假期作业14 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（鲁科版 全学年）

化还快乐假期 假期作业14化学反 〈《（思维整合室 1.化学反应中能量变化的本质及转化形式 化学能是能量 常见的吸热反 的一种形式， 应和放热反应 可以转化为其 他形式的能量 化学反应中 化学反应中能 能量的转化 量变化的原因 化学反应中能 能源的开发与应用 量转化的形式 科学态度与社会责任 2.化学反应能量转化的主要应用 构成条件 原电池的 化学能 原电池的应用 电极反应 工作原理 与电能 化学电源 闭合回路 科学态度与社会责任 宏观辨识与微观探析 【《技能提升台 ◆[知识点1]化学能与热能 1.2023年第31届世界大学生运动会在成都 举行，此次大运会采用氢气作为火炬燃料， 选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分 体现了绿色运动会的理念。下列说法正确 的是 ( A.火炬燃料的燃烧是热能转化为化学能的 过程 B.使用氢能作燃料符合“碳中和”理念 C.燃烧属于放热反应，反应物总能量低于 生成物的总能量 D.放热反应常温下就可以进行，吸热反应 一定需要加热才能发生 2.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 0 000 99P 0。Ⅱ 00 oa mtmtrttrtt PPPPPEPEEN 图① 图② 图3 图④ 42 S0M-= 假即刻扫码 应与能量转化 A1伴学助手 ☒答案速查手册 了同步学习微课 冠新知预习宝典 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 ◆[知识点2]化学能与电能 3.2023年度IUPAC化学领域新兴技术，涉及 电能与化学能之间转化的是 () A.生物回收PET B.使用低糖疫苗 C.合成电化学 D.应用化学GPT语言模型 4.下列实验现象或图像信息不能充分说明对 应的化学反应是放热反应的是 反应装置或图像 实验现象或图像信息 一稀硫酸 反应开始后，针筒 活塞向右移动 锌粒 ↑反应物 反应物总能量大于 B “生成物 生成物总能量 0 反应过程 反应开始后，甲处 空气 液面低于乙处液面 温度计 稀盐酸 温度计的水银柱不 D 氢氧化钠 断上升 溶液 三0022 5.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个； ④水溶液中，X+Y2+==X2+十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 6.在理论上可设计成原电池的化学反应是 ( A.C(s)+H2O(g)=-CO(g)+H2(g) B.Ba(OH)2.8H2O(s)+2NH CI(s)= BaCl2(aq)+2NHs.H2O(1)+8H2O(1) C.CaC,(s)+2H,O(1)=Ca(OH),(s)+ C2H2(g) D.CH,(g)+202(g)=-CO2(g)+2H2 O(1) 7.（备选双选)一种新型中温全瓷铁-空气电 池，其结构如图所示。下列有关该电池放电 时的说法错误的是 ( 、空气 a·。88,8833通空气电极 含02的固体电解质 b0.8g.8. 燃料电池 HO(g) Fe/FeO. 99 A.a电极上发生氧化反应 B.负极的电极反应式为H2一2e-十O2 ==H20 C.铁表面发生的反应为xH,O(g)+Fe一 FeO,+xH2 D.若标准状况下33.6L空气参与反应，电 路中理论上有6mol电子转移 8.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( 3 高一北恐 500mL0.2mol-L-1 HSO n 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厂移向铝片一极 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0.06mol 9.(备选双选)微型钮扣电池在现代生活中有广 泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是 Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应 Zn+20H-2e=-ZnO+H2O;Ag2O +H2O+2e—2Ag+2OH。根据上述 反应式，判断下列叙述中正确的是() A.使用过程中，溶液中的OH厂向Zn极移动 B.使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流 向Zn极 C.Zn是负极，Ag2O是正极 D.Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生 氧化反应 10.下列关于四种电池的叙述正确的是() 石器棒 Cu 稀H,SO HC精 电池I 电池Ⅱ H,S02溶液H, 0,(空气) 塑料 「（外壳） 隔板 电解质 Ph0,(正极)Pb(负极)H,0 H,0 电池Ⅲ 电池V 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， MnO,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V中正极的电极反应式：O2+ 2H2O+4e-40H k曼快乐假职 11.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 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。 12.破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量 如表所示： 物质 Br2 I2 HCI HBr HI H, 能量/kJ243193151431363 297 436 根据上述数据回答下列问题。 (1)下列物质本身具有的能量最低的是 (填标号)。 A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.12 (2)下列氢化物中，最稳定的是（填标号）。 A.HCI B.HBr C.HI (3)相同条件下，X2(X代表C1、Br、I)分别 与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时， 放出或吸收的热量最多的是 13.根据化学能转化电能的相关知识，回答下 列问题： I.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都 可以设计成原电池。请利用反应“Cu十 2Ag—2Ag十Cu2+”设计一个化学电池 (正极材料用碳棒)，回答下列问题： (1)该电池的负极材料是 ,发生 (填“氧化”或“还原”)反应，电解质 溶液是 (2)正极上出现的现象是 (3)若导线上转移电子1mol,则生成银g。 .-000A= Ⅱ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检 测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片 作电极，但甲同学将电极放入6mol·L1的 HSO4溶液中，乙同学将电极放入6mol ·L1的NaOH溶液中，如图所示。 片 硫酸溶液 NaOH溶液 乙 (1)写出甲中正极的电极反应式： (2)乙中负极为 ,总反应的离子方 程式： (3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的 电极材料都是金属时，则构成负极材料的 金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此 他们会得出不同的实验结论，依据该实验实 验得出的下列结论中，正确的有 A.利用原电池反应判断金属活动性顺序 时应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 C.该实验说明金属活动性顺序表已过时， 没有实用价值了 D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条 件影响较大，因此具体问题应具体分析 【《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。火壁快乐慨期 答案：(1)①②④③⑤⑥⑦⑨⑩⑧(2)④ ③⑤⑥⑦⑨⑩(3)离子键和共价键 NaH- SO,=-Na+H++SO离子键NaHSO, --Na+HSO 12.解析：(1)A.含有共价键的化合物不一定是共价 化合物，也可能是离子化合物，如NaOH,选项A 错误；B.稀有气体分子间作用力小，其中单质在常 温常压下都是气体，选项B正确；C.第MA族元 素的原子，其半径越大，核内质子对电子的引力越 小，越难得到电子，选项C错误；D.第n主族元素 其最高价氧化物对应的化学式为R2On,则最高正 化合价为十n,所以最低负价为一(8一n),所以氢 化物的化学式为RH8n（n≥4)或Hs-mR,选项D 错误；E.一般情况下，氟元素没有正化合价，氧元 素无最高正化合价，选项E错误；F.稀有气体与 下一周期简单阳离子的核外电子排布相同，选项 F错误；G.根据共价化合物的定义，共价化合物中 不可能含有离子键，选项G正确；H.金属原子与 非金属原子间也可能形成共价键，如AIC13,选项 H错误；I.非金属元素可能形成离子化合物，如 NH,CI,选项I错误。答案选BG;(2)氯化铵是离 子化合物，由铵根离子与氯离子构成，电子式为： H [H:N:H][:C1:门；HCO为共价化合物，分子 H 中存在1个氧氢键和1个C一O键，次氯酸的电子式 为：H:O:C1:; (3)氯化钙为离子化合物，用电子式表示下列物质 的形成过程为：d.今ca全di:一[dica[di; 过氧化氢为共价化合物，两个氧原子通过共用电 子对形成O一O,两个氧原子分别与两个氢原子 通过共用电子对形成H一)键，其形成过程为： H·+·O·+·O·+·HH:O:O:H。 答案：(1)BG H (2)[H:N:H][:CI:]H:O:C: H 96 S0M-= 、. (3):ci.'+Ca+ci:一[：ci:丁Ca2[ci] H·+·O·+·O·+·H→H:O:O:H 13.解析：(1)由分析可知，B为C元素，位于周期表中 第2周期第NA族；由H、O、Na三种元素组成的 化合物为NaOH,含有的化学键为离子键、共价键； (2)BC2为CO2,属于共价化合物，其电子式为O:: C::O;(3)A1与氢氧化钠溶液反应生成四羟基 合铝酸钠和氢气，其反应的离子方程式为：2A1十 2OH+6H2O—2[A1(OH)4]+3H2↑；(4) HzO与Na单质反应生成NaOH和氢气，所得溶 液呈碱性，pH>7;(5)D为Na,A为H,化合物 DA是NaH,含钠元素灼烧时，火焰呈黄色，NaH 和水反应的化学方程式为：NaH十H,O NaOH+H2个，则该反应中消耗1 mol NaH生成 1 mol NaOH和1molH2,若将1 mol NaH和 1 mol Al混合加入足量的水，另外还发生反应： 2A1+2NaOH+6H2O-2Na[A1(OH)4]+3H2↑， 则又可得1.5molH2,故充分反应后总共生成 2.5molH2,生成气体在标准状况下的体积是： 22.4mol·L1×2.5mol=56L。 答案：(1)第2周期第ⅣA族离子键、共价键 (2)O::C::O (3)2A1+2OH+6HO—2[A1(OH)4]+ 3H2↑(4)>(5)黄56 假期作业14 1.B[A.火炬燃料的燃烧是化学能转化为热能的过 程，故A错误；B.氢气的燃烧产物为水，无碳排放， 符合“碳中和”理念，故B正确；C.燃烧属于放热反 应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故C错 误；D.吸热反应不一定需要加热才能发生，如氢氧 化钡晶体和氯化铵这个吸热反应不需要加热就能 发生，故D错误。] 2.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 三0022. O2反应生成H2O,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。] 3.C[A.生物回收PET不涉及电能与化学能的转 化，故A错误；B.使用低糖疫苗与电能和化学能无 关，故B错误；C.合成电化学过程中涉及电能与化 学能之间转化，故C正确；D.应用化学GPT语言 模型过程中无电能与化学能之间转化，故D错误。] 4.A[锌粒与稀硫酸反应生成H2,气体增多，压强 增大，针筒活塞向右移动，A不能判断反应是否放 出热量；反应物的总能量高于生成物的总能量，B 能说明该反应是放热反应；集气瓶中密封空气，反 应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明瓶中空气 的压强增大，推测试管中物质发生的反应是放热反 应，C不符合题意；稀盐酸与Na()H溶液反应，温度 计的水银柱不断上升，说明该反应是放热反应，D 不符合题意。] 5.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H2,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。] 6.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。] 7.AD[由新型中温全瓷铁-空气电池的装置图可 知，极通入空气，空气中氧气得电子发生还原反 应为正极，铁与水反应生成氢气，氢气在b极失电 子发生氧化反应为负极，结合原电池原理分析解 答。A.a极空气中氧气得电子发生还原反应为正 极，电极反应式为O2十4e—2O2,A错误；B.据 分析，氢气在b极失电子发生氧化反应、作负极，电 极反应式为H2-2e十O2—H2O,B正确；C.由 新型中温全瓷铁-空气电池的装置图可知，铁表面 发生的反应为xHO(g)+Fe一FeO),十xH2,C 正确；D.若标准状况下33.6L空气参与反应，空气 物质的量为1.5mol,则参与反应的氧气为0.3mol, 则理论上电路中转移1.2mol电子，D错误。] 97 高一北学 8.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—H2个；电极a为镁片，作负极，电 极反应式为Mg一2e—Mg2+,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OH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。] 9.AC[银锌电池中锌为负极，Ag2O为正极，C项正 确；OH向负极移动，即向Zn极移动，A项正确； 原电池中电子由负极流向正极，B项错误；负极发 生氧化反应，正极发生还原反应，D项错误。] 10.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为锌锰干电池，锌作负极，石墨作正 极，MnO2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Ⅳ为 酸性氢氧燃料电池，氧气在正极反应，电极反应式 为：O2十4H+4e--2H2O,D错误。] 11.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+—2A13++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++3H2个 (3)低于 12.解析：(1)根据表中数据可知，破坏1mol氢气中 的化学键所消耗的能量最高，则说明氢气最稳定， 具有的能量最低。(2)断开化学键所消耗能量越 高，物质越稳定，根据断键时所吸收的能量可知， HCI最稳定。 答案：(1)A(2)A(3)C1 壁快乐假期 13.解析：I.(1)在反应Cu+2Ag—2Ag+Cu2 中，Cu失去电子，在负极上发生氧化反应：Cu一 2e一一Cu2+;正极上，Ag得到电子生成银单质， 所以该电池的负极材料为Cu,发生氧化反应，电 解质溶液需要提供Ag,故可用AgNO3溶液。 (2)正极上发生反应：Ag十e一一Ag,可看到碳 棒上出现银白色物质。(3)根据正极反应：Ag十 e一Ag,转移1mol电子，生成1 mol Ag,即 108gAg。 Ⅱ.(1)甲中镁比铝活泼，更容易和硫酸反应，所以 镁作负极，失去电子，铝作正极，溶液中的H得 到电子，正极反应式为：2H+2e一一H2个。 (2)乙中铝能和Na(OH溶液自发地发生氧化还原反 应，所以铝作负极，总反应离子方程式为：2A1十 2OH+6H2O--2[A1(OH)4]+3H2↑。(3) 镁的原子半径比铝大，且镁的核电荷数比铝小，所 以镁比铝容易失去电子，所以镁比铝活泼，这是不 争的事实，金属活动性顺序表依然是正确且有实 用价值的。在乙中之所以铝作负极，是因为铝能 和NaOH溶液自发地发生氧化还原反应而镁不 能，所以利用原电池反应判断金属活动性顺序时 应注意选择合适的介质，同时该实验说明化学研 究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题 应具体分析，故AD正确。 答案：I.(1)Cu氧化AgNO3溶液(2)碳棒 上出现银白色物质(3)108 Ⅱ.(1)2H+2e-H2个(2)A12A1+ 2OH+6H2O=-2[A1(OH)4]+3H2↑ (3)AD 假期作业15 1.B[根据公式(NH,)-兰可得：a= △c 0.6mol·L1 0.30mol·L1.s7=2s] 2.C[随反应进行N2浓度降低，反应速率降低，故3 ~6s内N2的速率小于0.1mol/(L·s),即6s内N2 的反应速率小于0.1mol/(L·s),由反应速率之比等 于化学计量数之比知，(NO)小于2X0.1mol/(L·s) =0.2mol/(L·s),故6s末NO的浓度小于6s× 0.2mol/(L·s)=1.2mol/L。] ---S0M-= 3.A[A.相当于加水，c(H)减小，反应速率减小； B.c(H)增大，反应速率增大；C.构成Zn一Cu 盐酸原电池，反应速率增大；DCO消耗H,使 产生H2的量减少。] 4.B[加入MnO2作催化剂时，温度越高，过氧化氢 溶液的质量分数越大，反应速率越大，制取相同体 积的O2所需的时间越短，故正确答案为B。] 5.C[A.随着反应的进行，a~c段反应速率反而加 快的原因可能是该反应放热，温度升高，反应速率 加快，故A正确；B.若向容器内充入一定体积的 NO2,增大了NO2的浓度，化学反应速率加快，故B 正确；C.恒容条件下，向反应体系中通入不反应的 氢气，反应速率不变，故C错误；D.2~8min内，氧 气的浓度变化量为1.6mol·L1-0.4mol·L =1.2mol.L,则(0，)=12mol/L=0.2mol 6 min ·L1·min1,根据化学反应速率之比等于其化 学计量数之比可得，(NO2)=0.4mol·L1· min1,故D正确。] 6.A[由图像可知，2~4min时间内，生成的二氧化 碳的物质的量比反应开始2min内大，故2~4min 内平均反应速率比反应开始2min内快，A错误； 由图像可知，0~2min内，生成二氧化碳0.1mol,2 ~4min内，生成二氧化碳0.2mol,4~6min内， 生成二氧化碳0.05mol,则反应速率先增大后减 小，B正确；随反应进行，氢离子浓度降低，氢离子 浓度减小使反应速率降低，由图像可知，2~4min 反应速率最快，说明2~4min温度对反应速率起 主要作用，C正确；2~4min内，生成0.2 mol CO2. 0~2min内，生成0.1 mol CO2,相同时间内CO2 的生成速率与其生成的物质的量成正比，D正确。] 7.B[A.根据图中信息，该反应为放热反应，升高温 度平衡逆向移动，不利于增大苯的平衡转化率，A 错误；B.化学反应决定于活化能，活化能越大反应 速率越小，反应速率决定反应快慢，由图可知 +H2SO4→ 十H,)的活化能 SO 大，所以反应速率及决定于 +H2SO4→