第15講化學(xué)反應(yīng)與能量變化目錄TOC\o"1-2"\h\u 1 1考點一化學(xué)反應(yīng)與能量變化 1考點二原電池原理 3考點三化學(xué)電源 5 7 111．了解常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，認識化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。2．了解常規(guī)能源使用中存在的問題，體會節(jié)能和開發(fā)高能清潔燃料的重要性。3．以原電池為例認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能。4．了解簡單原電池的構(gòu)成要素和工作原理，知道原電池原理的基本應(yīng)用。5．了解常見的化學(xué)電源及其在生活中的應(yīng)用，了解簡單電極反應(yīng)式的書寫?？键c一化學(xué)反應(yīng)與能量變化一、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：熱量的化學(xué)反應(yīng)；吸熱反應(yīng)：熱量的化學(xué)反應(yīng)。2.．常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCO3、NH4HCO3、NH4Cl等的分解反應(yīng)②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應(yīng)③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)放熱反應(yīng)①燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③活潑金屬與水或酸的反應(yīng)④活潑金屬氧化物與水、酸的反應(yīng)⑤金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)，如鋁熱反應(yīng)⑥大多數(shù)化合反應(yīng)(C與CO2反應(yīng)等除外)，如合成氨反應(yīng)、SO2與O2生成SO3的反應(yīng)等【溫馨提示】需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2；不需要加熱的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因1．化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的與生成物中化學(xué)鍵的過程，化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化取決于化學(xué)鍵斷裂吸收的能量與化學(xué)鍵形成釋放的能量的，即：eq\a\vs4\al(吸收能量E1)eq\a\vs4\al(\o(→，\s\up7(舊化學(xué)鍵斷裂),\s\do5(新化學(xué)鍵形成)))eq\a\vs4\al(反應(yīng)物)eq\a\vs4\al(生成物)eq\a\vs4\al(釋放能量E2)【溫馨提示】舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成是同時進行的，缺少任何一個過程都不是化學(xué)變化。2．一個確定的化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量取決于與的相對大小。當反應(yīng)物的總能量生成物的總能量時，化學(xué)反應(yīng)放出能量；當反應(yīng)物的總能量生成物的總能量時，化學(xué)反應(yīng)吸收能量。類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖示【溫馨提示】物質(zhì)的化學(xué)鍵越牢固，斷裂需要吸收的能量越多，形成釋放的能量越多，物質(zhì)具有的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定?！镜淅治觥俊纠?】（2023年7月黑龍江省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）自熱火鍋由于其加熱方便快捷，深受人們的喜愛。其原理是發(fā)熱包中的氧化鈣與水發(fā)生了放熱反應(yīng)。下列屬于放熱反應(yīng)的是

A．水煤氣的制備 B．酸堿中和反應(yīng) C．碳酸鈣高溫分解 D．氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)【例2】（2023年1月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）下列關(guān)于能量的敘述正確的是

A．化學(xué)鍵斷裂要放出能量 B．如圖所示反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．氫氣在氧氣中的燃燒是放熱反應(yīng) D．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān)【例3】（2023年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試）下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是A．鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng) B．鹽酸與鎂條的反應(yīng)C．天然氣在氧氣中的燃燒 D．硫酸與氫氧化鈉的反應(yīng)考點二原電池原理1．間接轉(zhuǎn)化——火力發(fā)電(1)火力發(fā)電原理：首先通過燃燒時發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，使轉(zhuǎn)變?yōu)?，加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機，然后帶動發(fā)電。(2)能量轉(zhuǎn)換過程：化學(xué)能eq\o(→,\s\up7(燃料燃燒))熱能eq\o(→,\s\up7(蒸汽輪機))機械能eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機))電能，其中能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是。2．直接轉(zhuǎn)化——原電池(1)概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把轉(zhuǎn)化為的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是反應(yīng)。(2)構(gòu)成條件一看反應(yīng)。看是否有能進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生。二看兩電極。具有的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。三看是否形成閉合回路。形成閉合回路需三個條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③)兩電極插入溶液。(3)工作原理(以銅—鋅原電池為例)電極材料鋅銅電極名稱極極電極反應(yīng)反應(yīng)類型反應(yīng)反應(yīng)電子流向電子從極流出經(jīng)外電路流入極離子移向陽離子移向極，陰離子移向極【溫馨提示】(1)原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導(dǎo)線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。(2)電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導(dǎo)線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。(3)無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液?！镜淅治觥俊纠?】（2023年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）如圖為鋅銅原電池裝置示圖，下列說法正確的是

A．Zn是正極 B．Cu表面有氣泡產(chǎn)生C．負極上發(fā)生還原反應(yīng) D．電子從銅電極流向鋅電極【例2】（2023年四川省高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）某原電池裝置如圖所示。

該電池工作時，下列說法正確的是A．Zn棒作正極 B．溶液中Cu2+移向Zn棒C．電子從Zn棒經(jīng)導(dǎo)線流向Cu棒 D．該裝置將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能【例3】（2023年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試）下列關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是

A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．石墨是負極C．電子由石墨通過導(dǎo)線流向鋅片 D．鋅電極上發(fā)生的反應(yīng)為：考點三化學(xué)電源1．常見的化學(xué)電源(1)鋅錳干電池是負極，是正極，在石墨棒周圍填充糊狀的MnO2和NH4Cl作，在使用過程中，電子由流向，鋅逐漸消耗，二氧化錳不斷被還原，電池電壓逐漸降低，最后失效，這種電池內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無法進行，放電之后不能充電，屬于電池。(2)鉛酸蓄電池放電時是正極發(fā)生還原反應(yīng)，是負極發(fā)生氧化反應(yīng)，是電解質(zhì)；在充電時與放電時所進行的氧化還原反應(yīng)是的，可以實現(xiàn)放電(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能)與充電(電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能)的循環(huán)，這種充電電池屬于電池。另外，常見的充電電池還有氫鎳電池、鋰離子電池、銀鋅電池、鎘鎳電池等。(3)燃料電池①電池結(jié)構(gòu)——以氫氧酸性燃料電池為例：氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，分為酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負極反應(yīng)式2H2－4e－=4H＋2H2＋4OH－－4e－=4H2O正極反應(yīng)式O2＋4e－＋4H＋=2H2OO2＋2H2O＋4e－=4OH－電池總反應(yīng)式2H2＋O2=2H2O②工作原理：燃料電池是通過燃料與氧氣分別在兩個電極上發(fā)生反應(yīng)，將能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，通入燃料的電極是極，通入氧氣的電極是極?！镜淅治觥俊纠?】（2023年1月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）下列常見的化學(xué)電源屬于一次電池的是A．鎳氫電池 B．鉛酸蓄電池 C．鋰離子電池 D．鋅錳干電池【例2】（云南省2023年普通高中學(xué)業(yè)水平考試）用檸檬汁及電極材料組裝的水果電池可觀察到燈泡發(fā)亮，裝置如圖所示。下列分析正確的是

A．鋁片是正極 B．檸檬汁是電解質(zhì)溶液C．電子從鋁電極流出經(jīng)檸檬汁到銅電極 D．H+在銅電極上失電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2【例3】（2023年7月黑龍江省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）根據(jù)原電池原理，人們研制出很多結(jié)構(gòu)和性能各異的化學(xué)電池，用來滿足不同的用電需要。常見的鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示。下列說法錯誤的是

A．鋅筒質(zhì)量逐漸減小 B．該電池放電之后不能充電C．此裝置中，石墨棒作正極 D．電子從石墨棒通過導(dǎo)線流向鋅筒1．（2023年黑龍江省春季普通高中學(xué)業(yè)合格考試）銅鋅原電池裝置如圖所示，有關(guān)敘述正確的是A．該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．Zn為正極，Cu為負極C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2．（2023年四川省高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）化學(xué)反應(yīng)的能量變化是人類獲取能量的重要途徑.某化學(xué)反應(yīng)的能量變化加圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是

A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．可能是鹽酸與NaHCO3的反應(yīng)C．能量變化只與化學(xué)鍵斷裂有關(guān) D．生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量3．（2023年1月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）下列關(guān)于如圖所示原電池裝置的敘述錯誤的是

A．鋅片作負極 B．電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片C．將稀硫酸換成乙醇，電流表不偏轉(zhuǎn) D．該裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率可達100%4.（云南省2023年春季學(xué)期期末普通高中學(xué)業(yè)水平考試）市面上銷售的食品“自嗨鍋”，只需向其中加入水便可烹煮食物。從化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化角度分析，加入水時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于A．放熱反應(yīng) B．吸熱反應(yīng) C．分解反應(yīng) D．水解反應(yīng)5．（2023年6月浙江省學(xué)業(yè)水平適應(yīng)性考試）某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下表。下列說法錯誤的是實驗編號電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向1、稀鹽酸偏向2、溶液偏向3、濃硝酸偏向A．實驗1：鋁片上有氣泡生成，發(fā)生還原反應(yīng)B．實驗2：溶液中向電極移動C．實驗3：電子從鋁片流向硝酸溶液再流向銅片D．上述三組對比實驗可知，金屬性強的金屬在原電池中不一定做負極6．（2022年廣東省高中學(xué)業(yè)平合格考試）將鐵片和銅片貼在浸潤過稀硫酸的濾紙兩側(cè)，用導(dǎo)線連接電流計，制成簡易電池，裝置如圖。關(guān)于該電池的說法正確的是

A．銅片上有產(chǎn)生B．負極反應(yīng)為C．鐵電極附近溶液中的增大D．放電時電子流向：銅片→電流計→鐵片7.（2022年西藏自治區(qū)普通高中學(xué)業(yè)水平考試）下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是A．甲烷在空氣中燃燒 B．酸堿中和反應(yīng)C．石灰石高溫分解 D．鋅與鹽酸反應(yīng)8.（2022年海南省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）將鋅片和銅片插入蘋果中制成水果電池。有關(guān)說法正確的是

A．將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．鋅片上發(fā)生還原反應(yīng)C．銅片是原電池的正極D．電子流向：銅片→電流表→鋅片9．（甘肅省2022年夏季普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）某興趣小組用大小和形狀相同的銅片和鋅片作電極研究檸檬水果電池，裝置如下圖所示，當電池工作時，下列說法不正確的是A．銅片電極上發(fā)生了還原反應(yīng) B．鋅片電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+C．該裝置實現(xiàn)了從化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化 D．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片10．（甘肅省2022年夏季普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）化學(xué)反應(yīng)常伴隨能量變化。下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是A．過氧化鈉與水的反應(yīng) B．白磷的自燃C．碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng) D．鎂條與鹽酸的反應(yīng)11．（2022年7月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）某學(xué)習(xí)小組以相同大小的銅片和鋅片為電極(其他條件相同)研究水果電池，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。下列敘述正確的是實驗編號水果種類電極間距離/cm電流/μA1番茄198.72番茄272.53蘋果227.2A．該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．該實驗所用裝置中，負極的材料是銅片C．該實驗所用裝置中，鋅片發(fā)生還原反應(yīng)D．該實驗表明水果種類和電極間距離對電流大小有影響12．（2022年7月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）下圖所示裝置可以構(gòu)成原電池的是A． B．C．

D．

13．（2022年7月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）下列屬于放熱反應(yīng)的是A．甲烷在空氣中燃燒B．鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)C．氫氧化鋇與氧化銨的反應(yīng)D．灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)14．（2022年7月遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試）下列關(guān)于能量的敘述錯誤的是A．各種物質(zhì)都具有能量B．化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化總會伴隨能量變化C．當化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時，反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂要吸收能量D．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān)15．（2023年福建省普通高中學(xué)業(yè)合格性考試）將鋅片和銅片插入檸檬中(如圖)，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列關(guān)于該裝置的說法正確的是

A．銅片逐漸被腐蝕 B．鋅片上發(fā)生還原反應(yīng)C．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．電子流向：銅片→電流計→鋅片1.（天津市紅橋區(qū)2022-2023學(xué)年高一學(xué)業(yè)水平考試模擬）下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是A．煅燒石灰石 B．通電分解水 C．木炭燃燒 D．小蘇打受熱分解2．（江西省贛州市2023-2024學(xué)年高二學(xué)業(yè)水平考試模擬）西紅柿中含有礦物鹽、有機酸等，某同學(xué)利用題圖所示裝置探究原電池原理。下列說法正確的是A．電極是該電池的正極 B．電極表面產(chǎn)生的氣體是C．電子經(jīng)導(dǎo)線由電極流入電極 D．該裝置可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能3．（甘肅省蘭州第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高二學(xué)業(yè)水平考試模擬）下列圖示變化為吸熱反應(yīng)的是A．

B．

C．

D．

4．（2023年江蘇省揚州市普通高中學(xué)業(yè)水平考試模擬）一種可用于潛艇的電池的電極材料為鋰和鋼板，電解質(zhì)為LiOH，使用時加入水即可放電。電池反應(yīng)為2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。下列說法正確的是A．鋼板為負極 B．H2在正極生成C．OH-移向正極 D．電子由鋼板經(jīng)導(dǎo)線流向鋰5．（遼寧省鞍山市2023年高中學(xué)業(yè)水平考試模擬）關(guān)于如圖所示的原電池，下列說法正確的是

A．負極發(fā)生氧化反應(yīng) B．電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片C．該裝置能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．銅片上發(fā)生的反應(yīng)為6．（2023年天津市河北區(qū)普通高中學(xué)業(yè)水平考試模擬）下列反應(yīng)過程中的能量變化符合如圖所示的是

A．鎂與鹽酸反應(yīng)生成物的總能量高 B．生石灰與水反應(yīng)C．氫氣在氯氣中燃燒 D．灼熱的炭與二氧化碳反應(yīng)反應(yīng)物的總能量低7．（北京市海淀區(qū)2022-2023學(xué)年高一學(xué)業(yè)水平合格性考試模擬）已知：，測得反應(yīng)過程中溶液溫度升高。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中，正確的是A．屬于吸熱反應(yīng) B．屬于非氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 D．能量變化與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān)8．（四川省雅安市2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期學(xué)業(yè)水平考試模擬）工業(yè)上制鹽酸，可先利用在中燃燒生成(放熱反應(yīng))，下列說法正確的是A．形成鍵吸收能量B．反應(yīng)放熱是由于離子鍵的變化引起的C．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D．和的質(zhì)量與反應(yīng)放熱的多少無關(guān)9．（北京市豐臺區(qū)2023年普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試模擬）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法中，不正確的是A．Na2O2與水的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)B．化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因C．與NH4Cl的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)D．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)時向環(huán)境中釋放能量10．（湖南省郴州市2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期學(xué)業(yè)水平合格性考試模擬）圖為某原電池裝置示意圖，下列有關(guān)說法正確的是

A．Zn為負極B．該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．鋅片上發(fā)生的反應(yīng)：D．電子流向：Cu→導(dǎo)線→Zn11．（2023年江蘇省揚州市普通高中學(xué)業(yè)水平合格性模擬）甲醇重整反應(yīng)的原理為，其能量變化如圖所示。下列說法正確的