假期作业4 化学反应与能量转化-【快乐假期】2025-2026学年高一化学暑假作业

三0022 假期作业4化学反 《思维整合室 1.化学反应与热能 宏观E(反)>E(生) →放热反应 微思Q(吸)<Q(放) 化 实例燃烧、中和反应、活泼金属与H2O 学 或酸反应、大多数化合反应 反 宏观E(反)<E(生) 应 →吸热反应 微观Q(吸)>Q(放) 实例NHC1与Ba(OH)2·8H2O反应、 C与CO2的反应、大多数分解反应 2.化学反应与电能 →负极：较活泼金属；流出电子；发生氧化反应 装置构成 正极：较不活泼金属或非金属；流入电 子；发生还原反应 原 电 →电解质溶液 池 一次电池：如锌锰干电池 化学电池 →二次电池：如铅酸蓄电池 →燃料电池：如氢氧燃料电池 《技能提升台 ◆[知识点1] 化学能与热能 1.H2与O2发生反应的过程可用如下模型 图表示(“一”表示化学键)。下列说法不 正确的是 ( ) a00 00 正。0。。QR。 。00 图① 图② 图③ 图④ A.过程I是吸热过程 B.过程Ⅲ一定是放热过程 C.该反应过程中所有旧化学键都断裂， 且形成了新化学键 D.该反应的能量转化形式只能以热能的 形式进行 2.下列有关推断错误的是 能量 反应物的 总能量 生成物的 总能量 反应过程 图即刻扫码 应与能量转化 AI伴学助手 然安速海王时 可同步学习微课 了新知预习宝典 A.铁、碳与氯化铁溶液组成原电池，铁极 发生氧化反应 B.铁、银与硫酸铜溶液组成的原电池中， Cu2+和电子均向银极移动 C.盐酸与氢氧化钠反应的能量变化可用 上图简单表示 D.2H,十0，点槛2H,0的能量变化如图 所示，可推出反应物的键能总和大于 生成物的键能总和 3.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过 程中的能量变化。下列说法正确的是 ( 放出能量 吸收能量 吸收能量 2×632kJ·mol 946kJ·mol 498kJ·mol ○0 A.通常情况下，O2(g)比N2(g)稳定 B.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸 热反应 C.N(g)和O2(g)反应生成1 mol NO(g)放 出632kJ能量 D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总 能量大于2 mol NO(g)具有的总能量 4.某同学做如下实验，以检验反应中的能 量变化。 温度计 温度计 搅拌 铝片 盐酸 Ba(OH)2-8H2O 和NHCI (a) (b) (1)在实验中发现反应后(a)中温度升 高，由此可以判断(a)中反应是 热反应；(b)中温度降低，由此可以判断 (b)中反应是 热反应。 (2)写出铝与盐酸反应的离子方程式 (3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的 总能量应该 (填“高于”或“低 于”)其生成物的总能量。 人壁快乐假期 ◆[知识点2]化学能与电能 5.我国航天事业在世界领先，载人飞船中 用到的主要是氢氧燃料电池。下列有关 氢氧燃料电池的说法正确的是 ) A.氢氧燃料电池需要点燃引发才能正常 工作 B.若电解质溶液为稀硫酸，正极反应式 为O2+2H2O+4e-=4OH C.若电解质溶液为氢氧化钠溶液，电池 工作时OH厂向正极移动 D.电解质为溶液高温熔融碳酸盐时，正 极反应物为O2和CO2,可实现碳中和 6.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 Zn千 n 稀硫酸 CuSO4溶液 图1 图2 图3 A.若图1中的Zn、Cu下端接触，可观察 到Cu片上有无色气泡产生 B.图2中H向Cu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Cu2++ 2e--Cu 7.X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下 反应： ①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，M 上冒气泡； ②M、N为电极，与N的盐溶液组成 原电池，电子从M极流出，经过外电 路流入N极； ③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑； ④水溶液中，X+Y2+—X2++Y。 这五种金属的活动性由强到弱的顺序为 A.Z>X>Y>M>N B.Z>Y>X>M>N C.Z>X>Y>N>M D.X>Y>M>N>Z 000-= 8.在理论上可设计成原电池的化学反应是 A.C(s)+H,O(g)=CO(g)+H2(g) B.Ba(OH)2.8H2O(s)+2NH CI(s) =BaCl2 (aq)+2NHs.H2O(1)+ 8H2O(1) C.CaC2(s)+2H,O(1)-Ca(OH),(s) +C2H2(g) D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2HO1) 9.根据原电池原理，下列有关 b工导线 如图装置的说法正确的是 A.若a为Ag,b为Cu,c为 硫酸铜溶液，则a电极有红色固体 析出 B.若a为Zn,b为Cu,c为稀硫酸，则b 电极发生氧化反应 C.若a为Zn,b为Ag,c为硫酸铜溶液， 每转移0.2mol电子，b电极质量增加 6.4g D.若a为Fe,b为Cu,c为浓硝酸，则负 极发生的电极反应式为Fe一2e -Fe2 10.现用如图所示装置来测定某原电池工 作时在一段时间内通过导线的电子的 物质的量。量筒的规格为1000mL,电 极材料是镁片和铝片。下列有关说法 正确的是 ( a 500 mL0.2 mol-L- HSO A.b电极材料是镁片 B.电流经a流向b C.若用NaOH溶液代替稀硫酸，溶液中 的OH移向铝片一极 D.当量筒中收集到672mL气体时，通 过导线的电子的物质的量为 0.06 mol 11.有一种“纸电池”，一面镀锌，一面镀二 氧化锰，纸内的离子“流过”水和氧化锌 组成的电解液，电池总反应式为：Zn十 2MnO2+H2O—ZnO+2MnO(OH)。 下列说法正确的是 三0022 A.该电池的正极材料是锌 B.该电池反应中二氧化锰发生了氧化 反应 C.电池的正极反应式为MnO,2+H2O十 2e--MnO(OH)+OH D.当有1mol锌溶解时，转移的电子数 约为1.204×1024 12.下列关于四种电池的叙述正确的是 石墨棒 Cus MnO,糊 NHC糊 稀H,S0, 锌筒 电池I 电池Ⅱ a b H,S0,溶液 H. 0(空气) 塑料 (外壳) 隔板 电解质 Pb02(正极)Pb(负极)H,0二 H,0 电池Ⅲ 电池VN A.电池I中电子的流向：Zn→Cu→稀 硫酸→Zn B.电池Ⅱ中石墨棒上发生还原反应， MnO2作催化剂 C.电池Ⅲ是二次电池，充电时电能转化 为化学能 D.电池N中正极的电极反应式：O2十 2H2O+4e—4OH 13.某兴趣小组依据反应Zn+CuSO,一 ZnSO+Cu探究原电池的工作原理，将 质量相等的锌片和铜片用导线相连浸 入硫酸铜溶液中构成如图1装置。 G。 K CuS04溶液 图1 (1)该反应的能量变化可用图2中的 (填“甲”或“乙”)表示。 反应物 生成物 总能量 总能量 生成物 反应物 总能量 总能量 反应过程 反应过程 甲 乙 图2 富一飞学 (2)若断开K,锌片上 (填“有”或 “无”，下同)氧化还原反应发生，导线 上 电流产生。 (3)连接K,锌片上的电极反应式为 。2min后测得锌片和铜片 之间的质量差为1.29g,则导线中通过 电子的物质的量为 mol。 (4)连接K一段时间后，测得铜片质量 增加3.2g,同时锌片质量减少3.3g, 则这段时间内该装置消耗的化学能转 化为电能的百分比为 (结果精 确到0.01%)。 (5)常温下，将除去表面氧化膜的铝片、 铜片插入浓HNO3中组成原电池装置 (如图3甲)，测得原电池的电流强度 ()随时间(t)的变化如图3乙所示，反 应过程中有红棕色气体产生。 测量电流仪器 A 铝片 浓HNO 图3 t1s前，原电池的负极是 t1s后，外电路中电子流动方向发生改 变，原因是 《益智欢乐谷 水果电池的发电原理 水果电池的发电原理：两种金属片的电 化学活性是不一样的，其中更活泼的那边的金 属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子，由 于产生了正电荷，整个系统需要保持稳定（或 者说是产生了电场，电场造成下列结果)，所以 在组成原电池的情况下，由电子从回路中保持 系统的稳定，这样的话理论上来说电流大小直 接和果酸浓度相关，（如果是要表达为一个函 数关系的话，那么这个函数其实是和离子强度 有关的而且还是定量关系，和离子浓度有定性 的关系)，在此情况下，如果回路的长度改变 势必造成回路的改变，所以也会造成电压的 改变。飞壁快乐假翻 假期作业4 1.D[过程I,H2和O2中的化学键断裂吸收能量，属于 吸热过程，A正确；过程Ⅲ，形成水分子中化学键的过程释 放能量，属于放热过程，B正确；H2和O反应生成HO,所 有旧化学键都断裂，且形成了新化学键，C正确：该反应中的 能量转化形式有化学能转化为化学能、化学能转化为热能 等，D错误。] 2.D[A.铁、碳与氯化铁溶液组成原电池，铁极失去电子 发生氧化反应，A正确；B.铁、银与硫酸铜溶液组成的原 电池中，银极得电子为正极，Cu+和电子均向正极移动， B正确；C,由图知反应物总能量高于生成物总能量，该 反应为放热反应，盐酸与氢氧化钠反应为放热反应，其 点燃 能量变化可用上图简单表示，C正确：D.2H,十)， 2H,)的能量变化如图所示，根据反应热=反应物的键 能总和一生成物的键能总和，可推出反应物的键能总和 小于生成物的键能总和，D错误。] 3.B[A.N,(g)断键吸收的能量比O2(g)多，因此N(g) 更稳定，A错误；B.1molN(g)和1mol),(g)的反应吸 收的总能量为946kJ+498kJ=1444kJ,生成2molN0 (g)放出的总能量为2X632kJ=1264kJ,吸收的总能量 大于放出的总能量，反应是吸热反应，B正确；C.1molN (g)和1mol),(g)的反应吸收的总能量为946kJ+498kJ =1444kJ,生成2molN0(g)放出的总能量为2×632kJ =1264kJ,吸收的能量比放出的能量多180kJ,生成 1 mol NO(g)吸收90kJ能量，C错误；D.因为反应为吸 热反应，所以1molN,(g)和1molO,(g)具有的总能量 小于2molN()(g)具有的总能量，D错误。」 4.解析：(1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明 (a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应」 (2)铝与盐酸反应的离子方程式为 2A1+6H-2A++3H2↑。 (3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律， (b)中反应物的总能量应低于生成物的总能量。 答案：(1)放吸 (2)2A1+6H+—2A13++3H。个 (3)低于 5.D[A.氢氧燃料电池是将化学能直接转化为电能的装 置，不需要点燃，A项错误；B.若电解质溶液为稀硫酸， 正极发生还原反应，电极反应式为)，十4e十4H一 2H,),B项错误；C.若电解质溶液为氢氧化钠溶液，电 池工作时阴离子向负极发生移动，即电池工作时OH 向负极移动，C项错误；D.电解质为高温熔融碳酸盐时， 负极发生反应2H,十2CO-一4e- -2H,)+2C02,正 极发生的反应为)，十2C),十4e 一2C0,转移电子 数相同的情况下生成和消耗的二氧化碳相等，可以实现 碳中和，D项正确。 6.C[A.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C!片上可看到有气体 产生，故A正确：B.氢离子带正电荷，向正极移动，即向 Cu片移动，故B正确：C.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；D.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，Cu2++2e 一Cu,故D正确。 7.A[①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，形成原电池， M上冒气泡，则M是正极，Y的金属活动性比M强。 ②M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，电子从M 极流出，经过外电路流入N极，则M是负极，M的金属 活动性比N强；③Z能与冷水反应生成H。,则Z是非常 活泼的金属；④X能置换出Y,则X的金属活动性比Y 强。综上所述，这五种金属的活动性按由强到弱的顺序 排列为Z>X>Y>M>N。] 8.D[能设计成原电池的化学反应属于自发进行的氧化 还原反应。A为非自发的氧化还原反应，B、C不属于氧 化还原反应，D为能自发进行的氧化还原反应。] 9,C[A.Ag无法置换硫酸铜中的铜，不存在自发的氧化 还原反应，不能实现化学能转化为电能，故A错误；B.Zn 比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，正极发生还原反 .-9000= 应，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一2e一Zn2+,正极反应式为Cu++2e 一Cu,转移0.2mol电子，生成0.1 mol Cu,即正极质量 增加0.1mol×64g/mol=6.4g,故C正确；D.铁比铜活 泼，但铁遇浓硝酸会钝化，故铜作负极，负极反应式为C山 -2e 一Cu+,故D错误。] 10.C[根据原电池的工作原理，由装置图知，电极b产生 气体，则b为正极，电极b为铝片，电极反应式为2H 十2e一H,◆：电极a为镁片，作负极，电极反应式为 Mg一2e一Mg+,电流经正极流向负极，阳离子移向 正极，阴离子移向负极，据此分析作答。A.由分析知，b 电极材料为铝片，A项错误；B.由分析知，电极a为负 极，电极b为正极，电流由正极流向负极，即电流经b流 向a,B项错误；C.用NaOH溶液代替稀硫酸，则铝作负 极，阴离子移向负极，则溶液中的()H移向铝片一极， C项正确；D.未说明标准状况，无法计算量筒中收集气 体的物质的量，无法计算通过导线的电子的物质的量， D项错误。 11.D[A.从总反应看Zn失电子发生氧化反应，为电池 的负极，而MnO,中Mn的化合价降低发生还原反应， 为电池的正极，A项错误；B.而MnO,中Mn的化合价 降低，得电子发生了还原反应，B项错误；C.M),为正 极发生还原反应生成Mn)(OH),电极反应式为Mn), +H,O+e MnO(OH)+OH,C项错误；D.Zn 2e+20H 一Zn0+H,O,n(e)=2mol,个数约为 2mol×6.02×103mol1=1.204×102,D项正确。] 12.C[A.电池I为原电池，Zn作负极，电子从锌流出沿 导线流向铜，电子不能通过电解质溶液，A错误；B.电 池Ⅱ为锌锰千电池，锌作负极，石墨作正极，MO2在正 极得电子发生还原反应，为氧化剂，B错误：C.电池Ⅲ 为铅酸蓄电池，是二次电池，充电时将电能转化为化学 能，C正确：D.电池V为酸性氢氧燃料电池，氧气在正 极反应，电极反应式为：O,十4H+十4e一2HO,D 错误。 13.解析：(1)Zn+CuSO,一ZnSO,+Cu反应放热，反应 物的总能量大于生成物的总能量，该反应的能量变化 可用图2中的甲表示。 (2)若断开K,锌直接与硫酸铜发生反应Zn十CuS) 一ZnS),+Cu,锌片上有氧化还原反应发生，没有形 成闭合电路，不能构成原电池，导线上无电流产生。 (3)连接K,构成原电池，锌是负极，锌失电子发生氧化 反应，锌片上的电极反应式为Zn-2e一一Zn2+。铜片 发生反应Cu2++2e一一Cu,2min后测得锌片和铜片 之间的质量差为1,29g,设导线中通过电子的物质的 量为xmol。则锌片消耗0.5.mol Zn、铜片上生成 0.5.c mol Cu,0.5x(65+64)=1.29,x=0.02mol。 (4)铜片发生反应C+十2e一C1,连接K一段时间 后，测得铜片质量增加3.2g,则电路中转移0.1ol电子， 同时锌片质量减少3.3g,锌失电子的物质的量约为 0.10154mol,则这段时间内该装置消耗的化学能转化 0.1 为电能的百分比为0.015X100%≈98.48%。 (5)ts前，铝与浓硝酸发生反应，原电池的负极是铝 t1$后，随着反应的进行，铝表面钝化形成氧化膜阻碍反 应进行，此时铜作负极，电流方向相反。 答案(1)甲(2)有无(3)Zn-2e-Zn2+0.02 (4)98.48% (5)铝片随着反应的进行，铝表面钝化形成氧化膜阻 碍反应进行，此时铜作负极，电流方向相反 假期作业5 △c LB「根据公式NH)三，可得：A1=N 0.6mol·L 0.30mol·L1.s=2s。] 2.C[2min后生成的C物质的量为0.5mol/L×2L= 1mol,生成的D物质的量为0.75mol·L×2min× 2L=3mol,物质的量的改变量之比等于其化学计量数 之比，故x=3;根据相关数据列三段式如下：