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1、化学反应与能量变化专项训练一、能源及其利用1.下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是()A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量B.绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C.物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用D.吸热反应没有利用价值答案D解析大多数分解反应是吸热反应，某些吸热反应如由焦炭制水煤气等是可以被人类利用的反应。2.形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证，你认为下列行为中有悖于这一保证的是()A.开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B.研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展C.在农村
2、推广使用沼气D.减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生答案B二、中和热和标准燃烧热的概念3.下列关于反应能量的说法正确的是()A.101 kPa时，2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，H2的标准燃烧热为571.6 kJmol1B.Zn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s)H216 kJmol1，反应物总能量生成物总能量C.H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，含1 mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5 mol H2SO4 的浓硫酸混合后放出57.3 kJ的热量D.相同条件下，如果1 mol H原子所具有的能量为
3、E1，1 mol H2 所具有能量为E2，则2E1E2答案B解析A项，H2的标准燃烧热指1 mol H2完全燃烧生成1 mol H2O(l)放出的热量，错误；C项，浓H2SO4溶解要放出热量，错误；D项，2HH2放出能量，所以2E1E2，错误。4.已知反应热：25 、101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJmol1稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJmol1弱电解质电离时吸热。下列结论正确的是()A.C的标准燃烧热等于110.5 kJmol1B.的反应热为221 kJmol1C.稀醋酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1D
4、.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ 热量答案B解析的反应热为221 kJmol1；稀醋酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJmol1；稀醋酸是弱电解质，与稀NaOH溶液反应时电离吸热，所以生成1 mol 水放出的热量小于57.3 kJ。三、热化学方程式书写正误判断5.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJmol1B.C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJmol1C.2C
5、2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJmol1D.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJmol1答案C解析放热反应中H0，所以B、D错误；生成1 mol CO2 时放出b kJ 的热量，所以，生成4 mol CO2时放出的热量为4b kJ，所以C正确。6.(2019温州第十五中学校期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A.若2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则H2的标准燃烧热为241.8 kJmol1B.若C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，则石墨比金刚石稳定C.已知NaOH(aq)HCl
6、(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.4 kJmol1，则20.0 g NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量D.已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)H1；2C(s)O2(g)=2CO(g)H2，则H1H2答案B解析A项，标准燃烧热是在101 kPa时，1 mol可燃物在氧气中完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，此时生成的水必须为液态，故241.8 kJmol1不是氢气的标准燃烧热，错误；B项，物质的能量越高越不稳定，由反应C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0可知，石墨的能量低于金刚石，故石墨比金刚石稳定，正确；C项，氢氧化钠固体溶于水放热，故将20.0 g氢氧
7、化钠固体即0.5 mol氢氧化钠固体和盐酸中和，放出的热量大于28.7 kJ，错误；D项，反应1为碳的完全燃烧，反应2为碳的不完全燃烧，故反应1放出的热量多于反应2，则H1H2，故D错误。四、盖斯定律在反应热计算中的典型应用7.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的标准燃烧热分别是285.8 kJmol1、1 411.0 kJmol1和1 366.8 kJmol1，则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的H为()A.44.2 kJmol1 B.44.2 kJmol1C.330 kJmol1 D.330 kJmol1答案A解析本题由已知反应的标准燃烧热计算新反应
8、的反应热。依据标准燃烧热的概念，写出热化学方程式。C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) H1 411.0 kJmol1C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 366.8 kJmol1得：C2H4(g)H2O(l)=C2H5OH(l) H44.2 kJmol1，故应选A。8.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。已知：S(单斜，s)O2(g)=SO2(g) H1297.16 kJmol1S(正交，s)O2(g)=SO2(g) H2296.83 kJmol1S(单斜，s)=S(正交，s)H3下列说法正确的是()A.H30.33 kJmol1B.
9、单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应C.S(单斜，s)=S(正交，s)H30，单斜硫比正交硫稳定答案C解析由题意知，根据盖斯定律，即H3H1H2297.16 kJmol1(296.83 kJmol1)0.33 kJmol1，所以S(单斜，s)=S(正交，s)为放热反应，说明S(单斜，s)能量高，相对不稳定，S(正交，s)能量低，相对稳定，故选C。五、原电池工作原理9.金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
10、下列说法不正确的是()A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B.比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高C.M空气电池放电过程的正极反应式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD.在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜答案C解析A项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极的表面，正确；B项，单位质量的Mg、Al、Zn释放的电子分别为 mol、 mol、 mol，显然铝的比能量比Mg、Zn高，正确；C项，电池放电过程中正极O2得电子生成OH，但负
11、极生成的金属阳离子不能透过阴离子交换膜移至正极，故正极不能生成M(OH)n，反应式应为O22H2O4e=4OH，错误；D项，为避免OH移至负极而生成Mg(OH)2，可采用中性电解质及阳离子交换膜阻止OH，正确。10.日常所用的干电池，其电极分别为碳棒(上面有帽)和锌(皮)，以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质溶液(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn2e=Zn2，2NH2e=2NH3H2(NH3与Zn2结合)，根据上面叙述判断下列说法正确的是()A.Zn为正极，碳为负极B.负极反应为2NH2e=2NH3H2C.工作时电子由碳极经外电路流向锌极D.长时间连续使用时，内装的糊状物可能
12、流出腐蚀电器答案D解析活动性：ZnC，由负极发生氧化反应可知，负极为Zn，正极为C；外电路中电子移动方向为负极正极，故C错；电池工作时MnO2吸收H2生成H2O，Zn溶解，糊状物变稀，故可能流出腐蚀电器。六、新型电池的结构与原理11.太阳能发电和阳光分解水制氢气，是清洁能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在N型半导体光电化学电池方面。如图是N型半导体光电化学电池光解水制氢的基本原理示意图，图中的半导体导带是未充填电子的能级最低的能带，半导体价带是已充填价电子的能级最高的能带，图中的e为电子，h为空穴。在光照下，电子(e)由价带跃迁到导带后，然后流向对电极。下列说法不正确的是()A.对电极表面发
13、生的电极反应式为4H4e=2H2B.电池的总反应式为2H2Ohv,O22H2C.整个过程中实现了太阳能向电能、化学能等的转化D.装置中电流的方向是从半导体电极流向对电极答案D解析A项，图示分析可知在对电极上发生的反应是水电离出的氢离子得到电子生成氢气电极反应为4H4e=2H2，正确；B项，过程是光照分解水生成氢气作为清洁能源，电池的总反应式为2H2Ohv,O22H2，正确；C项，由过程分析可知，该装置是光能转化为化学能，化学能转化为电能的原电池反应，是光能转化为化学能、电能的转化，整个过程中实现了太阳能向电能、化学能等的转化，正确；D项，在光照下，电子(e)由价带跃迁到导带后，然后流向对电极，
14、电流方向是对电极流向半导体电极，错误。12.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是()A.可加入硫酸以提高电解液的导电性B.放电时电池内部Li向负极移动C.充电过程中，电池正极材料的质量增加D.放电时电池正极反应为FePO4Lie=LiFePO4答案D解析Li为活泼金属，在酸性介质中不能存在，选项A不正确；Li在正极参与反应，应向正极移动，选项B不正确；充电过程，电池的正极材料分解，质量减少，选项C不正确。七、电解原理及其应用13.如下图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是()A.Pt为阴极，Cu为阳极B.b极的电极反应式是2H2e=H2C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D.Pt极上有6.4 g Cu析出时，b极产生2.24 L(标准状况)
