2023-2024高一化学下学期期末复习专题02化学反应与能量变化（辽宁专用）（含解析）

专题02 化学反应与能量变化考向1 化学反应与热能
考向2 原电池
考向1 化学反应与热能
1．下列说法正确的是
A．能量变化必然伴随发生化学反应
B．需要加热的化学反应都是吸热反应
C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
2．下列关于化学反应与能量的说法不正确的是
A．乙醇的燃烧是放热反应
B．Mg与盐酸的反应是吸热反应
C．反应物化学键的断裂要吸收能量
D．化学反应伴随有能量的变化
3．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．镁条与盐酸的反应属于放热反应
B．NaHCO3分解反应属于吸热反应
C．HCl与NaHCO3的反应属于放热反应
D．液氨汽化能吸收大量的热，但不属于吸热反应
4．下列反应能量的变化与如图所示相符的是能量

A．铝片与盐酸的反应 B．碳酸氢钠固体的溶解
C．灼热的C与二氧化碳的反应 D．浓硫酸的稀释
5．白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下31g白磷完全转化为红磷放出29.2kJ的热量。下列叙述错误的是
白磷(P4)分子: 红磷可能的链状结构:
A．白磷转化为红磷属于化学变化 B．红磷比白磷稳定
C．31g白磷比31g红磷含有的总能量低 D．红磷转化为白磷需要吸收能量
6．和在一定条件下能发生反应：，生成2molHI(g)反应放出热量akJ，已知a、b、c均大于零，下列说法错误的是
A．断开1molH—H键和1molI—I键所需能量小于断开2molH—I键所需能量
B．反应物的总能量高于生成物的总能量
C．断开1molH—I键所需能量为(c+b+a)kJ
D．向密闭容器中加入2mol和2mol，充分反应后放出的热量小于2akJ
7．研究表明，在一定条件下，气态与气态两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．比更稳定
B．为吸热反应且只有在加热条件下才能进行
C．中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D．转化为需要吸收的热量
8．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．
9．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
10．利用固体表面催化工艺进行分解的过程如图所示。

下列说法不正确的是
A．属于共价化合物
B．过程②吸收能量，过程③放出能量
C．反应过程中有极性键断裂，有非极性键形成
D．标准状况下，分解生成时转移电子数约为
考向2 原电池
11．如图为某原电池，下列相关说法中不正确的是
A．该原电池中Cu为正极
B．Zn极发生氧化反应
C．随着反应的进行n()始终保持不变
D．若有1mol电子流过导线，则产生的H2体积为22.4L
12．下列装置能构成原电池的是
A． B． C． D．
13．用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电极X作负极
B．当有0.001mol反应，理论上有0.002mol电子通过外电路
C．正极电极反应式是
D．电池工作时，质子通过交换膜从左往右迁移
14．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
15．新冠肺炎最明显的症状就是出现发热，体温枪能快速检测人体体温。该体温枪所用的银锌电池是一种常见化学电源，反应原理为：，其工作示意图如下图。下列说法正确的是

A．向Zn电极移动
B．做正极，发生氧化反应
C．电子由Zn电极经外电路向电极移动，再经电解质溶液回到Zn电极
D．电极的电极反应式：
16．我国科研人员研制出“”电池。以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，放电时总反应的化学方程式为：。其工作原理如图所示，下列说法不正确的是

A．放电时，电子流向为：钠箔导线
B．放电时，向正极移动
C．放电时，正极的电极反应式为
D．该电池可用溶液做电解质
17．有关下列装置的说法正确的是

A．图1所示装置能将化学能转化为电能
B．图2锌锰干电池属于一次电池，锌筒做负极不断被消耗
C．图3是“纸电池”，当电解液为氯化钠溶液时，空气中的氧气在锌片表面得电子
D．图4电池电子从铝电极流向镁电极，电极反应式为：
18．质量均为的铁片、铜片和的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是

A．a和b用导线连接时，电子通过电解质溶液转移到铜片上
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色
D．a和b用导线连接后，当电路中通过电子时，理论上铁片与铜片的质量差为
19．某酒精检测仪的工作原理示意图如下。下列说法错误的是

A．该装置在使用过程中，b电极附近增大
B．该装置的优势是可以定量检测呼气中的乙醇含量
C．该装置使用时需安装电池，故该装置将电能转化为化学能
D．该装置的负极反应为
20．某实验小组为研究铁的腐蚀与防护，设计如图所示的实验装置。下列说法正确的是

A．图1：a点的电极反应式为 B．图1：b点溶液变红
C．图2：若d为锡，则为牺牲阳极的阴极保护法 D．图2：若d为石墨，两个实验均为铁的吸氧腐蚀
21．下列物质的应用中，主要利用反应所放出热量的是
A．用天然气作灶具燃料 B．用液氨作制冷剂
C．用浓H2SO4钝化铁、铝 D．用盐酸除去氯化钠中的NaHCO3
22．下列说法正确的是
A．能量变化必然伴随发生化学反应
B．需要加热的化学反应都是吸热反应
C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
23．下列说法正确的是
A．化学反应过程中一定包含着化学键的断裂和形成
B．物质在发生化学变化时，一定没有物理变化发生
C．物质有发光和放热现象产生时，一定发生了化学变化
D．节日燃放的烟花包含某些金属元素的焰色试验，焰色试验属于化学变化
24．下列各反应中，符合下图能量变化的是
A．天然气燃烧 B．镁条和盐酸的反应
C．盐酸与碳酸氢钠反应 D．硫酸和氢氧化钡的反应
25．白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下31g白磷完全转化为红磷放出29.2kJ的热量。下列叙述错误的是
白磷(P4)分子: 红磷可能的链状结构:
A．白磷转化为红磷属于化学变化 B．红磷比白磷稳定
C．31g白磷比31g红磷含有的总能量低 D．红磷转化为白磷需要吸收能量
26．普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：。下列有关说法正确的是
A．负极的电极反应式为
B．测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向电极
C． OH－移向Cu电极，且当电路转移时，Cu电极质量增加8g
D．2mol Cu和的总能量低于和2mol Ag的总能量
27．下列反应属于氧化还原反应，且能量变化符合下图的是

①灼热的碳与二氧化碳反应 ②晶体与晶体反应
③在中燃烧 ④盐酸与碳酸氢钠反应
⑤液态水变成水蒸气 ⑥高温煅烧石灰石
A．① B．①② C．①②⑥ D．①②④⑥
28．柠檬中富含柠檬酸( )将锌片和石墨片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列说法正确的是

A．锌片发生了还原反应
B．柠檬酸能与小苏打反应
C．电子从锌片流出，经过柠檬汁流向石墨片
D．将锌片换成银片，电流计指针也能发生偏转
29．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
30．根据反应：，设计如图所示原电池，下列说法正确的是
A．该装置可以实现电能转化为化学能
B．可以是银或石墨
C．是硫酸铜溶液
D．溶液中阳离子向铜移动
31．下列现象与电化学腐蚀无关的是
A．固定铜板的铁螺丝易生锈 B．铜线和铝线不能直接对接
C．铝片可以露置在空中保存 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热
32．关于下列四个装置说法错误的是
A．铜电极质量增加 B．锌筒作负极，发生氧化反应
C．可充电，属于二次电池 D．内电路中电子由b极移向a极
A．A B．B C．C D．D
33．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是

A．Zn为正极，发生氧化反应
B．铜电极的反应是：
C．电子由锌片通过导线流向铜片
D．当外电路通过电子的数目是NA时，消耗65 gZn
34．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。

电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是
A．如果将海水换成乙醇该装置仍可以构成个原电池该装置
B．电子从锂电极经导线流向镍电极
C．金属锂作负极，发生还原反应
D．理论上每转移电子可以生成
35．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化
实验装置
部分实验现象 d极溶解，c极有气体产生 电流计指示在导线中电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A． B．
C． D．
36．某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，装置如图，实验所得数据如下：
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA
1 番茄 1 98.7
2 番茄 2 72.5
3 苹果 2 27.2
电池工作时，下列说法不正确的是
A．负极的电极反应为
B．电子从锌片经外电路流向铜片
C．化学能全部转化为电能
D．水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
37．图一所示是一个燃料电池的示意图，a、b表示通入的气体，当此燃料电池工作时：

(1)如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则相同时间内，正极和负极通入的气体的体积比为： 。(设气体为同温、同压)
(2)如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则通CH4的电极上的电极反应为： 。
(3)如果a极通入乙烯，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则通乙烯的电极上的电极反应为： 。
(4)某原电池装置初始状态如图二所示，交换膜两侧的溶液体积均为2L，该电池总反应为 ，当电路中转移1mol电子时，共有 mol离子通过交换膜，交换膜右侧溶液中c(HCl)= mol L-1(忽略溶液体积变化和Cl2溶于水)。

38．化学变化过程中均存在物质变化与能量变化。
(1)某化学兴趣小组进行如图所示实验装置，以验证此结论。

请回答下列问题：
①进行实验时，装置a中溶液变色，装置b中能闻到 ；装置a中温度计中水银液面变化是 (填“升高”或“降低”，下同)；装置b中温度计中水银液面变化是 。
②下列化学反应中的能量变化关系与图c相符合的是 。
A．
B．天然气的燃烧
C．
D．
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，若反应生成2 mol NO气体(选“吸收”或“放出”) kJ热量，该反应的反应物的总能量 (填“大于”、“等于”或“小于”)生成物的总能量。

(3)有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入2 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中，如下图所示。

①甲池中，镁片上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
②乙池中铝片为 极，写出铝电极的电极反应式： 。
39．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一个永恒的主题。
(1)下列变化属于放热反应的是_______(填字母)。
A．过氧化钠溶于水 B．氢氧化钠固体溶于水
C．酸碱中和反应 D．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌
(2)中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键 中H-O键 中O=O键 中H-H键 中O-O键 中O-H键
键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 463
若反应过程中分解了2mol水，则过程Ⅲ (填“放出或吸收”)了 kJ能量。
(3)新冠肺炎最明显的症状是出现发热，体温枪能快速检测人体体温。该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如图所示)
该电池的总反应为：。
①该电池工作时， 能转化为 能。
②该电池负极的电极反应式为： 。
③该电池放电时，溶液中的向 移动(选择“Zn电极或电极”)。
(4)如图是某化学兴趣小组探究原电池工作原理装置图：
若a、b为质量相同的铜棒和铁棒，用导线连接后插入溶液中，一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12g，则导线中通过的电子的数目为 。
40．随着能源技术的发展，科学家们将目光聚焦于锂的开发与研究。
(1)锂元素的性质与原子结构密切相关。锂的原子结构示意图是 。
(2)已知：(代表碱金属元素)
元素 Li Na K Rb Cs
①根据以上数据，元素的金属性与△H的关系是 。
②从原子结构的角度解释①中结论： 。
③下列关于碱金属元素及其单质的叙述中，正确的是 (填字母)。
A．金属钠着火，要用泡沫灭火剂扑灭 B．阳离于氧化性：Li+＞Na+＞K+＞Rb+
C．单质熔点：Li＜Na＜K＜Rb D．与水反应的能力：Na＜K
(3)锂-空气电池直接使用金属锂作电极，从空气中获得O2。如图是某种锂空气电池的示意图。

①金属锂是 极(填“正”或“负”)。
②图中的有机电解质非水溶液不能替换成水溶液，用化学方程式表示其原因是 。
③多孔碳电极上发生反应的电极反应式是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．化学反应一定伴随能量变化，能量变化不一定伴随发生化学反应，故A错误；
B．反应吸放热与反应条件无关，需要加热的化学反应不一定是吸热反应，故B错误；
C．化学反应的实质是旧键断、新键生，旧键断吸热、新键生放热，所以能量变化主要是由化学键变化引起的，故C正确；
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，故D错误；
选C。
2．B
【详解】A.燃烧均为放热反应，A正确；
B.金属单质与酸的反应为放热反应，B错误；
C.反应物在反应中，化学键要发生断裂，键的断裂要吸收能量，C正确；
D.反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量不相等，因此所有的化学反应都伴随能量的变化，D正确；
答案选B。
3．C
【详解】A．活泼金属与酸发生的置换反应为放热反应，故镁条与盐酸反应属于放热反应，A正确；
B．NaHCO3分解反应需要吸收热量，属于吸热反应，B正确；
C．HCl与NaHCO3的反应属于吸热反应，C错误；
D．液氨汽化没有新物质生成，不属于化学变化，故不属于吸热反应，D正确；
故选C。
4．A
【分析】由图可知，该反应为放热反应，以此解题。
【详解】A．金属与酸的反应为放热反应，A项符合题意；
B．碳酸氢钠固体的溶解属于物理变化，B项不符合题意；
C．灼热的C与二氧化碳的反应为吸热反应，C项不符合题意；
D．浓硫酸的稀释属于物理变化，D项不符合题意；
故选A。
5．C
【详解】A．白磷和红磷是两种不同的物质，则白磷转化为红磷属于化学变化，A正确；
B．白磷转化为红磷放出热量，则相同质量的红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定，B正确；
C．白磷转化为红磷放热，则31g白磷比31g红磷含有的总能量高，C错误；
D．白磷转化为红磷放热，则红磷转化为白磷需要吸收能量，D正确；
故选C。
6．C
【详解】A． 放热反应，则断键吸收的能量小于成键放出的能量，因此断开1molH—H键和1molI—I键所需能量小于断开2 molH—I键所需能量，故A正确；
B．该反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故B正确；
C．设断开H—I键所需能量为x kJ，ΔH＝断键吸收的能量－成键放出的能量=b＋c－2x=－a，x=(c＋b＋a)kJ，即为1mol H—I键所需能量，故C错误；
D．由于该反应是可逆反应，转化率小于100%，因此向密闭容器中加入2 mo lH2和
2 mol I2，充分反应后放出的热量小于2akJ，故D正确；
综上所述，答案为C。
7．D
【详解】A．由图可知，1molHCN(g)具有的总能量比1molHNC(g)具有的总能量低，能量越低越稳定，HCN比HNC稳定，A项错误；
B．由图可知，1molHCN(g)具有的总能量比1molHNC(g)具有的总能量低，HCN(g)→HNC(g)为吸热反应，但吸热反应不一定在加热条件下才能进行，B项错误；
C．由图可知，1molHCN(g)转化为过渡态时需要吸收186.5kJ的能量，过渡态中仍存在化学键，故1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ，C项错误；
D．由图可知，1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ的热量，D项正确；
答案选D。
8．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。
9．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。
10．D
【分析】NO吸附在催化剂表面，在催化剂表面断键形成N原子和O原子，N原子和O原子在催化剂表面反应生成N2和O2，解吸得到N2和O2。
【详解】A．NO属于共价化合物，A正确；
B．过程②断键，吸收能量，过程③形成化学键，放出能量，B正确；
C．反应过程中N和O之间为极性键断裂，生成N2和O2时形成了非极性键，C正确；
D．标准状况下，分解生成时，N元素由-3价变为0价，共有2molNO反应，转移电子数约为，D错误；
故选D。
11．D
【分析】该装置为原电池，Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
【详解】A．根据分析，Cu为原电池的正极，A正确；
B．根据分析，Zn为负极，负极失电子发生氧化反应，B正确；
C．原电池的总反应为Zn+2H+= Zn2++ H2↑，没有消耗，因此n()始终保持不变，C正确；
D．若有1mol电子流过导线，根据转移电子守恒，生成H2的物质的量为0.5mol，选项中未说明标况，因此无法计算H2体积，D错误；
故选D。
12．B
【详解】A．没有构成闭合的回路，故不能构成原电池，A错误；
B．Cu、Fe为活泼性不同的两个电极，Fe为负极、Cu为正极，CuCl2为电解质溶液，B正确；
C．四氯化碳为有机物，非电解质，无法电离离子，C错误；
D．在两个烧杯中，没有构成闭合的回路，D错误；
故答案为：B。
13．B
【分析】由图示可知，电极X上乙醇转化为乙酸，碳元素化合价升高，乙醇失电子，电极X负极，电极Y是正极。
【详解】A．由分析可知，电极X为负极，A正确；
B．每1mol被氧化为CH3COOH，则有4mol电子转移，故当有0.001mol反应，理论上有0.004mol电子通过外电路，B错误；
C．正极氧气得电子结合氢离子生成水，电极反应式为：，C正确；
D．原电池中阳离子向正极移动，即向正极迁移，质子通过交换膜从左往右迁移，D正确；
答案选B。
14．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。
15．D
【分析】由图可知，银锌电池中，锌为电池的负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，氧化银为正极，水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，电极反应式为。
【详解】A．原电池中阳离子移向正极，向电极移动，故A错误；
B．由分析可知，氧化银为正极，水分子作用下氧化银得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子，故B错误；
C．电子不能经过溶液，电子由Zn电极经外电路向电极移动，电解质溶液中通过离子的移动导电，故C错误；
D．由分析可知，电极的电极反应式：，故D正确；
故选D。
16．D
【详解】A．放电时，Na作为负极、碳纳米管为正极，电子的流向从负极到正极，故从钠箔导线，A正确；
B．在原电池中，阳离子向正极移动，故向正极移动，B正确；
C．放电时，正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C，故电极反应式为，C正确；
D．若溶液做电解质，Na会和水反应，所以不行，D错误；
故选D。
17．B
【详解】A．图1没有形成闭合电路，没有构成原电池，所示装置不能将化学能转化为电能，故A错误；
B．图2是酸性锌锰电池，锌锰干电池属于一次电池，锌筒做负极不断被消耗，故B正确；
C．图3是“纸电池”，当电解液为氯化钠溶液时，锌为负极、铜为正极，空气中的氧气在铜片表面得电子，故C错误；
D．图4电池镁为正极、铝为负极，电子从铝电极流向镁电极，负极电极反应式为：，故D错误；
选B。
18．D
【详解】A．a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线流向正极Cu，不能进入溶液中，A错误；
B．a和b用导线连接时为原电池，Cu作正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，B错误；
C．a和b用导线连接时为原电池，Fe作负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu2++Fe=Cu + Fe2+，溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误；
D．a和b用导线连接时为原电池，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.2NA个电子通过时，溶解Fe为0.1mol，生成Cu为0.1mol，即溶解5.6gFe，生成6.4gCu，理论上铁片与铜片的质量差为5.6g+6.4g =12g，D正确；
故选D。
19．C
【分析】由酒精检测仪的工作原理示意图知，该装置属于原电池，“呼气口”附近的电极为负极，通入空气的另一极为正极。
【详解】A．b电极为正极，电极式是，则附近增大，A不符合题意；
B．该装置含微处理器和液晶显示屏，可定量检测呼气中的乙醇含量，B不符合题意；
C．该酒精检测仪利用的是燃料电池原理，可将化学能转化为电能，C符合题意；
D．负极处乙醇发生氧化反应，电极式为，D不符合题意；
故选C。
20．D
【详解】A．a点氧气得电子产生，电极反应式为，A错误；
B．a点产生，能使酚酞变红，b点被溶液覆盖，氧气含量少，不易发生吸氧腐蚀，短时间内b点溶液不会变红，B错误；
C．锡活泼性位于铁之后，铁作负极失电子，并没有被保护，C错误；
D．两个实验的电解质溶液均为中性，正负极材料相同，均发生铁的吸氧腐蚀，D正确；
故选D。
21．A
【详解】A．天然气燃烧放热，A符合题意；
B．液氨汽化吸收热量，B不符合题意；
C．浓H2SO4钝化铁、铝是利用浓硫酸的强氧化性，与反应的热量无关，C不符合题意；
D．盐酸与碳酸氢钠可以反应，用盐酸除去氯化钠中的NaHCO3，与反应的热量无关，D不符合题意；
故选A。
22．C
【详解】A．化学反应一定伴随能量变化，能量变化不一定伴随发生化学反应，故A错误；
B．反应吸放热与反应条件无关，需要加热的化学反应不一定是吸热反应，故B错误；
C．化学反应的实质是旧键断、新键生，旧键断吸热、新键生放热，所以能量变化主要是由化学键变化引起的，故C正确；
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，故D错误；
选C。
23．A
【详解】A．化学反应过程是旧键的断裂和新键的形成过程，则一定包含着化学键的断裂和形成，A正确；
B．物质在发生化学变化时，通常伴随着物理变化的发生，如蜡烛燃烧时，通常先熔化、后燃烧，B不正确；
C．物质有发光和放热现象产生时，不一定发生化学变化，如灯泡发光，C不正确；
D．金属元素发生焰色试验时，将热能转化为光能，但没有新物质的生成，所以焰色试验属于物理变化，D不正确；
故选A。
24．C
【详解】A．天然气的燃烧为放热反应，A错误；
B．镁条和盐酸的反应是活泼金属与酸的反应，是放热反应，B错误；
C．做盐酸与碳酸氢钠反应的实验时，触摸试管底部，会感觉到冰凉，表明反应为吸热反应，C正确；
D．硫酸和氢氧化钡的反应为酸碱中和反应，是放热反应，D错误；
故合理选项为C。
25．C
【详解】A．白磷和红磷是两种不同的物质，则白磷转化为红磷属于化学变化，A正确；
B．白磷转化为红磷放出热量，则相同质量的红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定，B正确；
C．白磷转化为红磷放热，则31g白磷比31g红磷含有的总能量高，C错误；
D．白磷转化为红磷放热，则红磷转化为白磷需要吸收能量，D正确；
故选C。
26．C
【分析】根据总反应式，得到Cu化合价升高，失去电子，作原电池的负极，银元素化合价降低，得到电子，氧化银作原电池的正极。
【详解】A．电解液为NaOH溶液，负极是Cu，因此负极的电极反应式为，故A错误；
B．测量原理示意图中，电子从Cu经导线流向电极，电子不能在溶液中移动，故B错误；
C．根据原电池“同性相吸”，则OH－移向Cu电极，根据电极反应式，当电路转移时，Cu电极增加0.5mol氧原子即质量8g，故C正确；
D．原电池是放热反应，因此2mol Cu和的总能量高于和2mol Ag的总能量，故D错误。
综上所述，答案为C。
27．A
【分析】图像中，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，据此分析。
【详解】①灼热的碳与二氧化碳反应，为氧化还原反应且为吸热反应；
②晶体与晶体反应为吸热反应，属于非氧化还原反应；
③在中燃烧为放热反应且是氧化还原反应；
④盐酸与碳酸氢钠反应为放热反应，属于非氧化还原反应；
⑤液态水变成水蒸气吸热过程，不属于化学变化；
⑥高温煅烧石灰石为吸热反应，不属于氧化还原反应。
答案为：A。
28．B
【分析】锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，为负极，则石墨为正极；
【详解】A．锌片发生了氧化反应，A错误；
B．柠檬酸含有羧基，具有酸的通性，能与小苏打反应，B正确；
C．电子从负极锌片流出，经过外电路的导线流向石墨片，C错误；
D．将锌片换成银片，银不能和柠檬酸发生自发的氧化还原反应，不能构成原电池，电流计指针不能发生偏转，D错误；
故选B。
29．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。
30．B
【详解】A．由题意可知该装置为原电池装置，故该装置可以实现化学能转化为电能，A错误；
B．总反应为，Cu化合价升高，为原电池负极，则X为正极，X电极不参与电池反应，可以是没有Cu活泼的Ag或者石墨，B正确；
C．由总反应可知正极为银离子得电子，溶液应该含银离子，不能是硫酸铜溶液，C错误；
D．Cu为负极，X电极为正极，原电池中阳离子向正极移动，因此阳离子向X电极移动，D错误；
选B。
31．C
【详解】A．铁、铜、潮湿的空气构成原电池，属于电化学腐蚀，A错误；
B．铜、铝、潮湿的空气构成原电池，属于电化学腐蚀，B错误；
C．铝片在空气中易形成致密的氧化物保护膜，与电化学无关，C正确；
D．“暖宝宝”中铁粉、碳粉、氯化钠、水构成原电池，反应放热，属于电化学腐蚀，D错误；
故选C。
32．D
【详解】A．锌做负极，铜做正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，故A正确；
B．锌锰电池中二氧化锰得电子做正极，锌失电子做负极，锌元素化合价升高，发生氧化反应，故B正确；
C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，故C正确；
D．氢气燃料电池中通入氢气的一极失电子做负极，通入氧气的一级得电子做正极，则a为负极b为正极，电子由负极流向正极，则内电路中电子由a极移向b极，故D错误；
故选D。
33．C
【分析】该装置为原电池。在原电池反应中，活动性强的Zn为负极，发生失去电子的氧化反应；活动性弱的Cu为正极，在正极上，溶液中的H+得到电子被还原为H2，发生还原反应。
【详解】A．由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，A错误；
B．由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Cu为原电池的正极，正极铜电极上H+得到电子被还原为H2，故正极的电极反应式是2H++2e-=H2↑，B错误；
C．电子由负极锌片通过导线流向正极铜片，C正确；
D．Zn是+2价金属，当外电路通过电子的数目是NA时，消耗0.5 mol的Zn，其质量是32.5 g，D错误；
故合理选项是C。
34．B
【分析】根据电池总反应可知金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，金属镍作正极，在正极发生得电子的还原反应；
【详解】A．将海水换成乙醇，乙醇与金属锂之间直接发生氧化还原反应，但缺乏电解质、无法形成原电池，故A错误；
B．电子从负极锂电极经导线移向正极镍电极，故B正确；
C．金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，故C错误；
D．未指明气体是否处于标准状况，无法用气体摩尔体积计算，故D错误；
答案选B。
35．C
【详解】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。
36．C
【分析】水果中的电解质溶液与锌片、铜片构成原电池，锌为负极，失去电子发生氧化反应，铜片为正极，发生得到电子的还原反应，电子从负极经导线流向正极。溶液中的离子移动方向是阳正阴负。
【详解】A．负极的电极反应为，A正确；
B．由分析可知，Zn为负极，电子从负极到正极，即电子从锌片经外电路流向铜片，B正确；
C．化学能不可能全部转化为电能，一部分转化为热能，C错误；
D．水果中的电解质溶液的酸性越强，电解质溶液导电能力就越强，两个电极之间的距离越大，电势差就越大，可见水果的种类和电极间距离对电流的大小均有影响，D正确；
故选C。
37．(1)1：2
(2)CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
(3)C2H4-12e-+4H2O=2CO2+12H+
(4) 2Ag+Cl2=2AgCl 1 1.5
【详解】（1）如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，构成燃料电池，氢气失去电子发生氧化反应为负极、氧气得到电子发生还原反应为正极，总反应为氢气和氧气反应生成水：2H2+O2=2H2O，故相同时间内，正极和负极通入的气体的体积比为1:2；
（2）如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，构成燃料电池，燃料甲烷在负极发生失电子的氧化反应在碱性条件下生成碳酸根离子，则通CH4的电极上的电极反应为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；
（3）如果a极通入乙烯，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，构成燃料电池，燃料乙烯在负极发生失电子的氧化反应在酸性条件下生成二氧化碳气体，则通乙烯的电极上的电极反应为：C2H4-12e-+4H2O=2CO2+12H+；
（4）由图可知，左侧电极为负极，银失去电子反应发生氧化反应，；右侧为正极，氯气得到电子发生还原反应，；总反应为2Ag+Cl2=2AgCl；隔膜只允许氢离子通过，转移1 mol电子，必有1 mol Cl-沉淀。为了维持电荷平衡，交换膜左侧溶液中必有1 mol H+向交换膜右侧迁移，右侧增加1molHCl，故反应后交换膜右侧溶液中c(HCl)=（1+）mol·L-1=1.5 mol·L- (忽略溶液体积变化)。
38．(1) 刺激性气味 升高 降低 D
(2) 吸收180 kJ 小于
(3) 氧化 负极 Al-3e-+4OH-=+2H2O
【详解】（1）①在装置a中，Fe与稀硫酸发生置换反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，H2SO4溶液为无色，反应后变为FeSO4浅绿色溶液，反应放出热量，使溶液温度升高，因此温度计示数增大，装置a中温度计中水银液面变化是升高；对于装置b，NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O混合研磨，发生复分解反应，产生BaCl2、NH3·H2O，NH3·H2O 部分分解产生NH3、H2O。反应产生NH3是由刺激性气味的气体，因此会闻到由刺激性气味的气体产生；该反应是吸热反应，反应后混合物的温度降低，故会看到温度计的示数下降；
②根据图c可知：反应物的总能量比生成物的总能量低，故该反应表示的是吸热反应。
A．H2与Cl2光照反应产生HCl的反应为放热反应，A不符合题意；
B．天然气的燃烧反应为放热反应，B不符合题意；
C．该反应是铝热反应，反应发生放出热量，因此属于放热反应，C不符合题意；
D．C与H2O蒸气在高温下反应产生CO、H2，该反应属于吸热反应，D符合题意；
故合理选项是D。
（2）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。根据图示的N2、O2、NO三种物质的化学键的键能大小，可知反应热△H=(946 kJ/mol+498 kJ/mol)-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol，说明断键吸收的总能量大于成键释放的总能量的差，故该反应发生时吸收能量，反应属于吸热反应，说明该反应的反应物的总能量小于生成物的总能量。若反应产生2 mol NO，则会吸收180 kJ的热量。
（3）①在甲装置中，Mg、Al都是比较活泼的金属，二者都可以与硫酸在溶液发生反应。由于金属活动性：Mg＞Al，所以Mg为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e-=Mg2+；
②在乙装置中，由于Al能够与NaOH溶液反应，而活动性强的Mg不能与NaOH溶液反应，所以活动性强的Mg为正极，Al为负极。在负极上，Al失去电子形成的Al3+与溶液中的OH-反应产生、H2O，故负极铝电极的电极反应式为：Al-3e-+4OH-=+2H2O。
39．(1)AC
(2) 吸收 132
(3) 化学 电 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 Ag2O电极
(4)0.2NA
【详解】（1）A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，放出热量，为放热反应，A正确；
B．氢氧化钠固体溶于水，放出热量，但为物理变化，B错误；
C．酸碱中和反应，放出热量，为放热反应，C正确；
D．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌，反应生成氯化钡、氨气和水，吸收热量，为吸热反应，D错误；
答案选AC。
（2）由图示可知，过程III为过氧化氢分解生成了氧气和氢气，若反应过程中分解了2mol水，则过程III有1molH2O2分解为1molH2和1molO2，过程III的△H=(138+2463-436-496)kJ/mol=132kJ/mol，即过程III吸收了132kJ的能量。
（3）①原电池在工作时，能将化学能转化为电能。
②负极失电子，元素化合价升高，因此锌为负极，锌失电子生成锌离子，锌离子结合氢氧根离子生成氢氧化锌，负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
③原电池中，阳离子向正极移动，锌电极为负极，氧化银电极为正极，则溶液中的K+向Ag2O电极移动。
（4）质量相同的铜棒和铁棒，用导线连接后插入CuSO4溶液中，形成原电池，铁棒作负极，铁失电子生成亚铁离子，质量减少，铜棒作正极，溶液中铜离子得电子生成单质铜，质量增加，总反应为：Fe+Cu2+= Fe2++Cu，反应过程中，若转移2mol电子，两极质量差为(56+64)g=120g，因此当两极质量差为12g时，导线中通过0.2mol电子，电子数为0.2NA。
40．(1)
(2) 元素的金属性越强，其反应热△H就越小 从上到下，随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大，原子核外电子层数逐渐增多，最外层电子受到原子核的吸引力逐渐减小，因此元素的金属性越强，其反应热△H越小 BD
(3) 负 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ O2+4e-+2H2O=4OH-
【详解】（1）Li是3号元素，Li原子核外电子排布是2、1，所以锂的原子结构示意图是 ；
（2）①Li、Na、K、Rb、Cs是第ⅠA的元素，原子核外最外层只有一个电子，容易失去，从上到下，元素的金属性逐渐增强，根据表格数据可知：元素的金属性越强，其反应热△H就越小；
②由于从上到下，随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大，原子核外电子层数逐渐增多，最外层电子受到原子核的吸引力逐渐减小，因此元素的金属性越强，其反应热△H越小；
③A．金属钠能够与泡沫灭火剂中的H2O发生反应；Na燃烧产生的Na2O2也能够与H2O、CO2反应产生O2，起助燃作用，导致火势加剧，应该使用干沙子或干土灭火，A错误；
B．金属单质的活动性越强，表示金属原子失去电子的能力就越强，其生成的金属阳离子结合电子的能力就越弱。由于金属活动性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，所以金属阳离子的氧化性：Li+＞Na+＞K+＞Rb+＞Cs+，B正确；
C．碱金属元素，从上到下，由于原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，因此金属单质的熔沸点逐渐降低，故单质的熔点：Li＞Na＞K＞Rb，C错误；
D．由于原子半径：Na＜K，所以金属活动性：Na＜K，则两种不同金属与水反应的能力：Na＜K，D正确；
故合理选项是BD；
（3）①在锂-空气电池中，金属Li电极为负极，通入空气的多孔碳电极为正极；
②图中的有机电解质非水溶液不能替换成水溶液，这是由于Li是活泼金属，能够与水发生置换反应产生LiOH和H2，用化学方程式表示其原因是：2Li+2H2O=2LiOH+H2↑；
③多孔碳电极为正极，在正极上O2得到电子发生还原反应。由于电解质溶液为碱性，所以正极的电极反应式是：O2+4e-+2H2O=4OH-。
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