廣東省高中化學(xué) 專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量講義 新人教版
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1、 專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量 考綱原文 5年考題 考情分析 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。了解常見的氧化還原反應(yīng)。 T62氧化還原反應(yīng)基本概念 T14、T61氧化還原反應(yīng)基本概念 T23氧化還原產(chǎn)物判斷 T38(1)判斷氧化還原反應(yīng) T64氧化劑、還原劑的判斷及元素化合價(jià)變化 T58氧化還原反應(yīng)基本概念 T17、T62氧化還原反應(yīng)基本概念 從近五年廣東學(xué)業(yè)水平考試考題分布可知,考點(diǎn)分布較為均勻,知識(shí)覆蓋面較廣,每年必考。單項(xiàng)選擇題Ⅰ、單項(xiàng)選擇題Ⅱ、多項(xiàng)選擇題均有涉及,重點(diǎn)考查的知識(shí)點(diǎn)有:氧
2、化還原反應(yīng)的基本概念和各概念之間的相互關(guān)系,熱能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化,原電池的工作原理以及能源利用等。 2.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因,知道常見的能量轉(zhuǎn)化形式。 T30能量轉(zhuǎn)化形式 T40 鍵能與吸熱、放熱的關(guān)系 T35能量轉(zhuǎn)化 T45能量轉(zhuǎn)化形式 T64能量的綜合考查 3.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)等概念。 T40能量轉(zhuǎn)化 T18(1)吸、 放熱反應(yīng) T4放熱反應(yīng) 4.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 T57能源問題 T60綠色化學(xué) T31(1)獲得新能源的方法 T62能源利用
3、中的產(chǎn)物 T56能源問題 T56能源問題 5.了解原電池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)。知道常見化學(xué)電源的種類。 T32銅鋅原電池 T59鋰碘電池 T37銅銀原電池 T21銅鋅原電池 T22(1)銅鐵原電池 T21銅鋅原電池 T38水果電池 6.了解金屬腐蝕的危害及其防止措施。 T28金屬防腐 T49金屬防腐 T34金屬防腐 注:(1)表示1月學(xué)業(yè)水平考題。 考點(diǎn)1 氧化還原反應(yīng) 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T17)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)被稱為“養(yǎng)魚寶”,可降低水中的氯對(duì)魚的危害。脫氯反應(yīng)為:S2O+4Cl2+5H2O===2SO+10H
4、++8Cl-,該反應(yīng)中( ) A.H2O被氧化 B.Cl2作還原劑 C.S元素化合價(jià)降低 D.Cl2表現(xiàn)氧化性 2.(2012~2016連續(xù)五年廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)(多選)氫氣還原氧化銅的反應(yīng)為CuO+H2Cu+H2O,在該反應(yīng)中( ) A.CuO 作還原劑 B.CuO作氧化劑 C.銅元素化合價(jià)降低 D.銅元素化合價(jià)升高 3.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T23)2 mol FeCl2與1 mol Cl2恰好完全反應(yīng),則產(chǎn)物的物質(zhì)的量為( ) A.1 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol 一、氧化還原反應(yīng) 1.氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念 (1)氧化還
5、原反應(yīng):凡有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)。 (2)非氧化還原反應(yīng):凡沒有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)。 (3)氧化反應(yīng):在氧化還原反應(yīng)中,反應(yīng)物所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)。 (4)還原反應(yīng):在氧化還原反應(yīng)中,反應(yīng)物所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)。 2.氧化還原反應(yīng)的特征(判別方法):元素化合價(jià)發(fā)生變化。 3.氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):反應(yīng)過程中有電子得失(或偏移)。 4.氧化劑和還原劑 (1)定義 ①?gòu)幕蟽r(jià)角度定義:在氧化還原反應(yīng)中,所含元素的化合價(jià)降低的反應(yīng)物,稱為氧化劑;所含元素的化合價(jià)升高的反應(yīng)物,稱為還原劑。 ②從電子轉(zhuǎn)移角度定義:在氧化還原反應(yīng)中,得到電子(或電子偏向)的反應(yīng)物,稱為氧
6、化劑;失去電子(或電子偏離)的反應(yīng)物,稱為還原劑。 (2)價(jià)態(tài)與氧化劑、還原劑的關(guān)系 ①元素為最低價(jià)態(tài)時(shí),只具有還原性,如I-、S2-等。 ②元素為最高價(jià)態(tài)時(shí),只具有氧化性,如Fe3+、H+、濃H2SO4等。 ③元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí),既具有氧化性,又具有還原性,如S、SO2、Fe2+、I2、H2O2。 (3)氧化性、還原性強(qiáng)弱規(guī)律 氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物; 還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。 5.基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系 規(guī)律:置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng);有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。 二、氧化還原反應(yīng)中概念間的
7、關(guān)系 [妙招巧記] 升(化合價(jià)升高)失(失電子)氧(被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng))還(作還原劑,本身具有還原性); 降(化合價(jià)降低)得(得電子)還(被還原,發(fā)生還原反應(yīng))氧(作氧化劑,本身具有氧化性)。 (2015廣東1月學(xué)業(yè)水平測(cè)試)下列反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是( ) A.CaO+H2O===Ca(OH)2 B.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ C.2Na+2H2O===H2↑+2NaOH D.4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 [解析] 反應(yīng)前后元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。因此可根據(jù)氧化還原反應(yīng)中一定有元素化合價(jià)變化的特征進(jìn)
8、行判斷。B、C、D項(xiàng)中都存在元素化合價(jià)的變化;A項(xiàng)中則不存在元素化合價(jià)的變化,所以不是氧化還原反應(yīng)。 [答案] A (多選)對(duì)于2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2反應(yīng),下列說法不正確的是(Br的相對(duì)原子質(zhì)量=80)( ) A.該反應(yīng)既是置換反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng) B.Cl2是氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng) C.若有1.6 g Br2生成,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.04NA個(gè)電子 D.鈉元素在反應(yīng)中價(jià)態(tài)不變,所以NaBr既不是氧化劑,又不是還原劑 [解析] 該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng),因反應(yīng)中元素的化合價(jià)有升降,該反應(yīng)也屬于氧化還原反應(yīng)。 [答案] CD [特別提醒] 此類是
9、結(jié)合實(shí)例確定氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念的試題,其解題方法是找變價(jià)→判類型→分升降→定其他。其中“找變價(jià)”是非常關(guān)鍵的一步。 考點(diǎn)2 化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化;吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng) 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T45)早期火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用的推進(jìn)劑為液氧和汽油?;鸺l(fā)射過程中,推進(jìn)劑的燃燒是將( ) A.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能 C.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D.熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 2.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T35)下列有關(guān)能量的說法正確的是( ) A.原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B.原電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 C.中和反應(yīng)放熱說明中和反應(yīng)前后能量不守恒 D.吸熱反應(yīng)中生成物的
10、總能量低于反應(yīng)物的總能量 3.(2015廣東1月學(xué)業(yè)水平測(cè)試T18)下圖為某化學(xué)反應(yīng)的能量—反應(yīng)進(jìn)程圖,由此可判斷該反應(yīng)( ) A.為放熱反應(yīng) B.為吸熱反應(yīng) C.屬于燃燒反應(yīng) D.屬于中和反應(yīng) 4.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T40)下列關(guān)于能量變化的說法正確的是( ) A.冰融化成水放出熱量 B.化學(xué)鍵斷裂過程一定放出能量 C.生成物的總能量一定低于反應(yīng)物的總能量 D.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因 5.(2013廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T30)H2在O2中燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng),則( ) A.該過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.反應(yīng)物的總能量
11、小于生成物的總能量 C.該過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 一、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 1.化學(xué)鍵的斷裂和形成與化學(xué)反應(yīng)中能量的變化 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因:化學(xué)鍵的斷鍵與形成。斷裂反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵要吸收能量;形成生成物分子中的化學(xué)鍵要放出能量。 2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) (1)放熱反應(yīng):即放出熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。 (2)吸熱反應(yīng):即吸收熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。 3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 (1)化學(xué)反應(yīng)中的能量示意圖 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) (2)能量
12、關(guān)系(由能量守恒可得) ①反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+熱量(放熱反應(yīng)); ②反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量-熱量(吸熱反應(yīng))。 二、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 1.常見的放熱反應(yīng) (1)所有的燃燒反應(yīng); (2)酸堿中和反應(yīng); (3)大多數(shù)的化合反應(yīng); (4)金屬與酸的反應(yīng); (5)生石灰和水的反應(yīng)。 2.常見的吸熱反應(yīng) (1)晶體Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng); (2)大多數(shù)的分解反應(yīng); (3)以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng); (4)C與CO2(或H2O)的反應(yīng)。 [溫馨提示] (1)化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。
13、 (2)斷鍵吸收能量,成鍵放出能量。任何化學(xué)反應(yīng)都有吸收能量和放出能量的過程,吸放熱的相對(duì)大小決定反應(yīng)整體是吸熱還是放熱。 (多選)化學(xué)反應(yīng)一般均會(huì)伴隨著能量變化,對(duì)H2在O2中燃燒的反應(yīng),正確的是( ) A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng) C.?dāng)嗔袶—H鍵吸收能量 D.生成H—O鍵吸收能量 [解析] 可燃物燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,為放熱反應(yīng),斷裂化學(xué)鍵吸收能量,形成化學(xué)鍵釋放能量。 [答案] BC (2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)在含少量Mg粉的試管中滴入稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡,且試管壁發(fā)熱。該反應(yīng)為( ) A.放熱反應(yīng) B.吸熱反應(yīng) C.化合反應(yīng) D.復(fù)分解
14、反應(yīng) [答案] A 考點(diǎn)3 原電池和化學(xué)電源 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T38)如圖所示,將鋅棒和銅棒插入蘋果中,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該蘋果電池中( ) A.鋅棒是負(fù)極 B.銅棒是負(fù)極 C.鋅棒質(zhì)量增加 D.銅棒質(zhì)量減小 2.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T21) 右圖為番茄電池的示意圖,下列說法正確的是( ) A.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅 B.負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+ C.一段時(shí)間后,銅片質(zhì)量會(huì)減少 D.一段時(shí)間后,鋅片質(zhì)量會(huì)增加 3.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T37)將銅納米顆粒和銀納米顆粒相隔一定距離固定在石墨片上,然后浸在AgNO3溶液
15、中,可構(gòu)成一種納米型原電池。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為( ) A.Ag++e- ===Ag B.Cu — 2e- === Cu2+ C.Cu2++2e- === Cu D.2H++2e- === H2↑ 一、原電池的工作原理 1.概念 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。裝置(以CuZn原電池為例)如下圖所示。 2.原電池形成的一般條件 (1)有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng); (2)有相連接的兩個(gè)電極(金屬或非金屬導(dǎo)體及其他可以作電極材料的物質(zhì)); (3)兩電極同時(shí)與電解質(zhì)溶液接觸; (4)形成閉合回路。 3.工作原理 以CuZn原電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)為例: 二、幾
16、種常見新型化學(xué)電源 1.化學(xué)電源的類型 干電池、充電電池(又稱二次電池)和燃料電池。 2.各類型電池的特點(diǎn) 一次電池不可充電,二次電池可循環(huán)利用,放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,充電過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。燃料電池最理想的燃料是氫氣。 3.氫氧燃料電池 氫氧燃料電池是一種高效、低污染的新型電池,主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為鉑電極,活性炭為負(fù)極,電解質(zhì)溶液一般為40%的KOH溶液或稀H2SO4。電極反應(yīng)如下: 電解質(zhì)溶液 KOH溶液 稀H2SO4 負(fù)極反應(yīng) 2H2+4OH-—4e-===4H2O 2H2-4e-===4H+ 正極反應(yīng) O2+2H2O+4e
17、-===4OH- O2+4H++4e-===2H2O 總反應(yīng) 2H2+O2===2H2O (2016廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)銅鋅原電池的裝置如圖所示,下列說法正確的是( ) A.鋅電極上發(fā)生還原反應(yīng) B.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C.鋅片和銅片上都有氧氣產(chǎn)生 D.原電池工作一段時(shí)間后溶液的c(H+)減小 [解析] 銅鋅原電池中,鋅電極作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);銅電極作正極,發(fā)生還原反應(yīng);工作一段時(shí)間后溶液中c(H+)減小,銅片上有氫氣產(chǎn)生。 [答案] D 根據(jù)下列事實(shí):①X+Y2+===X2++Y;②Z+2H2O(冷水)===Z(OH)2+H2↑;③Z2+的氧化性比X2+弱;
18、④由Y、W作電極組成的原電池,電極反應(yīng)為W2++2e-===W,Y-2e-===Y2+??芍猉、Y、W、Z的還原性由強(qiáng)到弱的順序是( ) A.X>Z>Y>W B.Z>W>X>Y C.Z>X>Y>W D.Z>Y>X>W [解析] 根據(jù)①可知,還原性:X>Y;根據(jù)②可知,Z是一種很活潑的金屬;根據(jù)③可知,還原性:Z>X;根據(jù)④可知,還原性:Y>W。綜合以上結(jié)論,可知還原性:Z>X>Y>W。 [答案] C [特別提醒] 根據(jù)原電池可以判斷金屬活潑性的強(qiáng)弱:作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)。 考點(diǎn)4 金屬的腐蝕和防護(hù) 1.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T34)港珠澳大橋的建造使用了大量鋼材。對(duì)鋼鐵
19、采取的防腐措施合理的是( ) A.表面鑲銅 B.表面噴涂油漆 C.用水清洗 D.增加鋼鐵中的碳含量 2.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T49)能有效防止鐵質(zhì)欄桿銹蝕的措施是( ) A.接上銅網(wǎng) B.與石墨相連 C.定期涂上油漆 D.定期擦去鐵銹 3.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T28)據(jù)統(tǒng)計(jì),每年由于腐蝕而直接損耗的金屬材料約占金屬年產(chǎn)量的10%。下列措施中,不能防止金屬腐蝕的是( ) A.在金屬表面涂一層油漆 B.在金屬表面涂機(jī)油 C.在金屬表面涂食鹽溶液 D.在金屬表面鍍一層不活潑金屬 1.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕 金屬腐蝕的實(shí)質(zhì) 金屬原子失去電子被
20、氧化而消耗的過程:M-ne-===Mn+ 金屬的腐蝕 種類 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 條件 金屬與干燥氣體或非電解質(zhì)溶液直接接觸 不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸 本質(zhì) 金屬被腐蝕 較活潑金屬被腐蝕 現(xiàn)象 腐蝕過程無電流產(chǎn)生 腐蝕過程有電流產(chǎn)生 相互關(guān)系 兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但以電化學(xué)腐蝕為主,危害更大 金屬防護(hù) (1)改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)抗腐蝕能力,如制成不銹鋼; (2)金屬表面覆蓋保護(hù)層 ①涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料; ②鍍抗腐蝕金屬——電鍍、熱鍍、噴鍍法; ③用化學(xué)方法使其表面形成一層致密氧化膜 2.析氫腐蝕和吸氧腐蝕 類型 析氫
21、腐蝕 吸氧腐蝕 形成條件 水膜酸性較強(qiáng) 水膜酸性很弱或呈中性 負(fù)極反應(yīng) Fe-2e-===Fe2+ 正極反應(yīng) 2H++2e-===H2↑ 2H2O+O2+4e-===4OH- 電子如何流動(dòng)形成電通路 Fe失2e-,成為Fe2+進(jìn)入溶液,F(xiàn)e失去的e-流入C極,H+趨向于C極,與C極上的e-結(jié)合成H2放出 Fe失2e-,成為Fe2+進(jìn)入溶液,F(xiàn)e失去的e-流入C極,在C極O2獲得e-成為OH-進(jìn)入溶液 普遍性 吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍 鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是( ) A.2H++2e-===H2↑ B.2H2O+O2+4e-===4OH-
22、C.Fe-2e-===Fe2+ D.4OH-+4e-===2H2O+O2↑ [解析] 鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極為鐵,正極為碳,電解質(zhì)溶液為溶有O2或CO2等氣體的水膜。當(dāng)水膜呈弱酸性或中性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+,正極反應(yīng)為2H2O+O2+4e-===4OH-;當(dāng)水膜呈酸性時(shí)發(fā)生析氫腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+,正極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑。 [答案] C 下列關(guān)于金屬腐蝕和防護(hù)的說法不正確的是( ) A.金屬腐蝕過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) B.在鐵表面鍍鋅可對(duì)鐵起保護(hù)作用 C.在鐵船殼上鑲嵌銅塊能減緩船體的腐蝕 D
23、.鋁制品在空氣中不易被腐蝕,是因其表面形成了致密的氧化鋁保護(hù)層 [解析] 在鐵船殼上鑲嵌銅塊時(shí),由于形成銅鐵原電池,鐵作負(fù)極,被氧化,導(dǎo)致船殼被腐蝕,故應(yīng)該鑲嵌比鐵活潑的金屬,如鋅,C的說法不正確。 [答案] C 考點(diǎn)5 能源在人類生存和社會(huì)發(fā)展中的重要作用 1.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T62)(多選)在下列能源的利用過程中,不直接產(chǎn)生CO2的有( ) A.石油 B.太陽能 C.氫能 D.天然氣 2.(2015廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T31)隨著化石資源的日益減少,能源危機(jī)成為目前人類面臨的重要問題。主要利用化學(xué)方法產(chǎn)生新能源的事例為( ) A.風(fēng)力發(fā)電 B.潮汐能發(fā)電 C
24、.水力發(fā)電 D.太陽能光解水制取H2 3.(2014廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試T60)(多選)綠色化學(xué)工藝的特點(diǎn)可以用原子經(jīng)濟(jì)化、原料綠色化、催化劑綠色化、溶劑綠色化、產(chǎn)品綠色化等來形象地概括。下列說法符合綠色化學(xué)理念的是( ) A.無機(jī)化工生產(chǎn)中使用H2O2代替KClO3作氧化劑 B.生產(chǎn)過程中選用催化劑只需考慮能加快反應(yīng)即可 C.物質(zhì)合成中使用無毒、無害的原料或可再生資源 D.有機(jī)化工生產(chǎn)中所需溶劑盡量選擇苯、氯仿等有機(jī)物 4.(2012廣東1月學(xué)業(yè)水平測(cè)試T27)不同種類的能量可相互轉(zhuǎn)化。下列說法不正確的是( ) A.硅材料可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能 B.水力發(fā)電可將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能
25、 C.原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D.燃燒反應(yīng)可將熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 1.人類利用能源的3個(gè)階段(如下圖所示) →→ 2.燃料的燃燒 (1)燃燒的條件:達(dá)到著火點(diǎn);與O2接觸。 (2)燃料充分燃燒的條件:足夠多的空氣;燃料與空氣有足夠大的接觸面積。 (3)提高煤炭燃燒效率的方法和目的 ①方法:煤的干餾、氣化和液化。 ②目的:減少污染物的排放;提高煤炭的利用率。 3.使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā) (1)重要的化石燃料:煤、石油、天然氣。 (2)煤作燃料的利弊問題及改變措施 ①利弊問題 a.煤是重要的化工原料,把煤作燃料簡(jiǎn)單燒掉太可惜,應(yīng)該綜合利用。 b.煤直
26、接燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。 c.煤作為固體燃料,燃燒反應(yīng)速率小,熱利用效率低,且運(yùn)輸不方便。 ②改變措施 可以通過清潔煤技術(shù),如煤的液化和氣化,以及實(shí)行煙氣凈化脫硫等,大大減少燃煤對(duì)環(huán)境造成的污染,提高煤燃燒的熱利用率。 (3)新能源的開發(fā) ①調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率,節(jié)約油氣資源,加強(qiáng)科技投入,加快開發(fā)水電、核電和新能源等。 ②最有前途的新能源是太陽能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。 節(jié)能減排指的是減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放。下列有關(guān)做法不符合這一要求的是( ) A.將煤液化、氣化,提高燃料的燃燒效率 B.在汽車上安裝汽車
27、尾氣催化轉(zhuǎn)化裝置,使之發(fā)生如下反應(yīng):4CO+2NO24CO2+N2 C.在大力推廣乙醇汽油的同時(shí),研究開發(fā)太陽能汽車和氫燃料電池汽車 D.在水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電中,應(yīng)大力發(fā)展火力發(fā)電 [解析] 火力發(fā)電是以燃煤作為能源,能量轉(zhuǎn)化率低且排放大量污染物以及溫室氣體,不符合“節(jié)能減排”的要求。 [答案] D 有人預(yù)言H2是21世紀(jì)最理想的能源,其根據(jù)不正確的是( ) A.生產(chǎn)H2的原料來源廣泛 B.在等質(zhì)量的可燃?xì)怏w中,H2燃燒時(shí)放出的熱量多 C.H2易液化,攜帶方便 D.燃燒時(shí)無污染 [解析] 氫能源是一種應(yīng)用前景非常好的新能源,它具有燃燒充分、燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)
28、境無污染、燃燒效率高、制取原料易得等優(yōu)點(diǎn),但氫能源的利用也遇到廉價(jià)制氫技術(shù)尚未成熟、貯存困難等問題,所以氫能源到目前為止還不能推廣應(yīng)用。 [答案] C 一、單項(xiàng)選擇題Ⅰ 1.將Cl2通入自來水中殺菌消毒,主要是利用了Cl2與H2O生成的HClO的( ) A.氧化性 B.酸性 C.還原性 D.穩(wěn)定性 2.科學(xué)家正在研究開發(fā)新的能源?!熬G色能源”目前是研究的新能源之一,高粱、玉米等綠色植物的種子經(jīng)發(fā)酵、蒸餾就可以得到一種“綠色能源”。這種物質(zhì)是( ) A.氫氣 B.甲烷 C.酒精 D.木炭 3.能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置(燒杯中溶液均為稀硫酸)是( ) 4.下
29、列反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是( ) A.Fe(OH)3+3HNO3=== Fe(NO3)3+3H2O B.3NH3H2O+AlCl3=== Al(OH)3 ↓+3NH4Cl C.3Cu+8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O D.CH3COOH+NaOH=== CH3COONa+H2O 5.下圖所示為某原電池示意圖,下列說法正確的是( ) A.銅電極質(zhì)量增加 B.鋅電極質(zhì)量減小 C.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) D.電子從銅電極流向鋅電極 6.下列反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是( ) A.碳酸鈣受熱分解 B.甲烷燃燒 C.鋁熱反應(yīng) D.鋅與稀硫酸的反
30、應(yīng) 7.對(duì)于反應(yīng)2Na+2H2O===H2↑+2NaOH的說法不正確的是( ) A.屬于置換反應(yīng) B.Na是還原劑 C.H2O是還原劑 D.還原產(chǎn)物是H2 8.保護(hù)環(huán)境日益引起人們的重視。下列做法不利于保護(hù)環(huán)境的是( ) A.氫能源代替化石能源 B.推廣使用太陽能電池 C.電動(dòng)汽車代替燃油汽車 D.造紙廠污水直接排放 9.燃料電池是一種將化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置,你認(rèn)為下列燃料電池比較適合宇宙飛船上使用的是( ) A.CH4O2燃料電池 B.C2H5OHO2燃料電池 C.H2O2燃料電池 D.CO O2燃料電池 10.下列說法中正確的是(
31、 ) A.鎳氫電池、鋰離子電池和堿性鋅錳干電池都是二次電池 B.燃料電池是一種高效但是會(huì)污染環(huán)境的新型電池 C.化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng) D.鉛蓄電池放電的時(shí)候正極是Pb,負(fù)極是PbO2 11.下列關(guān)于化學(xué)電源的說法正確的是( ) A.干電池放電之后還能再充電 B.充電電池在放電和充電時(shí)都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C.充電電池可以無限地反復(fù)放電、充電 D.氫氧燃料電池是一種環(huán)境友好電池 12.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( ) A.Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O B.CuO+2HCl===CuCl2+H2O C.Fe2O3+2Al
32、Al2O3+2Fe D.NaOH+HCl===NaCl+H2O 13.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑??捎上铝蟹磻?yīng)制取:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O。對(duì)于該反應(yīng),下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)是置換反應(yīng) B.鉀元素化合價(jià)降低 C.Fe(OH)3發(fā)生還原反應(yīng) D.Cl2是氧化劑 14.鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01 mol/L的食鹽溶液中,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是( ) A.鐵棒附近產(chǎn)生OH- B.鐵棒被腐蝕 C.石墨棒上放出Cl2 D.石墨棒上放出O2 15.亞硝酸(HNO2)既可作氧化劑
33、又可作還原劑,當(dāng)它在反應(yīng)中作氧化劑時(shí),可能生成的產(chǎn)物為( ) A.N2 B.N2O3 C.HNO3 D.NO2 二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ 16.對(duì)于反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量變化描述正確的是( ) A.成鍵過程中吸收能量 B.?dāng)噫I過程中釋放能量 C.?dāng)噫I過程中吸收能量,成鍵過程中釋放能量 D.?dāng)噫I過程中釋放能量,成鍵過程中吸收能量 17.下列關(guān)于原電池的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.用導(dǎo)線連接的兩種不同金屬同時(shí)插入液體中,就能形成原電池 B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 C.原電池的正極可以由非金屬構(gòu)成 D.在原電池中,電子流入的一極是正極
34、,發(fā)生還原反應(yīng) 18.已知木炭燃燒時(shí)反應(yīng)為C(s)+O2(g)CO2(g)。據(jù)此推斷下列說法正確的是( ) A.是氧化還原反應(yīng) B.反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量 C.反應(yīng)吸熱 D.?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵吸收的能量大于形成化學(xué)鍵放出的能量 19.在某反應(yīng)中,元素X的原子將電子轉(zhuǎn)移給元素Y的原子,則下列說法不正確的是( ) A.元素X被氧化 B.元素Y被還原 C.元素X發(fā)生還原反應(yīng) D.元素Y發(fā)生還原反應(yīng) 20.下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是放熱反應(yīng)的是( ) A.水煤氣法制氫氣 B.碳酸鈣的分解 C.鋁與鹽酸反應(yīng) D.氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng) 21.植物及其廢棄物可制成乙
35、醇燃料,下列關(guān)于乙醇燃料的說法錯(cuò)誤的是( ) A.它是一種可再生能源 B.乙醇易燃燒,污染小 C.乙醇只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作燃料 D.糧食作物是制乙醇的重要原料 22.有A、B、C、D四種金屬,將A與B用導(dǎo)線連接起來,浸入電解質(zhì)溶液中,B不易被腐蝕;將A、D分別投入到等濃度的鹽酸中,D比A反應(yīng)劇烈;將銅浸入B的鹽溶液中無明顯變化;將銅浸入C的鹽溶液中,有金屬C析出。據(jù)此可推知它們的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是( ) A.D>C>A>B B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C 23.關(guān)于原電池的下列說法中錯(cuò)誤的是( ) A.原電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電
36、能的裝置 B.原電池中正極發(fā)生氧化反應(yīng) C.充電電池在充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在電池中 D.在燃料電池的負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的通常是可燃性氣體 24.原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是( ) A.原電池中溶液能電離出自由移動(dòng)的離子 B.電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的生成物為電子 C.有兩根導(dǎo)線將兩個(gè)活潑性不同的電極連接 D.電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移 25.H2在O2中燃燒生成氣態(tài)H2O的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),在反應(yīng)過程中( ) A.核能轉(zhuǎn)化為熱能 B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 C.生成物的總能量等于反應(yīng)物的總能量 D.生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量 三、多項(xiàng)選擇
37、題 26.(2016廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)從減少環(huán)境污染的角度看,應(yīng)大力推廣的能源是( ) A.氫能 B.太陽能 C.風(fēng)能 D.化石燃料 27.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)為了減少環(huán)境污染,應(yīng)大力提倡的發(fā)電方式是( ) A.潮汐發(fā)電 B.風(fēng)力發(fā)電 C.火力發(fā)電 D.水力發(fā)電 28.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)正確的是( ) A.通過植物的光合作用,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.人類使用照明設(shè)備,將電能轉(zhuǎn)化為光能 C.生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效 D.燃料燃燒,只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能 29.保護(hù)環(huán)境是每一名公民的責(zé)任,下列做法有利于保
38、護(hù)環(huán)境的是( ) A.優(yōu)化煤的利用 B.開發(fā)和利用太陽能 C.推廣使用無氟冰箱 D.大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電 30.下列能量轉(zhuǎn)化過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是( ) A.鋁熱反應(yīng) B.酸堿的中和反應(yīng) C.冰雪融化 D.綠色植物的光合作用 31.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)實(shí)驗(yàn)室制取O2和Cl2的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為: ①2KClO32KCl+3O2↑?、贛nO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,則( ) A.①中,反應(yīng)前后MnO2化學(xué)性質(zhì)改變 B.②中,MnO2為催化劑 C.①中,反應(yīng)前后MnO2質(zhì)量不發(fā)生變化 D.②中,MnO2為氧化劑 32.下圖為氫
39、氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是( ) A.a(chǎn)電極是正極 B.b電極發(fā)生氧化反應(yīng) C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源 D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置 33.(2017廣東學(xué)業(yè)水平測(cè)試)下列有關(guān)能量的說法正確的是( ) A.化學(xué)能可轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B.化學(xué)變化時(shí)斷裂化學(xué)鍵需放出能量 C.化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)換遵守能量守恒定律 D.化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化是化學(xué)反應(yīng)基本特征之一 專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量 考題導(dǎo)練核心歸納 考點(diǎn)1 1.D 2.【解析】選BC。銅元素化合價(jià)降低,CuO作氧化劑;氫元素
40、化合價(jià)升高,H2作還原劑。 3.【解析】選B。2FeCl2+Cl2===2FeCl3,根據(jù)原子守恒,產(chǎn)物的物質(zhì)的量為2 mol。 考點(diǎn)2 1.A 2.A 3.B 4.【解析】選D?;瘜W(xué)鍵斷裂吸收能量,化學(xué)鍵形成放出能量,吸放熱的相對(duì)大小決定反應(yīng)整體是吸熱還是放熱。 5.【解析】選D。放熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量。 考點(diǎn)3 1.A 2.B 3.【解析】選B?;顫姷慕饘俪W鳛樨?fù)極,負(fù)極失電子。所以B正確。 考點(diǎn)4 1.B 2.C 3.【解析】選C。在金屬表面涂食鹽溶液會(huì)加速金屬的腐蝕。 考點(diǎn)5 1.BC 2.D 3.【解析】選AC。H2O2的還原產(chǎn)物是水,
41、沒有污染。 4.【解析】選D。燃燒反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)實(shí)戰(zhàn)演練 一、 單項(xiàng)選擇題Ⅰ 1.【解析】選A。HClO具有很強(qiáng)的氧化性,能殺死自來水中的細(xì)菌。 2.【解析】選C。高粱、玉米等綠色植物的種子的主要成分為淀粉,淀粉經(jīng)發(fā)酵后生成酒精。 3.【解析】選C。根據(jù)構(gòu)成原電池的條件判斷,一是活潑性不同的兩個(gè)電極,A、B項(xiàng)不滿足此條件;二是兩個(gè)電極與電解質(zhì)溶液一起構(gòu)成閉合回路,D項(xiàng)不滿足此條件。 4.【解析】選C。A、B、D三個(gè)選項(xiàng)的化學(xué)方程式?jīng)]有元素化合價(jià)的變化,C選項(xiàng)中Cu元素和N元素的化合價(jià)發(fā)生改變。 5.【解析】選B。鋅比銅活潑,失去電子作負(fù)極,發(fā)生氧
42、化反應(yīng),質(zhì)量逐漸減小。 6.【解析】選A。碳酸鈣受熱分解是吸熱反應(yīng)。 7.【解析】選C。Na的化合價(jià)由0價(jià)升高到+1價(jià),作還原劑,H2O中H的化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià),作氧化劑,還原產(chǎn)物是H2。 8.D 9.【解析】選C。C項(xiàng)中H2O2燃料電池只產(chǎn)生水,不造成污染。 10.【解析】選C。堿性鋅錳干電池是一次性電池;燃料電池是一種高效且不會(huì)污染環(huán)境的新型電池;鉛蓄電池放電的時(shí)候負(fù)極是Pb,正極是PbO2。 11.【解析】選D。干電池是一次性電池,不能充電;充電電池在放電和充電時(shí)能量轉(zhuǎn)化相反;充電電池可以多次地反復(fù)放電、充電,但不是無限次。 12.【解析】選C。有化合價(jià)變化的反應(yīng)為氧
43、化還原反應(yīng)。 13.【解析】選D。氯氣中氯元素的化合價(jià)由0價(jià)降低到-1價(jià),Cl2是氧化劑。 14.【解析】選B。在中性環(huán)境中,發(fā)生吸氧腐蝕,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。碳棒(正極)上產(chǎn)生OH-,A錯(cuò)誤。 15.【解析】選A。亞硝酸中N為+3價(jià),亞硝酸作氧化劑,N的化合價(jià)必然降低,A項(xiàng)中N的化合價(jià)為0。 二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ 16.【解析】選C。斷鍵過程中吸收能量,成鍵過程中釋放能量。 17.A 18.【解析】選A。此反應(yīng)中碳、氧兩種元素的化合價(jià)發(fā)生變化,是氧化還原反應(yīng);此反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,斷裂化學(xué)鍵吸收的能量小于形成化學(xué)鍵放出的能量。 19.【解析】選C。根據(jù)題
44、意知,X原子失去電子,X元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng);而Y原子獲得電子,Y元素化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng)。 20.【解析】選C。A、B、D三項(xiàng)都是吸熱反應(yīng);A、C項(xiàng)是氧化還原反應(yīng),B、D兩項(xiàng)不是。 21.【解析】選C。乙醇除了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)作燃料,還可以與汽油混合成乙醇汽油,作為汽車使用的燃料。 22.【解析】選B。根據(jù)原電池原理,較活潑金屬作負(fù)極,較不活潑金屬作正極,B不易被腐蝕,說明B為正極,金屬活潑性:A>B。另可比較出金屬活潑性:D>A,B>C。故答案為B項(xiàng)。 23.【解析】選B。原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)。 24.【解析】選D。原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中發(fā)
45、生了電子的轉(zhuǎn)移。 25.【解析】選B。放熱反應(yīng):反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。 三、多項(xiàng)選擇題 26.ABC 27.ABD 28.【解析】選ABC。燃料燃燒時(shí),化學(xué)能絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能,少部分轉(zhuǎn)化為光能。 29.ABCD 30.【解析】選AB?;瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能是放熱反應(yīng)。A、B符合要求。 31.CD 32.【解析】選AB。分析氫氧燃料電池原理示意圖,可知a極充入H2為負(fù)極,其電極反應(yīng)為2H2-4e-===4H+。b極充入O2為正極,其電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-===4OH-,電池總反應(yīng)式為2H2+O2===2H2O。H2為還原劑,O2為氧化劑,H2、O2不需全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)。 33.ACD 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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