2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册
6.1化学反应与能量变化2303
一、单选题
1．下列反应属于放热反应的是
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体 B．C和CO2
C．碳酸钙的分解 D．铁与盐酸
2．仅用提供的下列各组物质能组成原电池的
选项 A B C D
电极材料 Al、Ag C、C Cu、Cu Cu、Fe
电解质溶液 稀 稀 稀 酒精
A．A B．B C．C D．D
3．锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．是负极
B．反应一段时间后，溶液颜色加深
C．棒发生反应：
D．该装置能实现电能向化学能的转化
4．下列反应中，既属于氧化还原反应，同时又是吸热反应的是
A．灼热的炭与反应 B．高温煅烧石灰石的反应
C．与反应 D．镁与稀硫酸反应
5．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
6．下列反应中属于放热的氧化还原反应的是
A．火药爆炸 B．水煤气的制取 C．中和反应 D．煅烧石灰石
7．某小组以Zn和Cu为电极材料，制作如图水果电池(水果中含游离H+)，电池放电时，下列正确的是
A．水果中的H+移动向锌极
B．铜片上发生氧化反应
C．电子由铜片通过导线流向锌
D．一段时间后，锌片质量会变小
8．在100kPa时，12g石墨转化为12g金刚石要吸收能量。在该条件下，下列叙述错误的是
A．该转化为化学变化，石墨比金刚石稳定
B．等质量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石释放的热量大
C．1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总键能大
D．1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量低
9．下列关于化学反应与能量变化的说法不正确的是
A．化学反应中既有物质变化又有能量变化
B．H2SO4与NaOH溶液的反应是放热反应
C．化学键的断裂要放出热量，化学键的形成要吸收热量
D．吸热反应反应物的总能量一定小于生成物的总能量
10．把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为
A．a>c>b>d B．c>b>d>a C．d>a>c>b D．a>c>d>b
11．下列关于原电池的说法错误的是
A．原电池是一种将化学能转化为电能的装置 B．原电池中，正极发生氧化反应
C．比较活泼的金属一般作负极 D．电流的方向由正极到负极
12．某原电池装置的总反应为Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，下列说法正确的是
A．正极上发生氧化反应 B．装置工作时，溶液中的Cl-向正极移动
C．可改用Fe做电极材料 D．装置工作时每转移1mol电子，将消耗32gCu
二、填空题
13．利用反应Cu＋2Ag+=2Ag+Cu2+设计一个化学电池(正极材料用碳棒)。
(1)请设计并画出原电池装置图：_______
(2)该电池的负极发生___________反应，电极反应式为___________；
(3)正极上出现的现象是___________；
(4)若导线上转移电子1mol，则生成银的质量为___________。
(5)在外电路中，电子从___________极流向___________极。
14．小茗同学所在的化学兴趣小组为了探究化学反应的热效应，进行了如下实验：
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
①若如图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，X可以是_______(填化学式，只填一种即可)。
②若如图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_______(填字母)。
A．CO还原CuO的反应 B．CaCO3的分解反应 C．Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块铝片，再滴入5mLNaOH溶液。试回答下列问题：
实验中观察到的现象是：大试管中铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、烧杯中澄清的石灰水变浑浊，其中“石灰水变浑浊”的主要原因是_______。
15．利用化学反应为人类生产生活提供能量。
(1)下列反应中，属于放热反应的是___________(填序号，下同)，属于吸热反应的是___________。
①生石灰和水反应 ②二氧化碳与炽热的炭反应 ③氢氧化钠溶于水 ④炸药爆炸 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥葡萄糖的缓慢氧化 ⑦和反应
(2)如图是某同学设计的一个简易的原电池装置。
①若a电极为碳，b溶液为溶液，则正极的电极反应式___________，当有3.2g的负极材料溶解时，导线中转移的电子数目___________。
②若a电极为Fe，b溶液为溶液，当导线中转移0.2mol电子时，电解质溶液减少的质量为___________。
③若a电极为铁，b溶液为稀硫酸，电池工作时铜电极附近的溶液pH将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
16．为了探究A+B=C+D反应过程中能量变化的情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂，试回答下列问题：
(1)若A是金属钠，B是水，则该反应属于_______反应(填“放热”或“吸热”)，U形管中的实验现象为_______。
(2)若A是金属铝，B是稀盐酸，则A和B的总能量比C和D的总能量_______(填“大”或“小”)，该反应过程中能量的转化形式为_______。
(3)观察U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则A试剂和B试剂为______。
A．过氧化钠和水 B．碳酸氢钠和盐酸 C．生石灰和水 D．硝酸铵和水
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】大多数的化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、铝热反应、活泼金属跟水或酸的置换反应均为放热反应；大多数的分解反应、碳和二氧化碳的反应、碳和水蒸气的反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应、NaHCO3和盐酸的反应等均为吸热反应。
【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，A不符合题意；
B．C和CO2的反应是吸热反应，B不符合题意；
C．碳酸钙的分解反应是吸热反应，C不符合题意；
D．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，是放热反应，D符合题意；
故选D。
2．A
【详解】A．铝为电池的负极，失电子产生硫酸铝、银为正极，能形成原电池，选项A符合题意；
B．两个C电极均不与稀发生氧化还原反应，不能形成原电池，选项B不符合题意；
C．两个Cu电极均会与稀发生氧化还原反应，电子不发生定向移动，不能形成原电池，选项C不符合题意；
D．酒精不是电解质，不能形成原电池，选项D不符合题意；
答案选A。
3．C
【分析】锌铜原电池反应，Zn为负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，发生反应Cu2++2e-=Cu，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电流从正极流向负极。
【详解】A．锌铜原电池反应，Zn为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．随着反应的进行，铜离子的浓度减小，溶液颜色变浅，故B错误；
C．Zn为负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，故C正确；
D．该装置为原电池装置，能实现化学能向电能的转化，故D错误；
故选：C。
4．A
【详解】A．灼热的炭与反应生成CO，该反应吸热，碳元素化合价有变化，属于氧化还原反应，故选A；
B．高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故不选B；
C．与反应生成氯化钡、氨气、水，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故不选C；
D．镁与稀硫酸反应生成生成硫酸镁和氢气，反应放热，故不选D；
选A。
5．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。
6．A
【详解】A．火药爆炸为发生氧化还原反应的放热反应，选项A正确；
B．水煤气的制取是氧化还原反应，但属于吸热反应，选项B错误；
C．中和反应是放热反应但属于非氧化还原反应，选项C错误；
D．煅烧石灰石是吸热反应且为非氧化还原反应，选项D错误；
答案选A。
7．D
【详解】A．原电池中阳离子移向正极，故A错误；
B．铜片作正极，发生还原反应，故B错误；
C．Zn为负极，电子从负极流向正极，故电子由锌片通过导线流向铜，故C错误；
D．锌电极是该电池的负极，负极逐渐溶解，锌质量减小，故D正确；
答案为D；
8．D
【详解】A． 石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，石墨和金刚石是不同的物质，故该转化为化学变化，故A正确；
B． 金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的能量金刚石比石墨大，故B正确；
C． 石墨转化为金刚石要吸收能量，ΔH=反应物总键能-生成物总键能＞0，则1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总键能大，故C正确；
D． 石墨转化为金刚石要吸收能量，说明1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高，故D错误；
故选D。
9．C
【详解】A．化学反应生成新物质的同时，也伴随着能量的变化，故A正确；
B．H2SO4与NaOH溶液的反应属于酸碱中和反应，属于放热反应，故B正确；
C．化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成会释放能量，故C错误；
D．反应物的总能量小于生成物的总能量时，为吸热反应，故D正确；
故选C。
10．D
【详解】原电池中负极金属活泼性大于正极。a、b相连，a为负极；活动性a>b；c、d相连，d上有气泡逸出，d是正极，活动性c>d；a、c相连时，a质量减少，a是负极，活动性a>c；b、d相连，b为正极，活动性d>b；4种金属的活动性顺序由大到小排列为a>c>d>b，故选D。
11．B
【详解】A．依据原电池原理分析，原电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确；
B．原电池放电时，负极失去电子发生氧化反应，正极发生得电子的还原反应，故B错误；
C．原电池中，一般是比较活泼的电极材料易失电子、发生氧化反应，正极材料一般不参与反应，所以原电池的负极材料一般比正极活泼，故C正确；
D．原电池中电子流出的一极为负极，原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，电流从正极经导线流向负极，故D正确；
故选：B。
12．D
【分析】结合Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Cu失去电子作负极，发生氧化反应，铁离子得到电子，在正极发生还原反应，正极材料可以使用惰性电极或者活泼性弱于Cu的金属电极，电池工作时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此解答。
【详解】A．正极上铁离子得到电子，发生还原反应，故A错误；
B．电池工作时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，则Cl-向负极移动，故B错误；
C．正极材料可以使用惰性电极或者活泼性弱于Cu的金属电极，不可用Fe做电极材料，故C错误；
D．负极的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，装置工作时每转移1mol电子，将消耗=32gCu，故D正确；
故选：D。
13．(1)
(2) 氧化反应 Cu—2e—=Cu2+
(3)有银白色物质生成
(4)108
(5) 负 正
【分析】由反应方程式可知，用铜和碳棒做电极，硝酸银溶液做电解质溶液可以构成如图所示的化学电池：，铜为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为Cu—2e—=Cu2+，碳棒为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag++e—=Ag。
(1)
由分析可知，用铜和碳棒做电极，硝酸银溶液做电解质溶液可以构成如图所示的化学电池：，故答案为：；
(2)
由分析可知，铜为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为Cu—2e—=Cu2+，故答案为：氧化反应；Cu—2e—=Cu2+；
(3)
由分析可知，碳棒为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银白色的银，故答案为：有银白色物质生成；
(4)
由分析可知，碳棒为正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag++e—=Ag，则导线上转移电子1mol，生成银的质量为1mol×108g/mol=108g，故答案为：108；
(5)
由分析可知，铜为原电池的负极，铜为原电池的负极，在外电路中，电子从负极铜电极经导线流向正极碳棒，故答案为：负；正。
14．(1) 放热 CaO 吸热 AB
(2)铝片与NaOH溶液反应放热，烧杯内溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，析出晶体
【解析】(1)
①将纯固体物质X装入有水的锥形瓶里(假设没有气体生成)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度若如图1所示，U形管左侧液面降低，右侧液面升高，说明锥形瓶内气体膨胀，温度升高，发生的反应是放热反应，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应放热，所以X可以是CaO。
②将纯固体物质X装入有水的锥形瓶里(假设没有气体生成)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度若如图2所示，U形管左侧液面升高，右侧液面下降，说明锥形瓶内气体收缩，温度降低，发生的反应是吸热反应；
A.CO还原CuO生成二氧化碳和铜，该反应是吸热反应，故选A；
B.CaCO3的分解生成氧化钙和二氧化碳，分解反应吸热，故选B；
C.Al和Fe2O3的反应生成氧化铝和铁，铝热反应放热，故不选C；
选AB；
(2)
氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，铝片和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应放热，烧杯内溶液温度升高，氢氧化钙溶解度减小，有氢氧化钙析出，所以烧杯中澄清的石灰水变浑浊。
15．(1) ①④⑥ ②⑤⑦
(2) 0.8g 增大
【解析】(1)
①生石灰和水反应，属于化合反应，是放热反应；
②二氧化碳与炽热的炭反应，属于吸热反应；
③氢氧化钠溶于水，放热，但是不是化学反应；
④炸药爆炸，属于氧化还原反应，是放热反应；
⑤碳酸钙高温分解，属于分解反应，多数分解反应是吸热的，属于吸热反应；
⑥葡萄糖的缓慢氧化，属于放热反应；
⑦和反应，属于吸热反应；
故属于放热反应的是：①④⑥；属于吸热反应的是：②⑤⑦；
(2)
①正极是三价铁得电子生成二价铁，电极反应式为：；铜是负极材料，1个铜失去2个电子，3.2g铜是0.05mol，则此时导线中转移电子的数目是0.05×2NA=0.1NA；
②负极反应：Fe-2e-=Fe2+；正极反应：Cu2++2e-=Cu；当导线中转移0.2mol电子时电解质溶液中增加0.1mol二价铁离子，减少0.1mol铜离子，则电解质溶液减少的质量为：0.1×(64-56)=0.8g；
③铜电极为负极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，氢离子浓度降低，pH增大。
16．(1) 放热 U型管中甲的液面下降，乙的液面上升
(2) 大 化学能转化为热能
(3)BD
【解析】(1)
活泼金属和水的反应为放热反应；若反应放热，则广口瓶中压强增大，使U型管中甲的液面下降，乙的液面上升；
(2)
金属铝和盐酸的反应为放热反应，放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，故A和B的总能量比C和D的总能量大，该过程中化学能转化为热能。
(3)
若U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则反应为吸热反应，
A.过氧化钠和水为放热反应，不符合题意；
B.碳酸氢钠和盐酸为吸热反应，符合题意；
C.生石灰和水为放热反应，不符合题意；
D.硝酸铵溶于水为吸热过程，符合题意；
故选BD。
答案第1页，共2页
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