高一下學期化學期末復習專項訓練（必修二）

高一下學期化學期末復習專項訓練（必修二）專項01常見物質間的轉化關系1．下列說法正確的是()A．單質氧化物酸或堿鹽，鐵單質可以按上述關系進行轉化B．若a、b、c分別為S、SO3、H2SO4，則可以通過一步反應實現(xiàn)如圖所示的轉化C．太陽能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置D．單質硅常用于制造光導纖維【答案】C【解析】A.Fe與氧氣反應生成氧化鐵或四氧化三鐵，但氧化鐵或四氧化三鐵與水不反應，所以氧化物?→水酸或堿不能實現(xiàn)，故A錯誤；B.若a、b、c分別為S、SO3、H2SO4，b→c不能一步實現(xiàn)，故B錯誤；C.硅元素位于第三周期第ⅣA族元素，位于金屬元素與非金屬元素的交界處，故C正確；D.二氧化硅常用來制造光導纖維，故D錯誤；故答案選：C。2．研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關，其轉化關系如圖所示：下列關于霧霾及其形成的敘述中，不正確的是A．與燃料燃燒有關 B．涉及氧化還原反應、化合反應等C．霧霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4 D．NH3是形成無機顆粒物的催化劑【答案】D【解析】A．根據(jù)圖示，燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物形成霧霾，則霧霾形成與燃料燃燒有關，故A正確；B．如圖所示，S元素的化合價升高，化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應，三氧化硫和水反應生成硫酸，屬于化合反應，則B正確；C．根據(jù)圖示，NH4NO3和(NH4)2SO4構成無機顆粒物，無機顆粒物形成霧霾，故C正確；D．根據(jù)NH3參與反應轉化為銨鹽，為反應物，不是催化劑，故D錯誤；答案選D。3．如圖所示是一系列含硫化合物的轉化關系（反應中生成的水已略去），其中說法正確的是A．反應①說明SO2具有漂白性，反應②說明SO2具有酸性B．反應②中生成物n（Na2SO3）：n（NaHSO3）＝1：1時，則反應物n（SO2）：n（NaOH）＝1：2C．反應③④⑤均屬于氧化還原反應D．工業(yè)上可利用反應②和反應④回收SO2【答案】D【解析】A．反應①中先變藍后褪色顯然是因為KIO3的還原產(chǎn)物先是I2后是I－，體現(xiàn)了SO2具有還原性，反應②屬于酸性氧化物和堿的反應，體現(xiàn)了SO2具有酸性，故A錯誤；B．根據(jù)元素守恒，當n（Na2SO3）：n（NaHSO3）＝1：1時，n（SO2）：n（NaOH）＝2：3，故B錯誤；C．反應④是非氧化還原反應，故C錯誤；D．反應②吸收了二氧化硫，反應④放出了SO2，可以通過2個反應回收二氧化硫，故D正確；故選D。4．已知氨氣可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，用如圖中的裝置可以實現(xiàn)該反應。實驗時C中粉末逐漸變?yōu)榧t色，D中出現(xiàn)無色液體。下列有關說法正確的是（）A．裝置C中氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：3B．裝置B中加入的物質可以是堿石灰或無水氯化鈣C．裝置D中液體可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍D．裝置A中加入的固體，可以是NH4HCO3或NH4Cl【答案】C【解析】A.裝置C中氨氣可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，N元素化合價由-3升高為0，銅元素化合價由+2降低為0，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質的量之比為3：2，故A錯誤；B.無水氯化鈣能吸收氨氣（與氨氣反應），所以裝置B中加入的物質可以是堿石灰，不能是無水氯化鈣，故B錯誤；C.裝置D中液體是氨水，可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍，故C正確；D.NH4Cl加熱分解為氨氣和氯化氫，試管口溫度降低，氯化氫和氨氣化合生成氯化銨，不能用加熱氯化銨來制備氨氣，故D錯誤；故選C。5．制備硅單質時，主要化學反應如下：①SiO2+2CSi+2CO↑②Si+2Cl2SiCl4③SiCl4+2H2Si+4HCl下列對上述三個反應的敘述中，不正確的是A．①③為置換反應B．①②③均為氧化還原反應C．②為化合反應D．三個反應的反應物中硅元素均被還原【答案】D【解析】A、①屬于置換反應、③屬于置換反應，故A不符合題意；B、這三個反應方程式中都有元素化合價升降，所以都屬于氧化還原反應，故B不符合題意；C、②由兩種物質生成一種物質，所以為化合反應，故C不符合題意；D、①中Si元素得電子被還原、②中Si元素失電子被氧化、③中Si元素得電子被還原，故D符合題意。6．A、B、C是中學化學常見的三種物質，它們之間的相互轉化關系如圖(部分反應條件及產(chǎn)物略去)。(1)若A是一種黃色單質固體，則B→C的化學方程式為____。(2)若A是一種活潑金屬，C是淡黃色固體，則C的名稱為____，試用化學方程式表示該物質與水的反應____。將C長期露置于空氣中，最后將變成物質D，D的化學式為____。(3)若C是紅棕色氣體，A是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。請結合所學知識，寫出實驗室制取A的化學方程式____?！敬鸢浮?1)2SO2+O22SO3(2)過氧化鈉2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2CO3(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O【解析】【分析】(1)若A是一種黃色單質固體，為S，硫被氧氣氧化變?yōu)槎趸?，二氧化硫被氧氣氧化生成三氧化硫，則B→C的化學方程式為2SO2+O22SO3；(2)若A是一種活潑金屬，C是淡黃色固體，則C為過氧化鈉，A為金屬鈉，過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，其化學方程式表示該物質與水的反應2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，將過氧化鈉長期露置于空氣中，過氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，則D的化學式為Na2CO3；(3)若C是紅棕色氣體，A是一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則A為氨氣，B為一氧化氮，C為二氧化氮，實驗室制取氨氣用氯化銨和氫氧化鈣加熱反應，其化學方程式2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。7．非金屬單質A經(jīng)下圖所示的過程可轉化為含氧酸D，已知D為強酸，請回答下列問題：（1）若A在常溫下是固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體：①D的化學式：_________；②在工業(yè)生產(chǎn)中，B氣體大量排放，被雨水吸收后形成____________污染環(huán)境。（2）若A在常溫下為氣體，C是紅棕色氣體。①C的化學式為：_________；②D的濃溶液在常溫下可與銅反應并生成C氣體，該反應的化學方程式為：___________，該反應___（填“屬于”或“不屬于”）氧化還原反應?！敬鸢浮?1)H2SO4酸雨(2)NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O屬于【解析】(1)A在常溫下為固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體，則A為S單質，B為SO2，C為SO3，D為H2SO4。①由以上分析可知D是硫酸，化學式為H2SO4，故答案為：H2SO4；②在工業(yè)生產(chǎn)中大量排放的SO2氣體被雨水吸收后形成了酸雨而污染了環(huán)境，故答案為：酸雨；(2)若A在常溫下為氣體，C是紅棕色的氣體，則A應為N2，B為NO，C為NO2，D為HNO3。①由以上分析可知C為NO2，故答案為：NO2；②D的濃溶液在常溫下可與銅反應并生成C氣體，反應的化學方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，該反應中Cu的化合價升高，N的化合價降低，屬于氧化還原反應，故答案為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；屬于?！军c睛】解答本題的關鍵是物質的顏色和框圖中的“連續(xù)氧化”特征，也是解答本題的突破口。本題的易錯點為A的判斷，要注意A屬于非金屬單質。8．A、B、C、D、E代表的物質為單質或化合物，它們之間的相互轉化關系如圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質，其晶體結構與金剛石相似。請回答：(1)單質A的化學式為________，它的最高化合價為________。(2)B的化學式為________，B和碳反應生成A和E的化學方程式是_______________________________________________________________。(3)C的化學式為________，D的化學式為________。【答案】(1)Si＋4(2)SiO2SiO2＋2CSi＋2CO↑(3)CaSiO3Na2SiO3【解析】這是一道關于元素及其化合物的推斷題，其中“A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質”是該題的“題眼”。由該“題眼”可知A是Si。分析題圖，結合B能生成C、D、E，可以推出B是SiO2，E是CO，C是CaSiO3，D是Na2SiO3。9．燃煤的煙氣中含有SO2，為了治理霧霾天氣，工廠采用多種方法實現(xiàn)煙氣脫硫。Ⅰ.(1)“濕式吸收法”利用吸收劑與SO2發(fā)生反應從而脫硫。下列試劑中適合用作該法吸收劑的是_____(填字母序號)。a.石灰乳b.CaCl2溶液(2)某工廠利用含SO2的煙氣處理含Cr2O72-的酸性廢水，吸收塔中反應后的鉻元素以Cr3+形式存在，具體流程如下：①用SO2處理含鉻廢水時，利用了SO2的_____性。②吸收塔中發(fā)生反應的離子方程式為_____。Ⅱ.石灰-石膏法和燒堿法是常用的煙氣脫硫法。石灰-石膏法的吸收反應為Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O。吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，反應為2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O。其流程如圖：燒堿法的吸收反應為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。該法的特點是氫氧化鈉堿性強、吸收快、效率高。其流程如圖：已知：試劑Ca(OH)2NaOH價格(元/kg)0.362.9吸收SO2的成本(元/mol)0.0270.232(3)石灰-石膏法和燒堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點是_______，缺點是_______。(4)某學習小組在石灰-石膏法和燒堿法的基礎上，設計一個改進的、能實現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案，流程圖中的甲、乙、丙各是_____、_____、_____(填化學式)【答案】(1)a(2)還原3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O(3)原料便宜，成本低吸收慢，效率低(4)NaOHCa(OH)2Na2SO3【解析】Ⅰ（1）二氧化硫與氯化鈣不能發(fā)生反應，而與氫氧化鈣可以反應生成亞硫酸鈣，因為氫氧化鈣溶解度不大，所以用石灰乳來吸收二氧化硫，故答案為：a；（2）①重鉻酸根具有強氧化性，二氧化硫具有還原性，則可以用SO2處理含鉻廢水，故答案為：還原；②吸收塔中為二氧化硫與重鉻酸根發(fā)生氧化還原反應，其發(fā)生反應的離子方程式為3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O，故答案為：3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O；Ⅱ（3）對比兩個流程可知，基本反應原理都為二氧化硫與堿發(fā)生反應，氫氧化鈣原料廉價易得，成本低，但氫氧化鈣溶解度不大，吸收慢，效率低，故答案為：原料便宜，成本低；吸收慢，效率低；（4）分析流程并對比前兩個流程可知，該流程的目的是改進前兩個流程的缺點，即氫氧化鈣吸收效率低，應用吸收效率較高的氫氧化鈉，則甲為氫氧化鈉，又氫氧化鈉成本高，需要循環(huán)利用，則可用氫氧化鈣制備氫氧化鈉，則乙為氫氧化鈣，由此可推知丙為亞硫酸鈉，亞硫酸鈉與氫氧化鈣可以發(fā)生復分解反應生成氫氧化鈉和亞硫酸鈣，實現(xiàn)氫氧化鈉的再生，降低成本，故答案為：NaOH；Ca(OH)2；Na2SO3。10．研究氮的循環(huán)和轉化對生產(chǎn)、生活有重要的價值。I．(1)寫出實驗室制備氨氣的化學方程式________。II．氨是重要的化工原料。某工廠用氨制硝酸和銨鹽的流程如下圖所示。(2)設備1、3中發(fā)生反應的化學方程式分別是______、________。設備2中通入的物質A是________。III．氨氮廢水的去除是當前科學研究的熱點問題。氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3?H2O的形式存在。某工廠處理氨氮廢水的流程如下：(3)過程①的目的是將NH4+轉化為NH3，并通過鼓入大量空氣將氨氣吹出，寫出NH4+轉化為NH3的離子方程式________。(4)過程②加入NaClO溶液可將氨氮轉化為無毒物質，反應后含氮元素、氯元素的物質化學式分別為___、_______。(5)含余氯廢水的主要成分是NaClO以及HClO，X可選用以下哪種溶液以達到去除余氯的目的(填序號)_________。a．KOHb．Na2SO3c．KMnO4D．NaCl寫出其中一個反應的離子方程式__________?！敬鸢浮?1)2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)4NH3+5O2====4NO+6H2OHNO3+NH3=NH4NO3O2或者空氣(3)NH4++OH-=NH3↑+H2O(4)N2NaCl(5)b(6)SO32-+ClO-=SO42-+Cl-或者SO32-+HClO=SO42-+Cl-+H+【解析】I．(1)實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備氨氣，其反應的化學方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O。II．(2)設備1中是NH3和O2發(fā)生反應，化學方程式為4NH3+5O2====4NO+6H2O；設備II中是HNO3和NH3發(fā)生反應，發(fā)生反應的化學方程式是HNO3+NH3=NH4NO3。設備2中發(fā)生的反應為：4NO+O2+H2O=4HNO3,所以通入的物質A是O2或者空氣。答案：4NH3+5O2====4NO+6H2O；HNO3+NH3=NH4NO3；O2或者空氣。III．(3)過程①的目的是將NH4+轉化為NH3，并通過鼓入大量空氣將氨氣吹出，使NH4+轉化為NH3，反應的離子方程式為：NH4++OH-=NH3↑+H2O。答案：NH4++OH-=NH3↑+H2O。(4)過程②加入NaClO溶液可將氨氮轉化為無毒物質，反應的方程式為：3NaClO+2NH3=3NaCl+N2+3H2O,所以含氮元素、氯元素的物質化學式為N2、NaCl。答案：N2；NaCl。(5)含余氯廢水的主要成分是NaClO和HClO，要除去需加入還原性物質Na2SO3，反應的離子方程式為：SO32-+ClO-=SO42-+Cl-和SO32-+HClO=SO42-+Cl-+H+。答案：b；SO32-+ClO-=SO42-+Cl-或SO32-+HClO=SO42-+Cl-+H+。11．由三種短周期非金屬元素形成的常見單質A、B、C，在一定條件下有如下反應：A+B→甲(氣)，B+C→乙(氣)，請根據(jù)不同情況回答下列問題：(1)若標準狀況下A、B、C、甲、乙均為氣體，且甲和乙化合生成固體丙時有白煙產(chǎn)生。①丙的化學式是_________，丙中含有的化學鍵類型為______________②工廠常用氣體甲檢驗裝有氣體C的管道是否泄漏，請寫出該反應的化學方程式______________(2)若常溫下B為固體，A、C為氣體且氣體乙有刺激性氣味，甲在空氣中充分燃燒可生成乙。①乙的化學式是___________②向氫氧化鈉溶液中通人過量的乙，所發(fā)生反應的離子方程式是________________________③將乙與(1)中某單質的水溶液充分反應可生成兩種強酸，該反應的化學方程式是___________________【答案】(1)NH4Cl離子鍵、極性共價鍵8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(2)SO2SO2+OH-=HSO3-SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4【解析】【分析】（1）若在標準狀況下A、B、C、甲、乙均為氣體，且甲和乙化合生成固體丙時有白煙產(chǎn)生，應是氯化氫與氨氣反應生成氯化銨，則丙為NH4Cl，甲、乙分別為HCl、NH3中的一種，結合轉化關系可知B為H2，A、C分別是Cl2、N2的一種。（2）若常溫下B為固體，A、C為氣體，且氣體乙有刺激性氣味，甲在空氣中充分燃燒可生成乙，結合轉化關系可推知，B為S、A為H2、C為O2、甲為H2S、乙為SO2。【詳解】（1）①丙為氯化銨，其化學式為NH4Cl，NH4Cl中銨根離子與氯離子之間是離子鍵，銨根離子中氮原子與氫原子之間是極性共價鍵，所以化學鍵類型為離子鍵、極性共價鍵，故答案為：NH4Cl；離子鍵、極性共價鍵。②甲是HCl、NH3中的一種，C分別是Cl2、N2的一種，工廠常用NH3檢驗裝有Cl2的管道是否泄漏，則甲是NH3，C是Cl2，其反應的化學方程式：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，故答案為：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。（2）①乙是二氧化硫，其化學式是SO2，故答案為：SO2。②乙為SO2，氫氧化鈉溶液中通入過量的SO2，其化學反應方程式為：SO2+NaOH=NaHSO3

，離子反應方程式為：SO2+OH-=HSO3-

，故答案為：SO2+OH-=HSO3-

。③乙為SO2，與Cl2的水溶液充分反應可生成兩種強酸，即鹽酸和硫酸，其化學反應化學方程式是SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案為：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。12．X、Y、Z是中學化學常見的三種物質，它們之間的相互轉化關系如下(X、Y、Z、E、F為英文字母，部分反應條件及產(chǎn)物略去)I.若Y是一種易溶于水，且能使品紅溶液褪色的無色刺激性氣味的氣體。（1）Y氣體的大量排放會形成酸雨，在工業(yè)上可以用足量氨水吸收，化學方程式為_____。（2）Z的水溶液可以制得某種強酸E。實驗室用98%的濃E(ρ=1.84g·cm?3)溶液配制l.5mol·L?1稀E溶液240?mL。①制該稀E溶液需要使用的玻璃儀器有膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒和_____；II.若Z是淡黃色固體粉末。在呼吸面具或潛水艇中由Z和CO2制備氧氣的化學反應方程式為_____。III.若Z是紅棕色氣體。（1）試寫出Z與水反應制備另一種強酸F的化學方程式_____。（2）2.0g銅鎂合金完全溶解于100mL密度為1.40g·mL?1質量分數(shù)為63%的濃F溶液中，得到Z和N2O4(Z和N2O4均為濃F溶液的還原產(chǎn)物)的混合氣體1792mL(標準狀況)，向反應后的溶液中加入1.0mol·L?1NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀，得到3.7g沉淀。則合金中銅與鎂的物質的量之比為_____，加入NaOH溶液的體積為_____mL?！敬鸢浮?NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O250mL容量瓶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O23NO2+H2O=2HNO3+NO2:31300【解析】I.（1）根據(jù)分析，Y為SO2，SO2的大量排放會形成酸雨，在工業(yè)上可以用足量氨水吸收，生成亞硫酸銨和水，其反應的化學方程式為：2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，故答案為：2NH3?H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。（2）①二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水得硫酸，E是硫酸。實驗室用98%濃硫酸(ρ=1.84mg?cm?3)溶液配制1.5mol?L?1稀硫酸溶液240mL，依據(jù)配制溶液的步驟可知，需用的玻璃儀器有膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶，故答案為：250mL容量瓶。II.根據(jù)分析，Z為Na2O2，在呼吸面具或潛水艇中Na2O2和CO2制備O2的化學反應方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。III.（1）Z為NO2，X為N2或NH3，Y為NO，NO2與H2O反應生成HNO3和NO，其化學反應方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案為：3NO2+H2O=2HNO3+NO。（2）F為HNO3，金屬離子全部沉淀時，得到3.7g沉淀為氫氧化銅和氫氧化鎂，所以沉淀中氫氧根離子的質量為3.7g?2g=1.7g，氫氧根離子的物質的量為：，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子的物質的量等于氫氧根離子的物質的量，設銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，則：，計算得出：，所以合金中銅與鎂的物質的量之比是0.02：0.03=2:3；標準狀況下，NO2和N2O4混合氣體的物質的量為：，設二氧化氮的物質的量為amol，則四氧化二氮的物質的量為（0.08?a）mol，根據(jù)電子轉移守恒可知，a×1+(0.08?a)×2×1=0.1，計算得出：a=0.06mol，則N2O4的物質的量為0.02mol，根據(jù)鈉離子守恒可知，氫氧化鈉的物質的量等于反應后溶液中硝酸鈉的物質的量，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質的量為：?0.06mol?0.02mol×2=1.3mol，所以需要氫氧化鈉溶液的體積為：，故答案為：2:3；1300。專項02化學反應中能量變化關系的判斷及計算1．對于反應Zn(s)＋H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列敘述不正確的是()A．其反應物或生成物都能用來表示該反應的速率B．反應過程中能量關系可用上圖表示C．若將該反應設計成原電池，鋅為負極D．若設計為原電池，當有32.5g鋅溶解，標準狀況下正極放出11.2L氣體【答案】A【解析】A．Zn是固體，不能表示反應速率，故A錯誤；B．Zn(s)＋H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)＋H2(g)反應放熱，反應物的總能量大于生成物的總能量，故B正確；C．反應中鋅失電子，鋅為負極，故C正確；D．根據(jù)方程式，當有32.5g鋅溶解時生成0.5mol氫氣，標準狀況下體積為11.2L，故D正確。答案選A。2．下列實驗現(xiàn)象或圖像信息不能充分說明相應的化學反應是放熱反應的是A．反應開始后，針筒活塞向右移動B．反應物總能量大于生成物總能量C．反應開始后，甲處液面低于乙處液面D．溫度計的水銀柱不斷上升【答案】A【解析】A.稀硫酸和Zn反應生成H2，容器內(nèi)氣體壓強增大，使針筒活塞向右移動，所以，活塞向右移動不能說明該反應放熱，A選項符合題意；B.反應物總能量大于生成物總能量，則反應放熱，B選項不符合題意；C.反應開始后，甲處液面低于乙處液面，說明氣體受熱膨脹，證明反應放熱，C選項不符合題意；D.溫度計的水銀柱不斷上升，說明溫度升高，證明反應放熱，D選項不符合題意；答案選A。3．已知2SO2+O2=2SO3為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是（）A．SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量B．為了提高SO2的轉化率，應使用催化劑C．此反應達到平衡時，SO2的濃度與SO3的濃度一定相等D．因該反應為放熱反應，故不必加熱就可發(fā)生【答案】A【解析】A．因為反應放熱，所以反應物的總能量應高于生成物的總能量，即SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量，A正確；B．催化劑能改變反應速率，從而改變反應達平衡的時間，但不能提高反應物(SO2)的轉化率，B不正確；C．反應物的平衡轉化率未知，我們無法確定此反應達平衡時，SO2的濃度與SO3的濃度關系，C不正確；D．雖然該反應為放熱反應，但仍需要提供條件(如加熱)引發(fā)反應，D不正確；故選A。4．工業(yè)上由CO2和H2合成氣態(tài)甲醇的化學方程式為CO2＋3H2===CH3OH＋H2O，已知該反應是放熱反應。下面表示合成甲醇的反應的能量變化示意圖，其中正確的是()A． B．C． D．【答案】A【解析】放熱反應，反應物總能量高于生成物總能量，同一物質，氣態(tài)變成液態(tài)放出熱量，所以氣態(tài)產(chǎn)物能量高于液態(tài)產(chǎn)物能量，綜上所述，A圖像符合。答案選A。5．如圖是金屬鎂和鹵素單質(X2)反應的能量變化示意圖。下列敘述中，正確的說法有幾項()①Mg(s)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能量②MgCl2電解制Mg(s)和Cl2(g)是吸熱過程③熱穩(wěn)定性：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2④斷裂Mg(s)和X2(g)的化學鍵放出的能量比形成MgX2(s)的化學鍵吸收的能量多A．1項 B．2項 C．3項 D．4項【答案】A【解析】①根據(jù)圖像可知，Mg(s)與X2(g)的能量高于MgX2(s)，但Mg(s)所具有的能量不一定高于MgX2(s)所具有的能量，①錯誤；②MgCl2(s)的能量低于Mg(s)與Cl2(g)，所以依據(jù)能量守恒判斷由MgCl2制取Mg的反應是吸熱反應，②正確；③物質的能量越低越穩(wěn)定，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)分析，化合物的熱穩(wěn)定性順序為：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，③錯誤；④根據(jù)圖像可知，Mg(s)與X2(g)的能量高于MgX2(s)，說明反應放熱，斷裂Mg(s)和X2(g)的化學鍵吸收的能量比形成MgX2(s)的化學鍵釋放的能量少，④錯誤；綜合以上分析，只有②正確，答案選A?！军c睛】斷裂化學鍵需要吸收能量，形成化學鍵需要釋放能量，是學生的易錯點。6．已知一定溫度時：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)，當生成2molSO3時，放出熱量197kJ，在相同溫度和壓強下，向密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達到平衡時放出熱量Q，則下列關系式中正確的是A．Q＝197kJ B．Q＜197×2kJ C．Q＜197kJ D．Q＞197kJ【答案】C【解析】一定溫度時：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)，在上述條件下2molSO2和1molO2完全反應生成2molSO3氣體放出熱量為197kJ，可逆反應中反應物不能完全反應，所以向密閉容器中通入2molSO2和1molO2，參加反應是二氧化硫的物質的量小于2mol，平衡時放出的熱量小于197kJ，即Q＜197kJ；故答案選C。7．已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)反應放出的熱量為483.6kJ。有關鍵能數(shù)據(jù)如表所示：則水分子中O—H鍵鍵能為()化學鍵H-HO=O鍵能/(kJ·mol-1)436498A．463.4kJ·mol－1 B．926.8kJ·mol－1 C．221.6kJ·mol－1 D．413kJ·mol－1【答案】A【解析】2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol水時，斷裂反應物分子間的化學鍵吸收的熱量為2×436kJ+498kJ=1370kJ，反應放出的熱量為483.6kJ，所以形成2molH2O放出的熱量為483.6kJ+1370kJ=1853.6kJ，所以形成1molO—H鍵放出的熱量為=463.4kJ，則水分子中O—H鍵鍵能為463.4kJ·mol－1，故選A。8．已知斷開1molH—H鍵吸收的能量為436kJ，形成1molH—N鍵放出的能量為391kJ，根據(jù)化學方程式N2＋3H22NH3，反應完1molN2放出的能量為92.4kJ，則斷開1molN≡N鍵需吸收的能量是A．431kJ B．945.6kJ C．649kJ D．869kJ【答案】B【解析】設斷開1molN≡N鍵需吸收的能量為x，根據(jù)反應放出的能量＝形成新鍵放出的能量－斷開舊鍵吸收的能量，代入數(shù)據(jù)：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。故選B。9．如圖表示化學反應過程中的能量變化，據(jù)圖判斷下列說法中合理的是()A．銨鹽和堿混合即可反應，其能量變化符合圖1B．0.1molH2SO4溶液和0.1molBa(OH)2溶液的反應符合圖2，且吸收熱量為ΔE2C．0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液的反應符合圖1，且放出熱量為ΔE1D．發(fā)生圖1能量變化的任何反應，一定不需要加熱即可發(fā)生【答案】C【解析】A．銨鹽和堿混合即可反應，為吸熱反應，能量變化符合圖2，故A錯誤；B．0.1molH2SO4溶液和0.1molBa(OH)2溶液的反應為放熱反應，應符合圖1，故B錯誤；C．0.1molHCl溶液和0.1molNaOH溶液的反應為放熱反應，能量變化符合圖1，且放出熱量為ΔE1，故C正確；D．發(fā)生圖1能量變化的反應為放熱反應，與反應條件無關，放熱反應也可能需要加熱，如可燃物燃燒，需要加熱至著火點，故D錯誤；故答案為C。10．氫氣和氟氣混合在黑暗處即可爆炸并放出大量的熱。在反應過程中，斷裂中的化學鍵消耗的能量為，斷裂中的化學鍵消耗的能量為，形成中的化學鍵釋放的能量為，下列關系式中，一定正確的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】斷裂1molH2中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ，則H-H鍵能為Q1kJ/mol，斷裂1molF2中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ，則F-F鍵能為Q2kJ/mol，形成1molHF中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ，則H-F鍵能為Q3kJ/mol，對于H2（g）+F2（g）=2HF（g）反應熱△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-2Q3kJ/mol=（Q1+Q2-2Q3）KJ/mol。由于氫氣和氟氣混合在黑暗處即可發(fā)生爆炸而釋放出大量的熱量，反應熱△H＜0，即（Q1+Q2-2Q3）＜0，所以Q1+Q2＜2Q3，故本題答案為A。11．生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體，其儲存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達740年之久，已知鍵能是指斷開1mol化學鍵變?yōu)闅鈶B(tài)原子時所需要的能量，或形成1mol化學鍵時所釋放的能量。以下是幾種化學鍵的鍵能：化學鍵N≡NF—FN—F鍵能/kJ?mol-1941.7154.8283.0下列說法中正確的是（）A．過程N2(g)→2N(g)放出能量B．過程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量C．反應N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸熱反應D．NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與形成，仍可能發(fā)生化學反應【答案】B【解析】【分析】發(fā)生化學反應的過程中，先是反應物的化學鍵斷裂要吸收能量，后放出能量生成生成物的化學鍵，即舊的化學鍵斷裂要吸收能量，新的化學鍵形成要釋放能量，化學反應過程中的能量變化可以通過舊的化學鍵斷裂和新的化學鍵形成過程中的能量變化來計算。【詳解】A.過程N2(g)→2N(g)為氮氣分子斷裂化學鍵，所以要吸收能量，故A錯誤；B.過程N(g)+3F(g)→NF3(g)為氮原子和氟原子要形成N—F鍵，所以要放出能量，故B正確；C.反應N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)過程中氮氣分子、氟氣分子化學鍵斷裂要吸收能量，即要吸收熱量（941.7+154.8×3）kJ?mol-1=1406.1kJ?mol-1，三氟化氮分子化學鍵形成要釋放能量即要釋放熱量（283.0×3×2）kJ?mol-1=1698kJ?mol-1，吸收的能量小于放出的能量，所以該反應為放熱反應，故C錯誤；D.NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與形成，即只可能有狀態(tài)變化，不可能發(fā)生化學反應，故D錯誤；綜上所述，答案為B。12．化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和的分子結構如下圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能(kJ/mol)：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，則對于反應表述正確的是()A．放出1638kJ的熱量 B．吸收1638kJ的熱量C．放出126kJ的熱量 D．吸收126kJ的熱量【答案】A【解析】由圖可知：1個白磷分子含6個P-P鍵，1個含12個P-O鍵，1個O2分子含1個O＝O，那么，1mol白磷參與上述反應時，舊鍵斷裂吸收的能量=6×198kJ+3×498kJ=2682kJ，新鍵形成放出的能量=12×360kJ=4320kJ，故反應放出(4320-2682)kJ能量，即放出1638kJ能量，A符合。答案選A。13．某反應由兩步反應ABC構成，它的反應能量曲線如圖，下列敘述正確的是A．三種化合物中C最穩(wěn)定B．兩步反應均為吸熱反應C．A與C的能量差為E4D．AB反應，反應條件一定要加熱【答案】A【解析】A、根據(jù)能量越低越穩(wěn)定的原則，三種化合物中C的能量最低，所以C最穩(wěn)定，故A正確；B、由圖象可知，第一步反應為吸熱反應，第二步反應為放熱反應，故B錯誤；C、A與C的能量差為ΔH，則C錯誤；D、AB的反應是吸熱反應，與反應發(fā)生的條件無關，即吸熱反應不一定要加熱，故D錯誤。本題正確答案為A。14．已知斷裂1mol共價鍵所需要吸收的能量分別為H-H鍵：436kJ；I-I鍵：153kJ；H-I鍵：299kJ。下列對反應H2(g)＋I2(g)?2HI(g)的判斷中，錯誤的是()A．該反應是放出能量的反應 B．該反應是吸收能量的反應C．該反應是氧化還原反應 D．I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量【答案】B【解析】A．依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵吸收的能量為436kJ＋151kJ＝587kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因為598kJ>587kJ，所以，該反應的正反應是放出能量的反應，A正確，B錯誤；B．根據(jù)A的分析，該反應為放出能量的反應，B錯誤；C．該反應為：H2+I22HI，反應前后化合價發(fā)生改變，是氧化還原反應，C正確；D．該反應為放熱反應，I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量，D正確；故答案為：B?！军c睛】反應物總能量大于生成物總能量或反應物總鍵能小于生成物總鍵能為放熱反應；反應物總能量小于生成物總能量或反應物總鍵能大于生成物總鍵能為吸熱反應。15．化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。下圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法正確的是A．1molN2(g)和NA個O2(g)反應放出的能量為180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有總能量小于2molNO(g)具有的總能量C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)D．吸熱反應一定需要加熱才能發(fā)生【答案】B【解析】A．焓變=反應物斷裂化學鍵吸收的能量?生成物形成化學鍵放出的能量，N2+O22NO，能量變化為946kJ/mol+498kJ/mol?2×632kJ/mol=180kJ/mol，故該反應是吸熱反應，故A錯誤；B．依據(jù)A計算可知反應是吸熱反應，故1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量，故B正確；C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO，在放電或高溫條件才能反應，故C錯誤；D．吸熱反應不一定需要加熱，如氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應，在常溫下就能進行，但該反應為吸熱反應，故D錯誤；故選B。16．已知化學反應A2(g)+B2(g)?2AB(l)的能量變化如圖所示，判斷下列敘述中正確的是A．每生成2mol氣態(tài)AB吸收bkJ熱量B．向密閉容器中充入1molA2和1molB2充分反應，吸收的熱量為(a-b)kJC．向密閉容器中充入一定量的A2和B2，生成2molAB(g)，吸收的熱量小于(a-b)kJD．AB(l)分解為A2(g)和B2(g)的反應為放熱反應【答案】D【解析】A．根據(jù)圖像可知，每生成2mol液態(tài)AB吸收(a-b)kJ熱量，A選項錯誤；B．向密閉容器中充入1molA2和1molB2充分反應，由于生成物狀態(tài)未知，因此吸收的熱量也未知，B選項錯誤；C．由于2molAB(g)再轉化為2molAB(l)會放出熱量，則向密閉容器中充入一定量的A2和B2，生成2molAB(g)時吸收的熱量大于(a-b)kJ，C選項錯誤；D．A2(g)和B2(g)化合生成AB(l)的反應為吸熱反應，則逆反應AB(l)分解為A2(g)和B2(g)的反應為放熱反應，D選項正確；答案選D?！军c睛】B選項為易錯選項，解答時需注意生成物的狀態(tài)不一定為液態(tài)，所以吸收的能量也就未知。17．為了探究化學能與熱能的轉化，某實驗小組設計了如下三套實驗裝置：（1）上述3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應是吸熱反應還是放熱反應”的是_______。(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)①M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是__________________；②觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水______（填“一定是放熱反應”“一定是吸熱反應”或“可能是放熱反應”），理由是_____________________________；③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是_______________。（2）某同學選用裝置Ⅰ進行實驗（實驗前U形管里液面左右相平），在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是________________，說明該反應屬于______（填“吸熱”或“放熱”）反應。（3）為探究固體M溶于水的熱量變化情況，選擇裝置Ⅱ進行實驗（在甲中進行）。M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是_________________；（4）至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應（4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑）是放熱反應還是吸熱反應。方法①：選擇上述裝置__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）進行實驗；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應是________反應。【答案】（1）Ⅲ產(chǎn)生氣泡，反應完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導管內(nèi)形成一段液柱可能是放熱反應某些物質（如濃硫酸）溶于水放熱，但不是放熱反應硝酸銨（2）左端液柱降低，右端液柱升高放熱（3）產(chǎn)生氣泡，反應完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導管內(nèi)形成一段液柱（4）Ⅰ（或Ⅱ）放熱【解析】【分析】裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷反應是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷反應放熱還是吸熱；而裝置Ⅲ是將生成的氣體直接通入水中，無法判斷該反應是吸熱還是放熱反應。據(jù)此判斷。【詳解】（1）裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能證明該反應是放熱反應還是吸熱反應。①若M為鈉，鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，該反應為放熱反應，放出的熱量使大試管中溫度升高，氣體壓強增大，所以右邊燒杯中有氣泡產(chǎn)生。冷卻后大試管中溫度降低，壓強減小，右邊燒杯中的導管會形成一端液柱；②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，說明M溶于水放出熱量，由于放熱反應一定屬于化學變化，而有熱量放出不一定為化學變化，所以不一定屬于放熱反應，如濃硫酸溶于水會放出熱量，但是不屬于放熱反應；③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，說明M溶于水后導致大試管中溫度降低，壓強減小，證明M溶于水為吸熱過程，溶于水能夠吸收熱量的物質有：硝酸銨等；（2）氫氧化鋇與硫酸反應屬于中和反應，中和反應都是放熱反應，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；（3）M為鈉，鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，該反應為放熱反應，放出的熱量使大試管中溫度升高，氣體壓強增大，所以右邊燒杯中有氣泡產(chǎn)生。冷卻后大試管中溫度降低，壓強減小，右邊燒杯中的導管會形成一端液柱；（4）至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應（4KO2＋2H2O＝4KOH＋3O2↑）是放熱反應還是吸熱反應：方法①：選擇上述裝置Ⅰ（或Ⅱ）進行實驗，Ⅰ裝置右邊U型管中左端液柱降低，右端液柱升高（或燒杯中導管中有氣泡放出），證明該反應為放熱反應；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應放出大量熱，使棉花燃燒，證明該反應是放熱反應。18．已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)，如圖是1molH2燃燒的反應過程中能量變化示意圖。請回答下列問題：（1）該反應是______(填“吸熱”或“放熱”)反應。（2）氫氣在氧氣中燃燒，破壞1molH—H鍵吸收Q1kJ的能量，破壞1molO=O鍵吸收Q2kJ的能量，形成1molH—O鍵釋放Q3kJ的能量，則下列關系式正確的是_______。A．2Q1+Q2>4Q3B．2Q1+Q2<4Q3C．Q1+Q2<Q3D．2Q1+Q2=4Q3（3）已知1gH2(g)完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ，且O2(g)中1molO=O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ，H2O(g)中1molH—O鍵形成時放出熱量463kJ，則H2(g)中1molH—H鍵斷裂時吸收熱量為__kJ?！敬鸢浮浚?）放熱（2）B（3）436【解析】（1）反應物中的能量大于生成物中的能量，因此這是一個放熱反應；（2）氫氣在氧氣中燃燒的反應為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)，反應釋放能量。在該反應中破壞2molH—H鍵、1molO=O鍵，形成4molH—O鍵，所以2Q1＋Q2<4Q3；（3）因為1gH2(g)完全燃燒生成H2O(g)時放出熱量121kJ，所以1molH2(g)與molO2(g)完全燃燒生成1molH2O(g)時放出熱量242kJ。反應過程中斷裂1molH—H鍵和molO=O鍵需要吸收的能量為×496kJ＋EH—H，形成2molO—H鍵釋放的能量為2×463kJ＝926kJ，所以926kJ－(×496kJ＋EH—H)＝242kJ，解得EH—H＝436kJ。19．（1）在一個小燒杯中加入20gBa(OH)2·8H2O晶體和10gNH4Cl晶體，然后將小燒杯放在事先滴有3滴～4滴水的玻璃片上，立即用玻璃棒攪拌。實驗過程的示意圖如下：①實驗中玻璃棒的作用是：_________。②浸有稀硫酸的棉花的作用是：_________。③出現(xiàn)_________現(xiàn)象時，說明該反應為吸熱反應。（2）沼氣是一種廉價能源，農(nóng)村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物，它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后，便可產(chǎn)生沼氣，其主要成分是甲烷，可用來點火做飯。在農(nóng)村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用_______能，還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知：標準狀況下112.0LCH4氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出4448kJ的熱量。①寫出CH4完全燃燒的熱化學方程式為：_________。②如果上述反應生成的是水蒸氣，則反應放出的熱量：______4448kJ。(填“＞”或“＜”或“＝”)（3）鋼鐵在發(fā)生電化學腐蝕時鋼鐵中少量的碳作為原電池的______極，正極發(fā)生的電極反應式為：__________。【答案】（1）攪拌使混合物充分接觸發(fā)生反應吸收反應中產(chǎn)生的氨氣，防止污染空氣結冰（2）生物質CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.6KJ?mol-1＜（4）正O2+4e-+H2O=4OH-【解析】（1）①將20gBa(OH)2?8H2O晶體與10gNH4Cl晶體一起放入小燒杯中，將燒杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上，用玻璃棒迅速攪拌，可以知道玻璃棒的作用是，攪拌使混合物充分接觸并反應；②稀硫酸和氨氣反應生成硫酸銨，所以浸有稀硫酸的棉花的作用是吸收反應中產(chǎn)生的氨氣，防止污染空氣；③氯化銨和強堿氫氧化鋇的反應是吸熱反應，溫度降低能讓水結冰，導致燒杯和玻璃片粘在一起，出現(xiàn)結冰現(xiàn)象時，說明該反應為吸熱反應；（2）生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中，在農(nóng)村推廣建造沼氣池，不僅能有效地利用生物質能，還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。①標準狀況下112.0LCH4的物質的量是5mol，1molCH4氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時，放出的熱量，所以CH4完全燃燒的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.6KJ?mol-1；②水蒸氣的能量高于液體水，如果上述反應生成的是水蒸氣，反應放出的熱量減小，即反應放出的熱量＜4448kJ；（3）鋼鐵在發(fā)生電化學腐蝕時，鐵失電子發(fā)生氧化反應，鐵作負極、碳作正極；氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應，正極反應式是O2+4e-+H2O=4OH-。專項03原電池原理的綜合判斷1．鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用，它的充放電反應按下式進行：Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2；由此可知，該電池放電時的負極材料是A．Cd B．Ni(OH)2 C．Cd(OH)2 D．NiO(OH)【答案】A【解析】從總反應式Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2可以看出，放電時，Cd由0價升高到+2價，Ni由+3價降低到+2價，所以負極材料是Cd，故選A。2．鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極C．產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢D．兩燒杯中溶液的H＋的濃度均減小【答案】D【解析】【分析】甲中形成銅鋅原電池，鋅作負極，失電子，銅作正極，H+在銅極上得電子，生成H2，總反應式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；乙裝置中只是鋅片與稀硫酸間發(fā)生了置換反應：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，據(jù)此分析解答。【詳解】A．甲中形成銅鋅原電池，鋅作負極，失電子，銅作正極，H+在銅極上得電子，生成H2，所以甲中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故A錯誤；B．甲中銅為正極，乙中不構成原電池，銅片不是電極，故B錯誤；C．甲能形成原電池，乙不能構成原電池，所以產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙快，故C錯誤；D．甲中銅片上氫離子得電子生成氫氣，乙中鋅和稀硫酸發(fā)生置換反應生成氫氣，所以兩燒杯的溶液中氫離子濃度均減小，故D正確；故選D。3．LED(LightEmittingDiode)即發(fā)光二極管，是一種能夠將電能轉化為光能的固態(tài)半導體器件。如圖是某課外活動小組設計的用化學電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法不正確的是（）A．裝置中存在“化學能→電能→光能”的轉化B．溶液中SO42-向負極移動C．銅為陽極，鋅為陰極D．如果將鋅片換成鐵片，則電路中的電流方向不變【答案】C【解析】A．裝置中通過發(fā)生原電池反應，將化學能轉化為電能，然后發(fā)光二極管發(fā)光，將電能轉化為光能，A正確；B．溶液中Zn為負極，Cu為正極，陰離子(SO42-)向負極移動，B正確；C．此裝置為原電池，電極只講正、負，不講陰、陽，C錯誤；D．如果將鋅片換成鐵片，F(xiàn)e的金屬活動性仍大于Cu，則電路中的電流方向不變，D正確；故選C。4．在金屬活動性順序中a、b均排在氫前面，a可以從b的硝酸鹽溶液中置換出b。將a、b用導線相連放入CuSO4溶液中，下列敘述不正確的是（）A．導線上有電流，電流方向由a到bB．a(chǎn)極質量減小，b極質量增大C．b極上析出氫氣D．a(chǎn)極發(fā)生氧化反應，b極發(fā)生還原反應【答案】AC【解析】【分析】a可以從b的硝酸鹽溶液中置換出b，說明金屬活潑性：a>b。將a、b用導線相連放入CuSO4溶液中，構成原電池，a是負極、b是正極?！驹斀狻緼．導線上有電流，電流方向由b到a，符合題意，A正確；B．在該原電池中，a極為負極發(fā)生失電子的氧化反應，質量減小，b極為正極，發(fā)生得電子的還原反應生成Cu，質量增大，不符合題意，B錯誤；C．b極上發(fā)生電極反應為：Cu2++2e-=Cu，不會析出氫氣，符合題意，C正確；D．a(chǎn)極為負極發(fā)生失電子的氧化反應，b極為正極發(fā)生得電子的還原反應，不符合題意，D錯誤；答案選AC。5．某小組為研究原電池原理，設計如圖裝置。下列敘述不正確的是（）A．無論a和b是否連接均可形成原電池B．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出C．a(chǎn)和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為Cu2＋＋2e－=CuD．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色【答案】A【解析】A．a(chǎn)和b不連接時，不構成原電池，A錯誤；B．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出，B正確；C．a(chǎn)和b用導線連接時，銅片為正極，所以銅片上發(fā)生的反應為，C正確；D．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色，D正確。答案選A。6．由質量均為10g的鐵片﹑銅片和足量的CuSO4溶液組成原電池裝置，經(jīng)過一段時間后，兩電極的質量差變?yōu)?2g，則下列說法正確的是（）A．鐵片溶解了12gB．導線中通過了0.2mol電子C．銅片上析出了6gCuD．銅片溶解了6.4g【答案】B【解析】負極發(fā)生：Fe-2e-=Fe2+，正極發(fā)生：Cu2++2e-=Cu，設有xmolFe在負極上反應，則正極生成xmolCu，則(10+64x)-(10g-56x)=12，x=0.1mol，則A．m(Fe)=0.1mol×56g/mol=5.6g，故A錯誤；B．x=0.1mol，則轉移的電子的物質的量為0.2mol，故B正確；C．m(Cu)=0.1mol×64g/mol=6.4g，故C錯誤；D．在正極上析出m(Cu)=0.1mol×64g/mol=6.4g，而不是溶解，故D錯誤；答案選B。7．一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應方程式為2Al＋3ClO－＋2OH－=3Cl－＋2AlO2-＋H2O。下列說法不正確的是（）A．該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質用完后可以更換B．該電池發(fā)生氧化反應的是金屬鋁C．電極的正極反應式為3ClO－＋3H2O＋6e－=3Cl－＋6OH－D．當有0.1molAl完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.806×1023【答案】D【解析】A、該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質用完后可以更換，A項正確；B、金屬鋁是原電池的負極發(fā)生氧化反應，B正確；C、在正極上，發(fā)生還原反應，電極反應為：3ClO－＋3H2O＋6e－=3Cl－＋6OH－，C正確；D、電子只能流經(jīng)導線，不能流經(jīng)電解液，D不正確；答案選D。8．鉛蓄電池是最早使用的充電電池。目前汽車上使用的電瓶大多數(shù)仍是鉛蓄電池，其電池反應為：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，下列說法正確的是A．該電池放電過程中，溶液的pH值增大B．放電時，電池的負極反應為：Pb－2e－=Pb2+C．該電池的充、放電過程互為可逆反應D．放電過程中，電子的流向為：負極→導線→正極→H2SO4溶液【答案】A【解析】A.放電時有硫酸消耗，電解質溶液的pH值增大，A項正確；B.PbSO4是難溶物，正確的電池的負極反應為：Pb-2e－+SO42-=PbSO4，B項錯誤；C.該電池的充、放電過程條件不一樣，不互為可逆反應，C項錯誤；D.電子不會流過H2SO4溶液，D項錯誤；答案選A。9．常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示，反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說法錯誤的是（）A．0~t1時，原電池的負極是Al片B．0~t1時，正極的電極反應式是+2H++e?=NO2↑+H2OC．t1后，原電池的正、負極發(fā)生互變D．t1后，正極上每得到0.3mol電子，則負極質量減少2.7g【答案】D【解析】【分析】0~t1時，鋁為原電池的負極，銅為正極，到t1時，鋁在濃硝酸中鈍化后不再反應，此時銅又成了原電池的負極?！驹斀狻?~t1時，鋁為原電池的負極，銅為正極，到t1時，鋁在濃硝酸中鈍化后不再反應，此時銅又成了原電池的負極。A、0~t1時，原電池的負極是Al片，故A正確；B、0~t1時，硝酸根離子在正極得電子生成紅棕色氣體NO2，正極的電極反應式是NO3－+2H++e?=NO2↑+H2O，故B正確；C、t1后，鋁發(fā)生鈍化，銅作負極，所以，電池的正、負極發(fā)生互變，故C正確；D、t1后，銅是負極，每有0.3mol電子發(fā)生轉移，就有0.15mol銅失去電子，負極質量減少9.6g，故D錯誤。故選D?！军c睛】本題考查原電池原理，通過圖象判斷不同時刻原電池的正負極為解答本題的關鍵，也是易錯點。10．用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂—KNO3的U形管）構成一個原電池（如圖）。以下有關該原電池的敘述正確的是（）①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極；②正極反應為Ag++e-=Ag；③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作；④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同；A．①② B．③④ C．②④ D．②③【答案】C【解析】由于活動性：Cu>Ag，則Cu作負極，電解質溶液為Cu(NO3)2溶液；Ag作正極，電解質溶液為AgNO3溶液，鹽橋形成閉合回路；①在外電路中，電流由銀電極流向銅電極，錯誤；②正極為溶液中Ag+得到電子被還原變?yōu)锳g，電極反應式為Ag++e-=Ag，正確；③實驗過程中取出鹽橋，因為不能形成閉合回路，所以原電池不能繼續(xù)工作，錯誤；④將銅片浸入AgNO3溶液中，發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同，正確；綜上所述②④正確，故選C?！军c睛】原電池中正極得電子發(fā)生還原反應，負極失電子發(fā)生氧化反應，電子通過導線由負極流向正極，電解質溶液中陽離子流向正極，陰離子流向負極。11．已知化學反應：a.b.請回答下列問題：（1）上述兩個化學反應中有一個不可用于設計原電池，它是__________（填寫代號），其原因是__________；另一個可用于設計原電池，該原電池中，負極反應式是____________，正極反應式是___________，電池總反應的離子方程式是_______________。（2）如果利用化學反應Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，設計原電池，請在如圖方框中標明電極材料和電解質溶液的名稱（圖中“I”表示電流）。______、______、______【答案】（1）aa是復分解反應，不是自發(fā)的氧化原反應Cu-2e－═Cu2＋2Ag＋+2e－═2AgCu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag＋Cu（2）不如銅活潑的金屬或石墨氯化鐵或硫酸鐵【解析】（1）上述兩個化學反應中有一個不可用于設計原電池，它是a（填寫代號），其原因是a是復分解反應，不是自發(fā)的氧化原反應；另一個可用于設計原電池，該原電池中，負極上銅失電子發(fā)生氧化反應，正極上銀離子得電子發(fā)生還原反應，負極反應式是Cu-2e－═Cu2＋；正極反應式是2Ag＋+2e－═2Ag；電池總反應的離子方程式是：Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag＋；故答案為：a；a是復分解反應，不是自發(fā)的氧化原反應；Cu-2e－═Cu2＋；2Ag＋+2e－═2Ag；Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag＋；（2）根據(jù)電池反應式知，負極上銅失電子發(fā)生氧化反應，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應，所以負極材料應該是銅，正極材料應該是不如銅活潑的金屬或石墨，電解質溶液應該是氯化鐵或硫酸鐵都可，故答案為：Cu；不如銅活潑的金屬或石墨；氯化鐵或硫酸鐵。12．某研究性學習小組對Mg和Al的性質進行了下列的實驗及研究。(1)以鎂條、鋁片為電極，稀NaOH溶液為電解質構成的原電池(如圖1所示)時發(fā)現(xiàn)，剛開始時，電流表指針向右偏轉，鎂條做負極；但隨后很快指針又向左偏轉，鎂條表面有極少量的氣泡產(chǎn)生。①開始階段，負極發(fā)生的電極反應式是________。②隨后階段，鋁片發(fā)生的電極反應式是_______；則鎂電極發(fā)生的電極反應式是________。(2)經(jīng)研究測定，鎂與不同濃度的硝酸反應，生成氣體產(chǎn)物的含量隨HNO3濃度變化曲線如圖2所示，溶液中的產(chǎn)物有Mg(NO3)2、NH4NO3和H2O。96mgMg在1L4mol?L?1的HNO3中完全溶解，并可收集到22.4mL(標準狀況下)氣體(忽略反應過程中HNO3濃度的變化)，該反應的化學方程式是________?！敬鸢浮?1)①Mg+2OH??2e?=Mg(OH)2↓②Al+4OH??3e?=AlO2?+2H2O2H++2e?=H2↑(或2H2O+2e?=H2↑+2OH?)(2)40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O【解析】(1)①鎂較活潑所以做負極，Mg失電子變成Mg2+，負極反應為Mg+2OH??2e?=Mg(OH)2↓；②Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應，而Al可與NaOH溶液反應，故Al作負極，失電子生成Al3+，Al3+結合OH?生成AlO2?，鎂做正極，H+在鎂電極上得電子生成氫氣，電極反應式分別是Al+4OH??3e?=AlO2?+2H2O、2H++2e?=H2↑或2H2O+2e?=H2↑+2OH?；(2)金屬鎂的物質的量是0.004mol，氣體的物質的量是0.001mol，Mg與總氣體物質的量比值為4：1，由圖知：NO2：H2：N2：NO=1：1：3：5，設NO2、H2、N2、NO系數(shù)分別為1，1，3，5，Mg為40。根據(jù)電子轉移的數(shù)目：產(chǎn)生1molNO2，轉移1mol。同理H2：2mol，N2：10mol，NO：3mol，因此總共轉移電子為(1×1+1×2+3×10+5×3)mol=48mol，但是40mol的Mg，轉移80mol電子，還差了32mol，所以一定是還有NH4NO3生成，生成1molNH4NO3，轉移8mol電子，現(xiàn)在有32mol電子，所以是4molNH4NO3，再根據(jù)N守恒，H守恒可知反應為40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O。13．鎳鎘可充電電池在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應用，裝置如圖所示，它的充、放電反應為Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。請回答下列問題：(1)放電時，還原反應在(填“a”或“b”)極進行，負極的電極反應式為，在放電過程中，正極附近的電解質溶液堿性會(填“增強”或“減弱”)。(2)鎳鎘廢舊電池必須進行回收并集中處理，最主要的原因是

?！敬鸢浮?1)bCd?2e?+2OH?Cd(OH)2增強(2)鎳鎘廢舊電池中殘留的Cd2+、Ni2+等重金屬離子易對土壤和水源造成污染【解析】(1)由題給示意圖知，鎳鎘電池中，電流方向是由b極流向a極，故a極為負極，b極為正極；放電時，正極發(fā)生反應NiOOH+H2O+e?Ni(OH)2+OH?，是還原反應；鎘在負極發(fā)生氧化反應，分兩步：Cd?2e?Cd2+，Cd2++2OH?Cd(OH)2，負極反應式為Cd?2e?+2OH?Cd(OH)2；正極附近電解質溶液的堿性增強，負極附近電解質溶液的堿性減弱。(2)鎳鎘廢舊電池中殘留的Cd2+、Ni2+等重金屬離子易對土壤和水源造成污染。14．電子表所用的某種鈕扣電池的電極材料為Zn和Ag2O，電解質溶液為KOH，其電極反應式為：Zn＋2OH-－2e-=ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-。（1）原電池是一種__裝置。（2）鈕扣電池的負極材料是___。（3）鈕扣電池正極發(fā)生的是___反應(填反應類型)。（4）鈕扣電池總反應方程式為___。【答案】（1）將化學能轉化為電能（2）Zn（3）還原反應（4）Zn+Ag2O=2Ag+ZnO【解析】（1）根據(jù)原電池的概念，原電池是將化學能轉化為電能的裝置；答案為將化學能轉化為電能。（2）根據(jù)電極反應式知，Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價，鋅失電子發(fā)生氧化反應，所以鋅作負極；答案為Zn。（3）根據(jù)電極反應式知，Ag元素化合價由+1價變?yōu)?價，氧化銀得電子發(fā)生還原反應，所以氧化銀作正極；答案為還原反應。（4）由電極反應式為：Zn＋2OH-－2e-=ZnO＋H2O、Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-，兩電極反應相加，得鈕扣電池總反應方程式為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO；答案為Zn+Ag2O=2Ag+ZnO。15．Ⅰ.氫能是重要的新能源。他的開發(fā)、儲存和應用，是當前人們關注的熱點之一。(1)開發(fā)氫能的方法之一是分解水。開發(fā)特殊物質做催化劑，_______（填“能”或“不能”）降低水分解過程中所需能量。(2)用高壓氫氣、氧氣制作的氫氧燃料電池是氫能源利用的一種重要方式。某氫氧燃料電池的兩個電極的極性標志模糊不清，小明利用如圖所示裝置進行實驗判斷。①根據(jù)觀察到的現(xiàn)象判斷電極a(或b)極性：若石墨1表面覆蓋一層紅色固體，則a電極是_____極。,②寫出U型管中陽極的電極反應式：______________，發(fā)生________反應（填“氧化”、“還原”）。電解一段時間后發(fā)現(xiàn)陰極增重6.4g，則外電路中通過的電子的物質的量是________mol。若該電解反應所需的電子全部由氫氧燃料電池提供，則至少需要消耗__________L氫氣（標準狀況下）才能滿足需要。Ⅱ.汽車行駛、某些化工廠生產(chǎn)過程，會向空氣中排放出NOx、CO、SO2等有害氣體。(1)NOx對環(huán)境的主要影響有___________（填字母標號）。A．硝酸型酸雨B．溫室效應C．破壞臭氧層D．光化學煙霧(2)為了減少重型柴油車排放NOx，向尾氣處理裝置內(nèi)自動噴入的尿素溶液在一定條件下先轉化為NH3，NH3再與NOx反應生成兩種無污染的物質。其中NH3與NO2在一定條件下反應的化學方程式為____________________。(3)通過CO傳感器可監(jiān)測CO的含量，其工作原理為2CO+O22CO2，示意圖如下：①通入CO的一極為_______極（填“正”或“負”、“陰”、“陽”），溶液中H+移向_____極（填“A”或“B”）。②寫出B電極的電極反應式：_____________?！敬鸢浮竣?(1)不能(2)①負②2C1??2e?Cl2↑氧化0.22.24Ⅱ.(1)ACD(2)8NH3+6NO27N2+12H2O(3)①負A②CO?2e?+H2OCO2+2H+【解析】Ⅰ.(1)催化劑只能降低反應的活化能，不能改變ΔH；開發(fā)特殊物質做催化劑，不能降低水分解過程中所需能量。(2)①石墨1表面覆蓋一層紅色固體，石墨1的電極反應式為Cu2++2e?Cu，石墨1為陰極，陰極與氫氧燃料電池的負極相連，則a電極為負極。②由于Cl?放電能力大于OH?，U型管中陽極的電極反應式為2Cl??2e?Cl2↑，電解池中陽極發(fā)生氧化反應。陰極析出n(Cu)=6.4g64g/mol=0.1mol，陰極電極反應式為Cu2++2e?Cu，外電路中通過電子物質的量為0.1mol×2=0.2mol。H2參與負極反應，1molH2失去2mol電子，若該電解反應所需的電子全部由氫氧燃料電池提供，至少消耗H2物質的量為0.1mol，在標準狀況下H2II.(1)NOx對環(huán)境的影響有：硝酸型酸雨、破壞O3層、光化學煙霧，答案選ACD。(2)NH3與NOx反應生成兩種無污染的物質，根據(jù)原子守恒，生成N2和H2O，NH3與NO2在一定條件下反應的化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O。(3)根據(jù)工作原理2CO+O22CO2，其中CO發(fā)生失電子的氧化反應，O2發(fā)生得電子的還原反應。①原電池中負極發(fā)生失電子的氧化反應，陽離子移向正極；通入CO的一極為負極，B極為負極，通入O2的一極為正極，A極為正極，溶液中H+移向A極。②B電極為負極，1molCO失去2mol電子生成1molCO2，結合酸性電解質溶液以及原子守恒，B電極的電極反應式為CO?2e?+H2OCO2+2H+。專項04化學反應速率與平衡的綜合判斷與計算1．在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反應中，下面表示的反應速率最快的是A．v(A)=0.5mol/(L?s)B．v(B)=1.8mol/(L?min)C．v(C)=0.8mol/(L?s)D．v(D)=1.0mol/(L?s)【答案】C【解析】如果都用物質C表示其反應速率，則根據(jù)化學反應速率之比是相應的化學計量數(shù)之比可知選項A～D分別是[mol/(L?s)]0.75、0.09、0.8、0.75，所以反應速率最快的是