2021北京重点校高一(下)期中化学汇编：化学反应与能量转化.docx

2021北京重点校高一（下）期中化学汇编
化学反应与能量转化
一、单选题
1．（2021·北京·北师大实验中学高一期中）如图为反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子，共放出1368kJ能量
B．由H、O原子形成2molH2O(g)，共吸收1852kJ能量
C．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(l)，共放出484kJ能量
D．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量
2．（2021·北京师大附中高一期中）下列事实描述不正确的是
A．高温煅烧石灰石的反应中，反应物总能量高于生成物总能量
B．中和反应中，反应物总能量高于生成物总能量
C．镁条和盐酸反应时，溶液温度上升
D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应
3．（2021·北京师大附中高一期中）某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。下列有关该燃料电池的说法中，正确的是
A．供电时的总反应为：2H2 + O22H2O
B．负极的电极反应式为：2H2 – 4e- = 4H+
C．H2和O2燃烧放出的热量转变为电能
D．能量转化率高，产物是水，属于环境友好电池
4．（2021·北京市第十二中学高一期中）N2(g)与H2(g)在催化剂表面经历如图过程生成NH3(g)，下列说法不正确的是

A．过程Ⅰ中破坏的化学键均为非极性键
B．过程Ⅰ吸收能量，过程II放出能量
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)该反应是吸热反应
D．1molN2(g)与3molH2(g)所具有的总能量比2molNH3(g)所具有的总能量高
5．（2021·北京师大附中高一期中）Fe、Mg与H2SO4反应的实验记录如下：
实验

现象
Fe表面产生大量无色气泡
Fe表面产生少量气泡后迅速停止
Mg表面迅速产生大量气泡
Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡

关于上述实验的说法不合理的是A．I中产生气体的原因是：Fe+2H＋=Fe2＋+ H2↑
B．Ⅱ 中产生的气体与Ⅰ中相同
C．Ⅲ 中现象说明Mg在浓H2SO4中没被钝化
D．Ⅳ 中现象说明Mg的金属性比Fe强
6．（2021·北京·北师大实验中学高一期中）下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．Mg与盐酸的反应属于放热反应
B．能量变化是化学反应的基本特征之一
C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
D．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量
7．（2021·北京市回民学校高一期中）下列关于化学反应与能量的说法不正确的是
A．乙醇的燃烧是放热反应
B．Mg与盐酸的反应是吸热反应
C．反应物化学键的断裂要吸收能量
D．化学反应伴随有能量的变化
8．（2021·北京·北师大实验中学高一期中）一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最合适的选择是（    ）
A．浓硫酸与水 B．生石灰与水
C．熟石灰与水 D．氯化钠与水
9．（2021·北京师大附中高一期中）关于下图的说法不正确的是(　　)

A．1 mol I2(s)与1 mol H2(g)化合生成2 mol HI(g)时，需要吸收5 kJ的能量
B．2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)时，需要吸收12 kJ的能量
C．1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时需要吸收17 kJ的能量
D．I2(g)与H2(g)生成2HI(g)的反应是吸热反应
二、填空题
10．（2021·北京市第十二中学高一期中）利用原电池原理可以探究金属的活动性。
(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片做___极(填“正”或“负”)，锌片上发生的电极反应式是___；银片上发生的电极反应式是__。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g。此时产生标准状况下氢气的体积为___L，通过导线的电子的物质的___量为mol。
(3)为证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案。其中能证明铁的金属活动性比铜强的方案是___。(填序号)
方案
现象或产物
①将铁片置于CuSO4溶液中
铁片上有亮红色物质析出
②将铁丝和铜丝分别在氯气燃烧
产物分别为FeCl3和CuCl2
③将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中
铁片上有气泡产生，铜片上无气泡产生
④将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接
铁片溶解，铜片上有气泡产生

11．（2021·北京师大附中高一期中）某小组同学用如图所示装置探究金属锌与稀硫酸的反应，实验发现A中溶液温度升高，B中电流计指针发生偏转。

(1)A中反应的离子方程式为___________。
(2)B 中Cu板上的现象是___________，电极反应式为___________。
(3)从能量转化的角度看，A、B中反应物的总能量___________ (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物总能量。A中化学能转变为___________，B中将化学能主要转变为___________。
(4)该小组同学反思原电池的原理，下述观点中正确的是___________(填字母序号)。
A．原电池反应中一定有电子转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应分别在两极发生
12．（2021·北京市回民学校高一期中）化学能在一定条件下可转化为电能。

(1)图A所示装置中，锌片是___(填“正极”或“负极”)。
(2)图A所示装置可将__(写化学方程式)释放的能量直接转化为电能，证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、___。
(3)燃料电池已经开始应用于新能源汽车等领域，某氢氧燃料电池的原理如图B所示。下列说法正确的是___(填序号)。
①氧气是正极反应物
②总反应为2H2＋O2=2H2O
③电池工作时，其中H+定向移动

参考答案
1．D
【详解】
A．断裂化学键吸收能量，故A错误；
B．形成化学键吸收能量，故B错误；
C．依据图像数据分析计算，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量，生成2molH2O(l)，共放出大于484kJ能量，故C错误；
D．依据图像数据分析计算，2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量，故D正确；
故答案为D。
2．A
【详解】
A．高温煅烧石灰石的反应是吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，故A错误；
B．中和反应是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故B正确；
C．镁条和盐酸的反应为放热反应，溶液的温度会上升，故C正确；
D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是典型的吸热反应，故D正确；
故选A。
3．D
【详解】
A．电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，供电时的总反应为2H2+O2═2H2O，但反应条件不是点燃，故A错误；
B．负极上消耗的是氢气，在碱性溶液中的电极反应式为H2 - 2 e- + 2 OH--=2H2O，故B错误；
C．氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，氢气和氧气在两极上放电，没有发生燃烧，故C错误；
D．氢氧燃料电池产物是水，对环境物污染，且能量转化率高，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】
A．氮气、氢气均为非极性键构成，Ⅰ为共价键的断裂，即Ⅰ中破坏的化学键均为非极性键，故A正确；
B．断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，则Ⅰ为共价键的断裂，II为共价键形成，故B正确；
C．由图像可知，反应物(N2、H2)的总能量高于生成物(NH3)的总能量，为放热反应，即N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应是放热反应，故C错误；
D．由图像可知，反应物总能量大于生成物总能量，即1molN2(g)与3molH2(g)所具有的总能量比2molNH3(g)所具有的总能量高，故D正确；
答案为C。
5．B
【详解】
A．稀硫酸具有酸性，能够与Fe反应生成氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑，故A正确；
B．浓硫酸具有强氧化性，常温下，与铁发生钝化，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，Fe表面产生少量气泡后迅速停止，该气体主要为二氧化硫，故B错误；
C．Mg与浓硫酸可发生氧化还原反应生成二氧化硫气体，说明Mg在浓H2SO4中没被钝化，故C正确；
D．构成原电池，Fe表面有大量气泡，Mg表面有少量气泡，是因为Mg为负极失去电子，Fe为正极，正极上氢离子得到电子放出氢气，可知Mg的金属性比Fe强，故D正确；
故选B。
6．C
【详解】
A.金属与酸的反应为放热反应，则镁与盐酸的反应属于放热反应，故A正确；
B.化学反应遵循质量守恒定律和能量守恒定律，则能量变化是化学反应的基本特征之一，故B正确；
C.Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应属于放吸热反应，故C错误；
D.反应物的总能量低于生成物的总能量的反应为吸热反应，反应时从环境吸收能量，故D正确；
故选C。
7．B
【详解】
A.燃烧均为放热反应，A正确；
B.金属单质与酸的反应为放热反应，B错误；
C.反应物在反应中，化学键要发生断裂，键的断裂要吸收能量，C正确；
D.反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量不相等，因此所有的化学反应都伴随能量的变化，D正确；
答案选B。
8．B
【详解】
A．浓硫酸溶于水放热，但不是发生化学反应，且浓硫酸具有极强的腐蚀性，易发生危险，A不正确；
B．生石灰与水混合反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，能对食品进行加热，B正确；
C．熟石灰与水混合后，不发生化学反应，溶于水过程放出的热量较小，难以将食品快速加热，C不正确；
D．氯化钠与水混合，不发生化学反应，溶于水过程基本上不产生热量，D不正确；
故选B。
9．D
【详解】
A．由图可知，1 mol I2(s)和1 mol H2(g)吸收5 kJ热量生成2 mol HI(g)，A正确；
B．由图可知，1 mol I2(g)和1 mol H2(g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ热量，则2 mol HI(g)分解生成1 mol I(g)与1 mol H2(g)时需要吸收12 kJ的能量，B正确；
C．由图可知，1 mol I2(g)变为1 mol I2(s)放出17 kJ的热量，则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量，C正确；
D．由图可知，1 mol I2(g)＋1 mol H2(g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ热量，应为放热反应，D错误。
答案为D。
10．     负极     Zn-2e-=Zn2+     2H++2e-=H2↑     4.48     0.4     ①③④
【详解】
(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++ H2↑，锌片被氧化做负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+；银片为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑；
(2)根据前后的质量差可知，工作时消耗了60g-47g=13g锌，物质的量为=0.2mol，根据总反应可知产生0.2mol氢气，标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，通过导线的电子的物质的量为0.4mol；
(3)
①根据现象可知发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu，可以说明铁的金属活动性比铜强，①符合题意；
②该实验只能说明氯气具有较强氧化性，无法比较铁和铜的活动性，②不符合题意；
③现象说明Fe比H活泼，Cu不如H活泼，可以说明铁的金属活动性比铜强，③符合题意；
④现象说明铁片失电子被氧化，为负极，铜片为正极，可以说明铁的金属活动性比铜强，④符合题意；
综上所述答案为①③④。
11．     Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑     有大量无色气泡产生     2H+ + 2e- = H2↑     大于     热能     电能     ABD
【详解】
(1)A中发生的反应为锌与稀硫酸发生置换反应生成硫酸锌和氢气，反应的离子方程式为Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑，故答案为：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑；
(2)B中锌铜在稀硫酸溶液中构成原电池，铜为原电池的正极，溶液中的氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，可观察到铜板上有大量无色气泡产生，电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑，故答案为：有大量无色气泡产生；2H+ + 2e- = H2↑；
(3)从反应实质来看，A、B中的反应都是锌与稀硫酸发生置换反应生成硫酸锌和氢气，锌与稀硫酸的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，A中能量转化形式为化学能转变为热能，B中能量转化形式为化学能转变为电能，故答案为：大于；热能；电能；
(3)
A．原电池是化学能转变为电能的装置，则原电池反应中一定有电子转移，故正确；
B．由原电池的形成条件可知，原电池装置需要2个活动性不同的金属或非金属电极在电解质溶液中构成闭合回路，故正确；
C．锌铜在稀硫酸溶液中构成原电池中，锌做原电池的负极，失去电子发生发生氧化反应，故错误；
D．在原电池工作时，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，氧化剂在正极得到电子发生还原反应，故正确；
ABD正确，故答案为：ABD。
12．     负极     Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑     电流表指针偏转     ①②③
【详解】
(1)图A所示装置中，Zn失去电子作负极，Cu电极H+得到电子作正极，故锌片是负极；
(2)图A所示装置为原电池，可将反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑释放的能量直接转化为电能，装置中Zn失去电子作负极，锌片溶解，Cu电极H+得到电子作正极，铜片上有气泡产生，产生电流，电流表指针偏转；
(3)图B为氢氧燃料电池，氧气作正极得到电子，氢气作负极失去电子，总反应为2H2＋O2=2H2O，电池在工作时，阳离子(H+)向正极定向移动，①②③均正确，故答案选①②③。
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