专题02 化学变化中的能量变化（期中复习讲义）高一化学下学期沪科版

专题02 化学变化中的能量变化（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的判断 题型02 能量变化与化学键的关系 题型03 原电池的构成与工作原理 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 吸热反应和放热反应 1.知道吸热反应和放热反应； 2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关； 3.知道化学反应可以实现化学能与其他形式能量的转化 4.知道化学能可以转化为电能； 5.认识原电池的组成和工作原理。 化学键与能量变化 化学能与电能 要点01 吸热反应和放热反应 1.吸热反应和放热反应的比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键 强弱的关系　 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 反应 过程 图示 2.常见的吸热反应与放热反应 3.吸热反应和放热反应的判断方法 E1>E2 反应吸收能量(吸热反应) E1<E2 反应放出能量(放热反应) （1）根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 （2）根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算。 若断裂反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中化学键所放出的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 （3）根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 （4）根据反应条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般是吸热反应。 要点02 化学键与能量变化 1．化学键与能量变化的关系 化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。 2．计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 利用化学键形成和断裂时的能量变化计算化学反应中的能量变化： ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 3．实例(以H2＋Cl2===2HCl为例)： （1）图示分析： H—H H　＋　H 　 Cl—ClCl　 ＋Cl 　　　　　 ↓　↓放出436 kJ·mol－1 　　　 H—Cl　H—Cl （2）计算分析： 化学键 反应中能量变化 1 mol A—B化学键 反应中能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 679 kJ－862 kJ＝－183 kJ，即反应放出183 kJ热量 【点拨】反应中能量变化与化学键键能的关系 （1）键能： 标准状况下，将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为 kJ·mol－1。 （2）反应中能量变化与化学键键能的关系： 反应中能量变化Q＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，Q<0，反应放热，Q>0，反应吸热。以反应H2＋Cl2===2HCl为例：H—H键、Cl—Cl键和H—Cl键的键能分别为436 kJ·mol－1、243 kJ·mol－1、431 kJ·mol－1，则反应中能量变化Q＝(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1<0，反应放热。 要点03 化学能与电能 1.工作原理梳理 能量变化 化学能转化为电能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt 电解质溶液或 熔液、固体 电解质可能与电极的负极反应，也可能不与电极反应 电极上 有自发的氧化还原反应发生 微粒流向 外电路 电子从负极流向正极 内电路 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 2.工作原理图示 （1）装置示意图： （2）工作原理(以铜、锌、稀硫酸原电池为例)示意图： 知识要点 实例 电极构成 负极：还原性相对较强的金属 正极：还原性相对较弱的金属或导电非金属 锌板——负极 铜板——正极 电极反应 负极：失去电子，氧化反应 正极：得到电子，还原反应 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2 电子流向、电流方向 外电路：电子由负极流向正极，电流方向相反； 内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极 外电路：电子由锌板经导线流向铜板 内电路：SO移向锌板(负极)；Zn2＋移向铜板(正极) 电极反应式与 总反应式的关系　　 两个电极反应式相加，即得总反应式 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2 总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2 3.多角度判断原电池的正、负极 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 还原反应 电极反应类型 氧化反应 电子流入 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 4.一次电池——锌锰干电池 构造示意图 工作 原理 负极 锌筒 锌被氧化，逐渐消耗 电解质 氯化铵糊 正极 石墨棒 二氧化锰被还原 特点 放电后不能充电 便于携带，价格低 5.二次电池（充电电池） （1）常见类型：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等； （2）特点 放电：化学能转化为电能； 充电：电能转化为化学能。 放电时发生的氧化还原反应，在充电时逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 6.燃料电池 一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 特点：清洁、安全、高效；能量转化率可以达到80%以上；反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节。 燃料电池与一般的电池不同的是，反应物不是储存在 电池内部 ，而是由外部提供，电池装置起着类似于试管、烧杯等反应容器的作用。 工作原理：利用原电池的工作原理将燃料(如H2)和氧化剂(如O2)分别在两个电极上反应所放出的化学能直接转化为　电能　。(实验装置如下)  题型一 吸热反应与放热反应的判断 【典例1】下列属于放热反应的是 A．浓硫酸溶于水 B．CaO溶于水 C．碳酸氢钠溶于盐酸 D．碳和二氧化碳高温条件下反应 【答案】B 【解析】A．浓硫酸溶于水释放大量热，但这是物理溶解过程，未生成新物质，不属于化学反应，故A错误； B． CaO与水反应生成Ca(OH)2，属于化合反应，且放出大量热（如生石灰制熟石灰的工业应用），是典型的放热反 应，故B正确； C．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应，故C错误； D．C与CO2高温下生成CO，需持续高温条件，说明反应本身吸热，属于吸热反应，故D错误； 选B。 【变式1】下列变化中属于吸热反应的是 ①干冰升华    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A．①②④ B．②④ C．③⑤ D．①② 【答案】B 【解析】①干冰升华是物理变化，不属于吸热反应；②将胆矾加热变为白色粉末，是硫酸铜晶体受热分解生成硫酸铜和水，属于吸热反应；③苛性钠固体溶于水，溶解放热；④氯酸钾分解制氧气，生成新物质且吸热，为吸热反应；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，反应过程中放出大量热，为放热反应； 故选B。 【变式2】为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和水 C．生石灰和水 D．金属铝和稀盐酸 【答案】B 【分析】甲处液面上升，乙处液面降低，判断装置内压强减小，反应为吸热反应。 【解析】A．金属钠和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，A错误； B．碳酸氢钠溶于水吸热，装置内温度降低，压强减小，外界大气压将液体压入，会出现甲处液面上升，乙处液面下降，B正确； C．生石灰和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，C错误； D．金属铝和稀盐酸反应放热，温度升高，装置内压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，D错误； 综上，答案是B。 题型二 能量变化与化学键的关系 【典例2】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）氢气在氯气中燃烧的反应为。下列关于该反应的说法正确的是 A．属于吸热反应 B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因 D．相同条件下，生成的越多，反应吸收的能量越多 【答案】C 【解析】A．氢气在氯气中燃烧是剧烈的放热反应，而非吸热反应，故A错误； B．放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，故B错误； C．化学反应的能量变化主要由化学键的断裂(吸收能量)和形成(释放能量)引起。该反应中，H-H键和Cl-Cl键断裂吸收能量，H-Cl键形成释放能量，总能量变化取决于二者差值，故C正确； D．放热反应中，生成的HCl越多，释放的能量越多，不是吸收的能量越多，故D错误； 故选C。 【变式1】在一定条件下，、、、的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．反应1和反应2均属于吸热反应 B．反应2中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量 C．若足量，S可与经一步反应直接生成 D．反应1和反应2中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 【答案】B 【解析】A．根据图示，反应1和反应2均属于放热反应，A错误； B．反应2属于放热反应，断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量，B正确； C．硫粉在足量的中燃烧，一步反应只能生成，C错误； D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，D错误。，D正确； 故选B。 【变式2】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）I．能量示意图能表示反应过程中的能量变化，请根据下图回答下列问题： （1）1molN2H4(g)与1molO2(g)反应生成1molN2(g)和2molH2O(g)_________(选填“放出”或“吸收”)的能量为_____kJ。1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为_____kJ。 II．某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置 （2）能探究“肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是_________（从上图中选填字母） （3）已知1mol碳原子构成的金刚石比1mol碳原子构成的石墨在完全燃烧全部生成二氧化碳气体时，多放出1.9kJ的能量，则石墨和金刚石稳定性强的是_________。 【答案】（1）放出 523 2255 （2）AB （3）石墨 【分析】反应物具有总能量大于生成物具有总能量，该反应为放热反应。 【解析】（1）由图可知1molN2H4(g)与1molO2(g)具有的能量比1molN2(g)和2molH2O(g)具有的能量高523kJ，1molN2H4(g)与1molO2(g)反应生成1molN2(g)和2molH2O(g)放出热量523kJ；1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为2778-523=2255 kJ，故答案为：放出；523；2255； （2）装置A可通过U形管中红墨水液面的变化判断肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应；装置B可通过烧杯中是否产生气泡判断肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应；装置C只是一个肼与过氧化氢的反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能判断肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应，故答案为：AB； （3）1mol碳原子构成的金刚石比1mol碳原子构成的石墨在完全燃烧全部生成二氧化碳气体时，多放出1.9kJ的能量，说明石墨的能量更低，能量越低越稳定，稳定性石墨>金刚石，故答案为：石墨。 题型三 原电池的构成与工作原理 【典例3】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）组装成的电池如下图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是 A．铁环作负极，发生还原反应 B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线 C．电池工作时，铁环变细铜线变粗 D．电池工作结束后柠檬的酸性变强 【答案】B 【分析】铁环、铜线和柠檬构成的原电池工作时，铁环发生失电子的氧化反应、作负极，铜线作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电子由负极经过导线流向正极，溶液的酸性减弱； 【解析】A．铁环、铜线和柠檬构成的原电池工作时，铁环作负极，铜线作正极，铁环发生氧化反应，故A错误； B．电池工作时，铁环作负极，铜线作正极，电子会从铁环经LED灯流向最右侧铜线，故B正确； C．电池工作时，铁环失电子生成亚铁离子而变细，铜线上氢离子得电子生成氢气，铜线粗细不变，故C错误； D．电池工作时柠檬酸中氢离子参与反应，溶液的酸性变弱，故D错误； 答案选B。 【变式1】（2025·高一下·上海市上海中学·期中）理论上不能设计为原电池的化学反应是 A．CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O B．2FeCl3 + Fe =3FeCl2 C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑ D．HNO3 + NaOH=NaNO3 + H2O 【答案】D 【分析】自发的氧化还原反应能设计成原电池，复分解反应不能设计成原电池； 【解析】A．CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故A不选； B．2FeCl3+Fe═3FeCl2，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故B不选； C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑，该反应属于自发的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故C不选； D．HNO3+NaOH═NaNO3+H2O，该反应属于复分解反应，不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故D选； 故选：D。 【变式2】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是___________。 【答案】d＞a＞b＞c 【解析】原电池中一般负极的活泼性强于正极，装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，则金属的活动性顺序a＞b；装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则金属的活动性顺序b＞c；装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，则金属的活动性顺序d＞c；装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，则金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c。 期中基础通关练（测试时间：20分钟） 1．下列反应的能量变化不符合如图所示的是 A．镁条与稀盐酸反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．通过灼热的炭粉 D．与反应 【答案】A 【分析】如图所示，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。 【解析】A．镁条与稀盐酸的反应为放热反应，A符合题意； B．盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，B不符题意； C．通过灼热的炭粉为吸热反应，C不符题意； D．与反应，D不符题意； 答案选A。 2．反应M+N→Q(放热)分两步进行：①M+N→X(吸热)；②X→Q(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】反应物总能量高于生成物总能量，反应放热；反应物总能量低于生成物总能量，反应吸热。 【解析】M+N→Q(放热)，M+N的总能量大于Q的总能量；反应①为吸热反应，则M+N的总能量低于X的总能量，反应②为放热反应，则X的总能量高于M+N的总能量，故D正确， 故答案为：D。 3．长征八号火箭以液氢和液氧为燃料。下列说法不正确的是 A．火箭发射过程涉及化学能转化为热能 B．以液氢液氧为燃料，绿色环保无污染 C．和的总能量比的总能量低 D．该反应断开化学键所吸收的能量比形成化学键所放出的能量低 【答案】C 【解析】A．液氢和液氧燃烧的反应为放热反应燃烧释放热能，化学能转化为热能，A正确； B．液氢和液氧燃烧的反应产物为水，无污染，B正确； C．该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物，C错误； D．该反应为放热反应，该反应断开化学键所吸收的能量比形成化学键所放出的能量低，D正确； 故选C。 4．利用太阳光在催化剂表面实现高效分解液态水，主要过程如图所示。下列说法错误的是 A．过程I有H-O键断裂并吸收能量 B．过程Ⅱ有O-O键和H-H键的形成并放出能量 C．整个过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的形成 D．的总能量大于和的总能量 【答案】D 【解析】A．根据催化基元转化流程，过程I是，有键的断裂并吸收能量，A正确； B．过程Ⅱ为，有O-O键和H-H键的形成并放出能量，B正确； C．根据过程I和过程Ⅱ，在整个过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的形成，C正确； D．该过程中需要吸收太阳能才能实现转化，即需要吸收能量，则的总能量小于和的总能量，D错误； 故答案为：D。 5．（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．反应CaO+H2O=Ca(OH)2中无元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，不能设计为原电池反应，故A不选； B．NaOH+HCl=NaCl+H2O为中和反应，无元素的化合价变化，不能设计为原电池反应，故B不选； C．为吸热的分解反应，无元素的化合价变化，不能设计为原电池反应，故C不选； D．Fe+CuCl2=FeCl2+Cu为置换反应，属于氧化还原反应，且放热，可设计为原电池反应，故D选； 故答案为：D。 6．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧，两极间用质子交换膜，下列有关描述正确的是 A．H+向负极移动 B．反应最终产物是H2O C．O2在负极上反应 D．电子由正极通过导线流向负极 【答案】B 【解析】A．氢氧燃料电池属于原电池，原电池中阳离子向正极移动，即质子交换膜允许H⁺从负极迁移至正极，A错误； B．氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，最终产物是H2O，B正确； C．燃料电池中氧气在正极得电子发生还原反应，C错误； D．原电池中，电子由负极通过导线流向正极，D错误； 故选B。 7．如图所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是(　　) A．若X为导线，Y可以是锌 B．若X为导线，铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．若X为直流电源，铁闸门做负极 D．若X为直流电源，Y极上发生还原反应 【答案】A 【解析】A.若X为导线，Y可以是锌，形成原电池，铁闸门作正极被保护，能降低铁闸门的腐蚀速率，故A正确；   B.若X为导线，铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，则铁闸门作负极被腐蚀，所以不能降低铁闸门的腐蚀速率，故B错误； C.若X为直流电源，铁闸门连接负极，作阴极，能降低铁闸门的腐蚀速率，故C错误；   D.若X为直流电源，铁闸门连接负极，作阴极，Y极为阳极，则Y极上发生氧化反应，故D错误； 故选：A。 8．某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中实验记录合理的是 ①Zn为正极，Cu为负极         ②向负极移动 ③电子流动方向为Zn→稀硫酸→Cu     ④Cu极有产生 ⑤若有1mol电子流过导线，则产生     ⑥正极的电极反应式： A．①②③ B．③④⑤ C．④ D．③④⑤⑥ 【答案】C 【分析】Zn-Cu原电池中，Zn作负极，电极反应式为：，Cu为正极，电极反应式为：，电子由负极流向正极，阳离子向正极移动。 【解析】①Zn的活泼性大于Cu，则Zn为负极，Cu为正极，①错误； ②电解质溶液中，H+向原电池的正极移动，②错误； ③电子由Zn电极流向Cu电极，电子不会进入溶液，③错误； ④Cu电极上发生氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为：，④正确； ⑤由可知，有1mol电子流向导线，产生氢气0.5mol，没有指出标况下，不能使用标况下气体摩尔体积计算生成氢气的体积，⑤错误； ⑥正极上氢离子得到电子生成氢气，正极反应式为：，⑥错误； 故选C。 9．根据相关知识，回答下列问题： （1）现有以下物质：a．溶液，b．液氨，c．固体，d．，e．铜，f．，g．。以上物质中属于非电解质的是_______(填字母)。 （2）下列变化：①铝片与稀盐酸的反应；②晶体与晶体混合反应；③浓硫酸溶于水；④氯酸钾分解制氧气；⑤生石灰与水反应生成熟石灰。属于吸热反应的是____(填序号)，属于放热反应的是_____(填序号)，写出②中发生的化学反应方程式_____。 （3）已知反应，反应过程中能量变化如图所示。 从图中可知，断开反应物中的化学键吸收的能量为_______(用字母表示，下同)，形成生成物中的化学键放出的热量为_______，该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 【答案】（1）bf （2）②④ ①⑤ （3）a b 放热 【解析】（1）非电解质是指在水溶液和熔融状态都不导电的化合物。NaOH溶液是混合物，Cu是单质，二者既不是电解质也不是非电解质； Ba(OH)2、NaHSO4、CH3COONa在水溶液或熔融状态导电，属于电解质； 液氨、CO2在水溶液中导电，但不是自身电离出离子，属于非电解质，故答案选bf； （2）Al与盐酸反应制取氢气放热，Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应吸热，浓硫酸溶于水不是化学反应，一般来说大部分的分解反应是吸热，化合反应是放热，综上，吸热反应有②④，放热反应有①⑤；其中Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应生成氯化钡、氨气和水，反应方程式为 ； （3）由图可知，断开反应物中的化学键变成原子需要吸收akJ的热量，原子重组形成产物放出bkJ的热量，反应总共放出ckJ的热量，为放热反应。 10．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）某兴趣小组以甲烷燃料电池为电源研究有关电化学的问题。 （1）甲池中，通入甲烷一极的电极反应式为___________。 （2）乙池中，总的化学方程式为___________。 （3）丙池中反应一段时间后，溶液中c(Ag+)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）丁池中，利用离子交换膜控制电解液中c(OH-)来制备纳米Cu2O，离子交换膜为阴离子交换膜，阴离子移动方向为___________(填“从左往右”、“从右往左”)。Cu电极的电极反应式为___________。 【答案】（1）CH4 -8e- + 10OH-=+ 7H2O （2） （3）不变 （4）从右往左 【分析】甲池为燃料电池，乙、丙、丁为电解池；甲烷发生氧化反应，通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极。则A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极，Cu为阳极，Ti为阴极。 【解析】（1）甲池中甲烷发生氧化反应，其中C的化合价由-4价升高到+4价，失去电子，最后变成碳酸根离子，电极反应式为：CH4 -8e- + 10OH-=+ 7H2O； （2）乙为电解池，阴极为H2O放电生成氢气和OH-，阳极为Cl-放电生成Cl2，总的化学方程式为； （3）丙为电解池，阴极为Ag+放电生成Ag，阳极为Ag放电生成Ag+，故反应一段时间后，溶液中Ag+的浓度不变； （4）丁为电解池，且Cu为阳极，阴离子移向阳极移动，故OH-从右往左移动；阳极上Cu失电子发生氧化反应生成纳米Cu2O，电解反应为。 期中重难突破练（测试时间：15分钟） 1．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上生成CO2的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是 A．反应I中存在非极性键的断裂与形成 B．1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的总能量小于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量 C．反应I的进行一定需要加热或点燃 D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 【答案】B 【解析】A．反应I中存在C-H、O-H极性键的断裂与H-H非极性键的形成，A错误； B．该总反应是吸热反应，1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的总能量小于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量，B正确； C．反应I是吸热反应，但与反应条件是否加热或点燃无关，C错误； D．CO(g)属于中间产物，不是催化剂，D错误； 故选B。 2．化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是 A．形成1mol A-A键和lmol B-B键，放出a kJ能量 B．使用催化剂可降低反应物和生成物的总能量，从而加快反应速率 C．lmol A与lmol B生成，吸收b/2kJ热量 D．该反应为吸热反应，且AB最稳定 【答案】A 【解析】A．由图可知，1molA2(g)和1molB2(g)断裂化学键（形成2molA和2molB）吸收akJ能量，即断裂1molA-A键和1molB-B键吸收akJ能量， 则形成1mol A-A键和lmol B-B键，放出a kJ能量，A正确； B．催化剂降低反应的活化能，不改变反应物和生成物的总能量，B错误； C．由图可知， 2mol A与2molB生成2molAB(g)，放出bkJ热量，则1molA与1molB生成1molAB(g)，放出热量，C错误； D．反应物总能量低于生成物总能量，反应为吸热反应；能量越低越稳定，AB能量高于反应物，不是最稳定，D错误； 故选A。 3．下列关于如图所示装置的叙述，错误的是 A．氢离子在铜表面被还原，产生气泡 B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将不变 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．若有6.5gZn发生溶解，理论上通过导线的电子数为0.2NA 【答案】C 【分析】根据的原电池装置图可知，Zn为负极，电极反应式为：；Cu为正极，电极反应式为：，据此分析解答。 【解析】A．根据分析及正极电极反应式可知，氢离子在铜表面被还原，产生气泡，A正确； B．如果将锌片换成铁片，铁比铜活泼，铁仍然作负极，铜仍然为正极，电流方向跟原来一样，B正确； C．在原电池中，电流从正极流向负极，即，C错误； D．6.5gZn的物质的量为，根据电极反应式可得到转移的电子数为，D正确； 故答案为：C。 4．根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为FeCl3溶液，则a电极质量减轻 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀H2SO4，则b电极上没有气泡生成 C．若a为Zn，b为Ag，c为CuSO4溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液，则电子由a经导线流向b 【答案】C 【解析】A．还原性银小于铜，总反应为铁离子和铜生成铜离子和亚铁离子，则b为负极、a为正极，若a为Ag，b为Cu，正极铁离子被还原为亚铁离子，则a极质量不变，故A错误； B．Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应氢离子被还原为氢气，故B错误； C．锌比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移0.2mol电子，生成0.1molCu，即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g，故C正确； D．镁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠，铝为负极、镁为正极，则电子由b经导线流向a，故D错误； 故选C。 5．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，将锥形瓶内壁用盐酸酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化(不考虑温度的影响)，如图所示。下列说法错误的是 A．时铁粉主要发生吸氧腐蚀 B．整个腐蚀过程中，碳粉始终做正极 C．铁的生锈过程中负极一直是失电子 D．铁的生锈过程中正极一直是得电子 【答案】D 【分析】该反应是与C形成原电池，酸化的饱和食盐水润洗后，刚开始是酸性环境，时发生析氢腐蚀，碳粉表面发生的电极反应式为：，生成的气体为；时压强下降，发生吸氧腐蚀，碳粉为电池正极，碳粉表面发生的电极反应式为：；而负极始终是失电子，电极反应式为：，正极先是得电子，后来是得电子。 【解析】A．根据分析可知，时铁粉主要发生吸氧腐蚀，故A正确； B．根据分析可知，碳粉始终做正极，故B正确； C．根据分子可知，Fe始终做负极，故C正确； D．正极先是得电子，后来是得电子，D项错误。 故选D。 6．一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极的电极反应式： B．电子经导线由电极流入电极 C．导线中每通过，需要消耗的 D．该装置可将电能转化为化学能 【答案】A 【分析】氢气在负极通入，发生氧化反应，电极反应式为，氧气在正极通入，发生还原反应，电极反应：，据此解答。 【解析】A．电极是正极，电极反应式：，A正确； B．原电池中，电子从负极经导线流向正极，故电子经导线由电极a流入电极b，B错误； C．导线中每通过，需要消耗，标况下的体积是5.6L，C错误； D．氢氧燃料电池将和含有的化学能转化为电能，D错误； 故选A。 7．（2025·高一下·上海市位育中学·期中）氨是极具前景的氢能载体和性能卓越的“零碳”燃料。 （1）利用的燃烧反应()能设计成燃料电池，其工作原理如图所示。 ①电极b为___________。 A．正极        B负极； ②电极a的电极反应式为___________。 （2）当正负极共消耗3.136L(标准状况)气体时，通过负载的电子数为___________个。 中的一个H原子若被-OH取代可形成(羟胺)。中的一个H原子若被取代可形成联氨()，也被称为“肼”，肼有弱碱性和强的还原性，且其氧化产物无污染。 （3）工业中将与在含的催化剂作用下生成联氨，其反应历程如下所示。 ①下列说法正确的是___________(填序号)。 A．中所有原子的核外最外层电子均达到稳定结构 B．在反应中N—H和N—O键断裂 C．催化剂中的先被氧化为，后又被还原为 ②若将替换为氘代物，则表示该反应的总化学方程式为：___________。(催化剂可用“表示)。 （4）下图为联氨分子的___________。 A．电子式 B．结构式 C．球棍模型 D．空间填充模型 （5）联氨在水中的电离方程式与氨相似，若将视为一元弱碱，则为二元弱碱。根据以上信息，则联氨第一步的电离方程式为___________；联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为___________。 （6）发射火箭时用肼为燃料，(g)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知16g (g)在上述反应中放出284kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。 （7）已知：钢铁在潮湿的空气中容易发生腐蚀。 水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀，和水混溶形成水合肼()作为锅炉用水的防腐蚀添加剂。 ①水合肼能作防腐蚀添加剂的原因是___________。 ②与相比，水合肼作为防腐蚀添加剂的优点是___________。 【答案】（1）A （2）0.24 （3）AC （4）C （5） （6）   （7）水合肼具有还原性，能吸收锅炉水中溶解的氧气，减慢锅炉钢铁的吸氧腐蚀的正极反应发生，而减慢锅炉的腐蚀速率 氧化产物为氮气，清洁无污染 【解析】（1）燃料电池中，通入燃料的一极为负极，则电极为负极，电极为正极，电极的电极反应为：。 （2）(标准状况)气体的气体的物质的量为。结合关系式：，则反应气体时，转移电子数为 。 （3）①A．肼中所有原子的核外最外层电子均达到稳定结构，达到个电子稳定状态，达到个电子稳定状态，故A正确； B．由反应历程可知，在反应中没有断裂，键断裂，故B错误； C．由反应历程可知，催化剂中的先被氧化为，后又被还原为，故C正确； 故选； ②由反应历程可知，反应过程中，生成的有两个氢原子来源于，若将替换为氘代物，则表示该过程的化学方程式为：。 （4）根据其模型特点，可知其为联氨分子的球棍模型，故选C。 （5）据写出在水中的第一步电离方程式为。由酸式盐的概念可知酸式盐中酸根为，而阳离子为二元碱的阳离子，所以酸式盐的化学式为。 （6） (g)是，则完全反应放出热量，故热化学方程式是。 （7）①水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀一般是吸氧腐蚀，负极反应：，正极反应是：，加入水合肼，因为水合肼有还原性，能消耗水中的氧气，从而减缓腐蚀。 ②根据得失电子守恒，1mol氧气需要2mol或1mol水合肼，和亚硫酸钠相比，水合肼用量更少，且水合肼的氧化产物无污染，不产生其他杂质；被氧化后生成硫酸根易与水中钙离子形成水垢，影响锅炉使用。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学变化中的能量变化（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的判断 题型02 能量变化与化学键的关系 题型03 原电池的构成与工作原理 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 吸热反应和放热反应 1.知道吸热反应和放热反应； 2.了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关； 3.知道化学反应可以实现化学能与其他形式能量的转化 4.知道化学能可以转化为电能； 5.认识原电池的组成和工作原理。 化学键与能量变化 化学能与电能 要点01 吸热反应和放热反应 1.吸热反应和放热反应的比较 放热反应 吸热反应 定义 _____热量的化学反应 _____热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量_____生成物具有的总能量 反应物具有的总能量_____生成物具有的总能量 与化学键 强弱的关系　 生成物分子成键时释放的总能量_____反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量_____反应物分子断键时吸收的总能量 反应 过程 图示 2.常见的吸热反应与放热反应 3.吸热反应和放热反应的判断方法 E1_____E2 反应吸收能量(吸热反应) E1_____E2 反应放出能量(放热反应) （1）根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 （2）根据化学键断裂或形成时的能量变化判断——用于计算。 若断裂反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中化学键所放出的总能量，属于放热反应，反之是吸热反应。 （3）根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 （4）根据反应条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般是吸热反应。 要点02 化学键与能量变化 1．化学键与能量变化的关系 化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。 2．计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 公式：ΔQ＝__________ 利用化学键形成和断裂时的能量变化计算化学反应中的能量变化： ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 3．实例(以H2＋Cl2===2HCl为例)： （1）图示分析： H—H H　＋　H 　 Cl—ClCl　 ＋Cl 　　　　　 ↓　↓放出436 kJ·mol－1 　　　 H—Cl　H—Cl （2）计算分析： 化学键 反应中能量变化 1 mol A—B化学键 反应中能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 679 kJ－862 kJ＝－183 kJ，即反应放出183 kJ热量 【点拨】反应中能量变化与化学键键能的关系 （1）键能： 标准状况下，将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为 _____。 （2）反应中能量变化与化学键键能的关系： 反应中能量变化Q＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，Q<0，反应放热，Q>0，反应吸热。以反应H2＋Cl2===2HCl为例：H—H键、Cl—Cl键和H—Cl键的键能分别为436 kJ·mol－1、243 kJ·mol－1、431 kJ·mol－1，则反应中能量变化Q＝(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1<0，反应放热。 要点03 化学能与电能 1.工作原理梳理 能量变化 _____能转化为_____能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt _____溶液或 熔液、固体 电解质可能与电极的_____极反应，也可能不与电极反应 电极上 有自发的__________反应发生 微粒流向 外电路 电子从_____极流向_____极 内电路 溶液中_____离子移向正极，_____离子移向负极 2.工作原理图示 （1）装置示意图： （2）工作原理(以铜、锌、稀硫酸原电池为例)示意图： 知识要点 实例 电极构成 负极：还原性相对较强的金属 正极：还原性相对较弱的金属或导电非金属 锌板——负极 铜板——正极 电极反应 负极：失去电子，氧化反应 正极：得到电子，还原反应 负极：_______________ 正极：_______________ 电子流向、电流方向 外电路：电子由负极流向正极，电流方向相反； 内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极 外电路：电子由_____板经_____流向_____板 内电路：SO移向_____板(负极)；Zn2＋移向_____板(正极) 电极反应式与 总反应式的关系　　 两个电极反应式相加，即得总反应式 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2 总反应式：_______________ 3.多角度判断原电池的正、负极 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 还原反应 电极反应类型 氧化反应 电子流入 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 4.一次电池——锌锰干电池 构造示意图 工作 原理 负极 _____ _____被氧化，逐渐消耗 电解质 氯化铵糊 正极 _____ _____被还原 特点 放电后_____充电 便于携带，价格低 5.二次电池（充电电池） （1）常见类型：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等； （2）特点 放电：_____能转化为_____能； 充电：_____能转化为_____能。 放电时发生的氧化还原反应，在充电时逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 6.燃料电池 一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置 特点：清洁、安全、高效；能量转化率可以达到80%以上；反应物不是储存在电池内部，而是从外部提供，供电量易于调节。 燃料电池与一般的电池不同的是，反应物不是储存在__________，而是由外部提供，电池装置起着类似于试管、烧杯等反应容器的作用。 工作原理：利用原电池的工作原理将燃料(如H2)和氧化剂(如O2)分别在两个电极上反应所放出的化学能直接转化为__________。(实验装置如下)  题型一 吸热反应与放热反应的判断 【典例1】下列属于放热反应的是 A．浓硫酸溶于水 B．CaO溶于水 C．碳酸氢钠溶于盐酸 D．碳和二氧化碳高温条件下反应 【变式1】下列变化中属于吸热反应的是 ①干冰升华    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A．①②④ B．②④ C．③⑤ D．①② 【变式2】为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和水 C．生石灰和水 D．金属铝和稀盐酸 题型二 能量变化与化学键的关系 【典例2】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）氢气在氯气中燃烧的反应为。下列关于该反应的说法正确的是 A．属于吸热反应 B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因 D．相同条件下，生成的越多，反应吸收的能量越多 【变式1】在一定条件下，、、、的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A．反应1和反应2均属于吸热反应 B．反应2中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量 C．若足量，S可与经一步反应直接生成 D．反应1和反应2中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 【变式2】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）I．能量示意图能表示反应过程中的能量变化，请根据下图回答下列问题： （1）1molN2H4(g)与1molO2(g)反应生成1molN2(g)和2molH2O(g)_________(选填“放出”或“吸收”)的能量为_____kJ。1molN2H4(g)与1molO2(g)断键吸收的能量为_____kJ。 II．某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置 （2）能探究“肼与过氧化氢的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是_________（从上图中选填字母） （3）已知1mol碳原子构成的金刚石比1mol碳原子构成的石墨在完全燃烧全部生成二氧化碳气体时，多放出1.9kJ的能量，则石墨和金刚石稳定性强的是_________。 题型三 原电池的构成与工作原理 【典例3】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）组装成的电池如下图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是 A．铁环作负极，发生还原反应 B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线 C．电池工作时，铁环变细铜线变粗 D．电池工作结束后柠檬的酸性变强 【变式1】（2025·高一下·上海市上海中学·期中）理论上不能设计为原电池的化学反应是 A．CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O B．2FeCl3 + Fe =3FeCl2 C．2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑ D．HNO3 + NaOH=NaNO3 + H2O 【变式2】（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是___________。 期中基础通关练（测试时间：20分钟） 1．下列反应的能量变化不符合如图所示的是 A．镁条与稀盐酸反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．通过灼热的炭粉 D．与反应 2．反应M+N→Q(放热)分两步进行：①M+N→X(吸热)；②X→Q(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 3．长征八号火箭以液氢和液氧为燃料。下列说法不正确的是 A．火箭发射过程涉及化学能转化为热能 B．以液氢液氧为燃料，绿色环保无污染 C．和的总能量比的总能量低 D．该反应断开化学键所吸收的能量比形成化学键所放出的能量低 4．利用太阳光在催化剂表面实现高效分解液态水，主要过程如图所示。下列说法错误的是 A．过程I有H-O键断裂并吸收能量 B．过程Ⅱ有O-O键和H-H键的形成并放出能量 C．整个过程中既有极性键的断裂，又有非极性键的形成 D．的总能量大于和的总能量 5．（2025·高一下·上海市新中高级中学·期中）某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A． B． C． D． 6．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧，两极间用质子交换膜，下列有关描述正确的是 A．H+向负极移动 B．反应最终产物是H2O C．O2在负极上反应 D．电子由正极通过导线流向负极 7．如图所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是(　　) A．若X为导线，Y可以是锌 B．若X为导线，铁闸门上的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．若X为直流电源，铁闸门做负极 D．若X为直流电源，Y极上发生还原反应 8．某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中实验记录合理的是 ①Zn为正极，Cu为负极         ②向负极移动 ③电子流动方向为Zn→稀硫酸→Cu     ④Cu极有产生 ⑤若有1mol电子流过导线，则产生     ⑥正极的电极反应式： A．①②③ B．③④⑤ C．④ D．③④⑤⑥ 9．根据相关知识，回答下列问题： （1）现有以下物质：a．溶液，b．液氨，c．固体，d．，e．铜，f．，g．。以上物质中属于非电解质的是_______(填字母)。 （2）下列变化：①铝片与稀盐酸的反应；②晶体与晶体混合反应；③浓硫酸溶于水；④氯酸钾分解制氧气；⑤生石灰与水反应生成熟石灰。属于吸热反应的是____(填序号)，属于放热反应的是_____(填序号)，写出②中发生的化学反应方程式_____。 （3）已知反应，反应过程中能量变化如图所示。 从图中可知，断开反应物中的化学键吸收的能量为_______(用字母表示，下同)，形成生成物中的化学键放出的热量为_______，该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。 10．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）某兴趣小组以甲烷燃料电池为电源研究有关电化学的问题。 （1）甲池中，通入甲烷一极的电极反应式为___________。 （2）乙池中，总的化学方程式为___________。 （3）丙池中反应一段时间后，溶液中c(Ag+)将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）丁池中，利用离子交换膜控制电解液中c(OH-)来制备纳米Cu2O，离子交换膜为阴离子交换膜，阴离子移动方向为___________(填“从左往右”、“从右往左”)。Cu电极的电极反应式为___________。 期中重难突破练（测试时间：15分钟） 1．多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上生成CO2的反应机理和能量图如图： 下列说法正确的是 A．反应I中存在非极性键的断裂与形成 B．1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)的总能量小于1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)的总能量 C．反应I的进行一定需要加热或点燃 D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是催化剂 2．化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是 A．形成1mol A-A键和lmol B-B键，放出a kJ能量 B．使用催化剂可降低反应物和生成物的总能量，从而加快反应速率 C．lmol A与lmol B生成，吸收b/2kJ热量 D．该反应为吸热反应，且AB最稳定 3．下列关于如图所示装置的叙述，错误的是 A．氢离子在铜表面被还原，产生气泡 B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将不变 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．若有6.5gZn发生溶解，理论上通过导线的电子数为0.2NA 4．根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为FeCl3溶液，则a电极质量减轻 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀H2SO4，则b电极上没有气泡生成 C．若a为Zn，b为Ag，c为CuSO4溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液，则电子由a经导线流向b 5．（2025·高一下·上海市上海中学·期中）某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，将锥形瓶内壁用盐酸酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化(不考虑温度的影响)，如图所示。下列说法错误的是 A．时铁粉主要发生吸氧腐蚀 B．整个腐蚀过程中，碳粉始终做正极 C．铁的生锈过程中负极一直是失电子 D．铁的生锈过程中正极一直是得电子 6．一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极的电极反应式： B．电子经导线由电极流入电极 C．导线中每通过，需要消耗的 D．该装置可将电能转化为化学能 7．（2025·高一下·上海市位育中学·期中）氨是极具前景的氢能载体和性能卓越的“零碳”燃料。 （1）利用的燃烧反应()能设计成燃料电池，其工作原理如图所示。 ①电极b为___________。 A．正极        B负极； ②电极a的电极反应式为___________。 （2）当正负极共消耗3.136L(标准状况)气体时，通过负载的电子数为___________个。 中的一个H原子若被-OH取代可形成(羟胺)。中的一个H原子若被取代可形成联氨()，也被称为“肼”，肼有弱碱性和强的还原性，且其氧化产物无污染。 （3）工业中将与在含的催化剂作用下生成联氨，其反应历程如下所示。 ①下列说法正确的是___________(填序号)。 A．中所有原子的核外最外层电子均达到稳定结构 B．在反应中N—H和N—O键断裂 C．催化剂中的先被氧化为，后又被还原为 ②若将替换为氘代物，则表示该反应的总化学方程式为：___________。(催化剂可用“表示)。 （4）下图为联氨分子的___________。 A．电子式 B．结构式 C．球棍模型 D．空间填充模型 （5）联氨在水中的电离方程式与氨相似，若将视为一元弱碱，则为二元弱碱。根据以上信息，则联氨第一步的电离方程式为___________；联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为___________。 （6）发射火箭时用肼为燃料，(g)作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知16g (g)在上述反应中放出284kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________。 （7）已知：钢铁在潮湿的空气中容易发生腐蚀。 水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀，和水混溶形成水合肼()作为锅炉用水的防腐蚀添加剂。 ①水合肼能作防腐蚀添加剂的原因是___________。 ②与相比，水合肼作为防腐蚀添加剂的优点是___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $