（4）化学反应与能量变化—高一化学人教版暑假作业
1.根据如图所示的和反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断，下列说法错误的是( )
A. 和反应生成NO(g)是放热反应
B.2molO原子生成1mol时放出498kJ能量
C.2molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264kJ能量
D.由和生成2molN(g)和2mol吸收的总能量为1444kJ
2.如图为(g)和(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是( )
A.通常情况下，(g)比(g)稳定
B.(g)和(g)反应生成NO(g)是吸热反应
C.(g)和(g)反应生成1molNO(g)放出632kJ能量
D.1mol(g)和1mol(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
3.甲烷燃料电池是以某固体氧化物为电解质，可在固体氧化物电解质中自由移动，工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.电池工作过程中主要将化学能转化为电能
B.a极为负极，发生氧化反应
C.电子由电极a通过外电路流向电极b
D.当电极a上消耗1mol时，电极b上有1mol被还原
4.已知反应为放热反应，，对该反应的下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
5.用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，实验数据记录如下表：
时间/min 实验① 实验②
气体体积/mL 溶液温度/℃ 气体体积/mL 溶液温度/℃
0 0 22.0 0 22.0
8.5 30 24.8 50 23.8
10.5 50 26.0 - -
下列说法正确的是( )
A.①②中的碳棒表面均有气泡产生
B.生成相同体积气体时，实验①所用时间较短
C.0~8.5min，实验②反应较快，是因为该实验装置构成了原电池
D.反应至8.5min，对比两实验溶液温度，说明反应释放的总能量：①>②
6.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知，则氢气的燃烧热为241.8
B.已知，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ
C.已知，则a>b
D.已知，则白磷比红磷稳定
7.把X、Y、Z、W四种金属浸入稀盐酸中，用导线两两相连，均可形成原电池。W、Y相连时，电流从Y经导线流向W，Z、W相连时，W上有气泡逸出，X、Y相连时，X为负极，X、Z相连时，X质量减少。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为( )
A.X、Z、W、Y B.W、Y、Z、X C.W、Z、Y、X D.Y、W、Z、X
8.如图为某锌－铜原电池示意图。下列说法正确的是( )
A.电子由铜片通过导线流向锌片
B.溶液中的向锌电极移动
C.正极电极反应式：
D.电路中每转移1mol电子，理论上电解质溶液的质量增加0.5g
9.锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法不正确的是( )
A.通空气时，铜被腐蚀，表面产生
B.放电时，正极的电极反应式为
C.放电时，透过固体电解质向Cu极移动
D.整个反应过程中，总反应为：
10.一种空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为：
B.消耗时，质子交换膜左边质量变化3.6g
C.若产生，则通入的体积应大于16.8L
D.增大电极表面的粗糙程度，对电极反应速率无影响
11.在化学反应中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化。回答下列问题：
（1）和在一定条件下能发生反应：，生成2 mol HI（g）时反应放出热量akJ（a、b、c均大于零）。断开1molH—H键和1molI—I键所需能量_________（填“大于”或“小于”）断开2molH—I键所需能量，向密闭容器中加入1mol和1mol，充分反应后放出的热量_______（填“大于”“等于”或“小于”）akJ，断开2molH-I键所需能量为________（用a、b、c表示）。
（2）“海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。B电极为_______（填“正”或“负”）极，微生物作用下发生的反应为，除去3.0g，A电极消耗标准状况下_______L。
（3）常温下，将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓硝酸中组成原电池装置（如图甲），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图乙所示，反应过程中有红棕色气体产生。前，原电池的负极是___________，后，外电路中电子流动方向发生改变，原因是_____________________。
12.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：
（1）若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为________（填电极名称），溶液中的移向________（填“Cu”或“X”）电极。该电池所发生的离子反应为________。
（2）若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为________（填电极名称），溶液中的移向________（填“Cu”或“X”）电极。X电极上的电极反应式为________。
（3）若X为石墨，Y为稀硝酸溶液，则X为________（填电极名称），Cu电极上发生________反应（填氧化或还原）。X电极上的电极反应式为________。
13.在体积为2L的密闭容器中充入，发生反应：，图中所示曲线分别表示反应在10min时和平衡时的转化率（）与温度（T）的关系。
（1）X点对应状态下，前10min内用表示的化学反应速率为________，延长反应时间的转化率将________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）X点与Y点对应状态下，的消耗速率更快的是________（填“X点”或“Y点”）；温度高于84℃时，两条曲线开始重合的原因为________________________________________。
（3）反应过程中，能量变化趋势如图所示。则为________（填“吸热”或“放热”）反应；下列选项中，符合图中能量变化趋势的是________（填标号）。
A.熟石灰与稀盐酸反应
B.碳酸氢钠与稀盐酸反应
C.金属铝与氧气反应
D.木炭与二氧化碳高温条件下反应
（4）通入水中发生剧烈反应，生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为________________________。
14.根据下列反应和信息回答下列问题：
在25℃和101kPa条件下，
已知：
化学键 H-H F-F H-F
键能（/kJmol） 436 157 568
（1）该反应中反应物断裂化学键需要吸收的能量=___________kJ，生成物形成化学键放出的能量=___________kJ，该反应属于___________反应（填“放热”或“吸热”），放出（或吸收）___________kJ的热量。
（2）该反应的能量变化图是___________
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.由题给图象可知，的断键吸收总能量-成键放出总能量=>0，则该反应是吸热反应，故A错误；
B.原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2molO原子结合生成时放出能量，故B正确；
C.由图知形成2molNO(g)放热能量，所以2molNO(g)中的化学键断裂时需要吸收能量，故C正确；
D.由图给出图像可知，1mol断键生成2molN(g)及1mol的2molO(g)吸收的总能量为，故D正确；
故答案选A。
2.答案：B
3.答案：D
解析：原电池工作时主要将化学能转化为电能，A项正确；由图示可知，电极a中失电子生成，作电池的负极，发生氧化反应，B项正确；电极a是负极，电极b是正极，电子由负极经外电路流向正极，C项正确；由电子守恒可知，消耗1mol转移8mol，则有2mol被还原，D项错误。
4.答案：C
解析：A.X的能量不一定低于M的能量，A不符合题意；B.Y的能量不一定高于N的能量，B不符合题意；C.由于该反应为放热反应，则1molX和1molY的总能量一定高于1molM和1molN的总能量，C符合题意；D.该反应为放热反应，但与是否加热无关，某些放热反应也需要在加热条件下才能发生，D不符合题意；故答案为：C。
5.答案：C
解析：①没有闭合电路，不行形成原电池，锌和盐酸生成氢气，锌表面有气体生成：②形成原电池，锌失去电了为负极，氢离了在碳极得到电了生成氢气为正极；
A.由分析可知，①中锌表面生成气体，②中的碳棒表面有气泡产生，A错误；
B.由表格数据可知，②反应速率史快，生成相同体积气体时，实验②所用时问较，B错误；
C.0~85min，实验②反应较快，是因为该实验装置构成了原电池，原电池可以加速反应的进行，C正确；
D.反应至85min，对比两实验溶液湿度，说明反应①中转化为热能的能量较大，而不能水面释放的总能量①>②，D错误；
故选C。
6.答案：B
7.答案：A
解析：W、Y相连时，电流从Y经导线流向W，所以活泼性：；Z、W相连时，W上有气泡逸出，所以活泼性：；X、Y相连时，X为负极，即活泼性：，X、Z连时，X质量减少，所以X为负极，则活泼性：；综上所述，四种金属的活动性顺序由大到小排列为X、Z、W、Y；故选A。
8.答案：D
解析：A.Zn为负极，电子由Zn电极通过导线流向铜片，A错误；
B.溶液中的阳离子向正极移动，向铜电极移动，B错误；
C.正极上得电子生成Cu，电极反应式为，C错误；
D.电路中每转移1mol电子，负极区域电解质溶液中生成，正极区域电解质溶液中失去，则理论上电解质溶液的质量增加0.5g，D正确；
故答案选D。
9.答案：B
解析：根据放电过程中总反应: 可知，Li元素化合价由0价变为+1价、Cu元素化合价由+1价变为0价，则Li为负极，电极反应式为、Cu电极为正极，反应式为:，放电时电解质中阳离子向正极移动。
A.通空气时，铜被腐蚀，表面产生，方程式为:，A正确；B.根据放电时发生反应: ，可知正极反应式为:，错误；C.带正电荷，应向电源的正极移动，铜电极为电源正极，正确；D.根据反应的方程式:，，可得总的方程式为，D正确；故本题选B。
10.答案：B
11.答案：（1）小于；小于；（c+b+a）kJ
（2）负；；0.56
（3）铝片：随着反应的进行，铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，此时铜作负极，电流方向相反
12.答案：（1）负极；Cu；
（2）正极；X；
（3）正极；氧化；
解析：（1）若X为Zn，形成了溶液原电池，Zn是活泼金属为负极，Cu是不活泼金属为正极，离子向正极Cu一边移动，总反应的离子方程式为；
（2）若X为Ag，形成了溶液的原电池，与Ag相比，Cu是活泼金属为负极，Ag为正极，离子向正极Ag一边移动，正极上发生还原反应，离子变成Ag单质，电极反应式为；
（3）X为石墨，形成了溶液原电池，Cu是活泼金属为负极，C是非金属为正极，负极Cu电极发生氧化反应，正极上是硝酸根离子得电子生成NO，电极反应式为：。
13.答案：（1）0.0025；增大
（2）Y点；温度较低时，反应速率较慢，10min内无法达到平衡状态，随着温度升高，反应速率逐渐加快，10min可以达到平衡状态，故两条曲线开始重合
（3）吸热；BD
（4）
14.答案：（1）593；1136；放热；543（2）b
解析：（1）在化学反应中断裂化学键要吸收能量，形成化学键会释放能量。在发生反应时，反应物断裂化学键需要吸收的能量;形成生成物化学键释放的能量为，由于放出热量大于吸收的热量，因此该反应为放热反应，发生反应时放出热量为Q=1136kJ-593Kj=543kJ；
（2）图a表示的反应中，生成物能量高于反应物能量，因此表示的反应为吸热反应;图b表示的反应中，反应物的能量高，生成物的能量低，发生反应时会放出热量，表示的反应是放热反应，因此能够表示放热反应的图示是图b。
