假期作业(4)化学反应与能量变化-【快乐假期每一天】2024-2025学年高一化学暑假作业

第一部分假期作业 假期作业（四）化学反应与能量变化 中中中中 考点分折 必会知识 典 例剖析 知识点一 吸热反应和放热反应 典例@ 反应A十B→C(放热反应)分两步进行： 1.概念 ①把释放热量的化学反应称为放热反应。 ①A+B→X(吸热反应)，②X→C(放热反应)。 ②把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变 2.常见的放热反应和吸热反应 化的是 放热反应 吸热反应 能 能 ①大多数分解反应 ①所有燃烧反应 ②C+CO2(以C、H2为 A+B ②酸碱中和反应 还原剂的氧化还原反应) ③大多数化合反应 ③Ba(OH)2·8H20+ 反应过程 反应过程 ④活泼金属跟水或 B NH4CI(固态铵盐与碱的 A 酸的反应 能 能 ⑤物质的缓慢氧化 反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 A+B A+B 知识点二化学能与热能相互转化的应用 1.原电池的概念 反应过程 反应过程 原电池是把化学能转化为电能的装置； C D 原电池的反应本质是氧化还原反应。 【答案】A 2.原电池的构成条件 【解析】第一步反应为吸热反应，说明X的能量 理论上，放热的氧化还原反应均可构成原电池。 比A、B的能量和高：第二步反应为放热反应，则 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)。 X的能量比生成物C的高，且总反应是放热反 (2)溶液：两电极均插入电解质溶液中。 应，说明反应物A、B的能量总和比生成物C的 (3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。 高，则只有选项A的图像符合题意，故选A。 中中因标检测 ①氯化铵分解 题 型练习八 ②镁条溶于盐酸 题型一吸热反应和放热反应 ③盐酸与碳酸氢钠反应 1.下列反应的能量变化规律与图示相符的是( ④氢氧化钡与氯化铵反应 ↑能量 ⑤氢气在氯气中燃烧 生成物 ⑥硫酸和氢氧化钡溶液反应 反应物 A.①②⑤ B.①③④ 反应过程 C.③④⑤ D.②④⑥ 假期作业·化学 题型二化学能与热能相互转化的应用 2.下列说法不正确的是 ( 2.根据下图提供的信息，不能得到的结论是( A.生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸 热反应 能 生成物B(g+C(g)的总能量 B.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放 出的热量多 C,需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.由C(石墨，s)=C(金刚石，s)吸收的能量为 反应物A(g)的总能量 1.9kJ,可知石墨比金刚石稳定 A.该反应中化学能转化成了热能，为吸热反应 3.下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所 B.该反应一定有能量转化成了生成物的化学能 示的是 ( C.该反应生成物的总能量高于反应物的总能量 ↑能量 D.A(g)→B(g)+C(g)和B(g)+C(g)→A(g)两 生成物的总能量 个反应吸收或放出的热量数值相等 题型三电极反应式的书写 3.已知可逆反应：AsO月-+2I+2H+一AsO} 反应物的 +I2+H2O据此设计出如图所示的实验装置（装 总能量 置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回 E 路)。进行如下操作： 反应过程 A.Fe在Cl2中燃烧 A B.氯化铵受热分解 电流表 盐桥 C.木炭与高温水蒸气发生置换反应 （装有琼脂一饱 D.高温煅烧石灰石 和KCI溶液) 4.美国加州Miramar海军航空站安装了一台250kW Na:AsOa 的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和 Na:As0 水蒸气，其工作温度为600~700℃，所用燃料为 H2,电解质为熔融的K2CO3。该电池的总反应 A 为2H2+O2一2H20,负极反应为H2+CO a.向(B)烧杯中逐滴加人浓盐酸，发现微安表指 一2e一H2O十CO2,则下列推断中正确的是 针偏转：b.若改向(B)烧杯中滴加40%NaOH溶 () 液，发现微安表指针向前述相反方向偏转。 A.正极反应：4OH一4e-2H2O+O2个 试回答下列问题： B.放电时CO向负极移动 (1)两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转？！ C.放电时电子沿导线向负极移动 D.当电池生成1molH2O时，转移4mol电子 (2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？ 5.到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是 人类使用的主要能源。 (3)a操作过程中，C1棒发生的反应为 (1)从能量变化角度研究反应：2H2(g)+O2(g) (4)b操作过程中，C2棒发生的反应为 一2H2O(g)。下图能正确表示该反应中能量 变化的是 (填字母)。 能力提升 能量 能量， 反应物的， 反应物 生成物的 生成物 总能量 总能量 1.下列反应属于吸热反应且属于氧化还原反应的 是 ) 生成物的 反应物的 A.二氧化碳与赤热的碳生成一氧化碳的反应 总能量 生成物 总能量反应物 B.葡萄糖在人体内氧化分解 反应过程 反应过程 A B C.柠檬酸与碳酸氢钠的反应 (2)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变 D.锌粒与稀H2SO4反应制取H2 化。部分化学键的键能如下表： 0 第一部分假期作业 化学键 H-H 0=0 H-O ①若电解质溶液为稀硫酸，则Z棒为原电池的 (填“正”或“负”)极，可观察到Cu棒上 键能(kJ/mol) 436 496 463 有气泡生成，写出Cu棒上的电极反应式 则生成1molH2O(g)放出热量 kJ. (3)将Zn棒和Cu棒用导线连接后，放入某电解 。若反应过程中Zn棒减少的 质溶液中，构成如图所示装置。 质量为3.25g,则生成的氢气在标准状况下的体 Zn棒 Cu棒 积为 Lo ②若电解质为硫酸铜溶液，则Cu棒上发生 (填“氧化”或“还原”)反应，Zn棒上发生的 电极反应式为 假期作业（五） 化学反应的速率与限度 中中中考点分折 知识点二化学反应限度 必会知识 1.化学平衡状态 知识点一 化学反应速率的概念 (1)化学平衡状态的概念 1.化学反应速率概念及表示方法 如果外界条件（温度、浓度、压强等）不发生改变， 概念☐一用来衡量化学反应过程进行快慢 当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆 反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不 程度的物理量 再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平 衡状态”，简称化学平衡。 表示方法一通常用单位时间内反应物浓度的 (2)化学平衡状态的特征 减少量或生成物浓度的增加量（均 逆—化学平衡状态研究的对象是可逆反应 取正值)来表示 等一平衡时正=运≠0（本质） 动一平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡 定义式 益或=v △n 定一平衡时，反应混合物各组分的百分含量保持一定 常用单位一mol·L-·s1或mol·L1·min1 变 外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条 件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡的移动 2.化学反应速率大小的比较方法 2.化学反应的限度 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能 位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成 达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。 同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 (2)对化学反应限度的理解 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的 ①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下 比值，如aA(g)+bB(g)一cC(g)+dD(g),比 的最大转化率。 较公与咒若哈>罗则说男用A表示的化学 ②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度 不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化 反应速率大于用B表示的化学反应速率。 学反应的限度。假期作业·化学 (6)打开b,关闭，SO2与H2S溶液反应生成S沉淀，反 (2)装置B中的导气管均较短，所以其为安全瓶，防止C 应方程式为2H2S+SO2一3S,+2H2O,SO2中S化合 中液体倒吸入A中引起炸裂。 价降低，体现氧化性：SO2与BaC:溶液不反应，滴加氯 (3)CO2的检验：通入澄清石灰水变浑浊。CO的检验：通 水，氟水与S02反应SO2+C12+2H2O一SO号+2CI 入PCI2产生黑色沉淀。但后者的检脸中产生COe存在 +4H十，SO2体现还原性，生成SO,与Ba2+反应生成 千扰。所以先通入澄清石灰水检验CO2再通入PC2检 BaS),沉淀，滴加氧水，S)2与氢水反应生成(NH)S)h 验CO。两者均出现浑浊，则有CO2和C)。已知两者物 (NH)zSO与BaC2反应生成BaSO方沉淀。 质的量之比为2：1，利用电子守恒写出反应：2Si02十3C 能力提升 高温 2C0↑+CO2↑+2Si。 1.【答案】D (4)玻璃塞中含有SiO2与NaOH产生粘黏的Na2SiO3导 【解析】A.二氧化硅具有导光性，可用于生产光导纤维， 致无法打开瓶塞。 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的，A不正确： (5)复分解反应中以较强酸制较弱的酸，即CO2十HzO十 B。硅是构成矿物和岩石的主要元素，矿物和岩石中的硅 Na2SiO3-H2SiO3￥+Na2CO3。 元素主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，B不正确： C,陶瓷、玻璃都属于硅酸盐产品，但水品灯的主要成分为 假期作业（四）化学反应与能量变化 二氧化硅，不属于硅酸盐，C不正确：D.硅是重要的半导 题型练习 体材料，在电子工业中应用广泛，D正确：故选D。 1.【答案】B 2.【答案】B 【解析】①氯化绥分解为吸热反应，符合题意：②铁条溶 【解析】A.氩化硅(Si3N:),只含有N元素和Si元素，均 于盐酸为放热反应，不符合题意：③盐酸与碳酸氢钠反应 为非金属元素，氨化硅陶瓷发动机属于断型无机非金属 为吸热反应，符合题意：④氨氧化银与氧化铵反应为吸热 材料，A正确：B.手机芯片的主要成分是硅，B错误：C.石 反应，符合题意：⑤氧气在氯气中燃烧为放热反应，不符 墨烯与金刚石均为碳元素的不同种单质，互为同素异形 合题意：⑥硫酸和氨氧化钡溶液反应为放热反应，不符合 体，C正确：D.碳化硅为共价晶体，有非常高的熔沸点，是 题意：故选B。 耐高温的好材料，D正确：故选B。 2.【答案】A 3.【答案】A 【解析】A.反应物总能量小于生成物总能量，反应中热 【解析】A.碳和硅都是第ⅣA族元素，碳的原子半径小 能或其它能量转化为化学能，反应为吸热反应，A符合题 于硅，所以C得电子能力强于Si,则C的非金属性强于 意：B.反应物总能量低于生成物总能量，该反应一定有能 S,故A正确：B.晶体硅的化学性质不活泼，但常温下可 量转化成了生成物的化学能，B不符合题意：C,由图可 以和NaOH溶液反应，故B错误：C.硅酸和磷酸分别是 知，该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，C不符 S和P的最高价氧化物对应的水化物，元素的非金属性 合题意：D.A(g)→B(g)十C(g)和B(g)+C(g)→A(g)两 越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。同周期 个反应所涉及的物质及物质的量相同，则吸收或放出的 元素，从左到右，非金属性逐渐增强，所以非金属性：P> 热量数值相等，D不符合题意：故选A。 Si,所以磷酸的酸性强于硅酸，故C错误；D.元素的非金 3.【答案】(1)两次操作过程均能形成原电池，都是把化学 属性越强，气态氢化物的稳定性越强。S的非金属性弱 能转化为电能 于O,所以SiH的稳定性弱于H2O,故D错误：故选A。 (2)因操作1中C1是负极，C2是正极：操作2中C是正 4.【答案】A 极，C2是负极，电子由负极流向正极，则指针偏转方向 【解析】A.NaHC(O3加热分解生成Na2CO1、H2O和 不同 CO2,Na2CO3加热不分解，A正确，B.SiO2和Al2O3均 (3)21--2e--l2 能与Na()H溶液反应，B错误：C.S)2和HC均能与饱 (4)As0+H20-2e--As0月-+2H 和NaSO3溶液反应，C错误：D.FeCl,能与Fe反应生成 【解析】(1)a.向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，c(H+)变 FeCl2,D错误；故答案选A。 大，平衡向正反应方向移动，构成原电池，放电，化学能转 5.【答案】(1)通入氮气排尽装置内空气 为电能，微安表指针偏转：b.若改向(B)烧杯中滴加40% (2)作安全瓶，防止倒吸 NOH溶液，平衡向逆反应方向移动，构成原电池，放电， (3)澄清石灰水PdC2溶液2Si0,+3C高温2C0++ 化学能转为电能，微安表指针偏转： C02↑+2Si (2)a,向(B)烧杯中逐谪加入浓盐酸，平衡向正反应方向 (4)SiO2+20H--SiO+H20 移动，构成原电池，C1是负极，C2是正极，放电，化学能转 (5)CO2+HzO+Naz SiO3—Na2CO3+H2SiO3↓ 为电能，微安表指针偏转：b.若改向(B)烧杯中滴加40% 【解析】(1)C与SiO2高温反应产生CO,若C0与空气 NaOH溶液，平衡向逆反应方向移动，C1是正极，C?是负 加热会转化为CO2同时存在安全隐惠。所以在加热之前 极，构成原电池，放电，化学能转为电能，电流方向与原来 排尽装置中的空气以免干扰产物的检验。 相反，微安表指针向前述相反方向偏转： 参考答案 (3)a.向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，平衡向正反应方向 (3)①Zn一Cu一硫酸组成原电池，Zn失电子作负极，电极 移动，构成原电池，C是负极，发生氧化反应，反应式为： 反应为：Zn-2c一—Zn2+,氢离子在铜电极上得电子生 21Γ-2e=12: 成Cu,电极反应为：2H十2e一H2↑：由负极反应可 (4)b.若政向(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液，平衡向逆 知，若锌棒质量减少3.25g,即0.05mol,转移电子的物 反应方向移动，C2是负极，氧化反应，反应式为：AsO 质的量为0.1mol,结合正极反应可知消耗氢气的物质的 +H20-2e-AsO}-+2H+。 量为0.05mol,标况下体积为1.12L:②若电解质为硫酸 能力提升 钢，则电池反应为：Zn十Cu2+一一Zn2++Cu,Cu棒上发 1.【答案】A 生还原反应，锌棒上发生反应为：Zn-2e一—Zm2+ 【解析】A.二氧化碳与赤热的碳生成一氧化碳的反应， 假期作业（五）化学反应的速率与限度 碳元素化合价改变，属于吸热反应且属于氧化还原反应， 故选A:B.葡萄糖在人体内氧化分解，属于放热反应，故 题型练习 不选B:C.柠檬酸与碳酸氨钠的反应是吸热反应，元素化 L【答案】B 合价不变，属于非氧化还原反应，故不选C:D.锌粒与稀 【解析】A.化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相 H2SO4反应制取H2属于放热反应，故不选D:选A。 等，且不等于0，化学平衡是一个动态平衡，A项正确： 2.【答案】C B.化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等， 【解析】A.反应热等于生成物总能量减去反应物总能 是对反应中同一物质而言，不同物质之间的正逆反应速 量，若生成物的总能量高于反应物的总能量，则该过程吸 率可能相等，B项错误：C,化学反应速率体现化学反应进 热，A正确：B.硫固体升华成硫蒸气吸热，故硫固体完全 行的快慢，化学反应限度体现化学平衡，所以化学反应速 燃烧放出热量低于硫燕气，B正确：C需要加热才能发生 率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化 的反应不一定是吸热反应，也可能为放热反应，C错误： 学反应进行的限度问题，C项正确：D.化学平衡研究的对象 D.能量越低，物质越稳定，金刚石能量高，故石墨比金刚 主要是可逆反应，不适于不可逆反应，D项正确：故选B。 石稳定，D正确：故选C 2.【答案】B 3.【答案】C 【解析】A.升高温度反应速率加快，故A错误：B.使用 【解析】A.Fe在Cl2中燃烧放热，A项不符合：B.氣化 催化剂可以降低反应活化能，从而加快反应逸率，故B正 铵受热分解属于吸热反应，但不是氧化还原反应，B项不 确：C.化学平衡为动态平衡，平衡时（正）=u(逆)≠0，故 符合：C.木炭与高温水燕气发生置换反应属于吸热反应， C错误：D.该反应为可逆反应，反应不能进行到底，因此 且是氧化还原反应，C项符合：D.高温煅烧石灰石属于吸 达平衡时，H2转化率小于100%，故D错误：故选B 热反应，但不是氧化还原反应，D项不符合：答案选C。 3.【答案】(1)①②③⑤⑦(2)591kJ 4.【答案】B (3)0.001587.5%60%ad 【解析】A.在燃料电池中，O2在正极上得到电子被还原 (4)>1.25p0 产生CO号，电极反应式为：O2+4e+2CO2 【解析】(1)①(NH3)正=2u(CO2)迷，生成的速率和分 2CO,A错误：B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相 解的速率相等，符合化学平衡特征，能判断反应达到平衡 互吸引的原则，在电池放电时CO向正电荷较多的负 状态，①正确：②反应中，气体的物质的量、压强会随着反 极移动，B正确：C.放电时电子由负板沿导线向正极移 应而变化，密闭容器中总压强不变，能判断反应达到平衡 动，C错误：D.根据总反应方程式2H2十(O2一2H2O可 状态，②正确：③反应中，气体的质量、密度会随着反应而 知：当有2molH2反应（即有2molH2O生成）时转移 变化，密闭容器中混合气体的密度不变，能判断反应达到 4mol电子，则当电池生成1 mol H2O时，转移2mol电 平衡状态，③正确：④由于反应物只有一种固体，故气体 子，D错误：故选B。 中氨气、二氧化碳的物质的量之比恒等于2：1，则密闭容 5.【答案】(1)A(2)242 器中混合气体的华均摩尔质量等于号×17gm0l十行× (3)负2H++2e一H2↑1.12还原Zn-2e 44g/m0l,始终不变，故密闭容器中混合气体的平均摩尔 =-Zn2+ 质量不能说明已平衡，①错误：⑤反应中，气体的物质的 【解析】(1)氢气与氧气反应为放热反应，反应物的总能 量会随着反应而变化，密闭容器混合气体的总物质的量 量高于生成物的总能量，则A符合，故答案为：A: 不变，能判断反应达到平衡状态，⑤正确：⑥结合④可知， (2)反应H:(g)+0(g)一H0(g),渡反应△H= 密闭容器中二氧化碳的体积分数恒等于33.3%，故二氧 BH-H+合E(0-0-2E(H-0)=436+2×496 化碳的体积分数不变，不能说明已平衡，⑤错误；⑦反应 中，气体的物质的量、质量会随着反应而变化，混合气体 -2X463=一242kJ/mol,则生成1 mol H2O(g)放出热 总质量不变，能判断反应达到平衡状态，⑦正确：故选① 量242kJ: ②③⑤⑦：