高中化学人教版第二章化学反应与能量单元测试【全国一等奖】

第二章《化学反应与能量》章末复习导学案【学习目标】1．通过归纳整理，巩固化学能与热能的关系。2．通过练习与归纳，能正确书写常见燃料电池电极反应式和电池反应式。3．通过讨论与交流、能正确判断化学平衡状态。【学习重点】燃料电池电极反应式的书写方法，化学平衡状态的判断。【温馨提示】燃料电池电极反应式的书写、化学平衡状态的判断可能是你学习的难点。【自主学习】1．回顾所学知识，阅读教材P55“归纳与整理”，完成教材填空。2．回顾梳理本章知识体系：【同步学习】一、化学能与热能活动一：巩固化学能与热能的关系例1.1molH–I键的键能是299KJ。1molI–I键的键能是151KJ，1molH–H键的键能是436KJ，则H2（g）+I2（g）=2HI（g）的反应是（B）A.吸热反应B.放热反应C.分解反应D.可逆反应例2.2C+O2=2CO，2CO+O2=2CO2都是放热反应。据此推断，下列说法不正确的是（A）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44gCO2所具有的总能量D.将一定质量的碳燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多归纳小结：化学反应的基本特征是；化学反应中能量变化的微观原因是，宏观因素是。物质能量越低越。常见的散热反应类型有，常见的放热反应类型有。对应练习1．一般硫粉含有S（单斜）和S（正交）两种同素异形体。已知常温下：S(单斜)＋O2(g)=SO2(g)1molS（单斜）完全燃烧放出kJ能量；S(正交)＋O2(g)=SO2(g)1molS（正交）完全燃烧放出能量，下列说法错误的是（B）A．S(g)＋O2(g)=SO2(g)，1molS（g）完全燃烧放出的能量大于kJB．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用右图表示C．常温下正交硫比单斜硫稳定D．单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应对应练习2．白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。根据图示的分子结构和有关数据估算1molP4发生上述反应放出的能量是（B）A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1二、化学能与电能活动二：巩固燃料电池电极反应式的书写例3．某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO3-）为电解质，以C8H18为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。试回答下列问题：（1）写出该燃料电池的化学反应方程式：2C8H18+25O2=16CO2+18H2O。（2）写出该燃料电池的电极反应式，正极：25O2+100e-+50CO250CO32-。负极：2C8H18—100e-+50CO32-66CO2+18H2O。（3）为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是什么，它从哪里来？在通入的空气中加入CO2,CO2可以从电池负极产生的气体获得归纳小结：1．燃料电池总反应式方程式的书写因为燃料电池发生化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应式，但要注意燃料的种类。若是氢氧燃料电池，其总反应式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化，即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关，如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成和，在碱性电解质中生成和。2．燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一般是氧气，正极反应的本质是O2得电子生成O2-离子，在酸性溶液中O2-离子与结合生成，在碱性或中性溶液中O2-离子与结合生成，在熔融碳酸盐环境中O2-离子与结合生成，O2-离子在某些固体电解质中可存在。3．燃料电池负极反应式的书写一般燃料电池的负极反应式采用间接方法书写，即先写出总反应式和正极反应式，然后在守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。对应练习3．写出下列燃料电池电极反应式及总反应式。（1）C2H6燃料电池，电解质为KOH溶液负极：__________________________________________，正极：______________________________总反应：_________________________________________________（2）CH3OH燃料电池，电解质为KOH溶液负极：______________________________________，正极：___________________________________总反应：_________________________________________________（3）H2S燃料电池，电解质为酸性溶液负极：____________________________________，正极：_______________________________________总反应：_________________________________________________（4）铝、空气燃料电池（海水）负极：_____________________________________，正极：_____________________________________总反应：_________________________________________________对应练习4．有一种新型“锂、空气电池”，可用做充电电池和燃料电池，该电池放电时的示意图如下。下列有关叙述中不正确的是（D）A．放电时负极的电极反应式为Li－e===Li＋B．放电时正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-===4OH-C．负极锂每减少7g，电路中通过1mol电子D．电流由金属锂极经外电路流向空气极对应练习5．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2＋O2=2H2O，下列有关说法正确的是(D)A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．每转移mol电子，消耗L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极三、化学反应的速率和限度活动三：巩固化学平衡状态的判断方法例4．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应A（固）+2B（气）C（气）+D（气）已达到平衡状态的是(B)A．混合气体的压强B．混合气体的密度C．B的物质的量浓度D．反应放出的热量讨论交流：对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡（一定是、不一定是）。可能的情况举例是否能判断已达平衡1．混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的量的分数一定一定是②各物质的质量或各物质的质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总体积、总压强、总物质的量一定2．正、逆反应速率的关系①单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA②单位时间内消耗了nmolB，同时消耗了pmolC③v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q④单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD3．压强①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压强一定②其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定4．平均相对分子质量M①当m+n≠p+q时，M一定②当m+n=p+q时，M一定5．温度其他条件一定时，绝热体系温度一定6．体系密度其他条件一定时，密度一定7．其他组成成分有颜色时，体系颜色不再变化对应练习6．可逆反应∶2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（A）①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥ B.②③⑤C.①③④ D.①②③④⑤⑥【反馈练习】1．在一密闭容器中进行反应：2SO2(气)＋O2(气)2SO3(气)已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为mol·L－1、mol·L－1、mol·L－1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是(B)A．SO2为mol·L－1，O2为mol·L－1 B．SO2为mol·L－1C．SO3为mol·L－1 D．SO2、SO3均为mol·L－12．在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1，出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9∶27∶8，则氮气的转化率为（B）A．75%B．50%C．25%D．20%3．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是(B)A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e－=4OH－C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu-2e－=Cu2+4．如题图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是（B）A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生5．将·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。下列叙述正确的是（B）A．做该实验时环境温度为22℃B．该实验表明化学能可能转化为热能C．NaOH溶液的浓度约为L·L-1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应6．磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下：下列说法不正确的是(C)A．在改质器中主要发生的反应为CXHY＋XH2OXCO＋(X＋Y/2)H2B．移位反应器中的反应为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)C．负极排出的气体主要是H2O蒸气D．该电池正极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－2H2O7．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：xMg＋Mo3S4MgxMo3S4，下列说法错误的是(B)A．放电时，负极反应为Mg－2e－Mg2＋B．放电时，Mo3S4发生氧化反应C．放电过程中Mg2＋向正极迁移D．放电时，正极反应为Mo3S4＋xMg2＋MgxMo3S4－2xe－8．右图装置的电池反应方程式为Cl2+SO2+2H2O2HCl+H2SO4负极反应式为SO2—2e-+2H2O4H++SO42-正极反应式为Cl2+2e-2Cl-。9、铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，