高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化课时作业

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化课时作业，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

第2章第2节化学反应与能量转化同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是
A．放热反应都不需要加热就能够发生
B．化学反应中能量变化，除了热量外，还可以是光能、电能等
C．化学反应过程中的能量变化，也服从能量守恒定律
D．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应
2．下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是

A．甲烷在空气中燃烧的反应 B．灼热的木炭与CO2反应
C．锌粒和稀硫酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
3．某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼胶)研究电化学原理。下列叙述正确的是

A．银片为负极，发生的反应为：Ag++e-=Ag
B．用稀硫酸代替AgNO3溶液，也可形成原电池
C．进行实验时，琼胶中K+移向Mg(NO3)2溶液
D．取出盐桥，电流表指针依然偏转
4．下列关于如图所示电池的说法中不正确的是

A．乙烧杯溶液颜色逐渐变深
B．电池工作一段时间，乙烧杯成了混合溶液
C．装置中发生的总反应是
D．若换成阴离子交换膜，从乙烧杯移向甲烧杯
5．下列生活中发生的反应属于吸热反应的是
A．食物的腐败 B．铁和稀盐酸反应
C．蒸馒头时小苏打受热分解 D．生石灰制熟石灰
6．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。如图所示。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为

A．化学能 B．热能 C．生物质能 D．电能
7．下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．反应放出的能量为
B．反应放出的能量为
C．反应吸收的能量为
D．反应吸收的能量为
8．下列电池不属于二次电池的是
A
B
C
D




手机用锂电池
电动汽车用电池
铅酸蓄电池
锌锰干电池

A．A B．B C．C D．D
9．碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法正确的是
A．Zn为正极，MnO2为负极
B．该电池为二次电池
C．负极的电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D．工作时电子由MnO2经外电路流向
10．某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法不正确的是

A．工作时电极b作正极，O2-由电极b流向电极a
B．负极的电极反应式为：
C．当传感器中通过2×10-3mol电子时，通过的尾气中含有2.24mLCO
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
11．如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D．由图可知，此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
12．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是
A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程
C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D．NH4NO3溶于水会吸收热量
13．将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，下列叙述正确的是
A．正极有O2逸出 B．硫酸溶液的pH增大
C．电子通过导线由铜片流向锌片 D．锌片上有H2逸出
14．下列说法中，不正确的是
A．燃烧一定伴有发光现象 B．燃烧一定要有氧气参加
C．燃烧一定是氧化还原反应 D．燃烧一定会放出热量
15．化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关，下列说法正确的是：
①化学键存在相邻原子间强烈的相互作用
②是离子化合物
③中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热
⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔沸点
A．①③⑤⑥ B．③④⑤⑧ C．①②③⑤ D．③⑤⑥⑦

二、填空题
16．回答下列问题：
(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。

图中A、C分别表示_____、_____，E的大小对该反应的反应热_____(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)已知下列热化学方程式：2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ∆H1=-702.2 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) ∆H2=-181.4 kJ/mol
由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的∆H是_____。
(3)在25℃、101 kPa下，1 g硫粉完全燃烧放出9kJ的热量，写出表示该反应燃烧热的热化学方程式为_____。
(4)已知拆开1 mol H－H键，1 mol Cl－Cl键，1 mol H－Cl键，分别需要的能量是436 kJ、243 kJ、431 kJ，则Cl2与H2反应生成HCl的热化学方程式为_____。
(5)同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H1①，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H2②，则∆H1_____∆H2填“＞”、“＜”或“=”）。
17．如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。

(1)铜片上的现象是__________，电极反应为__________。
(2)电流由__________经导线流向__________，说明__________为正极，__________为负极。
(3)若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为__________。
(4)若将电解质溶液换成硫酸铜溶液，能否形成原电池？若能，请写出电极反应式；若不能，请说明理由。

三、实验题
18．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。

①如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，是___________(填两种物质的化学式)。
②如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是___________(填序号)。
A．碳的燃烧反应
B．的分解反应
C．盐酸与溶液的反应
(2)如下图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入稀溶液。试回答下列问题：

①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________。
②产生上述现象的原因是___________。
19．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Al、Mg
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向石墨
4
Al、Mg
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同？__(填“是”或“否”)。
(2)由实验3完成下列填空：
①铝为__极，电极反应式：__。
②石墨为__极，电极反应式：__。
③电池总反应式：__。
(3)实验4中铝作负极还是正极？__，理由是__。写出铝电极的电极反应式：__。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：__。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：__。

参考答案：
1．A
【详解】A．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故A错误；
B．化学反应中的能量变化除了热量外还可以是光能、电能等，如燃烧发光、放热，原电池还可以转换成电能，故B正确；
C．化学反应过程中的能量变化服从能量守恒定律，质量变化服从质量守恒定律，故C正确；
D．反应物总能量高于生成物的总能量时，为放热反应，释放出能量，故D正确；
故选：A。
2．B
【分析】根据图像可知，反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应。
【详解】A．甲烷在空气中燃烧属于放热反应，A不符合题意；
B．灼热的木炭与CO2反应生成CO，有化合价变化，是氧化还原反应且该反应吸热，B符合题意；
C．锌粒和稀硫酸是放热反应，C不符合题意；
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应生成氯化钡、氨气和水，没有化合价的变化，是非氧化还原反应，D不符合题意；
故选B。
3．B
【详解】A．该装置为MgAg原电池，镁的活泼性大于银，镁作负极，失电子形成镁离子，故A错误；
B．若把硝酸银换成稀硫酸，H+同样在银电极处得到电子析出氢气，可以构成原电池，故B正确；
C．MgAg原电池，镁的活泼性大于银，镁作负极、银为正极，原电池中阳离子移向正极，所以盐桥中的阳离子往右侧硝酸银溶液迁移，故C错误；
D．取出盐桥，由于无法构成闭合回路，不能形成原电池，所以电流表不发生偏转，D错误；
选B。
4．A
【分析】Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，据此分析。
【详解】A．Zn的金属性比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极反应式为，乙烧杯溶液颜色逐渐变浅，故A说法不正确；
B．为平衡电荷，甲烧杯中的阳离子，即向乙烧杯移动，故乙烧杯成了混合溶液，故B说法正确；
C．根据B选项分析，装置中发生的总反应是，故C说法正确；
D．乙烧杯放电，从乙烧杯移向甲烧杯，故D说法正确。
故选A。
5．C
【详解】A.  食物的腐败，发生氧化反应，属于放热反应，故A不符；
B． 铁和稀盐酸反应，铁发生氧化反应，属于放热反应，故B不符；
C． 蒸馒头时小苏打受热分解，属于吸热反应，故C符合；
D． 生石灰制熟石灰，是化合反应，属于放热反应，故D不符；
故选C。
6．B
【分析】图中关键信息是利用太阳能使H2O、CO2、N2等重新组合，组合成可燃物，而可燃物燃烧后转化为燃烧产物并放出热量，产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环，可知太阳能最终转化为热能。
【详解】A．太阳能转化为化学能，燃烧后转化为热能，A错误；
B．太阳能转化为化学能，燃烧后转化为热能，B正确；
C．生物质能是指自然界有生命的物质提供的能量，此构想未涉及到生物质能，C错误；
D．此构想未涉及电能，D错误；
故答案为：B。
7．A
【详解】A．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，A正确；
B．根据图像可知，该反应为放热反应，放出的能量为，B错误；
C．根据图像可知，该反应为放热反应，C错误；
D．根据图像可知，该反应为放热反应，D错误；
故答案为：A。
8．D
【详解】A．手机用锂电池，可充电，属于二次电池，故A不选；
B．电动汽车用电池，可充电，属于二次电池，故B不选；
C．铅酸蓄电池，可充电，属于二次电池，故C不选；
D．锌锰干电池不可充电，属于一次电池，故D选；
故选D。
9．C
【详解】A．碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，Zn的化合价升高，失去电子，被氧化，则Zn为负极，Mn元素的化合价降低，得到电子，被还原，MnO2为正极，故A错误；
B．碱性锌锰电池为一次电池，故B错误；
C．Zn为负极，Zn失去电子转化为Zn(OH)2，负极的电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，故C正确；
D．Zn为负极，MnO2为正极，原电池中电子从负极经导线流向正极，则工作时电子由经外电路流向MnO2，故D错误；
故选C。
10．C
【分析】该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极。
【详解】A．b为正极，阴离子向负极移动，正确；
B．负极发生氧化反应，正确；
C．通过2×10-3mol电子时，反应的CO为0.001mol，在标准状况下，体积为2.24mL，错误；
D．CO含量高，转移电子多，电流大，正确。
故选C。
11．C
【详解】A．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热过程，A错误；
B．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性：，B错误；
C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；
D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；
答案选C。
12．C
【详解】A. Na2SO4•10H2O脱水是吸热过程，A正确；
B. 因为十水硫酸钠脱水较慢，它一点点地脱水，水遇上硝酸铵吸热，因此制冷效果可以维持较长，B正确；
C. 铵盐不会自身发生复分解反应，Na2SO4•10H2O和NH4NO3也不能发生复分解反应，C错误；
D. 硝酸铵夺取硫酸钠结晶水，是一个吸热反应，同时溶解吸热，D正确；
故选C。
13．B
【分析】将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片上发生氧化反应，为负极，铜片上发生还原反应，为正极。
【详解】A．铜为正极，逸出氢气而不是氧气，A错误；
B．该反应过程中会消耗氢离子，酸性减弱，pH增大，B正确；
C．电子由负极流向正极，即通过导线由锌片流向铜片，C错误；
D．铜为正极，发生反应2H++2e-=H2↑，逸出氢气，而不是锌片，D错误；
综上所述答案为B。
14．B
【详解】A．燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，所以燃烧一定伴有发光现象，A正确；
B. 燃烧不一定要有氧气参加，如氢气在氯气中燃烧，产生苍白色火焰，生成氯化氢气体，B不正确；
C．燃烧是还原剂在氧化剂中发生的化学反应，所以一定是氧化还原反应，C正确；
D．燃烧会发光、发热，所以一定会放出热量，D正确；
故选B。
15．A
【详解】①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，故①正确；
②中Al和Cl之间形成共价键，属于共价化合物，故②错误；
③中和Cl-之间以离子键结合，中含有共价键，故③正确；
④干冰属于分子晶体，升华破坏了分子间作用力，故④错误；
⑤物理变化中可能有化学键的断裂，如NaCl溶液水发生电离，离子键被破坏，故⑤正确；
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程，化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此化学变化所以一定伴随能量的变化，故⑥正确；
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生，如和的反应属于吸热反应，但是不需要加热就可发生，故⑦错误；
⑧氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故⑧错误；
说法正确的是①③⑤⑥；
答案选A。
16．(1) 反应物能量 生成物能量 无 变小
(2)-260.4 kJ•mol-1
(3)S(s)+O2(g)=SO2(g)    ∆H=-288 kJ•mol-1
(4)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)    ∆H=-183 kJ•mol-1
(5)＞

【详解】（1）根据图示可知：图中纵坐标表示物质含有能量，横坐标表示反应过程，A表示反应物总能量，C表示生成物含有的总能量；由于反应热等于反应物与生成物的能量差，E表示该反应的活化能，故反应的活化能大小对反应热无影响；使用催化剂后，能够改变反应途径，降低反应的活化能，因此使用催化剂V2O5后，图中B点会变小；
（2）已知热化学方程式：①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)    ∆H1=-702.2 kJ/mol
②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)    ∆H2=-181.4 kJ/mol
根据盖斯定律，将×(①-②)，整理可得Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l) ∆H=--260.4 kJ•mol-1；
（3）在25℃、101kPa下，1 g硫粉完全燃烧放出9 kJ的热量，则32 g S燃烧产生1 mol SO2气体放出热量Q=32 g×9 kJ/g=288 kJ，故表示该反应燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)    ∆H=-288 kJ•mol-1；
（4）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，则根据拆开1 mol H－H键，1 mol Cl－Cl键，1 mol H－Cl键，分别需要的能量是436 kJ、243 kJ、431 kJ，可知Cl2与H2反应生成HCl的反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热∆H=(436 kJ/mol+243 kJ/mol)-(2×431 kJ/mol)=-183 kJ/mol，故该热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ∆H=-183 kJ•mol-1；
（5）同一物质，物质含有的能量：气态＞液态＞固态。对于反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    ∆H1①，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    ∆H2②，由于反应物的能量相同，生成物含有的能量：水蒸气大于液态水，所以反应放出的热量Q：②＞①，反应放出的热量越多，则反应热就越小，故反应热∆H1＞∆H2。
17．(1) 有气泡产生 2H++2e-=H2↑
(2) 铜 锌 铜 锌
(3)2.24L
(4)正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+

【分析】该装置为原电池，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片上发生氧化反应，为负极，铜片上发生还原反应，为正极。
【详解】（1）铜片为正极，发生反应2H++2e-=H2↑，现象为有气泡产生；
（2）电流由正极流向负极，锌为负极，铜为正极，所以电流由铜经导线流向锌；
（3）0.2mol电子发生转移，根据反应2H++2e-=H2↑，可知生成0.1mol氢气，标况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；
（4）换成硫酸铜溶液，则总反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，该反应为氧化还原反应，所以依然能形成原电池，正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Zn-2e-=Zn2+。
18． 放热 、 吸热 B 饱和澄清石灰水中出现白色浑浊 铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低
【分析】(1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应，图2为吸热反应；
(2)铝与强碱反应属于放热反应，然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外，还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊；据此分析解答。
【详解】(1)①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是、等，故答案为：放热；、；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热；故答案为：吸热；
A．碳的燃烧反应为放热反应，故A不选；
B．的分解反应为吸热反应，故选B；
C．盐酸与溶液反应为放热反应，故C不选；
答案选B。
(2)把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入稀溶液，铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水中出现白色浑浊；铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低。
19． 否 负 2Al-6e-=2Al3+ 正 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 负极 在NaOH溶液中，活动性Al>Mg Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极 另一个电极材料的活动性；电解质溶液
【详解】(1)实验1、2中Al所作的电极不相同；
故答案为：否。
(2)①由实验3电流表指针偏向石墨，是负极，石墨是正极，电极反应式：2Al-6e-=2Al3+；
故答案为：负；2Al-6e-=2Al3+。
②是负极，石墨是正极，化学反应是失去电子被氧化为，盐酸中的得到电子被还原为，电极反应式：6H++6e-=3H2↑；
故答案为：正；6H++6e-=3H2↑。
③总反应式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(3)实验4中在溶液中活动性，则是负极，是正极；铝电极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O；
故答案为：；在NaOH溶液中，活动性Al>Mg；Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O。
(4) 在浓硝酸中钝化，在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性，是负极，是正极，所以在实验5中电流表指针偏向铝；
故答案为：Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al，Al是原电池的正极。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为：另一个电极材料的活动性和电解质溶液；
故答案为：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。