2024-2025学年下学期高中化学人教版高一同步经典题精练之化学反应与能量变化综合题

第25页（共25页）2024-2025学年下学期高中化学人教版（2019）高一同步经典题精练之化学反应与能量变化综合题一．选择题（共17小题）1．原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，如图装置中的盐桥装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下列对于该原电池说法正确的是（）A．该装置能将化学能完全转化为电能 B．电池工作时，盐桥中的K+移向AgNO3溶液 C．电池工作时，导线中电流流向为Zn→Ag D．负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，发生还原反应2．“千年锈色耐人寻”。Cu2（OH）3Cl是铜锈中的“有害锈”，生成原理如图。下列说法不正确的是（）A．正极反应：O2+4e﹣+4H+＝2H2O B．铜失去电子，发生氧化反应 C．潮湿的环境中更易产生铜锈 D．明矾溶液可清除Cu2（OH）3Cl3．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）ΔH＝﹣akJ/mol，已知：（a、b、c均大于零）下列说法正确的是（）A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量 C．在该条件下，向密闭容器中加入2molH2（g）和2molI2（g），充分反应后放出的热量小于2akJ D．断开1molH﹣I键所需能量为（c+b+a）kJ4．CH3OH与H2O在催化剂作用下解离成CO2*（*表示吸附态）和H*的反应历程的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（）A．该历程的决速步为CH2O*+OH*→H2COOH* B．该反应历程向环境释放能量 C．更换催化剂，反应历程的能量变化会发生改变 D．该反应历程中有极性键的断裂和形成5．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示（M＝Ca、Mg）已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是（）A．ΔH2（CaCO3）＞ΔH2（MgCO3） B．ΔH1（MgCO3）＞ΔH1（CaCO3） C．ΔH＝ΔH1+ΔH2+ΔH3 D．ΔH3（MgCO3）＜ΔH3（CaCO3）＜06．三氟甲苯（）与浓硝酸反应可生成和，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如图，下列说法正确的是（）A．与NO2+B．反应历程中，苯环的大π键未发生变化 C．从反应速率和中间体稳定性看都更利于生成中间体2 D．三氟甲苯与NO2+生成中间体17．研究发现Pd2团簇可催化CO的氧化，在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物（过渡态已标出），图为路径1和路径2催化的能量变化。下列说法不正确的是（）A．该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成 B．反应路径2的催化效果更好 C．催化剂不会改变整个反应的ΔH D．路径1中最大能垒（活化能）E正＝1.77eV8．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时（各物质均为气态），甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是（）A．反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(B．反应Ⅰ既有极性键的断裂与形成，又有非极性键的断裂与形成 C．选择优良的催化剂可以降低反应的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 D．总反应的速率取决于反应Ⅰ9．下列反应属于放热反应且属于氧化还原反应的是（）A．CaCO3加热分解的反应 B．稀硫酸与NaOH溶液的中和反应 C．H2燃烧的反应 D．NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O晶体的反应10．下列化学反应过程中的能量变化符合如图的是（）A．CaO+H2O＝Ca（OH）2 B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应 C．盐酸与氢氧化钠溶液反应 D．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑11．第19届亚运会于2023年9月23日在中国杭州开幕，本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。主火炬使用的绿色燃料是使用废碳再生的“零碳甲醇”，实现循环内“碳”的零排放。下列说法错误的是（）A．甲醇和氧气在酸性条件下可构成燃料电池，该电池工作时甲醇在负极被氧化 B．亚运村餐厅中使用的“竹餐具”含有丰富的多糖 C．主火炬使用的绿色燃料“零碳甲醇”中的碳是指碳元素 D．杭州奥体中心体育场中使用的太阳能电池材料——砷化镓是一种半导体材料12．为探究NaHCO3、Na2CO3分别与1mol•L﹣1盐酸反应（设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ）过程中的热效应，进行实验并测得如下数据：序号液体固体混合前温度混合后最高温度①35mL水2.5gNaHCO320℃18.5℃②35mL水3.2gNa2CO3m℃24.3℃③amL盐酸2.5gNaHCO320℃16.2℃④bmL盐酸3.2gNa2CO320℃25.1℃下列有关说法错误的是（）A．实验③、④中，a＝b＝35 B．实验②中温度m＝20 C．仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应 D．通过实验②④可判断反应Ⅱ是放热反应13．杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”，表达了亚运精神薪火相传，中华文明生生不息之意；“薪火”采用丙烷为燃料，火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，实现循环内碳的零排放，被称为“零碳甲醇”，助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是（）A．丙烷和甲醇的燃烧，实现了零碳排放的绿色亚运 B．杭州亚运会火炬燃烧时化学能只转化为热能 C．火焰呈橙色与原子核外电子跃迁时吸收能量有关 D．火炬燃烧时ΔH＜0，ΔS＞014．下列设备工作时，将化学能主要转化为热能的是（）A．燃气灶B．锌锰电池C．风力发电D．太阳能热水器A．A B．B C．C D．D15．一种以太阳能为热源分解水的历程，如图所示：已知：2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g）ΔH＝+571.0kJ•mol﹣1过程Ⅰ：2Fe3O4（s）＝6FeO（s）+O2（g）ΔH＝+313.2kJ•mol﹣1下列说法正确的是（）A．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 B．过程Ⅰ中每生成3molFeO，转移2mol电子 C．整个转化过程中Fe3O4和FeO都是催化剂 D．过程Ⅱ热化学方程式为3FeO（s）+H2O（l）＝H2（g）+Fe3O4（s）ΔH＝+257.8kJ•mol﹣116．2008年北京奥运会“祥云火炬的燃料是丙烷（C3H8），1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙烯（C3H6）丙烷脱氢可得到丙烯。已知：①C3H8（g）＝CH4（g）+C2H2（g）+H2（g）ΔH1＝+255.7k/mol②C3H6（g）＝CH4（g）+C2H2（g）ΔH2＝+131.5kJ/mol则C3H8（g）＝C3H6（g）+H2（g）的ΔH为（）A．+124.2kJ/mol B．﹣387.2kJ/mol C．﹣124.2kJ/mol D．+387.2kJ/mol17．某课题小组将MnO2和生物质放在一个由滤纸制成的通道内形成了电池，该电池可将可乐（pH＝2.5）中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是（）A．a极为负极，发生还原反应 B．b极的电极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O C．反应进行时，H+会从b极向a极移动，使负极区pH减小 D．若该电池消耗0.1mol葡萄糖，则b极质量增加8.7g二．解答题（共2小题）18．（1）将锌片和银片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池．该电池中负极发生反应（填“氧化”或“还原”）；溶液中的H+移向（填“正极”或“负极”）．若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算产生氢气的体积（标准状况）．（2）航天技术使用氢氧燃料电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2+O2═2H2O．酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应为：2H2﹣4e﹣═4H+，则正极反应式为：；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，则负极反应式为．（3）利用下列反应：Fe+2Fe3+═3Fe2+，设计一个化学电池（给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选）：①画出实验装置图；②注明正负极材料和电解质溶液；③标出电子流动方向．19．如图所示为根据反应2H2+O2═2H2O设计的氢氧燃料电池．（1）反应2H2+O2═2H2O能设计成电池的原因是．（2）根据装置图1回答：①负极材料：，负极反应物：．②正极上发生的电极反应式：．③KOH溶液的作用：，（3）完整说明该装置是如何形成电流的：．

2024-2025学年下学期高中化学人教版（2019）高一同步经典题精练之化学反应与能量变化综合题参考答案与试题解析题号1234567891011答案BACABCADCBC题号121314151617答案CDABAB一．选择题（共17小题）1．原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，如图装置中的盐桥装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下列对于该原电池说法正确的是（）A．该装置能将化学能完全转化为电能 B．电池工作时，盐桥中的K+移向AgNO3溶液 C．电池工作时，导线中电流流向为Zn→Ag D．负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，发生还原反应【分析】因为Zn比Ag活泼，故Zn作原电池得到负极，负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，Ag作原电池的正极，据此分析回答。【解答】解：A．该装置具备原电池的构成条件，因此形成了原电池，能将化学能转化为电能，但不能将化学能完全转化为电能，故A错误；B．电池工作时，盐桥中的K+移向电源的正极，即移向AgNO3溶液，故B正确；C．电池工作时，导线中电流流向为Ag→Zn，故C错误；D．负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，发生氧化反应，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。2．“千年锈色耐人寻”。Cu2（OH）3Cl是铜锈中的“有害锈”，生成原理如图。下列说法不正确的是（）A．正极反应：O2+4e﹣+4H+＝2H2O B．铜失去电子，发生氧化反应 C．潮湿的环境中更易产生铜锈 D．明矾溶液可清除Cu2（OH）3Cl【分析】A．根据图知，发生吸氧腐蚀，正极上O2得电子和H2O反应生成OH﹣，电解质溶液呈碱性；B．失电子的物质发生氧化反应；C．潮湿的环境中有电解质溶液，易形成原电池；D．明矾溶液呈酸性，能和Cu2（OH）3Cl中OH﹣反应。【解答】解：A．根据图知，发生吸氧腐蚀，正极上O2得电子和H2O反应生成OH﹣，电解质溶液呈碱性，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，故A错误；B．失电子的物质发生氧化反应，该反应中Cu失电子生成Cu2+而发生氧化反应，故B正确；C．潮湿的环境中有电解质溶液，易形成原电池而更易产生铜锈，故C正确；D．明矾中铝离子水解生成Al（OH）3和H+而使溶液呈酸性，能和Cu2（OH）3Cl中OH﹣反应，所以明矾溶液能清除Cu2（OH）3Cl，故D正确；故选：A。【点评】本题考查原电池原理，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确物质的性质、发生的反应是解本题关键，题目难度不大。3．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）ΔH＝﹣akJ/mol，已知：（a、b、c均大于零）下列说法正确的是（）A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量大于断开2molH﹣I键所需能量 C．在该条件下，向密闭容器中加入2molH2（g）和2molI2（g），充分反应后放出的热量小于2akJ D．断开1molH﹣I键所需能量为（c+b+a）kJ【分析】A．焓变为负，为放热反应；B．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；C．为可逆反应，不能完全转化；D．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量。【解答】解：A．焓变为负，为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错误；B．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则断开1molH﹣H键和1molI﹣I键所需能量小于断开2molH﹣I键所需能量，故B错误；C．为可逆反应，不能完全转化，则密闭容器中加入2molH2和2molI2，充分反应后放出的热量小于2akJ，故C正确；D．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，设断开2molH﹣I键所需能量为x，则b+c﹣x＝﹣a，可知x＝（c+b+a）kJ，故D错误；故选：C。【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的易错点，题目难度不大。4．CH3OH与H2O在催化剂作用下解离成CO2*（*表示吸附态）和H*的反应历程的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（）A．该历程的决速步为CH2O*+OH*→H2COOH* B．该反应历程向环境释放能量 C．更换催化剂，反应历程的能量变化会发生改变 D．该反应历程中有极性键的断裂和形成【分析】A．根据活化能最高的反应步骤是决速步进行分析；B．根据该反应生成物总能量小于反应物总能量进行分析；C．根据催化剂是通过改变化学反应历程来改变化学反应速率进行分析；D．根据该反应中存在H2O*中O—H极性键的断裂、形成C【解答】解：A．活化能最高的反应步骤是决速步，由图可知，决速步为CH3OB．该反应生成物总能量小于反应物总能量，反应放热，故B正确；C．催化剂是通过改变化学反应历程来改变化学反应速率，故更换催化剂，反应历程变化，对应能量也会随之变化，故C正确；D．该反应中存在H2O*中O—H极性键的断裂、形成C＝O故选：A。【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。5．MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示（M＝Ca、Mg）已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是（）A．ΔH2（CaCO3）＞ΔH2（MgCO3） B．ΔH1（MgCO3）＞ΔH1（CaCO3） C．ΔH＝ΔH1+ΔH2+ΔH3 D．ΔH3（MgCO3）＜ΔH3（CaCO3）＜0【分析】A．ΔH2表示碳酸根离子离解成氧离子和二氧化碳过程的反应热，与阳离子无关；B．MgCO3和CaCO3中钙离子的半径大于镁离子，故碳酸镁中离子键更强，断裂碳酸镁中的离子键需要吸收更多的能量；C．根据盖斯定律及图中的箭头方向；D．ΔH3表示氧化物离解成金属阳离子和阳离子所吸收的热量。【解答】解：A．ΔH2表示碳酸根离子离解成氧离子和二氧化碳过程的反应热，与阳离子无关，故ΔH2（CaCO3）＝ΔH2（MgCO3），故A错误；B．钙离子的半径大于镁离子，故碳酸镁中离子键更强，断裂碳酸镁中的离子键需要吸收更多的能量，故ΔH1（MgCO3）＞ΔH1（CaCO3），故B正确；C．根据盖斯定律可知，ΔH＝ΔH1+ΔH2﹣ΔH3，故C错误；D．ΔH3表示氧化物离解成金属阳离子和阳离子所吸收的热量，由于钙离子半径大于镁离子，故断裂氧化镁中的离子键需要更多的能量，ΔH3（MgCO3）＞ΔH3（CaCO3）＞0，故D错误；故选：B。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。6．三氟甲苯（）与浓硝酸反应可生成和，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如图，下列说法正确的是（）A．与NO2+B．反应历程中，苯环的大π键未发生变化 C．从反应速率和中间体稳定性看都更利于生成中间体2 D．三氟甲苯与NO2+生成中间体1【分析】A．根据加成反应是有机物分子中的不饱和键（双键或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，进行分析；B．根据反应历程中苯环变成，中间体带正电荷说明苯环的大π键被破坏进行分析；C．根据中间体2的能量低于中间体1，且生成中间体1反应的活化能大于生成中间体2，进行分析；D．根据反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应进行分析。【解答】解：A．加成反应是有机物分子中的不饱和键（双键或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，由图可知，与NO2+生成中间体的反应为加成反应，故B．由图可知，反应历程中苯环变成，中间体带正电荷说明苯环的大π键被破坏，故B错误；C．由图可知，中间体2的能量低于中间体1，且生成中间体1反应的活化能大于生成中间体2，所以从反应速率和中间体稳定性看都更利于生成中间体2，故C正确；D．三氟甲苯与NO2+生成中间体1和中间体2的过程均为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故选：C。【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。7．研究发现Pd2团簇可催化CO的氧化，在催化过程中路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物（过渡态已标出），图为路径1和路径2催化的能量变化。下列说法不正确的是（）A．该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成 B．反应路径2的催化效果更好 C．催化剂不会改变整个反应的ΔH D．路径1中最大能垒（活化能）E正＝1.77eV【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，图中峰值越小则活化能越小，决定总反应速率的是慢反应，活化能越大反应越慢。【解答】解：A．由图可知CO在Pd2催化作用下与氧气反应产生CO2，反应方程式为2CO+O2＝2CO2，反应过程中CO中C—O极性键、O2中O—O非极性键断裂，CO2中C—O极性键生成，没有非极性键的生成，故A错误；B．由图可知：反应路径2的最大活化能比反应路径1的最大活化能低，反应路径2的催化效果更好，故B正确；C．催化剂改变反应的活化能，反应的ΔH只与反应物和生成物有关，催化剂不会改变整个反应的ΔH，故C正确；D．由图可知，路径1的最大能垒（活化能）E正＝﹣3.96eV﹣（﹣5.73eV）＝1.77eV，故D正确；故选：A。【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，把握反应中的能量变化及发生的反应、催化剂的作用、活化能与焓变的计算关系是解本题关键，题目难度不大。8．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时（各物质均为气态），甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图：下列说法正确的是（）A．反应Ⅱ的热化学方程式为：CO(B．反应Ⅰ既有极性键的断裂与形成，又有非极性键的断裂与形成 C．选择优良的催化剂可以降低反应的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 D．总反应的速率取决于反应Ⅰ【分析】A．根据反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，进行分析；B．根据反应Ⅰ无极性键的形成，无非极性键的断裂，进行分析；C．根据催化剂不能改变反应的焓变进行分析；D．根据反应Ⅰ活化能比反应Ⅱ高进行分析。【解答】解：A．反应Ⅱ反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则反应Ⅱ的热化学方程式为：CO（g）+H2O（g）＝H2（g）+CO2（g）ΔH＝﹣akJ/mol（a＞0），故A错误；B．反应Ⅰ存在H—H非极性键的形成，无非极性键的断裂，有C—H、O—H极性键的断裂，无极性键的形成，故B错误；C．催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗，但催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；D．反应Ⅰ活化能比反应Ⅱ高，因此反应Ⅰ为慢反应，总反应的反应速率由慢反应决定，故D正确；故选：D。【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。9．下列反应属于放热反应且属于氧化还原反应的是（）A．CaCO3加热分解的反应 B．稀硫酸与NaOH溶液的中和反应 C．H2燃烧的反应 D．NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O晶体的反应【分析】属于放热反应，说明反应物总能量大于生成物总能量，又属于氧化还原反应，说明反应中有电子转移，其特征是有元素化合价升降。【解答】解：A．CaCO3加热分解的反应为吸热反应，但不属于氧化还原反应，故A错误；B．稀硫酸与NaOH溶液的中和反应中没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误；C．H2燃烧的反应该反应中有元素化合价变化，属于氧化还原反应，且是放热反应，故C正确；D．NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O晶体的反应是吸热反应，属于非氧化还原反应，，故D错误；故选：C。【点评】本题考查了反应类型的判断，根据元素化合价是否变化及反应热来分析解答，熟悉常见吸热反应和放热反应、氧化还原反应的特征即可解答，题目难度不大。10．下列化学反应过程中的能量变化符合如图的是（）A．CaO+H2O＝Ca（OH）2 B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应 C．盐酸与氢氧化钠溶液反应 D．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑【分析】图中反应物的能量低于生成物的能量，属于吸热反应。【解答】解：A．CaO+H2O＝Ca（OH）2是放热反应，与图像不符合，故A错误；B．Ba（OH）2•8H2O与氯化铵反应是吸热反应，与图像符合，故B正确；C．盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应，与图像不符，故C错误；D．Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑是放热反应，与图像不符，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查吸热反应和放热反应等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。11．第19届亚运会于2023年9月23日在中国杭州开幕，本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。主火炬使用的绿色燃料是使用废碳再生的“零碳甲醇”，实现循环内“碳”的零排放。下列说法错误的是（）A．甲醇和氧气在酸性条件下可构成燃料电池，该电池工作时甲醇在负极被氧化 B．亚运村餐厅中使用的“竹餐具”含有丰富的多糖 C．主火炬使用的绿色燃料“零碳甲醇”中的碳是指碳元素 D．杭州奥体中心体育场中使用的太阳能电池材料——砷化镓是一种半导体材料【分析】A．原电池中负极被氧化；B．“竹餐具”的主要成分为纤维素；C．主火炬燃料“零碳甲醇”中的碳是指二氧化碳；D．砷化镓是一种良好的半导体材料。【解答】解：A．甲醇和氧气在酸性条件下构成的燃料电池中，电池工作时，甲醇在负极被氧化，氧气在正极被还原，故A正确；B．“竹餐具”的主要成分为纤维素，纤维素属于多糖，故B正确；C．主火炬燃料“零碳甲醇”中的碳是指二氧化碳，不是碳元素，故C错误；D．砷化镓是一种良好的半导体材料，故D正确；故选：C。【点评】本题考查化学与STSE，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。12．为探究NaHCO3、Na2CO3分别与1mol•L﹣1盐酸反应（设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ）过程中的热效应，进行实验并测得如下数据：序号液体固体混合前温度混合后最高温度①35mL水2.5gNaHCO320℃18.5℃②35mL水3.2gNa2CO3m℃24.3℃③amL盐酸2.5gNaHCO320℃16.2℃④bmL盐酸3.2gNa2CO320℃25.1℃下列有关说法错误的是（）A．实验③、④中，a＝b＝35 B．实验②中温度m＝20 C．仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应 D．通过实验②④可判断反应Ⅱ是放热反应【分析】实验①和③探究NaHCO3与盐酸反应的热量变化，实验②和④探究Na2CO3与盐酸反应的热量变化，根据控制变量法的原则可知a＝b＝35，m＝20，据此分析。【解答】解：A．根据分析，实验③、④中，a＝b＝35，故A正确；B．实验②中温度m＝20，故B正确；C．碳酸氢钠溶于水为吸热过程，不能仅根据实验③混合后溶液温度降低而判断碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，需要结合实验①综合判断，故C错误；D．Na2CO3溶于水，混合液温度从20℃升高到24.3℃，实验④中碳酸钠与盐酸反应，温度从20℃升高到25.1℃＞24.3℃，Na2CO3与盐酸反应后混合液的温度比Na2CO3溶于水后升高的温度更高，证明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应，故D正确；故选：C。【点评】本题主要考查探究吸热反应和放热反应等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。13．杭州第19届亚运会火炬命名“薪火”，表达了亚运精神薪火相传，中华文明生生不息之意；“薪火”采用丙烷为燃料，火焰呈橙色。主火炬塔“钱江潮涌”采用废碳再生的绿色甲醇作为燃料，实现循环内碳的零排放，被称为“零碳甲醇”，助力打造首届碳中和亚运会。下列叙述正确的是（）A．丙烷和甲醇的燃烧，实现了零碳排放的绿色亚运 B．杭州亚运会火炬燃烧时化学能只转化为热能 C．火焰呈橙色与原子核外电子跃迁时吸收能量有关 D．火炬燃烧时ΔH＜0，ΔS＞0【分析】A．根据丙烷和甲醇的燃烧都会产生二氧化碳，不是零碳排放，进行分析；B．根据火炬燃烧，化学能还转化为光能进行分析；C．根据电子跃迁本质上是组成物质的粒子中电子的一种能量变化进行分析；D．根据甲醇燃烧为放热反应，该反应为气体分子数增大的反应，进行分析。【解答】解：A．丙烷和甲醇的燃烧都会产生CO2，不是零碳排放，亚运会中的零碳排放理念是指丙烷燃烧的废碳再生为CH3OH燃料，实现循环内碳的零排放，被称为“零碳甲醇”，故A错误；B．火炬燃烧时，不仅放出热量，还发光，故化学能还转化为光能，故B错误；C．电子跃迁本质上是组成物质的粒子中电子的一种能量变化，焰火产生时原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁释放能量有关，故C错误；D．亚运会火炬燃料是甲醇，发生反应为：2CH3OH+3O2点燃¯2C故选：D。【点评】本题主要考查常见的能量转化形式等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。14．下列设备工作时，将化学能主要转化为热能的是（）A．燃气灶B．锌锰电池C．风力发电D．太阳能热水器A．A B．B C．C D．D【分析】化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，解题时要注意看过程中否发生化学变化，是否产生了热量。【解答】解：A．燃气灶工作时是燃烧，是将化学能转化为热能，故A正确；B．锌锰电池是原电池，是将化学能转化为电能，故B错误；C．风力发电是将风能转化为电能，故C错误；D．太阳能热水器可以将水加热，是将太阳能转化为热能，故D错误；故选：A。【点评】本题考查能量的转化形式，题目难度不大，该题涉及了两方面的知识：一方面对物质变化的判断，另一方面是一定注意符合化学能向热能的转化条件。15．一种以太阳能为热源分解水的历程，如图所示：已知：2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g）ΔH＝+571.0kJ•mol﹣1过程Ⅰ：2Fe3O4（s）＝6FeO（s）+O2（g）ΔH＝+313.2kJ•mol﹣1下列说法正确的是（）A．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 B．过程Ⅰ中每生成3molFeO，转移2mol电子 C．整个转化过程中Fe3O4和FeO都是催化剂 D．过程Ⅱ热化学方程式为3FeO（s）+H2O（l）＝H2（g）+Fe3O4（s）ΔH＝+257.8kJ•mol﹣1【分析】过程Ⅰ方程式为：2Fe3O4太阳能¯6FeO+O2↑；过程Ⅱ方程式为：3FeO（s）+H2O（l）═H2（g）+Fe3O4（s）ΔH＝+128.9kJ•mol﹣1，可见在整个过程实现了太阳能向化学能的转化，所以Fe3O4【解答】解：A．整个过程中存在太阳能转化为化学能，化学能转化为化学能的变化，故A错误；B．过程Ⅰ中转移电子数为4，则每生成3molFeO，转移2mol电子，故B正确；C．整个转化过程中Fe3O4为整个过程的催化剂，故C错误；D．根据盖斯定律：①×12-12×②得3FeO（s）+H2O（l）═H2（g）+Fe3O4（s）ΔH=12（571﹣故选：B。【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、盖斯定律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项A为解答的难点，题目难度不大。16．2008年北京奥运会“祥云火炬的燃料是丙烷（C3H8），1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙烯（C3H6）丙烷脱氢可得到丙烯。已知：①C3H8（g）＝CH4（g）+C2H2（g）+H2（g）ΔH1＝+255.7k/mol②C3H6（g）＝CH4（g）+C2H2（g）ΔH2＝+131.5kJ/mol则C3H8（g）＝C3H6（g）+H2（g）的ΔH为（）A．+124.2kJ/mol B．﹣387.2kJ/mol C．﹣124.2kJ/mol D．+387.2kJ/mol【分析】根据盖斯定律，“反应①﹣反应②”得到C3H8（g）＝C3H6（g）+H2（g），进行分析。【解答】解：根据盖斯定律，“反应①﹣反应②”得到目标方程，则ΔH＝ΔH1﹣ΔH2＝（156.6﹣32.4）kJ/mol＝+124.2kJ/mol，故A正确，故选：A。【点评】本题主要考查有关反应热的计算等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。17．某课题小组将MnO2和生物质放在一个由滤纸制成的通道内形成了电池，该电池可将可乐（pH＝2.5）中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是（）A．a极为负极，发生还原反应 B．b极的电极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O C．反应进行时，H+会从b极向a极移动，使负极区pH减小 D．若该电池消耗0.1mol葡萄糖，则b极质量增加8.7g【分析】由图可知，酸性条件下C6H12O6→C6H10O6，失去H原子、发生氧化反应，即a电极为负极，b电极为正极，负极反应式为C6H12O6﹣2e﹣＝C6H10O6+2H+，正极上MnO2发生得电子的还原反应生成Mn2+，正极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，放电时阳离子由负极a移向电极b，据此分析解答。【解答】解：A．由装置图可知，酸性条件下C6H12O6→C6H10O6，失去H原子、发生氧化反应，所以a电极为负极、发生氧化反应，故A错误；B．该原电池工作时，b电极为正极，酸性条件下MnO2被还原生成Mn2+，正极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，故B正确；C．该原电池工作时，a电极为负极，b电极为正极，H+由负极a移向电极b，故C错误；D．a电极为负极，负极反应式为C6H12O6﹣2e﹣＝C6H10O6+2H+，正极反应式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，则消耗0.1mol葡萄糖时，电路中转移0.2mol电子，正极质量减少0.1mol×87g/mol＝8.7g，故D错误；故选：B。【点评】本题考查新型化学电源工作原理，侧重学生分析能力和迁移运用能力的考查，明确电极判断、电极反应及离子移动方向是解题关键，注意结合电解质条件书写电极反应式，题目难度中等。二．解答题（共2小题）18．（1）将锌片和银片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池．该电池中负极发生氧化反应（填“氧化”或“还原”）；溶液中的H+移向正极（填“正极”或“负极”）．若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算产生氢气的体积（标准状况）4.48L．（2）航天技术使用氢氧燃料电池具有高能、轻便，不污染优点，氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均可表示为：2H2+O2═2H2O．酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应为：2H2﹣4e﹣═4H+，则正极反应式为：O2+4e﹣+4H+＝2H2O；碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，则负极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝4H2O．（3）利用下列反应：Fe+2Fe3+═3Fe2+，设计一个化学电池（给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选）：①画出实验装置图；②注明正负极材料和电解质溶液；③标出电子流动方向．【分析】（1）锌片、银片、稀硫酸构成原电池，活泼金属锌作负极，负极上失电子发生氧化反应，银作正极，正极上得电子发生还原反应，结合电极方程式计算；（2）氢氧燃料电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，电