資源簡介

第5章 金屬及其化合物
5.3化學中的能量變化
一、吸熱反應和放熱反應
1．概念
（1）放熱反應：把釋放熱量的化學反應稱為放熱反應
（2）吸熱反應：把吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應
2．常見的放熱反應和吸熱反應
（1）常見的放熱反應
①所有的燃燒反應，如：木炭、CH4等在空氣或氧氣中的燃燒，Na、H2在Cl2中燃燒，鎂條在CO2中燃燒
②所有的酸堿中和反應，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
③大多數的化合反應，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2 H2＋F2===2HF
④活潑金屬與水、與酸的反應，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑ Mg＋2H+===Mg2++H2↑
⑤鋁熱反應，如：2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3
⑥緩慢氧化
（2）常見的吸熱反應
①大多數分解反應，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑
②以碳、CO、H2為還原劑的氧化還原反應：如：H2＋CuOH2O＋Cu
③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(固態銨鹽與堿的反應)
④C和CO2發生的化合反應及C和H2O(g)的反應
⑤NaHCO3與鹽酸的反應
【要點詮釋】
（1）吸熱反應和放熱反應的理解
①“四個不一定”
a．需加熱才能發生的反應不一定是吸熱反應，如：碳和氧氣的反應
b．放熱反應在常溫下不一定容易發生，如：N2與H2合成NH3
c．高溫條件下進行的反應不一定是吸熱反應，如：鋁熱反應
d．吸熱反應也不一定需要加熱，如：Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應
②吸熱反應和放熱反應都是化學變化，如：NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應；如升華、蒸發等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應
③反應前需要加熱的化學反應，停止加熱后若反應還能繼續進行，則該反應為放熱反應
④一般情況下，持續加熱或持續高溫的化學反應，通常為吸熱反應
（2）化學反應的能量變化，除轉化為熱能外，還轉化為機械能、光、聲、電等多種能量形式
（3）化學反應遵循的兩條基本規律：質量守恒定律和能量守恒定律
（4）物質發生化學反應一定伴隨著能量變化，但伴隨能量變化的物質變化不一定都是化學變化
如：水蒸氣變成液態水的過程放熱，但該變化為物理變化
（5）能量越低越穩定。同一物質能量由高到低：氣體(g)>液體(l)>固體(s)；穩定性：氣體(g)<液體(l)<固體(s)
（7）任何化學反應在發生物質變化的同時都伴隨著能量的變化，通常表現為熱量變化，即放出熱量或吸收熱量
（8）常見的熱效應如濃硫酸溶于水、NaOH溶于水、Ca(OH)2溶于水，雖伴隨著能量的放出，但并不是放熱反應；銨鹽溶于水雖需要吸收能量，也不是吸熱反應。
（9）對于可逆反應，若正反應為放熱反應，則逆反應必為吸熱反應。
二、化學反應存在能量變化的原因
1．從化學鍵的變化理解——主要原因
（1）以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反應的能量變化為例說明
反應中能量變化
由圖可知 1 mol H2分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ
1 mol Cl2分子中的化學鍵斷裂吸收的能量是243 kJ
1 mol HCl分子中的化學鍵形成釋放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ
結論 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反應放出的熱量為183 kJ
（2）化學反應是舊鍵斷裂，新鍵生成的反應，兩者吸收和釋放能量的差異表現為反應能量的變化。化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因
化學反應的過程
規律 新鍵生成釋放的能量大于舊鍵斷裂吸收的能量，則反應放熱
新鍵生成釋放的能量小于舊鍵斷裂吸收的能量，則反應吸熱
2．從物質儲存化學能的角度理解——決定因素
宏觀解釋 放熱反應示意圖 吸熱反應示意圖
化學反應放出熱量 化學反應吸收熱量
（1）放熱反應可以看成是反應物所具有的化學能轉化為熱能釋放出來
（2）吸熱反應可以看成是熱能轉化為化學能被生成物所“儲存”
（3）各種物質都具有能量，物質的組成、結構與狀態不同，所具有的能量也不同
放熱反應 吸熱反應
反應物總能量大于生成物總能量，反應放熱 反應物總能量小于生成物總能量，反應吸熱
【要點詮釋】
①破壞反應物中的化學鍵吸收的能量越小，說明反應物越不穩定，本身的能量越高
②形成生成物的化學鍵放出的能量越多，說明生成物越穩定，本身的能量越低
3．放熱反應與吸熱反應的比較
類型 比較 放熱反應 吸熱反應
定義 釋放熱量的化學反應 吸收熱量的化學反應
形成原因 反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量 反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學鍵 的關系 生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量 生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量
反應過程圖示
3．吸熱反應和放熱反應的判斷方法
（1）根據反應物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素
若反應物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應，反之是吸熱反應
（2）根據化學鍵斷裂或形成時的能量變化判斷——主要原因
若斷裂反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量，屬于放熱反應，反之是吸熱反應
（3）根據反應物和生成物的相對穩定性判斷
由不穩定的物質(能量高)生成穩定的物質(能量低)的反應為放熱反應，反之為吸熱反應
（4）根據反應條件判斷
凡是持續加熱才能進行的反應一般就是吸熱反應
三、原電池——化學能直接轉化為電能
1．實驗探究
實驗步驟 裝置圖 實驗現象 原因解釋
(1)將鋅片和銅片插入盛有 稀硫酸的燒杯中，觀察現象 Zn片：鋅片溶解，表面產生無色氣泡 Cu片：無變化 反應的離子方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑；Cu片表面無明顯變化的原因：銅排在金屬活動性順序表氫的后面，不能從酸溶液中置換出氫氣
(2)用導線連接鋅片和銅片，觀察、比較導線連接前后的現象 Zn片：鋅片溶解 Cu片：銅片表面有氣泡 鋅與稀硫酸反應，但氫氣在銅片上產生
(3)用導線連接鋅片和銅片，并在鋅片和銅片之間串聯一個電流表，觀察電流表指針是否偏轉 Zn片：鋅片溶解 Cu片：銅片表面有氣泡 電流表A指針偏轉 電流表指針偏轉說明：導線中有電流；Cu片上有氣泡說明：溶液中的氫離子在銅片表面獲得電子發生還原反應產生氫氣，從銅片上放出
2．原電池的概念：將化學能轉化為電能的裝置；原電池的反應本質是氧化還原反應
3．原電池的工作原理
當用導線連接銅片和鋅片一同進入稀硫酸時，由于鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進入溶液，電子則有鋅片經導線流向銅片，溶液中的H+從銅片中獲得電子被還原成氫原子，氫原子結合成氫分子從銅片上析出。由于導線上有電子通過，因此產生了電流，電流表的指針會發生偏轉
電極名稱 負極 電極名稱 正極
電極反應類型 氧化反應 電極反應類型 還原反應
電極反應式 Zn－2e-=Zn2+ 電極反應式 2H+＋2e-=H2
原電池總反應式：Zn＋2H+= Zn2+＋H2↑
4．組成原電池的條件
（1）兩個活潑性不同的電極，其中一個相對較活潑，另一個相對較不活潑，如：金屬與金屬、金屬與非金屬
（2）電解質溶液 (溶液或者熔融)
（3）電極用導線相連并插入電解液構成閉合回路
（4）有自發進行的氧化還原反應
5．原電池中電子流向、電流的流向及離子的遷移方向
（1）外電路中電子的流向：負極——經導線——正極
（2）外電路中電流的流向：正極——經導線——負極
（3）內電路中離子的遷移：陰離子移向負極，陽離子移向正極
(
沿導線
)6．原電池中正負極的判斷方法
（1）根據電極反應或總反應方程式來判斷
作還原劑、失電子、化合價升高、發生氧化反應的電極是負極
作氧化劑、得電子、化合價降低、發生還原反應的電極是正極
（2）根據外電路中電子流向或電流方向來判斷
電子流出或電流流入的一極負極；電子流入或電流流出的一極正極
（3）根據內電路(電解質溶液中)中離子的遷移方向來判斷
陽離子向正極移動；陰離子向負極移動
（4）根據原電池的兩電極材料來判斷
兩種金屬(或金屬與非金屬)組成的電極，若它們都與(或都不與)電解質溶液單獨能反應，則較活潑的金屬作負極；若只有一種電極與電解質溶液能反應，則能反應的電極作負極
7．原電池原理的主要應用
（1）加快氧化還原反應的速率：原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應速率增大。如：在Zn和稀硫酸反應時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能構成原電池的正負極，從而加快Zn與稀硫酸反應的速率
（2）比較金屬活動性的強弱
①方法：一般情況下，負極的金屬活動性比正極的金屬活動性強。
②常見規律：電極質量較少，作負極較活潑，有氣體生成、電極質量不斷增加或不變作正極，較不活潑
（3）設計原電池
①依據：已知一個氧化還原反應，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質溶液中的陽離子)在正極上被還原
②選擇合適的材料
a.電極材料：電極材料必須導電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應中，本身失去電子的材料
b.電解質溶液：電解質溶液一般能與負極反應
（4）制造化學電源：如各種干電池、蓄電池、燃料電池等
【典型例題】
類型一：放熱反應和吸熱反應
例1．如圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中。試回答下列問題：
（1）實驗中觀察到的現象是_____________________
（2）產生上述現象的原因是____________________
（3）寫出有關反應的離子方程式 ___________
（4）由實驗推知，MgCl2溶液和H2的總能量___________
（填“大于”、“小于”或“等于”）鎂片和鹽酸的總能量。
鎂條與鹽酸反應放熱，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小
例2．下列反應既是氧化還原反應，又是吸熱反應的是……………………………………（ ）
A．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應 　　B．鋁與稀鹽酸
C．灼熱的炭與CO2反應 　　 D．甲烷與O2的燃燒反應
例3．已知金剛石在一定條件下轉化為石墨是放熱的。據此，以下判斷或說法正確的是（ ）
A．需要加熱方能發生的反應一定是吸熱反應
B．放熱反應在常溫下一定很容易發生
C．反應是放熱還是吸熱，必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小
D．吸熱反應在一定條件下也能發生
例4．把下列物質分別加入裝有水的錐形瓶里，立即塞緊帶U形管的塞子，已知U形管內預先裝有少量水（為使水容易觀察，預先染成紅色），如右圖所示，結果U形管左側液面升高，則加入的物質可能是…………………………（ ）
A．NaOH固體 B．濃H2SO4 C．NH4NO3晶體 D．Na2O2固體
類型二：化學鍵與化學反應中能量變化的關系
例5．下列對化學反應的認識錯誤的是………………………………………………………（ ）
　　A．會引起化學鍵的變化 　　　　　　　　　B．會產生新的物質
　　C．必然引起物質狀態的變化　　　　　　　 D．必然伴隨著能量的變化
例6．（雙選）下列說法正確的是………………………………………………………………（ ）
A．物質發生化學反應都伴隨著能量變化
B．伴有能量變化的物質變化都是化學變化
C．在一個確定的化學反應體系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不同
D．在一個確定的化學反應體系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量
類型三：化學能與熱能的相互轉化
例7．（雙選）下列能量轉換的說法正確的是………………………………………………（ ）
A．煤燃燒是化學能轉化為熱能的過程
B．化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能
C．動物體內葡萄糖被氧化為CO2是熱能轉變成化學能的過程
D．植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖是太陽能轉變成熱能的過程
例8．（雙選）石墨和金剛石都是碳的單質，石墨在一定條件下可轉化為金剛石，已知12g石墨完全轉化為金剛石時，要吸收E kJ的熱量，下列說法正確的是………………………（ ）
A．石墨不如金剛石穩定
B．金剛石不如石墨穩定
C．等質量的石墨與金剛石完全燃燒，金剛石放出的的熱量多
D．等質量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放出的的熱量多
例9．研究物質變化時，人們可以從不同的角度、不同層面來認識物質變化時所引起的化學鍵及能量的變化。據此判斷以下敘述中錯誤的是……………………………………………（ ）
A．金屬鈉與氯氣反應生成氯化鈉后，其結構的穩定性增強，體系的能量降低
B．物質燃燒可看成是儲存在物質內部的能量（化學能）轉化為熱能釋放出來
C．氮氣分子內部存在著很強的化學鍵，故通常情況下氮氣的化學性質很活潑
D．需要加熱才能發生的反應不一定是吸收熱量的反應
類型四：原電池的工作原理
例10．原電池產生電流的本質原因是……………………………………………………（ ）
A．原電池中溶液能電離出自由移動的離子
B．有導線將兩個活動性不同的電極連接
C．正極發生了氧化反應，而負極發生了還原反應
D．兩電極上分別進行的氧化還原反應中有電子的轉移
類型五：原電池的正負極、電子電流、離子移動方向的判定
例11．關于如圖所示裝置的敘述，正確的是……………………（ ）
A．銅是陽極，銅片上有氣泡產生
B．銅片質量逐漸減少
C．電流從鋅片經導線流向銅片
D．氫離子在銅片表面被還原
例12．用H2SO4溶液作電解質溶液的Zn—Cu原電池，下列有關說法正確的是……（ ）
A．在原電池中，電流流動的方向是從Zn電極流向Cu電極
B．原電池工作時，電解質溶液中的H+向Zn電極移動
C．原電池工作時，負極反應為Cu—2e=Cu2+
D．原電池工作一段時間后，電解質溶液的pH值升高
例13．鈕扣式銀鋅電池的電極反應如下：
鋅極：Zn + 2OH－－2e = Zn(OH)2
氧化銀極：Ag2O + H2O + 2e=2Ag + 2OH－
A．鋅是_________極（“正”、“負”），被_________（“氧化”、“還原”）；
B．Ag2O是_________極，發生_________反應；
C．電子從_________極流向_________極（“正”、“負”）；
D．溶液的pH值變_________。（“大”、“小”“不變”）。
類型六：電極方程式書寫；設計原電池
例14．如下圖所示，燒杯中都盛有稀鹽酸。
（1）中反應的離子方程式為_________________________；
（2）中的電極反應：Fe：_____________________，Sn：___________________;
Sn（錫）極附近溶液的pH（填增大、減小或不變）_____________；
（3）中被腐蝕的金屬是_____________________、其電極反應式為__________________________。
比較（1）、（2）、（3）中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是___________________。
例15．請根據氧化還原反應 :Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計成原電池。你有哪些可行方案
_________________________________________________________________________；
_________________________________________________________________________。
類型七：原電池的應用
例16．10mL濃度為1 mol·L-1的硫酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是………………………………………………………………（ ）
A．加入適量的3mol·L-1的硫酸
B．加入適量蒸餾水
C．加入數滴硫酸銅溶液
D．加入適量的硫酸鈉溶液
例17．下列制氫氣的反應速率最快的是………………………………………………（ ）
A．純鋅和1mol/L硫酸；
B．純鋅和18 mol/L硫酸；
C．粗鋅和1mol/L鹽酸；
D．粗鋅和1mol/L硫酸的反應中加入幾滴CuSO4溶液
例18．由A、B、C、D四種金屬按表中裝置進行實驗，下列敘述中正確的是 ……（ ）
實驗裝置與現象
裝置 甲 乙 丙
現象 A不斷溶解 C的質量增加 A上有氣體產生
A．裝置甲中的B金屬是原電池的負極
B．裝置乙中的C金屬是原電池的陰極
C．裝置丙中的D金屬是原電池的正極
D．四種金屬的活潑性順序是D>A>B>C
例19．把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬活動順序由強到弱正確的為…………………………（ ）
A．a＞b＞c＞d B． a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
【練習題】
1．下列說法正確的是…………………………………………………………………………（ ）
A．物質發生化學變化都伴隨著能量變化
B．任何反應中的能量變化都表現為熱量變化
C．伴有能量變化的物質的變化都是化學變化
D．只有發生物質的變化，才可能有能量的變化
2．下列反應是吸熱反應的是………………………………………………………………（ ）
A．硫的燃燒　　　 B．水的分解
C．食物的氧化變質 D．中和反應
3．下列說法正確的是…………………………………………………………………………（ ）
A．Fe與S在加熱條件下才能發生反應，所以該反應屬于吸熱反應
B．HNO3、H2SO4分別與NaOH溶液反應都放出熱量
C．分解反應都是吸熱反應，化合反應都是放熱反應
D．合成氨的反應是放熱反應，所以N2與其他物質的反應也是放熱反應
4．下列說法正確的是…………………………………………………………………………（　 ）
A．干冰升華吸收大量的熱，這就是化學反應中的吸熱現象
B．電解Al2O3制取Al是吸熱反應，則Al在O2中燃燒是放熱反應
C．木炭在常溫下不燃燒，加熱才能燃燒，說明木炭燃燒是吸熱反應
D．人類利用的能源都是通過化學反應獲得的
5．下列物質溶于水，溫度降低的是…………………………………………………………（ ）
　　A．濃硫酸　　　 B．燒堿　　　　 C．食鹽　　　　 D．硝酸銨
6．燃燒相同質量的氫氣，生成液態水放出熱量Q1，生成氣態水放出熱量為Q2，則Q1和Q2的關系是………………………………………………………………………………………（ ）
　　A．相等　　　　　B．大于　　　　 C．小于 　　　　D．無法確定
7．在H2燃燒的反應中，破壞1 mol 氫氫化學鍵消耗的能量為Q1 kJ，破壞 1 mol 氧氧化學鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol 氫氧化學鍵釋放的能量為Q3 kJ，下列關系式正確的是（ ）
　　A．Q1＋Q2＞Q3　　B．2Q1＋Q2＞4Q3　　 C．Q1＋Q2＜Q3　 　 D．2Q1＋Q2＜4Q3
8．已知斷裂1 mol共價鍵所需要吸收的能量分別為H—H：436 kJ，I—I：151 kJ，H—I：299 kJ，下列對H2(g)＋I2(g)2HI(g)的反應類型判斷錯誤的是………………………………（ ）
A．放出能量的反應　 B．吸收能量的反應
C．氧化還原反應 D．可逆反應
9．下列變化中屬于吸熱反應的是……………………………………………………………（ ）
①鋁片與稀鹽酸的反應　 ②將膽礬加熱變為白色粉末　 ③干冰汽化　
④氯酸鉀分解制氧氣　 ⑤甲烷在氧氣中的燃燒反應
A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②④
10．化學反應的發生必然伴隨能量的轉化，其最根本的原因是……………………………（ ）
A．化學反應中一定有新物質生成
B．化學反應中舊化學鍵的斷裂需要吸收能量，新化學鍵的形成需要放出能量
C．化學反應通常需要加熱等條件才能發生
D．能量變化是化學反應的基本特征之一
11．在25 ℃，101 kPa下，1 mol的白磷(化學式為P4)完全燃燒放出的熱量比4 mol的紅磷(化學式為P)完全燃燒放出的熱量多。化學方程式分別為P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)；4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s)。由此判斷，下列說法正確的是………………………………………（ ）
A．由紅磷轉化為白磷是吸熱反應，等質量時紅磷能量比白磷高
B．由紅磷轉化為白磷是放熱反應，等質量時紅磷能量比白磷低
C．由紅磷轉化為白磷是放熱反應，等質量時紅磷能量比白磷高
D．由紅磷轉化為白磷是吸熱反應，等質量時紅磷能量比白磷低
12．環保型燃料——丙烷，其燃燒時發生反應的化學方程式為C3H8＋5O23CO2＋4H2O。下列說法中不正確的是………………………………………………………………（ ）
A．火炬燃燒時化學能只轉化為熱能
B．所有的燃燒反應都會釋放熱量
C．1 mol C3H8和5 mol O2所具有的總能量大于3 mol CO2和4 mol H2O所具有的總能量
D．丙烷完全燃燒的產物對環境無污染，故丙烷為環保型燃料
13．已知2SO2＋O22SO3為放熱反應，下列關于該反應的說法正確的是…………（ ）
A．O2的能量一定高于SO2的能量
B．2 mol SO2和1 mol O2的總能量一定高于2 mol SO3的總能量
C．SO2的能量一定高于SO3的能量
D．因該反應放熱，故不加熱反應就可發生
14．化學反應A2＋B2===2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是……………（ ）
A．該反應是吸熱反應
B．斷裂1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵放出x kJ的能量
C．斷裂2 mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量
15．氫氣燃燒生成水蒸氣的能量變化如圖所示。下列說法正確的是………………………（ ）
A．燃燒時化學能全部轉化為熱能
B．斷開1 mol氫氧鍵吸收930 kJ的能量
C．相同條件下，1 mol氫原子的能量為E1，1 mol氫分子的能量為E2，則2E1＜E2
D．該反應生成1 mol水蒸氣時放出能量245 kJ
16．下列過程需要吸熱的是…………………………………………………………………（ ）
A．O2=O＋O B．H＋Cl=HCl
C．CaO＋H2O=Ca(OH)2 D．濃硫酸稀釋
17．已知3mol乙炔燃燒時生成CO2和液態水放出熱量為3900kJ，則燃燒1gC2H2 （乙炔）放出的熱量為……………………………………………………………………………………（ ）
A．100kJ B．25kJ C．50kJ D．500kJ
18．下圖中，能表示灼熱的炭與二氧化碳反應的能量變化的是…………………………（ ）
19．過量鋅粉跟100mL 6mol/L的鹽酸反應，在一定溫度下，為加大反應速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應混合物中加入適量的…………………………………………（ ）
A．銅粉 B．氯化溶液末
C．氯化銅粉末 D．氫氧化鉀固體
20．下列裝置能形成原電池的是…………………………………………………………（ ）
A．①②③⑦ B．①②⑤⑥
C．①②③④ D．①②③⑥⑦
21．如圖所示，銅片、鋅片和石墨棒用導線連接后插入番茄里，電流計中有電流通過，則下列說法正確的是…………………………………………（ ）
A．鋅片是負極
B．兩個銅片上都發生氧化反應
C．石墨是陰極
D．兩個番茄都形成原電池
22．用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂－KNO3的U型管)構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是…………………………………（ ）
①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極
②正極反應為：Ag＋＋e－===Ag
③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續工作
④將銅片浸入AgNO3溶液中發生的化學反應與該原電池反應相同
A．①②　　　 B．②③　　　 C．②④　　　 D．③④
23．在盛有H2SO4的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是………（ ）
A．正極附近的SO42-離子濃度逐漸增大 B．電子通過導線由銅片流向鋅片
C．正極有O2逸出 D．銅片上有H2逸出
24．將鐵棒和鋅棒用導線連接插入CuSO4溶液里。當電池中有0.2mol電子通過時，負極質量的變化是………………………………………………………………………………………（ ）
A．增加5.6g B．減少0.1g
C．減少6.5g D．增加6.4g
25．一個原電池的總反應的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池的合理組成是（ ）
正極 負極 電解質溶液
A Zn Cu CuCl2
B Cu Zn H2SO4
C Cu Zn CuSO4
D Zn Fe CuCl2
26．X、Y兩根金屬棒插入Z溶液中構成如圖所示裝置，實驗中電流表指針發生偏轉，同時X棒變粗，Y棒變細，則X、Y、Z可能是下列中的……………………………………（ ）
編號 X Y Z
A Zn Cu 稀硫酸
B Cu Zn 稀硫酸
C Cu Ag 硫酸銅溶液
D Ag Zn 硝酸銀溶液
27．在如圖所示的裝置中，可觀察到電流計指針發生偏轉，放置一段時間后，發現M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表所列M、N、P物質，其中可以成立的是………………（ ）
M N P
A 鋅 銅 稀硫酸溶液
B 銅 鐵 稀鹽酸
C 銀 鋅 硝酸銀溶液
D 鋅 鐵 硝酸鐵溶液
28．將金屬A和金屬B分別放入稀H2SO4中有氫氣生成。若將金屬A和金屬B相連接后投入稀硫酸中發現A被腐蝕，B未被腐蝕，則關于A、B的敘述正確的是…………………（ ）
A．金屬活動性：A>B
B．金屬還原性：B>A
C．在原裝置中，金屬A發生還原反應，金屬B發生氧化反應
D．金屬B的表面有明顯氣泡產生，金屬A表面無任何明顯現象
29．在如右圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強，b為碳棒，下列關于此裝置的敘述不正確的是………………………………………………………………（ ）
A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大 B．a是正極，b是負極
C．導線中有電子流動，電子從a極到b極 D．a極上發生了氧化反應
30．下列說法正確的是…………………………………………………………（ ）
A．構成原電池正極和負極的材料必須是金屬
B．在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被還原
C．實驗室欲快速制取氫氣，可利用粗鋅與稀H2SO4反應
D．原電池可以把物質內部的能量全部轉化為電能
31．（雙選）將鋅片、鐵片用導線連接后插入稀硫酸溶液中形成原電池，若有0.2mol電子發生轉移，下列說法正確的是……………………………………………………………………（ ）
A．有6.5g鋅被腐蝕 B．有2.8g鐵被腐蝕
C．在標準狀況下有4.48L氫氣放出 D．在標準狀況下有22.4L氣體放出
32．根據原電池原理，結合裝置圖，按要求解答問題：
（1）若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為________(填電極名稱)，判斷依據_____________；銅電極的名稱是________，溶液中的Cu2＋移向________(填“Cu”或“X”)電極
（2）若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為________(填電極名稱)，判斷依據______________；銅電極的名稱是________，溶液中的Ag＋移向________(填“Cu”或“X”)電極。
（3）若X為Fe，Y為濃硝酸，則Cu為________(填電極名稱)，銅電極可能觀察到的現象是_____________；X電極的名稱是________________。
33．下表中的數據是破壞1mol物質中的化學鍵所消耗的能量：
物質 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量（kJ） 243 193 151 432 366 298 436
根據上述數據回答下列問題：
（1）下列物質本身具有的能量最低的是（ ）
A．H2　　　 B．Cl2　　　 C．Br2　　　 D．I2
（2）下列氫化物中最穩定的是（ ）
A．HCl　　　 B．HBr　　　 C．HI　　　
（3）X2+H2=2HX（X代表Cl、Br、I）的反應是吸熱反應還是放熱反應？________
（4）相同條件下，X2（X代表Cl、Br、I）分別與氫氣反應，當消耗等物質的量的氫氣時，放出或吸收的熱量最多的是___________。
（5）若無表中的數據，你能正確回答出問題（4）嗎？你的依據是什么？
34．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。
裝置
現象 二價金屬A不斷溶解 C的質量增加 A上有氣體產生
根據實驗現象回答下列問題：
（1）裝置甲中負極的電極反應式是________________________
（2）裝置乙中正極的電極反應式是________________________
（3）裝置丙中溶液的pH變化是________________
（4）四種金屬活動性由強到弱的順序是____________________
參考答案
【典型例題】
例1．（1）①鎂片上有大量氣泡產生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中溶液變渾濁
（2）鎂條與鹽酸反應放熱，氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小
（3）Mg+2H+═Mg2++H2↑
（4）小于
例2．C 例3．D 例4．C 例5．C 例6．AC 例7．A、B 例8．B、C
例9．C 例10．D 例11．D 例 12．D
例13．負極；氧化；正極；還原；負極；正極；變大（水少了，氫氧根的物質的量不變）。
例14．（1）Fe+2H+ =Fe2+ + H2↑ （2）Fe+2e-=Fe2+ 2H+ + 2e- =H2↑ 增大
（3）Zn Zn-2e-=Zn2+ 2 1 3
例15．負極銅；正極比銅穩定的金屬如銀鉑金或者石墨；電解質溶液為三價鐵鹽溶液；
例16．C 例17．D 例18．D 例19．B
【練習題】
1．A 2．B 3．B 4．B 5．D 6．B 7．D 8．B 9．D 10．B 11．D 12．A
13．B 14．C 15．D 16．A 17．C 18．C 19．C 20．A 21．A 22．C 23．D 24．C
25．C 26．D 27．C 28．A 29．B 30．C 31．AC
32．（1）負極　鋅的活潑性比銅強(或Zn的還原性比Cu強)　正極　Cu
（2）正極　銅的活潑性比銀強(或Cu的還原性比Ag強)　負極　X
（3）負極　銅電極逐漸溶解，溶液變藍　正極
33．（1）A （2）A （3）放熱反應 （4）Cl2 （5）能。元素的非金屬性越強，生成的氫化物越穩定，越易生成，放出的熱量越多。
34．（1）A－2e－===A2＋　（2）Cu2＋＋2e－===Cu （3）增大　（4）D>A>B>C

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