有的燃烧都属于放热反应，故B正确；C．化学键断裂吸收能量，故C错误；D．所有化学反应都伴随着能量的变化，化学反应中反应物总能量与生成物总能量一定不相等，故D错误；答案选B。2．将化学能转化为电能的过程是A．水力发电 B．风力发电 C．电池放电 D．太阳能发电【答案】C【详解】A．水力发电是将水能转化为电能，故A不符合题意；B．风力发电是将风能转化为电能，故B不符合题意；C．电池放电是将化学能转化为电能，故C符合题意；D．太阳能发电是将太阳能转化为电能，故D不符合题意；答案选C。3．下列变化过程，吸热的是A．Cl+Cl→Cl2 B．H+Cl→HClC．I2→I+I D．C+O2CO2【答案】C【详解】A．Cl+Cl→Cl2，形成化学键释放能量，放热，故A不符合题意；B．H+Cl→HCl，形成化学键释放能量，放热，故B不符合题意；C．I2→I+I，断裂化学键需要吸收能量，吸热，故C符合题意；D．碳的燃烧需要释放能量，放热，故D不符合题意；答案选C。4．下列变化中属于吸热反应的是()①铝片与稀盐酸的反应②将胆矾加热变为白色粉末③干冰汽化④氯酸钾分解制氧气⑤甲烷在氧气中的燃烧反应A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②④【答案】D【详解】①铝片与稀盐酸的反应属于放热反应，故不选；②将胆矾加热变为白色粉末属于分解反应，多数分解反应属于吸热反应，故选；③干冰汽化属于吸热过程，不是化学反应，故不选；④氯酸钾分解制氧气是分解反应，属于吸热反应，故选；⑤甲烷在氧气中的燃烧反应属于放热反应，故不选；故选D。5．下列说法中正确的是()A．放热反应在常温下就能发生，吸热反应必须加热才能进行B．不需要加热就能发生的反应是放热反应C．一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多D．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，属于吸热反应【答案】C【详解】A．一个化学反应，是放热反应还是吸热反应不能用是否需要加热才能发生来判断，A错误；B．有些放热反应如煤的燃烧、铝热反应都需要加热或高温才能进行，B错误；C．硫在纯氧中燃烧产生的光能多，根据能量守恒，放出的热量就少，C正确；D．吸热反应和放热反应指的是化学变化，而氯化钠晶体熔化属于物理变化，只能叫吸收能量的过程，不能叫吸热反应，D错误；故选C。6．下列说法中不正确的是（）A．石墨转化为金刚石需要吸收能量B．CaCO3受热分解是吸热反应C．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的D．氢氧化钠固体溶于水是放热反应【答案】D【详解】A．石墨比金刚石稳定，则金刚石具有的能量高，所以石墨转化为金刚石需要吸收能量，故A正确；B．CaCO3受热分解是吸热反应，故B正确；C．化学反应实质是旧键断裂、新键形成，断裂化学键吸热、形成化学键放热，焓变=断裂化学键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量，所以化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故C正确；D．氢氧化钠固体溶于水是物理变化，没有生成新物质，该过程是放热过程，但不是放热反应，故D错误；答案选D。7．下列说法正确的是()A．需要加热的反应一定是吸热反应B．X(s)=Y(s)是放热反应，则X比Y稳定C．等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同【答案】D【详解】A．需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；A错误；B．为放热反应，放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，所以X(s)的总能量大于Y(s)的总能量，因此Y比X稳定，B错误；C．相同条件下，同一物质在气态时具有的能量最高，液体时次之，固态时最低，反应放出的热量等于反应物所具有的总能量减去生成物所具有的总能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气完全燃烧时放出的热量比固态硫放出的要多，C错误；D．化学反应的本质是旧键断裂，新键形成，旧键断裂吸收的能量不等于新键形成放出的能量，D正确。故选D。8．对于化学反应中的能量变化，表述正确的是A．断开化学键的过程会放出能量B．物质发生化学反应的反应热仅指反应吸收的热量C．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类利用D．根据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量【答案】C【详解】A.断开化学键的过程会吸收能量，形成化学键的过程会放出能量，故A错误；B.化学反应的反应热是断裂化学键吸收的热量和生成化学键放出的热量共同决定反应的反应热，可以是放热反应，也可以是吸热反应，故B错误；C.化学能可以通过燃烧、原电池原理转化为热能、光能、电能，为人类利用，故C正确；D.化学反应伴随着能量的变化，反应物的总能量不等于生成物的总能量，故D错误；答案选C。9．下列关于化学反应与能量的说法正确的是（）A．化学反应中一定有物质变化，但不一定有能量变化B．CaO+H2O=Ca(OH)2是放热反应，说明CaO的能量大于Ca(OH)2的能量C．Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体反应不需加热就能发生，说明该反应是放热反应D．由H2→2H的过程需要吸收能量【答案】D【详解】A．反应的实质是旧键断裂，吸收能量，新键形成放出能量，反应前后一定伴随能量变化，反应物和生成物的能量一定不同，故A错误；B．正反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，而不是某一种反应物和某一种生成物的能量关系，故B错误；C．反应能否加热才能进行，与反应是否放热无关，如铝热反应为放热反应，但需要加热才能进行，故C错误；D．H2→2H的过程时共价键的断裂过程，共价键的断裂为吸热过程，故D正确；故选D。10．研究人员发现某种物质在催化剂的作用下适于作汽车燃料，其特点是来源广泛、环境污染小。下列有关该物质燃烧的能量变化示意图正确的是()A． B．C． D．【答案】A【详解】A．其反应物能量大于生成物能量，燃烧的反应为放热反应，该物质适于作汽车燃料，A正确；B．反应物能量小于生成物能量，是个吸热反应，不适合作汽车燃料，B错误；C．反应物能量等于生成物能量，不适合作汽车燃料，C错误；D．反应物能量小于生成物能量，是个吸热反应，而且用了催化剂以后活化能更高，不适合作汽车燃料，D错误；故选Ａ。11．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是()A．图a表示的是吸热反应的能量变化B．图b中生成物比反应物稳定C．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化D．图a不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生【答案】C【详解】A．图a中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应的能量变化，故A错误；B．图b中反应物的总能量小于生成物总能量，能量越高越不稳定，则反应物比生成物稳定，故B错误；C．图a表示的是放热反应，图b表示的是吸热反应，氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，故C正确；D．放热反应不一定都在常温下发生，如铝和氧化铁的铝热反应是需要高温才能进行的放热反应，吸热反应不一定需要加热才能发生，如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应是不需要加热就能进行的吸热反应，故D错误；故选C。12．下图为反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是A．拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子，共放出1368kJ能量B．由H、O原子形成2molH2O(g)，共吸收1852kJ能量C．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(1)，共吸收484kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2moIH2O(g)，共放出484kJ能量【答案】D【详解】A．拆开化学键吸收能量，故A错误；B．形成化学键放出能量，故B错误；C．依据图象数据分析计算，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，而不是H2O(1)，共放出484kJ能量，故C错误；D．依据图象数据分析计算，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量，故D正确；故答案为C。13．化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（）A．2molA与2molB变成2molAB(g)吸收bkJ热量B．lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量C．该反应为放热反应D．断裂1molA-A键和1molB-B键，放出akJ能量【答案】B【详解】A.形成化学键放出能量，由图可知，2molA与2molB变成2molAB(g)放出bkJ热量，故A错误；B.由图可知，lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量，故B正确；C.由图可知，lmolA2(g)和lmolB2(g)的总能量低于2molAB(g)的总能量，故该反应为吸热反应，故C错误；D.断裂化学键吸收能量，由图可知，断裂1molA-A键和1molB-B键，吸收akJ能量，故D错误；故选B。14．对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是（）A．发生氧化反应的为负极 B．正极为电子流入的一极C．比较不活泼的金属为负极 D．电流的方向由正极到负极【答案】C【详解】A．原电池中，失电子发生氧化反应的为负极，故A正确；B．原电池中电子由负极经外电路流向正极，则正极为电子流入的一极，故B正确；C．一般情况下，比较不活泼的金属为正极，活泼金属为负极，故C错误；D．原电池中电子由负极经外电路流向正极，电子与电流流向相反，电流的方向由正极到负极，故D正确；答案选C。【点睛】原电池中，得电子发生还原反应的电极是正极，失电子发生氧化反应的电极是负极，电流从正极沿导线流向负极，电子与电流流向相反。15．判断下列哪个装置是原电池（）A． B．C． D．【答案】C【分析】原电池是把化学能转化为电能的装置。原电池由两个活动性不同的两极、电解质溶液和导线构成，在原电池中，发生的是自发的氧化还原反应。【详解】A．两电极均为铁，活动性相同，不能构成原电池，故A不选；B．铜和银都不能自发地和稀硫酸发生自发的氧化还原反应，故B不选；C．铁能和盐酸发生自发的氧化还原反应，符合构成原电池的条件，故C选；D．酒精不是电解质，不能构成原电池，故D不选；故选C。16．如下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPA稀硫酸B稀盐酸C溶液D溶液【答案】C【详解】该装置是原电池，M棒变粗，N棒变细，说明N是负极，M是正极，负极上金属失电子，正极上金属阳离子得电子发生还原反应生成金属单质，则该电解质溶液是盐溶液，且N的金属性大于M，所以符合条件的只有C。17．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：O2+H2O+2e-=2OH-，据此判断，锌片是A．负极，被氧化 B．正极，被氧化C．负极，被还原 D．正极，被还原【答案】A【详解】在空气—锌电池中锌片发生的反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，则锌的化合价升高，发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，所以在空气—锌电池中锌为负极被氧化，故A正确，故选A。18．下列四个化学反应中，理论上不可能设计为原电池的是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】只有氧化还原反应才可能设计成原电池；A．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故A不符合题意；B．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故B不符合题意；C．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故C不符合题意；D．中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故D符合题意；答案选D。19．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下：①Cu为负极，Zn为正极②Cu电极上有气泡产生，发生还原反应③向Cu电极移动④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体⑤电子的流向是Cu→Zn⑥正极反应式为Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应则卡片上的描述合理的是（）A．①②③ B．②④ C．②③④ D．③④⑤【答案】B【分析】Zn能与硫酸发生自发的氧化还原反应，而Cu不能，且锌、铜和硫酸形成原电池，锌失电子作负极，铜极氢离子得电子，生成氢气，作正极。【详解】①该原电池中，Zn为负极，Cu为正极，①错误；②铜电极上电极反应式为2H++2e-=H2↑，发生还原反应，②正确；③向负极移动，即向锌电极移动，③错误；④若有0.5mol电子流经导线，则产生气体的物质的量==0.25mol，④正确；⑤电子由Zn电极流向Cu电极，⑤错误；⑥正极反应式为2H++2e-=H2↑发生还原反应，⑥错误。答案为B。20．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入浓度相同的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢【答案】C【详解】A．甲是原电池，乙不是，故甲烧杯中铜片表面有气泡产生，乙烧杯中铜片表面有无气泡产生，A错误；B．甲中铜片作正极；乙不是原电池，无负极，B错误；C．两烧杯中，H2SO4都在被消耗，溶液中c(H+)在不断减小，pH均增大，C正确；D．甲是原电池，原电池可加快反应速率，故甲中产生气泡的速度比乙快，D错误；故选C。21．下列说法错误的是（）A．化学电池是将化学能转化为电能的装置B．化学电池中离子导体的作用是传递电子C．碱性锌锰电池以锌作负极，为电解质D．铅蓄电池是一种二次电池，以作正极【答案】B【详解】A．化学电池是将化学能直接转化为电能的装置，A正确；B．化学电池中，电子不会进入离子导体中，离子导体的作用是形成闭合回路，提供反应环境，有时还可提供反应物，B错误；C．碱性锌锰电池中，负极是，正极是，电解质是，C正确；D．铅蓄电池中，负极是，正极是，D正确。答案选B。22．下列电池中不属于充电电池的是ABCD普通干电池对讲机镍镉电池汽车铅蓄电池手机锂离子电池【答案】A【详解】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池，是二次电池；普通干电池不能充电，完全放电后不能再使用，是一次电池，故选：A。23．下列说法正确的是()A．锌锰电池和碱性锌锰电池的正极材料均是锌B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，而碱性锌锰电池中的电解质主要是KOHC．碱性锌锰电池不如锌锰电池的寿命长D．干电池放电之后还可再充电【答案】B【详解】A．Zn失电子作负极，所以锌锰电池和碱性锌锰电池的负极材料均是锌，故A错误；B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，碱性锌锰电池中的电解质是用强碱代替了氯化铵，一般碱性锌锰电池中的电解质主要是KOH，故B正确；C．锌锰电池的负极为锌筒，NH4Cl溶液水解显酸性，所以锌易被NH4Cl溶液腐蚀，因此碱性锌锰电池比锌锰电池的寿命长，故C错误；D．干电池属于一次电池，一次电池不能反复充放电，故D错误；本题答案B。24．铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列说法正确的是()A．铅蓄电池是新型的绿色环保电池B．当电路中转移0.2mol电子时，消耗的H2SO4为0.2molC．铅蓄电池放电时负极质量减小，正极质量增加D．铅蓄电池放电时电子由负极经过溶液定向移动到正极【答案】B【详解】A．铅蓄电池是传统的化学电源，使用了重金属铅和浓硫酸均会造成环境污染，故不是新型的绿色环保电池，A错误；B．分析总反应式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O不难得出，当电路中转移0.2mol电子时，消耗的H2SO4为0.2mol，B正确；C．由负极反应式：Pb+-2e-=PbSO4可知铅蓄电池放电时负极质量增加，正极反应式：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O可知质量也增加，C错误；D．铅蓄电池放电时电子由负极导线定向移动到正极，电子不能经过电解质溶液，D错误；故答案为：B。25．有M、N、P、E四种金属，已知：①M+N2+=N+M2+；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2++2e-=E、N-2e-=N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是()A．P、M、N、E B．E、N、M、P C．P、N、M、E D．E、P、M、N【答案】A【详解】由①知，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原性：M>N；由②知，M为原电池正极，故还原性：P>M；由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。综上所述，还原性：P>M>N>E。答案选A。二、非选择题26．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：(1)通入Cl2(g)的电极是___(填“正”或“负”)极；(2)投入Al(s)的电极是___(填“正”或“负”)极；(3)外电路电子从__(填“Al”或“Cl2”)极流向__(填“正”或“负”)极；(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为__NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。【答案】正负Al正0.9【详解】(1)根据具体反应物间的化学反应式：2Al+3Cl2==2AlCl3，可知Cl2得电子在正极发生还原反应，所以通入Cl2(g)的电极是正极；

故答案为：正。

(2)Al失电子在负极发生氧化反应，投入Al(s)的电极是负极；

故答案为：负。

(3)外电路电子由负极(Al)流向正极；

故答案为：Al；正。

(4)8.1gAl(s)的物质的量为＝0.3mol，1molAl反应转移3mol电子，0.3molAl反应在电路中通过的电子数目为0.9NA；

故答案为：0.9。27．根据要求回答下列问题：(1)下列过程不一定释放能量的是________。A．化合反应B．分解反应C形成化学键D．燃料燃烧E．酸碱中和F．炸药爆炸(2)等质量的下列物质分别完全燃烧生成，放出热量较多的是__________。A．硫蒸气B．硫固体(3)已知和反应生成是放热反应，且断开1molH－H键、1molCl－Cl键、1molH－Cl键需吸收的能量分别为kJ、kJ、kJ。由此可以推知下列关系正确的是_______(填序号)。A．B．C．D．E.F.【答案】ABAF【详解】(1)化学键的形成过程一定会放出能量，燃料的燃烧、酸碱中和反应都是放热反应，炸药爆炸会放出热量，而化合反应、分解反应不一定是放热反应；故答案为：AB；(2)硫固体变为硫蒸气需要吸收热量，所以硫蒸气燃烧放出的热量较多，故答案为：A；(3)氢气与氯气反应生成是放热反应，根据反应热与键能的关系可知，即，三种键能之间的大小关系不能判断，故答案为：F。28．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1Al、Mg稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Al、Mg氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据上表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同？__(填“是”或“否”)。(2)由实验3完成下列填空：①铝为__极，电极反应式：__。②石墨为__极，电极反应式：__。③电池总反应式：__。(3)实验4中铝作负极还是正极？__，理由是__。写出铝电极的电极反应式：__。(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：__。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：__。【答案】否负2Al-6e-=2Al3+正6H++6e-=3H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑负极在NaOH溶液中，活动性Al>MgAl-3e-+4OH-=AlO+2H2OAl在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极另一个电极材料的活动性；电解质溶液【详解】(1)实验1、2中Al所作的电极不相同；故答案为：否。(2)①由实验3电流表指针偏向石墨，是负极，石墨是正极，电极反应式：2Al-6e-=2Al3+；故答案为：负；2Al-6e-=2Al3+。②是负极，石墨是正极，化学反应是失去电子被氧化为，盐酸中的得到电子被还原为，电极反应式：6H++6e-=3H2↑；故答案为：正；6H++6e-=3H2↑。③总反应式为：2Al+