6.1化学反应与能量变化讲义（原卷版）-《考点逐击》2023-2024学年高一下学期化学人教版

6.1化学反应与能量变化（讲练）考点一化学键与化学能量变化的关系1.1.从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。类型比较放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量反应过程图示2.从反应热的量化参数——键能的角度分析【例11】（2023·辽宁大连）下列图示与对应的叙述相符的是A．图甲代表浓H2SO4稀释过程中体系的能量变化B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量C．图丙表示白磷比红磷稳定D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系【例12】（2023·江苏扬州）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJB．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．NO2是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水【变式】1．（2023上·江苏扬）中国载人登月初步飞行方案公布，计划2030年前实现登月。登月发射使用的火箭是长征9号火箭，火箭采用煤油、液氢、液氧等无毒无污染推进剂。分解水可以制取氢气，分解时的能量变化如图所示。下列有关该反应的说法正确的是A．断开HO键放出能量B．反应物的总键能大于生成物的总键能C．该条件下生成物比反应物更为稳定D．寻找合适催化剂可不需要额外提供能量实现分解水2．（2022北京西城）下图为与在一定条件下反应生成的微观示意图。注：示意图中的能量表示断裂或形成共价键吸收或放出的热量；下列说法错误的是：A．反应的化学方程式是B．由图可知有假想中间物质H、原子形成非极性键放出的能量C．由图中能量数据可知，键比键更难断裂D．标准状况下，与过量反应放出的热量是3（2023下·辽宁葫芦岛·高一葫芦岛第一高级中学校联考期末）化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是A． B．

C．

D．

考点二吸热反应与放热反应辨析1.1.常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应④活泼金属跟水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化⑥铝热反应①大多数分解反应②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应④NaHCO3与盐酸的反应2吸热反应和放热反应的理解（1）易错点①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如：碳和氧气的反应②放热反应在常温下不一定容易发生，如：N2与H2合成NH3③高温条件下进行的反应不一定是吸热反应，如：铝热反应④吸热反应也不一定需要加热，如：Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应⑤反应前需要加热的化学反应，停止加热后若反应还能继续进行，则该反应为放热反应⑥一般情况下，持续加热或持续高温的化学反应，通常为吸热反应⑦吸热反应和放热反应都是化学变化，如：NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)>液体(l)>固体(s)；稳定性：气体(g)<液体(l)<固体(s)=1\*GB3①破坏反应物中的化学键吸收的能量越小，说明反应物越不稳定，本身的能量越高=2\*GB3②形成生成物的化学键放出的能量越多，说明生成物越稳定，本身的能量越低【例21】（2023·新疆省）下列反应中即属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A．锌粒与稀硫酸B．灼热的的木炭与二氧化碳C．甲烷在氧气中的燃烧反应D．八水氢氧化钡晶体与氯化铵的反应【例22】（2023下·云南保山·高一校联考阶段练习）下列化学反应中的能量变化不符合下图的是A．CaO与 B．HCl与KOHC．燃烧 D．与【变式】1．（2023下·新疆省直辖县级单位·高一校考期末）下列反应不一定属于放热反应的是A．硫酸与氢氧化钡溶液的反应 B．燃烧反应C．复分解反应 D．中和反应2．（2023下·甘肃临夏·高一统考期末）下列物质间的化学反应属于吸热反应的是A．铝片与盐酸反应 B．氢气与氯气反应C．金属钠与水反应 D．灼热的炭与反应3．（2023下·四川南充·高一校考阶段练习）下列属于吸热反应的是A． B．C．镁条与稀硫酸的反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应4．（2023下·江苏常州·高一校联考阶段练习）下列哪个反应的热量变化如图所示A．C和水蒸气高温反应生成水煤气B．煅烧石灰石C．锌和盐酸反应制氢气D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气考点三能源的利用1.1.火力发电——化学能间接转化为电能（1）我国目前电能主要来自火力发电，其次来自水力发电（2）火力发电的原理：火力发电(火电)是通过化石燃料(如：煤、石油、天然气)燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键（3）能量转换过程：化学能(氧化还原反应)热能机械能电能（4）火力发电的优缺点(1)优点：=1\*GB3①我国煤炭资源丰富；=2\*GB3②电能清洁、安全，又快捷方便(2)缺点：=1\*GB3①排出大量的温室气体CO2；=2\*GB3②有些废气可能导致酸雨，如：SO2；=3\*GB3③消耗大量的不可再生能源；=4\*GB3④能量转化率低；=5\*GB3⑤产生大量的废渣、废水【例3】（2023广东）下列有关新能源的说法不正确的是（）A．绿色植物通过光合作用，将光能转化为生物质能B．风能、太阳能是清洁能源C．氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展【变式】1．（2023北京）未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是①地热能②煤③天然气④太阳能⑤生物质能⑥石油⑦风能⑧氢能A．②⑤⑦⑧ B．①④⑤⑦⑧ C．④⑤⑦⑧ D．②③⑥⑦⑧2.（2023·广东）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3．（2022春·浙江·高一浙江大学附属中学校考期中）下列说法不正确的是A．节能不是简单地减少能源使用，更重要的是通过提高燃烧效率和能源循环利用来提高能源利用率B．燃料电池是将燃料燃烧产生的热能转化为电能的装置C．电池按照放电后能否充电可以分为一次电池和二次电池D．在调控化工生产中的反应条件时，需综合考虑速率、限度、设备、安全、成本、环保等因素考点四原电池原理及应用1.1.、组成原电池的条件(1)两个活泼性不同的电极①其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，如：金属与金属、金属与非金属、非金属与非金属②燃料电池中两极可同选石墨或铂(2)电解质溶液(溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(4)有自发进行的氧化还原反应2.原电池中电子流向、电流的流向及离子的迁移方向(1)外电路中电子的流向：负极——经导线——正极(2)外电路中电流的流向：正极——经导线——负极(3)内电路中离子的迁移：阴离子移向负极，阳离子移向正极3、原电池中正负极的判断方法(1)根据电极反应或总反应方程式来判断作还原剂、失电子、化合价升高、发生氧化反应的电极是负极作氧化剂、得电子、化合价降低、发生还原反应的电极是正极(2)根据外电路中电子流向或电流方向来判断电子流出或电流流入的一极负极；电子流入或电流流出的一极正极(3)根据内电路(电解质溶液中)中离子的迁移方向来判断阳离子向正极移动；阴离子向负极移动(4)根据原电池的两电极材料来判断两种金属(或金属与非金属)组成的电极，若它们都与(或都不与)电解质溶液单独能反应，则较活泼的金属作负极；若只有一种电极与电解质溶液能反应，则能反应的电极作负极(5)根据电极质量的变化来判断工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极放电，X极为正极，X极活泼性弱；反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极，活动性强根据电池中的现象来判断若某电极上有气泡冒出，则是因为析出了H2，说明该电极为正极，活泼性弱4.原电池原理的主要应用（1）加快氧化还原反应的速率原电池，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。（2）比较金属活动性的强弱①方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。②常见规律：电极质量较少，作负极较活泼，有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼【例41】（2023广东）某学习兴趣小组探究电池的工作原理，组装了以下装置，电流表指针明显偏转的是A．B．C． D．【例42】（2023下·湖南岳阳·高一统考期末）某同学为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是A．a和b用导线连接，溶液中的Cu2+移向铁片B．a和b用导线连接，铜片上发生的反应为Cu2++2e=CuC．a和b用导线连接，电子流向为Fe→CuD．无论a和b是否连接，反应总方程式均为Fe+Cu2+=Fe2++Cu【例43】（2023上·湖南邵阳·高一湖南省邵东市第一中学校考期末）有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A．d>a>c>b B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c【例44】（2023下·山东临沂·高一临沂第四中学校考阶段练习）实验室利用锌粒和1mol/L的盐酸制取氢气，下列措施不能加快制取氢气速率的是A．加入固体 B．将锌粒改为锌粉C．将1mol/L的盐酸改为1mol/L硫酸 D．加入氧化铜【变式】1.（2023湖南）在实验室中，将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表)，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，装置如图。下列说法正确的是A．锌片逐渐溶解 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置能将电能转变为化学能2．（2023下·福建福州·高一校联考期末）有如图所示的实验装置，下列判断正确的是a电极b电极X溶液实验判断ACuZnH2SO4H+向b极迁移BZnFeH2SO4电子从Zn→Fe→ZnCAlMgNaOHa为负极，b为正极DCu石墨FeCl3a极质量减小，b极质量增加3．（2023下·江西赣州）A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法不正确的是装置

现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生A．装置甲溶液中的阴离子移向B极B．装置乙中C极的电极反应式为C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→AD．四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C4．（2023·重庆）铜锌原电池是人类最早研究的化学电源之一，其简易装置如图所示，可观察到的现象是锌片溶解，铜片表面产生气泡，电流计指针偏向铜电极，根据上述原理，以下各种原电池的分析正确的是选项ABCD装置分析Al电极为负极，H+在该极发生还原反应电流计指针偏向Al，溶液中的OH移向Mg电极电流由Cu电极流向Zn电极，Cu片表面产生气泡电子由Fe电极流向Cu电极，Fe发生氧化反应5．（2023下·重庆九龙坡·高一重庆市杨家坪中学校考阶段练习）下列措施中，不能增大化学反应速率的的是A．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度B．用铁和稀硫酸反应制取氢气时，换成浓硫酸C．用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2D．稀硫酸与锌制取氢气时加入少量硫酸铜溶液6．（2023下·安徽亳州·高一亳州二中校考期末）有M、N、P、E、F五种金属，已知：①；②M、P用导线连接并放入硫酸溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是A．E＞P＞F＞M＞N B．E＞N＞M＞P＞FC．P＞F＞N＞M＞E D．F＞P＞M＞N＞E考点五设计原电池设计原电池设计原电池(1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原(2)选择合适的材料①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应【例51】（2023·北京房山）某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是A． B． C． D．【例52】（2023·山西太原）下面四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的是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【变式】1．（2023·高一课时练习）某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是选项正极负极电解质溶液ACuFeFeCl3溶液BCFeFe(NO3)3溶液CFeZnFe2(SO4)3溶液DAgFeFe2(SO4)3溶液2．（2023·北京东城·高一统考期末）某原电池的总反应为，该原电池的正确构成是A．B．C．D．3．（2023下·海南海口·高一海口市长流中学校考期中）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg试根据上表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中，Al电极的作用是否相同？(填“相同”或“不同”)。(2)在实验3中，铝作极，其电极反应式为；该电池总反应方程式为。(3)实验4中的铝作极，试解释原因：。考点六电极反应式书写原电池电极反应式的书写方法原电池电极反应式的书写方法（1）遵循三个守恒①得失电子守恒：元素的化合价每升高一价，则元素的原子就会失去一个电子元素的化合价每降低一价，则元素的原子就会得到一个电子②电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等③原子守恒(质量守恒)：电极反应两边同种原子的原子个数相等若为酸性介质，先补H+，另一边补H2O；若为碱性介质，先补OH—，另一边补H2O（2）书写方法①直观法：针对比较简单的原电池可以采取直观法，先确定原电池的正、负极，列出正、负极上反应的物质，并标出相同数目电子的得失易错点：注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中②用差值法写电极反应方程式：正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之，若能写出已知电池的总反应的离子方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式，如：燃料电池复杂电极反应式=总反应式—简单的电极反应式（3）书写技巧(三步法)【例6】【变式】【例6】（2023·云南）电极方程式书写以甲醇（CH3OH）燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。(1)酸性溶液或质子交换膜条件：正极：。负极：。(2)碱性或中性溶液条件：正极：。负极：。(3)固体氧化物(传导O2)条件：正极：。负极：。(4)熔融碳酸盐(含)条件：正极：。负极：。【变式】1．（2023·江西萍乡）下列情景中对应电极上的电极反应式书写错误的是选项ABCD情景钢铁发生析氢腐蚀，正极反应为：常温下，铁片和铜片在浓硝酸中组成原电池，负极反应为：铁片连电源正极，碳棒连电源负极，电解溶液，阳极电极反应为：常温下，镁、铝在氢氧化钠中组成原电池，负极反应为：电极反应↑2．（2023·四川成都·高一统考期末）下列有关原电池的电极反应式书写不正确的是（

）A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池的负极：Mg2e+2OH=Mg(OH)2↓B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池的正极：O2+4H++4e=2H2OC．CH4、O2、KOH碱性燃料电池的负极：CH48e+10OH=CO+7H2OD．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池的正极：PbO2+2e+4H++SO=PbSO4+2H2O3．（2022四川）下列有关原电池的电极反应式书写不正确的是（

）A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池的负极：Mg2e+2OH=Mg(OH)2↓B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池的正极：O2+4H++4e=2H2OC．CH4、O2、KOH碱性燃料电池的负极：CH48e+10OH=CO+7H2OD．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池的正极：PbO2+2e+4H++SO=PbSO4+2H2O考点七新型电池燃料电池燃料电池燃料电池中，助燃性气体做正极，可燃性气体做负极燃料电池工作不是燃料燃烧，由于该类电池反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合反应，故成燃料电池【例71】（2023下·江西赣州·高一统考期末）一种可产生H2O2的锌－空气电池工作原理如图(KOH溶液作电解质溶液)，下列说法正确的是A．电流由Zn经导线流向复合碳电极B．电解质溶液中的OH向复合碳电极方向移动C．消耗65gZn，理论上生成1molH2O2D．生成H2O2的电极反应式：O2+2H++2e=H2O2【例72】（2023下·山西吕梁·高一校联考阶段练习）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是A．图甲：通入的一极为正极B．图乙：锌锰干电池属于一次电池C．图乙：在使用锌锰干电池的过程中，被氧化D．图丙：正极的电极反应式为【变式】1．（2023下·山东聊城·高一山东聊城一中校考期中）下列四个常用电化学装置的叙述正确的是A．图Ⅰ所示电池中，电子由碳棒通过导线流向锌筒B．图Ⅱ所示电池中，锌为负极，发生氧化反应C．图Ⅲ所示电池为二次电池，可无限次重复使用D．图Ⅳ所示电池，b电极为正极，电极反应式为：2．（2023下·广西河池·高一校联考阶段练习）热激活电池(又称热电池)可用作导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，该电池总反应为：。下列说法正确的是A．由于钙活泼，常温下在正负极间接上电流表，指针发生偏转B．放电过程中，向钙电极移动C．负极反应是D．钙电极换为铜电极也能使电池反应发生3（2023下·辽宁大连·高一大连八中校考阶段练习）党的二十大报告中指出：要“加强污染物协同控制，基本消除重污染天气”。一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A．为电池的负极，发生还原反应B．电极附近发生的反应：C．若过程中产生2molHNO3，则消耗O2的体积为33.6L(标准状况)D．电池工作时H+穿过质子交换膜向Pt1电极迁移1．（2023·山东青岛）下列反应中，一定可以用如图表示能量变化的有①分解反应②CO2与C在高温下反应生成CO③甲烷在空气中燃烧④需要加热才能明显发生的反应⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应A．1个 B．2个 C．3个 D．4个2（2023下·陕西商洛·高一校考期中）气体X2在O2中燃烧所发生反应的过程用模型表示如下(“—”表示化学键)下列说法不正确的是A．过程Ⅰ是吸热过程 B．该反应过程所有旧化学键都断裂，且形成了新化学键C．过程Ⅲ一定是放热过程 D．该反应的能量转化只能以热能的形式进行3．（2023下·湖南株洲·高一统考期中）下列有关反应的能量变化，错误的是A．化学反应中，有放热反应也有吸热反应B．在化学反应过程中，发生物质变化的同时，不一定发生能量变化C．化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的D．盐酸与NaOH溶液的反应是放热反应4．（2023上·河北保定·高一校联考阶段练习）某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是A．两步反应均为放热反应 B．A与C的能量差为C．A→B的反应一定需要加热 D．三种物质中C最稳定5．（2023下·湖南益阳）下列图像中，描述化学反应与能量变化的说法正确的是A．图a所示的是吸热反应过程中的能量变化B．图b表示反应一定需要加热才能发生C．图a表示反应不需要加热就一定能发生D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化6．（2023下·山东泰安·高一山东省泰安第二中学校考阶段练习）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A．B．C．D．7．（2023·江西宜春·高一统考期末）某同学用铝片、铜片和西红柿组成水果电池，下列说法不正确的是A．该水果电池中，水果的作用是提供电解质溶液B．该电池放电时，电子由铝片经电解质溶液流向铜片C．该水果电池中，铝片做负极发生氧化反应D．可以通过调节电极材料、水果的种类来调节电池效果8．（2023下·云南迪庆·高一迪庆藏族自治州民族中学校考期末）如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；当杠杆为导体时，A端高B端低D．当杠杆为绝缘体内，A端高B端低；当杠杆为导体时，A端低B端高9．（2023下·天津·高一天津市西青区杨柳青第一中学校联考期末）锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其原理如图所示。电池反应为。电池工作时，下列说法正确的是A．如果将海水换成乙醇该装置仍可以构成个原电池该装置B．电子从锂电极经导线流向镍电极C．金属锂作负极，发生还原反应D．理论上每转移电子可以生成10．（2023下·福建福州·高一校联考期末）实验室用铁粉和稀硫酸反应制H2，能使该反应速率加快的措施是A．加少量Cu粉 B．改用98％的浓硫酸C．增大压强 D．改用等质量铁片11．（2023下·甘肃兰州·高一统考期末）有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是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·高一统考期末）a、b、c、d四种金属电极有关的反应装置及部分反应现象如下表所示：实验装置

部分实验现象b极质量减小，a极质量增加溶液中的向b极移动c极溶解，d极有气体产生外电路电流从d极流出由此可判断这四种金属的活动性顺序是A． B． C． D．13．（2023下·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习）X、Y、Z、M四种金属，已知Y可以从M的盐溶液中置换出M；X和Z作原电池电极时，X为正极；Y和Z的离子共存于电解液中，电解时Z离子先放电；X和M构成的原电池中，X的质量减少，M的质量增加。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为A．Y>Z>X>M B．X>Y>Z>M C．Z>Y>X>M D．Y>Z>M>X14．（2023·北京丰台·高一统考期末）利用反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计一个原电池，下列装置示意图正确的是ABCD15．（2023下·广东肇庆·高一统考期末）锌—空气电池具有环境友好、能量密度高、成本低等优点，常用作电动汽车的新型电源，该电池的结构如图所示，工作原理为。下列说法不正确的是A．该电池可将化学能转化为电能B．电池工作时，空气在石墨电极上发生还原反应C．外电路中电子流向：石墨电极导线电极D．负极发生的电极反应：16．（2023下·福建福州·高一校联考期末）我国科研人员研制出一种Li—N2电池，电池反应为，其放电过程为原电池工作原理，电池结构如图所示。下列说法正确的是A．a为正极，b为负极B．a极的电极反应式为C．N2发生氧化反应D．电池工作时，电子从a电极经导线流向b电极，再从b电极经电解质溶液流向a电极17．（2023下·新疆乌鲁木齐·高一校联考期末）2020年，美国路易斯华盛顿大学教授课题组将导电高分子(PEDOT)与普通红砖结合，研发出了一种可存储电能的超级电容器电极。未来可能某一面墙的某块区域可作为充电模块，直接为接入其中的、电能等电子产品供电。如图所示装置也可以给用电器供电，工作时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列分析正确的是A．A极为此供电装置的正极 B．A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀硫酸C．C中阳离子向A极移动 D．B极发生氧化反应18．（2023下·江西吉安·高一统考期末）科学家设计的质子膜H2S燃料电池，可利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法正确的是A．电极a为电池的正极B．电极b上发生的电极反应为：C．电路中每通过电子，在负极消耗气体D．每参与反应，有经质子膜进入负极区19．（2023下·山东济南·高一山东省实验中学校考阶段练习）按要求回答下列问题：(1)下列变化中属于吸热反应的是。①铝片与稀盐酸的反应；②将胆矾加热变为白色粉末；③干冰汽化；④甲烷在氧气中的燃烧反应；⑤固体溶于水；⑥C与CO2反应生成CO(2)反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_______。A．

B．

C．

D．

(3)下图是一氧化碳和氧在钌催化剂表面形成化学键的过程。下列说法正确的是_______。A．和均为酸性氧化物 B．该过程中，先断键成C和OC．状态Ⅰ到状态Ⅲ为放热过程 D．图示表示和反应生成的过程(4)合成氨工业中，合成塔中每产生，放出热量，已知断开键、键分别需要吸收的能量为；则键断裂吸收的能量约等于(保留到小数点后一位)。20．（2023下·云南西双版纳·高一西双版纳州第一中学校考期末）工业合成氨的反应N2＋3H2=2NH3的能量变化如下图所示，请回答有关问题：(1)合成1molNH3(l)(填“吸收”或“放出”)kJ的热量。(2)已知：拆开1molH—H、1molN—H、1molN≡N分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。则上图中的a=kJ；1molN2(g)完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为kJ。(3)推测反应2NH3(l)=N2(g)＋3H2(g)比反应2NH3(g)=N2(g)＋3H2(g)(填“吸收”或“放出”)的热量(填“多”或“少”)。21．（2023·北京顺义）实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应，设计下表中装置进行实验并记录。【实验1】装置实验现象左侧装置电流计指针向右偏转，灯泡亮右侧装置电流计指针向右偏转，镁条、铝条表面产生无色气泡(1)实验1中，电解质溶液为盐酸，铝条做原电池的极【实验2】将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。该小组同学认为，此时原电池的总反应为，据此推测应该出现的实验现象为实验2实际获得的现象如下：装置实验现象ⅰ．电流计指针迅速向右偏转，镁条表面无气泡，铝条表面有气泡ⅱ．电流计指针逐渐向零刻度恢复，经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象，一段时间后有少量气泡逸出，铝条表面持续有气泡逸出(3)ⅰ中铝条表面放电的物质足溶解在溶液中的，则该电极反应式为(4)ⅱ中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是【实验3和实验4】为了排除Mg条的干扰，同学们重新设计装置并进行实验3和实验4，获得的实验现象如下：编号装置实验现象实验3电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出，铜片没有明显现象；约10分钟后，铜片表面有少量气泡产生，铝条表面气泡略有减少。实验4电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出，铜片没有明显现象；约3分钟后，铜片表面有少量气泡产生，铝条表面气泡略有减少。(5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是___________(填字母序号)A．上述两装置中，开始时铜片表面得电子的物质是B．铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关C．铜片表面产生的气泡为D．由“铝条表面气泡略有减少”能推测在铜片表面得电子(6)由实验1~实验4可推知，铝片做电极材料时的原电池反应与等因素有关22．（2023下·陕西商洛·高一校考期中）如图所示，是原电池的装置图。请回答：(1)若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为；在反应中溶液中的阴离子移向(填“A”或“B”)，反应进行一段时间后溶液C的pH(填“升高”“降低”或“基本不变”)(2)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为，B极电极反应式为。(3)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则电极c是(填“正极”或“负极”)，若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为L。23．（2023下·山东青岛·高一青岛二中校考期末）图一所示是一个燃料电池的示意图，a、b表示通入的气体，当此燃料电池工作时：(1)如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则相同时间内，正极和负极通入的气体的体积比为：。(设气体为同温、同压)(2)如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则通CH4的电极上的电极反应为：。(3)如果a极通入乙烯，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则通乙烯的电极上的电极反应为：。(4)某原电池装置初始状态如图二所示，交换膜两侧的溶液体积均为2L，该电池总反应为，当电路中转移1mol电子时，共有mol离子通过交换膜，交换膜右侧溶液中c(HCl)=mol•L1(忽略溶液体积变化和Cl2溶于水)。24．（2023下·福建宁德·高一校联考期中）能源是现代文明的原动力，电池与我们的生活和生产密切相关。(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的_____(填字母)。A．B．C．D．(2)下图为原电池装置示意图：①若A为片，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，写出负极的电极反应式：，反应过程中溶液的酸性(填“增强”、“减弱”或“不变”)。一段时间后，当电池中放出2.24L(标准状况)气体时，电路中有个电子通过了导线(用表示阿伏加德罗常数的值)。②若A为镁片，B为铝片，电解质为溶液，则铝片为(填“正极”或“负极”)；写出该电极的电极反应式：。(3)燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，和组合形成的燃料电池的结构如图(电解质溶液是稀硫酸，质子交换膜只允许通过)。则电极d是(填“正极”或“负极”)，则该燃料电池如下：(4)为证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案。其中能证明铁的金属活动性比铜强的方案是方案现象或产物A．将铁片置于溶液中铁片上有亮红色物质析出B．将铁丝和铜丝分别在氯气燃烧产物分别为和C．将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中铁片上有气泡产生，铜片上无气泡产生D．将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连铁片溶解，铜片上有气泡产生25．（2022下·黑龙江大兴安岭地·高一校考阶段练习）完成下列问题(1)原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置。请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设计一个原电池，在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：负极反应：，若外电路中转移的电子为1.5mol，则溶解铜的质量是。(2)在H2和O2组成的燃料电池在酸性环境下的电极反应正极反应：。26．（2023下·广东广州·高一校联考期末）电池的种类繁多，应用广泛，根据电化学原理回答下列问题。(1)下图中，若溶液为稀，电流表指针发生偏转，电极材料为且作负极，则电极上发生的电极反应式为；反应进行一段时间后溶液酸性将(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。(2)可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图，电池总反应为，则电极是(填“正极”或“负极”)，电极的电极反应式为。若线路中转移电子，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为L。(3)一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题：①反应，每消耗理论上转移的电子数目为②电池工作时，向电极(填“A”或“B”)移动。③电极上发生的电极反应为。(4)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。①系统工作时，a极为极，b极区的电极反应式为。②系统工作时b极区有少量固体析出，可能的原因是。27（2023下·河南新乡·高一延津县第一高级中学校考期中）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。(1)原电池的设计原理与某一类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是___________(填字母)。A．B．C．D．(2)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是(填字母)。A．锌锰干电池工作一段时间后正极碳棒会变细B．氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能C．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D．铅蓄电池负极是，正极是E．原电池的负极金属的活动性一定比正极金属的活动性强F．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动(3)根据氧化还原反应：设计原电池，若用铜、银做两个电极，开始两电极质量相等，当电路中转移电子时两电极的质量差为g。(4)航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能，轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都可表示为：。①酸式氢氧燃料电池的电解质是硫酸，其正极的电极反应式为。②酸式氢氧燃料电池，工作一段时间后，电解质溶液的将(填“变大”、“变小”或“不变