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高中化学学考复习第十二讲化学反应与能量变化课件
展开考点1化学反应与热能1.放热反应与吸热反应
(1)对于可逆反应,若正反应是放热反应,则逆反应必定属于吸热反应。(2)需要加热或高温条件下发生的化学反应不一定就是吸热反应。
2.化学反应中能量变化的原因
3.能源的利用(1)化石燃料面临的两个问题:短期内不可再生,储量有限;燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等造成大气污染。(2)节能:主要是充分、有效地利用能源。如在燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率,在能量利用阶段提高能源利用率。(3)理想的新能源:应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。
典例1(2022年浙江7月学考)下列属于放热反应的是( )A.氢氧化钡晶体与氯化铵反应B.碳酸氢钠受热分解C.镁条与盐酸反应D.灼热的炭与二氧化碳反应
答案 C 解析 氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,A不符合题意;碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、水、二氧化碳,该反应为吸热反应,B不符合题意;镁条与盐酸反应产生氯化镁和氢气,该反应放出热量,使溶液温度升高,为放热反应,C符合题意;灼热的炭与二氧化碳反应产生CO,为吸热反应,D不符合题意。故选C。
典例2(2021年浙江7月学考)在25 ℃和101 kPa条件下,断开1 ml H2(g)中的化学键要吸收436 kJ的能量,断开1 ml Cl2(g)中的化学键要吸收243 kJ的能量,形成2 ml HCl(g)中的化学键要释放862 kJ的能量。下列说法正确的是( )A.H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要吸收能量B.等质量的HCl(l)与HCl(g)具有相同的能量C.H2(g)+Cl2(g) ══ 2HCl(g)的能量关系可用如图表示D.在H2和Cl2的反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
答案 C解析 H(g)和Cl(g)形成HCl(g)为化学键的形成过程,要释放能量,故A项错误;物质由液态变为气态需要吸收能量,所以等质量的HCl(l)与HCl(g)的能量HCl(l)
答案 C解析 根据能量变化示意图,断开1 ml HCl(g)中的H—Cl需要吸收0.5b kJ能量,A不正确;H2(g)+Cl2(g) === 2HCl(g)属于放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,B不正确;断裂1 ml H2(g)和1 ml Cl2(g)中的化学键共吸收a kJ的能量,形成2 ml HCl(g)中的化学键共放出b kJ的能量,所以1 ml H2发生该反应时共放出热量(b-a) kJ,C正确;2 ml HCl为液态,题目已知HCl为气态(g),D不正确。 故选C。
考点2化学反应与电能1.原电池(1)定义:把化学能转化为电能的装置叫做原电池。(2)锌铜原电池的工作原理
(3)原电池的构成条件①有一个自发的氧化还原反应
③有电解质溶液或熔融状态电解质④形成闭合回路
(4)原电池正、负极的常见判断方法
(5)电极反应式与电池方程式的书写方法列物质标得失—负极发生氧化反应,正极发生还原反应↓
负极:Zn-2e- === Zn2+ 正极:2H++2e- === H2↑
总反应:Zn+2H+ === Zn2++H2↑
2.常见的化学电池一次电池:常见的有碱性锌锰电池,锌为负极、MnO2为正极、KOH为电解质溶液。这种电池放电后不能充电,属于一次电池。二次电池:常见的有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态,实现放电与充电的循环。燃料电池:是一种连续地将燃料(如H2、CH4、乙醇)和氧化剂(如O2)的化学能直接转化为电能的化学电源,具有清洁、安全、高效等特点。
典例4(2022年浙江7月学考)常见的锌锰干电池构造示意图如图所示,下列说法不正确的是( )A.该电池属于一次电池B.电池工作时,锌筒做负极,电极反应式为Zn-2e- ══ Zn2+C.电池工作时,电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒D.电池工作时,电能转化为化学能
答案 D 解析 锌锰干电池属于一次电池,故A正确;电池工作时,锌筒做负极,电解液呈酸性,电极反应式为Zn-2e- ══ Zn2+,故B正确;电池工作时,锌为负极、石墨棒为正极,电子由锌筒流出经过外电路流向石墨棒,故C正确;电池工作时,化学能转化为电能,故D错误。
典例5(2021年浙江1月学考)锌(Zn)-空气电池的总反应式: 2Zn+O2+2H2O ══ 2Zn(OH)2,装置如图所示。下列说法不正确的是( )A.多孔石墨电极上发生还原反应B.电子从锌电极经过KOH溶液流向石墨电极C.负极的电极反应:Zn-2e-+2OH- ══ Zn(OH)2D.电池工作时,电解质溶液中K+的数目保持不变
答案 B 解析 分析总反应中元素化合价变化情况可知:Zn为负极,发生氧化反应;石墨为正极,发生还原反应。通入的氧气在多孔石墨电极上发生还原反应,A正确;电子从负极(锌电极)经外电路流向正极(石墨电极),B不正确;负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH- ══ Zn(OH)2,C正确;电池工作时,K+没有参与电极反应,所以电解质溶液中K+的数目保持不变,D正确。故选B。
典例6(2020年浙江7月学考)机动车使用的铅酸蓄电池构造如图所示,其电池反应的方程式为Pb+PbO2+2H2SO4 === 2PbSO4+2H2O。电池工作时,下列说法不正确的是( )A.铅为正极B.二氧化铅发生还原反应C.电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极D.铅电极的电极反应式:Pb-2e-+ === PbSO4
答案 A解析 分析电池反应中铅元素的化合价变化,金属铅中铅元素化合价升高,发生氧化反应,铅为负极,A不正确;PbO2中的铅元素化合价降低,发生还原反应,二氧化铅为正极,B正确;电子从负极(铅)经导线流向正极(二氧化铅),C正确;铅电极的电极反应式:Pb-2e-+ === PbSO4,D正确。故选A。
典例7(2021年浙江7月学考)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池。装置如图,实验所得数据如下:电池工作时,下列说法不正确的是( )A.化学能主要转化为电能B.负极的电极反应为Zn-2e- ══ Zn2+C.电子从锌片经水果流向铜片D.水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
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