第四章 化学反应与能源
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第四章《化学反应与电能》测试题一、单选题(共15题)1.为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结果的描述不正确的是A.实验结束时,装置甲左侧的液面一定会下降B.实验结束时,装置甲左侧的液面一定比装置乙的低C.实验结束时,铁钉b腐蚀最严重D.实验结束时,铁钉c几乎没有被腐蚀2.二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其总反应为:C2H6O+3O2=2CO2+3H2O。
下列说法正确的是A.电解质为酸性时二甲醚直接燃料电池的负极反应为O2+4e-+4H+=2H2OB.一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生4个电子的电量C.电池在放电过程中,负极周围溶液的pH变小D.碱性条件下,正极反应与酸性条件一致,负极反应不同3.为了使反应2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑能顺利进行,某同学设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的是A.B.C.D.4.空间实验室的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是A.当有0.1mol电子转移时,a电极产生1.12LH2(标准状况下)B.b电极上发生的电极反应是:4H2O+4e-=2H2↑+4OH-C.c电极上进行氧化反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O5.下列实验现象描述正确的是A.碘水中加入少量直馏汽油振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变为紫红色B.红热的铜丝在氯气中燃烧,产生了棕黄色的烟雾C.电解氯化钠饱和溶液,将阴极气体产物通入淀粉-碘化钾溶液中,溶液变蓝D.溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色6.一种利用LiCl、Li2CO3制备金属锂的装置如图所示,下列说法正确的是A.电极M应与电源负极相连B.每产生22.4LCl2,将有2molLi+通过隔膜C.隔膜右电极室每产生1.4gLi,消耗0.1molLi2CO3D.电解过程中需不断从外界补充LiCl7.关于下列各装置图的叙述错误的A.图①装置可实现铁上镀铜,则a极为铜,b极为铁B.图②装置可实现粗铜的精炼,则X极为正极C.图①装置可用于氯碱工业,则电极总反应式为:2Cl-+2H2O 电解H2↑+Cl2↑+2OH-D.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现牺牲阳极的阴极保护法8.氯化钠是化学工业的最基本原料之一,被称为“化学工业之母”。
化学反应与能量知识点总结一、化学反应与能量变化的关系化学反应过程中,不仅有物质的变化,还伴随着能量的变化。
能量变化通常表现为热量的变化,有时也会以光能、电能等形式表现出来。
从化学键的角度来看,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成会释放能量。
如果反应物总能量高于生成物总能量,反应就会放出能量;反之,如果反应物总能量低于生成物总能量,反应则需要吸收能量。
例如,燃烧反应一般都是放热反应,因为燃料和氧气的化学键断裂所吸收的能量小于燃烧产物化学键形成所释放的能量。
而像碳酸钙高温分解这样的反应则是吸热反应,因为分解所需的能量大于生成的氧化钙和二氧化碳形成新键释放的能量。
二、常见的吸热反应和放热反应1、吸热反应(1)大多数分解反应,如氯化铵受热分解。
(2)一些需要持续加热才能进行的反应,比如碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳。
(3)以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应,例如氢气还原氧化铜。
2、放热反应(1)所有的燃烧反应,如甲烷的燃烧。
(2)酸碱中和反应,比如盐酸和氢氧化钠的反应。
(3)金属与酸的置换反应,例如锌与稀硫酸反应生成氢气。
(4)大多数化合反应,比如二氧化硫和氧气生成三氧化硫。
三、反应热反应热是指化学反应在一定条件下放出或吸收的热量。
通常用符号ΔH 表示,单位是 kJ/mol。
如果ΔH 为正值,表示反应吸热;如果ΔH 为负值,表示反应放热。
例如,对于反应 H₂(g) + Cl₂(g) = 2HCl(g),ΔH =-1846 kJ/mol,表示每生成 2 mol HCl 气体,放出 1846 kJ 的热量。
四、热化学方程式热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的化学方程式。
它不仅表明了化学反应中的物质变化,还表明了能量变化。
热化学方程式与普通化学方程式的区别在于:1、要注明反应的温度和压强(如果是在 25℃、101 kPa 下进行的反应,可以不注明)。
《化学反应与能量变化》教学设计一.学习内容和要求《化学反应与能量变化》的主要学习内容是放热反应和吸热反应、热化学方程式以及燃料的充分利用。
学习水平分别是B、C、B。
在《基本要求》中合格考和等级考学生内容相同,但难度要求不同。
在高一新授课时,学生已具有原子结构、化学键、物质结构等化学知识和热量、物质变化、分子热运动等物理方面的知识,可以通过化学键的有关知识引导,从而理解化学反应与能量变化的关系,进而为后期的能源利用、原电池、电解池、化学平衡、化工生产等知识体系打下基础。
作为高二选修学生的复习课来说,学生已掌握了上述所有知识版块的基础内容,但是在学生的知识体系中这些知识板块(化学键、能量、平衡、化工生产等)还是相互独立的,所以希望通过复习课将学生的知识进行整合,形成相互关联的系统;同时尝试将图式法、化学用语表达法、定性与定量分析法等化学方法进行模拟训练,促进科学方法的养成,将对立统一、宏观与微观转化等化学辩证思想进行渗透;体验绿色化学节能环保的理念。
二.学生情况分析如今高考改革,3+3的模式下,选修化学的学生人数增加,但由于课时大幅度减少,学生对知识点的训练度减少,再加上学生学习精力不够,学习态度不够积极,导致学习能力下降。
因而要求在有限课堂中做到教学效果达到最佳。
在上课前,先要了解学生已经掌握了什么,还没有掌握什么,还有哪些知识点存在困惑和干扰,对学生的知识点进行排摸,除去他们已经掌握的部分,在课堂上主要解决学生还存在的困难点。
如“列举化学反应过程中能量变化的重要形式”,这个知识点学生已经可以说出“除了热能,还有光能,电能等”。
但在热化学方程式意义的解释还存在不能完全理解和表达正确,能量变化图的应用还存在一定困难,不能解决一些实际问题。
三.教学设计综合上述情况,本节复习课的教学目标设计为:知识与技能1.复述放热反应、吸热反应概念2.解释反应的热效应与反应物、生成物能量相对高低之间的关系3.辨析热化学方程式与化学方程式的异同,解释热化学方程式的意义4.在能量变化示意图中正确表示反应物与生成物总能量的相对高低以及反应热5.辨析有无催化剂对能量变化的影响6.说出能源充分利用的意义,说出热交换法是一种常用方法过程与方法1.通过符号的解读加强对热化学方程式意义的认识2.通过作图,提高图像的解读能力情感态度与价值观在解决矛盾问题时体会能源充分利用的重要性,进一步达成节能环保的共识。
第四章《化学反应与电能》测试题一、单选题(共15题)1.我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为:4A1+3O 2+6H 2O=4Al(OH)3,下列判断正确的是 A .该电池通常只需要更换铂网就可继续使用 B .正极反应为:O 2+H 2O+2e -=2OH -C .铂电极做成网状,可增大与氧气的接触面积D .电池工作时,电子由铂网沿导线流向铝板2.化学与生产、生活密切相关。
下列与化学有关的事实及其相关的反应方程式书写正确的是 2PbSO 放电充电3CaCO (s)SO +222NO (g)2H O(l)+2Mg(s)+Cl (g)A .AB .BC .CD .D3.镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示,该电池的总反应为Mg+ClO -+H 2O=Mg(OH)2+Cl -。
下列有关说法正确的是A .该燃料电池中镁作负极,发生还原反应B .该电池工作时,正极a 附近的pH 将不断增大C .负极的电极反应式为ClO -+2e -+H 2O=Cl -+2OH -D .b 电极发生还原反应,电路中每转移0.1mol 电子,理论上生成0.1molCl - 4.用如图装置设计Mg 与O 2的原电池反应,下列说法错误的是A .电子的移动方向由a 经外电路到bB .溶液中的OH −从a 极向b 极移动C .负极反应式为:Mg−2e −+2OH −=Mg(OH)2D .活性炭代替炭可以加快O 2在正极上的反应速率5.电解100mL 含c(H +)=0.3mol/L 的下列溶液,当电路中通过0.04mol 电子时,理论上析出金属质量最大的是A .0.10mol ·L -1Ag +B .0.20mol ·L -1Cu 2+C .0.30mol ·L -1Zn 2+D .0.40mol ·L -1Pb 2+6.湿法炼锌时,用于进行电解的电解液是含有Fe 2+、Fe 3+、Cu 2+ 、Cl -等杂质离子的硫酸锌溶液,必须除去。
一、选择题1.下列化学转化能用于工业生产的是A.钠在氯气中燃烧制氯化钠B.电解NaCl溶液制金属钠C.二氧化碳和烧碱反应制纯碱D.氯气与消石灰反应制漂白粉答案:D【详解】A.工业制氯化钠是用海水晒制而得,不是用钠在氯气中燃烧制氯化钠,这样成本太高,故A错误;B.电解氯化钠溶液时,阴极上是水电离出的氢离子得电子生成氢气,得不到金属钠,应用电解熔融的氯化钠制备金属钠,故B错误;C.氢氧化钠成本高,不适宜工业生产,工业上用饱和食盐水和氨气、二氧化碳制备纯碱,故C错误;D.工业制漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,故D正确;故选D。
2.某新型“纸”电池以碳纳米管和活泼金属锂作为两电极,造纸用的纤维素在一种离子液放电Li x C,下列有体M中溶解并做成隔离膜,电池工作时的总反应为:xLi+C(碳纳米管)充电关说法正确的是A.放电时Li+由正极向负极移动B.充电过程中是将化学能转化为电能C.放电时负极为碳纳米管,正极为锂D.放电时负极反应为Li-e-=Li+答案:D【详解】A.原电池放电时,阳离子向正极移动,即Li+向正极移动,故A错误;B.原电池放电将电能转化为化学能,充电是电能转变为化学能,故B错误;C.放电时锂失去电子,因此放电时负极为锂,正极为碳纳米管,故C错误;D.放电时锂失去电子,放电时负极反应为Li-e-=Li+,故D正确;故选D。
3.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高答案:D【详解】A.杠杆为导体时,构成原电池,右边Fe溶解,质量减轻,左边Cu2+得电子生成Cu附着在Cu表面,质量增加,所以A端低,B端高,A不正确;B.杠杆为绝缘体时,Cu与电解质不反应,质量不变,Fe与CuSO4溶液反应生成Cu附着在Fe表面,质量增加,所以A端高B端低,B不正确;C.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高,C不正确;D.当杠杆为绝缘体时,左端质量不变右端质量增加,所以A端高,B端低;为导体时,左端生成Cu右端溶解,所以A端低,B端高,D正确;故选D。
一、选择题1.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应:3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O 充电放电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ,下列叙述正确的是A .放电时负极反应:Zn-2e -+2H 2O=Zn(OH)2+2H +B .充电时阳极上反应:Fe(OH)3-3e -+5OH -=24FeO -+4H 2O C .充电时每转移3 mol 电子,阴极有1 mol K 2FeO 4生成 D .放电时负极附近溶液的碱性增强 答案:B 【详解】A .根据电池反应式知,电解质溶液显碱性,则放电时负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为23Zn 6e 6OH 3Zn(OH)---+=,故A 错误;B .充电时,阳极电极反应式与放电时正极反应式正好相反,电极反应式为2342Fe(OH)3e 5OH FeO 4H O ----+=+,故B 正确;C .充电时,每转移3 mol 电子,阴极消耗K 2FeO 4的物质的量3mol1mol 63==-,而不是生成,故C 错误;D .放电时,负极电极反应式为23Zn 6e 6OH 3Zn(OH)---+=,反应中消耗氢氧根离子,则溶液碱性减弱,故D 错误; 故选B 。
2.磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M 1−x Fe x PO 4+e −+Li +=LiM 1−x Fe x PO 4,其原理如图所示,下列说法正确的是A .放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极B .充电时,Li +移向磷酸铁锂电极C .放电时,负极反应式为LiC 6−e −=Li ++6CD .电池总反应为M 1−x Fe x PO 4+LiC 6充电放电LiM 1−x Fe x PO 4+6C答案:C解析:根据放电时,正极反应式为M 1−x Fe x PO 4+e −+Li +=LiM 1−x Fe x PO 4可知,放电时磷酸铁锂电极为正极,石墨电极为负极。