化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案

化学化学反应与能量变化的专项培优练习题(含答案)附答案

一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）

1．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb 和PbO 2，电解液为稀硫酸。工作时该电池

总反应式为：Pb (s )＋PbO 2(s )＋2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电

充电

2PbSO 4(s )＋2H 2O (l )。根据上述情况判断：

(1)放电时，电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)放电时，电解质溶液中阴离子移向_____极，电子从_____极流向____极。

(3)写出负极的电极方程式：_____________________________________。

【答案】增大 负 负 正 Pb -2e -+SO 4 2-＝PbSO 4

【解析】

【分析】

放电时，负极发生氧化反应，Pb 失去电子产生Pb 2+，Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4，反应消耗硫酸，硫酸的浓度减小，负极得到PbSO 4，正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+，Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4，电子由负极经外电路流向正极，由此分析解答。

【详解】 (1)该电池总反应式为：Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电

充电

2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。根据工作原理可知：在放电时Pb 发生氧化反应，失去电子变为Pb 2+，电极反应式为Pb -2e -=Pb 2+；正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+，电极反应式为：PbO 2+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O ，反应消耗硫酸，使硫酸的浓度减小，溶液中c (H +)降低，所以溶液的pH 增大；

(2)放电时，由于负极不断产生Pb 2+，使正电荷数目增大，所以电解质溶液中阴离子SO 42-移向负极，电子从负极Pb 极流向正极PbO 2极；

(3)负极失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式：Pb +SO 42--2e -=PbSO 4。

【点睛】

本题考查了原电池工作原理，要会根据电池反应及元素化合价变化判断电池的正负极，并书写正负极电极反应式。注意：负极上生成难溶性的硫酸铅导致负极质量增加，正极上也产生难溶性的硫酸铅导致正极质量也增加，而溶液的酸性会减弱。

2．有A 、B 、C 、D 四种金属片，进行如下实验：①A 、B 用导线连接后浸入稀H 2SO 4中，电流由B 导线 A ；②C 、D 用导线相连后，同时伸入稀H 2SO 4 溶液中，C 极为负极；③A 、C 相连后同时浸入稀H 2SO 4 中，C 极产生大量气泡；④B 、D 相连后同时浸入稀H 2SO 4 中，D 极发生氧化反应；试判断四种金属的活动顺序是( )

A ．A ＞C ＞D ＞B

B ．A ＞B ＞

C ＞

D C ．B ＞A ＞C ＞D D ．B ＞D ＞C ＞A

【答案】A

【解析】

【详解】

①A 、B 用导线连接后浸入稀H 2SO 4 中，电流由B

导线 A ，A 为负极，B 为正极，金属性A>B

②C、D用导线相连后，同时伸入稀H2SO4 溶液中，C极为负极，D极为正极，则金属性

C>D；

③A、C相连后同时浸入稀H2SO4 中，C极产生大量气泡，C为正极，A为负极，则金属性

A>C；

④B、D相连后同时浸入稀H2SO4 中，D极发生氧化反应，D为负极，B为正极，则金属性

D>B；

综上分析：金属性：A＞C＞D＞B；

答案选A。

【点睛】

原电池中活泼的电极做负极，不活泼的做正极，利用电极的活性来判断电极金属性的强弱，判断原电池正负极的方法：1、根据两极材料判断。一般活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；2、根据电极现象判断。一般情况下电极逐渐溶解为负极，电极增重可放出气体的为正极；3、根据电子流动方向来判断。电子流出的为负极、电子流入的为正极或电流流出的正极、电流流入的负极；4、根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极；5、根据原电池两极发生的变化来判断。失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极；

3．请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：

(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是____________，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。

(2)下列过程中不一定释放能量的是____(请填编号)。

A．形成化学键 B．燃料燃烧 C．化合反应 D．葡萄糖在体内的氧化反应

E.酸碱中和

F.炸药爆炸

(3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1 mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量，则其中和热为____kJ/mol。

(4)已知H2和O2反应放热，且断开1 mol H-H、1 mol O=O、 1 mol O-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ，由此可以推知下列关正确的是___（填编号）。

A．Q1+Q2>Q3 B．Q1+Q2>2Q3 C．2Q1+Q2<4Q3 D．2Q1+Q2<2Q3

【答案】搅拌，使反应物充分接触促进反应玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起 C Q 2

C

【解析】

【分析】

(1)通过玻璃棒的搅拌可使混合物充分接触而促进反应进行；烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起；

(2)形成化学键释放能量，燃烧放热、有些化合反应是吸热反应，如碳和二氧化碳反应制一氧化碳，大多数分解反应是吸热反应，氧化反应、酸碱中和、炸药爆炸都是放热反应；(3)依据中和热的概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1 mol水和可溶性盐放出的热量进行分析；