暑假作业6化学反应与能量转化含答案解析.docx

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暑假作业6化学反应与能量转化含答案解析

暑假作业6-化学反应与能量转化

一、选择题

1.下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是（）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【分析】

根据反应物的总能量＞生成物的总能量，反应为放热反应；反应物的总能量＜生成物的总能量，反应为吸热反应来解答。

【详解】

A.

表示该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，A符合题意；

B.

表示该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，B不符合题意；

C.

表示该反应中反应物的总能量等于生成物的总能量，该既不为吸热也不放热，故该反应不可能发生；

D.

该反应中的过渡态的能量低于反应物的能量，这是不可能的。

综上所述，答案选A。

2.下列说法正确的是（　　）

A.原电池是把电能转化为化学能的装置

B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应

C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应

D.形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置，A错误；

B.原电池中电子流出的电极是负极，发生氧化反应，电子流入的电极是正极，发生还原反应，B错误；

C.原电池一个电极失电子发生氧化反应，另一个电极得电子发生还原反应，C错误；

D.原电池放电时，负极上失电子，负极附近聚集大量阳离子；正极上得电子，正极上聚集大量电子，则阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，D正确；

故合理选项是D。

3.下列装置可以构成原电池的是

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、两个电极的材料均为锌，活动性相同，无法构成原电池，A错误；

B、蔗糖溶液为非电解质溶液，无法构成原电池，B错误；

C、锌、石墨和硫酸铜溶液构成原电池，锌是负极，C正确；

D、没有形成通路，无法构成原电池，D错误。

答案选C。

【点睛】

注意原电池的四个判定方法：

观察电极——两极为导体且存在活泼性差异（燃料电池的电极一般为惰性电极）；观察溶液——两极插入溶液中；观察回路——形成闭合回路或两极直接接触；观察本质——原电池反应是自发的氧化还原反应。

4.下列变化属于吸热反应的是

①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰

A.①④B.②③C.①④⑤D.②④

【答案】D

【解析】

①液态水汽化是物理变化，故不选①；②将胆矾（

）加热发生分解反应：

，属于吸热反应，故选②；③浓硫酸稀释放出大量的热，故不选③；④氯酸钾分解制氧气，是分解反应，需要吸收热量，属于吸热反应，故选④；⑤生石灰与水反应放出大量热，属于放热反应，故不选⑤。

正确序号为②④；正确选项D。

点睛：

常见的放热反应：

金属与酸的反应，燃烧反应，大多数化合反应；常见的吸热反应：

氢氧化钡晶体与氯化铵反应、氢气、碳、一氧化碳还原反应，多数分解反应；而液态水汽化，浓硫酸稀释虽然有热量变化，但不是化学反应。

5.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。

一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应：

CO2+C

2CO，试分析下列有关叙述中不正确的是

A.C在O2充足时，发生的反应主要是放热反应

B.煤燃烧时吹入的氧气越多越好

C.CO2+C

2CO这一反应属于吸热反应

D.煤燃烧时，反应物自身总能量高于生成物总能量，所以放出热量

【答案】B

【解析】

A.C在O2充足时生成二氧化碳，发生的反应主要是放热反应，A正确；B.氧气过多时会带走一部分热量，B错误；C.CO2+C

2CO这一反应属于吸热反应，C正确；D.煤燃烧时，反应物自身总能量高于生成物总能量，所以放出热量，D正确，答案选B。

点睛：

注意反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。

反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。

许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。

6.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：

实验装置

部分实验现象

a极质量减小，b极质量增大

b极有气体产生，c极无变化

d极溶解，c极有气体产生

电流从a极流向d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是（　　）

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.a>b>d>c

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。

因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c，故C正确；

故选C。

7.某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”（如图）。

这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后，变成一张可任意裁剪大小的“电纸”，厚度仅为0.5毫米，可以任意弯曲和裁剪。

纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液，电池总反应式为：

Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO（OH）。

下列说法正确的是

A.该电池的正极材料为锌

B.该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应

C.电池的正极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO（OH）+2OH-

D.当有0.1mol锌溶解时，流经电解液的电子数为1.204×1023

【答案】C

【解析】

【分析】

由反应的总方程式可知，该原电池中，Zn元素化合价升高，被氧化，Mn元素化合价降低，被还原，则锌作负极、二氧化锰作正极，负极电极反应为Zn-2e-+2OH-═ZnO+H2O，正极电极反应为2MnO2+2e-+2H2O═2MnO（OH）+2OH-，电子从负极沿导线流向正极。

【详解】

A．该原电池中，锌元素化合价由0价变为+2价，锌失电子作负极，故A错误；

B．该原电池中，锰元素化合价由+4价变为+3价，所以二氧化锰作正极，发生还原反应，故B错误；

C．正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2+e-+H2O═MnO（OH）+OH-，故C正确；

D．电子从负极沿导线流向之间，不经过电解质溶液，故D错误。

故答案为C

【点睛】

根据元素化合价变化确定正负极，难点是电极反应式的书写，注意电子不进入电解质溶液，电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流。

8.我国不同能源发电量占比如下。

下列说法错误的是

水电

火电

核电

风电

太阳能发电

A.燃煤发电能量转换过程为化学能

电能

热能

机械能

B.水能、风能、核能及太阳能都属于清洁能源

C.大幅度增大水电、核电、风电及太阳能发电比例，有利于环境保护

D.水能、煤、风能及太阳能发电过程中均没有新核素生成

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

燃煤火电厂能量转换过程是：

燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，即化学能

热能

机械能

电能，故选A；

B.太阳能、水能、风能等使用起来无污染，属于清洁能源，故不选B；

C.调整能源结构，降低煤电比例，增大水电、核电比例，能够减少有害气体、温室气体排放，故不选C；

D.水能、煤、风能及太阳能发电过程中无原子核的改变，过程中均没有新核素生成，故不选D；

答案：

A

【点睛】

9.下列与化学反应能量变化相关的说法不正确的是（）

A.物质燃烧过程中的能量转化只存在化学能转化为热能的形式

B.一个反应是吸热反应还是放热反应要看反应物和生成物具有总能量的相对大小

C.化学键的断裂吸收能量，化学键的形成释放能量

D.化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等

【答案】A

【解析】

A项，物质燃烧过程中的能量转化除了存在化学能转化为热能外，化学能还会转化成光能等，错误；B项，反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，正确；C项，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，正确；D项，化学反应过程的能量变化除热能外，也可以是光能、电能等，正确；答案选A。

10.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的（  ）

A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸

B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸

C.A是Cu，B是Fe，C为硝酸铜溶液

D.A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

该原电池中，A极逐渐变粗，B极逐渐变细，所以B作负极，A作正极，B的活泼性大于A的活泼性，所以A、D错误；A极逐渐变粗，说明有金属析出，B选项析出氢气不是金属，故B项错误；C选项析出金属，所以C符合题意，故选C。

11.汽车的启动电源常用铅蓄电池。

其结构如图所示，放电时的电池反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

根据此反应判断下列说法正确的是（）

A.PbO2是电池的负极

B.Pb是电池的负极

C.PbO2得电子，被氧化

D.电池放电时，溶液的酸性增强

【答案】B

【解析】

【分析】

根据放电时的电池反应：

PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，Pb在放电时失去电子被氧化，为电池的负极，PbO2在放电时得到电子被还原，为电池的正极，放电过程中消耗了硫酸，酸性减弱，据此解答。

【详解】

A．由放电反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，PbO2在放电时得到电子被还原，为电池的正极，A错误；

B．根据放电反应可知，Pb失去电子被氧化，为电池的负极，B正确；

C．PbO2在放电时得到电子被还原，C错误；

D．由于电池放电过程中消耗了硫酸，溶液中氢离子浓度逐渐减小，溶液的酸性减弱，D错误。

答案选B。

【点睛】

注意掌握常见化学电源的类型及工作原理，能够根据原电池总反应判断两极，并能正确书写电极反应式。

12.小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是（　　）

A.若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产生

B.图2装置中

向Cu片移动

C.若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快

D.图2与图3中正极生成物的质量比为1:

32时，Zn片减轻的质量相等

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，稀硫酸作电解质溶液，所以Cu捧上可看到有气体产生，故A正确；

B.

带负电荷，向负极移动，即向Zn棒移动，故B错误；

C.由于Mg失电子能力强于Zn，所以将Zn改为Mg时，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，故C正确；

D.若图

（2）装置中正极上产生2gH2时转移2mol电子，消耗负极Zn的质量为65g，则图（3）装置中正极上析出64gCu时（根据1:

32进行分析），转移2mol电子，消耗负极Zn的质量为65g，即两装置中Zn棒减轻的质量相等，故D正确；

故选：

B。

【点睛】

构成原电池的要素：

自发进行的氧化还原反应；闭合回路；活泼性不同的两极；电解质溶液。

二、非选择题

13.研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。

该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。

总反应为：

2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。

（1）该电池的负极是______，负极反应式是___________。

（2）正极现象是_______________。

（3）放电时OH－向______移动（填“正极”或“负极”）。

【答案】

（1）.锂

（2）.Li－e－=Li＋（3）.有无色气体产生（4）.负极

【解析】

【分析】

该反应中，水是氧化剂，金属锂为还原剂。

依据原电池的原理可知，金属锂做原电池的负极，发生失电子的氧化反应，水在正极（钢板上）得电子生成氢气，溶液中的阴离子向负极移动，据此作答。

【详解】

根据上述分析可知，

（1）该电池的负极为锂，发生失电子的氧化反应生成锂离子，其电极反应式为：

Li－e－=Li＋；

（2）水在正极（钢板上）得电子生成氢气，则其现象是有无色气体产生；

（3）放电时OH－向负极移动。

14.通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。

键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（ΔH），化学反应的反应热等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。

请回答下列问题：

（1）已知Si、SiC、SiO2熔化时必须断裂所含化学键，比较下列两组物质的熔点高低（填“>”或“<”）：

SiC_____Si，Si_____SiO2

（2）工业上高纯硅可通过下列反应制取：

SiCl4（g）+2H2（g）

Si（s）+4HCl（g），则2molH2生成高纯硅需_____（填“吸收”或“放出”）能量_____kJ。

【答案】

（1）>　　<　　

（2）吸收　　236

【解析】

（1）物质熔化时需断键，断键需吸收能量，而键能越大的物质，断键所吸收能量越大，熔点越高。

（2）2molH2反应，需1molSiCl4，则断裂4molSi—Cl键和2molH—H键，同时生成1molSi和

4molHCl，则形成2molSi—Si键和4molH—Cl键。

所以吸收能量为360kJ/mol×4mol+436kJ/mol×2mol="2"312kJ，而放出能量为176kJ/mol×2mol+431kJ/mol×4mol="2"076kJ,则整个过程能量变化为2312kJ-2076kJ="+236"kJ。

15.为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：

（1）上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。

（2）某同学选用装置Ⅰ进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________________________，说明该反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验（反应在甲中进行）。

①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。

②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________（填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”），理由是__________________。

③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________________。

（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑）是放热反应还是吸热反应。

方法①：

选择上述装置________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验。

方法②：

取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。

【答案】

（1）.Ⅲ

（2）.左端液柱降低，右端液柱升高（3）.放热（4）.产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱（5）.可能是放热反应（6）.某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应（7）.硝酸铵（或其他合理答案）（8）.Ⅰ（或Ⅱ）（9）.放热

【解析】

（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故答案为Ⅲ；

（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高，故答案为左端液柱降低，右端液柱升高；放热；

（3）①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱，故答案为产生气泡，反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱；

②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水可能放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，某些物质（如氢氧化钠）溶于水放热，但不是化学反应，故答案为可能是放热反应；

③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明装置中气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，硝酸铵溶于水，吸收热量，温度降低，气体压强减小，故答案为硝酸铵；

（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑）是放热反应还是吸热反应：

方法①：

选择上述装置Ⅰ（或Ⅱ）进行实验，Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低，右端液柱升高（或烧杯中导管中有气泡放出），证明该反应为放热反应；故答案为Ⅰ（或Ⅱ）；

方法②：

取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应，故答案为放热。

点睛：

本题考查化学反应中的热效应，注意掌握探究反应热效应的常用方法，试题有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价和根据实验现象推理的能力。