专题02 化学反应与能量变化
考向1 放热反应和吸热反应的判断
考向2 键能与反应中能量变化的关系及相关计算
考向3 反应过程能量变化曲线图的分析
考向4 原电池的工作原理
考向5 原电池原理的应用
考向6 化学电源分析
考向1 放热反应和吸热反应的判断
(2022-2023高一下·青海西宁·期末)
1．下列反应属于放热反应的是
A．一氧化碳在空气中的燃烧反应
B．与氯化铵固体的反应
C．干冰升华
D．盐酸与碳酸氢钠的反应
(2022-2023高一下·黑龙江实验中学·期末)
2．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．化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因
C．化学反应过程中一定伴随能量变化
D．将固体与固体混合并搅拌，反应放出热量
考向2 键能与反应中能量变化的关系及相关计算
(2022-2023高一下·辽宁部分学校·期末)
3．已知C(金刚石，s)=C(石墨，s)ΔH=-1.9 kJ·mol-1，下列说法正确的是
A．金刚石比石墨更稳定
B．金刚石与石墨互为同位素
C．1 mol金刚石所具有的能量比1 mol石墨的高
D．相同条件下，1 mol石墨完全燃烧时放出的能量比1mol 金刚石放出的能量多
(2022-2023高一下·黑龙江实验中学·期末)
4．已知氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量，水蒸气中键形成时放出能量，键断裂时吸收的能量为，断开氧气中的化学键需要吸收的能量是
A． B． C． D．
(2022-2023高一下·湖南衡阳·期末)
5．氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．燃烧时化学能全部转化为热能
B．断开1mol氧氢键吸收930kJ能量
C．相同条件下，1 mol氢原子的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1
考向3 反应过程能量变化曲线图的分析
(2022-2023高一下·辽宁葫芦岛·期末)
6．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是
A． B．
C． D．
(2022-2023高一下·湖南张家界·期末)
7．某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是
A．该反应为放热反应
B．催化剂改变了化学反应的热效应
C．催化剂不改变化学反应过程
D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量
(2022-2023高一下·福州六校联考·期末
8．某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A．两步反应均为吸热反应
B．A与C的能量差为E4
C．三种物质中C最稳定
D．A→B的反应一定需要加热
(2022-2023高一下·湖南衡阳·期末)
9．肼()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN键为942、O=O键为500、N-N键为154，则断裂1molN-H键所需的能量是
A．194kJ B．391kJ C．516kJ D．658kJ
考向4 原电池的工作原理
(2022-2023高一下·河北唐山·期末)
10．某原电池装置如图所示，下列说法错误的是
A．Cu为正极，该极发生还原反应
B．电子由Fe经导线流向Cu
C．Cu上有气体放出
D．Fe处的电极反应为
(2022-2023高一下·福州六校联考·期末)
11．有如图所示的实验装置，下列判断正确的是
a电极 b电极 X溶液 实验判断
A Cu Zn H2SO4 H+向b极迁移
B Zn Fe H2SO4 电子从Zn→Fe→Zn
C Al Mg NaOH a为负极，b为正极
D Cu 石墨 FeCl3 a极质量减小，b极质量增加
A．A B．B C．C D．D
(2022-2023高一下·广州天河区·期末)
12．某小组利用如图装置研究原电池工作原理。下列叙述不正确的是
A．和不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．和用导线连接时，铜片上的反应为
C．无论a和b是否连接，铁片均发生还原反应
D．a和b用导线连接时，溶液中向铜电极移动
(2022-2023高一下·商丘名校联考·期末)
13．某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是
A．装置(1)中铜棒上没有气体产生
B．装置(2)中棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为：
C．当装置(3)电路中转移电子，负极和正极质量变化之差为
D．装置(2)与(3)中正极生成的物质质量之比为1∶32时，棒的质量变化相等
考向5 原电池原理的应用
(2022-2023高一下·海南部分学校·期末)
14．学过原电池后，某同学设计了如图所示的原电池。闭合电键K，下列有关说法正确的是
A．铜丝为原电池的负极
B．铁钉处的电极反应为
C．玻璃杯中由正极区域移向负极区域
D．正极收集0．01mol气体时，转移0．04mol电子
(2022-2023高一下·海南部分学校·期末)
15．原电池是利用氧化还原反应设计的装置，该装置的特点是使氧化反应和还原反应在两个电极进行，“迫使”电子沿着特定的路线移动，从而产生电能。甲、乙两个原电池装置如图所示：
回答下列问题：
(1)若装置甲的溶液M为稀硫酸，两个电极采用镁棒和铝棒。
①电极X为 (填“正极”或“负极”)，该电极反应式为 。
②该电池的正极是 (填“镁棒”或“铝棒”)，该电极产物W是 (填化学式)。
③该原电池总反应的化学方程式是 。
(2)若装置甲中两电极质量变化与时间的关系如图所示，其中一个电极为Ag电极，则该电池的电解质溶液为 (填化学式)溶液，电极X为 (填字母)
a．Fe电极 b．Mg电极 c．Cu电极 d．Al电极
(3)将(1)中原电池生成的气体产物W通入装置乙中可制备燃料电池。
①正极为 (填“电极甲”或“电极乙”)，该电极发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
②该电池工作时，外电路中电子由 (填“电极甲”或“电极乙”，下同)流出；电解质溶液中的移向 。
考向6 化学电源分析
(2022-2023高一下·湖南衡阳·期末)
16．如图是铅酸蓄电池的构造示意图，下列说法错误的是
A．铅酸蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．该电池工作时，电子由板通过外电路流向板
C．该电池工作时，负极的电极反应式为
D．该电池工作时，移向板
(2022-2023高一下·河北唐山·期末)
17．氢氧燃料电池是一种常见化学电源，其工作示意图如图。下列说法正确的是
A．由正极流向负极
B．溶液的作用是传导电子
C．b电极上发生还原反应，电极反应式为
D．标准状况下a电极若每消耗，外电路转移电子数为
(2022-2023高一下·黑龙江哈尔滨·期末)
18．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)，其电池反应为Li+FePO4=LiFePO4。下列关于该电池的说法正确的是
A．a极为正极 B．b极发生氧化反应
C．Li+从a极室向b极室移动 D．可以用稀硫酸作电解质溶液
(2022-2023高一下·广州天河区·期末)
19．某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．溶液中往Pt电板(a)为移动
B．Pt电极(a)的电极反应式为
C．该传感器反应消耗的与的物质的量之比为4：5
D．该传感器在工作过程中Pt电极(b)周围溶液pH增大
(2022-2023高一下·河南开封五校·期末)
20．化学能在人们实际生产生活中的运用日益广泛，探索化学反应中能量变化的本质，可以更好地帮助人类利用化学知识创造出无限可能。某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A．由实验可知，①②③④所涉及的反应都是放热反应
B．将实验②中的铝片更换为等质量的铝粉后能释放出更多的热量
C．若用NaOH固体测定中和热，则测定中和热的数值偏低
D．实验④中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器会导致实验结果偏低
(2022-2023高一下·河南信阳高级中学·期末)
21．下列说法中不正确的是
A．X＋Y=M＋N为放热反应，可推知X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
B．1 mol SO2的键能总和大于1 mol硫和1 mol氧气的键能之和
C．由C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH=＋1.9 kJ·mol-1可知，金刚石比石墨能量低
D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
(2022-2023高一下·河南开封五校·期末)
22．与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是
A．该反应为放热反应
B．该反应中与的总能量大于和的总能量
C．该反应的热化学方程式： kJ·mol
D．1mol和1mol反应生成1mol和1mol要放出41kJ的热量
(2022-2023高一下·吉林长春东北师大附中联考·期末)
23．已知反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是
A．图中A→B的过程为放热过程
B．加入催化剂不能改变反应的热效应
C．断开和的化学键吸收的能量总和大于生成和时放出的能量总和
D．和的总能量小于和的总能量
(2022-2023高一下·河北张家口·期末)
24．下列关于如图装置说法正确的是
A．铜片是负极
B．铜片上的电极反应为
C．电流由锌片流出经过电流表流向铜片
D．消耗转移电子的物质的量为
(2022-2023高一下·河南开封五校·期末)
25．硼化钒()-空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示(已知：阴离子交换膜只允许阴离子通过)。该电池工作时反应为：。下列说法正确的是
A．电极为电池正极
B．电流由石墨电极经导线流向电极
C．当外电路转移1mol电子时，1mol从电极移向石墨电极
D．电路中有2mol电子转移时，消耗氧气的体积为11.2L
(2022-2023高一下·北京中国人大附中·期末)
26．二次电池的充电可看作是其放电的逆过程。我国研究的锂硫电池是一种新型二次电池，其总反应是，充放电曲线如图所示，下列说法正确的是
A．充电时，化学能转化为电能
B．放电时，锂离子向负极移动
C．放电时，转化为时得到
D．从安全角度考虑，该电池的电解质溶液不宜用水作溶剂
(2022-2023高一下·河北张家口·期末)
27．现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，从煤、石油和天然气等提供的热能，到各种化学电池提供的电能，都是通过化学反应获得的。回答下列问题：
(1)绿色能源也称清洁能源，是指在生产和使用过程中不产生有害物质排放的能源。下列属于绿色能源的是 (填标号，下同)。
①太阳能 ②煤 ③石油 ④风能 ⑤氢能
(2)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是_______。
A．甲烷燃烧 B．灼热的炭与反应
C．镁与稀硫酸反应 D．钠和水反应
(3)与反应生成过程中的能量变化如图所示，和完全反应生成会 (填“吸收”或“放出” )的能量。
(4)已知反应在不同条件下的化学反应速率如下：
①
②
③
④
请比较上述4种情况反应的快慢： (按由大到小的顺序填写序号)。
(5)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示：
①电极是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式是 。
②若电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为 L。
(2022-2023高一下·海南部分学校·期末)
28．20世纪初德国化学家哈伯(F．Haber)发明工业合成氨，人工制出氮肥，粮食产量显著提高，为解决人类温饱做出重大贡献。回答下列问题：
(1)合成氨的原料H2主要来源于煤的综合利用，如煤的气化：(吸热反应)，煤的气化反应过程中能量变化可表示为 (填字母)。
(2)一种新型的复合光催化剂(CQDs/纳米复合物)能以太阳光为能源，使水分解获得，其原理如图所示。反应①的化学方程式是 。
(3)工业合成氨反应过程中的能量变化如图所示。
①合成氨反应中，断裂的化学键是 (填“极性键”或“非极性键”，下同)，形成的化学键是 。
②生成17gNH3时，该反应 (填“吸收”或“放出”)的能量为 kJ。
(2022-2023高一下·河南信阳高级中学·期末)
29．化学能和电能的相互转化是能量转换的重要形式，请按要求完成下列电化学相关问题。
(1)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
装置
电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解
根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 ；(用ABCD表示)
(2)盐桥式原电池的装置图如下
①铜为 (填“正”或“负”)极。
②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为
③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加饱和溶液，电池工作时，盐桥的作用是 。
(3)还原电化学法制备甲醇()的工作原理如图所示：
电池工作过程中通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动，通的一端发生的电极反应式为 。
(4)锂钊氧化物电池放电时的总反应：，则其正极充电时的电极反应式为： 。
(5)以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示(a、b为石墨，c、d、e为离子交换膜)，当制备时，a、b两个极共产生 气体。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．一氧化碳在空气中的燃烧反应属于放热反应，故A正确；
B．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应，故B错误；
C．干冰升华为物理变化，不是化学变化，故C错误；
D．盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，故D错误；
故选：A。
2．C
【详解】A．铝热反应需要在高温条件下进行，但是该反应会放出大量的热，A错误；
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，B错误；
C．化学反应是旧键的断裂和新键形成的过程，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，因此化学反应过程中一定伴随能量变化，C正确；
D．与的反应是吸热反应，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。石墨转化为金刚石时吸收能量，说明等质量的金刚石的能量比石墨高，则石墨比金刚石更稳定，故A错误；
B．金刚石与石墨是同种元素的不同单质，互为同素异形体，故B错误；
C．该反应为放热反应，所以1 mol金刚石所具有的能量比1 mol石墨的高，故C正确；
D．1 mol的金刚石比石墨含有的能量高，二者燃烧都产生CO2气体，则反应物的能量越高，其完全燃烧时放出的热量就越大，故相同条件下，1 mol金刚石完全燃烧时放出的能量比1mol石墨放出的能量多，故D错误；
故选C。
4．C
【详解】根据题目信息，氢气即2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，写出对应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ，反应中断裂了2molH-H键和1molO=O键、形成了4molO-H，设断开氧气中的化学键需要吸收的能量为x，则根据=断裂旧键所需的能量-生成新键释放的能量知，，解得x=496kJ，故选C。
5．D
【详解】A. 燃烧是部分化学能变为热能，还有光能等，故错误；
B. 从图分析，断开2mol氢氧键吸收930kJ的能量，故错误；
C. 氢气分子变成氢原子要吸收能量，所以2E1>E2，故错误；
D. 该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为930-436-249=245kJ，故正确；
故选D。
6．D
【详解】A．化学反应A+B→C(吸收能量)的反应，说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低，图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高，反应属于放热反应，与反应事实不吻合，A错误；
B．化学反应A+B→C(吸收能量)的反应，说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低，图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高，反应属于放热反应，与反应事实不吻合。反应分两步进行，第一步反应①A+B→X(吸收能量)，而图示A、B的总能量比中间产物X的能量高，反应是放热反应，也与反应事实不吻合，B错误；
C．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，而图示显示的反应物A、B的总能量比中间产物X的总能量高，反应是放热反应，与题意不符合，C错误；
D．放热反应说明反应物的总能量比生成物的能量高；吸热反应说明反应物的总能量比生成物的能量低。图像显示反应事实吻合，D正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．反应物能量低于生成物能量，反应为吸热反应，故A错误；
B．催化剂能改变反应速率，不会改变热效应，故B错误；
C．反应中催化剂参与了反应，改变了化学反应的路径，降低了反应的活化能，故C错误；
D．反应断键吸热，成键放热由于反应是吸热反应，断键吸收的总能量高于成键放出的总能量，故D正确；
答案选D。
8．C
【详解】A．根据图中信息A→B是吸热反应，B→C是放热反应，故A错误；
B．根据图中信息A与C的能量差为E5，故B错误；
C．根据能量越低越稳定，C物质的能量最低，因此三种物质中C最稳定，故C正确；
D．吸热反应、放热反应与反应条件无关，吸热反应并一定需要加热，比如氯化铵和Ba(OH)2 8H2O的反应不需要加热，因此A→B的反应不一定需要加热，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．B
【详解】根据图中内容可知，，化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值，旧键断裂吸收能量，新建形成释放能量，设断裂1molN-H键所需的能量为K，所以有154+4K+500=2218；解得K=391；
故答案选B。
10．D
【分析】该原电池中，铁比铜活泼，所以铁失去电子，做负极，铜为正极。
【详解】A．根据分析知，Cu是正极，该极上氢离子得到电子发生还原反应，A正确；
B．电子由负极经导线流向正极，所以电子由Fe棒经导线流向Cu棒，B正确；
C．Cu棒上氢离子得到电子产生氢气，C正确；
D．Fe棒处，铁失去电子生成Fe2+，电极反应为Fe－2e－=Fe2+，D错误；
答案选D。
11．C
【详解】A. Cu、Zn、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铜作原电池的正极，电解质溶液中的阳离子H＋向正极铜电极移动，即向a极迁移，A错误；
B. Zn、Fe、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铁作原电池的正极，电子从Zn流向Fe，但是无法再流向Zn，B错误；
C. 铝、镁、氢氧化钠溶液组成的原电池，电池反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝发生氧化反应，作原电池的负极，镁电极作原电池的正极，即a为负极，b为正极，C正确；
D. 铜、石墨、氯化铁溶液组成的原电池，电池反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，铜电极发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应为：Cu-2e- =Cu2+，电极质量减小，石墨作原电池的正极，电极反应式为：2Fe3++2e- =2Fe2+，电极质量不变，D错误；
故答案选C。
12．C
【详解】A．和不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，所以铁片上会有金属铜析出，故A正确；
B．和用导线连接时，形成了原电池，铜作正极，发生的反应为：，故B正确；
C．和不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，和用导线连接时，形成了原电池，加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度，无论和是否连接，铁片均会溶解，铁片均发生氧化反应，故C错误；
D．和用导线连接时，形成了原电池，为负极，为正极，铜离子移向铜电极，故D正确；
答案选C。
13．C
【分析】(1)因没有形成闭合回路，不是原电池装置；(2)形成了铜锌原电池，且Zn为负极；(3)也形成了铜锌原电池，Zn为负极。
【详解】A．装置(1)是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，铜棒上没有气体产生，A正确；
B．装置(2)是原电池装置，锌做负极，铜做正极，溶液中氢离子在铜电极生成氢气，电极反应式为：，B正确；
C．装置(3)是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为，C错误；
D．装置(2)与(3)中负极电极反应均为，装置(2)中正极上电极反应为，装置(3)中正极电极反应为，正极生成物质质量比为1∶32时，依据电子守恒计算的两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，棒的质量变化相等，D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．铁活泼性比铜强，铁与醋酸反应，铜与醋酸不反应，则铜丝为原电池的正极，故A错误；
B．铁钉处的电极反应为，故B错误；
C．根据原电池“同性相吸”，则玻璃杯中由正极区域移向负极区域，故C正确；
D．根据，正极收集0.01mol气体时，转移0.02mol电子，故D错误。
综上所述，答案为C。
15．(1) 负极 铝棒 H2
(2) AgNO3 d
(3) 电极甲 还原反应 电极乙 电极乙
【详解】（1）①镁与硫酸反应，铝与硫酸反应，镁的活泼性比铝强，因此镁为负极，铝为正极，再根据X电极是电子流出的极，则电极X为负极，该电极反应式为；故答案为：负极；。
②根据前面分析该电池的正极是铝棒，该电极是氢离子得到电子变为氢气，因此正极产物W是H2；故答案为：铝棒；H2。
③该原电池总反应是镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气，其化学方程式是；故答案为：。
（2）若装置甲中两电极质量变化与时间的关系如图所示，其中一个电极为Ag电极，则一个电极质量增加10.8g，另一个电极质量减少0.9g，题中金属活泼性都比银弱，说明银为正极，银电极质量增加，则该电池的电解质溶液为硝酸银(AgNO3)溶液，有0.1mol银生成，有0.1mol电子转移，则负极会消耗0.05mol铁或0.05mol镁或0.05mol铜或铝，质量分别为2.8g、1.2g、3.2g、0.9g，则电极X为Al电极；故答案为：AgNO3；d。
（3）①燃烧电池中燃料为负极，氧化剂为正极，则正极为电极甲，氧气得到电子，则说明该电极发生还原反应；故答案为：电极甲；还原反应。
②该电池工作时，外电路中电子由负极即电极乙流出；根据原电池“同性相吸”，则电解质溶液中的移向负极即电极乙；故答案为：电极乙；电极乙。
16．D
【详解】A. 铅酸蓄电池是可充电电池，是二次电池，充电时电能转化为化学能，A项正确；
B. 在该电池中板为负极，则电池工作时，电子由板通过外电路流向板，B项正确；
C. 该电池工作时，负极的电极反应式为，C项正确；
D. 在原电池工作时，阳离子向正极移动，则该电池工作时移向板，D项错误；
故选D。
17．C
【分析】由图可知，氧气发生还原反应，b为正极、则a为负极；
【详解】A．原电池转化阳离子由负极向正极迁移，由负极流向正极，A错误；
B．溶液为内电路，作用是传导离子，B错误；
C．b电极上氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为，C正确；
D．标准状况下a电极若每消耗（为0.5mol），，则外电路转移电子数为，D错误；
故选C。
18．C
【详解】A．极为负极，A项错误；
B．b极为正极，得电子，发生还原反应，B项错误；
C．透过隔膜，从a极室进入b极室，C项正确；
D．是活泼金属，能与稀硫酸反应，故不能用稀硫酸作电解质溶液，D项错误。
答案为C。
19．D
【分析】该装置为原电池装置，左侧电极上NH3转化为N2，N元素化合价升高，发生了氧化反应，故Pt电板(a)为负极；右侧O2得电子生成氢氧根，Pt电极(b)为正极。原电池的总反应为：4NH3+3O2=4N2+6H2O。
【详解】A．原电池中阳离子移向正极，故移向Pt电极(b)，A错误；
B．Pt电板(a)为负极，发生氧化反应，电极反应式为：，B错误；
C．根据总反应可知，该传感器反应消耗的与的物质的量之比为4：3，C错误；
D．Pt电极(b)为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，氢氧根浓度增大，Pt电极(b)周围溶液pH增大，D正确；
故选D。
20．D
【详解】A．实验①是浓硫酸稀释放热，不属于化学变化；实验②是金属与酸的反应，是放热反应；实验③是氢氧化钡晶体与氯化铵反应，属于吸热反应；实验④是酸碱中和反应是放热反应；因此放热反应只有②和④，A错误；
B．铝粉和铝片本质一样，且等量，故放出热量不变，只是铝粉参与反应，反应速率加快，B错误；
C．氢氧化钠固体溶解时要放出热量，最终使测定中和热的数值偏高，C错误；
D．相较于玻璃搅拌器，铜质搅拌器导热快，会造成热量损失，导致实验结果偏低，D正确；
故选D。
21．C
【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，X+Y=M+N为放热反应，因此反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量，A正确；
B．硫的燃烧为放热反应，放热反应的△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和＜0，即SO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能之和，B正确；
C．由C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH=＋1.9 kJ·mol-1可知，石墨生成金刚石需要吸热，所以石墨的能量小于金刚石的能量，C错误；
D．等量的同种物质的气态能量大于固态的能量，故等量的硫蒸气具有的能量大于硫固体具有的能量，因此硫蒸汽完全燃烧时放出的热量多，D正确；
故选C。
22．D
【详解】A．由图可知△H<0，该反应为放热反应，A选项正确；
B．由图可知反应物CO(g)+H2O(g)的总能量大于生成物CO2(g)+H2(g)的总能量，B选项正确；
C．由图可知该反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= 41 kJ·mol 1，C选项正确；
D．图中反应是放热反应，其逆反应为吸热反应，D选项错误；
答案选D。
23．B
【分析】图中A点表示反应物总能量，B点表示反应物吸收了活化能形成活化分子时具有的总能量，C点表示生成物总能量。
【详解】A．图中A→B的过程为反应物吸收活化能形成活化分子的过程，是吸热过程，A错误；
B． 加入催化剂可以改变反应的活化能，改变反应速率，但不改变反应的热效应，B正确；
C．图中显示反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，因此断开和的化学键吸收的能量总和小于生成和时放出的能量总和，C错误；
D．反应为放热反应，因此和的总能量大于和的总能量，D错误；
故选B。
24．B
【详解】A．该电池是原电池，Zn比Cu活泼，所以Zn做负极，Cu做正极，故A错误；
B．铜做正极，是溶液中的Cu2+得电子，发生还原反应，其电极反应式为Cu2++2e—=Cu，故B正确；
C．原电池中电子的流向和电流的流向正好相反，电流是从Cu片流出经过导线进入Zn片，故C错误；
D．1mol的Zn反应时转移2mol的电子，6.5g的Zn(即0.1mol)反应时转移0.2mol的电子，故D错误；
故本题选B。
25．B
【详解】A．硼化钒 空气燃料电池中，失电子发生氧化反应，电极为负极，故A错误；
B．电极为负极，石墨为正极，电流经外电路由正极流向负极，故B正确；
C．图示交换膜为阴离子交换膜，当外电路转移1 mol电子时，1 mol OH－从石墨电极移向电极，故C错误；
D．未说明是否为标准状况下，所以无法得出的体积，故D错误。
综上所述，答案为B。
26．D
【详解】A．充电时，电能转化为化学能，故A错误；
B．放电时是原电池，原电池“同性相吸”即锂离子向 极移动，故B错误；
C．放电时，，则转化为时得到，故C错误；
D．Li与水要反应，因此从安全角度考虑，该电池的电解质溶液不宜用水作溶剂，故D正确。
综上所述，答案为D。
27．(1)①④⑤
(2)B
(3) 吸收 180
(4)③①②④
(5) 正极 11.2
【详解】（1）①太阳能④风能⑤氢能生产和使用过程中不产生有害物质，属于绿色能源；
（2）反应中生成物总能量高于反应物总能量，可知该反应为吸热反应，燃烧、活泼金属与酸、钠与水反应均为放热反应，反应物的能量高于生成物能量，灼热的炭与反应吸收能量，生成物能量高于反应物能量，故ACD不符合题意；故答案为：D；
（3）1mol与1mol反应断裂化学键吸收能量：(946+498)=1444kJ；生成2molNO时放出热量2×632=1264kJ热量，由此可知和完全反应生成会吸收180的能量；
（4）将各条件下速率均转化为氮气的速率，①对应氮气速率为：；
②；
③
④
4种情况反应的快慢：③①②④；
（5）①由图可知电子由电极c流出，电极c为负极，电极d为正极，电极c的电极反应式是；
②电极d上发生反应：，电路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为11.2。
28．(1)b
(2)2H2OH2↑+H2O2
(3) 非极性键 极性键 放出 44
【详解】（1）由题干信息可知，煤的气化：是一个吸热反应，即反应物总能量低于生成物总能量，故如图b所示，故答案为：b；
（2）由题干反应历程图图示信息可知，反应①即H2O转化为H2O2和H2，故该转化的化学方程式是2H2OH2↑+H2O2，故答案为：2H2OH2↑+H2O2；
（3）①工业上合成氨的方程式为：N2+3H22NH3，故合成氨反应中，断裂的化学键是N≡N键、H-H键均为非极性键，形成的化学键是N-H键，为极性键，故答案为：非极性键；极性键；
②由题干工业合成氨反应过程中的能量变化图示信息可知，N2+H2NH3 =1129kJ/mol-(324+389+460)kJ/mol=-44kJ/mol，故生成17gNH3即=1mol时，该反应放出的能量为44kJ，故答案为：放出；44。
29．(1)D>A>B>C
(2) 正 0.1NA 使两溶液均保持电中性
(3) 左 CO + 4e- + 4H+ = CH3OH
(4)Li1+xV3O8-xe-=xLi++LiV3O8
(5)0.75
【详解】（1）原电池的一个应用是可以判断金属的活泼性，一般负极比正极活泼。电子从A到B说明A为负极，B为正极，A>B；C电极的质量增加说明Cu2+在正极析出，C为正极B为负极，B>C；金属D不断溶解，说明D为负极，A为正极，D>A，四种金属活动性由大到小的顺序是D>A>B>C；
（2）①锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极；
②3.2g铜物质的量为0.05mol，由电极反应式Cu2++2e-=Cu可知，生成1mol铜，转移2mol电子，故生成0.05mol铜，导线中转移0.1mol电子，电子数目为0.1NA；
③电池工作时，盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液，使两溶液均保持电中性；
（3）该装置是原电池，根据总反应：CO+2H2=CH3OH可知，C的化合价降低，CO在正极得到电子，H的化合价升高，H2在负极失去电子，所以通入H2的一端是负极；电池工作过程中阳离子移向正极，所以H+向左移动；通入CO的一端为正极，CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH，电极反应式为：CO + 4e- + 4H+ = CH3OH；
（4）充电时阳极失电子发生氧化反应，即放电时正极的逆反应，所以电极方程式为：Li1+xV3O8-xe-=xLi++LiV3O8；
（5）由图可知，a极为阴极，发生还原反应，电极反应式为 2(CH3)4N++2H2O+2e =2(CH3)4NOH+H2↑，则制备1mol四甲基氢氧化铵则转移1mole－，阴极产生0.5molH2，阳极产生0.25molO2（电极反应式为4OH－-4e－=O2↑+2H2O），共产生0.75mol气体。
答案第1页，共2页
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