《第一节 化学反应与能量变化》知识梳理与同步练习

第一节化学反应与能量变化《第一课时化学反应与热能》知识梳理一.化学反应与热能的转化化石燃料燃烧会放出大量的热，除了燃烧，其它化学反应也伴随着放热或吸热现象。1.两条基本规律质量守恒定律：化学反应前后物质的总质量保持不变。能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途经和能量的形式不同，但是体系包含的总能量不变。2.化学反应一定伴随有能量的变化，化学反应中能量变化主要表现为热量的变化，吸热或放热。3.化学能与热能的实验探究【实验6-1】现象：铝片溶解，有气泡产生，试管外壁温度上升结论：铝与盐酸的反应是放热反应化学反应方程式：2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑【实验6-2】现象：有刺激性气味气体产生，烧杯外壁温度下降，拿起烧杯，玻璃片粘在烧杯底部结论：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应化学反应方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O4.放热反应和吸热反应化学上把释放热量的化学反应称为放热反应，吸收热量的化学反应称为吸热反应。(1)常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②大多数的化合反应；(CO2+C2CO为吸热反应)③酸碱中和反应；④金属与酸或水反应置换出氢气；⑤缓慢的氧化反应。(2)常见的吸热反应：①大多数的分解反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；③以C、CO、H2为还原剂一些高温反应：CO2+C2CO；C+H2OCO+H2④盐类的水解【注意】有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。反应条件与热量变化没有必然的关系，既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。二.化学反应中能量变化的原因1.化学键与化学反应中能量变化的关系（1）化学键与能量的关系化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要释放能量。键能：标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（KJ·mol-1）氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。则：吸收总能量为：436+243=679KJ释放总能量为：431×2=862KJ反应中放出的热量：862-679=183KJ这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。（3）化学键与化学反应中能量变化的关系断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量；化学键的变化是化学反应中能量变化的主要原因。能量是守恒的，化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。2.从物质储存化学能的角度理解化学反应过程中能量变化的关系（1）一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物总能量和生成物总能量相对大小。（2）化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下：吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量（3）以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量三.化学反应与能源1.现阶段人类获取热能的主要途径是：物质的燃烧使用最多的常规能源是：化石燃料(煤、石油和天然气)。2.化石燃料储量有限，短期内不可再生；影响环境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。3.节能减排，提高能源的利用率；开发使用新能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。4.一次能源：从自然界中直接获取的能源二次能源：一次能源转化获取的能源《第一课时化学反应与热能》同步练习1．下列措施能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是()A．多加煤以使炉火更旺B．在煤炭中加入生石灰C．制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥D．把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧2．化学反应中往往伴随着能量的变化，下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是A．石灰石的分解反应 B．铝与稀盐酸反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．NaOH与稀硫酸反应3．下列说法正确的是()A．任何化学反应都伴随着能量的变化B．，该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D．如图所示，该反应是吸热反应4．反应(石墨)(金刚石)是吸热反应，下列说法不正确的是()A．金刚石和石墨是不同的单质B．金刚石和石墨可以相互转化C．石墨比金刚石更稳定D．相同质量的石墨比金刚石的能量高5．放热反应一定是()A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多B．贮存能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应物的总能量低于生成物的总能量6．下列说法中正确的是()A．放热反应在常温下就能发生，吸热反应必须加热才能进行B．不需要加热就能发生的反应是放热反应C．一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多D．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，属于吸热反应7．风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能8．下列说法不正确的是()①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定是放热反应③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应A．②③ B．①②③C．①③④ D．①②③④9．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，不正确的是()A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化10．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，该反应属于放热反应。下列说法正确的是A．催化剂仅起到吸附N2和H2的作用，对化学反应速率没有影响B．②→③过程，是放热过程C．③→④过程，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量11．科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1mol键吸收193kJ能量，断裂1mol键吸收946kJ能量，下列说法正确的是()A．属于一种新型的化合物B．的过程中释放1002kJ能量C．1mol转化为时要吸收734kJ能量D．和互为同素异形体，转化为属于化学变化12．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，不正确的是()A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化13．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。化学键H2O中H-O键O2中O=O键H2中H-H键H2O2中O-O键H2O2中O-H键键能kJ/mol463496436138463若反应过程中分解了2mol水，则下列说法不正确的是()A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程I吸收了926kJ能量C．过程II放出了574kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应14．下列反应属于放热反应的是______；属于吸热反应的是_______。A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2B．氢气在氧气中燃烧C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳D．氢氧化钾和硫酸中和E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应F．氢气还原氧化铜G．葡萄糖在人体内氧化分解H．钢铁制品生锈的反应15．化学反应一定伴随能量变化。（1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到______气味，用手触摸烧杯底部感觉________，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯___。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应。该反应的化学方程式_________（2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热_____（填“相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）_____（3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是________（填序号）①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气16．某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，I.若E1>E2，则该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图____(填“A”或“B”)表示。II.若E1＜E2，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图_____(填“A”或“B”)表示III.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的最小能量：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2键能(kJ/mol)243193151432366298436根据上述数据回答下列问题：（1）下列物质本身具有的能量最低的是（_____）A．H2B．Cl2C．Br2D．I2（2）下列氢化物中最稳定的是（_____）A．HClB．HBrC．HI（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_______。（4）相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_____（填写化学式）。《第一课时化学反应与热能》同步练习答案解析1．下列措施能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是()A．多加煤以使炉火更旺B．在煤炭中加入生石灰C．制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥D．把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧【答案】D【详解】A．多加煤可导致燃烧不充分，浪费资源，A不符合题意；B．在煤炭中加入生石灰的目的是脱硫，减少的排放，与煤炭燃烧更充分无关，B不符合题意；C．制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥，主要目的是使煤炭易于成型，与煤炭燃烧更充分无关，C不符合题意；D．把煤粉碎能增加煤与空气中的接触面积，使煤燃烧得更快、更充分，提高热能利用率，D符合题意；故选D。2．化学反应中往往伴随着能量的变化，下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是A．石灰石的分解反应 B．铝与稀盐酸反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．NaOH与稀硫酸反应【答案】B【解析】分析：凡是有元素化合价升降的反应均是氧化还原反应，结合反应中的能量变化解答。详解：A.石灰石高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热的非氧化还原反应，A错误；B.铝与稀盐酸反应生成氢气和氯化铝，既属于氧化还原反应，又属于放热反应，B正确；C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热的非氧化还原反应，C错误；D.NaOH与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，属于放热反应，但不是氧化还原反应，D错误。答案选B。3．下列说法正确的是()A．任何化学反应都伴随着能量的变化B．，该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D．如图所示，该反应是吸热反应【答案】A【详解】A．一切化学变化过程中都伴随着能量的变化，故A正确；B．物质的三态变化过程中，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不属于化学变化，故B错误；C．化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，故C错误；D．由题图知，该反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，故D错误；故选：A。4．反应(石墨)(金刚石)是吸热反应，下列说法不正确的是()A．金刚石和石墨是不同的单质B．金刚石和石墨可以相互转化C．石墨比金刚石更稳定D．相同质量的石墨比金刚石的能量高【答案】D【详解】A．金刚石、石墨的结构不同，都是由碳元素组成的不同单质，A项正确；B．金刚石和石墨是不同的物质，二者在一定条件下可以相互转化，B项正确；C．(石墨)(金刚石)是吸热反应，故相同质量的石墨比金刚石的能量低，即石墨比金刚石稳定，C项正确；D．由C项分析知，相同质量的石墨比金刚石的能量低，D项错误；故选D。5．放热反应一定是()A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多B．贮存能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应物的总能量低于生成物的总能量【答案】C【详解】A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多，反应为吸热反应，故A错误；B．放热反应一定是释放能量的过程，故B错误；C．放热反应一定是反应物的总能量高于生成物的总能量，故C正确；D．反应物的总能量低于生成物的总能量的反应为吸热反应，故D错误；故选C。6．下列说法中正确的是()A．放热反应在常温下就能发生，吸热反应必须加热才能进行B．不需要加热就能发生的反应是放热反应C．一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多D．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，属于吸热反应【答案】C【详解】A．一个化学反应，是放热反应还是吸热反应不能用是否需要加热才能发生来判断，A错误；B．有些放热反应如煤的燃烧、铝热反应都需要加热或高温才能进行，B错误；C．硫在纯氧中燃烧产生的光能多，根据能量守恒，放出的热量就少，C正确；D．吸热反应和放热反应指的是化学变化，而氯化钠晶体熔化属于物理变化，只能叫吸收能量的过程，不能叫吸热反应，D错误；故选C。7．风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能【答案】D【详解】A．风力发电可以减少热力发电的需要，从而节约大量煤、天然气、石油等燃料，故A正确；B．风力发电过程中没有化石燃料的燃烧，且可以减少热力发电，有效减少二氧化碳，控制温室效应，故B正确；C．风力发电不会对环境造成污染，为清洁能源，故C正确；D．风力发电是把风能转化为电能，故D错误；综上所述答案为D。8．下列说法不正确的是()①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定是放热反应③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应A．②③ B．①②③C．①③④ D．①②③④【答案】D【详解】①反应为放热反应，①错误；②为吸热反应，②错误；③为吸热反应，为放热反应，③错误；④化合反应可能是吸热反应，如，分解反应可能是放热反应，如，④错误；故①②③④均错误，故D符合；故选D。9．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，不正确的是()A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化【答案】B【详解】A．根据图示，过程I是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气，反应方程式是：2Fe3O4=6FeO+O2↑，故A正确；B．Fe3O4是以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂，故B错误；C．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，总反应为2H2O=2H2↑+O2↑，故C正确；D．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，实现了太阳能向化学能的转化，故D正确；选B。10．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，该反应属于放热反应。下列说法正确的是A．催化剂仅起到吸附N2和H2的作用，对化学反应速率没有影响B．②→③过程，是放热过程C．③→④过程，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量【答案】D【详解】A．

由图知，通过催化剂的参与，N2和H2生成了NH3，催化剂通过改变反应条件而改变了反应速率，A错误；B．

②→③过程，断裂为，H-H键断裂为两个H原子，均为吸热过程，B错误；C．

③→④过程，N原子和H原子通过共用电子对形成NH3，N-H是极性键，C错误；D．

合成氨为放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，D正确。答案选D。11．科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1mol键吸收193kJ能量，断裂1mol键吸收946kJ能量，下列说法正确的是()A．属于一种新型的化合物B．的过程中释放1002kJ能量C．1mol转化为时要吸收734kJ能量D．和互为同素异形体，转化为属于化学变化【答案】D【详解】A．属于一种新型的单质，A项错误；B．的过程中吸收的能量为，B项错误；C．1mol转化为时的能量变化为，即放出734kJ能量，C项错误；D．和均为氮元素形成的单质，互为同素异形体，转化为属于化学变化，D项正确；故选D。12．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，不正确的是()A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化【答案】B【详解】A．根据图示，过程I是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气，反应方程式是：2Fe3O4=6FeO+O2↑，故A正确；B．Fe3O4是以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂，故B错误；C．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，总反应为2H2O=2H2↑+O2↑，故C正确；D．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，实现了太阳能向化学能的转化，故D正确；选B。13．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。化学键H2O中H-O键O2中O=O键H2中H-H键H2O2中O-O键H2O2中O-H键键能kJ/mol463496436138463若反应过程中分解了2mol水，则下列说法不正确的是()A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程I吸收了926kJ能量C．过程II放出了574kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应【答案】D【详解】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463kJ×2=926kJ能量，故B正确；C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故C正确；D．过程IIIH2O2中的O−H键断裂，无化学键的形成，不属于放热反应，故D错误；故选：D。14．下列反应属于放热反应的是______；属于吸热反应的是_______。A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2B．氢气在氧气中燃烧C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳D．氢氧化钾和硫酸中和E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应F．氢气还原氧化铜G．葡萄糖在人体内氧化分解H．钢铁制品生锈的反应【答案】ABDGHCEF【分析】一般而言，化合反应、金属和酸的反应、燃烧、酸碱中和反应、铁生锈等缓慢氧化反应、铝热反应等都是放热反应；分解反应、还原反应、Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应等都是吸热反应，据此分析判断。【详解】A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2为放热反应；B．氢气在氧气中燃烧为放热反应；C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳为吸热反应；D．氢氧化钾和硫酸中和为放热反应；E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应；F．氢气还原氧化铜为吸热反应；G．葡萄糖在人体内氧化分解为放热反应；H．钢铁制品生锈的反应为放热反应；所以属于放热反应的有ABDGH，属于吸热反应的有CEF，故答案为：ABDGH；CEF。【点睛】本题的易错点为G，要注意葡萄糖在人体内氧化分解实质是葡萄糖与氧气的反应，属于物质的缓慢氧化，为放热反应。15．化学反应一定伴随能量变化。（1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到______气味，用手触摸烧杯底部感觉________，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯___。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应。该反应的化学方程式_________（2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热_____（填“相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）_____（3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是________（填序号）①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气【答案】刺激性气味烧杯底部很冷被冻在一起吸热相等中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同③④⑤⑥【详解】(1)氢氧化钡和氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水，反应的方程式为，氨气有刺激性气味，该反应为吸热反应，故用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯下面的玻璃片被冻在一起；故答案为：有刺激性气味；烧杯底部很冷；被冻在一起；吸热；；(2)中和热都是生成1mol水放出的热量，中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同；故答案为：相等；中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同；(3)①燃料的着火点不能改变，故①错误；②燃料的着火点不能改变，故②错误；③将固体燃料粉碎，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故③正确；④将液体燃料雾化，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故④正确；⑤将燃料煤气化处理，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故⑤正确；⑥通入适量空气也是提高燃烧效率的一种方法，故⑥正确；故答案为：③④⑤⑥。16．某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，I.若E1>E2，则该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图____(填“A”或“B”)表示。II.若E1＜E2，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图_____(填“A”或“B”)表示III.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的最小能量：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2键能(kJ/mol)243193151432366298436根据上述数据回答下列问题：（1）下列物质本身具有的能量最低的是（_____）A．H2B．Cl2C．Br2D．I2（2）下列氢化物中最稳定的是（_____）A．HClB．HBrC．HI（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_______。（4）相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是_____（填写化学式）。【答案】放热A吸热BAA放热Cl2【分析】I、反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，反之为吸热反应；III、键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定；旧键断裂吸收的总能量小于新键形成释放的总能量为放热反应，反之为吸热反应；【详解】I.若E1>E2，反应物的总能量大于生成物的总能量，为图像A，反应放热；答案为：放热；A；II.若E1＜E2，反应物的总能量小于生成物的总能量，为图像B，反应吸热，答案为：吸热；BIII.（1）键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定，根据表中数据，答案为A；（2）键能越大，反应时释放的能量越多，则越稳定，答案为A；（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)，以氯气为例，旧键断裂吸收的总能量=243+436=679；新键形成释放的总能量=432×2=864，反应为放热反应，答案为：放热；（4）相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，释放的热量分别为：185、103、9，答案为：Cl2；《第二课时化学反应与电能》知识梳理【化学反应与电能】一.能源分类1.一次能源：直接从自然界取得的能源例如：流水、风力、原油、原煤、太阳能、天然气、天然铀矿等2.二次能源：一次能源经过加工转换得到的能源例如：电力、蒸汽等二.化学能与电能的相互转化1.火力发电的能量转化关系化学能热能机械能电能火力发电的缺点：①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费。②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大。③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境。2.原电池原电池是一种将化学能转化为电能的装置。【实验探究】参照实验2-4填写以下表格现

象铜

片铜片上有气泡产生锌

片锌片不断溶解电流表指针发生偏转(1)原电池的电极负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极(2)原电池的原理：原电池中电子的流动方向是从负极到正极；电流方向是从正极到负极。根据铜锌原电池，填写下表：总反应：________Zn+2H+=Zn2++H2↑电极电极材料电极反应反应类型得失电子的粒子电子流动方向负极ZnZn-2e-=Zn2+氧化反应Zn电子流出正极Cu2H++2e-=H2↑还原反应H+电子流入(3)组成原电池的条件：①自发进行的氧化还原反应②活泼性不同的两个电极③闭合回路④电解质溶液（熔融电解质）(4)原电池正、负极的判断(5)原电池原理的应用①比较金属活动性强弱。一般作负极的金属比作正极的金属活泼。一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。②金属的防护。使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。③设计制作化学电源。化学能转化为电能。④加快化学反应速率。自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。三.原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写，以离子方程式形式表示。①书写步骤A.列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。B.看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中，OH－不能存在，应生成水；碱性介质中，H＋不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。C.两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。②常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自于水的电离酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋水溶液不能出现O2－(2)利用总反应式书写电极反应式①根据总反应式，找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。②确定介质的酸碱性或者其它特性。③按照负极反应：还原剂-ne-=氧化产物正极反应：氧化剂+ne-=还原产物，书写电极反应式。④书写技巧：若某电极反应式较难写出时，可先写出较易写的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。【发展中的化学电源】一．一次电池1．碱性锌锰干电池正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－；负极反应：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2。2．锌银电池负极反应：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag。二．充电电池1．充电电池的特点充电电池又称二次电池，在放电时化学能转化为电能；充电时电能转化为化学能。2．几种常见的充电电池（1）铅蓄电池铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。放电时起原电池的作用。①放电时的反应负极：Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－=PbSO4(s)(氧化反应)正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2e－=PbSO4(s)＋2H2O(l)(还原反应)放电总化学方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)②充电时的反应阴极：PbSO4(s)＋2e－=Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)(还原反应)。阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－=PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)(氧化反应)。充电总化学方程式为：2PbSO4(s)＋2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(电解))Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。放电充电Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2放电充电三．燃料电池（碱性）燃料电池与一般的电池不同的是，反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供，电池装置起着类似于试管、烧杯等反应容器的作用。工作原理：利用原电池的工作原理将燃料(如H2)和氧化剂(如O2)分别在两个电极上反应所放出的化学能直接转化为电能。(实验装置如下)

氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分成酸性、碱性和中性三种。酸性碱性中性负极反应式2H2－4e－=4H＋2H2＋4OH－－4e－=4H2O2H2－4e－=4H＋正极反应式O2＋4H＋＋4e－=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－O2＋2H2O＋4e－=4OH－电池总反应式2H2＋O2=2H2O【注意】不是燃烧反应。燃料电池是化学能直接转化为电能，具有清洁、安全、高效的优点。燃料电池能量利用率可高达80%以上，但是说达到100%是错误的。四.电池回收废旧电池中含汞、镉、铅等重金属，随意丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。【规律总结】1.电极反应式的书写步骤：①分析氧化还原反应，找出氧化反应和还原反应的物质，确定正负极反应的物质；②注意电解质溶液环境，利用电荷守恒分别写出电极反应式；③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。2.充电电池电极反应式的书写：(1)先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质。(2)写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)。(3)在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。3.燃料电池电极反应式的书写：(1)正极：(如通O2的一极即氧化剂)反应式为碱性电解液：O2+4e-+2H2O4OH-酸性电解液：O2+4e-+4H+2H2O(2)负极：可燃性物质即还原剂，总反应式减去正极的电极反应式即为负极的电极反应式。4.书写复杂电极反应式的方法——加减法：(1)写出总反应。如Li+LiMn2O4Li2Mn2O4。(2)写出其中容易写出的一个电极反应式(正极或负极)。如Li-e-Li+(负极)。(3)利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电极的反应式，即LiMn2O4+Li++e-Li2Mn2O4(正极)。《第二课时化学反应与电能》同步练习1．下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是()A．长征5号火箭使用的液氧煤油发动机B．北斗导航卫星的太阳能电池板C．位于江苏的海上风力电动机D．由橙子制成的简易电池2．下列关于原电池的叙述中正确的是()A．正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是把化学能转化成电能的装置C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有0.1g氢气生成3．下列有关原电池的说法中正确的是()A．在外电路中，电子由负极经导线流向正极B．在内电路中，电子由正极经电解质溶液流向负极C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D．原电池工作时，一定不会伴随着热能变化4．下列有关电池的说法正确的是A．手机上用的锂离子电池属于一次电池B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极5．过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是()A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸6．X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下反应：①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，M上冒气泡；②M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，电子从M极流出，经过外电路，流入N极；③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑；④水溶液中，X+Y2+=X2++Y。则这五种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．Z＞X＞Y＞M＞N B．Z＞Y＞X＞M＞NC．Z＞X＞Y＞N＞M D．X＞Y＞M＞N＞Z7．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是()A．镁片作为正极B．食盐水作为电解质溶液C．电池工作时镁片逐渐被消耗D．电池工作时实现了化学能向电能的转化8．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B．A电极上发生氧化反应，B为正极C．电极A极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+D．当有2.24LNO2(标准状况)

被处理时，转移电子为0.4mol9．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下面结论正确的是（）A．Pb为正极，被氧化 B．溶液的pH不断减小C．SO42－只向PbO2处移动 D．电解液密度不断减小10．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A．甲：向Cu电极方向移动B．乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D．丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减少11．甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中存在反应，有关说法正确的是()A．放电时，负极电极反应式：B．放电时，参与反应的电极为正极C．标准状况下，通入11.2L完全反应有1电子转移D．充电时，电解质溶液的酸性逐渐增强12．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是A．两者正极材料不同B．MnO2的放电产物可能是KMnO4C．两者负极反应式均为Zn失电子D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象13．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的碱性增强 D．溶液中Cl－向正极移动14．研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：下列说法正确的是A．图中能量转化方式只有2种B．b极发生的电极反应为：N2+6H＋+6e－=2NH3C．H＋向a极区移动D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数为2NA15．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，总反应式为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO。根据上述反应式，下列说法正确的是（）A．在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应16．四中某学习小组依据氧化还原反应原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计成的原电池如右图所示。(1)从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为_________；(2)负极的电极材料为_____________；(3)正极发生的电极反应__________________________________；(4)假设反应初两电极质量相等，当反应进行到一段时间后(AgNO3溶液足量)，取出两电极洗净干燥后称量，测得两电极质量差为11.2g，则该时间内原电池反应转移的电子数为_____________。(设NA表示阿伏加德罗常数的值)17．(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从________口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的______(填“正”或“负”)极。(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为A极：2H2＋2O2－－4e－=2H2OB极：O2＋4e－=2O2－则A极是电池的______极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。(3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag①Zn是_______极，Ag2O发生________反应。②电子由_____极流向_____极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1mol电子时，负极消耗物质的质量是________g。③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_____(填“增大”“减小”或“不变”)。18．根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：Ⅰ．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：(1)该电池的负极材料是_______，发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是_______。(2)正极上出现的现象是_______。(3)若导线上转移电子1mol，则生成银_______g。Ⅱ．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中，如图所示。(1)写出甲中正极的电极反应式：_______。(2)乙中负极为_______，总反应的离子方程式：_______。(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的实验结论，依据该实验实验得出的下列结论中，正确的有_______。A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B．镁的金属性不一定比铝的金属性强C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析19．某研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的简易工作原理如图所示。(1)b电极为__极，该电极的电极反应式为_____________；(2)工作一段时间后，当64g甲醇完全反应时，转移电子数为___________；(3)若用此电池来电解NaCl溶液（惰性电极），电解反应的离子方程式为____；(4)电解一段时间后，将电解产生的黄绿色气体平均分成两份，其中一份通入50mL含有淀粉-KI溶液中，一段时间之后溶液变蓝，用0.5mol/L的Na2S2O3滴定I2（2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI），共消耗15mLNa2S2O3溶液。如果将SO2和另一份气体同时通入水中来消耗另一份气体，需要标况下SO2的体积是多少___（写出计算过程）？20．燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。①A为生物燃料电池的________（填“正”或“负”）极。②正极反应式为_____________。③放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移（填“正”或“负”）。④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________。(2)一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。请回答：①a极电极反应式为______________；②工作时，O2－由电极________向电极________移动（填“a”或“b”）；③电子由电极________通过传感器流向电极________（填“a”或“b”）。《第二课时化学反应与电能》同步练习答案解析1．下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是()A．长征5号火箭使用的液氧煤油发动机B．北斗导航卫星的太阳能电池板C．位于江苏的海上风力电动机D．由橙子制成的简易电池【答案】D【详解】A．液氧煤油发动机将化学能转化为热能和机械能，而没有把化学能转化成电能，故A错误；B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，而没有把化学能转化成电能，故B错误；C．风力发电机厂将风能转化为电能，而没有把化学能转化成电能，故C错误；D．由橙子制成的简易电池将化学能转化为电能，故D正确；答案选D。2．下列关于原电池的叙述中正确的是()A．正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是把化学能转化成电能的装置C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有0.1g氢气生成【答案】B【详解】A．正极和负极必须是两种不同的金属或金属和非金属，A错误；B．原电池是利用氧化还原反应把化学能转化成电能的装置，B正确；C．原电池工作时，正极发生的是还原反应，负极上发生的是氧化反应，C错误；D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，转移0.2mol电子，正极就有0.2g氢气生成，D错误；故选B。3．下列有关原电池的说法中正确的是()A．在外电路中，电子由负极经导线流向正极B．在内电路中，电子由正极经电解质溶液流向负极C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D．原电池工作时，一定不会伴随着热能变化【答案】A【详解】A．外电路中电子由负极流向正极，A正确，B．在内电路中,是阴、阳离子移动，B错误；C．原电池工作时，正极上一般是溶液中的阳离子得电子，则正极表面可能有气泡产生，也可能生成金属单质，C错误；D．原电池工作时，化学能转化为电能，同时可能会伴随着热能变化，D错误。故选A。4．下列有关电池的说法正确的是A．手机上用的锂离子电池属于一次电池B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极【答案】C【详解】A．手机上用的锂离子电池为可充电电池，为二次电池，A错误；B．铅蓄电池可反复进行充电、放电，属于二次电池，由Pb、PbO2和H2SO4组成，负极为Pb，正极为PbO2，B错误；C．一般而言，燃料电池的产物多为CO2、H2O等，属于对环境友好的新型电池，C正确；D．铜锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，放电时电子沿外电路从负极Zn流向正极Cu，D错误；故选C。5．过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是()A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸【答案】C【详解】A．若加入NaCl溶液，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故A错误；B．加入适量的水，会将稀硫酸稀释，c(H+)减小，反应速率减慢，故B错误；C．若加入几滴CuSO4溶液，则发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池，反应速率加快且不影响生成H2的总量，故C正确；D．若再加入少量稀硫酸，因Fe过量，则生成H2的总量增大，故D错误。故选C。6．X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下反应：①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，M上冒气泡；②M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，电子从M极流出，经过外电路，流入N极；③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑；④水溶液中，X+Y2+=X2++Y。则这五种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．Z＞X＞Y＞M＞N B．Z＞Y＞X＞M＞NC．Z＞X＞Y＞N＞M D．X＞Y＞M＞N＞Z【答案】A【解析】①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，M上冒气泡，说明M作为原电池的正极，活泼性M<Y；②M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，电子从M极流出，经过外电路，流入N极，电子经外电路从负极流向正极，那么M极为负极，活泼性M>N；③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑，Z的化学性质非常活泼；④水溶液中，X+Y2+=X2++Y，X可以置换出Y的盐溶液中的Y，所以活泼性X>Y，所以五种金属活动性由强到弱的顺序为：Z>X>Y>M>N，答案选A。7．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是()A．镁片作为正极B．食盐水作为电解质溶液C．电池工作时镁片逐渐被消耗D．电池工作时实现了化学能向电能的转化【答案】A【详解】A．从电池反应看，Mg由0价升高到+2价，则镁片失电子，作负极，A错误；B．食盐水中含有Na+和Cl-，具有导电性，可作为电解质溶液，B正确；C．电池工作时，镁片不断失电子生成Mg2+进入溶液，所以镁片逐渐被消耗，C正确；D．电池工作时，通过发生化学反应产生电流，从而实现化学能向电能的转化，D正确；故选A。8．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B．A电极上发生氧化反应，B为正极C．电极A极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+D．当有2.24LNO2(标准状况)

被处理时，转移电子为0.4mol【答案】C【分析】根据总反应可知NO2被还原，NH3被氧化，所以通入NO2的B极为正极，通入NH3的A极为负极。【详解】A．原电池中电流由正极经外电路流向负极，B为正极，A为负极，即电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，故A正确；B．根据分析可知A电极上NH3失电子发生氧化反应为负极，B电极上NO2得电子被还原为正极，故B正确；C．电解质溶液呈碱性，所以电极方程式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故C错误；D．2.24LNO2(标准状况)的物质的量为0.1mol，该反应中NO2中氮元素由+4价变为0价，所以转移的电子为0.4mol，故D正确；综上所述答案为C。9．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下面结论正确的是（）A．Pb为正极，被氧化 B．溶液的pH不断减小C．SO42－只向PbO2处移动 D．电解液密度不断减小【答案】D【解析】A.Pb为负极，被氧化，A不正确；B.硫酸参与电池反应，溶液的pH不断增大，B不正确；C.两个电极的产物均为PbSO4，故SO42－向两个电极移动，C不正确；D.电解液为硫酸，硫酸的浓度越小则密度越小，电池放电时，硫酸的浓度逐渐减小，故其密度不断减小，D正确。故选D。10．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A．甲：向Cu电极方向移动B．乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D．丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减少【答案】A【详解】A．甲中Zn为负极，原电池工作时向Zn电极方向移动，故A错误；B．乙为纽扣电池，正极为Ag2O得电子发生还原反应，反应式为Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-，故B正确；C．丙为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被溶解，导致锌筒变薄，故C正确；D．丁为铅蓄电池，放电时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后，硫酸溶液的浓度降低，故D正确；故答案为A。11．甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中存在反应，有关说法正确的是()A．放电时，负极电极反应式：B．放电时，参与反应的电极为正极C．标准状况下，通入11.2L完全反应有1电子转移D．充电时，电解质溶液的酸性逐渐增强【答案】A【分析】燃料电池放电时，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，正极上氧化剂得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式正好相反，据此分析解答。【详解】A．放电时，负极上甲醇失电子发生氧化反应，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，A正确；B．正极上得电子发生还原反应，根据知，放电时，氧气参与反应的电极为正极，B错误；C．放电时，正极上的电极反应式为，通入0.25即标准状况下5.6L氧气并完全反应后，有1电子转移，C错误；D．充电时，生成氢氧根离子，电解质溶液的碱性增强，D错误。答案选A。12．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是A．两者正极材料不同B．MnO2的放电产物可能是KMnO4C．两者负极反应式均为Zn失电子D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象【答案】B【详解】A．左图为干电池，干电池的正极材料是碳棒，右图为原电池，正极材料是铜单质，两者正极材料不同，故A说法正确；B．干电池中MnO2应作氧化剂，Mn的化合价降低，故B说法错误；C．所给装置中Zn为负极，Zn失去电子，故C说法正确；D．根据自放电现象的定义，Zn与稀硫酸能够发生反应，即原电池中Zn与稀硫酸存在自放电现象，故D说法正确；故选B。13．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的碱性增强 D．溶液中Cl－向正极移动【答案】C【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池，镁做负极发生氧化反应，过氧化氢在正极上发生还原反应，过氧化氢做氧化剂被还原为OH-，溶液pH增大，原电池中阴离子移向负极。【详解】A．组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，不是正极，故A错误；B．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，发生还原反应，故B错误；C．双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为氢氧根离子，电极反应为，H2O2+2e-=2OH-，故溶液pH值增大，故C正确；D．溶液中Cl－移动方向与同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动，故D错误；答案选C。14．研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：下列说法正确的是A．图中能量转化方式只有2种B．b极发生的电极反应为：N2+6H＋+6e－=2NH3C．H＋向a极区移动D．a极上每产生22.4LO2流过电极的电子数为2NA【答案】B【详解】A.图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等，所以能量转化方式不只是2种，故A错误；B.b极氮气转化为氨气，氮元素化合价降低被还原为原电池的正极，b极发生的电极反应为：N2+6H＋+6e－=2NH3，故B正确；C.b极氮气转化为氨气，氮元素化合价降低被还原为原电池的正极，故H＋向b极区移动，故C错误；D.a极为负极，电极反应为，每产生标准状况下22.4LO2流过电极的电子数为4NA，但题干没说明标准状况，故D错误；答案选B。15．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，总反应式为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO。根据上述反应式，下列说法正确的是（）A．在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应【答案】C【分析】该装置构成原电池，根据电极反应式知，锌作负极，氧化银作正极，负极上氢氧根离子参与反应，电子从负极沿导线流向正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。【详解】A．根据电极反应式知，锌作负极，氧化银作正极，负极上氢氧根离子参与反应导致氢氧根离子浓度减小，则溶液的pH减小，故A错误；B．锌是负极，氧化银是正极，电子从锌沿导线流向氧化银，故B错误；C．原电池中，失电子的电极是负极，得电子的电极是正极，所以锌是负极，氧化银是正极，故C正确；D．负极锌失电子发生氧化反应，正极氧化银得电子发生还原反应，故D错误；故选C。16．四中某学习小组依据氧化还原反应原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计成的原电池如右图所示。(1)从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为_________；(2)负极的电极材料为_____________；(3)正极发生的电极反应__________________________________；(4)假设反应初两电极质量相等，当反应进行到一段时间后(AgNO3溶液足量)，取出两电极洗净干燥后称量，测得两电极质量差为11.2g，则该时间内原电池反应转移的电子数为_____________。(设NA表示阿伏加德罗常数的值)【答案】电能Cu(或铜)Ag++e-=Ag0.08NA【解析】（1）该装置为原电池，原电池将化学能转化为电能，（2）铜的金属活泼性比银强，铜失电子生成铜离子，银离子得电子生成银，因此负极的电极材料为铜，（3）正极上银离子得电子生成银，电极反应式为：Ag++e-=Ag，（4）正极上的电极反应式为：Ag++e-=Ag，负极上的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，设转移电子物质的量为xmol，则正极上生成银的质量为xmol×108g/mol=108xg，负极上消耗铜的质量为1/2xmol×64g/mol=32xg，反应后测得两电极质量差为11.2g，则108xg+32xg=11.2g，解得x=0.08mol，该时间内原电池反应转移的电子数为0.08NA17．(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从________口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的______(填“正”或“负”)极。(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为A极：2H2＋2O2－－4e－=2H2OB极：O2＋4e－=2O2－则A极是电池的______极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。(3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag①Zn是_______极，Ag2O发生________反应。②电子由_____极流向_____极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1mol电子时，负极消耗物质的质量是________g。③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_____(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】b负负流出负还原ZnAg2O32.5不变【详解】(1)氢氧燃料电池中，电子从负极向正极移动，X是负极；Y是正极，氧气得电子，氧气应通入正极。(2)根据电极反应可知，A极发生氧化反应，应该是电池的负极，电子从该极流出。(3)①根据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O得电子被还原发生还原反应。②发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag2O极，当通过电路1mol时，负极消耗Zn的质量是32.5g。③根据电极反应式，电池中KOH只起到增强导电的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的量不变18．根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：Ⅰ．理论上讲，任何自发的