PAGEPAGE1其次章化學反應與能量微型專題重點突破(一)[對點訓練]題組一化學反應中的能量變更1．下列反應或過程中能量的變更符合圖像的是()A．H＋H→H—HB．2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC．Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑D．H2SO4＋2KOH=K2SO4＋2H2O考點化學反應中的能量變更題點化學反應中能量變更的圖像分析答案B解析依據圖像，生成物的總能量大于反應物的總能量，說明反應是吸熱反應或過程。A項，形成化學鍵的過程中會放出能量，錯誤；B項，屬于銨鹽和堿的反應，是吸熱反應，正確；C項，屬于金屬與酸的反應，是放熱反應，錯誤；D項，屬于酸堿中和反應，是放熱反應，錯誤。2．(2024·桂林中學高一下期中)下列變更過程，能放出熱量的過程有()①液態水變成水蒸氣②酸堿中和反應③濃硫酸稀釋④固體氫氧化鈉溶于水⑤H2在Cl2中燃燒⑥灼熱的炭與CO2的反應⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌A．2個B．3個C．4個D．5個考點化學反應中的能量變更題點吸熱反應和放熱反應的推斷答案C解析①液態水變成水蒸氣須要吸熱；②酸堿中和反應放熱；③濃硫酸稀釋過程放熱；④固體氫氧化鈉溶于水放熱；⑤H2在Cl2中燃燒放熱；⑥灼熱的炭與CO2的反應吸熱；⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌吸熱。C項正確。3．生產液晶顯示器的過程中運用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體，其儲存能量的實力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達740年之久，已知鍵能是指斷開1mol化學鍵變為氣態原子時所放出的能量，以下是幾種化學鍵的鍵能：化學鍵N≡NF—FN—F鍵能/kJ·mol－1941.7154.8283.0下列說法中正確的是()A．過程N2(g)→2N(g)放出能量B．過程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反應N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)是吸熱反應D．NF3汲取能量后假如沒有化學鍵的斷裂與形成，仍可能發生化學反應考點化學反應中的能量變更題點化學反應中能量變更的簡潔計算答案B解析A項，由N2(g)→2N(g)破壞化學鍵需汲取能量；B項，N(g)＋3F(g)→NF3(g)是形成化學鍵，放出能量；C項，ΔH＝(941.7＋154.8×3－283.0×6)kJ·mol－1＝－291.9kJ·mol－1；D項，化學反應的實質是化學鍵的斷裂和形成。4．(2024·銀川一中期中)下列說法正確的是()A．凡經加熱而發生的化學反應都是吸熱反應B．C(石墨，s)=C(金剛石，s)，反應中既沒有電子的得失也沒有能量的變更C．干冰升華時，二氧化碳分子中的共價鍵不發生斷裂D．伴有能量變更的物質變更，都是化學變更考點化學反應中的能量變更題點化學反應中能量變更的相關綜合答案C解析經加熱而發生的化學反應不肯定是吸熱反應，反應是否吸熱與反應條件無關，A項不正確；C(石墨，s)=C(金剛石，s)，反應中沒有電子的得失，但是有能量的變更，既不放熱也不吸熱的化學反應是不存在的，B項不正確；干冰升華時，只發生了物理變更，變更的是分子間的距離，二氧化碳分子中的共價鍵不發生斷裂，C項正確；伴有能量變更的物質變更，不肯定都是化學變更，如水蒸氣變為液態水要放出熱量，D項不正確。題組二原電池的基礎學問及應用5．(2024·棗莊市下學期期中)如圖是以稀硫酸為電解質溶液的原電池裝置，下列敘述正確的是()A．鋅片上有氣泡產生B．鋅片為負極，銅片發生氧化反應C．電解質溶液中的H＋向銅極移動D．電子流淌方向：鋅極→導線→銅極→電解質溶液→鋅極考點原電池的基礎學問與應用題點原電池的推斷與工作原理答案C解析鋅比銅活潑、形成原電池反應時，鋅為負極，發生氧化反應，電極方程式為Zn－2e－=Zn2＋，銅為正極，發生還原反應，電極方程式為2H＋＋2e－=H2↑，由此可以知道，電子由負極經外電路流向正極，電子不能進入電解質溶液中；原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動；綜上所述，只有C項正確。6．將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()A．兩個裝置都構成了原電池B．甲裝置構成了原電池，乙裝置沒有構成原電池C．兩燒杯中的鋅片上都有大量氣泡產生D．產生氣泡的速率甲比乙慢考點原電池的基礎學問與應用題點原電池的推斷與工作原理答案B解析甲中構成了銅鋅原電池，鋅作負極，失電子；銅作正極，氫離子在銅極上得電子，生成氫氣；總反應式為Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。乙裝置沒有構成原電池，因為沒有形成閉合電路。構成原電池后生成氫氣的速率加快。7．把金屬A放入鹽B(NO3)2的溶液中，發生反應A＋B2＋=A2＋＋B，以下敘述正確的是()A．常溫下金屬A肯定能與水反應，B肯定不能與水反應B．A與B用導線連接后放入酒精中，肯定形成原電池C．A與B用導線連接后放入B(NO3)2的溶液中，肯定有電流產生D．由A、B和B(NO3)2溶液構成的原電池，A肯定是正極，B肯定是負極考點原電池的基礎學問及應用題點金屬活潑性強弱的綜合應用答案C解析A＋B2＋=A2＋＋B說明A比B活潑，但A、B有可能都在金屬活動性依次H之后，因此，A、B都有可能不與水反應，故A項錯；酒精是非電解質，不能形成原電池，故B項錯；由A、B和B(NO3)2溶液構成的原電池，A肯定是負極，B肯定是正極，故D項錯。8．固體氧化物燃料電池是由美國西屋(Westinghouse)公司研制開發的。它以固體氧化鋯—氧化釔為電解質，這種固體電解質在高溫下允許氧離子(O2－)在其間通過。該電池的工作原理如下圖所示，其中多孔電極a、b均不參加電極反應。下列推斷正確的是()A．由O2放電的a極為電池的負極B．O2－移向電池的正極C．b極對應的電極反應為2H2－4e－＋2O2－=2H2OD．a極對應的電極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－考點原電池的基礎學問及應用題點原電池中電極反應式的書寫答案C解析在燃料電池中，有O2放電的a極為原電池的正極，A錯誤；在燃料電池中，O2－移向－＋D錯誤。9．(2024·啟東高一期中)鋰海水電池常用在海上浮標等助航設備中，其示意圖如圖所示。電池反應為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。電池工作時，下列說法錯誤的是()A．金屬鋰作負極B．鎳電極上發生氧化反應C．可將化學能轉化為電能D．電子從鋰電極經導線流向鎳電極考點原電池的基礎學問及應用題點新型化學電源答案B解析依據原電池的工作原理，較活潑金屬作負極，失去電子被氧化。該電池中鋰比鎳活潑，所以金屬鋰作負極，故A項正確；金屬鎳作正極，得到電子被還原，所以B項錯誤；該裝置是把鋰與水反應的化學能轉化為電能，故C正確；電子從負極鋰經導線流向正極鎳，故D項正確。題組三守恒法在原電池中的應用10．對于鋅、銅、稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有1mol電子通過時，理論上兩極變更是()①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出1gH2④銅片上析出1molH2A．①③ B．①④C．②③ D．②④考點守恒法在原電池中的應用題點原電池中的有關計算答案A解析鋅、銅、稀硫酸組成的原電池的電極反應為負極：Zn－2e－=Zn2＋，正極：2H＋＋2e－=H2↑。則計算關系式為Zn～2e－～H21mol2mol1mol0.5mol1mol0.5molm(Zn)＝0.5mol×65g·mol－1＝32.5g，m(H2)＝0.5mol×2g·mol－1＝1g。11．(2024·上海松江區期中)用圖1表示銅鋅原電池中一些物理量的關系。x軸表示流入正極電子的物質的量，則y軸表示()A．c(H＋) B．c(SOeq\o\al(2－,4))C．銅棒的質量 D．鋅棒的質量考點守恒法在原電池中的應用題點原電池中的有關計算答案C解析鋅棒作原電池負極，電極反應式為Zn－2e－=Zn2＋，銅棒作原電池正極，溶液中銅離子在此極得電子，電極反應式為Cu2＋＋2e－=Cu，所以電解質溶液中c(H＋)不變，A項錯誤；SOeq\o\al(2－,4)不參加反應，所以c(SOeq\o\al(2－,4))不變，B項錯誤；銅棒上有銅析出，銅棒的質量增加，C項正確；鋅不斷溶解，所以鋅棒的質量減小，D項錯誤。12．(2024·廣州仲元中學期中)鎂—次氯酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示，該電池反應為Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－。下列有關說法正確的是()A．電池工作時，c溶液中的溶質是MgCl2B．電池工作時，正極a旁邊的pH將不斷增大C．負極反應式：ClO－－2e－＋H2O=Cl－＋2OH－D．b電極發生還原反應，每轉移0.1mol電子，理論上生成0.1molCl－考點守恒法在原電池中的應用題點原電池相關學問的綜合答案B解析依據電池反應式為Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－，所以c溶液中的溶質不含鎂離子，A項錯誤；放電時正極電極反應式：ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－，所以a電極旁邊的pH將不斷增大，B項正確；依據電池反應式為Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－可知負極電極反應式為Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2，C項錯誤；由圖可知a電極為正極發生還原反應，反應式為ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－，所以每轉移0.1mol電子，理論上生成0.05molCl－，D項錯誤。[綜合強化]13．(1)某試驗小組同學進行如圖所示試驗，以檢驗化學反應中的能量變更。試驗發覺，反應后①中的溫度上升，②中的溫度降低。由此推斷鋁條與鹽酸的反應是______熱反應，Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是______熱反應。反應________(填“①”或“②”)的能量變更可用圖(b)表示。(2)肯定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成氣態水放出的熱量為Q1，生成液態水放出的熱量為Q2，那么Q1______(填“大于”“小于”或“等于”)Q2。(3)已知：4HCl＋O2=2Cl2＋2H2O，該反應中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，則斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為______kJ。考點化學反應中的能量變更題點化學能與熱能的相關綜合答案(1)放吸①(2)小于(3)31.9解析(1)Al與鹽酸反應后，溫度上升，則說明反應放熱，Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應后溫度降低，說明反應為吸熱反應；反應①為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，所以反應①的能量變更可用圖(b)表示。(2)氫氣燃燒分別生成液態水和氣態水，由氣態水轉化為液態水還要放出熱量，故Q1＜Q2。(3)用E(H—O)、E(H—Cl)分別表示H—O鍵、H—Cl鍵鍵能，反應中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，則－115.6kJ·mol－1＝反應物總鍵能－生成物的總鍵能，故4×E(H—Cl)＋498kJ·mol－1－2×243kJ·mol－1－4×E(H—O)＝－115.6kJ·mol－1，整理得4E(H—Cl)－4E(H—O)＝－127.6kJ·mol－1，即E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9kJ·mol－1，故斷開1molH—O鍵與斷開1molH—Cl鍵所需能量相差約為31.9kJ·mol－1×1mol＝31.9kJ。14．某校化學探討性學習小組欲設計試驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關試驗項目。(1)方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，視察產生氣泡的快慢，據此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________。(2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作電極設計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質溶液，并寫出電極反應式。(3)方案Ⅲ：結合你所學的學問，幫助他們再設計一個驗證Fe、Cu活動性的簡潔試驗方案(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________________________________________；用離子方程式表示其反應原理：__________________________________________。考點原電池的基礎學問及應用題點原電池的設計答案(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)原電池裝置如圖所示；正極反應：2H＋＋2e－=H2↑；負極反應：Fe－2e－=Fe2＋(3)把鐵片插入CuSO4溶液中，一段時間后，視察鐵片表面是否生成紅色物質Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu解析方案Ⅰ：金屬的活動性越強，與酸反應越猛烈，產生H2的速率越快，Fe能與H＋反應生成H2：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Cu不與H＋反應，無明顯現象，所以Fe的活動性大于Cu的。方案Ⅱ：利用原電池中相對活潑金屬失去電子為原電池負極，相對不活潑的金屬為原電池的正極來推斷金屬活動性的相對強弱，所以將Cu片、Fe片用導線連接起來浸入稀硫酸中，產生氣泡的電極為正極，也就是活動性較弱的Cu，金屬溶解的電極為負極，也就是活動性較強的Fe。方案Ⅲ：可依據活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來設計試驗。15．現用如圖裝置來測定某原電池工作時在某段時間內通過導線的電子的物質的量。量筒的規格為1000mL，供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。請回答下列問題：(1)b電極材料為________，其電極反應式為_________________________________。(2)當量筒中收集到672mL(標準狀況下)氣體時，通過導線的電子的物質的量為________mol，此時a電極質量________(填“增加”或“削減”)________g。(3)假如將a、b兩電極的電極材料對調，U形管中將出現的現象是________________________________________________________________________。考點守恒法在原電池中的應用題點原電池的有關計算答案(1)銅2H＋＋2e－=H2↑(2)0.06削減1.95(3)左端液面下降，右端液面上升解析(1)純銅片和純鋅片、稀硫酸組成原電池，由圖可知b電極處有氫氣生成，則b為銅，為正極；a為鋅，為負極；b電極上氫離子得電子生成氫氣，其電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑。(2)當量筒中收集到672mL(標準狀況下)氣體時，n(H2)＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)＝0.03mol，已知b電極上的電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，則通過導線的電子的物質的量為0.06mol，a電極上的反應為Zn－2e－=Zn2＋，則溶解的Zn的物質的量為0.03mol，則削減的Zn的質量為65g·mol－1×0.03mol＝1.95g。(3)假如將a、b兩電極的電極材料對調，則右邊為鋅，失電子作負極，左邊為銅，作正極，氫離子得電子生成氫氣，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升。1．(2024·濟南一中期中)化學能可與熱能、電能等相互轉化。下列表述不正確的是()A．有能量變更是化學反應的基本特征之一B．圖Ⅰ所示的裝置能將化學能轉變為電能C．圖Ⅱ所示的反應為放熱反應D．化學反應中能量變更的主要緣由是化學鍵的斷裂與形成答案B解析化學反應過程中，除了有新物質生成，肯定伴隨能量的變更，所以有能量變更是化學反應的基本特征之一，A項正確；圖Ⅰ所示的裝置不能形成閉合回路，不能構成原電池，化學能不能轉變為電能，B項錯誤；依據圖像知，反應物總能量大于生成物總能量，則該反應是放熱反應，C項正確；化學反應總是伴隨著能量變更，斷鍵須要汲取能量，成鍵放出能量，所以化學反應中能量變更的主要緣由是化學鍵的斷裂與形成，D項正確。2．(2024·天一大聯考三)已知反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)中，每生成2molHI時會有akJ的能量放出，又知有關化學鍵鍵能如下：下列說法正確的是()A．1molH2的能量比2molH的能量高B．將0.5molH2與1molI2(g)混合充分反應后放出的熱量為0.5akJC．H—I鍵的鍵能為0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1D．H＋I→HI是吸熱變更答案C解析斷開化學鍵須要吸熱，即H2→H＋H為吸熱過程，則1molH2的能量比2molH的能量低，故A項錯誤；依據題意，生成2molHI時會有akJ的能量放出，將0.5molH2與1molI2(g)混合充分反應后生成的HI少于0.5mol，放出的熱量少于0.5akJ，故B項錯誤；反應放－1，則H—I鍵的鍵能為0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1，故C項正確；H＋I→HI形成化學鍵是放熱過程，故D項錯誤。3．(2024·阜陽期中)已知H＋＋OH－=H2O生成1molH2O放出熱量57.3kJ，下列反應中符合該特點的是()A．1mol稀硫酸與足量稀NaOH溶液反應B．稀鹽酸與氨水反應生成1molH2OC．稀鹽酸與稀Ba(OH)2溶液反應生成1mol水D．稀NaOH與95%濃硫酸反應生成1mol水答案C解析本題要明確中和熱的概念，中和熱是指在稀溶液中，酸與堿發生中和反應生成1mol水所放出的熱量。強酸與強堿在稀溶液中反應生成1mol水均放出57.3kJ的熱量。A中放出熱量應為2×57.3kJ；B中放出熱量(即中和熱)應略小于57.3kJ，因弱酸、弱堿在水中電離要汲取一部分熱量，故多數強酸與弱堿，弱酸與強堿的中和反應熱值小于57.3kJ·mol－1；D中濃硫酸稀釋要放熱。4．(2024·宿遷期中)原電池裝置中X、Y為兩電極，電解質溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法正確的是()A．外電路的電流方向：X→外電路→YB．若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為ZnC．若兩電極都是金屬，則它們的活潑性為X＞YD．X極上發生的是還原反應，Y極上發生的是氧化反應答案C解析電流的方向是正電荷的移動方向，所以外電路的電流方向：Y→外電路→X，A項錯誤；若兩電極分別為Zn和碳棒，由于活動性：Zn＞C，則X為Zn，Y是碳棒，B項錯誤；若兩電極都是金屬，依據原電池的構成條件，活動性強的失去電子，作負極，則它們的活動性：X＞Y，C項正確；X極失去電子，發生氧化反應，Y極上獲得電子，發生的是還原反應，D項錯誤。5．(2024·新疆建設兵團二中期中)電動自行車由于敏捷、快捷、便利，已成為上班族的主要代步工具，其電源常采納鉛蓄電池。反應原理：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)。依據此反應推斷下列敘述錯誤的是()A．放電時負極反應：Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－=PbSO4(s)B．充電時電能轉化為化學能C．放電時，電解液的密度增大D．充電時，電解液的pH減小答案C解析依據總反應式可知放電時負極鉛發生失去電子的氧化反應，反應為Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－=PbSO4(s)，A項正確；充電時電能轉化為化學能，B項正確；放電時消耗硫酸，生成難溶性硫酸鉛和水，電解液的密度減小，C項錯誤；充電時生成硫酸，氫離子濃度增大，電解液的pH減小，D項正確。6．(2024·哈六中期中)有關電化學學問的描述正確的是()A．CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故