第6章 阶段重点练3 化学反应与能量变化-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用课件（人教版）

该高中化学课件系统梳理了化学反应与能量变化的核心知识，涵盖反应类型、能量转化、原电池原理及应用等内容，通过典型例题将化合反应判断、催化剂作用、键能计算与原电池构成等知识点串联，构建完整知识网络。 其亮点在于结合真实情境设计探究性练习，如盐水小彩灯原电池分析、甲烷燃料电池计算等，培养学生科学思维与科学探究能力。题目分层设计，从基础概念辨析到综合应用，帮助学生巩固知识，也为教师提供精准复习参考。

阶段重点练三　化学反应与能量变化 2026/1/22 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的 催化反应历程。该历程如图所示。 下列说法不正确的是（　　） A. 该反应是化合反应 B. 催化剂参加了化学反应过程 C. CH4→CH3COOH过程中，有C—H的断裂和形成 D. ①→②过程中，形成了C—C，断裂的化学键的总键能＜形成的化学键的总键能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　 根据图中信息可知，发生反应CH4＋ CO2 CH3COOH，该反应是化合反应，A正确；催化剂参加 了化学反应过程，但质量及化学性质不变，B正确； CH4→CH3COOH过程中，有C—H的断裂，没有 C—H 的形成，C 不正确；①→②过程中，形成了C—C，反应为放热反应，断裂的 化学键的总键能＜形成的化学键的总键能，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 2. （2024·十堰高一期末）某化学兴趣小组自制盐水小彩灯（装置如 图），在彩灯所连的纸片电池上滴几滴溶液，就能使小彩灯亮起 来。下列纸片电池的组合中能使小彩灯亮起来的是（　　） 选项 电极a 电极b 溶液X A Fe Fe 乙醇溶液 B C C NaCl溶液 C Fe Zn 蔗糖溶液 D C Fe CuSO4溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　电极都是Fe，乙醇不是电解质，不能形成原电池，A项 错误；电极都是C，不能形成原电池，B项错误；蔗糖不是电解质 溶液，不能形成原电池，C项错误；C和Fe分别是两个活性不同的 电极，硫酸铜溶液是电解质，且能发生自发的氧化还原反应，能构 成原电池，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 3. 用Cl2生产某些含氯有机化合物时会产生副产物HCl。利用反应A： 4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O，可实现氯的循环利用。已知：反 应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。 则断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为（　　） A. 16 kJ B. 24 kJ C. 32 kJ D. 48 kJ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　根据ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝4×E （H—Cl）＋498 kJ·mol－1－2×[243 kJ·mol－1＋2E（H—O）]＝－ 115.6 kJ·mol－1，则E（H—O）－E（H—Cl）＝31.9 kJ·mol－1， 所以断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为32 kJ， 故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 4. 燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中 间形式，现已广泛使用。如甲烷燃料电池，其电极反应为：负极： CH4＋10OH－－8e－ C ＋7H2O，正极：2O2＋8e－＋ 4H2O 8OH－。今欲得27 g水，则电池中电子转移的物质的量为 （　　） A. 1 mol B. 2 mol C. 4 mol D. 6 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　n（H2O）＝ ＝1.5 mol。CH4＋10OH－－8e－ C ＋7H2O　①，2O2＋8e－＋4H2O 8OH－　②，将方 程式①＋②得CH4＋2OH－＋2O2 3H2O＋C ，该反应转移的 电子数为8e－，即3H2O～8e－，n（e－）＝ n（H2O）＝ ×1.5 mol＝4 mol。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 5. 为将反应2Al＋6H＋ 2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装 置能达到目的的是（铝条均已除去了氧化膜）（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能。A 项，反应为2Al＋2OH－＋6H2O 2[Al（OH）4]－＋3H2↑，错 误；B项，符合题目的要求，正确；C项，反应为Al和稀硝酸反应 生成NO，错误；D项，两电极全是Al，因而不能构成原电池，即 不能将化学能转化为电能，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 6. 化学反应A2＋B2 2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的 是（　　） A. 该反应是吸热反应 B. 断裂1 mol A—A和1 mol B—B放出x kJ的能量 C. 断裂2 mol A—B需要吸收y kJ的能量 D. 2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反 应是放热反应，A、D两项错误；断键时需要吸收能量，B项错误， C项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 7. 如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片。若电流表的指针发生 偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（　　） A. a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸 B. b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C. a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸 D. b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流表的指针发生 偏转，且a极上有大量气泡生成，说明该装置构成了原电池，其中a 极为正极，b极为负极。a极为碳棒，b极为铁片，烧杯中的溶液为 硫酸，若为硫酸铜溶液，则a极会析出铜而不会产生气泡，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 8. （2023·岳阳高一期末）下面是几种常见的化学电源示意图，有关 说法不正确的是（　　） A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C. 铅酸蓄电池在工作中，负极每消耗1 mol铅，则硫酸溶液中就转移2 mol电子 D. 氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　干电池属于一次电池，铅酸蓄电池属于二次电池，氢氧 燃料电池属于燃料电池，A项正确；干电池中锌筒为负极，负极上 锌发生失电子的氧化反应而溶解，锌筒被破坏，B项正确；铅酸蓄 电池在工作时，负极反应式为Pb－2e－＋ PbSO4，负极每 消耗1 mol Pb，外电路中通过2 mol电子，但电子不会在硫酸溶液中 转移，C项错误；氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有 清洁、安全、高效等特点，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 9. “盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加 食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg＋O2＋2H2O 2Mg （OH）2。下列关于该电池的说法不正确的是（　　） A. 电池工作时，镁片作为负极，发生氧化反应 B. 电池工作时，电子通过电解质溶液由镁片电极流向活性炭电极 C. 电池工作时，活性炭上电极反应为O2＋4e－＋2H2O 4OH－ D. 电池工作时，活性炭电极表面不会产生气泡 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 　由电池反应为2Mg＋O2＋2H2O 2Mg（OH）2可知， Mg化合价升高发生氧化反应作负极，则活性炭作正极，负极反应 式为Mg－2e－＋2OH－ Mg（OH）2，正极反应式为O2＋4e－＋ 2H2O 4OH－，A、C正确；电子不能在电解质溶液中移动，由 负极Mg经过导线流向正极C，B错误；电池工作时活性炭电极吸附 氧气发生还原反应，不会产生气泡，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 10. 回答下列问题： （1）下列过程中属于吸热反应的是 ⁠。 ①灼热的木炭中通入CO2　②碘升华　③石灰石受热分解　 ④水蒸气液化　⑤Mg＋2HCl MgCl2＋H2↑　⑥CH4＋ 2O2 CO2＋2H2O　⑦HCl＋NaHCO3 NaCl＋H2O＋ CO2↑ ⑧Na2CO3·10H2O与NH4NO3反 应制作冷敷袋 ​　①③⑦⑧　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： ②碘升华、④水蒸气液化不是化学变化，⑤ 金属与酸反应、⑥燃烧是放热反应；属于吸热反应的是 ①③⑦⑧。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大 气，其中生成NO的能量变化如图所示，则图中三种分子最 稳定的是 。若反应生成2 mol NO气体 （填“吸 收”或“放出”）热量。 ​　N2　 ​　吸收　 解析： 键能越大物质越稳定，则图中三种分子最稳定的是N2。断键吸收的总能量为946 kJ＋498 kJ＝1 444 kJ，成键释放的总能量为 2×632 kJ＝1 264 kJ，故若反应生成2 mol NO气体吸收1 444 kJ－1 264 kJ＝180 kJ热量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 11. 化学能在一定条件下能够转化为电能，构成原电池。 （1）根据构成原电池的本质判断，如下反应可以设计成原电池的 是 （填字母）。 A. 2FeBr2＋3Cl2 2FeCl3＋2Br2 B. Na2CO3＋2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑ C. 2H2O 2H2↑＋O2↑ D. Cu＋2AgNO3 2Ag＋Cu ​　AD　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 一般自发进行的氧化还原反应在理论上可以设 计成原电池， A为自发进行的氧化还原反应，符合题意；B 不是氧化还原反应，不符合题意；C不是自发进行的氧化还 原反应，不符合题意；D为自发进行的氧化还原反应，符合 题意。所以可以设计成原电池的是A、D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （2）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验。 有关实验现象，下列说法 正确的是 （填字母）。 ​　BC　 A. 图1和图2的气泡均产生在锌棒表面 B. 图2中产生气体的速度比图1快 C. 图1中温度计的示数高于图2的示数 D. 图1和图2中温度计的示数相等，且均高于室温 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 解析： 图1中锌与稀硫酸反应生成H2，不能形成原电池；图2中能形成原电池，锌为负极，铜为正极； 图1中不能形成原电池，气泡产生在锌棒表面，图2中形成原电池，气泡产生在铜棒表面，A错误；图2中形成原电池，能加快反应速率，图2中产生气体的速度比图1快，B正确；图1中将化学能转化为热能，图2中形成原电池，将化学能转化为电能，所以图1中温度计的示数高于图2的示数，C正确；图1中将化学能转化为热能，温度高于室温，图2中形成原电池，将化学能转化为电能，温度基本保持不变，所以图1和图2中温度计的示数不等，D错误。所以正确的是B、C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （3）铅酸蓄电池是最常见的二次电池，放电时的化学方程式为Pb ＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O，负极反应式为 ⁠ ⁠。 解析： 铅酸蓄电池放电时，铅失去电子生成PbSO4， 负极反应式为Pb＋S －2e－ PbSO4。 ​　Pb＋ －2e－ PbSO4　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 （4）图3是甲烷燃料电池原理示意图，电池工作一段时间后电解 质溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。 减小　 解析： 甲烷燃料电池工作时，总反应相当于甲烷燃烧，生成CO2和H2O，生成的CO2会与NaOH反应，电池工作一段时间后，OH－逐渐反应，浓度逐渐减少，则电解质溶液的pH减小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 化学·必修第二册 $