高中化学学业水平复习题第十三讲 化学反应与能量、原电池

高中学业水平测试•化学第十三讲化学反应与能量、原电池 学业考纲考点整合栏目链接 学业考纲考点概览考纲要求化学反应与能量1.了解化学反应中能量转化的原因，知道常见的能量转化形式2．了解化学能与热能的相互转化；了解吸热反应、放热反应等概念3．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础；了解化学在解决能源危机中的重要作用原电池了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式金属腐蚀与防护了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及其防止措施学业考纲考点整合栏目链接 学业考纲考点整合栏目链接 考点1化学反应与能量知识回顾考点整合1．化学反应与能量变化。(1)化学键与能量转化：发生化学反应时，断开反应物中的化学键要________能量，形成生成物中的化学键要________能量，不同的化学键断裂吸收的能量与形成化学键释放的能量不相等，从而发生化学能与其他能量形式的转化。(2)常见的能量转化形式。①通常情况下，化学反应中的能量变化表现为________的变化，即为________热和________热。吸收释放热量吸放学业考纲考点整合栏目链接 考点整合②在一定条件下，化学反应中的能量变化还可以电能、光能等形式变化。③在原电池反应中，化学能主要转化为________能；在电解过程中电能主要转化为化学能。2．放热反应与吸热反应。(1)放热反应：反应物的总能量________生成物的总能量的反应，或者说：旧化学键断裂时所需要吸收的能量________新化学键形成时所释放的能量的反应。反应对环境放热，一般表现温度________，化学能________。电＞＜升高减少学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(2)吸热反应：反应物的总能量________生成物的总能量的反应，或者说：旧化学键断裂时所需要吸收的能量大于新化学键形成时所释放的能量的反应。反应从环境吸热，一般表现温度________，化学能________。(3)化学反应中的能量变化示意图。低于降低增加学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(4)常见的放热反应和吸热反应类型和实例。学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(续上表)学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(5)注意问题。①需要加热的反应不一定是吸热反应，不加热的反应不一定是放热反应。大多数反应发生时，开始都需要引发条件。判断反应热效应，应比较反应前后物质具有的总能量差异，不应只看反应初始条件。②燃料的燃烧、食物的腐败等放热反应的发生，有时也需加热，很多燃料需点燃方能燃烧。一旦发生反应，放出的热量足以维持反应必需的温度条件，不再需外界持续提供能量。学业考纲考点整合栏目链接 考点整合【例1】(双选)化学反应一般均会伴随着能量变化，对H2在O2中燃烧的反应，正确的是()A．该反应为吸热反应B．该反应为放热反应C．断裂H－H键吸收能量D．生成H－O键吸收能量可燃物燃烧是化学能转化成热能，为放热反应，断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量。解析答案BC学业考纲考点整合栏目链接 课堂练习考点整合1．不同种类的能量可相互转化。下列说法不正确的是()A．硅材料可将太阳能转化为电能B．水力发电可将势能转化为电能C．原电池可将化学能转化为电能D．燃烧反应可将热能转化为化学能D燃烧反应可将化学能转化为热能。解析学业考纲考点整合栏目链接 考点整合2．(2013年广东学业水平考试)已知反应：X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是()A．X的能量一定高于MB．Y的能量一定高于NC．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D．因为该反应为放热反应，故不必加热反应就可发生C学业考纲考点整合栏目链接 考点整合由于反应是放热反应，故反应物总能量大于生产物总能量；放热反应也可能需要加热才能发生。解析学业考纲考点整合栏目链接 考点2原电池知识回顾考点整合1．定义：利用氧化还原反应将________能转化为________能的装置。2．Zn─Cu原电池工作原理。(1)装置如下图所示：化学电学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(2)形成条件：①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体或不活泼金属)作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。(3)工作原理：铜片和锌片用导线连接，同时浸入稀硫酸，金属锌比铜活泼，锌原子容易________电子，锌片的电子通过________流向铜片，Zn被氧化生成________进入溶液，溶液中的H＋从铜片获得电子被还原，生成________从铜片上逸出。失去导线Zn2＋H2学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(4)电池反应。①负极(活泼金属锌片)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)。②正极(不活泼金属或非金属导体铜片)：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。③电池总反应式：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(氧化还原反应)。(5)电子与电流流动方向。电子：________极(锌片)→导线→________极(铜片)。电流：________极(铜片)→导线→________极(锌片)。负正正负学业考纲考点整合栏目链接 考点整合【例2】(双选)在铜锌原电池中，锌电极上发生的反应为Zn－2e－===Zn2＋，则()A．锌电极为负极B．锌电极为正极C．反应中Zn被氧化D．反应中Zn被还原Zn极电子流出为负极，发生氧化反应，反应中Zn被氧化；Cu极电子流入为正极，发生还原反应。解析答案AC学业考纲考点整合栏目链接 课堂练习考点整合DD项中的装置没有形成闭合电路，不能构成原电池。解析学业考纲考点整合栏目链接 考点整合4．(2013年广东学业水平考试)铜—锌原电池如下图所示，电解质溶液为稀硫酸，当该原电池工作时()A．铜电极上发生氧化反应B．铜电极上发生还原反应C．电子从铜极经过外电路流向锌极D．电解质溶液中H＋溶液不变B铜作正极，发生还原反应；电子从锌电极经导线流向铜电极。解析学业考纲考点整合栏目链接 考点3金属腐蚀与防护知识回顾考点整合1．金属腐蚀化学原理：金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其实质是金属原子失去电子被氧化：M－ne－===Mn＋，越活泼的金属，越容易受到腐蚀，由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不同。2．金属的腐蚀分类：一般分为______腐蚀和______腐蚀，其中的________腐蚀更普遍。化学电化学电化学学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(1)化学腐蚀：指金属跟接触到的物质直接发生________反应而引起的腐蚀。如高温下，钢铁与氯气接触生成氯化铁、铜在加热条件下生成黑色的氧化铜，都属于化学腐蚀。(2)电化学腐蚀：指不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时，发生________反应而引起的腐蚀。一般可分为吸________腐蚀和析________腐蚀，其中，吸氧腐蚀更普遍。例如钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主，其中负极为铁。电极反应为：负极：Fe－2e－===Fe2＋；正极(碳)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。化学原电池氧氢学业考纲考点整合栏目链接 考点整合(3)常见防护措施。①改变金属组织结构：选用不同的金属或非金属制成合金，如不锈钢。②增加保护层：如喷油漆、涂油脂、电镀或用化学方法使其表面形成一层致密的氧化膜使其表面钝化等。③采用电化学保护，如牺牲阳极的阴极保护法(原电池原理)，防止金属腐蚀等。学业考纲考点整合栏目链接 考点整合【例3】下列有关金属材料的腐蚀与防护措施不能用原电池原理解释的是()A．海轮的水线以下的船壳上装一定数量的锌块B．铝片不用特殊方法保护C．纯锌片与稀硫酸反应时，滴入少量氯化铜溶液后速率加快D．镀锌铁比镀锡铁耐用学业考纲考点整合栏目链接 考点整合选项A，在海轮的水线以下船壳上加Zn块构成原电池的负极，从而保护正极铁不受腐蚀；选项B，铝片表面在空气中易形成致密不易再反应的氧化铝保护膜；选项C，由于发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，生成的铜附着在锌表面构成原电池，加快纯锌与稀硫酸的反应速率；选项D，铁片表面的镀锌层和镀锡层受损后，分别形成Zn—Fe和Fe—Sn原电池，前者锌比铁活泼被氧化，能起到保护铁的作用，后者锡比铁不活泼，铁更易被氧化，故镀锌铁比镀锡铁耐用。解析答案B学业考纲考点整合栏目链接 课堂练习考点整合5．在潮湿的空气中，最容易被腐蚀的是()A．金币B．银元C．铁锅D．铜牌C铁锅是铁碳合金材料，在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀。解析学业考纲考点整合栏目链接 考点整合6．下列金属的防护方法不正确的是()A．对健身器材涂油漆以防止生锈B．对某些工具的“机械移动部件”选用刷油漆的方法来防锈C．用牺牲锌块的方法保护船体D．自行车的钢圈上镀上一层铬防锈B学业考纲考点整合栏目链接