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成都【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优易错试卷练习题(含答案)

成都【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优易错试卷练习题(含答案)
成都【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优易错试卷练习题(含答案)

成都【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优易错试卷练习题(含答案)

一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)

1.某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。

(1)图2是图1所示装置的示意图,在图2的小括号内填写正极材料的化学式_________;在方括号内用箭头表示出电子流动的方向___________。

(2)正极反应式为_____________________,负极反应式为__________________。

(3)按图1装置实验,约8min时才看到导管中液柱上升,下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是________。

a.用纯氧气代替具支试管内的空气

b.将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物

c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水

【答案】C O2+2H2O+e-=4OH- Fe-2e-=Fe abc

【解析】

【分析】

(1)铁钉的吸氧腐蚀中,碳作正极,铁作负极;

(2)负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应;

(3)要使现象更快、更清晰,可采取增大反应速率等方法。

【详解】

(1)在食盐水中,铁钉发生吸氧腐蚀,活动性较强的铁作负极,其中含有的活动性弱的杂质碳作正极,正极的化学式为C;电子从负极Fe沿导线流向正极C,其图象为

(2)该装置中,负极上铁失电子发生氧化反应,负极的电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+;正极C 上O2得电子发生还原反应,正极的电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-;

(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气,氧气的浓度增大,反应速率加快,a正确;

b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物,增大反应物的接触面积,反应速率加快,b正确;

c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水,改变相同的压强即改变

相同的体积,毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管,且红墨水现象更明显,c 正确; 故合理选项是abc 。

2.为探究原电池和电解池的工作原理,某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。

(1)甲装置中,a 电极的反应式为_____。

(2)乙装置中,阴极区产物为_____。

(3)丙装置是一种家用84消毒液(NaClO )发生器。外接电源a 为_____ (填“正”或“负”)极,该装置内发生反应的化学方程式为_____、_____。

(4)若甲装置作为乙装置的电源,一段时间后,甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为_____ (不考虑气体的溶解)。

(5)某工厂采用电解法处理含Cr 2O 72-的废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽内盛放含铬废水,Cr 2O 72-被还原成为Cr 3+,Cr 3在阴极区生成Cr(OH)3沉淀除去,工作原理如图。

①写出电解时阴极的电极反应式____。

②写出Cr 2O 72-被还原为Cr 3+的离子方程式____。

【答案】H 2-2e -+2OH -=2H 2O 氢氧化钠和氢气 负 2NaCl+2H 2O 电解2NaOH+H 2↑+Cl 2↑ Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O 3:4 2H ++2e -=H 2↑ Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O

【解析】

【分析】

甲装置:该装置为氢氧燃料电池,氢气被氧化作负极,氧气被还原做作正极;

乙装置:该装置为电解池,与正极相连的一极为阳极发生氧化反应,与负极相连的为阴极发生还原反应;

丙装置:该装置为电解池,电解饱和食盐水时阳极产生氯气,阴极产生氢气和氢氧根,要制备次氯酸钠所以需要氯气到阴极与氢氧根反应,所以下端为阳极产生氯气;

(5)B 电极生成氢气,说明该电极发生还原反应为阴极,氢离子放电生成氢气,导致阴极区pH 变大;A 电极为阳极,铁为电极材料,则铁被氧化生成Fe 2+,继而将Cr 2O 72-还原成为

Cr3+,然后迁移到阴极与OH-生成沉淀。

【详解】

(1)甲装置是氢氧燃料电池,a电极通入氢气为负极,电解质溶液为KOH溶液,所以电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O;

(2)乙装置是电解池,电解饱和食盐水,所以阴极区产物为氢氧化钠和氢气;

(3)根据分析可知该装置中发生电解饱和食盐水的反应,同时阳极产生的氯气与阴极产物发生反应制备次氯酸钠,下端为阳极,上端为阴极,即a电极为电源负极,该装置内发生反

应的化学方程式为2NaCl+2H2O 电解

2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;

(4)若甲装置作为乙装置的电源,一段时间后,甲中总反应为:2H2+O2=2H2O;乙中总反应为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑;各电极转移的电子相等,假如都是4mol,甲池消耗气体2mol+1mol=3mol,乙池产生气体2mol+2mol=4mol,物质的量之比为3:4;

(5)①阴极氢离子放电生成氢气,电极方程式为:2H++2e-=H2↑;

②根据分析可知反应过程中Fe2+将Cr2O72-还原成为Cr3+,方程式为:Cr2O72-

+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

【点睛】

第(5)题为易错点,虽然Cr2O72-被还原成为Cr3+,但根据图示可知阴极产生的是氢气,说明Cr2O72-被还原并不是电极反应,再结合阳极材料为Fe,可知是阳极产生的Fe2+将Cr2O72-还原。

3.请运用原电池原理设计实验,验证 Cu2+、Fe3+氧化性的强弱。请写出电极反应式。(1)负极 __________________________

(2)正极 __________________________________

(3)并在方框内画出实验装置图,要求用烧杯和盐桥,并标出外电路中电子流向。

________________________________

【答案】Cu?2e?=Cu2+2Fe3++2e?=2Fe2+

【解析】

【分析】

Fe3+氧化性比Cu2+强,可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,反应中Cu被氧化,为原电池的负极,则正极可为碳棒或不如Cu活泼的金属,电解质溶液为氯化铁溶液,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,以此解答该题。

【详解】

Fe3+氧化性比Cu2+强,可发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,

(1)Cu被氧化,为原电池的负极,负极反应为Cu?2e?=Cu2+;

(2)正极Fe3+被还原,电极方程式为2Fe3++2e?=2Fe2+;

(3)正极可为碳棒,电解质溶液为氯化铁,则原电池装置图可设计为,电子

从铜极流向碳极。

【点睛】

设计原电池时,根据具体的氧化还原反应,即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,然后拆成两个半反应,化合价升高的发生氧化反应,作负极,化合价降低的发生还原反应,作正极,原电池的本质就是自发进行的氧化还原反应,由于反应在一个烧杯中效率不高,所以可以设计为氧化还原反应分别在两极发生。

4.Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为_____,发生的电极反应为______________。

(2)电池正极发生的电极反应为_______________。

【答案】Li 4Li-4e-=4Li+ 2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2

【解析】

【分析】

(1)原电池中,失电子发生氧化反应的极是负极,该极上发生失电子的氧化反应;

(2)原电池的正极上发生得电子的还原反应。

【详解】

(1)该原电池中锂的活泼性大于碳的,所以锂作负极,负极上Li失电子,发生氧化反应,电极反应4Li-4e-=4Li+;

(2)正极上得电子发生还原反应,根据反应方程式知,SOCl2得电子生成Cl-、S、SO2,电极方程式为2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2。

5.按要求回答下列问题。

(1)Al2(SO4)3溶液显酸性的离子方程式:____________________________;

(2)CuSO4溶液与过量氨水反应的离子方程式:____________________________;

(3)Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池,负极的电极反应式:_________________________;

(4)CH3OH-O2燃料电池,KOH溶液作电解质,负极的电极反应式:____________________;

(5)惰性电极电解CuSO4溶液的总反应的化学方程式:______________________________;

(6)Na2C2O4溶液的物料守恒:______________________________;

(7)Fe3+的基态电子排布式:______________________________;

(8)N2H4的结构式:______________________________。

【答案】Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+ Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O Al-3e-+4OH-═AlO2-

+2H 2O CH 3OH+8OH --6e -=CO 32-+6H 2O 2CuSO 4+2H 2O 电解2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ c(Na +)=2[c(C 2O 42-

)+c(HC 2O 4-)+c(H 2C 2O 4)] [Ar]3d 5

【解析】

【详解】 (1)Al 2(SO 4)3溶液中存在铝离子的水解,所以溶液显酸性,故答案为:

Al 3++3H 2O ?Al(OH)3+3H +;

(2)CuSO 4溶液与过量氨水反应会生成铜氨络离子,故答案为:

Cu 2++4NH 3?H 2O=[Cu(NH 3)4]2++4H 2O ;

(3)Mg-Al-NaOH 溶液组成的原电池,总反应为Al 与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气的反应,Al 失电子被氧化做负极,故答案为:Al-3e -+4OH -═AlO 2-+2H 2O ;

(4)CH 3OH-O 2燃料电池,KOH 溶液作电解质,负极甲醇失去电子生成二氧化碳,由于电解质为氢氧化钾溶液,所以反应生成了碳酸根离子,发生的负极电极反应式为CH 3OH+8OH --6e -=CO 32-+6H 2O ;

(5)电解硫酸铜溶液生成铜单质、氧气和硫酸,故答案为:

2CuSO 4+2H 2O 电解2Cu+2H 2SO 4+O 2↑;

(6)Na 2C 2O 4溶液中钠离子的浓度等于含碳原子微粒的浓度之和的二倍,故答案为:c(Na +)=2[c(C 2O 42-)+c(HC 2O 4-)+c(H 2C 2O 4)];;

(7)Fe 元素为26号元素,失去最外层三个电子生成Fe 3+,故基态电子排布式为:[Ar]3d 5;

(8) N 2H 4是共价化合物,氮原子和氢原子形成共价键,氮原子和氮原子间也形成共价键,结构式为:。

6.回答下列问题:

(1)铅蓄电池的总反应为:Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4 垐垎?噲垐?充电

放电

2PbSO 4 + 2H 2O ,放电时,负极反应式为___________,充电时,阳极反应式为___________。

(2)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。

①若X 为石墨,为减缓铁的腐蚀,将开关K 置于N处,该电化学防护法称为___________。 ②若X 为锌,开关K 置于M 处,该电化学防护法称为__________。

(3)我国的科技人员为了消除SO 2的污染,利用原电池原理,设计如图2装置用SO 2和O 2制备硫酸,电极A 、B 为多孔的材料。

① A极的电极反应式是________。

② B极的电极反应式是________。

【答案】Pb + SO42--2e-= PbSO4 PbSO4 + 2H2O-2e-=PbO2 + 4H+ + SO42-外加电流的阴极保护法牺牲阳极阴极保护法 4H+ + O2 + 4e-=2H2O SO2 + 2H2O - 2e- = SO42- + 4H+

【解析】

【分析】

(1)放电时,该装置是原电池,负极上铅失电子发生氧化反应,充电时,该装置是电解池,阳极失电子发生氧化反应;

(2)作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护;

(3)该原电池中,负极上失电子被氧化,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,正极上投放的气体是氧气,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,根据硫酸和水的出口方向知,B极是负极,A极是正极,据此书写电极反应式。

【详解】

:(1)放电时,该装置是原电池,负极上铅失电子发生氧化反应,即Pb+SO42--2e-=PbSO4,在充电时,该装置是电解池,阳极上硫酸铅失电子发生氧化反应,即PbSO4+2H2O-2e-

=PbO2+4H++SO42-,故答案为:Pb+SO42--2e-=PbSO4;PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-;(2)①若X为石墨,为减缓铁的腐蚀,将开关K置于N处,该装置构成电解池,铁作阴极而被保护,该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法;故答案为:外加电流的阴极保护法;

②若X为锌,开关K置于M处,该装置构成原电池,锌易失电子作负极,铁作正极而被保护,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法,故答案为:牺牲阳极的阴极保护法.(3)该原电池中,负极上失电子被氧化,所以负极上投放的气体是二氧化硫,即B极是负极,负极二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式是SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,正极上投放的气体是氧气,即A极是正极,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式是4H++O2+4e-=2H2O,故答案为:①4H++O2+4e-=2H2O;②SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。

7.(1)将Al片和Cu片用导线连接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成原电池。写出插入稀NaOH溶液中形成原电池的负极反应________________。写出插入浓硝酸中形成原电池的正极反应______________。

(2)铅蓄电池是最常见的二次电池,由于其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,所以在生产、生活中使用广泛,写出铅蓄电池放电时的正极反应______________________;充电时的阴极反应____________________。

【答案】2Al - 6e? +8OH? =2AlO2-+4H2O 4H++ 2e? +2NO3? =2NO2↑+2H2O 4H++ 2e? +SO42?

+PbO2=PbSO4+2H2O PbSO4+2e?=Pb+SO42?

【解析】

【分析】

(1) Al片和Cu片用导线连接,插入稀NaOH溶液中,只有Al能与NaOH溶液反应,形成原电池,负极为Al失电子,在碱性溶液中,Al转化为AlO2-。Al片和Cu片用导线连接,插入浓硝酸中,形成原电池,由于Al发生钝化,所以Cu作负极,Al作正极,正极为溶液中的NO3-获得电子,生成NO2气体。

(2)铅蓄电池放电时,正极反应为PbO2得电子,生成PbSO4等;充电时的阴极反应为PbSO4获得电子转化为Pb。

【详解】

(1) Al片和Cu片用导线连接,插入稀NaOH溶液中,只有Al能与NaOH溶液,在碱性溶液中,负极Al失电子转化为AlO2-,电极反应式为2Al - 6e? +8OH? =2AlO2-+4H2O。Al片和Cu片用导线连接,插入浓硝酸中,形成原电池,由于Al发生钝化,所以Cu作负极,Al作正极,正极反应为溶液中的NO3-获得电子,生成NO2气体,电极反应式为4H++ 2e? +2NO3?

=2NO2↑+2H2O。答案:2Al - 6e? +8OH? =2AlO2-+4H2O;4H++ 2e? +2NO3? =2NO2↑+2H2O;(2)铅蓄电池放电时,正极反应为PbO2得电子,生成PbSO4等,电极反应式为4H++ 2e?

+SO42? +PbO2=PbSO4+2H2O;充电时阴极为PbSO4获得电子转化为Pb,电极反应式为PbSO4+2e?=Pb+SO42?。答案为:4H++ 2e? +SO42? +PbO2=PbSO4+2H2O;PbSO4+2e?=Pb+SO42?。【点睛】

判断原电池的电极时,首先看电极材料,若只有一个电极材料能与电解质反应,该电极为负极;若两个电极材料都能与电解质发生反应,相对活泼的金属电极作负极。在书写电极反应式时,需要判断电极产物。电极产物与电解质必须能共存,如Al电极,若先考虑生成Al3+,则在酸性电解质中,能稳定存在,Al3+为最终的电极产物;若在碱性电解质中,Al3+不能稳定存在,最终应转化为AlO2-。

8.燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为氢氧燃料电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:

(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是___,在导线中电子流动方向为___(用a、b表示)。

(2)负极反应式为___,正极反应式为___。

(3)用该燃料电池作电源,用Pt作电极电解饱和食盐水:

①写出阴极的电极反应式:___。

②写出总反应的离子方程式:___。

③当阳极产生7.1gCl2时,燃料电池中消耗标况下H2___L。

【答案】由化学能转变为电能由a到b 2H2-4e-+4OH-=4H2O O2+4e-+2H2O=4OH-

2H2O+2e-=H2↑ +2OH-或2H+ +2e-=H2↑ Cl-+2H2O H2↑+2OH-+Cl2↑ 2.24

【解析】

【分析】

(1)原电池是将化学能转变为电能的装置,原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极;(2)负极上燃料失电子发生还原反应,正极上氧气得电子生成氢氧根离子;

(3)用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电;

根据转移电子守恒计算消耗氢气的物质的量

【详解】

(1)该装置是把化学物质中的能量转化为电能,所以是化学能转变为电能;在原电池中,负极上失电子,正极上得电子,电子的流向是从负极流向正极,所以是由a到b,

故答案为:由化学能转变为电能;由a到b;

(2)碱性环境中,该反应中负极上氢气失电子生成氢离子,电极反应式为2H2-4e-+4OH-

=4H2O,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-;

(3)用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极上氢离子放电,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑ +2OH-或2H+ +2e-=H2↑,阳极上氯离子放电生成氯气,所以总反应离子方程式为:Cl-+

2H2O H2↑+2OH-+Cl2↑ ,根据转移电子守恒计算消耗氢气的物质的量,电解时,阳极上生成氯气,每生成 0.1mol 氯气转移电子的物质的量=0.1mol×(1-0)×2=0.2mol,

燃料电池中消耗氢气的物质的量=0.2mol/2=0.1mol,所以标况下体积为2.24L,

故答案为:2H2O+2e-=H2↑ +2OH-或2H+ +2e-=H2↑ ; Cl-+2H2O H2↑+2OH-+Cl2↑;

2.24。

9.如右图所示,常温,U形管内盛有100mL的某种溶液,请按要求回答下列问题。

(1)若所盛溶液为CuSO4溶液,打开K2,合并K1,则:

① A为_____极,B极的电极反应式为________________。

②反应过程中,溶液中SO42-和OH-离子向_____极(A或B)移动。

(2)若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,打开K1,合并K2,则:

①A电极可观察到的现象是__________________________。

②电解过程总反应的化学方程式是________________________。

③反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解,B极产生气体的体积(折算成标准状况)为11.2mL,将溶液充分混合,溶液的pH为________。

④向电解后的电解质溶液中加入或通入_______(填试剂名称),能使溶液复原。

【答案】负 Cu2++2e-=Cu A 产生气泡,电极附近溶液变红 2NaCl+2H2O

电解

2NaOH+H2↑+Cl2↑ 12 氯化氢

【解析】

【详解】

(1)①该装置是原电池,锌作负极,碳作正极,正极上铜离子得电子生成铜发生氧化反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;

②原电池放电时,溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以溶液中氢氧根离子和硫酸根离子向A极移动;

(2)①该装置是电解池,碳棒是阳极,锌棒是阴极,电解时,锌棒上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性,加入酚酞后溶液变红;

②电解时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢

氧化钠,所以电池反应式为2NaCl+2H2O 电解

2NaOH+H2↑+Cl2↑;

③B极产生氯气,生成的氯气的物质的量为

11.2mL

22.4L/mol

=0.0005mol,根据电解总反应可知生

成的n(NaOH)=0.001mol,溶液中c(OH-)=0.001mol

0.1L

=0.01mol/L,所以溶液pH=12;

④如果要想使电解后的溶液恢复到原溶液,应遵循“析出什么加入什么”的思想加入物质,阳极上析出氯气,阴极上析出氢气,所以应该加入氯化氢。

10.Ⅰ.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作印刷电路铜版腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式_________________。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请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。

________

负极反应:_________________;正极反应:_________________.

Ⅱ.写出甲烷燃料电池在酸性溶液中的电极反应和总电池反应:

正极:________________________________________________;

负极:_________________________________________________;

总反应:_______________________________________________。

【答案】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu-2e- ==Cu2+ 2Fe3++2e-

==2Fe2+ 2O2+8e-+8H+==4H2O CH4-8e-+2H2O==CO2+8H+ CH4+2O2==CO2+2H2O

【解析】

【分析】

Ⅰ.(1)FeCl3溶液腐蚀印刷电路板时,Fe3+将Cu氧化生成Fe2+和Cu2+。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,则需用Cu、C(或Ag、Au、Pt等)作电极,FeCl3溶液作电解质。

负极为Cu失电子生成Cu2+;正极为Fe3+得电子生成Fe2+。

Ⅱ.正极:O2在酸性溶液中得电子,生成水;

负极:CH4在酸性溶液中失电子生成CO2等;

总反应:甲烷燃烧生成二氧化碳和水。

【详解】

Ⅰ.(1)FeCl3溶液腐蚀印刷电路板时,Fe3+将Cu氧化生成Fe2+和Cu2+,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;

(2)若将(1)中的反应设计成原电池,则需用Cu、C(或Ag、Au、Pt等)作电极,FeCl3溶液作电解质。

负极反应:Cu-2e- ==Cu2+;正极反应:2Fe3++2e- ==2Fe2+。答案为:Cu-2e- ==Cu2+;2Fe3++2e- ==2Fe2+;

Ⅱ.正极:O2在酸性溶液中得电子生成水,电极反应为2O2+8e-+8H+==4H2O;

负极:CH4在酸性溶液中失电子生成CO2等,电极反应为CH4-8e-+2H2O==CO2+8H+

;总反应:甲烷燃烧生成二氧化碳和水,总反应式为CH4+2O2==CO2+2H2O。

答案为:2O2+8e-+8H+==4H2O;CH4-8e-+2H2O==CO2+8H+;CH4+2O2==CO2+2H2O。

【点睛】

设计原电池时,应从电池反应出发,电池反应中失电子的物质即为负极材料,得电子的物质为电解质中的某成分,从电池反应中不能得出正极材料,但此材料必须导电,且还原性弱于负极材料。

11.在由铜片、锌片和150 mL稀硫酸组成的原电池中,当在铜片上放出6.72 L(标准状况)的H2时,硫酸恰好用完,则:

(1) 产生这些气体消耗的锌的质量是____g;

(2) 通过导线的电子的物质的量是_____mol;

(3) 该原电池正极的电极反应式为___________________________。

【答案】19.50.62H++ 2e- = H2↑

【解析】

【分析】

(1)根据锌和氢气之间的关系式计算锌减少的质量;

(2)根据氢气与电子的关系式计算;

(3)锌为负极,Cu为正极,正极上氢离子得电子生成氢气。

【详解】

(1)设锌减少的质量为m,根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反应可知,65g:22.4L=m:6.72L,解之得m=19.5g;

答案是:19.5;

(2)根据 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,有22.4LH2生成,转移电子为2mol,所以有6.72LH2生成,转移电子0.6mol;

答案是:0.6;

(3)锌为负极,Cu为正极,正极上氢离子得电子生成氢气,其电极方程式为:2H++2e-═H2↑;答案是: 2H++2e-═H2↑。

12.已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.51kJ/mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:_______,由此看来更稳定的碳的同素异形体为:

______。

【答案】C( 金刚石,s )=C( 石墨,s ) △ H=-1.9kJ/mol 石墨

【解析】

【分析】

由盖斯定律计算得到金刚石转化石墨的热化学方程式,分析比较即可。

【详解】

将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知①—②可得C( 金刚石,s)=C(石墨,s),则

△H=△H1—△H2=(-395.41kJ/mol)—(-393.51kJ/mol)=-1.9KJ/mol,热化学方程式为C( 金刚石,s)=C( 石墨,s) △ H=-1.9kJ/mol;物质的能量越小,越稳定,由金刚石转化石墨的热化学方程式可知,该反应为放热反应,金刚石的能量大于石墨的能量,则石墨比金刚石稳定,故答案为:C( 金刚石,s)=C( 石墨,s) △ H=-1.9kJ/mol;石墨。

【点睛】

放热反应的反应物能能量大于生成物总能量,物质的能量越小,越稳定。

13.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,若该电池中两电极的总质量为80g,工作一

段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g ,试计算:

(1)产生氢气的体积(标准状况)为_________;

(2)通过导线的电子数为_________(用N A 表示)。

【答案】13.44L 1.2N A

【解析】

【分析】

(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,电池工作时,负极锌失电子生成Zn 2+进入溶液,电极质量减轻,正极H +得电子生成H 2,银电极质量不变,由质量变化可求出参加反应的Zn 的质量,由此可求出生成H 2的体积。

(2)由电子守恒,可求出通过导线的电子数。

【详解】

(1)该电池中两电极的总质量为80g ,工作一段时间后,总质量为41g ,质量减少了39g ,根据原电池工作原理,减少的质量为参加反应的锌的质量。根据电子守恒Zn ——H 2,产生标准状况下氢气的体积为39g 22.4L/mol 65g/mol

?= 13.44 L 。答案为:13.44L ; (2)依据得失电子守恒:Zn ——2e -,则通过导线的电子数为

1A 39g 2mol 65g/mol

N -?=1.2N A 。 【点睛】

在利用电极质量变化求解时,需弄清质量变化的原因,对于此题来说,只有负极金属失电子导致电极质量减轻,若溶液中的阳离子在正极得电子生成金属附着在正极上,则情况变得复杂,解题时需理顺关系,方能不出差错。

14.碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的生活方式。

(1)甲烷燃烧时放出大量的热,可作为能源应用于人类的生产和生活。

已知:①2CH 4(g)+3O 2(g)=2CO(g)+4H 2O(1) △H 1=-1214.6kJ/mol ;

②2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g) △H 2=-566kJ/mol ;

则反应CH 4(g)+2O 2(g)==CO 2(g)+2H 2O(1)的△H =___。

(2)将两个石墨电极插入KOH 溶液中,向两极分别通入CH 4和O 2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是___。

(3)将不同量的CO(g)和H 2O(g)分别通入到体积为2L 的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),得到如下三组数据: 起始量/mol

平衡量/mol 实验组 温度/℃ H 2O CO

CO 2 CO 达到平衡所需时间/min 1 650 2

4 1.6 2.4 5

①实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率为___;

②该反应的正反应为___ (填“吸”或“放”)热反应;

③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等),则a、b应满足的关系是___(用含a、b的数学式表示)。

【答案】-890.3kJ/mol CH4-8e- +l0OH- =CO32- +7H2O 0.16mol·L-1·min-1放 a∶b=1∶2(或

b=2a)

【解析】

【分析】

(1)利用盖斯定律,将(①+②)×1

2

,即得反应CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H。

(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极为CH4失电子的产物与OH-反应最终生成CO32-和水。

(3)①由反应式可以看出,生成H2的物质的量与CO2相同,根据速率计算公式可以计算出v(H2);

②通过表中两组数据求出不同温度下转化率,比较改变温度时转化率的变化判断化学平衡移动的方向,判断反应的热效应;

③根据等效平衡原理解答。

【详解】

(1)①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1) △H1=-1214.6kJ/mol;

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566kJ/mol;

利用盖斯定律,将(①+②)×1

2

,即得反应CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=-

890.3kJ/mol;

故答案为:-890.3kJ/mol;

(2)负极为CH4失电子的产物与OH-反应最终生成CO32-和水,电极反应式为CH4-8e- +l0OH-=CO32-+7H2O;

故答案为:CH4-8e- +l0OH- =CO32-+7H2O;

(3)①由反应式可以看出,生成H2的物质的量与CO2相同,即为1.6mol,则实验1中,

v(H2)=1.6mol

2L

5min

= 0.16mol·L-1·min-1;

故答案为:0.16mol·L-1·min-1;

②实验1中CO的转化率为:4 2.4

4

×100%=40%,实验2中CO的转化率为:

2 1.62

-()×100%=20%,温度升高,反应物转化率降低,平衡向逆向移动,逆向为吸热反应,所以正向为放热反应;

故答案为:放;

③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等),因为反应3达平衡的时间短,反应速率快,反应3相当于反应2加压,但平衡不移动,所以a 、b 的比值不变,即a 、b 应满足的关系为a ∶b=1∶2(或b=2a);

故答案为:a ∶b=1∶2(或b=2a)。

【点睛】

对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,同等程度改变反应物或生成物浓度,平衡不发生移动,各物质的百分含量不变,但若各物质的改变倍数不等,则平衡会发生移动。

15.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2222H +O =2H O 。

(1)为了加快正反应速率,可以采取的措施有________(填序号,下同)。 A . 使用催化剂 B . 适当提高氧气的浓度

C . 适当提高反应的温度

D . 适当降低反应的温度

(2)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。

(资料)①键能:拆开1mol 化学键需要吸收的能量,或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。

②化学键的键能:

化学键

H —H O =O H —O 键能-1kJ mol ? 436 496 463

请填写表:

化学键 填“吸收热量”或“放

出热量” 能量变化kJ

拆开化学键 22molH 中的化学键 ______ ____

(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为2222H +O =2H O 。其中,氢气在________(填“正”或“负”)极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2mol 电子,标准状况下消耗H 2的体积是__________________L 。

【答案】ABC A 吸收热量 872 吸收热量 496 放出热量 1852 放出热量 484 负 氧化 2.24

【解析】

【分析】

【详解】

(1)常用的加快化学反应速率的方法是:升高温度,加入正催化剂,增大反应物浓度,增大压强(浓度也增大)等,故选ABC ;

(2)反应物的总能量高于生成物的总能量,称为放热反应。氢气的燃烧反应属于典型的放热反应,所以能正确表示反应能量变化的是A ;

(3)拆开1mol 化学键需要吸收的能量,或是形成1mol 化学键所放出的能量称为键能。反应物化学键断裂,吸收能量,生成物形成化学键,释放能量,吸收的总能量减去释放的总能量为该反应的能量变化,若为负值,则为放热反应,反之为吸热反应。则拆开22molH 中的化学键436×2=872kJ ,拆开21molO 中的化学键496kJ ,共吸收1368kJ ,形成4molH-O 键,放出463×4=1852kJ ,反应的总能量变化为放出484kJ ;

(4)氢氧燃料电池中,氢气作负极反应物发生氧化反应,氧气作正极反应物发生还原反应,根据反应式,每有2molH 2参与反应,转移电子4mol 电子,故每转移0.2mol 电子,参与反应的氢气为0.1mol H 2,标准状况下2.24L 。

【点睛】

反应热的计算:1. 生成物总能量-反应物总能量;2.反应物的总键能-生成物的总键能。燃料电池注意升失氧化,负极氧化(负极失去电子发生氧化反应),燃料做负极反应物,空气或者氧气作正极反应物。

《化学反应与能量变化》教案

《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标: 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点: 重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写 三、教学方法: 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段,充分调动学生的参与意识,注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围,使学生敢于参与教学过程,敢于提出问题,敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序:

五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H <0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式: (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。2.书写热化学方程式的注意事项: 4.热化学方程式的应用 六、教学反思: 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境,学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性,激发了学生的集体荣誉感,培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来,自由地表达着自己的观点,由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导,让学生在实验探究中提高学习兴趣,并轻松的获得知识,还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流,学会合作,并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是,给学生提供了充分展示自己的机会,实现了课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现了学生的主体地位,大大激发学生学习的积极性。

化学反应与能量变化总结

化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。

选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ... A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生

高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量含答案解析

高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量含答案解析 一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析) 1.碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料,也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示 已知①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3,还有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素 ②常温下,相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成M(OH)n沉淀的pH范围如表 金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+ 开始沉淀的pH 3.8 1.5 6.310.68.89.6 沉淀完全的pH 5.2 2.88.312.610.811.6 回答下列问题: (1)“混合研磨”的作用为_______________________ (2)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________________ (3)分析图1、图2,焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_____________________________ (4)净化除杂流程如下

①已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8>KMnO4>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__________ A.(NH4)2S2O8 B.MnO2 C.KMnO4 ②调节pH时,pH可取的范围为_________________ (5)“碳化结晶”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵,可能的原因是__________________ 【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 温度为500℃,且 m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2≤pH<8.8 CO32-水解程度大于HCO3-,易生成氢氧化物沉淀 【解析】 【分析】 菱锰矿的主要成分为MnCO3,加入氯化铵焙烧发生 MnCO3+2NH4Cl MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O↑,气体为二氧化碳和氨气、水蒸气,浸出液中含MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等,结合表中离子的沉淀pH及信息可知,浸取液净化除杂时加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子,加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝,加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+,净化液加入碳酸氢铵碳化结晶过滤得到碳酸锰,据此分析解题。 【详解】 (1)“混合研磨”可增大反应物的接触面积,加快反应速率; (2) 根据流程,菱镁矿粉与氯化铵混合研磨后焙烧得到氨气、二氧化碳和Mn2+,主要化学反应方程式为:MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O; (3) 由图可知,锰的浸出率随着焙烧温度、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比增大而提高,到500℃、1.10达到最高,再增大锰的浸出率变化不明显,故氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是焙烧温度500℃,氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为1.10; (4) 净化过程:加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子,加氨水调pH,生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝,加入NH4F,除去Ca2+、Mg2+; ①最合适的试剂为MnO2,氧化亚铁离子,反应的离子方程式为: MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,且不引入新杂质,故答案为B; ②调节溶液pH使Fe3+,A13+沉淀完全,同时不使Mn2+沉淀,根据表中数据可知调节溶液pH范围5.2≤pH<8.8; (5) 碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3═MnCO3↓+NH4+,不用碳酸铵溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是碳酸铵溶液中的c(OH-)较大,会产生Mn(OH)2沉淀。 【点睛】 考查物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,结合题目

高中化学化学反应与能量的检测题和答案

高中化学化学反应与能量的检测题和答案 1.下列过程一定释放出能量的是() A.化合反应 B.分解反应 C.分子拆成原子 D.原子组成分子 解析:形成化学键放出能量,原子结合成分子放出能量,化合、分解反应有可能是放热反应,也有可能是吸热反应。 答案:D 2.下列说法正确的是() A.焓变是指物质参加反应时的能量变化 B.当反应放热时ΔH>0,吸热时ΔH<0 C.在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D.一个化学反应中当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“-” 解析:焓变是指恒压条件下的热效应;化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件是否加热没有直接关系,ΔH<0,放热反应,ΔH>0,吸热反应。 答案:D 3.下列物质加入水中,显著放热的是() A.固体NaOH B.生石灰 C.无水乙醇 D.固体NH4NO3 解析:初中阶段已知NaOH固体、浓H2SO4溶于水会放热,生石灰加入水中发生反应:CaO+H2O===Ca(OH)2,该反应为放热反应,NH4NO3固体溶于水会吸热,乙醇溶于水,溶液温度无显著变化。

答案:AB 4.下列说法正确的是() A.凡有能量变化的过程都是化学变化 B.吸热反应只能在加热条件下才能进行 C.放热反应可能需要加热才能进行 D.天然气在空气中燃烧时,其化学能将全部转化为热能 解析:有能量变化的过程不一定是化学变化,如水的蒸发,NaOH(s)溶于水,两过程都属于物理变化,但前者吸热,后者放热, A不正确;吸热反应不一定加热才能进行,放热反应也不一定不需要 加热才能进行,B不正确,C正确;天然气燃烧时化学能转化为光能 与热能,D不正确。 答案:C 5.由图分析,下列叙述正确的是() A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等 B.A―→B+C是放热反应 C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和 D.A―→B+C是吸热反应,B+C―→A是放热反应 解析:由图可以看出,B+C的能量高于A的能量,则反应 B+C―→A一定是放热反应,反之A―→B+C的反应一定是吸热反应,根据能量守恒定律,两反应吸收和放出的热量一定相等。 答案:D 6.(2011?临沂高二检测)下列说法中正确的是() A.干冰蒸发要吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热反应 B.酒精常被用作酒精灯和内燃机中的燃料,说明酒精燃烧是放热反应

《化学反应与能量的变化》教案

高中化学选修四第一章 第一节《化学反应与能量的变化》 [教学目标]: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收 是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义; 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 [重点、难点]:1、化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写; 2、△H的“+”与“-”。 [教学过程]: [引入]能量是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源 之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化 学反应中的能量变化,就显得极为重要。 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考: (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 [讲述]我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热,还要会表示它。 [提问] 1、如何表示化学反应热? 2、△H(焓变)所表示的意义? 3、用△H(焓变)如何表示放热还是吸热呢? 【查阅资料和课本讨论后口述】

△H(焓变)即化学反应过程中所吸收或放出的热量 △H(焓变)=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量单位:kJ/mol △ H(焓变)〉0表示吸热反应 H(焓变)〈0表示放热 【引导】现在大家看到的都是直观和表面的信息,有没有更深层次的信息?或者我们将得到的信息稍稍处理一下,能否得到更有价值的信息呢? [板书]一、反应热焓变 1、概念:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的 热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1 2、反应热的表示方法: 反应热用ΔH表示,其实是从体系的角度分析的。 放热反应:体系环境,体系将能量释放给环境,体系的能量降低,因此,放热反应的ΔH<0,为“-” 吸热反应:环境体系,体系吸收了环境的能量,体系的能量升高,因此, 吸热反应的ΔH>0,为“+” 化学变化过程中的能量变化见下图: 3、反应热与化学键键能的关系 能量 能量

2020年秋人教版化学必修二第二章 化学反应与能量测试题含答案及详细解析

绝密★启用前 2020年秋人教版化学必修二第二章化学反应与能量测试题 本试卷共100分,考试时间90分钟。 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.下列金属性质的比较中,能说明甲的金属性比乙强的是() ①甲与水反应比乙与水反应剧烈 ②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙 ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强 ④以甲、乙金属为电极构成原电池,甲作负极 A.①④ B.③④ C.①②③④ D.①②③ 2.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是() A.负极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH- B.负极反应式:CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O C.随着放电的进行,溶液中氢氧根离子的浓度不变 D.放电时溶液中的阴离子向负极移动 3.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是() A.正极反应中有二氧化碳生成 B.微生物促进了反应中电子的转移 C.质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O 4.将20 mL 0.5 mol·L-1盐酸与一块状大理石反应,下列的措施不能提高化学反应速率的是()

A.加入10 mL 3 mol·L-1盐酸 B.给反应混合物加热 C.将所用的大理石研磨成粉末 D.加入10 mL蒸馏水 5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4溶液,电池放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列对电池放电时的分析正确的是() A. Pb为正极被氧化 B.电子从PbO2流向外电路 C.SO42?向PbO2处移动 D.电解质溶液pH不断增大 6.锌-空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源,该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时,下列说法正确的是() A. Zn电极是该电池的正极 B. Zn电极的电极反应式为Zn+H2O-2e-===ZnO+2H+ C. OH-向石墨电极移动 D.氧气在石墨电极上发生还原反应 7.根据下面的信息,判断下列叙述正确的是() A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C. 1 mol H2跟mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D. 2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 8.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:

化学反应与能量的变化

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化(学案) 第一课时 【学习目标】: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义。 【重、难点】: 1、化学反应中的能量变化, 2、对△H的“+”与“-”的理解。 【学习过程】: 一、反应热焓变 (一):反应能量变化与反应热 能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。 1.化学反应与能量变化的关系 任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等的,在产生新物质的同时总是伴随着的变化。 即在一个化学反应中,同时遵守守恒和守恒两个基本定律。 2、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为热量的变化。 3、类型 (1)放热反应:即_____________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。 (2)吸热反应:即_________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。 如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,CaCO3分解等大多数分解反应,Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应都是吸热反应。 说明:吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热如: Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应, 放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。 形成原因(图示) 从微观上分析: 从宏观上分析: 从宏观上分析: 预测生成 (二):反应热焓变

化学反应中的能量变化专题复习

《氧化还原反应》知识回顾 【知识储备锦囊】 一.氧化还原反应概念 1.氧化还原反应:所含元素化合价 的反应;本质上是电子 的反应。 2.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 (1)氧化剂:所含元素化合价________的反应物,既_____电子的反应物; (2)还原剂:所含元素化合价________的反应物,既_____电子的反应物; (3)氧化产物:所含元素化合价______后生成的产物; (4)还原产物:所含元素化合价______后生成的产物。 总结规律: 3.判断反应是否属于氧化还原反应的方法: ①标化合价 ②若有化合价升降,则属于氧化还原反应 ③反应式: 二.氧化性、还原性强弱的判断方法 1.氧化性、还原性与化合价的关系: 元素处于最高价态时,只有氧化性...........;元素处于最低价态时,只有还原性...........; 元素处于中间价态时.....,既有氧化性又有还原性.......... 。 2.依据反应方程式比较氧化性、还原性强弱——强制弱规律: (还原性强) 化合价降 得电子 还原反应(氧化性弱) 化合价降 得电子 表现氧化性 被还原 发生还原反应 氧化剂 还原产物 化合价升 失电子 表现还原性 被氧化 发生氧化反应 还原剂 氧化产物 记忆口诀: 氧化剂:降得还 还原剂:升失氧

则:氧化性: 氧化剂>氧化产物 还原性: 还原剂>还原产物 如: Cl 2 + 2Fe 2+ = 2Cl — + 2Fe 3+ 则:氧化性: Cl 2 >Fe 3+ ;还原性:Fe 2+ >Cl — 注意:在氧化还原反应中,只有氧化性:氧化剂>氧化产物(或还原性: 还原剂>还原产物)时,反应才能发生反应,即强氧化剂制取弱氧化剂,强还原剂制取弱还原剂规律........................。 3.依据一些规律判断氧化性还原性的强弱 ①金属活动性顺序 ②根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。 ③典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br 2>Fe 3+ >I 2>S 还原性:S 2- >I ->Fe 2+>Br - 4.依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性还原性的强弱 同周期元素,从左至右,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ; 同主族元素,从上至下,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。 5.根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极..反应的物质还原性...一般比.作正极..物质的还原性强....。 三.氧化还原反应中常见规律: 1.电子守恒规律(价守恒): 化合价升高总数..=化合价降低总数..=得电子总数..=失电子总数..=电子转移总数.. 2.有升必有降,有失必有得规律 3.先后规律:还原性强的先被氧化,氧化性强的先被还原 4.归中规律:化合价都在同种元素升降时,较高价降低和较低价升高只能往中间价...靠拢。 四.氧化还原反应方程式的配平 1、配平原则:在氧化还原反应中,元素间得失电子总数(或化合价升降总数)相等。 2、配平方法:一标、二找、三定、四平、五查 一标:标出各原子的化合价 二找:找出反应前后变化的化合价 三定:根据最小公倍数法,计算出“得失电子总数(或化合价升降总数)相等” 四平:先配平化合价变化的原子个数,再配平其它原子 五查:检查反应前后各原子是否守恒 (还原性强) (还原性弱) 化合价降 得电子 还原反应(氧化性弱) 由左到右,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag pt At K + Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+ Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ (H +) Cu 2+ Hg 2+ Ag + pt + At 3+ 由左到右,非金属性逐渐增强,得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强

高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量及答案解析

高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量及答案解析 一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析) 1.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。回答下列问题: (1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。 ①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。 ②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O Δ ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。该 反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。 (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。为达到这一目的,还可采用的措施是________________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。 (3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________;试剂X的作用是_______。 【答案】+3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解 【解析】 【分析】 将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、 CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn; (1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价; ②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3?6H2O Δ ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4.反应过 程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电子的物质的量; (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子;

高二化学化学反应与能量的变化

高二化学化学反应与能量的变化 1.下列说法不准确的是 ( ) A .任何化学反应都伴随有能量变化 B .化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 C .反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应 D .反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生吸热反应 2.下列氧化反应属于吸热反应的是 ( ) A .二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳 B .葡萄糖在人体内氧化分解 C .锌粒与稀H 2SO 4反应制取H 2 D .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 反应 3.下列说法准确的是 ( ) A .热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示微粒数,又可表示物质的量。 B .热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示在标准状况下测得的数据。 C .书写热化学方程式时,不但要写明反应热的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态。 D .凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应。 4.同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中热量数值最小的是( ) A. 2A ( l ) + B ( l ) = 2C (g ) △H 1 B. 2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H 2 C. 2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H 3 D. 2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H 4 5.下列热化学方程式中△H 代表燃烧热的是 A. CH 4 ( g ) + 3/2O 2 ( g ) = 2H 2O ( l ) + CO ( g ) △H 1 B. S ( s ) + 3/2O 2 ( g ) = SO 3 ( s ) △H 2 C. C 6H 12O 6 ( s ) + 6O 2 ( g ) = 6CO 2 (g) + 6H 2O ( l ) △H 3 D. 2CO ( g ) + O 2 ( g ) = 2CO 2 ( g ) △H 4 6.已知(l ))g (O 2 1)g (H 22+ =H 2O (g ) △H 1=a kJ·1mol - (2))g (O )g (H 222+ =2H 2O (g ) △H 2=b kJ·1mol - (3))g (O 2 1 )g (H 22+=H 2O (l ) △H 3=c kJ·1mol - (4))g (O )g (H 222+ =2H 2O (l ) △H 4=d kJ·1mol - 下列关系式中准确的是 ( ) A . a <c <0 B .b >d >0 C .2a =b <0 D .2c =d >0 7.已知299 K 时,合成氨反应 N 2 (g ) + 3H 2 3 ( g ) △H = -92.0 kJ/mol ,将此温度下 的1 mol N 2 和3 mol H 2 放在一密闭容器中,在催化剂存有时实行反应,测得反应放出的热量为(忽 略能量损失) ( ) A .一定大于92.0 kJ B. 一定等于92.0 kJ C. 一定小于92.0 kJ D. 不能确定 8.已知葡萄糖的燃烧热是 -2804 kJ/mol ,当它氧化生成1 g 液态水时放出的热量是 ( ) A. 26.0 kJ B. 51.9 kJ C. 155.8 kJ D. 467.3 kJ 9.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是 ( ) ①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量的热 A .①②③ B .①②④ C .①③④ D .②③④ 10.已知H —H 键能为436 KJ/mol ,H —N 键能为391KJ/mol ,根据化学方程式:N 2 + 3H 2 = 2NH 3 ΔH=—92.4 KJ/mol ,则 N≡N 键的键能是 ( ) A .431 KJ/mol B .946 KJ/mol C .649 KJ/mol D .869 KJ/mol 11.氢气是一种高效而没有污染的二级能源。它能够由自然界中大量存有的水来制取: 2H 2O ( g ) = 2H 2 ( g ) + O 2 ( g ) △H = +517.6 kJ/mol 关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不.准确.. 的是 A. 构成水的氢气和氧气都是能够燃烧的物质,所以可研究在水不分解的情况下,使氢能成为 二级能源 B. 设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气 C. 寻找特殊化学物质,使水分解产生氢气,同时释放能量 D. 寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源以分解水制取氢气 12.燃烧a g 乙醇(液态),生成二氧化碳气体和液态水,放出的热量为Q ,经测定,a g 乙醇与足量钠反应,能生成标准状况下的氢气5.6L,则乙醇燃烧的热化学方程式书写准确的是( ) A. C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(1) △H = -Q B. C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(1) △H = - Q / 2 C. 1/2 C 2H 5OH(1)+3/2O 2(g)=CO 2(g)+3/2H 2O(1) △H = -Q D. C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(1) △H = -2Q 13.已知下列两个热化学方程式2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(1) △H= -571.6KJ/mol C 3H 8(g)+5O 2(g)=3CO 2(g)+4H 2O(1) △H=-2220.0kJ/mol 实验测得,5mol 氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ ,则混合气体中氢气与丙烷的体积比是 ( ) A .1:3 B .3:1 C .1:4 D .1:1 14.在同温同压下,下列各组热化学方程式中, △H 1>△H 2的是 ( )

化学反应与能量的变化教学设计

绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子 3)如何实现这个过程 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清 楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发 生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应 才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。4)什么是催化剂催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须 达到着火点才能 燃烧2、催化剂在 我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有

九年级化学教案:化学反应中的能量变化

九年级化学教案:化学反应中的能量变化 教学目标 知识目标 使学生了解化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应; 介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识; 通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发; 通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。 能力目标 通过对化学反应中的能量变化的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。 情感目标 在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。 教学建议 教材分析 本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。 教法建议 以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路:影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。 教学设计方案 课题:化学反应中的能量变化 教学重点:化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。 教学难点:化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。 教学过程: [引入新课] 影像:《远古人用火》01/07 [过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。 [板书] 化学反应中的能量变化 一、化学反应中的能量变化 [过渡] 化学反应中能量是怎样变化的? [学生分组实验]请学生注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③总结实验

福建省永泰县第一中学高中化学化学第六章 化学反应与能量 的专项培优易错试卷练习题含答案解析(1)

福建省永泰县第一中学高中化学化学第六章化学反应与能量的专项培优易 错试卷练习题含答案解析 一、选择题 1.下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是 选 项 实验操作现象解释或结论A 用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片,在酒精灯火 焰上加热, 铝不能滴落下 来,好像有一层 膜兜着 铝熔点高,没 能熔化 B将H2在充满Cl2的集气瓶中燃烧 集气瓶口上方有 白烟生成 H2、Cl2化合 生成HCl C 取两支试管,分别放入一小片打磨过的铝片,再 分别加入3mL20%的盐酸和氢氧化钠溶液 都有气体产生 前者生成氢 气,后者生成 氧气 D 相同温度条件下,向两支试管中分别加入2mL质 量分数为3%和6%的H2O2溶液,再分别加入等量 二氧化锰粉末,比较H2O2的分解速率 6%的H2O2溶液 试管中产生气泡 的速率较快 相同条件浓度 大H2O2分解 速率快 A.A B.B C.C D.D 【答案】D 【详解】 A.铝不能滴落下来,好像有一层膜兜着并不是因为铝熔点高,而是因为加热时铝与氧气反应生成熔点很高的氧化铝,故A错误; B.生成的HCl气体与空气中的水蒸气凝结成小液滴,出现白雾并不是白烟,故B错误;C.铝和盐酸或者氢氧化钠反应生成的气体均为氢气,故C错误; D.两支试管中只有H2O2溶液的浓度不同,其他条件完全相同,6%的H2O2溶液试管中产生气泡的速率较快,可以说明相同条件浓度大H2O2分解速率快,故D正确; 综上所述答案为D。 2.下列反应属于放热反应的是 A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应 B.能量变化如图所示的反应

C .化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应 D .燃烧反应和中和反应 【答案】D 【分析】 反应物总能量大于生成物总能量,或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量,该反应为放热反应,据此进行分析。 【详解】 A 项,氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应,故A 不选; B 项,生成物的总能量比反应物的总能量大,为吸热反应,故B 不选; C 项,化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应,故C 不选; D 项,可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应,故D 可选; 故答案选D 。 3.下列反应属于氧化还原反应,而且△H >0的是( ) A .铝片与稀H 2SO 4的反应 B .22Ba(OH)8H O ?与4NH Cl 的反应 C .灼热的木炭与CO 2的反应 D .甲烷在O 2中的燃烧反应 【答案】C 【详解】 A .铝片与稀H 2SO 4的反应中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应;反应发生放出热量,反应属于放热反应,故△H <0,A 不符合题意; B .22Ba(OH)8H O ?与4NH Cl 反应吸收热量,属于吸热反应;反应过程中元素化合价没有发生变化,故反应属于非氧化还原反应,B 不符合题意; C .灼热的木炭与CO 2反应产生CO ,反应发生吸收热量;反应过程中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,C 符合题意; D .甲烷在O 2中的燃烧,放出热量,属于放热反应;反应过程中有元素化合价的变化,因此反应属于氧化还原反应,D 不符合题意; 故合理选项是C 。 4.完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为Q ,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗掉8mol ?L - 1的氢氧化钠溶液50mL ,则1mol 无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是 A .10Q B .10Q ~5Q C .大于10Q D .5Q 【答案】C 【详解】 n (NaOH )=0.05L ×8mol /L =0.4mol ,则由CO 2~2NaOH ~Na 2CO 3,可知n (CO 2)=0.2mol ,则n (C 2H 6O )=0.5×n (CO 2)=0.1mol ,放出的热量为Q ,所以1mol 乙醇完全燃烧放出的热量为10Q ,由CO 2~NaOH ~NaHCO 3可知,n (CO 2)=0.4mol ,则n (C 2H 6O )=0.5×n (CO 2)=0.2mol ,放出的热量为Q ,所以1mol 乙醇完全燃烧放出的热量为5Q ,若二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和碳酸钠的混合物,则乙醇燃烧放出的热量介于5Q ~10Q 之间,所以选项C 不符合;故答案选C 。

化学反应中的能量变化

第三节化学反应中的能量变化 知识要点:1、反应热、热化学方程式 2、燃烧热、中和热(中和热的测定) 3、盖斯定律简介 一、化学反应中的能量变化 化学反应中有新物质生成,同时伴随有能量的变化。这种能量变化,常以热能的形式表现出来。(其他如光能、电、声等) 1、化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。 …………吸收热量的化学反应叫做吸热反应。 2、常见吸热反应:⑴氢氧化钡+氯化铵,⑵C+CO2,⑶一般分解反应都是吸热反应,⑷电离,⑸水解。 3、常见放热反应:⑴、燃烧反应⑵、金属+酸→H2⑶、中和反应⑷、CaO +H2O ⑸、一般化合反应是放热反应。 4、能量变化的原因 ⑴化学反应是旧键断裂,新键生成的反应,两者吸收和释放能量的差异表现为反应能 量的变化。 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量,则反应放热。 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量,则反应吸热。 【阅读】教材P35 H2+Cl2=2 HCl中能量变化数据。 ⑵根据参加反应物质所具能量分析。 反应物总能量大于生成物总能量,反应放热。 反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热。 二、反应热 1、定义:化学反应过程中吸收或放出的热量,叫做反应热。 2、符号:反应热用ΔH表示,常用单位为kJ/mol。 3、可直接测量:测量仪器叫做量热计。 4、用ΔH表示的反应热,以物质所具能量变化决定“+”、“-”号。 若反应放热,物质所具能量降低,ΔH=-x kJ/mol。 若反应吸热,物质所具能量升高,ΔH=+x kJ/mol。

用活化能图分析,使学生了解反应中的能量变化只与始态、终态有关,过程中能量大于初始、终态能量。 (用Q表示的反应热,以外界体系能量变化“+”、“-”号。 若反应放热,外界体系所具能量升高,Q=+x kJ/mol。 若反应吸热,外界体系所具能量降低,Q=-x kJ/mol。) 5、反应类型的判断 当ΔH为“-”或ΔH <0时,为放热反应。 当ΔH为“+”或ΔH >0时,为吸热反应。 三、热化学方程式 1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。 2、一般化学方程式与热化学方程式的区别 一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化,不能表明化学反应中的能量变化。 热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化,又能表明化学反应中的能量变化。 化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量,气体体积等,只能用整数。 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以用分数。 3、热化学方程式的书写 (1)书写一般化学方程式 (2)注明物质状态 (3)根据化学计量数计算反应能量变化数值,以ΔH=±x kJ/mol表示。 4、注意点:

高考化学 化学反应与能量变化 培优易错试卷练习(含答案)附答案

高考化学 化学反应与能量变化 培优易错试卷练习(含答案)附答案 一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析) 1.A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素,且原子序数依次增大;A 的主族序数、周期数、原子序数均相同;B 为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料;C 是植物生长所需的主要元素之一;D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ,且2A D 是最常见的溶剂;E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则: ()1E 的离子结构示意图为 ______ ,B 、C 、D 、E 与A 形成的化合物中稳定性最强的是 ______ (填化学式). ()2在加热和Cu 作催化剂时,化合物25B A DA 与2D 反应生成其中一种产物是3BA BAD 的化学方程式为 ______ . ()3A E -五种元素中,含同一元素的各类物质能实现下列转化的有(图) ______ (填元素符号) ()4图所示是一种酸性燃料电池25B A DA 检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应为 ______ .A 出口处的物质 ______ . 【答案】 2H O 2CH 3CH 2OH +O 22O Δ??→ 2CH 3CHO +2H 2O N 、S 3223CH CH OH H O 4e CH COOH 4H -++-=+ 2H O 【解析】 【分析】 短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ,则A 为H 元素;B 为非金属元素,其单质有多种同素异形体,其中一种可作电极材料,非金属单质常用作电极的是碳,则B 为C 元素;D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ,且2A D 是最常见的溶剂,则D 为O 元素;植物生长所需元素是N 、P 、K ,又A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素,且原子序数依次增大,则C 为N 元素;E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和,则E 为第三周期元素S ,据此进行解答。 【详解】 短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ,则A 为H 元素;B 为非金属元

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