5.3 化学变化中的能量变化 同步练习（答案） 2022-2023高一下学期化学沪科版（2020）必修第二册考试试卷

5.3 化学变化中的能量变化 同步练习 2022-2023学年高一下学期化学沪科版（2020）必修第二册
一、单选题
1．某铁—空气电池放电时，其原理如图所示。电池总反应为。下列说法不正确的是
A．a极质量减少 B．b极为电池正极，发生氧化反应
C．电子从a电极经负载流向b电极 D．该装置将化学能转化为电能
2．炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是非常惬意的事情。目前，一种人称“摇摇冰”的即冷即用饮料开始上市。所谓“摇摇冰”，是指吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水混合摇动能使罐中饮料冷却。若该制冷物质可以在下列物质中选择，它应该是
A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．固体氢氧化钠
3．某小组为研究电化学原理，设计如图装置，下列叙述不正确的是
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+
C．a和b用导线连接时，电流从Cu片流向铁片
D．a和b用导线连接时，Cu2+向铜电极移动
4．已知某原电池如下图：
关于该原电池的说法不正确的是
A．向电极移动
B．电子移动方向为Zn→导线→Cu→CuSO4溶液→Zn，从而形成闭合回路
C．若将换为电流方向不变
D．电极的电极反应式为：
5．“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能。如下图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是
A． B． C． D．
6．某社团小组研究电化学原理，装置如图所示，下列叙述正确的是
A．a、b不用导线连接时，铁片上有气泡
B．a、b用导线连接时，铁片为负极
C．a、b用导线连接时，正极的电极反应式为：2H2O+2e—=H2↑+2OH—
D．a、b用导线连接时，电子从电极N经过NaOH溶液流向电极M
7．下列实验操作和实验现象及相应结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向2支各盛有5mL不同浓度的溶液的试管中同时加入2mL5%溶液 产生气泡快慢不同 浓度对反应速率有影响
B 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液 紫色褪去 铁锈中含有二价铁
C 向试管底部有少量铜的溶液中加入稀硫酸 铜片不溶解 铜不能与稀硫酸反应
D 镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后加入溶液 无蓝色沉淀生成 铁片没有被腐蚀
A．A B．B C．C D．D
8．下列过程的能量变化一定符合图中所示能量变化的是
A．冰的融化 B．铝热反应
C．炭与水蒸气反应制取水煤气 D．石灰石高温分解
9．下面是某同学做完铜 锌 硫酸原电池的实验后得出的结论和认识，正确的是
A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种金属
B．在该原电池中，铜作负极
C．铜锌原电池工作时，若有13 g锌溶解，则电路中就有0.4 mol电子通过
D．电子通过硫酸溶液由锌流向铜，在铜电极上被氢离子得到而放出氢气
10．某碳呼吸电池是一种新型能源电池，不但能为多种用电设备提供能源，还能吸收空气中的CO2，电池工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．铝电极为电池负极
B．多孔碳电极的电极反应为2CO2+2e-=C2O
C．电池每吸收1molCO2，就有1mol电子发生转移
D．电池工作时，电子从多孔碳电极通过外电路流向负载，再由负载流向铝电极
11．一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的KOH溶液，下列叙述正确的是
A．在电池负极发生还原反应
B．工作一段时间后，正极区域溶液pH增大
C．使用一段时间后KOH溶液质量分数仍为30%
D．若反应过程中有0.4 mol电子发生转移，则反应中消耗的气体体积为6.72 L
12．下列叙述正确的是
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置
②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应
③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
④碳棒不能用来作原电池的正极
⑤反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag可以自发进行
A．①③⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②⑤
13．下列反应符合如图图示的是
A．甲烷燃烧 B．生石灰与水反应
C．石灰石高温分解 D．锌粒与稀硫酸反应
14．一种光照充电Li－O2电池(如图所示)。光照时，阴极反应：Li++e-=Li；阳极反应：Li2O2-2e-=2Li++O2对电池进行充电。下列叙述错误的是
A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2
B．充电时，是将光能直接转化为电能
C．放电时，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移
D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
二、填空题
15．（1）在如图的8个装置中，属于原电池的是____。
（2）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银电极发生的电极反应为___；
②盐桥中阴阳离子移动的方向（A，B烧杯）：（含有KCl溶液的琼脂）___。
（3）如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①消耗标准状况下5.6LO2时，同时有___molCO32-产生。
②开始放电时，负极附近溶液的pH___。（填“增大”“减小”或“不变”）
16．按要求完成下列填空。
(1)为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气，其中还原剂是_______(填化学式)。
(2)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2+3H2 2NH3。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量_______(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.容器中N2、H2、NH3共存
b.N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
c.容器中的压强不随时间变化
d.N2、NH3浓度相等
(3)下列各反应中，符合如图所示能量变化的是_______(填字母)。
a.H2和Cl2的反应
b.Al和盐酸的反应
c.Na和H2O的反应
d.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
三、计算题
17．取一定质量的Al粉和一定质量的某种铁的氧化物混合进行铝热反应，两者恰好完全反应。若在反应后混合物中加入足量的稀硫酸，产生H2的体积为V1L,另取相同质量的Al粉，加入足量稀硫酸，产生H2的体积为V2L（V1，V2均在标况下测定），则V2：V1=4：3。另取相同质量的铁的氧化物，加入盐酸溶解，消耗盐酸的物质的量为2.4mol；则：
(1)写出铝热反应方程式（以FexOy表示铁的氧化物）__________________。
(2)此铁的氧化物的化学式为_________。
(3)铝粉的物质的量为____________。
18．化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以和为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言，有以下两个主要反应：
①
②
（1）反应②中参加反应的与的总能量__________（填“大于”“小于”或“等于”）生成的与的总能量。
（2）若氧气和水蒸气的混合气体中氧气的物质的量分数为，且甲烷恰好与二者完全反应，请填写下列空白：
序号 与反应的 与反应的 总反应的
I 0.2 _____ ____
II ____ _______
（3）若某化工厂生产中反应的能量在利用过程中不计耗损，为使能量实现零排放和零补充，则进料气中水蒸气与空气（的体积分数为）的体积之比为__________。
四、实验题
19．根据Fe+2FeCl3=3FeCl2，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料______，写出正、负极的电极反应式_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．B
5．A
6．C
7．D
8．B
9．C
10．D
11．B
12．A
13．C
14．B
15． ④⑥⑦ Ag++e-= Ag 阴离子：Ag→Zn；阳离子：Zn→Ag 0.125 减小
16．(1)C
(2) 放热 小于 c
(3)d
17．(1)2yAl+3FexOy3xFe+yAl2O3
(2)Fe3O4
(3)0.8mol
18． 小于 ＋216 ＋198 0.5 ＋108 1:15
19． 正极：2Fe3++2e-=2Fe2+、负极：Fe-2e-=Fe2+
答案第1页，共2页
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