专题03 化学反应与能量变化 （期中复习讲义）高一化学下学期人教版

专题03 化学反应与能量变化（期中复习讲义） 内 容 导 航 明·期中考情 把握命题趋势，明确备考路径 理·要点归纳 梳理核心脉络，扫除知识盲区 破·重难题型 题型分类突破，方法技巧精讲 题型01 吸热反应与放热反应 题型02 化学反应中能量变化 题型03 化学反应中能量变化图像 题型04 原电池及其工作原理 题型05 原电池原理的应用 题型06 一次电池 题型07 二次电池 题型08 燃料电池 过·分层验收 阶梯实战演练，验收复习成效 核心考点 复习目标 考情规律 化学键与化学反应中的能量变化 1. 能准确描述化学反应中能量变化的主要原因（旧键断裂吸热、新键形成放热）； 2. 能根据反应物与生成物总能量相对高低或键能数据判断一个反应是吸热还是放热； 3. 能举例说明常见的吸热反应（如Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应、大多数分解反应）和放热反应（如燃烧、中和、金属与酸反应）。 多以选择题、填空题考查，侧重吸放热判断依据及与反应条件的关系（吸热反应不一定需要加热）。易错点：误将需要加热的反应一律当作吸热反应。 原电池原理及简单原电池 1. 能说出原电池的定义（将化学能转化为电能的装置），判断原电池的构成条件（两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发氧化还原反应）； 2. 能准确判断原电池的正负极，书写电极反应式和总反应式（以铜锌原电池为例）； 3. 能描述原电池中电子流向（负极→外电路→正极）和离子迁移方向（阳离子向正极移动，阴离子向负极移动）； 4. 能设计简单的原电池装置（如Fe-Cu稀硫酸电池）。 高频考点，选择题、填空题、实验题均可能出现，侧重电极判断、电极反应书写和电子/离子移动方向。常结合氧化还原反应原理考查，易错点：忽略电解质参与电极反应。 常见化学电源及应用 1. 能分析干电池（锌锰电池）、充电电池（铅蓄电池）、燃料电池（氢氧燃料电池）的工作原理； 2. 能书写氢氧燃料电池在酸性或碱性介质中的电极反应式和总反应式； 3. 能说出化学电源的发展方向（高能、绿色、小型化），评价不同电池的优缺点。 常以选择题、简答题形式出现，侧重燃料电池电极反应的书写（介质不同产物不同）和实际应用分析。易错点：混淆不同介质中的电极反应产物。 要点01 吸热反应和放热反应 1．放热反应与吸热反应 放热反应：释放热量的化学反应； 吸热反应：吸收热量的化学反应。 2．常见的吸热反应和放热反应 吸热 反应 ①大多数分解反应，如CaCO3、NH4HCO3、NH4Cl等的分解反应 ②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应 ③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应 放热 反应 ①燃烧反应　②酸碱中和反应　③活泼金属与水或酸的反应　④活泼金属氧化物与水、酸的反应　⑤金属单质间的置换反应，如铝热反应 ⑥大多数化合反应(C与CO2反应等除外)，如合成氨反应、SO2与O2生成SO3的反应等 【特别提醒】 (1)化学反应中的能量变化，主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能等释放出来，或者是热能、电能或光能转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。 (2)并不是所有的化合反应均为放热反应，如C和CO2、N2和O2的反应是化合反应，但为吸热反应。 (3)需要加热的反应不一定是吸热反应，如C＋O2CO2；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。 要点02 化学反应能量变化的原因 1．化学反应的本质是反应物中化学键的断裂与生成物中化学键的形成过程，化学反应过程中的能量变化取决于化学键断裂吸收的能量与化学键形成释放的能量的相对大小，即： 2．一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。 当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应放出能量； 当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应吸收能量。　 类型 比较　　 放热反应 吸热反应 图示 【特别提醒】 物质的化学键越牢固，断裂需要吸收的能量越多，形成释放的能量越多，物质具有的能量越低，物质越稳定。 要点03 能源的利用 1．常规能源 目前煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧仍是人类获取热能的主要途径，也是人类利用最多的常规能源。 (1)主要特点：不可再生、储量有限、污染环境。 (2)存在问题 ①能源消耗与有限储量之间的矛盾。 ②能源利用与环境污染之间的矛盾。 (3)节能措施 节能不是简单地减少能源的使用，更重要的是充分有效地利用能源，其中节能有以下两个环节。 ①燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率； ②能量利用阶段，可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及工厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源的利用率。 2．新能源 (1)特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。 (2)种类：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 要点04 化学能转化为电能 1．间接转化——火力发电 (1)火力发电原理：首先通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 (2)能量转换过程：化学能热能机械能电能，其中能量转换的关键环节是燃烧。 2．直接转化——原电池 (1)概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 (2)构成条件 一看反应。看是否有能自发进行的氧化还原反应发生。 二看两电极。具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 三看是否形成闭合回路。形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③)两电极插入电解质溶液。 (3)工作原理(以铜—稀H2SO4—锌原电池为例) 电极材料 锌 铜 电极名称 负极 正极 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 电子从负极流出经外电路流入正极 离子移向 阳离子移向正极，阴离子移向负极 (4)判断原电池正、负极的五种方法 要点05 常见的化学电源 1．化学电源的分类 1.一次电池：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池。 2.二次电池(充电电池)：在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。 3．常见的化学电源 (1)锌锰干电池 锌筒是负极，石墨棒是正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质，在使用过程中，电子由锌筒流向石墨棒，锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效，这种电池内部的氧化还原反应无法逆向进行，放电之后不能充电，属于一次电池。 (2)铅酸蓄电池 放电时PbO2是正极发生还原反应，Pb是负极发生氧化反应，稀硫酸是电解质；在充电时与放电时所进行的氧化还原反应是可逆的，可以实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环，这种充电电池属于二次电池。另外，常见的充电电池还有氢镍电池、锂离子电池、银锌电池、镉镍电池等。 (3)燃料电池 ①电池结构——以氢氧酸性燃料电池为例： 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。 种类 酸性 碱性 负极反应式 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极反应式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池总反应式 2H2＋O2===2H2O ②工作原理：燃料电池是通过燃料与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置，通入燃料的电极是负极，通入氧气的电极是正极。 ③主要优点：燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率高、能量转化率高；与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。燃料电池常见的燃料有氢气、甲烷、甲醇、乙醚等。 要点06 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属)作正极。 2.加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大，如Zn与稀硫酸反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成Cu­Zn原电池，加快反应的进行。 3.用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护，如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 4.设计制作化学电源 题型一 吸热反应与放热反应 【典例1】化学反应伴随着能量变化，下列反应或过程的能量变化与其他三项不同的是(　　) A.金属钠投入水中 B.Cl2与H2在光照条件下反应 C.向碳酸钠溶液中加入足量盐酸 D.Ba·8H2O与NH4Cl晶体混合 【答案】D 【解析】A项，金属钠与水的反应为放热反应；B项，H2与Cl2在光照下反应为放热反应；C项，碳酸钠与盐酸反应为放热反应；D项，Ba·8H2O与NH4Cl晶体反应为吸热反应。 【变式探究】下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是(　　) A.镁条与盐酸反应 B.稀硫酸与NaOH溶液反应 C.生石灰溶于水 D.C与H2O(g)反应 【答案】A 【解析】镁条与盐酸反应有元素化合价改变，属于氧化还原反应，且反应放热，故选A；稀硫酸与NaOH溶液反应、生石灰溶于水生成Ca(OH)2都没有元素化合价改变，不属于氧化还原反应；C与H2O(g)的反应属于吸热反应。 【方法技巧】判断吸热反应和放热反应的两种方法 (1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。 (2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂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的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。 题型二 化学反应中能量变化 【典例2】下列关于化学反应中能量的说法正确的是(　　) A.化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化 B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C.已知反应：Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)为放热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量 D.相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1=E2 【答案】B 【解析】化学反应中的能量变化，不都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，故A错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故C错误；分子变成原子需要破坏化学键，吸收能量，则2E1>E2，故D错误。 【变式探究】N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，已知N2+3H22NH3属于放热反应。下列说法正确的是(　　) A.②→③过程中形成了非极性共价键 B.③→④是吸热过程 C.合成氨反应中，反应物总能量大于生成物总能量 D.合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 【答案】C 【解析】②→③过程是化学键断裂的过程，A错误； ③→④过程，N原子和H原子形成了化学键，为放热过程，B错误；合成氨反应是放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，D错误。 题型三 化学反应中能量变化图像 【典例3】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 【答案】C 【解析】根据图示可知，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，为吸热反应，若生成2 mol AB2(g)，则吸收的热量为(E1-E2) kJ，B项错误、C项正确；该反应的进行不一定需要加热或点燃，A项错误；生成4 mol B—A放出E2 kJ能量，D项错误。 【变式探究】研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.HNC比HCN更稳定 B.HCN(g)―→HNC(g)为吸热反应且反应条件一定要加热 C.1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的热量 D.1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收59.3 kJ的热量 【答案】D 【解析】物质含有的能量越低，其稳定性越强，HCN比HNC更稳定，A错误；HCN(g)―→HNC(g)吸收能量，反应为吸热反应，但反应不一定需要在加热条件下进行，B错误；1 mol HCN(g)转化为中间状态的物质时需吸收186.5 kJ的热量，但此时化学键未全部断开，C错误。 题型四 原电池及其工作原理 【典例4】锌铜原电池的装置如图，下列说法正确的是(　　) A.若用乙醇代替CuSO4溶液，则也能构成原电池 B.铜电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.电子由锌电极流出，经电解质溶液传递到铜电极 D.电池工作时，溶液中的Cu2+向锌电极迁移 【答案】B 【解析】原电池中发生总反应：Zn+Cu2+===Zn2++Cu，锌作负极，铜作正极，正极Cu2+得电子，电子由负极流出经导线传递到正极，阳离子向正极迁移，B正确，C、D错误；乙醇是非电解质，构成原电池需要电解质溶液，A错误。 【变式探究】一种锂⁃海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，下列关于该电池的描述正确的是(　　) A.正极上发生氧化反应 B.电流由Li流向石墨 C.Li+由正极向负极迁移 D.电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑ 【答案】D 【解析】锂-海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，电池的正极上发生还原反应，A错误；电池中电流由正极流向负极，故电流由石墨流向Li，B错误；电池中阳离子移向正极，故Li+由负极向正极迁移，C错误；负极Li失电子生成Li+，正极水得电子生成氢氧根离子和氢气，故电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑，D正确。 题型五 原电池原理的应用 【典例5】比较X、Y、Z、W四种金属的活动性，方案及相关现象如下： ①将四种金属各自浸入稀硫酸中，只有W表面无气泡产生； ②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中，X上产生气泡； ③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中，Z极质量减小。 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 【答案】A 【解析】①中W表面无气泡产生，说明金属活动性W最弱；②中X上产生气泡，说明金属活动性：Y>X；③中Z极质量减小，Z为负极，说明金属活动性：Z>Y，故选A。 【变式探究】下列各组材料组成如图装置，能形成原电池且M作正极的是(　　) 选项 M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Ag Zn 蔗糖溶液 C Ag Fe FeCl3溶液 D Al Mg NaOH溶液 【答案】C 【解析】锌是负极，铜是正极，即M作负极，A不选；蔗糖是非电解质，不能形成原电池，B不选；铁是负极，银是正极，即M作正极，C选；铝和氢氧化钠溶液反应，镁是正极，铝是负极，即M作负极，D不选。 题型六 一次电池 【典例6】锌锰干电池的历史悠久，其构造如图所示。下列说法错误的是(　　) A.锌锰干电池属于一次电池 B.电池工作时，锌筒为正极 C.电池工作时，石墨棒不会变细 D.电池工作时，MnO2发生还原反应 【答案】B 【解析】锌锰干电池为一次电池，石墨为正极，发生还原反应，锌筒为负极，发生氧化反应，故选B。 【变式探究】某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．锌筒是原电池的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．铵根离子流向石墨电极 D．电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒 【答案】C 【解析】锌锰干电池中，锌筒作负极，石墨棒作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，A、B错误；原电池中阳离子向正极移动，故铵根离子流向石墨电极，C正确；电子经导线由负极锌筒流向石墨棒，D错误。 题型七 二次电池 【典例7】镍氢电池是可充电电池，它的总反应是H2+NiO(OH)Ni(OH)2，根据此反应判断，下列说法正确的是(　　) A.电池放电时，电池负极周围溶液的碱性不断增大 B.电池放电时，镍元素被氧化 C.电池放电时，氢元素被还原 D.电池放电时，通入H2的一极是负极 【答案】D 【解析】电池放电时，负极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O，所以负极周围溶液的氢氧根离子减少，溶液的pH减小，A错误；电池放电时，正极反应式为NiO(OH)+H2O+e-===OH-+Ni(OH)2，镍元素被还原，B错误；电池放电时，氢元素化合价升高，被氧化，C错误。 【变式探究】汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其构造如图所示，放电时的电池反应为PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O，根据此反应判断下列说法正确的是(　　) A.负极反应式：Pb-2e-+S===PbSO4 B.电池放电时，溶液的酸性增强 C.PbO2得电子，被氧化 D.PbO2是电池的负极 【答案】A 【解析】Pb失电子作负极，电极反应式为Pb+S-2e-===PbSO4，故A正确；放电时，硫酸参加反应，导致溶液中氢离子浓度减小，则溶液的酸性减弱，故B错误；PbO2得电子，被还原，作正极，故C、D错误。 题型八 燃料电池 【典例8】某种氢氧燃料电池的内部构造如图，下列说法正确的是(　　) A.电池工作时，电解质溶液中的H+向b极移动 B.a极发生的电极反应为H2+2e-+2OH-===2H2O C.b极为正极，发生氧化反应 D.当外电路有1 mol电子转移时，b极消耗5.6 L O2 【答案】A 【解析】电池工作时，H+移向正极，故A正确；a极发生的电极反应为H2-2e-===2H+，故B错误；b极为正极，发生还原反应，故C错误；题目中未说明是否是标准状况，无法计算氧气的体积，故D错误。 【变式探究】肼(N2H4)⁃空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。下列说法正确的是(　　) A.该电池放电时，通入空气的一极为负极 B.电池每释放1 mol N2转移的电子数为6 mol C.电池工作一段时间后，电解质溶液中c(OH-)不变 D.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH- 【答案】D 【解析】肼(N2H4)⁃空气燃料电池，通入燃料的一极是负极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O，通入空气的一极是正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-，A错误、D正确；电池每释放1 mol N2转移的电子数为4 mol，B错误；由正、负极电极反应式可知，电池工作一段时间后，会有水生成，电解质溶液中c(OH-)减小，C错误。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·河南·期中）下列有关能量转化的说法正确的是 A．电解水的过程中化学能转化为电能 B．高纯硅制成的太阳能电池可将化学能转化为电能 C．与碳单质反应生成CO的过程中存在热能转化为化学能的过程 D．燃料电池是一种将热能转化为电能的装置 【答案】C 【解析】电解水需要外界提供电能，转化为化学能储存，因此是电能→化学能，A错误；太阳能电池将光能直接转化为电能，而非化学能转化，B错误；CO2与碳反应生成CO为吸热反应，需吸收外界热量（热能转化为产物的化学能），C正确；燃料电池通过化学反应将化学能直接转化为电能，不涉及热能转化，D错误；故选C。 2．（24-25高一下·河北·期中）能量变化是化学研究的重要内容之一。下列设备工作时将化学能转化为电能的是               A．铅蓄电池 B．氧炔焰焊接金属 C．硅太阳能电池 D．太阳能热水器 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】铅蓄电池工作时，通过发生氧化还原反应产生电能，是将化学能转化为电能，A符合题意；氧炔焰焊接金属时，利用乙炔在氧气中燃烧产生的高温将金属熔化，则将化学能转化为热能，B不符合题意；硅太阳能电池是将太阳能(或光能)转化为电能，C不符合题意；太阳能热水器是将太阳能转化为热能，D不符合题意；故选A。 3．（24-25高一下·天津滨海新区·期中）根据如图提供的信息，下列所得结论不正确的是 A．该反应可用来制做“冰袋” B．该反应为吸热反应 C．Na与水反应符合该图像 D．该反应可能需要加热才能发生反应 【答案】C 【分析】图象分析反应物能量低于生成物，反应是吸热反应，据此回答。 【解析】该反应为吸热反应，可以从环境中吸收能量，降低温度，可用来制做“冰袋”，A正确；图象分析反应物能量低于生成物，反应是吸热反应，B正确；Na与水反应是放热反应，不符合该图像，C错误；吸热反应在常温下可能发生，比如氢氧化钡晶体和氯化铵反应就是常温下进行的吸热反应，吸热反应也可能需要加热才能反应， D正确；故选项C。 4．（24-25高一下·北京·期中）下列物质之间发生的反应，能量变化符合如图的是 A．镁条与稀盐酸 B．氢氧化钠与稀硫酸 C．氢气与氯气 D．NH4Cl(s)与Ba(OH)2•8H2O(s) 【答案】D 【分析】由图可知，满足条件的反应为吸热反应，据此答题； 【解析】活泼金属与酸的反应一般为放热反应，因此镁条与稀盐酸的反应为放热反应，A错误；氢氧化钠与稀硫酸的反应为中和放热反应，B错误；氢气与氯气的化合反应为放热反应，C错误；NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O发生复分解反应，通过从周围环境中吸收热量，维持反应的不断进行，属于吸热反应，D正确；故选D。 5．（24-25高一下·黑龙江·期中）下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是 A．图甲可以表示反应的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断放出的能量 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 【答案】D 【解析】已知反应为吸热反应，而图甲图像描述的是放热反应，A错误；由图可知，金刚石的能量高于石墨，物质的能量越高越不稳定，则金刚石的稳定性弱于石墨，B错误；由图可知，气态A转化为液态B的反应热为，气态B的能量高于液态B，结合图像可知反应放出的热量小于，C错误；由图可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，则断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量，D正确；故选：D。 6．（24-25高一下·湖北·期中）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法错误的是 A．电池工作时，作负极 B．电池工作时，向负极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成，转移电子数为 【答案】D 【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：，据此分析； 【解析】由以上分析可知Zn为负极，A正确；电池工作时，阴离子向负极移动，故向负极移动，B正确；环境温度过低，反应速率减慢，不利于电池放电，C正确；由上述电极反应可知每生成1molMnOOH，Mn元素由+4价降低到+3价，转移1mol电子，转移电子数目为，D错误；故选D。 7．（24-25高一下·陕西渭南·期中）理论上，下列反应能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】反应Fe与Fe3+生成Fe2+，存在Fe的氧化（0→+2）和Fe3+的还原（+3→+2），是氧化还原反应，可设计为原电池，A正确；NaHCO3与HCl反应为复分解反应，无元素化合价变化，无电子转移，无法形成原电池，B错误；CaO与水反应生成Ca(OH)2，不是氧化还原反应，无电子转移，无法形成原电池，C错误；NaOH与H2SO4中和反应为复分解反应，无电子转移，无法形成原电池，D错误；故选A。 8．（23-24高一下·广东云浮·期中）实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 【答案】C 【解析】Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，稀硫酸作电解质溶液，锌为负极、铜为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气，所以Cu上可看到有气体产生，故A正确；氢离子带正电荷，向正极移动，即向Cu移动，故B正确；图1没有形成原电池、图2形成原电池，图1中气泡产生速度比图2慢，故C错误；图3中正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应得到铜，，故D正确；故选C。 期中重难突破练（测试时间：15分钟） 9．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中）某化学反应包括两步反应，整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．与的键能差为 B．的总键能大于的总键能 C．两步反应均为吸热反应 D．反应一定要加热才能发生 【答案】A 【解析】1molB(g) 与的键能差为，与的键能差为 ，则与的键能差为 ，A正确；总反应中，反应物总能量高于生成物，属于放热反应，反应物总键能−生成物总键能<0，因此1mol 的总键能小于1mol 的总键能，B错误；第一步中，B的能量高于A，为吸热反应；第二步中，C的能量低于B，为放热反应，并非两步均为吸热反应，C错误；反应的吸放热与反应条件无关，吸热反应不一定需要加热就能发生，D错误；故选A。 10．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中）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，锌筒会被破坏 C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 【答案】C 【解析】干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A正确；在干电池中，Zn作负极，被氧化，因此长时间使用后，锌筒被破坏，B正确；铅蓄电池工作过程中，负极反应为，每通过电子，负极质量增加，C错误；氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D正确；故选C。 11．（24-25高一下·辽宁大连·期中）下列有关叙述错误的是 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅酸蓄电池 图Ⅲ银锌纽扣电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，每生成1 mol MnO(OH)，转移电子数约为 B．图Ⅱ所示电池工作过程中，正极的质量逐渐增大 C．图Ⅲ所示电池工作时，电子从Zn经导线流向 D．图Ⅳ所示电池工作一段时间后，电解质溶液的pH一定增大 【答案】D 【解析】A.图Ⅰ所示电池中，得电子生成，每生成，转移电子1 mol，A正确；图Ⅱ所示装置工作过程中，正极反应，质量逐渐增大，B正确；图Ⅲ所示电池中，Zn为负极，放电时电子从经导线流向极，C正确；图Ⅳ所示电池总反应为氢气、氧气反应生成水，工作一段时间后，有水生成，电解质溶液的浓度减小，电解质溶液的酸碱性未知，相应的pH有可能增大、减小或者不变，D错误；故选D。 12．（24-25高一下·浙江·期中）某化学兴趣小组探索铝电极在原电池中的作用，并设计了以下一系列实验，实验结果记录如下表所示，下列说法不正确的是 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 稀盐酸 偏向 2 稀盐酸 偏向 3 石墨 稀盐酸 偏向石墨 4 溶液 偏向 A．实验1、2中电极的作用不同 B．实验1、2、3的正极反应相同，均为 C．实验4中电流由经导线流向电极，再由电极经溶液流向电极 D．若将实验4中的溶液改为溶液，一段时间后电极上有析出 【答案】C 【解析】实验1和2中电解质溶液为稀盐酸，则根据金属活动性Mg＞Al，则金属Mg做负极材料，Al做正极，实验2中铝比Cu活泼，Al做负极，A项正确；实验1、2、3的电解质溶液为稀盐酸，则溶液中的氢离子在正极上变为氢气，正极反应相同，均为，B项正确；实验4中电解质溶液为NaOH，铝和NaOH溶液发生氧化还原反应，Al做负极，Mg做正极，电子从负极经过导线流向正极，但不经过NaOH溶液，C项错误；若将实验4中的溶液改为溶液，镁的活泼性更强，Mg与发生反应，Al做正极，铜离子在Al电极得电子生成Cu，D项正确；故选C。 13．（24-25高一下·湖北武汉·期中）电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。隔膜可防止正负极直接接触，同时选择性允许离子自由通过。关于该电池，下列说法错误的是 A．隔膜允许通过，不允许通过 B．参与反应时，转移的电子数目为 C．该电池a电极上的电势比b电极上的电势低 D．生成的质量与消耗的质量比值约为2.22 【答案】B 【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K-e-=K+，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾；据以上分析解答。 【解析】为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许通过，不允许通过，A正确；该电池正极反应为，因此1molO2参加反应时转移电子数目为NA，B错误；据分析a为电池负极、b为电池正极，因此a电极电势低于b电极，C正确；该电池正极反应为生成KO2的质量与消耗O2质量比为，D正确；故选B。 14．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）一种新型锌电池的工作原理如图所示。双极膜中的解离为和，两种离子在电场作用下分别向两极迁移。该电池工作时，下列说法错误的是 A．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 B．I室电极反应式为： C．Ⅱ室中酸性溶液的浓度逐渐变大 D．理论上每生成，I室溶液质量增加198g 【答案】C 【分析】新型锌电池双极膜中的解离为和，Zn为负极，失电子发生氧化反应，与生成，电极反应式为：，催化电解为正极，发生还原反应，向正极移动，电极反应式为。 【解析】和，两种离子在电场作用下分别向两极迁移，移向正极，移向负极，a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，A正确；根据分析，Ⅰ室电极反应式为：，B正确；根据分析，Ⅱ室中消耗，酸性溶液的浓度逐渐减小，C错误；，理论上每生成，转移4mol电子，I室溶液中移入4molOH-，溶解2mol，增加2mol和4molOH-的质量，溶液质量增加198g，D正确；故选C。 15．（24-25高一下·河北雄安·期中）甲醇是一种清洁能源，某氧气燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极B处的电极反应式为 B．电子移动方向：电极B→用电器→电极A→电解质溶液→电极B C．放电过程中，当电极B处有参与反应时，电极A处消耗的体积为3.36L D．电池工作一段时间后，电解质溶液中的物质的量减少 【答案】D 【分析】甲醇-氧气燃料电池工作原理基于氧化还原反应，利用甲醇和氧气的化学反应产生电能。通入的A极为正极，得电子发生还原反应，电极反应为；通入的B极为负极，在碱性条件下失电子发生氧化反应，电极反应为。总反应为，实现甲醇化学能向电能转化，反应中参与，后续溶液碱性因消耗会减弱。电池工作时，电解质溶液中，阳离子（如）向正极（A极）移动，阴离子（如）向负极（B极）移动，形成闭合回路，保障电子、离子传导，维持电池持续工作 。 【解析】在碱性条件下，甲醇在电极B（负极）失电子后的产物不是和，因为在碱性溶液中不能大量存在，电极反应式应为，A错误；电子只能在电极和导线中移动，不能在电解质溶液中移动，电子移动方向为：电极B→用电器→电极A，B错误；没有指明所处的状态是否为标准状况，无法根据物质的量计算的体积，C错误；该燃料电池的总反应为，从总反应可以看出，反应过程中消耗了，所以电池工作一段时间后，电解质溶液中的物质的量减少，D正确；故选D。 16．（24-25高一下·福建·期中）近年来不少城市公交进入氢能产业时代，诸多氢能源汽车纷纷亮相，氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图所示，下列有关叙述正确的是 A．电池每消耗，理论上电路中通过电子 B．该电池工作时，电解质溶液中阴离子向b极移动 C．b电极上发生氧化反应 D．若电解质溶液为溶液，则a电极反应式为： 【答案】D 【分析】由电子移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气，右端是正极，通入的是氧气； 【解析】没有标况，不确定氢气的物质的量，不能计算电子的量，A错误；原电池中阴离子向负极a端移动，B错误；b为正极，发生还原反应，C错误；若电解质溶液为溶液，则a电极反应为碱性条件下，氢气失去电子发生氧化反应生成水：，D正确；故选D。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应与能量变化（期中复习讲义） 内 容 导 航 明·期中考情 把握命题趋势，明确备考路径 理·要点归纳 梳理核心脉络，扫除知识盲区 破·重难题型 题型分类突破，方法技巧精讲 题型01 吸热反应与放热反应 题型02 化学反应中能量变化 题型03 化学反应中能量变化图像 题型04 原电池及其工作原理 题型05 原电池原理的应用 题型06 一次电池 题型07 二次电池 题型08 燃料电池 过·分层验收 阶梯实战演练，验收复习成效 核心考点 复习目标 考情规律 化学键与化学反应中的能量变化 1. 能准确描述化学反应中能量变化的主要原因（旧键断裂吸热、新键形成放热）； 2. 能根据反应物与生成物总能量相对高低或键能数据判断一个反应是吸热还是放热； 3. 能举例说明常见的吸热反应（如Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应、大多数分解反应）和放热反应（如燃烧、中和、金属与酸反应）。 多以选择题、填空题考查，侧重吸放热判断依据及与反应条件的关系（吸热反应不一定需要加热）。易错点：误将需要加热的反应一律当作吸热反应。 原电池原理及简单原电池 1. 能说出原电池的定义（将化学能转化为电能的装置），判断原电池的构成条件（两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发氧化还原反应）； 2. 能准确判断原电池的正负极，书写电极反应式和总反应式（以铜锌原电池为例）； 3. 能描述原电池中电子流向（负极→外电路→正极）和离子迁移方向（阳离子向正极移动，阴离子向负极移动）； 4. 能设计简单的原电池装置（如Fe-Cu稀硫酸电池）。 高频考点，选择题、填空题、实验题均可能出现，侧重电极判断、电极反应书写和电子/离子移动方向。常结合氧化还原反应原理考查，易错点：忽略电解质参与电极反应。 常见化学电源及应用 1. 能分析干电池（锌锰电池）、充电电池（铅蓄电池）、燃料电池（氢氧燃料电池）的工作原理； 2. 能书写氢氧燃料电池在酸性或碱性介质中的电极反应式和总反应式； 3. 能说出化学电源的发展方向（高能、绿色、小型化），评价不同电池的优缺点。 常以选择题、简答题形式出现，侧重燃料电池电极反应的书写（介质不同产物不同）和实际应用分析。易错点：混淆不同介质中的电极反应产物。 要点01 吸热反应和放热反应 1．放热反应与吸热反应 放热反应： 热量的化学反应； 吸热反应： 热量的化学反应。 2．常见的吸热反应和放热反应 吸热 反应 ①大多数分解反应，如CaCO3、NH4HCO3、NH4Cl等的分解反应 ②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应 ③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应 放热 反应 ①燃烧反应　②酸碱中和反应　③活泼金属与水或酸的反应　④活泼金属氧化物与水、酸的反应　⑤金属单质间的置换反应，如铝热反应 ⑥大多数化合反应(C与CO2反应等除外)，如合成氨反应、SO2与O2生成SO3的反应等 【特别提醒】 (1)化学反应中的能量变化，主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能等释放出来，或者是热能、电能或光能转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。 (2)并不是所有的化合反应均为放热反应，如C和CO2、N2和O2的反应是化合反应，但为吸热反应。 (3)需要加热的反应不一定是吸热反应，如C＋O2CO2；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。 要点02 化学反应能量变化的原因 1．化学反应的本质是反应物中化学键的 与生成物中化学键的 过程，化学反应过程中的能量变化取决于化学键断裂吸收的能量与化学键形成释放的能量的 ，即： 2．一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量取决于 与 的相对大小。 当反应物的总能量 生成物的总能量时，化学反应放出能量； 当反应物的总能量 生成物的总能量时，化学反应吸收能量。　 类型 比较　　 放热反应 吸热反应 图示 【特别提醒】 物质的化学键越牢固，断裂需要吸收的能量越多，形成释放的能量越多，物质具有的能量越低，物质越稳定。 要点03 能源的利用 1．常规能源 目前煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧仍是人类获取热能的主要途径，也是人类利用最多的 。 (1)主要特点：不可再生、储量有限、污染环境。 (2)存在问题 ①能源消耗与 之间的矛盾。 ②能源利用与 之间的矛盾。 (3)节能措施 节能不是简单地减少能源的使用，更重要的是 地利用能源，其中节能有以下两个环节。 ①燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的 ； ②能量利用阶段，可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及工厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源的 。 2．新能源 (1)特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。 (2)种类：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 要点04 化学能转化为电能 1．间接转化——火力发电 (1)火力发电原理：首先通过 燃烧时发生的氧化还原反应，使 转变为 ，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动 发电。 (2)能量转换过程：化学能热能机械能电能，其中能量转换的关键环节是 。 2．直接转化——原电池 (1)概念和反应本质 原电池是把 转化为 的装置，其反应本质是 反应。 (2)构成条件 一看反应。看是否有能 进行的氧化还原反应发生。 二看两电极。具有 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 三看是否形成闭合回路。形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③)两电极插入 溶液。 (3)工作原理(以铜—稀H2SO4—锌原电池为例) 电极材料 锌 铜 电极名称 负极 正极 电极反应 反应类型 反应 反应 电子流向 电子从 极流出经外电路流入 极 离子移向 阳离子移向 极，阴离子移向 极 (4)判断原电池正、负极的五种方法 要点05 常见的化学电源 1．化学电源的分类 1.一次电池：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池。 2.二次电池(充电电池)：在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电与充电的循环。 3．常见的化学电源 (1)锌锰干电池 是负极， 是正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作 ，在使用过程中，电子由 流向 ，锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效，这种电池内部的氧化还原反应无法 进行，放电之后不能充电，属于 电池。 (2)铅酸蓄电池 放电时 是正极发生还原反应， 是负极发生氧化反应， 是电解质；在充电时与放电时所进行的氧化还原反应是 的，可以实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环，这种充电电池属于 电池。另外，常见的充电电池还有氢镍电池、锂离子电池、银锌电池、镉镍电池等。 (3)燃料电池 ①电池结构——以氢氧酸性燃料电池为例： 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。 种类 酸性 碱性 负极反应式 2H2－4e－===4H＋ 2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极反应式 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池总反应式 2H2＋O2===2H2O ②工作原理：燃料电池是通过燃料与氧气分别在两个电极上发生 反应，将 能直接转化为电能的装置，通入燃料的电极是 极，通入氧气的电极是 极。 ③主要优点：燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率高、能量转化率 ；与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。燃料电池常见的燃料有氢气、甲烷、甲醇、乙醚等。 要点06 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属)作正极。 2.加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大，如Zn与稀硫酸反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成Cu­Zn原电池，加快反应的进行。 3.用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护，如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 4.设计制作化学电源 题型一 吸热反应与放热反应 【典例1】化学反应伴随着能量变化，下列反应或过程的能量变化与其他三项不同的是(　　) A.金属钠投入水中 B.Cl2与H2在光照条件下反应 C.向碳酸钠溶液中加入足量盐酸 D.Ba·8H2O与NH4Cl晶体混合 【变式探究】下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是(　　) A.镁条与盐酸反应 B.稀硫酸与NaOH溶液反应 C.生石灰溶于水 D.C与H2O(g)反应 【方法技巧】判断吸热反应和放热反应的两种方法 (1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。 (2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂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的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。 题型二 化学反应中能量变化 【典例2】下列关于化学反应中能量的说法正确的是(　　) A.化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化 B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C.已知反应：Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)为放热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量 D.相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1=E2 【变式探究】N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，已知N2+3H22NH3属于放热反应。下列说法正确的是(　　) A.②→③过程中形成了非极性共价键 B.③→④是吸热过程 C.合成氨反应中，反应物总能量大于生成物总能量 D.合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 题型三 化学反应中能量变化图像 【典例3】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 【变式探究】研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.HNC比HCN更稳定 B.HCN(g)―→HNC(g)为吸热反应且反应条件一定要加热 C.1 mol HCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5 kJ的热量 D.1 mol HCN(g)转化为1 mol HNC(g)需要吸收59.3 kJ的热量 题型四 原电池及其工作原理 【典例4】锌铜原电池的装置如图，下列说法正确的是(　　) A.若用乙醇代替CuSO4溶液，则也能构成原电池 B.铜电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.电子由锌电极流出，经电解质溶液传递到铜电极 D.电池工作时，溶液中的Cu2+向锌电极迁移 【变式探究】一种锂⁃海水电池以金属锂为负极，石墨为正极，下列关于该电池的描述正确的是(　　) A.正极上发生氧化反应 B.电流由Li流向石墨 C.Li+由正极向负极迁移 D.电池的总反应式为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑ 题型五 原电池原理的应用 【典例5】比较X、Y、Z、W四种金属的活动性，方案及相关现象如下： ①将四种金属各自浸入稀硫酸中，只有W表面无气泡产生； ②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中，X上产生气泡； ③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中，Z极质量减小。 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 【变式探究】下列各组材料组成如图装置，能形成原电池且M作正极的是(　　) 选项 M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Ag Zn 蔗糖溶液 C Ag Fe FeCl3溶液 D Al Mg NaOH溶液 题型六 一次电池 【典例6】锌锰干电池的历史悠久，其构造如图所示。下列说法错误的是(　　) A.锌锰干电池属于一次电池 B.电池工作时，锌筒为正极 C.电池工作时，石墨棒不会变细 D.电池工作时，MnO2发生还原反应 【变式探究】某普通锌锰干电池的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．锌筒是原电池的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．铵根离子流向石墨电极 D．电子经石墨棒沿电解质溶液流向锌筒 题型七 二次电池 【典例7】镍氢电池是可充电电池，它的总反应是H2+NiO(OH)Ni(OH)2，根据此反应判断，下列说法正确的是(　　) A.电池放电时，电池负极周围溶液的碱性不断增大 B.电池放电时，镍元素被氧化 C.电池放电时，氢元素被还原 D.电池放电时，通入H2的一极是负极 【变式探究】汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其构造如图所示，放电时的电池反应为PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O，根据此反应判断下列说法正确的是(　　) A.负极反应式：Pb-2e-+S===PbSO4 B.电池放电时，溶液的酸性增强 C.PbO2得电子，被氧化 D.PbO2是电池的负极 题型八 燃料电池 【典例8】某种氢氧燃料电池的内部构造如图，下列说法正确的是(　　) A.电池工作时，电解质溶液中的H+向b极移动 B.a极发生的电极反应为H2+2e-+2OH-===2H2O C.b极为正极，发生氧化反应 D.当外电路有1 mol电子转移时，b极消耗5.6 L O2 【变式探究】肼(N2H4)⁃空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。下列说法正确的是(　　) A.该电池放电时，通入空气的一极为负极 B.电池每释放1 mol N2转移的电子数为6 mol C.电池工作一段时间后，电解质溶液中c(OH-)不变 D.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-===4OH- 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一下·河南·期中）下列有关能量转化的说法正确的是 A．电解水的过程中化学能转化为电能 B．高纯硅制成的太阳能电池可将化学能转化为电能 C．与碳单质反应生成CO的过程中存在热能转化为化学能的过程 D．燃料电池是一种将热能转化为电能的装置 2．（24-25高一下·河北·期中）能量变化是化学研究的重要内容之一。下列设备工作时将化学能转化为电能的是               A．铅蓄电池 B．氧炔焰焊接金属 C．硅太阳能电池 D．太阳能热水器 A．A B．B C．C D．D 3．（24-25高一下·天津滨海新区·期中）根据如图提供的信息，下列所得结论不正确的是 A．该反应可用来制做“冰袋” B．该反应为吸热反应 C．Na与水反应符合该图像 D．该反应可能需要加热才能发生反应 4．（24-25高一下·北京·期中）下列物质之间发生的反应，能量变化符合如图的是 A．镁条与稀盐酸 B．氢氧化钠与稀硫酸 C．氢气与氯气 D．NH4Cl(s)与Ba(OH)2•8H2O(s) 5．（24-25高一下·黑龙江·期中）下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是 A．图甲可以表示反应的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断放出的能量 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 6．（24-25高一下·湖北·期中）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法错误的是 A．电池工作时，作负极 B．电池工作时，向负极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成，转移电子数为 7．（24-25高一下·陕西渭南·期中）理论上，下列反应能设计成原电池的是 A． B． C． D． 8．（23-24高一下·广东云浮·期中）实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 期中重难突破练（测试时间：15分钟） 9．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中）某化学反应包括两步反应，整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．与的键能差为 B．的总键能大于的总键能 C．两步反应均为吸热反应 D．反应一定要加热才能发生 10．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中）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，锌筒会被破坏 C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 11．（24-25高一下·辽宁大连·期中）下列有关叙述错误的是 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅酸蓄电池 图Ⅲ银锌纽扣电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，每生成1 mol MnO(OH)，转移电子数约为 B．图Ⅱ所示电池工作过程中，正极的质量逐渐增大 C．图Ⅲ所示电池工作时，电子从Zn经导线流向 D．图Ⅳ所示电池工作一段时间后，电解质溶液的pH一定增大 12．（24-25高一下·浙江·期中）某化学兴趣小组探索铝电极在原电池中的作用，并设计了以下一系列实验，实验结果记录如下表所示，下列说法不正确的是 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 稀盐酸 偏向 2 稀盐酸 偏向 3 石墨 稀盐酸 偏向石墨 4 溶液 偏向 A．实验1、2中电极的作用不同 B．实验1、2、3的正极反应相同，均为 C．实验4中电流由经导线流向电极，再由电极经溶液流向电极 D．若将实验4中的溶液改为溶液，一段时间后电极上有析出 13．（24-25高一下·湖北武汉·期中）电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。隔膜可防止正负极直接接触，同时选择性允许离子自由通过。关于该电池，下列说法错误的是 A．隔膜允许通过，不允许通过 B．参与反应时，转移的电子数目为 C．该电池a电极上的电势比b电极上的电势低 D．生成的质量与消耗的质量比值约为2.22 14．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）一种新型锌电池的工作原理如图所示。双极膜中的解离为和，两种离子在电场作用下分别向两极迁移。该电池工作时，下列说法错误的是 A．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 B．I室电极反应式为： C．Ⅱ室中酸性溶液的浓度逐渐变大 D．理论上每生成，I室溶液质量增加198g 15．（24-25高一下·河北雄安·期中）甲醇是一种清洁能源，某氧气燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极B处的电极反应式为 B．电子移动方向：电极B→用电器→电极A→电解质溶液→电极B C．放电过程中，当电极B处有参与反应时，电极A处消耗的体积为3.36L D．电池工作一段时间后，电解质溶液中的物质的量减少 16．（24-25高一下·福建·期中）近年来不少城市公交进入氢能产业时代，诸多氢能源汽车纷纷亮相，氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图所示，下列有关叙述正确的是 A．电池每消耗，理论上电路中通过电子 B．该电池工作时，电解质溶液中阴离子向b极移动 C．b电极上发生氧化反应 D．若电解质溶液为溶液，则a电极反应式为： 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $