高中化学学业水平测试专题考点复习专题六化学反应与能量含答案.docx

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高中化学学业水平测试专题考点复习专题六化学反应与能量含答案

考纲原文

考情分析

1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。

了解常见的氧化还原反应。

重点考查的知识点有：

氧化还原反应的基本概念和各概念之间的相互关系，热能和化学能的相互转化，原电池的工作原理以及能源利用等。

2.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。

3.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。

4.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。

5.了解原电池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应。

了解常见化学电源的种类。

6.了解金属腐蚀的危害及其防止措施。

考点1　氧化还原反应

1．（2019·广东学业水平测试T45）关于反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3的说法正确的是（　　）

A．属于置换反应B．Fe2＋被还原

C．属于复分解反应D．Cl2做氧化剂

2．（2019·广东学业水平测试T64改编）很多化学反应在4k高清摄影机下美轮美奂。

下列反应不属于氧化还原反应的是（　　）

A．Al片投入AgNO3溶液中

B．Zn片投入CuSO4溶液中

C．AgNO3溶液滴入NaCl溶液中

D．Mg条投入盐酸中

3．（2018·广东学业水平测试T16）ClO2是高效消毒灭菌剂，制备反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4，该反应中（　　）

A．Cl元素被氧化B．H2SO4是氧化剂

C．SO2是还原剂D．NaClO3是还原剂

4．（2017·广东学业水平测试T17）硫代硫酸钠（Na2S2O3）被称为“养鱼宝”，可降低水中的氯对鱼的危害。

脱氯反应为S2O

＋4Cl2＋5H2O===2SO

＋10H＋＋8Cl－，该反应中（　　）

A．H2O被氧化B．Cl2做还原剂

C．S元素化合价降低D．Cl2表现氧化性

5．（2012～2017连续六年广东学业水平测试改编）氢气还原氧化铜的反应为CuO＋H2

Cu＋H2O，在该反应中（　　）

A．CuO做还原剂B．CuO做氧化剂　

C．铜元素化合价不变D．铜元素化合价升高

一、氧化还原反应

1．氧化还原反应的相关概念

（1）氧化还原反应：

凡有元素化合价升降的化学反应。

（2）非氧化还原反应：

凡没有元素化合价升降的化学反应。

（3）氧化反应：

在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价升高的反应。

（4）还原反应：

在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价降低的反应。

2．氧化还原反应的特征（判别方法）：

元素化合价发生变化。

3．氧化还原反应的实质：

反应过程中有电子得失（或偏移）。

4．氧化剂和还原剂

（1）定义

①从化合价角度定义：

在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物，称为氧化剂；所含元素的化合价升高的反应物，称为还原剂。

②从电子转移角度定义：

在氧化还原反应中，得到电子（或电子偏向）的反应物，称为氧化剂；失去电子（或电子偏离）的反应物，称为还原剂。

（2）价态与氧化剂、还原剂的关系

①元素为最低价态时，只具有还原性，如I－、S2－等。

②元素为最高价态时，只具有氧化性，如Fe3＋、H＋、浓H2SO4等。

③元素处于中间价态时，既具有氧化性，又具有还原性，如S、SO2、Fe2＋、I2、H2O2。

（3）氧化性、还原性强弱规律

氧化性：

氧化剂>氧化产物；

还原性：

还原剂>还原产物。

5．基本反应类型与氧化还原反应的关系

规律：

置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都是非氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。

二、氧化还原反应中概念间的关系

[妙招巧记]　升（化合价升高）失（失电子）氧（被氧化，发生氧化反应）还（作还原剂，本身具有还原性）；

降（化合价降低）得（得电子）还（被还原，发生还原反应）氧（作氧化剂，本身具有氧化性）。

（2015·广东1月学业水平测试）下列反应不属于氧化还原反应的是（　　）

A．CaO＋H2O===Ca（OH）2

B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

C．2Na＋2H2O===H2↑＋2NaOH

D．4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3

[解析]　反应前后元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应。

因此可根据氧化还原反应中一定有元素化合价变化的特征进行判断。

B、C、D项中都存在元素化合价的变化；A项中不存在元素化合价的变化，所以不是氧化还原反应。

[答案]　A

（2018·广东学业水平测试改编）下面是实验室制取O2的几种方法：

①2KClO3

2KCl＋3O2↑

②2H2O2

2H2O＋O2↑

③2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑

则下列说法错误的是（　　）

A．①中，MnO2是反应的催化剂

B．①中，反应前后MnO2的化学性质没有改变

C．②中，反应前后MnO2的化学性质发生改变

D．③中，KMnO4既做氧化剂又做还原剂

[解析]　2KClO3

2KCl＋3O2↑和2H2O2

2H2O＋O2↑中，MnO2是反应的催化剂，故A正确；催化剂能改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，故B正确，C错误；2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，KMnO4中的Mn元素化合价降低，氧元素化合价升高，KMnO4既做氧化剂又做还原剂，故D正确。

[答案]　C

[特别提醒]　此类是结合实例确定氧化还原反应的有关概念的试题，其解题方法是找变价→判类型→分升降→定其他。

其中“找变价”是非常关键的一步。

考点2　能量的相互转化；吸热反应、放热反应

1．（2019·广东学业水平测试T29）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是（　　）

A．燃烧属于放热反应

B．中和反应是吸热反应

C．断裂化学键放出能量

D．反应物总能量与生物总能量一定相等

2．（2019·广东学业水平测试T61改编）下列能量转换过程正确，且与氧化还原反应有关的是（　　）

A．白炽灯工作时，电能转化成光能

B．酒精燃烧时，化学能转化为热能

C．风力发电机工作时，风能转化为电能

D．干电池工作时，电能转化为化学能

3．（2018·广东学业水平测试T9）某自热饭盒的热能来源于水和生石灰的反应。

下列说法正确的是（　　）

A．该反应为氧化还原反应

B．该过程中化学能转化为热能

C．热能也可由NH4NO3溶于水来提供

D．该反应生成物总能量高于反应物总能量

4．（2017·广东学业水平测试T45）早期火箭发动机使用的推进剂为液氧和汽油。

火箭发射过程中，推进剂的燃烧是将（　　）

A．化学能转化为热能B．动能转化为热能

C．化学能转化为电能D．热能转化为化学能

5．（2015·广东学业水平测试T35）下列有关能量的说法正确的是（　　）

A．原电池将化学能转变为电能

B．原电池将电能转变为化学能

C．中和反应放热说明中和反应前后能量不守恒

D．吸热反应中生成物的总能量低于反应物的总能量

一、化学能与热能的相互转化

1．化学键的断裂和形成与化学反应中能量的变化

化学反应中能量变化的主要原因：

化学键的断键与形成。

断裂反应物分子中的化学键要吸收能量；形成生成物分子中的化学键要放出能量。

2．放热反应和吸热反应

（1）放热反应：

即放出热量的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。

（2）吸热反应：

即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。

3．化学反应中的能量变化

（1）化学反应中的能量示意图

　放热反应　　　　　　　　　吸热反应

（2）能量关系（由能量守恒可得）

①反应物的总能量＝生成物的总能量＋热量（放热反应）；

②反应物的总能量＝生成物的总能量－热量（吸热反应）。

二、常见的放热反应和吸热反应

1．常见的放热反应

（1）所有的燃烧反应；

（2）酸碱中和反应；

（3）大多数的化合反应；

（4）金属与酸的反应；

（5）生石灰和水的反应。

2．常见的吸热反应

（1）晶体Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应；

（2）大多数的分解反应；

（3）以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应；

（4）C与CO2（或H2O）的反应。

[温馨提示]　

（1）化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。

（2）断键吸收能量，成键放出能量。

任何化学反应都有吸收能量和放出能量的过程，吸放热的相对大小决定反应整体是吸热还是放热。

（2017·广东学业水平测试）在含少量Mg粉的试管中滴入稀盐酸，产生大量气泡，且试管壁发热。

该反应为（　　）

A．放热反应B．吸热反应

C．化合反应D．复分解反应

[答案]　A

丙烷热值较高，污染较小，是一种优良的燃料。

试回答下列问题。

（1）如图是1mol丙烷完全燃烧生成CO2和H2O（l）过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“＋”或“－”。

（2）二甲醚（CH3OCH3）是一种新型燃料，应用前景广阔。

1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出

1455kJ热量。

若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为__________________________。

[解析]　

（1）丙烷完全燃烧生成CO2和H2O（l）的过程放热，ΔH为“－”。

（2）n（二甲醚）×1455kJ·mol－1＋[1mol－n（二甲醚）]×2215.0kJ·mol－1＝1645kJ，解得n（二甲醚）＝0.75mol，n（丙烷）＝0.25mol。

[答案]　

（1）－　

（2）1∶3

考点3　原电池和化学电源

1．（2018，2019·广东学业水平测试T21）某学习兴趣小组根据原电池的工作原理，组装了以下装置，能形成原电池的是（　　）

2．（2018·广东学业水平测试T61改编）将锌棒和铜棒插入西红柿中，电流表指针发生偏转，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．负极反应为Zn＋2e－===Zn2＋

B．该装置将化学能转化为电能

C．电流由锌通过导线流向铜棒

D．一段时间后，锌棒质量会增加

3．（2017·广东学业水平测试T38）如图所示，将锌棒和铜棒插入苹果中，电流表指针发生偏转。

该苹果电池中（　　）

A．锌棒是负极B．铜棒是负极

C．锌棒质量增加D．铜棒质量减少

4．（2015·广东学业水平测试T21）下图为番茄电池的示意图，下列说法正确的是（　　）

A．电流由锌通过导线流向铜

B．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋

C．一段时间后，铜片质量会减少

D．一段时间后，锌片质量会增加

一、原电池的工作原理

1．概念

将化学能转化为电能的装置。

装置（以CuZn原电池为例）如下图所示。

2．原电池形成的一般条件

（1）有能自发进行的氧化还原反应；

（2）有相连接的两个电极（金属或非金属导体及其他可以作电极材料的物质）；

（3）两电极同时与电解质溶液接触；

（4）形成闭合回路。

3．工作原理

以CuZn原电池（电解质溶液为稀硫酸）为例：

二、几种常见新型化学电源

1．化学电源的类型

干电池、充电电池（又称二次电池）和燃料电池。

2．各类型电池的特点

一次电池不可充电，二次电池可循环利用，放电过程是将化学能转化为电能，充电过程是将电能转化为化学能。

燃料电池最理想的燃料是氢气。

3．氢氧燃料电池

氢氧燃料电池是一种高效、低污染的新型电池，主要用于航天领域。

它的电极材料一般为铂电极，活性炭为负极，电解质溶液一般为40%的KOH溶液或稀H2SO4。

电极反应如下：

电解质溶液

KOH溶液

稀H2SO4

负极反应

2H2＋4OH－—4e－===4H2O

2H2－4e－===4H＋

正极反应

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

O2＋4H＋＋4e－===2H2O

总反应

2H2＋O2===2H2O

（2016·广东学业水平测试）铜锌原电池的装置如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．锌电极上发生还原反应

B．铜电极上发生氧化反应

C．锌片和铜片上都有氧气产生

D．原电池工作一段时间后溶液的c（H＋）减小

[解析]　铜锌原电池中，锌电极做负极，发生氧化反应；铜电极做正极，发生还原反应；工作一段时间后溶液中c（H＋）减小，铜片上有氢气产生。

[答案]　D

如图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液。

（1）B为原电池的________极，金属活动性：

A______B（填“>”或“<”）。

（2）若电极有Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒，且已知B为Cu，则A为________。

若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液，则C应为________。

[答案]　

（1）负　<　

（2）Ag　AgNO3溶液

考点4　金属的腐蚀和防护

1．（2019·广东学业水平测试T39）下列条件下铁制品最容易生锈的是（　　）

A．全浸在纯水中

B．半浸在盐水中

C．露置在干燥空气中

D．半浸在有机溶剂中

2．（2018·广东学业水平测试T59改编）铁制品容易生锈，对钢铁制品防腐措施不合理的是（　　）

A．暂时不使用的铁锅涂上油

B．铁质自来水管缠上铜线

C．铜铁帽的防护栏涂上油漆

D．自行车钢圈镀铬

3．（2017·广东学业水平测试T34）港珠澳大桥的建造使用了大量钢材。

对钢铁采取的防腐措施合理的是（　　）

A．表面镶铜

B．表面喷涂油漆

C．用水清洗

D．增加钢铁中的碳含量

4．（2015·广东学业水平测试T49）能有效防止铁质栏杆锈蚀的措施是（　　）

A．接上铜网B．与石墨相连

C．定期涂上油漆D．定期擦去铁锈

1．化学腐蚀和电化学腐蚀

金属腐蚀的实质

金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：

M－ne－===Mn＋

金属的腐蚀

种类

化学腐蚀

电化学腐蚀

条件

金属与干燥气体或非电解质溶液直接接触

不纯金属或合金与电解质溶液接触

本质

金属被腐蚀

较活泼金属被腐蚀

现象

腐蚀过程无电流产生

腐蚀过程有电流产生

相互关系

两种腐蚀往往同时发生，但以电化学腐蚀为主，危害更大

金属防护

（1）改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢；

（2）金属表面覆盖保护层

①涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料；

②镀抗腐蚀金属——电镀、热镀、喷镀法；

③用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜

2.析氢腐蚀和吸氧腐蚀

类型

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

形成条件

水膜酸性较强

水膜酸性很弱或呈中性

负极反应

Fe－2e－===Fe2＋

正极反应

2H＋＋2e－===H2↑

2H2O＋O2＋4e－===4OH－

电子如何流动形成电通路

Fe失2e－，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的e－流入C极，H＋趋向于C极，与C极上的e－结合成H2放出

Fe失2e－，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的e－流入C极，在C极O2获得e－成为OH－进入溶液

普遍性

吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍

（2018·广东1月学业水平测试）下列过程属于金属腐蚀的是（　　）

A．岩石风化B．钢铁生锈

C．食盐潮解D．塑料老化

[解析]　钢铁是金属，生锈是金属腐蚀；岩石、食盐、塑料都不是金属，故B正确。

[答案]　B

（2018·广东1月学业水平测试）下列过程属于金属腐蚀的是（　　）

A.岩石风化B．钢铁生锈

C.食盐潮解D．塑料老化

[解析]　钢铁是金属，生锈是金属腐蚀；岩石、食盐、塑料都不是金属，故B正确。

[答案]　B

下列关于金属腐蚀和防护的说法不正确的是（　　）

A.金属腐蚀过程中发生了化学反应

B.在铁表面镀锌可对铁起保护作用

C.在铁船壳上镶嵌铜块能减缓船体的腐蚀

D.铝制品在空气中不易被腐蚀，是因其表面形成了致密的氧化铝保护层

[解析]　在铁船壳上镶嵌铜块时，由于形成铜铁原电池，铁做负极，被氧化，导致船壳被腐蚀，故应该镶嵌比铁活泼的金属，如锌，C的说法不正确。

[答案]　C

考点5　能源在人类生存和社会发展中的重要作用,,

1.（2019·广东学业水平测试T63改编）我国2017年世界地球日的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活”。

下列做法应提倡的是（　　）

A.推广新能源汽车

B.大力发展小型火力发电厂

C.推广使用一次性塑料袋和用品

D.少乘公共交通工具多开私家车出行

2.（2015·广东学业水平测试T62改编）在下列能源的利用过程中，不直接产生CO2的有（　　）

A．石油B．太阳能

C.生物质能D．天然气

3.（2015·广东学业水平测试T31）随着化石资源的日益减少，能源危机成为目前人类面临的重要问题。

主要利用化学方法产生新能源的事例为（　　）

A.风力发电B．潮汐能发电

C.水力发电D．太阳能光解水制取H2

1.人类利用能源的3个阶段（如下图所示）

→

→

2．燃料的燃烧

（1）燃烧的条件：

达到着火点；与O2接触。

（2）燃料充分燃烧的条件：

足够多的空气；燃料与空气有足够大的接触面积。

（3）提高煤炭燃烧效率的方法和目的

①方法：

煤的干馏、气化和液化。

②目的：

减少污染物的排放；提高煤炭的利用率。

3．使用化石燃料的利弊及新能源的开发

（1）重要的化石燃料：

煤、石油、天然气。

（2）煤作燃料的利弊问题及改变措施

①利弊问题

a．煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。

b．煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。

c．煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。

②改变措施

可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。

（3）新能源的开发

①调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等。

②最有前途的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。

节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。

下列有关做法不符合这一要求的是（　　）

A．将煤液化、气化，提高燃料的燃烧效率

B．在汽车上安装汽车尾气催化转化装置，使之发生如下反应：

4CO＋2NO2

4CO2＋N2

C．在大力推广乙醇汽油的同时，研究开发太阳能汽车和氢燃料电池汽车

D．在水力发电、火力发电、核能发电和风力发电中，应大力发展火力发电

[解析]　火力发电是以燃煤作为能源，能量转化率低且排放大量污染物以及温室气体，不符合“节能减排”的要求。

[答案]　D

有人预言H2是21世纪最理想的能源，其根据不正确的是（　　）

A．生产H2的原料来源广泛

B．在等质量的可燃气体中，H2燃烧时放出的热量多

C．H2易液化，携带方便

D．燃烧时无污染

[解析]　氢能源是一种应用前景非常好的新能源，它具有燃烧充分、燃烧产物对环境无污染、燃烧效率高、制取原料易得等优点，但氢能源的利用也遇到廉价制氢技术尚未成熟、贮存困难等问题，所以氢能源到目前为止还不能推广应用。

[答案]　C

一、选择题

1．将Cl2通入自来水中杀菌消毒，主要是利用了Cl2与H2O生成的HClO的（　　）

A．氧化性B．酸性

C．还原性D．稳定性

2．科学家正在研究开发新的能源。

“绿色能源”目前是研究的新能源之一，高粱、玉米等绿色植物的种子经发酵、蒸馏就可以得到一种“绿色能源”。

这种物质是（　　）

A．氢气B．甲烷

C．酒精D．木炭

3．能将化学能转化为电能的装置（烧杯中溶液均为稀硫酸）是（　　）

4．下列反应中，属于氧化还原反应的是（　　）

A．Fe（OH）3＋3HNO3===Fe（NO3）3＋3H2O

B．3NH3·H2O＋AlCl3===Al（OH）3↓＋3NH4Cl

C．3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

D．CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O

5．下图所示为某原电池示意图，下列说法正确的是（　　）

A．铜电极质量增加

B．锌电极质量减少

C．铜电极上发生氧化反应

D．电子从铜电极流向锌电极

6．下列反应是吸热反应的是（　　）

A．碳酸钙受热分解B．甲烷燃烧

C．铝热反应D．锌与稀硫酸的反应

7．对于反应2Na＋2H2O===H2↑＋2NaOH的说法不正确的是（　　）

A．属于置换反应B．Na是还原剂

C．H2O是还原剂D．还原产物是H2

8．保护环境日益引起人们的重视。

下列做法不利于保护环境的是（　　）

A．氢能源代替化石能源

B．推广使用太阳能电池　　

C．电动汽车代替燃油汽车

D．造纸厂污水直接排放

9．燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转化成电能的装置，你认为下列燃料电池比较适合宇宙飞船上使用的是（　　）

A．CH4O2燃料电池

B．C2H5OHO2燃料电池

C．H2O2燃料电池

D．COO2燃料电池

10．下列说法中正确的是（　　）

A．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池

B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池

C．化学电池的反应基础是氧化还原反应

D．铅蓄电池放电时正极是Pb，负极是PbO2

11．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

12．下列反应属于氧化还原反应的是（　　）

A．Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O

B．CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O

C．Fe2O3＋2Al

Al2O3＋2Fe

D．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

13．高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂。

可由下列反应制取：

2Fe（OH）3＋3Cl2＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O。

对于该反应，下列说法正确的是（　　）

A．该反应是置换反应

B．钾元素化合价降低

C．Fe（OH）3发生还原反应

D．Cl2是氧化剂

14．铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01mol/L的食盐溶液中，可能出现的现象是（　　）

A．铁棒附近产生OH－B．铁棒被腐蚀

C．石墨棒上放出Cl2D．石墨棒上放出O2

15．亚硝酸（HNO2）既可作氧化剂又可作还原剂，当它在反应中做氧化剂时，可能生成的产物为（　　）

A．N2B．N2O3

C．HNO3D．NO2

16．对于反应H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）的能量变化描述正确的是（　　）

A．成键过程中吸收能量

B．断键过程中释放能量

C．断键过程中吸收能量，成键过程中释放能量

D．断键过程中释放能量，成键过程中吸收能量

17．将铜纳米颗粒和银纳米颗粒相隔一定距离固定在石墨片上，然后浸在AgNO3溶液中，可构成一种纳米型原电池。

该电池负极发生的反应为（　　）

A．Ag＋＋e－===Ag

B．Cu－2e－===Cu2＋

C．Cu2＋＋2e－===Cu

D．2H＋＋2e－===H2↑

18．已知木炭燃烧时反应为C（s）＋O2（g）