《【化学】化学反应与能量变化 综合复习 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【化学】化学反应与能量变化 综合复习 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、6.1 化学反应与能量变化 综合复习 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册一、单选题1由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是（） A由XY反应的H=E5-E2B由XZ反应的H0CY(g)比Z(g)稳定 D两反应XY、XZ相比，后者的活化能较大2对于化学反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2的有关叙述错误的是（） A该反应中既有旧化学键的断裂，也有新化学键的形成B该反应中每消耗1 mol Na，则同时消耗18 g H2O，产生1 mol NaOH和11.2 L H2(标准状况下)C由于该反应常温下能自动进行，故该反应一定是放热反应D由于该反应是放
2、热反应，所以断裂旧化学键所吸收的能量一定比形成新化学键所放出的能量少3有下列物质： NaOH固体；浓硫酸； NH4NO3晶体； CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内的滴有红墨水的水面呈形如图所示状态，判断加入的物质可能是（） ABCD4下列我国科技创新的产品设备在工作时有化学能转变成电能的是（） A 长征5号火箭使用的液氧煤油发动机B 北斗导航卫星的太阳能电池板C 位于江苏的海上风力发电厂D 世界首部可折叠柔屏手机5如图为反应2H2 (g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是（） A由H、O原子形成2mol H2O(g)，共
3、吸收1852 kJ能量B拆开2molH2 (g)和1mol O2 (g)中的化学键成为H、O原子，共放出1368kJ能量C2molH2 (g)和1molO2 (g)反应生成2mol H2O(g)，共放出484 kJ能量D2molH2 (g)和1molO2 (g)反应生成2molH2O(l)，共吸收484 kJ能量62020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+
4、=LiFePO4，下列说法错误的是（） A“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染B放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi+Li1-xC6C充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌D该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）7某课题研究小组设计如下图所示装置(电极材料均为铂)，该装置可将工业废水中的乙胺转化成无毒无害物质。下列分析错误的是 （）A电极M为电池的正极B电池工作时，左侧溶液保持不变C电极N的电极反应式为：D为了保证电池效率，该电池工作时温度不易过高8将纯铁片和纯铜片按下图所示插入同浓度的
5、稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是（）A甲装置中电能转化为化学能B两个装置中铜片表面均有气泡产生C甲装置中H+移向铜片发生还原反应D甲中负极上发生的电极反应为Fe-3e-=Fe3+9丙酮是最简单的脂肪酮，人们把它作为模型进行了大量的光化学反应研究。丙酮分子中存在如图1所示4种类型的化学键，即C=O、，丙酮在激光强度为时，在特定的时间间隔内这4种类型的化学键的键长变化如图2所示。下列判断错误的是（）AI表示C-C键，在该条件下最易断裂B丙酮在该条件下的光解反应是吸热反应C丙酮在该条件下解离的第一步反应可表示为D丙酮在该条件下的光解反应中只有化学键的断裂10根据原电池的反原理将反应 设计为原电池，
6、下列组合正确的是（） 选项正极材料负极材料电解质溶液ACuFe 溶液BCFe 溶液CFeAg 溶液DAgFe 溶液AA BB CC DD11下列反应的能量变化与其它三个不相同的是（）A铁片与稀硫酸反应B铝粉与氧化铁的铝热反应C甲烷在O2中的燃烧DBa(OH)28H2O与NH4Cl反应12某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是（） A两步反应均为吸热反应B加入催化剂会改变反应的反应热C三种化合物中的稳定性BACDAB反应，反应条件一定要加热13下列属于氧化还原反应，且为吸热反应的是（） AC+H2O(g) CO+H2 B2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OC
7、Zn+2H+=Zn2+H2DCaCO3 CaO+CO214火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠和碳纳米管作两极(如图)，放电的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C，下列说法不正确的是（）A该电池的介质可以选择Na2CO3溶液B金属Na作负极，发生氧化反应C正极反应为3CO2+4e-=2+CD工作时电子从Na电极经导线流向碳纳米管电极15铁和碳形成的原电池装置如图所示，下列说法正确的是（） A碳电极为负极，铁电极为正极B铁电极溶解，发生还原反应C电子的流向为铁电极导线碳电极D电解质溶液的酸性增强16一种可完全生物降解的Zn-M
8、o原电池结构如图所示。电池使用过程中在Zn表面形成一层薄膜，下列说法正确的是（）AMo作原电池负极B电子由经电解质流向MoC表面发生的电极反应：Zn2e+2OH_ZnO+H2OD每消耗，理论上转移的电子数目为17银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，电池反应是：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法正确的是（） A工作时原电池负极附近溶液的pH增大B电子由Zn经过溶液流向Ag2OC溶液中OH- 由Zn电极移向Ag2O电极DAg2O作正极：Ag2O+H2O+2e-2Ag+ 2OH-18下列反应或过程吸收能量的是( )A苹果缓慢腐坏B弱酸电离C镁带燃烧D酸碱中和19电化学气敏传感器
9、可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）AO2在电极b上发生氧化反应B溶液中OH-向电极b移动C反应消耗的O2与生成的N2的物质的量之比为3：2D负极的电极反应式为：2NH3-6e-= N26H+20下列说法不正确的是（） A节能就是要减少能源的使用B人类获得热能的主要途径是通过物质的燃烧C化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的D化学反应必然伴随着能量变化二、综合题21现有反应：A.2H2O2 H2O+O2 BFe+H2SO4=FeSO4+H2CNa2CO310H2O与NH4NO3反应制作冷敷袋 D.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O（1）上述四个反
10、应过程中能量变化符合如图甲的是 (填序号)。（2）上述四个反应中可用于设计成如图乙的原电池的反应是 (填反应序号)。根据该原电池回答下列问题：负极反应式为 ；正极发生 (填“氧化”或“还原”)反应。当导线中有2mol电子通过时，理论上发生的变化是 (填序号)。a溶液增重56g b溶液增重54g c析出1g H2 d析出11.2L H2(标准状况)（3）FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)，请将此反应设计成原电池，请根据图乙画出该原电池的装置图，注明电极材料，电解质溶液，电子流向。 22氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该
11、电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：（1）负极反应为 。（2）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2Li+H2 2LiH，.LiH+H2O=LiOH+H2，反应中的还原剂是 ，反应中的氧化剂是 。 23人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。（1）氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源，氢气燃烧时放出大最的热。 氢气燃烧生成水蒸气的能最变化如下图所示： 根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴随着 变化，1mol H2完全燃烧生成
12、1molH2O(气态)时，释放的能量是 kJ。（2）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_。 AFe+2FeCl3=3FeCl2BSO3+H2O=H2SO4CCH4+2O2 CO2+2H2O DBa(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O（3）下图是某兴趣小组设计的原电池示意图，实验结束后，在实验报告上记录信息如下： a.电流计指针偏转b.Cu极有H2产生c. H+向负极移动d.电流由Zn经导线流向Cu实验报告中记录合理的是 (填序号)。请写出该电池的负极反应式 。若有1 mol电子流过导线，则理论上产生H2的质量为 g.将稀H2SO4换成CuSO4溶液，电极质量增加的是 (填“锌极”
13、或“铜极”，下同)，溶液中SO42-移向 。24某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计四组实验，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1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg（1）实验1.2中，电极Al的作用 (填“相同”、“不相同”)。（2）实验3中，电极Al为 (填“正极”、“负极”)。写出实验4中，电极Al的电极反应式是 。（3）电池电容量大，安全性高，能有效利用，其工作原理如图所示，形成和C沉积在Pd包覆纳米多孔金电极表面。写出该电池的总反应方程式是 。25海水电池是我国1991年研制
14、的以铝一空气一海水为能源的新型电池，可用于航海标志灯的供电。（1）上述装置的模型，能体现海水电池工作原理的是 （填字母）。（2）海洋电池工作过程中，负极的电极反应式为 ，该极是电子 （填“流出”或“流入”）的一极，发生 填“氧化”或“还原”）反应。 答案解析部分1【答案】B【解析】【解答】A.由图可知，XY反应的反应热H=E3-E2，A不符合题意；B.由图可知，该反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，因此该反应为放热反应，HE4，所以反应XY的活化能更大，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、根据能量变化图计算反应热；B、根据反应物和生成物能量的相对大小分析反应热；C、根据反应的热效
15、应判断物质能量的相对大小，物质具有的能量越高越不稳定；D、根据反应能量变化图确定活化能的相对大小；2【答案】C【解析】【解答】化学反应的本质是既有旧化学键的断裂，也有新化学键的形成，A项正确；由化学方程式知，参加反应的反应物、生成物的物质的量之比为2221，每消耗1 mol Na，则同时消耗1 mol(18 g)H2O，产生1 mol NaOH和0.5 mol(11.2 L)H2，B项正确；化学反应的反应热只与反应物和生成物的总能量有关，与是否能在常温下进行无必然联系。常温下能自动进行的反应不一定是放热反应，有些吸热反应如氢氧化钡与氯化铵的反应在常温下就可以发生，C项错误；断裂旧化学键所吸收的
16、能量比形成新化学键所放出的能量少，一定是放热反应，D项正确。故答案为：C【分析】化学反应的本质是既有旧化学键的断裂，也有新化学键的形成。3【答案】B【解析】【解答】U形管内滴有红墨水的水血呈现左低右高，可知加入的物质溶于水时放热；NaOH固体、浓硫酸、CaO固体溶于水时都放热，NH4NO3晶体溶于水吸热，故B符合题意。【分析】根据U型管中液面的高低判断各物质加入水中后放出热量，然后分析是否放热即可。4【答案】D【解析】【解答】A.液氧煤油发动机能将化学能转变为动能，没有将化学能转变为电能，故A不符合题意；B.太阳能电池板将太阳能转变为电能，没有将化学能转变为电能，故B不符合题意；C.风力发电厂
17、将风能转变为电能，没有将化学能转变为电能，故C不符合题意；D.手机电池将化学能转变为电能，实现了能量之间的转化，故D符合题意；故答案为：D。【分析】原电池将化学能转变成电能的装置。5【答案】C【解析】【解答】A形成化学键放出能量，A不符合题意；B拆开化学键吸收能量，B不符合题意；C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，C符合题意；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，D不符合题意；故答案为：C【分析】此题是对反应过程中能量变化的考查，结合能量图进
18、行分析。6【答案】C【解析】【解答】A“刀片电池”的总反应：LiC6+ Li1-xFePO4= Li1-xC6+LiFePO4，由锂离子的得失转移而发生反应，几乎无污染，A不选；B放电时为原电池，负极发生氧化反应，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi+Li1-xC6，B不选；C脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材料产生锂离子，电极反应式为：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，放电时，负极材料产生锂离子，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi+Li1-xC6，则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，C符合题意；D维持电流强度4.825A，工
19、作10分钟，则电量为4.825A600s=2895C，转移电子的物质的量为 ，则正极增加重量为： ，D不选；故答案为：C。【分析】磷酸铁锂电池放电时，负极反应：LiC6-xe-=xLi+Li1-xC6，正极反应：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极接正极，电极反应式：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，阴极接负极，电极反应式：Li1-xC6+ xLi+ xe-= LiC6。7【答案】B【解析】【解答】A由分析可知，电极M为原电池的正极，故A不符合题意；B由分析可知，电极M为原电池的正极，酸性条件下空气中的氧气在正极得到得到生成水，电极反应式为
20、O2+4e-+4H+=2H2O，则电池工作时，左侧溶液中氢离子浓度减小，溶液pH增大，故B符合题意；C由分析可知，电极N为负极，在微生物的作用下，乙胺在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和氢离子，电极反应式为，故C不符合题意；D由分析可知，电极N为负极，在微生物的作用下，乙胺在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氮气和氢离子，若温度过高，微生物的主要成分蛋白质会发生变性，催化能力下降，电池效率下降，所以为了保证电池效率，该电池工作时温度不易过高，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】 由图可知，电极M为原电池的正极，酸性条件下空气中的氧气在正极得到得到生成水，电极反应
21、式为O2+4e-+4H+=2H2O， 电极N为负极，在微生物的作用下，乙胺在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、 氮气和氢离子，电极反应式为2CH3CH2NH2+8H2O-30e-=4CO2+N2+30H+。8【答案】C【解析】【解答】A甲中形成铜铁原电池，将化学能转化为电能，A不符合题意；B甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，所以甲中铜片表面有气泡产生，乙中不构成原电池，铁片与稀硫酸发生了置换反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2，铁片上有气泡，B不符合题意；C甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H+移向铜片发生还原反应，C符
22、合题意；D甲能形成原电池，铁作负极，失电子，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，D不符合题意；故答案为：C。【分析】甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，总反应式为：Fe+ H2SO4 = FeSO4+ H2；乙装置中只是铁片与稀硫酸间发生了置换反应：Fe+ H2SO4 = FeSO4+ H2，以此进行分析。9【答案】D【解析】【解答】A由题干图示信息可知，反应时间为0fs时即反应未开始，I表示的键的键长最长，结合键长C-CC=OC-H可知，I表示C-C键，同时随着反应的进行，I表示的键的键长变化最快最大，即在该条件下最易断裂，A不符合题意；B由反应需要光
23、照可知该反应需要吸收外界的能量，属于吸热反应，B不符合题意；C由A项分析可知，丙酮在光照条件下可以形成自由基，即在该条件下解离的第一步反应可表示为，C不符合题意；D任何化学反应的反应过程中都存在化学键的断裂和形成，不可能只存在化学键断裂或只存在化学键形成的过程，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.键长越长，能量越低，越不稳定；B.该反应需要从外界吸收能量；C.反应开始时，丙酮中的一个C-C键断裂；D.化学反应有化学键的断裂，也有化学键的形成。10【答案】A【解析】【解答】A负极为铁，正极为铜，电解质溶液是氯化铁，能实现反应Fe2Fe33Fe2，A符合题意；B电解质溶液应该是含Fe3的溶液，不
24、能是硝酸亚铁溶液，B不符合题意；C锌是负极，铁是正极，不能实现反应Fe2Fe33Fe2，C不符合题意；D电解质溶液应该是含Fe3的溶液，不能是硫酸铜溶液，D不符合题意；故答案为：A。【分析】能实现反应Fe2Fe33Fe2的原电池应符合以下条件：负极为Fe，正极材料的活泼性比Fe差；电解质溶液应为含Fe3的溶液，据此解答。11【答案】D【解析】【解答】A铁片与稀硫酸反应，放热反应；B铝粉与氧化铁的铝热反应，放热反应；C甲烷在O2中的燃烧，放热反应；DBa(OH)28H2O与NH4Cl反应，吸热反应；能量变化与其它三个不相同的是D选项，故答案为：D。【分析】A金属与酸反应为放热反应；B铝热反应是放
25、热反应；C燃烧是放热反应；DBa(OH)28H2O与NH4Cl反应，吸热反应；12【答案】C【解析】【解答】A据图可知BC的反应中反应物能量高于生成物，为放热反应，故A不符合题意；B催化剂可以降低反应的活化能，不改变反应的焓变，故B不符合题意；C物质所含能量越低越稳定，据图可知能量：CAB，所以稳定性BAC，故C符合题意；DAB的反应为吸热反应，但不一定需要加热，例如氯化铵固体可氢氧化钡的反应为吸热反应，但不需要加热即可发生，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】A、第一步为吸热，第二步为放热B、加催化剂，不能改变反应的反应热D、放热反应，吸热反应，与是否需要加热无关。13【答案】A【解析】【
26、解答】A.反应C+H2O(g) CO+H2中，碳、氢元素化合价有变化，是氧化还原反应，同时反应吸热，A项符合题意 B.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O是中和反应，不是氧化还原反应，一定放热，B项不符合题意； C.反应Zn+2H+=Zn2+H2中锌、氢元素化合价变化，是氧化还原反应，且反应放热，C项不符合题意； D.反应CaCO3 CaO+CO2不是氧化还原反应，是吸热反应，D项不符合题意。 【分析】氧化还原反应是有元素化合价的变化，常见的吸热反应是碳和二氧化碳反应、绝大多数分解反应、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应。碳和水蒸汽的反应也属于吸热反应14【答案】A【解析】【解答】ANa
27、能与溶液中水反应，因此该电池的介质不能选择溶液，A符合题意；B负极上Na失电子生成Na+，化合价升高，发生氧化反应，B不符合题意；C正极上CO2得电子发生还原反应，电极反应式： 3CO2+4e-=2+C ，C不符合题意；D工作时电子由负极经外电路流向正极，故电子从Na电极经导线流向碳纳米管电极，D不符合题意；故答案为：A。【分析】根据放电的总反应可知钠元素化合价升高，Na做负极，电极反应式为Na-e-= Na+，CO2做正极，正极反应式：据此解答即可。15【答案】C【解析】【解答】A碳电极不能与稀硫酸反应，铁与稀硫酸反应，故铁为负极、碳为正极，A不符合题意；B铁做负极发生氧化反应，B不符合题意
28、；C电子从负极经过导线流向正极，C符合题意；D由于总反应是铁和硫酸反应，导致硫酸的酸性减弱，D不符合题意；故答案为：C。【分析】该原电池中，铁作负极，碳为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，原电池中电子由负极流向正极。16【答案】C【解析】【解答】A、由分析可知，Mo为电池正极，故A错误；B、电子不能经过电解质溶液，故B错误；C、Zn为负极，发生氧化反应生成ZnO，电极反应式为 ，故C正确；D、1.3gZn的物质的量为0.02mol，根据可知， 每消耗，理论上转移的电子数目为，故D错误；故答案为：C。【分析】 电池使用过程中在Zn表面形成一层薄膜 ，说明Zn发生氧化反应生成ZnO，则Zn
29、为负极，Mo为正极。17【答案】D【解析】【解答】根据电池反应：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，电极反应式正极：Ag2O+H2O +2e-= 2Ag+2OH-，负极：Zn+2OH- 2e -= Zn( OH)2A. 工作时原电池负极消耗OH-，溶液的pH减小，故A不符合题意；B. 电子不能在溶液中传递，故B不符合题意；C. 原电池中阴离子向负极移动，溶液中OH-由Ag2O电极移向Zn电极，故C不符合题意；D. 根据上面分析，Ag2O作正极：Ag2O+H2O+2e-2Ag+ 2OH-，故D符合题意；故答案为：D。【分析】根据题干中的电池总反应中氧化还原反应，写出电极反应，即可容易
30、分析解答。18【答案】B【解析】【解答】A、苹果缓慢腐坏，属于氧化反应，该反应为放热反应，故A不符合题意；B、弱酸的电离要断开化学键，吸收能量，故B符合题意；C、镁带燃烧，属于放热反应，故C不符合题意；D、酸碱中和，属于放热反应，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A、氧化反应为放热反应；B、电离需要吸收能量；C、燃烧属于放热反应；D、酸碱中和放热反应。19【答案】C【解析】【解答】A由分析可知，O2在电极b上得到电子，发生还原反应，A不符合题意；B由分析可知，a电极为负极，b电极为正极，原电池内部阴离子移向负极，故溶液中OH-向电极a移动，B不符合题意；C由分析可知，a电极方程式为：2NH
31、3-6e-+6OH-=N2+6H2O，b电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，根据得失电子相等可知，反应消耗的O2与生成的N2的物质的量之比为3：2，C符合题意；D由分析可知，a电极即负极的电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，D不符合题意；故答案为：C。【分析】a电极通入氨气得到氮气，发生氧化反应，则a电极为负极，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，b电极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。20【答案】A【解析】【解答】A节能并不是要减少能源的使用，而是要提高能源的使用效率，降低能耗，A不正确；B人类获得热能的主要途径是通过
32、能源的燃烧，使用最多的常规能源是化石燃料，B正确；C化学反应中发生化学键的断裂与形成，断键吸热，成键放热，所以能量变化主要是由化学键变化引起的，C正确；D化学反应过程中发生化学键的断裂和形成，则必然伴随着能量变化，D正确；故答案为：A。【分析】依据能量的转化和能源开发利用的知识分析，其中节能的目的是提高能源的使用效率，降低能耗。21【答案】（1）ABD（2）B；Fe-2e-=Fe2+；还原；b（3）【解析】【解答】(1)A.2H2O2 H2O+O2 是放热反应，图示反应是放热反应，故答案为：A； BFe+H2SO4=FeSO4+H2是放热反应，图示反应是放热反应，故答案为：B；CNa2CO31
33、0H2O与NH4NO3反应制作冷敷袋，说明反应吸热，图示反应是放热反应，故不选C； D.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O是中和反应，中和反应放热，图示反应是放热反应，故答案为：D；选ABD。(2)上述四个反应中，Fe+H2SO4=FeSO4+H2是氧化还原反应，有电子转移，可用于设计成如图乙的原电池的反应是B。负极失电子发生氧化反应，所以Fe是负极，反应式为Fe-2e-=Fe2+；正极得电子发生还原反应。当导线中有2mol电子通过时，参加反应的铁为56g、生成2g氢气，氢气的体积在标准状况下为22.4L，所以溶液的质量增加54g，故答案为：b。(3)2FeCl3+Cu=2FeCl2+
34、CuCl2反应中，Cu发生氧化反应，Cu是负极材料，正极材料活泼性小于Cu，可以用石墨作正极材料，FeCl3发生还原反应，所以FeCl3是电解质溶液，该原电池的装置图为 。【分析】（1）图示反应物的总能量高于生成物总能量，为放热反应；（2）能设计成原电池的反应为氧化还原反应；原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应；根据电极反应式计算；（3）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2中，Cu发生氧化反应，Cu作负极材料，正极材料活泼性小于Cu，FeCl3发生还原反应，所以FeCl3是电解质溶液。22【答案】（1）2H24OH4e=4H2O或H22OH2e=2H2O（2）Li；H2O【解析】
35、【解答】（1）氢气在反应中失去电子，氢气在负极通入，由于电解质溶液显碱性，则负极反应为H22OH2e=2H2O。（2）反应中Li元素化合价从0价升高到+1价，失去电子，Li是还原剂；反应的水中氢元素化合价从+1价降低到0价得到电子，LiH中氢元素化合价从-1价升高到0价，失去电子，所以氧化剂是H2O。【分析】（1）该原电池的负极是氢气失去电子，结合氢氧根生成水；（2）在氧化还原反应中，化合价降低是氧化剂，化合价升高的是还原剂。23【答案】（1）能量；245（2）A；C（3）ab；Zn-2e-=Zn2+；1；铜极；锌极【解析】【解答】(1) 根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴
36、随着能量变化，1molH2完全燃烧生成1molH2O(气态)时，释放的能量是930 kJ-436 kJ-249 kJ =245kJ；（2）能设计成原电池的反应通常是放热反应，且必须是能自发进行的氧化还原反应，AFe+2FeCl3=3FeCl2是自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池， 故答案为：；BSO3+H2O=H2SO4不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故不选；C、CH4+2O2 CO2+2H2O是放热反应且能自发的进行氧化还原反应，所以能设计成原电池，故答案为：；D、Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故不选；故答案为：AC；(3
37、) 在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，a.电流计指针偏转，故正确；b. Cu作正极，正极反应为2H2e=H2，故正确；c. H+向正极移动，故错误；d.电子由Zn流出经导线流向Cu，电流由Cu经导线流向Zn，故错误；实验报告中记录合理的是ab；负极反应为Zn2e=Zn2；若有1 mol电子流过导线，则理论上产生产生0.5 mol H2，H2的质量为1g；将稀H2SO4换成CuSO4溶液，正极铜电极上析出铜，质量增加的是铜极；在溶液中SO42-向负极锌极移动。 【分析】（1）化学变化一定伴随着能量的变化； （2）放热反应的条件一般较为简单，且可以设计成原电池的反应必须是可以
38、自发进行的氧化还原反应； （3）在原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，负极得到电子，发生还原反应，所以外电路电子的流向是由负极到正极。在电解液中，阴离子移向负极，阳离子异移向正极。24【答案】（1）不相同（2）负极；（3）【解析】【解答】(1)在实验1中，Mg、Al都可以与盐酸发生反应，由于金属活动性：MgAl，所以在构成的原电池反应中，Mg为负极，Al为正极；在实验2中，Al、Cu及盐酸构成原电池，由于Al的活动性比Cu强，所以Al电极为负极，Cu电极为正极，因此实验1、2中Al电极的作用不相同； (2)实验3中由于电极活动性：AlC，Al能够与HCl发生置换反应，所以在构成的原电池反应中
39、，Al为负极；在实验4中，尽管金属活动性：MgAl，但是Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能发生反应，故在构成的原电池反应中，Al为负极，Mg为正极，负极的电极反应式为： 。(3)根据题意 电池的工作原理， 形成 和C沉积在Pd包覆纳米多孔金电极表面，故总反应式为 。 【分析】(1)实验1中，氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间，失电子的是金属镁，为负极金属，实验2中，氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间，失电子的是金属铝，为负极金属； (2)Al、 石墨、盐酸构成的原电池中，较活泼的金属铝作负极； (3)该原电池中Al作负极，Al失电子、发生氧化反应生成铝离子；多孔碳电极作正极，CO2得到电子、发生还原反应生成C2O42-，据此分析。 25【答案】（1）C（2）Al3e=Al3+；流出；氧化【解析】【解答】（1）铝-空气-海水电池中，铝为负极，碳为正极，铝被氧化失去电子，而氧气在正极得到电子，故答案为：C；（2）负极发生氧化反应，Al失去电子生成铝离子，电极反应式为：Al-3e-Al3+，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极。【分析】（1）形成原电池的条件需要自发进行氧化还原反应，两个电极、导线及电解质溶液；（2）根据原电池的工作原理，负极氧化反应，电子流出。学科网（北京）股份有限公司