專題02 化學(xué)變化中的能量變化（知識(shí)串講+專題過(guò)關(guān)）-2022-2023學(xué)年高一化學(xué)下學(xué)期期中期末考點(diǎn)大串講（滬科版2020）（原卷版）

專題02化學(xué)變化中的能量變化吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1．反應(yīng)的熱效應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化。反應(yīng)時(shí)所放出或吸收的熱量，叫做反應(yīng)的熱效應(yīng)。2．放熱反應(yīng)：化學(xué)中把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。3．吸熱反應(yīng)：把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。4．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的區(qū)別：(1)中學(xué)化學(xué)中，熱量的單位常用焦(J)。放出熱量的反應(yīng)，反應(yīng)式右邊用“△H”<0表示；吸收熱量的反應(yīng)，在反應(yīng)式右邊用△H<0表示。(2)放熱反應(yīng)發(fā)生后，只要不斷補(bǔ)充反應(yīng)物，反應(yīng)能持續(xù)進(jìn)行下去；而吸熱反應(yīng)只補(bǔ)充反應(yīng)物，不維持反應(yīng)條件，反應(yīng)就會(huì)停下來(lái)。因此，當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后，放熱反應(yīng)能自發(fā)地進(jìn)行下去，而吸熱反應(yīng)不能自發(fā)地進(jìn)行下去。因此，吸熱反應(yīng)是熱能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量而儲(chǔ)存起來(lái)的過(guò)程，放熱反應(yīng)為物質(zhì)內(nèi)部的能量部分轉(zhuǎn)化為熱能而釋放出來(lái)的過(guò)程。吸熱放熱與化學(xué)鍵的斷裂與生成從本質(zhì)上講，化學(xué)反應(yīng)中一方面舊的分子破壞，分裂成原子或原子團(tuán)；另一方面這些原子或原子團(tuán)再重新組合，形成新的分子。所以，化學(xué)反應(yīng)是舊的化學(xué)鍵不斷地?cái)嗔?，新的化學(xué)鍵不斷地形成的過(guò)程。由于化學(xué)鍵是原子間強(qiáng)烈的相互作用，分子在破壞的過(guò)程中，斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量。與之相反，原子或原子團(tuán)在形成新的化學(xué)鍵而結(jié)合成新的分子的過(guò)程中會(huì)釋放出能量。如果反應(yīng)中斷鍵吸收的能量大于成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；如果反應(yīng)中斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)為、放熱反應(yīng)。由于斷鍵需要吸收能量，所以許多反應(yīng)需要一個(gè)初始條件才能引發(fā)，比如光照、加熱、點(diǎn)燃、電火花等，其作用都是提供一定的能量。許多放熱反應(yīng)一經(jīng)引發(fā)后，原子或原子團(tuán)在成鍵時(shí)釋放出的熱量足以供給其反應(yīng)物在斷鍵時(shí)需要吸收的能量，反應(yīng)可以一直持續(xù)到反應(yīng)物耗盡為止。面有些反應(yīng)卻始終需要外界提供能量以供給其反應(yīng)物斷鍵所需要的能量，當(dāng)環(huán)境所提供的熱量或光照等不能滿足其能量需要時(shí)，則需要采取加熱等措施額外地給予能量補(bǔ)充，否則反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行。綜上所述，化學(xué)反應(yīng)的條件與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的熱效應(yīng)無(wú)關(guān)。5．常見(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)(1)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)：炭的燃燒，氫氣和氧氣的化合反應(yīng)，中和反應(yīng)。(2)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)：碳酸鈣的分解、紅熱的碳與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳?；瘜W(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化1．化學(xué)電源的定義及其分類：化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚€可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，我們稱為原化學(xué)電源，習(xí)慣上稱為原電池?；瘜W(xué)電源大體上可分為電池、蓄電池和燃料電池三大類。常見(jiàn)的干電池(中性鋅、二氧化錳電池)就是一種原電池。2．構(gòu)成原電池的條件：要形成原電池必須同時(shí)滿足(1)、(2)、(3)三個(gè)條件：（1）能自動(dòng)發(fā)生氧化一還原反應(yīng)；（2）活潑性不同的兩種導(dǎo)體做電極；（3）電解質(zhì)溶液（能導(dǎo)電的溶液），形成閉合回路3．Cu—Zn原電池：二、疑難解析●為什么原電池的總反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)？原電池是產(chǎn)生電流的裝置，產(chǎn)生電流必然有電子轉(zhuǎn)移，而只有氧化還原反應(yīng)中才有電子轉(zhuǎn)移。原電池反應(yīng)是讓氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移形成電流，從而把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?！衽袛嘣姵卣⒇?fù)極的方法原電池的兩個(gè)電極一般是活潑性不同的兩種金屬或一種金屬與一種能導(dǎo)電的非金屬構(gòu)成。判斷原電池的正負(fù)極有多種方法：若從電極材料來(lái)判斷，活潑的金屬一般作負(fù)極，不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬材料構(gòu)成的電極一般作正極；若從反應(yīng)的類型來(lái)判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極；若從質(zhì)量變化的情況來(lái)判斷，質(zhì)量減輕的一極一般是負(fù)極；若從電子的得失及電流的方向來(lái)判斷，電子流出的一極是負(fù)極，電子流入的一極是正極。1．（2023春·廣東佛山·高一羅定邦中學(xué)校考階段練習(xí)）美國(guó)加州Miramar海軍航空站安裝了一臺(tái)250kW的MCFC型燃料電池，該電池可同時(shí)供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600～700℃，所用燃料為，電解質(zhì)為熔融的。該電池的總反應(yīng)為，負(fù)極反應(yīng)為，則下列推斷中正確的是A．正極反應(yīng)：B．放電時(shí)向負(fù)極移動(dòng)C．放電時(shí)電子沿導(dǎo)線向負(fù)極移動(dòng)D．當(dāng)電池生成1mol時(shí)，轉(zhuǎn)移4mol電子2．（2023春·河南洛陽(yáng)·高二洛寧縣第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)如圖所示的原電池，下列選項(xiàng)中的組合正確的是選項(xiàng)電極M電極NXYA鋅片銅片溶液溶液B銅片石墨溶液溶液C石墨銅片溶液溶液D石墨銅片溶液溶液A．A B．B C．C D．D3．（2022春·上海徐匯·高一上海市南洋模范中學(xué)?？茧A段練習(xí)）已知：H―H鍵能為436kJ/mol，N―H鍵能為391kJ/mol，根據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H=-92.4kJ/mol。則N≡N的鍵能為A．431kJ/mol B．945.6kJ/mol C．649kJ/mol D．876kJ/mol4．（2021秋·陜西延安·高二校考階段練習(xí)）已知H-H鍵鍵能(斷裂時(shí)吸收或生成時(shí)釋放的能量)為436kJ·mol-1，H-N鍵鍵能為391kJ·mol-1，根據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。則N≡N鍵的鍵能是A．431kJ·mol-1 B．945.6kJ·mol-1 C．649kJ·mol-1 D．896kJ·mol-15．（2022春·遼寧·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

△H=-183kJ·mol-1，H2的鍵能為436kJ·mol-1，HCl的鍵能為431kJ·mol-1，則Cl2的鍵能為A．178kJ·mol-1B．234kJ·mol-1C．243kJ·mol-1D．609kJ·mol-16．（2020春·黑龍江綏化·高二校考階段練習(xí)）已知H-H鍵鍵能為436kJ/mol,H-N鍵鍵能為391kJ/mol,根據(jù)化學(xué)方程式:N2+3H22NH3,反應(yīng)1molN2時(shí)放出92.4kJ的熱量,則N≡N鍵鍵能是（

）A．431kJ/mol B．945.6kJ/mol C．649kJ/mol D．869kJ/mol7．（2021秋·云南昆明·高二昆明八中?？计谥校┮阎矁r(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表：共價(jià)鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1則O=O的鍵能為A．1462kJ·mol-1 B．8kJ·mol-1 C．498kJ·mol-1 D．536kJ·mol-18．（2020秋·陜西寶雞·高二統(tǒng)考期中）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH=－572kJ/mol；H-H鍵的鍵能為436kJ/mol；O=O鍵的鍵能為498kJ/mol，則H2O分子中O-H鍵的鍵能為()A．485.5kJ/mol B．610kJ/mol C．917kJ/mol D．1220kJ/mol9．（2021秋·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱市第六中學(xué)校校考階段練習(xí)）已知：①N4分子的結(jié)構(gòu)式如圖所示；②N—N鍵的鍵能為167kJ·mol-1，N≡N鍵的鍵能為942kJ·mol-1；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1。則反應(yīng)N4(g)+6H2(g)=4NH3(g)的△H為A．-1066.4kJ·mol-1 B．+1066.4kJ·mol-1C．+697.6kJ·mol-1 D．-697.6kJ·mol-110．（2023春·浙江·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說(shuō)法正確的是A．由MgCl2制取Mg是放熱過(guò)程B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)D．由圖可知，此溫度下MgI2(s)所含化學(xué)鍵的鍵能最大11．（2022春·浙江湖州·高一吳興高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是A．碳酸氫鈉溶于水 B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．灼熱的炭與CO2反應(yīng) D．甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)12．（2022秋·四川成都·高二成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校?？茧A段練習(xí)）下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是A．灼熱的碳與CO2的反應(yīng) B．鋅與稀硫酸反應(yīng)C．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng) D．鋁熱反應(yīng)13．（2020秋·河北石家莊·高二石家莊市第十七中學(xué)?？计谥校┫铝蟹磻?yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A．酸堿中和反應(yīng) B．金屬的氧化 C．甲烷的燃燒反應(yīng) D．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)14．（2021秋·北京東城·高三北京市第二十二中學(xué)?？计谥校┫铝袑儆谖鼰岱磻?yīng)的是A．氧化鈣與水反應(yīng) B．鐵絲在氧氣中燃燒C．NaOH溶液與鹽酸反應(yīng) D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)15．（2022春·浙江湖州·高一湖州中學(xué)?？茧A段練習(xí)）根據(jù)能量變化示意圖，下列說(shuō)法正確的是A．?dāng)嚅_(kāi)中的H—Cl鍵需要吸收的能量小于bkJB．反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C．D．2molHCl分解成和需要吸收ckJ熱量16．（2022春·浙江湖州·高一湖州中學(xué)?？茧A段練習(xí)）已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A=A、B—B、B—A—B)，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是A．該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱或點(diǎn)燃B．該反應(yīng)若生成2molAB2(g)，則放出的熱量為(E1-E2)kJC．該反應(yīng)斷開(kāi)化學(xué)鍵消耗的總能量大于形成化學(xué)鍵釋放的總能量D．生成2molB—A鍵放出E2kJ能量17．（2022春·浙江金華·高一浙江金華第一中學(xué)?？计谥校┮阎獮榉艧岱磻?yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是A．的能量一定高于的能量B．和的總能量一定高于的總能量C．的能量一定高于的能量D．因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生18．（2022春·北京海淀·高一首都師范大學(xué)附屬中學(xué)?？计谀┮韵陆饘僖睙挿椒ú徽_的是A． B．C． D．19．（2022秋·北京海淀·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）直接燃料電池是一種新型化學(xué)電源，其工作原理如圖所示。電池放電時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是A．電極Ⅰ為負(fù)極B．電極Ⅱ的反應(yīng)式為：C．電池總反應(yīng)為：D．該電池的設(shè)計(jì)利用了在酸堿性不同條件下氧化性、還原性的差異20．（2022秋·北京西城·高二北京四中校考期中）下列化學(xué)反應(yīng)中可以設(shè)計(jì)為原電池的是A． B．C． D．21．（2022春·北京西城·高一北京師大附中?？计谀﹫D為某原電池裝置的示意圖。下列敘述中，不正確的是A．電子由Zn片通過(guò)導(dǎo)線流向Cu片B．一段時(shí)間后，溶液的pH減小C．將Zn片換成Fe片，電路中電流方向不變D．將稀硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中也會(huì)有電子移動(dòng)22．（2022春·北京海淀·高一清華附中校考期末）銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)式為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。下列說(shuō)法中不正確的是A．原電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是ZnB．工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液c(OH-)減小C．正極發(fā)生的反應(yīng)是Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-D．外電路中電流由Zn流向Ag2O23．（2023春·北京西城·高一北京育才學(xué)校?？茧A段練習(xí)）由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_______(金屬用對(duì)應(yīng)字母表示)。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_______。(3)裝置丙中溶液的氫離子濃度_______(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活潑性的強(qiáng)弱順序是_______。(5)是一種大氣污染物。工業(yè)尾氣中含有，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；未脫除的煤氣，運(yùn)輸過(guò)程中還會(huì)腐蝕管道。干法氧化鐵脫硫是目前除去煤氣中的常用方法，其原理如圖所示。脫硫反應(yīng)_______。再生過(guò)程中反應(yīng)_______。24．（2021春·北京朝陽(yáng)·高一統(tǒng)考期末）某小組研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)I：將Zn片和Cu片分別插入盛有50mL2mol?L-1稀硫酸的燒杯中。觀察到Zn片表面產(chǎn)生氣泡，溶液溫度由T1℃升到T2℃；Cu片表面無(wú)明顯變化。①Zn片與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。②Zn片與稀硫酸反應(yīng)的能量變化關(guān)系符合如圖_______(填“A”或“B”)。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ：用導(dǎo)線將電流表、小燈泡與Zn片、Cu片相連接，插入盛有50mL2mol?L-1稀硫酸的燒杯中。①觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，Cu片表面產(chǎn)生氣泡，溶液溫度由T1℃升到T3℃。②結(jié)合電子的移動(dòng)方向，解釋Cu片表面產(chǎn)生氣泡的原因_______。(3)實(shí)驗(yàn)I和Ⅱ產(chǎn)生等量氣體時(shí)，測(cè)得T2＞T3.結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化形式，分析兩溶液溫度變化幅度不同的原因_______。(4)將Zn片和Cu片換成Fe片和石墨棒，重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ，判斷電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明理由；若偏轉(zhuǎn)，寫(xiě)出Fe片表面發(fā)生的電極反應(yīng)式，理由或電極反應(yīng)式是_______。25．（2023春·上海嘉定·高一上海市嘉定區(qū)第一中學(xué)?？紝W(xué)業(yè)考試）鹵族元素在性質(zhì)上具有相似性與遞變性。為了驗(yàn)證鹵族部分元素遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作步驟，為確?！胺墙饘傩裕郝?gt;溴>碘”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可靠，你認(rèn)為做好本實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵因素是_______。(3)下列性質(zhì)的遞變規(guī)律正確，且能作為鹵族元素非金屬性遞變規(guī)律判斷依據(jù)的是A．Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強(qiáng) B．Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn)逐漸升高C．HCl、HBr、HI的酸性逐漸減弱 D．HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱IBr、ICl等稱為鹵素互化物，(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等稱之為擬鹵素，它們的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(4)氯化碘(ICl)能與水發(fā)生反應(yīng)：ICl+H2O=HIO+HCl，該反應(yīng)_______填“是”或“不是”氧化還原反應(yīng)；(CN)2與NaOH水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(5)從原子結(jié)構(gòu)角度解釋分子(CN)2中兩種元素非金屬性的強(qiáng)弱_______。(6)已知某些離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮->SCN->CN->Br->Cl-。在NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(7)如圖所示，E是用飽和NaCl溶液和淀粉-KI溶液的混合液濕潤(rùn)的濾紙，用石墨做電極，通電后發(fā)現(xiàn)乙周?chē)鸀V紙褪為藍(lán)色，則下列判斷正確的是A．b是陽(yáng)極，a是陰極 B．a(chǎn)是正極，b是負(fù)極C．乙是正極，甲是負(fù)極 D．乙是陽(yáng)極，甲是陰極(8)下圖是用強(qiáng)光照射廣口瓶中新制氯水時(shí)傳感器所獲得數(shù)據(jù)的圖像，下列各項(xiàng)代表縱坐標(biāo)的物理量，其中與圖像不相符的是A．溶液中氯離子的濃度 B．溶液的pHC．瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù) D．溶液的導(dǎo)電能力(9)下列變化不需要破壞化學(xué)鍵的是A．液態(tài)水變?yōu)樗魵?B．HCl氣體溶于水C．NaHCO3受熱分解 D．NaCl熔化26．（2022春·上海浦東新·高一華師大二附中?？计谀┳匀唤缰械哪芰看嬖诙喾N能量轉(zhuǎn)化形式，化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，也可?/p>