内容正文:
答案:(1)①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧ (2)④
③⑤⑥⑦⑨⑩ (3)离子键和共价键 NaHG
SO4 Na+ +H+ +SO2-4 离子键 NaHSO4
Na+ +HSO-4
12.解析:(1)A.含有共价键的化合物不一定是共价
化合物,也可能是离子化合物,如 NaOH,选项 A
错误;B.稀有气体分子间作用力小,其中单质在常
温常压下都是气体,选项 B正确;C.第ⅥA 族元
素的原子,其半径越大,核内质子对电子的引力越
小,越难得到电子,选项 C错误;D.第n主族元素
其最高价氧化物对应的化学式为 R2On,则最高正
化合价为+n,所以最低负价为-(8-n),所以氢
化物的化学式为 RH8-n(n≥4)或 H(8-n)R,选项 D
错误;E.一般情况下,氟元素没有正化合价,氧元
素无最高正化合价,选项 E 错误;F.稀有气体与
下一周期简单阳离子的核外电子排布相同,选项
F错误;G.根据共价化合物的定义,共价化合物中
不可能含有离子键,选项 G 正确;H.金属原子与
非金属原子间也可能形成共价键,如 AlCl3,选项
H 错误;I.非金属元素可能形成离子化合物,如
NH4Cl,选项I错误.答案选BG;(2)氯化铵是离
子化合物,由铵根离子与氯离子构成,电子式为:
[H︰N
‥
‥
H
H
︰H]+[︰Cl
‥
‥
︰]-;HClO为共价化合物,分子
中存在1个氧氢键和1个Cl-O键,次氯酸的电子式
为:H︰O
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰;
(3)氯化钙为离子化合物,用电子式表示下列物质
的形成过程为 ;
过氧化氢为共价化合物,两个氧原子通过共用电
子对形成 O-O,两个氧原子分别与两个氢原子
通过共用电子对形成 H-O 键,其形成过程为:
H+O
‥
‥
+O
‥
‥
+H →H︰O
‥
‥
︰O
‥
‥
︰H.
答案:(1)BG
(2)[H︰N
‥
‥
H
H
︰H]+ [︰Cl
‥
‥
︰]- H︰O
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰
(3)
H+O
‥
‥
+O
‥
‥
+H →H︰O
‥
‥
︰O
‥
‥
︰H
13.解析:(1)由分析可知,B为C元素,位于周期表中
第2周期第ⅣA 族;由 H、O、Na三种元素组成的
化合物为 NaOH,含有的化学键为离子键、共价键;
(2)BC2 为CO2,属于共价化合物,其电子式为 O
‥
‥
︰︰
C︰︰O
‥
‥
;(3)Al与氢氧化钠溶液反应生成四羟基
合铝酸钠和氢气,其反应的离子方程式为:2Al+
2OH- +6H2O2[Al(OH)4]- +3H2↑;(4)
H2O与 Na单质反应生成 NaOH 和氢气,所得溶
液呈碱性,pH>7;(5)D为 Na,A 为 H,化 合 物
DA 是 NaH,含钠元素灼烧时,火焰呈黄色,NaH
和 水 反 应 的 化 学 方 程 式 为:NaH+ H2O
NaOH+H2↑,则该反应中消耗1molNaH 生成
1molNaOH 和 1molH2,若将 1molNaH 和
1molAl混合加入足量的水,另外还发生反应:
2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,
则又可得 15molH2,故充分 反 应 后 总 共 生 成
25molH2,生成气体在标准状况下的体积是:
224molL-1×25mol=56L.
答案:(1)第2周期第ⅣA族 离子键、共价键
(2)O
‥
‥
︰︰C︰︰O
‥
‥
(3)2Al+2OH- +6H2O 2[Al(OH)4]- +
3H2↑ (4)> (5)黄 56
假期作业14
1.B [A.火炬燃料的燃烧是化学能转化为热能的过
程,故 A 错误;B.氢气的燃烧产物为水,无碳排放,
符合“碳中和”理念,故 B正确;C.燃烧属于放热反
应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故 C错
误;D.吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧
化钡晶体和氯化铵这个吸热反应不需要加热就能
发生,故 D错误.]
2.D [过程Ⅰ,H2 和 O2 中的化学键断裂吸收能量,
属于吸热过程,A 正确;过程Ⅲ,形成水分子中化学
键的过程释放能量,属于放热过程,B正确;H2 和
69
O2 反应生成 H2O,所有旧化学键都断裂,且形成了
新化学键,C正确;该反应中的能量转化形式有化
学能 转 化 为 化 学 能、化 学 能 转 化 为 热 能 等,D
错误.]
3.C [A.生物回收 PET 不涉及电能与化学能的转
化,故 A 错误;B.使用低糖疫苗与电能和化学能无
关,故B错误;C.合成电化学过程中涉及电能 与化
学能之间转化,故 C 正确;D.应用化学 GPT 语言
模型过程中无电能与化学能之间转化,故 D错误.]
4.A [锌粒与稀硫酸反应生成 H2,气体增多,压强
增大,针筒活塞向右移动,A 不能判断反应是否放
出热量;反应物的总能量高于生成物的总能量,B
能说明该反应是放热反应;集气瓶中密封空气,反
应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明瓶中空气
的压强增大,推测试管中物质发生的反应是放热反
应,C不符合题意;稀盐酸与NaOH 溶液反应,温度
计的水银柱不断上升,说明该反应是放热反应,D
不符合题意.]
5.A [①Y与 M 用导线连接放入稀硫酸中,形成原
电池,M 上冒气泡,则 M 是正极,Y 的金属活动性
比 M 强.②M、N 为电极,与 N 的盐溶液组成原电
池,电子从 M 极流出,经过外电路流入 N 极,则 M
是负极,M 的金属活动性比 N 强;③Z能与冷水反
应生成 H2,则Z是非常活泼的金属;④X能置换出
Y,则 X的金属活动性比 Y 强.综上所述,这五种
金属的活动性按由强到弱的顺序排列为Z>X>Y
>M>N.]
6.D [能设计成原电池的化学反应属于自发进行的
氧化还原反应.A 为非自发的氧化还原反应,B、C
不属于氧化还原反应,D为能自发进行的氧化还原
反应.]
7.AD [由新型中温全瓷铁G空气电池的装置图可
知,a极通入空气,空气中氧气得电子发生还原反
应为正极,铁与水反应生成氢气,氢气在b极失电
子发生氧化反应为负极,结合原电池原理分析解
答.A.a极空气中氧气得电子发生还原反应为正
极,电极反应式为O2+4e-2O2- ,A 错误;B.据
分析,氢气在b极失电子发生氧化反应、作负极,电
极反应式为 H2-2e- +O2-H2O,B正确;C.由
新型中温全瓷铁G空气电池的装置图可知,铁表面
发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2,C
正确;D.若标准状况下33.6L空气参与反应,空气
物质的量为1.5mol,则参与反应的氧气为0.3mol,
则理论上电路中转移1.2mol电子,D错误.]
8.C [根据原电池的工作原理,由装置图知,电极b
产生气体,则b为正极,电极b为铝片,电极反应式
为2H+ +2e-H2↑;电极a为镁片,作负极,电
极反应式为 Mg-2e- Mg2+ ,电流经正极流向
负极,阳离子移向正极,阴离子移向负极,据此分析
作答.A.由分析知,b电极材料为铝片,A 项错误;
B.由分析知,电极a为负极,电极b为正极,电流由
正极流向负极,即电流经b流向a,B项错误;C.用
NaOH 溶液代替稀硫酸,则铝作负极,阴离子移向
负极,则溶液中的 OH- 移向铝片一极,C 项正确;
D.未说明标准状况,无法计算量筒中收集气体的
物质的量,无法计算通过导线的电子的物质的量,
D项错误.]
9.AC [银锌电池中锌为负极,Ag2O 为正极,C项正
确;OH- 向负极移动,即向 Zn极移动,A 项正确;
原电池中电子由负极流向正极,B项错误;负极发
生氧化反应,正极发生还原反应,D项错误.]
10.C [A.电池Ⅰ为原电池,Zn作负极,电子从锌流
出沿导线流向铜,电子不能通过电解质溶液,A 错
误;B.电池Ⅱ为锌锰干电池,锌作负极,石墨作正
极,MnO2 在 正 极 得 电 子 发 生 还 原 反 应,为 氧 化
剂,B错误;C.电池Ⅲ为铅酸蓄电池,是二次电池,
充电时将电能转化为化学能,C正确;D.电池Ⅳ为
酸性氢氧燃料电池,氧气在正极反应,电极反应式
为:O2+4H+ +4e-2H2O,D错误.]
11.解析:(1)反应后(a)中温度升高,(b)中温度降低,
说明(a)中反应 为 放 热 反 应,(b)中 反 应 为 吸 热
反应.
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为
2Al+6H+2Al3+ +3H2↑.
(3)(b)中反应为吸热反应,根据能量守恒定律,
(b)中反应物的总能量应低于生成物的总能量.
答案:(1)放 吸
(2)2Al+6H+2Al3+ +3H2↑
(3)低于
12.解析:(1)根据表中数据可知,破坏1mol氢气中
的化学键所消耗的能量最高,则说明氢气最稳定,
具有的能量最低.(2)断开化学键所消耗能量越
高,物质越稳定,根据断键时所吸收的能量可知,
HCl最稳定.
答案:(1)A (2)A (3)Cl2
79
13.解析:Ⅰ.(1)在反应 Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+
中,Cu失去电子,在负极上发生氧化反应:Cu-
2e-Cu2+ ;正极上,Ag+ 得到电子生成银单质,
所以该电池的负极材料为 Cu,发生氧化反应,电
解质溶液需要 提 供 Ag+ ,故 可 用 AgNO3 溶 液.
(2)正极上发生反应:Ag+ +e- Ag,可看到碳
棒上出现银白色物质.(3)根据正极反应:Ag+ +
e-Ag,转 移1mol电 子,生 成 1 molAg,即
108gAg.
Ⅱ.(1)甲中镁比铝活泼,更容易和硫酸反应,所以
镁作负极,失去电子,铝作正极,溶液中的 H+ 得
到电 子,正 极 反 应 式 为:2H+ +2e- H2 ↑.
(2)乙中铝能和 NaOH 溶液自发地发生氧化还原反
应,所以铝作负极,总反应离子方程式 为:2Al+
2OH- +6H2O2[Al(OH)4]- +3H2↑.(3)
镁的原子半径比铝大,且镁的核电荷数比铝小,所
以镁比铝容易失去电子,所以镁比铝活泼,这是不
争的事实,金属活动性顺序表依然是正确且有实
用价值的.在乙中之所以铝作负极,是因为铝能
和 NaOH 溶液自发地发生氧化还原反应而镁不
能,所以利用原电池反应判断金属活动性顺序时
应注意选择合适的介质,同时该实验说明化学研
究对象复杂、反应受条件影响较大,因此具体问题
应具体分析,故 AD正确.
答案:Ⅰ.(1)Cu 氧化 AgNO3 溶液 (2)碳棒
上出现银白色物质 (3)108
Ⅱ.(1)2H+ +2e- H2 ↑ (2)Al 2Al+
2OH- +6H2O 2[Al(OH)4]- +3H2 ↑
(3)AD
假期作业15
1.B [根据公式v(NH3)=
Δc
Δt
,可得:Δt= Δcv(NH3)
=
0.6molL-1
0.30molL-1s-1
=2s.]
2.C [随反应进行 N2 浓度降低,反应速率降低,故3
~6s内N2 的速率小于0.1mol/(Ls),即6s内 N2
的反应速率小于0.1mol/(Ls),由反应速率之比等
于化学计量数之比知,v(NO)小于2×0.1mol/(Ls)
=0.2mol/(Ls),故6s末 NO 的浓度小于6s×
0.2mol/(Ls)=1.2mol/L.]
3.A [A.相当于加水,c(H+ )减小,反应速率减小;
B.c(H+ )增大,反应速率增大;C.构成 Zn-Cu-
盐酸原电池,反应速率增大;D.CO2-3 消耗 H+ ,使
产生 H2 的量减少.]
4.B [加入 MnO2 作催化剂时,温度越高,过氧化氢
溶液的质量分数越大,反应速率越大,制取相同体
积的 O2 所需的时间越短,故正确答案为B.]
5.C [A.随着反应的进行,a~c段反应速率反而加
快的原因可能是该反应放热,温度升高,反应速率
加快,故 A 正确;B.若向容器内充入一定体积的
NO2,增大了 NO2 的浓度,化学反应速率加快,故B
正确;C.恒容条件下,向反应体系中通入不反应的
氢气,反应速率不变,故C错误;D.2~8min内,氧
气的浓度变化量为1.6molL-1-0.4molL-1
=1.2molL-1,则v(O2)=
1.2mol/L
6min =0.2mol
L-1min-1,根据化学反应速率之比等于其化
学计量 数 之 比 可 得,v(NO2)=0.4 molL-1
min-1,故 D正确.]
6.A [由图像可知,2~4min时间内,生成的二氧化
碳的物质的量比反应开始2min内大,故2~4min
内平均反应速率比反应开始2min内快,A 错误;
由图像可知,0~2min内,生成二氧化碳0.1mol,2
~4min内,生成二氧化碳0.2mol,4~6min内,
生成二氧化碳0.05mol,则反应速 率 先 增 大 后 减
小,B正确;随反应进行,氢离子浓度降低,氢离子
浓度减小使反应速率降低,由图像可知,2~4min
反应速率最快,说明2~4min温度对反应速率起
主要作用,C正确;2~4min内,生成0.2molCO2,
0~2min内,生成0.1molCO2,相同时间内 CO2
的生成速率与其生成的物质的量成正比,D正确.]
7.B [A.根据图中信息,该反应为放热反应,升高温
度平衡逆向移动,不利于增大苯的平衡转化率,A
错误;B.化学反应决定于活化能,活化能越大反应
速率越 小,反 应 速 率 决 定 反 应 快 慢,由 图 可 知
+H2SO4 →
H+
SO-3
+H2O 的 活 化 能
大,所 以 反 应 速 率 及 决 定 于
+ H2SO4 →
89
假期作业14 化学反应与能量转化
1.化学反应中能量变化的本质及转化形式
2.化学反应能量转化的主要应用
原电池的
工作原理
构成条件
电极反应
闭合回路
宏观辨识与微观探析
化学能
与电能
原电池的应用
化学电源
科学态度与社会责任
◆[知识点1] 化学能与热能
1.2023年第31届世界大学生运动会在成都
举行,此次大运会采用氢气作为火炬燃料,
选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分
体现了绿色运动会的理念.下列说法正确
的是 ( )
A.火炬燃料的燃烧是热能转化为化学能的
过程
B.使用氢能作燃料符合“碳中和”理念
C.燃烧属于放热反应,反应物总能量低于
生成物的总能量
D.放热反应常温下就可以进行,吸热反应
一定需要加热才能发生
2.H2 与O2 发生反应的过程可用如下模型图表
示(“—”表示化学键).下列说法不正确的是
( )
A.过程Ⅰ是吸热过程
B.过程Ⅲ一定是放热过程
C.该反应过程中所有旧化学键都断裂,且形
成了新化学键
D.该反应的能量转化形式只能以热能的形
式进行
◆[知识点2] 化学能与电能
3.2023年度IUPAC化学领域新兴技术,涉及
电能与化学能之间转化的是 ( )
A.生物回收PET
B.使用低糖疫苗
C.合成电化学
D.应用化学GPT语言模型
4.下列实验现象或图像信息不能充分说明对
应的化学反应是放热反应的是 ( )
反应装置或图像 实验现象或图像信息
A
反应开始后,针筒
活塞向右移动
B
反应物总能量大于
生成物总能量
C
反应 开 始 后,甲 处
液面 低于乙处液面
D
温度计的水银柱不
断上升
24
5.X、Y、Z、M、N代表五种金属,有以下反应:
①Y与 M 用导线连接放入稀硫酸中,M 上
冒气泡;
②M、N为电极,与N的盐溶液组成原电池,电
子从 M极流出,经过外电路流入N极;
③Z+2H2O(冷水)Z(OH)2+H2↑;
④水溶液中,X+Y2+X2++Y.
这五种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( )
A.Z>X>Y>M>N
B.Z>Y>X>M>N
C.Z>X>Y>N>M
D.X>Y>M>N>Z
6.在理论上可设计成原电池的化学反应是
( )
A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
B.Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)
BaCl2(aq)+2NH3H2O(l)+8H2O(l)
C.CaC2(s)+2H2O(l)Ca(OH)2(s)+
C2H2(g)
D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
7.(备选双选)一种新型中温全瓷铁G空气电
池,其结构如图所示.下列有关该电池放电
时的说法错误的是 ( )
A.a电极上发生氧化反应
B.负极的电极反应式为 H2-2e- +O2-
H2O
C.铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe
FeOx+xH2
D.若标准状况下33.6L空气参与反应,电
路中理论上有6mol电子转移
8.现用如图所示装置来测定某原电池工作时
在一段时间内通过导线的电子的物质的量.
量筒的规格为1000mL,电极材料是镁片
和铝片.下列有关说法正确的是 ( )
A.b电极材料是镁片
B.电流经a流向b
C.若用NaOH 溶液代替稀硫酸,溶液中的
OH-移向铝片一极
D.当量筒中收集到672mL气体时,通过导
线的电子的物质的量为0.06mol
9.(备选双选)微型钮扣电池在现代生活中有广
泛应用.有一种银锌电池,其电极分别是
Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应
为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O;Ag2O
+H2O+2e-2Ag+2OH-.根据上述
反应式,判断下列叙述中正确的是 ( )
A.使用过程中,溶液中的OH-向Zn极移动
B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流
向Zn极
C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生
氧化反应
10.下列关于四种电池的叙述正确的是( )
A.电池Ⅰ中电子的流向:Zn→Cu→稀硫酸
→Zn
B.电 池 Ⅱ 中 石 墨 棒 上 发 生 还 原 反 应,
MnO2 作催化剂
C.电池Ⅲ是二次电池,充电时电能转化为
化学能
D.电 池Ⅳ中 正 极 的 电 极 反 应 式:O2+
2H2O+4e-4OH-
34
11.某同学做如下实验,以检验反应中的能量
变化.
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高,
由此可以判断(a)中反应是 热反
应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反
应是 热反应.
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式
.
(3)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总
能量应该 (填“高于”或“低于”)其
生成物的总能量.
12.破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量
如表所示:
物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量/kJ 243 193 151 431 363 297 436
根据上述数据回答下列问题.
(1)下列物质本身具有的能量最低的是
(填标号).
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中,最稳定的是 (填标号).
A.HCl B.HBr C.HI
(3)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别
与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,
放出或吸收的热量最多的是 .
13.根据化学能转化电能的相关知识,回答下
列问题:
Ⅰ.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都
可以设计成原电池.请利用反应“Cu+
2Ag+2Ag+Cu2+”设计一个化学电池
(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是 ,发生
(填“氧化”或“还原”)反应,电解质
溶液是 .
(2)正极上出现的现象是 .
(3)若导线上转移电子1mol,则生成银 g.
Ⅱ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检
测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片
作电极,但甲同学将电极放入6molL-1的
H2SO4 溶液中,乙同学将电极放入6mol
L-1的NaOH溶液中,如图所示.
(1)写出甲中正极的电极反应式:
.
(2)乙中负极为 ,总反应的离子方
程式: .
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的
电极材料都是金属时,则构成负极材料的
金属应比构成正极材料的金属活泼”,由此
他们会得出不同的实验结论,依据该实验实
验得出的下列结论中,正确的有 .
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序
时应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,
没有实用价值了
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条
件影响较大,因此具体问题应具体分析
水果电池的发电原理
水果电池的发电原理:两种金属片的电
化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的
金属片 能 置 换 出 水 果 中 的 酸 性 物 质 的 氢 离
子,由于产生了正电荷,整个系统需要保持稳
定(或 者 说 是 产 生 了 电 场,电 场 造 成 下 列 结
果),所以在组成原电池的情况下,由电子从
回路中保持系统的稳定,这样的话理论上来
说电流大小直接和果酸浓度相关,(如果是要
表达为一个函数关系的话,那么这个函数其
实是和离子强度有关的而且还是定量关系,
和离子浓度有定性的关系),在此情况下,如
果回路的长度改变,势必造成回路的改变,所
以也会造成电压的改变.
44