人教版（2019）高中化学必修第二册第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化同步练习

高中化学必修第二册第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化同 步练习（人教版 2019） 一、单选题 1．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．灼热的木炭与 CO2 反应 2．下列电池不属于化学电池的是 A．一次电池 B．二次电池 C．燃料电池 D．太阳能电池 3．下列有关实验说法不正确．．．的是( ) A．当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完 全被反应掉的依据 B．向少量的火柴头浸泡液中滴加 3AgNO 、稀 3HNO 和 2NaNO ，检验火柴头中的氯元素 C．制备摩尔盐时，最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液，加热至液体表面出现晶膜为止，不能将溶液全部蒸干 D．检验氯乙烷中的氯元素时，将氯乙烷和 NaOH 溶液混合加热后，用稀硫酸进行酸化 4．有人设计出利用 CH4 和 O2 的反应，用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池，电池的总反应类似于 CH4 在 O2 中燃烧，则下列说法不正确的是( ) A．在标准状况下每消耗 5.6L CH4，可以向外电路提供约 2mol e-的电量； B．通入 CH4 一极的电极反应式为：CH4-8e-+10OH—=CO 2 3  +7H2O C．电池放电后，溶液 pH 减小 D．负极上是 O2 得电子，电极反应式为 O2 ＋2H2O＋4e- =4OH-； 5．下列判断或表示方法正确的是（ ） A．相同条件下，等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量更多 B．已知 C（s，石墨）=C（s，金刚石）ΔH=+1.9kJ·mol-1，则金刚石比石墨稳定 C．由 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1 可知：含 1molCH3COOH 的稀溶液与含 1molNaOH 的稀溶液 混合，放出的热量大于 57.3kJ D．2gH2 完全燃烧生成液态水放出 285.8kJ 热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1 6．根据下图所示的 N2(g)和 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是( ) A．N2(g)与 O2(g)反应生成 NO(g)是放热反应 B．1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要放出 632kJ 能量 C．N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △ H＝-180kJ/mol. D．2molO 原子结合生成 O2(g)时需要放出 498kJ 能量 7．氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安 全风险。如图是氟离子电池工作示意图，其中充电时 F-从乙电极流向甲电极，已知 BiF3 和 MgF2 均难溶于 水，下列关于该电池的说法正确的是 A．放电时，甲电极的电极反应式为 Bi-3e-+3F-=BiF3 B．充电时，外加电源的负极与甲电极相连 C．充电时，导线上每通过 0.5mole-，乙电极质量增加 9.5g D．放电时，电子由乙电极经外电路流向甲电极，再经电解质溶液流向乙电极 8．氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析合理的是 A．催化剂 a 表面发生了共价键的断裂和形成，但分子总数不变 B．在催化剂 b 表面形成新的共价键时，存在微粒间的电子转移 C．N2 与 H2 反应生成 NH3 的原子利用率不足 100% D．催化剂 a、b 能提高反应的平衡转化率 9．下列过程中△H 大于零的是( ) A．碳的燃烧 B．葡萄糖在人体内氧化分解 C．Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应 D．锌粒与稀 H2SO4 反应制取 H2 10．如图装置模拟工业处理污水。使污水 pH 保持在 5 ~6 之间，通过电解产生 Fe(OH)3 胶体，利用其吸附性 将水中的悬浮物沉淀，从而达到净水目的。下面说法错误的是 A．通空气的电极同时通入 CO2 能更好地保证电池正常工作 B．左侧石墨电极上的电极反应式：CH4 +4CO 2 3  - 8e- =5CO2 +2H2O C．处理污水过程中，溶液中离子浓度减小，可加入适量的稀硫酸增强溶液导电性 D．污水中生成 Fe(OH)3 的反应为 4Fe2+ + 10H2O +O2 =4Fe(OH)3+ 8H+ 11．一种突破传统电池设计理念的镁—锑液态金属储能电池工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同， 在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。该电池工作一段时间后，可由太阳能电 池充电。下列说法不正确的是（ ） A．放电时，Mg(液)层的质量减小 B．放电时正极反应为：Mg2++2e-=Mg C．该电池充电时，Mg—Sb(液)层发生还原反应 D．该电池充电时，Cl-向中层和下层分界面处移动 12．如图所示的装置中，M 为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N 为石墨棒，下列关于此装置的叙 述中不正确的是 A．N 上有气体放出 B．M 为负极，N 为正极 C．是化学能转变为电能的装置 D．导线中有电流通过，电流方向是由 M 到 N 13．将盛有 NH4HCO3 粉末的小烧杯放入盛有少量冰醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈， 大烧杯中的冰醋酸逐渐凝固。下列有关小烧杯中发生的反应的说法正确的是 A．该反应是放热反应 B．该反应过程中，热能转化为产物内部的能量 C．该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量 D．该反应中化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少 14．某固体酸燃料电池（如图所示）以 NaHSO4 固体为电解质传递 H+，电池总反应可表示为 2H2+O2=2H2O。 下列说法错误的是 A．电子通过外电路从 a 极流向 b 极 B．H+由 a 极通过固体酸膜传递到 b 极 C．b 极上的电极反应为 O2+4e－+4H+=2H2O D．a 极上的电势比 b 极上的高 15．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法正确的是（ ） A．石墨转化为金刚石是放热反应 B．红磷比白磷稳定 C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 D．CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) ΔH＞0 二、原理综合题 16．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小 的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： (1)氢氧燃料电池的在导线中电流的方向为由____(用 a、b 表示)。 (2)负极反应式为___。 (3)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： Ⅰ. 2Li+H2=2LiH Ⅱ. LiH+H2O=LiOH+H2↑ ①反应Ⅰ中的还原剂是___，反应Ⅱ中的氧化剂是___。 ②已知 LiH 固体密度为 0.82g·cm-3，用锂吸收 224 L(标准状况)H2，生成的 LiH 体积与被吸收的 H2 体积比为 ______。 ③由②生成的 LiH 与 H2O 作用，放出的 H2 用作电池燃料，若能量转化率为 80%，则导线中通过电子的物 质的量为___mol。 17．氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： (1)氮元素原子的 L 层电子数为________________。 (2)NH3 与 NaClO 反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为____________________。 (3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂 N2O4 反应生成 N2 和水蒸气。 已知:①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)△H1=－19.5kJ·mol－1 ②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)△H2=－534kJ·mol－1 写出肼和 N2O4 反应的热化学方程式________________________________________。 (4)肼-空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，正极的反应式为 ________________________________________。 18．（1）乙醇—氧气燃料电池是一种清洁能源，该电池用金属铂片插入氢氧化钾溶液中作电极，在两极区 分别加入乙醇和氧气，其负极反应式为：_____________。 （2）古代铁器（埋藏在地下）在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌， 能提供正极反应的催化剂，可将土壤中的 2 4SO  还原为 S2-，该反应放出的能量供给细菌生长、繁殖之需。 ①写出该电化学腐蚀的正极反应式：____________。 ②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有（写化学式）____________。 （3）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法： ①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜。碱洗时常有气泡冒出，原因是(用离子方程式表示)： ____________。 ②以铝材为阳极，在 H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为：____________。取少 量废电解液，加入 NaHCO3 溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是____________。 （4）采用石墨电极电解 CuSO4 溶液一段时间后，向所得溶液中加入 0.1molCu(OH)2 后，恰好使溶液恢复到 电解前的浓度。则电解过程中通过导线的电量为____________C(已知 NA＝6.02×1023mol—1，1 个电子所带的 电量为 1.60×10－19C)。 三、工业流程题 19．硝基苯（ 可写成 C6H5NO2）是一种剧毒化学品，具有致畸、致突变和致癌性。处理含有硝基苯 废水的方法有很多，下图是铁、碳微电池法处理含硝基苯废水的工业流程图： 请回答下列问题： (1)实验室制备硝基苯的化学方程式：_______________________________________； (2)用分液漏斗分离硝基苯和水的混合物时，硝基苯从_______（填“上”或“下”）口流出。 (3)微电池处理过程中，原电池的负极反应为：Fe-2e-=Fe2+； ①碳表面硝基苯在电极上被还原成苯胺（ ）的电极反应方程式为：_______________________； ②微电池处理过程中部分硝基苯被新生成的活性 Fe2+还原成苯胺，该反应的离子反应方程式为： __________________________________________________； (4)①一次沉降池中通入空气的目的：_____________________________________； ②一次沉降池中适当的升温有利于沉渣的迅速沉降，分析原因：_______________________；（用适当的文 字描述和离子方程式解释） (5)上图中微生物在空气存在的条件下降解苯胺的化学反应方程式为：____________________________。 (6)利用惰性吸附电极电解含硝基苯的废水，同样可以将剧毒的硝基苯转化成苯胺，在电解的过程中，含硝 基苯的废水应从_____________极室流入（填：“阳”或“阴”）。 参考答案 1．D2．D3．D4．D5．A6．D7．C8．B9．C10．C11．C12．D13．B14．D15．B 16．由 b 到 a 2H2+4OH--4e-=4H2O 或 H2+2OH--2e-=2H2O Li H2O 8.71×10-4 32 17．5 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △ H=-1048.5kJ/mol O2+2H2O+4e-=4OH- 18．C2H6O－12e－+16OH－═2CO32-+11H2O SO42-+8e－+4H2O=S2－+8OH－ Fe(OH)2 和 FeS 2Al＋2OH －＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ 2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋ HCO3-与 Al3＋发生双水解相互促进反应，产生 Al(OH)3 沉淀 3.85×104 19． +HNO3 +H2O 下 +6e-+6H+= +2H2O +6Fe2++6H+= +6Fe3++2H2O 将 Fe2+充分氧化成 Fe3+ Fe3+存在水解平衡： Fe3++3H2O  Fe(OH)3+3H+，升温使水解平衡正向移动，产生更多的 Fe(OH)3 吸附沉渣 4 +31O2=24CO2+14H2O+2N2 阴