专题6 化学反应与能量变化（期末复习专项训练）高一化学下学期苏教版

专题6 化学反应与能量变化 题型1 化学反应速率及其影响因素 题型2 化学反应的限度与化学平衡（重点） 题型3 化学反应中的热 题型4 化学能与电能的转化（重点） 题型1 化学反应速率 1．【化学反应速率的含义及表示方法】（25-26高一·全国·课堂例题）反应，经2min，B的浓度减少0.8mol/L。有关该反应的速率说法正确的是 A．用B、C、D表示的反应速率之比为4∶3∶1 B．用B、C表示该反应的反应速率大小不同，意义也不同 C．增加固体A的质量可以加快正反应速率 D．在2min末，用B表示的反应速率是0.4mol/(L•min) 【答案】A 【详解】A．各物质的速率之比等于化学计量数之比，根据反应式可知 B、C、D的速率之比为4:3:1，A项正确； B．用B、C表示的速率大小不同，但意义相同，均表示同一反应的整体速率，只是数值因化学计量数不同而不同，B项错误； C．固体A的浓度视为常数，增加其质量不会改变反应速率，C项错误； D．题目中0.8mol/L是2min内的平均速率（0.4mol/(L·min)），而非2min末的瞬时速率，D项错误； 答案选A。 2．【化学反应速率的计算】（25-26高一下·江苏盐城·期中）某温度下，浓度都是1 的两种气体和，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为，，，则该反应的反应式可表示为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】反应过程中和为反应物，为生成物。浓度变化量分别为，，，反应中、、的化学计量数之比为。中、、的化学计量数之比为，与浓度变化量之比相符， 故选D。 解题要点 化学反应速率的计算方法 (1)根据定义式计算 v(A)＝。已知任意两个量，可求第三个量。 (2)化学计量数转换法 对于同一个化学反应，用不同物质的浓度变化表示的反应速率之比等于相应物质在反应方程式中的化学计量数之比。 例如：对于反应aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。 (3)利用“三段式”计算 设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol·L－1为反应物A的转化浓度，nx mol·L－1为B的转化浓度，则： 　　　　　　 mA(g)＋nB(g) = pC(g)＋qD(g) 起始浓度/mol·L－1　 a　　　　b 　　 0　　　0 转化浓度/mol·L－1 mx nx px qx 某时刻浓度/mol·L－1 a－mx b－nx px qx 3．【化学反应速率的比较】（25-26高一下·河北沧州·期中）已知地康法生产氯气的反应为。下列四种条件下的反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．将换算为以表示的速率：，A不符合题意； B．， B不符合题意； C．先统一单位，，再换算为以表示的速率：，C符合题意； D．将换算为以表示的速率： ， D不符合题意； 故选C。 解题要点 比较不同物质表示的反应速率时，需将速率统一换算为同一物质、同一单位的速率，再根据速率与化学计量数的比值判断快慢，据此分析。 4．【影响化学反应速率的因素】（25-26高一下·河北·阶段检测）在生产或生活中常需要控制反应速率以达到相应的目的。下列措施一定能使化学反应速率增大的是 A．反应时，增大压强 B．工业生产上用煤粉代替煤块 C．生活中，将食物放在冰箱储存 D．食品包装时加入铁粉和干燥剂 【答案】B 【详解】A．只有涉及气体参与的反应，增大压强才可能加快反应速率，若反应无气体参与（如溶液中的反应），增大压强对反应速率几乎无影响，因此不一定能增大反应速率，A错误； B．用煤粉代替煤块，可增大固体反应物与其他反应物的接触面积，一定能加快反应速率，B正确； C．冰箱内温度较低，降低温度会减小反应速率，从而减慢食物变质的速率，C错误； D．铁粉作抗氧化剂消耗氧气、干燥剂吸收水分，都是为了减慢食品氧化、腐败的反应速率，D错误； 故选B。 解题要点 (1)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。 (2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。 (3)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 (4)催化剂参与化学反应，但其化学性质在反应前后保持不变。 (5)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。 5．【控制变量法的应用】某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 【答案】D 【详解】对比①②组数据，可以判断出增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大，故A正确；比较实验②和③组数据，Br2的浓度相等，溴颜色消失所需的时间也相等，溴的反应速率是相等的，故B正确；比较①③组数据可以判断出，增大c(HCl)，v(Br2)增大，故C正确。 解题要点 “探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。 (1)定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。 (2)确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。 (3)设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。 (4)确定因变量的观测指标。在本实验中，应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。 6．【化学反应速率图像分析】（25-26高一下·云南昭通·期中）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是 A．反应速率：段段 B．的化学反应速率 C．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快 D．若向反应容器内充入一定的氦气，可以加快反应速率 【答案】D 【详解】A．图像纵坐标为氧气的浓度，横坐标为时间，则图像的斜率可以反映反应速率的快慢；斜率：段段，故速率：段段，A正确； B．氧气浓度增加，由反应化学计量数可知，二氧化氮的浓度降低，则，B正确； C．反应容器容积恒定，充入，则的浓度增加，反应速率增加，C正确； D．反应容器容积恒定，充入氦气，参与反应各物质的物质的量浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选D。 题型2 化学反应的限度与化学平衡 1．【可逆反应的特征和化学反应的限度】一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1 答案　D 解析　平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14 mol·L－1。 解题要点 可逆反应的特点和极值法确定浓度范围 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 (2)可逆反应体系中， 反应物不能全部转化为生成物，生成物也不能完全转化为反应物。 (3)极值法确定浓度范围的方法 2．【化学平衡状态的建立和特征】一定温度下，2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，10s时达到平衡。下列说法不正确的是 A．反应的化学方程式为： B．时，Z和X浓度相等，正反应速率大于逆反应速率 C．当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零 D．从反应开始到10s内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，X、Y为反应物，不能完全转化，该反应为可逆反应，Z为生成物，X、Y、Z的系数比为(1.2-0.41)mol：(1-0.21)mol：1.58mol=1：1：2，化学方程式为：X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，A正确； B．由图可知，反应正向建立平衡，t1时，Z和X浓度相等，反应未达平衡状态，故(正)＞(逆)，B正确； C．由图可知，当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零，C正确； D．由题干图像信息可知，反应开始到10s，用Z表示的反应速率为=0.079mol/(L•s)，D错误； 故答案为：D。 3．【化学平衡状态的判断】（25-26高一下·陕西商洛·期中）在容积不变的密闭容器中，发生反应，生成的COS(羰基硫)是一种粮食熏蒸剂，能够防止某些害虫和真菌的危害。下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 A．容器中混合气体的总质量不再发生变化 B．消耗1 mol CO的同时生成1 mol COS C．容器中混合气体的密度不再发生变化 D．CO、、COS和的浓度均不再发生变化 【答案】D 【详解】A．该反应所有反应物和生成物均为气体，根据质量守恒定律，反应全过程混合气体总质量始终不变，因此总质量不变无法说明反应达到平衡，A错误； B．消耗CO和生成COS均对应正反应方向，二者物质的量变化始终为1:1，仅能体现正反应的速率关系，无法说明正、逆反应速率相等，B错误； C．混合气体密度公式为，反应前后气体总质量不变，容器容积不变，因此反应全过程密度始终恒定，密度不变无法说明反应达到平衡，C错误； D．反应体系中各组分的浓度不再发生变化是化学平衡状态的特征标志，可说明反应达到平衡，D正确； 故答案选D。 解题要点 化学平衡状态的判断方法 (1)判断化学平衡状态的依据——“正逆相等，变量不变” (2)不能作为判断化学平衡状态“标志”的几种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的气体分子数不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化。 ③全是气体参加的气体分子数不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 4．【化学平衡图像】（24-25高一下·湖南岳阳·期末）某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下，将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂)，模拟汽车尾气转化，容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．两种无毒气体是NO2和CO2 B．当反应进行到第10min时，c(CO2) = 0.02mol·L-1 C．当反应进行到第5min时，v正(NO) = v逆(CO) D．若容器内气体的平均摩尔质量不变，则反应达到平衡状态 【答案】D 【详解】A．将NO、CO转化为2种无毒气体是氮气和二氧化碳，反应的化学方程式是，A错误； B．由图可知，反应开始至10min时，NO减少0.4mol-0.2mol=0.2mol，则CO2生成0.2mol， ，B错误； C．第5min时，反应未达平衡（10min 时NO物质的量才稳定，即平衡时刻），故正反应速率＞逆反应速率，C错误； D．反应物与生成物都是气体，反应前后气体的质量不变，但反应是物质的量减小的反应，故反应中平均摩尔质量在改变，当容器内气体的平均摩尔质量不变，反应达到化学平衡状态， D正确； 故选D。 5．【化学反应速率与化学平衡综合应用】回答下列问题： (1)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为_______。 ②从开始至2 min，B的平均反应速率为_______。 ③平衡时，C的物质的量为_______。 ④A的转化率为_______。 (2)NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 ①下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。 A．1：2       B．容器内气体的颜色不再变化 C．混合气体的压强不再变化       D． ②下列措施能使该反应速率加快的是_______(填标号)。 A．增大容器体积　　　B．加入合适的催化剂　　　C．恒容条件下充入He (3)向2 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生合成氨反应，2 min时达到平衡。测得平衡混合气体中NH3的体积分数为25%，则： ①0～2 min内，v(NH3)=_______。 ②平衡时容器的压强与起始时的压强之比为_______。 【答案】(1) 3AB+3C 2.4mol 50% (2) BC B (3) 4：5 【分析】影响化学反应速率的因素、化学反应速率计算、化学平衡状态的判断方法、转化率的计算；浓度对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断方法。 【详解】（1）①根据图示可以看出，A的物质的量浓度逐渐减小，B和C的物质的量浓度逐渐增大，则A是反应物，B和C是生成物。在2min内，变化的A的物质的量浓度为 (2.4-1.2)mol/L=1.2 mol/L，变化的B的物质的量浓度为0.4 mol/L，变化的C的物质的量浓度为1.2 mol/L，变化的A、B、C的物质的量浓度之比为3：1：3，且2min后各物质的量浓度不再变化，说明该反应是可逆反应，2min后达到了平衡状态，则该反应的化学方程式为3AB+3C； ②从开始至2min，B的平均反应速率为； ③从图示可以看出，平衡时，C的浓度为1.2mol/L，C的物质的量为：； ④平衡时A的浓度为：1.2mol/L，A的转化率为=50%； （2）①A．，可能是某一时刻满足，也可能是平衡时满足，则，不能说明该反应达到平衡，A不符合题意； B．二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体，容器内气体的颜色不再变化，说明二氧化氮的浓度不变，能说明该反应达到平衡，B符合题意； C．该反应是气体分子数增加的反应，恒容恒温条件下，混合气体的压强不再变化，说明各组分的物质的量不再变化，能说明反应达到平衡，C符合题意； D．根据化学反应速率之比等于其化学计量系数之比，且满足正、逆反应速率相等，则当时，能说明反应达到平衡，D不符合题意； 故选BC。 ②A．增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，A不符合题意； B．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，能使该反应速率加快，B符合题意； C．恒容条件下充入He，反应物浓度不变，反应速率不变，C不符合题意； 故选B。 （3）向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下发生反应N2+3H22NH3，2min时达到平衡。设变化的氮气的物质的量为x，列三段式：，平衡混合气体中NH3的体积分数为25%，则：，解得x=0.4。 ①0～2 min内，； ②平衡时容器的压强与起始时的压强之比为：。 题型3 化学反应中的热 1．【吸热反应与放热反应】（25-26高一下·重庆·期中）下列反应不属于吸热反应的是 A．碳酸钙受热分解 B．灼热的炭与二氧化碳的反应 C．双氧水分解 D．碳酸氢钠与盐酸的反应 【答案】C 【详解】A．碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，属于典型的吸热分解反应，A不符合题意； B．灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，是以C为还原剂的吸热氧化还原反应，B不符合题意； C．双氧水分解生成水和氧气，反应过程释放热量，属于放热反应，不属于吸热反应，C符合题意； D．碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热的复分解反应，D不符合题意； 故答案选C。 2．【热化学方程式的书写和判断】0.5mol完全燃烧生成和液态时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．0.5mol完全燃烧生成和液态时放出445kJ热量，热化学方程式中水的状态不是液体，故A错误； B．1mol甲烷完全燃烧生成和液态时放出的热量为445kJ÷0.5＝890kJ，此反应是放热反应，即ΔH<0，故B错误； C．2mol甲烷完全燃烧和液态时放出的热量为(445kJ÷0.5)×2＝1780kJ，此反应是放热反应，即ΔH<0，，故C正确； D．热化学方程式中水的状态不是液体，若生成气态水，则放出的热量会放变少，故D错误； 选C。 解题要点 热化学方程式的书写正误判断 3．【化学反应的能量变化与物质能量的关系】如图所示是298K时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是（　　） A．加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热 B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C．该反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ∆H=﹣92 kJ/mol D．在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 molH2反应后放出的热量为92kJ 【答案】D 【详解】A、加入催化剂，平衡不移动，所以该化学反应的反应热不改变，故A正确； B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，故B正确； C、该反应的反应物的能量大于生成物的能量，反应放热，因此△H=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol，热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，△H=-92 kJ/mol，故C正确； D、该反应是可逆反应，在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2充分反应后放出的热量小于92 kJ，故D错误； 故选D。 解题要点 确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应； 若反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。 如下图所示： 4．【化学反应过程与能量】（24-25高二上·山西·开学考试）科学研究表明和NO反应生成和的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应为放热反应 B．反应过程中每生成1mol，转移4mol电子 C．反应过程中每生成2mol释放278kJ热量 D．1mol和1molNO(g)的总能量比1mol和1mol的总能量高 【答案】B 【详解】A．由图可知，生成物总能量低于反应物总能量，反应为放热反应，A正确； B．反应的化学方程式为N2O+NO=N2+NO2，N2O得电子生成N2，NO失电子生成NO2，化合价从+2价升高到+4价，故每生成1molN2，有1molNO参与反应，转移2mol电子，B错误； C．由图可知每生成1molN2，释放139kJ的热量，故反应过程中每生成2molN2(g)释放278kJ热量，C正确； D．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，即1molN2O(g)和1molNO(g)的总能量比1molN2(g)和1molN2O(g)的总能量高，D正确； 本题选B。 5．【化学键与化学反应的能量】用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用反应a可实现氯的循环利用。 反应a：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 已知：ⅰ. ⅱ.H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1 下列说法不正确的是( ) A．反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 C．4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－159.6 kJ·mol－1 D．断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为31.9 kJ 【答案】C 【详解】反应a的焓变为负值，则反应a为放热反应，所以反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量，A项正确；①4HCl(g)＋O2===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－115.6 kJ/mol，②H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ/mol，根据盖斯定律由①＋②×2得4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(l)的ΔH3＝－203.6 kJ/mol，C项错误；根据反应热＝反应物总键能－生成物总键能得，4×E(H—Cl)＋498 kJ/mol－[2×243 kJ/mol＋4×E(H—O)]＝－115.6 kJ/mol，得到4×E(H—O)－4×E(H—Cl)＝(498－486＋115.6)kJ/mol＝127.6 kJ/mol，E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ/mol，D项正确。 解题要点 反应热取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小，与反应的条件没有关系。 其中化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量。 ΔH＝断开反应物化学键所吸收的能量－形成生成物化学键所释放的能量。 若ΔH>0，则为吸热反应，若ΔH<0，则为放热反应。 6．【物质能量的转换】（25-26高一下·北京·期中）下列关于能量转换的认识，正确的是 A．煤燃烧只是化学能转化为热能 B．人体内葡萄糖被氧化成是热能转变成化学能 C．植物燃料燃烧时放出的能量来源于太阳能 D．电灯工作时，电能全部转化为光能 【答案】C 【详解】A．煤燃烧过程中化学能主要转化为热能，同时还有部分转化为光能等其他形式能量，并非只转化为热能，A错误； B．人体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转化为热能的过程，能量转化方向表述错误，B错误； C．植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中，植物燃料燃烧时释放的能量本质来源于太阳能，C正确； D．电灯工作时，电能主要转化为光能，但同时也会有部分电能转化为热能等其他形式能量，并非全部转化为光能，D错误； 故答案选C。 7．【化学反应中的热综合应用】（25-26高一下·江西景德镇·期中）Ⅰ．依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： (1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①中和反应  ②碳与水蒸气制取水煤气(CO和)  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  ⑥干冰升华  ⑦晶体和氯化铵晶体反应 (2)已知化学反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的能量变化如图所示，回答下列问题： ①2 molH2(g)和1molCO(g)生成1molCH3OH(g)的反应中___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。 ②已知断开2 molH2(g)和1molCO(g)中的化学键需要吸收的能量为1924 kJ，则断开1molCH3OH(g)中的化学键所需要吸收___________kJ的能量。 Ⅱ．H2S、SO2、NO、NO2等会污染环境，科学处理及综合利用是研究热点。 (3)实验室中，用下列溶液既能吸收SO2又能吸收H2S，同时不产生新的污染性气体的是___________(填序号)。 A．NaOH溶液 B．HNO3溶液 C．CaCl2溶液 D．酸性KMnO4溶液 (4)氨的催化氧化是工业制HNO3的基础，该反应的化学方程式为___________。 (5)将20 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中，充分反应后试管中剩余10 mL气体，则原混合气体中NO2与NO的体积比为___________。 (6)“双碱法”脱除尾气中的SO2。其部分原理示意图如图所示。 ①过程Ⅰ的化学反应方程式为___________。 ②若向过程Ⅱ反应体系中加入足量盐酸，充分反应后，放出的SO2量总是小于过程Ⅰ吸收的SO2量，其主要原因有___________。 【答案】(1)②④⑦ (2) 放出 128.8 2052.8 (3)AD (4) (5)3:1 (6) 部分溶于水未逸出；或部分被氧化成；或部分被氧化成 【详解】（1）吸热反应首先是化学反应，③苛性钠固体溶于水、⑥干冰升华都是物理变化，排除；常见放热反应：①中和反应、⑤生石灰与水反应都是放热，排除；常见吸热反应：②碳与水煤气的反应、④氯酸钾分解、⑦八水合氢氧化钡与氯化铵反应都属于吸热反应，故填②④⑦。 （2）①2 molH2(g)和1molCO(g)生成1molCH3OH(g)的反应，由能量图可知，反应物总能量高于生成物总能量，因此反应放出能量，能量差为128.8 kJ； ②反应焓变ΔH=反应物总键能−生成物总键能，该反应ΔH=−128.8 kJ/mol，已知反应物总键能为1924 kJ，设生成物总键能为x，则−128.8=1924−x，解得x=2052.8 kJ。 （3）A.NaOH是碱，SO2、H2S都是酸性气体，均可与NaOH反应，且不生成污染性气体，符合要求； B.硝酸会氧化SO2、H2S​，生成污染性气体NO，不符合； C.CaCl2​与SO2、H2S都不反应，无法吸收，不符合； D.酸性高锰酸钾能氧化吸收两种气体，且无二次污染，故选AD。 （4）氨的催化氧化是工业制HNO3的基础，氨的催化氧化是氨气在催化剂、加热条件下与氧气反应生成NO和水，该反应的化学方程式为。 （5）只有NO2与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，每3 mLNO2反应，气体体积减少2 mL。反应后体积减少20 mL−10 mL=10 mL，则NO2​体积为×10 mL=15 mL，NO体积为5 mL，体积比为3:1。 （6）①过程Ⅰ是SO2​与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，化学反应方程式为。 ②反应过程中，溶液中的亚硫酸盐容易被空气中的氧气氧化为硫酸盐，硫酸盐与盐酸不反应，无法生成SO2​。若向过程Ⅱ反应体系中加入足量盐酸，充分反应后，放出的SO2量总是小于过程Ⅰ吸收的SO2量，其主要原因有部分溶于水未逸出；或部分被氧化成；或部分被氧化成。 题型4 化学能与电能的转化 1．【原电池的工作原理】（24-25高一下·湖北襄阳·期末）开发天然气燃料电池，既可高效利用能源又能减少CO2排放。某甲烷熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图，处理器中可吸收水和部分CO2.下列叙述正确的是 A．电极A为负极，电极B为正极 B．电池工作时向电极B移动 C．电池工作时电流由电极A经用电器流向电极B D．电极A上的反应为CH4-6+3=4CO2+2H2O 【答案】A 【分析】该装置为原电池，电极A甲烷失去电子结合碳酸根离子形成二氧化碳，电极反应式为：CH4-8+4==5CO2+2H2O，该电极为负极，电极B氧气得到电子结合二氧化碳形成碳酸根离子，电极反应式为：，以此解题。 【详解】A．CH4为还原剂，在负极发生氧化反应，而O2为氧化剂，在正极发生还原反应，则可判断出电极A为负极，电极B为正极，A正确； B．电池工作时内电路中阴离子向负极迁移，则向电极A移动，B错误； C．电池工作时外电路上电流由正极流向负极，即电流由电极B经用电器流向电极A，C错误； D．根据CH4转化为CO2时化合价的变化可计算出消耗1molCH4转移8mol电子，则电极A上的电极反应为CH4-8+4==5CO2+2H2O，D错误； 故选A。 解题要点 原电池的工作原理 2．【原电池的分析】（25-26高一下·安徽蚌埠·期中）一种既可去除环境中重金属镉(Cd)，又同时向外输出电能的原电池系统的电化学原理如下图所示： 已知Anion flow表示离子的移动，下列有关说法正确的是 A．碳电极发生氧化反应 B．电流方向从锌电极流向碳电极 C．Anion flow表示阳离子的移动 D．负极的部分电极反应式为： 【答案】D 【详解】A．碳电极发生反应生成，O从0价降到-2价，发生还原反应，A错误； B．电子方向从Zn电极流向C电极，电流方向与电子方向相反，B错误； C．由图知，C电极产生的一部分向Zn电极运动生成，故Anion flow表示阴离子的移动，C错误； D．负极Zn失电子生成，然后一部分与结合生成，还有一部分游离在溶液中，故负极的部分电极反应式为：，D正确； 故选D。 解题要点 原电池的分析一般采取以下步骤： ①确定装置中发生的氧化还原反应，并写出化学方程式。如果有多个反应发生，则选择最容易进行的那个反应为电池反应。 ②将化学方程式改写成离子方程式。 ③分析氧化还原反应的电子得失数目，并改写成电极反应式。 3．【原电池原理的应用】（24-25高一下·江西赣州·阶段检测）下列图示与对应的叙述相符的是   A．图甲装置，为正极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会增加 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量稀硫酸与锌粉反应，加少量固体产生的变化 【答案】A 【详解】A．图甲中尽管Mg比Al活泼，但Mg与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，Mg为正极，A正确； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，电极为正电极被还原：，其质量会增加，B错误； C．丙装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极：，氧气的一极为正极：，C错误； D．锌粉与足量稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，但由于锌被消耗，所以生成氢气总量减少，D错误； 故选A。 4．【化学电源】（24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）四种化学电池的装置构造如图所示。当电池放电时，下列说法正确的是 A．纽扣式银锌电池中锌粉为正极，发生还原反应 B．锌锰干电池中外电路电子由锌筒经导线流向石墨棒 C．铅酸蓄电池中电解质溶液的逐渐减小 D．氢氧燃料电池中外电路每转移，有在正极参与反应 【答案】B 【详解】A．纽扣式银锌电池中锌粉为负极，发生氧化反应，A错误； B．锌锰干电池中外电路电子由锌筒（负极）经导线流向石墨棒（正极），B正确； C．，由方程式可知，铅酸蓄电池放电时，要消耗硫酸，电解质溶液的逐渐增大，C错误； D．氢氧燃料电池正极电极反应为：，外电路每转移，有在正极参与反应，但条件未注明标准状况，所以无法求参与反应的体积，D错误； 故答案选B。 5．【电极反应式的书写】（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 。 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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； 综上，答案是D。 解题要点 电极反应式的书写方法 ①负极反应式的书写 先判断负极材料，然后再分析其反应特点，并注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 ②正极反应式的书写 a．首先判断在正极发生反应的物质 当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒； 当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。 b．再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。 6．【化学能与电能的转化在生产中的应用】钠基一海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势，有望成为新一代储能器件，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M极为正极，发生还原反应 B．放电时，Na+由左室移至海水中 C．电子移动方向：M极→N极→海水→有机电解液 D．可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液 【答案】B 【分析】由题意和示意图可知，由图中电子的移动方向可知，M极(Na)为负极，负极反应为Na-e-=Na+，N极为正极，故正极反应为2H2O+4e-+O2=4OH-，以此分析解答。 【详解】A．钠为活泼金属，故M极为负极，钠失去电子发生氧化反应，故A错误； B．放电时，M为负极，N为正极，阳离子移向正极，即Na+由左室移至海水中，故B正确； C．电子不会进入电解质溶液，故C错误； D．钠会与水反应，不能将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液，故D错误； 答案选B。 7．【化学能与电能的转化综合应用】（25-26高一下·福建福州·期中）某兴趣小组对原电池进行性能改进研究，并利用改进后的原电池装置进行物质验证实验。 已知：本题中涉及的盐桥由KCl和琼脂组成，可以起到电荷中和(平衡电荷，维持溶液电中性)、电路闭合、电位稳定、物理隔离(防止溶液混合，直接接触)等作用。 回答下列问题： (1)装置1中，负极反应式为___________。 (2)实验时发现装置1的电流强度很快降低，且锌片表面有红色海绵状固体析出，对应反应的离子方程式为___________，由此提出装置1原电池的缺点是___________。 (3)为改进装置1的缺点，甲同学提出采用装置2，装置2工作时，盐桥中的Cl-向___________(填“左”或“右”)移动。 (4)装置2中，当电路中转移0.1 mol电子，理论上石墨电极质量增加___________g。 (5)在H2SO4酸化的KMnO4溶液中滴加适量的Na2S溶液，振荡，溶液褪色，为确认氧化产物为SO，可利用装置3进行实验。闭合开关K，反应一段时间后，观察到石墨极烧杯中溶液褪色。 ①装置3中，Pt电极为原电池的___________(填“正”或“负”)极。 ②实验结束后，设计实验证明氧化产物为SO：___________。 【答案】(1)Zn-2e-=Zn2+ (2) Zn+Cu2+=Zn2++Cu 能量转换效率较低，不能得到持续稳定的电流 (3)左 (4)3.2 (5) 负 取少量Pt电极附近溶液于试管中，滴加足量盐酸，再滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明氧化产物有SO 【分析】装置1的原电池总反应为： Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为： Cu2++2e-=Cu； 装置2通过盐桥改进后的原电池总反应仍为：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为：Cu2++2e-=Cu； 装置3通过盐桥改进反应的原电池总反应为： 5Na2S+8KMnO4+12H2SO4=5Na2SO4+8MnSO4+4K2SO4+12H2O，负极反应式为：S2--8e-+4H2O=SO+8H+，正极反应式为：MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O；据此分析解答。 【详解】（1）根据分析，装置1的负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+ （2）锌片表面有红色海绵状固体析出是因为Zn将Cu置换出来覆盖在Zn表面，反应的离子方程式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu；因此阻碍了电能的转化，则此装置1原电池的缺点为：能量转换效率较低，不能得到持续稳定的电流。 （3）在原电池装置中，阴离子向负极移动，该装置左面的Zn为负极，则盐桥中的Cl-向左移动。 （4）在装置2中，石墨电极作为正极，发生的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；则可计算出当电路中转移0.1 mol电子时，析出的Cu的质量为：×64g/mol=3.2g （5）在装置3中，Pt电极上发生的是S2-被氧化为SO，为原电池的负极； 检验SO存在的方法：取少量Pt电极附近溶液于试管中，滴加足量盐酸，再滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明氧化产物为SO 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题6 化学反应与能量变化 题型1 化学反应速率 1．A 2．D 3．C 4．B 5．D 6．D 题型2 化学反应的限度与化学平衡 1．D 2．D 3．D 4．D 5．(1) 3AB+3C 2.4mol 50% (2) BC B (3) 4：5 题型3 化学反应中的热 1．C 2．C 3．D 4．B 5．C 6．C 7．(1)②④⑦ (2) 放出 128.8 2052.8 (3)AD (4) (5)3:1 (6) 部分溶于水未逸出；或部分被氧化成；或部分被氧化成 题型4 化学能与电能的转化 1．A 2．D 3．A 4．B 5．D 6．B 7．(1)Zn-2e-=Zn2+ (2) Zn+Cu2+=Zn2++Cu 能量转换效率较低，不能得到持续稳定的电流 (3)左 (4)3.2 (5) 负 取少量Pt电极附近溶液于试管中，滴加足量盐酸，再滴加适量BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明氧化产物有SO 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题6 化学反应与能量变化 题型1 化学反应速率及其影响因素 题型2 化学反应的限度与化学平衡（重点） 题型3 化学反应中的热 题型4 化学能与电能的转化（重点） 题型1 化学反应速率 1．【化学反应速率的含义及表示方法】（25-26高一·全国·课堂例题）反应，经2min，B的浓度减少0.8mol/L。有关该反应的速率说法正确的是 A．用B、C、D表示的反应速率之比为4∶3∶1 B．用B、C表示该反应的反应速率大小不同，意义也不同 C．增加固体A的质量可以加快正反应速率 D．在2min末，用B表示的反应速率是0.4mol/(L•min) 2．【化学反应速率的计算】（25-26高一下·江苏盐城·期中）某温度下，浓度都是1 的两种气体和，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为，，，则该反应的反应式可表示为 A． B． C． D． 解题要点 化学反应速率的计算方法 (1)根据定义式计算 v(A)＝。已知任意两个量，可求第三个量。 (2)化学计量数转换法 对于同一个化学反应，用不同物质的浓度变化表示的反应速率之比等于相应物质在反应方程式中的化学计量数之比。 例如：对于反应aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。 (3)利用“三段式”计算 设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol·L－1为反应物A的转化浓度，nx mol·L－1为B的转化浓度，则： 　　　　　　 mA(g)＋nB(g) = pC(g)＋qD(g) 起始浓度/mol·L－1　 a　　　　b 　　 0　　　0 转化浓度/mol·L－1 mx nx px qx 某时刻浓度/mol·L－1 a－mx b－nx px qx 3．【化学反应速率的比较】（25-26高一下·河北沧州·期中）已知地康法生产氯气的反应为。下列四种条件下的反应速率最快的是 A． B． C． D． 解题要点 比较不同物质表示的反应速率时，需将速率统一换算为同一物质、同一单位的速率，再根据速率与化学计量数的比值判断快慢，据此分析。 4．【影响化学反应速率的因素】（25-26高一下·河北·阶段检测）在生产或生活中常需要控制反应速率以达到相应的目的。下列措施一定能使化学反应速率增大的是 A．反应时，增大压强 B．工业生产上用煤粉代替煤块 C．生活中，将食物放在冰箱储存 D．食品包装时加入铁粉和干燥剂 解题要点 (1)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。 (2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。 (3)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 (4)催化剂参与化学反应，但其化学性质在反应前后保持不变。 (5)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。 5．【控制变量法的应用】某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 解题要点 “探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。 (1)定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。 (2)确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。 (3)设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。 (4)确定因变量的观测指标。在本实验中，应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。 6．【化学反应速率图像分析】（25-26高一下·云南昭通·期中）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应在体积固定的密闭容器中进行，反应过程中测得的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是 A．反应速率：段段 B．的化学反应速率 C．若向容器内充入一定体积的，化学反应速率加快 D．若向反应容器内充入一定的氦气，可以加快反应速率 题型2 化学反应的限度与化学平衡 1．【可逆反应的特征和化学反应的限度】一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L－1 解题要点 可逆反应的特点和极值法确定浓度范围 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 (2)可逆反应体系中， 反应物不能全部转化为生成物，生成物也不能完全转化为反应物。 (3)极值法确定浓度范围的方法 2．【化学平衡状态的建立和特征】一定温度下，2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，10s时达到平衡。下列说法不正确的是 A．反应的化学方程式为： B．时，Z和X浓度相等，正反应速率大于逆反应速率 C．当X的物质的量不再随时间而变化，此时正、逆反应速率相等，但不为零 D．从反应开始到10s内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 3．【化学平衡状态的判断】（25-26高一下·陕西商洛·期中）在容积不变的密闭容器中，发生反应，生成的COS(羰基硫)是一种粮食熏蒸剂，能够防止某些害虫和真菌的危害。下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 A．容器中混合气体的总质量不再发生变化 B．消耗1 mol CO的同时生成1 mol COS C．容器中混合气体的密度不再发生变化 D．CO、、COS和的浓度均不再发生变化 解题要点 化学平衡状态的判断方法 (1)判断化学平衡状态的依据——“正逆相等，变量不变” (2)不能作为判断化学平衡状态“标志”的几种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的气体分子数不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化。 ③全是气体参加的气体分子数不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 4．【化学平衡图像】（24-25高一下·湖南岳阳·期末）某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下，将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂)，模拟汽车尾气转化，容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．两种无毒气体是NO2和CO2 B．当反应进行到第10min时，c(CO2) = 0.02mol·L-1 C．当反应进行到第5min时，v正(NO) = v逆(CO) D．若容器内气体的平均摩尔质量不变，则反应达到平衡状态 5．【化学反应速率与化学平衡综合应用】回答下列问题： (1)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： ①该反应的化学方程式为_______。 ②从开始至2 min，B的平均反应速率为_______。 ③平衡时，C的物质的量为_______。 ④A的转化率为_______。 (2)NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 ①下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。 A．1：2       B．容器内气体的颜色不再变化 C．混合气体的压强不再变化       D． ②下列措施能使该反应速率加快的是_______(填标号)。 A．增大容器体积　　　B．加入合适的催化剂　　　C．恒容条件下充入He (3)向2 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生合成氨反应，2 min时达到平衡。测得平衡混合气体中NH3的体积分数为25%，则： ①0～2 min内，v(NH3)=_______。 ②平衡时容器的压强与起始时的压强之比为_______。 题型3 化学反应中的热 1．【吸热反应与放热反应】（25-26高一下·重庆·期中）下列反应不属于吸热反应的是 A．碳酸钙受热分解 B．灼热的炭与二氧化碳的反应 C．双氧水分解 D．碳酸氢钠与盐酸的反应 2．【热化学方程式的书写和判断】0.5mol完全燃烧生成和液态时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 解题要点 热化学方程式的书写正误判断 3．【化学反应的能量变化与物质能量的关系】如图所示是298K时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是（　　） A．加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热 B．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C．该反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ∆H=﹣92 kJ/mol D．在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 molH2反应后放出的热量为92kJ 解题要点 确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应； 若反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。 如下图所示： 4．【化学反应过程与能量】（24-25高二上·山西·开学考试）科学研究表明和NO反应生成和的能量变化如图所示。 下列说法错误的是 A．该反应为放热反应 B．反应过程中每生成1mol，转移4mol电子 C．反应过程中每生成2mol释放278kJ热量 D．1mol和1molNO(g)的总能量比1mol和1mol的总能量高 5．【化学键与化学反应的能量】用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用反应a可实现氯的循环利用。 反应a：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol－1 已知：ⅰ. ⅱ.H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1 下列说法不正确的是( ) A．反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和形成 C．4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－159.6 kJ·mol－1 D．断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差约为31.9 kJ 解题要点 反应热取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小，与反应的条件没有关系。 其中化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量。 ΔH＝断开反应物化学键所吸收的能量－形成生成物化学键所释放的能量。 若ΔH>0，则为吸热反应，若ΔH<0，则为放热反应。 6．【物质能量的转换】（25-26高一下·北京·期中）下列关于能量转换的认识，正确的是 A．煤燃烧只是化学能转化为热能 B．人体内葡萄糖被氧化成是热能转变成化学能 C．植物燃料燃烧时放出的能量来源于太阳能 D．电灯工作时，电能全部转化为光能 7．【化学反应中的热综合应用】（25-26高一下·江西景德镇·期中）Ⅰ．依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： (1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①中和反应  ②碳与水蒸气制取水煤气(CO和)  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  ⑥干冰升华  ⑦晶体和氯化铵晶体反应 (2)已知化学反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的能量变化如图所示，回答下列问题： ①2 molH2(g)和1molCO(g)生成1molCH3OH(g)的反应中___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。 ②已知断开2 molH2(g)和1molCO(g)中的化学键需要吸收的能量为1924 kJ，则断开1molCH3OH(g)中的化学键所需要吸收___________kJ的能量。 Ⅱ．H2S、SO2、NO、NO2等会污染环境，科学处理及综合利用是研究热点。 (3)实验室中，用下列溶液既能吸收SO2又能吸收H2S，同时不产生新的污染性气体的是___________(填序号)。 A．NaOH溶液 B．HNO3溶液 C．CaCl2溶液 D．酸性KMnO4溶液 (4)氨的催化氧化是工业制HNO3的基础，该反应的化学方程式为___________。 (5)将20 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中，充分反应后试管中剩余10 mL气体，则原混合气体中NO2与NO的体积比为___________。 (6)“双碱法”脱除尾气中的SO2。其部分原理示意图如图所示。 ①过程Ⅰ的化学反应方程式为___________。 ②若向过程Ⅱ反应体系中加入足量盐酸，充分反应后，放出的SO2量总是小于过程Ⅰ吸收的SO2量，其主要原因有___________。 题型4 化学能与电能的转化 1．【原电池的工作原理】（24-25高一下·湖北襄阳·期末）开发天然气燃料电池，既可高效利用能源又能减少CO2排放。某甲烷熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图，处理器中可吸收水和部分CO2.下列叙述正确的是 A．电极A为负极，电极B为正极 B．电池工作时向电极B移动 C．电池工作时电流由电极A经用电器流向电极B D．电极A上的反应为CH4-6+3=4CO2+2H2O 解题要点 原电池的工作原理 2．【原电池的分析】（25-26高一下·安徽蚌埠·期中）一种既可去除环境中重金属镉(Cd)，又同时向外输出电能的原电池系统的电化学原理如下图所示： 已知Anion flow表示离子的移动，下列有关说法正确的是 A．碳电极发生氧化反应 B．电流方向从锌电极流向碳电极 C．Anion flow表示阳离子的移动 D．负极的部分电极反应式为： 解题要点 原电池的分析一般采取以下步骤： ①确定装置中发生的氧化还原反应，并写出化学方程式。如果有多个反应发生，则选择最容易进行的那个反应为电池反应。 ②将化学方程式改写成离子方程式。 ③分析氧化还原反应的电子得失数目，并改写成电极反应式。 3．【原电池原理的应用】（24-25高一下·江西赣州·阶段检测）下列图示与对应的叙述相符的是   A．图甲装置，为正极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会增加 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量稀硫酸与锌粉反应，加少量固体产生的变化 4．【化学电源】（24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）四种化学电池的装置构造如图所示。当电池放电时，下列说法正确的是 A．纽扣式银锌电池中锌粉为正极，发生还原反应 B．锌锰干电池中外电路电子由锌筒经导线流向石墨棒 C．铅酸蓄电池中电解质溶液的逐渐减小 D．氢氧燃料电池中外电路每转移，有在正极参与反应 5．【电极反应式的书写】（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 解题要点 电极反应式的书写方法 ①负极反应式的书写 先判断负极材料，然后再分析其反应特点，并注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 ②正极反应式的书写 a．首先判断在正极发生反应的物质 当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒； 当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。 b．再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。 6．【化学能与电能的转化在生产中的应用】钠基一海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势，有望成为新一代储能器件，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M极为正极，发生还原反应 B．放电时，Na+由左室移至海水中 C．电子移动方向：M极→N极→海水→有机电解液 D．可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液 7．【化学能与电能的转化综合应用】（25-26高一下·福建福州·期中）某兴趣小组对原电池进行性能改进研究，并利用改进后的原电池装置进行物质验证实验。 已知：本题中涉及的盐桥由KCl和琼脂组成，可以起到电荷中和(平衡电荷，维持溶液电中性)、电路闭合、电位稳定、物理隔离(防止溶液混合，直接接触)等作用。 回答下列问题： (1)装置1中，负极反应式为___________。 (2)实验时发现装置1的电流强度很快降低，且锌片表面有红色海绵状固体析出，对应反应的离子方程式为___________，由此提出装置1原电池的缺点是___________。 (3)为改进装置1的缺点，甲同学提出采用装置2，装置2工作时，盐桥中的Cl-向___________(填“左”或“右”)移动。 (4)装置2中，当电路中转移0.1 mol电子，理论上石墨电极质量增加___________g。 (5)在H2SO4酸化的KMnO4溶液中滴加适量的Na2S溶液，振荡，溶液褪色，为确认氧化产物为SO，可利用装置3进行实验。闭合开关K，反应一段时间后，观察到石墨极烧杯中溶液褪色。 ①装置3中，Pt电极为原电池的___________(填“正”或“负”)极。 ②实验结束后，设计实验证明氧化产物为SO：___________。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $