（学生版）11 第二章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用—化学电池-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（鲁科版）

参考答案 第2节化学反应与能量转化 第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式 教材梳理探新知知识梳理 一、1.溶解气泡升高Mg+2HC1—MgCl2+H2个 放热气泡降低吸热2.释放吸收 二、2.(1)吸收释放(2)①吸收释放②放出吸收 3.热能电能光能4.(1)436kJ十249kJ=685kJ (2)930kJ(3)放出245 重难突破释疑惑 要点一典例示范 「典例1]C「从题图可以看出，反应物的总能量高于反应 产物的总能量，该反应是放热反应，A、D项错误：断键时 需要吸收能量，B项错误，C项正确。] 学以致用 1.A[由题中信息可知，1molH2(g)的共价键断裂吸收能 量436,7mol0,(g)的共价键断裂吸收能量249，两 项共吸收能量685k:1molH,(g)与分mol0,(g)形成 1molH2O(g)共释放能量930k。在1molH2(g)跟 之mol02(g)反应生成1molH,O(g)的过程中，放出的 能量比吸收的能量多245kJ,C项中缺少物质的聚集状 态，所以释放的能量不一定是245kJ。] 要点二典例示范 [典例2]CH2SO4与Ba(OH)2溶液混合，酸与碱发生 中和反应，是放热反应：燃烧是指剧烈的发光、发热的反 应，因而都是放热反应：复分解反应，有的是放热反应，如 酸碱中和反应，有的是吸热反应，如氢氧化钡晶体与氯化 铵晶体的反应。] 学以致用 2.D[金属钠与水的反应和氢气燃烧都是放热反应，浓硫 酸的稀释只是放热现象，不是放热反应。] 随堂自测夯基础 1.C[石灰石高温分解、水蒸气与焦炭的反应、二氧化碳与 碳的反应以及Ba(OH)2·8H2O与NH4CI固体混合反 应都是吸热反应，反应物的总能量低于反应产物的总能 量，选项C符合题意。] 2.D[白炽灯工作时，还有热能放出。] 3.A[化学键的断裂是吸热过程，化学键的形成是放热过 程，故O2→O十O需要吸热，H十C1→HCl需要放 热：C○溶于水、浓硫酸稀释均为放热过程，故A正确。] 4.B[由题图可知，反应物能量小于生成物能量，是吸热反 应，碳酸钙分解是吸热反应。] 5.解析：镁条与稀盐酸反应的过程中镁条逐渐溶解，有大量 气泡放出，且由于金属与酸的反应是放热的，放出的热量 通过试管传递给饱和石灰水，饱和石灰水温度升高溶解 度下降而析出Ca(OH)2固体。该反应过程中的离子方 程式是Mg十2H+一Mg2++H2个。由于该反应是放 热反应，可以推知反应物的总能量大于反应产物的总能 量，所以MgCl2溶液和H2的总能量小于镤条和盐酸的 总能量。 答案：(1)镁条上有大量气泡产生；镁条逐渐溶解；烧杯中 析出固体（或烧杯中溶液变浑浊）(2)镁条与稀盐酸反 应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解 度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2固体 (3)Mg+2H+-=Mg2++H2◆(4)小于 ·9 五维课堂 第2课时化学反应能量转化的重要应用一化学电池 教材梳理探新知知识梳理 一、1.(1)氧化还原反应化学能直接转化成电能(2)氧 化还原闭合回路电流失电子氧化得电子还 原负正2.导电的固体电解质导线氧化还原 二、3.(1)锌片锌片氢离子石墨或铜片稀硫酸或稀 盐酸导线逐渐溶解表面有气泡生成(2)②Zn-2e -Zn2+氧化 重难突破释疑惑 要点一典例示范 [典例1]C[原电池中，负极金属失去电子，溶解，质量减 小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、 B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两项正确：离子移 动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错 误：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D项正确。] 学以致用 1.B[构成原电池电极的也可以是非金属导体，A项错：燃 料电池中负极不溶解，C项错：D选项应是氧化剂在原电 池的正极上发生还原反应。] 要点二典例示范 [典例2]C「装置一是原电池，a极质量减小，说明a极 金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼： 装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属 活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易 知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序 为d>a>b>c,选C。] 学以致用 2.B[A项能加快反应速率，但增加了氢气的总量：C、D两 项不影响H2的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率：B项 发生反应Cu2++Zn一Zn2++Cu,形成Cu一Zn原电 池，加快了反应速率。] 随堂自测夯基础 1.B[根据化合价可知，电极反应中银的化合价降低，被还 原：原电池中较活泼的金属作负极，另一电极作正极，发 生还原反应，所以氧化银为正极，得电子被还原，故答案 为B。J 2.C[A.Cu作正极，电极反应为：2H+十2e一H2个，故 铜片表面有气泡生成，A正确：B.原电池将化学能转换为 电能，产生的电能使LED灯亮起来，说明电能转换为光 能，即装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，B正确； C.如果将铝片换成银片，不能形成原电池，C错误：D.如 果将硫酸换成NaOH溶液，仍然构成原电池装置，仍然产 生电流，LED灯仍然会发光，D正确。答案选C。] 3.B[A.负极电极反应式为：Zn-2e—Zn2+,当锌片减 少6.5g时，转移电子为0.2mol,正极生成0.1molH2, 在标准状况下为2.24L,A正确：电子由锌片流向铜片， 电流则相反，由铜片流向锌片，B错误：锌失电子做负极， C正确；正极H+得到电子被还原，D正确。答案选B。] 4.B[根据原电池的构成条件判断：原电池的构成条件是： ①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液 中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原 反应。 A.两电极的活泼性相同，A项错误：B.符合原电池的构 成条件，B项正确；C.酒精溶液为非电解质，C项错误； D.该装置为断路状态，不能形成闭合回路，D项错误；答 案选B。] 巴五维课堂 5.解析：(1)原电池是将化学能能转化为电能的装置：(2)负 极失去电子，发生氧化反应，一般为活泼金属：(3)正极得 到电子，发生还原反应，一般为不活泼金属或非金属单 质；(4)电子负极流向正极，电流由正极流向负极；(5)该 原电池负极的电极反应式为Zn一2e一Zn+;正极的 电极反应式为2H+十2e=H2个。 答案：(1)电(2)失去氧化金属 (3)得到还原金属 (4)由负极流向正极由正极流向负极 (5)Zn-2e—Zn2+2H++2e=-H2↑ 第3节化学反应的快慢和限度 第1课时化学反应的快慢 教材梳理探新知知识梳理 一，进行快慢变化量=签 mol·L1·minl或mol ·L1·s-1 二、反应物本身的性质加快加快加快越快 重难突破释疑惑 要点一典例示范 [典例1]解析：根据反应速率之比等于各物质的系数之 比，把各种不同物质表示的反应速率转化为同一物质（本 题中以物质A为标准)表示的反应速率，则有： v(A):v(B)=1:3,则②表示的反应速率为v(A) 0.2mol·(L·s)-1: v(A):v(C)=1:2,则③表示的反应速率为0(A)= 0.2mol·(L·s)-1; v(A):v(D)=1:2,则④表示的反应速率为v(A)= 0.225mol·(L·s)-1。 故反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。 答案：④>③=②>① 学以致用 1.D[化学反应速率之比等于化学反应方程式中的系数之 比，u(A)：u(B)：(C)：v(D)=3：1：2：2,则转化为 用A表示的化学反应速率分别为：①v(A)=0.6mol· L1·min-1;②v(A)=1.35mol·L-1·min1;③v(A) =0.0225mol·L1·min1;④v(A)=0.675mol· L1·min1,所以在不同条件下，进行最快的是②，D项 正确。 要点二典例示范 [典例2]解析：(I)影响化学反应速率的因素除了浓度、 温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒 的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。 (Ⅱ)因为这两个反应是不同的反应，而决定反应速率的 主要因素是内因，故尽管前者的反应温度高、浓度大，但 反应速率不一定大于后者，如合成氨反应在高温、高压且 有催化剂的条件下进行，其速率也不如低温下的酸碱中 和反应快。故两者的反应速率无法判断。 答案：(I)(1)光(2)反应物的接触面积 (3)催化剂(4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度(6)反应温度 (Ⅱ)D 学以致用 2.D[首先分析浓度，四组溶液混合后的总体积均为 20ml,其中A、C两组分别含有0.5×10-3 mol Na2S2O3 和1×10-3molH2SO4,B、D两组分别含有1×10-3mol Na2S2O3、1×10-3molH2SO4。显然B、D两组的浓度大 于A、C两组，又由于D的温度高于B,所以D组反应最 快，故答案为D项。] 化学·必修第二册 随堂自测夯基础 1.D[其中A选项可以使溶液稀释，反应速率减慢：B项对 反应速率没有影响：C项，不能用硫酸与碳酸钙制备二氧 化碳：D项可以增大盐酸的浓度，化学反应速率增大。] 2.D[Na2CO3+H2SO4==Na2SO1+H2O+CO2↑，加 入Na2CO3固体，锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2 的总量都减小；加入NaNO3,NO3在酸性条件下具有强 氧化性，与锌反应不能放出H2,所以锌与H2SO4溶液反 应的速率和生成H2的总量都减小；加K2SO1固体，增大 了SO的浓度，锌与H,SO1溶液反应的速率和生成H, 的总量与SO的浓度无关，反应速率和生成H2的总量 都不变；加K2SO1溶液，降低溶液中H+的物质的量浓 度，但H十的物质的量不变，化学反应速率减小，但生成 H2的总量不变。] 3.C[反应物N2O1的浓度由0.1mol·L.1降到0.07mol ·1一1，此段时间内的平均反应速率(N2O4)= 0.1mol·L1-0.07mol·L 10s =0.003mol·L-1·s1,随 着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐 减小，则N2O4的浓度由0.07mol·L1降到0.04mol· L1时，此段时间内用N2O4表示的平均反应速率小于 0.003mo1·L1·s1,所用时间t> 0.07molL1-0.04mol.L2=10s] 0.003mol·L1.s1 4.B[2s内A、B、C的浓度变化分别为1.2mol·L-1、0.4 mol·L1和0.8mol·L1,其比例为1.2：0.4：0.8= 3：1:2,即化学方程式中各物质的系数之比是3：1 :2。] 5.解析：该反应的本质是Fe+2H+一Fe2++H2个，所以要 加快反应速率同时不改变H2的产量可以采取升高温度、 增大H十浓度、增大接触面积、使用催化剂等措施。加入 浓硝酸虽然增大了H+浓度，但Fe与HNO3反应不会产 生H2,会使H2的量减少：Na+和C1不参与反应，故加 NaCl固体对反应速率无影响。 答案：(1)C(2)反应物的表面积催化剂温度 第2课时化学反应的限度 教材梳理探新知知识梳理 一、1.正、反2.=3.同一同时 二、1.可逆反应浓度相等2.最大最小最大> 减小增大减小增大不变=4.≠浓度 移动 三、1.深浅深增大吸热反应浅减小放热反 应3.(1)吸热放热(2)反应物浓度压强 重难突破释疑惑 要点一典例示范 [典例1门B[判断化学平衡的根本标志是（正）=v(递)，⑥中 m mol A断键，则同时生成pmol C,而p mol C也发生断键 反应，因此对C而言（正）=（逆），⑥正确；而⑤中没有指明反 应速率的方向，错误；平衡状态的直接标志是各组分的浓度 不再改变，则各组分的质量分数不再改变，③④正确：间接标 志是体系的温度不再改变，故②正确。但因(m十)与(p十q) 的相对大小不确定，故①无法确定。若m十=p十g,则压强 始终不变化，则①错误。因此选B。 学以致用 1,C[可逆反应达到平衡的标志是“v(正)=v(递)”或“各组 分的浓度保持不变”。A中，应该是“生成n mol A2的同 时生成2 mol AB”才对。B中，该反应前后气体分子数 相同，无论达到平衡与否，容器内压强始终为一定值。D 0世五维课堂 化学·必修第二册 第2课时 化学反应能量转化的重要应用： 化学电池 课程标准 核心素养 1.知道化学反应可以实现化学能与其 ①变化观念与 平衡思想 能认识原电池反应中伴随着能量变化 他能量形式的转化 2.以原电池为例认识化学能可以转化 ②科学探究与 能对实验中的“异常”现象和已有结论进行反思、 为电能 创新意识 提出质疑和新的实验设想，并进一步付诸实施 3.从氧化还原反应的角度初步认识原 电池的工作原理 尊重科学原理道德，能依据“绿色化学”思想和科 4.体会提高燃料的燃烧效率、开发高能 ③科学态度与 清洁燃料和研制新型电池的重要性 社会责任 学原理对原电池的化学过程进行分析，权衡利 弊，作出合理的决策 教材梳理。探新知 [知识梳理] 2.具体流程 一、原电池的构造及原理 还原剂 氧化剂一氧化产物+还原产物 (失电子) (得电子) 1.原电池原理 (1)原电池：一种利用 将 负极反应物 正极反应物 负极 的装置。 负极材料 学标正极材料 正极 (2)原电池原理 电子导体 3实例 ④ 导线 (1)原电池设计 实验装置 氧气 依据 Zn+2H+ Zn2++H2个 实验现象 氢气 石墨电极 石墨电极 确定 选择负极反应物： 稀硫酸 负极 选择负极材料： 还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域 锌片 原电池 发生 反应和 反应，并通过 选择正极反应物： 正极材料 确定 原理 能导电的物质形成 产生 正极 选择正极材料： 负极 氢气 构成闭 选择离子导体： 发生 反应 两极反应 合回路 氧气 选择电子导体： 正极 发生 反应 (2)装置及电极反应 电子由 极通过导 ①装置 电子转移 线流向 ⑧④ 极，形成 门Cu(或石黑棒) 电流 2.原电池的构成 电极：通常是 稀硫酸 原电池 离子导体：传导电荷的 闭合 的构成 导体 ②电极反应 一电子导体： 回路 负极反应： 反应； 反应：在两极自发进行 反应 正极反应：2H+十2e—H2个，还原反应。 二、原电池的设计 三、原电池的分类 1.基本思路 干电池（一次电池） 一锌锰电池 氧化还原反应 铅蓄电池 氧化反应、 还原反应 形成 原电池 充电电池（二次电池） 分开进行 闭合回路 锂离子电池 原电池 燃料电池 氢氧燃料电池 ·38· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂型 重难突破。释疑惑 要点一原电池的原理及电极判断 [规律总结对于原电池工作原理常考查的几个方 1.原理（以铜锌原电池为例） 面可用颜口溜帮助掌握。原电池分两极；负极氧化 e沿导线传递，有电流产生 正还原；电子由负流向正；离子阳向正阴向负。 O[学以致用] 氧化反应 还原反应 电极反应式： 负极 Cu 正极 电极反应式： 1.关于原电池的叙述中正确的是 () Zn-2e-=Zn2+ 阳 移 2H*+2e-=H A.构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属 不 溶 硫酸溶液 向 子 B.原电池是将化学能转变为电能的装置 电解质溶液 C.原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质生成 2.正负极的判断 D.原电池的正极是还原剂发生反应，总是溶液中 正极 判断依据 负极 的阳离子在此被还原 活泼性 电极材料的 活泼性 要点 原电池原理的应痈 相对较弱 活泼性 相对较强 应用 举例 电子流人或 电子流向或 电子流出或 实验室用Zn和稀硫酸（或稀盐酸） 电流流出 电流流向 电流流人 加快氧化 反应制H2,常用粗锌，它产生H 还原反应 的速率快。原因是粗锌中的杂质和 阳离子 溶液中离子 阴离子 的速率 锌、稀硫酸（或稀盐酸）形成原电 移向 移动的方向 移向 池，使产生H2的速率加快 发生还原 两极的 发生氧化 反应 反应类型 反应 有两种金属A和B,用导线连接后 插人稀硫酸中，观察到A极溶解， 增重或生 电极反应 溶解或减轻 B极上有气泡产生，根据电极现象 成气体 的现象 比较金属 判断出A是负极，B是正极；通常 的活动性 汇易错提醒]判断正负极时应注意的几个问题 情况下，由原电池原理可知，金属 强弱 (1)活泼性强的不一定是负极，如镁和铝放入氢氧化 活动性A>B,则原电池中，活动 钠溶液中形成原电池，铝是负极；铜和铝放入浓 性强的金属为负极，活动性弱的金 硝酸中形成原电池，由于铝的钝化，铜是负极。 属为正极 (2)燃料电池中电极不参与反应，通入燃料的一极为 负极，通入助燃剂（一般为氧气）的一极为正极。 利用氧化还原反应Cu+2FeCl (3)如果给了电池反应，正、负极还可以根据化合价 2FeCl2+CuCl2可设计成原 的改变来判断，化合价升高的物质失电子，为负 设计原 电池，该原电池的电极反应式为负 极；化合价降低的物质得电子，为正极。 电池 极(Cu):Cu一2e一Cu+(氧化 O[典例示范] 反应)，正极(C):2Fe++2e [典例1]如图所示，电流计指针发 ④ 生偏转，同时A极质量减少，B极 2Fe+(还原反应) 上有气泡产生，C为电解质溶液， 在轮船外壳上镶嵌锌块，在海水中 下列说法错误的是 ( 用于金属 A.B极为原电池的正极 保护 形成原电池，锌作负极失去电子 从而保护船体 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 C.C中阳离子向A极移动 干电池、铅蓄电池和新型燃料电池 D.A极发生氧化反应 制造多种 均是根据原电池的原理设计而成 [尝试解答] 化学电源 的 ·39· 世五维课堂 化学·必修第二册 O[典例示范] 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( [典例2]有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置 A.a>bcd B.b>cd>a 及部分实验现象如下： C.d>a>bc D.a>b>d>c A A [尝试解答] O[学以致用] 实验 2.100mL2mol·L1的盐酸与过量的锌反应，为加 装置 快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方 稀硫酸 法是 () CuSO4溶液 稀硫酸 稀硫酸 装置一 装置二 装置三 装置四 A.加人适量的6mol·L1的盐酸 部分 a极质量 b极有气 d极溶解， 电流从a B.加人数滴氯化铜溶液 实验 减小，b极 体产生，c c极有气 极流向 C.加人适量的蒸馏水 现象 质量增大 极无变化 体产生 d极 D.加入适量的氯化钠溶液 随堂自测。夯基础 1.制造地球卫星用到一种高能电池一银锌电池，其电 4.下列图各个装置中能组成原电池的是 池的电极反应式为：2Zn+2OH-2e—2ZnO +H2↑，Ag2O+H2O+2e -2Ag十2OH。据 此判断氧化银 ) 稀硫酸 CuSO.溶液 A.负极，并被氧化 B.正极，并被还原 A C.负极，并被还原 D.正极，并被氧化 2.某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发 酒精溶液 稀硫酸稀硫酸 光，装置如图。下列说法错误的是 5.以Zn、Cu为两电极，稀硫酸为电解质溶液的原 並LED灯 电池。 铝片 铜片 锌 稀硫酸 A.铜片表面有气泡生成 B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C.如果将铝片换成银片，电路中的电流方向相反 D.如果将硫酸换成NaOH溶液，LED灯也会发光 稀硫酸 3.下列关于如图所示装置的叙述不正确的是( (1)原电池：化学能能转化为 能的装置。 (2)正负电极的判断：负极 电子，发生 反应，一般为活泼 (3)正极 电子，发生 反应，一般为 稀H2S0a 不活泼 或非金属单质； (4)电子流向 ,电流流向 A.锌片减少6.5g时，铜片表面生成2.24LH2(标 况下) (5)电极反应式及总反应式的书写：负极 B.电流由锌片指向铜片 ;正极 C.锌片做负极 ⊙温攀提 学习至此，请完成配套训练 D.正极的电极反应式为：2H++2e—H2个 ·40·