限時(shí)練習(xí)：60min完成時(shí)間：月日天氣：￡1,

暑假作業(yè)02化學(xué)反應(yīng)與能量變化

積累運(yùn)用

i.能源的利用

化石燃料主要包括煤、石油和天然氣

常規(guī)能源①短期內(nèi)不可再生，儲(chǔ)量有限；②燃燒排放的粉塵、SO2、N。工、co等是大氣

特點(diǎn)

污染物的主要來(lái)源。

理想新能源太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜌淠艿?/p>

新能源

特點(diǎn)資源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染

2.有熱量放出的變化未必是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)必須是化學(xué)變化。如苛性鈉溶于水放出熱量，

但不是放熱反應(yīng)，NH4NO3溶于水吸收熱量，也不是吸熱反應(yīng)，因?yàn)樗鼈兌疾皇腔瘜W(xué)反應(yīng)。

3.化合反應(yīng)并非都是放熱反應(yīng)，如碳與二氧化碳的化合反應(yīng)；分解反應(yīng)并非都是吸熱反應(yīng)，如過(guò)氧化氫的

化解。

4.由于化學(xué)反應(yīng)一定有化學(xué)鍵的斷裂和形成，因此在物質(zhì)變化的同時(shí)一定伴隨著能量變化。

5.物質(zhì)的總能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。

6.熱量變化與反廢條件沒(méi)有必然的關(guān)系，如需要點(diǎn)燃或加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)也不一定

需要加熱。

7.放熱反應(yīng)不一定容易發(fā)生，如合成氨反應(yīng)需在高溫、高壓和催化劑條件下才能發(fā)生；吸熱反應(yīng)也不一定

難發(fā)生，如八水合氯化鋼與氯化鏤的反應(yīng)在常溫下就能發(fā)生。

8.在用鍵能計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化時(shí)，不僅要注意參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，還要注意1mol物

質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。

9.原電池中電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)，但電極不一定參加化學(xué)反應(yīng)，如氫氧燃料電池中的電極不參加反

應(yīng)。

10.原電池中較活潑的金屬不一定作負(fù)極，如鎂和鋁與氫氧化鈉溶液組成的原電池，則是鋁作負(fù)極。

11.原電池中電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)（由負(fù)極流出，流入正極），離子在溶液中定向移動(dòng)（陰離子移向正極,

陰離子移向負(fù)極），即“電子不下水，離子不上岸”或“電子走陸路，離子走水路”。

12.書寫電極反應(yīng)式時(shí)，注意溶液的性質(zhì)，如堿性氫氧燃料電池中負(fù)極反應(yīng)式不是H2—2e-=2H+,而是

H2-2e-+2OH=2H2Oo

培優(yōu)訓(xùn)練

1鞏固提升練

1.下列物質(zhì)的變化過(guò)程中，化學(xué)鍵沒(méi)有被破壞的是（）

A.冰融化為液態(tài)水

B.氯化鈉受熱熔化

C.氫氧化鈉溶于水中

D.氯化氫溶于水得到鹽酸

2.高粱釀酒過(guò)程中的部分流程按順序排列如下，其中能說(shuō)明高粱轉(zhuǎn)化過(guò)程中放出熱量的是

3.一種生產(chǎn)和利用氫能的途徑如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.氫能屬于二次能源

B.圖中能量轉(zhuǎn)化的方式至少有6種

C.太陽(yáng)能電池的供電原理與燃料電池相同

D.太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能都屬于新能源

4.下列說(shuō)法正確的是

A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

B.水汽化需要吸收能量，所以水汽化屬于吸熱反應(yīng)

C.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨有能量變化

D.已知在100kPa時(shí)，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收1.895kJ的熱能，據(jù)此判斷：金剛石比石墨穩(wěn)定

5.下列說(shuō)法正確的是

A.伴有能量變化的物質(zhì)變化過(guò)程都是化學(xué)變化

B.干冰易升華，這與分子中C=0的鍵能大小有關(guān)

C.在燃煤中加入生石灰是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑

D.所有化學(xué)變化一定遵循質(zhì)量守恒和能量守恒

6.化學(xué)與環(huán)境、材料、能源、信息等生產(chǎn)生活息息相關(guān)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.“燃煤脫硫”技術(shù)可以有效減少二氧化硫的排放，改善環(huán)境質(zhì)量

B.研制的高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能

C.茶葉等包裝中加入還原性鐵粉，能顯著延長(zhǎng)茶葉的儲(chǔ)存時(shí)間

D.《荀子勸學(xué)》中記載“冰之為水，而寒于水”，說(shuō)明冰的能量低于水，冰變?yōu)樗畬儆谖鼰岱磻?yīng)

7.根據(jù)圖中的能量關(guān)系，可求得C—H的鍵能為

c(g)J------l4H(g)

A/71=717kJmol"A//2=864kJmo「

^^2H2(g)

-75kJmo『

一CH4(g)

A.414kJ-mor'B.377kJ-moF1C.235kJ-moF1D.197kJmor'

A.兩步反應(yīng)均為反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量

B.三種化合物中C最穩(wěn)定

C.A-B反應(yīng)，反應(yīng)條件一定需要加熱

D.A—C反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

9.為將反應(yīng)2A1+6丁=2A1"+3凡T的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，下列裝置能達(dá)到目的的是（鋁條均已除去了氧化膜）

NaOH溶液稀鹽酸

10.在如圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，下列關(guān)于此裝置的敘述不正確的是（）

稀您。4

A.碳棒上有氣體放出，溶液pH變大

B.a是正極，b是負(fù)極

C.導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極到b極

D.a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)

11.鋰鐵一次電池可為智能門鎖、醫(yī)療器械等供電，其總反應(yīng)為FeS2+4Li=Fe+2Li?S。以下說(shuō)法正確的

是

A.Li作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電解質(zhì)溶液可使用稀硫酸

C.每生成ImolFe轉(zhuǎn)移2mol電子

D.電子由Li電極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液流回Li電極

12.理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。某同學(xué)利用反應(yīng)“Cu+2Ag+=2Ag+Cu?+

設(shè)計(jì)了一個(gè)化學(xué)電池（如圖所示）。該電池在外電路中，電流從a極流向b極。下列說(shuō)法正確的是

A.電極b的電極材料為銅，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu"

B.電極a的電極材料可以為Ag,也可以是石墨或鐵

C.c溶液為AgNCh溶液，放電時(shí)Ag+向b極移動(dòng)

D.裝置放電時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

13.I.如圖所示，在一個(gè)小燒杯里加入研細(xì)的20gBa（OH）2-8H2。晶體。將此小燒杯放在事先滴有3?4

滴水的玻璃片上，然后向小燒杯中加入lOgNH4cl晶體，并用玻璃棒快速攪拌。

H2O

Ba(OH)2-8H2O

+NH4CI

(1)該實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象除產(chǎn)生刺激性氣味的氣體及反應(yīng)混合物呈糊狀以外，還有o該反應(yīng)_

(填“是”或“不是")氧化還原反應(yīng)。

⑵該反應(yīng)為(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。

(3)實(shí)驗(yàn)中要用玻璃棒攪拌的原因是o

II.(4)現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：A.NaOH+HCl=NaCl+H2O,B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2To判斷上述兩

個(gè)反應(yīng)中能設(shè)計(jì)成原電池的是.(填"A”或"B”)。

(5)瑞典ASES公司設(shè)計(jì)的曾用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨一液氧燃料電池的示意圖如下，則該燃料電池工作時(shí)的

總反應(yīng)方程式為

(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單原電池，證明氧化性Fe3+>Cu2+,則負(fù)極材料為,正極電極反應(yīng)式

為.

14.某小組研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)I：將Zn片和Cu片分別插入盛有50mL2moi?口稀硫酸的燒杯中。

觀察到Zn片表面產(chǎn)生氣泡，溶液溫度由TJC升到T2℃；CU片表面無(wú)明顯變化。

①Zn片與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為

②Zn片與稀硫酸反應(yīng)的能量變化關(guān)系符合如圖_____(填“A”或"B”)。

反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量高

化學(xué)C

化學(xué)釋放卜吸收

反應(yīng)\7能量反應(yīng)能量

V

生成物的總能量低反應(yīng)物的總能量低

AB

(2)實(shí)驗(yàn)n：用導(dǎo)線將電流表、小燈泡與Zn片、Cu片相連接，插入盛有50mL21noi稀硫酸的燒杯中。

①觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，Cu片表面產(chǎn)生氣泡，溶液溫度由TJC升到T3℃。

②結(jié)合電子的移動(dòng)方向，解釋Cu片表面產(chǎn)生氣泡的原因o

(3)實(shí)驗(yàn)I和II產(chǎn)生等量氣體時(shí)，測(cè)得T2>T3.結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化形式，分析兩溶液溫度變化幅度不同的原

因。

(4)將Zn片和Cu片換成Fe片和石墨棒，重復(fù)實(shí)驗(yàn)II,判斷電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明

理由；若偏轉(zhuǎn)，寫出Fe片表面發(fā)生的電極反應(yīng)式，理由或電極反應(yīng)式是。

2能力培優(yōu)練

1

15.已知：2H2(g)+O2(g)=2H2。⑴AH=-571.6kJ-mo「i,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)AH=-565.8kJ-mol?某

H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)生成8.8gCC>2,則原混合氣體中H?和CO的物質(zhì)

的量之比為

A.2：1B.1：2C.1：1D.2：3

16.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作會(huì)引發(fā)N2(g)+C)2(g)=2NO(g)的反應(yīng)，其能量變化如圖所示。已知：斷開(kāi)ImolN^g)

中化學(xué)鍵需吸收946kJ能量，斷開(kāi)lmolC>2(g)中化學(xué)鍵需吸收498kJ能量。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.N?比0?更穩(wěn)定

C.形成ImolNO(g)中化學(xué)鍵需要放出632kJ能量

D.ImolNO(g)具有的能量一定高于ImolO?(g)所具有的能量

17.NOCI常用于有機(jī)合成，其合成原理為2NO(g)+C12(g)U2NOCl(g),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示。

下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.2molNOCl(g)所具有能量比2molNO(g)所具有能量低76kJ

B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.該反應(yīng)中每生成2moiNOCl(g)放出熱量76kJ

D.形成1molNOCl(g)中的化學(xué)鍵吸收熱量90kJ

18.Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)的離子方程式為

2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cr,下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

A.Mg為電池的正極

B.負(fù)極反應(yīng)為AgCl+片=Ag+C「

C.電流由鎂電極經(jīng)外電路流向正極

D.可用于海上應(yīng)急照明供電

19.鹽水小汽車”因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，深受孩子們喜愛(ài)，其結(jié)構(gòu)和原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.使用前，應(yīng)將Mg片用砂紙打磨干凈

B.溶液中的C1-向Cu片一極移動(dòng)

C.Cu片一極發(fā)生還原反應(yīng)

D,負(fù)極的電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+

20.熱電廠尾氣經(jīng)處理得到較純的SCh,可用于原電池法生產(chǎn)硫酸。下列說(shuō)法不氐聊的是

A.電極b周圍溶液pH變大

B.溶液中H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

+

C.電極a的電極反應(yīng)式是SO2-2e-+2H2O=4H+SO;

D.一段時(shí)間后，a極消耗的S02與b極消耗的02物質(zhì)的量相等

21.“發(fā)展清潔能源、堅(jiān)持人與自然和諧共生”是新時(shí)代堅(jiān)持和發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義的基本方略之一、氫氣

和甲醇(CH30H)都是綠色清潔能源，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)我國(guó)研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，利用太陽(yáng)光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水制氫，主要過(guò)

程如圖所示。

8OO

Q

氧原子氫原子

①過(guò)程I、II分別.(填“釋放”或“吸收”)能量。

②總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

⑵生產(chǎn)甲醇的主要反應(yīng)為CC)2(g)+3H2(g)UCH3OH(g)+H2O(g)。在某催化劑作用下反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)

的相對(duì)能量變化如圖所示。

*

褪過(guò)渡態(tài)1

玄過(guò)渡態(tài)2

要

CO(g)+H2O(g)+2H2(g)

CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

反應(yīng)過(guò)程

則反應(yīng)CO2(g)+3H式g)UCH30H(g)+H2O(g)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(3)一定溫度下，在2L恒容密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),其中砍CO。

隨時(shí)間的變化如下表：

時(shí)間/min01234567

n(CO2)/mol10.08.05.74.03.33.03.03.0

①0~lmin內(nèi)平均反應(yīng)速率小于l~2min內(nèi)平均反應(yīng)速率，試分析其可能的原因____________________。

②由表可知，下列時(shí)刻達(dá)到反應(yīng)限度的是（填字母）。

A.IminB.4minC_5minD.7min

22.能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化的重要特征，按要求回答下列問(wèn)題：

（1）已知：11-11鍵的鍵能為436日―010117,N-H鍵的鍵能為391kJ-mollT,NmN鍵的鍵能為

1

946kJ-mol-L-則反應(yīng)2NH3（g）^iN2（g）+3H2（g）中，理論上消耗ImolNH3（填“吸收”或“放

出"）kJ熱量。

（2）把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連，a為

正極：c、d相連，c為負(fù)極：a、c相連，c上有氣泡逸出：b、d相連，b質(zhì)量減小，則四種金屬的活動(dòng)性由

強(qiáng)到弱順序?yàn)椋簅

（3）中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所曾在甲烷（CHQ燃料電池技術(shù)方面獲得重大突破。甲烷燃料電池工作

的原理如圖所示，甲烷燃料電池采用粕作電板催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子（H+）和水分子通過(guò)。

其工作原理的示意圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

n%0+空氣

U

空氣（。2）

電解質(zhì)溶液為稀硫酸

①CO2的電子式為,Pt（a）電極反應(yīng)式為

②電解質(zhì)溶液中的H+向（填“a”或"b”）極移動(dòng)，電子流出的電極是（填"a”或"b”）極。

③該電池工作時(shí)消耗1L2LCHN標(biāo)準(zhǔn)狀況下），假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化率為80%,則電路中通過(guò)mol電

子。

23.現(xiàn)代社會(huì)中，人類的一切活動(dòng)都離不開(kāi)能量，研究化學(xué)能與熱能、電能的轉(zhuǎn)化具有重要價(jià)值?；卮鹣?/p>

列問(wèn)題：

I.化學(xué)反應(yīng)與熱能

（1）下列化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化符合圖示的是（填序號(hào)）。

①酸堿中和反應(yīng)；②碳酸鈣分解；③金屬鈉與水反應(yīng)；④灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng)；⑤Ba（OH18H2。與

NH4cl晶體的反應(yīng)

（2）常溫下，根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算反應(yīng)CH4+4月=CR+4HF的能量變化是（填字母）。

化學(xué)鍵C-HC-FH-FF-F

鍵能/(k?moL)414489565155

A.放出1940kJ.mo『B.吸收1940kJ.mol」

C.放出485kl.moLD.吸收485kJ-mol-

n.化學(xué)反應(yīng)與電能

（3）如圖為某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的裝置，回答下列問(wèn)題:

A

ab

①若電極a為鋅片、電極b為銅片、電解質(zhì)溶液為稀硫酸，該裝置工作時(shí)，銅電極上可以看到的現(xiàn)象

為，SO：向（填“a”或"b”）極移動(dòng)，正極的電極反應(yīng)式為-

②若電極a為A1、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則該原電池工作時(shí)，Mg作極（填“正”

或"負(fù)”），A1電極上的反應(yīng)式為o

（4）某種燃料電池的工作原理示意圖如圖所示（a、b均為石墨電極）。

假設(shè)使用的“燃料”是甲烷（CH4）,則通入甲烷氣體的電極反應(yīng)式為。電池工作一段時(shí)間后，電解

液的堿性將（填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”）。若消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷的體積為3.36L,假設(shè)化學(xué)能完全

轉(zhuǎn)化為電能，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為（設(shè)義為阿伏加