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1、6.1 化学反应与能量变化 优选训练 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为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则A试剂和B试剂为（）A金属钠和水B碳酸氢钠和盐酸C生石灰和水D氢氧化钠和硝酸2下列反应属于吸热反应的是（） 二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳葡萄糖在人体内氧化分解锌粒与稀H2SO4反应制取H2Ba(OH)28H2O固体与NH4Cl固体反应植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖ABCD3科技改变生活。下列说法正确的是（）A丰宁抽水蓄能电站保障了北京冬奥会的电
2、力供应，利用的是电能和化学能的相互转化B“雷霆之星”速滑服采用银离子抗菌技术，可有效防护细菌侵入C“天问一号”中Ti- Ni形状记忆合金的两种金属都属于主族金属元素D“天机芯”是全球首款异构融合类脑计算芯片，其主要成分和光导纤维相同42021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星。据介绍，该火星车除装有光电转换效率较高的4块太阳电池板外，在其顶部还装有一个像双筒望远镜样子的设备，叫作集热窗，它可以直接吸收太阳能，然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量。白天，火星温度升高，这种物质吸热融化，到了晚上温度下降，这种物质在凝固的过程中释放热能。从上述资料中不能直接得出的结论是（）A“4
3、块太阳电池板”可将光能转换成电能B“集热窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中C物质的融化和凝固伴随着能量的变化D“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池5下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是（） ABCD电热水壶暖宝宝新能源汽车充电风力发电AABBCCDD6某反应由两步反应 构成，它的反应能量曲线如图 、 、 、 表示活化能 。下列有关叙述正确的是 A相同条件下 反应的速率小于 的速率B两步反应均为吸热反应CA，B，C中物质B最稳定D整个反应的 7铅蓄电池是常见的二次电池，电池总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O下列说法正确的是（） A放电时PbO2发
4、生氧化反应B充电时电解质溶液的质量减少C放电时的负极反应式为PbSO42-2e-= PbSO4D充电时的阴极反应式为PbSO42H2O-2e-= PbO2SO42-4H+82019年11月Science杂志报道了王浩天教授团队发明的制取 的绿色方法，原理如图所示（已知： ， ）。下列说法错误的是（） AX膜为选择性阳离子交换膜电极B催化剂可促进反应中电子的转移C1molO2完全反应，电极上流过 Da极上的电极反应为： 9目前认为酸催化丙烯( )与一元醇()合成醚( )的反应机理及能量变化与反应进程的关系如图所示。下列说法正确的是（）A第步、第步均为放热过程B的逆反应吸收的能量比的逆反应吸收的能
5、量多C该反应进程中只存在两种过渡态D总反应为放热反应10下列反应不可以通过设计原电池装置，实现化学能直接转化为电能的是（）A2H2+O2=2H2OBFe+Cu2+=Fe2+CuCNaOH+HCl=NaCl+H2ODZn+CuSO4=ZnSO4+Cu11已知反应 的能量变化如图所示，下列说法正确的是（） A该图可以表示甲烷的燃烧反应B只有在加热条件下该反应才能进行C反应中断开反应物的化学键吸收的能量高于形成生成物的化学键放出的能量D物质C一定比物质A稳定12酸催化丙烯与一元醇合成醚的反应机理、能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是（）A均为放热过程B的逆反应吸收的能量比的逆反应吸收的
6、能量多C反应过程中只存在2种过渡态D总反应为放热反应13把甲、乙、丙、丁四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若甲、乙相连，甲为负极；丙、丁相连，丁上有气泡逸出；甲、丙相连，甲上发生氧化反应；乙、丁相连，乙是电子流入的一极。则四种一金属的活动性顺序由大到小排列为（） A甲丙丁乙B甲丙乙丁C甲乙丙丁D乙丁丙甲14被称之为“软电池”的纸质电池，其电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是（） A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C当65g Zn完全溶解时，流经电极的电子为1molD电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H
7、2O=2MnO(OH)+2OH-15小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。步骤装置操作现象打开，闭合两极均产生气体打开，闭合电流计指针发生偏转下列说法错误的是（）A中Cl-比OH-容易失去电子容易失去电子，在石墨()发生氧化反应B中还可观察到石墨()电极附近的溶液变红C导线中电子流动方向：从石墨()电极流向石墨()电极D中石墨()发生的电极反应式为：16下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）A焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化B应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变密C在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，为负值D同温同压下，在光照和点燃条件下的不同17通过NO
8、传感器可监测汽车排放尾气中NO含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）AO2-向正极移动B负极的电极反应式为：NO2e-+O2-=NO2CO2的电极反应产物是H2OD反应消耗的NO与O2的物质的量之比为1：218如图装置中发生反应，电流表指针偏转，同时M极逐渐变粗，N极逐渐变细，G为电解质溶液。则下列各组中的M、N、G所对应的物质正确的是（） AM是Zn，N是Cu，G是稀硫酸BM是Cu，N是Zn，G为稀硫酸CM是Fe，N是Ag，G为稀AgNO3溶液DM是Ag，N是Fe，G为稀AgNO3溶液19下图所示的原电池中，随着放电的进行，下列选项(作纵坐标)中满足图中曲线关系的是（） A正极质量B
9、负极质量C溶液质量D转移的电子数202021年9月，中国科学院天津工业生物技术研究所以二氧化碳、氢气为原料，成功生产出淀粉。其部分历程如图所示，下列说法正确的是（）A反应中反应物总能量高于生成物总能量B反应有非极性键的断裂与形成C此技术合成的淀粉属于纯净物D反应的方程式为：1molCH3OH1molHCHO+H2O二、综合题21氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车，酸性氢燃料电池的构造如图所示。（1）该电池中的电解质溶液可以是 。（2）a电极上发生反应的电极反应式为 。（3）b电极是该电池的 极(填“正”或“负”)，从氧化还原反应的角度分析，该电极发生的反应属于 反应。22造纸、纺织工业
10、中会产生酚类废水，直接排放会危害人类身体健康。（1）电芬顿法是一种新型的有机废水处理技术，流程如下：当污水通过铁碳微电解反应器时，会形成数量巨大的微小电池，这些微小电池的负极反应式为 在微电解反应器中加入 H2O2，酸性条件下，Fe2+催化 H2O2 分解产生具有高反应活性和高氧化性的OH 中间体，将苯酚氧化为 CO2和 H2O。i. Fe2+ + H2O2 + H+ =Fe3+ + H2O +OHii. OH+ = CO2+ iii.2Fe3+ +2OH-=2 Fe2+ + O2+2H+请配平第 ii 步反应的方程式 （2）利用微生物也可将废水中苯酚的化学能转化为电能，同时还可以消除废水中的
11、硝酸盐。装置如图所示。电极 a 为 (填“正”或“负”)极；离子交换膜 B 为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜；理论上每消除 1molC6H6O，同时消除 mol NO3。（3）某化学小组用苯酚和浓溴水定量分析的实验方法测定经处理后的苯酚废水是否达到排放标准。原理如下：步骤 1：准确量取 25.00mL 待测废水于 250mL 锥形瓶中。步骤 2：将 5.0 mL 0.01mol/L 溴水迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。步骤 3：打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的 0.1mol/L KI 溶液，振荡。步骤 4：滴加 2-3 滴淀粉溶液，再用 0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终
12、点，消耗 Na2S2O3溶液 8.50 mL。(反应原理：I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6)达到滴定终点的现象是 该废水中苯酚的含量为 mg/L23汽车尾气中含有、等有害气体。（1）能形成酸雨，写出转化为的化学方程式： 。（2）通过传感器可监测汽车尾气中的含量，其工作原理如图所示：电极上发生的是反应 (填“氧化”或“还原”)。外电路中，电子的流动方向是从 电极流出(填或)；电极上的电极反应式为 。24利用反应Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，设计一个原电池。（1）选用 为负极， 为正极，电解质溶液为 。（2）写出电极反应式：负极 ，正极 。（3）在方框中画出
13、装置图：252020年6月11日，中科院大连化物所发布消息称已成功研发出新一代低成本高效率全钒液流电池电堆，该电堆在30千瓦恒功率运行时，能量效率超过81%，100个循环容量无衰减，大幅降低成本。（1）全钒液流电池的放电原理为 ，该电池放电时正极方程式为： ，用太阳能电池给该电池充电时， (填a或b)为正极。 （2）科研人员研制了一种从废钒催化剂(含有 、 及不溶性残渣)回收钒的工艺，主要流程如下： 部分含钒物质在水中的溶解性如下：物质溶解性可溶难溶难溶易溶回答下列问题：水浸时粉碎的目的是 。该流程多次用到过滤操作，实验室过滤所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和 ，图中滤液中含有钒元素的溶质的化学式为
14、 。该工艺中反应的沉淀率(又称沉钒率)是同收钒的关键之一，该步反应的离子方程式为 ；沉钒率的高低除受溶液 影响外，还需要控制氯化铵系数( 加入质量与料液中 的质量比)和温度，根据下图判断控制最佳的氯化铵系数和温度为 、 ；答案解析部分1【答案】B【解析】【解答】A、金属钠和水放热，甲处液面下降，乙处液面上升，故A不符合题意；B、碳酸氢钠和盐酸吸热，甲处液面上升，乙处液面下降，故B符合题意；C、生石灰和水放热，甲处液面下降，乙处液面上升，故C不符合题意；D、氢氧化钠和硝酸反应放热，甲处液面下降，乙处液面上升，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，说明A中
15、空气体积减小，反应吸热。2【答案】D【解析】【解答】二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应；符合题意；葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应，不符合题意；锌粒与稀H2SO4反应制取H2是放热反应，不符合题意；Ba(OH)28H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应，符合题意；植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是吸热反应，符合题意。故答案为：D。【分析】吸热反应：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。3【答案】B【解析】【解答】A丰宁抽水蓄能电站保障了北京冬奥会的电力供应，利用的是电能和动能的相互转化，A不符合题意；
16、 B“雷霆之星”速滑服采用银离子抗菌技术，银离子是重金属离子，可以使蛋白质变性，可有效防护细菌侵入，B符合题意；C“天问一号”中Ti- Ni形状记忆合金的两种金属都属于副族金属元素，C不符合题意；D芯片的主要成分是Si，和光导纤维（主要成分是SiO2）不同，D不符合题意；故答案为：B。 【分析】A.丰宁抽水蓄能电站是将机械能转化为电能； C.Ti位于B族，Ni位于第族； D.芯片的主要成分为单质硅，光导纤维的成分为二氧化硅。4【答案】D【解析】【解答】A“4块太阳电池板”可吸收光能，将光能转换成电能，A不符合题意；B集热窗可以直接吸收太阳能，然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量，这说明“集热
17、窗”可将光能转化成化学能储存在化学物质中，B不符合题意；C物质的融化吸热，凝固放热，因此都伴随着能量的变化，C不符合题意；D根据已知信息无法得出“天问一号”的动力来源主要是太阳能和氢氧燃料电池这一结论，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.太阳能电池利用太阳能转化为热能。C.利用正十一烷凝固和融化，实现吸热和放热，维持探测器温度不易过高过低。5【答案】C【解析】【解答】A.电热水壶工作时，将电能转化为热能，A不符合题意；B.暖宝宝工作时，将化学能转化为热能，B不符合题意；C.新能源汽车充电时，将电能转化为化学能，C符合题意；D.风力发电时，将机械能转化为电能，D不符合题意；故答案为：C。【分析
18、】电解能够实现将电能转化为化学能。常见的电解过程包括二次电源的充电、电解精炼、电镀等。6【答案】A【解析】【解答】A由图像可知， 反应的活化能大于 的活化能，且活化能越大，反应速率越慢，故相同条件下 反应的速率小于 的速率，A符合题意； B由图象可知AB的反应，反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热，BC的反应，反应物的总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，B不符合题意；C物质的总能量越低，越稳定，由图象可知C能量最低最稳定，C不符合题意；D整个反应中 H= HAB+ HBC=E1-E2+E3-E4， D不符合题意；故答案为：A。 【分析】A.反应的活化能越大，反应速率越小，反之相反； B.
19、由图可知，B的能量比C的能量高； C.能量低的物质较稳定； D.由反应物、生成物总能量判断焓变。7【答案】C【解析】【解答】A、放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，Pb元素的化合价由PbO2中的+4价降为+2价，PbO2发生得电子的还原反应，A不符合题意；B、充电时反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，消耗2molH2O生成2molH2SO4，H2O的摩尔质量小于H2SO4的摩尔质量，电解质溶液的质量增加，B不符合题意；C、放电时负极Pb失电子发生氧化反应，负极反应式为Pb+SO42-2e-=PbSO4，C符合题意；D、充电时阴极发生得电子
20、的还原反应，电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-，D不符合题意；故答案为：C【分析】铅蓄电池放电过程，为原电池装置，其负极反应式为：Pb+SO42-2e-=PbSO4，正极反应式为：PbO2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O；充电过程为电解池装置，其阳极反应式为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-，其阴极反应式为：PbSO4+2e-=Pb+SO42-；据此结合选项进行分析。8【答案】C【解析】【解答】A结合以上分析可知，X膜为选择性阳离子交换膜电极，故A不符合题意；B催化剂可以加快反应速率，可以促进反应中电子的转移，故B不符合题意；C根据总反应H
21、2+O2=H2O2可知，消耗1mol氧气，转移电子2mol，所以1molO2完全反应，电极上流过 ，故C符合题意；D结合以上分析可知，a极上的电极反应为： ，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】根据题意可知，氢气做负极材料，氢气失去电子变为氢离子，氢离子向正极移动，即可判断出X为阳离子交换膜，氧气做正极材料，氧气得到电子结合氢离子变为HO2-，根据总的方程式即可计算出转移的电子数9【答案】D【解析】【解答】A、由图可知，第步反应反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故A错误；B、的逆反应吸收的能量比的逆反应吸收的能量少，故B错误；C、该反应进程的图像出现三个峰，有三种过渡态，故C错误
22、；D、总反应反应物的总能量大于生成物的总能量，因此总反应为放热反应，故D正确；故答案为：D。【分析】A、第步为吸热反应，第步为放热反应；B、由图可知，的逆反应吸收的能量比的逆反应吸收的能量少；C、该进程有三种过渡态；D、总反应反应物的总能量大于生成物的总能量。10【答案】C【解析】【解答】A反应2H2+O2=2H2O为放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，可以实现化学能直接转化为电能，A不符合题意；B反应Fe+Cu2+=Fe2+Cu为放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，可以实现化学能直接转化为电能，B不符合题意；C反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，该反应不属于氧化还原反应，因此不能设计
23、为原电池，不能实现化学能直接转化为电能，C符合题意；D反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu为放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，可以实现化学能直接转化为电能，D不符合题意；故答案为：C。【分析】原电池构成条件：两根不同材料的导体作为电极，有电解质溶液，形成自发的氧化还原反应，有导线连接形成闭合回路。11【答案】C【解析】【解答】A由图象可知反应物能量低于生成物，表示该反应是吸热反应，而甲烷的燃烧反应是放热反应，不符合，故A不符合题意；B某些吸热反应不需要加热也可以发生，如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应，故B不符合题意；C反应是吸热反应，依据反应实质分析，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出
24、能量，反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量，故C符合题意；D图像表示反应物和生成物的总能量，未知具体物质A和物质C的能量，由能量越低物质越稳定，则无法比较A和C的稳定性，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】A.图示为吸热反应，甲烷燃烧为放热反应；B.吸热反应不一定需要加热；C.吸热反应中断键吸收的能量高于成键释放的能量；D.A和B的总能量低于C和D的总能量，但物质A和物质C的能量无法比较。12【答案】D【解析】【解答】A、 中反应物能量比生成物能量低，为吸热过程， 中反应物能量比生成物能量高，为放热过程，A错误；B、根据图像， 的逆反应吸收的能量比的逆反应吸收的能量少，B错
25、误；C、根据图像，反应过程中存在3种过渡态，C错误；D、总反应中，反应物的能量大于生成物能量，反应放热，D正确；故答案为：D【分析】反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热。13【答案】A【解析】【解答】原电池中，负极材料为较为活泼的金属，若甲、乙相连，甲为负极，所以甲的活泼性大于乙的活泼性；丙、丁相连，丁上有气泡逸出，氢离子在正极上得电子发生还原反应生成氢气，所以丙的活泼性大于丁的活泼性；甲、丙相连，甲上发生氧化反应，负极材料为较为活泼的金属，发生氧化反应，所以甲的活泼性大于丙的活泼性；乙、丁相连，乙是电子流入的一极，电子从负极沿导线流向正极，所以丁的活泼性大于乙的活泼性；所
26、以则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为甲丙丁乙。故答案为：A。【分析】原电池中，负极材料为较为活泼的金属，发生氧化反应，正极为较不活泼的金属，氢离子在正极上得电子发生还原反应生成氢气，电子从负极沿导线流向正极，以此判断金属的活动性。14【答案】D【解析】【解答】A.从电池反应可知，锌被氧化，失去电子，所以是负极，故A不符合题意；B.该电池反应中MnO2发生了还原反应，MnO2得到电子，被还原，为原电池的正极，故B不符合题意；C.当有65 g Zn物质的量为1mol锌溶解时，流经电极的电子2mol，故C不符合题意；D.电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-，或2MnO2
27、+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-，故D符合题意。故答案为：D。【分析】A、该电池的负极是锌B、二氧化锰参与了反应15【答案】D【解析】【解答】A为外接电源的电解池，石墨()连接电源的正极作阳极发生失电子的氧化反应，Cl-比OH-容易失去电子，2Cl-2e-=Cl2，A不符合题意；B石墨()电极连接电源的负极作阴极，水中的氢元素得电子化合价降低生成氢气和氢氧化钠，滴酚酞的溶液变红，B不符合题意；C为原电池，石墨()电极是负极，发生失电子的氧化反应，故电子从石墨()电极流向石墨()电极，C不符合题意；D由上述分析知中石墨()周围有氢氧化钠显碱性，故发生的电极反应式为：，D符合题意；故
28、答案为：D。【分析】根据题干信息可知，为电解池，则石墨()为阳极，会失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl-2e-=Cl2；石墨()为阴极，会得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2。为原电池，石墨()作正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-；石墨()作负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为。16【答案】B【解析】【解答】A焓变是生成物和反应物的焓值差，当物质的物质的量不同时，焓变不同，参加反应时物质的物质的量不一定为1mol，A不符合题意；B反应的热效应只与始态、终态有关，与过程无关，根据盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变，B符合题意
29、；C在一个化学反应中，当反应物总焓小于生成物的总焓时，说明该反应为吸热反应，则为正值，C不符合题意；D反应条件不改变反应的焓变，则同温同压下，在光照和点燃条件下的相同，D不符合题意； 故答案为：B。【分析】A.焓变是生成物和反应物的焓值差；C.吸热反应的焓变为正值；D.与反应条件无关。17【答案】B【解析】【解答】A、由离子的定向移动可知NiO极为原电池的负极，Pt极为原电池的正极，故A不符合题意；B、NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O2-2e=NO2，故B符合题意 ；C、正极上电极反应式为：O2+4e2O2，故C不符合题意；D、反应消耗的NO与O2的物
30、质的量之比为2：1，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】根据图片知，铂电极上氧气得电子发生还原反应而作正极，NiO电极上NO失电子发生氧化反应，则NiO为负极，正极上电极反应式为：O2+4e2O2，负极上电极反应式为：NO-2e+O2NO2，结合电池内部离子移动方向判断。18【答案】D【解析】【解答】A. 若M是Zn，N是Cu，G是稀硫酸，则M极为负极，会变细，N极为正极，粗细不变，且该电极上有气体放出，A不符合题意；B. 若M是Cu，N是Zn，G为稀硫酸，则M极为正极，粗细不变，且该电极上有气体放出，N极为负极，会变细，B不符合题意；C. 若M是Fe，N是Ag，G为稀AgNO3溶液，则M极
31、是负极，会变细，N极是正极，会变粗，C不符合题意；D. 若M是Ag，N是Fe，G为稀AgNO3溶液，则N为负极，会变细，铁失去电子被氧化，M为正极，M上银离子得电子被还原为银，M极变粗，D符合题意；故答案为：D。【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，如图装置中发生反应，电流表指针偏转，同时M极逐渐变粗，M上金属析出，M上发生还原反应，M是正极，N极逐渐变细，则N极金属溶解，发生氧化反应，N是负极，据此分析回答；19【答案】A【解析】【解答】该装置中铁做原电池的负极，铜为
32、原电池的正极，铁溶解，质量减小，铜电极上是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，铜电极质量不变，溶液的质量增大，所以随着放电的进行保持不变的为正极的质量，故答案为：A。【分析】掌握原电池中的正负极的判断和电极的变化，一般是较活泼的金属做负极，逐渐溶解，质量减少，较不活泼的金属做正极，通常溶液中的阳离子（或其他氧化剂）在正极上发生还原反应，正极质量不变。20【答案】A【解析】【解答】A根据图示，反应是H2O2分解得到O2和X，X为H2O，该反应是放热反应，其中反应物总能量高于生成物总能量，A符合题意；B反应是CO2与H2反应生成CH3OH和H2O，H-H键断裂是非极性键断裂，没有非极性键形成，B不符合
33、题意；C淀粉属于多糖，聚合度不同，则属于不同分子，故淀粉是混合物，C不符合题意；D反应是CH3OH与O2反应生成H2O2和HCHO，H2O2又分解生成H2O和O2，方程式为：1molCH3OH1molHCHO，D不符合题意；故答案为：A。【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；B、相同的非金属原子为非极性共价键结合，不同的非金属原子为极性共价键结合；C、淀粉属于混合物；D、反应物为甲醇，生成物为甲醛。21【答案】（1）稀硫酸（2）H2-2e-=2H+（3）正；还原【解析】【解答】(1)图示为酸性氢氧燃料电池的构造图，因此该电池中的电解质溶液可以是稀硫酸。(2)氢氧
34、燃料电池中，通入氢气的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则a电极为负极，负极氢气失电子生成氢离子，电极反应式为：H2-2e-=2H+。(3)通入氧气的一极为正极，则b电极是该电池的正极，正极氧气得电子生成氧离子，氧离子结合氢离子生成水，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，发生还原反应。【分析】（1） 酸性氢燃料电池 ，电解质溶液可以是稀硫酸；（2）通入氢气的一极为负极，负极发生氧化反应，电极反应为H2-2e-=2H+；（3）通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应。22【答案】（1）Fe-2e-=Fe2+；28OH+C6H6O=6CO2+17H2O（2）负；阳；5.6（3）当加入最后一
35、滴标准液时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复原来颜色；9.4【解析】【解答】(1)铁碳微电解的正极为碳，负极为Fe，反应式为Fe-2e-=Fe2+；H2O2 分解产生具有高反应活性和高氧化性的OH 中间体将苯酚氧化为 CO2和 H2O，反应的方程式为28OH+C6H6O=6CO2+17H2O；(2)根据图示：在a极反应式为：C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2+28H+，可知C元素化合价升高，失电子发生氧化反应，故a为负极；由电极反应式可知， 与H+结合，故离子交换膜B为阳离子交换膜；正极反应式为：2 +12H+10e-=N2+6H2O，由电子转移关系：1mol C6H6O28mo
36、l e-，设同时消除xmol ， ，解得x=5.6mol；(3)用Na2S2O3标准溶液滴定碘单质，加入淀粉作为指示剂，碘遇淀粉变蓝色，加入硫代硫酸钠消耗碘，溶液颜色从蓝色逐渐变无色，则达到滴定终点时现象为：当加入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复原来颜色；和KI反应的溴单质的物质的量为： ，解得n=0.0000425mol， ，故与苯酚反应的溴单质为0.00005-0.00000425=0.0000075mol，则苯酚的物质的量为 ，该废水中苯酚的含量为： 。 【分析】(1)找到价态变化的物质，写出电极反应方程式；根据题干信息分析产物，再根据质量守恒定理，把方程式配平；(
37、2)原电池负极化合价升高，正极化合价降低，根据价态变化分析正负极；此处与氢离子发生反应，有氢离子通过证明是阳离子交换膜；根据电极反应方程式，找到电子的转移量，借助电荷守恒计算；(3)滴定现象主要考察了相关反应，以及反应物、产物的颜色特点根据酸碱中和，各物质的化学计量数之比计算；23【答案】（1）（2）氧化；【解析】【解答】(1) 和 H2O 反应生成 HNO3 和 NO，反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应生成的 NO 再遇到空气中的 O2 发生反应：2NO+O2=2NO2，多次循环后能完全转化为 HNO3，可得到总反应的化学方程式为：4+O2+2H2O=4HNO3，则
38、 转化为 HNO3 的化学方程式为：3+H2O=2HNO3+NO (2) 根据图示可知 NiO 电极上 NO 失电子和 O2 离子反应生成 NO2，其中 NO 发生氧化反应。故答案为：氧化该装置为原电池装置，NiO 电极上 NO 失电子和 O2 离子反应生成 NO2，发生氧化反应，则 NiO 电极为负极，Pt 电极上 O2 得到电子，发生还原则 Pt 电极是正极，在外电路中，电子是从负极 NiO 电极流出，经外电路回到极 Pt 电极上， NiO 电极的电极反应式为：。故答案为：NiO、【分析】（1）注意化学方程式的配平，反应物中有气体，所以生成物中的气体不需箭头标注。（2）该装置属于原电池，根
39、据元素化合价的变化可知，NiO电极上NO失电子形成NO2，则NiO电极为负极，其电极反应式为NO+ O2-2e-=NO2，Pt电极上O2得电子形成O2-，其电极反应式为O2+4e-=2O2-。电子是从负极流出，沿着导线流向正极。24【答案】（1）)铜；石墨(或铂等)；FeCl3溶液（2）Cu2e=Cu2；2Fe32e=2Fe2（3）【解析】【解答】题给反应中Fe3得到电子生成Fe2(Fe3e=Fe2)，是氧化剂，所以电解质溶液为FeCl3溶液；在此反应中Cu失去电子生成Cu2(Cu2e=Cu2)，是还原剂，铜作负极，再选择比Cu不活泼的金属或石墨棒作正极。画原电池的装置图时，要标出电解质溶液、
40、电极材料，还要形成闭合回路。【分析】根据化学方程式中发生氧化反应和还原反应判断原电池的正负极，结合原电池原理判断电解质溶液，然后画出原电池装置即可。25【答案】（1）；b（2）增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；漏斗；4；80【解析】【解答】(1) 全钒液流电池的放电原理为 ，正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为 ； 用太阳能电池给该电池充电时，阳极上发生的电极反应为 ，则电极反应在N极上发生，连接的b为正极；(2)水浸时粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；实验室过滤所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和漏斗；根据溶解性表知，第一次过滤后滤液中含有VOSO4，滤渣是 ，酸性条件下 与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成 ，滤后滤液中也含有VOSO4，所以图中滤液中含有钒元素的溶质的化学式为 ；反应是复分解反应，反应的离子方程式是 。根据图可知氯化铵系数为4时沉钒率已经很大，继续增大氯化铵系数沉钒率不再改变，而温度为80时沉钒率最大，所以最佳氯化铵系数和温度为4、80 ，沉钒率最大。【分析】(1) 正极反应化合价降低，得电子，发生还原反应 ；充电时，原电池的正级接电源的正极；(2)影响反应速率的外界因素：温度，浓度，催化剂，压强（有气体参与反应）和接触面积 ；根据图像信息可得出结论。学科网（北京）股份有限公司