内容正文:
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燃料燃烧释放的能量氢燃料的应用前景
白题
基础过关
题号123
45
答案DC D AB
1.D解析:热值与燃料的种类有关,与质量无关,不能由热值比较放出
的热量,A错误:汽油的热值为4.6×10?J·kg1,则1千克汽油完全
燃烧时放出的热量是4.6×10?J,若不完全燃烧放出热量减少,B错
误:热值为完全燃烧放出的热量,不完全燃烧时放出的热量不是热
值,C错误:沼气的热值为1.9×10?J·m-3,则2m3的沼气完全燃烧
时放出的热量是2m3×1.9×107J·m3=3.8×107J,D正确。
2.C解析:氢气的热值是143kJ·g1,则2gH2燃烧放出的热量
为286,所以热化学方程式为H,(g)+20,(g)一H,0()
△H=-286kJ·mol1,A错误;煤炭的热值是33kJ·g1,则12g煤炭
完全燃烧放出的热量为36kJ,所以热化学方程式为C(s)+02(g)
C02(g)△H=-396k灯·mol-1,B错误;甲醇(CH,0H)的热值
是23k·g,则32gCH30H完全燃烧放出的热量为736kJ,所以热
化学方程式为CH,0()+20,(g一C0,(g+2,0()△M=
-736k灯·mol1,C正确;天然气(CH4)的热值是56k灯·g1,则
16gCH4完全燃烧放出的热量为896kJ,所以热化学方程式为
CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H20(1)△H=-896k·mol1,
D错误。
3.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
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。
4.A解析:由热化学方程式计算可知,1molH20(1)分解制得1molH2
需要吸收285.8k的能量,A错误:氢气作为新能源具有热值高、无
污染、资源丰富、可再生等优点,B正确:贮氢材料具有能大量、快速
和高效率地吸收和释放氢气的特点,C正确;利用太阳能光催化分解
水制氢是一种理想的制氢手段,能够节省能源,D正确。
5.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:Ⅲ为强酸,则反应I的离子
方程式为2H0+L2+S02一4H*+S02+2I,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
2H2↑+02↑,D正确。
黑题
应用提优
题号123
答案BCC
1.B解析:题图中由燃烧产物C02、H20、N2转化为燃料CH4、
CH3OH、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。
正本参考答案
2.C解析:若用D20代替H20,D20中的D*一部分进入氢气,一部分
进入[B(OH)4],所以生成的气体中含有HD,C错误。
3.C解析:由图可知,1mol氢气、乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧的热化学方
程式分别为:4(g)+)02(g)=H,0(0AH=-285.8k·mo
7
C2H6(g)+202(g)—2C02(g)+3H20(1)△H=
-1559.8kJ·mol-1,C2H4(g)+302(g)=2C02(g)+2H20(1)
5
△H=-1411.0k灯·mo1,C2H2(g)+202(g)—2C02(8)+H,0(1)
△H=-1299.6kJ·mol1。由分析,根据氢元素守恒可知,生成
1mol液态水放出热量最多的是乙炔(C2H2),A错误;燃烧热强调
1mol可燃物,表示乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H,(g)+
20,(g)2C0,(g)+3H,0()AH=-159.8M·mlr,B错
误:结合阿伏加德罗定律,由分析可知,相同体积的四种气态可燃物
完全燃烧时放出热量最多的是C2H6,C正确;用①②③分别表示氢
气、乙烯和乙烷燃烧热的热化学方程式,将③-①-②得:C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g)△H=+137kJ·mol1,D错误。
压轴挑战
4.(1)C+H,0(g)商温c0+H,(2)7.86(3)2.83(4)来源丰高,无
污染(合理即可)
解析:(1)制取水煤气的化学方程式为C+H,0(g)高温c0+H,。
(2)同物质的量的CH,和C0燃烧,产生热量之比为220.0J
282.57kJ
7.86。(3)相同质量的氢气和丙烷,它们的物质的量之比为22:1,产
571.6灯·mal*l1×2×22
生热量之比
≈2.83。(4)氢气是未来最理
2220.0kJ·mol-1
想的能源,具有热值高、来源丰富、无污染等优点。
第二单元
阶段综合
黑题
阶段强化
题号12345
6
答案ADCDDD
1.A解析:阳光照射,贮存氢气,将光能转化为化学能,氢气燃料电池
的使用,将化学能转化为电能,电能再转化为机械能,故选A。
2.D解析:反应开始后,针简活塞向右移动,主要是因为反应产生氢气
使装置内压强变大,不能说明该反应一定放热,D错误。
3.C解析:该反应的反应物总能量高于生成物的总能量,故为放热反
应,A错误;反应过程中,有0一0非极性键的断裂,但没有非极性键
形成,B错误:由题干图示信息可知,反应的化学方程式为HCHO+O2
HCH,0+C0,C正确;反应后HAP中的氧原子来自02,若用80,
作示踪实验,反应后HAP中含180原子,D错误。
4.D解析:该热化学方程式表示每生成2 mol HCI放出184.6kJ的热
量,A错误;N2和H2的化合反应为可逆反应,反应物不能完全转化
因此释放的热量小于92.4kJ,B错误:C的燃烧热特指1molC完全
燃烧生成稳定氧化物C0,时放出的热量,C错误:石墨转化为金刚石
需要吸收热量,说明石墨的能量低于金刚石,石墨更稳定,D正确。
黑白题07
5.D解析:由图可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,为放热反
应,A错误;反应为可逆反应,进行不完全,故充分反应后生成$03的
物质的量小于2mol,B错误:增大容器容积,各物质的浓度减小,减
慢了正反应速率,C错误;由图可知,该条件下反应的热化学方程式
为2s02(g)+02(g)2S03(g)△H=(x-y)k·mol1,D正确。
6.D解析:断裂12molN一H键和6molN=0键需吸收热量为
akJ,A错误;图1所示,该反应为放热反应,热化学方程式为
4NH3(g)+6N0(g)5N2(g)+6H20(g)AH=-(b-a)kJ·mol1,
B错误:图2所示,反应①中铁元素化合价由+3降低到+2,氮元素化
合价由-3升高到-2价,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,C错
误;图2所示,反应③中氧气在酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离
子,D正确。
7.(1)大于氢氧化钠固体溶解放热(2)太阳能(或光能)、热能
(3)557kJ·mol-1(4)<<
解析:(4)据图可知该反应为放热反应,即△H<0,又因△H=反应物
的总键能-生成物的总键能,故反应物的总键能<生成物的总键能。
第三单元化学能与电能的转化
课时1化学能转化为电能
白题基础过关
题号1234
5
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,Zn与H,S04
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Zn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。
必修第二册·SJ
四归纳总结
原电池的工作原理
还原性较弱的
正极
金属或能导电
还原
电子电流
的非金属
反应
流入厂流出
池
电极材料
精
负极
还原性较强的
氧化
电流
金属
反应
宽国
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)
FeCl3溶液(其他合理答案也可)
解析:(1)若溶液C为稀硫酸,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Fe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Cu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
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
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A一HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;而Mg
Al-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
1
答案
BC
1.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。
2.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。
3.(1)B(2)如下图
石墨
氯化铁
溶液
黑白题08课时2燃料燃烧释放的能量氢燃料的应用前景
错题
白题
基础过关
限时:15min
题型1热值
B.可利用清洁能源如太阳能、潮汐能、风能来
1.*小明从表中提供的信息中,得出以下几
发电
个结论,其中正确的是
(
C.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化
几种燃料的热值/(J·kg)
为化学能“贮存”起来
柴油4.3×10
焦炭3.0×10
D.化学反应都伴随着能量的变化,燃料燃烧
酒精3.0×10
氨1.4×108
时只是将化学能转化为热能
汽油4.6×10
煤气约3.9×10J·m3
题型3:氢燃料的应用前景
木炭3.4×10
沼气1.9×107J·m3
4.*氢能是最具前景的清洁能源之一,目前
A.热值大的燃料燃烧时放出的热量多
水分解制氢技术及贮氢材料的开发应用都取
B.1千克汽油燃烧时放出的热量是4.6×10?J
得了很大进展。已知:2H2(g)+02(g)一
C.木炭燃烧不充分时其热值会变小
2H,0(1)△H=-571.6kJ·mol1。下列说
D.2m3的沼气完全燃烧时放出的热量是3.8×
法错误的是
107J
A.1molH20(1)分解制得1molH2需要吸收
2.**25℃、101kPa下,煤炭、氢气、天然气和
571.6kJ的能量
甲醇(CH,OH)等几种燃料的热值(指一定条
B.氢气作为新能源具有热值高、无污染、资源
件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)
丰富、可再生等优点
依次是33kJ·g1、143kJ·g1、56kJ·g1
C.贮氢材料具有能大量、快速和高效率地吸
23kJ·g1,则下列热化学方程式书写正确
的是
收和释放氢气的特点
(
D.利用太阳能光催化分解水制氢是一种理想
A.H,(g)+202(g)—H,0(I)
的制氢手段
△H=286kJ·mol15.**氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,
如图是一种以太阳能为热源,高效无污染的
B.C(s)+20,(g)C0(g)
制氢方法。下列说法错误的是
△H=-396kJ·mol1
H,0
3
C.CH,0H(1)+20,(g)-C0,(g)+2H,0()
S02
02(反应
=(反应m一H,
HI
△H=-736kJ·molP1
A.该过程实现了太阳能向化学能的转化
D.CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H20(g)
B.反应I的离子方程式为2H,0+L2+S02
△H=-896kJ·mol1
=2H+S02+2HI
题型2能源的利用
C.与电解水制备氢气相比,此过程更加优越
3,*下列有关能量的说法不正确的是(
A.化石燃料内部贮存着大量的化学能
D.该过程的总反应为2H,0
太阳能2H2↑+021
专题6黑白题015
黑题
应用提优
限时:25min
*社会热点“世
,燃烧放热
A.上述四种物质完全燃烧生成等质量液态水
燃料
界环境日”主题之CH、NH,
燃烧产物
H,0、C02
时放出热量最多的是C,H。
CH,OH
一是促进物质的循
不太阳能
B.表示C,H,燃烧热的热化学方程式为2C,H。
环利用。有专家指出,可利用太阳能对燃烧
(g)+702(g)—4C02(g)+6H20(1)
产物C02、H,0、N2等进行处理,使它们重新
△H=-3119.6kJ·mol
组合,实现如图所示的转化。在此循环中太
C.上述四种气态可燃物中,热值最大的
阳能最终转化为
(
是C2H。
A.化学能
B.热能
C.生物质能
D.电能
D.由图示可知,C2H(g)=C2H4(g)+H2(g)
2.*(2025·江苏盐城高一期末)NaBH4是一
△H=-137kJ·mol1
种储氢材料。Co-B催化剂催化NaBH,释氢
压轴挑战
原理是:OH使催化剂表面的BH:释放H,催
4。★★★
城市使用的燃料,现大多为
化剂表面的H与H结合生成H(Co容易吸
煤气、液化石油气。煤气的主要
附阴离子)。在C0-B催化剂中掺有MoO3会
成分是一氧化碳和氢气的混合气体,它由煤
提高NaBH释氢速率,其部分机理如图所示。
炭和水蒸气反应制得,故又称水煤气。
下列说法不正确的是
(
(1)试写出制取水煤气的主要反应的化学方
H
HH OH
BHz H2O
日H
HH'OH
B(OH)
程式
.B
OCo
(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃
○Mo0
烧的热化学方程式为:
A.H与H结合生成H,时放出热量
C3Hg(g)+502(g)=3C02(g)+4H20(1)
B.MoO,促进了H,0的电离产生H与OH
△H=-2220.0kJ·mol1
C.用D,0代替H,0,产生的气体中一定不
已知C0气体燃烧的热化学方程式为:
含HD
D.释氢反应的离子方程式:BH+4H,0
C0(g)+20,(g)C0,(g)
[B(OH)4]+4H2↑
△H=-282.57kJ·mol-1
3.**(2025·山西太原高一期中)乙烷
试比较同物质的量的C,H?和C0燃烧,产生
(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)和H2均
为常见的气体燃料,四种物质各1mol完全燃
热量的比值约为
烧的焓变(△H)如图所示。下列叙述正确的是
(3)已知氢气燃烧的热化学方程式为:
2H2(g)+02(g)=2H20(1)
-1600
559.8)
(-1411.0)
△H=-571.6kJ·mol-
-1400
-1200
(-1299.6
试比较相同质量的氢气和丙烷燃烧,产生热
量的比值约为
0
-800
-600
(4)氢气是未来的能源,除产生的热量大之
-400
-200
-285.8)
外,还具有的优点是
H2(g)
C2H(g)C2Ha(g)C2H2(g)
必修第二册·SJ黑白题016