2024届高三化学第二轮复习：专题六------化学能与电能

专题六 化学能与电能 专题透析 2023 考点一　原电池工作原理及应用 1、原电池原理 (1)只有放热的自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。 将化学能转化为电能。典型的原电池装置如图所示： 　 (2)工作原理 2、原电池正、负极判断的“五个角度” 专题 1 力与物体的直线运动 3 专题 1 力与物体的直线运动 3、原电池电极反应式的书写步骤（以二甲醚碱性燃料电池为例） （1）先确定某极的反应物及生成物 （2）确定得（失）e-的数目 （3）平衡电荷 （4）配平 小结：不同的介质中电极反应式的书写方法 (1)中性溶液反应物中若是H＋得电子或OH－失电子，H＋和OH－均来自于水的电离，但生成物中可能有H＋和OH－； 水溶液中不能出现O2－； (2)酸性溶液反应物、生成物中均无OH－； (3)碱性溶液反应物、生成物中均无H＋。 练习1、(2019年全国Ⅰ卷,12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是(　　) A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+ = 2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 B 5 练习2、在混合导体透氧膜反应器中只需一步就可同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2),其工作原理如图所示,下列说法错误的是(　　) A.膜Ⅰ侧发生的反应为H2O+2e- =H2↑+O2-、O2+4e- =2O2- B.膜Ⅱ侧相当于原电池的负极 C.膜Ⅱ侧发生的反应为CH4+O2--2e-=2H2+CO D.膜Ⅱ侧每消耗1 mol CH4,膜Ⅰ侧一定生成1 mol H2 D 专题 1 力与物体的直线运动 6 专题 1 力与物体的直线运动 4、有关燃料电池需注意的问题 (1)燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性，起导电作用。 (2)燃料电池中,在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、 CH3OH等)，在正极上参与反应的是空气或氧气。 (3)燃料电池是将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极 发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失 电子换算为相同的数目，然后相加便得到总反应的化学方程式。 (4)燃料电池反应中,负极材料不一定与电解质溶液发生反应。 如燃料电池的负极为惰性电极时,就不与电解质溶液反应。 练习3、微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是(　　) B A. 电子从b流出，经外电路流向a B. HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应是 HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+ C. 如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化 D. 若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.5molH+通过质子交换膜 考点二 电解池工作原理及应用 1、电解池工作原理　 2.电解池阴、阳极的判断 (1)根据所连接的外加电源判断: 与直流电源正极相连的为阳极,与直流电源负极相连的为阴极。 (2)根据电子流动方向判断: 电子流动方向为从电源负极流向阴极,从阳极流向电源正极。 (3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断: 阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。 (4)根据电解池两极产物判断(一般情况下) ①阴极上的现象是析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出。 ②阳极上的现象是电极质量减小(活性电极作阳极)或有非金属 单质生成,呈气态的有Cl2、O2。 3.准确判断放电顺序,锁定放电离子 首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 其次分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组 (不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 最后排出阴、阳两极的放电顺序 (1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>…… (2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->…… 4、以惰性电极电解一段时间后电解质溶液复原所加的物质 (1)电解水型(溶质为NaOH、H2SO4或Na2SO4)：加水； (2)电解电解质型(溶质为HCl或CuCl2)：加电解质； (3)放氢生碱型(溶质为NaCl等)：通HCl气体； (4)放氧生酸型(溶质为CuSO4或AgNO3等)：加氧化铜或Ag2O。 5、电解池中的三个易误点 (1)只有水被电解时，不要误认为溶液的