高考化学复习知识点专解讲解与训练11---《化学能与热能电能转变》含答案及详细解析

高考化学复习知识点专解讲解与训练

《化学能与热能化学能与热能电能转变电能转变电能转变》》

1.下列说法正确的是( )

A ． 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B ． 化学反应中的能量变化都表现为热量变化

C ． 任何放热反应在常温下一定能发生

D ． 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热

2.为了提高燃料的燃烧效率，在生产实践中采用了很多方法，其中不可行的是(

) A ． 空气量越大越好

B ． 将煤气化处理

C ． 将固体燃料粉碎

D ． 将液体燃料雾化

3.已知(1)H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ?H 1＝a kJ·mol －1

(2)2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ?H 2＝b kJ·mol －1

(3)H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ?H 3＝c kJ·mol －1

(4)2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ?H 4＝d kJ·mol －1

下列关系式正确的是( )

A ．a

B．b>d>0

C． 2a＝b<0

D． 2c＝d>0

4.已知以下化学键的键能(kJ·mol－1)：H—H：436H—O：463O==O：496，则热化学方程式2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)的反应热?H是()

A．－484 kJ·mol－1

B． 484 kJ·mol－1

C．－242 kJ·mol－1

D． 242 kJ·mol－1

5.下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是()

A．酸雨后易发生析氢腐蚀、炒锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀

B．当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时，后者更易被腐蚀

C．铁与电源正极连接可实现电化学保护

D．将钢管与铜管一起堆放时可保护钢管少受腐蚀

6.现有A、B、C、D四种金属片：

①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸中，B表面变黑并逐渐溶解；

②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，C发生氧化反应；

③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸中，电子流动方向为A→导线→C。

根据上述情况，下列说法中正A ． 在①中，金属片B 发生还

B ． 在②中，金属片

C C ． 如果把B 、

D 用导线连接后D ． 上述四种金属的活动性由7.某小组设计电解饱和食盐水的是( )

A ． 铜电极附近观察到黄绿色

B ． 石墨电极附近溶液呈红色

C ． 溶液中的Na ＋向石墨电极

D ． 铜电极上发生还原反应8.新型NaBH 4/H 2O 2燃料电池关该电池的说法正确的是(

法中正确的是( )

发生还原反应 作正极

连接后同时浸入稀硫酸中，则金属片D 上有气

动性由强到弱的顺序是A>B>C>D

食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生黄绿色气体

呈红色

墨电极移动

反应

电池(DBFC)的结构如图所示(已知硼氢化钠中氢 )

上有气泡产生 产生，下列叙述正确钠中氢为－1价)，有

A．电极B材料中含MnO2层，MnO2可增强导电性

B．电池负极区的电极反应：BH＋8OH－－8e－===BO＋6H 2O

C．放电过程中，Na＋从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1 L 6 mol·L－1H2O2溶液，理论上流过电路中的电子为6N A 个

9.图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法不正确的是()

A．图Ⅰ中a为纯铜

2?向b极移动

B．图Ⅰ中SO

4

C．图Ⅱ中如果a、b间连接电源，则a连接负极

D．图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，则X可以是铜

10.由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放出241.8 kJ的热量，1 g水蒸气转化为液态水放出2.45 kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是()

A． H2(g)＋1

O2(g)===H2O(l)?H＝－285.9 kJ·mol－1

2

B． H2(g)＋1

O2(g)===H2O(l)?H＝－241.8 kJ·mol－1

2

O2(g)===H2O(l)?H＝285.9 kJ·mol－1

C． H2(g)＋1

2

D． H2(g)＋1

O2(g)===H2O(g)?H＝241.8 kJ·mol－1

2

11.假设反应体系的始态为Ⅰ，中间态为Ⅱ，终态为Ⅲ，则下列有关焓变的判断中肯定正确的是()

A． ?H1>?H2

B． ?H1

C． ?H1＋?H2＋?H3＝0

D． ?H3<0

12.按下图所示装置进行电解实验，A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质溶液中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68 g，溶液质量增加0.03 g，则A极合金中Cu、Zn的原子个数比为()

A． 41

∶

∶

B． 31

∶

C． 21

D ． 任意比

13.能源划分的方法很多，有一次能源和二次能源，有常规能源和新能源，有可再生能源和不可在生能源等。下列关于能源分类的说法中正确的是( )

A ． 核能是常规能源

B ． 电能是一次能源

C ． 潮汐能是可再生能源

D ． 煤炭是清洁能源

14.关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )

A ． 电子从锌电极通过电流计流向铜电极

B ． 盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移

C ． 锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H ＋＋2e －===H 2↑

D ． 取出盐桥后，电流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变

15.一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池

反应为2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －===2CO 32

?＋6H 2O 。则有关说法正确的是( )

A ． 放电时CH 3OH 参与反应的电极为正极

B ． 放电时负极的电极反应为CH 3OH ＋8OH －－6e －===CO 32

?＋6H 2O

C．标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移

D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低

16.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()

A．镁条在空气中燃烧

B． Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应

C．铝片与稀盐酸的反应

D．灼热的炭与CO2的反应

17.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：

下列说法不正确的是()

A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀

B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀

C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓

18.已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)?H＝－57.3 kJ·mol－1。现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液恰好完全反应，其中放热最少的是()

A．稀盐酸

B．浓硫酸

C．稀醋酸

D．稀盐酸和稀醋酸

19.已知下列反应的热化学方程式：

①＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)?H1

6C(s)

2H

②2(g)＋O2(g)===2H2O(g)?H2

③＋O2(g)===CO2(g)?H3

C(s)

则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的?H为() A． 12?H3＋5?H2－2?H1

B． 2?H1－5?H2－12?H3

C． 12?H3－5?H2－2?H1

D． ?H1－5?H2－12?H3

20.下列热化学方程式中?H表示可燃物标准燃烧热的是()

O2(g)===CO2(g)?H＝－283 kJ·mol－1

A． CO(g)＋1

2

B． CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)?H＝－802.3 kJ·mol－1

C． 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)?H＝－571.6 kJ·mol－1

D． H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)?H＝－184.6 kJ·mol－1

21.下列关于标准燃烧热的说法中正确的是()

A． 1 mol物质燃烧所放出的热量

B．常温下，可燃物燃烧放出的热量

C．在1.01×105Pa时 1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变

22.根据如图实验装置判断，下列说法正确的是()

A．该装置能将电能转化为化学能

B．活性炭为正极，其电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑

C．电子从铝箔流出，经电流计、活性炭、滤纸回到铝箔

D．装置内总反应方程式：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3

23.下列装置可以组成原电池的是()

24.如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是()

A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色

B．蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应

C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触

①3＋Cl===ClO＋O2?H1，ClO

②＋O===Cl＋O2

25.氯原子对O3分解有催化作用：O

③3＋O===2O2?H，该反应的能量变化示意图如图?H2。大气臭氧层的分解反应是O

所示，下列叙述中，正确的是()

A．反应O3＋O===2O2的?H＝E1－E3

B．反应O3＋O===2O2的?H＝E2－E3

C． O3＋O===2O2是吸热反应

D． ?H＝?H1＋?H2

答案解析

1.【答案】D

【解析】化学反应中的热效应与反应物和生成物的总能量的相对大小有关，与反应条件无关。放热反应和吸热反应都是在一定条件下发生的，反应开始需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，如氢气的燃烧，A、C错误；化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等，B错误；反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，D正确。

2.【答案】A

【解析】通入过量的空气，会带走热量，使燃烧效率降低，A符合题意；把煤气化、将煤块粉碎、将液体燃料雾化，均能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率。

3.【答案】C

【解析】热化学方程式中的化学计量数与反应热成比例关系，b＝2a；2c＝d；但氢气燃烧是放热反应，?H<0，淘汰B和D；水由气态变成液态又放热，?H＜0，放出热量越多，?H越小，c

4.【答案】B

【解析】化学反应的焓变：?H＝反应物的总键能－生成物的总键能。2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)的反应热?H＝4×463 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－1－496 kJ·mol－1＝484 kJ·mol－1，B正确。

5.【答案】A

【解析】酸雨后溶液显酸性，容易发生析氢腐蚀，炒锅存留盐液是中性溶液，较易发生吸氧腐蚀，A正确；金属活动性Zn>Fe>Sn，所以镀锡铁镀层破损时，Fe作原电池

的负极首先被腐蚀，而镀锌铁镀层破损时，由于Fe作正极，被保护起来，前者更易

被腐蚀，B错误；铁与电源负极连接可实现电化学保护，C错误；将钢管与铜管一起堆放形成原电池，钢管作为负极，受腐蚀的程度增加，D错误。

6.【答案】C

①表面变黑并逐渐溶解，B失去电子作为负极，活动性B>A，发生氧化反【解析】B

应，选项A错误；②中，由于金属片C发生氧化反应，C作负极，活动性C>D，选

项B错误；③负极失去电子，电子流出，A为负极，活动性A>C；所以四种金属活动性由强到弱的顺序是B>A> C>D，选项D错误；由于活动性B>D，B、D用导线连接

后同时浸入稀硫酸中，则金属片D作正极，在D上氢离子得到电子产生氢气，所以

有气泡产生，选项C正确。

7.【答案】D

【解析】因通电后两极均有气泡产生，则金属铜电极是阴极，该极上的反应：2H＋＋

2e－===H2↑，得电子发生还原反应，D正确；H2无色，A错误；酚酞遇OH－显红色，B错误；石墨是阳极，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，为保持电荷平衡，阳离子移向阴极，即移向铜电极，C错误。

8.【答案】B

【解析】A项，电极B采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH－，MnO2既作电极材料又有催化作用，二氧化锰不能导电，A错误；B项，

O，B正确；C项，

负极发生氧化反应，电极反应式为BH＋8OH－－8e－===BO＋6H

放电时，钠离子向正极移动，C错误；D项，在电池反应中，每消耗 1 L 6 mol·L－

1H

O2溶液，理论上流过电路中的电子数＝6 mol·L－1×1 L×2×N A mol－1＝12N A，D错误。

2

9.【答案】D

【解析】粗铜精炼时，粗Cu作阳极，精Cu作阴极，图Ⅰ中a为纯铜，A正确；图Ⅰ

2?向阳极移动，b极和电源正极相连，是阳极，B正确；图Ⅱ

是电解池，在图Ⅰ中SO

4

的目的是保护钢闸门，钢闸门只能作为阴极才能得到保护，应外接电源的负极，a连

接负极，C正确；图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，则形成原电池，若X是铜，则铜

为正极，钢铁为负极，铁失电子加快腐蚀，D错误。

10.【答案】A

【解析】燃烧放热，?H为“－”，C、D错误；1 mol水蒸气生成时放热241.8 kJ,1 mol 水蒸气转化为相同条件下的1 mol液态水时放热2.45 kJ·mol－1×18 g＝44.1 kJ。H2(g) O2(g)===H2O(g)?H＝－241.8 kJ·mol－1，H2O(g) ===H2O(l)?H＝－44.1 kJ·mol－

＋1

2

1，生成1 mol液态水时?H＝－241.8 kJ·mol－1＋(－44.1 kJ·mol－1)＝－285.9 kJ·mol－1，A正确。

11.【答案】D

【解析】根据盖斯定律：以Ⅰ为起始，终态为Ⅲ，?H3＝?H1＋?H2，C错误；?H1<0，?H2<0，则?H3<0，而?H1和?H2的大小无法确定，A、B错误。

12.【答案】B

【解析】电解时电极反应式分别为A极(阳极)：Zn－2e－===Zn2＋；Cu－2e－===Cu2＋，B极(阴极)：Cu2＋＋2e－===Cu，则B极增加的质量为Cu的质量：n(Cu)B＝7.68g

＝

64g?mol?1

0.12 mol。合金中铜和锌的总物质的量也是0.12 mol，根据溶液质量增加可求得合金中锌的物质的量：

Zn~ Cu?

1mol 1g

n(Zn) 0.03g

所以n(Zn)＝0.03 mol，则合金中n(Cu)＝0.12 mol－0.03 mol＝0.09 mol，

∶。

N(Cu)∶N(Zn)＝n(Cu)∶n(Zn)＝0.09 mol0.03

∶mol＝31

13.【答案】C

【解析】A项，常规能源是人类利用多年且广泛使用的能源，如煤、石油、电能等，核能不是常规能源，错误；B项，电能不能从自然界得到补充，是二次能源，错误；

C项，潮汐能是可以从自然界直接获取的可再生的能源，是可再生能源，正确；D项，煤炭在燃烧的过程中产生大量的二氧化硫等污染空气的气体，不属于清洁能源，错误。

14.【答案】A

【解析】锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，A选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，B选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，C选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，D选项错误。

15.【答案】B

【解析】从电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A错误；在碱性介质中，正极反

应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，标准状况下，5.6 L O2为0.25 mol，转移电子为 1 mol，C错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液OH－的浓度增大，pH升高，D错误。

16.【答案】D

【解析】化学反应是放热反应还是吸热反应，取决于反应物和生成物所具有的总能量

的相对大小。具体判断的依据是要熟悉常见的放热反应和吸热反应的类型及其实例。

本题中，A、C、D都是氧化还原反应，其中只有D是吸热反应，B反应为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，是吸热反应，但却是非氧化还原反应，故正确答案为D。

17.【答案】C

【解析】pH＜4，酸性较强，碳钢主要发生析氢腐蚀，A正确；pH＞6时，酸性较弱，主要发生吸氧腐蚀，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确，C错误；煮沸除O2后，不易形成原电池反应，腐蚀速率减缓，D正确。

18.【答案】C

【解析】57.3 kJ·mol－1是稀的强酸与强碱生成 1 mol H2O(l)和可溶性盐时对应的中和热，稀醋酸电离吸热，反应放出的热量小于57.3 kJ；浓硫酸溶于水放热，反应放出的

热量大于57.3 kJ；稀硝酸全部以离子存在，反应放出的热量等于57.3 kJ。可见醋酸放

热最少。

19.【答案】A

【解析】从物质角度看，只要将已知反应中氢气和碳消除，通过5×②＋12×③－2×①

得待求反应

4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)，它们之间的函数关系同样适用焓变，则?H＝12?H3＋5?H2－2?H1，A正确。

20.【答案】A

【解析】标准燃烧热指的是25 ℃、101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，C错误；如C(s)生成CO2(g), H生成H2O(l)，A正确、B错误；标准燃烧热指的是生成氧化物，D中无氧化物生成，不属于燃烧热的范畴，不符合题意。

21.【答案】C

【解析】标准燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，如C生成CO2(g), H生成H2O(l)。只有C正确，A未指明燃烧产物及燃烧产物的状态；B未指明可燃物用量，也未指明燃烧产物及燃烧产物的状态，均错误。热化学方程式中可燃物的化学计量数可能不是1，但标准燃烧热一定是1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，D错误。

22.【答案】D

【解析】该装置是将化学能转化为电能的装置，为原电池，A错误；活性炭作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B错误；铝作负极，电子从负极铝经导线流向活性炭，不经过滤纸，滤纸内依靠离子的移动构成电流回路，C错误；负极电极反应式：Al－3e－===Al3＋，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应方程式：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，D正确。

23.【答案】A

【解析】B中乙醇不是电解质溶液；C装置不构成闭合回路；D中两极材料活泼性相同，不能构成原电池。

24.【答案】D

【解析】碳棒在蛋壳内，溶液中的Cl－在该极失电子被还原，溶液的碱性不增强，故A项错误；蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极，H＋在该极发生还原反应得到氢气，B项错误；铁丝表面生成的气体是氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C项错误；蛋壳在该实验中的作用是阻止气体通过，D项正确。

25.【答案】D

【解析】从能量关系图来看，?H＝E3－E2,A、B错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应放热，C错误；从物质角度看，反应③＝①＋②，根据盖斯定律，它们之间的函数关系同样适用于焓变，则?H＝?H1＋?H2，D正确。