高中化學(xué)蘇教版 (2019)必修 第二冊(cè)專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化本單元綜合與測(cè)試完美版ppt課件

這是一份高中化學(xué)蘇教版 (2019)必修 第二冊(cè)專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化本單元綜合與測(cè)試完美版ppt課件，共39頁。PPT課件主要包含了需大量電能，＋2H2O，mol，使石墨棒表面變得粗，糙有利于吸附氣體等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1.(2019·四川內(nèi)江高一期末)下列變化過程屬于放熱反應(yīng)的是①金屬鈉與水反應(yīng)?、贜H4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體混合攪拌　③H2在Cl2中燃燒?、芤簯B(tài)水變成水蒸氣?、菟釅A中和　⑥碳酸鈣加熱分解A.①②⑤ B.①③⑤C.③④⑤ D.②④⑥
解析?、俳饘兮c與水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，是放熱反應(yīng)；②NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體混合攪拌，發(fā)生的是吸熱反應(yīng)；③燃燒都是放熱反應(yīng)；④液態(tài)水變成水蒸氣是吸熱過程，且不屬于化學(xué)反應(yīng)；⑤酸堿中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)；⑥碳酸鈣加熱分解是吸熱反應(yīng)。①③⑤符合題意，故選B。
2.運(yùn)載火箭常使用偏二甲肼(C2H8N2)和液態(tài)四氧化二氮作推進(jìn)劑，發(fā)生反應(yīng)：C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O。下列說法中正確的是A.斷裂C2H8N2和N2O4中的化學(xué)鍵時(shí)放出能量B.C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量C.反應(yīng)物具有的總能量高于生成物具有的總能量D.該反應(yīng)中，C2H8N2作氧化劑
解析　斷裂化學(xué)鍵時(shí)吸收能量，形成化學(xué)鍵時(shí)放出熱量，故A錯(cuò)誤；C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O為放熱反應(yīng)，說明C2H8N2和N2O4具有的總能量高于N2、CO2和H2O具有的總能量，無法確定C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量，故B錯(cuò)誤，C正確；在C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O反應(yīng)中，C2H8N2中N元素和碳元素的化合價(jià)均升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，是還原劑，故D錯(cuò)誤。
3.(2020·長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué)高一期中)下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，且能量變化如圖所示的是A.鋅粒和稀硫酸反應(yīng)B.灼熱的木炭與CO2反應(yīng)C.甲烷在空氣中燃燒的反應(yīng)D.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
解析　由圖像可知，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。A、C項(xiàng)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，不符合題意；D項(xiàng)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但不是氧化還原反應(yīng)，不符合題意；B項(xiàng)反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是吸熱反應(yīng)，符合題意。
二、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的計(jì)算4.已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A==A、B—B、B—A—B)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是A.該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱或點(diǎn)燃B.該反應(yīng)若生成2 ml AB2(g)，則放出 的熱量為(E1－E2)kJC.該反應(yīng)斷開化學(xué)鍵消耗的總能量大 于形成化學(xué)鍵釋放的總能量D.生成2 ml B—A鍵放出E2 kJ能量
解析　根據(jù)圖示可知，該反應(yīng)斷開化學(xué)鍵消耗的總能量大于形成化學(xué)鍵釋放的總能量，為吸熱反應(yīng)；若生成2 ml AB2(g)，則吸收熱量為(E1－E2)kJ，C項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)的進(jìn)行不一定需要加熱或點(diǎn)燃，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生成4 ml B—A鍵放出E2 kJ能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.1 g氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水，放出142.9 kJ的熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
解析　由1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ的熱量，可知1 ml H2燃燒生成液態(tài)水放出285.5 kJ的熱量，故該反應(yīng)ΔH＝－285.8 kJ·ml－1。
6.(2019·保定高一期中)H2與O2、F2均能發(fā)生反應(yīng)，如圖為H2與F2發(fā)生反應(yīng)生成HF過程中的能量變化示意圖。請(qǐng)回答下列問題：
(1)完成轉(zhuǎn)化Ⅰ、Ⅱ______(填“吸收”或“放出”，下同)能量，完成轉(zhuǎn)化Ⅲ_______能量。
解析　斷開化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量。轉(zhuǎn)化Ⅰ、Ⅱ是斷開化學(xué)鍵的過程，吸收能量；轉(zhuǎn)化Ⅲ是形成化學(xué)鍵的過程，放出能量。
(2)H2和F2反應(yīng)的能量變化圖可用_____(填“A”或“B”)表示。
解析　由圖可知，H2和F2生成HF的反應(yīng)能量變化為154 kJ·ml－1＋436 kJ·ml－1－2×565 kJ·ml－1＝－540 kJ·ml－1，是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，A圖符合。
(3)H2在O2中燃燒的過程主要是________能轉(zhuǎn)化為_____能的過程。
解析　氫氣在氧氣中燃燒是放熱反應(yīng)，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。
三、能源的利用7.為消除目前燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時(shí)緩解能源危機(jī)，有關(guān)專家提出了利用太陽能制取氫能的構(gòu)想。下列說法正確的是A.H2O的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.氫能源已被普遍使用C.2 ml H2O具有的總能量低于2 ml H2和1 ml O2具有的總能量D.氫氣不易貯存和運(yùn)輸，無開發(fā)利用價(jià)值
解析　2H2O===2H2↑＋O2↑是吸熱反應(yīng)，說明2 ml H2O的能量低于2 ml H2 和1 ml O2的能量之和。因由水制取H2耗能多且H2不易貯存和運(yùn)輸，所以氫能源利用并未普及，但發(fā)展前景廣闊。
8.氫氣是一種高效而無污染的理想能源。下列①～⑥是某化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料歸納出的工業(yè)上制取氫氣的方法，其中包括正在研究的方案：
⑥尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生H2
如果將來人類廣泛使用H2作為能源，你認(rèn)為可行且有發(fā)展前途的方法是A.①⑤⑥ B.⑤⑥C.③⑥ D.④⑤⑥
解析　甲烷轉(zhuǎn)化法、水煤氣法、碳?xì)浠衔餆崃呀夥ǘ夹枰膫鹘y(tǒng)的能源，電解法耗能大，制取的成本高，這些都不適合作為未來工業(yè)上制取氫氣的方法。太陽能能量巨大、時(shí)間長(zhǎng)久、清潔安全，所以可以研究利用太陽能分解水制氫氣；催化劑可以大大加快反應(yīng)速率，所以可以研究高效催化劑，使水在比較低的溫度下分解生成氫氣，降低反應(yīng)的耗能。
9.分析右圖，回答以下問題：(1)電解水生成H2，首先要解決的問題是____________。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L H2燃燒生成液態(tài)的水，放出Q kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________。
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－4Q kJ·ml－1
(3)氫氣作為理想的“綠色能源”的主要理由是____________________________________________。
解析　H2作為“綠色能源”的優(yōu)點(diǎn)有：來源豐富；熱值高；無污染。
來源豐富(H2O)，燃燒放
出的熱量多，產(chǎn)物無污染
(4)氫氧燃料電池是氫能源利用的一個(gè)重要方向。氫氣在_____極上發(fā)生______反應(yīng)，氧氣在____極上發(fā)生______反應(yīng)。
解析　在氫氧燃料電池中，H2在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，O2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。若電解質(zhì)為KOH溶液，則負(fù)極為2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正極為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
若電解質(zhì)溶液為KOH溶液，寫出正、負(fù)極上的電極反應(yīng)式：負(fù)極：_________________________，正極：_________________________。
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
四、原電池的工作原理和應(yīng)用10.如圖所示，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯(cuò)誤的是A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別可能為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動(dòng)D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)
解析　原電池中，負(fù)極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D項(xiàng)正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.(2020·四川省內(nèi)江市高一下學(xué)期期末)把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極，則這四種金屬活動(dòng)性順序由大到小為A.a＞b＞c＞d B.a＞c＞d＞bC.c＞a＞b＞d D.b＞d＞c＞a
解析　若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極，根據(jù)原電池的工作原理，金屬活潑性強(qiáng)的作原電池的負(fù)極，故金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閍＞b；c、d相連，c為負(fù)極，所以金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閏＞d；a、c相連，c為正極，所以金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閍＞c；b、d相連時(shí)，b是正極，所以金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閐＞b；則這四種金屬活動(dòng)性順序?yàn)閍＞c＞d＞b。
五、化學(xué)電源和電極反應(yīng)式書寫12.(2019·海安市校級(jí)期中)鋅－空氣電池具有蓄電量大、循環(huán)次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)。下列說法正確的是A.電池放電時(shí)，Zn電極逐漸溶解B.石墨為負(fù)極C.電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片D.電池放電時(shí)，實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
解析　鋅為負(fù)極，堿性條件下被氧化生成Zn(OH)2而溶解，故A正確；石墨為正極，正極上氧氣得電子被還原，故B錯(cuò)誤；鋅為負(fù)極，石墨為正極，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向石墨，故C錯(cuò)誤；電池放電時(shí)為原電池反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。
13.(2019·重慶九校高一聯(lián)考)一種鐵－空氣二次電池放電時(shí)的工作原理如圖所示，電池反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說法正確的是A.能量由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.a極質(zhì)量不變C.b極為電池負(fù)極D.電子由a極經(jīng)負(fù)載流向b極
解析　電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；a極為負(fù)極，鐵失去電子生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋與OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，電極質(zhì)量減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；b極為電池正極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；a極為負(fù)極，電子由a極經(jīng)負(fù)載流向b極，故D項(xiàng)正確。
14.(2020·湖北四校高一期中聯(lián)考)化學(xué)電源在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題：(1)根據(jù)構(gòu)成原電池的本質(zhì)判斷，下列化學(xué)(或離子)方程式正確且能設(shè)計(jì)成原電池的是______(填字母，下同)。A.KOH＋HCl===KCl＋H2OB.Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋C.Na2O＋H2O===2NaOHD.Fe＋H2SO4===FeSO4 ＋H2↑
解析　自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池。KOH＋HCl===KCl＋H2O是復(fù)分解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋中的電荷不守恒，離子方程式不正確，故B錯(cuò)誤；Na2O＋H2O===2NaOH不是氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池，故D正確。
(2)為了探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)(如圖)。有關(guān)反應(yīng)一段時(shí)間后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是______。A.圖Ⅰ中溫度計(jì)的示數(shù)高于圖Ⅱ的示數(shù)B.圖Ⅰ和圖Ⅱ中溫度計(jì)的示數(shù)相等，且 均高于室溫C.圖Ⅰ和圖Ⅱ的氣泡均產(chǎn)生于鋅棒表面D.圖Ⅱ中產(chǎn)生氣體的速率比Ⅰ慢
解析　圖Ⅰ中發(fā)生的是鋅的化學(xué)腐蝕，圖Ⅱ形成銅鋅原電池。圖Ⅰ主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，而圖Ⅱ主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，則圖Ⅰ中溫度計(jì)的示數(shù)高于圖Ⅱ的示數(shù)，故A正確；
由A中分析可知，圖Ⅰ和圖Ⅱ中溫度計(jì)的示數(shù)不相等，但均高于室溫，故B錯(cuò)誤；圖Ⅱ中銅為正極，銅棒的表面有氣泡產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；利用原電池反應(yīng)可以使金屬與酸的反應(yīng)速率加快，故圖Ⅱ中產(chǎn)生氣體的速率比Ⅰ快，故D錯(cuò)誤。
(3)電動(dòng)汽車上用的鉛蓄電池是以一組海綿狀鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解質(zhì)溶液。放電時(shí)總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。①寫出放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式：_________________________________________；
解析　依據(jù)放電時(shí)總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成難溶于水的PbSO4，故正極反應(yīng)式為PbO2＋2e－＋ ＋4H＋===PbSO4＋2H2O。
②鉛蓄電池放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量將_____(填“增大”“減小”或“不變”)。當(dāng)外電路上有2 ml電子通過時(shí)，溶液中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為______。
解析　依據(jù)放電時(shí)總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，負(fù)極上Pb失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的Pb2＋結(jié)合 生成難溶于水的PbSO4，故負(fù)極質(zhì)量將增大；根據(jù)總反應(yīng)，當(dāng)外電路上有2 ml電子通過時(shí)，溶液中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為2 ml。
六、原電池的綜合15.將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕
解析　A項(xiàng)，鐵和炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，鐵失去電子生成Fe2＋，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，錯(cuò)誤；
B項(xiàng)，鐵腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外，還可轉(zhuǎn)化為熱能等，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，構(gòu)成原電池后，鐵腐蝕的速率變快，正確；D項(xiàng)，用水代替NaCl溶液，F(xiàn)e和炭也可以構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電子，空氣中的O2得到電子，鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，錯(cuò)誤。
16.某實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，回答下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的問題。(1)該實(shí)驗(yàn)所用的石墨棒須經(jīng)過預(yù)處理；先經(jīng)高溫火焰灼燒到紅熱，再迅速浸入冷水中。這種預(yù)處理的目的是_________________________________________。
解析　經(jīng)高溫火焰灼燒到紅熱，再迅速浸入冷水中，可以使石墨棒表面變得粗糙，有利于吸附氣體。
(2)要使發(fā)光二極管發(fā)亮，實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作順序是先關(guān)閉S1，打開S2，電解一段時(shí)間后，再打開S1，關(guān)閉S2，請(qǐng)寫出整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的能量轉(zhuǎn)化形式：_______________________________________________。
解析　根據(jù)以上分析，關(guān)閉S1，打開S2，構(gòu)成電解池，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；打開S1，關(guān)閉S2時(shí)，構(gòu)成氫氧燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為電能→化學(xué)能→電能。
電能→化學(xué)能→電能(或電能
→化學(xué)能→電能→光能)
(3)寫出下列操作時(shí)的電極反應(yīng)式，并注明電極名稱：①按下開關(guān)S1：C1附近發(fā)生2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－的電極反應(yīng)；②斷開開關(guān)S1，迅速按下開關(guān)S2：(提示：此時(shí)C1附近溶液顯堿性，C2附近溶液顯酸性)C2：________________________，_______。
解析　斷開開關(guān)S1，迅速按下開關(guān)S2構(gòu)成氫氧燃料電池，C2附近有氧氣，是電池正極，電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
O2＋4H＋＋4e－===2H2O