1、第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 20 小题，每小题 3 分，共 60 分，每小题只有一个选项符合题意) 1.利用垃圾焚烧产生的热能发电，能较充分地利用生活垃圾中的生物质能，在焚烧垃圾过程 中发生了( ) A.吸热的非氧化还原反应 B.吸热的氧化还原反应 C.放热的非氧化还原反应 D.放热的氧化还原反应 答案 D 解析 焚烧垃圾会产生有害气体污染环境，因此垃圾处理中不能随便焚烧，在焚烧垃圾过程 中发生了放热的氧化还原反应，答案选 D。 2.研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键 及能
2、量变化。据此判断以下叙述中错误的是( ) A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低 B.物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来 C.氮气分子内部存在着很强的化学键，故通常情况下氮气的化学性质很活泼 D.需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应 答案 C 解析 分子内化学键越牢固，分子越稳定。 3.(2018 咸阳期末)根据如图提供的信息判断，下列结论不正确的是( ) A.该反应为吸热反应 B.该反应中一定有其他形式的能量转化为化学能 C.反应物比生成物稳定 D.因为生成物总能量高于反应物总能量，所以该反应不需要加热 答案 D 解析 由题
3、图可知，生成物总能量大于反应物总能量，该反应为吸热反应，A、B 项正确。 物质的能量越低越稳定，C 项正确。化学反应中的能量变化与反应条件没有必然关系，D 项 错误。 4.如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光的装置示意图。 下列有关该装置 的说法正确的是( ) A.铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有 Cu2 产生 B.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将改变 C.其能量转化的形式主要是“化学能电能光能” D.如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED 灯将不会发光 答案 C 解析 锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，故 A 错误； 如果将锌片换成
4、铁片， 铁片依然作负极， 电路中的电流方向不会发生改变， 故 B 错误； 其能量转化的形式主要是“化学能电能光能”，故 C 正确；如果将稀硫酸换成柠檬汁， 由于柠檬汁中含有柠檬酸，溶液呈酸性，LED 灯也会发光，故 D 错误。 5.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平 衡。小心地往烧杯中央滴入 CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)( ) A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 答案 D 解析 加入 CuSO4溶液后，构成 FeAg 原电池，Fe 失电子作负极，质量减轻，Cu2 在正极 银
5、圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。 6.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，铜片上发生的反应为 Cu2 2e=Cu C.无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a 和 b 用导线连接时，铁片上发生的反应为 Fe3e =Fe3 答案 D 解析 铁的活泼性强于铜，a 和 b 不连接时，铁置换出铜并附着在铁片上，A 正确；a 和 b 用 导线连接形成原电池， 铁片为负极， 铜片为正极， 铜片上发生反应： Cu2 2e=Cu， B 正确； a 和 b 用
6、导线连接和不用导线连接两种情况下，均是 Fe 失电子生成 Fe2 进入溶液，Cu2得电 子生成 Cu 从溶液中析出，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C 正确；铁片上的电极反应式 为 Fe2e =Fe2，D 不正确。 7.下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是( ) A.实验室用 H2O2分解制 O2，加入 MnO2后，反应速率明显加快 B.在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率 C.2SO2O22SO3反应中，SO2不能全部转化为 SO3 D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取 CO2，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快 答案 B 解析 A 项，添加催化剂，加快反应速率；B 项，水的
7、量的多少不影响钠与水的反应速率； C 项，可逆反应不能进行到底；D 项，增大固体物质的表面积能加快化学反应速率。 8.已知汽车尾气无害化处理反应为 2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。下列说法不正确的 是( ) A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C.反应达到平衡后，NO 的反应速率保持恒定 D.单位时间内消耗 CO 和 CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 答案 A 解析 升温，正、逆反应速率均增大，A 项错误；催化剂可同等程度地提高 v正、v逆，B 项 正确；平衡状态的标志之一是“等”正、逆反应速率相等且保持不变，C 项正确；单位
8、时间内消耗 CO(代表 v正)和 CO2(代表 v逆)的物质的量相等，再根据反应速率之比等于化学计 量数之比，实质反映了同一物质的 v正v逆，说明反应达到平衡，D 项正确。 9.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( ) 答案 D 解析 探究温度对化学反应速率的影响，应控制其他条件相同，只改变温度这一条件，A 项 无对照实验，B、C 项催化剂和温度均不同，D 项除温度外其他条件均相同，故 D 正确。 10.甲：在试管中加入 1 g 粉末状大理石，加入 4 mol L 1 盐酸 20 mL(过量)；乙：在试管中加 入 2 g 颗粒状大理石，加入 4 mol L 1 盐酸 20
9、mL(过量)；下列 CO2生成体积(折算成标准状 况)V(CO2)同反应时间 t 的关系曲线图合理的是( ) 答案 D 解析 甲、乙试管中大理石的状态和质量不同，甲中 1 g 粉末状的大理石，乙中 2 g 颗粒状的 大理石，产生气体的速率甲比乙快，产生气体的量乙是甲的 2 倍，因此甲曲线比乙曲线斜率 大，乙曲线比甲曲线气体体积大，甲比乙先反应完，分析比较可知 D 项正确。 11.据报道， 科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。 反应过程的示意图如下： 下列说法正确的是( ) A.CO 和 O 生成 CO2是吸热反应 B.在该过程中，CO 断键形成 C
10、 和 O C.CO 和 O 形成了具有极性共价键的 CO2 D.状态状态表示 CO 与 O2反应的过程 答案 C 解析 状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示可知反应物的 总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A 错误；从状态、的图示可以看 出，反应中 CO 并未断裂成 C 和 O，B 错误；由图示可以看出，CO 和 O 生成了 CO2，CO2 分子中 C 与 O 之间为极性共价键，C 正确；状态状态表示 CO 与 O 反应生成 CO2的 过程，并不是 CO 与 O2反应的过程，D 错误。 12.(2019 铜陵市期中)根据如图所示示意图，下列说法不正确的是( ) A
11、.反应 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)，能量增加(ba) kJ mol 1 B.该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C.1 mol C(s)和 1 mol H2O(l)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)吸收的热量为 131.3 kJ D.1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O 转变成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)放出的热量为 a kJ 答案 C 解析 由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式可表示为 C(s)H2O(g)=CO(g) H2(g) H(ba) kJ mol 1，A 项正确；该反应过程反
12、应物断键吸收的能量大于生成物成 键放出的能量，B 项正确；根据图像可知 1 mol C(s)和 1 mol H2O(g)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)吸收的热量为 131.3 kJ， 而 1 mol H2O(l)变为 1 mol H2O(g)时要吸收热量， 因此 1 mol C(s)和 1 mol H2O(l)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)吸收的热量大于 131.3 kJ，C 项错误； 由图可知， 1 mol C(s)、 2 mol H、 1 mol O 转变成 1 mol CO(g)和 1 mol H2(g)放出的热量为 a kJ， D
13、 项正确。 13.混合动力汽车配有电动、汽油双引擎。在减速时，自动捕捉减少的动能；在高速行驶时， 启用双引擎，动力更强劲。下列有关混合动力汽车的说法不正确的是( ) A.减速制动时动能转化为电能储存在电池中 B.高速行驶时电池电能转化为汽车部分动力 C.通过发电机电动机互变循环减少汽车油耗 D.双动力汽车工作时不会产生废气污染环境 答案 D 解析 根据题目信息， 在减速时， 自动捕捉减少的动能转化为电能储存在电池中， 故 A 正确； 在高速行驶时，启用双引擎，电池电能转化为汽车部分动力，故 B 正确；通过发电机电动机 互变循环可以减少汽车油耗， 故 C 正确； 汽油引擎工作时， 会产生废气污染
14、环境， 故 D 错误。 14.下列关于化学电源的说法正确的是( ) A.干电池放电之后还能再充电 B.充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能 C.充电电池可以无限制地反复放电、充电 D.氢氧燃料电池是一种环境友好型电池 答案 D 解析 A 项，干电池是一次性电池，放电之后不能再充电，错误；B 项，充电电池在放电时 化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，错误；C 项，充电电池不能无限制地反复 放电、充电，错误；D 项，氢氧燃料电池的生成物是水，是一种环境友好型电池，正确。 15.(2019 河北衡水校级期中)汽车的启动电源常用铅蓄电池， 该电池在放电时的总反应方程式 为 PbO2(s)
15、Pb(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)，根据此反应判断，下列叙述正确的是 ( ) A.PbO2是电池的负极 B.负极的电极反应式为 PbSO2 42e =PbSO 4 C.铅蓄电池放电时，每转移 2 mol 电子消耗 1 mol H2SO4 D.电池放电时，两电极质量均增加，且每转移 1 mol 电子时正极质量增加 48 g 答案 B 解析 蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中 Pb 失电子 发生氧化反应，所以 Pb 是负极，A 项错误；负极上 Pb 失电子后和硫酸根离子反应生成硫酸 铅， 即 PbSO2 42e =PbSO 4， B 项正
16、确； 1 mol Pb 反应转移 2 mol 电子， 消耗 2 mol H2SO4， C 项错误；放电时两电极质量均增加，负极的电极反应式为 PbSO2 42e =PbSO 4，每转 移 1 mol 电子时电极质量增加 48 g，正极的电极反应式为 PbO2SO2 42e 4H=PbSO 4 2H2O，每转移 1 mol 电子时电极质量增加 32 g，D 项错误。 16.甲烷燃料电池能量转化率高。以 KOH 溶液为电解质溶液，分别向两极通入 CH4和 O2，即 可产生电流，其电极反应式分别为 CH410OH 8e=CO2 37H2O；2O24H2O8e =8OH 。下列说法错误的是( ) A.
17、CH4在负极发生氧化反应 B.O2作为氧化剂发生还原反应 C.甲烷燃料电池实现了化学能转化为电能 D.分别将 1 mol H2和 1 mol CH4作燃料电池的原料，理论上产生的电量一样多 答案 D 解析 甲烷燃料电池中， CH4在负极发生氧化反应， O2作为氧化剂发生还原反应， 分别将1 mol H2和 1 mol CH4作燃料电池的原料，转移的电子数分别为 2NA和 8NA，故理论上产生的电量 不一样。 17.市场上经常见到的标记为 Li- ion 的电池称为“锂离子电池”。 它的负极材料是金属锂和碳 的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导 Li 的高分子材料。这种锂离子电池
18、 的电池反应为 Li2Li0.35NiO2 放电 充电 2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是( ) A.放电时，负极的电极反应式：Lie =Li B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C.该电池不能用水溶液作为电解质溶液 D.放电过程中 Li 向负极移动 答案 D 解析 A 项，Li 化合价升高，失电子，作负极，正确；B 项，反应逆向进行时，反应物只有 一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C 项，由于 Li 可以与水反应，故不能用水溶液作为电解质溶液，正确；D 项，原电池中阳离子应迁移至 正极，错误。 18.下列描述的化学反应状态
19、，不一定是平衡状态的是( ) A.H2(g)Br2(g)2HBr(g) 恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B.2NO2(g)N2O4(g) 恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 C.CaCO3(s) 高温 CO2(g)CaO(s) 恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D.3H2(g)N2(g)2NH3(g) 反应体系中 H2与 N2的物质的量之比保持 31 答案 D 解析 A 项， 该反应体系在恒温、 恒容下气体的颜色保持不变， 即 Br2的百分含量保持不变， 反应处于平衡状态；B 项，该反应在恒温、恒容下气体的压强保持不变，说明 NO2和 N2O4 的物质的量保持不变
20、，反应处于平衡状态；C 项，该反应在恒温、恒容下气体的密度保持不 变，说明 CO2的质量保持不变，反应处于平衡状态；D 项，对于化学反应 3H2(g) N2(g)2NH3(g)，如果开始时加入的物质是物质的量之比为 n(H2)n(N2)31 的混合气 体，或加入的是纯 NH3，则反应从开始到化学平衡状态，始终是 n(H2)n(N2)31，因此， n(H2)n(N2)31 的状态不一定是平衡状态。 19.向容积为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol A 气体和 1 mol B 气体，在一定条件下发生如下反 应：2A(g)B(g)3C(g)；经 2 s 后达到平衡，测得 C 气体的浓度为 0.6
21、 mol L 1。下列说法 中正确的是( ) 用物质 A 表示该反应的平均速率为 0.2 mol L 1 s1 用物质 B 表示该反应的平均反应速率为 0.2 mol L 1 s1 平衡时物质 A 与 B 的转化率相等 平衡时物质 B 的浓度为 0.2 mol L 1 A. B. C. D. 答案 B 解析 由题意，平衡时生成 C 的物质的量为 0.6 mol L 12 L1.2 mol，根据方程式和有关 数据列三段式： 2A(g) B(g)3C(g) 起始量/mol 2 1 0 转化量/mol 0.8 0.4 1.2 平衡量/mol 1.2 0.6 1.2 所以用物质 A 表示该反应的平均反
22、应速率为 0.8 mol 2 L2 s0.2 mol L 1 s1，正确；用物质 B 表示该反应的平均反应速率为 0.4 mol 2 L2 s0.1 mol L 1 s1，错误；平衡时物质 A 与 B 的转化 率分别为0.8 mol 2 mol 100%40%、0.4 mol 1 mol 100%40%，所以平衡时物质 A 与 B 的转化率相 等，正确；平衡时物质 B 的浓度为0.6 mol 2 L 0.3 mol L 1，错误。综上，正确。 20.在 2 L 恒温密闭容器中通入气体 X 并发生反应：2X(g)Y(g)(正反应放热)，X 的物质的 量 n(X)随时间 t 变化的曲线如图所示(图
23、中的两条曲线分别代表有、无催化剂的情形)，下列 叙述正确的是( ) A.实线表示使用催化剂的情形 B.b、c 两点表明反应在相应的条件下达到了最大限度 C.反应进行到 a 点时放出的热量多于反应进行到 b 点时放出的热量 D.反应从开始到 a 点的平均反应速率可表示为 v(Y)0.01 mol L 1 min1 答案 B 解析 催化剂能加快化学反应速率，缩短反应达到平衡的时间，根据图像可知，虚线表示使 用催化剂的情形，A 项错误；根据图像可知，b、c 两点达到了化学平衡状态，而化学平衡状 态是反应所能达到的最大程度，B 项正确；根据图像可知，a 点反应没有达到平衡，随着时 间的推移，反应继续向
24、正反应方向进行，且放出热量，b 点的反应达到平衡状态，所以反应 进行到 a 点时放出的热量少于反应进行到 b 点时放出的热量， C 项错误； 反应从开始到 a 点， X 的物质的量减少 0.1 mol，根据化学方程式可知，Y 的物质的量增加 0.05 mol，则平均反应 速率可表示为 v(Y) 0.05 mol 2 L5 min0.005 mol L 1 min1，D 项错误。 二、非选择题(本题包括 4 个小题，共 40 分) 21.(8 分)反应 FeH2SO4=FeSO4H2的能量变化趋势如图所示： (1)该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)若要使该反应的反应速率加快，下列措
25、施可行的是_(填字母)。 A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为 98%的浓硫酸 C.升高温度 D.减小压强 (3)若将上述反应设计成原电池， 铜为原电池某一极材料， 则铜为_(填“正”或“负”) 极。 铜片上产生的现象为_， 该极上发生的电极反应为_ _，外电路中电子由_(填“正”或 “负”，下同)极向_极移动。 答案 (1)放热 (2)AC (3)正 产生无色气泡 2H 2e=H 2 负 正 解析 (1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。 (2)增大固体的表面积或升高温度，反应速率加快；适当增大反应物浓度反应速率也增大，但 98%的浓硫酸能使铁钝化。 (3)该反应中铁是还原剂，作负极，比铁活动
26、性差的铜应作正极。铜片上，氢离子得到电子， 电极反应为 2H 2e=H 2，外电路电子由负极流向正极。 22.(10 分)(2019 郑州月考)分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同 浓度的稀硫酸，乙中 A 为电流表。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是_(填字母)。 A.甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C.两烧杯中溶液 pH 均增大 D.产生气泡的速度甲中比乙中慢 E.乙的外电路中电流方向 ZnCu F.乙溶液中 SO2 4向铜片方向移动 (2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为_；乙为_。 (3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片
27、上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原 因可能是_。 (4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子 方程式：铜电极：_，总反应：_。 当电路中转移 0.25 mol 电子时， 消耗负极材料的质量为_ g(Zn 的相对原子 质量 65)。 答案 (1)CD (2)化学能转化为热能 化学能转化为电能 (3)锌片不纯，在锌片上就形成原电池 (4)Cu2 2e=Cu ZnCu2=Zn2Cu 8.125 解析 甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有 气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的 pH 增大。乙中构成原
28、电池，加快了 化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中 Zn 为负极，Cu 为正极，所以电流方 向 CuZn，溶液中的 H 向铜片方向移动，SO2 4向锌片方向移动。乙中负极反应式为 Zn2e =Zn2 ， 转移 0.25 mol 电子时， 消耗 Zn 0.125 mol， 质量为 0.125 mol65 g mol18.125 g。 23.(10 分)(2019 石家庄期中)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在 400 mL 稀盐酸中加入足量的锌粉， 用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1
29、 2 3 4 5 氢气体积/mL (标准状况) 100 240 464 576 620 哪一时间段反应速率最大_min(填“01”“12”“23”“34”或“4 5”)，原因是_。 求 34 min 时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_(设溶液体积不变)。 (2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的 下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是_(填字母)。 A.蒸馏水 B.KCl 溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液 (3)某温度下在 4 L 密闭容器中，X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。 该反应的化学方程式是_。 该反应
30、达到平衡状态的标志是_(填字母)。 A.Y 的体积分数在混合气体中保持不变 B.X、Y 的反应速率比为 31 C.容器内气体压强保持不变 D.容器内气体的总质量保持不变 E.生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z 2 min 内 Y 的转化率为_。 答案 (1)23 因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快 0.025 mol L 1 min1 (2)CD (3)3X(g)Y(g)2Z(g) AC 10% 解析 (1)在 01、 12、 23、 34、 45 min 时间段中， 产生气体的体积分别为 100 mL、 140 mL、224 mL、112 mL、44
31、 mL，由此可知反应速率最大的时间段为 23 min；原因是因 该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快；在 34 min 时间段 内，n(H2) 0.112 L 22.4 L mol 10.005 mol，消耗盐酸的物质的量为 0.01 mol，故 v(HCl) 0.01 mol 0.4 L1 min0.025 mol L 1 min1。(2)加入蒸馏水，加入 KCl 溶液，H浓度减小，反应速 率减小且不减少产生氢气的量，故 A、B 正确；C 项，加入 KNO3溶液，H 浓度减小，因酸 性溶液中有 NO 3，具有强氧化性，与 Zn 反应无氢气生成，错误；D 项，加入 Cu
32、SO4溶液， 形成原电池， 反应速度增大， 且影响生成氢气的量， 错误。 (3)由图像可以看出， 反应中 X、 Y 的物质的量减少，应为反应物，Z 的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到 5 min 时， n(Y)0.2 mol，n(Z)0.4 mol，n(X)0.6 mol，则 n(Y)n(Z)n(X)123，参 加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为 3X(g) Y(g)2Z(g)；X、Y 的反应速率比为 31，随着反应的进行 X、Y 的反应速率比始终为 31，不能作为平衡状态的标志，故 B 错误；反应物和生成物均为气体，容器内气体的总质 量保持不变，不能作为平衡
33、状态的标志，故 D 错误；生成 1 mol Y 的同时消耗 2 mol Z 均只 能表示逆反应速率， 不能说明正、 逆反应速率相等， 无法判断反应达到平衡状态， 故 E 错误； 2 min 内 Y 的转化率 变化物质的量 起始总物质的量100%(1 mol0.9 mol) 1 mol100%10%。 24.(12 分)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特 性。锂离子电池放电时电极反应式为负极反应：C6Lixe =C 6Li1xxLi (C 6Li 表示锂原子 嵌入石墨形成复合材料)正极反应： Li1xMO2xLi xe=LiMO 2(LiMO2表示含锂的过渡
34、金 属氧化物)。 (1)锂电池放电时电池的反应式为_。 (2)假设放电过程中消耗负极材料 5.6 g，则转移的电子数目为_(NA为阿伏加德罗常数 的值)。 科学家设想利用太阳能电池电解水产生的气体制成燃料电池给卫星充电，可建立环保型的卫 星供电系统。 (3)已知破坏 1 mol HH 键、 1 mol O=O 键、 1 mol HO 键时分别需要吸收 436 kJ、 498 kJ、 465 kJ 的能量。下图表示 H2、O2转化为水的反应过程能量变化，则 b_。 (4)某研究性学习小组为探究锌与盐酸反应，取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了如下 平行实验： 实验：把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试
35、管中，发现氢气发生的速率变化如图所示； 实验：把纯锌片投入到含 FeCl3的同浓度工业稀盐酸中，发现放出氢气的量减少。 实验：在盐酸中滴入几滴 CuCl2溶液，生成氢气速率加快。 试回答下列问题： 试分析实验中 t1t2速率变化的主要原因是_。 t2t3速率变化的主要原因是_。 实验放出氢气的量减少的原因是_。 某同学认为实验反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池，你认为是否正确？ _(填“正确”或“不正确”)。请选择下列相应的 a 或 b 作答。 a.若不正确，请说明原因_。 b.若正确则写出实验中原电池的正极电极反应式：_。 答案 (1)C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1x (
36、2)0.8NA (3)490 kJ (4)反应放热，溶液温度升高，反应速率加快 随反应进行，盐酸的 浓度减小较大，反应速度减慢 Fe3 氧化性大于 H，所以锌先与 Fe3反应，故氢气量减少 正确 2H 2e=H 2 解析 (1)正负极反应式叠加即得到锂电池放电时电池的反应式为 C6LiLi1xMO2=LiMO2 C6Li1x。(2)1 mol 锂失去 1 mol 电子，假设放电过程中消耗负极材料 5.6 g，锂的物质的量 是5.6 g 7 g mol 10.8 mol，则转移的电子数目为0.8N A。(3)反应热等于断键吸收的能量和形成 化学键所放出的能量的差值，则根据示意图可知 b4465 kJ2436 kJ498 kJ490 kJ。 (4)开始温度起主要作用，纯锌与稀盐酸反应，放出热量，温度升高，t1t2速率加快；后 期 c(H )起主导作用， 随着反应进行 c(H)降低， t 2t3反应速率减慢。 锌片与氯化铁反应， 导致与盐酸反应的锌的质量减少，生成氢气量减少。实验(3)中锌与铜离子发生置换反应生 成金属铜，生成的铜与锌形成了原电池，锌为负极，铜为正极，负极电极反应式为 Zn2e =Zn2 ，H在正极发生还原反应，电极反应式为 2H2e=H 2。