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微模块六 化学反应与能量微考点35能量变化的有关概念及反应热的计算试卷类型试题分布题型主要考点解题技巧设问分值难度系数全国卷12年大纲，9选择题能量变化图像法表示能量变化的是60.9109年全国II，11选择题反应热计算计算法物质的量之比是60.85分省卷12年上海，3选择题能量变化图像法能量变化示意图正确的是212年江苏，4选择题能量变化图像法下列有关叙述正确的是211年上海，11选择题热化学方程式排除法下列判断正确的是310年山东，10选择题能量变化分析法叙述正确的是4焓变与反应热(1)化学反应中的能量变化化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。(2)焓变、反应热定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：H。单位：kJmol1或kJ/mol。诊断题1.某反应过程中体系的能量变化如下图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为BE1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应为HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20B生成1molHCl时反应放热431kJC氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固D相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量【答案】C【解析】断裂1molHH吸收436kJ能量，断裂1molClCl键吸收243kJ能量，而生成2molHCl键放出的能量为2431kJ862kJ，故该反应为放热反应，A错；反应热与生成HCl量的多少没有关系；物质含有的能量越低，越稳定，C正确；HH比ClCl键长短，键能大，分子更稳定，含有的能量低，D错误。热化学方程式(1)概念表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。(2)意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。诊断题3.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1molNH键所需的能量(kJ)是()A194B391C516D658【答案】B【解析】由题图可知H3(H2H1)2752kJmol1(534kJmol1)2218kJmol1，断裂1molNH键所需能量(2218kJ500kJ154kJ)391kJ。方程式法根据化学方程式中的物质的量之比等于物质的化学计量数之比来进行计算。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1当1molH2完全反应时，放出的热量为285.8kJ。形成题1.根据碘与氢气反应的热化学方程式()I2(g)H2(g)2HI(g)9.48kJ()I2(s)H2(g)=2HI(g)26.48kJ下列判断正确的是()A254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC反应()的产物比反应()的产物稳定D反应()的反应物总能量比反应()的反应物总能量低比较法依据题目所给的热化学方程式中的数据进行比较数据的大小，比较数据大小时应注意是正值还是负值。形成题2.已知下列热化学方程式：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g)H1akJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2bkJmol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H3ckJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4dkJmol1下列关系式中正确的是()Aac0Bbd0C2ab0D2cd01(2012全国大纲卷，9，6分)反应ABC(H0)，XC(HaD能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应H的比较比较H的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，H越小；对吸热反应，吸热越多，H越大。反应热的有关计算根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。微考点36热化学方程式的书写及正误判断试卷类型试题分布题型主要考点解题技巧设问分值难度系数全国卷12年课标，27(2)填空题燃烧热计算法所需热量为30.72分省卷12年海南，13填空题热化学方程式计算法热化学方程式812年江苏，20(1)填空题热化学方程式计算法热化学方程式212年重庆，12选择题化学键计算法所需的能量是610年浙江，12选择题热化学方程式排除法正确的是610年重庆，12选择题化学键计算法则表中a为6热化学方程式的书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25、101kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H应包括“”或“”数字和单位(kJmol1)。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应)(5)注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。诊断题1.氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题：(1)氮元素原子的L层电子数为_；(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为_；(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(l)H119.5kJmol1N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H2534.2kJmol1写出肼和N2O4反应的热化学方程式_；(4)肼空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为_。【答案】(1)5(2)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O(3)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1048.9kJ/mol(4)N2H44OH4e=4H2ON2【解析】(2)小题给出了反应物和某生成物，NaClO中的氯元素化合价降至1价，因而产物中有NaCl生成，元素守恒得产物有水生成；(3)小题方程式可由2得到，所以H2H2H1；(4)小题负极反应应该是还原剂失电子的反应，但要注意碱性条件。规范表示法(1)用“焓变(H)”表示反应热时，H0表示吸热，H；相连时，为正极，为负极，金属活动性：；相连时，上有气泡逸出，说明为负极，为正极，金属活动性：；相连时，的质量减小，说明为负极，为正极，金属活动性：。由此可知，金属活动性：，B项正确。诊断题2.有关电化学知识的描述正确的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜做正极D理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池【答案】D【解析】A项中反应是非氧化还原反应，不能设计成原电池，A错；B项中反应过程中会发生AgCl=AgCl，B错；C项中Fe遇浓硝酸会发生钝化，而Cu能与浓硝酸反应失去电子作负极，C错。原电池原理的应用(1)用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。(2)设计制作化学电源首先将氧化还原反应分成两个半反应。根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。(3)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。(4)加快氧化还原反应的速率例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。诊断题3.人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH【答案】C【解析】电池总反应式为：2CO22H2O2HCOOHO2。负极：2H2O4e=O24H，正极：CO22H2e=HCOOH。A项，能量转换过程是太阳能先转化为电能，再转化为化学能；C项，催化剂a附近生成H，酸性增强，催化剂b附近消耗H，酸性减弱，故C项错误。化学电源铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。(1)放电时的反应负极反应：PbSO2e=PbSO4；正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充电时的反应阴极反应：PbSO42e=PbSO；阳极反应：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。诊断题4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O【答案】C【解析】本题考查可充电电池的工作原理，电极反应式的书写、电极附近溶液酸、碱性的变化等。由铁镍电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe为负极，Ni2O3为正极，A正确；放电时，Fe失电子被氧化，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2，B正确；充电时，阴极发生还原反应，电极反应为Fe(OH)22e=Fe2OH，pH增大，C错误；充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D正确。燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。电池的总反应式为：2H2O2=2H2O酸性条件下的负极反应式为：2H24e=4H正极反应式为：O24H4e=2H2O(2)碱性电解质溶液下负极反应式为：2H24e4OH=4H2O正极反应式为：O22H2O4e=4OH诊断题5.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法不正确的是()A在熔融电解质中，O2移向负极B电池的总反应是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H1026e13O2=4CO25H2O【答案】D【解析】由原电池原理知阴离子移向负极，A正确；原电池反应就是一个氧化还原反应，只是氧化反应和还原反应分别在两极进行，由丁烷的燃烧反应知，该电池的总反应为：2C4H1013O2=8CO210H2O，且丁烷失电子，O2得电子，故选D。加减法(1)先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且与O2生成OH，若电解质溶液为酸性，则H必须写入正极反应式中，与O2生成水。(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。形成题1.LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为2LiFeS2e=Li2SFe，有关该电池的下列说法中，正确的是()ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1B该电池的电池反应式为2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为Li2SFe2e=2LiFeS溶液环境法根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O24H4e=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O22H2O4e=4OH(3)固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式：O24e=2O2(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O22CO24e=2CO。形成题2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C电池反应的化学方程式为：CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为：O24e2H2O=4OH【答案】C离子移动法在原电池中，阳离子一般向正极移动，阴离子一般向负极移动。根据离子的移动方向判断正负极。如：CuZnH2SO4原电池中，H移向正极，发生的电极反应式为：2H2e=H2。形成题3.研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为2Li2H2O=2LiOHH21(2013全国课标卷，10，6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl2(2013全国课标卷，11，6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如下图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为：NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动3(2013安徽理综卷，10，6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转4(2013上海化学卷，8，2分)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe3eFe3C脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2OO24e4OHD含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)原电池工作应注意的问题(1)只有放热的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。(2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。(4)原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。微考点50 盐类的水解原理及其应用试卷类型试题分布题型主要考点解题技巧设问分值难度系数全国卷12年大纲，28填空题铜的化合物综合分析法物质的化学式150.7211年全国，9选择题盐类的水解分析法叙述错误的是60.72分省卷13年江苏，11选择题盐类的水解排除法下列有关说法正确的是413年福建，8选择题盐类的水解排除法下列判断正确的是612年天津，5选择题盐类的水解分析