2024-2025学年高中化学第二章化学反应与能量微型专题重点突破一学案新人教版必修2

PAGEPAGE1其次章化学反应与能量微型专题重点突破(一)[对点训练]题组一化学反应中的能量变更1．下列反应或过程中能量的变更符合图像的是()A．H＋H→H—HB．2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC．Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑D．H2SO4＋2KOH=K2SO4＋2H2O考点化学反应中的能量变更题点化学反应中能量变更的图像分析答案B解析依据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是吸热反应或过程。A项，形成化学键的过程中会放出能量，错误；B项，属于铵盐和碱的反应，是吸热反应，正确；C项，属于金属与酸的反应，是放热反应，错误；D项，属于酸碱中和反应，是放热反应，错误。2．(2024·桂林中学高一下期中)下列变更过程，能放出热量的过程有()①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③浓硫酸稀释④固体氢氧化钠溶于水⑤H2在Cl2中燃烧⑥灼热的炭与CO2的反应⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌A．2个B．3个C．4个D．5个考点化学反应中的能量变更题点吸热反应和放热反应的推断答案C解析①液态水变成水蒸气须要吸热；②酸碱中和反应放热；③浓硫酸稀释过程放热；④固体氢氧化钠溶于水放热；⑤H2在Cl2中燃烧放热；⑥灼热的炭与CO2的反应吸热；⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌吸热。C项正确。3．生产液晶显示器的过程中运用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的实力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，已知键能是指断开1mol化学键变为气态原子时所放出的能量，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/kJ·mol－1941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应D．NF3汲取能量后假如没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应考点化学反应中的能量变更题点化学反应中能量变更的简洁计算答案B解析A项，由N2(g)→2N(g)破坏化学键需汲取能量；B项，N(g)＋3F(g)→NF3(g)是形成化学键，放出能量；C项，ΔH＝(941.7＋154.8×3－283.0×6)kJ·mol－1＝－291.9kJ·mol－1；D项，化学反应的实质是化学键的断裂和形成。4．(2024·银川一中期中)下列说法正确的是()A．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应B．C(石墨，s)=C(金刚石，s)，反应中既没有电子的得失也没有能量的变更C．干冰升华时，二氧化碳分子中的共价键不发生断裂D．伴有能量变更的物质变更，都是化学变更考点化学反应中的能量变更题点化学反应中能量变更的相关综合答案C解析经加热而发生的化学反应不肯定是吸热反应，反应是否吸热与反应条件无关，A项不正确；C(石墨，s)=C(金刚石，s)，反应中没有电子的得失，但是有能量的变更，既不放热也不吸热的化学反应是不存在的，B项不正确；干冰升华时，只发生了物理变更，变更的是分子间的距离，二氧化碳分子中的共价键不发生断裂，C项正确；伴有能量变更的物质变更，不肯定都是化学变更，如水蒸气变为液态水要放出热量，D项不正确。题组二原电池的基础学问及应用5．(2024·枣庄市下学期期中)如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正确的是()A．锌片上有气泡产生B．锌片为负极，铜片发生氧化反应C．电解质溶液中的H＋向铜极移动D．电子流淌方向：锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极考点原电池的基础学问与应用题点原电池的推断与工作原理答案C解析锌比铜活泼、形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn－2e－=Zn2＋，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为2H＋＋2e－=H2↑，由此可以知道，电子由负极经外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液中；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；综上所述，只有C项正确。6．将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A．两个装置都构成了原电池B．甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池C．两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生D．产生气泡的速率甲比乙慢考点原电池的基础学问与应用题点原电池的推断与工作原理答案B解析甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。7．把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中，发生反应A＋B2＋=A2＋＋B，以下叙述正确的是()A．常温下金属A肯定能与水反应，B肯定不能与水反应B．A与B用导线连接后放入酒精中，肯定形成原电池C．A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中，肯定有电流产生D．由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A肯定是正极，B肯定是负极考点原电池的基础学问及应用题点金属活泼性强弱的综合应用答案C解析A＋B2＋=A2＋＋B说明A比B活泼，但A、B有可能都在金属活动性依次H之后，因此，A、B都有可能不与水反应，故A项错；酒精是非电解质，不能形成原电池，故B项错；由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A肯定是负极，B肯定是正极，故D项错。8．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参加电极反应。下列推断正确的是()A．由O2放电的a极为电池的负极B．O2－移向电池的正极C．b极对应的电极反应为2H2－4e－＋2O2－=2H2OD．a极对应的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－考点原电池的基础学问及应用题点原电池中电极反应式的书写答案C解析在燃料电池中，有O2放电的a极为原电池的正极，A错误；在燃料电池中，O2－移向－＋D错误。9．(2024·启东高一期中)锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。电池反应为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑。电池工作时，下列说法错误的是()A．金属锂作负极B．镍电极上发生氧化反应C．可将化学能转化为电能D．电子从锂电极经导线流向镍电极考点原电池的基础学问及应用题点新型化学电源答案B解析依据原电池的工作原理，较活泼金属作负极，失去电子被氧化。该电池中锂比镍活泼，所以金属锂作负极，故A项正确；金属镍作正极，得到电子被还原，所以B项错误；该装置是把锂与水反应的化学能转化为电能，故C正确；电子从负极锂经导线流向正极镍，故D项正确。题组三守恒法在原电池中的应用10．对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极变更是()①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出1gH2④铜片上析出1molH2A．①③ B．①④C．②③ D．②④考点守恒法在原电池中的应用题点原电池中的有关计算答案A解析锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应为负极：Zn－2e－=Zn2＋，正极：2H＋＋2e－=H2↑。则计算关系式为Zn～2e－～H21mol2mol1mol0.5mol1mol0.5molm(Zn)＝0.5mol×65g·mol－1＝32.5g，m(H2)＝0.5mol×2g·mol－1＝1g。11．(2024·上海松江区期中)用图1表示铜锌原电池中一些物理量的关系。x轴表示流入正极电子的物质的量，则y轴表示()A．c(H＋) B．c(SOeq\o\al(2－,4))C．铜棒的质量 D．锌棒的质量考点守恒法在原电池中的应用题点原电池中的有关计算答案C解析锌棒作原电池负极，电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋，铜棒作原电池正极，溶液中铜离子在此极得电子，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，所以电解质溶液中c(H＋)不变，A项错误；SOeq\o\al(2－,4)不参加反应，所以c(SOeq\o\al(2－,4))不变，B项错误；铜棒上有铜析出，铜棒的质量增加，C项正确；锌不断溶解，所以锌棒的质量减小，D项错误。12．(2024·广州仲元中学期中)镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池反应为Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－。下列有关说法正确的是()A．电池工作时，c溶液中的溶质是MgCl2B．电池工作时，正极a旁边的pH将不断增大C．负极反应式：ClO－－2e－＋H2O=Cl－＋2OH－D．b电极发生还原反应，每转移0.1mol电子，理论上生成0.1molCl－考点守恒法在原电池中的应用题点原电池相关学问的综合答案B解析依据电池反应式为Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－，所以c溶液中的溶质不含镁离子，A项错误；放电时正极电极反应式：ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－，所以a电极旁边的pH将不断增大，B项正确；依据电池反应式为Mg＋ClO－＋H2O=Mg(OH)2＋Cl－可知负极电极反应式为Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2，C项错误；由图可知a电极为正极发生还原反应，反应式为ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋2OH－，所以每转移0.1mol电子，理论上生成0.05molCl－，D项错误。[综合强化]13．(1)某试验小组同学进行如图所示试验，以检验化学反应中的能量变更。试验发觉，反应后①中的温度上升，②中的温度降低。由此推断铝条与盐酸的反应是______热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是______热反应。反应________(填“①”或“②”)的能量变更可用图(b)表示。(2)肯定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1______(填“大于”“小于”或“等于”)Q2。(3)已知：4HCl＋O2=2Cl2＋2H2O，该反应中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量，则断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为______kJ。考点化学反应中的能量变更题点化学能与热能的相关综合答案(1)放吸①(2)小于(3)31.9解析(1)Al与盐酸反应后，温度上升，则说明反应放热，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应后温度降低，说明反应为吸热反应；反应①为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应①的能量变更可用图(b)表示。(2)氢气燃烧分别生成液态水和气态水，由气态水转化为液态水还要放出热量，故Q1＜Q2。(3)用E(H—O)、E(H—Cl)分别表示H—O键、H—Cl键键能，反应中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量，则－115.6kJ·mol－1＝反应物总键能－生成物的总键能，故4×E(H—Cl)＋498kJ·mol－1－2×243kJ·mol－1－4×E(H—O)＝－115.6kJ·mol－1，整理得4E(H—Cl)－4E(H—O)＝－127.6kJ·mol－1，即E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9kJ·mol－1，故断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为31.9kJ·mol－1×1mol＝31.9kJ。14．某校化学探讨性学习小组欲设计试验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关试验项目。(1)方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，视察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________。(2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。(3)方案Ⅲ：结合你所学的学问，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简洁试验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________________________________________；用离子方程式表示其反应原理：__________________________________________。考点原电池的基础学问及应用题点原电池的设计答案(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)原电池装置如图所示；正极反应：2H＋＋2e－=H2↑；负极反应：Fe－2e－=Fe2＋(3)把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，视察铁片表面是否生成红色物质Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu解析方案Ⅰ：金属的活动性越强，与酸反应越猛烈，产生H2的速率越快，Fe能与H＋反应生成H2：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Cu不与H＋反应，无明显现象，所以Fe的活动性大于Cu的。方案Ⅱ：利用原电池中相对活泼金属失去电子为原电池负极，相对不活泼的金属为原电池的正极来推断金属活动性的相对强弱，所以将Cu片、Fe片用导线连接起来浸入稀硫酸中，产生气泡的电极为正极，也就是活动性较弱的Cu，金属溶解的电极为负极，也就是活动性较强的Fe。方案Ⅲ：可依据活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来设计试验。15．现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。请回答下列问题：(1)b电极材料为________，其电极反应式为_________________________________。(2)当量筒中收集到672mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为________mol，此时a电极质量________(填“增加”或“削减”)________g。(3)假如将a、b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是________________________________________________________________________。考点守恒法在原电池中的应用题点原电池的有关计算答案(1)铜2H＋＋2e－=H2↑(2)0.06削减1.95(3)左端液面下降，右端液面上升解析(1)纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极；a为锌，为负极；b电极上氢离子得电子生成氢气，其电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑。(2)当量筒中收集到672mL(标准状况下)气体时，n(H2)＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)＝0.03mol，已知b电极上的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，则通过导线的电子的物质的量为0.06mol，a电极上的反应为Zn－2e－=Zn2＋，则溶解的Zn的物质的量为0.03mol，则削减的Zn的质量为65g·mol－1×0.03mol＝1.95g。(3)假如将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌，失电子作负极，左边为铜，作正极，氢离子得电子生成氢气，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升。1．(2024·济南一中期中)化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是()A．有能量变更是化学反应的基本特征之一B．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能C．图Ⅱ所示的反应为放热反应D．化学反应中能量变更的主要缘由是化学键的断裂与形成答案B解析化学反应过程中，除了有新物质生成，肯定伴随能量的变更，所以有能量变更是化学反应的基本特征之一，A项正确；图Ⅰ所示的装置不能形成闭合回路，不能构成原电池，化学能不能转变为电能，B项错误；依据图像知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应是放热反应，C项正确；化学反应总是伴随着能量变更，断键须要汲取能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变更的主要缘由是化学键的断裂与形成，D项正确。2．(2024·天一大联考三)已知反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)中，每生成2molHI时会有akJ的能量放出，又知有关化学键键能如下：下列说法正确的是()A．1molH2的能量比2molH的能量高B．将0.5molH2与1molI2(g)混合充分反应后放出的热量为0.5akJC．H—I键的键能为0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1D．H＋I→HI是吸热变更答案C解析断开化学键须要吸热，即H2→H＋H为吸热过程，则1molH2的能量比2molH的能量低，故A项错误；依据题意，生成2molHI时会有akJ的能量放出，将0.5molH2与1molI2(g)混合充分反应后生成的HI少于0.5mol，放出的热量少于0.5akJ，故B项错误；反应放－1，则H—I键的键能为0.5(a＋b＋c)kJ·mol－1，故C项正确；H＋I→HI形成化学键是放热过程，故D项错误。3．(2024·阜阳期中)已知H＋＋OH－=H2O生成1molH2O放出热量57.3kJ，下列反应中符合该特点的是()A．1mol稀硫酸与足量稀NaOH溶液反应B．稀盐酸与氨水反应生成1molH2OC．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1mol水D．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水答案C解析本题要明确中和热的概念，中和热是指在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量。强酸与强碱在稀溶液中反应生成1mol水均放出57.3kJ的热量。A中放出热量应为2×57.3kJ；B中放出热量(即中和热)应略小于57.3kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要汲取一部分热量，故多数强酸与弱碱，弱酸与强碱的中和反应热值小于57.3kJ·mol－1；D中浓硫酸稀释要放热。4．(2024·宿迁期中)原电池装置中X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是()A．外电路的电流方向：X→外电路→YB．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为ZnC．若两电极都是金属，则它们的活泼性为X＞YD．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应答案C解析电流的方向是正电荷的移动方向，所以外电路的电流方向：Y→外电路→X，A项错误；若两电极分别为Zn和碳棒，由于活动性：Zn＞C，则X为Zn，Y是碳棒，B项错误；若两电极都是金属，依据原电池的构成条件，活动性强的失去电子，作负极，则它们的活动性：X＞Y，C项正确；X极失去电子，发生氧化反应，Y极上获得电子，发生的是还原反应，D项错误。5．(2024·新疆建设兵团二中期中)电动自行车由于敏捷、快捷、便利，已成为上班族的主要代步工具，其电源常采纳铅蓄电池。反应原理：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2PbSO4(s)＋2H2O(l)。依据此反应推断下列叙述错误的是()A．放电时负极反应：Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－=PbSO4(s)B．充电时电能转化为化学能C．放电时，电解液的密度增大D．充电时，电解液的pH减小答案C解析依据总反应式可知放电时负极铅发生失去电子的氧化反应，反应为Pb(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)－2e－=PbSO4(s)，A项正确；充电时电能转化为化学能，B项正确；放电时消耗硫酸，生成难溶性硫酸铅和水，电解液的密度减小，C项错误；充电时生成硫酸，氢离子浓度增大，电解液的pH减小，D项正确。6．(2024·哈六中期中)有关电化学学问的描述正确的是()A．CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故