内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
思维导图
考点清单
必备知识一 化学反应与热能
一、常见的放热反应和吸热反应
1、实验探究
实验操作
在一支试管中加入 2mL 2mol/L盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨过光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化。
将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯,观察现象
实验现象
镁条表面产生无色气泡,溶液的温度升高
有刺激性气味的气体产生,烧杯内物质呈糊状,木片与烧杯粘在一起,烧杯底部变凉
反应原理
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
能量转化
化学能转化为热能
热能转化为化学能
2、放热反应和吸热反应定义
化学上把 释放 热量的化学反应称为放热反应,如镁条、铝片与盐酸的反应,木炭的燃烧反应等。把 吸收 热量的化学反应称为吸热反应,如氢氧化钡和氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应。
注意:区分放热反应和放热现象,吸热反应和吸热现象。
3、常见的放热反应与吸热反应
放热反应
吸热反应
类型
所有的燃烧反应;
酸碱中和反应;
大多数化合反应;
铝热反应;
金属与酸(活泼金属与水)的反应;
金属氧化物与水或酸的反应。
大多数分解反应;
Ba(OH)2·8H2O和2NH4Cl的反应;
以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应;
碳酸氢钠与盐酸的反应。
2、 化学反应中能量变化的原因
1、化学反应的实质与特征
2、能量变化的原因
(1)反应物旧化学键断裂 吸收 的能量与新化学键形成 释放 的能量 不相等 。
吸热反应:旧键断裂吸收的能量 > 新键形成放出的能量
放热反应:旧键断裂吸收的能量 < 新键形成放出的能量
(2)反应物总能量和生成物总能量的相对大小
反应物总能量 > 生成物总能量,为 放热 反应
反应物总能量 < 生成物总能量,为 吸热 反应
三、人类利用能源的历史与现状
1、人类利用能源的三个阶段
2、能源分类
按形成条件分
按形成历史分
按性质分
举例
一次能源
常规能源
可再生能源
水能、生物质能
不可再生能源
煤、石油、天然气等
新能源
可再生能源
太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、沼气
不可再生能源
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。如电能、蒸汽、酒精、汽油、焦炭等
3、化石燃料利用面临的问题和解决办法
主要问题:化石燃料作为人类利用最多的常规能源,其利用过程面临两方面问题:其一,化石能源短期内不可再生,储量有限,能源消费量与储量之间的矛盾日益凸显;其二,煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
解决办法:调整和优化能源结构,降低化石燃料在能源结构中的比例;大力开发核能、太阳能、生物质能、风能等新能源。
知识点二 化学能与电能
1、 火力发电
1、火力发电的原理
火力发电通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,带动发电机发电。火力发电过程中,化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能。其中,燃烧(氧化还原反应)是关键。
2、火力发电的弊端
化石燃料属于 不可再生 能源,资源浪费;火力发电过程中,能量经过多次转化,能量损失大,利用率低;同时化石燃料燃烧过程中会产生大量的有害物质,污染环境。
2、 原电池
通过特定的装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行,可以使氧化还原反应中转移的 电子 通过导体发生 定向移动 ,形成电流,从而实现化学能向电能的转化。这种把 化学能 直接 转化为电能的装置叫原电池。
1、原电池的构成条件
①能自发发生 氧化还原反应
②电解质 溶液
③两个活动性 不同 的电极(两电极材料可能参与反应,也可能不参与反应)
④构成 闭合 回路
2、原电池的工作原理(以“Zn-Cu-稀硫酸”原电池为例)
(1)定义:将 化学能 直接转化为 电能 的一种装置
(2)负极:电子流 出 的一极( 失去 电子的一极)
正极:电子流 入 的一极( 得到 电子的一极)
电子从 负极 经过导线流向 正极;电流从 正极 经过导线流向 负极。
阳离子移向 正极 ,阴离子移向 负极 。
(3) 电极反应式:
负极:Zn-2e-=Zn2+ ( 氧化 反应) 正极: 2H++2e-=H2↑( 还原 反应)
总反应式:Zn+2H+=H2↑+Zn2+
3、原电池原理的应用
(1)加快氧化还原反应速率
(2)比较金属活动性强弱:一般情况下,金属活动性强的金属作 负极 ,发生 氧化反应 ;
金属活动性弱的金属作 正极 ,发生 还原反应 ;
(3)设计原电池
3、 发展中的化学电源
1、一次电池:放电之后不能充电的电池叫一次电池。
锌锰干电池
负极材料: 锌筒 正极材料: 石墨棒
负极反应式: Zn-2e-=Zn2+
正极反应式: 2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O
总反应式: Zn+ 2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+
2、二次电池
铅酸蓄电池:
放电时:化学能 转化为 电能
负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
总反应式: Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O
铅蓄电池充电时,将 电能 转化为 化学能 。
3、燃料电池
燃料电池的电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性。
以氢氧燃料电池为例
(1)电解质溶液为稀硫酸时
负极: 2H2-4e-=4H+
正极: O2+4e-+4H+=2H2O
总反应式:2H2+O2=2H2O
(2)电解质溶液为KOH时
负极: 2H2-4e-+4OH-=2H2O
正极: O2+4e-+H2O = 4OH-
总反应式:2H2+O2=2H2O
燃料电池并不发生燃烧,而是两电极之间通过放电实现了化学能向电能的转化。燃料电池是由外设装备提供燃料和氧化剂。
燃料电池中,电极材料本身不发生反应,故可以选用惰性电极。
即时训练
1.(2023·北京市第三中学高一期中)下列关于化学反应与能量的说法不正确的是( )
A.化学反应必然伴随能量变化
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
C.放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
【答案】 B
【解析】 化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧化学键断裂时需要吸收能量,新化学键形成时会放出能量,则化学反应必然伴随能量变化,且该变化主要是由化学键的变化引起的,故A、D正确;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,故B错误;反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应,故C正确。
2.(2023·西安长安一中高一期中)下列反应放出热量的是( )
A.氢氧化钡与氯化铵的反应
B.盐酸与碳酸氢钠的反应
C.灼热的炭与二氧化碳的反应
D.镁条与稀盐酸的反应
【答案】 D
【解析】 氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应,故A不符合题意;盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,是吸热反应,故B不符合题意;灼热的炭与二氧化碳的反应生成一氧化碳,是吸热反应,故C不符合题意;镁条与稀盐酸的反应生成氯化镁和氢气,是放热反应,故D符合题意。
3.(2023·安徽池州高一统考期中)化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
B.该反应是吸热反应
C.断裂2 mol AB中化学键需要吸收y kJ能量
D.1 mol A2和1 mol B2的总能量低于2 mol AB的总能量
【答案】 C
【解析】 由图可知该反应是放热反应,所以该反应断开化学键消耗的总能量应小于形成化学键释放的总能量,故A、B错误;化学键的断裂吸收能量,根据图像,断裂2 mol A—B需要吸收y kJ能量,故C正确;根据图像,1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量,故D错误。
4.(2023·广东汕头金山中学高一期中)磷有多种不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧的产物都是P2O5。在25 ℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量。下列说法错误的是( )
A.红磷转化为白磷属于吸热反应
B.红磷的稳定性比白磷强
C.等温、等物质的量的白磷和红磷,能量较高的是白磷
D.等物质的量的红磷和白磷完全燃烧,放热较多的是红磷
【答案】 D
【解析】 白磷转化为红磷放出热量,故红磷转化为白磷吸收热量,为吸热反应,A正确;红磷吸收热量转化为白磷,白磷的能量高,不稳定,B正确;白磷转化为红磷需要放出热量,红磷燃烧放出热量,故等物质的量的白磷燃烧放出的热量比红磷放出的热量多,D错误。
5.(2023·云南玉溪第一中学高一期中)下列关于原电池的叙述正确的是( )
A.原电池是将化学能转变为电能的装置
B.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原
D.原电池放电时,在电解质溶液中阳离子移向负极
【答案】 A
【解析】 原电池是将化学能转变为电能的装置,A正确;构成原电池的正极和负极的材料必须是能导电的材料,电极材料可以是金属,也可以是非金属,如石墨等,B错误;在原电池中,负极失电子,被氧化,电子从负极流出,C错误;原电池放电时,在电解质溶液中阳离子移向正极,D错误。
6.(2023·安徽芜湖一中高一质检)a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中,用导线两两组成原电池。若a、b相连时,电流由a经导线流向b;c、d相连时,d极质量减少;a、c相连时,c极上产生大量气泡;a、d相连时,H+移向d极,则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为( )
A.b>a>d>c B.b>d>a>c
C.b>a>c>d D.b>d>a>c
【答案】 A
【解析】 若a、b相连,电流由a经导线流向b,a为正极,则活泼性:b>a;若c、d相连,d极质量减小,d为负极,则活泼性:d>c;a、c相连,c极上产生大量气泡,c为正极,则活泼性:a>c;a、d相连,H+移向d极,d为正极,则活泼性:a>d;所以金属活动性顺序由强到弱:b>a>d>c,A项正确。
7.(2023·广东肇庆高一质检)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,部分实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Mg、Al
稀硫酸
偏向Al
2
Cu、Al
稀硫酸
……
3
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
根据上表中记录的实验现象,推断下列说法不正确的是( )
A.实验2、3中Al均作电池的负极,提供电子
B.实验2中H+在Cu极上发生还原反应,电流表的指针偏向Cu
C.实验3中的Al电极反应式为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-
D.通过实验3可说明金属性:Mg>Al
【答案】 D
【解析】 实验2、3中,自发进行的氧化还原反应分别是Al与稀硫酸、NaOH溶液的反应,所以Al作电池的负极,故A正确;实验2中,Al作负极,Cu作正极,H+在Cu极上得电子发生还原反应生成H2,外电路电流由Cu电极流向Al电极,电流表的指针偏向Cu,故B正确;实验3中的Al电极作负极,失电子发生氧化反应,在碱性条件下电极反应式为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-,故C正确; 一般情况,原电池中作负极的电极活泼性更强,金属性更强,因电解质溶液为NaOH溶液,只有Al才能与之反应,所以Al作负极,则不能说明金属性:Mg>Al,故D错误。
8.(2023·广东江门高一期中)下列说法正确的是( )
A.锌锰电池是二次电池
B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C.化学电池的反应原理是氧化还原反应
D.铅酸蓄电池放电时正极是Pb
【答案】 C
【解析】 锌锰干电池为一次电池,故A错误;燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等,产物多为CO2、H2O等,不污染环境,故B错误;化学电池是将化学能转变为电能的装置,有电子的得失,实质为氧化还原反应,故C正确;铅酸蓄电池放电时,Pb被氧化,为原电池的负极,PbO2被还原,为原电池的正极,故D错误。
9.(2022春·吉林辽源·高一校联考期末)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】可设计成原电池的反应为自发的氧化还原反应,B和D不是氧化还原反应,A不是自发的氧化还原反应,C可设计成燃料电池,是原电池,故选C。
10.(2022下·北京校考期末)某实验小组设计了下图所示的5组实验,探究化学能与热能的转化。
(1)实验①在实验前U型管中页面左右相平,在甲试管中加入适量氧化钙和水后,可观察到U型管中的现象是 ,反应的化学方程式是 。
(2)实验②中反应的能量变化可用下图中的 (填序号A或B)表示
(3)实验③④⑤中属于吸热反应的是 (填序号)
(4)从微观角度分析实验⑤化学反应中能量变化的原因:
①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。氢气与氧气反应生成1mol水蒸气时,释放 kJ能量。
(5)当前,很多地区倡导用天然气替代煤作为家用燃料,从尽可能多的角度分析其原因是 。已知:
燃料
燃烧释放的能量(每1千克)
天然气
55812kJ
煤
20908kJ
【答案】 (1)左管液面降低,右管液面升高 CaO+H2O=Ca(OH)2 (2)B (3)④ (4)吸收 释放 245
(5) 相同质量的甲烷和煤相比,甲烷燃烧放出热量更高,甲烷燃烧充分,燃料利用率高,且污染小,甲烷中不含硫等杂质,不会造成酸雨等环境问题,因此甲烷使国家大力推广的清洁能源
【解析】(1)CaO固体与水反应的方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,反应为放热反应,则锥形瓶中气体受热膨胀,导致U型管左端液柱降低,右端液柱升高,故答案为左管液面降低,右管液面升高;CaO+H2O=Ca(OH)2。(2)Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应,即反应物具有的能量小于生成物具有的能量,其能量变化可用如图中的B表示,故答案为B。(3)③为Zn和稀硫酸反应,为放热反应,④为柠檬酸和碳酸氢钠反应,为吸热反应,⑤为氢气燃烧,为放热反应,故答案为④。(4)①为断键,断键吸收能量,②为形成化学键,形成化学键放出能量;断裂1molH2和molO2中的化学键吸收的总能量为(436+249)kJ=685kJ,形成1molH2O中的化学键释放的能量为930kJ,因此生成1molH2O时放出热量为930kJ−685kJ=245kJ,故【答案】为吸收;释放;245。(5)天然气主要成分是甲烷,由表中数据可以知道,相同质量的甲烷和煤相比,甲烷燃烧放出热量更高;而且甲烷中含氢量最高的烃,燃烧充分,燃料利用率高,且污染小;甲烷中不含硫等杂质,不会造成酸雨等环境问题,因此甲烷是国家大力推广的清洁能源,故【答案】为:相同质量的甲烷和煤相比,甲烷燃烧放出热量更高,甲烷燃烧充分,燃料利用率高,且污染小,甲烷中不含硫等杂质,不会造成酸雨等环境问题,因此甲烷使国家大力推广的清洁能源。
11.(2023·陕西宝鸡高一统考期中)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一,其基本反应:
X极:Zn-2e-===Zn2+ Y极:2MnO2+2NH+2e-===Mn2O3+2NH3+H2O
(1)X是电池的________(填“正”或“负”,下同)极,Zn2+向________极移动。
(2)该电池总反应的离子方程式为___________________________________________。
该反应中MnO2是________(填“还原剂”或“氧化剂”)。
(3)若反应消耗16.25 g Zn,则电池中转移电子的物质的量为________。
【答案】 (1)负 正 (2)Zn+2MnO2+2NH===Mn2O3+2NH3+H2O +Zn2+ 氧化剂
(3)0.5 mol
【解析】 (1)X极Zn失电子,X作负极,Zn2+移向正极。(2)负极:Zn-2e-===Zn2+ ,正极:2MnO2+2NH+2e-===Mn2O3+2NH3+H2O,所以电池总反应为Zn+2MnO2+2NH===Mn2O3+2NH3+H2O +Zn2+,该反应MnO2中Mn元素得电子,化合价降低,所以MnO2作氧化剂。(3)因为1 mol Zn失2 mol电子,反应消耗16.25 g即0.25 mol Zn,所以电池中转移电子的物质的量为0.25 mol×2=0.5 mol。
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第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
思维导图
考点清单
必备知识一 化学反应与热能
一、常见的放热反应和吸热反应
1、实验探究
实验操作
在一支试管中加入 2mL 2mol/L盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨过光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化。
将20g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸杯壁下部,试着用手拿起烧杯,观察现象
实验现象
镁条表面产生 ,溶液的温度
有刺激性气味的气体产生,烧杯内物质呈糊状,木片与烧杯 ,烧杯底部
反应原理
能量转化
2、放热反应和吸热反应定义
化学上把 热量的化学反应称为放热反应,如镁条、铝片与盐酸的反应,木炭的燃烧反应等。把 热量的化学反应称为吸热反应,如氢氧化钡和氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应。
注意:区分放热反应和放热现象,吸热反应和吸热现象。
3、常见的放热反应与吸热反应
放热反应
吸热反应
类型
所有的燃烧反应;
酸碱中和反应;
大多数化合反应;
铝热反应;
金属与酸(活泼金属与水)的反应;
金属氧化物与水或酸的反应。
大多数分解反应;
Ba(OH)2·8H2O和2NH4Cl的反应;
以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应;
碳酸氢钠与盐酸的反应。
2、 化学反应中能量变化的原因
1、化学反应的实质与特征
2、能量变化的原因
(1)反应物旧化学键断裂 的能量与新化学键形成 的能量 。
吸热反应:旧键断裂吸收的能量 新键形成放出的能量
放热反应:旧键断裂吸收的能量 新键形成放出的能量
(2)反应物总能量和生成物总能量的相对大小
反应物总能量 生成物总能量,为 反应
反应物总能量 生成物总能量,为 反应
三、人类利用能源的历史与现状
1、人类利用能源的三个阶段
2、能源分类
按形成条件分
按形成历史分
按性质分
举例
一次能源
常规能源
可再生能源
水能、生物质能
不可再生能源
煤、石油、天然气等
新能源
可再生能源
太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、沼气
不可再生能源
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。如电能、蒸汽、酒精、汽油、焦炭等
3、化石燃料利用面临的问题和解决办法
主要问题:化石燃料作为人类利用最多的常规能源,其利用过程面临两方面问题:其一,化石能源短期内不可再生,储量有限,能源消费量与储量之间的矛盾日益凸显;其二,煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
解决办法:调整和优化能源结构,降低化石燃料在能源结构中的比例;大力开发核能、太阳能、生物质能、风能等新能源。
知识点二 化学能与电能
1、 火力发电
1、火力发电的原理
火力发电通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,带动发电机发电。火力发电过程中,化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能。其中, 是关键。
2、火力发电的弊端
化石燃料属于 能源,资源浪费;火力发电过程中,能量经过多次转化,能量损失大,利用率低;同时化石燃料燃烧过程中会产生大量的有害物质,污染环境。
2、 原电池
通过特定的装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行,可以使氧化还原反应中转移的 通过导体发生 ,形成电流,从而实现化学能向电能的转化。这种把 化学能 转化为电能的装置叫原电池。
1、原电池的构成条件
①能自发发生
② 溶液
③两个活动性 的电极(两电极材料可能参与反应,也可能不参与反应)
④构成 回路
2、原电池的工作原理(以“Zn-Cu-稀硫酸”原电池为例)
(1)定义:将 直接转化为 电能 的一种装置
(2)负极:电子流 的一极( 电子的一极)
正极:电子流 的一极( 电子的一极)
电子从 经过导线流向 ;电流从 经过导线流向 。
阳离子移向 ,阴离子移向 。
(3) 电极反应式:
负极: ( 反应) 正极: ( 反应)
总反应式:
3、原电池原理的应用
(1)加快氧化还原反应速率
(2)比较金属活动性强弱:一般情况下,金属活动性强的金属作 ,发生 ;
金属活动性弱的金属作 ,发生 ;
(3)设计原电池
3、 发展中的化学电源
1、一次电池:放电之后不能充电的电池叫一次电池。
锌锰干电池
负极材料: 正极材料:
负极反应式:
正极反应式:
总反应式:
2、二次电池
铅酸蓄电池:
放电时: 转化为
负极:
正极:
总反应式:
铅蓄电池充电时,将 转化为 。
3、燃料电池
燃料电池的电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性。
以氢氧燃料电池为例
(1)电解质溶液为稀硫酸时
负极:
正极:
总反应式:
(2)电解质溶液为KOH时
负极:
正极:
总反应式:
燃料电池并不发生燃烧,而是两电极之间通过放电实现了化学能向电能的转化。燃料电池是由外设装备提供燃料和氧化剂。
燃料电池中,电极材料本身不发生反应,故可以选用惰性电极。
即时训练
1.(2023·北京市第三中学高一期中)下列关于化学反应与能量的说法不正确的是( )
A.化学反应必然伴随能量变化
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
C.放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
2.(2023·西安长安一中高一期中)下列反应放出热量的是( )
A.氢氧化钡与氯化铵的反应
B.盐酸与碳酸氢钠的反应
C.灼热的炭与二氧化碳的反应
D.镁条与稀盐酸的反应
3.(2023·安徽池州高一统考期中)化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
B.该反应是吸热反应
C.断裂2 mol AB中化学键需要吸收y kJ能量
D.1 mol A2和1 mol B2的总能量低于2 mol AB的总能量
4.(2023·广东汕头金山中学高一期中)磷有多种不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧的产物都是P2O5。在25 ℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量。下列说法错误的是( )
A.红磷转化为白磷属于吸热反应
B.红磷的稳定性比白磷强
C.等温、等物质的量的白磷和红磷,能量较高的是白磷
D.等物质的量的红磷和白磷完全燃烧,放热较多的是红磷
5.(2023·云南玉溪第一中学高一期中)下列关于原电池的叙述正确的是( )
A.原电池是将化学能转变为电能的装置
B.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原
D.原电池放电时,在电解质溶液中阳离子移向负极
6.(2023·安徽芜湖一中高一质检)a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中,用导线两两组成原电池。若a、b相连时,电流由a经导线流向b;c、d相连时,d极质量减少;a、c相连时,c极上产生大量气泡;a、d相连时,H+移向d极,则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为( )
A.b>a>d>c B.b>d>a>c
C.b>a>c>d D.b>d>a>c
7.(2023·广东肇庆高一质检)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,部分实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Mg、Al
稀硫酸
偏向Al
2
Cu、Al
稀硫酸
……
3
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
根据上表中记录的实验现象,推断下列说法不正确的是( )
A.实验2、3中Al均作电池的负极,提供电子
B.实验2中H+在Cu极上发生还原反应,电流表的指针偏向Cu
C.实验3中的Al电极反应式为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-
D.通过实验3可说明金属性:Mg>Al
8.(2023·广东江门高一期中)下列说法正确的是( )
A.锌锰电池是二次电池
B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C.化学电池的反应原理是氧化还原反应
D.铅酸蓄电池放电时正极是Pb
9.(2022春·吉林辽源·高一校联考期末)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
A.
B.
C.
D.
10.(2022下·北京校考期末)某实验小组设计了下图所示的5组实验,探究化学能与热能的转化。
(1)实验①在实验前U型管中页面左右相平,在甲试管中加入适量氧化钙和水后,可观察到U型管中的现象是 ,反应的化学方程式是 。
(2)实验②中反应的能量变化可用下图中的 (填序号A或B)表示
(3)实验③④⑤中属于吸热反应的是 (填序号)
(4)从微观角度分析实验⑤化学反应中能量变化的原因:
①和②分别为 、 (填“吸收”或“释放”)。氢气与氧气反应生成1mol水蒸气时,释放 kJ能量。
(5)当前,很多地区倡导用天然气替代煤作为家用燃料,从尽可能多的角度分析其原因是 。已知:
燃料
燃烧释放的能量(每1千克)
天然气
55812kJ
煤
20908kJ
11.(2023·陕西宝鸡高一统考期中)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一,其基本反应:
X极:Zn-2e-===Zn2+ Y极:2MnO2+2NH+2e-===Mn2O3+2NH3+H2O
(1)X是电池的________(填“正”或“负”,下同)极,Zn2+向________极移动。
(2)该电池总反应的离子方程式为___________________________________________。
该反应中MnO2是________(填“还原剂”或“氧化剂”)。
(3)若反应消耗16.25 g Zn,则电池中转移电子的物质的量为________。
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