第六章第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化-2023-2024學(xué)年高一化學(xué)同步舉一反三系列（人教版2019必修第二冊(cè)）（原卷版）

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化【題型1吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)】【題型2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀解釋】【題型3能源的綜合利用新能源】【題型4原電池及其工作原理】【題型5鉛蓄電池】【題型6新型燃料電池】【題型1吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)】【例1】下列說(shuō)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．放熱的反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C．放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率D．化學(xué)反應(yīng)中伴隨能量的變化，常以熱能、電能或光能等形式表現(xiàn)出來(lái)【變式1】下列反應(yīng)中，屬于放熱反應(yīng)的是A．與NH4Cl混合攪拌 B．高溫煅燒石灰石C．鋁與鹽酸反應(yīng) D．炭與水蒸氣高溫下反應(yīng)【變式2】下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A．生石灰溶于水 B．鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)C．鎂在空氣中燃燒 D．氫氧化鋇和氯化銨晶體混合【變式3】下列屬于放熱反應(yīng)的是A．鈉和水反應(yīng) B．濃硫酸稀釋C．碳和水蒸氣反應(yīng) D．氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體反應(yīng)【變式4】下列變化既是氧化還原反應(yīng)，又符合如圖所示能量變化的是A．鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng) B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．鋁熱反應(yīng) D．灼熱的炭與CO2反應(yīng)【題型2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀解釋】【例2】某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C完成，它的反應(yīng)能量變化曲線如圖所示。下列敘述正確的是A．兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng) B．A與C的能量差為E4-E1C．A→B的反應(yīng)一定需要加熱 D．三種物質(zhì)中C最穩(wěn)定【變式1】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的根本原因是A．反應(yīng)溫度的改變 B．化學(xué)鍵的斷裂和形成C．分子間距離的變化 D．物質(zhì)組成發(fā)生變化【變式2】下列說(shuō)法正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量變化 B．有能量放出或吸收的變化一定是化學(xué)變化C．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 D．加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【變式3】如圖為N2（g）與O2（g）反應(yīng)生成NO（g）過(guò)程中的能量變化，下列說(shuō)法中正確的是A．1molN2（g）與1molO2（g）反應(yīng)放出的能量為180kJB．常溫下，N2（g）和O2（g）混合能直接生成NOC．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水D．1molN2（g）和1molO2（g）具有的總能量小于2molNO（g）具有的總能量【變式4】化學(xué)反應(yīng)

的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．升高反應(yīng)溫度，減小B．反應(yīng)物的總能量小于生成物的C．?dāng)嗔?mol鍵時(shí)需要吸收ykJ的能量D．

kJ?mol【題型3能源的綜合利用新能源】【例3】2023年十四屆全國(guó)人大一次政府工作報(bào)告會(huì)議中提出：“推動(dòng)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型…，持續(xù)打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)”。下列措施不能實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的是A．取消自備燃煤鍋爐，改用周邊燃煤熱電廠集中供熱B．大力開(kāi)發(fā)核能、氫能等新能源C．大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電D．加大對(duì)茶葉、林業(yè)、水電、特色生物等產(chǎn)業(yè)的扶持力度【變式1】“碳中和”是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，然后通過(guò)植物造樹(shù)造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的排放量，CO2實(shí)現(xiàn)“零排放”。下列選項(xiàng)所述措施能促進(jìn)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的是①減少化石燃料使用

②發(fā)展CO2捕集技術(shù)

③燃煤中加入石灰石

④開(kāi)發(fā)新的能源A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③【變式2】2022年北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)通過(guò)科技助力“碳中和”，體現(xiàn)綠色環(huán)保理念。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．火炬“飛揚(yáng)”采用氫能為燃料，體現(xiàn)“綠色低碳”的發(fā)展理念B．火炬“飛揚(yáng)”外殼由有機(jī)高分子材料碳纖維制成C．奧運(yùn)場(chǎng)館使用的碲化鎘發(fā)電玻璃，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向電能的轉(zhuǎn)化D．冬奧會(huì)使用的餐具均由可降解聚乳酸生物新材料制成，能有效減少白色污染【變式3】下列有關(guān)新能源的說(shuō)法不正確的是A．綠色植物通過(guò)光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．風(fēng)能、太陽(yáng)能是清潔能源C．氫能還未進(jìn)入實(shí)用階段的主要原因是其燃燒所放熱量低于相同質(zhì)量的礦物燃料D．共享單車?yán)锰?yáng)能發(fā)電完成衛(wèi)星定位，有利于節(jié)能環(huán)?！咀兪?】下列敘述不正確的是A．開(kāi)發(fā)氫能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源是踐行低碳生活的有效途徑B．火力發(fā)電是將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程C．利用生物質(zhì)能就是間接利用太陽(yáng)能D．綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【題型4原電池及其工作原理】【例4】電子表所用的紐扣電池，兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn（OH）2，示意圖如圖所示。下列判斷正確的是A．鋅為負(fù)極，被還原B．紐扣電池工作時(shí)，OH-移向C．紐扣電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)D．每6.5g鋅發(fā)生反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子0.1NA【變式1】某原電池裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．Fe作負(fù)極 B．碳棒上有O2生成C．可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．電子從碳棒經(jīng)導(dǎo)線流向Fe【變式2】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲(chǔ)能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步，是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。（1）現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)：A．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O；B．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。判斷上述兩個(gè)反應(yīng)中能設(shè)計(jì)成原電池的是（填“A”或“B”）。（2）將純鋅片和純銅片按圖中方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問(wèn)題：①下列說(shuō)法正確的是。A．甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B．乙中銅片上沒(méi)有明顯變化C．甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少D．兩燒杯中溶液的pH均增大②在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度：甲乙（填“>”“<”或“=”）。③請(qǐng)寫(xiě)出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式：。④當(dāng)乙中產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，將鋅、銅片取出，再將燒杯中的溶液稀釋至1L，測(cè)得溶液中c（H＋）=0.1mol/L，試確定原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為。【題型5鉛蓄電池】【例5】下列有關(guān)化學(xué)電源的說(shuō)法正確的是A．汽車用鉛酸蓄電池屬于一次電池B．鋅錳干電池石墨棒作負(fù)極，鋅筒作正極C．電池放電時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．二次電池放電時(shí)是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【變式1】常見(jiàn)鋅錳干電池的構(gòu)造如下圖所示，該電池放電時(shí)的電池總反應(yīng)方程式為：Zn+2MnO2+2=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．該電池屬于一次電池B．電池正極反應(yīng)式為：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2OC．電池工作時(shí)，電子從鋅筒經(jīng)糊流向石墨棒D．外電路中每通過(guò)0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小3.25g【變式2】化學(xué)電源在生活中有廣泛的應(yīng)用，各種電池的示意圖如圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A．甲：電流由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片B．乙：鋅為電池的正極C．丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，使用一段時(shí)間鋅筒會(huì)變薄D．丁：該電池是一種一次電池【變式3】化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．圖甲：通入O2的一極為正極B．圖乙：鋅錳干電池屬于一次電池C．圖乙：在使用鋅錳干電池的過(guò)程中，MnO2被氧化D．圖丙：正極的電極反應(yīng)式為【題型6新型燃料電池】【例6】由NO2、O2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如圖所示，在使用過(guò)程中石墨Ⅰ電極反應(yīng)生成一種氧化物Y，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．石墨Ⅰ極為正極，石墨Ⅱ極為負(fù)極B．Y的化學(xué)式為N2O5C．石墨Ⅰ極的電極反應(yīng)式為2NO2-2e-+H2O=N2O5+2H+D．石墨Ⅱ極上發(fā)生氧化反應(yīng)【變式1】有科學(xué)家研究用姜黃素（姜黃中的物質(zhì)）和金納米粒子結(jié)合制造出新型納米復(fù)合材料作為電極A的材料，得到更安全、更高效的乙醇燃料電池。下列說(shuō)法不正確的是

A．石墨電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：C．加入可使電池持續(xù)大電流放電D．放電時(shí)，陽(yáng)離子向電極A移動(dòng)【變式2】2020年第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，中國(guó)向世界鄭重承諾在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。大力發(fā)展綠色能源、清潔能源是實(shí)現(xiàn)碳中和的最有效方法。（1）原電池反應(yīng)能夠提供電能而不產(chǎn)生CO2氣體，下圖是某原電池裝置圖。Zn棒是原電池的極，發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。Cu棒，上發(fā)生的電極反應(yīng)是。③溶液中H+向（填“Zn”或“Cu”）電極定向移動(dòng)。（2）將上述裝置中電解質(zhì)稀H2SO4換為足量AgNO3溶液，燈泡也變亮，電流表指針偏轉(zhuǎn)，無(wú)色溶液顏色沒(méi)有變化。①原電池的負(fù)極是（填“Zn”或“Cu”），正極的電極反應(yīng)是。②若更換電解質(zhì)時(shí)稱量?jī)蓚€(gè)電極，質(zhì)量恰好相等，放電一段時(shí)間后再稱量?jī)蓚€(gè)電極，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相差2.81g，則導(dǎo)線上通過(guò)的n（e-）=mol。（3）堿性鋅錳電池是日常生活中常用電池，原電池反應(yīng)是:Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnOOH。該原電池電解質(zhì)是KOH溶液，寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)?！咀兪?】科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開(kāi)發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)。其工作原理的示意圖如圖：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）Pt（a）電極是電池的極，電極反應(yīng)式為；Pt（b）電極發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，電極反應(yīng)式為。（2）電池的總反應(yīng)方程式為。（3）如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)2mol電子，則消耗的CH3OH有