專題02 化學變化中的能量變化（知識串講+專題過關(guān)）-2022-2023學年高一化學下學期期中期末考點大串講（滬科版2020）（原卷版）

專題02化學變化中的能量變化吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1．反應(yīng)的熱效應(yīng)：化學反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化。反應(yīng)時所放出或吸收的熱量，叫做反應(yīng)的熱效應(yīng)。2．放熱反應(yīng)：化學中把有熱量放出的化學反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)。3．吸熱反應(yīng)：把吸收熱量的化學反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。4．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的區(qū)別：(1)中學化學中，熱量的單位常用焦(J)。放出熱量的反應(yīng)，反應(yīng)式右邊用“△H”<0表示；吸收熱量的反應(yīng)，在反應(yīng)式右邊用△H<0表示。(2)放熱反應(yīng)發(fā)生后，只要不斷補充反應(yīng)物，反應(yīng)能持續(xù)進行下去；而吸熱反應(yīng)只補充反應(yīng)物，不維持反應(yīng)條件，反應(yīng)就會停下來。因此，當反應(yīng)開始后，放熱反應(yīng)能自發(fā)地進行下去，而吸熱反應(yīng)不能自發(fā)地進行下去。因此，吸熱反應(yīng)是熱能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量而儲存起來的過程，放熱反應(yīng)為物質(zhì)內(nèi)部的能量部分轉(zhuǎn)化為熱能而釋放出來的過程。吸熱放熱與化學鍵的斷裂與生成從本質(zhì)上講，化學反應(yīng)中一方面舊的分子破壞，分裂成原子或原子團；另一方面這些原子或原子團再重新組合，形成新的分子。所以，化學反應(yīng)是舊的化學鍵不斷地斷裂，新的化學鍵不斷地形成的過程。由于化學鍵是原子間強烈的相互作用，分子在破壞的過程中，斷裂化學鍵需要吸收能量。與之相反，原子或原子團在形成新的化學鍵而結(jié)合成新的分子的過程中會釋放出能量。如果反應(yīng)中斷鍵吸收的能量大于成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；如果反應(yīng)中斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)為、放熱反應(yīng)。由于斷鍵需要吸收能量，所以許多反應(yīng)需要一個初始條件才能引發(fā)，比如光照、加熱、點燃、電火花等，其作用都是提供一定的能量。許多放熱反應(yīng)一經(jīng)引發(fā)后，原子或原子團在成鍵時釋放出的熱量足以供給其反應(yīng)物在斷鍵時需要吸收的能量，反應(yīng)可以一直持續(xù)到反應(yīng)物耗盡為止。面有些反應(yīng)卻始終需要外界提供能量以供給其反應(yīng)物斷鍵所需要的能量，當環(huán)境所提供的熱量或光照等不能滿足其能量需要時，則需要采取加熱等措施額外地給予能量補充，否則反應(yīng)不能繼續(xù)進行。綜上所述，化學反應(yīng)的條件與化學反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)無關(guān)。5．常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)(1)常見的放熱反應(yīng)：炭的燃燒，氫氣和氧氣的化合反應(yīng)，中和反應(yīng)。(2)常見的吸熱反應(yīng)：碳酸鈣的分解、紅熱的碳與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳?；瘜W能與電能的轉(zhuǎn)化1．化學電源的定義及其分類：化學能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，還可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊０鸦瘜W能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，我們稱為原化學電源，習慣上稱為原電池。化學電源大體上可分為電池、蓄電池和燃料電池三大類。常見的干電池(中性鋅、二氧化錳電池)就是一種原電池。2．構(gòu)成原電池的條件：要形成原電池必須同時滿足(1)、(2)、(3)三個條件：（1）能自動發(fā)生氧化一還原反應(yīng)；（2）活潑性不同的兩種導體做電極；（3）電解質(zhì)溶液（能導電的溶液），形成閉合回路3．Cu—Zn原電池：二、疑難解析●為什么原電池的總反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)？原電池是產(chǎn)生電流的裝置，產(chǎn)生電流必然有電子轉(zhuǎn)移，而只有氧化還原反應(yīng)中才有電子轉(zhuǎn)移。原電池反應(yīng)是讓氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個電極上進行，通過電子轉(zhuǎn)移形成電流，從而把化學能轉(zhuǎn)化為電能?！衽袛嘣姵卣?、負極的方法原電池的兩個電極一般是活潑性不同的兩種金屬或一種金屬與一種能導電的非金屬構(gòu)成。判斷原電池的正負極有多種方法：若從電極材料來判斷，活潑的金屬一般作負極，不活潑的金屬或能導電的非金屬材料構(gòu)成的電極一般作正極；若從反應(yīng)的類型來判斷，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極；若從質(zhì)量變化的情況來判斷，質(zhì)量減輕的一極一般是負極；若從電子的得失及電流的方向來判斷，電子流出的一極是負極，電子流入的一極是正極。1．（2023春·廣東佛山·高一羅定邦中學?？茧A段練習）美國加州Miramar海軍航空站安裝了一臺250kW的MCFC型燃料電池，該電池可同時供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600～700℃，所用燃料為，電解質(zhì)為熔融的。該電池的總反應(yīng)為，負極反應(yīng)為，則下列推斷中正確的是A．正極反應(yīng)：B．放電時向負極移動C．放電時電子沿導線向負極移動D．當電池生成1mol時，轉(zhuǎn)移4mol電子2．（2023春·河南洛陽·高二洛寧縣第一高級中學校聯(lián)考階段練習）根據(jù)反應(yīng)設(shè)計如圖所示的原電池，下列選項中的組合正確的是選項電極M電極NXYA鋅片銅片溶液溶液B銅片石墨溶液溶液C石墨銅片溶液溶液D石墨銅片溶液溶液A．A B．B C．C D．D3．（2022春·上海徐匯·高一上海市南洋模范中學?？茧A段練習）已知：H―H鍵能為436kJ/mol，N―H鍵能為391kJ/mol，根據(jù)熱化學方程式：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H=-92.4kJ/mol。則N≡N的鍵能為A．431kJ/mol B．945.6kJ/mol C．649kJ/mol D．876kJ/mol4．（2021秋·陜西延安·高二校考階段練習）已知H-H鍵鍵能(斷裂時吸收或生成時釋放的能量)為436kJ·mol-1，H-N鍵鍵能為391kJ·mol-1，根據(jù)熱化學方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。則N≡N鍵的鍵能是A．431kJ·mol-1 B．945.6kJ·mol-1 C．649kJ·mol-1 D．896kJ·mol-15．（2022春·遼寧·高一校聯(lián)考階段練習）已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)

△H=-183kJ·mol-1，H2的鍵能為436kJ·mol-1，HCl的鍵能為431kJ·mol-1，則Cl2的鍵能為A．178kJ·mol-1B．234kJ·mol-1C．243kJ·mol-1D．609kJ·mol-16．（2020春·黑龍江綏化·高二?？茧A段練習）已知H-H鍵鍵能為436kJ/mol,H-N鍵鍵能為391kJ/mol,根據(jù)化學方程式:N2+3H22NH3,反應(yīng)1molN2時放出92.4kJ的熱量,則N≡N鍵鍵能是（

）A．431kJ/mol B．945.6kJ/mol C．649kJ/mol D．869kJ/mol7．（2021秋·云南昆明·高二昆明八中校考期中）已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：共價鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1則O=O的鍵能為A．1462kJ·mol-1 B．8kJ·mol-1 C．498kJ·mol-1 D．536kJ·mol-18．（2020秋·陜西寶雞·高二統(tǒng)考期中）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH=－572kJ/mol；H-H鍵的鍵能為436kJ/mol；O=O鍵的鍵能為498kJ/mol，則H2O分子中O-H鍵的鍵能為()A．485.5kJ/mol B．610kJ/mol C．917kJ/mol D．1220kJ/mol9．（2021秋·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱市第六中學校?？茧A段練習）已知：①N4分子的結(jié)構(gòu)式如圖所示；②N—N鍵的鍵能為167kJ·mol-1，N≡N鍵的鍵能為942kJ·mol-1；③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ·mol-1。則反應(yīng)N4(g)+6H2(g)=4NH3(g)的△H為A．-1066.4kJ·mol-1 B．+1066.4kJ·mol-1C．+697.6kJ·mol-1 D．-697.6kJ·mol-110．（2023春·浙江·高一校聯(lián)考階段練習）如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說法正確的是A．由MgCl2制取Mg是放熱過程B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)D．由圖可知，此溫度下MgI2(s)所含化學鍵的鍵能最大11．（2022春·浙江湖州·高一吳興高級中學校考階段練習）下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是A．碳酸氫鈉溶于水 B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．灼熱的炭與CO2反應(yīng) D．甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)12．（2022秋·四川成都·高二成都外國語學校校考階段練習）下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是A．灼熱的碳與CO2的反應(yīng) B．鋅與稀硫酸反應(yīng)C．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng) D．鋁熱反應(yīng)13．（2020秋·河北石家莊·高二石家莊市第十七中學?？计谥校┫铝蟹磻?yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A．酸堿中和反應(yīng) B．金屬的氧化 C．甲烷的燃燒反應(yīng) D．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)14．（2021秋·北京東城·高三北京市第二十二中學?？计谥校┫铝袑儆谖鼰岱磻?yīng)的是A．氧化鈣與水反應(yīng) B．鐵絲在氧氣中燃燒C．NaOH溶液與鹽酸反應(yīng) D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)15．（2022春·浙江湖州·高一湖州中學?？茧A段練習）根據(jù)能量變化示意圖，下列說法正確的是A．斷開中的H—Cl鍵需要吸收的能量小于bkJB．反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C．D．2molHCl分解成和需要吸收ckJ熱量16．（2022春·浙江湖州·高一湖州中學?？茧A段練習）已知某化學反應(yīng)A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A=A、B—B、B—A—B)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是A．該反應(yīng)的進行一定需要加熱或點燃B．該反應(yīng)若生成2molAB2(g)，則放出的熱量為(E1-E2)kJC．該反應(yīng)斷開化學鍵消耗的總能量大于形成化學鍵釋放的總能量D．生成2molB—A鍵放出E2kJ能量17．（2022春·浙江金華·高一浙江金華第一中學?？计谥校┮阎獮榉艧岱磻?yīng)，對該反應(yīng)的下列說法正確的是A．的能量一定高于的能量B．和的總能量一定高于的總能量C．的能量一定高于的能量D．因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生18．（2022春·北京海淀·高一首都師范大學附屬中學校考期末）以下金屬冶煉方法不正確的是A． B．C． D．19．（2022秋·北京海淀·高三統(tǒng)考專題練習）直接燃料電池是一種新型化學電源，其工作原理如圖所示。電池放電時，下列說法不正確的是A．電極Ⅰ為負極B．電極Ⅱ的反應(yīng)式為：C．電池總反應(yīng)為：D．該電池的設(shè)計利用了在酸堿性不同條件下氧化性、還原性的差異20．（2022秋·北京西城·高二北京四中?？计谥校┫铝谢瘜W反應(yīng)中可以設(shè)計為原電池的是A． B．C． D．21．（2022春·北京西城·高一北京師大附中?？计谀﹫D為某原電池裝置的示意圖。下列敘述中，不正確的是A．電子由Zn片通過導線流向Cu片B．一段時間后，溶液的pH減小C．將Zn片換成Fe片，電路中電流方向不變D．將稀硫酸換成檸檬汁，導線中也會有電子移動22．（2022春·北京海淀·高一清華附中?？计谀┿y鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)式為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。下列說法中不正確的是A．原電池放電時，負極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是ZnB．工作時，負極區(qū)溶液c(OH-)減小C．正極發(fā)生的反應(yīng)是Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-D．外電路中電流由Zn流向Ag2O23．（2023春·北京西城·高一北京育才學校?？茧A段練習）由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負極的電極反應(yīng)式是_______(金屬用對應(yīng)字母表示)。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_______。(3)裝置丙中溶液的氫離子濃度_______(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活潑性的強弱順序是_______。(5)是一種大氣污染物。工業(yè)尾氣中含有，會造成嚴重的環(huán)境污染；未脫除的煤氣，運輸過程中還會腐蝕管道。干法氧化鐵脫硫是目前除去煤氣中的常用方法，其原理如圖所示。脫硫反應(yīng)_______。再生過程中反應(yīng)_______。24．（2021春·北京朝陽·高一統(tǒng)考期末）某小組研究化學反應(yīng)中的能量變化，進行了如下實驗。(1)實驗I：將Zn片和Cu片分別插入盛有50mL2mol?L-1稀硫酸的燒杯中。觀察到Zn片表面產(chǎn)生氣泡，溶液溫度由T1℃升到T2℃；Cu片表面無明顯變化。①Zn片與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_______。②Zn片與稀硫酸反應(yīng)的能量變化關(guān)系符合如圖_______(填“A”或“B”)。(2)實驗Ⅱ：用導線將電流表、小燈泡與Zn片、Cu片相連接，插入盛有50mL2mol?L-1稀硫酸的燒杯中。①觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，Cu片表面產(chǎn)生氣泡，溶液溫度由T1℃升到T3℃。②結(jié)合電子的移動方向，解釋Cu片表面產(chǎn)生氣泡的原因_______。(3)實驗I和Ⅱ產(chǎn)生等量氣體時，測得T2＞T3.結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化形式，分析兩溶液溫度變化幅度不同的原因_______。(4)將Zn片和Cu片換成Fe片和石墨棒，重復實驗Ⅱ，判斷電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若不偏轉(zhuǎn)，說明理由；若偏轉(zhuǎn)，寫出Fe片表面發(fā)生的電極反應(yīng)式，理由或電極反應(yīng)式是_______。25．（2023春·上海嘉定·高一上海市嘉定區(qū)第一中學?？紝W業(yè)考試）鹵族元素在性質(zhì)上具有相似性與遞變性。為了驗證鹵族部分元素遞變規(guī)律，設(shè)計如圖裝置進行實驗。請回答下列問題。(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_______。(2)根據(jù)上述實驗操作步驟，為確保“非金屬性：氯>溴>碘”的實驗結(jié)論可靠，你認為做好本實驗最關(guān)鍵因素是_______。(3)下列性質(zhì)的遞變規(guī)律正確，且能作為鹵族元素非金屬性遞變規(guī)律判斷依據(jù)的是A．Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強 B．Cl2、Br2、I2的熔點逐漸升高C．HCl、HBr、HI的酸性逐漸減弱 D．HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱IBr、ICl等稱為鹵素互化物，(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等稱之為擬鹵素，它們的化學性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，請回答下列問題。(4)氯化碘(ICl)能與水發(fā)生反應(yīng)：ICl+H2O=HIO+HCl，該反應(yīng)_______填“是”或“不是”氧化還原反應(yīng)；(CN)2與NaOH水溶液反應(yīng)的化學方程式為_______。(5)從原子結(jié)構(gòu)角度解釋分子(CN)2中兩種元素非金屬性的強弱_______。(6)已知某些離子的還原性強弱順序為I->SCN->CN->Br->Cl-。在NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2，反應(yīng)的離子方程式為_______。(7)如圖所示，E是用飽和NaCl溶液和淀粉-KI溶液的混合液濕潤的濾紙，用石墨做電極，通電后發(fā)現(xiàn)乙周圍濾紙褪為藍色，則下列判斷正確的是A．b是陽極，a是陰極 B．a(chǎn)是正極，b是負極C．乙是正極，甲是負極 D．乙是陽極，甲是陰極(8)下圖是用強光照射廣口瓶中新制氯水時傳感器所獲得數(shù)據(jù)的圖像，下列各項代表縱坐標的物理量，其中與圖像不相符的是A．溶液中氯離子的濃度 B．溶液的pHC．瓶中氧氣的體積分數(shù) D．溶液的導電能力(9)下列變化不需要破壞化學鍵的是A．液態(tài)水變?yōu)樗魵?B．HCl氣體溶于水C．NaHCO3受熱分解 D．NaCl熔化26．（2022春·上海浦東新·高一華師大二附中?？计谀┳匀唤缰械哪芰看嬖诙喾N能量轉(zhuǎn)化形式，化學能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，也可?/p>