第2章 第2节 课时1 化学反应中能量变化的本质及转化形式-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

第2节 化学反应与能量转化 课时1 化学反应中能量变化的本质及转化形式 白题 基础过关 限时：25min 题型1 化学反应中的能量变化 题型2 化学键与化学反应中能量变化的关系 1.*传统文化古代诗词中蕴含着许多科学知 4.*氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰， 识，下列叙述正确的是 ( 在反应过程中，断裂1molH2中的化学键消 A.“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水 耗的能量为Q1kJ,断裂1 mol Cl2.中的化学键 和冰相比，冰的能量更高 消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol HCI中的化学 B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚 键释放的能量为Q,kJ。下列关系式正确的是 烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是吸热反应 C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中 A.Q1+Q2<2Q3 B.Q1+Q2>Q3 泣”，这里的变化只有化学能转化为热能 C.Q1+Q2<Q3 D.Q1+Q2>2Q D.苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁 5.*★(2025·北京高一期末)水煤气变换反应 玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气反 是放热反应，在催化剂作用下反应过程如图 应为放热反应 所示。下列说法中不正确的是 %op 2.*已知反应：X+Y—M+N为吸热反应 d b 过程18 2过程l8过程2 下列关于这个反应的说法中正确的是( A.X的能量一定低于M的能量，Y的能量一 ■■催化剂。HOC。O A.过程I中有共价键断裂 定低于N的能量 B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程 B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反 催化剂 应才能进行 C.该反应的化学方程式为C0+H,0 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于 C02+H2 形成生成物中化学键所放出的能量 D.该反应中反应物的总能量大于生成物总 D.X和Y的总能量一定低于M和N的总 能量 能量 6.*★(2025·四川广安高一期中)化学反应一 3.化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进 定伴随能量的变化，以下是H2与CL2反应的 能量变化示意图。下列说法正确的是() 行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能 键断裂 量)。下列示意图中表示总反应过程中能量 ①① ① 吸收436kJ· 假想的 变化的是 mol能童 键断裂 中间物质 @@ 吸收243kJ mol厂能量 成 (DC① ①@ 放出431kmo能量 放出431kmo'能量 反应过 又应过程 反应过程 A.该反应生成2 mol HCI气体放出的热量为 O 862kJ 必修第二册·LK黑白题036 B.该反应既是氧化还原反应又是吸热反应 A.吸热反应一定要加热才能发生 C.旧化学键的断裂与新化学键的形成是化学 B.过程Ⅱ为放热反应 反应过程的本质 C.由图可知CO}的能量比HCO?的高 D.该反应中，反应物总能量小于生成物总 D.总反应为放热反应 能量 题型2化学能与物质稳定性之间的判断 题型3不同能量形式之间的转化 10.**(2025·广东江门高一期中)磷元素 7.*下列有关能量的说法不正确的是( 有多种性质不同的单质，红磷（结构复杂 A.化石燃料内部贮存着大量的化学能 用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素 B.可利用清洁能源如太阳能、潮汐能、风能来 异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化 发电 二磷。在25℃、101kPa下，31g白磷完全 C.绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化 转化为红磷，放出11kJ的热量。下列说 为化学能“贮存”起来 法错误的是 D.化学反应都伴随着能量的变化，燃料燃烧 A.红磷转化为白磷属于吸热反应 时只是将化学能转化为热能 B.红磷的稳定性比白磷强 8.*氢能是一种极具发展潜力的清洁能源， C.31g白磷与31g红磷的能量较高的是 如图是一种以太阳能为热源，高效无污染的 白磷 制氢方法。下列说法错误的是 ( D.等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放 H,O 出热量较多的是红磷 S02 0反应D H,S0, 11.*研究表明，在一定条件 A.该过程实现了太阳能向化学能的转化 下，气态HCN(a)与气态HNC B.反应I的离子方程式为2H,0+I,+S0, (b)两种分子的互变反应过程能量变化如 =2H*+S02+2HI 图所示。下列说法正确的是 C.与电解水制备氢气相比，此过程更加优越 体 D.该过程的，总反应为2H,0太阳能2H,↑+0，个 mo 重难聚焦 186.5kJ 127.2kJ Oc 题型1放热反应与吸热反应的判断 ON b,○O-0 OH 9.*（2025·福建三明高一期 (ao○O 1 mol 频讲解 1 mol 中)室温下，往碳酸钠溶液中滴 反应进程 入盐酸，反应过程中的能量变化如图所示。 A.HNC比HCN更稳定 下列说法正确的是 B.HCN(g)→HNC(g)为吸热反应且只有 在加热条件下才能进行 ↑C03(aq+2H(aq C0,(g)+H,O①) C.1 mol HCN(g)中的化学键全部断开需 HCO (aq)+H'(ag)IIl 要吸收186.5kJ的热量 D.1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需 碳酸钠与盐酸反应过程 要吸收59.3kJ的热量 第2章黑白题037 黑题 应用提优 限时：35min **社会热点“世 ,燃烧放热 图，下列说法不正确的是 燃料 界环境日”主题之CH、NH、 燃烧产物 H,0、C02 能 2 mol N(g)+2 mol 0(g) CHOH N2 一是促进物质的循 太阳能 ①1443kJ ②1260kJ 环利用。有专家指出，可利用太阳能对燃烧 2 mol NO(g) 1 mol N(g)+1 mol O2 (g) 产物C02、H,0、N2等进行处理，使它们重新 0 反应过程 组合，实现如图所示的转化。在此循环中太 A.N2(g)和02(g)反应生成2molN0(g)吸收 阳能最终转化为 ( 183kJ的能量 A.化学能 B.热能 B.物质所具有的能量大小：1molN2(g)和 C.生物质能 D.电能 1 mol 02(g)>2 mol N(g)2 mol 0(g) 2.**将盛有NH,HCO,粉末的小烧杯放入盛 C.该反应中反应物断键所吸收的总能量大于 有少量液态醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯 生成物成键放出的总能量 中加入盐酸。可观察到NH4HCO3与盐酸剧 D.过程②，若生成液态的NO,释放的能量将 烈反应，醋酸逐渐凝固。下列说法不正确的是 大于1260kJ ( 5.*模块融合将V1mL1.0mol·L1Na0H A.醋酸由液态转化为固态时放出热量 溶液和V,mL未知浓度的HCl溶液混合均匀 B.NH,HCO,与盐酸的反应中，热能转化为产 后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所 物内部的能量 示（实验中始终保持V,+V,=50)。下列叙 C.NH4HCO,与盐酸的反应中，反应物的总能 述正确的是 量高于生成物的总能量 愠度/ 30 D.NH,HCO,和盐酸的反应中，涉及离子键、 28 26日 共价键的断裂 24日 22日 3.*氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所 20H 01020304050V./ml 示。下列说法正确的是 ( H,1molH,的共价键断裂 A.做该实验时环境温度为22℃ 2H形成1molH,0(g 吸收436kJ能量 B.该实验表明热能可以转化为化学能 的共价键 释放930kJ能量 H,O(g) )3nolO2的共价健断裂 C.HCl溶液的浓度约是1.5mol·L-1 0 吸收249kJ能量 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 A.燃烧时化学能全部转化为热能 6.*★(2025·湖南长沙高一期中)H2和L2在一 B.断开1mol氢氧键吸收930kJ能量 定条件下发生反应H,(g)+,(g)、△2H(g）, C.相同条件下，1mol氢原子的能量为E1, 能量变化如图所示。 1mol氢分子的能量为E2,则2E1<E2 1molH,(g和1molI(g D.该反应生成1mol水蒸气时能量变化 HkJ-mol- + 为245kJ a kI 1 mol 4.*（2025·浙江衢州高一期末)根据反应 2 mol HI(g) ①①k-mol ①+① 反应过程 1 mol N2(g)+02(g)=2N0(g)的能量变化示意 (a、 b、c、均大于零) 必修第二册·LK黑白题038 下列说法不正确的是 ( 压轴挑战 A.1molH2和1molL2充分反应后，混合气体 8.整为了探究化学能与热能的转 的物质的量仍为2mol 化，某实验小组设计了如下三套 B.断开1molH一I所需要吸收的能量是 实验装置： b+c-ak灯 2 C.2molH结合生成1molH2(g)时放出bkJ 能量 D.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量 (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸 小于形成生成物中化学键释放的总能量 反应是吸热反应还是放热反应”的是装置 7.**依据化学能与热能的相关知识回答下列 (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 问题： (2)某同学选用装置I进行实验（实验前U 形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适 I.已知化学反应N2H4(g)+02（g) 量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察 N2(g)+2H20(g)的能量变化如图所示，回答 到的现象是 说明该反 下列问题： 应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 能量 2N(g)+4H(g)+20(g (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择在 假想中间 物质的总 装置Ⅱ中进行实验（反应在甲试管中进行）。 能量 Q22752kJ·mol ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到 反应物 的总能量 N.H.(g+C) 的现象是 生成物 Q=534 kJ:mol- 的总能量 N2(g)+2H,O(g) ②观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水 (1)1molN2H4(g)和1mol02（g)生成 (填“一定是放热反应” 2molN原子、4molH原子、2mol0原子的过 “一定是吸热反应”或“可能是放热反 程中 (填“吸收”或“放出”) 应”)，理由是 kJ能量c ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水 (2)1molN2H4(g)和1mol02(g)生成 柱，则M可能是 0 1molN2(g)和2molH,0(g)的反应中 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与 （填“吸收”或“放出”) kJ 水的反应(4K02+2H,0一4K0H+30,↑) 能量。 是放热反应还是吸热反应。 Ⅱ.已知A、B、C、D均为气体，其能量变化 方法①：选择上述装置 (填“I” 如图： “Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹 A+B 发生反应 C+D 反应物总能量为E 生成物总能量为E, 并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏 反应前 反应后 水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该 (3)若E1>E2,则该反应为 (填“放热 反应是 反应。 反应”或“吸热反应”)。 第2章黑白题039键有关，B正确：熔融状态下的HC不导电，则表明其由分子构成，原 子间形成共价键，熔融的NaCl导电，则表明其含有自由移动的离子， 从而表明NaCl由离子键形成，C正确：H元素与O、Cl等元素化合 时，形成共价化合物，H元素与Na化合生成NaH,形成离子化合物， D正确。 4.D解析：C、0、K中有活泼金属K,只能形成离子化合物，不能形成 共价化合物，A不符合题意：H、Na、S中有活泼金属Na,只能形成离 子化合物，不能形成共价化合物，B不符合题意；N、O、Mg中有活泼 金属Mg,只能形成离子化合物，不能形成共价化合物，C不符合题 意；由N、O、H组成的化合物NH4NO3、NH4NO2为离子化合物， 而NH3·H20为共价化合物，D符合题意。 5.C解析：C02分子的空间结构是直线形，A正确；根据图示，在催化 剂作用下，C0中的化学键未完全断裂，B正确：生成C02的过程中有 C一0极性键形成，没有非极性键形成，C错误；反应过程中，碳元素 的化合价由+2价上升到了+4价，D正确。 6.A解析：叠氨化钠中N元素化合价升高，被氧化，硝酸钾中N元素 化合价降低，被还原，故被氧化的氮原子与被还原的氮原子数之比为 30:2=15：1,则氧化产物与还原产物原子个数之比为15：1， A错误。 7.D解析：H20、HO,中只含有共价键，NH,Cl中既含有共价键，也含 有离子键，故A项错误；非金属原子间以共价键结合形成的可能为共 价化合物，如HCI,也可能为单质，如H2、02,故B项错误； Na20、NaOH和Na2S04为离子化合物，HCl、NH3、H2S04为共价化合 物，NHNO3由铵离子和硝酸根离子构成，是离子化合物，故C项错 误；共价化合物是原子间通过共用电子对形成的，故D项正确。 8.C解析：氯化钠是含有离子键的离子化合物，在高温下受热熔化，电 离出阴、阳离子，离子键被破坏，故A项错误；A1CL3属于共价化合物， 故B项错误：HCl是强电解质，溶于水完全电离，所以溶于水会电离 出H+和C1,但HCI为共价化合物，故C项正确；氯化氢是共价化合 物，电子式是HCl:,故D项错误。 9.D解析：NaH中Na和H形成离子键，属于离子化合物，电子式 为Na*[:H]-,A错误；①2Na202+2H20一4Na0H+02↑中Na202 的0元素化合价既上升又下降，H20中的0元素化合价不变，水既 不是氧化剂也不是还原剂，B错误：①反应中存在氧原子和氧原子构 成的非极性键的断裂和形成，②反应中存在氢原子和氢原子构成的 非极性键形成，但没有非极性键的断裂，C错误；反应①中Na202的 0元素化合价由-1价上升到0价，生成1mal02转移2mol电子，反 应②中NaH的H元素化合价由-1价上升到0价，H20中的H元素 化合价由+1价下降到0价，生成1molH2转移1mol电子，若转移相 同电子数，则产生的n(0,):n(H2)=1:2,D正确。 10.B解析：X在元素周期表中原子半径最小，则X为H元素：常温 下，Y有Y2、Y3型两种气体单质存在，则Y为0元素；Z原子内层电 子数与最外层电子数之比为10：1，则Z为Na元素；W最高化合价 为+5价，则W为N元素或者P元素。元素X和Y能形成的化合物 有水或过氧化氢，故A项错误；化合物Z2Y2为过氧化钠，含有离子 键和共价键，故B项正确：元素W为N元素或者P元素，其氧化物 对应水化物的化学式可能是H3PO4或者HNO3等，故C项错误；X Y、W三种元素形成的硝酸铵为离子化合物，故D项错误。 11.(1)第3周期MA族(2)A13+(3)①H:0:Cl:②离子键和 共价键(4)3H·+·N·→H:N:HAl203+20H+3H20 H =2[A1(0H)4] 解析：现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素，原子序数依次 增大。已知在周期表中A是原子半径最小的元素，则A为H元素； B的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应得到离子 化合物，则B为N元素：C原子最外层电子数是其电子层数的3倍， C位于第2周期，C是氧元素；C与F属于同一主族，则F为S元素 必修第二册·LK D、E、G的最高价氧化物对应的水化物两两之间可发生反应，则D 为Na元素，E为A1元素，G为C1元素。(3)①若物质乙具有漂白 性，则甲是氯气，乙是次氯酸，丙是氯化氢，其中次氯酸的电子式 为H:0:C1:;②若物质甲为化合物，物质丙的水溶液是强碱性 溶液，则甲是过氧化钠，乙是氧气，丙是氢氧化钠，过氧化钠中所含 的化学键类型为离子键和共价键。 压轴挑战 12.D解析：短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大，Y元 素的最高正价为+4价，则Y元素处于VA族：Y元素与M元素同 族，且原子序数：M>Y,则Y为C元素，M为Si元素；Y元素与Z元 素相邻，且原子序数：Z>Y,则Z为N元素；化合物Z2X4为N2X4,其 1个分子的电子总数为18，则X含1个电子，X为H元素：Q元素的 原子最外层电子数比次外层电子数少1，则Q为C元素。同周期 元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐 渐增大，则原子半径：Si>C>N,即M>Y>Z,A正确；非金属性越强，简 单氢化物越稳定，元素的非金属性：Si<C<N,则简单气态氢化物的 稳定性：SiH4<CH4<NH3,即M<Y<Z,B正确；N2H4分子中既含有极 性共价键又含有非极性共价键，C正确：H、N、CI三种元素可形成离 子化合物NH,CL,D错误。 第2节化学反应与能量转化 课时1化学反应中能量变化的本质及转化形式 白题 基础过关 题号1234567891011 答案BDD A BCDBDDD 1.B解析：冰转化为液态水是吸热过程，因此相同质量的水和冰相比， 水的能量更高，A错误：石灰石煅烧是分解反应，该过程中吸收能量， 属于吸热反应，B正确：燃烧过程中化学能转化为热能和光能，C错 误：碳与水蒸气反应为吸热反应，D错误。 2.D解析：该反应为吸热反应，则X、Y的总能量低于M、N的总能量 但无法确定X与M、Y与N的能量高低，A错误，D正确：吸热反应发 生的条件不一定需要加热，该反应可能需要加热，也可能不需要加 热，B错误；该反应为吸热反应，反应物X、Y的总能量低于生成 物M、N的总能量，断裂反应物中的化学键吸收的能量大于形成生成 物中的化学键释放的能量，C错误。 3.D解析：化学反应A+B→C吸收能量，说明反应物A、B的总能量比 生成物C的总能量低，故A、B错误；反应分两步进行：①A+B→X(吸 收能量)，说明反应物A、B的总能量比中间产物X的总能量低，②X C(放出能量)，说明中间产物X的总能量比生成物C的总能量高， 故C错误，D正确。 4.A解析：断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q,kJ,断裂1mol CL2中的化学键消耗的能量为O,kJ,形成1 mol HCl中的化学键释放 的能量为Q3kJ,对于反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),该反应是放 热反应，故形成新化学键放出的能量大于断裂旧化学键吸收的能量， 即Q1+Q2<2Q3,故选A。 5.B解析：过程Ⅱ中H一0断裂，断键吸热，B错误。 6.C解析：断开1mol氢气中的H一H吸收436kJ的能量，断开1mol CL2中的C1一C1吸收243kJ的能量，共吸收679kJ的能量，形 成2molH一Cl放出2×431kJ=862kJ的能量，放出的能量大于吸收 的能量，所以反应生成2 mol HC1气体放出的热量为183kJ,A错误： 由A项分析可知，该反应是放热反应，该反应中有元素化合价的变 化，是氧化还原反应，B错误；反应物中旧化学键的断裂与生成物中 新化学键的形成是化学反应过程的本质，C正确：该反应是放热反 应，反应物总能量大于生成物总能量，D错误。 7.D解析：化石燃料是指煤、石油、天然气，这些物质内部贮存着大量 的化学能，A正确：清洁能源对环境无污染，可利用其代替化石能源 黑白题16 发电，常见的清洁能源有太阳能、潮汐能、风能等，B正确：绿色植物 进行的光合作用是将太阳能转化为化学能“贮存”起来的过程，C正 确：任何化学反应都伴随着能量的变化，燃料燃烧时除了可以将化学 能转化为热能，还有可能转化为光能等，D错误。 8.B解析：根据题意可知该方法是以太阳能为热源，高效无污染制氢， 实现了太阳能向化学能的转化，A正确：HI为强酸，则反应I的离子 方程式为2H20+l2+s02一4H+S0?+2,B错误；该过程中利用 太阳能得到氢气，而电解水的过程中需消耗电能，电能为二次能源， 产生电能的过程中还需要消耗能源，而太阳能为一次能源，所以此法 更优越，C正确；该过程的实质是利用太阳能实现水的分解，总反应 为2H,0太阳能2H,↑+0，↑，D正确。 重难聚焦 9.D解析：反应是吸热反应还是放热反应与是否需要加热无关，有些 吸热反应应常温下即可进行，不需要加热，如氯化铵和氢氧化钡的反 应，A错误；由题图可知，C02(g)+H20(1)的总能量高于 HCO(aq)+H(aq)的总能量，故过程Ⅱ为吸热反应，B错误；由题图 可知，C0}(aq)+2H(aq)的总能量高于HC05(aq)+H(aq)的总能 量，但无法得出C0?的能量比HC0;的高，C错误；由题图可知」 C0}(aq)+2H*(ag)的总能量高于C02(g)+H20(1)的总能量，总反 应为放热反应，D正确。 四易错提醒 规避吸热反应和放热反应判断的易错点 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吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H20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，如NaOH固体溶于水是放 热过程，但不是放热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不 是吸热反应。 10.D解析：白磷转化为红磷放出热量，故红磷转化为白磷吸收热量 为吸热反应，A正确：红磷吸收热量转化为白磷，白磷的能量高，不 稳定，故红磷的稳定性比白磷强，B正确：红磷吸收热量转化为白 磷，白磷的能量高，质量相同的白磷和红磷，白磷的能量高，C正确； 白磷转化为红磷放出热量，红磷燃烧放出热量，故等质量的红磷和 白磷分别完全燃烧，白磷燃烧放出的热量比红磷燃烧放出的热量 多，D错误。 11.D解析：由题图可知，1 mol HCN(g)具有的总能量比1 mol HNC (g)具有的总能量低，能量越低越稳定，故HCN比HNC稳定，A错 误；由题图可知，HCN(g)→HNC(g)为吸热反应，但吸热反应不 定在加热条件下才能进行，B错误：由题图可知，1 mol HCN(g)转化 为过渡态时需要吸收186.5kJ的能量，过渡态中仍存在化学键，故 1 mol HCN(g)中的化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ, C错误；由题图可知，1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收 186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ的热量，D正确。 黑题应用提优 题号123456 答案BCD BCB 1.B解析：题图中由燃烧产物C02、H20、N2转化为燃料CH4、 CH,OH、NH3是在太阳能的作用下完成的，然后燃料燃烧释放出热 量，即太阳能先转化为化学能，最终转化为热能，B正确。 2.C解析：醋酸由液态转化为固态是放热过程，A正确：将盛有 NH4HCO3粉末的小烧杯放人盛有少量液态酷酸的大烧杯中，然后向 小烧杯中加人盐酸，可观察到NH4HCO3与盐酸剧烈反应，醋酸逐渐 凝固，说明NH,HC03与盐酸的反应吸热，吸收的热能转化为产物内 部的能量，B正确：由B项分析可知，NH,HCO2与盐酸的反应是吸热 正本参考答案 反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；NH4HCO3是离 子化合物，铵根离子和碳酸氢根离子内含有共价键，NH,HC0,和盐 酸反应生成C02、H,0、NH,C1,涉及离子键、共价键的断裂，D正确。 3.D解析：燃烧时化学能转化为热能、光能等，A错误：由题图可知，断 开2mol氢氧键吸收930kJ能量，B错误：氢分子变成氢原子要吸收 能量，所以2E,>E,,C错误：该反应生成1mol水蒸气时的能量变化 为(930-436-249)kJ=245kJ,D正确。 4.B解析：氨气和氧气断键成氮原子和氧原子需要吸收能量，则 1molN2(g)和1mol02(g)的能量<2molN(g）和2mol0(g）的能 量，B错误。 5.C解析：由题图可知，温度为22℃时已经加入了5mLNa0H溶液， 而中和反应为放热反应，则做该实验时环境温度低于22℃，A错误； 由题图可知，该反应是放热反应，表明化学能可以转化为热能，B错 误：由题图可知，NaOH溶液体积为30mL时，溶液温度最高，说明此 时NaOH溶液和HCl溶液恰好完全反应，由V,+V2=50可知，HCl溶 液的体积为20mL,由反应方程式可知，V1c(NaOH)=V2c(HCl),解 得c(HCl)=1.5mol·L1,C正确：该实验可得出中和反应是放热反 应，但有水生成的反应也可能是吸热反应，如 Ba(OH),·8H,0与NH,Cl反应有水生成，该反应是吸热反应， D错误。 6.B解析：断裂1molH一H需要吸收bkJ的能量，断裂1mol一I需 要吸收ck的能量，1molH2(g)和1molL2(g)反应生成2molH(g) 放出的能量为akJ,则形成2molH一I放出热量(b+c+a)kJ,故断开 1mlH一1所需要吸收的能量是，B结误。 7.(1)吸收2218(2)放出534(3)放热反应 解析：(1)根据题图可知，Q3=2752kJ·mol1-534kJ·mol-1= 2218kJ·mol-1,断键吸收能量，则1molN2H4(g)和1mol02(g)生 成2molN原子、4molH原子和2mol0原子的过程中吸收2218kJ 能量。(2)根据题图可知，反应物总能量比生成物总能量多 534kJ·mol1,所以1molN2H4(g)和1mol02(g)反应生成1mol N2(g)和2molH20(g)的反应中放出534kJ能量。(3)E1>E2,即反 应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应。 压轴挑战 8.(1)Ⅲ(2)左端液柱降低，右端液柱升高放热(3)①烧杯中产 生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 ②可能是放热反应某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热 反应③硝酸铵(4)I(或Ⅱ)放热 解析：(1)装置I可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝 酸的反应是放热反应还是吸热反应：装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生 气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应：装置Ⅲ只是 一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该 反应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸的反应属于中 和反应，中和反应都是放热反应，所以装置I锥形瓶中气体受热膨 胀，导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高。(3)①若M为钠，钠 与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大 试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，冷却 后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一段液 柱；②观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水放出热量，由于放热 反应一定属于化学变化，而有热量放出的不一定是化学变化，所以不 一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但不属于放热反 应：③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则说明M溶于水 后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水为吸热过程，溶 于水能够吸收热量的物质有硝酸铵等。(4)至少有两种实验方法能 证明超氧化钾与水的反应(4K02+2H20=4K0H+302↑)是放热 反应还是吸热反应。方法①：选择装置I(或Ⅱ)进行实验，装置I 中U形管中左端液柱降低，右端液柱升高（或装置Ⅱ烧杯中导管口 黑白题17 有气泡产生)，证明该反应为放热反应：方法②：取适量超氧化钾粉末 用脱脂棉包裹并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻 后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应放出大量热，使脱脂棉燃烧， 证明该反应是放热反应 课时2化学反应与电能 白题 基础过关 题号 123 d 答案ADABA 1.A解析：①没有形成闭合回路，不能形成原电池：②Z比Cu活泼， Z和硫酸铜能自发进行氧化还原反应，是闭合回路，能形成原电池； ③Zm与Fe、稀硫酸构成闭合回路，Zn与Fe活泼性不同，Za与H2S0, 能自发进行氧化还原反应，能形成原电池；④Z和醋酸能自发进行 氧化还原反应，Z和Pb活泼性不同，是闭合回路，能形成原电池： ⑤两个电极都是Z,没有电势差，不能形成原电池：⑥乙醇为非电解 质，不能形成原电池：⑦未形成闭合回路，不能形成原电池。 四归纳总结 原电池的形成条件 ①有自发进行的氧化还原反应； ②有两个活泼性不同的电极（金属与金属或金属与能导电的非金 属，燃料电池除外)； ③有电解质溶液（或熔融电解质）； ④形成闭合回路。 四个条件必须同时具备，缺一不可。 2.D解析：A、B、C反应中无元素化合价的变化，不能设计为原电池反 应：D反应属于氧化还原反应，且能自发进行，可设计为原电池反应。 3.A解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，A正确：构成原电池 的正极和负极必须是两种活动性不同的电极，可以是两种不同金属， 也可以是一种金属和一种能导电的非金属（燃料电池除外），B错误； 在原电池中，负极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误；原电池 放电时，在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误。 4.B解析：原电池中电子由负极沿导线流入正极，则电子由Z片通过 导线流向Cu片，A正确；Cu作正极，电极反应为2H+2e一H2↑， 则一段时间后，溶液的pH增大，B不正确；将Zm片换成Fe片，Cu片 仍为正极，Fε片为负极，所以电路中电流方向不变，C正确；将稀硫酸 换成柠檬汁，仍可构成原电池，导线中也会有电子移动，D正确。 四归纳总结 原电池的工作原理 还原性较弱的 正极 还原 电子 电流 金属或能导电 的非金属 反应 流入 流出 原 电流 电流 池 电极材料 向 流向 还原性较强的 氧化 电子 电流 负极 金属 反应 流出 流入 5.A 重难聚焦 6.(1)2H*+2e—H2↑(2)Cu-2e—Cu2+2Ag*+2e—2Ag Cu+2Ag*Cu2++2Ag(3)Cu石墨（其他合理答案也可） FeCl,溶液（其他合理答案也可） 解析：(1)若溶液C为稀疏酸，电流表指针发生偏转，则表明电路中 有电子通过，B电极材料为F且作负极，则A电极为正极，H*得电 子生成H2。(2)若溶液C为AgNO3溶液，A电极材料为铜，B电极 材料为银。则铜为负极，银为正极，负极上Cū失电子生成Cu2+,正 极上Ag得电子生成Ag,总反应的离子方程式为Cu+2Ag一 Cu2++2Ag。(3)若需将反应Cu+2Fe3+一Cu2++2Fe2+设计成如题图 所示的原电池装置，则失电子的金属为负极材料，得电子的金属离子 必修第二册·LK 为电解质溶液中的阳离子，所以负极A材料为Cu,正极B材料可以 为石墨，溶液C可以为FeCl,溶液。 四易错提醒 原电池中一般是活泼金属作负极，但应具体情况具体分析，既要 考虑金属活动性强弱，也要考虑电解质溶液的性质。如 Mg一Al一HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg;而Mg Al一NaOH溶液构成的原电池中，负极为AL,正极为Mg。 黑题 应用提优 题号12345 6 答案AD B CCCC 1.AD解析：铁比锡活泼，在海水和淡水环境下，均是Fe为负极，Sn 为正极。由图可知，舰艇被腐蚀是因为形成原电池，加快反应速 率，A正确：海水环境下电解质浓度较大，腐蚀更严重，乙是在海水环 境下的腐蚀情况，B错误；两种环境下，正极反应式均为02+4e +2H20一40H,C错误；锌可以和铁形成原电池，锌为负极，保护 了舰体不被腐蚀，D正确。 2.B解析：左瓶电极插入苯中，苯是非电解质，不能构成原电池，灯泡 不会发光，A错误：右瓶电极插入硫酸铜溶液中，且形成闭合回路，构 成原电池，铁是负极，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子析出铜，则 铜棒变粗，B正确，C错误；左瓶不能形成原电池，铁电极在苯中不发 生反应，D错误。 3.C解析：C山比Ag活泼，Ag无法置换硫酸铜溶液中的铜，不存在自 发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，A错误：Z比Cu 活泼，故Zn(a)为负极，Cu(b)为正极，正极发生还原反应，B错误：锌 比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e一Zn2+,正 极反应式为Cu2++2e=Cu,转移0.2mol电子，生成0.1 mol Cu, 即正极质量增加0.1mol×64g·mol-1=6.4g,C正确：铁比铜活泼，但 铁遇浓硝酸会钝化，故铜为负极，负极反应式为Cu-2e—Cu2+, D错误。 4.C解析：若铬比铁活泼，则负极为铬，失电子发生氧化反应，正极为 铁，电子经外电路由铬电极流向铁电极，A项错误；若铁比铬活泼，则 负极为铁，失电子发生氧化反应，正极为铬，溶液中的氢离子在正极 得电子，氢离子向正极铬电极移动，B项错误：若铬比铁活泼，则负极 为铬，失电子发生氧化反应，正极为铁，氢离子在铁电极上得电子发 生还原反应，其电极反应式为2H++2e一H2↑，C项正确；若铁电 极附近溶液pH增大，则发生反应2H++2e一H,↑，所以铁为正 极，则铬比铁活泼，D项错误。 5.C解析：原电池中锌为负极，发生氧化反应，A错误：锌为负极，失电 子，铜为正极，得电子，所以电子由锌电极经导线流向铜电极，电子不 能在电解质溶液中移动，电解质溶液中是离子的定向移动，形成电 流，B错误；乙池中铜离子反应生成铜单质析出，甲池中的锌离子通 过阳离子交换膜进人乙池，所以乙池溶液的总质量增加，C正确：因 为是阳离子交换膜，只能通过阳离子，不能通过阴离子，D错误。 6.C解析：纯铜片、纯锌片和稀硫酸组成原电池，由题图可知，b极处有 氢气生成，则b为纯铜片，作正极，a为纯锌片，作负极，A错误：在原电 池中，阳离子移向正极，即H*向b极移动，B错误：当量简中收集到 672mL(标准状况下)气体，则n(H2)=0.672L÷22.4L·mol1= 0.03mol,b极上的电极反应式为2H*+2e一H2↑，则通过导线的 电子的物质的量为0.06mol,C正确；如果将a、b两电极的电极材料 对调，则左边电极上有氢气生成，所以U形管中左端液面下降，右端 液面上升，D错误。 7.(1)B(2)如下图 石墨 氯化铁 溶液 黑白题18