專題04 化學(xué)反應(yīng)與能量變化（知識串講+專題檢測）-2024-2025學(xué)年高一化學(xué)下學(xué)期期中考點(diǎn)整理（人教版2019必修第二冊）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

一、化學(xué)反應(yīng)與熱能的轉(zhuǎn)化
1．實(shí)驗(yàn)探究
2．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
（1）放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。
（2）吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。
（3）常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
1．宏觀角度：從反應(yīng)物、生成物總能量角度解釋化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)能量變化(E)＝生成物總能量－反應(yīng)物總能量。
E>0，為吸熱反應(yīng)；E0，為吸熱反應(yīng)；ΔQB。)
3．用于金屬保護(hù)
將被保護(hù)的金屬與比其活潑的金屬連接。
eq \x(原理)eq \a\vs4\al(作原電池的正極的金屬材料不參與反應(yīng))
eq \x(實(shí)例)eq \a\vs4\al(要保護(hù)一個(gè)鐵制的輸水管道，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。)
4．設(shè)計(jì)原電池
(1)依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑為電解質(zhì)溶液中的陽離子(或在正極上被還原)。
(2)步驟：以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu為例。
六、常見的化學(xué)電源
1.鋅錳干電池
（1）結(jié)構(gòu)：鋅錳干電池是以鋅筒作負(fù)極，石墨棒作正極，在石墨棒周圍填充糊狀的MnO2和NH4Cl作電解質(zhì)溶液。
（2）原理：鋅錳干電池屬于一次性電池，放電之后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法逆向進(jìn)行)。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為 Zn－2e－===Zn2＋，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為2MnO2＋2NH4+＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。
2.充電電池
（1）充電電池屬于二次電池。有些充電電池在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電、放電可在一定時(shí)間內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。
（2）常見充電電池：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。
3．燃料電池
(1)燃料電池是通過燃料與氧化劑在兩個(gè)電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
如氫氧燃料電池、CH4燃料電池、CH3OH燃料電池等。
(2)燃料電池與火力發(fā)電相比，能量轉(zhuǎn)化率高。與干電池或者蓄電池的主要差別在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是從外部提供。(實(shí)驗(yàn)裝置如下)
①氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分成酸性、堿性和中性三種。
1．下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【詳解】A．鋰離子電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A符合題意；
B．風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能，故B不符合題意；
C．燃?xì)庠钍菍⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故C不符合題意；
D．太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故D不符合題意；
故選A。
2．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是
A．鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)
B．灼熱的木炭與CO2的反應(yīng)
C．甲烷在空氣中燃燒的反應(yīng)
D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
【答案】B
【詳解】A．鋅粒與稀硫酸反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)，也是放熱反應(yīng)，故A不選；
B．木炭與CO2的反應(yīng)既屬氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)，故B選；
C．甲烷在空氣中燃燒，屬于氧化還原反應(yīng)，也是放熱反應(yīng)，故C不選；
D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)屬吸熱反應(yīng)但不是氧化還原反應(yīng)，故D不選；
故選B。
3．理論上，下列反應(yīng)不能設(shè)計(jì)成原電池的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【分析】原電池的構(gòu)成條件為：1、活潑性不同的兩個(gè)電極；2、電解質(zhì)溶液；3、形成閉合回路；4、能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)；
【詳解】A、B、D反應(yīng)方程式中都有化合價(jià)的變化，所以都是氧化還原反應(yīng)；C的反應(yīng)中沒有化合價(jià)的變化，所以不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池；
故選C。
4．下列物質(zhì)間的反應(yīng)，其能量變化符合如圖的是
A．酸堿中和反應(yīng)
B．有機(jī)物的燃燒反應(yīng)
C．Ba(OH)2?8H2O晶體和NH4Cl晶體混合反應(yīng)
D．工業(yè)合成氨的反應(yīng)
【答案】C
【分析】從圖上分析，反應(yīng)物能量低于生成物，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
【詳解】A．酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A不符合題意；
B．燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B不符合題意；
C．Ba(OH)2·8H2O 與NH4Cl晶體混合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，C符合題意；
D．合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D不符合題意；
答案選C。
5．下列裝置能構(gòu)成原電池的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】形成原電池的條件：①兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極，②電解質(zhì)溶液中，③形成閉合回路，在以上條件下，自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。
【詳解】A．Fe、Cu未用導(dǎo)線連接，不能形成閉合回路，故A不符；
Ｂ．Fe、Cu用導(dǎo)線連接，形成閉合回路，能發(fā)生原電池反應(yīng)，故B符合；
Ｃ．四氯化碳屬于非電解質(zhì)，不能形成原電池，故C不符；
Ｄ．Zn、Cu用導(dǎo)線連接，稀硫酸分裝在兩個(gè)容器中，不能形成閉合電路，不能構(gòu)成原電池，故D不符；
故選B。
6．下列組合中，不能使裝置中的電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【分析】電流表指針不能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明不能構(gòu)成原電池；
【詳解】A．Fe、C是不同的電極，F(xiàn)e和溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能形成閉合回路，可以形成原電池，有電流產(chǎn)生，故A不符合題意；
B．蔗糖是非電解質(zhì)，蔗糖溶液不導(dǎo)電，不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，電流表指針不能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B符合題意；
C．Zn的金屬活潑性比Fe強(qiáng)，Zn和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能形成閉合回路，可以形成原電池，有電流產(chǎn)生，故C不符合題意；
D．銅、鋅是不同的電極，鹽酸溶液與鋅的反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能形成閉合回路，可以形成原電池，有電流產(chǎn)生，故D不符合題意；
故選B。
7．研究化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化，可以幫助我們更深刻地認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，更好地為生產(chǎn)和生活服務(wù)。下列化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能的是
A．天然氣燃燒B．石灰石分解
C．生石灰溶于水D．葡萄糖被氧化為和
【答案】B
【分析】反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
【詳解】A．燃燒放熱，A不符合題意；
B．石灰石分解是吸熱反應(yīng)，B符合題意；
C．生石灰溶于水生成氫氧化鈣，大量放熱，C不符合題意；
D．葡萄糖氧化是放熱反應(yīng)，D不符合題意；
故本題選B。
8．組裝成的電池如下圖所示，為了向其他同學(xué)介紹這款電池，需要對這款電池的原理做一個(gè)分析，下列說法正確的是
A．鐵環(huán)作負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電池工作時(shí)，電子從鐵環(huán)經(jīng)LED燈流向銅線
C．電池工作時(shí)，鐵環(huán)變細(xì)銅線變粗
D．電池工作結(jié)束后檸檬的酸性變強(qiáng)
【答案】B
【分析】鐵環(huán)、銅線和檸檬構(gòu)成的原電池工作時(shí)，鐵環(huán)發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)、作負(fù)極，銅線作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電子由負(fù)極經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，溶液的酸性減弱；
【詳解】A．鐵環(huán)、銅線和檸檬構(gòu)成的原電池工作時(shí)，鐵環(huán)作負(fù)極，銅線作正極，鐵環(huán)發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．電池工作時(shí)，鐵環(huán)作負(fù)極，銅線作正極，電子會(huì)從鐵環(huán)經(jīng)LED燈流向最右側(cè)銅線，故B正確；
C．電池工作時(shí)，鐵環(huán)失電子生成亞鐵離子而變細(xì)，銅線上氫離子得電子生成氫氣，銅線粗細(xì)不變，故C錯(cuò)誤；
D．電池工作時(shí)檸檬酸中氫離子參與反應(yīng)，溶液的酸性變?nèi)?，故D錯(cuò)誤；
答案選B。
9．已知反應(yīng)的反應(yīng)體系能量變化如圖所示，下列說法正確的是
A．該反應(yīng)涉及極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成
B．若反應(yīng)生成的為液態(tài)，則放出的能量小于
C．和的總鍵能低于的總鍵能
D．和在容器中充分反應(yīng)，放出的能量為
【答案】C
【詳解】A．該反應(yīng)斷裂H-H、，形成C-H、C-O、O-H鍵，故沒有非極性鍵的形成，A錯(cuò)誤；
B．液態(tài)甲醇能量小于氣態(tài)甲醇，故放出的能量大于，B錯(cuò)誤；
C．由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能，C正確；
D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，和在容器中充分反應(yīng)，放出的能量小于，D錯(cuò)誤；
答案選C。
10．根據(jù)原電池原理，下列有關(guān)如圖裝置的說法正確的是
A．若a為Ag，b為Cu，c為硫酸銅溶液，則a電極有紅色固體析出
B．若a為Zn，b為Cu，c為稀硫酸，則b電極發(fā)生氧化反應(yīng)
C．若a為Zn，b為Ag，c為硫酸銅溶液，每轉(zhuǎn)移0.2ml電子，b電極質(zhì)量增加6.4g
D．若a為Fe，b為Cu，c為濃硝酸，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為
【答案】C
【詳解】A．Ag無法置換硫酸銅中的銅，不存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，不能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；
B．Zn比Cu活潑，故Zn做負(fù)極，Cu做正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．鋅比銀活潑，鋅為負(fù)極，銀為正極，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，正極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，轉(zhuǎn)移0.2ml電子，生成0.1mlCu，即正極質(zhì)量增加0.1ml×64g/ml=6.4g，故C正確；
D．鐵比銅活潑，但鐵遇濃硝酸會(huì)鈍化，故銅做負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，故D錯(cuò)誤；
故答案為C。
11．將轉(zhuǎn)化為人類使用的能源有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，某電池利用和獲取工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A．該電池中電極b作負(fù)極
B．工作時(shí)，電極a產(chǎn)生的電極反應(yīng)式為
C．工作時(shí)質(zhì)子向電極a遷移
D．當(dāng)消耗時(shí)，理論上電極b消耗
【答案】D
【分析】由圖可知，二氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)、氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成甲烷和CO混合氣，則a為正極、b為負(fù)極；
【詳解】A．由分析可知，該電池中電極b作負(fù)極，A正確；
B．工作時(shí)，電極a上二氧化碳得到電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生，電極反應(yīng)式為，B正確；
C．原電池工作時(shí)，陽離子質(zhì)子向正極電極a遷移，C正確；
D．部分二氧化碳轉(zhuǎn)化為CO，生成CO和CH4的各自物質(zhì)的量是多少不知道，故不能判斷消耗時(shí)，理論上電極b消耗氫氣的物質(zhì)的量，D錯(cuò)誤；
故選D。
12．利用銅片、鐵片、鋅片、石墨棒、導(dǎo)線、燒杯和稀硫酸組裝成以下裝置。下列說法正確的是
A．裝置甲和裝置乙中鐵片上均無氣泡產(chǎn)生
B．裝置丙中，電子從鐵片經(jīng)導(dǎo)線流向石墨棒
C．三個(gè)裝置中鐵片質(zhì)量減小的速率從大到小的順序?yàn)橐?甲>丙
D．裝置乙中鐵片為正極，電極反應(yīng)式為
【答案】D
【詳解】A．裝置乙中Zn的活潑性比Fe強(qiáng)，Zn做負(fù)極，F(xiàn)e做正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，裝置乙中鐵片上有氣泡產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；
B．裝置丙中，未形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，B錯(cuò)誤；
C．裝置甲中Fe做負(fù)極，是電子生成Fe2+，質(zhì)量減小，裝置乙中Fe做正極被保護(hù)，鐵片質(zhì)量不變，裝置丙中發(fā)生普通化學(xué)反應(yīng)，鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，形成原電池能加快反應(yīng)速率，則鐵片質(zhì)量減小的速率：甲>丙>乙，C錯(cuò)誤；
D．裝置乙中鐵片為正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為，D正確；
故選D。
13．利用反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，下列裝置示意圖正確的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【詳解】根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Fe═3Fe2+知，F(xiàn)e元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?2價(jià)、Fe元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以Fe作負(fù)極，選擇活潑性比金屬鐵差的如石墨做正極材料即可，正極上是鐵離子得電子的還原反應(yīng)，所以電解質(zhì)中必須含有鐵離子，可以選擇氯化鐵溶液，C符合；
故選：C。
14．某種紙電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，隔離膜中的電解液為NaCl溶液，反應(yīng)原理為：。下列說法不正確的是
A．電極材料不一定都使用金屬材料
B．紙電池具有輕薄柔軟、可折疊等優(yōu)點(diǎn)
C．移向負(fù)極
D．在正極反應(yīng)
【答案】C
【分析】原電池電解液為氯化鈉溶液，總反應(yīng)為：，Mg失去電子作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，另一個(gè)電極為正極，以此解題。
【詳解】A．根據(jù)總反應(yīng)可知，負(fù)極為鎂為金屬材料，但是正極可以是能導(dǎo)電的電極材料不一定是金屬材料， A正確；
B．紙電池像紙一樣輕薄柔軟、可折疊， B正確；
C．移向正極，C不正確；
D．得電子在正極反應(yīng)，D正確；
故選C。
15．下列裝置的有關(guān)說法正確的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【詳解】A．該裝置沒有形成閉合回路，不能形成原電池，即不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；
B．鋅錳干電池屬于一次電池，電池工作時(shí)，鋅筒作負(fù)極，不斷被消耗：Zn-2e-=Zn2+，故B正確；
C．“紙電池”，當(dāng)電解質(zhì)溶液為氯化鈉溶液時(shí)，鋅為負(fù)極、銅為正極，鋅片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．該裝置中鋁為負(fù)極、鎂為正極，電子從鋁電極流向鎂電極，電極反應(yīng)式為：，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B。
16．科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的再利用。電池的總反應(yīng)為：（已知：質(zhì)子交換膜僅允許通過），下列說法正確的是
A．該裝置的電解質(zhì)溶液可能為
B．電子從GaN電極流出經(jīng)過電解質(zhì)溶液到Cu電極
C．理論上生成11.2L質(zhì)子交換膜通過
D．Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：
【答案】D
【分析】由圖可知，氮化鎵電極為原電池的負(fù)極，太陽光作用下水在正極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，銅電極為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲烷和水，電極反應(yīng)式為。
【詳解】A．銅能與硝酸反應(yīng)，所以原電池中的電解質(zhì)不能選擇硝酸，故A錯(cuò)誤；
B．電解質(zhì)溶液不能傳遞電子，故B錯(cuò)誤；
C．缺標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計(jì)算11.2L氧氣的體積和通過質(zhì)子交換膜的氫離子數(shù)目，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，銅電極為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲烷和水，電極反應(yīng)式為，故D正確；
故選D。
17．按要求完成下列填空。
(1)下列變化過程，屬于化學(xué)反應(yīng)且放熱的是。
①濃稀釋 ②酸堿中和反應(yīng) ③條與鹽酸反應(yīng) ④與
⑤鋁熱反應(yīng) ⑥碳高溫條件下還原生成
(2)以為催化劑的光、熱化學(xué)循環(huán)分解反應(yīng)，為吸收“碳排放”提供了一個(gè)新途徑，該反應(yīng)的機(jī)理及各分子化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)的能量變化如圖所示：
①上述過程①中，能量的變化形式是由轉(zhuǎn)化為。
②寫出分解生成和的熱化學(xué)方程式。
③CO和作反應(yīng)物的一種燃料電池，其構(gòu)造如下圖所示，為電池的 (填“正”或“負(fù)”)極，向極移動(dòng)(填“X”或“Y”)，負(fù)極電極反應(yīng)式為。
【答案】(1)②③⑤
(2) 光能化學(xué)能正極 Y
【詳解】（1）①濃稀釋為放熱的物理過程，不符合題意；②酸堿中和反應(yīng)為放熱的化學(xué)反應(yīng)，符合題意；③Mg條與鹽酸反應(yīng)為放熱的化學(xué)反應(yīng)，符合題意；④與為吸熱的化學(xué)反應(yīng)，不符合題意；⑤鋁熱反應(yīng)為放熱的化學(xué)反應(yīng)，符合題意；⑥碳高溫條件下還原生成CO為吸熱的化學(xué)反應(yīng)，不符合題意；故選②③⑤。
（2）①由圖可知，過程①中能量的變化形式是由光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為：光能；化學(xué)能；
②由圖可知，二氧化碳分解生成一氧化碳和氧氣的反應(yīng)為，反應(yīng)的焓變△H=1598kJ/ml×2-(1072kJ/ml×2+496kJ/ml)=+556kJ/ml，則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為△H=+556kJ/ml；
③由電子的移動(dòng)方向可知，通入氧氣的Y電極為正極，溶液中的陽離子鉀離子向正極Y電極移動(dòng)，通入一氧化碳的X電極為燃料電池的負(fù)極，堿性條件下，一氧化碳在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為。
18．電能是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的能源之一。
(1)關(guān)于下圖所示裝置的說法中，正確的是。
a．正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)
b．電流由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片
c．銅片上發(fā)生的反應(yīng)是
d．溶液中的向Cu片移動(dòng)
(2)下列反應(yīng)通過原電池裝置，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是 (填序號)。
①
②
③
(3)某種燃料電池的工作原理示意如圖所示，X、Y均為惰性電極，假設(shè)使用的“燃料”是氫氣()，則通入的電極是 (填“a”或“b”)電極。
(4)有人以化學(xué)反應(yīng)：為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一種原電池，移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的、、進(jìn)行工作，則原電池的負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為。
【答案】(1)bd
(2)①②
(3)a
(4)
【詳解】（1）a．原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故a錯(cuò)誤；
b．根據(jù)鋅銅原電池分析可知，鋅為負(fù)極，銅為正極，因此電流由銅片(正極)通過導(dǎo)線流向鋅片，故b正確；
c．銅為正極，銅片上氫離子得到電子變?yōu)闅錃?，因此發(fā)生的反應(yīng)是，故c錯(cuò)誤；
d．原電池中陽離子向正極移動(dòng)，則溶液中的向Cu片移動(dòng)，故d正確；
答案選bd。
（2）能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，①②是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，③是非氧化還原反應(yīng)，答案選①②。
（3）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移方向可知，X為負(fù)極，Y為正極，燃料電池中燃料氫氣為負(fù)極反應(yīng)物，則通入的電極是a電極。
（4）根據(jù)總反應(yīng)可知，鋅化合價(jià)升高，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為。
19．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了下圖所示的5組實(shí)驗(yàn)，探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化。
(1)實(shí)驗(yàn)①在實(shí)驗(yàn)前U型管中頁面左右相平，在甲試管中加入適量氧化鈣和水后，可觀察到U型管中的現(xiàn)象是，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
(2)實(shí)驗(yàn)②中反應(yīng)的能量變化可用下圖中的 (填序號A或B)表示
(3)實(shí)驗(yàn)③④⑤中屬于吸熱反應(yīng)的是 (填序號)
(4)從微觀角度分析實(shí)驗(yàn)⑤化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因：
①和②分別為、 (填“吸收”或“釋放”)。氫氣與氧氣反應(yīng)生成1ml水蒸氣時(shí)，釋放 kJ能量。
【答案】(1) 液面左低右高 CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)B
(3)④
(4) 吸收釋放 245
【詳解】（1）在甲試管中加入適量氧化鈣和水后，試管里發(fā)生的是放熱反應(yīng)，錐形瓶內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大，可觀察到U型管中的現(xiàn)象是液面左低右高；CaO固體與水反應(yīng)的方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2；
（2）Ba(OH)2?8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量，其能量變化可用如圖中的B表示，故答案為B；
（3）③為Zn和稀硫酸反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，④為檸檬酸和碳酸氫鈉反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，⑤為氫氣燃燒，為放熱反應(yīng)，故答案為④；
（4）①共價(jià)鍵為斷裂，斷鍵吸收能量，②為共價(jià)鍵形成，成鍵釋放能量；斷裂1mlH2和mlO2中的化學(xué)鍵吸收的總能量為(436＋249)kJ=685kJ，形成1mlH2O中的化學(xué)鍵釋放的能量為930kJ，因此生成1mlH2O時(shí)放出熱量為930kJ?685kJ=245kJ，故答案為：吸收；釋放；245。
20．原電池是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，按要求完成各問題。
(1)寫出溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：。若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，該電池的負(fù)極材料是，電解質(zhì)溶液是。
(2)高鐵電池是一種新型可充電電池，如圖甲所示是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。高鐵電池的總反應(yīng)為。
①該鹽橋中的陰離子向 (填“左”或“右”)側(cè)燒杯移動(dòng)。
②電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)為。
③圖乙為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有。
(3)一氧化氮-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，其工作原理如圖丙所示，寫出放電過程中負(fù)極的電極反應(yīng)：，若過程中產(chǎn)生，則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。
【答案】(1) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu FeCl3
(2) 右長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓
(3) NO-3e-+2H2O=HNO3+3H+ 67.2
【詳解】（1）Fe3+具有氧化性，可以將銅單質(zhì)氧化為Cu2+，自身還原為Fe2+離子，溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，負(fù)極材料是Cu，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液；
（2）①高鐵電池的總反應(yīng)為，Zn是負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極是高鐵酸根離子得電子被還原為氫氧化鐵，鹽橋中的陰離子向負(fù)極Zn移動(dòng)，即向右移動(dòng)；
②正極是高鐵酸根離子得電子被還原為氫氧化鐵，反應(yīng)式為：；
③由圖乙可知，與高能堿性電池對比，高鐵電池具有長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓的優(yōu)點(diǎn)；
（3）放電過程中，NO在負(fù)極失電子生成硝酸，負(fù)極的電極反應(yīng)式NO-3e-+2H2O=HNO3+3H+
；若過程中產(chǎn)生4mlHNO3，電路中轉(zhuǎn)移12ml電子，根據(jù)電子守恒，正極消耗3mlO2，則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3ml×22.4L/ml=67.2L。
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
①看到有氣泡產(chǎn)生
②用手觸摸反應(yīng)后的試管，手感到熱
③用溫度計(jì)測得反應(yīng)后溫度升高
該反應(yīng)放出熱量
聞到刺激性氣味，燒杯壁發(fā)涼，木片和燒杯黏在一起，混合物呈糊狀
該反應(yīng)吸收熱量
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
步驟
實(shí)例
將反應(yīng)拆分
為電極反應(yīng)
負(fù)極反應(yīng)
負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋
正極反應(yīng)
正極：Cu2＋＋2e－===Cu
選擇電極
材料
負(fù)極：較活潑金屬，一般為發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬
Fe
正極：活潑性弱于負(fù)極材料的金屬或石墨
Cu或C
選擇電解質(zhì)
一般為與負(fù)極反應(yīng)的電解質(zhì)
CuSO4溶液
畫出裝置圖
酸性
堿性
中性
負(fù)極反應(yīng)式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
2H2－4e－===4H＋
正極反應(yīng)式
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
電池總反應(yīng)式
2H2＋O2===2H2O
A．鋰離子電池
B．風(fēng)力發(fā)電機(jī)
C．燃?xì)庠?br>D．太陽能集熱器
選項(xiàng)
a
b
試劑X
A
C
溶液
B
蔗糖溶液
C
稀硫酸
D
稀鹽酸
A
B
C
D
A．裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．鋅錳干電池屬于一次電池，電池工作時(shí)，鋅筒做負(fù)極并不斷被消耗
C．“紙電池”，當(dāng)電解質(zhì)溶液為氯化鈉溶液時(shí)，鋅片失去電子發(fā)生還原反應(yīng)
D．電池電子從鋁電極流向鎂電極，電極反應(yīng)式為：

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