高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化精品学案设计

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【基础】
1．下列说法不正确的是( )
A．大多数的化合反应是释放能量的反应 B．大多数的分解反应是吸收能量的反应
C．化学反应必然伴随着能量的变化 D．吸收能量的反应都需要加热
2．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧
C．铝与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
3．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．实验室制H2 B．用Al焊接钢轨
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应 D．灼热的碳放入CO2中
4．破坏1 ml H2中的化学键吸收的能量为Q1 kJ，破坏1 ml O2中的化学键吸收的能量为Q2 kJ，形成1 ml H2O中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系中，正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．2Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2>2Q3 D．2Q1＋Q2<2Q3
5．已知断开1 ml H—H键吸收的能量为436 kJ，形成1 ml H—N键放出的能量为391 kJ，根据化学方程式：N2＋3H2，反应完1 ml N2放出的能量为92.4 kJ，则断开1 ml 键需吸收的能量是( )
A．431 kJ B．945.6 kJ C．649 kJ D．869 kJ
6．原电池产生电流的本质原因是( )
A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子 B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
7．下列各组材料中，不能组成原电池的是( )
8.如图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是( )
A．电池内部含有电解质 B．锌是负极，石墨棒是正极
C．电池用完后可埋入土壤 D．锌锰干电池是一次性电池
9．燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是X极：eq \f(1,2)O2(g)＋H2O(l)＋2e－===2OH－(aq)；Y极：H2(g)＋2OH－(aq)－2e－===2H2O(l)。下列说法正确的是( )
A．X是负极 B．Y是正极
C．Y极上发生还原反应 D．Y极上发生氧化反应
10．对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法错误的是( )
A．溶液中H＋向负极移动 B．电子由Zn经外电路流向Cu
C．Zn电极反应：Zn－2e－===Zn2＋ D．Cu是正极
【巩固】
1．石墨和金刚石互为同素异形体，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，需要吸收1.9 kJ的能量。下列说法正确的是( )
A．石墨不如金刚石稳定 B．金刚石不如石墨稳定
C．石墨转化为金刚石是物理变化 D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量更多
2．反应A＋B―→C(放热反应)分两步进行：
①A＋B―→X(吸热反应)；②X―→C(放热反应)。
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
A B C D
3．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O形成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
4．如图所示的装置中可观察到电流表的指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )
5．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④
6.如图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是( )
A．N上有气体放出 B．M为负极，N为正极
C．是化学能转变为电能的装置 D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N
7．请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池，并回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是 ，正极材料是 ，电解质溶液是 。
(2)在外电路中，电流方向是从 极到 极。
(3)正极的产物为 ，正极上出现的现象是 ；负极的产物为 ，负极上出现的现象是 。
(1)Cu 石墨(或Ag) AgNO3溶液 (2)正 负 (3)Ag 电极变粗 Cu2＋ 电极溶解
8．由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置Ⅰ中负极的电极反应式是 。
(2)装置Ⅱ中正极的电极反应式是 。
(3)装置Ⅲ中溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是 。
9．反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的能量变化趋势如图所示：
(1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 (填字母)。
a．改铁片为铁粉 b．改稀硫酸为98%的浓硫酸 c．升高温度
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为 极(填“正”或“负”)。铜片上发生的现象为 ，该极上发生的电极反应式为 ，外电路中电子由 极(填“正”或“负”，下同)向 极移动。
【拔高】
1.化学反应可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键的键能是两个原子间形成1 ml化学键时释放的能量或断开1 ml化学键所吸收的能量。现提供以下化学键的键能(kJ·ml－1)P—P：198 P—O：360 O===O：498 P===O：585。则P4(白磷)＋5O2eq \(=====,\s\up14(点燃))P4O10是 反应(填“放热”或“吸热”)，能量变化为 kJ。(提示：白磷是正四面体形的分子，如图所示，当与氧形成P4O10时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子)
2.如图所示，a、b电极为碳棒或铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是( )
A．a为负极，是铁片，水槽中的溶液为稀硫酸B．b为负极，是铁片，水槽中的溶液为硫酸铜溶液
C．a为正极，是碳棒，水槽中的溶液为稀硫酸D．b为正极，是碳棒，水槽中的溶液为硫酸铜溶液
3．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)( )
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
4．对于锌­铜­稀硫酸组成的原电池，当电路中有1 ml电子通过时，理论上两极的变化是( )
①锌片减轻32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上产生 1 g H2 ④铜片上产生 1 ml H2
A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④
5.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？ 。
(2)对实验3完成下列填空：
①铝为 极，电极反应式： 。
②石墨为 极，电极反应式： 。
③电池总反应式： 。
(3)实验4中铝作负极还是正极 ，理由是 。
写出铝电极的电极反应式： 。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因： 。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素： 。
答案：
【基础】
1．【答案】D 2．【答案】A 3．【答案】D 4．【答案】D 5．【答案】B
6．【答案】D 7．【答案】C 8.【答案】C 9．【答案】D 10．【答案】A
【巩固】
1．【答案】B 2．【答案】D 3．【答案】C 4．【答案】C 5．【答案】B
6.【答案】D
7．【答案】(1)Cu 石墨(或Ag) AgNO3溶液 (2)正 负 (3)Ag 电极变粗 Cu2＋ 电极溶解
8．【答案】(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变大 (4)D>A>B>C
9．【答案】(1)放热 (2)ac (3)正 有大量气泡产生 2H＋＋2e－===H2↑ 负 正
【拔高】
1.【答案】放热 2 982 2.【答案】C 3.【答案】D 4．【答案】A
5.【答案】(1)否 (2)①负 2Al－6e－===2Al3＋
②正 6H＋＋6e－===3H2↑ ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)负极 在NaOH溶液中，活动性Al>Mg Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－
(4)Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性Zn>Al，Al是原电池的正极
(5)①另一个电极材料的活动性；②电解质溶液
选项
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨
Cu片、Ag片
Zn片、
Cu片
Fe片、Cu片
插入溶液
H2SO4
溶液
AgNO3溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
AgNO3溶液
D
锌
铁
Fe(NO3)3溶液
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
编号
电极
材料
电解质
溶液
电流表指针
偏转方向
1
Al、Mg
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向石墨
4
Al、Mg
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al