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清單03 化學反應與能量變化
01 吸熱反應和放熱反應的判斷
1.吸熱反應和放熱反應的比較
放熱反應 吸熱反應
定義 釋放熱量的化學反應 吸收熱量的化學反應
形成原因 反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量 反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學鍵強弱的關系　 生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量 生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量
反應過程 圖示
2.常見的吸熱反應與放熱反應
3.吸熱反應和放熱反應的判斷方法
E1>E2反應吸收能量(吸熱反應) E1(1)根據反應物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素。
若反應物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應，反之是吸熱反應。
(2)根據化學鍵斷裂或形成時的能量變化判斷——用于計算。
若斷裂反應物中的化學鍵所吸收的總能量小于形成生成物中化學鍵所放出的總能量，屬于放熱反應，反之是吸熱反應。
(3)根據反應物和生成物的相對穩定性判斷。
由不穩定的物質(能量高)生成穩定的物質(能量低)的反應為放熱反應，反之為吸熱反應。
(4)根據反應條件判斷。
凡是持續加熱才能進行的反應一般是吸熱反應。
【例1】
1．下列實驗現象或圖像信息不能充分說明相應的化學反應是放熱反應的是

A．圖①溫度計的水銀柱上升
B．圖②中反應物總能量大于生成物總能量
C．圖③中反應開始后，針筒活塞向右移動
D．圖④中反應開始后，甲處液面低于乙處液面
【例2】
2．某化學興趣小組選用如圖所示裝置進行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，U形管中液面發生如圖所示變化，試管里加入的物質可能是
A．生石灰和水 B．硫酸和氫氧化鈉
C．鎂條和鹽酸 D．鹽酸和碳酸氫鈉
02 利用鍵能計算化學反應中的能量變化
1．化學鍵與能量變化的關系
化學鍵的形成蘊涵著能量變化，在進行反應時化學鍵要斷裂，吸收能量，反應后形成新化學鍵要放出能量，反應前反應物能量與反應后生成物能量不相等。
2．計算公式
用Q(吸)表示反應物分子化學鍵斷裂時吸收的總能量，Q(放)表示生成物分子化學鍵形成時放出的總能量。
公式：ΔQ=Q(吸)-Q(放)
利用化學鍵形成和斷裂時的能量變化計算化學反應中的能量變化：
3．實例(以H2+Cl2=2HCl為例)：
(1)圖示分析：
(2)計算分析：
化學鍵 反應中能量變化
1 mol A—B化學鍵 反應中能量變化
H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ
Cl—Cl 吸收243 kJ
H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ
結論 679 kJ-862 kJ-183 kJ，即反應放出183 kJ熱量
【點撥】反應中能量變化與化學鍵鍵能的關系
(1)鍵能：
標準狀況下，將1 mol氣態分子AB(g)解離為氣態原子A(g)、B(g)所需的能量，用符號E表示，單位為
kJ·mol-1。
(2)反應中能量變化與化學鍵鍵能的關系：
反應中能量變化Q=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和，Q<0，反應放熱，Q>0，反應吸熱。以反應H2+Cl2=2HCl為例：H—H鍵、Cl—Cl鍵和H—Cl鍵的鍵能分別為436 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1、431 kJ·mol-1，則反應中能量變化Q=(436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1)-2×431 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1<0，反應放熱。
【例1】
3．中國研究人員研制出一種新型復合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實現高效分解水，其主要過程如下圖所示。
已知：若鍵能是斷裂1 mol鍵所吸收的能量或形成1 mol鍵所放出的能量，
幾種物質中化學鍵的鍵能如下表所示。
化學鍵 中鍵 中鍵 中鍵 中鍵 中鍵
鍵能kJ/mol 463 496 436 138 463
若反應過程中分解了2 mol水，則下列說法不正確的是
A．總反應為 B．過程Ⅰ吸收了926kJ能量
C．過程Ⅱ放出了574kJ能量 D．過程Ⅲ屬于放熱反應
【例2】
4．已知反應NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是
A．圖中A→B為放熱過程
B．該反應為吸熱反應
C．斷裂1molNO2和1molCO的化學鍵吸收的能量總和小于形成1molNO和1molCO2的化學鍵所釋放的能量的總和
D．1molNO2(g)和lmolCO(g)的總能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量
03 人類對能源的利用
凡是能夠提供某種形式能量的物質或是物質的運動，統稱為能源。它是人類取得能量的來源，包括已開采出來的可供使用的自然資源和經過加工或轉移的能量的來源，尚未開采出的能量資源不列入能源的范疇，只能是能源資源。
能源的分類方法有多種：
1、一次能源與二次能源
從自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流過水壩的水等；一次能源經過加工轉換后獲得的能源稱為二次能源，如各種石油制品、蒸氣、煤氣、電力、氫能等。
2、常規能源與新能源
在一定歷史時期和科學技術水平下，已被人們廣泛使用的能源稱為常規能源，如煤、石油、天然氣、水能等；隨著科技的不斷發展，才開始被人類采用先進的方法加以利用的古老能源以及新發現的利用先進技術所獲得的能源都是新能源，如核能、風能、太陽能、海洋能等。
3、可再生能源與非再生能源
（1）可連續再生、永久利用的一次能源稱為可再生能源，如水力、風能等；
（2）經過億萬年形成的、短期內無法恢復的能源，稱為非再生能源，如石油、煤、天然氣等。
4、人類利用能源的三個階段
柴草時期、化石能源時期和多能源結構時期。
5、新能源
（1）概念：是指以新技術為基礎，系統開發利用的能源，包括太陽能、生物質能、風能、海洋能、地熱能等。
（2）太陽能的利用
植物的光合作用是大自然“利用”太陽能極為成功的范例。在人工利用太陽能方面，例如模擬生物體儲存太陽能、利用太陽能電池把太陽能直接轉化為電能、利用太陽能直接分解水，使太陽能轉化為氫能等方面的研究，都取得了一些可喜的成績。
（3）氫能的利用
氫能是人類最理想的能源，氫能主要用作高能燃料，廣泛應用于飛機、汽車、燃料電池等其他需要熱能或其他形式的能量的設備中。
（4）生物質能
新能源中一種無限的可再生性的能源是生物質能。它是自然界中各種綠色植物通過光合作用，將太陽能轉換為化學能而固定下來的，儲存在植物體內的一種自然資源能。
6、解決能源問題的措施
①提高能源的利用效率：a.改善開采、運輸、加工等各個環節；b.科學控制燃燒反應，使燃料充分燃燒。
②開發新能源：開發資源豐富、可以再生、沒有污染或污染很小的新能源。
【例1】
5．2022年，全國兩會提案議案中，綠色低碳話題熱度不減。有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是
A．H2O的分解反應是放熱反應
B．氫能源已被普遍使用
C．氫氣不易貯存和運輸，無開發利用價值
D．2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
04 原電池的工作原理
1.工作原理梳理
能量變化 化學能轉化為電能
形成條件 兩個電極 組合情況①②③④負 極較活潑金屬金屬金屬石墨或Pt正 極較不活潑金屬金屬氧化物石墨或Pt石墨或Pt
電解質溶液或熔液、固體 電解質可能與電極的負極反應，也可能不與電極反應
電極上 有自發的氧化還原反應發生
微粒流向 外電路 電子從負極流向正極
內電路 溶液中陽離子移向正極，陰離子移向負極
2.工作原理圖示
(1)裝置示意圖：
(2)工作原理(以銅、鋅、稀硫酸原電池為例)示意圖：
知識要點 實例
電極構成 負極：還原性相對較強的金屬正極：還原性相對較弱的金屬或導電非金屬 鋅板——負極銅板——正極
電極反應 負極：失去電子，氧化反應正極：得到電子，還原反應 負極：Zn－2e－=Zn2+正極：2H++2e－=H2
電子流向、電流方向 外電路：電子由負極流向正極，電流方向相反；內電路：陰離子移向負極，陽離子移向正極，電流由負極流向正極 外電路：電子由鋅板經導線流向銅板內電路：SO移向鋅板(負極)；Zn2+移向銅板(正極)
電極反應式與總反應式的關系　　 兩個電極反應式相加，即得總反應式 負極：Zn－2e－=Zn2+正極：2H++2e－=H2 總反應式：Zn+2H+=Zn2++H2
3.多角度判斷原電池的正、負極
正極 較不活潑金屬或非金屬 電極材料 較活潑金屬 負極
還原反應 電極反應類型 氧化反應
電子流入 電子流向 電子流出
電流流出 電流流向 電流流入
陽離子遷移的電極 離子流向 陰離子遷移的電極
質量增大或不變 電極質量 質量減少或不變
電極有氣泡產生 電極現象 電極變細
【易錯提醒】
(1)構成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，正極材料可以為導電的非金屬，例如石墨。兩極材料可能參與反應，也可能不參與反應。
(2)兩個活潑性不同的金屬電極用導線連接，共同插入電解質溶液中不一定構成原電池，必須有一個能自發進行的氧化還原反應。
(3)在判斷原電池正負極時，既要考慮金屬活潑性的強弱也要考慮電解質溶液性質。如Mg—Al—HCl溶液構成的原電池中，負極為Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液構成的原電池中，負極為Al，正極為Mg。
【例1】（23-24高一下·河北石家莊·期中）
6．石家莊二中實驗學校某化學興趣小組設計了一個如圖所示的水果電池，下列有關該電池的說法正確的是
A．鋅片作正極
B．電子流向：鋅片→導線→LED燈→銅片→檸檬→鋅片
C．銅片上發生還原反應，質量一定增加
D．水果種類會影響LED燈的亮度
【例2】
7．某小組為研究原電池原理，設計如圖裝置。下列敘述正確的是
A．a和b不連接時，鐵片上會有產生
B．a和b用導線連接時，電子由a流向b
C．a和b用導線連接時，銅片上發生的反應為
D．a和b連接時，鐵會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色；a和b不連接時，鐵片不發生反應
05 原電池原理的應用
1．加快化學反應速率
一個自發進行的氧化還原反應，設計成原電池可以加快反應速率。
—
—
2．比較金屬活潑性強弱
兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。
—
—
3．用于金屬保護
將被保護的金屬與比其活潑的金屬連接。
4．設計原電池
(1)依據：已知一個氧化還原反應，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑為電解質溶液中的陽離子(或在正極上被還原)。
(2)步驟：以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu為例。
步驟 實例
將反應拆分為電極反應 負極反應 Fe－2e－=Fe2+
正極反應 Cu2++2e－=Cu
選擇電極材料 負極：較活潑金屬，一般為發生氧化反應的金屬 Fe
正極：活潑性弱于負極材料的金屬或石墨 Cu或C
選擇電解質 一般為與負極反應的電解質 CuSO4溶液
畫出裝置圖
【例1】
8．如圖所示裝置中觀察到電流計指針偏轉，M棒變粗，N棒變細，指針指向M，由此判斷下表中所列M、N、P物質，其中可以成立的組合是
M N P
A 鋅 銅 稀硫酸溶液
B 銅 鐵 稀鹽酸溶液
C 銀 鋅 硝酸銀溶液
D 鋅 鐵 硝酸鐵溶液
A．A B．B C．C D．D
【例2】
9．有甲、乙、丙、丁四種金屬，將甲乙用導線相連放入稀硫酸中可以看到甲慢慢溶解，而乙表面上有氣泡逸出，把丁放到甲的硫酸鹽溶液中，丁的表面覆蓋一層甲的單質，丙能和水反應放出氫氣，甲能和稀鹽酸反應放出氫氣，已知四種金屬中有一種是銅，則銅是
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
06 化學電源分析
1.一次電池——鋅錳干電池
構造示意圖
工作原理 負極 鋅筒 鋅被氧化，逐漸消耗
電解質 氯化銨糊
正極 石墨棒 二氧化錳被還原
特點 放電后不能充電
便于攜帶，價格低
2.二次電池（充電電池）
（1）常見類型：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等；
（2）特點
放電：化學能轉化為電能；
充電：電能轉化為化學能。
放電時發生的氧化還原反應，在充電時逆向進行，使電池恢復到放電前的狀態。
3.燃料電池
一種將燃料（如氫氣、甲烷、乙醇）和氧化劑（如氧氣）的化學能直接轉化為電能的電化學反應裝置
特點：清潔、安全、高效；能量轉化率可以達到80%以上；反應物不是儲存在電池內部，而是從外部提供，供電量易于調節。
燃料電池與一般的電池不同的是，反應物不是儲存在 電池內部 ，而是由外部提供，電池裝置起著類似于試管、燒杯等反應容器的作用。
工作原理：利用原電池的工作原理將燃料(如H2)和氧化劑(如O2)分別在兩個電極上反應所放出的化學能直接轉化為　電能　。(實驗裝置如下)
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。
酸性 堿性 中性
負極反應式 2H2－4e－=4H+ 2H2+4OH－－4e－=4H2O 2H2－4e－=4H+
正極反應式 O2+4H++4e－=2H2O O2+2H2O+4e－=4OH－ O2+2H2O+4e－=4OH－
電池總反應式 2H2+O2=2H2O
【歸納總結】燃料電池的特點
（1）燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應，可以利用原電池的工作原理將燃料和氧化劑(如O2)反應所放出的熱能直接轉變為電能。
（2）燃料電池是一種高效、環境友好的發電裝置。
（3）燃料電池如果以氫氣為燃料時，產物為水;以甲烷為燃料時，產物為水和二氧化碳。
（4）燃料電池與干電池和蓄電池的主要差別在于反應物不是儲存在電池內部，而是用外加的設備，源源不斷地提供燃料和氧化劑，使反應能連續進行。
【例1】
10．下列四個常用電化學裝置的敘述錯誤的是
A水果電池圖 B干電池 C鉛蓄電池 D氫氧燃料電池
A．水果電池中電流從銅片流出
B．干電池中鋅皮作負極
C．鉛蓄電池放電過程中硫酸溶液濃度減小
D．燃料電池正極反應：O2+2H2O+4e-=4OH-
【例2】
11．“乙醇燃料電池”的工作原理為，裝置如圖所示。
①在該電池中的移動方向為由 （填“A到B”或“B到A”）。寫出A電極的電極反應式： 。
②若標況下有11.2L 參與反應，理論上通過質子交換膜的數目為 。
07 原電池電極反應式的書寫
1.原電池電極反應式的書寫
負極反應式的書寫 ①活潑金屬作負極時，電極本身被氧化： a．若生成的陽離子不與電解質溶液反應，其產物可直接寫為金屬陽離子，如： Zn-2e-=Zn2+，Cu-2e-=Cu2+。 b．若生成的金屬陽離子與電解質溶液反應，其電極反應式為兩反應合并后的反應式。如Mg-Al(KOH)原電池，負極反應式為Al--3e-+4OH-=AlO+2H2O；鉛蓄電池負極反應式：Pb-2e-+SO=PbSO4。
②負極本身不反應時，常見書寫方法為： 氫氧(酸性)燃料電池，負極反應式為H2-2e-=2H+。 氫氧(堿性)燃料電池，負極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O。
正極反應式的書寫 ①首先根據化合價變化或氧化性強弱判斷得電子的微粒
②其次確定該微粒得電子后變成哪種形式 如氫氧(酸性)燃料電池，正極反應式為O2+4H++4e-=2H2O 氫氧(堿性)燃料電池，正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH- 鉛蓄電池正極反應式：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O
2．特定燃料電池電極反應式的書寫
第一步：寫出電池總反應式。
燃料電池的總反應與燃料的燃燒反應一致，若產物能和電解質反應則總反應為加和后的反應。
如甲烷燃料電池(電解質：NaOH溶液)的反應式為
CH4+2O2=CO2+2H2O　①
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O　②
①式+②式得燃料電池總反應式為CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O。
第二步：寫出電池的正極反應式。
根據燃料電池的特點，一般在正極上發生還原反應的物質都是O2，電解質溶液不同，其電極反應有所不同，其實，我們只要熟記以下四種情況：
常見介質 注意事項
中性溶液 反應物若是H+得電子或OH-失電子，則H+或OH-均來自于水的電離
酸性溶液 反應物或生成物中均沒有OH-
堿性溶液 反應物或生成物中均沒有H+
水溶液 不能出現O2-
(1)酸性電解質溶液環境下電極反應式：O2+4H++4e-=2H2O。
(2)堿性電解質溶液環境下電極反應式：O2+2H2O+4e-=4OH-。
(3)固體電解質(高溫下能傳導O2-)環境下電極反應式：O2+4e-=2O2-。
(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環境下電極反應式：O2+2CO2+4e-=2CO。
第三步：根據電池總反應式和正極反應式，寫出負極反應式。電池的總反應式-電池正極反應式=電池負極反應式。注意在將兩個反應式相減時，要約去正極的反應物O2。
【注意】在燃料電池中，通入燃料的電極均為負極，通入空氣或氧氣的電極均為正極；對于燃料電池，要注意的是：即使燃料相同，如電解質溶液不同，電極反應式可能不同，如氫氧燃料電池，在酸性介質和堿性介質中的電極反應式就不同。
【例1】（23-24高一下·湖北·期中）
12．電池極大地方便了人們的生活，如圖為兩種電池的示意圖。下列說法錯誤的是
A．鋰—空氣電池正極材料是多孔電極，氧氣得到電子
B．鋰—空氣電池總反應方程式為4Li + O2 + 2H2O = 4LiOH
C．鋁離子電池中電流從石墨電極經過用電器到鋁電極
D．鋁離子電池負極反應式為
【例2】
13．原電池是利用氧化還原反應設計的裝置，該裝置的特點是使氧化反應和還原反應在兩個電極進行，“迫使”電子沿著特定的路線移動，從而產生電能。甲、乙兩個原電池裝置如圖所示：

回答下列問題：
(1)若裝置甲的溶液M為稀硫酸，兩個電極采用鎂棒和鋁棒。
①電極X為 (填“正極”或“負極”)，該電極反應式為 。
②該電池的正極是 (填“鎂棒”或“鋁棒”)，該電極產物W是 (填化學式)。
③該原電池總反應的化學方程式是 。
(2)若裝置甲中兩電極質量變化與時間的關系如圖所示，其中一個電極為Ag電極，則該電池的電解質溶液為 (填化學式)溶液，電極X為 (填字母)

a．Fe電極 b．Mg電極 c．Cu電極 d．Al電極
(3)將(1)中原電池生成的氣體產物W通入裝置乙中可制備燃料電池。
①正極為 (填“電極甲”或“電極乙”)，該電極發生 (填“氧化反應”或“還原反應”)。
②該電池工作時，外電路中電子由 (填“電極甲”或“電極乙”，下同)流出；電解質溶液中的移向 。
14．下列反應屬于放熱反應的是
A．一氧化碳在空氣中的燃燒反應
B．與氯化銨固體的反應
C．干冰升華
D．鹽酸與碳酸氫鈉的反應
15．自然界中臭氧形成反應3O2(g)=2O3(g)的能量變化如圖所示。下列說法中錯誤的是
A．2O3=3O2為放熱反應 B．氧氣比臭氧穩定
C．反應物的能量低于生成物 D．反應熱為E3－E1
16．化學反應A+B→C(放出能量)分兩步進行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意圖中表示總反應過程中能量變化的是
A． B．
C． D．
17．硫酸(H2SO4)是一種重要的無機化工原料，工業生產硫酸的主要反應有：
①硫(或硫化物)煅燒得到SO2：S+O2SO2
②SO2經催化氧化再得到SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1
③最后用水吸收即得H2SO4：SO3+H2O=H2SO4
反應①為放熱反應。下列說法正確的是
A．斷開反應物中的化學鍵放出能量 B．形成生成物中的化學鍵吸收能量
C．反應物的總能量小于生成物的總能量 D．反應物的總能量大于生成物的總能量
18．研究表明，在一定條件下，氣態HCN(a)與CNH(b)兩種分子的互變反應過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是

A．CNH比HCN更穩定
B．HCN(g)→CNH(g)為吸熱反應且反應條件一定要加熱
C．1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收127.2kJ的熱量
D．1molHCN(g)轉化為1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的熱量
19．下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是
A．
B．
C．
D．
20．有如圖所示的實驗裝置，下列判斷正確的是
a電極 b電極 X溶液 實驗判斷
A Cu Zn H2SO4 H+向b極遷移
B Zn Fe H2SO4 電子從Zn→Fe→Zn
C Al Mg NaOH a為負極，b為正極
D Cu 石墨 FeCl3 a極質量減小，b極質量增加
A．A B．B C．C D．D
21．學過原電池后，某同學設計了如圖所示的原電池。閉合電鍵K，下列有關說法正確的是

A．銅絲為原電池的負極
B．鐵釘處的電極反應為
C．玻璃杯中由正極區域移向負極區域
D．正極收集0．01mol氣體時，轉移0．04mol電子
22．如圖是鉛酸蓄電池的構造示意圖，下列說法錯誤的是
A．鉛酸蓄電池是二次電池，充電時電能轉化為化學能
B．該電池工作時，電子由板通過外電路流向板
C．該電池工作時，負極的電極反應式為
D．該電池工作時，移向板
23．燃料電池是目前電池研究的熱點之一。現有某課外小組自制的氫氧燃料電池，如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是
A．a極是負極，該電極上發生氧化反應
B．b極反應是O2＋2H2O-4e-=4OH-
C．總反應方程式為2H2＋O2=2H2O
D．若將H2改成CH4，則負極電極反應為：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
24．某鋰離子電池的工作原理如圖所示(a極材料為金屬鋰和石墨的復合材料)，其電池反應為Li+FePO4=LiFePO4。下列關于該電池的說法正確的是

A．a極為正極 B．b極發生氧化反應
C．Li+從a極室向b極室移動 D．可以用稀硫酸作電解質溶液
25．為了探究化學能與熱能的轉化，某實驗小組設計了如下圖所示的三套實驗裝置：
(1)上述3個裝置中，不能驗證“銅與濃硝酸的反應是吸熱反應還是放熱反應”的裝置是 (填裝置序號)。
(2)某同學選用裝置Ⅰ進行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管中加入適量了Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現象是 。說明該反應屬于 (填“吸熱”或“放熱”)反應。
(3)至少有兩種實驗方法能驗證超氧化鉀與水的反應(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放熱反應還是吸熱反應。
方法①：選擇裝置 (填裝置序號)進行實驗；
方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到脫脂棉燃燒，則說明該反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應。
26．由A、B、C、D四種金屬按表中裝置圖進行實驗。
裝置
現象 二價金屬A不斷溶解 C的質量增加 A上有氣體產生
根據實驗現象回答下列問題：
(1)裝置甲中作正極的是 (填“A”或“B”)。
(2)裝置乙溶液中C電極反應： ；外電路中電子由 (填“C極向B極移動”或“B極向C極移動”)。
(3)裝置丙中金屬A上電極反應屬于 (填“氧化反應”或“還原反應”)。
(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是 。
27．化學電池在通信、交通及日常生活中有著廣泛的應用。
(1)下列裝置中能夠組成原電池的是 (填序號)。
(2)現有如下兩個反應：A、；B、。
①根據兩反應本質，判斷能否設計成原電池。如果不能，說明其原因 。
②如果可以，請在下面方框內畫出原電池裝置圖，注明電極材料和電解質溶液等 。
(3)如圖是某鋅錳干電池的基本構造圖。
①該堿性鋅錳干電池的總反應式為，該電池工作時正極的電極反應式是 。
②關于該電池的使用和性能，下列說法正確的是 。(填字母，下同)
A.該電池屬于蓄電池
B.電池工作時向負極移動
C.該電池的電解質溶液是溶液
D.該電池用完后可隨意丟棄，不需要回收處理
(4)另一種常用的電池——鋰電池由于比容量(單位質量電極材料所能轉換的電量)特別大而廣泛用于心臟起搏器，它的負極材料用金屬鋰制成，電解質溶液需用非水溶液配制，請用化學方程式表示不能用水溶液的原因： 。
28．依據化學能與熱能的相關知識回答下列問題：
Ⅰ.共價鍵的鍵能是指形成1mol某種共價鍵的過程中所放出的能量或斷裂1mol某種共價鍵的過程中所吸收的能量。顯然共價鍵的鍵能越大，該共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩定。如H—H鍵的鍵能是436kJ·mol-1，是指使1molH2分子變成2molH原子需要吸收436kJ能量。
(1)已知H—O鍵的鍵能為463kJ·mol-1，下列敘述正確的是 (填標號，下同)。
A.每形成1molH—O鍵吸收463kJ能量
B.每形成1molH—O鍵放出463kJ能量
C.每斷裂1molH—O鍵吸收463kJ能量
D.每斷裂1molH—O鍵放出463kJ能量
(2)已知鍵能：H—H鍵為436kJ·mol-1；H—F鍵為565kJ·mol-1；H—Cl鍵為431kJ·mol-1；H—Br鍵為366kJ·mol-1，則下列分子受熱時最穩定的是 。
A.HF B.HCl C.HBr D.H2
Ⅱ.已知化學反應N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)的能量變化如圖所示，回答下列問題：
(3)1molN2H4(g)和1molO2(g)生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的過程中 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
(4)1molN2H4(g)和1molO2(g)生成1molN2(g)和2molH2O(g)的反應中 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
Ⅲ.已知A、B、C、D均為氣體，其能量變化如圖：
(5)若E1>E2，則該反應為 (填“放熱反應”或“吸熱反應”)。
(6)下列有關反應A+B=C+D的說法正確的是 (填標號)。
A.反應前后原子的種類和數目一定不變
B.該反應若有熱量變化，則一定是氧化還原反應
C.若該反應為放熱反應，則不需要加熱該反應就一定能進行
D.反應物的總質量、總能量與生成物的總質量、總能量均相等
（2022-2023高一下·河北張家口·期末）
29．現代社會中，人類的一切活動都離不開能量，從煤、石油和天然氣等提供的熱能，到各種化學電池提供的電能，都是通過化學反應獲得的。回答下列問題：
(1)綠色能源也稱清潔能源，是指在生產和使用過程中不產生有害物質排放的能源。下列屬于綠色能源的是 (填標號，下同)。
①太陽能 ②煤 ③石油 ④風能 ⑤氫能
(2)下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是_______。
A．甲烷燃燒 B．灼熱的炭與反應
C．鎂與稀硫酸反應 D．鈉和水反應
(3)與反應生成過程中的能量變化如圖所示，和完全反應生成會 (填“吸收”或“放出” )的能量。
(4)已知反應在不同條件下的化學反應速率如下：
①
②
③
④
請比較上述4種情況反應的快慢： (按由大到小的順序填寫序號)。
(5)用和組合形成的質子交換膜燃料電池的結構如圖所示：
①電極是 (填“正極”或“負極”)，電極c的電極反應式是 。
②若電路中轉移電子，則該燃料電池理論上消耗的在標準狀況下的體積為 L。
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試卷第1頁，共3頁
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參考答案：
1．C
【詳解】A．溫度計的水銀柱不斷上升，則中和反應放出熱量，說明相應的化學反應是放熱反應，選項A不符合；
B．由圖可知，反應物總能量大于生成物總能量，說明相應的化學反應是放熱反應，選項B不符合；
C．Zn 與稀硫酸反應生成氫氣，氫氣可使針筒活塞向右移動，不能充分說明相應的化學反應是放熱反應，選項C符合；
D．反應開始后，甲處液面低于乙處液面，說明裝置內壓強增大，溫度升高，反應為放熱反應，選項D不符合；
答案選C。
2．D
【詳解】A．生石灰和水反應放熱，錐形瓶內溫度升高，氣體膨脹，U形管中液面左低右高，故A錯誤；
B．硫酸和氫氧化鈉反應放熱，錐形瓶內溫度升高，氣體膨脹，U形管中液面左低右高，故B錯誤；
C．鎂條和鹽酸反應放熱，錐形瓶內溫度升高，氣體膨脹，U形管中液面左低右高，故C錯誤；
D．鹽酸和碳酸氫鈉反應吸熱，錐形瓶內溫度降低，氣體體積縮小，U形管中液面左高右低，故D正確；
選D。
3．D
【詳解】A．反應過程中分解了2 mol水，由圖可知，生成了2molH2和1molO2，總反應為：，故A正確；
B．過程Ⅰ中斷裂了2mol中鍵，吸收能量，故B正確；
C．過程Ⅱ中生成1mol中鍵和1mol中鍵，放出能量，故C正確；
D．過程Ⅲ斷裂2mol中鍵，吸收463×2=926 kJ能量，生成1mol中鍵，釋放436kJ能量，即總體上吸收了490kJ能量，為吸熱反應，故D錯誤；
故選D。
4．C
【詳解】A．圖中A→B的過程，能量升高，為吸熱過程，A項錯誤；
B．生成物總能量小于反應物總能量，該反應為放熱反應，B項錯誤；
C．該反應為放熱反應，則斷裂1molNO2和1molCO的化學鍵吸收的能量總和小于形成1molNO和1molCO2的化學鍵所釋放的能量的總和，C項正確；
D．該反應為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，則1molNO2(g)和lmolCO(g)的總能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量，D項錯誤；
答案選C。
5．D
【詳解】A．水的分解是吸熱反應，A錯誤；
B．氫能源由于受貯存和運輸等因素的限制，還未普遍使用，B錯誤；
C．氫能源由于受貯存和運輸等因素的限制，還未普遍使用，但有巨大的開發利用價值，C錯誤；
D．2 mol H2可以在1 mol O2中完全燃燒生成2 mol H2O，并放出大量的熱，D正確；
故選D。
6．D
【詳解】A．鋅的活潑性大于銅，所以鋅做負極，A錯誤；
B．電子只能經過外電路導線進行移動，不能經過內電路電解質進行移動，B錯誤；
C．銅片做正極發生還原反應，但正極無金屬析出，故銅片質量不變，C錯誤；
D．水果種類不同，水果中所含電解質濃度不同，導電能力不同，會影響LED燈的亮度，D正確；
答案選D。
7．C
【詳解】A．a和b不連接時，鐵片與銅離子發生置換反應，鐵片表面有銅生成，A錯誤；
B．a和b用導線連接時構成原電池裝置，鐵為負極，銅為正極，電子由鐵流出，通過b流向a，B錯誤；
C．a和b用導線連接時構成原電池裝置，鐵為負極，銅為正極，正極的反應為：銅離子得電子生成銅單質，C正確；
D．a和b連接時構成原電池裝置，鐵為負極，鐵會溶解，銅為正極，正極的反應為：銅離子得電子生成銅單質，溶液從藍色逐漸變成淺綠色；a和b不連接時，鐵片與銅離子發生置換反應，鐵片表面有銅生成，D錯誤；
故選C。
8．C
【分析】電流計指針偏轉，M棒變粗，N棒變細，說明M、N與池中液體構成了原電池。N棒變細，作負極，M棒變粗，說明溶液中的金屬陽離子在M極上得到電子，生成金屬單質，M變粗，M做原電池的正極。
【詳解】A．如果是鋅、銅、稀硫酸構成原電池，則電池總反應式為Zn+2H＋=Zn2++H2↑，Zn作負極，M極變細，A項錯誤；
B．如果是鐵、銅、稀鹽酸構成原電池，電池總反應式為Fe+2H＋= Fe2++H2↑，則鐵是負極，銅棒M是不會變粗的，B項錯誤；
C．如果是銀、鋅、硝酸銀溶液構成原電池，電池總反應式為Zn+2Ag+=Zn2++2Ag，則鋅是負極，N棒變細，析出的銀附在銀上，M棒變粗，C項正確；
D．如果是鋅、鐵、硝酸鐵溶液構成原電池，電池總反應式為Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+，Zn作負極，M極變細，D項錯誤；
故選C。
9．B
【詳解】甲、乙用導線相連放入稀H2SO4中，甲慢慢溶解，乙表面上有氣泡逸出，則甲為原電池負極，活潑性：甲>乙；
把丁放到甲的硫酸鹽溶液中，丁的表面覆蓋一層甲的單質，說明活潑性：丁>甲；
甲放入稀鹽酸中會產生H2，則甲排在氫的前面，丙能和水反應放出氫氣，則活潑性：丙>甲>H；
可得活潑順序為：丁>丙>甲>乙，由甲>H，說明只有乙才可能排在H后，故金屬銅是乙，故選：B。
10．D
【詳解】A．鋅的活動性比銅強，鋅作負極，銅作正極，水果電池中電流從銅片流出經導線到鋅片，A正確；
B．鋅為金屬，石墨為非金屬，干電池中鋅皮作負極，B正確；
C．鉛蓄電池中Pb作負極，PbO2作正極，總反應為：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O，消耗了硫酸，放電過程中硫酸溶液濃度減小，C正確；
D．氫氧燃料電池中氫氣為負極，氧氣為正極，正極氧氣得電子結合氫離子生成水，電極反應式為：O2+4e-+4H+=2H2O，D錯誤；
答案選D。
11． A到B 2NA
【詳解】①在該電池中乙醇為燃料失電子為負極(A)，氧氣為正極(B)，條件為酸性介質，陽離子向正極(B)移動，的移動方向為由A到B；A為負極，乙醇發生氧化反應，電極的電極反應式：。
②正極反應式為：3O2+12H++12e-=6H2O，若標況下有11.2L (0.5mol)參與反應，理論上通過質子交換膜的的物質的量為2mol，數目為2NA。
12．B
【詳解】A．電池內部陽離子向正極移動，如圖鋰－空氣電池中，鋰離子向多孔電極移動，所以多孔電極為正極，正極氧氣得電子，A正確；
B．鋰－空氣電池中為非水電解質，不可能有水參加反應，總反應方程式為4Li+O2＝2Li2O，B錯誤；
C．鋁離子電池中兩個電極分別為鋁和石墨，鋁為活潑電極，是負極，石墨為正極。外電路中電流由正極流向負極，即由石墨流向鋁，C正確；
D．由圖可知，鋁離子電池負極是鋁失去電子，反應式為，D正確；
故選B。
13．(1) 負極 鋁棒 H2
(2) AgNO3 d
(3) 電極甲 還原反應 電極乙 電極乙
【詳解】（1）①鎂與硫酸反應，鋁與硫酸反應，鎂的活潑性比鋁強，因此鎂為負極，鋁為正極，再根據X電極是電子流出的極，則電極X為負極，該電極反應式為；故答案為：負極；。
②根據前面分析該電池的正極是鋁棒，該電極是氫離子得到電子變為氫氣，因此正極產物W是H2；故答案為：鋁棒；H2。
③該原電池總反應是鎂和硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，其化學方程式是；故答案為：。
（2）若裝置甲中兩電極質量變化與時間的關系如圖所示，其中一個電極為Ag電極，則一個電極質量增加10.8g，另一個電極質量減少0.9g，題中金屬活潑性都比銀弱，說明銀為正極，銀電極質量增加，則該電池的電解質溶液為硝酸銀(AgNO3)溶液，有0.1mol銀生成，有0.1mol電子轉移，則負極會消耗0.05mol鐵或0.05mol鎂或0.05mol銅或鋁，質量分別為2.8g、1.2g、3.2g、0.9g，則電極X為Al電極；故答案為：AgNO3；d。
（3）①燃燒電池中燃料為負極，氧化劑為正極，則正極為電極甲，氧氣得到電子，則說明該電極發生還原反應；故答案為：電極甲；還原反應。
②該電池工作時，外電路中電子由負極即電極乙流出；根據原電池“同性相吸”，則電解質溶液中的移向負極即電極乙；故答案為：電極乙；電極乙。
14．A
【詳解】A．一氧化碳在空氣中的燃燒反應屬于放熱反應，故A正確；
B．Ba(OH)2 8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應為吸熱反應，故B錯誤；
C．干冰升華為物理變化，不是化學變化，故C錯誤；
D．鹽酸與碳酸氫鈉的反應為吸熱反應，故D錯誤；
故選：A。
15．D
【詳解】A．根據圖示，生成物總能量大于反應物總能量，3O2=2O3為吸熱反應，2O3=3O2為放熱反應，A正確；
B．氧氣的能量比臭氧低，所以氧氣比臭氧穩定，B正確；
C．根據圖示，反應物的能量低于生成物，C正確；
D．由圖像可知反應熱為E2－E1，D錯誤。
故選D。
16．A
【分析】反應物能量比生成物能量高，則放出能量；反應物能量比生成物能量低，則吸收能量。
【詳解】A．①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)，A+B→C(放出能量)，A正確；
B．①A+B→X(放出能量)，②X→C(放出能量)，A+B→C(放出能量)，B錯誤；
C．①A+B→X(放出能量)，②X→C(吸收能量)，A+B→C(吸收能量)，C錯誤；
D．①A+B→X(吸收能量)，②X→C(吸收能量)，A+B→C(吸收能量)，D錯誤；
故選A。
17．D
【詳解】A．斷開反應物中的化學鍵吸收能量，形成化學鍵放出能量，A錯誤；
B．斷開反應物中的化學鍵吸收能量，形成生成物中的化學鍵放出能量，B錯誤；
C．反應屬于放熱反應，則反應物的總能量大于生成物的總能量，C錯誤；
D．反應屬于放熱反應，則反應物的總能量大于生成物的總能量，D正確；
答案選D。
18．D
【詳解】A．CNH的體系能量比HCN高，則HCN比CNH更穩定，A錯誤；
B．由圖可知，反應物總能量小于生成物總能量，該反應為吸熱反應，吸熱反應都需要吸收能量，但是吸收能量的方法不一定是加熱，也可能是其它形式.，B錯誤；
C．1molHCN(g)轉化成過渡態吸收了186.5kJ的能量，但過渡態還有化學鍵的存在，所以1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收的熱量肯定會大于186.5kJ，C錯誤；
D．1molHCN(g)轉化為1molCNH(g)需要吸收的熱量為：186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ，D正確；
故選D。
19．C
【詳解】可設計成原電池的反應為自發的氧化還原反應，B和D不是氧化還原反應，A不是自發的氧化還原反應，C可設計成燃料電池，是原電池，故選C。
20．C
【詳解】A. Cu、Zn、稀硫酸組成的原電池，鋅較活潑，作原電池的負極，銅作原電池的正極，電解質溶液中的陽離子H＋向正極銅電極移動，即向a極遷移，A錯誤；
B. Zn、Fe、稀硫酸組成的原電池，鋅較活潑，作原電池的負極，鐵作原電池的正極，電子從Zn流向Fe，但是無法再流向Zn，B錯誤；
C. 鋁、鎂、氫氧化鈉溶液組成的原電池，電池反應為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，鋁發生氧化反應，作原電池的負極，鎂電極作原電池的正極，即a為負極，b為正極，C正確；
D. 銅、石墨、氯化鐵溶液組成的原電池，電池反應為：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，銅電極發生氧化反應，作原電池的負極，電極反應為：Cu-2e- =Cu2+，電極質量減小，石墨作原電池的正極，電極反應式為：2Fe3++2e- =2Fe2+，電極質量不變，D錯誤；
故答案選C。
21．C
【詳解】A．鐵活潑性比銅強，鐵與醋酸反應，銅與醋酸不反應，則銅絲為原電池的正極，故A錯誤；
B．鐵釘處的電極反應為，故B錯誤；
C．根據原電池“同性相吸”，則玻璃杯中由正極區域移向負極區域，故C正確；
D．根據，正極收集0.01mol氣體時，轉移0.02mol電子，故D錯誤。
綜上所述，答案為C。
22．D
【詳解】A. 鉛酸蓄電池是可充電電池，是二次電池，充電時電能轉化為化學能，A項正確；
B. 在該電池中板為負極，則電池工作時，電子由板通過外電路流向板，B項正確；
C. 該電池工作時，負極的電極反應式為，C項正確；
D. 在原電池工作時，陽離子向正極移動，則該電池工作時移向板，D項錯誤；
故選D。
23．BD
【分析】氫氧燃料電池工作時，通入氫氣的一極（a極）為電池的負極，發生氧化反應，通入氧氣的一極（b極）為電池的正極，發生還原反應，電子由負極經外電路流向正極，負極反應為：H2-2e-+2OH-=2H2O，正極反應為：O2+4e-+2H2O=4OH-，總反應方程式為2H2+O2=2H2O，據此解答。
【詳解】A． 氫氧燃料電池工作時，通入氫氣的一極（a極）為電池的負極，發生氧化反應，故A正確；
B． 通入氧氣的一極（b極）為電池的正極，發生還原反應，正極反應為：O2+4e-+2H2O=4OH-，故B錯誤；
C． 氫氧燃料電池的電池總反應方程式與氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式一致，都是2H2+O2=2H2O，故C正確；
D．若將H2改成CH4，堿性環境下甲烷在負極轉化為碳酸根離子，則負極電極反應為：CH4-8e-+10 OH-=+7H2O，故D錯誤。
答案選BD。
24．C
【詳解】A．極為負極，A項錯誤；
B．b極為正極，得電子，發生還原反應，B項錯誤；
C．透過隔膜，從a極室進入b極室，C項正確；
D．是活潑金屬，能與稀硫酸反應，故不能用稀硫酸作電解質溶液，D項錯誤。
答案為C。
25． Ⅲ 左端液面降低，右端液面升高 放熱 Ⅰ(或Ⅱ) 放熱
【分析】圖Ⅰ中，若反應放熱，錐形瓶內溫度會升高，壓強增大，會出現紅墨水左低右高，若反應吸熱，錐形瓶內溫度會降低，壓強減小，會出現紅墨水左高右低；
圖Ⅱ中，若反應放熱，具支試管內溫度會升高，壓強增大，會出現導管口冒泡，恢復室溫后水倒吸形成一端水柱，若反應吸熱，具支試管內溫度會降低，壓強減小，會出現水倒吸，形成水柱，恢復室溫后水柱消失的現象；
圖Ⅲ不能不能驗證反應是吸熱反應還是放熱反應。
【詳解】(1)銅與濃硝酸反應產生氣體，不能用圖Ⅲ驗證反應是吸熱反應還是放熱反應；
(2)Ba(OH)2溶液與稀硫酸反應屬于中和反應，中和反應放熱，結合分析可知U形管中可觀察到的現象是左端液面降低，右端液面升高；即該現象說明該反應屬于放熱；
(3)方法①：結合分析可知裝置Ⅰ(或Ⅱ)均能驗證超氧化鉀與水的反應(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放熱反應還是吸熱反應；
方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到脫脂棉燃燒，則說明該反應的進行使溫度達到了脫脂棉的著火點，因此說明該反應是放熱反應。
26． B Cu2＋＋2e－=Cu B極向C極移動 還原反應 D>A>B>C
【分析】根據構成原電池的條件和工作原理進行分析；
【詳解】(1)圖甲中金屬A不斷溶解，根據原電池工作原理，A應為負極，B應為正極；答案為B；
(2)裝置乙中C的質量增加，C為正極，B為負極，電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu；外電路中電子由負極B極向正極C極移動；
(3)裝置A上有氣體產生，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，A為正極，發生還原反應，則D為負極；
(4)根據構成原電池的條件，一般金屬性強的作負極，綜上所述，金屬性強弱順序是D>A>B>C。
【點睛】負極的判斷，①根據電子流向，電子從負極流向正極；②電流的方向，電流從正極流向負極；③一般負極失去電子，質量減少；④離子移動方向，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；⑤化合價升高的一極為負極。
27．(1)③⑤
(2) 是非氧化還原反應，沒有電子轉移
(3) 2MnO2+2e-+=2MnO(OH) B
(4)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
【詳解】（1）①缺少1個活潑性不同的電極，不能組成原電池；
②兩個電極活潑性相同，不能組成原電池；
③中有活潑性不同的兩個電極、電解質溶液、構成了閉合電路，能組成原電池；
④缺少電解質溶液，不能組成原電池；
⑤中有活潑性不同的兩個電極、電解質溶液、構成了閉合電路，能組成原電池；
⑥沒有形成閉合電路，不能組成原電池；
能構成原電池的是③⑤；
（2）①是非氧化還原反應，沒有電子轉移，不能設計成原電池；
②是氧化還原反應，有電子轉移，能設計成原電池，銅發生氧化反應，銅作負極材料，Ag+發生還原反應，AgNO3做電解質，活潑性小于銅的金屬做正極材料，裝置圖為；
（3）①堿性鋅錳干電池的總反應式為，MnO2得電子發生還原反應生成MnO(OH)，電池工作時，正極得電子發生還原反應，正極的電極反應式是2MnO2+2e-+=2MnO(OH)。
②A．該電池不能充電，屬于一次電池，故A錯誤；
B．原電池中陰離子移向負極，所以電池工作時向負極移動，故B正確；
C．堿性鋅錳干電池，該電池的電解質溶液是KOH溶液，故C錯誤；
D．為防止重金屬污染，該電池用完后需要回收集中處理，故D錯誤；
選B
（4）鋰是活潑金屬，鋰和水反應生成氫氧化鋰和氫氣2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，所以鋰電池電解質溶液需用非水溶液。
28． BC A 吸收 2218 放出 534 放熱反應 A
【詳解】(1)已知H—O鍵的鍵能為463kJ·mol-1，結合鍵能的定義可知每形成1molH—O鍵放出463kJ能量、每斷裂1molH—O鍵吸收463kJ能量，故選BC；
(2)共價鍵的鍵能越大，該共價鍵越牢固，含有該共價鍵的分子越穩定，根據題干所給數據可知H-F鍵的鍵能最大，所以HF最穩定，故選A；
(3)據圖可知Q3=2752kJ/mol-534 kJ/mol =2218 kJ/mol，斷鍵吸收能量，則1molN2H4(g)和1molO2(g)生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的過程中吸收2218 kJ能量；
(4)據圖可知反應物總能量比生成物總能量多534 kJ/mol，所以1molN2H4(g)和1molO2(g)生成1molN2(g)和2molH2O(g)的反應中放出534 kJ能量；
(5)E1>E2，即反應物總能量高于生成物總能量，該反應為放熱反應；
(6)A．化學反應中遵循質量守恒定律，反應前后原子的種類和數目一定不變，A正確；
B．任何化學反應都有熱量變化，所以有熱量變化不一定是氧化還原反應，B錯誤；
C．反應的吸放熱與反應條件無關，放熱反應可能也需要加熱引發，如鋁熱反應，C錯誤；
D．反應物的總質量與生成物的總質量相等，當總能量不相等，D錯誤；
綜上所述答案為A。
29．(1)①④⑤
(2)B
(3) 吸收 180
(4)③①②④
(5) 正極 11.2
【詳解】（1）①太陽能④風能⑤氫能生產和使用過程中不產生有害物質，屬于綠色能源；
（2）反應中生成物總能量高于反應物總能量，可知該反應為吸熱反應，燃燒、活潑金屬與酸、鈉與水反應均為放熱反應，反應物的能量高于生成物能量，灼熱的炭與反應吸收能量，生成物能量高于反應物能量，故ACD不符合題意；故答案為：D；
（3）1mol與1mol反應斷裂化學鍵吸收能量：(946+498)=1444kJ；生成2molNO時放出熱量2×632=1264kJ熱量，由此可知和完全反應生成會吸收180的能量；
（4）將各條件下速率均轉化為氮氣的速率，①對應氮氣速率為：；
②；
③
④
4種情況反應的快慢：③①②④；
（5）①由圖可知電子由電極c流出，電極c為負極，電極d為正極，電極c的電極反應式是；
②電極d上發生反應：，電路中轉移電子，則該燃料電池理論上消耗的的物質的量為0.5mol，標準狀況下的體積為11.2。
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