6.1化學反應(yīng)與能量變化講義（原卷版）-《考點逐擊》2023-2024學年高一下學期化學人教版

6.1化學反應(yīng)與能量變化（講練）考點一化學鍵與化學能量變化的關(guān)系1.1.從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小的角度分析，如圖所示。類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學反應(yīng)吸收熱量的化學反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量反應(yīng)過程圖示2.從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析【例11】（2023·遼寧大連）下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是A．圖甲代表濃H2SO4稀釋過程中體系的能量變化B．圖乙表示反應(yīng)物斷鍵吸收的能量小于生成物成鍵放出的能量C．圖丙表示白磷比紅磷穩(wěn)定D．圖丁表示CO與H2O的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系【例12】（2023·江蘇揚州）化學反應(yīng)中的能量變化是由化學反應(yīng)中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法中正確的是A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)放出的能量為180kJB．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量D．NO2是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水【變式】1．（2023上·江蘇揚）中國載人登月初步飛行方案公布，計劃2030年前實現(xiàn)登月。登月發(fā)射使用的火箭是長征9號火箭，火箭采用煤油、液氫、液氧等無毒無污染推進劑。分解水可以制取氫氣，分解時的能量變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A．斷開HO鍵放出能量B．反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能C．該條件下生成物比反應(yīng)物更為穩(wěn)定D．尋找合適催化劑可不需要額外提供能量實現(xiàn)分解水2．（2022北京西城）下圖為與在一定條件下反應(yīng)生成的微觀示意圖。注：示意圖中的能量表示斷裂或形成共價鍵吸收或放出的熱量；下列說法錯誤的是：A．反應(yīng)的化學方程式是B．由圖可知有假想中間物質(zhì)H、原子形成非極性鍵放出的能量C．由圖中能量數(shù)據(jù)可知，鍵比鍵更難斷裂D．標準狀況下，與過量反應(yīng)放出的熱量是3（2023下·遼寧葫蘆島·高一葫蘆島第一高級中學校聯(lián)考期末）化學反應(yīng)A+B→C(吸收能量)分兩步進行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意圖中表示總反應(yīng)過程中能量變化的是A． B．

C．

D．

考點二吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)辨析1.1.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化⑥鋁熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O晶體或Ca(OH)2與NH4Cl晶體反應(yīng)③以C、H2、CO為還原劑的部分氧化還原反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)2吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的理解（1）易錯點①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如：碳和氧氣的反應(yīng)②放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如：N2與H2合成NH3③高溫條件下進行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如：鋁熱反應(yīng)④吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如：Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)⑤反應(yīng)前需要加熱的化學反應(yīng)，停止加熱后若反應(yīng)還能繼續(xù)進行，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)⑥一般情況下，持續(xù)加熱或持續(xù)高溫的化學反應(yīng)，通常為吸熱反應(yīng)⑦吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學變化，如：NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)能量越低越穩(wěn)定。同一物質(zhì)能量由高到低：氣體(g)>液體(l)>固體(s)；穩(wěn)定性：氣體(g)<液體(l)<固體(s)=1\*GB3①破壞反應(yīng)物中的化學鍵吸收的能量越小，說明反應(yīng)物越不穩(wěn)定，本身的能量越高=2\*GB3②形成生成物的化學鍵放出的能量越多，說明生成物越穩(wěn)定，本身的能量越低【例21】（2023·新疆?。┫铝蟹磻?yīng)中即屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是A．鋅粒與稀硫酸B．灼熱的的木炭與二氧化碳C．甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)D．八水氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)【例22】（2023下·云南保山·高一校聯(lián)考階段練習）下列化學反應(yīng)中的能量變化不符合下圖的是A．CaO與 B．HCl與KOHC．燃燒 D．與【變式】1．（2023下·新疆省直轄縣級單位·高一?？计谀┫铝蟹磻?yīng)不一定屬于放熱反應(yīng)的是A．硫酸與氫氧化鋇溶液的反應(yīng) B．燃燒反應(yīng)C．復(fù)分解反應(yīng) D．中和反應(yīng)2．（2023下·甘肅臨夏·高一統(tǒng)考期末）下列物質(zhì)間的化學反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A．鋁片與鹽酸反應(yīng) B．氫氣與氯氣反應(yīng)C．金屬鈉與水反應(yīng) D．灼熱的炭與反應(yīng)3．（2023下·四川南充·高一校考階段練習）下列屬于吸熱反應(yīng)的是A． B．C．鎂條與稀硫酸的反應(yīng) D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)4．（2023下·江蘇常州·高一校聯(lián)考階段練習）下列哪個反應(yīng)的熱量變化如圖所示A．C和水蒸氣高溫反應(yīng)生成水煤氣B．煅燒石灰石C．鋅和鹽酸反應(yīng)制氫氣D．氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體研磨放出氨氣考點三能源的利用1.1.火力發(fā)電——化學能間接轉(zhuǎn)化為電能（1）我國目前電能主要來自火力發(fā)電，其次來自水力發(fā)電（2）火力發(fā)電的原理：火力發(fā)電(火電)是通過化石燃料(如：煤、石油、天然氣)燃燒時發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，使化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機，然后帶動發(fā)電機發(fā)電?；鹆Πl(fā)電過程中，化學能經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)化過程，間接轉(zhuǎn)化為電能。其中，燃燒(氧化還原反應(yīng))是使化學能轉(zhuǎn)換為電能的關(guān)鍵（3）能量轉(zhuǎn)換過程：化學能(氧化還原反應(yīng))熱能機械能電能（4）火力發(fā)電的優(yōu)缺點(1)優(yōu)點：=1\*GB3①我國煤炭資源豐富；=2\*GB3②電能清潔、安全，又快捷方便(2)缺點：=1\*GB3①排出大量的溫室氣體CO2；=2\*GB3②有些廢氣可能導致酸雨，如：SO2；=3\*GB3③消耗大量的不可再生能源；=4\*GB3④能量轉(zhuǎn)化率低；=5\*GB3⑤產(chǎn)生大量的廢渣、廢水【例3】（2023廣東）下列有關(guān)新能源的說法不正確的是（）A．綠色植物通過光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能B．風能、太陽能是清潔能源C．氫能還未進入實用階段的主要原因是其燃燒所放熱量低于相同質(zhì)量的礦物燃料D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境保護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展【變式】1．（2023北京）未來新能源的特點是資源豐富，在使用時對環(huán)境無污染或污染很小，且可以再生。下列屬于未來新能源標準的是①地熱能②煤③天然氣④太陽能⑤生物質(zhì)能⑥石油⑦風能⑧氫能A．②⑤⑦⑧ B．①④⑤⑦⑧ C．④⑤⑦⑧ D．②③⑥⑦⑧2.（2023·廣東）風力發(fā)電是崇明東灘濕地旅游區(qū)的一道獨特景觀，下列有關(guān)風力發(fā)電的敘述不正確的是A．可節(jié)約大量煤、天然氣、石油等燃料 B．有效減少二氧化碳，控制溫室效應(yīng)C．風能是一種清潔的環(huán)保型能源 D．風力發(fā)電是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?．（2022春·浙江·高一浙江大學附屬中學校考期中）下列說法不正確的是A．節(jié)能不是簡單地減少能源使用，更重要的是通過提高燃燒效率和能源循環(huán)利用來提高能源利用率B．燃料電池是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C．電池按照放電后能否充電可以分為一次電池和二次電池D．在調(diào)控化工生產(chǎn)中的反應(yīng)條件時，需綜合考慮速率、限度、設(shè)備、安全、成本、環(huán)保等因素考點四原電池原理及應(yīng)用1.1.、組成原電池的條件(1)兩個活潑性不同的電極①其中一個相對較活潑，另一個相對較不活潑，如：金屬與金屬、金屬與非金屬、非金屬與非金屬②燃料電池中兩極可同選石墨或鉑(2)電解質(zhì)溶液(溶液或者熔融)(3)電極用導線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路(4)有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)2.原電池中電子流向、電流的流向及離子的遷移方向(1)外電路中電子的流向：負極——經(jīng)導線——正極(2)外電路中電流的流向：正極——經(jīng)導線——負極(3)內(nèi)電路中離子的遷移：陰離子移向負極，陽離子移向正極3、原電池中正負極的判斷方法(1)根據(jù)電極反應(yīng)或總反應(yīng)方程式來判斷作還原劑、失電子、化合價升高、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負極作氧化劑、得電子、化合價降低、發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極(2)根據(jù)外電路中電子流向或電流方向來判斷電子流出或電流流入的一極負極；電子流入或電流流出的一極正極(3)根據(jù)內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中)中離子的遷移方向來判斷陽離子向正極移動；陰離子向負極移動(4)根據(jù)原電池的兩電極材料來判斷兩種金屬(或金屬與非金屬)組成的電極，若它們都與(或都不與)電解質(zhì)溶液單獨能反應(yīng)，則較活潑的金屬作負極；若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng)，則能反應(yīng)的電極作負極(5)根據(jù)電極質(zhì)量的變化來判斷工作后，X極質(zhì)量增加，說明溶液中的陽離子在X極放電，X極為正極，X極活潑性弱；反之，X極質(zhì)量減少，說明X極金屬溶解，X極為負極，活動性強根據(jù)電池中的現(xiàn)象來判斷若某電極上有氣泡冒出，則是因為析出了H2，說明該電極為正極，活潑性弱4.原電池原理的主要應(yīng)用（1）加快氧化還原反應(yīng)的速率原電池，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。（2）比較金屬活動性的強弱①方法：一般情況下，負極的金屬活動性比正極的金屬活動性強。②常見規(guī)律：電極質(zhì)量較少，作負極較活潑，有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加或不變作正極，較不活潑【例41】（2023廣東）某學習興趣小組探究電池的工作原理，組裝了以下裝置，電流表指針明顯偏轉(zhuǎn)的是A．B．C． D．【例42】（2023下·湖南岳陽·高一統(tǒng)考期末）某同學為研究電化學原理，設(shè)計如圖所示裝置。下列敘述不正確的是A．a(chǎn)和b用導線連接，溶液中的Cu2+移向鐵片B．a(chǎn)和b用導線連接，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e=CuC．a(chǎn)和b用導線連接，電子流向為Fe→CuD．無論a和b是否連接，反應(yīng)總方程式均為Fe+Cu2+=Fe2++Cu【例43】（2023上·湖南邵陽·高一湖南省邵東市第一中學?？计谀┯衋、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下：實驗裝置部分實驗現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流計指示在導線中電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A．d>a>c>b B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c【例44】（2023下·山東臨沂·高一臨沂第四中學?？茧A段練習）實驗室利用鋅粒和1mol/L的鹽酸制取氫氣，下列措施不能加快制取氫氣速率的是A．加入固體 B．將鋅粒改為鋅粉C．將1mol/L的鹽酸改為1mol/L硫酸 D．加入氧化銅【變式】1.（2023湖南）在實驗室中，將鋅片和銅片用導線連接(導線中間接入一個電流表)，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，裝置如圖。下列說法正確的是A．鋅片逐漸溶解 B．燒杯中溶液逐漸呈藍色C．電子由銅片通過導線流向鋅片 D．該裝置能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能2．（2023下·福建福州·高一校聯(lián)考期末）有如圖所示的實驗裝置，下列判斷正確的是a電極b電極X溶液實驗判斷ACuZnH2SO4H+向b極遷移BZnFeH2SO4電子從Zn→Fe→ZnCAlMgNaOHa為負極，b為正極DCu石墨FeCl3a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加3．（2023下·江西贛州）A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗，下列說法不正確的是裝置

現(xiàn)象金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生A．裝置甲溶液中的陰離子移向B極B．裝置乙中C極的電極反應(yīng)式為C．裝置丙中電流由A→導線→D→電解質(zhì)溶液→AD．四種金屬活動性由強到弱的順序是D>A>B>C4．（2023·重慶）銅鋅原電池是人類最早研究的化學電源之一，其簡易裝置如圖所示，可觀察到的現(xiàn)象是鋅片溶解，銅片表面產(chǎn)生氣泡，電流計指針偏向銅電極，根據(jù)上述原理，以下各種原電池的分析正確的是選項ABCD裝置分析Al電極為負極，H+在該極發(fā)生還原反應(yīng)電流計指針偏向Al，溶液中的OH移向Mg電極電流由Cu電極流向Zn電極，Cu片表面產(chǎn)生氣泡電子由Fe電極流向Cu電極，F(xiàn)e發(fā)生氧化反應(yīng)5．（2023下·重慶九龍坡·高一重慶市楊家坪中學?？茧A段練習）下列措施中，不能增大化學反應(yīng)速率的的是A．CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2時，適當升高溫度B．用鐵和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，換成濃硫酸C．用KClO3固體分解制取O2時，固體中添加少量MnO2D．稀硫酸與鋅制取氫氣時加入少量硫酸銅溶液6．（2023下·安徽亳州·高一亳州二中?？计谀┯蠱、N、P、E、F五種金屬，已知：①；②M、P用導線連接并放入硫酸溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導線連接并放入E的硫酸鹽溶液中，其中一極的電極反應(yīng)式為；④P、F組成原電池時，F(xiàn)發(fā)生氧化反應(yīng)。則這五種金屬的還原性順序是A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞FC．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E考點五設(shè)計原電池設(shè)計原電池設(shè)計原電池(1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原(2)選擇合適的材料①電極材料：電極材料必須導電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負極反應(yīng)【例51】（2023·北京房山）某原電池的總反應(yīng)是，該原電池的正確組成是A． B． C． D．【例52】（2023·山西太原）下面四個化學反應(yīng)，你認為理論上不可用于設(shè)計原電池的是A．Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2AgB．2Al+6HCl=2A1Cl3+3H2↑C．Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2OD．SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4【變式】1．（2023·高一課時練習）某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是選項正極負極電解質(zhì)溶液ACuFeFeCl3溶液BCFeFe(NO3)3溶液CFeZnFe2(SO4)3溶液DAgFeFe2(SO4)3溶液2．（2023·北京東城·高一統(tǒng)考期末）某原電池的總反應(yīng)為，該原電池的正確構(gòu)成是A．B．C．D．3．（2023下·海南?？凇じ咭缓？谑虚L流中學?？计谥校┠郴瘜W興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下：編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg試根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)實驗1、2中，Al電極的作用是否相同？(填“相同”或“不同”)。(2)在實驗3中，鋁作極，其電極反應(yīng)式為；該電池總反應(yīng)方程式為。(3)實驗4中的鋁作極，試解釋原因：?？键c六電極反應(yīng)式書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫方法原電池電極反應(yīng)式的書寫方法（1）遵循三個守恒①得失電子守恒：元素的化合價每升高一價，則元素的原子就會失去一個電子元素的化合價每降低一價，則元素的原子就會得到一個電子②電荷守恒：電極反應(yīng)左、右兩邊的正電荷和負電荷數(shù)相等③原子守恒(質(zhì)量守恒)：電極反應(yīng)兩邊同種原子的原子個數(shù)相等若為酸性介質(zhì)，先補H+，另一邊補H2O；若為堿性介質(zhì)，先補OH—，另一邊補H2O（2）書寫方法①直觀法：針對比較簡單的原電池可以采取直觀法，先確定原電池的正、負極，列出正、負極上反應(yīng)的物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失易錯點：注意負極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負極反應(yīng)式中②用差值法寫電極反應(yīng)方程式：正、負極反應(yīng)相加得到電池反應(yīng)的離子方程式。反之，若能寫出已知電池的總反應(yīng)的離子方程式，可以減去較易寫出的電極反應(yīng)式，從而得到較難寫出的電極反應(yīng)式，如：燃料電池復(fù)雜電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式—簡單的電極反應(yīng)式（3）書寫技巧(三步法)【例6】【變式】【例6】（2023·云南）電極方程式書寫以甲醇（CH3OH）燃料電池為例來分析不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫。(1)酸性溶液或質(zhì)子交換膜條件：正極：。負極：。(2)堿性或中性溶液條件：正極：。負極：。(3)固體氧化物(傳導O2)條件：正極：。負極：。(4)熔融碳酸鹽(含)條件：正極：。負極：。【變式】1．（2023·江西萍鄉(xiāng)）下列情景中對應(yīng)電極上的電極反應(yīng)式書寫錯誤的是選項ABCD情景鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，正極反應(yīng)為：常溫下，鐵片和銅片在濃硝酸中組成原電池，負極反應(yīng)為：鐵片連電源正極，碳棒連電源負極，電解溶液，陽極電極反應(yīng)為：常溫下，鎂、鋁在氫氧化鈉中組成原電池，負極反應(yīng)為：電極反應(yīng)↑2．（2023·四川成都·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)原電池的電極反應(yīng)式書寫不正確的是（

）A．Mg、Al插入NaOH濃溶液中構(gòu)成原電池的負極：Mg2e+2OH=Mg(OH)2↓B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料電池的正極：O2+4H++4e=2H2OC．CH4、O2、KOH堿性燃料電池的負極：CH48e+10OH=CO+7H2OD．Pb、PbO2、稀H2SO4鉛蓄電池的正極：PbO2+2e+4H++SO=PbSO4+2H2O3．（2022四川）下列有關(guān)原電池的電極反應(yīng)式書寫不正確的是（

）A．Mg、Al插入NaOH濃溶液中構(gòu)成原電池的負極：Mg2e+2OH=Mg(OH)2↓B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料電池的正極：O2+4H++4e=2H2OC．CH4、O2、KOH堿性燃料電池的負極：CH48e+10OH=CO+7H2OD．Pb、PbO2、稀H2SO4鉛蓄電池的正極：PbO2+2e+4H++SO=PbSO4+2H2O考點七新型電池燃料電池燃料電池燃料電池中，助燃性氣體做正極，可燃性氣體做負極燃料電池工作不是燃料燃燒，由于該類電池反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合反應(yīng)，故成燃料電池【例71】（2023下·江西贛州·高一統(tǒng)考期末）一種可產(chǎn)生H2O2的鋅－空氣電池工作原理如圖(KOH溶液作電解質(zhì)溶液)，下列說法正確的是A．電流由Zn經(jīng)導線流向復(fù)合碳電極B．電解質(zhì)溶液中的OH向復(fù)合碳電極方向移動C．消耗65gZn，理論上生成1molH2O2D．生成H2O2的電極反應(yīng)式：O2+2H++2e=H2O2【例72】（2023下·山西呂梁·高一校聯(lián)考階段練習）化學電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法錯誤的是A．圖甲：通入的一極為正極B．圖乙：鋅錳干電池屬于一次電池C．圖乙：在使用鋅錳干電池的過程中，被氧化D．圖丙：正極的電極反應(yīng)式為【變式】1．（2023下·山東聊城·高一山東聊城一中?？计谥校┫铝兴膫€常用電化學裝置的敘述正確的是A．圖Ⅰ所示電池中，電子由碳棒通過導線流向鋅筒B．圖Ⅱ所示電池中，鋅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．圖Ⅲ所示電池為二次電池，可無限次重復(fù)使用D．圖Ⅳ所示電池，b電極為正極，電極反應(yīng)式為：2．（2023下·廣西河池·高一校聯(lián)考階段練習）熱激活電池(又稱熱電池)可用作導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能，該電池總反應(yīng)為：。下列說法正確的是A．由于鈣活潑，常溫下在正負極間接上電流表，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．放電過程中，向鈣電極移動C．負極反應(yīng)是D．鈣電極換為銅電極也能使電池反應(yīng)發(fā)生3（2023下·遼寧大連·高一大連八中?？茧A段練習）黨的二十大報告中指出：要“加強污染物協(xié)同控制，基本消除重污染天氣”。一氧化氮—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能的同時，實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．為電池的負極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極附近發(fā)生的反應(yīng)：C．若過程中產(chǎn)生2molHNO3，則消耗O2的體積為33.6L(標準狀況)D．電池工作時H+穿過質(zhì)子交換膜向Pt1電極遷移1．（2023·山東青島）下列反應(yīng)中，一定可以用如圖表示能量變化的有①分解反應(yīng)②CO2與C在高溫下反應(yīng)生成CO③甲烷在空氣中燃燒④需要加熱才能明顯發(fā)生的反應(yīng)⑤化學鍵斷裂吸收的能量比化學鍵生成放出的能量多的反應(yīng)A．1個 B．2個 C．3個 D．4個2（2023下·陜西商洛·高一校考期中）氣體X2在O2中燃燒所發(fā)生反應(yīng)的過程用模型表示如下(“—”表示化學鍵)下列說法不正確的是A．過程Ⅰ是吸熱過程 B．該反應(yīng)過程所有舊化學鍵都斷裂，且形成了新化學鍵C．過程Ⅲ一定是放熱過程 D．該反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化只能以熱能的形式進行3．（2023下·湖南株洲·高一統(tǒng)考期中）下列有關(guān)反應(yīng)的能量變化，錯誤的是A．化學反應(yīng)中，有放熱反應(yīng)也有吸熱反應(yīng)B．在化學反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時，不一定發(fā)生能量變化C．化學反應(yīng)中的能量變化主要是由化學鍵的變化引起的D．鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)4．（2023上·河北保定·高一校聯(lián)考階段練習）某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C完成，它的反應(yīng)能量變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是A．兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng) B．A與C的能量差為C．A→B的反應(yīng)一定需要加熱 D．三種物質(zhì)中C最穩(wěn)定5．（2023下·湖南益陽）下列圖像中，描述化學反應(yīng)與能量變化的說法正確的是A．圖a所示的是吸熱反應(yīng)過程中的能量變化B．圖b表示反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生C．圖a表示反應(yīng)不需要加熱就一定能發(fā)生D．圖b可以表示氯化銨固體與氫氧化鋇晶體反應(yīng)的能量變化6．（2023下·山東泰安·高一山東省泰安第二中學校考階段練習）下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是A．B．C．D．7．（2023·江西宜春·高一統(tǒng)考期末）某同學用鋁片、銅片和西紅柿組成水果電池，下列說法不正確的是A．該水果電池中，水果的作用是提供電解質(zhì)溶液B．該電池放電時，電子由鋁片經(jīng)電解質(zhì)溶液流向銅片C．該水果電池中，鋁片做負極發(fā)生氧化反應(yīng)D．可以通過調(diào)節(jié)電極材料、水果的種類來調(diào)節(jié)電池效果8．（2023下·云南迪慶·高一迪慶藏族自治州民族中學校考期末）如圖所示，杠桿A、B兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中不考慮鐵絲反應(yīng)及兩邊浮力的變化)A．杠桿為導體和絕緣體時，均為A端高B端低B．杠桿為導體和絕緣體時，均為A端低B端高C．當杠桿為絕緣體時，A端低B端高；當杠桿為導體時，A端高B端低D．當杠桿為絕緣體內(nèi)，A端高B端低；當杠桿為導體時，A端低B端高9．（2023下·天津·高一天津市西青區(qū)楊柳青第一中學校聯(lián)考期末）鋰海水電池常用在海上浮標等助航設(shè)備中，其原理如圖所示。電池反應(yīng)為。電池工作時，下列說法正確的是A．如果將海水換成乙醇該裝置仍可以構(gòu)成個原電池該裝置B．電子從鋰電極經(jīng)導線流向鎳電極C．金屬鋰作負極，發(fā)生還原反應(yīng)D．理論上每轉(zhuǎn)移電子可以生成10．（2023下·福建福州·高一校聯(lián)考期末）實驗室用鐵粉和稀硫酸反應(yīng)制H2，能使該反應(yīng)速率加快的措施是A．加少量Cu粉 B．改用98％的濃硫酸C．增大壓強 D．改用等質(zhì)量鐵片11．（2023下·甘肅蘭州·高一統(tǒng)考期末）有A、B、C、D四塊未知金屬片，欲判斷其金屬活動性順序，進行如下實驗，根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向，可以獲知：①A、B用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負極；②C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D→導線→C；③A、C相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；④B、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此，判斷四種金屬的活動性順序是A．A>B>C>D B．C>A>B>D C．A>C>D>B D．B>D>C>A12．（2023下·四川成都·高一統(tǒng)考期末）a、b、c、d四種金屬電極有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下表所示：實驗裝置

部分實驗現(xiàn)象b極質(zhì)量減小，a極質(zhì)量增加溶液中的向b極移動c極溶解，d極有氣體產(chǎn)生外電路電流從d極流出由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A． B． C． D．13．（2023下·黑龍江哈爾濱·高一哈九中?？茧A段練習）X、Y、Z、M四種金屬，已知Y可以從M的鹽溶液中置換出M；X和Z作原電池電極時，X為正極；Y和Z的離子共存于電解液中，電解時Z離子先放電；X和M構(gòu)成的原電池中，X的質(zhì)量減少，M的質(zhì)量增加。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為A．Y>Z>X>M B．X>Y>Z>M C．Z>Y>X>M D．Y>Z>M>X14．（2023·北京豐臺·高一統(tǒng)考期末）利用反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+設(shè)計一個原電池，下列裝置示意圖正確的是ABCD15．（2023下·廣東肇慶·高一統(tǒng)考期末）鋅—空氣電池具有環(huán)境友好、能量密度高、成本低等優(yōu)點，常用作電動汽車的新型電源，該電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，工作原理為。下列說法不正確的是A．該電池可將化學能轉(zhuǎn)化為電能B．電池工作時，空氣在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)C．外電路中電子流向：石墨電極導線電極D．負極發(fā)生的電極反應(yīng)：16．（2023下·福建福州·高一校聯(lián)考期末）我國科研人員研制出一種Li—N2電池，電池反應(yīng)為，其放電過程為原電池工作原理，電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是A．a(chǎn)為正極，b為負極B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為C．N2發(fā)生氧化反應(yīng)D．電池工作時，電子從a電極經(jīng)導線流向b電極，再從b電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向a電極17．（2023下·新疆烏魯木齊·高一校聯(lián)考期末）2020年，美國路易斯華盛頓大學教授課題組將導電高分子(PEDOT)與普通紅磚結(jié)合，研發(fā)出了一種可存儲電能的超級電容器電極。未來可能某一面墻的某塊區(qū)域可作為充電模塊，直接為接入其中的、電能等電子產(chǎn)品供電。如圖所示裝置也可以給用電器供電，工作時A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列分析正確的是A．A極為此供電裝置的正極 B．A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀硫酸C．C中陽離子向A極移動 D．B極發(fā)生氧化反應(yīng)18．（2023下·江西吉安·高一統(tǒng)考期末）科學家設(shè)計的質(zhì)子膜H2S燃料電池，可利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜H2S燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。下列說法正確的是A．電極a為電池的正極B．電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：C．電路中每通過電子，在負極消耗氣體D．每參與反應(yīng)，有經(jīng)質(zhì)子膜進入負極區(qū)19．（2023下·山東濟南·高一山東省實驗中學校考階段練習）按要求回答下列問題：(1)下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是。①鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)；②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰?；③干冰汽化；④甲烷在氧氣中的燃燒反?yīng)；⑤固體溶于水；⑥C與CO2反應(yīng)生成CO(2)反應(yīng)A+B→C(放熱)分兩步進行①A+B→X(吸熱)；②X→C(放熱)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是_______。A．

B．

C．

D．

(3)下圖是一氧化碳和氧在釕催化劑表面形成化學鍵的過程。下列說法正確的是_______。A．和均為酸性氧化物 B．該過程中，先斷鍵成C和OC．狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅲ為放熱過程 D．圖示表示和反應(yīng)生成的過程(4)合成氨工業(yè)中，合成塔中每產(chǎn)生，放出熱量，已知斷開鍵、鍵分別需要吸收的能量為；則鍵斷裂吸收的能量約等于(保留到小數(shù)點后一位)。20．（2023下·云南西雙版納·高一西雙版納州第一中學?？计谀┕I(yè)合成氨的反應(yīng)N2＋3H2=2NH3的能量變化如下圖所示，請回答有關(guān)問題：(1)合成1molNH3(l)(填“吸收”或“放出”)kJ的熱量。(2)已知：拆開1molH—H、1molN—H、1molN≡N分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。則上圖中的a=kJ；1molN2(g)完全反應(yīng)生成NH3(g)產(chǎn)生的能量變化為kJ。(3)推測反應(yīng)2NH3(l)=N2(g)＋3H2(g)比反應(yīng)2NH3(g)=N2(g)＋3H2(g)(填“吸收”或“放出”)的熱量(填“多”或“少”)。21．（2023·北京順義）實驗小組探究鋁片做電極材料時的原電池反應(yīng)，設(shè)計下表中裝置進行實驗并記錄。【實驗1】裝置實驗現(xiàn)象左側(cè)裝置電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮右側(cè)裝置電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡(1)實驗1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鋁條做原電池的極【實驗2】將實驗1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進行實驗2。該小組同學認為，此時原電池的總反應(yīng)為，據(jù)此推測應(yīng)該出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象為實驗2實際獲得的現(xiàn)象如下：裝置實驗現(xiàn)象?。娏饔嬛羔樠杆傧蛴移D(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡ⅱ．電流計指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時無明顯現(xiàn)象，一段時間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出(3)ⅰ中鋁條表面放電的物質(zhì)足溶解在溶液中的，則該電極反應(yīng)式為(4)ⅱ中“電流計指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是【實驗3和實驗4】為了排除Mg條的干擾，同學們重新設(shè)計裝置并進行實驗3和實驗4，獲得的實驗現(xiàn)象如下：編號裝置實驗現(xiàn)象實驗3電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。實驗4電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。(5)根據(jù)實驗3和實驗4可獲得的正確推論是___________(填字母序號)A．上述兩裝置中，開始時銅片表面得電子的物質(zhì)是B．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為D．由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測在銅片表面得電子(6)由實驗1~實驗4可推知，鋁片做電極材料時的原電池反應(yīng)與等因素有關(guān)22．（2023下·陜西商洛·高一?？计谥校┤鐖D所示，是原電池的裝置圖。請回答：(1)若溶液C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且作負極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為；在反應(yīng)中溶液中的陰離子移向(填“A”或“B”)，反應(yīng)進行一段時間后溶液C的pH(填“升高”“降低”或“基本不變”)(2)若需將反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計成如圖所示的原電池裝置，則A極(負極)材料為，B極電極反應(yīng)式為。(3)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下：電池總反應(yīng)為2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，則電極c是(填“正極”或“負極”)，若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標準狀況下的體積為L。23．（2023下·山東青島·高一青島二中校考期末）圖一所示是一個燃料電池的示意圖，a、b表示通入的氣體，當此燃料電池工作時：(1)如果a極通入H2，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則相同時間內(nèi)，正極和負極通入的氣體的體積比為：。(設(shè)氣體為同溫、同壓)(2)如果a極通入CH4，b極通入O2，NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，則通CH4的電極上的電極反應(yīng)為：。(3)如果a極通入乙烯，b極通入O2，H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液，則通乙烯的電極上的電極反應(yīng)為：。(4)某原電池裝置初始狀態(tài)如圖二所示，交換膜兩側(cè)的溶液體積均為2L，該電池總反應(yīng)為，當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，共有mol離子通過交換膜，交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)=mol?L1(忽略溶液體積變化和Cl2溶于水)。24．（2023下·福建寧德·高一校聯(lián)考期中）能源是現(xiàn)代文明的原動力，電池與我們的生活和生產(chǎn)密切相關(guān)。(1)事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的_____(填字母)。A．B．C．D．(2)下圖為原電池裝置示意圖：①若A為片，B為石墨棒，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，寫出負極的電極反應(yīng)式：，反應(yīng)過程中溶液的酸性(填“增強”、“減弱”或“不變”)。一段時間后，當電池中放出2.24L(標準狀況)氣體時，電路中有個電子通過了導線(用表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。②若A為鎂片，B為鋁片，電解質(zhì)為溶液，則鋁片為(填“正極”或“負極”)；寫出該電極的電極反應(yīng)式：。(3)燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，和組合形成的燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖(電解質(zhì)溶液是稀硫酸，質(zhì)子交換膜只允許通過)。則電極d是(填“正極”或“負極”)，則該燃料電池如下：(4)為證明鐵的金屬活動性比銅強，某同學設(shè)計了如下一些方案。其中能證明鐵的金屬活動性比銅強的方案是方案現(xiàn)象或產(chǎn)物A．將鐵片置于溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出B．將鐵絲和銅絲分別在氯氣燃燒產(chǎn)物分別為和C．將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中鐵片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡產(chǎn)生D．將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導線連鐵片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生25．（2022下·黑龍江大興安嶺地·高一?？茧A段練習）完成下列問題(1)原電池原理的應(yīng)用之一是可以設(shè)計原電池裝置。請利用反應(yīng)“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”設(shè)計一個原電池，在方框內(nèi)畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)：負極反應(yīng)：，若外電路中轉(zhuǎn)移的電子為1.5mol，則溶解銅的質(zhì)量是。(2)在H2和O2組成的燃料電池在酸性環(huán)境下的電極反應(yīng)正極反應(yīng)：。26．（2023下·廣東廣州·高一校聯(lián)考期末）電池的種類繁多，應(yīng)用廣泛，根據(jù)電化學原理回答下列問題。(1)下圖中，若溶液為稀，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電極材料為且作負極，則電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為；反應(yīng)進行一段時間后溶液酸性將(填“增強”“減弱”或“基本不變”)。(2)可作為燃料使用，用和組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，電池總反應(yīng)為，則電極是(填“正極”或“負極”)，電極的電極反應(yīng)式為。若線路中轉(zhuǎn)移電子，則上述燃料電池消耗的在標準狀況下的體積為L。(3)一種熔融碳酸鹽燃料電池的原理示意圖如下。請回答下列問題：①反應(yīng)，每消耗理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為②電池工作時，向電極(填“A”或“B”)移動。③電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為。(4)科學家研發(fā)出一種新系統(tǒng)，通過“溶解”水中的二氧化碳，以觸發(fā)電化學反應(yīng)，有效減少碳的排放，其工作原理如圖所示。①系統(tǒng)工作時，a極為極，b極區(qū)的電極反應(yīng)式為。②系統(tǒng)工作時b極區(qū)有少量固體析出，可能的原因是。27（2023下·河南新鄉(xiāng)·高一延津縣第一高級中學?？计谥校╇姵厥侨祟惿a(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學對人類的一項重要貢獻。(1)原電池的設(shè)計原理與某一類化學反應(yīng)有關(guān)。你認為下列化學反應(yīng)，可以設(shè)計成原電池的是___________(填字母)。A．B．C．D．(2)生活中利用原電池原理生產(chǎn)了各種各樣的電池，下列有關(guān)電池的敘述正確的是(填字母)。A．鋅錳干電池工作一段時間后正極碳棒會變細B．氫氧燃料電池可將化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅D．鉛蓄電池負極是，正極是E．原電池的負極金屬的活動性一定比正極金屬的活動性強F．原電池工作時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)：設(shè)計原電池，若用銅、銀做兩個電極，開始兩電極質(zhì)量相等，當電路中轉(zhuǎn)移電子時兩電極的質(zhì)量差為g。(4)航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能，輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的電池總反應(yīng)式都可表示為：。①酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是硫酸，其正極的電極反應(yīng)式為。②酸式氫氧燃料電池，工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的將(填“變大”、“變小”或“不變