高二小专题系列能量转换答案不全.doc

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1、第 1 页一化学能一化学能热能（放热反应）热能（放热反应）1铝热反应：铝热反应： 如，如，Al + Cr2O3在实验室做铝热反应实验时，除了铝热剂，还需要的药品和实验用品是：在实验室做铝热反应实验时，除了铝热剂，还需要的药品和实验用品是：2燃烧（或爆炸）：燃烧（或爆炸）：如，黑火药的配方是如，黑火药的配方是“一硫、二硝、三木炭一硫、二硝、三木炭” ，爆炸时生成硫化物和无毒气体：，爆炸时生成硫化物和无毒气体：S + 2KNO3 + 3C =3酸碱中和反应：酸碱中和反应：如，如，CH3COOH(aq) + NaOH(aq) =CH3COONa(aq) + H2O(l) H57.3 kJ/mol原因

2、是原因是已知：已知：H3PO2 + NaOH(足量足量) =NaH2PO2 + H2O H3BO3 + NaOH(足量足量) = NaB(OH)4由此推断，由此推断，H3PO2、H3BO3分别是几元酸？分别是几元酸？、4活泼金属与水活泼金属与水(或酸或酸)的反应：的反应：如，如， Na + H2O=，锶的金属性比钠强，但锶的金属性比钠强，但颗粒状的单质锶与稀颗粒状的单质锶与稀硫酸反应不如钠和水反应那么剧烈，原因是硫酸反应不如钠和水反应那么剧烈，原因是 5大部分化合反应：大部分化合反应：如，工业合成氨：（注明反应条件）如，工业合成氨：（注明反应条件）该反应达到平衡时，测得混合气体中该反应达到平衡

3、时，测得混合气体中 NH3的体积分数为的体积分数为 20.0%，与反应前的体积相比，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是反应后体积缩小的百分率是6一部分氧化还原反应：一部分氧化还原反应：如，如，NH3的催化氧化：（注明反应条件）的催化氧化：（注明反应条件）NH3在空气中被催化氧化生成在空气中被催化氧化生成 NO，而在纯氧中燃烧生成，而在纯氧中燃烧生成 N2，造成产物不同的影响因素是：，造成产物不同的影响因素是：二热能二热能化学能（吸热反应）化学能（吸热反应）1熵增但常温不能自发进行的反应熵增但常温不能自发进行的反应：（注明反应条件）：（注明反应条件）C + CO2= H2 + I2(s

4、) =C + H2O= 2以以 C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：为还原剂的氧化还原反应：如，先用普通铁粉发生：如，先用普通铁粉发生：3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2 ( (吸热吸热) )= = = = =高高温温再通过逆反应得到再通过逆反应得到很细的铁粉：很细的铁粉：Fe3O4 + 4H23Fe + 4H2O(g) ( (吸热吸热) )= = = = =高高温温这种铁粉在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称这种铁粉在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁引火铁”第 2 页由此推断由此推断: : 普通铁粉的能量普通铁粉的能量引火铁的能量（引火铁的能量（“高于高于” “

5、低于低于” ）3大部分分解反应：大部分分解反应：如如，Cu(NO3)2，若若 1mol Cu(NO3)2完全分解，生成的气完全分解，生成的气体体用水吸收得到用水吸收得到 2L 溶液，溶液的物质的量浓度为溶液，溶液的物质的量浓度为4一部分复分解反应：一部分复分解反应：如如，2NH4Cl(s) + Ba(OH)28H2O(s) =BaCl2(s) + 2NH3(g) + 10H2O(l)是一个显著吸热的反应，但在常温下就能自发进行，其原因是是一个显著吸热的反应，但在常温下就能自发进行，其原因是三化学能三化学能电能（原电池）电能（原电池）如，如，全固态锂硫电池能量密度高成本低，用金属锂和有石墨烯的全

6、固态锂硫电池能量密度高成本低，用金属锂和有石墨烯的 S8材料为两个电极，电池总材料为两个电极，电池总反应为反应为 16Li + xS8= 8Li2Sx（2x8） ，若在某一时刻电极上发生，若在某一时刻电极上发生 Li2S4Li2S2的转化，请的转化，请写写出锂硫电池在此时的电极反应：出锂硫电池在此时的电极反应：负极：负极：，正极：，正极：四电能四电能化学能（电解池）化学能（电解池）1用惰性电极电解用惰性电极电解 AlCl3溶液，电解过程中，电解池中的现象为：溶液，电解过程中，电解池中的现象为：，电极方程式为：阴极：电极方程式为：阴极：，阳极阳极电解的总离子方程式电解的总离子方程式2我国科学家研

7、发了一种室温下我国科学家研发了一种室温下“可呼吸可呼吸”的的 NaCO2二次电池。将二次电池。将 NaClO4溶于有机溶剂作溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2 + 4Na2Na2CO3 + C，下列说法错误的是，下列说法错误的是A放电时，放电时，ClO4向负极移动向负极移动B充电时释放充电时释放 CO2，放电时吸收，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为：放电时，正极反应为：3CO2 + 4e =2CO32+ CD充电充电时，正极反应为：时，正极反应为：Na+ + e=Na五

8、光能五光能化学能化学能1植物吸收太阳光进行光合作用将植物吸收太阳光进行光合作用将“光能光能”转化为转化为“化学能化学能”6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O22光照条件下发生的化学反应：光照条件下发生的化学反应：H2 + Cl2，HClOHNO3(浓浓)，AgNO3第 3 页六化学能六化学能光能：光能： 物质燃烧时将部分化学能转化为光能（例如镁条的燃烧）物质燃烧时将部分化学能转化为光能（例如镁条的燃烧）1mol Mg 在足量在足量 O2、N2、CO2混合气体中燃烧（不考虑炭燃烧）混合气体中燃烧（不考虑炭燃烧） ，反应的化学方程式为：，反应的化学方程式为：生成固体的质量范围是：生成固

9、体的质量范围是：。七热能七热能光能光能焰色反应焰色反应当金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道当金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。道，这时就将多余的能量以光的形式放出。如，如，Na 焰色为焰色为，K 焰色为焰色为，Ca 焰色为焰色为，Ba 焰色为焰色为。八太阳能八太阳能热能、电能热能、电能1太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能转换成热能，将水

10、加热供我们使用。利用太阳能转换成热能，将水加热供我们使用。2太阳能电池太阳能电池可以直接将太阳能转换为电能的光电池材料是可以直接将太阳能转换为电能的光电池材料是。3最近我国科学家设计了一种最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中协同转化装置，实现对天然气中 CO2和和 H2S 的高效去的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为除。示意图如右所示，其中电极分别为 ZnO石墨烯石墨烯(石墨烯包裹的石墨烯包裹的 ZnO)和石墨烯，石墨烯和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：电极区发生反应为： EDTA-Fe2+e=EDTA-Fe3+ 2EDTA-Fe3+ + H2S=2H+

11、 + S + 2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是该装置工作时，下列叙述错误的是A阴极的电极反应：阴极的电极反应：CO2 + 2H+ 2e=CO + H2OB协同转化总反应：协同转化总反应：CO2 + H2S=CO + H2O + SC石墨烯上的电势比石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低石墨烯上的低D若采用若采用 Fe3+/Fe2+取代取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性，溶液需为酸性九小试身手九小试身手1下面是一组关于磷的部分信息，请仔细阅读并且结合中学化学知识推理，回答相关问题：下面是一组关于磷的部分信息，请仔细阅读并且结合中学化学知识推理，回答相关问题

12、： 红磷的结构非常复杂，有人认为它是一种层状晶体，每一层是由许多磷原子环绕排列而成的五红磷的结构非常复杂，有人认为它是一种层状晶体，每一层是由许多磷原子环绕排列而成的五角形管道，如图是角形管道，如图是“红磷管道中的链节红磷管道中的链节” 。红磷是高分子化合物吗？红磷是高分子化合物吗？，理由是，理由是。 黑磷具有类似石墨的片层结构，有黑磷具有类似石墨的片层结构，有“金属磷金属磷”之称。请你推测两种黑磷特殊的物理性质：之称。请你推测两种黑磷特殊的物理性质： 已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为：已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为：P4(s,白磷白磷) + 5O2(g)=P4O10(s) H1

13、2985.92 kJ/mol第 4 页P(s,红磷红磷) + O2(g)= P4O10(s) H2739.04 kJ/mol5414请写出白磷转化为红磷的热化学方程式请写出白磷转化为红磷的热化学方程式：，由此可知由此可知，红磷比白磷红磷比白磷( (填填“稳定稳定”或或“不稳定不稳定”)”)。 白磷在热的浓氢氧化钾溶液中得到一种次磷酸盐白磷在热的浓氢氧化钾溶液中得到一种次磷酸盐 KH2PO2 和和 PH3气体。气体。请写出这个反应的离子方程式请写出这个反应的离子方程式。2某同学分析某同学分析 Zn 与稀与稀 H2SO4的反应。的反应。 该反应的离子方程式是该反应的离子方程式是 制制 H2时，用稀

14、硫酸而不用浓硫酸，原因是时，用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是 已知已知： Zn(s) + O2(g) =ZnO(s) H332kJ/mol12ZnO(s) + H2SO4(aq) =ZnSO4(aq) + H2O(l) H112kJ/molH2(g) + O2(g) =H2O(l) H286kJ/mol 12则则 Zn 与稀与稀 H2SO4反应生成反应生成 1mol H2时的反应热时的反应热HkJ/mol 该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。实验时，从断开实验时，从断开 K 开始，每间隔开始，每间隔 1 分钟，交替断开或分钟，交替断开

15、或闭合闭合 K，并连续计数每，并连续计数每 1 分钟内从分钟内从 a 管流出的水滴数，管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：得到的水滴数如下表所示：1 分钟水滴数（断开分钟水滴数（断开 K）345986117102 1 分钟水滴数（闭合分钟水滴数（闭合 K）588111213978 由水滴数由水滴数 5834、8159，说明在反应初期，闭合，说明在反应初期，闭合 K 时比断开时比断开 K 时的反应速率时的反应速率 (填填“快快”或或“慢慢”)，主要原因是，主要原因是。 由水滴数由水滴数 10278，说明在反应后期，断开，说明在反应后期，断开 K 时的反应速率快于闭合时的反应速率快于闭合 K

16、时的反应速率，时的反应速率，主要原因是主要原因是。 从能量转换形式不同的角度，分析水滴数从能量转换形式不同的角度，分析水滴数 8681、117112 的主要原因是：的主要原因是：3现在科学家正在寻求将太阳能转化成化学能，其中办法之一就是利用太阳能将现在科学家正在寻求将太阳能转化成化学能，其中办法之一就是利用太阳能将 H2O 分解成分解成H2， 再将化学能转化为其它能源。下面是有关的能量循环示意图，下列有关说法正确的是再将化学能转化为其它能源。下面是有关的能量循环示意图，下列有关说法正确的是 A图中图中 H 1=H 2 + H 3B如果如果 HH 的键能为的键能为 a kJ/mol，OO 键能为

17、键能为 bkJ/mol，第 5 页则断开则断开 1mol HO 键所需要的太阳能为键所需要的太阳能为(H1 + a + b)kJC H2燃烧热为燃烧热为 H 3 kJ/molD水蒸气所具有的能量比液态水多水蒸气所具有的能量比液态水多 H2 kJ小试身手1【答案】 不是 红磷是单质不是化合物 有金属光泽 具有导电性 P4(s,白磷)=4P(s,红磷) H29.76 kJ/mol 稳定 P43OH3H2OPH33H2PO= = = = = 22【答案】 Zn + 2H+=Zn2+ H2 浓 H2SO4具有强氧化性，不能生成氢气 158 快；形成原电池反应速度快34（1min）59（3min）86（5min）117（7min）102（n min） 58（2min）81（4min）112（6min）139（8min）78（n+1 min）断开 K 比闭合 K 反应体系温度高；反应一直在快速进行，在第 n min 比(n+1 )min 时 c(H+)大，也会导致 10278 断开 K 时，反应的化学能主要转化成热能；闭合 K 时，反应的化学能主要转化成电能，前者使溶液的温度升得更高，故反应速率更快3【答案】C