階段重點突破練(三)一、化學反應過程中能量轉化形式1.下列關于能量轉換的認識中不正確的是()A.電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉化為化學能B.綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為化學能C.煤燃燒時，化學能主要轉化為熱能D.白熾燈工作時，電能全部轉化為光能答案D解析電解裝置將水電解生成氫氣和氧氣時，是電能轉化為化學能，A正確；綠色植物進行光合作用時，太陽能轉化為化學能在生物體內儲存，B正確；煤燃燒時會產生大量的熱量，化學能主要轉化為熱能，C正確；白熾燈工作時，將電能轉化為光能和熱能，D錯誤。2.未來可再生能源和清潔能源將成為人類利用新能源的主力軍，下列關于能源的敘述正確的是()A.化石燃料是可再生能源B.風能、太陽能是清潔能源C.化石燃料都是清潔能源D.氫能是不可再生的清潔能源答案B解析化石燃料屬于不可再生能源，故A錯誤；風能、太陽能對環境無影響，是清潔能源，故B正確；化石燃料燃燒時會產生二氧化硫等污染物，不是清潔能源，故C錯誤；氫氣燃燒的產物是水，電解水可以獲得氫氣，因此氫能是可再生的清潔能源，故D錯誤。二、吸熱反應和放熱反應3.下列反應是放熱反應，但不是氧化還原反應的是()A.鋁片與稀硫酸的反應B.SO3溶于水生成硫酸C.灼熱的炭與二氧化碳的反應D.甲烷在氧氣中燃燒答案B解析鋁片與稀硫酸的反應是放熱反應，也是氧化還原反應，故A錯誤；SO3與水反應生成H2SO4，放出大量的熱，為非氧化還原反應，故B正確；碳和二氧化碳的反應是吸熱反應，該反應中碳元素的化合價發生變化，為氧化還原反應，故C錯誤；甲烷的燃燒是放熱反應，也是氧化還原反應，故D錯誤。4.據新浪網報道，2012年4月30日凌晨4時50分我國在西昌衛星發射中心成功發射“一箭雙星”，“長征三號乙”運載火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)和液態四氧化二氮作推進劑，發生反應：C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O，下列說法中正確的是()A.斷裂C2H8N2和N2O4中的化學鍵時放出能量B.C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量C.反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量D.該反應中，C2H8N2作氧化劑答案C解析斷裂化學鍵時吸收能量，形成化學鍵時放出熱量，故A錯誤；C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O為放熱反應，說明C2H8N2和N2O4具有的能量總和高于N2、CO2和H2O所具有的能量總和，無法確定C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量，故B錯誤；C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O為放熱反應，說明反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，故C正確；在C2H8N2＋2N2O4=3N2↑＋2CO2↑＋4H2O反應中，C2H8N2中N元素和碳元素的化合價均升高，發生氧化反應，是還原劑，故D錯誤。5.下列圖示變化為吸熱反應的是()答案A解析A項中生成物的總能量高于反應物的總能量，只能通過吸收能量才能實現；B項則恰好相反；C項中濃硫酸溶于水放出熱量，但此過程是物理變化，沒有發生化學反應；D項是放熱反應。6.下列反應屬于吸熱反應的是()①二氧化碳與灼熱的炭反應生成一氧化碳②葡萄糖在人體內被氧化分解③鋅粒與稀H2SO4反應制取H2④Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應⑤植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖A.②④B.①⑤C.①③④⑤D.①④⑤答案D解析①二氧化碳與灼熱的炭反應生成一氧化碳是吸熱反應；②葡萄糖在人體內被氧化分解是放熱反應；③鋅粒與稀H2SO4反應制取H2是放熱反應；④Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應是吸熱反應；⑤植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖是吸熱反應。三、吸熱反應和放熱反應的計算7.(2019·濟南高一檢測)對放熱反應：A＋B=C＋D，以下說法一定正確的是(EA、EB、EC、ED分別表示物質A、B、C、D所具有的能量)()A.EA＋EB＞EC＋ED B.EA＞EB＋ECC.EA＞EB D.EA＋EB＜EC＋ED答案A解析反應A＋B=C＋D是放熱反應，則反應物A、B的總能量大于生成物C、D的總能量，即EA＋EB＞EC＋ED。8.(2019·成都高一檢測)化學反應A2＋B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是()A.1molA2和1molB2完全反應吸收(y－x)kJ熱量B.斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵放出xkJ的能量C.斷裂2molA—B鍵需要吸收ykJ的能量D.2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量答案C解析從題圖可以看出，反應物的總能量高于生成物的總能量，該反應是放熱反應，1molA2和1molB2完全反應放出(y－x)kJ熱量，A、D項錯誤；斷鍵時需要吸收能量，B項錯誤，C項正確。9.某化學反應中，設反應物的總能量為E1，生成物的總能量為E2(如圖所示)。(1)若E1＞E2，則該反應為________(填“放熱”或“吸熱”)反應。該反應可用圖________(填“A”或“B”)表示。(2)若E1＜E2，則該反應為________(填“放熱”或“吸熱”)反應。該反應可用圖________(填“A”或“B”)表示。(3)太陽能的開發和利用是21世紀的一個重要課題。利用儲能介質儲存太陽能的原理是白天在太陽照射下，某種鹽熔化，吸引熱量；晚間熔鹽釋放出相應能量，從而使室溫得以調節。已知下列數據：鹽熔點/℃熔化吸熱/kJ·mol－1參考價格/元·t－1CaCl2·6H2O29.037.3780～850Na2SO4·10H2O32.477.0800～900Na2HPO4·12H2O36.1100.11600～2000Na2S2O3·5H2O48.549.71400～1800其中最適宜作儲能介質的是________(填字母)。A.CaCl2·6H2O B.Na2SO4·10H2OC.Na2HPO4·12H2O D.Na2S2O3·5H2O答案(1)放熱A(2)吸熱B(3)B解析(1)若反應物的總能量E1大于生成物的總能量E2，則為放熱反應。(2)若反應物的總能量E1小于生成物的總能量E2，則為吸熱反應。(3)選擇的物質應該具有的特點：白天在太陽照射下，某種鹽熔化，熔化時單位質量的物質吸收熱量應該較多，同時價格不能太高，Na2SO4·10H2O的性價比最高，故選B。四、原電池的工作原理10.如圖所示電流表的指針發生偏轉，同時A極的質量減小，B極上有氣泡產生，C為電解質溶液，下列說法錯誤的是()A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動D.A極發生氧化反應答案C解析原電池中，負極金屬失去電子，發生氧化反應溶解，質量減小，故A極為負極，B極為正極，A、D項正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時，可以構成原電池，且現象符合題意，B項正確；電解質溶液中陽離子移向正極，C項錯誤。11.如圖所示裝置，電流表指針發生偏轉，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細，C為電解質溶液，則A、B、C應是下列各組中的()A.A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸B.A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸C.A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液D.A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液答案D解析A極逐漸變粗，說明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細，說明B極為原電池的負極，失去電子后變成離子進入溶液中。A和B兩項中的反應為Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，則A項A極變細，B項A極不變；C和D兩項中的反應為Fe＋2AgNO3=2Ag＋Fe(NO3)2，其中C項A極變細，D項A極變粗。12.按如圖所示裝置實驗，隨著流入正極的電子的物質的量增大，對下列物理量按增大、減小、不變順序排列的是()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的質量④b棒的質量⑤溶液的質量A.④，①③⑤，② B.④，①⑤，②③C.①④，③⑤，② D.④，③⑤，①②答案A解析鐵作負極失去電子形成Fe2＋而溶解，即a極質量減小；Ag作正極，Ag＋在正極得到電子生成Ag，即b極質量增大，溶液c(Ag＋)減小；鐵置換出了銀，溶液質量減小；NOeq\o\al(－,3)沒參加反應，其濃度不變。13.常溫下，將除去表面氧化膜的鋁、銅片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示，下列說法正確的是()A.O～t1時，原電池的負極是銅片B.O～t1時，正極發生還原反應，產生氫氣應D.t1時刻后，電子從鋁經過導線流向銅答案C解析O～t1時，Al在濃硝酸中發生鈍化過程，Al為負極，氧化得到氧化鋁，Cu為正極，硝酸被還原為二氧化氮，t1時刻后鋁表面鈍化形成氧化膜，銅作負極，Al為正極。五、電極反應式、化學電源14.一種以NaBH4和H2O2為原料的新型電池的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電池的正極反應為H2O2＋2e－=2OH－B.電池放電時Na＋從a極區移向b極區C.電子從電極b經外電路流向電極aD.b極室的輸出液經處理后可輸入a極室循環利用答案C解析A項，正極發生反應：H2O2＋2e－=2OH－，正確；B項，放電時為原電池，陽離子移向正極，電極b為正極，正確；C項，電子由負極經外電路流向正極，應該由電極a流向電極b，錯誤；D項，產生的氫氧化鈉溶液可以循環使用，正確。15.研究人員最近發現了一種“水電池”，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發電，在海水中電池總反應式為5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列對“水電池”在海水中放電時的有關說法正確的是()A.正極反應式為5MnO2＋2e－=Mn5Oeq\o\al(2－,10)B.每生成1molAgCl轉移2mol電子C.Cl－不斷向“水電池”的正極移動D.Ag電極反應式為2Ag－2e－=2Ag＋答案A解析電池正極發生得電子的還原反應，A項正確；每生成1molAgCl轉移1mol電子，B項錯誤；為2Ag－2e－＋2Cl－=2AgCl，D項錯誤。16.(2019·鄭州高一檢測)依據氧化還原反應：Cu2＋(aq)＋Fe(s)=Fe2＋(aq)＋Cu(s)設計的原電池如圖所示。請回答下列問題：(1)電極X的材料是____________________；電解質溶液Y是____________________。(2)X電極上發生的電極反應式為______________________________________________。(3)針對上述原電池裝置，下列說法中不正確的是________(填字母)。A.原電池工作時的總反應：Cu2＋(aq)＋Fe(s)=Fe2＋(aq)＋Cu(s)，為放熱反應B.原電池工作時，X電極流出電子，發生氧化反應C.原電池工作時，銀電極上發生氧化反應D.原電池工作時，陽離子不斷移向X電極(4)若Y為稀硫酸，Ag極上出現的現象是__________________________________________。答案(1)Fe硫酸銅溶液(或氯化銅溶液等)(2)Fe－2e－=Fe2＋(3)CD(4)有氣泡生成解析(1)依據方程式可知Fe為負極，Cu2＋在正極得電子，所以電解質溶液中一定含有Cu2＋。(2)X為負極，電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋。(3)Ag電極為正極，發生還原反應，C錯誤；原電池工作時，陽離子不斷移向正極(即Ag)，D錯誤。(4)若Y為稀硫酸，Ag極上氫離子發生還原反應生成氫氣，故有氣泡生成。17.將質量相等的鐵片和銅片用導線相連浸入500mL硫酸銅溶液中構成如圖1的裝置：(以下均假設反應過程中溶液體積不變)。(1)鐵片上的電極反應式為___________________________________________________。(2)若2min后測得鐵片和銅片之間的質量差為1.2g，則導線中流過的電子的物質的量為________mol。(3)若一段時間后測得鐵片減少了2.4g，同時銅片增加了3.2g，計算這段時間內該裝置消耗的化學能轉化為電能的百分比為________。(4)若將該裝置改為如圖2所示的裝置也能達到和原裝置相同的作用。其中KCl溶液起連通兩邊溶液形成閉合回路的作用，同時又能阻止反應物直接接觸。則硫酸銅溶液應該注入________(填“左側”“右側”或“兩側”)燒杯中。答案(1)Fe－2e－=Fe2＋(2)0.02(3)50%(4)右側＋=Fe2＋＋Cu，負極溶解鐵的物質的量與正極生成銅的物質的量相等，若2min后測得鐵片和銅片之間的質量差為1.2