【01-暑假复习】专题3 化学反应与能量变化（学生版）-2025年新高二化学暑假衔接讲练 (人教版)

PAGE1专题3化学反应与能量变化内容导航考点聚焦：紧扣考试命题常考点，有的放矢重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升复习提升：基础巩固+提升专练，全面突破1.了解化学能与热能的转化，认识吸热反应和放热反应。2.会用化学键解释化学反应中能量变化的原因。3.了解构成原电池的条件。4.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。5.了解原电池工作原理及其应用。6.掌握干电池、充电电池、燃料电池等化学电池的特点。7.掌握化学电池的工作原理及电极反应式的书写。一、化学反应过程中存在热量变化1.吸热反应和放热反应(1)①把热量的化学反应称为放热反应。②把热量的化学反应称为吸热反应。(2)常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应④活泼金属跟水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化①大多数分解反应②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)④NaHCO3与盐酸的反应2.化学反应中总会伴随着能量变化通常主要表现为热能的变化，有的热量，有的热量。【易错提醒】关于吸热反应和放热反应的易错点（1）“三个不一定”。①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。（2）吸热反应和放热反应都是化学变化。①NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；②升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。二、化学反应中能量变化的原因1.化学反应中能量变化的原因(1)化学反应过程(物质变化)(2)化学反应中能量变化的原因化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。E1＞E2，反应能量(吸热反应)；E1＜E2，反应能量(放热反应)。2.放热反应与吸热反应比较类型比较放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量图示【归纳总结】化学反应中能量变化的计算：(1)用E(反应物)表示反应物的总能量，E(生成物)表示生成物的总能量，ΔQ表示能量变化，则：ΔQ＝E(生成物)－E(反应物)。(2)用Q(吸)表示反应物分子断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量，ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。三、原电池及其原理1.原电池的概念原电池是把能转化为能的装置；原电池的反应本质是反应。2.原电池的工作原理(1)铜锌原电池电极材料电极名称电子流向电极反应式反应类型锌反应铜反应总反应化学方程式：离子方程式：(2)能量转化：化学能转变为能。3.原电池的构成条件理论上，放热的反应均可构成原电池。装置条件：(1)具有的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。(2)溶液：两电极均插入溶液中。(3)导线：两电极用导线相连，形成。【方法技巧】原电池的判定方法一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。4.原电池的工作原理负极正极电极材料活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属电子流向离子移动方向反应类型反应现象溶解的极增重或有气泡放出的极电极反应式还原剂－ne－=氧化产物氧化剂＋ne－=还原产物四、原电池的应用和设计1．加快化学反应速率2．比较金属活泼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。3．设计原电池（1）依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料（或在负极上被氧化），氧化剂（一般为电解质溶液中的阳离子）在正极上被还原。（2）选择合适的材料①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；正极材料一般活泼性比负极的弱，也可以是能导电的非金属。②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极材料反应。五、化学电源1.一次电池(1)特点：电池放电后充电(内部的氧化还原反应逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。(2)锌锰干电池的构造如图所示：①锌筒为，电极反应是Zn－2e－=Zn2＋。②石墨棒为，最终被还原的物质是。③NH4Cl糊的作用。2.二次电池(充电电池)(1)特点：二次电池在放电时所进行的，在充电时可以，使电池恢复到放电前的状态。(2)能量转化：化学能eq\o(,\s\up11(放电),\s\do4(充电))电能(3)常见的充电电池：。一、原电池正、负极的判断二、燃料电池及其电极反应式的书写1.燃料电池(1)特点：①反应物储存在电池外部，②能量转换效率高、清洁、安全，③供电量易于调节。(2)燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等。常用氧化剂：氧气。2.燃料电池电极反应式的书写(1)写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的总反应为CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。(2)写出电池的正极反应式。无论负极燃料是H2还是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正极一般都是O2发生还原反应，在碱性条件下，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，若在酸性条件下，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(3)写出负极反应式：负极反应式＝总反应式－正极反应式。三、电极反应式的书写原则和类型1.书写电极反应式的原则电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。2.书写电极反应式的基本类型(1)类型一题目给定原电池的装置图，未给总反应式①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。③遵循氧化还原反应离子方程式配平原则，写出电极反应式。(注意：电极产物能否与电解质溶液共存，如铅蓄电池的负极铅失电子变为Pb2＋，但Pb2＋与硫酸溶液中的SOeq\o\al(2－,4)不共存，因而负极电极反应式为Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4)④将两电极反应式相加(注意两极得失电子数相等)可得电池总反应式。(2)类型二题目中给出原电池的总反应式①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应考虑电解质是否参与了反应。③若有一个电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去该电极反应式即得到另一电极反应式。基础巩固1．（24-25高一下·湖南长沙·期中）计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是A．过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程B．由图可知CO2比CO稳定C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成D．该反应为放热反应2．（24-25高一下·青海·期末）理论上，下列反应不能设计成原电池的是A．B．C．D．3．（24-25高一下·广东广州·期末）已知反应C(石墨，s)=C(金刚石，s)的能量变化如下图所示，下列说法正确的是A．石墨和金刚石互为同位素B．金刚石比石墨稳定C．石墨转化为金刚石是吸热反应D．等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同4．（24-25高一上·河南三门峡·期中）下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A．锌粒与稀硫酸的反应B．灼热的木炭与CO2的反应C．甲烷在空气中燃烧的反应D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应5．（24-25高一下·辽宁·期中）如图装置验证与反应的物质变化与能量变化，下列合理的是A．仪器的名称为圆底烧瓶B．试纸为湿润的蓝色石蕊试纸，实验过程中会变红C．气球膨胀，说明与反应的D．实验结束，试液无论滴加稀盐酸还是水，气球均变小6．（24-25高一下·甘肃兰州·期中）下列图示与对应的叙述不相符的是A．(a)图可表示Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应的能量变化B．通过(b)图可知石墨比金刚石稳定C．由(d)图可知，A比C的能量高D．由(c)图可知，O2(g)和SO2(g)反应生成SO3(g)是吸热反应7．（24-25高一下·北京大兴·期末）下列关于如图所示的原电池装置及原理的说法中，不正确的是A．该装置可将化学能转化为电能B．Zn是负极，其质量逐渐减小C．电流从Zn片经导线流向Cu片D．Cu表面产生无色气泡，电极反应式为：2H＋+2e﹣=H2↑8．（24-25高一下·四川成都·期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是图1普通锌锰电池图Ⅱ碱性锌锰电池图Ⅲ铅酸蓄电池图Ⅳ银锌纽扣电池A．图1所示电池中，电子经石墨电极沿电解质溶液流向锌筒B．图Ⅱ所示电池中负极电极反应为：C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原9．（24-25高一下·广东广州·期中）如图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液构成原电池。下列叙述正确的是

A．Zn是负极，发生还原反应 B．电子从锌片经外电路流向铜片C．一段时间后溶液变蓝 D．铜片上无任何现象10．（24-25高一下·北京朝阳·期末）一种简单的原电池装置如图所示，下列说法不正确的是A．该装置能将化学能转化为电能B．电子从Cu经导线流向ZnC．Cu片上有气泡产生：D．氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行提升专练11．（24-25高一下·上海·期末）组装成的电池如下图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是A．铁环作负极，发生还原反应B．电池工作时，电子从铁环经LED灯流向铜线C．电池工作时，铁环变细铜线变粗D．电池工作结束后柠檬的酸性变强12．（24-25高一下·福建福州·期末）已知化学反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是A．该反应需要在加热条件下才能进行B．每生成吸收的能量为C．的总能量一定低于的总能量D．断裂键和键，放出能量13．（24-25高一下·湖南岳阳·期末）关于如图所示的原电池，下列说法正确的是A．溶液中移向Zn极B．铜电极的反应是：C．电子由锌片通过导线流向铜片D．当外电路通过电子的数目为1mol时，Cu极生成2g14．（24-25高一下·天津·期中）同学们利用镁条、铝片、导线、电流表、橙汁、氢氧化钠溶液、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是A．a极为镁条、b极为铝片，铝片上有气泡产生B．a极为镁条、b极为铝片，烧杯中换成氢氧化钠溶液，镁为负极C．a极为镁条、b极为铝片，电流表偏转，镁条为负极D．a极为镁条、b极为铝片，烧杯中换成乙醇溶液，电流表不偏转15．（24-25高一下·安徽滁州·期中）为了探究原电池的正负极与电解质溶液及金属活动性的关系，有同学设计了如下实验：下列说法错误的是A．实验1中Al作负极，实验2中Al作正极B．实验3中Al作负极，电极反应为C．实验4中Al作负极，电极反应为D．根据实验结果可知，电解质溶液影响电极的活泼性16．（24-25高一下·江苏徐州·期中）碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是A．电池工作时，MnO2发生还原反应B．电池工作时，OH-通过隔膜向负极移动C．环境温度过低，不利于电池放电D．反应中每生成1molMnOOH，转移电子数目约为2×6.02×102317．（24-25高一下·江苏徐州·期中）原电池是化学对人类的一项重大贡献。I．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中作用，设计并进行以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流表指针方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg根据上表中记录的实验现象，回答下列问题：(1)实验1、2中Al电极的作用是否相同？(填”是”或”否”)。(2)实验2中Cu为极，电池总反应离子方程式