内容正文:
第一部分
假期作业十化学反应与能量变化
假期作业十化学反应与能量变化
【日品好题】
请重点关注第6题,该题考查化学电源的相关内容,综合性强,是高频考点。
…0考点集川0
考点四
原电池原理
4.质量均为mg的铁片、铜片和
考点一
放热反应与吸热反应
1L0.2mol/L的CuSO4溶液
1.下列化学实验所涉及的主要反应是吸热反
应的是
组成的装置如图所示。下列
A.锌粒与稀硫酸反应制备H?
说法正确的是
B.NH4C1与Ba(OH)2·8H2O反应制
A.a和b用导线连接时,电子
备NH
通过电解质溶液转移到铜片上
C.铁粉与硫粉反应制备少量FeS
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应
D.在NaOH溶液中加入盐酸溶液
为Cu2+-2e-Cu
考点二反应中能量变化的原因
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶
2.已知反应X+Y一一M+N为吸热反应,对
液均从蓝色逐渐变成黄色
这个反应的下列说法中正确的是
(
D.a和b用导线连接后,当电路中通过
A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定
0.2mol电子时,理论上铁片与铜片的质
低于N的
量差为12g
B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反
应才能进行
考点五原电池原理的应用
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量大5.下列事实能说明Mg的金属活动性比A1强
于形成生成物中化学键所放出的能量
的是
D.反应物X和Y的总能量一定高于生成物:
A.将镁和铝用导线连接放入稀盐酸中组成
M和N的总能量
原电池,铝电极上产生较多气泡
考点三能量的转化与能源的利用
!
B.将镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液
3.环境、能源和资源是人类生存和发展的基本
中组成原电池,铝电极逐渐溶解
条件。下列说法不正确的是
(
)
C.1mol镁与足量氯气反应失去2NA个电
A.二氧化硫的产生主要原因是煤的大量
子,1mol铝与足量氯气反应失去3NA个
燃烧
电子
B.海底埋藏着大量的可燃冰,它不可能成为
D.各1mol镁、铝与足量盐酸反应,分别产
未来的新能源
C.氢气极易燃烧,燃烧的产物是水,被认为
生氢气1mol和1.5mol
是最清洁的燃料
考点六
化学电源
D.化石燃料面临被耗尽的危险,人类正在利;6.肼(八2H1)一空气燃料电池是一种碱性电池,无
用和开发新的能源,如太阳能、风能、地热
污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理
能等
如图所示。下列判断错误的是
27
高一化学每日一练·练出好成绩
负载
解析加热才能发生的反应不一定是吸热
反应,如铜在氯气中燃烧;放热反应在常温
下不一定容易发生,如N2与H2合成NH3;
b
空气
a
电
浓硫酸溶于水放出热量属于放热过程,不是
KOH
极
溶液
放热反应;需要加热才能发生的放热反应,
N2H,三
如果反应放出的热量达到反应所需要的热
量,停止加热反应也能继续进行,如Fe十S
A.通入空气的电极b为正极
△
FeS.
B.a电极反应式为N2H4+4OH--4e
答案A
=N2↑+4H2O
C.电池工作时,OH一移向a电极
…0真题尝试0…
D.当电池放电转移10mol电子时,至少消
(2024·江苏卷)碱性锌锰电池的总反应为
耗燃料肼60g
Zn+2MnO2+H2O-ZnO+2MnOOH,
0易错清零0…
电池构造示意图如图所示。下列有关说法
正确的是
易错点吸热反应和放热反应判断错误
下列说法正确的是
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
锌粉和KOH
②放热反应在常温下一定很容易发生
③浓硫酸溶于水放出热量属于放热反应
MnO2和KOH
④有的放热反应加热到一定温度引发后,停
隔膜
止加热反应也能继续进行
A.电池工作时,MnO2发生氧化反应
A.只有④
B.只有①②
B.电池工作时,OH一通过隔膜向正极移动
C.①②③④
D.②③④
C.环境温度过低,不利于电池放电
[易错警示]正确理解吸热反应和放热反应
D.反应中每生成1 mol MnOOH,转移电子
(1)“三个不一定”
数为2×6.02×1023
①需加热才能发生的反应不一定是吸热反
应,如碳和氧气的反应。
、
0大题综合0…
②放热反应常温下不一定容易发生,如物质
任何化学反应都伴随着能量的变化,通过化
燃烧。
学反应,化学能可转化为热能、电能等不同
③吸热反应也不一定需要加热,如Ba(OH)2·
、
形式的能量。
8HO晶体和NH4Cl晶体的反应。
(1)H2可用于工业合成氨气,已知拆开
(2)区分吸放热反应和吸放热过程
1molH一H、1molN=N分别需要吸收的
吸热反应和放热反应都是化学变化,如:
能量为436kJ、946kJ,形成1molN一H会
NaOH固体溶于水是放热过程,但不是放热
放出能量391kJ,则在反应N2+3H2
反应;如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不
高温高压
2NH3中,每生成2 mol NH3,
是吸热反应。
催化剂
尝试选择
(选填“吸收”或“放出”)热量
28
第一部分
假期作业十化学反应与能量变化
kJ。当在相同的条件下向容器中
…o典题典例o
充入1molN2和3molH2时,它们反应对
应的热量
(选填“大于”“等于”或
题点
电极反应式的书写
“小于”)你所计算出的值。
[例]银锌电池广泛用作各种电子仪器的电
(2)用图甲、乙所示装置进行实验,请回答下
源,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液
列问题。
为KOH溶液,总反应式为Ag2O十Zn十
H2O—2Ag十Zn(OH)2。下列说法不正
确的是
A.原电池放电时,负极上发生反应的物质
稀硫酸
稀硫酸
是Zn
甲
B.负极的电极反应是Zn十2OH--2e一
以下叙述中,正确的是
(填字母)。
Zn(OH)2
a.甲中铜片是正极,乙中锌片是负极
C.工作时,负极区溶液碱性减弱,正极区溶
b.两池中溶液的pH均增大
c.两池中铜片表面均有气泡产生
液碱性增强
d.若反应过程中有0.2mol电子转移,生成
D.溶液中的OH一向正极移动
的氢气在标准状况下的体积均为2.24L
知识拓展]“电极反应式的书写思路
(3)Mg、A1设计成如图示原电池装置:
列物质
按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应判断
标得失
出电极反应产物,标出得失电子的数日。
电极产物在电解质溶液中应能稳定存在,如碱性
看环境
溶液中生成的H应结合OH生成水。电极反应式
配守恒
要遵守电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒等,
并注意配平。
两式加
溶液
两电极反应式相加,与总反应式对照验证
验总式
若溶液为氢氧化钠溶液,负极的电极反应
为
…0对点精练0…
金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。
(4)如图是甲烷燃料电池的原理示意图:
下列说法中不正确的是
负载
OH
OH
CH
CO
金
OH
空气
OH
M
a电极NaOH溶液
b电极
①电池的负极是
(选填“a”或“b”)
A.金属M作电池负极
电极,该电极的反应式为
B.电解质是熔融的MO
C.正极的电极反应:O2+4e-十2H2O
②电池工作一段时间后,电解质溶液的pH
-40H
(选填“增大”、“减小”或“不变”)
D.电池反应:2M+O2+2H2O—2M(OH)2
29高一化学每日
逼强酸呈碱性,逼强碱呈酸性的氧化物,既能与酸
作用,又能与碱作用,SO2不属于两性氧化物,属于
酸性氧化物,B错误;C.CO2和碳在高温下能反应
生成CO,CO2中C的化合价由+4价降低到十2
价,作氧化剂,SO2和碳高温下能反应生成S和
CO,SiO2中Si的化合价由+4价降低到0价,作氧
化剂,C正确;D.高温下能反应不是利用强酸制备
弱酸原理,是因为生成了气体CO2,并且碳酸的酸
性大于硅酸,D错误:故答案为C。
[易错提醒]不要混淆常见含硅物质的类别
①计算机芯片的主要成分是晶体硅而不是SiO,,
用作半导体材料的是晶体硅。
②水晶、沙子、玛瑙等的主要成分是SO2而不是硅
酸盐。
③光导纤维的主要成分是SiO2,不属于硅酸盐
材料。
④传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成
分是硅酸盐。
5.B[A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,可
用于制造发动机部件,其化学式为S3N4,A正确:
B.利用硅的半导体性能,可以制成太阳能电池,B
错误;C.碳化硅硬度大、熔,点高,可用于制作高温结
构陶瓷和轴承,C正确;D.富勒烯是由碳原子构成
的一系列笼形分子的总称,属于新型无机非金属材
料,D正确;故答案选B。]
6.C[A.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液等强
碱反应生成盐,A正确;B.H2SiO3难溶于水且不稳
定,受热易分解H2SiO3-
三SiO2十H2O,B正确;
C.光导纤雏的主要成分是二氧化硅,属于新型无机
非金属材料,C错误;D.氮化硅、氧化铝、碳化硅和
二氧化锆都可作为制高温结构陶瓷的材料,D正
确:故选C。
真题尝试
B[A.SiO,和C在高温下发生反应生成Si和CO,
因此:制各粗硅的反应方程式为S0,十2C高温s十
2CO个,A说法正确;B.SiO2由非金属构成只存在
共价键,B说法错误;C.HC1易与水形成盐酸,在一
定的条件下氧气可以将HC1氧化:H,在高温下逼
到氧气能发生反应生成水,且其易燃易爆,其与S
HCI3在高温下反应生成硅和HC1,因此,原料气
HCI和H2应充分去除水和氧气,C说法正确;D.Si
+3HC1300℃SiHCL,+H,该反应中Si与H的
化合价都发生了改变,故为氧化还原反应,D说法
正确;故选B。]
大题综合
解析I.NaC1固体与浓硫酸混合加热制取HC1,
用浓硫酸千燥氯化氢,用向上排空气法收集氯化氢
气体(第二个装置中氯气长进短出),用氢氧化钠溶
液吸收多余的氯化氢气体防止污染,尾气吸收装置
与收集装置间加千燥装置;Ⅱ.A中反应生成氯化
氢,通过B无水氯化钙千燥后,氯化氢进入C中和
硅反应生成三氯硅烷,三氯硅烷在D中冷凝收集,
尾气使用碱液吸收防止污染。(1)盛装NaCl固体
的仪器名称是圆底烧瓶:NaC1固体与浓硫酸混合加
热制取HCI,用浓硫酸干燥氯化氢,用向上排空法
收集氯化氢气体(第二个装置中氯气长进短出),用
氢氧化钠溶液吸收多余的氯化氢气体防止污染,尾
气吸收装置与收集装置间加干燥装置,故接口顺序
为:a>d→e→b→c→d→e→f;(2)NaC1固体与浓硫
酸制取HC1时发生复分解反应生成氯化氢和硫酸
氢钠:NaC1十H2SO,(浓)△NaHSO,十HCl个;
06
练·练出好成绩
(3)装置B为千燥氯气装置,氯化氢和碱石灰反应,
故所装药品是无水氯化钙:三氯硅烷极易与水反
应,易被氧化,且反应生成易燃易爆气体氢气,故加
热前要先通一段时间HCI气体,原因是排尽装置内
的空气、防止三氯硅烷被氧化、防止生成的氢气与
空气混合反应而爆炸;(4)三氯硅烷的熔点
一126.6℃,沸点31.8℃:D中冰盐水的作用是冷
却生成的SiHCI3,使其液化,以便收集;(5)氯化氢
气体极易溶于水,且三氯硅烷极易与水反应,氢气
易燃易爆,故装置中E会产生倒吸;D、E之间缺少
一个盛有浓硫酸的千燥装置;缺少H2的处理装置。
答案(1)圆底烧瓶debc
(2)NaCI+H2SO1(浓)=NaHSO1+HCI↑
(3)无水氯化钙排尽装置内的空气、防止三氯硅
烷被氧化、防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸
(4)冷却生成的SHCL3,使其液化,以便收集
(5)E中会产生倒吸:D、E之间缺少一个盛有浓硫
酸的干燥装置;缺少H2的处理装置
典题典例
D[A.制备粗硅的反应方为石英砂和碳高温生成
C0和粗硅,为Si0,十2C高温
Si十2C0N,A正确;
B.反应①中碳、硅元素化合价改变;②中硅、氢元素
化合价改变,③氢、硅元素化合价改变,均为氧化还
原反应,B正确;C.在反应②中产生H2,可用于反
应③还原SiHCI,3制取Si单质,反应③产生的HCI
可与粗硅反应制取SiHCI3,因此流程中HCl和H
可以循环利用,C正确:D.反应②③反应温度不同,
因此反应②与反应③不能互为可逆反应,D错误;
故选D。」
对点精练
[分析]石英砂主要成分是二氧化硅,与焦炭反应
生成硅和CO,粗硅和HC1在高温下反应生成Si
HCL3和氢气,SiHCI3和氢气再反应生成纯硅和
HCI。
B[A.自然界中不存在游离态硅,硅为亲氧元素,
硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在,A
正确;B.根据原理图,反应①为二氧化硅和焦炭在
高温下反应生成硅和CO,反应方程式为SO2十2C
1800~2000℃
Si(粗)十2CO个,B错误:C.反应③
中的H2用焦炭代替会产生杂质,C正确;D.流程
②、③中分别会有H2、HCI生成,所以整个流程中
能循环利用的物质有H2和HCI,D正确:故选B。]
假期作业十
考点集训
1.B[大多数的分解反应是吸热的:大多数化合反
应、物质的燃烧、中和反应、金属和酸的反应是放热
反应;特例:NH,C1与Ba(OH)2·8H2O反应、焦炭
和二氧化碳在高温下的化合反应为吸热反应。A.
金属和酸之间的反应是放热反应,A错误:B.
NH4CI与Ba(OH)2·8H2O反应制备NH3是吸热
反应,B正确;C.铁粉与硫粉反应制备少量FeS是
放热反应,C错误:D.中和反应是放热反应,D错
误;故选B。]
2.C「该反应为吸热反应,说明反应物的总能量低于
生成物的总能量,但不能说明X与M的能量关系、
Y与N的能量关系,A错误:反应类型与反应条件
无关,B错误;反应中断裂化学键吸收的能量比形成
化学键时放出的能量高,由能量守恒可知部分能量
储存在物质中,为吸热反应,C正确;该反应中X和
Y的总能量一定低于生成物M和N的总能量,D错
误。」
参考答
3.B[A.煤燃烧产生的二氧化硫、二氧化氨,正确;
B.可燃冰燃烧生成二氧化碳和水,海底埋藏着大量
的可燃冰,它可能成为未来的新能源,错误;C.由于
氢气燃烧放出的热量多,燃烧产物是水不污染环
境,制取氢气的原料丰富,可以用水来制取,所以被
认为是最清洁的燃料,正确;D.化石燃料属于不可
再生能源,面临被耗尽的危险,人类正在利用和开
发新的能源,如太阳能、风能、地热能,正确。故
选B。]
4.D[A.a和b用导线连接时为原电池,电子由负极
Fe经过导线流向正极Cu,不能进入溶液中,A错
误:B.a和b用导线连接时为原电池,Cu作正极,正
极反应式为Cu2++2e一Cu,B错误;C.a和b用
导线连接时为原电池,Fe作负极,负极反应式为Fe
2eFe2+,a和b不用导线连接时,Fe与
CuSO4反应为Cu2++Fe一一Cu+Fe2+,溶液均从
蓝色变成浅绿色,C错误;D.a和b用导线连接时为
原电池,负极反应式为Fe-2e一Fe2+,正极反
应式为Cu2++2e一Cu,当电路中有0.2NA个
电子通过时,溶解Fe为0.1mol,生成Cu为
0.1mol,即溶解5.6gFe,生成6.4gCu,理论上铁
片与铜片的质量差为5.6g十6.4g=12g,D正确;
故选D。]
[方法技巧]原电池正、负极判断方法
活动性较弱的金属
还原电子
电流
原极
或能导电的非金属
反应■
流入
流出
电
电极材料
反应类型电子流向电流流向
图一话性较的网一一面一离
电子电流
5.A[A.该原电池中活泼性强的金属作负极,说明
镁的活泼性比铝强,A正确;B.NaOH溶液与铝反
应,不与镁反应,不能证明金属活动性强弱,B错误;
C.金属的活动性强弱与失去电子个数无关,C错
误;D.等物质的量的金属与足量盐酸反应产生氢气
的多少不能证明金属活动性强弱,D错误;故选A。]
6.D「A.燃料电池中通空气的电极b为正极,A正
确;B.肼-空气燃料电池中肼中氨元素为一2价升高
到氨气中的0价,发生氧化反应,电极反应式为
N2H4+4OH-4e==N2个+4H2O,B正确:C
极为负极,b极为正极,对于原电池来说,阴离子
移向负极,所以电池工作时,OH移向a电极,C正
确;D.根据N2H4+4OH一4e—N2个+
4H20,当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃
料肼为10molX32g/mol=80g,D错误:故选D.]
4
真题尝试
[分析]Zn为负极,电极反应式为:Zn-2e+
2OH一ZnO+H2O,MnO2为正极,电极反应式
为:MnO2+e+H2O-MnOOH+OH。
C[A.电池工作时,MnO2为正极,得到电子,发生
还原反应,故A错误;B.电池工作时,OH通过隔
膜向负极移动,故B错误:C.环境温度过低,化学反
应速率下降,不利于电池放电,故C正确;D.由电极
反应式MnO2+e+H2O-MnOOH+OH可
知,反应中每生成1 nol MnOOH,转移电子数为
6.02×1023,故D错误;故选C。]
大题综合
高温高压
解析(1)在反应N2(g)+3H2(g)
2NH3
催化剂
(g)中每生成2 mol NH3断键吸热(946+436×3)
06:
与详解
kJ,合成键放热(2×3×391)kJ,(2×3×391)一(946
+436×3)=92kJ,则每生成2 mol NH3放出热量
92kJ;该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为
生成物,所以当在相同的条件下向容器中充入
1molN2和3molH2时,它们反应对应的热量小于
92kJ;(2)甲池中锌与稀硫酸反应,锌表面产生气
泡,反应离子方程式为Zn十2H+—Zn2+十H2个,
铜与稀硫酸不反应;乙池中形成原电池,锌比铜活
泼,锌作负极,电极反应式为Zn一2e一Zn2+,铜
作正极,电极反应式为2H十十2e一H2个,总反
应为Zn十2H+—Zn2++H2个,据此作答;a.由分
析可知,甲装置不能形成原电池,故a错误;b.由分
析可知,两池中氢离子均被消耗,pH增大,故b正
确;C.甲池中铜表面无明显现象,乙池中铜表面产生
气泡,故c错误;d.由分析可知,若反应过程中有
0.2mol电子转移,均生成氢气0.1mol,在标况下的
体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故d正确;
故答案为:bd;(3)Mg与氢氧化钠溶液不反应,A1与
氢氧化钠溶液反应,故A1作负极,Mg作正极:负极
反应式为A1-3e+4OH厂
=[Al(OH)4;
(4)①甲烷燃料电池中,通入甲烷的电极a为原电池
的负极;负极上是甲烷发生失电子的氧化反应,在
碱性环境中电极反应式为:CH4一8e十10OH
==CO号+7H2O:②正极反应为O2+4e+
2H2O一4OH,根据电池的两极反应,在转移电
子相等的情况下,消耗了溶液中的氢氧根离子,所
以溶液的碱性减弱,pH减小。
答案(1)放出92小于(2)bd
(3)A1-3e+4OH—[A1(OH)4]
(4)Da CH-8e +100H-CO+7H2 O
②减小
典题典例
D[A.根据总反应Ag2O+Zn+H2O一2Ag+
Zn(OH)2,分析各物质化合价发生的变化可知,Zn
为负极,故A正确;B.Ag2O为正极,锌为负极,电
解质溶液为KOH溶液,所以负极的电极反应式为
Zn+2OH-2e—Zn(OH)2,故B正确;C.正极
的电极反应式为Ag2O+2e+H2O一2Ag十
2OH一,在负极区OH被消耗,溶液碱性减弱,pH
减小,正极区生成OH,溶液碱性增强,pH增大,
故C正确;D.原电池中阴离子向负极移动,所以溶
液中的OH向负极移动,故D错误;故选D。]
对点精练
B[该电池中M失电子作负极,A正确:由图中
M2+和OH可知,电解质不是熔融的MO,B错误;
空气得电子作正极,电极反应为O2+4e十2H2O
一一4OH,C正确;电池总反应为2M+O2十2H2O
一一2M(OH)2,D正确。]
假期作业十一
考点集训
1.A[A.化学反应速率正是用于衡量一段时间内化
学反应进行快慢的物理量,A正确;B.反应速率有
时不一定能察觉,如酸碱中和反应瞬间即能完成,
但几乎没有明显现象发生,B错误;C.反应速率为
0.8mol·(L·s)-1表示1s内某物质的浓度平均
变化了0.8mol·L1,而不是1s时的瞬时浓度,C
错误;D.化学反应速率一般以某物质单位时间内的
浓度变化量来表示,而固体或纯液体的浓度视为常
数,不能表示化学反应速率,D错误:答案选A。]