人教版（2019）必修第二册高中化学第六章化学反应与能量-第一节化学反应与能量变化巩固练习

人教版（2019）必修第二册高中化学第六章化学反应与能量-第一节化学反 应与能量变化巩固练习 一、单选题 1.下列反应属于氧化还原反应的是（ ） A. CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ B. 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ C. Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O D. NaBr＋AgNO3=AgBr↓＋NaNO3 2.乙醇作为可再生能源比化石能源具有较大的优势，如图为乙醇燃料电池，该电池的总反应方程式为 C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O。下列关于该电池叙述错误的是（ ） A. a 极与用电器的正极相接 B. 该装置将化学能转化为电能 C. 负极反应式：C2H5OH-4e-+3H2O=2CO2+12H+ D. 该装置的电解质溶液呈酸性 3.如图所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保 持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓 CuSO 溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验 中，不考虑两球的浮力变化）（ ） A. 杠杆为导体或绝缘体时，均为 A 端高 B 端低 B. 杠杆为导体或绝缘体时，均为 A 端低 B 端高 C. 当杠杆为导体时，A 端高 B 端低；杠杆为绝缘体时，A 端低 B 端高 D. 当杠杆为导体时，A 端低 B 端高；杠杆为绝缘体时，A 端高 B 端低 4.由相同条件下的三个反应：①2NaA +B2 =2NaB +A2； ②2NaC +A2 =2NaA +C2；③2NaB +D2 =2NaD +B2； 可判断（ ） A. 氧化性：A2＞B2＞C2＞D2 B. 还原性：C－＞A－＞B－＞D－ C. 2NaD +A2 =2NaA +D2 可进行 D. 2NaC+B2 =2NaB+C2 不能进行 5.在 2HCHO+NaOH(浓)→HCOONa+CH3OH 中，HCHO（ ） A. 仅被氧化 B. 仅被还原 C. 既被氧化，又被还原 D. 未被氧化，未被还原 6.从氧化还原角度分析，下列反应中水的作用相同的是（ ） ①铁和水蒸气反应 ②过氧化钠和水反应 ③氯气和水反应 ④二氧化氮和水反应 A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④ 7.在下列变化中，必须加入合适的氧化剂才能实现的是（ ） A. CuO→Cu B. H2O2→O2 C. CaCO3→CO2 D. FeCl2→FeCl3 8.下列反应中的氨与反应 4NH3+5O2 催化剂 4NO+6H2O 中的氨作用相同的是( ) A. 2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ B. 2NH3+3CuO 3Cu+ N2+3H2O C. NH3+ HNO3=NH4NO3 D. 3SiH4 +4NH3 =Si3 N4+12H2 9.有关氧化还原反应的叙述正确的是（ ） A. 氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移） B. 氧化还原反应的实质是元素化合价的升降 C. 氧化还原反应的实质是有氧元素的得失 D. 物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 10.下图为番茄电池(已知番茄汁显酸性)，下列说法正确的是（ ） A. 锌电极是该电池的正极 B. 铜电极附近会出现蓝色 C. 一段时间后，锌片质量会变小 D. 电子由铜通过导线流向锌 11.科学家用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下。 下列说法不正确的是（ ） A. CO2 含有极性共价键 B. 上述过程表示 CO 和 O 生成 CO2 C. 上述过程中 CO 断键形成 C 和 O D. 从状态Ⅰ到状态Ⅲ，有能量放出 12.下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是（ ） A. 加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应 B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C. 一定条件下进行的化学反应，只能将化学能转化为热能和光能 D. 将 NH4Cl 固体与 Ba（OH）2·8H2O 固体混合并搅拌，反应放出热量 13.研究人员研发了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中，电 池的总反应可表示为：5MnO2+2Ag+ 2NaCl=Na2Mn5O10+ 2AgCl，下列“水电池”在海水中放电时的有关说法 正确的是( ) A. 正极反应式：Ag+Cl－+e－=AgCl B. 每生成 1 mol Na2Mn5O10 转移 4mol 电子 C. Na+不断向“水电池”的负极移动 D. AgCl 是氧化产物 14.铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极板是惰性材料，分别吸附着 PbO2 和 Pb，工作时该电池电池 总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，下列说法错误的是( ) A. 放电时：正极的电极反应式是 PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O B. 该电池工作时电解液的 pH 变小 C. 当外电路通过 1mol 电子时，理论上负极板的质量增加 48g D. 该电池工作时铅电极发生氧化反应 15.下列有关原电池的叙述中不正确的是（ ） A. 原电池是将化学能转化为电能的装置 B. 在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应 C. 原电池中，电解质溶液中的阴离子会移向负极 D. 构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属 16.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为 KOH 溶液，总反应 式为 Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2 ， 下列说法中不正确的是( ) A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是 Zn B. 负极发生的反应是 Zn+2OH−−2e−=Zn(OH)2 C. 工作时，负极区溶液 c(OH−)减小 D. 溶液中 OH−向正极移动，K+、H+向负极移动 17.对于敞口容器中的化学反应：Zn(s)＋H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述中不正确的是( ) A. Zn 和 H2SO4 的总能量大于 ZnSO4 和 H2 的总能量 B. 反应过程中能量关系可用上图表示 C. 若将该反应设计成原电池，则 Zn 为负极 D. 若将该反应设计成原电池，当有 32.5g 锌溶解时正 极放出 11.2 L 气体 二、综合题 18.天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下，请回答下列问题：CH4（g）+2O2 （g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol． （1）反应物能量总和________（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和． （2）若 1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量________889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”） （3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相 同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是________． （4）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点． ①已知甲烷燃料电池的总反应式为 CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，通入甲烷的这个电极是________（填“正 极”或“负极”），其另外一电极上的电极反应式为：________． ②通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率________（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率． 19.H2S 有剧毒，在空气中可以燃烧。以硫化氢、氧气为原料，可以设计一种燃料电池。 回答下列问题： （1）H2S 在空气中充分燃烧，能量变化过程如图所示： ①反应过程中反应物的总能量________ (填“>”“＜”或“=”)生成物的总能量。 ②H2S 完全燃烧的化学方程式为________ 。 （2）以 H2S、O2 为原料的碱性燃料电池装置的示意图如图，该装置工作时总反应离子方程式为 2H2S+3O2+4OH- = 2SO32- +4H2O。 ①该装置将________ 能转化为 ________能。 ②已知正极反应式 O2+2H2O+4e- =4OH- ，则负极反应式为 ________ ，右室电解质溶液的 pH ________(填 “变大”“减小”或“不变”)。 20.“氢能”是未来最理想的新能源。 （1）实验测得，1 g 氢气燃烧生成液态水时放出 142.9 kJ 热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为________(填 选项字母)。 A.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ·mol－1 B.H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 C.2H2O＋O2=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 D.H2(g)＋ O2(g)=H2O(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 （2）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备 H2 的反应步骤： ①CaBr2＋H2O Ro CaO＋2HBr ②2HBr＋Hg oo HgBr2＋H2 ③HgBr2＋ Ro ＋ ④2HgO Ro 2Hg＋O2↑ 请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：________；请根据“绿色化学”的思想评估该方法 制 H2 的主要缺点：________。 （3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。 请写出化学方程式： 反应①________。 反应②________。 21.已知砒霜 As2O3 与 Zn 可以发生如下反应：As2O3＋6Zn＋6H2SO4=2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O （1）请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目：________。 （2）As2O3 在上述反应中________。 A.被氧化 B.被还原 C.既被氧化又被还原 D.既未被氧化又未被还原 （3）该反应的氧化产物是________，氧化剂是________。 （4）若生成 0.1 mol AsH3 ， 则转移的电子数为________。（用 NA 表示） 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】 C 【解析】判断反应是否为氧化还原反应的依据为反应前后元素是否有化合价的改变，只有 C 项中元素的化 合价发生了变化， 故答案为 C。 2.【答案】 C 【解析】A．由图示可知，a 极通入 O2 ， 则 a 极为原电池的正极，应与用电器的正极相接，A 不符合题 意； B．该装置为乙醇燃料电池，属于原电池装置，将化学能转化为电能， B 不符合题意； C．由分析可知，乙醇在负极失去电子，则负极的电极反应方程式为：C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+ ， C 符合题意； D．该装置中的交换膜为质子交换膜，说明电解质溶液呈酸性，D 不符合题意； 故答案为：C。 3.【答案】 D 【解析】当杠杆为导体时，硫酸铜溶液、铁球和铜球可以形成原电池，铁作负极，其发生氧化反应而溶解， 故其质量减小，铜作正极，由于铜离子在铜表面可以得到电子发生还原反应生成铜，故铜球质量变大，故 A 端低 B 端高；杠杆为绝缘体时，铁与硫酸铜发生置换反应生成铜，故铁球质量变大，而铜球质量不变，故 A 端高 B 端低。综上所述，D 判断是正确的， 故答案为：D。 4.【答案】 B 【解析】A．氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：D2＞B2＞A2＞C2 ， 故 A 不符合题意； B．还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原性：C－＞A－＞B－＞D－ ， 故 B 符合题意； C．氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性 D2＞A2 ， 所以 2NaD +A2=2NaA +D2 不能进行，故 C 不符合题意； D．氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性 B2＞C2 ， 所以 2NaC+B2=2NaB+C2 能进行，故 D 不 符合题意； 故答案为：B。 5.【答案】 C 【解析】甲醛中 C 元素的化合价为 0 价，由方程式可知，C 元素的化合价即由 0 价升高为+2 价生成甲酸钠， 又由 0 价降低为-2 价生成甲醇，则 HCHO 既被氧化，又被还原，C 符合题意。 故答案为：C 6.【答案】 C 【解析】①铁与水蒸气反应过程中，H2O 中氢元素由+1 价变为 0 价，化合价降低，被还原，为氧化剂； ②过氧化钠与 H2O 反应过程中，H2O 中氢氧元素的化合价都没有发生变化，H2O 既不是氧化剂，也不是 还原剂； ③Cl2 与 H2O 反应过程中，H2O 中氢氧元素的化合价都没有发生变化，H2O 既不是氧化剂，也不是还原剂； ④NO2 与 H2O 反应过程中，H2O 中氢氧元素的化合价都没有发生变化，H2O 既不是氧化剂，也不是还原剂； 综上，上述反应过程中，水的作用相同的是②③④，C 符合题意； 故答案为：C 7.【答案】 D 【解析】A、CuO→Cu 中 Cu 元素的化合价降低，则需要加入合适的还原剂来实现，如加入氢气，故 A 不 符合题意； B、H2O2→O2 中 O 元素的化合价升高，可以加入合适的氧化剂来实现，但是双氧水可以自身分解得到氧气， 也可以不加入氧化剂，故 B 不符合题意； C、CaCO3→CO2 不存在元素化合价的升降，不是氧化还原反应，故 C 不符合题意； D、FeCl2→FeCl3 中 Fe 元素的化合价升高，需要加入合适的氧化剂来实现，如加入氯气，故 D 符合题意； 故答案为：D。 8.【答案】 B 【解析】A.该反应中氮元素的化合价不变，既不体现氧化性，也不体现还原性，A 不符合题意； B.该反应中，氮元素由-3 价变为 0 价，化合价升高，被氧化，体现还原性，B 符合题意； C.该反应中氮元素的化合价不变，既不体现氧化性，也不体现还原性，C 不符合题意； D.该反应中氮元素的化合价不变，既不体现氧化性，也不体现还原性，D 不符合题意； 故答案为：B 9.【答案】 A 【解析】A.氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移），A 符合题意； B.氧化还原反应过程中元素化合价的升降是表象，其实质是电子的转移，B 不符合题意； C.氧化还原反应过程中，不一定要有氧元素的参与，C 不符合题意； D.物质所含元素化合价升高，发生氧化反应，D 不符合题意； 故答案为：A 10.【答案】 C 【解析】A.根据金属的活泼性知，锌作负极，铜作正极，电子从锌沿导线流向铜，故 A 不符合题意； B.铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜电极附近不会出现蓝色，故 B 不符合题意； C.锌作负极，锌失电子生成锌离子进入溶液，锌片的质量会变小，故 C 符合题意； D.锌作负极，铜作正极，电子从锌沿导线流向铜，故 D 不符合题意； 故答案为：C。 11.【答案】 C 【解析】A.CO2 分子中含有的 C=O 双键属于极性共价键，A 不符合题意； B.上述过程表示 CO 和 O 原子反应生成 CO2 ， B 不符合题意； C.通过图示可知：上述过程中 CO 并没有断键形成 C 和 O，C 符合题意； D.由于反应物的能量比生成物的能量高，所以从状态Ⅰ到状态Ⅲ，有能量放出，D 不符合题意； 故答案为：C。 12.【答案】 B 【解析】A.放热反应有的也需要加热才能发生，如煤炭的燃烧，故 A 不符合题意； B.化学反应的实质是反应物化学键断裂吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量 变化，故 B 符合题意； C.一定条件下进行的化学反应，可以将化学能转化成光能、热能或电能等，故 C 不符合题意； D.将 NH4Cl 固体与 Ba（OH）2·8H2O 固体混合并搅拌，反应吸收热量，故 D 不符合题意； 故答案为：B。 13.【答案】 D 【解析】该电池的正极反应：5MnO2+2e-= Mn5O102- ， 负极反应：Ag+Cl－+e－=AgCl。 A.正极反应式应为 5MnO2+2e-= Mn5O102- ， 故 A 项不符合题意； B.由正极反应式可知，1 mol Na2Mn5O10 转移 2mol 电子，故 B 项不符合题意； C.钠离子要与 Mn5O102-结合，因此钠离子应该向正极移动，故 C 项不符合题意； D.负极反应：Ag+Cl－+e－=AgCl，Ag 失电子，被氧化，则 AgCl 是氧化产物，故 D 项符合题意。 故答案为：D。 14.【答案】 B 【解析】A．放电时，二氧化铅为正极，发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O， A 不符合题意； B．从所给的总电池反应式可以明显看出，放电过程中消耗了硫酸，所以硫酸的量变少，酸性减弱，溶液 pH 要变大，B 符合题意； C．外电路通过 1mol 电子时，负极板增加的质量为 0.5mol×96g/mol=48g，C 不符合题意； D．该电池工作时，铅电极为负极，发生氧化反应，D 不符合题意； 故答案为：B 15.【答案】 D 【解析】A．原电池反应中能自发的进行氧化还原反应，是将化学能转化为电能的装置，选项 A 不符合题 意； B．原电池中，负极失电子发生氧化反应，则电子流出的一极是负极，选项 B 不符合题意； C．原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，选项 C 不符合题意； D．构成原电池的两个电极不一定都是金属，可以是一极为较活泼金属，另一极为石墨棒等，选项 D 符合 题意； 故答案为：D。 16.【答案】 D 【解析】A、根据电池反应式知，Zn 失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，故 A 不符合题意； B、负极发生反应 Zn+2OH－-2e－=Zn(OH)2 ， 故 B 不符合题意； C、负极发生反应 Zn+2OH－-2e－=Zn(OH)2 ， 溶液 pH 值减小，正极上发生反应：Ag2O+H2O+2e－═2Ag+2OH － ， 溶液 pH 增大，故 C 不符合题意； D、放电时，电解质溶液中 OH－向负极移动，K＋、H＋向正极移动，故 D 符合题意。 故答案为：D。 17.【答案】 D 【解析】A．活泼金属与酸反应是放热反应，所以 Zn 和 H2SO4 的总能量大于 ZnSO4 和 H2 的总能量，A 不 符合题意； B．反应过程中是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，所以图示所示能量关系正确，B 不 符合题意； C．活泼金属是负极发生氧化反应，活泼的锌是负极，C 不符合题意； D．状况不知无法求体积，所以当有 32.5g 锌溶解时，正极放出气体体积不一定是 11.2L，D 符合题意； 故答案为：D 二、综合题 18.【答案】 （1）大于 （2）＜ （3）氢气 （4）负极；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；大于 【解析】(1)已知 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，反应是放热反应,所以反应 物能量总和大于生成物能量总和；正确答案:大于。 (2)水蒸气转化为液态水要放出热量，所以 1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,放出的热量小于 889.6kJ；正确答案: 。 (3)已知 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H= ﹣572kJ/mol，则 1g 甲烷完全燃烧放出的热量为 ͻǤ ，1g 氢气完全燃烧放出的热量为 R͹Ǥ ， 所以相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，氢气放的热量较多；正确答案:氢气。 (4) ①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式 为 o‹ ‹ ͹‹ ,通入氧气的一极为原电池的正极，极反应为 O2+4 e﹣+2H2O =4 OH ﹣；正确答案：负极；O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣。 ②通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率；正确答案:大于。 19.【答案】 （1）>；2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O （2）化学；电；H2S+8OH- —6e- =SO32- +5H2O；减小 【解析】（1）由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应。 燃烧方程式：2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O （2）该装置为原电池，故是将化学能转化为电能，负极为硫化氢生成二氧化硫，电极反应如下， H2S+8OH- —6e- =SO32- +5H2O ，根据电极反应式可得，消耗了氢氧根，故 PH 减小 20.【答案】 （1）B （2）HgBr2+CaO Ro HgO+CaBr2；循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，会产生污染 （3）SO2＋I2＋2H2O oo~oo 2HI＋H2SO4；2H2SO4=2SO2↑＋O2↑＋2H2O 【解析】(1)实验测得，1g 氢气燃烧生成液态水放出 142.9kJ 热量，1mol 氢气 2g 完全反应生成液态水放热为 285.5kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol，故答案为：B；(2) 理想的原子经济性反应是原材料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放.原子利用 率是指反应物中的所有原子进入期望产物中的百分比，绿色化学的特征之一是提高原子用率，尽量达到 100%，根据原子经济，可知最终反应为：2H2O═2H2↑+O2↑，根据盖斯定律将(①+②+③)×2+④，可知反应③ 为 HgBr2+CaO Ro HgO+CaBr2；该方法中需要 750℃，消耗能量高，且有重金属污染，故答案为： HgBr2+CaO Ro HgO+CaBr2；循环过程需要很高的能量，且使用重金属汞，产生污染；(3)由制备氢气的 过程可知，反应①发生的反应是：SO2+I2+2H2O oo~oo H2SO4+2HI，反应②是 H2SO4 分解为了 SO2、 O2 和 H2O，故发生的反应为：2H2SO4═2SO2↑+O2+2H2O，故答案为：SO2+I2+2H2O oo~oo H2SO4+2HI； 2H2SO4═2SO2↑+O2+2H2O。 21.【答案】 （1） （2）B （3）ZnSO4；As2O3 （4）0.6NA 【解析】（1）反应中，每个 Zn 原子失去 2 个电子，2 个 As 原子得到 12 个电子，根据电子守恒，转移电 子是 12，则双线桥法标出电子转移的方向和数目为 。 （2）As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O 中，As 元素的化合价降低，则 As2O3 为氧化剂，表现氧化 性，被还原，故选 B。 （3）As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O 中中，As 元素的化合价降低，则 As2O3 为氧化剂，被还原， Zn 是还原剂，被氧化，氧化产物为 ZnSO4； （4）As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O 中生成 2molAsH3 转移 12mol 电子，则生成 0.1molAsH3 ， 则转移的电子数为 0.6mol 电子，即转移的电子数为 0.6NA。