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2305
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．凡是需要加热的化学反应都不是放热反应
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于放热反应
C．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
D．断键吸收的能量大于成键放出的能量为吸热反应
2．下列说法错误的是
A．原电池的两极材料可以相同 B．生铁比纯铁容易生锈
C．电解质溶液导电的过程必然伴随化学变化
D．燃料电池将化学能转化为电能的转化率可达100%
3．下列变化属于放热反应的是
A．浓硫酸稀释 B．将胆矾加热变为白色粉末
C．铝热反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
4．某电池的总反应式为，该原电池的正确组合是
选项 A B C D
正极材料 Cu Ag Ag Cu
负极材料 Ag Cu Cu Ag
电解质溶液
A．A B．B C．C D．D
5．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入浓度相同的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢
6．如图为某原电池装置示意图。下列说法正确的是
A．为负极 B．片上发生氧化反应
C．溶液中浓度不变 D．电子流向：导线
7．下列变化过程，属于放热反应的是
①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释
④固体NaOH溶于水 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥碳酸氢钠和盐酸的反应
A．②③④⑤ B．②③④ C．②⑤ D．①③⑤
8．关于锌铜原电池，下列说法正确的是
A．电解质溶液中阳离子向Zn极移动
B．电解质Y是硫酸锌溶液
C．电子从Zn电极→外电路流→Cu电极→电解质溶液→Zn电极
D．若电解质Y是硫酸铜溶液，正极上的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu
9．下列反应中能使化学能增加的是
A．木炭不完全燃烧 B．碳酸氢钠受热分解
C．与盐酸中和反应 D．铝热反应
10．铅蓄电池的工作原理为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)，下列判断正确的是
A．该反应是可逆反应
B．充电时电池的铅电极连接电源的正极
C．电池工作一段时间后需要补充硫酸
D．铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加
11．1molC(金刚石，s)和1molC(石墨，s)所具有的能量如图所示，下列有关说法正确的是
A．C(金刚石，s)=C(石墨，s)是放热反应
B．金刚石比石墨稳定
C．1 mol C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)需要吸收(E2-E1)KJ的热量
D．断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量
12．如图所示的原电池装置，两电极分别为 Zn 和石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是
A．电流流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X
B．若两电极分别为 Zn 和石墨棒，则 X 为石墨棒，Y 为 Zn
C．移向 X 电极，Y 电极上有氢气产生
D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.1 mol e-
二、填空题
13．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化
(1)实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_______热反应；
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式_______，若将此反应设计成原电池，则负极反应式为_______，电路中通过2mol电子时，
则_______(填“正极”或“负极”)产生标况下氢气体积约_______ 。
(3)(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应，断裂旧键吸收的能量_______形成新建释放的能量；根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_______其生成物的总能量(填“大于”或“小于”)。
14．将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，并在中间串联一个电流表，装置如图所示。
(1)该装置可以将_______能转化为_______能。
(2)装置中的负极材料是_______。
(3)铜片上的电极反应式是_______，该电极上发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)稀硫酸中的SO向_______片移动。导线中电子流向_______片。
(5)若将电解质溶液换成CuSO4溶液，则正极上的实验现象为_______ 。
15．如图，将锌片、C棒通过导线相连，置于稀硫酸中。
(1)该装置工作时，溶液中的SO向①____极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入②____极(填“C”或“Zn”)。
(2)C电极为①____(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为②____；Zn电极为③_____(填“正极”或“负极”)，其电极反应式为④____。总反应式为⑤_____。
16．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Zn(s)=Zn2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
(1)电极X的材料是_______；电解质溶液Y是_______；
(2)银电极为电池的_______极(填“正”或“负”)；X发生的电极反应为_______
(3)外电路中的电子是从_______电极流向_______电极。(填“X”或“银”)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．铝热反应需要高温，属于放热反应，A错误；
B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于吸热反应，B错误；
C．有能量放出或吸收的变化不一定是化学变化，如灯泡的发光放热属于物理变化，C错误；
D．断键吸收的能量大于成键放出的能量，则整体表现为吸收热量，即该反应为吸热反应，D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．燃料电池中，两极材料可以相同，A正确；
B．生铁中含有碳，容易形成原电池的两级，能加快腐蚀的速率，比纯铁容易生锈，B正确；
C．电解质溶液导电的过程发生电解，必然伴随化学变化，C正确；
D．燃料电池将化学能转化为电能的过程中，还有可能有其他能量转化，转化率不可能达100%，D错误；
故选D。
3．C
【详解】A．浓硫酸稀释的过程是放热过程，不是放热反应，故A错误；
B．将胆矾加热变为白色粉末的反应为吸热反应，不是放热反应，故B错误；
C．铝热反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故C正确；
D．八水氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，不是放热反应，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】根据电池的总反应式分析，铜化合价升高，作负极，银离子变为银单质，化合价降低，在正极上反应，而电解液是含银离子的盐溶液即硝酸银溶液，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
5．C
【详解】A．甲中形成原电池，铜作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，故A错误；
B．乙装置未构成原电池，铜片不是负极，故B错误；
C．两装置中的反应原理均为：，氢离子浓度减小，pH值增大，故C正确；
D．形成原电池可以加快反应速率，因此产生气泡速度甲比乙快，故D错误；
故选：C。
6．A
【详解】A．Zn较活泼，且锌能与稀硫酸反应，则为负极，Cu为正极，故A正确；
B．Cu为正极，发生还原反应：2H++=H2↑，故B错误；
C．该原电池中锌与稀硫酸反应生成氢气，溶液中浓度减小，故C错误；
D．原电池中电子从负极经导线流向正极，则电子流向：导线，故D错误；
故选A。
7．C
【详解】①液态水变成水蒸气需要吸热，但不属于化学变化；
②酸碱中和反应为放热反应；
③浓H2SO4稀释放出热量，但不属于化学变化；
④固体NaOH溶于水放出热量，但不属于化学变化；
⑤H2在Cl2中燃烧为放热反应；
⑥碳酸氢钠和盐酸的反应，该反应为吸热反应；
综合可知属于放热反应的有②⑤；
故选：C。
8．D
【分析】该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流的方向与电子方向相反，以此解答。
【详解】A．锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，故A错误；
B．若电解质Y是硫酸锌溶液，Zn和Cu不能和硫酸锌发生氧化还原反应，不可能构成原电池，电解质Y应该是稀硫酸等，故B错误；
C．锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，电流由铜片流到锌片，电子不能在电解质溶液中移动，故C错误；
D．若电解质Y是硫酸铜溶液，该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，正极上得电子发生还原反应，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，故D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．木炭不完全燃烧为放热反应，化学能转化成其他形式的能量，A错误；
B．碳酸氢钠受热分解是吸热反应，化学能增加，B正确；
C．中和反应为放热反应，化学能转化成其他形式的能量，C错误；
D．铝热反应为放热反应，化学能转化成其他形式的能量，D错误；
故选B。
10．D
【详解】A．铅蓄电池中的充电和放电条件不一样，不属于可逆反应，A错误；
B．充电相当于是放电的逆反应，放电时铅电极作负极，则充电时铅电极发生还原反应作阴极，因此铅蓄电池充电时，铅电极应接外加电源的负极，B错误；
C．由铅蓄电池的工作原理知，原电池放电消耗硫酸生成硫酸铅，充电过程中，硫酸铅生成铅、氧化铅和硫酸，水蒸发减少，不需要补充硫酸，C错误；
D．由负极反应式：可知铅蓄电池放电时负极质量增加，正极反应式：可知正极质量也增加，D正确；
故选D。
11．A
【详解】A．金刚石能量高于石墨能量，C(金刚石，s)=C(石墨，s)是放热反应，故A正确；
B．物质的能量越低越稳定，则石墨比较稳定，故B错误；
C．1 mol C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)需要吸收(E1-E2)kJ的能量，故C错误；
D．反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)需要吸收(E1-E2)kJ的热量，为吸热反应，则断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量，故D错误；
故选：A。
12．C
【分析】从电子流动方向看，X为负极，Y为正极；电极材料为Zn和石墨棒，则X为Zn，Y为石墨棒。
【详解】A．电流方向与电子流动方向相反，且电流不能经过溶液，则电流方向为：Y→外电路→X，A不正确；
B．由分析可知，两电极分别为 Zn 和石墨棒，则 X 为Zn，Y 为石墨棒，B不正确；
C．在原电池中，阴离子向负极移动，则移向 X 电极，Y 电极为正极，H+得电子生成氢气，C正确；
D．由反应可得下列关系式：Zn——2e-，若Zn电极消耗6.5 g(0.1mol)，外电路转移0.2 mol e-，D不正确；
故选C。
13．(1)放
(2) 正极 22.4L
(3) 大于 小于
【解析】（1）
实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应放出热量，是放热反应。
（2）
铝与盐酸反应的离子方程式为，若将此反应设计成原电池，则负极为铝，电极反应式为，正极反应式为，电路中通过2mol电子时，则正极产生1mol氢气，在标况下体积约22.4L。
（3）
(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应吸收热量，为吸热反应，则断裂旧键吸收的能量大于形成新建释放的能量；根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该小于其生成物的总能量。
14．(1) 化学 电
(2)锌
(3) 2H++2e-=H2↑ 还原
(4) 锌 铜
(5)正极红色固体逐渐变粗
【分析】该装置为原电池，Zn为负极，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑。
（1）
该装置中，锌失去电子、氢离子得到电子，由于氧化反应和还原反应分开进行，故是原电池装置，可以将化学能转化为电能；
（2）
根据分析，装置中锌失去电子被氧化，为负极，锌是导体，故负极材料是锌；
（3）
根据分析，铜是正极，氢离子在铜片上得电子，电极反应式是2H++2e-=H2↑，该电极上发生了还原反应；
（4）
原电池中，阴离子向负极移动，则稀硫酸中的SO向锌片移动；电子由负极流出，正极流入，因此导线中电子流向铜片；
（5）
若将电解质溶液换成CuSO4溶液，正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu，因此正极的现象为红色固体逐渐变粗。
15．(1) Zn C
(2) 正极 2H++2e-=H2↑ 负极 Zn-2e-=Zn2+ Zn+2H+=Zn2++H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【分析】将锌片、C棒通过导线相连，置于稀硫酸中构成了原电池，Zn能自发地和硫酸发生氧化还原反应，所以锌为负极，碳为正极。
（1）
在原电池中，阴离子移向负极，所以溶液中的硫酸根离子移向Zn电极；电子从负极出发，经外电路移向正极，所以电子沿导线流入C极。
（2）
C电极为正极，在正极，溶液中的H+在正极上得到电子生成氢气：2H++2e-=H2↑；Zn电极为负极，在负极，Zn失去电子生成锌离子：Zn-2e-=Zn2+；总反应为锌和硫酸发生的置换反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑或Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
16．(1) Zn AgNO3
(2) 正 Zn-2e- =Zn2+
(3) X 银
【分析】根据电池反应式知，锌失去电子作负极，在正极，溶液中的Ag+得到电子，结合图片可知，银作正极，所以X是锌，银电极所在的电解质溶液，为可溶性的银盐溶液，所以Y溶液是硝酸银溶液。
【详解】（1）由以上分析可知，电极X为锌，电解质溶液Y是硝酸银溶液。
（2）银电极上银离子得电子发生还原反应，所以银作正极，负极X上锌失电子生成锌离子，电极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+。
（3）外电路中的电子从负极锌沿导线流向正极银。
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