6.1化学反应与能量变化讲义-《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【答案】D【解析】A．浓硫酸稀释是物理变化不是化学变化，没有反应物和生成物，A错误；B．图乙中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B错误；C．从图中可知，相同质量和状态的白磷能量高于红磷，则红磷更加稳定，C错误；D．CO与H2O反应生成CO2和H2的反应为吸热反应，图中所示能量变化正确，D正确；故答案选D。【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【答案】C【解析】A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO，断键吸收了946kJ+498kJ=1444kJ，成键释放了632kJ×2=1264kJ，则吸收的能量为1444kJ−1264kJ=180kJ，故A错误；B．氮气含有氮氮三键，键能大，N2(g)和O2(g)在高温或则放电条件下反应生成NO，故B错误；C．根据A选项分析，该反应是吸热反应，则1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，故C正确；D．NO2能与NaOH溶液反应生成盐和水，但不是一种酸性氧化物，故D错误。综上所述，答案为C。【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【答案】B【解析】A．在H2O分解产生H2和O2的反应过程中，断开HO键需要吸收能量，A错误；B．根据图示可知：反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应，故反应物的总键能大于生成物的总键能，B正确；C．该条件下生成物能量更高，更不稳定，C错误；D．催化剂降低反应活化能，并不改变反应放热和吸热，仍需要额外提供能量实现分解水，D错误；故选B。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【答案】D【解析】A．由图可知，反应为氢气和氯气生成氯化氢：，A正确；B．形成化学键放出能量；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，B正确；C．断裂化学键需要吸收能量，由图中能量数据可知，断裂键比键需要能量大，故键比键更难断裂，C正确；D．由图可知，生成1mol氢气和1mol氯气生成2mol氯化氢释放出(431×2436243)kJ/mol=183kJ/mol，则标准状况下，的物质的量为0.5mol，与过量反应放出的热量是，D错误；故选D。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．

【答案】D【解析】A．化学反应A+B→C(吸收能量)的反应，说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低，图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高，反应属于放热反应，与反应事实不吻合，A错误；B．化学反应A+B→C(吸收能量)的反应，说明反应物A、B的总能量比生成物C的总能量低，图示是反应物A、B的总能量比生成物C的总能量高，反应属于放热反应，与反应事实不吻合。反应分两步进行，第一步反应①A+B→X(吸收能量)，而图示A、B的总能量比中间产物X的能量高，反应是放热反应，也与反应事实不吻合，B错误；C．化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行：①A+B→X(吸收能量)，而图示显示的反应物A、B的总能量比中间产物X的总能量高，反应是放热反应，与题意不符合，C错误；D．放热反应说明反应物的总能量比生成物的能量高；吸热反应说明反应物的总能量比生成物的能量低。图像显示反应事实吻合，D正确；故合理选项是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【答案】B【解析】A．锌粒与稀硫酸属于氧化还原反应，但是放热反应，故A错误；B．灼热的的木炭与二氧化碳即属于氧化还原反应，又属于吸热反应，故B正确；C．甲烷在氧气中的燃烧反应是放热反应，故C错误；D．八水氢氧化钡晶体与氯化铵的反应是非氧化还原反应，故D错误；故选B。【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【答案】D【解析】根据图像，反应物总能量大于反应物总能量，该反应放热。A．CaO与反应放热，属于放热反应，故不选A；

B．HCl与KOH是中和反应，中和反应放热，故不选B；C．燃烧放热，燃烧是放热反应，故不选C；

D．与是吸热反应，故选D；选D。【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【答案】C【解析】A．硫酸与氢氧化钡溶液的反应，属于酸碱中和反应，一定放热，A不符题意；B．燃烧反应一定放热，B不符题意；C．复分解反应不一定属于放热反应，例如：和氯化铵复分解为吸热反应，C符合题意；D．中和反应一定放热，D不符题意；答案选C。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【答案】D【解析】A．活泼金属与酸的反应均为放热反应，故铝片与盐酸反应属于放热反应，A不合题意；B．所有的燃烧均为放热反应，故氢气在氯气中燃烧属于放热反应，B不合题意；C．活泼金属与水或酸的反应均为放热反应，故金属钠与水的反应属于放热反应，C不合题意；D．灼热的木炭与发生反应生成CO，该化学反应属于吸热反应，D符合题意;故答案为：D。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【答案】D【解析】A．根据图示，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，故不选A；B．根据图示，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，故不选B；C．金属与酸的反应放热，镁条与稀硫酸的反应是放热反应，故不选C；D．铵盐与碱反应吸热，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故选D；选D。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【答案】C【解析】图示反应为放热反应。A．C与水蒸气高温条件下反应生成水煤气为吸热反应，A错误；B．煅烧石灰石，石灰石分解生成CaO和CO2，该反应为吸热反应，B错误；C．锌与盐酸反应生成氢气，该反应为放热反应，C正确；D．氢氧化钡与氯化铵反应生成氨气为吸热反应，D错误；故答案选C。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【答案】C【解析】A、生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，所以生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能，故A正确；B．风能、太阳能属于可再生能源，无污染，是清洁能源，故B正确；C．氢气是一种燃烧值很高的燃料，燃烧时产生能量一般高于同质量的其他燃料，氢气是通过电解制备的，耗费大量电能，廉价制氢技术采用太阳能分解水，但技术不成熟，是制约氢气大量生产的因素，故C错误；D．生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展，故D正确；故选C。【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．②③⑥⑦⑧【答案】B【解析】煤、石油、天然气是化石能源，不可再生，不是新能源；常见未来新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，这些能源对环境污染小，属于环境友好型能源，即符合条件的是①④⑤⑦⑧，答案选B。2.（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【答案】D【解析】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。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【答案】B【解析】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，故A正确；B．燃料电池是利用燃料的反应将化学能转化为电能的装置，故B不正确；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，故C正确；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，故D正确；故选答案B；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．【答案】A【解析】A．该装置符合原电池的构成条件，铁作负极，铜作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电流表指针明显偏转，A符合题意；B．该装置中，两个金属电极相同，所以不能构成原电池，不会形成电流，电流表指针不偏转，B不符合题意；C．该装置中，两个金属电极相同，且酒精溶液为非电解质溶液，不会形成电流，电流表指针不偏转，C不符合题意；D．该装置中，两个电极相同，不能自发的进行氧化还原反应，不会形成电流，电流表指针不偏转，D不符合题意；答案选A。【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【答案】A【解析】若ab用导线相连，则构成原电池装置，Fe为负极，Fe失电子生成Fe2+，Cu为正极，Cu2+得电子生成Cu。若ab不连接，则Fe与Cu2+反应生成Fe2+和Cu。A．a和b用导线连接，则整个装置构成原电池，原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动，故Cu2+向Cu电极移动，A错误；B．a和b用导线连接，装置构成原电池，铜片为正极，正极上Cu2++2e=Cu，B正确；C．a和b用导线连接，装置构成原电池，Fe为负极，Cu为正极，电子从Fe流向Cu，C正确；D．无论a和b是否连接，该装置的总反应都是Fe+Cu2+=Fe2++Cu，D正确；故答案选A。【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【答案】C【解析】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。【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【答案】A【解析】A．向溶液中加入硝酸钠固体，锌与稀硝酸反应生成一氧化氮，不能加快制取氢气速率，故A符合题意；B．将锌粒改为锌粉可以增大固体的表面积，使锌与盐酸的接触面积增大，能加快制取氢气速率，故B不符合题意；C．将1mol/L的盐酸改为1mol/L硫酸，溶液中氢离子浓度增大，能加快制取氢气速率，故C不符合题意；D．向溶液中加入氧化铜，盐酸与氧化铜反应生成的铜离子与锌发生置换反应生成铜，铜和锌在盐酸中构成锌铜原电池，原电池反应能加快制取氢气速率，故D不符合题意；故选A。【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【答案】A【解析】A．锌作负极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为，则锌片逐渐溶解，A正确；B．铜作正极，溶液中氢离子得电子，发生还原反应，电极反应式为，因此烧杯中溶液不变蓝，B错误；C．电子由负极经导线流向正极，即由锌片通过导线流向铜片，C错误；D．该装置为原电池，能将化学能转变为电能，D错误；故选A。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【答案】C【解析】A.Cu、Zn、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铜作原电池的正极，电解质溶液中的阳离子H＋向正极铜电极移动，即向a极迁移，A错误；B.Zn、Fe、稀硫酸组成的原电池，锌较活泼，作原电池的负极，铁作原电池的正极，电子从Zn流向Fe，但是无法再流向Zn，B错误；C.铝、镁、氢氧化钠溶液组成的原电池，电池反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，铝发生氧化反应，作原电池的负极，镁电极作原电池的正极，即a为负极，b为正极，C正确；D.铜、石墨、氯化铁溶液组成的原电池，电池反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，铜电极发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应为：Cu2e=Cu2+，电极质量减小，石墨作原电池的正极，电极反应式为：2Fe3++2e=2Fe2+，电极质量不变，D错误；故答案选C。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>C【答案】A【解析】甲中金属A不断溶解，则A作负极，B为正极，乙中C的质量增加，则C为正极，B为负极，丙中A上有气体产生，则A为正极，D为负极。A．装置甲中，A为负极，B为正极，原电池工作时阴离子向负极移动，即移向A极，故A选项错误；B．装置乙中，C为正极，正极发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，故B选项正确；C．丙中A上有气体产生，则A为正极，D为负极，因此电流方向为A→导线→D→电解质溶液→A，故C选项正确；D．原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，则四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C，故D选项正确；故答案为A。4．（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【答案】D【解析】A．该原电池中Al易失电子作负极，石墨作正极，H+在正极上得电子发生还原反应，故A错误；B．Mg、Al和NaOH溶液构成原电池，该碱溶液中Al易失电子作负极，则Mg作正极，电解质溶液中Na+移向正极，OH移向负极，故B错误；C．该装置缺少盐桥，未形成闭合回路，没有电流产生，故C错误；D．Fe、Cu和硫酸铜溶液构成原电池，活泼金属Fe做负极，Cu做正极，Fe失去电子，发生氧化反应，电子由负极即Fe电极经过外电路流向正极即Cu电极，故D正确；故选：D。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【答案】B【解析】A．碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳时，适当升高温度可以增大化学反应速率，故A不符合题意；B．铁在浓硫酸发生钝化，反应生成的致密氧化层薄膜阻碍反应的继续进行，所以用铁和稀硫酸反应制取氢气时，换成浓硫酸不能增大化学反应速率，故B符合题意；C．用氯酸钾固体分解制取氧气时，固体中添加少量催化剂二氧化锰可以增大化学反应速率，故C不符合题意；D．稀硫酸与锌制取氢气时加入少量硫酸铜溶液，锌与硫酸铜溶液发生置换反应置换出的铜在稀硫酸构成原电池，原电池反应可以增大化学反应速率，故D不符合题意；故选B。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【答案】D【解析】①，则金属性M＞N；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，M为正极，P为负极，则金属性P＞M；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，则N溶解，说明金属性N＞E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应，则F为负极，说明金属性F＞P，因此这五种金属的还原性顺序是F＞P＞M＞N＞E，故D符合题意。综上所述，答案为D。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．【答案】C【解析】由题干某原电池的总反应为可知，Fe在反应中由0价转化为+2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe作负极，Cu2+在反应中化合价由+2价降低为0价，化合价降低，发生还原反应，故在正极上发生该反应，据此分析解题。A．由于Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，A项错误；B．装置中没有自发的发生氧化还原反应，B项错误；C．由于Fe比Cu活泼，故Fe作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，C项正确；D．装置中没有自发的发生氧化还原反应，D项错误；答案选C。【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【答案】C【解析】A．Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag为自发进行的放热的氧化还原反应，可设计成原电池，负极电极反应为Zn2e+2OH=Zn(OH)2，正极电极反应为Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH，A项不符合题意；B．2Al+6HCl=2A1Cl3+3H2↑为自发进行的放热的氧化还原反应，可设计成原电池，负极电极反应为2Al6e=2Al3+，正极电极反应为6H++6e=3H2↑，B项不符合题意；C．Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O不是氧化还原反应，不可设计成原电池，C项符合题意；D．SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4为自发进行的放热的氧化还原反应，可设计成原电池，负极电极反应为SO22e+2H2O=+4H+，正极电极反应为2Fe3++2e=2Fe2+，D项不符合题意；答案选C。【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【答案】C【解析】根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐：A．铜作正极，铁作负极，电解质为可溶性的氯化铁，则符合题意，故A不选；B．铁作负极，碳作正极，电解质为Fe(NO3)3溶液，能发生氧化还原反应，则符合题意，故B不选；C．Zn的金属活泼性比Fe强，则Zn作负极，Fe作正极，电解质为可溶性的硫酸铁，所以不能构成该条件下的原电池，则不符合题意，故C选；D．Fe作负极，银作正极，电解质为Fe2(SO4)3溶液，发生反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，符合题意，故D不选；故选C。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．【答案】A【解析】由题干某原电池的总反应为可知，Zn在反应中由0价转化为+2价，化合价升高，发生氧化反应，故Zn作负极，Cu2+在反应中化合价由+2价降低为0价，化合价降低，发生还原反应，故在正极上发生该反应，据此分析解题。A．由于Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，A符合题意；B．装置中没有自发的发生氧化还原反应，B不合题意；C．装置中发生的电池总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，C不合题意；D．由于Mg比Zn活泼，故Mg作负极，Zn作正极，D不合题意；故答案为：A。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：。【答案】(1)不同(2)负Al3e=Al3+2Al+6H+=2Al3++3H2↑(3)负因为铝能与氢氧化钠溶液反应【解析】（1）实验1中电流计指针偏向Al，Al为正极，实验2中电流计指针偏向Cu，Cu为正极、Al为负极，实验1、2中Al电极的作用不同。（2）在实验3中电流计指针偏向石墨，石墨作正极、铝作负极，铝失电子发生氧化反应，铝电极反应式为Al3e=Al3+；氢离子在石墨表面得电子生成氢气，该电池总反应方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑。（3）实验4中电流计指针偏向Mg，Mg作正极、铝作负极，原因是因为铝能与氢氧化钠溶液反应。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：。【答案】(1)3O2＋12H＋＋12e=6H2O2CH3OH12e＋2H2O=2CO2↑＋12H＋(2)3O2＋6H2O＋12e=12OH2CH3OH12e＋16OH=2＋12H2O(3)3O2＋12e=6O22CH3OH12e＋6O2=2CO2↑＋4H2O(4)3O2＋12e＋6CO2=62CH3OH12e＋6=8CO2↑＋4H2O【解析】（1）正极氧气得电子生成水，正极反应式为3O2＋12H＋＋12e=6H2O。负极甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，负极反应式为2CH3OH12e＋2H2O=2CO2↑＋12H＋。（2）正极氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为3O2＋6H2O＋12e=12OH。负极甲醇得电子生成碳酸根离子和水，负极反应式为2CH3OH12e＋16OH=2＋12H2O。（3）正极氧气得电子生成氧离子，正极反应式为3O2＋12e=6O2。负极甲醇失电子生成二氧化碳和水，负极反应式为2CH3OH12e＋6O2=2CO2↑＋4H2O。（4）正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，正极反应式为3O2＋12e＋6CO2=6。负极甲醇失电子结合碳酸根离子生成二氧化碳和水，负极反应式为2CH3OH12e＋6=8CO2↑＋4H2O。【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↑【答案】B【解析】A．钢铁发生析氢腐蚀，正极氢离子得到电子生成氢气，正极反应为↑，A正确；B．常温下，铁片和铜片在浓硝酸中组成原电池，由于铁发生钝化，所以负极是铜，负极反应为：，B错误；C．铁片连电源正极，碳棒连电源负极，电解溶液，阳极铁失去电子结合氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀，电极反应为：，C正确；D．常温下，镁、铝在氢氧化钠中组成原电池，由于铝能和氢氧化钠溶液反应，铝是负极，负极反应为，D正确；答案选B。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+2H2O【答案】A【解析】A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池，Al作负极，电极反应式为：Al3e+4OH=+2H2O，A选项错误；B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池中，O2在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e=2H2O，B选项正确；C．CH4、O2、KOH碱性燃料电池中，CH4在负极失去电子发生氧化反应生成CO2，CO2与KOH反应生成CO，电极反应式为：CH48e+10OH=CO+7H2O，C选项正确；D．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池中，PbO2在正极得到电子与稀H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e+4H++SO=PbSO4+2H2O，D选项正确；答案选A。3．（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【答案】A【解析】A．Mg、Al插入NaOH浓溶液中构成原电池，Al作负极，电极反应式为：Al3e+4OH=+2H2O，A选项错误；B．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池中，O2在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e=2H2O，B选项正确；C．CH4、O2、KOH碱性燃料电池中，CH4在负极失去电子发生氧化反应生成CO2，CO2与KOH反应生成CO，电极反应式为：CH48e+10OH=CO+7H2O，C选项正确；D．Pb、PbO2、稀H2SO4铅蓄电池中，PbO2在正极得到电子与稀H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e+4H++SO=PbSO4+2H2O，D选项正确；答案选A。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【答案】C【解析】该装置为原电池装置，Zn为负极，锌失去电子，电极反应为：Zn2e+2OH=Zn(OH)2；通入空气的电极为正极，即复合碳电极为正极，电极反应为：O2+2H2O+2e=H2O2+2OH，总反应为Zn+O2+2H2O=Zn(OH)2+H2O2。A．根据分析，Zn为负极，电流由复合碳电极流向Zn，A错误；B．原电池中OH移向负极，即移向锌电极，B错误；C．65gZn的物质的量为1mol，根据Zn+O2+2H2O=Zn(OH)2+H2O2，生成H2O2的物质的量为1mol，C正确；D．电解质溶液为碱性，故生成H2O2的电极反应为O2+2H2O+2e=H2O2+2OH，D错误；故选C。【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【答案】C【解析】A．氧化剂在正极得电子，因此图甲中通入的一极为正极，故A正确；B．图乙中锌锰干电池使用放电完后，不能进行充电再使用，因此锌锰干电池属于一次电池，故B正确；C．图乙：在使用锌锰干电池的过程中，中锰化合价降低，被还原，故C错误；D．图丙是铅蓄电池，二氧化铅为正极，其正极的电极反应式为，故D正确；答案为C。【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：【答案】B【解析】A．Ⅰ中碳棒为正极，锌筒为负极。电子从负极锌筒流出经导线到正极碳，A项错误；B．该电池中锌为负极失电子发生氧化反应，而Ag2O为正极发生还原反应，B项正确；C．铅蓄电池为充电电池可重复使用，但其寿命有限，不可能无限次重复使用，C项错误；D．b极为正极得电子发生还原反应，O2+4e−+4H+=2H2O，D项错误；故选B。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【答案】C【解析】A．该电池为热激活电池，常温下电池不工作，在正负极间接上电流表，指针不发生偏转，故A错误；B．原电池中阳离子移向正极，放电过程中，向PbSO4电极移动，故B错误；C．Ca失电子发生氧化反应，Ca是负极，负极反应是，故C正确；D．铜的活泼性比Pb弱，钙电极换为铜电极不能使电池反应发生，故D错误；选C。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【答案】C【解析】A．电极上NO失电子，电极为电池的负极，发生氧化反应，A项错误；B．电极为电池的正极，电极附近O2得电子，发生的反应为：，B项错误；C．电极附近发生的反应为：NO+2H2O3e=NO+4H+，则当外电路产生2molHNO3，转移6mol电子，则消耗O2的物质的量为1.5mol，标况下的体积为33.6L，C项正确；D．电池工作时向正极移动，即穿过质子交换膜向电极迁移，D项错误；答案选C。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【答案】B【解析】反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应；①分解反应不一定为吸热反应，如双氧水分解为放热反应，故①不符合；②CO2与C在高温下反应生成CO为吸热反应，故②符合；③甲烷在空气中燃烧为放热反应，故③不符合；④反应的热效应与反应是否需要加热没有关系，不一定为吸热反应，故④不符合；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一定为吸热反应，故⑤符合；综上②⑤正确，故B正确。答案选B。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【答案】D【解析】A．过程Ⅰ为断裂X2和O2中的化学键，过程Ⅰ是吸热过程，A项正确；B．过程Ⅰ断裂了反应物X2和O2中所有旧化学键，过程Ⅲ所有X原子和O原子形成了生成物中新化学键，B项正确；C．过程Ⅲ为X原子和O原子形成了生成物中的化学键，过程Ⅲ为放热过程，C项正确；D．该反应为燃烧反应，为放热反应，该反应的能量转化不是只能以热能的形式进行，如还可以通过燃料电池以电能的形式进行，D项错误；答案选D。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【答案】B【解析】A．化学反应中，像燃烧反应、酸碱中和反应、铝热反应等都是放热反应，像绝大部分分解反应都是吸热反应，A正确；B．在化学反应过程中，发生物质变化的同时，必然伴随着化学键的断裂和形成，所以一定发生能量变化，B错误；C．化学反应过程中发生化学键的断裂与生成，从而表现出放热或吸热现象，所以能量变化主要是由化学键的变化引起的，C正确；D．盐酸与NaOH反应属于酸碱中和反应，中和反应都是放热反应，D正确；故选B。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【答案】D【解析】A．A的能量小于B的能量，说明A→B的反应为吸热反应，B的能量大于C的能量，说明B→C的反应为放热反应，故A错误；B．由图可知A与C的能量差为E4(E3E2)，故B错误；C．A→B为吸热反应，不一定需要加热，如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，不需要加热，故C错误；D．物质的能量越低越稳定，C的能量最低，C最稳定，故D正确；答案选D。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【答案】D【解析】A．由图可知，图a中反应物总能量高于生成物总能量，则反应放热，表示放热反应，A错误；B．图b反应物总能量低于生成物总能量，表示吸热反应，吸热反应不一定需要加热，如八水合氢氧化钡与氯化铵固体的反应为吸热反应但不需要加热也能反应，B错误；C．由A可知，图a表示放热反应，有些放热反应需要在加热条件才能发生，C错误；D．氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应是吸热反应，图b表示的反应为吸热反应，D正确；故选D。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．【答案】A【解析】A．该反应为吸热反应，同时C的化合价由0升高到+2，H的化合价由+1下降到0，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故A正确；B．该反应为放热反应，同时Fe的化合价有+3下降到0，Al的化合价由0升高到+3，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故B错误；C．该反应为放热反应，同时Na的化合价由0升高到+1，H的化合价部分由+1降为0，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故C错误；D．该反应为吸热反应，但没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，故D错误；故选A。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【答案】B【解析】A．该水果电池中，水果的作用是提供电解质溶液，形成原电池，故A正确；B．该水果电池中，铜片为正极，铝片为负极，电池放电时，电子由铝片经导线流向铜片，故B错误；C．该水果电池中，铝片做负极，失去电子，发生氧化反应，故C正确；D．可以通过调节电极材料、水果的种类以达到电势差不同、电解质溶液导电能力不同来调节电池效果，故D正确；答案选B。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【答案】D【解析】杠杆为导体时，向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，构成Fe、Cu原电池；当杠杆为绝缘体时，只发生Fe与硫酸铜溶液的反应，以此来解答。杠杆为导体时，向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，构成Fe、Cu原电池，Fe为负极，发生Fe2e═Fe2+，Cu为正极，发生Cu2++2e═Cu，则A端低，B端高；杠杆为绝缘体时，只发生Fe与硫酸铜溶液的反应，在Fe的表面附着Cu，质量变大，则A端高，B端低；故选D。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【答案】B【解析】A．将海水换成乙醇，乙醇与金属锂之间直接发生氧化还原反应，但缺乏电解质、无法形成原电池，故A错误；B．电子从负极锂电极经导线移向正极镍电极，故B正确；C．金属锂作负极，发生失电子的氧化反应，故C错误；D．未指明气体是否处于标准状况，无法用气体摩尔体积计算，故D错误；答案选B。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【答案】A【解析】A．加少量铜粉，铁铜在稀硫酸中构成原电池，原电池反应能加快生成氢气的反应速率，故A正确；B．铁在98％的浓硫酸钝化，钝化膜阻碍反应的继续进行，则改用98％的浓硫酸不加快生成氢气的反应速率，故B错误；C．制取氢气的反应是固液不加热的反应，增大压强，反应物的表面积和浓度不发生变化，生成氢气的反应速率不变，故C错误；D．铁片的表面积小于铁粉，改用等质量铁片，反应物的接触面积减小，生成氢气的反应速率减慢，故D错误；故选A。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>A【答案】C【解析】①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A极为负极，所以活泼性A>B；②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀硫酸中，电流由由D→导线→C，则电子由C→导线→D；则活泼性C>D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以活泼性A>C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以活泼性D>B；综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是:A>C>D>B，故选C。12．（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．【答案】D【解析】b极质量减小，a极质量增加，则表明b极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在a极得电子生成Cu附着在a极，金属活动性b＞a；原电池中H+向b极移动，则b为正极，c为负极，c比b活泼，金属活动性c＞b；c极溶解，d极有气体产生，则c极为负极，d极为正极，金属活动性c＞d；导线中电流从d极流出，则a极为负极，d极为正极，金属活动性a＞d；综合以上分析，金属活动性c＞b＞a＞d，D满足题意。故选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>X【答案】A【解析】活泼金属能置换出不活泼金属；原电池中不活泼金属作正极，活泼金属作负极；电解质溶液中不活泼金属阳离子先放电；金属阳离子中，不活泼金属的阳离子氧化性比活泼金属阳离子的氧化性强；Y可以从M的盐溶液中置换出M，说明Y的活动性大于M；X和Z作原电池电极时，X为正极，说明Z的活动性大于X；Y和Z的离子共存于电解液中，Z离子先放电，说明Y的活动性大于Z；X和M构成的原电池中，X的质量减少，M的质量增加，说明X的活动性大于M，所以得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞Z＞X＞M，故选A。14．（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ABCD【答案】C【解析】根据反应2Fe3++Fe═3Fe2+知，Fe元素化合价由+3价变为+2价、Fe元素化合价由0价变为+2价，所以Fe作负极，选择活泼性比金属铁差的如石墨做正极材料即可，正极上是铁离子得电子的还原反应，所以电解质中必须含有铁离子，可以选择氯化铁溶液，C符合；故选：C。15．（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：【答案】C【解析】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，A正确；B．空气中的氧气在石墨电极上得到电子发生还原反应，B正确；C．负极锌失去电子，石墨电极得到电子，即外电路电子流向为电极导线石墨电极，C错误；D．结合总反应和分析知，负极电极反应为，D正确；故选C。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【答案】B【解析】A．根据电池反应，Li为负极，为正极，A错误；B．Li为负极，发生电极反应式为，B正确；C．为正极，发生还原反应，C错误；D．电池工作时，电子由负极经导线流向正极，a为负极，b为正极，所以电子从a电极经导线流向b电极，但是不进入溶液，D错误；故选B。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【答案】B【解析】工作时A极的质量减小，说明A为金属，做负极，失去电子，转化为金属离子进入溶液；B极上有气泡产生，则B为正极，溶液中的某种离子得到电子生成气体。A．由以上分析可知，A为负极，A错误；B．若锌和铜做两极，稀硫酸做电解质溶液，则锌为负极，失去电子生成Zn2+，质量减小，铜为正极，溶液中的H+在正极上得到电子生成氢气，故B正确；C．在原电池中，阳离子移向正极，所以阳离子移向B极，C错误；D．B为正极，发生还原反应，D错误；故选B。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【答案】B【解析】由图可知，b极氧元素价态降低得电子，故b极为正极，电极反应式为O2+4e+4H+=2H2O，a极为负极，电极反应式为2H2S4e=S2+4H+，据此作答。A．由分析可知，电极a为电池的负极，A错误；B．由分析可知，电极b上发生的电极反应为：，B正确；C．由分析结合电子守恒可知，电路中每通过电子，在负极消耗2molH2S，但题干未告知标准状况，故无法计算其体积，C错误；D．由分析结合电子守恒可知，每17g即=0.5molH2S参与反应，电路上转移1mol电子，故有1molH+经质子膜进入正极区，D错误；故答案为：B。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)。【答案】(1)②⑥(2)D(3)C(4)391.0【解析】（1）①铝片与稀盐酸的反应为活泼金属和酸的反应，放热反应；②将胆矾加热变为白色粉末，为胆矾失去结晶水的过程，吸热反应；③干冰汽化为物理变化；④甲烷在氧气中的燃烧反应，燃烧为放热反应；⑤固体溶于水，为溶解过程，是物理变化；⑥C与CO2反应生成CO，反应过程吸收能量，为吸热反应；故选②⑥；（2）A+B→C为放热反应，则A+B的总能量大于生成C的总能量，排除选项A、B；A+B→X（吸热），则X的能量大于A+B的总能量，X→C（放热），则X的能量大于C的总能量，排除选项C，答案选D；（3）A．为酸性氧化物，CO不和碱反应生成盐和水，不是酸性氧化物，A错误；B．由图可知，该过程中，在催化剂表面形成二氧化碳，不需先断键成C和O，B错误；C．状态Ⅰ到状态Ⅲ为形成化学键的过程，成键过程为放热过程，C正确；

D．图示表示和O反应生成的过程，D错误；故选C；（4）反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量生成物形成化学键放出的能量；工业合成氨反应为：3H2+N22NH3，则3×436+945.86×NH键键能=92.2，NH键键能=+391.0kJ。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”)。【答案】(1)放出b＋ca(2)112792(3)吸收多【解析】（1）由图可知，生成物总能量低于反应物总能量，反应为放热反应，合成1molNH3(l)放出(b＋ca)kJ的热量。（2）已知：拆开1molH—H、1molN≡N分别需要的能量是436kJ、946kJ。则上图中的；反应的焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和，则，则1molN2(g)完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为92kJ。（3）液态氨转化为气态氨需要吸收热量，则反应2NH3(l)=N2(g)＋3H2(g)比反应2NH3(g)=N2(g)＋3H2(g)吸收的热量多。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。(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【答案】(1)负(2)指针向左偏转，镁条表面产生无色气泡(3)O2+2H2O+4e=4OH(4)镁失去电子变成的镁离子可以在碱性环境下得到难溶解物质氢氧化镁，附在金属镁表面，阻止反应进行，导致指针归零(5)ABC(6)①另一个电极的电极材料、