专题09 化学反应与电能-【题高分】2023-2024学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第二册）

1.我国目前电能主要来自火力发电，其次来自水力发电。 2.火力发电的原理 首先通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 3.能量转换过程:化学能热能机械能电能 1．（2021春·安徽蚌埠·高一统考期末）汽车燃料经历了从煤油到汽油的变迁。至今，人们依然在探索、优化车用燃料。根据以下三种可燃物在空气中的燃烧反应的能量变化示意图，从能量角度考虑，最适合做汽车燃料的是 A．可燃物A B．可燃物B C．可燃物C D．可燃物A、B、C一样 【答案】A 【详解】可燃物A达到燃点需要的能量较低，同时放出的热量较多，适合作为汽车燃料，故选：A。 1．（2021春·江苏镇江·高一校联考阶段练习）下列说法正确的是 A．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 B．有能量变化的都是化学变化 C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池的活性物质大量储存在电池内部 【答案】C 【详解】A．反应中的能量变化表现形式有多种，主要表现为热量的变化，故A错误； B．物理变化过程中也能有能量变化，如物质的三态变化，部分物质溶解时也会吸收或放出能量，故B错误； C．蓄电池是二次电池放电后可以充电重新使用，使活性物质获得再生，故C正确； D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，故D错误； 故选：C。 2．（2022春·安徽安庆·高一校考开学考试）我国空间站天宫号所采用的光伏系统，光电效率达到30%。利用再生生保技术，能将空间站内的水蒸气收集、处理成可饮用水，并转化为再生氧，实现水的循环使用。空间站以水为介质将不同形式的能量相互转换，原理如图所示。装置X为电解水装置，装置Y为燃料电池电池。下列有关说法不正确的是 A．X工作时，将电能转变为化学能 B．太阳能电池工作时，将光能转变为电能 C．马达工作时，将电能转变为机械能 D．Y工作时，氢气通入该装置的正极 【答案】D 【详解】A．装置X为电解水装置，将电能转变为化学能，A正确； B．太阳能电池工作时，将光能转变为电能，B正确； C．马达工作时，耗费电能用来转动，将电能转变为机械能，C正确； D．Y为氢氧燃料电池，O元素化合价降低，通入氧气做正极，D错误； 故选：D。 3．（2021春·高一课时练习）美国化学家诺塞拉研制出一种可以将水分解成氢气和氧气的催化剂，这将使氢气生产成为可能，并使太阳能使用步入新的时代，被称为“水发电技术”。下列有关说法正确的是 A．“水发电技术”是指水分解生成氢气和氧气，同时放出能量来发电 B．“水发电技术”可实现发电过程中的零污染物排放 C．若水分解产生的H2、O2分别通入燃料电池的两极，通H2的电极上发生还原反应 D．“水发电技术”的能量转换形式为：化学能→电能→热能 【答案】B 【分析】 【详解】A．水分解的过程是吸热过程，选项A错误； B．“水发电技术”可实现发电过程中的零污染物排放，选项B正确； C．“水发电技术”的能量转换形式为太阳能→化学能→电能，选项C错误； D．氢氧燃料电池中，通H2的为电源负极，失去电子发生氧化反应，选项D错误。 答案选B。 1.实验探究 实验操作 实验现象 原因解释 Zn片：锌片溶解，表面产生无色气泡 Cu片：无变化 反应的离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ Cu片表面无明显变化的原因：铜排在金属活动性顺序表氢的后面，不能从酸溶液中置换出氢气 Zn片是否溶解：溶解 Cu片上是否有气泡：有气泡 电流表A指针偏转 电流表指针偏转说明：导线中有电流 Cu片上有气泡说明：溶液中的氢离子在铜片表面获得电子发生还原反应产生氢气，从铜片上放出 2.原电池的概念 原电池是把化学能转化为电能的装置； 原电池的反应本质是氧化还原反应。 3.原电池的工作原理 (1)图示 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (2)能量转化：化学能转变为电能。 4.原电池的构成条件 理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。 装置条件： (1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 (2)溶液：两电极均插入电解质溶液中。 (3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。 原电池的判定方法 一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)； 二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。 1．（2023春·陕西西安·高一长安一中校考期中）下列装置能构成原电池的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【分析】中学阶段一般认为：原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据