6.1 化学反应与能量变化-2024-2025学年高一化学期末核心考点聚焦与冲刺指南（人教版2019必修第二册）

高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 攻坚一 化学能与热能 【典例剖析】 【核心精讲】 1.化学反应与能量变化 2.吸热反应与放热反应的判断方法 攻坚二 化学能与电能 【典例剖析】 【核心精讲】 1.化学能与电能的相互转化 2.原电池的构成条件 3.原电池的工作原理 4.正负极的判断方法 5.电极方程式的书写 6.常见的化学电源 04 跟踪训练，闭环提能 学习目标 梳理考点 1. 通过观察化学反应中的热量、电能等能量释放或吸收现象，体会能量变化的多样性，培养宏观辨识与微观探析核心素养。​ 2. 通过分析化学键的断裂与形成过程，体会化学反应中能量变化的本质原因，培养变化观念与平衡思想核心素养。​ 3. 通过设计并进行能量变化相关实验，体会科学探究的方法与过程，培养科学探究与创新意识核心素养。​ 4. 通过了解能源利用与化学反应能量变化的关系，体会化学在解决能源问题中的重要作用，培养科学态度与社会责任核心素养。​ 1. 常见的吸热反应和放热反应 2. 原电池的工作原理 3. 正负极的判断方法 4. 电极方程式的书写 5. 常见的化学电源 攻坚一：化学能与热能 1.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 (    ) A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池 C.  太阳能集热器 D. 燃气灶 【答案】D  【解析】硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误； 锂离子电池将化学能转化为电能，B错误； 太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误； 燃气灶将化学能转化为热能，D正确。 2.高粱酿酒过程中的部分流程按顺序排列如下，其中能说明高粱转化过程中放出热量的是(    ) “蒸粮”时加热 “拌曲”前摊晾 “堆酵”时升温 “馏酒”时控温 【答案】C  【解析】解：“蒸粮”时需要加热，是吸收热量的过程，故A错误； B.“拌曲”前摊晾过程，是利用太阳能凉干的过程，吸收热量，故B错误； C.“堆酵”时升温是发酵过程中发生化学反应放出热量，说明高粱转化过程中放出热量，故C正确； D.“馏酒”时控温是需要加热到乙醇的沸点蒸馏出乙醇，过程中需要加热，故D错误； 故选：。 3.下列图示变化为吸热过程的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】．图象分析可知，反应物能量小于生成物，反应为吸热反应，故A正确； ．图象表示的氮气和氢气能量总和大于生成的氨气能量，反应为放热反应，故B错误； ．稀释浓硫酸过程中放出热量，故C错误； ．稀盐酸滴入盛镁粉的试管中发生置换反应，反应属于氧化还原反应，过程中放出热量，故D错误， 故选A。 4.下列化学反应一定是放热反应的是(    ) A. 晶体与晶体混合时 B. 金属钠与水反应 C. 浓硫酸稀释 D. 煅烧石灰石 【答案】B  【解析】A.晶体与晶体混合是吸热反应，故A错误； B.金属钠与水反应是放热反应，故B正确； C.浓硫酸稀释是物理变化，不是放热反应，故C错误； D.煅烧石灰石是吸热反应，故D错误； 故选：。 5.反应放热反应分两步进行：吸热反应，放热反应。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】第一步反应为吸热反应，说明的能量比、的能量和高；第二步反应为放热反应，则的能量比生成物的高，且总反应是放热反应，说明反应物、的能量总和比生成物的高，则只有选项A的图像符合题意。 故选A。 6.下图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是(    ) A. 使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放 B. 该装置内既发生了吸热反应，也发生了放热反应 C. 总反应可表示为： D. 这种处理废气的方式也可以减少温室气体的排放 【答案】D  【解析】A.  能形成硫酸型酸雨，根据示意图，  与  、  反应最终生成了  ，减少了二氧化硫的排放，A正确； B.二氧化硫和氧化钙生成亚硫酸钙的反应、亚硫酸钙与  生成硫酸钙的反应是放热反应，碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙的反应是吸热反应，B正确； C.根据示意图，  与  、  反应最终生成了  ，同时还有二氧化碳生成，总反应可表示为：  ，C正确； D.排放的气体中一定含有  ，故这种处理废气的方式不能减少温室气体的排放，D错误； 故选D。 7.肼是一种液态火箭推进剂。分解的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 的能量低于的能量 C. 分解生成和时，吸收的热量为 D. 断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 【答案】D  【解析】A.从图像可知，反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应，项错误； B.由图像无法比较  的能量与  的能量大小，项错误； C.从图像可知，  分解生成  和  时，吸收的热量为，项错误； D.该反应为吸热反应，故断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量，项正确； 故答案为。 考点一　化学能与热能 1. 化学反应的实质与特征 （1）实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。 （2）特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量变化主要表现为热量的变化。 （3）两守恒：化学反应遵循质量守恒定律，同时也遵循能量守恒定律。 2．常见的吸热反应和放热反应 反应类型 放热反应 吸热反应 反应物总能量与生成物总能量的相对大小 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出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出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程图示 常见反应 .可燃物的燃烧 .酸碱中和反应 .活泼金属与酸的置换反应 .物质的缓慢氧化 .铝热反应 .大多数化合反应 .弱电解质的电离（吸热过程） .盐类的水解反应 与的反应 和、C和的反应 .大多数分解反应 3.吸热、放热的原因分析 (1)从能量图分析 物质能量变化与焓变的关系：ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)。 (2)从化学键变化分析 ①注意过程（包括物理过程、化学过程）与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 ②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件（如是否加热）没有必然的联系，如晶体与晶体在常温常压下即可发生反应，该反应是吸热反应。 正确理解活化能与反应热的关系 （1）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 （2）在无催化剂的情况下，为正反应的活化能，为逆反应的活化能，即。 （3）根据起点、终点能量的高低判断反应的，并且物质的能量越低，物质越稳定。 攻坚二：原电池 1.下列关于原电池的叙述中，错误的是(    ) A. 原电池能将化学能转变为电能 B. 原电池的负极得电子，发生还原反应 C. 原电池工作时，其负极不断产生电子并经外电路流向正极 D. 原电池的构成条件之一是形成闭合回路 【答案】B  【解析】A.原电池利用氧化还原反应形成电流，化学能转化为电能，项正确； B.原电池的负极失电子发生氧化反应，项错误； C.负极失电子经导线传导正极，项正确； D.原电池若短路不能形成稳定的电流，原电池构成条件之一形成闭合回路，项正确； 故选B。 2.关于如图所示的原电池，下列说法正确的是(    ) A. 该装置能将电能转化为化学能 B. 锌片上发生还原反应 C. 电子由锌片通过导线流向铜片 D. 铜片上发生的反应为 【答案】C  【解析】、和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，据此分析解答。 A、该装置为原电池，将化学能转化为电能，故A错误； B、锌片为负极，负极上发生氧化反应，故B错误； C、原电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故C正确； D、铜为正极，电极反应式为，故D错误； 故选：。 3.下列装置中能构成原电池的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】构成原电池需具备以下条件：两个活性不同的电极；电解质溶液；形成闭合回路；存在能自动发生的氧化还原反应，且为放热反应，以此来解答。 A.没有形成闭合回路，不能构成原电池，故A错误； B.电极相同，不能构成原电池，故B错误； C.符合构成原电池的条件，能构成原电池，故C正确； D.酒精不是电解质，不能构成原电池，故D错误； 故选C。 5. 、两根金属棒插入溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时棒变粗，棒变细，则、、可能是下列中的(    ) 编号 稀硫酸 硝酸银溶液 硫酸铜溶液 稀硫酸 【答案】B  【解析】、两根金属棒插入溶液中，实验中电流表指针发生偏转，说明该装置形成原电池，棒变粗，棒变细，则作正极、作负极， A.该装置中，锌电极易失电子作负极、作正极，与实际不符合，故A错误； B.该装置中，易失电子作负极、作正极，电极上银离子得电子生成银，则符合实际，故B正确； C.该装置中，电极易失电子作负极，与实际不符合，故C错误； D.该装置中，电极上氢离子得电子生成氢气，电极质量不变，与实际不符合，故D错误； 故选：。 5.如图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法正确的是(    ) A. 极是负极 B. 电子由极通过灯泡流向极 C. 极的电极反应式为 D. 氢氧燃料电池的能量转化率为 【答案】B  【解析】氢氧燃料电池中，通入的一极为负极，通入的一极为正极，因此为负极，氢气失电子发生氧化反应，为正极，得到电子发生还原反应，据此分析解答； A.极得到电子发生还原反应，是正极，A错误； B.是负极、是正极，电子由通过灯泡流向，B正确； C.为负极，氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为，C错误； D.氢氧燃料电池工作过程中化学能除了转化为电能外，还会转化为热能等能量，因此氢氧燃料电池的能量转化率不是，D错误； 故选B。 6.下列装置中，能构成原电池的是 A. 只有甲 B. 只有乙 C. 只有丙 D. 除乙均可以 【答案】C  【解析】原电池的构成条件是：有两个活泼性不同的电极，将电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，据此判断。 甲．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误； 乙．两电极材料相同，所以不能构成原电池，错误； 丙．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，正确； 丁．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，错误； 故选C。 7.某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(    ) A. 将电能转化为化学能 B. 电子由铁片经导线流向铜片 C. 铜片作负极 D. 铁片发生还原反应 【答案】B  【解析】 A.该装置为原电池，将化学能转化为电能，A错误； B.放电时，电子由负极经外电路流向正极，B正确； C.比活泼，作负极，作正极，C错误； D.作负极，失电子发生氧化反应，D错误； 故选B。 8.下列四个常用电化学装置的叙述错误的是(    ) 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ干电池 图铅蓄电池 图氢氧燃料电池 A. 图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出 B. 图Ⅱ所示干电池中锌作负极 C. 图所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为 D. 图所示电池中正极反应为： 【答案】C  【解析】A.图水果电池中，锌的活动性比铜强，锌作负极，铜作正极，电子由负极流向正极，A正确； B.图为锌锰干电池，锌为金属，锌作负极，石墨作正极，B正确； C.图为铅蓄电池，铅作负极，二氧化铅作正极，放电时负极的电极反应式为  ，正极反应式为  ，C错误； D.图为氢氧燃料电池，氢气作负极失电子，氧气作正极得电子，氧气得电子被还原，由于电解质溶液呈酸性，因此正极电极反应式为：  ，D正确； 故选C。 考点二　原电池 1. 原电池的概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。其反应本质是氧化还原反应。 2. 原电池形成的条件： 反应 能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨) 闭合回路 ①电解质溶液 ②两电极直接或间接接触 ③两电极插入电解质溶液中 3. 工作原理（以锌铜原电池为例） （1）装置图 （2）反应原理 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 电极质量变化 减小 增大 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由负极沿导线流向正极 电流方向 从正极沿导线流向负极 离子移向 阳离子移向正极，阴离子移向负极 4.原电池原理应用 加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时反应速率会增大。如在与稀硫酸反应体系中加入少量溶液，产生的速率增大 金属的防护 被保护的金属制品作原电池正极。如要保护铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与锌块相连，锌作原电池的负极 比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属的活动性比作正极的金属强 5.化学电源 (1)一次电池——碱性锌锰干电池 总反应：。 负极材料：。 电极反应：。 正极材料：碳棒。 电极反应：。 (2)氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 种类 酸性 碱性 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 装置图 备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 ①原电池中的两电极不一定是活动性不同的金属材料,如氢氧燃料电池的正、负极都是碳电极。 ②原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属一定是负极，但发生氧化反应的一定是负极。原电池中活泼的金属材料不一定作负极，如、作电极材料和溶液构成的原电池，由于不与溶液反应，而能和溶液反应失去电子，故是负极。 1.判断原电池正、负极的方法 2.电极反应式书写的一般方法 1.化学电源电极反应式的书写 书写电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极，然后结合电解质溶液的酸、碱性确定电极产物，最后再根据元素质量守恒和电荷守恒写出电极反应式。电极反应式书写的一般方法有： （1）拆分法 ①写出原电池的总反应，如。 ②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负极，先依据总反应写出变价前后的反应物和产物，依据得失电子守恒标明转移电子数，然后通过电荷守恒调平电荷，通过元素质量守恒配平两个半反应： 正极： 负极： （2）加减法 ①写出总反应，如。 ②写出其中较容易的一个半反应（正极或负极），如（负极）。 ③总反应式与写出的电极反应式相减，即得另一个电极的电极反应式，即（正极）。 2.燃料电池电极反应式书写的常用方法（以甲烷碱性溶液燃料电池为例） 第一步：写出电池的总反应式。 燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。甲烷碱性溶液燃料电池的总反应式为。 第二步：写出电池的正极反应式。 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是，因电解质不同，故其电极反应也会有所不同： 酸性电解质溶液 碱性电解质溶液 固体电解质（高温下能传导） 熔融碳酸盐（如熔融） 第三步：电池的总反应式-电池的正极反应式电池的负极反应式。则甲烷碱性溶液燃料电池的负极反应式为。 1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是(    )         A.太阳能集热器 B.风力发电机 C.偏二甲肼燃烧 D.锂离子电池 【答案】D  【解析】A.太阳能集热器是将太阳能转化为热能，故A不符合题意； B.风力发电机是将风能转化为电能，故B不符合题意； C.偏二甲肼燃烧是将化学能转化为热能，故C不符合题意； D.锂离子电池是将化学能转化为电能，故D符合题意； 故选D。 2.我国载人航天技术世界瞩目。下列说法正确的是 A. 飞船所用燃料的燃烧是放热反应 B. 飞船外层使用隔热瓦，目的是防止热量散失 C. 空间站中携带的供氧剂过氧化钠属于碱性氧化物 D. 空间站使用的太阳能电池将化学能转变为电能 【答案】A  【解析】A.所有的燃烧都是放热反应，故A项正确； B.隔热瓦能够耐高温，防止飞船被破坏，故B项错误； C.过氧化钠属于过氧化物，不属于碱性氧化物，故C项错误； D.太阳能电池将太阳能转变为电能，故D项错误； 故选A。 3.在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下叙述中错误的是(    ) A. 化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成 B. 物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等能量释放出来 C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D. 在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应 【答案】C  【解析】A.化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成，且伴随能量变化，故A正确； B.物质燃烧是放热反应，可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等形式释放出来，故B正确； C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，若铁与硫共热生成硫化亚铁的反应为放热反应，故C错误； D.在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，说明该反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故D正确； 故选C。 4.为防止海水中钢铁的腐蚀，可将金属连接在钢铁设施表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是(    ) A. 金属做正极，钢铁做负极 B. 过程中电能转化为化学能 C. 极的电极反应式为 D. 将金属换成金属也能起到保护作用 【答案】C  【解析】A.锌比铁活泼，金属做负极，钢铁做正极，故A错误； B.锌、铁和海水构成原电池，是化学能转化为电能的装置，故B错误； C.负极发生氧化反应，极的电极反应式为，故C正确； D.金属锌的活泼性比的活泼性强才能保护铁，铜的活泼性弱于铁，故D错误； 故选：。 5.如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(    ) A. 硝酸铵 B. 生石灰 C. 氯化铵 D. 食盐 【答案】B  【解析】A.硝酸铵溶于水吸热，故A错误； B.生石灰与水反应放热，导致杯内食物温度逐渐上升，故B正确； C.氯化铵溶于水吸热，故C错误； D.食盐溶于水温度变化不明显，故D错误。 6.时，石墨转化为金刚石的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 石墨转化为金刚石的反应为放热反应 B. 石墨和金刚石互为同位素 C. 石墨比金刚石更稳定 D. 破坏石墨的化学键所吸收的能量小于形成金刚石的化学键所放出的能量 【答案】C  【解析】A.石墨的能量小于金刚石，石墨转化为金刚石的反应为吸热反应，故A错误； B.石墨和金刚石互为同素异形体，故B错误； C.能量越低越稳定，石墨比金刚石更稳定，故C正确； D.该反应吸热，破坏  石墨的化学键所吸收的能量大于形成  金刚石的化学键所放出的能量，故D错误； 故选C。 7.有、、、四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如表，由此可判断这四种金属的活动性顺序是(    ) 实验装置 部分实验现象 极质量减小，极质量增加 极有气体产生，极无变化 极溶解，极有气体产生 电流计指示，导线中电流从极流向极 A. B. C. D. 【答案】B  【解析】极质量减小，极质量增加，则表明极金属失电子作负极，溶液中的在极得电子生成附着在极，金属活动性； 极有气体产生，极无变化，则表明极金属能与发生置换反应，而极不能，金属活动性； 极溶解，极有气体产生，则极为负极，极为正极，金属活动性； 电流计指示，导线中电流从极流向极，则极为负极，极为正极，金属活动性； 综上所析，金属活动性， 故选：。 8.反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 该反应为放热反应 B. 该反应吸收的能量为 C. 反应物的能量低于生成物的能量 D. 该反应只有在加热条件下才能进行 【答案】B  【解析】 A.由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故A错误； B.由图可知，该反应吸收的能量为，故B正确； C.该反应为吸热反应，则、的总能量低于、的总能量，故C错误； D.反应中能量变化与反应条件无关，故D错误； 故选B。 9.近年来和光催化合成技术发展迅速，其主要机理如下：光催化剂吸收太阳光产生电子和空穴，和分离后迁移到光催化剂表面，与吸附的化学物质发生反应。下列说法错误的是(    ) A. 总反应可表示为 B. 反应Ⅰ中每生成，将有被消耗 C. 该催化过程将光能转化为电能，再转化为热能 D. 反应Ⅲ化学方程式为 【答案】D  【解析】 A.由图知反应物有、，生成物有，总反应可表示为，故A正确； B.反应Ⅰ中元素从价升到价，每生成转移同时生成，反应Ⅲ为，所以共将有被消耗，故B正确； C.该催化过程吸收太阳光经光催化剂产生电子，将光能转化为电能，再由氧气得电子发生将电能转化为热能，故C正确； D.由图知反应Ⅲ化学方程式为，故D错误； 故选：。 10.用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如下表：             实验        数据 时间 气体体积 溶液温度 气体体积 溶液温度 下列说法不正确的是(    ) A. 两个装置中反应均为 B. 内，生成气体的平均速率 C. 时间相同时，对比两装置的溶液温度，说明反应释放的总能量 D. 生成气体体积相同时，对比两装置的溶液温度，说明中反应的化学能部分转化为电能 【答案】C  【解析】由图可知，装置①②中活泼金属锌与稀硫酸反应，反应时，锌片溶解，表面上有气泡逸出，不活泼金属铜与稀硫酸不反应；装置②中锌、铜在稀硫酸溶液中构成原电池，活泼金属锌做负极，不活泼金属铜做正极，电池工作时，锌片溶解，铜片表面有气泡逸出，原电池反应使反应速率加快。 A.装置和发生反应的实质都是锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为，故A正确； B.由表格数据可知，相同时间内，装置中生成的氢气的体积比装置中大，生成气体的平均速率，故B正确； C.由能量转化形式可知，装置中化学能转化为热能，装置中化学能转化为电能和热能，由两装置的溶液温度可知，装置中化学能转化为热能的能量大于装置中化学能转化为热能的能量，但相同时间内，装置中生成的氢气的体积比装置中大，反应释放的总能量，故C错误； D.生成气体体积相同时，两装置反应释放的总能量相等，由两装置的溶液温度可知，装置中化学能转化为热能的能量大于装置中化学能转化为热能的能量，说明中反应的化学能部分转化为电能，故D正确； 故选C。 11.杂志报道了王浩天教授团队发明的制取的绿色方法，原理如图所示，已知极的电极反应式为：。下列说法正确的是(    ) A. 极为正极，发生还原反应 B. 膜为阳离子交换膜 C. 当外电路通过时，消耗 D. 该装置可实现化学能与电能间的完全转化 【答案】B  【解析】该装置用于绿色制取，总反应为，已知极为，则极氢气失去电子生成氢离子、氢离子进入去离子水后与、反应生成水和双氧水：、； A.极通入氢气发生氧化反应，为负极，A错误；     B.膜用于使氢离子进入去离子水，为阳离子交换膜，B正确； C.当外电路通过时，消耗，但未指明标准状况，则体积不一定为，C错误；     D.该装置工作时不可能实现化学能与电能间的完全转化，化学能转化为电能时也会有热量产生，D错误；     故选B。 12.新型锂空气电池具有能量最大、密度高的优点，具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许通过。下列说法正确的是(    ) A. 有机电解液可以用水性电解液代替 B. 金属锂为负极，发生还原反应 C. 当外电路转移电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下的 D. 放电时电池的总反应为 【答案】D  【解析】A.锂可以与水反应，故有机电解液不可以用水性电解液代替，项错误； B.金属锂为负极，发生失电子的氧化反应，项错误； C.当外电路转移电子，消耗的氧气，即理论上石墨烯电极消耗标准状况下的，项错误； D.该电池的负极反应为，正极反应为，将电极反应相加可得总反应的化学方程式，项正确。 故选D。 13.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 中的 键 中的  键 中的 键 中的键 中的键 键能 若反应过程中分解了 水，则下列说法不正确的是(    ) A. 总反应为 B. 过程Ⅰ吸收了能量 C. 过程Ⅱ放出了能量 D. 过程Ⅲ属于放热反应 【答案】D  【解析】A.用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为，故A正确； B.断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了能量，故B正确； C.形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了能量，故C正确； D.过程Ⅲ为过氧化氢变成氧气和氢气，断开中键和键，形成中键和中键，吸收的能量，放出的能量，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误。 故选：。 14.如图，电池装置可将转化为，其中阳离子膜只允许阳离子通过。下列说法正确的是 (    ) A. 每消耗，可将转化为 B. 电池放电过程中需补充的物质为 C. 放电时，由右室通过阳离子膜移向左室 D. 左室电极反应式为： 【答案】D  【解析】要在右侧产生硫酸钾，钾离子由左侧移向右侧，需要不断补充硫酸根离子，故放电过程中需补充的物质为，燃料电池中，通入氧气的一极是正极，左侧投入，为负极，右侧产生硫酸钾，以此解题。 A.每消耗，转移电子，根据得失电子守恒，可知可将转化为，A错误； B.要在右侧产生硫酸钾，钾离子由左侧移向右侧，需要不断补充硫酸根离子，故放电过程中需补充的物质为，B错误； C.燃料电池中，通入氧气的一极是正极，左侧投入，右侧产生硫酸钾，则钾离子由左侧移向右侧，即通过离子交换膜向右迁移，C错误； D.由分析可知左侧为负极，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为  ，D正确； 故选D。 15.常温下，为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。与均为无色晶体粉末，当向盛有的试管中加入粉末时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红；在形管中甲处液面上升乙处液面下降。试回答下列问题： 试管内发生化学反应过程中，_______能转化成_______能。 该反应为_______填“放热”或“吸热”反应。 下列各图中，能表示该反应过程中的能量变化的是_______。 A.                      ． C.                   ． 写出一个符合题中条件的化学方程式：_______。 用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图： 则电极是_______填“正极”或“负极”，物质为_______填化学式。 若线路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______。 【答案】   热     化学    吸热         负极；； 【解析】由当向盛有的试管中加入粉末时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红可知，试管内发生化学反应过程中热能转化为化学能，故答案为：热；化学； 由形管中甲处液面上升乙处液面下降可知，该反应为吸热反应，故答案为：吸热； 由形管中甲处液面上升乙处液面下降可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则图能表示该反应过程中的能量变化，故选A； 八水氢氧化钡与氯化铵常温下反应生成氯化钡、氨气和水的反应是吸热反应，反应的化学方程式为，故答案为：； 由电子移动的方向知，通入甲烷的电极是燃料电池的负极，通入氧气的电极为正极，故答案为：负极；； 若线路中转移电子，由得失电子数目守恒可知，该燃料电池理论上消耗标准状况下甲烷的体积为，故答案为：。 16.某小组研究化学反应中的能量变化，进行了如下实验。 实验 ：将片和片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中。 观察到片表面产生气泡，溶液温度由升到；片表面无明显变化。 片与稀硫酸反应的离子方程式为 ________________________。 片与稀硫酸反应的能量变化关系符合如图 ______填“”或“”。 实验Ⅱ：用导线将电流表、小灯泡与片、片相连接，插入盛有  稀硫酸的烧杯中。 观察到电流表指针发生偏转，片表面产生气泡，溶液温度由升到。 结合电子的移动方向，解释片表面产生气泡的原因 ________________________。 实验和Ⅱ产生等量气体时，测得。结合能量的转化形式，分析两溶液温度变化幅度不同的原因 ________________________。 将片和片换成片和石墨棒，重复实验Ⅱ，判断电流表指针是否发生偏转。若不偏转，说明理由；若偏转，写出片表面发生的电极反应式，理由或电极反应式是 ______________________________。 【答案】； 该原电池中失电子，电子沿导线流向正极铜，正极上得电子生成 实验中化学能主要转化为热能，实验Ⅱ中化学能主要转化为电能，部分转化为热能 发生偏转，  【解析】 与硫酸的反应的化学方程式为，离子方程式为； 片与稀硫酸反应时溶液温度由升到，说明该反应是放热反应，放热反应的反应物总能量大于生成物的总能量，即能量变化关系符合图，故答案为：； 、和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，锌发生失去电子反应，电子从负极锌沿导线流向正极铜，正极上得电子生成，所以可观察到片表面产生气泡； 实验和Ⅱ产生等量气体时，化学能变化相同，但实验中化学能主要转化为热能，实验Ⅱ中化学能主要转化为电能，部分转化为热能，导致溶液升高温度幅度； 将片和片换成片和石墨棒，重复实验Ⅱ，与稀硫酸反应氧化还原反应，则片、石墨棒和稀硫酸构成原电池，作负极，石墨棒作正极，所以电路中有电流流动，电流表指针会发生偏转，发生失电子的反应生成，电极反应式为。 17.完成下列问题。 下列反应中，属于放热反应的是__________ 填字母，下同，属于吸热反应的是__________。 盐酸与烧碱溶液反应          氢气在氧气中燃烧生成水 高温煅烧石灰石使其分解 铝和盐酸反应 葡萄糖在人体内氧化分解 为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有的试管中滴加试剂时，看到形管中甲处液面上升乙处液面下降。 试回答下列问题： 该反应为__________反应填“放热”或“吸热”。 该反应的反应物化学键断裂吸收的能量_______ 填“高”或“低”于生成物化学键形成放出的能量。 、、、四种金属按下表中装置进行实验。 装置          现象 金属不断溶解 的质量增加 上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： 装置甲溶液中的阴离子移向_______ 填“”或“”极。 装置乙中正极的电极反应式为_______。 四种金属活动性由强到弱的顺序是_______。 甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用溶液为电解质，其工作原理如下图所示：   外电路电子移动方向：__________ 填“极到极”或“极到极”。 电极的电极方程式为__________。 【答案】； 放热 低 极到极 【解析】因常见的放热反应有：所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等，所以放热反应有：，故答案为：；常见的吸热反应为：大多数的分解反应，氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等，所以吸热反应有：； 因为“看到 形管中甲处液面下降乙处液面上升”，说明广口瓶中的空气体积增大，气压增大，这只能是 和 反应放出的热量传导给广口瓶中的空气造成的，由此推断是放热反应； 一个放热反应，一定是反应物断开化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量； 装置甲中金属不断溶解，说明电极失电子被氧化，为原电池负极，电极是正极，则溶液中的阴离子移向负极，即极； 装置乙中的质量增加，说明电极是正极，正极的电极反应式为； 装置甲中为负极，说明活动性：；装置乙中为正极，说明活动性：；装置丙中，上有气体产生，说明电极为正极，活动性：； 综上所述，四种金属活动性由强到弱的顺序是； 甲烷失电子发生氧化反应，故通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极； 外电路的移动方向是由负极经导线向正极移动，即电子移动方向：极到极； 电极上甲烷失电子产生碳酸钾，反应的电极方程式为。 18.电池的种类繁多，应用广泛，根据电化学原理回答下列问题。 镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔，如图甲为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。电极为该燃料电池的___________填“正”或“负”极。电极上的电极反应式为___________。 微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下： 电极附近甲醇发生的电极反应式为_________。 外电路转移电子时，通过质子交换膜的物质的量为_________。 钢铁的电化学腐蚀原理如图所示： 正极的电极反应式为___________。 一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇一氧化钠，其中可以在固体介质中自由移动，传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。 则极的电极反应式为_______，工作时的移动方向是________填“”，或“” 【答案】负；                 ； 【解析】由装置图可知电极上镁失去电子生成氢氧化镁，作负极，正极得电子生成氯离子，电极反应为： ； 电极附近甲醇失电子生成二氧化碳，电极反应为：，根据电荷守恒可知，当外电路转移电子时，通过质子交换膜的物质的量为，由图可知正极为氧气得电子生成氢氧根离子，电极方程式为：，该电池总反应为与氧气反应生成二氧化碳，电极为负极发生反应：，电极为正极，原电池中电解质中的阴离子流向负极，则工作时的移动方向是， 学科网（北京）股份有限公司 $$高中化学必修二期末核心考点考点聚焦与冲刺指南 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 攻坚一 化学能与热能 【典例剖析】 【核心精讲】 1.化学反应与能量变化 2.吸热反应与放热反应的判断方法 攻坚二 化学能与电能 【典例剖析】 【核心精讲】 1.化学能与电能的相互转化 2.原电池的构成条件 3.原电池的工作原理 4.正负极的判断方法 5.电极方程式的书写 6.常见的化学电源 04 跟踪训练，闭环提能 学习目标 梳理考点 1. 通过观察化学反应中的热量、电能等能量释放或吸收现象，体会能量变化的多样性，培养宏观辨识与微观探析核心素养。​ 2. 通过分析化学键的断裂与形成过程，体会化学反应中能量变化的本质原因，培养变化观念与平衡思想核心素养。​ 3. 通过设计并进行能量变化相关实验，体会科学探究的方法与过程，培养科学探究与创新意识核心素养。​ 4. 通过了解能源利用与化学反应能量变化的关系，体会化学在解决能源问题中的重要作用，培养科学态度与社会责任核心素养。​ 1. 常见的吸热反应和放热反应 2. 原电池的工作原理 3. 正负极的判断方法 4. 电极方程式的书写 5. 常见的化学电源 攻坚一：化学能与热能 1.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 (    ) A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池 C.  太阳能集热器 D. 燃气灶 2.高粱酿酒过程中的部分流程按顺序排列如下，其中能说明高粱转化过程中放出热量的是(    ) “蒸粮”时加热 “拌曲”前摊晾 “堆酵”时升温 “馏酒”时控温 3.下列图示变化为吸热过程的是(    ) A. B. C. D. 4.下列化学反应一定是放热反应的是(    ) A. 晶体与晶体混合时 B. 金属钠与水反应 C. 浓硫酸稀释 D. 煅烧石灰石 5.反应放热反应分两步进行：吸热反应，放热反应。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(    ) A. B. C. D. 6.下图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是(    ) A. 使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放 B. 该装置内既发生了吸热反应，也发生了放热反应 C. 总反应可表示为： D. 这种处理废气的方式也可以减少温室气体的排放 7.肼是一种液态火箭推进剂。分解的能量变化如图所示，则下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 的能量低于的能量 C. 分解生成和时，吸收的热量为 D. 断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 考点一　化学能与热能 1. 化学反应的实质与特征 （1）实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。 （2）特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量变化主要表现为热量的变化。 （3）两守恒：化学反应遵循质量守恒定律，同时也遵循能量守恒定律。 2．常见的吸热反应和放热反应 反应类型 放热反应 吸热反应 反应物总能量与生成物总能量的相对大小 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出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出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程图示 常见反应 .可燃物的燃烧 .酸碱中和反应 .活泼金属与酸的置换反应 .物质的缓慢氧化 .铝热反应 .大多数化合反应 .弱电解质的电离（吸热过程） .盐类的水解反应 与的反应 和、C和的反应 .大多数分解反应 3.吸热、放热的原因分析 (1)从能量图分析 物质能量变化与焓变的关系：ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)。 (2)从化学键变化分析 ①注意过程（包括物理过程、化学过程）与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 ②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件（如是否加热）没有必然的联系，如晶体与晶体在常温常压下即可发生反应，该反应是吸热反应。 正确理解活化能与反应热的关系 （1）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 （2）在无催化剂的情况下，为正反应的活化能，为逆反应的活化能，即。 （3）根据起点、终点能量的高低判断反应的，并且物质的能量越低，物质越稳定。 攻坚二：原电池 1.下列关于原电池的叙述中，错误的是(    ) A. 原电池能将化学能转变为电能 B. 原电池的负极得电子，发生还原反应 C. 原电池工作时，其负极不断产生电子并经外电路流向正极 D. 原电池的构成条件之一是形成闭合回路 2.关于如图所示的原电池，下列说法正确的是(    ) A. 该装置能将电能转化为化学能 B. 锌片上发生还原反应 C. 电子由锌片通过导线流向铜片 D. 铜片上发生的反应为 3.下列装置中能构成原电池的是(    ) A. B. C. D. 5. 、两根金属棒插入溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时棒变粗，棒变细，则、、可能是下列中的(    ) 编号 稀硫酸 硝酸银溶液 硫酸铜溶液 稀硫酸 5.如图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法正确的是(    ) A. 极是负极 B. 电子由极通过灯泡流向极 C. 极的电极反应式为 D. 氢氧燃料电池的能量转化率为 6.下列装置中，能构成原电池的是 A. 只有甲 B. 只有乙 C. 只有丙 D. 除乙均可以 7.某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(    ) A. 将电能转化为化学能 B. 电子由铁片经导线流向铜片 C. 铜片作负极 D. 铁片发生还原反应 8.下列四个常用电化学装置的叙述错误的是(    ) 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ干电池 图铅蓄电池 图氢氧燃料电池 A. 图Ⅰ所示电池中，电子从锌片流出 B. 图Ⅱ所示干电池中锌作负极 C. 图所示电池为二次电池，放电时正极的电极反应式为 D. 图所示电池中正极反应为： 考点二　原电池 1. 原电池的概念：原电池是把化学能转化为电能的装置。其反应本质是氧化还原反应。 2. 原电池形成的条件： 反应 能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨) 闭合回路 ①电解质溶液 ②两电极直接或间接接触 ③两电极插入电解质溶液中 3. 工作原理（以锌铜原电池为例） （1）装置图 （2）反应原理 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 电极质量变化 减小 增大 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由负极沿导线流向正极 电流方向 从正极沿导线流向负极 离子移向 阳离子移向正极，阴离子移向负极 4.原电池原理应用 加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时反应速率会增大。如在与稀硫酸反应体系中加入少量溶液，产生的速率增大 金属的防护 被保护的金属制品作原电池正极。如要保护铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与锌块相连，锌作原电池的负极 比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属的活动性比作正极的金属强 5.化学电源 (1)一次电池——碱性锌锰干电池 总反应：。 负极材料：。 电极反应：。 正极材料：碳棒。 电极反应：。 (2)氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 种类 酸性 碱性 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 装置图 备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 ①原电池中的两电极不一定是活动性不同的金属材料,如氢氧燃料电池的正、负极都是碳电极。 ②原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属一定是负极，但发生氧化反应的一定是负极。原电池中活泼的金属材料不一定作负极，如、作电极材料和溶液构成的原电池，由于不与溶液反应，而能和溶液反应失去电子，故是负极。 1.判断原电池正、负极的方法 2.电极反应式书写的一般方法 1.化学电源电极反应式的书写 书写电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极，然后结合电解质溶液的酸、碱性确定电极产物，最后再根据元素质量守恒和电荷守恒写出电极反应式。电极反应式书写的一般方法有： （1）拆分法 ①写出原电池的总反应，如。 ②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，注明正、负极，先依据总反应写出变价前后的反应物和产物，依据得失电子守恒标明转移电子数，然后通过电荷守恒调平电荷，通过元素质量守恒配平两个半反应： 正极： 负极： （2）加减法 ①写出总反应，如。 ②写出其中较容易的一个半反应（正极或负极），如（负极）。 ③总反应式与写出的电极反应式相减，即得另一个电极的电极反应式，即（正极）。 2.燃料电池电极反应式书写的常用方法（以甲烷碱性溶液燃料电池为例） 第一步：写出电池的总反应式。 燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。甲烷碱性溶液燃料电池的总反应式为。 第二步：写出电池的正极反应式。 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是，因电解质不同，故其电极反应也会有所不同： 酸性电解质溶液 碱性电解质溶液 固体电解质（高温下能传导） 熔融碳酸盐（如熔融） 第三步：电池的总反应式-电池的正极反应式电池的负极反应式。则甲烷碱性溶液燃料电池的负极反应式为。 1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是(    )         A.太阳能集热器 B.风力发电机 C.偏二甲肼燃烧 D.锂离子电池 2.我国载人航天技术世界瞩目。下列说法正确的是 A. 飞船所用燃料的燃烧是放热反应 B. 飞船外层使用隔热瓦，目的是防止热量散失 C. 空间站中携带的供氧剂过氧化钠属于碱性氧化物 D. 空间站使用的太阳能电池将化学能转变为电能 3.在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下叙述中错误的是(    ) A. 化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成 B. 物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等能量释放出来 C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D. 在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应 4.为防止海水中钢铁的腐蚀，可将金属连接在钢铁设施表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是(    ) A. 金属做正极，钢铁做负极 B. 过程中电能转化为化学能 C. 极的电极反应式为 D. 将金属换成金属也能起到保护作用 5.如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(    ) A. 硝酸铵 B. 生石灰 C. 氯化铵 D. 食盐 6.时，石墨转化为金刚石的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 石墨转化为金刚石的反应为放热反应 B. 石墨和金刚石互为同位素 C. 石墨比金刚石更稳定 D. 破坏石墨的化学键所吸收的能量小于形成金刚石的化学键所放出的能量 7.有、、、四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如表，由此可判断这四种金属的活动性顺序是(    ) 实验装置 部分实验现象 极质量减小，极质量增加 极有气体产生，极无变化 极溶解，极有气体产生 电流计指示，导线中电流从极流向极 A. B. C. D. 8.反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 该反应为放热反应 B. 该反应吸收的能量为 C. 反应物的能量低于生成物的能量 D. 该反应只有在加热条件下才能进行 9.近年来和光催化合成技术发展迅速，其主要机理如下：光催化剂吸收太阳光产生电子和空穴，和分离后迁移到光催化剂表面，与吸附的化学物质发生反应。下列说法错误的是(    ) A. 总反应可表示为 B. 反应Ⅰ中每生成，将有被消耗 C. 该催化过程将光能转化为电能，再转化为热能 D. 反应Ⅲ化学方程式为 10.用下图装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如下表：             实验        数据 时间 气体体积 溶液温度 气体体积 溶液温度 下列说法不正确的是(    ) A. 两个装置中反应均为 B. 内，生成气体的平均速率 C. 时间相同时，对比两装置的溶液温度，说明反应释放的总能量 D. 生成气体体积相同时，对比两装置的溶液温度，说明中反应的化学能部分转化为电能 11.杂志报道了王浩天教授团队发明的制取的绿色方法，原理如图所示，已知极的电极反应式为：。下列说法正确的是(    ) A. 极为正极，发生还原反应 B. 膜为阳离子交换膜 C. 当外电路通过时，消耗 D. 该装置可实现化学能与电能间的完全转化 12.新型锂空气电池具有能量最大、密度高的优点，具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示，其中固体电解质只允许通过。下列说法正确的是(    ) A. 有机电解液可以用水性电解液代替 B. 金属锂为负极，发生还原反应 C. 当外电路转移电子，理论上石墨烯电极消耗标准状况下的 D. 放电时电池的总反应为 13.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 中的 键 中的  键 中的 键 中的键 中的键 键能 若反应过程中分解了 水，则下列说法不正确的是(    ) A. 总反应为 B. 过程Ⅰ吸收了能量 C. 过程Ⅱ放出了能量 D. 过程Ⅲ属于放热反应 14.如图，电池装置可将转化为，其中阳离子膜只允许阳离子通过。下列说法正确的是 (    ) A. 每消耗，可将转化为 B. 电池放电过程中需补充的物质为 C. 放电时，由右室通过阳离子膜移向左室 D. 左室电极反应式为： 15.常温下，为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。与均为无色晶体粉末，当向盛有的试管中加入粉末时，在试管中闻到有刺激性气味，且该气体能使酚酞溶液变红；在形管中甲处液面上升乙处液面下降。试回答下列问题： 试管内发生化学反应过程中，_______能转化成_______能。 该反应为_______填“放热”或“吸热”反应。 下列各图中，能表示该反应过程中的能量变化的是_______。 A.                      ． C.                   ． 写出一个符合题中条件的化学方程式：_______。 用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图： 则电极是_______填“正极”或“负极”，物质为_______填化学式。 若线路中转移电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_______。 16.某小组研究化学反应中的能量变化，进行了如下实验。 实验 ：将片和片分别插入盛有稀硫酸的烧杯中。 观察到片表面产生气泡，溶液温度由升到；片表面无明显变化。 片与稀硫酸反应的离子方程式为 ________________________。 片与稀硫酸反应的能量变化关系符合如图 ______填“”或“”。 实验Ⅱ：用导线将电流表、小灯泡与片、片相连接，插入盛有  稀硫酸的烧杯中。 观察到电流表指针发生偏转，片表面产生气泡，溶液温度由升到。 结合电子的移动方向，解释片表面产生气泡的原因 ________________________。 实验和Ⅱ产生等量气体时，测得。结合能量的转化形式，分析两溶液温度变化幅度不同的原因 ________________________。 将片和片换成片和石墨棒，重复实验Ⅱ，判断电流表指针是否发生偏转。若不偏转，说明理由；若偏转，写出片表面发生的电极反应式，理由或电极反应式是 ______________________________。 17.完成下列问题。 下列反应中，属于放热反应的是__________ 填字母，下同，属于吸热反应的是__________。 盐酸与烧碱溶液反应          氢气在氧气中燃烧生成水 高温煅烧石灰石使其分解 铝和盐酸反应 葡萄糖在人体内氧化分解 为了研究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有的试管中滴加试剂时，看到形管中甲处液面上升乙处液面下降。 试回答下列问题： 该反应为__________反应填“放热”或“吸热”。 该反应的反应物化学键断裂吸收的能量_______ 填“高”或“低”于生成物化学键形成放出的能量。 、、、四种金属按下表中装置进行实验。 装置          现象 金属不断溶解 的质量增加 上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： 装置甲溶液中的阴离子移向_______ 填“”或“”极。 装置乙中正极的电极反应式为_______。 四种金属活动性由强到弱的顺序是_______。 甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用溶液为电解质，其工作原理如下图所示：   外电路电子移动方向：__________ 填“极到极”或“极到极”。 电极的电极方程式为__________。 18.电池的种类繁多，应用广泛，根据电化学原理回答下列问题。 镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔，如图甲为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。电极为该燃料电池的___________填“正”或“负”极。电极上的电极反应式为___________。 微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下： 电极附近甲醇发生的电极反应式为_________。 外电路转移电子时，通过质子交换膜的物质的量为_________。 钢铁的电化学腐蚀原理如图所示： 正极的电极反应式为___________。 一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇一氧化钠，其中可以在固体介质中自由移动，传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。 则极的电极反应式为_______，工作时的移动方向是________填“”，或“” 学科网（北京）股份有限公司 $$