第13讲 化学反应与能量的变化（讲义，全国通用）化学学业水平考试合格考总复习

该高中化学讲义围绕化学反应与能量变化专题，覆盖放热吸热反应、原电池原理、化学电源及能源利用等高考核心考点，按学考要求速览-必备知识梳理-高频考点精讲-实战能力训练的逻辑架构整合知识，通过实验探究分析能量变化原因、原电池模型建构等环节，帮助学生系统突破重点难点。 讲义突出科学探究与实践，如通过Mg与盐酸、Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl实验对比理解热效应，结合水果电池实验数据培养科学思维。设置分层训练题组，配合真题精讲，助力学生高效掌握电极反应书写等关键技能，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第13讲 化学反应与能量的变化 内容概览 学考要求速览 明确考试范围与核心要求 必备知识梳理 系统整理学科框架与知识 高频考点精讲 破译重点内容及解题思路 考点一 化学反应与热效应 考点二 原电池原理 考点三 常见化学电源 考点四 能源的利用 实战能力训练 模拟实战，提升解题技能 必备知识 学考要求 化学反应与热效应 1.了解常见的吸热反应和放热反应，认识化学反应中能量变化的原因。 2.了解常规能源使用中存在的问题，体会节能和开发高能清洁燃料的重要性。 化学电源 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2.了解简单原电池的构成要素和工作原理，知道原电池原理的基本应用。 3.了解常见的化学电源及其在生活中的应用，了解简单电极反应式的书写。 一、放热反应与吸热反应 1．实验探究 (1)向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度升高，说明该反应为放热反应。 (2)将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，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，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为吸热反应。 2．放热反应与吸热反应 (1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等。 3．常见的放热反应和吸热反应 【温馨提示】 1．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。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 二、化学反应过程中能量变化的原因 1．从化学键的断裂与形成分析 2．从物质具有的能量分析 物质具有的能量与物质的组成、结构、状态有关。 (1)从物质具有的能量理解两反应 ①放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来。 ②吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 (2)图示理解 结论：化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 【温馨提示】 1．根据化学键变化确定能量变化 (1)化学键与能量变化的关系 (2)计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 三 、人类对能源的利用 早期以树枝杂草为主要能源，现代以煤、石油和天然气为主要能源。 1．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 (1)一是其短期内不可再生，储量有限； (2)二是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。 2．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。 3．新能源 (1)特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。 (2)人们比较关注的新能源：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 四、化学能转化为电能 1．火力发电 (1)火力发电原理：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。间接实现了化学能转化为电能。 (2)能量转换过程：化学能热能机械能电能。其中能量转换的关键环节是燃烧(氧化还原反应)。 2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)定义：把化学能转变为电能的装置。 (2)工作原理(以铜­锌­稀硫酸原电池为例)： 原电池原理示意图 电极材料 电极名称 电子流向 电极反应式 反应类型 锌 负极 流出 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化 反应 铜 正极 流入 2H＋＋2e－===H2↑ 还原 反应 总反应 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 现象：锌片溶解，铜片上有气泡产生，电流表指针发生偏转。 【温馨提示】 1．形成原电池的条件 (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)； (2)两电极均插入电解质溶液中； (3)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。 (4)有一个能自发进行的氧化还原反应。 2．原电池的工作原理 (1)两反应：正极——还原反应；负极——氧化反应。 (2)三方向： ①电流方向：正极→负极； ②电子流动方向(导线中)：负极→正极； ③阴、阳离子移动方向(电解质溶液中)； 阳离子：负极→正极； 阴离子：正极→负极。 五、常见化学电源 1．锌锰干电池 (1)结构：锌锰干电池是以锌筒作负极，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液。 (2)原理：锌锰干电池属于一次电池，放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 2．充电电池 (1)充电电池属于二次电池。有些充电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，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。充电电池中能量的转化关系是化学能 电能。 (2)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。 3．燃料电池(了解) (1)燃料电池 一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。 (2) 【温馨提示】 原电池原理的三个应用 1．加快反应速率：如实验室制H2用粗锌与酸反应。 2．比较金属的活泼性：原电池中一般负极金属比正极金属活泼。但注意：“Mg­NaOH溶液­Al”，原电池的负极为Al；“Cu­浓硝酸­Fe(Al)”，原电池的负极为Cu。 3．设计原电池 (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 (2)选择合适的材料 ①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；正极材料一般活泼性比负极的弱，也可以是能导电的非金属。 ②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极材料反应。 考点一　化学反应与热效应 【典型例题】 【例1】（2025高一下·湖南·学业考试）下列反应属于吸热反应的是 A．镁条与盐酸的反应 B．氢气在氯气中的燃烧 C．氢氧化钠与盐酸的中和反应 D．氢氧化钡与氯化铵的反应 【答案】D 【解析】A．镁条与盐酸的反应放热，属于放热反应，A错误； B．氢气在氯气中燃烧是燃烧反应，释放大量热量，属于放热反应，B错误； C．氢氧化钠与盐酸的中和反应是强酸强碱中和，放出热量，属于放热反应，C错误； D．氢氧化钡与氯化铵的反应吸收热量，反应后体系温度降低，属于吸热反应，D正确； 故选D。 【即时演练】 1．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）已知断开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量。根据H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量转化示意图，下列说法不正确的是 A．-184.4kJ/mol B．断开1molHCl(g)中的化学键需要吸收92.2kJ的能量 C．形成1molCl2(g)中的化学键需要放出242.7kJ的能量 D．H2(g)和Cl2(g)反应生成2molHCl(l)释放的能量大于184.4kJ 【答案】B 【解析】A．根据图示，1molH2(g)+1molCl2(g)=2molH+2molCl，吸收679.1kJ能量，2molH+2molCl=2molHCl(g)放出863.5kJ能量，根据盖斯定律，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.4kJ·mol-1，故A正确； B．根据图示，2molH+2molCl=2molHCl(g)放出863.5kJ能量，形成1molHCl(g)中的化学键需要放出431.75kJ的能量，则断开1molHCl(g)中的化学键需要吸收431.75kJ的能量，故B错误； C．断开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量，而1molH2(g)+1molCl2(g)=2molH+2molCl，吸收679.1kJ能量，因此断开1molCl2(g)中的化学键需要吸收242.7kJ的能量，则形成1molCl2(g)中的化学键需要放出242.7kJ的能量，故C正确； D．由A可知，H2(g)和Cl2(g)形成2molHCl(g)释放184.4kJ的能量，而HCl(g)转化为HCl(l)要释放能量，因此H2(g)和Cl2(g)反应生成2molHCl(l)释放的能量大于184.4kJ，故D正确； 故答案为B。 2．（2025高一下·浙江·学业考试）科学家研制出一种复合光催化剂，可利用太阳光实现高效分解水，其主要过程如下图所示。已知：几种物质中化学键的键能如下表所示： 化学键 中的H-O键 中的O=O键 中的H-H键 中的O-O键 中的O-H键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 则下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ若有2mol水参加反应，则吸收926kJ热量 B．过程Ⅱ属于放热过程 C．过程Ⅱ和过程Ⅲ只有新化学键的形成 D．上述过程中，反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】C 【解析】A．结合表格中的信息可知，H-O键能为463kJ/mol，过程I若有2mol水参加反应，断裂2molH-O键，则吸收926kJ热量，A正确； B．过程Ⅱ形成H-H键（键能436 kJ/mol）会释放能量，属于​​放热过程​​，B正确； C．由图可知，过程Ⅲ断裂了中的H-O键，C错误； D．总反应为水的分解反应，热化学方程式为：，，该反应为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D正确； 故选C。 3．（2025高一下·甘肃·学业考试）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．和如图中完全反应放出139kJ能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应生成时有4mole-转移 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 【答案】C 【解析】A．根据能量变化图，N2O(g)＋NO(g) =N2(g)＋NO2(g)ΔH=(209－348)kJ·mol−1=－139kJ·mol−1，A正确； B．根据能量变化图，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应属于放热反应，B正确； C．化学方程式：N2O＋NO=N2＋NO2，生成1molN2时转移电子2mol，C错误； D．断键吸收能量，成键释放能量，此反应是放热反应，因此断键吸收能量之和小于成键释放能量之和，D正确； 故选C。 考点二　原电池原理 【典型例题】 【例1】（2025高一下·湖南·学业考试）某原电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．锌作负极 B．电流由锌片沿导线流向铜片 C．该装置能将电能转化为化学能 D．电池总反应：Zn＋Cu2＋ = Cu＋Zn2＋ 【答案】A 【分析】该装置为原电池，是将化学能转化为电能的装置。该装置中锌作负极，铜作正极，电解质溶液为稀硫酸。负极反应式：Zn-2e-= Zn2+，正极反应式：2H++2e-=H2↑，总反应方程式为：Zn+2H+= Zn2++H2↑。电子从负极流出，经过导线到正极，电流由正极经导线流向负极。 【解析】A．由分析可知，锌作负极，A正确； B．电流应该由正极铜片经导线流向负极锌片，B错误； C．该装置为原电池，是将化学能转化为电能的装置，C错误； D．电池总反应方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，D错误； 故选A。 【即时演练】 1．（2024高一下·广东·学业考试）非水体系电池能够实现能量存储和氮的固定，转化过程如下图所示。该过程 A．Al作为正极失去电子 B．电子由石墨烯流向Al C．可将电能转化为化学能 D．在石墨烯电极上得到电子 【答案】D 【解析】A．由题图可知，该电池中Al作为负极失去电子，石墨烯作为正极，N2在石墨烯电极上得到电子，A错误； B．电子由负极流向正极，即电子由Al流向石墨烯，B错误； C．由图可知，该过程可将化学能转化为电能，并非将电能转化为化学能，C错误； D．由题图可知，该电池中Al作为负极失去电子，石墨烯作为正极，N2在石墨烯电极上得到电子，D正确； 故选D。 2．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）某化学兴趣小组为探究水果种类和电极间距对水果电池电流的影响，以相同大小的铜片和锌片为电极设计了以下实验，实验结果记录如下： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 下列说法不正确的是 A．3组实验装置中铜电极都作为正极 B．实验1和2可以说明电极间距对水果电池电流有影响 C．实验3负极的电极方程式为：Zn-2e-=Zn2+ D．电子从锌电极经过水果移动到铜电极 【答案】D 【分析】水果中的电解质溶液与锌片、铜片构成原电池，锌为负极，失去电子发生氧化反应，铜片为正极，发生得到电子的还原反应，电子从负极经导线流向正极。溶液中的离子移动方向是阳正阴负。 【解析】A．铜的金属活动性弱于锌，在原电池中作为正极，所有实验中铜均为正极，A正确； B．实验1和2水果相同，仅间距不同，电流差异说明间距影响电流，B正确； C．锌为负极，发生氧化反应：，方程式正确，C正确； D．电子通过外电路（导线）从锌到铜，水果内部通过离子导电而非电子，D错误； 故选D。 3．（2025高一下·浙江·学业考试）柔性电池因其可弯曲、折叠和拉伸等特点，成为可穿戴设备、软体机器人和植入式医疗设备等领域的重要技术。某柔性电池的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．含有Zn膜的碳纳米管纤维作电池的负极 B．在电池的正极失去电子，发生氧化反应 C．电池工作时，离子通过电解质膜进行迁移 D．电池工作时，化学能主要转化为电能 【答案】B 【分析】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。 【解析】A．根据分析，含有Zn膜的碳纳米管纤维作电池的负极，A正确； B．在电池的正极得电子，发生还原反应，B错误； C．电池工作时，O2-离子通过电解质膜进行迁移形成电流，C正确； D．原电池是将化学能转化为电能的装置，因此电池工作时化学能主要转化为电能，D正确； 答案选B。 考点三　常见化学电源 【典型例题】 【例1】（2025高一下·黑龙江·学业考试）第九届哈尔滨亚冬会上，环保与科技融合的理念为赛事注入了新的活力，令“绿色”成为该届比赛的鲜明特色。本届亚冬会采用了新型电动浇冰车，提升了场馆的环境友好性和能效。电动浇冰车的电池是锂离子电池，关于锂离子电池的说法正确的是 A．锂离子电池放电时将电能转化为化学能 B．是一次电池 C．电池的负极发生氧化反应 D．电池的正极发生氧化反应 【答案】C 【解析】A．锂离子电池放电时，化学能转化为电能，故A错误； B．锂离子电池可充电，它是二次电池，故B错误； C．电池工作时，负极发生氧化反应，故C正确； D．电池正极得电子发生还原反应，故D错误； 选C。 【即时演练】 1．（2024高一下·浙江温州·学业考试）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。工作时电池总反应式：。下列说法中正确的是 A．发生氧化反应 B．电极反应式： C．电池工作时，溶液酸性增强 D．电池工作时，经电解质溶液流向电极 【答案】D 【分析】由放电时总反应可知，Pb由0价升高为+2价，失电子作负极，电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，PbO2作电池的正极，电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O。 【解析】A．由放电时总反应可知，PbO2作电池的正极，电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，发生还原反应，故A错误； B．Pb由0价升高为+2价，失电子作负极，电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，故B错误； C．电池放电时，消耗硫酸，溶液酸性减弱，故C错误； D．PbO2作电池的正极，Pb作负极，阴离子移向负极，则经电解质溶液流向电极，故D正确； 故选：D。 2．（2024高一下·湖南·学业考试）如图所示为氢氧燃料电池示意图，下列有关说法正确的是 A．通入的为正极 B．电极B上发生氧化反应 C．电子流向：电极B→导线→电极A D．该电池的总反应式为 【答案】D 【分析】燃料电池是将化学能转化为电能的装置；正极得电子发生还原反应，负极失电子发生氧化反应；通入氢气的一极是负极，电子由负极经导线流向正极；通入氢气的一极是负极，负极失电子； 【解析】A．通入的为负极，A错误； B．电极B上发生还原反应，B错误； C．电子流向：电极A→导线→电极B，C错误； D．该电池的总反应式为，D正确； 故选D。 3．（2023高一下·黑龙江·学业考试）根据原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池，用来满足不同的用电需要。常见的锌锰干电池的构造如图所示。下列说法错误的是    A．锌筒质量逐渐减小 B．该电池放电之后不能充电 C．此装置中，石墨棒作正极 D．电子从石墨棒通过导线流向锌筒 【答案】D 【分析】图示的电池为锌锰电池，锌筒作为电池的负极，其电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，碳棒为电池的正极，其反应的电极方程式为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑。 【解析】A．根据电池反应，锌筒作为电池负极逐渐被反应，锌筒质量逐渐减小，A正确； B．该电池为一次电池，放电后不能重复充电，B正确； C．石墨棒作为正极，体系中的NH在此电极上放电，C正确； D．电池中锌失去电子后通过导线转移到石墨棒上，C错误； 故答案选D。 考点四　能源的利用 【典型例题】 【例1】（2025高一下·湖南郴州·学业考试）下列行为符合“绿色化学”理念的是 A．大量使用一次性塑料制品 B．将废旧电池随意丢弃 C．对工业废气进行净化处理后再排放 D．过度开采化石燃料 【答案】C 【解析】A．大量使用一次性塑料制品，会产生更多的“白色污染”，A不符合题意； B．将废旧电池随意丢弃会加剧土壤、水源等环境污染，B不符合题意； C．对工业废气进行净化处理后再排放，可以减少对大气环境的污染，C符合题意； D．化石燃料的过度开采加速其枯竭，并且产生更多的温室气体等，D不符合题意； 故选C。 【即时演练】 1．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）沼气在我国部分农村地区有广泛的应用。如图为动植物废弃物发酵产生沼气的示意图，下列说法不正确的是 A．沼气属于不可再生能源，主要成分有CH4 B．动植物废弃物中含有纤维素、蛋白质和脂肪 C．沼气的应用可用于解决农村的燃料问题 D．厨余垃圾也可以作为沼气的生产原料 【答案】A 【解析】A．沼气的主要成分有CH4，其燃烧后生成CO2，CO2经过光合中作用又可转化为纤维素、淀粉等高分子化合物，纤维素、淀粉在微生物作用下又可以得到甲烷，即沼气属于可再生能源，A错误； B．动、植物废弃物中含有纤维素、蛋白质和脂肪，可用于制备沼气，B正确； C．沼气的主要成分有CH4，其燃烧后放出大量的热，且沼气还是可再生能源，故沼气的应用可用于解决农村的燃料问题，C正确； D．厨余垃圾中的动植物的废弃物含有纤维素、蛋白质和脂肪等，也可以作为沼气的生产原料，D正确； 故答案为：A。 2．（2025高一下·湖南·学业考试）“绿水青山就是金山银山”，下列做法不符合此理念的是 A．乘坐电动公交车 B．限制燃放烟花鞭炮 C．大量焚烧秸秆 D．鼓励购买新能源车 【答案】C 【解析】A．乘坐电动公交车，减少化石燃料燃烧，使用清洁能源减少污染，符合理念，A不符合题意； B．燃放烟花鞭炮产生烟尘和污染气体，限制燃放烟花鞭炮，限制污染源保护环境，符合理念，B不符合题意； C．焚烧秸秆会释放大量污染物（如CO、PM2.5等），破坏空气质量，明显违背环保要求，C符合题意； D．减少化石燃料燃烧，使用清洁能源减少污染，符合理念，D不符合题意； 故选C。 3．（2025高一·上海·学业考试）新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，下列属于新能源的是 A．天然气、煤油、汽油 B．太阳能、煤炭、核能 C．太阳能、风能、氢能 D．水煤气、液化气、沼气 【答案】C 【解析】A．天然气、煤油、汽油属于传统能源，故不选A；     B．太阳能、核能是新能源，煤炭是传统能源，故不选B； C．太阳能、风能、氢能都是新能源，故选C；     D．水煤气是水和煤反应生成的一氧化碳和氢气混合气体属于二次能源，液化气是石油分馏的产品，是化石能源，沼气成分为甲烷是可再生能源，故不选D； 选C。 1．（2024高一上·安徽·学业考试）下列做法不符合绿色低碳发展理念的是 A．利用风能 B．加大火力发电 C．开展植树造林 D．使用新能源汽车 【答案】B 【解析】A．利用风能新能源，可减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳发展理念，故A不选； B．加大火力发电，会产生大量的二氧化碳，不符合绿色低碳发展理念，故B选； C．开展植树造林，植物可通过光合作用吸收二氧化碳，能减少二氧化碳的排放，符合绿色低碳发展理念，故C不选； D．使用新能源汽车，可以节约能源，减少氮氧化物的排放，符合绿色低碳发展理念，故D不选； 故选B。 2．（2025高一下·浙江·学业考试）与化学相关的职业和资源、材料、健康等领域息息相关，下列工作内容不正确的是 选项 领域 职业名称 工作内容 A 材料 科技考古研究人员 利用和的测定，分析古代人类的食物结构 B 环境 环境保护工程师 电池构成材料的研制、电池性能改进和应用的拓展 C 健康 营养师 结合服务对象的特殊需求进行膳食指导 D 资源 化工工程师 设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．科技考古研究人员利用¹和分析食物结构属于同位素分析技术，常用于考古研究，与材料领域相关（如分析古代材料组成），故A正确； B．环境保护工程师的工作应侧重污染治理或环境评估，而电池材料研制属于材料/能源工程领域，不符合环境领域职责，故B错误； C．营养师根据需求进行膳食指导，符合健康领域职责，故C正确； D．化工工程师设计工艺流程并监控生产，属于资源领域，故D正确； 答案选B。 3．（2025高一下·浙江温州·学业考试）环氧乙烷是石油化学工业的重要产品，也是一种基本有机化工原料，应用广泛。 旧的合成方法：CH2=CH2+Cl2+H2O→ClCH2CH2OH+HCl 新的合成方法： 下列有关说法不正确的是 A．旧方法原料含有毒物质，不属于理想的绿色化学 B．旧方法产物无毒，无需处理可直接排放 C．相比旧方法，新方法对设备腐蚀性小 D．新方法没有副产物，原子利用率为100% 【答案】B 【解析】A．旧方法原料含氯气等有毒物质，不属于理想的绿色化学，A正确； B．旧方法产物含有没反应完的氯气，有毒，需处理后排放，B错误； C．相比旧方法，新方法没有氯气、氯化氢等，对设备腐蚀性小，C正确； D．新方法没有副产物，只有环氧乙烷，原子利用率为100%，D正确； 故选B。 4．（2025高一下·新疆·学业考试）电解水的反应为2H2O2H2↑+O2↑其能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．断开 H2O 中的化学键要放出能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．镁条与稀盐酸反应的能量变化也可用上图表示 【答案】A 【解析】A．反应物的总能量低于生成物，属于吸热反应，故A正确； B．断开H2O中的化学键要吸收能量，故B错误； C．该反应为吸热反应，反应物的总能量低于生成物，故C错误； D．镁条与稀盐酸的应为放热反应，而图示为吸热反应，不能用上图表示，故D错误； 故选A。 5．（2025高一下·浙江·学业考试）已知断开中的键需要吸收的能量，断开中的共价键需要吸收的能量，生成中的键能放出的能量。下列有关说法正确的是 A．断裂中的化学键能放出的能量 B．该反应是放热反应，并且实现氮的固定 C．该反应中的总能量大于的总能量 D．该反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 【答案】B 【解析】A．断裂化学键需要吸收能量，故A错误； B．断键吸收总能量为941+3×436=2249 kJ，成键释放总能量为6×391=2346kJ，故该反应为放热反应，故故，该反应将氮气转化为氨气，属于氮的固定，故B正确； C．反应物总能量（N2+3H2）高于生成物（2NH3），但选项仅比较3mol H2与2mol NH3，未包含N2的能量，故C错误； D．断键吸收总能量（2249 kJ）小于成键释放总能量（2346 kJ），故D错误； 答案选B。 6．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）化学反应的过程，除物质发生变化，还存在着能量变化。下列反应属于吸热反应的是 A．Al和稀盐酸的反应 B．Na和H2O的反应 C．H2和Cl2的反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 【答案】D 【解析】A．已知活泼金属与酸或水的反应为放热反应，即Al和稀盐酸的反应是一个放热反应，A不合题意； B．已知活泼金属与酸或水的反应为放热反应，即Na和H2O的反应是一个放热反应，B不合题意； C．已知所有的燃烧或缓慢氧化为放热反应，即H2和Cl2的反应是一个放热反应，C不合题意； D．已知铵盐和碱的反应为吸热反应，则Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是一个吸热反应，D符合题意； 故答案为：D。 7．（2025高一下·湖南邵阳·学业考试）在下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】反应物总能量低于生成物的总能量，说明反应为吸热反应。 A．反应是放热反应，A错误； B．反应是吸热反应，B正确； C．反应，是化合反应，是放热反应，C错误； D．反应，属于酸碱中和，是放热反应，D错误； 故选B。 8．（2025高一下·浙江·学业考试）在一定条件下，断开化学键所需能量为、、。下列关于说法不正确的是 A．断键形成原子的难度比大 B．的能量比的能量高 C．和的总能量比的总能量高 D．和反应达到平衡状态，断键所需能量为 【答案】D 【解析】A．断开1mol H2(g)的化学键需要436kJ，比1mol I2(g)的153kJ高，说明H2(g)断键更难，A正确； B．对于同种物质，等量的时候，气态能量高于固态，B正确； C．H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=436kJ/mol+153kJ/mol-2×299kJ/mol=-9kJ/mol，故反应物总能量高于生成物，C正确； D．和反应达到平衡状态，反应未完全进行，断键所需能量小于589kJ，D错误； 故答案选D。 9．（2025高一下·浙江杭州·学业考试）下列装置或设备的说法正确的是 ①②③④ A．①中Mg片做电池的负极，溶液中的向石墨片移动 B．②中氧气得到电子，负极的电极反应式与电解质溶液的酸碱性无关 C．③使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 D．④中能将化学能转化为电能，负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+ 【答案】C 【解析】A．①中，Mg的金属活动性比C（石墨）的强，Mg片做电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，所以溶液中应向Mg片移动，A错误； B．②为燃料电池，氧气在正极得到电子。负极的电极反应式与电解质溶液的酸碱性有关，在酸性溶液中，负极反应为，在碱性溶液中，负极反应为，B错误； C．③为铅酸蓄电池，总反应为，使用一段时间后，被消耗，电解质溶液的酸性减弱，离子浓度降低，导电能力减弱，C正确； D．④煤油不导电，不能形成闭合回路，不能将化学能转化为电能，D错误； 故答案选C。 10．（2025高一下·浙江·学业考试）如图所示，锌片和铜片紧贴着稀硫酸浸湿的滤纸。下列说法不正确的是 A．该装置中锌片作负极 B．该装置能将化学能转化为电能 C．电流由锌片经外电路流向铜片 D．电池总反应方程式： 【答案】C 【解析】A．锌的金属活动性强于铜，在原电池中活泼金属作负极，锌片发生氧化反应，A正确； B．该装置为原电池，能将化学能转化为电能，电流表指针偏转可证明有电流产生，B正确； C．电流方向与电子流向相反，电子从负极（锌片）经外电路流向正极（铜片），则电流应由铜片经外电路流向锌片，C错误； D．电池总反应为锌与稀硫酸的置换反应，方程式为，D正确； 故答案选C。 11．（2025高一下·广东·学业考试）心脏起搏器的一种微型电池工作时，反应为：。该反应中 A．Li作正极 B．S元素化合价升高 C．有电子的转移 D．电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A．Li是活泼金属，在电池中作为负极，A错误； B．中S的化合价为+4，产物中的S仍为+4，单质S为0价，化合价降低，未升高，B错误； C．Li从0价升至+1（氧化），S从+4降至0（还原），存在电子转移，C正确； D．电池放电时化学能转化为电能，D错误； 故选C。 12．（2025高一下·山东·学业考试）下列有关化学反应与能量变化的说法错误的是 A．与盐酸反应为放热反应 B．碳与生成的反应为吸热反应 C．化学反应一定伴随着能量的变化 D．原电池可以将化学能直接转化为电能 【答案】B 【解析】A．金属与酸反应通常放热，Mg与盐酸反应符合这一规律，A正确； B．碳与氧气生成CO的反应属于不完全燃烧，也是放热反应，B错误； C．化学反应中旧键断裂会吸收能量，新键形成会释放能量，故化学反应必然伴随能量变化，C正确； D．原电池通过自发氧化还原反应将化学能转化为电能，D正确； 故选B。 13．（2025高一下·浙江·学业考试）学生搭建的两套装置如图所示，下列说法正确的是 A．图1、图2装置均可将化学能转化为电能 B．图1装置中锌片和铜片处均产生气泡 C．图2装置中锌作正极，电极反应式为 D．图2装置中电子由锌片经外电路流向铜片 【答案】D 【解析】A．图1装置未形成闭合回路，故没有形成原电池，无化学能转化为电能，而图2形成了简单的锌铜原电池装置，化学能转化为电能，A错误； B．图1未形成原电池，仅是在锌片处与稀硫酸发生反应产生氢气，铜片处无气泡产生，B错误； C．图2中锌失电子作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，C错误； D．图2中电子流向：由负极经过导线流向电池的正极，所以电子由锌片流出经外电路流向铜，D正确； 故选D。 14．（24-25高一下·浙江·期中）把金属X放入盐的溶液中，发生如下反应：，下列说法正确的是 A．常温下金属X一定能与水反应，Y一定不能与水反应 B．X与Y用导线连接后放入中，一定形成原电池 C．X与Y用导线连接后放入同一个盛有溶液的烧杯中，一定有电流产生 D．由X与Y作电极形成的原电池中，X一定是负极，Y一定是正极 【答案】C 【分析】由反应可知，金属活动性，且此置换反应能在水溶液中发生。 【解析】A．因为题中的置换反应能在水溶液中进行，则常温下金属与水均不反应，A错误； B．非电解质，用导线连接后放入中，不能形成原电池，B错误； C．由反应可知，用导线连接放入溶液，失去电子，作负极；得到电子，作正极，能形成原电池，产生电流，C正确； D．由X与Y作电极形成的原电池中，X不一定是负极，Y不一定是正极，如Fe、Cu、浓硝酸形成的原电池中，Fe因为与浓硝酸发生钝化，作正极；铜失去电子，作负极，D错误； 故选C。 15．（2025高一下·湖南·学业考试）化学与生活紧密相联，请利用化学知识回答下列问题： (1)冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途，制作冷敷袋可以利用 (填“吸热”或“放热”)的化学变化； (2)铁与水难反应，但在高温条件下可与水蒸气反应，生成的固体物质为 (填“”或“”)； (3)把新制的悬浊液加入某病人的尿液中并微热，如果观察到红色沉淀，说明尿液中可能含有的物质是_____(填字母)。 A．食醋 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖 【答案】(1)吸热 (2) (3)D 【解析】（1）制作冷敷袋可以利用吸热的化学变化，使得反应后温度降低； （2）铁高温条件下可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故选； （3）A．食醋的主要成分是乙酸，不含有醛基，故不能与新制备氢氧化铜浊液在加热条件下发生氧化还原反应，故A错误； B．白酒的主要成分是乙醇，不含有醛基，故不能与新制备氢氧化铜浊液在加热条件下发生氧化还原反应，故B错误； C．食盐的主要成分是氯化钠，不含有醛基，故不能与新制备氢氧化铜浊液在加热条件下发生氧化还原反应，故C错误； D．葡萄糖含有醛基，故可与新制备氢氧化铜浊液在加热条件下发生氧化还原反应，生成红色沉淀，故D正确； 故选D。 16．（2024高一下·北京·学业考试）化学电池的发明，改变了人们的生活方式。 (1)某原电池实验装置如图所示。 ①Cu片作 (填“正极”或“负极”)。 ②Zn片上的电极反应为 。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是 。 (2)微型锌银纽扣电池的装置如图所示。 已知：电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是 (填字母)。 a．Zn发生氧化反应 b．Ag2O在正极发生反应 c．电池工作时，K+向Zn极移动 d．电池工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 【答案】(1) 正极 Zn-2e-=Zn2+ 电流表指针偏转 (2)ab 【分析】（1）Zn、Cu和稀硫酸三者构成原电池，其中活泼金属Zn作负极，发生氧化反应，Cu作正极，发生还原反应； （2）锌银纽扣电池中Zn作负极，发生氧化反应，Ag2O作正极，发生还原反应。 【解析】（1）①根据分析，Cu作正极； ②根据分析，Zn作负极，发生氧化反应，电极反应：Zn-2e-=Zn2+； ③若化学能转化为电能，现象：电流表指针偏转； （2）a．根据分析，Zn作负极发生氧化反应，a正确； b．根据分析，Ag2O作正极发生还原反应，b正确； c．原电池工作时，阳离子向正极移动，即K+向Ag2O极移动，c错误； d．原电池工作时，电子由负极经外电路导线移向正极，即电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，d错误。 17．（2024高一下·福建·学业考试）某科研团队研制出“TM-LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成氨的效率，原理示意如下： (1)中氮元素的化合价为 ，的化学键类型为 。 (2)状态Ⅰ中，氮分子中的化学键断裂生成氮原子，需要 （填“吸收”或“放出”）能量。 (3)补充完整化学方程式： 。 (4)催化剂在化学反应中能改变反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都 （填“有”或“没有”）发生变化。 【答案】(1) -3 极性共价键 (2)吸收 (3) (4)没有 【解析】（1）中，H的化合价为+1价，由化合价代数和为0可得，氮元素的化合价为-3，中由N原子和H原子形成共价键，故化学键类型为极性共价键； （2）如图，在状态Ⅰ中，氮分子中的化学键需要吸收能量断裂生成氮原子； （3）由原子守恒可得，该反应化学方程式：； （4）催化剂在化学反应中能改变反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 化学反应与能量的变化 内容概览 学考要求速览 明确考试范围与核心要求 必备知识梳理 系统整理学科框架与知识 高频考点精讲 破译重点内容及解题思路 考点一 化学反应与热效应 考点二 原电池原理 考点三 常见化学电源 考点四 能源的利用 实战能力训练 模拟实战，提升解题技能 必备知识 学考要求 化学反应与热效应 1.了解常见的吸热反应和放热反应，认识化学反应中能量变化的原因。 2.了解常规能源使用中存在的问题，体会节能和开发高能清洁燃料的重要性。 化学电源 1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。 2.了解简单原电池的构成要素和工作原理，知道原电池原理的基本应用。 3.了解常见的化学电源及其在生活中的应用，了解简单电极反应式的书写。 一、放热反应与吸热反应 1．实验探究 (1)向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度 ，说明该反应为 反应。 (2)将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，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，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为 反应。 2．放热反应与吸热反应 (1)放热反应： 的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。 (2)吸热反应： 的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等。 3．常见的放热反应和吸热反应 【温馨提示】 1．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。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 二、化学反应过程中能量变化的原因 1．从化学键的断裂与形成分析 2．从物质具有的能量分析 物质具有的能量与物质的组成、结构、状态有关。 (1)从物质具有的能量理解两反应 ①放热反应可以看成是反应物所具有的 能转化为 能释放出来。 ②吸热反应可以看成是 能转化为 能被生成物所“储存”。 (2)图示理解 结论：化学反应中的能量变化取决于 的相对大小。 【温馨提示】 1．根据化学键变化确定能量变化 (1)化学键与能量变化的关系 (2)计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 三 、人类对能源的利用 早期以 为主要能源，现代以煤、石油和天然气为主要能源。 1．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 (1)一是其短期内 ，储量有限； (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 等是大气污染物的主要来源。 2．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的 ； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源 。 3．新能源 (1)特点：资源丰富、 、 等。 (2)人们比较关注的新能源： 能、 能、地热能、海洋能和 能等。 四、化学能转化为电能 1．火力发电 (1)火力发电原理：通过 燃烧时发生的氧化还原反应，使 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。间接实现了化学能转化为电能。 (2)能量转换过程： 能 能 能 能。其中能量转换的关键环节是 )。 2．化学能直接转化为电能——原电池 (1)定义：把 能转变为 的装置。 (2)工作原理(以铜­锌­稀硫酸原电池为例)： 原电池原理示意图 电极材料 电极名称 电子流向 电极反应式 反应类型 锌 负极 反应 铜 正极 2H＋＋2e－===H2↑ 反应 总反应 现象：锌片溶解，铜片上有气泡产生，电流表指针发生偏转。 【温馨提示】 1．形成原电池的条件 (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)； (2)两电极均插入电解质溶液中； (3)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。 (4)有一个能自发进行的氧化还原反应。 2．原电池的工作原理 (1)两反应：正极——还原反应；负极——氧化反应。 (2)三方向： ①电流方向：正极→负极； ②电子流动方向(导线中)：负极→正极； ③阴、阳离子移动方向(电解质溶液中)； 阳离子：负极→正极； 阴离子：正极→负极。 五、常见化学电源 1．锌锰干电池 (1)结构：锌锰干电池是以锌筒作 极，石墨棒作 极，氯化铵糊作 。 (2)原理：锌锰干电池属于 电池，放电之后 充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为 ，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 2．充电电池 (1)充电电池属于 电池。有些充电电池在放电时所进行的 反应，在充电时可以 进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。充电电池中能量的转化关系是 。 (2)常见的充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。 3．燃料电池(了解) (1)燃料电池 一种将 (如氢气、甲烷、乙醇)和 (如氧气)的 能直接转化为 能的电化学反应装置。 (2) 【温馨提示】 原电池原理的三个应用 1．加快反应速率：如实验室制H2用粗锌与酸反应。 2．比较金属的活泼性：原电池中一般负极金属比正极金属活泼。但注意：“Mg­NaOH溶液­Al”，原电池的负极为Al；“Cu­浓硝酸­Fe(Al)”，原电池的负极为Cu。 3．设计原电池 (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 (2)选择合适的材料 ①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；正极材料一般活泼性比负极的弱，也可以是能导电的非金属。 ②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极材料反应。 考点一　化学反应与热效应 【典型例题】 【例1】（2025高一下·湖南·学业考试）下列反应属于吸热反应的是 A．镁条与盐酸的反应 B．氢气在氯气中的燃烧 C．氢氧化钠与盐酸的中和反应 D．氢氧化钡与氯化铵的反应 【即时演练】 1．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）已知断开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量。根据H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量转化示意图，下列说法不正确的是 A．-184.4kJ/mol B．断开1molHCl(g)中的化学键需要吸收92.2kJ的能量 C．形成1molCl2(g)中的化学键需要放出242.7kJ的能量 D．H2(g)和Cl2(g)反应生成2molHCl(l)释放的能量大于184.4kJ 2．（2025高一下·浙江·学业考试）科学家研制出一种复合光催化剂，可利用太阳光实现高效分解水，其主要过程如下图所示。已知：几种物质中化学键的键能如下表所示： 化学键 中的H-O键 中的O=O键 中的H-H键 中的O-O键 中的O-H键 键能kJ/mol 463 496 436 138 463 则下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ若有2mol水参加反应，则吸收926kJ热量 B．过程Ⅱ属于放热过程 C．过程Ⅱ和过程Ⅲ只有新化学键的形成 D．上述过程中，反应物的总能量小于生成物的总能量 3．（2025高一下·甘肃·学业考试）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．和如图中完全反应放出139kJ能量 B．反应物能量之和大于生成物能量之和 C．反应生成时有4mole-转移 D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 考点二　原电池原理 【典型例题】 【例1】（2025高一下·湖南·学业考试）某原电池装置如图所示。下列说法正确的是 A．锌作负极 B．电流由锌片沿导线流向铜片 C．该装置能将电能转化为化学能 D．电池总反应：Zn＋Cu2＋ = Cu＋Zn2＋ 【即时演练】 1．（2024高一下·广东·学业考试）非水体系电池能够实现能量存储和氮的固定，转化过程如下图所示。该过程 A．Al作为正极失去电子 B．电子由石墨烯流向Al C．可将电能转化为化学能 D．在石墨烯电极上得到电子 2．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）某化学兴趣小组为探究水果种类和电极间距对水果电池电流的影响，以相同大小的铜片和锌片为电极设计了以下实验，实验结果记录如下： 实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.2 下列说法不正确的是 A．3组实验装置中铜电极都作为正极 B．实验1和2可以说明电极间距对水果电池电流有影响 C．实验3负极的电极方程式为：Zn-2e-=Zn2+ D．电子从锌电极经过水果移动到铜电极 3．（2025高一下·浙江·学业考试）柔性电池因其可弯曲、折叠和拉伸等特点，成为可穿戴设备、软体机器人和植入式医疗设备等领域的重要技术。某柔性电池的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．含有Zn膜的碳纳米管纤维作电池的负极 B．在电池的正极失去电子，发生氧化反应 C．电池工作时，离子通过电解质膜进行迁移 D．电池工作时，化学能主要转化为电能 考点三　常见化学电源 【典型例题】 【例1】（2025高一下·黑龙江·学业考试）第九届哈尔滨亚冬会上，环保与科技融合的理念为赛事注入了新的活力，令“绿色”成为该届比赛的鲜明特色。本届亚冬会采用了新型电动浇冰车，提升了场馆的环境友好性和能效。电动浇冰车的电池是锂离子电池，关于锂离子电池的说法正确的是 A．锂离子电池放电时将电能转化为化学能 B．是一次电池 C．电池的负极发生氧化反应 D．电池的正极发生氧化反应 【即时演练】 1．（2024高一下·浙江温州·学业考试）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。工作时电池总反应式：。下列说法中正确的是 A．发生氧化反应 B．电极反应式： C．电池工作时，溶液酸性增强 D．电池工作时，经电解质溶液流向电极 2．（2024高一下·湖南·学业考试）如图所示为氢氧燃料电池示意图，下列有关说法正确的是 A．通入的为正极 B．电极B上发生氧化反应 C．电子流向：电极B→导线→电极A D．该电池的总反应式为 3．（2023高一下·黑龙江·学业考试）根据原电池原理，人们研制出很多结构和性能各异的化学电池，用来满足不同的用电需要。常见的锌锰干电池的构造如图所示。下列说法错误的是    A．锌筒质量逐渐减小 B．该电池放电之后不能充电 C．此装置中，石墨棒作正极 D．电子从石墨棒通过导线流向锌筒 考点四　能源的利用 【典型例题】 【例1】（2025高一下·湖南郴州·学业考试）下列行为符合“绿色化学”理念的是 A．大量使用一次性塑料制品 B．将废旧电池随意丢弃 C．对工业废气进行净化处理后再排放 D．过度开采化石燃料 【即时演练】 1．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）沼气在我国部分农村地区有广泛的应用。如图为动植物废弃物发酵产生沼气的示意图，下列说法不正确的是 A．沼气属于不可再生能源，主要成分有CH4 B．动植物废弃物中含有纤维素、蛋白质和脂肪 C．沼气的应用可用于解决农村的燃料问题 D．厨余垃圾也可以作为沼气的生产原料 2．（2025高一下·湖南·学业考试）“绿水青山就是金山银山”，下列做法不符合此理念的是 A．乘坐电动公交车 B．限制燃放烟花鞭炮 C．大量焚烧秸秆 D．鼓励购买新能源车 3．（2025高一·上海·学业考试）新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，下列属于新能源的是 A．天然气、煤油、汽油 B．太阳能、煤炭、核能 C．太阳能、风能、氢能 D．水煤气、液化气、沼气 1．（2024高一上·安徽·学业考试）下列做法不符合绿色低碳发展理念的是 A．利用风能 B．加大火力发电 C．开展植树造林 D．使用新能源汽车 2．（2025高一下·浙江·学业考试）与化学相关的职业和资源、材料、健康等领域息息相关，下列工作内容不正确的是 选项 领域 职业名称 工作内容 A 材料 科技考古研究人员 利用和的测定，分析古代人类的食物结构 B 环境 环境保护工程师 电池构成材料的研制、电池性能改进和应用的拓展 C 健康 营养师 结合服务对象的特殊需求进行膳食指导 D 资源 化工工程师 设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程 A．A B．B C．C D．D 3．（2025高一下·浙江温州·学业考试）环氧乙烷是石油化学工业的重要产品，也是一种基本有机化工原料，应用广泛。 旧的合成方法：CH2=CH2+Cl2+H2O→ClCH2CH2OH+HCl 新的合成方法： 下列有关说法不正确的是 A．旧方法原料含有毒物质，不属于理想的绿色化学 B．旧方法产物无毒，无需处理可直接排放 C．相比旧方法，新方法对设备腐蚀性小 D．新方法没有副产物，原子利用率为100% 4．（2025高一下·新疆·学业考试）电解水的反应为2H2O2H2↑+O2↑其能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应是吸热反应 B．断开 H2O 中的化学键要放出能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．镁条与稀盐酸反应的能量变化也可用上图表示 5．（2025高一下·浙江·学业考试）已知断开中的键需要吸收的能量，断开中的共价键需要吸收的能量，生成中的键能放出的能量。下列有关说法正确的是 A．断裂中的化学键能放出的能量 B．该反应是放热反应，并且实现氮的固定 C．该反应中的总能量大于的总能量 D．该反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 6．（2025高一下·湖南娄底·学业考试）化学反应的过程，除物质发生变化，还存在着能量变化。下列反应属于吸热反应的是 A．Al和稀盐酸的反应 B．Na和H2O的反应 C．H2和Cl2的反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 7．（2025高一下·湖南邵阳·学业考试）在下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 A． B． C． D． 8．（2025高一下·浙江·学业考试）在一定条件下，断开化学键所需能量为、、。下列关于说法不正确的是 A．断键形成原子的难度比大 B．的能量比的能量高 C．和的总能量比的总能量高 D．和反应达到平衡状态，断键所需能量为 9．（2025高一下·浙江杭州·学业考试）下列装置或设备的说法正确的是 ①②③④ A．①中Mg片做电池的负极，溶液中的向石墨片移动 B．②中氧气得到电子，负极的电极反应式与电解质溶液的酸碱性无关 C．③使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 D．④中能将化学能转化为电能，负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+ 10．（2025高一下·浙江·学业考试）如图所示，锌片和铜片紧贴着稀硫酸浸湿的滤纸。下列说法不正确的是 A．该装置中锌片作负极 B．该装置能将化学能转化为电能 C．电流由锌片经外电路流向铜片 D．电池总反应方程式： 11．（2025高一下·广东·学业考试）心脏起搏器的一种微型电池工作时，反应为：。该反应中 A．Li作正极 B．S元素化合价升高 C．有电子的转移 D．电能转化为化学能 12．（2025高一下·山东·学业考试）下列有关化学反应与能量变化的说法错误的是 A．与盐酸反应为放热反应 B．碳与生成的反应为吸热反应 C．化学反应一定伴随着能量的变化 D．原电池可以将化学能直接转化为电能 13．（2025高一下·浙江·学业考试）学生搭建的两套装置如图所示，下列说法正确的是 A．图1、图2装置均可将化学能转化为电能 B．图1装置中锌片和铜片处均产生气泡 C．图2装置中锌作正极，电极反应式为 D．图2装置中电子由锌片经外电路流向铜片 14．（24-25高一下·浙江·期中）把金属X放入盐的溶液中，发生如下反应：，下列说法正确的是 A．常温下金属X一定能与水反应，Y一定不能与水反应 B．X与Y用导线连接后放入中，一定形成原电池 C．X与Y用导线连接后放入同一个盛有溶液的烧杯中，一定有电流产生 D．由X与Y作电极形成的原电池中，X一定是负极，Y一定是正极 15．（2025高一下·湖南·学业考试）化学与生活紧密相联，请利用化学知识回答下列问题： (1)冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途，制作冷敷袋可以利用 (填“吸热”或“放热”)的化学变化； (2)铁与水难反应，但在高温条件下可与水蒸气反应，生成的固体物质为 (填“”或“”)； (3)把新制的悬浊液加入某病人的尿液中并微热，如果观察到红色沉淀，说明尿液中可能含有的物质是_____(填字母)。 A．食醋 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖 16．（2024高一下·北京·学业考试）化学电池的发明，改变了人们的生活方式。 (1)某原电池实验装置如图所示。 ①Cu片作 (填“正极”或“负极”)。 ②Zn片上的电极反应为 。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是 。 (2)微型锌银纽扣电池的装置如图所示。 已知：电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是 (填字母)。 a．Zn发生氧化反应 b．Ag2O在正极发生反应 c．电池工作时，K+向Zn极移动 d．电池工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 17．（2024高一下·福建·学业考试）某科研团队研制出“TM-LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成氨的效率，原理示意如下： (1)中氮元素的化合价为 ，的化学键类型为 。 (2)状态Ⅰ中，氮分子中的化学键断裂生成氮原子，需要 （填“吸收”或“放出”）能量。 (3)补充完整化学方程式： 。 (4)催化剂在化学反应中能改变反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都 （填“有”或“没有”）发生变化。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $