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1、6.1 化学反应与能量变化 分层练习 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下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（） A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末的反应D氧化钙溶于水2下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是（） A电解水B碳酸钙的分解C铝与盐酸反应D氢氧化钡与氯化铵反应3下列有关能源的说法错误的是（）。 A风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料D原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一
2、次能源4神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。发射火箭的燃料常用联氨、液氢，氧化剂有液氧、液态等。下列叙述错误的是（）。A液氢和液氧在气化过程中发生了吸热反应B发射场因液态产生大量而呈红棕色C液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好D和反应中产物总能量小于反应物总能量5人类的一切活动都离不开能量，下列化学反应属于吸热反应的是（）A3MnO2(s)+4Al(s)=2Al2O3(s)+3Mn(s)BFe(s)+2HCl(aq)=FeCl2(aq)+H2(g)CC(s)+CO2(g)=2CO(g)D2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(aq)+O2(
3、g)6某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列叙述错误的是（）A该历程中HCHO中所有的C-H键均断裂B该过程的总反应为HCHO+O2CO2+H2OC该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量D生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供7氢能是清洁的二次能源，水煤气的变换反应是一种重要的制氢手段，金基二元合金团簇()催化水煤气变换反应发生的氧化还原机理有A和B两种途径。(*表示物质吸附在催化剂上)下列有关说法错误的是（）A反应1发生：，该反应为吸热反应B2-a中发生的反应与2-b中发生的反应
4、机理相同C反应3-a和3-b中活性氧化吸附在团簇上的得到D根据图2，水煤气在上进行变换反应，按反应途径A更容易进行8已知：CH4(g)2O2(g) = CO2(g)2H2O(l)H1Q1kJ/mol2H2(g)O2(g) = 2H2O(g)H22Q2kJ/mol2H2(g)O2(g) = 2H2O(l)H32Q3kJ/mol常温下取体积比为41的甲烷和氢气共11.2 L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温，放出的热量为（）A0.4Q10.05Q2B0.4Q10.1Q2C0.4Q10.05Q3D0.4Q10.1Q39回收并利用CO2一直是科研人员研究的热点，科研人员以CO2为原料在酸性介质中
5、设计出如图装置的原电池。下列说法正确的是（） A该过程中仅涉及光能与化学能的转化B转移4 mol电子时，可能有32 g O2生成Cb电极反应方程式为2CO2+12e-+9H2OC2H5OH+12OH-D工作一段时间，电极a附近溶液的pH会增大10用 来生产燃料甲醇的反应原理： ，某些化学键的键能数据如下表， 与氢气充分反应的能量变化为（） 化学键键能/ 348413436358750463A放热 B放热 C放热 D放热 11天然气燃烧过程中的能量转化方式为（） A热能转化为化学能B化学能转化为电能C化学能转化为热能D化学能转化为机械能12锂海水电池在航海中有着重要应用，其示意图如图所示，电池反
6、应为2Li+2H2O=2LiOHH2。下列说法错误的是（）A金属镍作正极B金属锂发生氧化反应C可将化学能转化为电能D电子从锂电极经海水流向镍电极13根据图，下列判断正确的是（） A电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极B烧杯b中发生的电极反应为 C烧杯a中发生反应 ，溶液pH降低D向烧杯a中加入少量KSCN溶液，则溶液会变成红色14一种有机废水发电装置示意图如图所示，装置工作时，下列说法错误的是（） AH+从a极区向b极区迁移B可使用碱性电解质水溶液C该发电装置应在条件温和的环境下进行D理论上， 完全被还原为 时，a极有 电子流出15下列有关说法正确的是（）A天然气的主要成分是甲烷，是
7、一种可再生的清洁能源B将农业废弃物在一定条件下产生热值较高的可燃气体，是对生物质能的有效利用C若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则反应放热D寻找合适的催化剂，使水分解产生氢气的同时放出热量是科学家研究的方向16关于铅蓄电池的说法正确的是（）。 A在放电时，正极发生的反应是Pb（s）SO42-（aq）2e=PbSO4（s）B在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）2e=Pb（s）SO42-（aq）17某原电池装置如图所示，下列叙述正确的是（）A电子经过溶液流向电极B作负极，发生氧化反应C铜电极的电极
8、反应式：D电池工作时，溶液中移向正极18以下铜锌原电池工作原理认知模型图中， 错误的是（） A正负极标注B电极反应式C电子移动方向DH+的移动方向19下列反应一定属于吸热反应的是（） A铁的缓慢氧化B全部分解反应C氯化铵晶体和氢氧化钡晶体混合搅拌DBa(OH)2溶液和HCl溶液混合20下列化学反应一定是放热反应的是（）ABa（OH）28H2O晶体与NH4Cl晶体混合时B金属钠与水反应C浓硫酸稀释D煅烧石灰石二、综合题21原电池是化学对人类的一项重大贡献。如图为原电池装置示意图。（1）若A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中发生反应的离子方程式是 。（2）若A为铝，B为铜，电
9、解质溶液为，用导线相连，则负极为 (填“铝”或“铜”)，若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，请写出装置中负极的电极反应式： 。（3）若A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，工作时的总反应为。写出B电极反应式： ；该电池在工作时，A电极的质量将 (填“增大”“减小”或“不变”)。22将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、提高利用率已成为当务之急 （1）根据部分键能数据和CH4 （g）+4F2 （g）=CF4（g）+4HF（g）的反应热H为1940kJmol1，计算HF键的键能为 化学键 CH CF HF FF 键能/（kJmol1） 414 489？ 155（2）甲醇、二甲醚（CH3OCH3）被
10、称为21世纪的新型燃料，二者均可利用CO和H2反应合成 某燃料电池以二甲醚为原料，熔融碳酸盐为电解质，其负极反应如下：CH3OCH3+6CO3212e8CO2+3H2O写出该燃料电池的正极反应式 废水中含甲醇对水质会造成污染，Co3+可将甲醇氧化为CO2某同学以Pt作电极电解酸性含甲醇废水与CoSO4混合液模拟工业除污原理，其阳极反应式 （3）某企业采用如图所示原理处理化石燃料开采、加工过程产生H2S废气 电解池中电极A、B均为惰性电极，其中A为电解池的 极；电极B所得到的物质X的分子式为 反应池中发生的离子反应方程式为 232020年9月7日，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功
11、将高分十一号02星送入预定轨道。N2H4、NH3等均可用作火箭推进剂。请回答下列问题：（1）某种运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，一定量的N2H4(1)和H2O2(1)完全反应生成氮气和1mol气态水的过程中的能量变化如图所示。该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。写出N2H4中含有的共价键类型： 。若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则能量变化为 kJ。（2）已知下列数据：物质NH3H2ON2O2断裂1mol化学键所需能量/kJ391463942496则68g氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为 kJ。24据参考消息报道，有科学家提出硅是“2
12、1世纪的能源”、“未来的石油”的观点 （1）晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si（s）+O2（g）SiO2（s）H=989.2kJmol1，有关键能数据如下表： 化学键 SiOO=O SiSi 键能kJmol1 x 498.8 176已知1molSi中含2molSiSi键，1molSiO2中含4molSiO键，则x的值为 （2）假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥当的是 A硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B硅的来源丰富，易于开采，且可再生C硅燃烧放出的热量大，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D寻找高效新催化剂，可以使反应S
13、iO2+2C Si+2CO在常温下发生，是硅能源开发利用的关键技术（3）工业制备纯硅的反应为2H2（g）+SiCl4（g）Si（s）+4HCl（g）H=+240.4kJmol1，生成的HCl通入100mL 1molL1的NaOH溶液恰好完全被吸收，则上述制备纯硅的反应过程中 （填“吸收”或“释放”）的热量为 kJ 25如图1，天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功请回答下列问题：（1）耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件石英玻璃的成分是 （填化学式），该物质的类别属于 （填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”），实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH
14、溶液，原因是 （用离子方程式表示）（2）“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成，其中合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是 （3）太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉，其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性天宫二号使用的光伏太阳能电池，该电池的核心材料是 ，其能量转化方式为 如图2是一种全天候太阳能电池的工作原理：太阳照射时的总反应为V3+VO2+H2O=V2+VO2+2H+，则负极反应式为 ；夜间时，电池正极为 （填“a”或“b”）答案解析部分1【答案】A【解析】【解答】
15、A.碳酸钙受热分解是一个吸热反应，A符合题意； B.乙醇的燃烧反应是一个放热反应，B不符合题意； C.铝与氧化铁粉未反应是一个放热反应，C不符合题意； D.氧化钙溶于水是一个放热反应，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】 生成物总能量高于反应物总能量这时吸热反应。常见的吸热反应包括：大多数分解反应，C 、CO、H2还原金属氧化物，带八个结晶水的氢氧化钡与氯化铵反应，大多数盐的水解反应，C+CO22CO；2【答案】A【解析】【解答】A. 电解水生成氢气和氧气，是吸热的氧化还原反应，A符合题意；B. 碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，是吸热的非氧化还原反应，B不符合题意；C. 铝与盐酸反应生成氯
16、化铝和氢气，是放热的氧化还原反应，C不符合题意；D. 氢氧化钡与氯化铵反应，是吸热的非氧化还原反应，D不符合题意；故答案为：A。【分析】反应物的总能量小于生成物的总能量的反应叫做吸热反应；而在反应中有电子得失或偏移的反应叫做氧化还原反应。3【答案】D【解析】【解答】A.风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源；A不符合题意；B.随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B不符合题意；C. 化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，而质量数为3的氦，可以作为核燃料，C不符合题意；D.原电池提供的电能是由化学能转化
17、而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，D符合题意；故答案为：D。【分析】此题考查能源分类，根据能源来源获得进行判断。4【答案】A【解析】【解答】A.液氢和液氧气化过程是物理变化，不是吸热反应，是吸热过程，A错误；B.液态N2O4气化过程中，发生N2O42NO2，部分N2O4转化成NO2，呈红棕色气体，B正确；C.液氢和液氧燃烧放出大量热量，生成产物H2O对环境友好，无污染，C正确；D.N2O4和N2H4反应是放热反应，产物总能量小于反应物总能量，D正确；答案：A【分析】A.物理变化，不是吸热反应，是吸热过程；只有化学反应是吸热或放热反应；B.N2O4气化过程中发生N2O42NO2；C.液氢和
18、液氧生成产物H2O；D.放热反应的产物总能量小于反应物总能量。5【答案】C【解析】【解答】A该反应是铝热反应，铝热反应是放热反应，而不属于吸热反应，A不符合题意；B该反应为放热反应，B不符合题意；C该反应为水煤气的制备反应，反应属于吸热反应，C符合题意；DNa2O2溶于水，其与H2O之间发生反应产生NaOH、O2，同时放出大量的热量，反应属于放热反应，D不符合题意；故答案为：C。【分析】放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化等。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
19、反应等。6【答案】C【解析】【解答】A.根据历程图，甲醛中的H原子都在水分子中了，因此HCHO中的C-H键都断裂，A选项是正确的；B.在该反应中，HAP为催化剂，反应物是HCHO和O2，产物是CO2和H2O，B选项是正确的；C.该反应并不知是放热反应还是吸热反应，因此不能确定反应物和生成物的总能量的大小关系，C选项是错误的；D.根据过渡态的示意图可知 生成物CO2中的氧原子由HCHO和O2共同提供 ，D选项是正确的。故答案为：C。【分析】根据物质的总能量是可以判断反应是吸热反应还是放热反应的，若反应物的总能量高，那该反应属于放热反应，若反应物的总能量低，那反应属于吸热反应。但该反应中并未指出反
20、应物和生成物能量的大小，所以无法判断。7【答案】B【解析】【解答】A根据图示，反应1发生，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，故A不符合题意；B途径A，2-a中发生反应：，途径B，反应2-b中发生反应：，故B符合题意；C根据图示，反应3-a和3-b中活性氧化吸附在团簇上的得到，故C不符合题意；D途径A中反应2-a的活化能比途径B中反应2-b的活化能低，按反应途径A更容易进行，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A根据图像，反应生成物总能量大于反应物总能量判断；B依据反应物和产物的化学式分析；C根据图像，利用已知“*表示物质吸附在催化剂上”分析；D依据反应的活化能越高，反应速率越慢
21、，反应进行的程度越小分析。8【答案】D【解析】【解答】甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为n=0.5mol，甲烷和氢气的体积比为4：1，所以甲烷的物质的量为0.5mol=0.4mol，氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol，由CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)；H=-Q1可知，0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4molQ1kJ/mol=0.4Q1kJ；由2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H32Q3kJ/mol，可知，0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol2Q3kJ/mol=0.1Q3
22、kJ，所以放出的热量为0.4Q1+0.1Q3，故答案为：D。【分析】根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量，结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量，再根据热化学反应方程式计算放出的热量。9【答案】B【解析】【解答】A该过程中，太阳能转化为化学能，化学能转化为电能，甚至还存在化学能转化为热能，A不符合题意；B由电极反应式6H2O-12e-=3O2+12H+看，反应转移4 mol电子时，可能生成1molO2，其质量为32g，B符合题意；C由以上分析知，b电极反应方程式为2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O，C不符合题意；D电极a上发生的反应为6H2O-12e-=3O2+12H+，
23、工作一段时间，电极a附近溶液的pH会减小，D不符合题意；故答案为：B。【分析】从装置图看，电极a中H2OO2，则此电极为负极，电极反应式为6H2O-12e-=3O2+12H+；电极b中，CO2CH3CH2OH，则此电极为正极，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O。10【答案】A【解析】【解答】反应H=(2750+3436)kJ/mol-（3413+358+463+2463）kJ/mol=-178 kJ/mol，则1mol二氧化碳与氢气充分反应放出的热量为1mol178 kJ/mol=178 kJ，故答案为：A。【分析】根据反应热H=反应物的键能之和生成物的键能之和即
24、可计算11【答案】C【解析】【解答】解：天然气燃烧过程中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气，甲烷与氧气断键吸收的能量小于二氧化碳和水蒸气成键放出的能量，属于放热反应，即化学能转化成热能，故C正确； 故选C【分析】天然气燃烧过程中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气属于放热反应，即化学能转化成热能12【答案】D【解析】【解答】A金属锂发生还原反应为负极，则金属镍为正极，故A不符合题意；B锂单质反应生成锂离子，化合价升高，发生氧化反应，故B不符合题意；C原电池可将化学能转化为电能，故C不符合题意；D电子不能在海水中移动，电子经导线由金属镍流向金属锂，故D符合题意；故答案为D。【分析】该装置属于原
25、电池，可将化学能转化为电能。根据装置图及电池总反应式可知，锂电极为负极，发生氧化反应，其反应式为Li-e-+OH-=LiOH；镍为正极，发生还原反应，其反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2。注意电子从负极流出，沿导线流向正极。13【答案】B【解析】【解答】据图，电子从较活泼金属锌经外电路转移向较不活泼金属铁，使铁被保护，不能失电子形成离子，D项不符合题意。故锌为负极，电极反应为 ，B项符合题意；铁为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-使溶液pH升高，C项不符合题意。在NaCl溶液和盐桥内部，阳离子移向正极、阴离子移向负极，而不是电子移动，A项不符合题意。故答案为：B
26、。【分析】根据原电池工作原理分析判断。14【答案】B【解析】【解答】A. 该装置为原电池，a极上(C6H10O5)n转化为CO2，碳元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，则a极为负极，原电池中阳离子H+从负极a极区向正极b极区迁移，选项A不符合题意； B若使用碱性电解质水溶液，则CO2与碱反应生成 ，选项B符合题意；C该发电装置应在条件温和的环境下进行，否则无 柄细胞会失去生理活性，选项C不符合题意；D理论上， ，即0.1mol ，完全被还原为 时，转移电子的物质的量为 ，则a极有 电子流出，选项D不符合题意；故答案为：B。 【分析】该电池是原电池，有机物一极做负极即a做负极，失去电子发生氧化
27、反应，考虑到产物为CO2，故不能用碱性电解质溶液，b极为正极，锰酸根得到电子，发生还原反应。根据锰酸根的质量可以计算出转移电子数15【答案】B【解析】【解答】A、煤、石油、天然气属于化石燃料，它们都是不可再生能源，故A不符合题意；B、生物质发酵转化为可燃性气体比如甲烷，是对生物质能的有效利用，故B符合题意；C、若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则吸收的能量大于放出的能量，反应吸热，故C不符合题意；D、催化剂只能改变化学反应速率，而不能违背能量守恒规律，水分解是个吸热反应，这是不可逆转的，故D不符合题意。故答案为：B。【分析】A.甲烷属于不可再生能源；B.农业废弃物可转
28、化为生物质能；C.根据化学键键能的相对大小进行分析；D.催化剂不能改变化学反应的焓变。16【答案】B【解析】【解答】A、铅蓄电池放电时，负极反应式为Pb(s) + 2e + SO42（aq）PbSO4(s)，A不符合题意；B、在放电时，该电池的负极材料是铅板，B符合题意；C、充电时，电池反应式为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4，该反应中有硫酸生成，所以硫酸的浓度增大，C不符合题意；D.充电时，阳极反应式为正极反应式的逆反应，所以阳极反应式为PbSO4-2e-+2H2OPbO2+SO42-+4H+，D不符合题意；故答案为：B。【分析】铅蓄电池是二次电池，原电池和电解池的反应刚好
29、相反，根据正接阳，负接阴极，正极的反应反过来就是阳极，负极的反应倒过来就是阴极。17【答案】B【解析】【解答】 A.电子由负极经导线流向正极，不在溶液中移动，故A不符合题意；B.作负极，发生氧化反应，故B符合题意；C. 铜电极的电极反应式： ， 故C不符合题意；D.电池工作时，溶液中 移向负极 ，故D不符合题意；故答案为：B【分析】原电池工作原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池工作时，内部阴、阳离子分别流向负极、正极，电子由负极经导线流向正极。18【答案】A【解析】【解答】铜锌原电池的原理：Zn+2e-=Zn2+H2，锌比铜活泼，锌失电子做负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，
30、铜片做正极，电极反应式为：2H+2e-=H2；AZn失电子做负极，Cu做正极，正负极标注有错，故A符合题意；B锌片的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，铜片的电极反应式为：2H+2e-=H2，故B不符合题意；C电子从负极经导线移动至正极，方向符合题意，故C不符合题意；DH+移向正极得电子，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】原电池中，失去电子的做负极，得到电子的做正极，锌做负极，锌失去电子变为锌离子，而铜做正极，氢离子得到电子变为正极。19【答案】C【解析】【解答】A铁的缓慢氧化是铁和氧气发生的化合反应，为放热反应，故A不符合题意；B绝大数分解反应为吸热反应，但不全是，如过氧化氢的分解反应
31、为放热反应，故B不符合题意；C氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应吸收能量，为吸热反应，故C符合题意；DBa(OH)2溶液和HCl溶液混合为中和反应，反应是放热反应，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】常见的放热反应有：所有的物质燃烧、所有金属与酸或与水、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应；常见的吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、工业制水煤气、碳(一氧化碳、氢气)还原金属氧化物、某些复分解(如铵盐和强碱)，以此来解答。20【答案】B【解析】【解答】ABa（OH）28H2O晶体与NH4Cl晶体混合属于吸热反应，A不符合题意；B金属钠与水反应放出大量的热，可将Na熔化为
32、一个小球，B符合题意；C浓硫酸溶于水是物理变化，而非化学变化，故不属于放热反应，C不符合题意；D石灰石在高温条件下煅烧发生分解反应，属于吸热反应，D不符合题意；故答案为：B。【分析】活泼金属与酸和水的置换反应是放热反应。21【答案】（1）（2）铝；（3）；增大【解析】【解答】(1)A为铜，B为锌，电解质溶液为稀硫酸。A和B不连接时，装置中锌和电解质溶液稀硫酸发生反应，离子方程式是：；故答案为：。(2)A为铝，B为铜，电解质溶液为，用导线相连，则负极为活泼性强的金属铝；若将装置中溶液换为氢氧化钠溶液，装置中负极为铝，电极反应式为：；故答案为：铝；。(3)A为，B为，电解质溶液为稀硫酸，则B电极为
33、正极，反应式为：；电池在工作时，A电极为负极，反应式为：，电极的质量将增大；故答案为：；增大。【分析】解答原电池的步骤：(1)判断电池类型确认电池原理核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极判断电子、离子移动方向书写电极反应和电池反应。(3)原电池失去电子的一极为负极。(4)电极反应根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。22【答案】（1）565kJmol1（2）O2+4e+2CO2=2CO32；Co2+e=Co3+（3）阳；H2；H2S+2Fe3+=2Fe2+S+2H+【解析】【解答】解：（1）设HF键的键能为xkJmol1，在反应CH4（g）+4F2（g）=CF4（g）+4HF（g）中，H
34、=（4414+4155）kJmol1（4489+4x）kJmol1=1940 kJmol1，解之得x=565kJmol1， 故答案为：565kJmol1；（2）燃料电池中，正极上氧化剂氧气得电子和二氧化碳发生还原反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+4e+2CO2=2CO32，故答案为：O2+4e+2CO2=2CO32； 通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+e=Co3+，故答案为：Co2+e=Co3+；（3）A极生成铁离子，B极生成气体，可知A为阳极，B为阴极，B极生成气体为氢气，故答案为：阳； H2；反应池中铁离子和硫化氢反应生成硫，则铁离子被
35、还原，离子方程式为H2S+2Fe3+=2Fe2+S+2H+，故答案为：H2S+2Fe3+=2Fe2+S+2H+【分析】（1）根据反应热能与反应物的总键能减生成物的总键能计算；（2）燃料电池中，正极上氧化剂得电子发生还原反应；电解池中阳极失电子发生氧化反应；（3）A极生成铁离子，B极生成气体，可知A为阳极，B为阴极；反应池中铁离子和硫化氢反应生成硫，则铁离子被还原23【答案】（1）放热；极性键、非极性键；放热1283.2（2）1260【解析】【解答】(1)由能量图可知反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应，故答案为：放热；N2H4中含有N-N、H-N两种化学键，前者为非极性共价键，后者为极性共
36、价键，故答案为：极性键、非极性键；由已知可得：N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g) ，1molN2H4中有4mol极性键，若该反应过程中N2H4中有8mol极性键发生断裂，则有2molN2H4反应，放出的热量为1283.2kJ，故答案为：1283.2；(2)氨气完全燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为：4NH3(g)+3O2(1)=2N2(g)+6H2O(g) ，根据焓变=反应物的键能和-生成物的键能和，可得： =4391+3496-2942-12463=-1260 ，68g氨气恰好为4mol，燃烧放出的热量为1260kJ，故答案为：1260。【分析】（1）根据反应物和
37、生成物的能量即可判断根据分子式即可写出结构简式，进行判断根据焓变即可计算（2）写出方程式，根据焓变=反应物的键能-生成物的键能，再接合质量计算出热量即可24【答案】（1）460（2）D（3）吸收；6.01【解析】【解答】解：（1）已知晶体硅的燃烧热为989.2kJmol1，则Si（s）+O2（g）=SiO2（s）H=989.2kJmol1；1mol晶体硅中含有2molSiSi，1molSiO2中含有4molSiO，1molO2中含有1molO=O，则反应焓变H=2176+498.84x=989.2，解得x=460，故答案为：460；（2）A硅常温下为固体，性质较稳定，便于贮存，较为安全，故A正
38、确；B硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，且可再生，故B正确；C硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，容易得至有效控制，故C正确；D催化剂只能加快化学反应的速率，不改变反应热，故D错误故答案为：D；（3）通入100mL 1molL1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol，设反应吸收的热量为x2H2（g）+SiCl4（g）Si（s）+4HCl（g）H=+240.4kJmol1 4 240.4 0.1 x解得X=6.01kJ，故答案为：吸收、6.01【分析】（1）化学反应中旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要
39、放出能量，化学反应中的反应热H=反应物总键能生成物总键能，据此结合Si（s）+O2（g）SiO2（s）H=989、2kJmol1，计算出表中x；（2）硅在自然界中含量丰富，主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，仅次于氧，硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大，硅燃烧生成二氧化硅；（3）通入100mL 1molL1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol，然后根据方程式进行计算25【答案】（1）SiO2；酸性氧化物；SiO2+2OH=SiO32+H2O（2）聚合反应（3）Si；太阳能转化为电能；VO2+H2Oe=VO2+2H+；b【解析】【解答】解：（1）石英玻璃的成
40、分是二氧化硅，化学式为：SiO2；二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水，故答案为：SiO2； 酸性氧化物；SiO2+2OH=SiO32+H2O；（2）合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是聚合反应，故答案为：聚合反应；（3）天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能，故答案为：Si；太阳能转化为电能；负极发生氧化反应，化合价升高，所以电极反应式为：VO2+H2Oe=VO2+2H+；夜间时，电池正极VO2+得电子发生还原反应，所以正极为b，故答案为：VO2+H2Oe=VO2+2H+；b【分析】（1）石英玻璃的成分是二氧化硅；二氧化硅是酸性氧化物；二氧化硅与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水；（2）合成树脂是高分子化合物，则制备合成树脂的反应类型是聚合反应；（3）天宫二号使用的光伏太阳能电池的核心材料是半导体硅，天宫二号使用的光伏太阳能电池是将太阳能转化为电能；负极发生氧化反应，化合价升高，所以电极反应式为：VO2+H2Oe=VO2+2H+；夜间时，电池正极VO2+得电子发生还原反应学科网（北京）股份有限公司