【期中復(fù)習(xí)】人教版2019必修第二冊2023-2024學(xué)年高一下冊化學(xué) 專題05 化學(xué)反應(yīng)與能量變化（考點梳理+練習(xí)）.zip-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

01化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化
1.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
（1）①把熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。
②把熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。
（2）常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
2.化學(xué)反應(yīng)中總會伴隨著能量變化
通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的熱量，有的熱量。
【易錯提醒】關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的易錯點
（1）“三個不一定”。
①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)；
②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)；
③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如Ba（OH）2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。
（2）吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化。
①NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；
②升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。
02化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
（1）化學(xué)反應(yīng)過程(物質(zhì)變化)
（2）化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
E1＞E2，反應(yīng) 能量(吸熱反應(yīng))；
E1＜E2，反應(yīng) 能量(放熱反應(yīng))。
2.化學(xué)反應(yīng)中能量的決定因素
化學(xué)反應(yīng)中能量變化決定于反應(yīng)物的總能量和生成物總能量的相對大小。
【歸納總結(jié)】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較
【歸納總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的計算：
（1）用E(反應(yīng)物)表示反應(yīng)物的總能量，E(生成物)表示生成物的總能量，ΔQ表示能量變化，則：ΔQ＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)。
（2）用Q(吸)表示反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量，Q(放)表示生成物分子成鍵時放出的總能量，ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。
03人類對能源的利用
1.能源使用歷史：
早期以樹枝雜草為主要能源，現(xiàn)代以為主要能源。
2.化石燃料利用過程中存在的問題
（1）儲量有限，短期內(nèi)不可再生。
（2）煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的等是大氣污染物的主要來源。
3.節(jié)能減排的措施
（1）燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。
（2）能量利用階段提高能源的利用率。
（3）開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有等。
【知識拓展】能源的多角度分類
04原電池及其原理
1.原電池的概念
原電池是把能轉(zhuǎn)化為能的裝置；
原電池的反應(yīng)本質(zhì)是反應(yīng)。
2.原電池的工作原理
（1）銅鋅原電池
（2）能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)? 能。
3.原電池的構(gòu)成條件
理論上，放熱的反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。
裝置條件：（1）具有的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。
（2）溶液：兩電極均插入溶液中。
（3）導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成。
【方法技巧】原電池的判定方法
一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。
4.原電池正、負極的判斷
5.原電池中電子、離子的移動規(guī)律
在原電池中，電子在導(dǎo)線中定向移動(由負極流出，流入正極)，離子在溶液中定向移動(陽離子移向正極，陰離子移向負極)，即“電子不下水，離子不上岸”或“電子走陸路，離子走水路”，它們共同組成了一個完整的閉合回路。
6.原電池的工作原理
05 原電池的應(yīng)用和設(shè)計
1．加快化學(xué)反應(yīng)速率
2．比較金屬活潑性強弱
兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。
3．設(shè)計原電池
（1）依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料（或在負極上被氧化），氧化劑（一般為電解質(zhì)溶液中的陽離子）在正極上被還原。
（2）選擇合適的材料
①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料；正極材料一般活潑性比負極的弱，也可以是能導(dǎo)電的非金屬。
②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負極材料反應(yīng)。
3．設(shè)計思路
（1）定：確定一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。
（2）拆：將氧化還原反應(yīng)拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，分別作為負極和正極的電極反應(yīng)。
還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物(負極電極反應(yīng))；
氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物(正極電極反應(yīng))。
（3）找：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑確定原電池的負極和電解質(zhì)溶液，正極一般選擇比負極穩(wěn)定的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。
（4）畫：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖。
06 一次電池和二次電池
1.一次電池
（1）特點：電池放電后充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng) 逆向進行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。
（2）鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示：
①鋅筒為，電極反應(yīng)是Zn－2e－===Zn2＋。
②石墨棒為，最終被還原的物質(zhì)是。
③NH4Cl糊的作用。
2.二次電池(充電電池)
（1）特點：二次電池在放電時所進行的，在充電時可以，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。
（2）能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能eq \(,\s\up11(放電),\s\d4(充電))電能
（3）常見的充電電池：鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池。
07 燃料電池及其電極反應(yīng)式的書寫
1.燃料電池
（1）特點：①反應(yīng)物儲存在電池外部，②能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔、安全，③供電量易于調(diào)節(jié)。
（2）燃料電池常用的燃料有：、、乙醇等。
常用氧化劑：氧氣。
2.燃料電池電極反應(yīng)式的書寫
（1）寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的總反應(yīng)為CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。
（2）寫出電池的正極反應(yīng)式。
無論負極燃料是H2還是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正極一般都是O2發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，若在酸性條件下，則正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
（3）寫出負極反應(yīng)式：負極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－正極反應(yīng)式。
08 電極反應(yīng)式的書寫原則和類型
1.書寫電極反應(yīng)式的原則
電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。
2.書寫電極反應(yīng)式的基本類型
（1）類型一題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式
①首先找出原電池的正、負極，即分別找出氧化劑和還原劑。
②結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
③遵循氧化還原反應(yīng)離子方程式配平原則，寫出電極反應(yīng)式。(注意：電極產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液共存，如鉛蓄電池的負極鉛失電子變?yōu)镻b2＋，但Pb2＋與硫酸溶液中的SOeq \\al(2－,4)不共存，因而負極電極反應(yīng)式為Pb－2e－＋SOeq \\al(2－,4)===PbSO4)
④將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式。
（2）類型二題目中給出原電池的總反應(yīng)式
①分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價變化情況，找出氧化劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負極反應(yīng)。
②當氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。
③若有一個電極反應(yīng)式較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式。
1．（22-23高一下·重慶·期中）下列說法正確的是
A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B．反應(yīng)放出或吸收熱量的多少與反應(yīng)物和生成物所具有總能量的相對大小有關(guān)
C．已知C(s，金剛石)=C(s，石墨)為放熱反應(yīng)，說明金剛石比石墨更穩(wěn)定
D．化學(xué)反應(yīng)過程中，斷鍵放熱成鍵吸熱是能量變化的主要原因
2．（22-23高一上·甘肅天水·月考）下列裝置能構(gòu)成原電池的是
A．只有甲B．只有乙C．只有丙D．除乙外均可以
3.（22-23高一下·河北唐山·月考）如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化。下列說法正確的是

A．通常情況下，O2(g)比N2(g)穩(wěn)定
B．N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)是吸熱反應(yīng)
C．N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成1mlNO(g)放出632kJ能量
D．1mlN2(g)和1mlO2(g)具有的總能量大于2mlNO(g)具有的總能量
4．（22-23高一下·山東淄博·月考）已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)，該反應(yīng)放出的熱量為Q kJ。下列能量圖與該反應(yīng)所體現(xiàn)的能量關(guān)系匹配的是
A． B．
C． D．
5．（23-24高一上·福建三明·月考）下列有關(guān)裝置的說法正確的是

A．裝置I中為原電池的負極
B．裝置IV工作時，電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒
C．裝置III可構(gòu)成原電池
D．裝置II為一次電池
6．（23-24高一上·河北衡水·月考）下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是( )

A．上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池
B．干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞
C．鉛蓄電池工作過程中，每通過2 ml電子，負極質(zhì)量減輕207 g
D．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
7．（22-23高一下·重慶沙坪壩·期中）乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200℃左右時供電，電池總反應(yīng)為：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，電池示意如圖，下列說法中，正確的是
A．電池工作時，質(zhì)子向電池的負極遷移
B．電池工作時，電子由b極沿導(dǎo)線流向a極
C．b極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：4H++O2+4e-=2H2O
D．a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：C2H5OH+3H2O+12e-=2CO2+12H+
8．（2023高一·湖南株洲·期中）關(guān)于如圖所示裝置，下列說法正確的是

A．該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．Zn作負極，發(fā)生還原反應(yīng)
C．Cu上發(fā)生的反應(yīng)為
D．電子流向：Cu→導(dǎo)線→Zn
9．（22-23高一下·河北邯鄲·月考）如圖為銀鋅紐扣電池，其電池的電池反應(yīng)式為：Zn + Ag2O + H2O =Zn(OH)2 + 2Ag，下列說法不正確的是
A．鋅作負極
B．正極發(fā)生還原反應(yīng)
C．負極的電極方程式為：Zn-2e- = Zn2+
D．電池工作時，電流從Ag2O經(jīng)導(dǎo)線流向Zn
10．（22-23高一下·四川南充·月考）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通鉛酸充電電池相比，該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，該電池放電時，鋅為
A．正極，并被還原B．正極，并被氧化
C．負極，并被還原D．負極，并被氧化
11．（22-23高一下·山西太原·期中）X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，Z極上有放出；單質(zhì)Z可以從Y的鹽溶液中置換出單質(zhì)Y；又知的氧化性強于。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為
A．B．
C．D．
12．（23-24高一下·遼寧沈陽·期中）有一種被稱為“軟電池”的紙質(zhì)電池，其總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列說法正確的是
A．該電池中Zn作負極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．該電池工作時電流由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向MnO2
C．正極電極反應(yīng)為：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-
D．當6.5gZn完全溶解時，流經(jīng)電解質(zhì)溶液中的電子個數(shù)約為1.204×1023
13．（22-23高一下·浙江嘉興·期末）某化學(xué)興趣小組為了探索電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下：
根據(jù)上表中記錄的實驗現(xiàn)象，下列說法不正確的是
A．實驗1中鋁電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B．實驗2中電子從鋁片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
C．實驗2和3都是A1做負極，實驗1和4都是Al做正極
D．實驗3正極的電極反應(yīng)為2H＋＋=H2↑
14．（23-24高一上·福建寧德·期中）銅鋅原電池為電化學(xué)建構(gòu)認識模型奠定了重要的基礎(chǔ)，懂得原理才能真正做到舉一反三，應(yīng)用到其他復(fù)雜的電池分析中。鹽橋中裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀。下面兩種原電池說法錯誤的是
A．原電池Ⅰ和Ⅱ的反應(yīng)原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu
B．電池工作時，導(dǎo)線中電子流向為Zn→Cu
C．正極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，發(fā)生還原反應(yīng)
D．電池工作時，鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動，Cl-向左側(cè)燒杯移動
15．（22-23高一下·山東青島·期末）某原電池的示意圖如圖，M、N為兩種不同的常見金屬，X溶液為酸溶液或堿溶液。下列說法正確的是

A．若M電極為Mg，N電極為Al，則M一定為負極
B．若M電極為Fe，N電極為Cu，則M一定為負極
C．若M電極質(zhì)量減輕，N電極質(zhì)量一定增加
D．若M電極質(zhì)量顯著減少，則M一定為負極
16．（23-24高一下·湖南長郡中學(xué)·月考）堿性電池具有容量大、放電時電流大等特點。堿性鋅錳干電池以氫氧化鉀為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列說法錯誤的是
A．電池工作時，鋅失去電子
B．電池正極的電極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極
D．外電路中每通過0.2ml電子，理論上鋅的質(zhì)量減小6.5g
考點01 化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化
考點05 原電池的應(yīng)用和設(shè)計
考點02 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因
考點06 一次電池和二次電池
考點03 人類對能源的利用
考點07 燃料電池及其電極反應(yīng)式的書寫
考點04 原電池及其原理
考點08 電極反應(yīng)式的書寫原則和類型
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
①所有燃燒反應(yīng)
②酸堿中和反應(yīng)
③大多數(shù)化合反應(yīng)
④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)
⑤物質(zhì)的緩慢氧化
①大多數(shù)分解反應(yīng)
②C＋CO2(以C、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))
④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲存”
類型
比較
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
定義
釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)
吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)
形成
原因
反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量
反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學(xué)鍵
的關(guān)系
生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量
生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量
圖示
分類依據(jù)
種類
舉例
來源
來自太陽輻射的能量
太陽能、煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能等
來自地球內(nèi)部的能量
地熱能、核能
來自天體的引力能量
潮汐能
轉(zhuǎn)換
過程
一次能源
太陽能、煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能、風(fēng)能
二次能源
石油制品、煤氣、電能
利用
歷史
化石燃料
煤、石油、天然氣
新能源
太陽能、風(fēng)能、地熱能、海洋能、氫能、生物質(zhì)能等
性質(zhì)
可再生能源
太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能
不可再生能源
煤、石油、天然氣、核能
電極材料
電極名稱
電子流向
電極反應(yīng)式
反應(yīng)類型
鋅

反應(yīng)
銅

反應(yīng)
總反應(yīng)
化學(xué)方程式：
離子方程式：
負極
正極
電極材料
活潑性較強的金屬
活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬
電子流向
電子流出極
電子流入極
離子移
動方向
陰離子移向的極
陽離子移向的極
反應(yīng)類型
氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
反應(yīng)現(xiàn)象
溶解的極
增重或有氣泡放出的極
電極反應(yīng)式
還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物
氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物
實驗編號
電極材料
電解質(zhì)溶液
電流計指針偏轉(zhuǎn)方向
1
Mg、Al
稀鹽酸
指向鋁
2
Al、Cu
稀鹽酸
偏向銅
3
A1、石墨
稀鹽酸
偏向石墨
4
Mg、Al
NaOH溶液
偏向鎂

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