2.2化学反应与能量转化同步练习-鲁科版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．锌是正极，其质量不断减少 B．电子从锌片经导线流向铜片
C．该装置能将电能转化为化学能 D．铜电极发生反应为
2．现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入硫酸溶液中，X上有气泡产生，Y溶解；②把Z、W用导线连接后同时浸入硫酸溶液中，W发生还原反应；③把X、Z用导线连接后同时浸入硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z。则下列选项中正确的是
A．①中金属片Y发生还原反应
B．②中金属片W作负极
C．上述四种金属的活动性顺序为W＜X＜Z＜Y
D．如果把Y、W用导线相连后同时浸入硫酸溶液中，则电子流动方向为Y→导线→W
3．N2(g)与H2(g)在催化剂表面经历如图过程生成NH3(g)，下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ中破坏的化学键均为非极性键
B．过程Ⅰ吸收能量，过程II放出能量
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)该反应是吸热反应
D．1molN2(g)与3molH2(g)所具有的总能量比2molNH3(g)所具有的总能量高
4．一种微生物电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图：
下列说法正确的是
A．a电极作原电池的正极
B．处理后的硝酸根废水pH降低
C．电池工作时，中间室的Cl-移向右室，Na+移向左室，实现海水淡化
D．左室发生反应的电极反应式：C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+
5．已知：锂硫电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源，通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是（ ）
A．b为电源的正极
B．每消耗32g硫，理论上导线中一定通过2mole-
C．N室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D．SO42-通过阴膜由原料室移向M室
6．下列说法或表示方法正确的是
A．凡是放热反应，不需加热即可发生
B．由“C(石墨)=C(金刚石）△H =+1.9kJ/mol”可知，金刚石比石墨稳定
C．在l0lkPa时，2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴：△H =-285.8kJ/mol。
D．在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H =-57.3kJ/mol，若将含 lmolCH3COOH 与含1mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ
7．设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．3.2 g甲烷中含有C H键的数目为0.8
B．4.4 g 和的混合气体中含有的原子总数为0.3
C．标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5
D．由Cu、Zn和稀硫酸组成的原电池工作时，若Cu极生成0.2 g ，则电路通过电子0.2
8．根据原电池原理，可利用乙醇(CH3CH2OH)的燃烧反应，以KOH溶液为电解质溶液，铂作电极设计出燃料电池。下列关于该燃料电池的说法中正确的是
A．负极上是O2获得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
B．电池放电过程中，溶液的pH不发生改变
C．负极发生氧化反应，正极发生还原反应
D．电池总反应为CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O
9．下列关于H2(g)+X2(g)生成HX(g)(X=F、Cl、Br)的描述，图示正确的是
A． B．
C． D．
10．下列反应既属于氧化还原反应，又是放热反应的是
A．生石灰溶于水 B．中和反应
C．铝粉与Fe2O3高温下反应 D．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
二、填空题
11．氯铝电池是一种新型的燃料电池。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)电子从 (填“Al”或“Cl”)极流向 极(填“正”或“负”)。
(4)总反应方程式： 。
12．如图所示，是原电池的装置图。请回答：
（1）若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为 ；
（2）若C为CuCl2溶液，Zn是负极，Cu极发生 反应，电极反应为 。
（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，c电极为 极，电极反应方程式为 。若线路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
13．保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题．为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：
过程I可用如下反应表示：
①2CO22CO+O2
②2H2O2H2+O2
③2N2+6H2O4NH3+3O2
④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
⑤2CO+H2O？+3O2
请回答下列问题：
（1）过程I的能量转化形式为： 能转化为 能．
（2）请完成第⑤个反应的化学方程式
（3）上述转化过程中，△H1和△H2的关系是
（4）断裂1mol化学键所需的能量见表：
共价键 H﹣N H﹣O N≡N O=O
断裂1mol化学键所需能量/kJ mol﹣1 393 460 941 499
常温下，N2和H2O反应生成NH3的热化学方程式为
14．按要求回答下列问题：
(1)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甲烷在氧气中的燃烧反应；⑤固体溶于水；⑥C与CO2反应生成CO
(2)反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_______。
A． B． C． D．
(3)下图是一氧化碳和氧在钌催化剂表面形成化学键的过程。下列说法正确的是_______。
A．和均为酸性氧化物 B．该过程中，先断键成C和O
C．状态Ⅰ到状态Ⅲ为放热过程 D．图示表示和反应生成的过程
(4)合成氨工业中，合成塔中每产生，放出热量，已知断开键、键分别需要吸收的能量为；则键断裂吸收的能量约等于 (保留到小数点后一位)。
15．化学反应一定伴随能量变化。
（1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到 气味，用手触摸烧杯底部感觉 ，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯 。 说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。该反应的化学方程式
（2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热 （填 “相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）
（3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是 （填序号）
①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气
16．如表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436
根据上述数据回答下列问题：
（1）下列物质本身具有的能量最低的是( )
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中，最稳定的是( )
A．HF B．HCl C．HBr D．HI
（3）X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应 。
（4）相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是 。
17．①已知反应的分子中化学键断裂时分别需要吸收、的能量，则分子中化学键断裂时需吸收的能量为 。
②氢气与氧气反应生成液态水，放出热量，写出该反应的热化学方程式: 。
（2）①火箭发射常用肼为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知：
写出气态肼和四氧化二氮气体反应的热化学方程式为 。
②肼（）—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的溶液。该电池放电时，负极的电极反应式是 。
18．(1)为减少二氧化碳排放，我国科学家设计如图捕获二氧化碳的装置，利用的是 的工作原理。(填“电解池”或“原电池”)
(2)有四种燃料电池，工作原理示意图分别为：
其中正板反应生成水的是 (填字母序号)
(3)如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。
①当电解质溶液为稀硫酸时，Fe电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。
②当电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。
③若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则Fe电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。
19．利用反应Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋设计了如图所示的原电池。回答下列问题：
(1)该原电池的负极材料是 ，发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
(2)X是 ，Y是 。
(3)正极上出现的现象是 。
(4)在外电路中，电子从 (填写电极材料)极流向 极。
20．人们应用原电池原理制作了多种电池，广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，以满足不同的需要。请按要求回答下列问题：
(1)新一代锂二次电池体系和全固态锂二次电池体系是化学、物理等学科的基础理论研究与应用技术的前沿。
①Li－CuO二次电池的比能量高、工作温度宽。Li－CuO二次电池中，放电时金属锂作 极。比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，可用来衡量电池的优劣，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量由大到小的顺序为 。
②一种制备CuO的过程如图：
写出“混合沉淀”过程产生Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式： 。
(2)CH3OH可作为燃料使用，使用CH3OH和O2组合设计的燃料电池的结构如图所示，质子(H+)交换膜左右两侧的溶液均为等浓度的稀硫酸。
物质a为 (填化学式)：电极c上发生的电极反应方程式为 。
三、实验题
21．某小组设计实验探究重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]的部分性质：资料显示：
①(NH4)2Cr2O7呈橙红色，Cr2O3呈绿色，Cr3＋呈绿色。
②Mg3N2遇水蒸气剧烈反应生成NH3。
(1)探究重铬酸铵分解产物是否有NH3(装置如图1所示)。
B中倒置的干燥管作用是 。实验中，没有观察到B中颜色发生变化，实验结论是 。
(2)探究(NH4)2Cr2O7N2↑＋Cr2O3＋4H2O的真实性(如下装置可以重复使用)：
①气流从左至右，装置连接顺序D、 。
②点燃E处酒精灯之前，先通入一段时间CO2，其目的是 能证明有水生成的实验现象是 。
③能说明D中分解反应已发生的实验依据是 。
④设计实验证明重铬酸铵分解生成了N2：取反应后E中残留固体于试管，滴加蒸馏水， 。
(3)探究(NH4)2Cr2O7的氧化性(按如图2装置进行实验)。为了探究(NH4)2Cr2O7与Na2S反应的氧化产物是否是SO42－，设计如下方案。连接K，观察到左烧杯中溶液由橙色逐渐变成绿色，电流计指针有明显偏转。实验完毕后，向右烧杯滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。
图2中负极的电极反应式为 (不考虑后续反应)。
22．如图所示装置可构成原电池。试回答下列问题：
(1)电解质溶液为浓硝酸时，灯泡 (填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。
a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为： ；
b.若灯泡不亮，其理由为：
(2)电解质溶液为NaOH溶液时，灯泡 (填“亮或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。
a.若灯泡亮，则Mg电极反应式为： ；
b.若灯泡不亮，其理由为： 。
23．溶液与KI溶液混合时，按照复分解反应原理分析，可得到AgI黄色沉淀。查阅资料可知：①溶液呈酸性；②具有较强的氧化性；③单质碘遇淀粉溶液会变蓝。根据所得信息，甲学生对溶液与KI溶液混合时发生的反应做出了如下猜测：
猜测1：发生复分解反应。
猜测2：与发生氧化还原反应。
(1)①如果猜测2成立，则发生反应的化学方程式为 ；为了验证该猜测，甲同学往反应后的溶液中加入淀粉，观察到溶液变蓝，证明猜测2成立。
②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立，原因是溶液中的在酸性条件下具有较强的氧化性，也可能氧化，反应的离子方程式为 ；该反应中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测，设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动，两烧杯中电解质溶液足量)，一段时间后，电流计指针发生偏转，溶液无气泡产生，石墨2表面有银白色金属析出。
①该装置的负极为石墨 (填“1”或“2”)；盐桥中的会往 (填“左”或“右”)侧移动。
②若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应)，则电路中转移电子数为 。
③根据实验现象，证明猜测2成立。若将盐桥中的溶液换成KCl溶液，一段时间后，电流计指针不发生偏转，可能原因是 。
(3)原电池在生产生活和学习中有着广泛的应用，下列关于原电池的说法正确的是 (填标号)。
A．原电池是化学能转化为电能的装置 B．原电池内发生的反应为氧化还原反应
C．所有的化学反应均可设计成原电池 D．电子从负极流出，经电解质溶液流入正极
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．D
5．D
6．D
7．C
8．C
9．A
10．C
11． 正 负 Al 正 2Al+3Cl2=2AlCl3
12． 2H++2e-=H2↑ 还原 Cu2++2e-=Cu 负 CH3OH 6e-+H2O=CO2↑+6H+ 11.2
13． 太阳 化学 2CO+4H2O2CH4+3O2 △H1=﹣△H2 2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）△H=+1189KJ/mol
14．(1)②⑥
(2)D
(3)C
(4)391.0
15． 刺激性气味 烧杯底部很冷 被冻在一起 吸热 相等 中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同 ③④⑤⑥
16． A A 放热反应 Cl2
17． 299 H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H= -286kJ/mol 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1096.7kJ·mol－1 N2H4+4OH--4e- =4H2O+N2↑
18． 电解池 B 正 2H++2e-=H2↑ 负 Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O 正 NO+2H++e-=NO2↑+H2O
19． 铜 氧化 CuSO4溶液 AgNO3溶液 银棒上有银白色物质析出 Cu Ag
20．(1) 负 Li＞Al＞Na 2Cu2++2CO+H2O＝Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑
(2) CH3OH CH3OH+H2O-6e-＝CO2↑+6H+
21． 防倒吸 (NH4)2Cr2O7分解不产生NH3 F、C、E、C 排尽装置内空气，避免空气中N2、O2与Mg反应 F中白色粉末变蓝色 D装置橙红色粉末变成绿色粉末 用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸置于试管口上方，观察到试纸变蓝色 S2－＋8OH－－8e－=SO42－＋4H2O
22．(1) 亮 Mg－2e－=Mg2＋ 无
(2) 亮 2H2O+2e－=H2+2OH- 无
23．(1) 1：3
(2) 1 右 0.05 KCl溶液与溶液反应生成的AgCl沉淀会堵塞盐桥，电解质溶液中的离子不能自由移动，造成断路
(3)AB
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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