安徽省怀远县包集中学高中化学第一章化学反应与能量转化同步检测版选修

1、省怀远县包集中学高中化学选修 4 同步检测：第一章化学反应与能量转化【目标解读】第一【知识再现】一、化学反应的反应热1、反应热: 当化学反应在一定温度下进行时， 称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。表示符号：通常用符号表示，当时表示反应，当时，表示反应。大小决定：对一个给定的化学反应，反应热与反应物的及反应条件（温度、压强、溶液的浓度等）有关。2、测量方法：反应热的数据可以用测量，其由内、外两个筒组成，内筒是反应容器，外筒起作用。利用公式计算反应或吸收的热量。公式中代表，T1、T2 分别表示。3、 (补充)中和热:在稀溶液中,酸和碱发生反应生成 1molH2O 时的反应热叫做中和热.提示

2、:1 必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热;2 强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热是 57.3 kJmol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中电离吸收热量,其中和热小于 57.3 kJmol-1；3 以 1molH2O 为基准,所以在写化学方程式的时候应该以生成为标准来配平其余物质的化学计量数，即 H2O 的系数为。表达式：H=。二、化学反应的焓变1、焓变与反应热的关系：热化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，除去伴随着反应体系体积改变做功所消耗的能量，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则反应前后物质的焓的变化就等于该反应的

3、反应热。表达为： 。其中：Qp 表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。从上面的关系式可以看出：H 0 时，产物的总焓 反应物的总焓，反应是 能量，为 反应；H0 时，产物的总焓 反应物的总焓，反应是 能量，为 反应。4、热化学方程式：概念：的化学方程式。意义：既表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的变化。课标要求学习目标了解化学反应中能量变化的主要原因，及说出常见的能量转化形式通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的含义，能用定律进行有关反应热的简单计算。化学反应中物质变化和能量变化的实质学会从微观角度认识化学反应的反应热及

4、焓变。热化学方程式及其书写、中和热的定义。掌握定律及焓变的简单计算。【重难点精讲】1、测定中和反应的反应热实验要点如下：比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液；量热器要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失；要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。2、热化学方程式书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下五点：（1）注意反应物和产物的状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质的状态（s, l, g，aq）才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“” “”（因已注明状态）,也不用标条件。注意反应热H 与测定条件（温度、压强等）有关。因此

5、书写热化学方程式时应注明H 的测定条件。绝大多数H 是在 25、101325Pa 下测定的，可不注意温度和压强。注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。H 只能写在标有反应物和生在物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应H 为“”；若为吸热反应H 为“+”, “+”可以省略。H 的 为 Jmol-1或 kJmol-1，一般用 kJmol-1。注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H 与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H 相对应，如果化学计量数加倍

6、，则H 也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应热的反应热数值相等，符号相反。例如：已知 H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(l)H= -285.8kJmol-1。则2H2(g)+O2=2H2O(l) H= 2H2O(l)= 2H2(g)+ O2(g)H=再如氨的反应 3H2(g)+N2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1l，是生成 2mol NH时放出 92.4kJ 的热量，而不是 3mol H 与321mol N2 混合在一定条件下反应就可放出 92.4kJ 的热量，实际放出的热量y，化学反应为放热反应；xy，化学反应为吸热反应；xy。：AC例 2、已知化学反应 2

7、C（s）O2（g）=2CO（g）、2CO（g）O22 CO2（g）都是放热反应据此判断，下列说法不正确的是（其他条件相同）A、12gC 所具有的能量一定高于 28gCO 所具有的能量B、56gCO 和 32gO2 所具有的总能量大于 88gCO2 所具有的总能量C、12gC 和 32gO2 所具有的总能量大于 44g CO2 所具有的总能量D、将一定量的 C 燃烧、生成 CO2 比生成 CO 时放出的热量多放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C 和 CO 的燃烧反应都是放热反应因此，B、C 两项的说法正确。12g 并不是全部的反应物，所以 A 项的说法不正确。由于 CCO

8、 放热、COCO2 放热，根据即 D 项说法正确。定律得 CCO2 比CCO 放热多，本题的主要是化学反应中的能量变化及其原理的理解和应用。：A例 3、1g 炭与适量的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，吸收 10.94kJ 的热量，相应的热化学方程式为-12H10.94KJmolA、CH OCOH ;2H10.94 kJmol-1B、C（s）H2O（g）CO（g）H2（g）;-1C、C（s）H2O（g）CO（g）H2（g）; H131.3 kJmolH65.65 kJmol-1D、0.5C（s）0.5H O（g）0.5CO（g）0.5H （g）;22热化学方程式的书写应注意：需表明反应物、生成物的

9、状态；放热与吸热，热量数值与反应物的量有关。：C例 4 （8 分）50mL0.5molL1 盐酸与 50mL0.55molL1NaOH 溶液在行和中反应。通过测定反应过程中所放出热量可计算中和热。回答下列问题：的装置中进（1）从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃用品是。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。（4）实验中改用 60mL0.50molL1 盐酸跟 50mL0.55molL1NaOH 溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”“不相等”），所求中和热（填“相等”或“不相等”），简述理由：。（5）用相同

10、浓度和体积的氨水代替 NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；用 50mL0.50molL1NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（均填“偏大”“偏小”“无影响”）。：（1）玻璃搅拌器（2）防止热量散失（3）偏小（4）不相等；相等；后者中和生成水的量多些，放出的热量多，但中和热相同（5）减小，减小【当堂检测】1、下列属于放热反应的是 A、Al稀盐酸C、NH4HCO3 受热分解2、下列说法正确的是（）B、Ba(OH)28H2ONH4Cl（s）D、CaOH2O）A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B、任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C、反应物和生成物所具有的总能量决

11、定了放热还是吸热D、吸热反应只能在加热的条件下才能进行3、对于放热反应，下列说法正确的是()产物 H20 所具有的总能量高于反应物 H2 和 O2 所具有的总能量反应物 H2 和 O2 所具有的总能量高于产物 H2O 所具有的总能量反应物 H2 和 O2 所具有的总能量等于产物 H2O 所具有的总能量反应物 H2 和 02 具有的能量相等4、下列物质加入水中显著放热的是()。A生石灰B固体 NaClC无水乙醇D固体 NH4N035、在一定条件下发生化学反应：H=-197 kJmol-12SO (g)+O (g)2SO (g);223现有容积相同的甲、乙、丙三个容器，在上述条件下分别充入的气体和

12、反应放出的热量（Q）如下表所列：根据以上数据，下列叙述不正确的是（）A、在上述条件下反应生成 1molSO3 气体放热 98.5kJB、上述条件下每摩尔该反应进行到底时放出的热量为 197 kJC、Q1=2Q2=2Q3=197kJD、2Q2=2Q3Q2C、Q1CAB CDBACBDABCDBADC3、铁和足量的稀为电能的装置，电解质通常是 KOH 溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（）-2-A、负极反应式为 CH +10OH-8e=CO3 +7H O42时，有 1mole-发生了B、标准状况下，消耗 5.6LO2转移C、随着不断放电，电解质溶液碱性不变D、甲烷电池的能量利用率比甲烷燃烧

13、的能量利用率大5、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是A B CD原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应6、有甲、乙、丙、丁四种金属。将甲、乙用导线相连放入稀 H2SO4 中可以看到乙慢慢地溶解，而甲的表面有气体逸出。把丁放到乙的硝酸盐溶液中后，丁的表面覆盖一层乙的单质。用石墨电极电解含相同物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液，丙的单质先析出。将甲放入稀盐酸中有 H2 析出。已知四种金属中有一种是铜。根据以上实验判断铜是（）A、甲B、乙C、丙电池；两

14、个电极D、丁7、宇宙飞船上使用的氢氧是一种新型的化学电池，其构造均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。（1）a 极是极，b 极是极，电极反应式分别为，。飞船上宇航员的生活用水由电池提供。已知这种电池发 1 度电时能生成 350g水，试计算能量转化率。2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)+572kJ这种电池的输出电压为 1.2V。要使标有 1.2V，1.5W 的小灯泡连续发光 0.5h，应消耗标准状况下的 H2 多少升？（4）氢气是电池最简单的，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的，往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、等。请写出将图中H2 换成 CH4 时所

15、构成的甲烷电池中a 极的电极反应式：。此时电池内总的反应方程式为。8、1958 年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入成功，使用长达 10 年之久。这种能源起搏器中安装最长、可靠性最高的锂一碳电池，这种电池容量大，电压稳定，能在-56.771.1温度范围内正常工作。现已在火箭、移动、笔记本电脑中广泛使用。它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液。电池总反应为：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。(1)此电池中作负极，电极反应为，作正极； (2)该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是。参考第一当堂检测：1、B2、D3、C4、

16、BD5、 A6、 C2-7、 BD 8、 A+2-e-9、PbOPb H SOPbO +4H+SO+2e PbSO +2H OPb+SO PbSO +22mol22424424410将化学能转变为电能 负 正 正 负11铜 还原反应 2H+2e-=H氧化反应 Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+= Zn2+H2锌212的氧化还原反应是否可逆反应是否能连续进行课后达标：夯实双基：1、B2、C3、B4、D5、D6、C 7、C8、（1）切口断面上先产生少量气泡；氧化膜能溶于 NaOH 溶液导致反应会逐渐加快；后来反应剧烈，产生气体较多，导致小合金片在溶液中上下翻动；反应放热导致溶液会发烫；烧杯底会有少

17、量黑色固体残留。（2）影响反应速率的有多方面。开始时由于表面氧化膜存在，反应速率慢，后来氧化膜溶解，NaOH 浓度大，铝镁合金片表面形成原电池，反应放热使溶液-温度升高等综合起来，使反应速率加快。（3）铝；6H O+6e3H +6OH。（4）至少有22以下四种可能测出任一个值都可计算出铝的质量分数：（a）测定残留固体质量；（b）测定产生 H2 的体积；（c）测定生成的 NaAlO2 的物质的量；（d）测定反应后溶液中 NaOH 的浓度。能力提高：1、D 7、（1）负正（2）64.7%2、B 3、D4、C5、BC6、C2H +4OH-4e=4H OO +2H O+4e=4OH2222（3）0.3

18、25L22（4）CH +10OH-8e =CO3 +7H OCH +2O +2OH=CO3 +3H O42422-=Li+石墨8、(1)Li(2)起搏器遵循天然心脏的工作原理通过向心脏发送电脉冲以控制心脏的跳动第二【知识再现】二、金属的腐蚀与防护1、概念：金属与周围的空气或液体物质发生反应面引起损耗的现象。2、分类一般分为腐蚀和腐蚀两种。3、电化学腐蚀概念：的金属形成而发生腐蚀。分类析氢腐蚀：(以铁为例)在潮湿的空气中或跟接触时，由于在金属外面的水膜呈性时发生析氢腐蚀。负极反应：。正极反应：。电池反应：。吸氧腐蚀(以铁为例)在金属外面的水膜很弱或呈，溶解一定量时发生吸氧腐蚀。负极反应：。正极反

19、应：。电池反应：。三、金属的防护1、改变金属的结构，使其成为耐腐蚀金属，如制成合金、等。2、加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、喷镀或表面钝化等方法。3、电化学防护、橡胶及电镀、（1）牺牲阳极保：池原理。 被保护的金属设备作极，牺牲的金属做极。（2）外加电流阴极保：原理。被保护的金属设备作极，可以用废铁作 极。4、其它的防护措施：等。【重难点精讲】一、原电池、电解池、电镀池、精炼池的比较怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？1、 单池判断： 原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。电解池、电镀池和精炼池的区分

20、关键看阳极材料和电解质溶液2、 多池组合判断：无外电源：一池为原电池，其余为电解池；有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。二、原电池的应用（1）加快氧化还原反应的速率如用 Zn 和稀 H2SO4（或稀 HCl）反应制 H2，常用粗锌，它产生 H2 的速率快。原因是粗锌中的杂质和粗锌、稀 H2SO4 的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生 H2 的速率加快。如果用纯 Zn，可以在稀 H2SO4 溶液中加入少量的 CuSO4 溶液，也同

21、样会加快产生 H2 的速率，原因是 Cu2+Zn2+Cu+Zn ，生成的 Cu 和 Zn 在稀 H SO24 的溶液中形成原电池，加快了锌的腐蚀，产生 H2 的速率加快。（2）比较金属的活动性强弱例两种金属 A 和 B，用导线连接后到稀 H2SO4 中，观察到 A 极溶解，B 极上有气泡产生，根据电极现象判断出A 是负极，B 是正极；由原电池原理可知，金属活动性 AB，即原电池中，活泼性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。（3）设计原电池例如：利用 Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2 的氧化还原反应设计原电池，由反应式可知：Cu3+失去电子作负极，FeCl3(Fe )在正极上得到电

22、子，且作电解质溶液，正极为活泼性比 Cu弱的金属离子或导电的非金属等。如图：负极(Cu)2e Cu2+(氧化反应)正极(C)：2Fe3+2e 2Fe2+(还原反应)（4）金属的腐蚀（从理论上揭示钢铁腐蚀的主要原因）金属腐蚀的本质是：Mne Mn+发生氧化反应，氧化金属（如 Fe）的最主要的氧化剂+是空气中的 O ，其次是酸性电解质溶液中的H。2腐蚀规律：原电池腐蚀中，两金属活动性相差越大，活泼金属腐蚀越快。对同样的电极，强电解质引起的腐蚀弱电解质引起的腐蚀非电解质引起的腐蚀。【典例】例题：以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁心（几乎是纯铁）

23、容易生锈C、铁质器件附有铜质配件，在接触处易生成铁锈 D、银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗： A 黄铜（铜锌合金）若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜，B 生铁中含较多的碳，比软铁心（几乎是纯铁）在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈。C 铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈。D 银质奖牌久置后可能与氧气或硫氧化成银的化合物而使其表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。【当堂检测】1、下列各变化中属于原电池反应的是（）A、在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B、镀锌铁表面有划损时，也能铁被氧化C、红热的铁丝与冷水接触，

24、表面形成蓝黑色保护层 D、浓 HNO3 比稀 HNO3 更能氧化金属铜2 、下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（）A B C D 3、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（）4、钢铁A.2H+-22= 4OH-D.Fe3+e- =Fe2+C.2H O+O +4e5、菜刀上沾有食盐水后，置于空气中一段时间会生锈，其原理是（）正极负极AFe-2e = Fe2+2H O+O +4e- = 4OH-22发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是+2e-= HB.Fe2+2e- = Fe26、下列装置中属于原电池的是（）属于电解池的是（）A稀硫酸7、有

25、 Fe、NiB稀硫酸C稀硫酸D硫酸铜两块金属片，与盐酸反应时，剧烈程度相近，现要确定两者谁更活泼，只准用稀 H2SO4 和适当的实验用品，设计一个简单实验确定两者的活动性强弱。【课后达标】夯实双基1、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理被提到议事日程，其首要原因是（）A、利用电池外壳的金属材料B、防止电池中 、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D、回收其中石墨电极2、钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（）A、2H+2e-H-B、2H O+O +4e224OH2C、Fe-2e-Fe2+ 3、下列叙述正确的是（锌跟稀硫酸反应后，白铁（镀锌

26、的铁）比-D、4OH -4e 2H O+O22）氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 镀层破损 （镀锡的铁）更易腐蚀电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极 钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3nH2OA、B、C、D、用导线与铅相连；4、为了使埋在的不易生锈， 有人设计将用导线与锌相连；用导线与碳棒相连； 跟直流电源的负极相连；跟直流电源的正极相连。其中正确的是（）D A B C ）5、关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是（A、金属被腐蚀的本质是：M+nH2O=M(OH)n+B2H+2e = H O2Fe-2e- = Fe2+C2H O+O +4e = 4OH-22Fe-3e- = Fe3+D2H O+

27、O +4e = 4OH-22Fe-2e- = Fe2+能力提高活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：1、镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池放放电电时的负极材料是（）A、Cd(OH)2B、Ni(OH)2C、CdD、NiO(OH)2(表面镀 Zn)发生析氢腐蚀，有 0.2mol 电子发生转移，下列说法不正确的是（）A 有 6.5g 锌被腐蚀C 正极上 H+被还原B 2.8g 铁被腐蚀D 在标准状况下有 2.24L 气体放出3、下列关于铜电极的叙述不正确的是（ A、铜锌原电池中铜是正极C、在镀件上镀铜时可用铜作阳极

28、）B、用电解法精炼铜时铜作阳极D、电解稀 H2SO4 制 H2、O2 时铜做阳极4、2000 年 5 月，保利在拍卖会上花费 3000 多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件 1760 年铜铸的国宝在 240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B、环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金5、如图，在装有水的烧杯中，用细线挂一个呈水平方向的铁和银焊接的

29、圆圈浸入水中，向烧杯中加入硫酸铜溶液后，两圆圈的位置有何变化？6、有人设计铂和锌为电极材料，埋入作某种心脏的心脏起搏器的能源，它依靠血液中有一定浓度的 O2 和 H2O 进行工作。正极材料是，电极反应为。负极材料是，电极反应为。7、由铜片、锌片和 200mL 稀 H2SO4 组成的原电池中，若锌片发生电化学腐蚀，则当铜片上放出 3.36L（标态）气体时，硫酸恰好全部作用完。试计算：产生这些气体消耗了多少克锌有多少个电子通过了导线（3）200mL 稀 H2SO4 的物质的量浓度是多少。【考题再现】1(2007 年高考，原电池)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：22Fe2H2OO2

30、= 2Fe 4OH 。以下说法正确的是()(A)负极发生的反应为：Fe2e =Fe2= 4OH(B)正极发生的反应为：2H OO 2e22原电池是将电能转变为化学能的装置钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀2(2007 年高考化学卷，原电池)科学家近年来研制出一种新型细菌电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的电池发电。电池负极反应为()(A)H 2OH2H O2e(B)O 4H4e 2H O2222(C)H 2H2e(D)O 2H O4e4OH2223(2007 年高考化学卷，原电池)为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是()(A)将青铜器放在银质托盘上(C)将青铜

31、器保存在潮湿的空气中(B)将青铜器保存在干燥的环境中(D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜4(原电池)(2007 年高考片，下列叙述正确的是(理综卷 II)在盛有稀 H2SO4 的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜)2(A)正极附近的 SO离子浓度逐渐增大4(B)电子通过导线由铜片流向锌片 (C)正极有 O2 逸出(D)铜片上有 H2 逸出5.（2008的 U 型管）化学）用铜片、银片、Cu (NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入 AgNO3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A. 6. （2008B.C.D.化学）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍