6.1化學反應與能量變化——高一化學人教版（2019）必修二課堂速測知識點一放熱反應與吸熱反應1．實驗探究(1)向Mg與稀鹽酸反應的溶液中插入溫度計，溫度計顯示的溫度，說明該反應為反應。(2)將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與10gNH4Cl晶體混合放入燒杯中，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部感覺冰涼，燒杯與木片間有結(jié)冰現(xiàn)象，說明該反應為反應。2．放熱反應與吸熱反應(1)放熱反應：的化學反應，如活潑金屬與酸的反應，燃燒反應，中和反應等。(2)吸熱反應：的化學反應，如氫氧化鋇與氯化銨的反應，鹽酸與碳酸氫鈉的反應，灼熱的炭與二氧化碳的反應等。知識點二化學反應過程中能量變化的原因1．從化學鍵的斷裂與形成分析2．從物質(zhì)具有的能量分析物質(zhì)具有的能量與物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)有關(guān)。(1)從物質(zhì)具有的能量理解兩反應①放熱反應可以看成是反應物所具有的化學能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來。②吸熱反應可以看成是熱能轉(zhuǎn)化為化學能被生成物所“儲存”。(2)圖示理解結(jié)論：化學反應中的能量變化取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。知識點三人類對能源的利用早期以為主要能源，現(xiàn)代以煤、石油和天然氣為主要能源。1．化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題(1)一是其短期內(nèi)，儲量有限；(2)二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、等是大氣污染物的主要來源。2．在燃料利用過程中，節(jié)能的主要環(huán)節(jié)(1)燃料燃燒階段——可通過改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的；(2)能量利用階段——可通過使用節(jié)能燈，改進電動機的材料和結(jié)構(gòu)，以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進能源循環(huán)利用，有效提高能源。3．新能源(1)特點：資源豐富、、等。(2)人們比較關(guān)注的新能源：能、能、地熱能、海洋能和氫能等。知識點四化學能轉(zhuǎn)化為電能1．火力發(fā)電(1)火力發(fā)電原理：通過燃燒時發(fā)生的氧化還原反應，使能轉(zhuǎn)化為能，加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機，帶動發(fā)電。間接實現(xiàn)了化學能轉(zhuǎn)化為電能。(2)能量轉(zhuǎn)換過程：能能能能。其中能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是。2．化學能直接轉(zhuǎn)化為電能——原電池(1)定義：把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。(2)工作原理(以銅鋅稀硫酸原電池為例)：原電池原理示意圖電極材料電極名稱電子流向電極反應式反應類型鋅負極反應銅正極2H＋＋2e－=H2↑反應總反應現(xiàn)象：鋅片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。知識點五常見化學電源1．鋅錳干電池(1)結(jié)構(gòu)：鋅錳干電池是以鋅筒作極，石墨棒作極，氯化銨糊作。(2)原理：鋅錳干電池屬于電池，放電之后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應無法逆向進行)。負極發(fā)生的電極反應為，正極發(fā)生的電極反應為2MnO2＋2NHeq\o\al(＋,4)＋2e－=Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。2．充電電池(1)充電電池屬于電池。有些充電電池在放電時所進行的反應，在充電時可以進行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應物，使充電、放電可在一定時間內(nèi)循環(huán)進行。充電電池中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學能eq\o(,\s\up12(放電),\s\do4(充電))電能。(2)常見的充電電池：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。3．燃料電池(了解)(1)燃料電池一種將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)和氧化劑(如氧氣)的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學反應裝置。(2)eq\x(特點)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(清潔、安全、高效等,能量轉(zhuǎn)化率可以達到80%以上,反應物不是儲存在電池內(nèi)部，而是從外部提供,供電量易于調(diào)節(jié)))【針對訓練】1.下列設(shè)備工作時，主要將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的是()ABCD家用燃氣灶鋅錳干電池鋰離子電池硅太陽能電池A.A B.B C.C D.D2.下列裝置可以形成原電池的是()A.A B.B C.C D.D3.氫氣和氧氣發(fā)生反應的過程，可用如圖所示模型表示（“—”表示化學鍵）。下列有關(guān)說法不正確的是()A.過程I是吸熱過程B.該反應為放熱反應C.狀態(tài)a的總能量大于狀態(tài)d的總能量D.該反應中的化學能只能與熱能發(fā)生轉(zhuǎn)化4.如圖為連有發(fā)光二極管的檸檬電池裝置，下列說法正確的是()A.鐵環(huán)為檸檬電池的正極B.電子由發(fā)光二極管經(jīng)導線流向鐵環(huán)C.負極反應式為D.可將檸檬換成盛裝酒精的裝置5.1mol（g）與1mol（g）反應生成HI（g）釋放出8.7kJ熱量，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示：下列說法不正確的是()A.和的總能量低于HI的能量B.破壞1molH—I鍵需要的能量是298.7kJC.1molHI（g）完全分解生成（g）和（g）時吸收4.35kJ熱量D.（g）中的H—H鍵比HI（g）中的H—I鍵牢固6.如圖所示，有關(guān)化學反應和能量變化的說法正確的是()A.圖甲表示的是吸熱反應的能量變化B.圖乙中反應物比生成物穩(wěn)定C.圖甲可以表示固體與反應的能量變化D.圖甲不需要加熱就能發(fā)生，圖乙一定需要加熱才能發(fā)生7.我國科學家設(shè)計的“海泥電池”，既可用于深海水下儀器的電源補給，又有利于海洋環(huán)境污染治理，其中微生物代謝產(chǎn)物顯酸性，電池工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.A電極為正極B.質(zhì)子從海底沉積層通過交接面向海水層移動C.負極的電極反應式為D.海水和海泥作為電解質(zhì)的一部分，富含鹽分，導電性強，有利于輸出電能8.下列分析中正確的是()A.將氯氣通入盛有和NaOH的混合溶液的燒杯中，燒杯壁發(fā)燙，說明反應物的總能量高于生成物的總能量，反應過程中放出能量B.1mol在氯氣中完全燃燒，放出180kJ能量，則斷開1mol和1mol中的化學鍵需要吸收的能量比形成1molHCl中的化學鍵釋放的能量少180kJC.干燥的碘粉與鋁粉混合無明顯現(xiàn)象，滴上一滴水會冉冉升起紫色的碘蒸氣，最后得到白色的，說明碘和鋁發(fā)生的反應是放熱反應D.精確實驗測得在常溫下也能微弱電離：，該過程是放熱過程9.形成的過程，化學鍵的鍵能是形成（或斷裂）1mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量。已知白磷和的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能，則反應中，消耗1mol的能量變化為()化學鍵P—PP—OOO鍵能/198360497A.吸收1641kJ的能量 B.放出1641kJ的能量C.吸收126kJ的能量 D.放出126kJ的能量10.化學電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應用。下列說法不正確的是()A.甲裝置溶液中向Cu電極方向移動，電子由Zn電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向Cu電極B.乙裝置正極的電極反應式為C.丙裝置中，鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應，鋅筒會變薄D.使用一段時間后，丁裝置中電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導電能力下降

答案以及解析1.答案：A解析：家用燃氣灶工作時，能將化學能轉(zhuǎn)化為熱能，A項符合題意；鋅錳干電池工作時，能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，B項不符合題意；鋰離子電池充電時，能將電能轉(zhuǎn)化為化學能，鋰離子電池放電時，能將化學能轉(zhuǎn)化為電能，C項不符合題意；硅太陽能電池工作時，能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，D項不符合題意。2.答案：B解析：形成原電池的一般條件有：①有兩個活潑性不同的電極；②將電極插入電解質(zhì)溶液中；③兩電極間構(gòu)成閉合回路；④能自發(fā)進行氧化還原反應。A項，煤油不是電解質(zhì)，該裝置不能形成原電池；B項，鋁比銅活潑，鋁能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應，該裝置中鋁作負極，銅作正極，該裝置能形成原電池；C項，鎂、銅之間沒有構(gòu)成閉合回路，該裝置不能形成原電池；D項，該裝置中兩電極間沒有構(gòu)成閉合回路，該裝置不能形成原電池。3.答案：D解析：由圖可知，過程I中氫氣和氧氣中的化學鍵發(fā)生斷裂，則過程I是吸熱過程，A項正確；該反應為氫氣與氧氣作用生成水的反應，為放熱反應，B項正確；氫氣與氧氣作用生成水的反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量，則狀態(tài)a的總能量大于狀態(tài)d的總能量，C項正確；通過燃料電池可將該反應中的化學能轉(zhuǎn)化為電能，D項錯誤。4.答案：C解析：鐵的活潑性大于銅，鐵環(huán)為檸檬電池的負極，電子由鐵環(huán)經(jīng)導線流向發(fā)光二極管，負極反應式為，故A、B項錯誤，C項正確；酒精不是電解質(zhì)，不能導電，不能將檸檬換成盛裝酒精的裝置，D項錯誤。5.答案：A解析：和反應的化學方程式為，該反應為放熱反應，所以1mol（g）和1mol（g）的總能量高于2molHI（g）的能量，A項錯誤；設(shè)破壞1molH—I鍵需要的能量為kJ，則有2kJ436kJ152.7kJ=8.7kJ，解得=298.7，B項正確；生成2molHI（g）釋放出8.7kJ熱量，則1molHI（g）完全分解生成（g）和（g）時吸收的熱量=，C項正確；根據(jù)破壞1molH—H鍵和1molH—I鍵所需能量的數(shù)據(jù)可知，（g）中的H—H鍵比HI（g）中的H—I鍵牢固，D項正確。6.答案：B解析：由圖甲可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，表示的是放熱反應的能量變化，A錯誤；圖乙中反應物的總能量小于生成物的總能量，根據(jù)能量最低原理，則反應物比生成物穩(wěn)定，B正確；固體與的反應為吸熱反應，則不能用圖甲表示其能量變化，C錯誤；圖甲表示放熱反應，有些放熱反應需要加熱才能發(fā)生，如碳的燃燒，圖乙表示吸熱反應，有些吸熱反應不需要加熱即可發(fā)生，如固體與的反應，D錯誤。7.答案：C解析：由圖可知，A電極上轉(zhuǎn)化為，氧元素的化合價降低，發(fā)生還原反應，所以A電極是正極，B電極是負極。由分析可知，A電極是正極，B電極是負極，A正確；質(zhì)子帶正電荷，放電時向正極移動，所以質(zhì)子由B電極向A電極移動，即從海底沉積層通過交接面向海水層移動，B正確；在微生物作用下與反應生成和在負極上失去電子生成S單質(zhì)，電極反應式為，C錯誤；海水和海泥作為電解質(zhì)的一部分，富含鹽分，可增強導電性，有利于電池電能的輸出，D正確。8.答案：AC解析：放熱反應中反應物的總能量高于生成物的總能量，A正確；1mol和1mol反應生成2molHCl，進行能量比較時，應以形成2molHCl中的化學鍵放出的能量進行計算，B錯誤；碘和鋁發(fā)生化合反應生成，放出的熱使碘升華，所以該反應是放熱反應，C正確；電離過程是在水溶液中或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動離子的過程，水電離時斷裂化學鍵，所以水的電離是吸熱過程，D錯誤。9.答案：B解析：反應中，和的化學鍵斷裂，（白磷）中有6條P—P鍵，中有1條OO鍵，故斷鍵吸收的能，根據(jù)圖像，中有12條P—O鍵，故成鍵放出的能量，