考點(diǎn)17 化學(xué)反應(yīng)與能量原電池——2023年江蘇省普通高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平合格性考試專項(xiàng)精講+測試-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

考點(diǎn)17 化學(xué)反應(yīng)與能量原電池【學(xué)業(yè)要求】1.知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。2.知道吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的含義。3.通過生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。4.認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料的重要性。5.通過簡易原電池的實(shí)驗(yàn)，了解原電池的概念和原理，認(rèn)識(shí)其能量轉(zhuǎn)化形式。6.認(rèn)識(shí)研制新型電池的重要性。一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)1．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng)：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)，如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、活潑金屬與水或酸、鋁熱反應(yīng)、氧化鈣與水反應(yīng)等。(2)吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)，如高溫下煅燒石灰石、碳與二氧化碳、水蒸氣等反應(yīng)、氫氧化鋇與氯化銨等。(1)鎂與鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生大量氣泡、溫度計(jì)指示溫度升高鎂與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，該反應(yīng)放出熱量(2)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論a.有刺激性氣味氣體產(chǎn)生b．用手摸燒杯底部有冰涼感覺c．用手拿起燒杯，玻璃片黏結(jié)到燒杯的底部d．燒杯內(nèi)反應(yīng)物成糊狀化學(xué)方程式為Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，該反應(yīng)吸收熱量(1)需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)(如炭的燃燒)，不需要加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)（如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)）。(2)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著物質(zhì)與能量變化，有的放出能量，有的吸收能量。(3)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因宏觀解釋——反應(yīng)物與生成物的總能量不同。宏觀解釋放熱反應(yīng)示意圖吸熱反應(yīng)示意圖微觀角度——反應(yīng)物斷鍵吸收的能量與生成物成鍵釋放的能量不同。微觀解釋反應(yīng)物、生成物中化學(xué)鍵的變化關(guān)系能量變化斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量＜形成新化學(xué)鍵釋放的總能量放出能量斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量＞形成新化學(xué)鍵釋放的總能量吸收能量二、能源1.能源的分類形成條件利用歷史性質(zhì) 一次能源常規(guī)能源可再生資源水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能不可再生資源煤、石油、天然氣等化石能源新能源可再生資源太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、氫能、沼?/span>不可再生資源核能二次能源（一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源）電能（水電、火電、核電）、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等2.能源的利用(1)當(dāng)前我國使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然氣。(2)化石燃料需亟待解決的問題：(3)解決燃料燃燒存在問題的研究方向①研究化石燃料完全燃燒的條件和減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗的技術(shù)，研究提高燃料利用率的措施；②防止燃料燃燒造成的環(huán)境污染；③通過化學(xué)方法把石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化為清潔燃料；④開發(fā)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能?/span>氫能、核能、等清潔、高效的新能源。三、原電池1．(1)概念：是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>電能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。(2)原電池的工作原理原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。(3)能量轉(zhuǎn)化過程：原電池在工作時(shí)，負(fù)極失電子，電子通過導(dǎo)線流向正極，被氧化性物質(zhì)得到，閉合回路中形成電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>電能。2．原電池的構(gòu)成條件(1)原電池反應(yīng)必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。(2)具有活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。(3)兩電極均插入電解質(zhì)溶液中。(4)電解質(zhì)溶液、電極、導(dǎo)線形成閉合回路。【真題演練】例1．(2021·江蘇合格考)分解水獲得H2的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A. 分解水屬于吸熱反應(yīng) B. 斷開H—O鍵放出能量C. 形成H—H鍵吸收能量 D. 反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量例2．(2020·江蘇合格考)下列過程需要吸收熱量的是（）A. 甲烷在空氣中燃燒 B. 稀釋濃硫酸C. 鎂條與鹽酸反應(yīng) D. 冰融化成水例3．(2021·江蘇合格考)某興趣小組模擬紙電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖)，有關(guān)說法正確的是
A. Zn為正極 B. 工作時(shí)Cu電極發(fā)生氧化反應(yīng)C. 工作時(shí)電子經(jīng)外電路由Cu流向ZnD. 工作一段時(shí)間后Cu電極質(zhì)量增加例4．(2020·江蘇合格考)某同學(xué)用如圖所示裝置探究原電池工作原理，并推出下列結(jié)論，其中不正確的是（）A. 鋅片不斷溶解，說明Zn失去電子B. 銅片上產(chǎn)生氣泡，說明溶液中H＋在其表面得到電子C. 電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明該裝置將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能D. 該裝置中發(fā)生的總反應(yīng)為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【核心歸納】1．氫能的優(yōu)點(diǎn)2．原電池正負(fù)極的判斷方法【過關(guān)檢測】1.(2022·南師大附中合格考模擬)下列過程中的能量變化與下圖一致的是(　　)A.鎂條溶于鹽酸 B.液氨汽化C.碳酸鈣分解 D.硝酸銨溶于水2.(2022·金陵中學(xué)合格考模擬)下列圖示過程，由太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的是(　　)3.(2022·金陵中學(xué)合格考模擬)下列過程中有熱量放出的是(　　)A.斷開氫氣中的H—H鍵 B.C與H2O(g)反應(yīng)C.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng) D.Na與H2O反應(yīng)4.(2022·江蘇合格考模擬)下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是(　　)A.金屬跟酸反應(yīng) B.鎂條燃燒C.酸堿中和反應(yīng) D.石灰石高溫分解5.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)下列變化中生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量的是(　　)A.H＋H===H—H B.H—Cl===H＋ClC.Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ D.H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O6.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)下列過程中能量變化與下圖一致的是(　　)A.干冰升華 B.工業(yè)合成氨C.H＋Cl―→H—Cl D.濃硫酸稀釋7.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是(　　)A.C＋CO22CO B.2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3C.C＋H2OCO＋H2 D.CaCO3CaO＋CO2↑8.(2022·江蘇聯(lián)考合格考模擬)下列反應(yīng)前后物質(zhì)的總能量變化可用下圖表示的是(　　)A.炭在二氧化碳?xì)怏w中灼燒 B.生石灰溶于水C.鋁熱反應(yīng) D.木炭在氧氣中不完全燃燒9.(2022·鹽城合格考模擬)下列過程中吸收熱量的是(　　)A.液氨汽化 B.生石灰加入水中C.天然氣燃燒 D.鹽酸與氫氧化鉀溶液反應(yīng)10.(2022·江蘇合格考模擬)對(duì)于反應(yīng)中的能量變化，表述正確的是(　　)A.水的分解反應(yīng)屬于放熱反應(yīng) B.斷開化學(xué)鍵的過程放出能量C.加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D.鎂與鹽酸反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量11.(2022·南師大附中合格考模擬)某熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下圖，下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　)A.CH4＋H2O3H2＋CO,1 mol H2O參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移12×6.02×1023個(gè)電子 B.電極A為正極C.電池工作時(shí)，CO向電極A移動(dòng) D.CH4在電極上被氧化12.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)新型液氨—液氧燃料電池示意圖如下圖，下列有關(guān)說法不正確的是(　　)A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.氨氣在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)C.電子由電極2經(jīng)負(fù)載流向電極1 D.電極2的反應(yīng)式：O2＋4e－＋2H2O===4OH－13.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)某學(xué)生用鋅片、銅片、發(fā)光二極管、濾紙、導(dǎo)線等在玻璃片上制成如下圖所示的原電池，當(dāng)濾紙用醋酸溶液潤濕時(shí)，二極管發(fā)光。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　)A.電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 B.鋅片為電池的正極C.外電路中電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 D.銅板上的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu14.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板、鉑網(wǎng)為電極，以海水作為電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列有關(guān)該電池說法正確的是(　　)A.該電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.通常一段時(shí)間后該電池只需要換鋁板就可繼續(xù)使用C.負(fù)極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D.鋁板發(fā)生還原反應(yīng)15.(2022·江蘇聯(lián)考合格考模擬)某原電池反應(yīng)原理示意圖如下圖。下列有關(guān)該原電池的說法正確的是(　　)A.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.電流從鐵片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片C.一段時(shí)間后，銅片質(zhì)量增加 D.鐵板發(fā)生還原反應(yīng)16.(2022·鹽城合格考模擬)下圖是鋁—空氣電池的示意圖。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是(　　)A.鋁片作正極 B.電子由石墨沿導(dǎo)線流向Al片C.鋁片質(zhì)量不斷減少 D.實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化17.(2022·江蘇合格考模擬)根據(jù)反應(yīng)：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，設(shè)計(jì)如圖所示的原電池。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是(　　)A.鐵片作正極 B.X可以是鋅或石墨C.Y可以是硫酸銅溶液 D.電子從X電極經(jīng)外電路流向鐵電極18.(2022·江蘇合格考模擬)下圖是氫氧燃料電池的裝置示意圖，有關(guān)說法正確的是(　　)A.該裝置工作時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能 B.該裝置工作時(shí)，通入的氫氣發(fā)生還原反應(yīng)C.該裝置工作時(shí)，通入氫氣的一極為正極D.該裝置工作時(shí)，電子從通入H2的一極通過導(dǎo)線流向通入氧氣的一極19.(2022·江蘇合格考模擬)采用鋁—空氣電池的新能源汽車一次性加注鋁電極可行駛1 600 km，鋁空氣電池是由鋁合金電極、空氣電極、中性或堿性水溶液構(gòu)成的。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A.空氣電極是負(fù)極B.電子由鋁合金電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向空氣電極C.負(fù)極的反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D.電池工作時(shí)鋁合金電極不斷被消耗20.(2022·揚(yáng)州合格考模擬)鋼鐵易生銹是因?yàn)樵诔睗竦目諝饫?，其表面吸附一層薄薄的水膜，?gòu)成了若干微小原電池(如下圖所示)。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A.O2在正極參加反應(yīng)，生成OH－ B.鋼鐵生銹過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋ D.為減緩鐵制品生銹，可將其與銅相連21.(2022·南京合格考模擬)關(guān)于下圖所示裝置的說法錯(cuò)誤的是(　　)A.該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 B.銅片上有氣泡C.電子由鋅片通過外電路流向銅片 D.鋅片發(fā)生還原反應(yīng)22.(2022·宿遷合格考模擬)Mg—AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池，電池總反應(yīng)為Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。下列有關(guān)該電池說法錯(cuò)誤的是(　　)A.鎂為負(fù)極B.AgCl發(fā)生了還原反應(yīng)C.電池工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.可用于海上應(yīng)急照明供電23.(2022·啟東合格考模擬)某鎂燃料電池以鎂片、石墨作為電極，電池反應(yīng)為Mg＋H2O2＋H2SO4===MgSO4＋2H2O。電池工作時(shí)，下列說法正確的是(　　)A.鎂片的質(zhì)量減小 B.鎂片是電池的正極C.電子由石墨棒經(jīng)導(dǎo)線流向鎂片 D.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能24.(2022·鹽城合格考模擬)美國NASA曾開發(fā)一種鐵—空氣二次電池。該電池放電時(shí)，其原理如下圖所示，電池反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。有關(guān)該電池放電時(shí)的說法正確的是(　　)A.a極質(zhì)量不變 B.b極為電池負(fù)極C.電子由a極經(jīng)負(fù)載流向b極 D.由電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能25.公元1799年，伏打以含食鹽水的濕抹布，夾在銀和鋅的圓形板中間，堆積成圓柱狀，制造出最早的電池——伏打電池。下面關(guān)于伏打電池不正確的是(　　)A.食鹽水是電解質(zhì)溶液，可以導(dǎo)電B.鋅是電池的負(fù)極C.電子從銀流向鋅D.該裝置實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化26.(2022·鎮(zhèn)江合格考模擬)鋰硫電池放電時(shí)反應(yīng)為2Li＋S===Li2S，其裝置如圖所示。下列關(guān)于該電池的說法正確的是(　　)A.Li作正極 B.電池工作時(shí)Li被還原C.電子由S經(jīng)導(dǎo)線流向Li D.實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化27.我國成功研制出新型“海水電池”。電池反應(yīng)為4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是(　　)A.鋁片作負(fù)極 B.海水作為電解質(zhì)溶液C.電池工作時(shí)O2得到電子 D.電池工作時(shí)實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化28.(2022·宿遷合格考模擬)某原電池結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列有關(guān)該原電池的說法正確的是(　　)A.電池總反應(yīng)為Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑B.鎂棒發(fā)生還原反應(yīng)C.電子從銅棒經(jīng)外電路流向鎂棒D.銅棒為負(fù)極

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