第六章　开学第3周 周末练3　化学反应与能量变化-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

周末练2　化学反应与能量变化 知识点回顾： 1.常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 2.化学反应中能量变化的原因 (1)从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析) (2)从总能量高低理解能量变化的原因(宏观辨识) 物质的 、 与 不同，所具有的能量不同。因此，一个化学反应的能量变化取决于 和 的相对大小。 放热反应 吸热反应 化学能转化为热能 热能转化为化学 能被生成物“储存” 3.原电池——化学能直接转化为电能 （1）锌片和铜片通过导线连接，插入稀硫酸中形成原电池，装置如图所示： 电极材料 电极上的变化 电极反应式 锌片 铜片 总反应 （2） 原电池的构成条件——“两极、一液、一线、一反应” （3） 原电池工作原理： 外电路：电子流向 电流流向 内电路：离子流向 班级 姓名 [分值：90分] [1~14题，每小题3分] 一、能量的转化 1.化学反应不仅有新物质生成，而且还伴随能量变化。以下能量变化不是由化学变化引起的是(　　) A.鞭炮爆炸发声 B.蜡烛燃烧发光 C.煤燃烧火力发电 D.电水壶通电放热 2.透明氧化铝陶瓷可被用在电子工业、照明等领域。氧化铝陶瓷的主要成分是α⁃Al2O3，γ⁃Al2O3经高温煅烧可转化为α⁃Al2O3，该转化过程的能量变化如图所示： 下列说法错误的是(　　) A.α⁃Al2O3比γ⁃Al2O3稳定 B.α⁃Al2O3到γ⁃Al2O3的转化是吸热过程 C.相同质量的γ⁃Al2O3的总能量高于α⁃Al2O3的总能量 D.该条件下，γ⁃Al2O3(s)生成1 mol α⁃Al2O3(s)，吸收的热量为(Q2-Q1)kJ 3.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。下列说法正确的是(　　)。 A.NH4HCO3与盐酸的反应是放热反应 B.该反应中,热能转化为产物内部的能量 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.每消耗0.1 mol NH4HCO3放出2.24 L CO2 4.化学能可以与热能、电能等相互转化，下列说法正确的是(　　) A.图1：能将化学能转化为电能 B.图2：电极b为负极，发生氧化反应 C.图2：当电路中转移1 mol电子时，电极上消耗的n(SO2)∶n(O2)=1∶2 D.图3：烧杯乙中盛有NH4Cl晶体，向烧杯乙中再加入适量氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，搅拌，可观察到冰醋酸逐渐凝结为固体，证明烧杯乙中的反应是吸热反应 5.已知某化学反应：A2(g)+2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A==A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A.该反应的进行一定需要加热或点燃 B.该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1-E2) kJ C.该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量 D.生成2 mol B—A释放E2 kJ能量 6.图示为反应X===Z的能量变化图，其中X为气态化合物。下列有关叙述错误的是(　　) A.反应X===Z属于放热反应 B.反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量 C.寻找合适的电极和电解质溶液可以将X===Z反应设计成原电池 D.图示反应X===Z的能量变化为(a-c) kJ·mol-1 7.已知氢气燃烧反应的能量变化如下图。 下列说法不正确的是(　　) A.H—H的键能小于O==O的键能 B.破坏2 mol H2(g)和1 mol O2(g)中的化学键所需的能量小于形成2 mol H2O(g)中的化学键所释放的能量 C.生成2 mol H2O(l)放出的热量为480 kJ D.利用该反应通过一定的装置可实现化学能到电能的转化 8.某课题组通过数字化实验对白磷燃烧时体系的温度变化进行探究，实验装置及数据曲线如图，其中t3 s时推入H2O2溶液。下列说法不正确的是(　　) A.t1 s对应的温度是白磷能够燃烧的最低温度 B.t1~t2 s可观察到大量白烟，气球可能膨胀 C.t3~t4 s对应温度升高说明过氧化氢分解放热 D.气球的作用是调节气压，同时使实验更环保 9.质量均为m g的铁片、铜片和1 L 0.2 mol·L-1CuSO4溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A.导线连接a和b，电子通过电解质溶液转移到铜片上 B.导线连接a和b，铜片上发生的反应为Cu-2e-===Cu2+ C.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D.导线连接a和b，当电路中有0.2NA个电子通过时，理论上两电极的质量差为12 g 10.如图所示装置,电流表指针发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的(　　)。 A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸 C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液 D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNO3溶液 11.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是(　　) A.a和b不连接时，铜片上不会有气泡冒出 B.a和b用导线连接时，铁片失去电子发生还原反应 C.a 和b用导线连接后，溶液中的向铜电极移动 D.a和b不连接时，无电流形成，a和b用导线连接后， 电子从溶液中流向铁片 12.氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示。下列关于该燃料电池的说法错误的是(　　) A.电子从a电极经外电路流向b电极 B.通入氢气的一极为负极，发生氧化反应 C.放电时正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- D.理论上当转移4 mol电子时消耗22.4 L氧气 13.某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（ ） 选项 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)3溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe Fe2(SO4)3溶液 14.X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　) A．Z＞Y＞X＞W B．Z＞X＞Y＞W C．Z＞Y＞W＞X D．Y＞Z＞X＞W 2、 填空题 15.(12分)化学反应中伴随着能量的变化。 (1)某化学反应中，反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，且E1<E2，则该反应是　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)等质量的下列各物质完全燃烧生成气态产物，放出热量较多的是　　　　(填字母)。 A.固体硫 B.硫蒸气 (3)已知N2(g)和H2(g)反应生成2 mol NH3(g)时会释放出Q kJ能量。在一密闭容器中充入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，充分反应后，该反应放出的能量　　　　　(填“>”或“<”或“=”)Q kJ。 (4)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成的NOx会污染大气。如图是N2和O2反应生成NO的能量变化。 ①图中三种分子最稳定的是　　　　　(写化学式)。 ②若反应生成1 mol NO气体，则　　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　　kJ的能量。 16.(20分)某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流表指针发生偏转，请回答以下问题。 (1)A烧杯中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 (2)在B烧杯中： ①Zn电极为原电池的　　　　(填“正”或“负”)极，该电极反应式为　　　　　　　　　　　　。 ②Cu电极上的现象是　　　　　　　　，该电极反应式为　　　　　　　　。 (3)从能量转化的角度来看，A、B中反应物的总能量　　　　 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量，A中是将化学能转变为　　　　　 ，B中主要是将化学能转变为　　　　　　。 (4)该小组同学反思原电池的原理，其中观点不正确的是　　　　 (填字母)。 A.电极一定不能参加反应 B.在原电池装置的内电路中阴离子向正极移动 C.原电池反应的过程中一定有电子转移 D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生 E.化学能与其他形式的能量相互转化的途径是化学反应 F.原电池中电子通过导线由正极流向负极 (5)在上面的原电池装置中，如果Zn电极溶解了0.65 g，则在Cu电极上产生H2的体积约为　　 L(标准状况下)。 17.（16分）如下图所示装置可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式(当电解质溶液为NaOH溶液或KOH溶液时)两种。试回答下列问题: 氢氧燃料电池示意图 (1)酸式电池的电极反应,负极:　　　　　　　　　　　,正极:　　　　　　　 　　　　　;电池总反应:　　　　　　　　　　　　　　　　;电解质溶液pH的变化　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  (2)碱式电池的电极反应,负极:　　　　　　　　　　　　,正极:　　　　　 　　　　　　;电池总反应:　　　　　　　　　　　　　　　　;电解质溶液pH的变化　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A D B D C C C C D D A D C A 15.答案　(1)吸热　(2)B　(3)<　(4)①N2　②吸收　90 解析　(1)当反应物的总能量E1小于生成物的总能量E2时，反应过程中需要从外界吸收能量，所以该反应是吸热反应。(2)硫蒸气的能量高于固体硫，等质量的情况下，硫蒸气完全燃烧时，释放的能量更多。(3)N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)是可逆反应，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，无法生成2 mol NH3(g)，所以放出的能量小于Q kJ。(4)①键能越大，分子越稳定，N2的键能最大，N2最稳定。②断键吸收热量，成键放出热量，1 mol N2和1 mol O2反应生成2 mol NO气体，反应吸收的热量为(946+498)kJ -2×632 kJ =180 kJ，若反应生成1 mol NO气体，则吸收90 kJ的能量。 16.答案　(1)Zn+2H+===Zn2++H2↑　(2)①负　 Zn-2e-===Zn2+　②有大量无色气泡产生　2H++2e- ===H2↑　(3)大于　热能　电能　(4)ABF　(5)0.224 解析　(4)原电池的两极都可能参与反应，A错误；原电池中阴离子移向负极，B错误；原电池中电子通过导线由负极流向正极，F错误。(5)Zn电极溶解了0.65 g，转移的电子数为0.02 mol，则生成氢气的物质的量为0.01 mol，产生的H2的体积约为0.224 L(标准状况下)。 17.答案：(1)2H2-4e-4H+　O2+4H++4e-2H2O　2H2+O22H2O　变大 (2)2H2+4OH--4e-4H2O　O2+2H2O+4e-4OH-　2H2+O22H2O　变小 解析：(1)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,酸性条件下与H+结合生成H2O;负极上,H2失电子变为H+,H+进入电解质溶液。电池总反应为H2与O2反应生成H2O,由于有H2O生成,溶液将逐渐变稀,故电解质溶液的pH增大。 (2)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,碱性条件下与H2O分子结合生成OH-;负极上,H2失去电子变为H+,碱性条件下H+不能大量存在,与OH-结合生成水。电池总反应也是H2与O2反应生成水。由于有水生成,c(OH-)变小,电解质溶液的pH变小。 学科网（北京）股份有限公司 $