第12讲 化学反应热效应 化学能与电能的转化-【学考必备】2025年高中化学学业水平合格性考试总复习（江苏专用）

第12讲 化学反应热效应 化学能与电能的转化 目录 明晰学考要求 1 基础知识梳理 1 考点精讲精练 3 考点一：化学反应中能量变化 7 考点二：化学能源 7 考点二：常见化学电源 9 实战能力训练 13 1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2.知道吸热反应和放热反应的含义。 3.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 4.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。 5.通过简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理，认识其能量转化形式。 6.认识研制新型电池的重要性。 一、放热反应与吸热反应 1.吸热反应和放热反应 （1）①把 热量的化学反应称为放热反应。 ②把 热量的化学反应称为吸热反应。 （2）常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应 ②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 2.化学反应中总会伴随着能量变化 通常主要表现为热能的变化，有的 热量，有的 热量。 【易错提醒】 关于吸热反应和放热反应的易错点 （1）“三个不一定”。 ①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应； ②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应； ③吸热反应也不一定需要加热，如Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 （2）吸热反应和放热反应都是化学变化。 ①NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应； ②升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 3.化学反应中能量变化的原因 （1）化学反应过程(物质变化) （2）化学反应中能量变化的原因 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 E1＞E2，反应 能量(吸热反应)； E1＜E2，反应 能量(放热反应)。 4.化学反应中能量的决定因素 化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。 放热反应 吸热反应 化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存” 【核心归纳】 放热反应与吸热反应比较 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 图示 5.宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。 微观解释 反应物、生成物中化学键的变化关系 能量 变化 断裂旧化学键吸收的总能量 形成新化学键释放的总能量 放出 能量 断裂旧化学键吸收的总能量 形成新化学键释放的总能量 吸收 能量 二、能源 1.能源的分类 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 2.能源的利用 (1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。 (2)化石燃料需亟待解决的问题： (3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施； ②防止燃料燃烧造成的环境污染； ③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料； ④开发太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、等清洁、高效的新能源。 【核心归纳】 氢能的优点 三、原电池 1．(1)概念：是将 直接转变为 的装置；原电池的反应本质是 反应。 (2)原电池的工作原理 原电池总反应式： 。 (3)能量转化过程：原电池在工作时， 极失电子，电子通过导线流向 极，被氧化性物质得到，闭合回路中形成电流， 能转变为 能。 2．原电池的构成条件 (1)原电池反应必须是自发的氧化还原反应。 (2)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)。 (3)两电极均插入电解质溶液中。 (4)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。 3.原电池中电子、离子的移动规律 在原电池中，电子在导线中定向移动(由负极流出，流入正极)，离子在溶液中定向移动(阳离子移向正极，阴离子移向负极)，即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”，它们共同组成了一个完整的闭合回路。 4.原电池的工作原理 负极 正极 电极材料 活泼性较强的金属 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 电子流向 电子流出极 电子流入极 离子移 动方向 阴离子移向的极 阳离子移向的极 反应类型 氧化反应 还原反应 反应现象 溶解的极 增重或有气泡放出的极 电极反应式 还原剂－ne－===氧化产物 氧化剂＋ne－===还原产物 【核心归纳】 原电池正负极的判断方法 四、化学电源 1.一次电池 （1）特点：电池放电后 充电(内部的氧化还原反应 逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 （2）锌锰干电池的构造如图所示： ①锌筒为 ，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为 ，最终被还原的物质是 。 ③NH4Cl糊的作用 。 2.二次电池(充电电池) （1）特点：二次电池在放电时所进行的 ，在充电时可以 ，使电池恢复到放电前的状态。 （2）能量转化：化学能电能 （3）常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。 【典型例题】 考点一：化学反应中能量变化 【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C. 断开H–O键放出能量 D. 达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 【例2】（2021高二·江苏·学业考试）2020年11月，嫦娥五号在长征五号火箭的助推下成功发射，火箭采用液氢、液氧等无毒无污染推进剂。嫦娥五号首次实现在月球上动态展示五星红旗，并带着“月壤”从地外天体起飞返回地球。旗开月表，五星闪耀。 分解水获得H2的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．分解水属于吸热反应 B．断开H—O键放出能量 C．形成H—H键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 【即时演练】 1．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度CO2混合气、H2，化学反应原理是CH3OH+H2O→CO2+3H2，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．形成H—H键放出能量 D．断开H—C键放出能量 2．（2023高二·江苏连云港·学业考试模拟）下列反应属于吸热反应的是 A．甲烷在空气中燃烧 B．生石灰和水反应 C．锌粒与稀硫酸反应 D．石灰石在高温下分解反应 3.（2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟）自然界中生成臭氧的反应为，其能量变化如图所示。下列说法中正确的是 A．为吸热反应 B．氧气比臭氧稳定 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．中化学键的断裂需要放出能量 【典型例题】 考点一：化学能源 【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)下列属于可再生能源的是 A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 太阳能 【即时演练】 1．（2024高二上·江苏·学业考试模拟）近日，我国渤海探明超千亿立方的天然气田。天然气的主要成分为 A．H2 B．CH4 C．CO2 D．NH3 2．（2024高二下·江苏泰州·学业考试模拟）能源是经济发展的动力，下列属于化石能源的是 A．太阳能 B．风能 C．潮汐能 D．煤炭 考点三：原电池 常见化学电源 【典型例题】 【例1】（2024高二下·江苏·学业考试）某柔性电池的结构如图所示，其中作电池的负极，作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A．逐渐被消耗 B．失去电子 C．离子通过电解质膜进行迁移 D．化学能转化为电能 【例2】(2023高二上·江苏·学业考试)氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A. 电极a是正极 B. 电子经导线由电极b流入电极a C. 该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O D. 该装置可将电能转化为化学能 【即时演练】 1．（2023高二上·江苏南通·学业考试模拟）用锌片、铜片、西红柿等材料可以制作如下图所示的西红柿电池。电池工作时，下列有关说法正确的是 A．Zn片作正极 B．Cu片质量减少 C．电子由Zn片经导线流向Cu片 D．实现了电能向化学能的转化 2．（2023高二上·江苏·学业考试）下列装置可以构成原电池的是 A． B． C． D． 3.(2022高二上·江苏·学业考试)某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是 A. Zn电极是该电池的正极 B. Cu电极表面产生的气体是H2 C. 电子经导线由Cu电极流入Zn电极 D. 该装置可将电能转化为化学能 一、单选题 1．（2024高二下·江苏·学业考试）阅读下列材料，回答下列问题。 硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得，反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成，反应为，正反应是放热反应。遇水剧烈反应，放出大量的热，产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的，再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。 对于反应，下列说法正确的是 A．如图可表示反应的能量变化 B．断开中的化学键放出热量 C．维持反应进行需持续提供能量 D．反应所得的可用作炼铁的原料 2．（2024高二·江苏南通·学业考试模拟）美国NASA曾开发一种铁空气二次电池。该电池放电时，其原理如下图所示，电池反应为：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．b极为电池负极 C．电子由a极经负载流向b极 D．由电能转变为化学能 3．（2024高二上·江苏徐州·学业考试模拟）美国NASA曾开发一种铁空气二次电池，该电池放电时，其原理如下图所示，电池反应为：，有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极质量减少 B．b极为电池负极 C．电子由a极经负载流向b极 D．由电能转变为化学能 4．（2024高二上·江苏徐州·学业考试模拟）下列属于放热反应的是 A．浓硫酸稀释 B．铵盐溶于水 C． D．水的分解反应 5．（2023高二·江苏扬州·学业考试模拟）一种可用于潜艇的电池的电极材料为锂和钢板，电解质为LiOH，使用时加入水即可放电。电池反应为2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑。下列说法正确的是 A．钢板为负极 B．H2在正极生成 C．OH-移向正极 D．电子由钢板经导线流向锂 6．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）形成正确的观念有助于学习和决策。下列观念正确的是 A．物质的性质仅有组成该物质的元素决定 B．“纯天然”物质一定好，人工合成的物质一定不好 C．化学工艺的设计原则是消耗更多的资源获得所需产品 D．化学反应中能量既不会被创造，也不会消失，而是发生形式的转化 7．（2022高二上·江苏·学业考试）下列装置可以构成原电池的是 A． B． C． D． 8．（2022高二上·江苏·学业考试）我国成功研制出新型“海水电池”。电池反应为。下列关于该电池的说法正确的是 A．铝片作正极 B．海水作为电解质溶液 C．电池工作时失去电子 D．电池工作时实现了电能向化学能的转化 9．（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）氢的下列性质中，与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是 A．原料丰富 B．热值高 C．密度小 D．无污染 10．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。氨的下列性质中，与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是 A．无色 B．有刺激性气味 C．易液化 D．在电池中与O2反应的产物无污染 11．（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）甲烷燃烧的热化学方程式为： 。其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开C-H键放出能量 D．该反应是吸热反应 12．（2024高二·江苏南通·学业考试模拟）舍勒发现氯气是在1774年，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，发生的反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，这种气体有强烈的刺激性气味。舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属、非金属、碱等发生化学反应。氢气在氯气中燃烧为放热反应，下列说法正确的是 A．断开Cl-Cl键放出能量 B．形成H-Cl键吸收能量 C．燃烧都是放热反应 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 13．（2023高二上·江苏·学业考试）制取高纯硅的反应SiCl4＋2H2Si＋4HCl为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键放出热量 C．需要高温的反应都是放热反应 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 14．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）是工业上制造氮肥的重要反应，该反应的正反应为放热反应，下列说法正确的是 A．使用催化剂不影响反应速率 B．和的总能量低于总能量 C．增大的浓度可以提高化学反应速率 D．合适的条件下，和能100%转化为 15．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开H–O键放出能量 D．达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 16．（2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟）下列图示变化为吸热反应的是 A． B． C． D． 17．（2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟）某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应物的总能量大于生成物总能量 B．反应的 C．该反应需加热才能发生 D．该反应伴随着能量的吸收 18．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）燃料电池是一种具有广阔发展前景的化学电源，与一般电池的主要区别在于燃料电池的活性物质是在工作时不断从外部输入的。某氢氧燃料电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．通入的a极为正极 C．该电池工作时电子的流动方向：a极→b极 D．该电池是一种具有优异应用前景的绿色电源 19．（2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟）一种铝—空气—海水电池的反应装置如图所示。电池反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3.下列说法正确的是 A．铝片作正极 B．该装置可将电能转化为化学能 C．电池工作时铝电极逐渐被消耗 D．电子从铂电极经导线流向铝电极 20．（2022高二·江苏南京·学业考试模拟）西红柿中含有矿物盐、有机酸等，某同学利用题图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是 A．电极是该电池的正极 B．电极表面产生的气体是 C．电子经导线由电极流入电极 D．该装置可将电能转化为化学能 21．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极a是正极 B．电子经导线由电极b流入电极a C．该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O D．该装置可将电能转化为化学能 22．（2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟）锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．是负极 B．反应一段时间后，溶液颜色加深 C．棒发生反应： D．该装置能实现电能向化学能的转化 23．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）在加热、加压条件下，利用金属锰的水热反应可将CO2转化为甲酸(HCOOH)，转化关系示意图如下： (1)HCOOH的官能团是羧基。HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是 。 (2)转化过程可认为分两步反应进行： 反应I. Mn + H2OMnO + H2↑； 反应Ⅱ. …… 写出加热、加压条件下反应Ⅱ的化学方程式： 。 (3)反应一段时间后，生成HCOOH的速率增大，可能的原因是 (填字母)。 A．反应放热使温度升高 B．反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用 C．H2能将MnO转化为MnO2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲 化学反应热效应 化学能与电能的转化 目录 明晰学考要求 1 基础知识梳理 1 考点精讲精练 3 考点一：化学反应中能量变化 7 考点二：化学能源 7 考点二：常见化学电源 9 实战能力训练 13 1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2.知道吸热反应和放热反应的含义。 3.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。 4.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。 5.通过简易原电池的实验，了解原电池的概念和原理，认识其能量转化形式。 6.认识研制新型电池的重要性。 一、放热反应与吸热反应 1.吸热反应和放热反应 （1）①把释放热量的化学反应称为放热反应。 ②把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 （2）常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应 ②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 2.化学反应中总会伴随着能量变化 通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。 【易错提醒】 关于吸热反应和放热反应的易错点 （1）“三个不一定”。 ①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应； ②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应； ③吸热反应也不一定需要加热，如Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 （2）吸热反应和放热反应都是化学变化。 ①NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应； ②升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 3.化学反应中能量变化的原因 （1）化学反应过程(物质变化) （2）化学反应中能量变化的原因 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 E1＞E2，反应吸收能量(吸热反应)； E1＜E2，反应放出能量(放热反应)。 4.化学反应中能量的决定因素 化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。 放热反应 吸热反应 化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存” 【核心归纳】 放热反应与吸热反应比较 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 图示 5.宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。 微观解释 反应物、生成物中化学键的变化关系 能量 变化 断裂旧化学键吸收的总能量＜形成新化学键释放的总能量 放出 能量 断裂旧化学键吸收的总能量 ＞形成新化学键释放的总能量 吸收 能量 二、能源 1.能源的分类 形成条件 利用历史 性质 一次能源 常规能源 可再生资源 水能、风能、生物质能 不可再生资源 煤、石油、天然气等化石能源 新能源 可再生资源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气 不可再生资源 核能 二次能源 （一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源） 电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等 2.能源的利用 (1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。 (2)化石燃料需亟待解决的问题： (3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向 ①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施； ②防止燃料燃烧造成的环境污染； ③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料； ④开发太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、等清洁、高效的新能源。 【核心归纳】 氢能的优点 三、原电池 1．(1)概念：是将化学能直接转变为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。 (2)原电池的工作原理 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (3)能量转化过程：原电池在工作时，负极失电子，电子通过导线流向正极，被氧化性物质得到，闭合回路中形成电流，化学能转变为电能。 2．原电池的构成条件 (1)原电池反应必须是自发的氧化还原反应。 (2)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)。 (3)两电极均插入电解质溶液中。 (4)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。 3.原电池中电子、离子的移动规律 在原电池中，电子在导线中定向移动(由负极流出，流入正极)，离子在溶液中定向移动(阳离子移向正极，阴离子移向负极)，即“电子不下水，离子不上岸”或“电子走陆路，离子走水路”，它们共同组成了一个完整的闭合回路。 4.原电池的工作原理 负极 正极 电极材料 活泼性较强的金属 活泼性较弱的金属或能导电的非金属 电子流向 电子流出极 电子流入极 离子移 动方向 阴离子移向的极 阳离子移向的极 反应类型 氧化反应 还原反应 反应现象 溶解的极 增重或有气泡放出的极 电极反应式 还原剂－ne－===氧化产物 氧化剂＋ne－===还原产物 【核心归纳】 原电池正负极的判断方法 四、化学电源 1.一次电池 （1）特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 （2）锌锰干电池的构造如图所示： ①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。 ③NH4Cl糊的作用电解质溶液。 2.二次电池(充电电池) （1）特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 （2）能量转化：化学能电能 （3）常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。 【典型例题】 考点一：化学反应中能量变化 【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C. 断开H–O键放出能量 D. 达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 【答案】B 【详解】A．正反应是吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，A错误； B．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成时放出能量，化学反应中吸收和放出的不相等，所以化学反应有能量的变化，因此反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关，B正确； C．化学键断裂需要吸收能量，因此断开H–O键需要吸收能量，C错误； D．可逆反应不能进行完全，达到化学平衡时CH3CH2OH转化率达到最大限度，不能完全转化为生成物，D错误； 故选B。 【例2】（2021高二·江苏·学业考试）2020年11月，嫦娥五号在长征五号火箭的助推下成功发射，火箭采用液氢、液氧等无毒无污染推进剂。嫦娥五号首次实现在月球上动态展示五星红旗，并带着“月壤”从地外天体起飞返回地球。旗开月表，五星闪耀。 分解水获得H2的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．分解水属于吸热反应 B．断开H—O键放出能量 C．形成H—H键吸收能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 【答案】A 【详解】A．从分解的能量变化图可知：反应物的总能量小于生成物的总能量，故分解水属于吸热反应，A正确；D错误；     B．断开H—O键需要吸收能量，B错误； C．形成H—H键将释放能量，C错误； 故答案为：A。 【即时演练】 1．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）先进的甲醇蒸气重整—变压吸附技术可得到高浓度CO2混合气、H2，化学反应原理是CH3OH+H2O→CO2+3H2，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．形成H—H键放出能量 D．断开H—C键放出能量 【答案】C 【解析】A．图示能量变化趋势可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以CH3OH转变成H2的过程是一个放出热量的过程，A错误； B．反应物的总能量大于生成物的总能量，，B错误； C．化学键的形成需要释放能量，所以形成H—H键放出能量，C正确； D．化学键的断裂需要吸收能量，D错误； 2．（2023高二·江苏连云港·学业考试模拟）下列反应属于吸热反应的是 A．甲烷在空气中燃烧 B．生石灰和水反应 C．锌粒与稀硫酸反应 D．石灰石在高温下分解反应 【答案】D 【解析】A．甲烷燃烧是放热反应，故A错误； B．生石灰与水反应是放热反应，故B错误； C．锌粒与稀硫酸反应是放热反应，故C错误； D．石灰石高温分解是吸热反应，故D正确； 故选：D。 选C。 3.（2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟）自然界中生成臭氧的反应为，其能量变化如图所示。下列说法中正确的是 A．为吸热反应 B．氧气比臭氧稳定 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．中化学键的断裂需要放出能量 【答案】B 【详解】A．根据能量变化图，为放热反应，A错误； B．物质能量越低越稳定，氧气能量低，氧气比臭氧稳定，B正确； C．根据能量变化图，反应物能量低，生成物能量高，C错误； D．物质发生反应，断键需吸收能量，D错误； 答案选B。 【典型例题】 考点一：化学能源 【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)下列属于可再生能源的是 A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 太阳能 【答案】D 【详解】A．煤是不可再生能源，A错误； B．石油是不可再生能源，B错误； C．天然气是不可再生能源，C错误； D．太阳能是可再生能源，D正确； 故选D。 【即时演练】 1．（2024高二上·江苏·学业考试模拟）近日，我国渤海探明超千亿立方的天然气田。天然气的主要成分为 A．H2 B．CH4 C．CO2 D．NH3 【答案】B 【详解】天然气主要成分是甲烷，化学式是CH4，故合理选项是B。 2．（2024高二下·江苏泰州·学业考试模拟）能源是经济发展的动力，下列属于化石能源的是 A．太阳能 B．风能 C．潮汐能 D．煤炭 【答案】D 【详解】煤、石油、天然气属于化石能源，太阳能、风能、潮汐能属于新能源，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 考点三：原电池 常见化学电源 【典型例题】 【例1】（2024高二下·江苏·学业考试）某柔性电池的结构如图所示，其中作电池的负极，作正极。下列关于该电池工作时的说法不正确的是 A．逐渐被消耗 B．失去电子 C．离子通过电解质膜进行迁移 D．化学能转化为电能 【答案】B 【详解】根据题目已知：电池的总反应为：，则负极反应式为：，正极反应式为：，电解质膜用于传递，据此分析解答。 A．根据分析，Zn为负极，在电池工作中不断被消耗，质量减少，A正确； B．根据分析，在反应中得到电子被还原为MnO，B错误； C．电池工作中通过电解质膜进行迁移传递电流，C正确； D．原电池是将化学能转化为电能的装置，D正确； 故答案为：B。 【例2】(2023高二上·江苏·学业考试)氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A. 电极a是正极 B. 电子经导线由电极b流入电极a C. 该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O D. 该装置可将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，O2在正极b上被还原，A错误； B．原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由a通过负载流向b，B错误； C．该电池总反应是2H2 + O2 = 2H2O，C正确； D．该装置为原电池，该装置可将化学能转化为电能，D错误； 故选C。 【即时演练】 1．（2023高二上·江苏南通·学业考试模拟）用锌片、铜片、西红柿等材料可以制作如下图所示的西红柿电池。电池工作时，下列有关说法正确的是 A．Zn片作正极 B．Cu片质量减少 C．电子由Zn片经导线流向Cu片 D．实现了电能向化学能的转化 【答案】C 【解析】A．西红柿电池为原电池，活泼电极做负极，Zn比Cu活泼，Zn片作负极，故A错误； B．Cu片作正极，H+得到电子变为氢气，Cu片质量不变，故B错误； C．电子由负极经导线流向正极，则电子由Zn片经导线流向Cu片，故C正确； D．原电池是将化学能转化为电能的装置，故D错误； 答案选C。 2．（2023高二上·江苏·学业考试）下列装置可以构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】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。 【解析】A．蔗糖溶液不导电，无法形成闭合回路，故A错误； B．该装置有活泼性不同的两个电极，能形成闭合回路，且有自发的氧化还原反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，故B正确； C．该装置两个电极相同，不能形成原电池，故C错误； D．该装置没有形成闭合回路，故D错误； 故选B。 3.(2022高二上·江苏·学业考试)某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是 A. Zn电极是该电池的正极 B. Cu电极表面产生的气体是H2 C. 电子经导线由Cu电极流入Zn电极 D. 该装置可将电能转化为化学能 【答案】B 【详解】，锌与硫酸自发发生氧化还原反应，故Zn为负极，Cu为正极，硫酸为电解质溶液； A．根据分析，锌失电子为负极，A错误； B．电解质溶液中的氢离子移动到铜电极表面，生成氢气，B正确； C．负极失去电子，正极得电子，则Zn失电子，Cu得电子，C错误； D．该装置为原电池，由化学能转化为电能，D错误； 故答案为：B。 一、单选题 1．（2024高二下·江苏·学业考试）阅读下列材料，回答下列问题。 硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得，反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成，反应为，正反应是放热反应。遇水剧烈反应，放出大量的热，产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的，再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。 对于反应，下列说法正确的是 A．如图可表示反应的能量变化 B．断开中的化学键放出热量 C．维持反应进行需持续提供能量 D．反应所得的可用作炼铁的原料 【答案】D 【解析】A．是放热反应，生成物的总能量小于反应物总能量，该图不能表示反应的能量变化，故A错误； B．断键吸热，断开中的化学键吸收热量，故B错误； C．该反应放热，维持反应进行不需持续提供能量，故C错误； D．一氧化碳还原氧化铁冶炼金属铁，反应所得的可用作炼铁的原料，故D正确； 选D。 2．（2024高二·江苏南通·学业考试模拟）美国NASA曾开发一种铁空气二次电池。该电池放电时，其原理如下图所示，电池反应为：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2。有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极发生还原反应 B．b极为电池负极 C．电子由a极经负载流向b极 D．由电能转变为化学能 【答案】C 【详解】该空气电池为原电池装置，铁在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应。 A．根据分析，铁在负极发生氧化反应，A错误； B．b为电池的正极，B错误； C．电子由负极沿导线流向正极，故由a极经负载流向b极，C正确； D．该装置为原电池，由化学能转化为电能，D错误； 故选C。 3．（2024高二上·江苏徐州·学业考试模拟）美国NASA曾开发一种铁空气二次电池，该电池放电时，其原理如下图所示，电池反应为：，有关该电池放电时的说法正确的是 A．a极质量减少 B．b极为电池负极 C．电子由a极经负载流向b极 D．由电能转变为化学能 【答案】C 【详解】由方程式可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，电极a为原电池的负极，碱性条件下铁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化亚铁，电极反应式为Fe—2e—+2OH—= Fe(OH)2，电极b为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e—=4 OH—。 A．由分析可知，电极a为原电池的负极，碱性条件下铁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化亚铁，则电极a的质量增大，故A错误； B．由分析可知，电极b为原电池的正极，故B错误； C．由分析可知，电极a为原电池的负极，电极b为正极，则电子由a极经负载流向b极，故C正确； D．由分析可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，故D错误； 故选C。 4．（2024高二上·江苏徐州·学业考试模拟）下列属于放热反应的是 A．浓硫酸稀释 B．铵盐溶于水 C． D．水的分解反应 【答案】C 【详解】A．浓硫酸溶于水放热，但没有化学反应发生，A错误； B．铵盐溶于水吸热，但没有化学反应发生，B错误； C．铝热反应放出大量的热，是放热反应，C正确； D．水分解属于吸热反应，D错误； 故选C。 5．（2023高二·江苏扬州·学业考试模拟）一种可用于潜艇的电池的电极材料为锂和钢板，电解质为LiOH，使用时加入水即可放电。电池反应为2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑。下列说法正确的是 A．钢板为负极 B．H2在正极生成 C．OH-移向正极 D．电子由钢板经导线流向锂 【答案】B 【详解】电池反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，Li发生失电子的氧化反应，Li为负极，钢板为正极，结合原电池原理作答。 A．根据分析，Li为负极，钢板为正极，A项错误； B．电池反应中H元素的化合价由+1价降至0价，H2O在正极上发生得电子的还原反应生成H2：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B项正确； C．阴离子OH-移向负极，C项错误； D．原电池工作时电子由负极经导线流向正极，电子由负极锂经导线流向正极钢板，D项错误； 答案选B。 6．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）形成正确的观念有助于学习和决策。下列观念正确的是 A．物质的性质仅有组成该物质的元素决定 B．“纯天然”物质一定好，人工合成的物质一定不好 C．化学工艺的设计原则是消耗更多的资源获得所需产品 D．化学反应中能量既不会被创造，也不会消失，而是发生形式的转化 【答案】D 【详解】A．结构是影响化学性质的最重要因素，结构决定物质的主要化学性质。例如，同素异形体具有相同的元素，但是它们的性质不相同，A项错误； B．人工合成的物质往往在性能上优于天然的物质，B项错误； C．化学工艺的设计应该充分利用原材料，满足技术上的先进和经济上的合理可行要求，即选择物料损耗小、循环量少、能量消耗少和回收利用好的生产方法，C项错误； D．化学反应满足能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式（化学能转化为热能、光能、电能等），而能量的总量保持不变，D项正确。 7．（2022高二上·江苏·学业考试）下列装置可以构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】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。 【详解】A．蔗糖溶液不导电，无法形成闭合回路，故A错误； B．该装置有活泼性不同的两个电极，能形成闭合回路，且有自发的氧化还原反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，故B正确； C．该装置两个电极相同，不能形成原电池，故C错误； D．该装置没有形成闭合回路，故D错误； 故选B。 8．（2022高二上·江苏·学业考试）我国成功研制出新型“海水电池”。电池反应为。下列关于该电池的说法正确的是 A．铝片作正极 B．海水作为电解质溶液 C．电池工作时失去电子 D．电池工作时实现了电能向化学能的转化 【答案】B 【详解】 A．由电池反应知铝元素化合价升高，发生氧化反应，故作电池负极，A错误； B．由题意信息知海水为该电池电解液，B正确； C．由电池反应知氧元素化合价降低，发生还原反应，故氧气得电子，C错误； D．原电池工作原理是将化学能转化为电能，D错误； 故选B。 9．（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）氢的下列性质中，与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是 A．原料丰富 B．热值高 C．密度小 D．无污染 【答案】C 【详解】A．制取氢气采用电解水的方法，水资源丰富故其原料丰富，A不符合题意； B．氢气热值高，是燃料电池的理想燃料，B不符合题意； C．氢气密度小，但与其成为燃料电池的理想燃料不相关，C符合题意； D．氢气在空气中燃烧生成物是水，它没有矿物燃料燃烧时所产生的一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫及粉尘等所引起的污染，故无污染，D不符合题意； 故选C 。 10．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。氨的下列性质中，与其成为燃料电池的理想燃料不相关的是 A．无色 B．有刺激性气味 C．易液化 D．在电池中与O2反应的产物无污染 【答案】A 【详解】A．理想燃料电池为生成无污染的产物，与物质的颜色无关，A符合题意； B．氨有刺激性气味，泄漏时易被察觉，反应受生成无污染的氮气和水，其成为燃料电池的理想燃料，B不符合题意； C．氨易液化，易于储存，其成为燃料电池的理想燃料，C不符合题意； D．氨在电池中与O2反应的产物无污染，其成为燃料电池的理想燃料，D不符合题意； 故答案为：A。 11．（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）甲烷燃烧的热化学方程式为： 。其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开C-H键放出能量 D．该反应是吸热反应 【答案】B 【详解】A．根据热化学方程式可知，反应为放热反应，则反应物能量高于生成物能量，A错误； B．化学反应总是伴随着能量的变化，吸热或放热的原因主要是化学物质内部的化学键断裂和形成所发生的能量差而表现成热量变化，B正确； C．断开化学键需要吸收能量，故断开C-H键吸收能量，C错误； D．由和能量变化图可知，该反应为放热反应，D错误； 故选B。 12．（2024高二·江苏南通·学业考试模拟）舍勒发现氯气是在1774年，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，发生的反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，这种气体有强烈的刺激性气味。舍勒制备出氯气以后，把它溶解在水里，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用；他还发现氯气能与金属、非金属、碱等发生化学反应。氢气在氯气中燃烧为放热反应，下列说法正确的是 A．断开Cl-Cl键放出能量 B．形成H-Cl键吸收能量 C．燃烧都是放热反应 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】C 【详解】A．断开化学键吸热，A错误； B．形成化学键放热，B错误； C．燃烧是发光发热的剧烈的氧化反应，都是放热反应，C正确； D．反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，D错误； 故选C。 13．（2023高二上·江苏·学业考试）制取高纯硅的反应SiCl4＋2H2Si＋4HCl为吸热反应，下列说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成Si—Si键放出热量 C．需要高温的反应都是放热反应 D．反应物的总能量大于生成物的总能量 【答案】B 【详解】A．断开H—H键吸收能量，故A错误； B．形成Si—Si键放出热量，故B正确； C．反应条件与反应放热吸热没有绝对关系，如SiCl4＋2H2Si＋4HCl是吸热反应，故C错误； D．吸热反应的反应物的总能量小于生成物的总能量，故D错误； 故答案选B。 14．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）是工业上制造氮肥的重要反应，该反应的正反应为放热反应，下列说法正确的是 A．使用催化剂不影响反应速率 B．和的总能量低于总能量 C．增大的浓度可以提高化学反应速率 D．合适的条件下，和能100%转化为 【答案】C 【详解】A．加入催化剂能增大反应速率，A错误； B．反应放热，故和的总能量高于总能量，B错误； C．反应物的浓度增大，反应速率增大，C正确 D．该反应为可逆反应，反应物的转化率不可能达到100%，D错误； 故选C。 15．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开H–O键放出能量 D．达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 【答案】B 【详解】A．正反应是吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，A错误； B．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成时放出能量，化学反应中吸收和放出的不相等，所以化学反应有能量的变化，因此反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关，B正确； C．化学键断裂需要吸收能量，因此断开H–O键需要吸收能量，C错误； D．可逆反应不能进行完全，达到化学平衡时CH3CH2OH转化率达到最大限度，不能完全转化为生成物，D错误； 故选B。 16．（2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟）下列图示变化为吸热反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，故A选； B．中和反应为放热反应，故B不选； C．燃烧反应为放热反应，故C不选； D．由图可知反应物的总能量高于生成物，因此该反应为放热反应，故D不选； 综上所述，答案为A。 17．（2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟）某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应物的总能量大于生成物总能量 B．反应的 C．该反应需加热才能发生 D．该反应伴随着能量的吸收 【答案】D 【详解】由图可知，该反应是反应物的总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应中伴随着能量的吸收，反应的焓变ΔH大于0，吸热反应不一定需要加热才能发生，故选D。 18．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）燃料电池是一种具有广阔发展前景的化学电源，与一般电池的主要区别在于燃料电池的活性物质是在工作时不断从外部输入的。某氢氧燃料电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．该装置将化学能转化为电能 B．通入的a极为正极 C．该电池工作时电子的流动方向：a极→b极 D．该电池是一种具有优异应用前景的绿色电源 【答案】B 【详解】氢氧燃料电池中通入氢气的电极为负极，a为负极，通入氧气的电极为正极，b为正极。 A．该装置为原电池，将化学能转化为电能，A正确； B．通入氢气的电极为负极，即a极为负极，B错误； C．该原电池工作时，电子从负极经过导线流向正极，即从a极→b极，C正确； D．该电池原材料为氢气和氧气，产物为H2O，原材料来源充足，对环境无污染，是一种具有优异应用前景的绿色电源，D正确； 故答案选B。 19．（2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟）一种铝—空气—海水电池的反应装置如图所示。电池反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3.下列说法正确的是 A．铝片作正极 B．该装置可将电能转化为化学能 C．电池工作时铝电极逐渐被消耗 D．电子从铂电极经导线流向铝电极 【答案】C 【详解】根据电池总反应可知，电池工作时，负极为Al，发生氧化反应，电极反应式为，正极上发生还原反应，正极反应式为，结合原电池的工作原理解答该题。 A．由分析可知，Al发生氧化反应，为原电池的负极，A项错误； B．该装置为原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，B项错误； C．Al为负极，被氧化生成氢氧化铝，铝电极逐渐被消耗，C项正确； D．电子从负极经导线流向正极，即从铝电极经导线流向铂电极，D项错误； 故选C。 20．（2022高二·江苏南京·学业考试模拟）西红柿中含有矿物盐、有机酸等，某同学利用题图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是 A．电极是该电池的正极 B．电极表面产生的气体是 C．电子经导线由电极流入电极 D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】B 【详解】A．Zn比Cu活泼，如图所示装置探究中，Zn作负极，故A错误； B．Cu作正极，H+在正极得到电子生成，故B正确； C．Zn作负极，Cu作正极，电子经导线由Zn电极流入Cu电极，故C错误； D．该装置是原电池，该装置可将化学能转化为电能，故D错误； 故选B。 21．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极a是正极 B．电子经导线由电极b流入电极a C．该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】C 【详解】A．氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，O2在正极b上被还原，A错误； B．原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由a通过负载流向b，B错误； C．该电池总反应是2H2 + O2 = 2H2O，C正确； D．该装置为原电池，该装置可将化学能转化为电能，D错误； 故选C。 22．（2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟）锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是 A．是负极 B．反应一段时间后，溶液颜色加深 C．棒发生反应： D．该装置能实现电能向化学能的转化 【答案】C 【详解】锌铜原电池反应，Zn为负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，发生反应Cu2++2e-=Cu，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，电流从正极流向负极。 A．锌铜原电池反应，Zn为负极，发生氧化反应，故A错误； B．随着反应的进行，铜离子的浓度减小，溶液颜色变浅，故B错误； C．Zn为负极，发生反应：Zn-2e-=Zn2+，故C正确； D．该装置为原电池装置，能实现化学能向电能的转化，故D错误； 故选：C。 23．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）在加热、加压条件下，利用金属锰的水热反应可将CO2转化为甲酸(HCOOH)，转化关系示意图如下： (1)HCOOH的官能团是羧基。HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是 。 (2)转化过程可认为分两步反应进行： 反应I. Mn + H2OMnO + H2↑； 反应Ⅱ. …… 写出加热、加压条件下反应Ⅱ的化学方程式： 。 (3)反应一段时间后，生成HCOOH的速率增大，可能的原因是 (填字母)。 A．反应放热使温度升高 B．反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用 C．H2能将MnO转化为MnO2 【答案】(1)3 (2)CO2 + H2 HCOOH (3)B 【详解】（1）甲酸的结构式为 ，HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目为3； 故答案为：3； （2）根据总反应为Mn+CO2+H2O=MnO+HCOOH，减去反应Ⅰ，即为反应Ⅱ； 故答案为：； （3）A．温度升高，不论吸热反应还是放热反应，反应速率都会增大，A不符合题意； B．反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用，生成HCOOH的速率增大，B符合题意； C．氢气与二氧化碳反应生成甲酸，C不符合题意； 故答案为：B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$