专题九化学反应与能量-【育才学案】2020-2024年五年高考化学真题分类

专题九. 化学反应与能量 专题九 化学反E与能量 考点1 反应热、恰变及盖斯定律 题组 用时: 正确率: 易错题: 1.(2024·河北卷)对上述电池放电时CO。的捕获 C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同;路 和转化过程开展了进一步研究,电极上CO。转 径2、3起始物相同但产物不同 化的三种可能反应路径及相对能量变化如图 D.三个路径速控步骤均涉及xCO* (*表示吸附态)。 转化,路 路径1 径2、3的速控步骤均伴有PDA再生 2.(2024·安徽卷)某温度下,在密闭容器中充入一 7 :co. 定量的X(g),发生下列反应:X(g)-Y(g) “-o#co (△H.<0).Y(g)→Z(g)(△H。<0).测得各气 2 径3 yo 体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应 Mg ( 进程示意图符合题意的是 - ##} # ### HN#( H 一将佬线 _ _---路粹3 。 反应时间一 (A)碧xH 1OH *CoCo 能量 HN 能量 .-.,Mg(o. co.#ycooM:Co 过渡态2 过态2 0 过渡态。 CO 过渡态1 .CO ### -1 *MgCO. 反进程 反进程 A aCO B 能 反应进程 过渡态1 能 过渡态!过渡态2 C _ 下列说法错误的是 过渡态2 A.PDA捕获CO。的反应为 / 0 7 +CO→HN HN NH D及程 B.路径2是优先路径,速控步骤反应式为* 3.(2022·浙江6月选考)标准状态下,下列物质气 态时的相对能量如下表: CO+ 物质(g) OHHOHOOHO HO 十e HN HO OH 能量 C:O+H。N 24921839 10 0 -136 0 -242 NH2 k]·mol-1 35 五年高考真题分类·化学 可根据HO(g)+HO(g)-H。O.(g)计算出 N.Oig)+Ir*+Co(g H.O。中氧氧单键的键能为214kJ·mol二1。下 Tom)/喜x ( 列说法不正确的是 ) 330 N.(g}+lrO-+CO(g) A. H。的键能为436kI·mol-l 123 1229 B.O。的键能大于H。0。中氧氧单键的键能的 两倍 N.(g+Irt+co(g 中间体I C.解离氧氧单键所需能量:HOO H。O /77 中间体II D. HO(g)+O(g)--HO(g) AH--143kJ·mol-1 反应进程 A.-152 4.(2022·浙江1月选考)相关有机物分别与氢气 B.-76 C.十76 D.+152 发生加成反应生成1mol环已.( )的能量 7.(2021·北京卷)丙煌 变化如图所示: 经催化脱氢可制丙 :CH-CH+ 能量{ Cj. H。600C,将一定 浓度的CO。与固定 浓度的C。H。通过含 催化剂的恒容反应 c0. 器,经相同时间,流出的C。H、CO和H。浓度随 初始CO。浓度的变化关系如图。 已知:①CH(g)+5O(g)-3CO(g)十 4H $O(1) △H--2220 kJ·mol-1 下列推理不正确的是 △H=-2058kJ·mol-1 A.2△H.~△H。,说明碳碳双键加氢放出的热量 ③H:(g)+0.(g)-H。0(1) 与分子内碳碳双键数目成正比 B.△H。 △H。,说明单双键交替的两个碳碳双 AH--286kJ.mol-1 下列说法不正确的是 键间存在相互作用,有利于物质稳定 ( A.CH(g)--CH(g)+H(g) C.3AH.<AH.,说明笨分子中不存在三个完全 △H一 独立的碳碳双键 +124kI·mol-1 D.△H。-△H.<0,△H.-△H。0,说明笨分子 B.c(H)和c(CH。)变化差异的原因:CO+ 具有特殊稳定性 H -CO+H。O 5.(2022·浙江1月选考)AB型强电解质在水中的 C.其他条件不变,投料比c(CH。)c(CO。)越 大,C。H。转化率越大 溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s) D.若体系只有CH、CO、H。和H。O生成,则 A"(aq)十B(aq),其熔变和煸变分别为△H 初始物质浓度c。与流出物质浓度c之间一定 和△S。对于不同组成的AB型强电解质,下列 存在:3c(CH)+c。(CO)=c(CO)十 说法正确的是 ( ) c(CO)+3c(CH)+3c(CH) A.△H和△S均大于零 8.(2021·浙江1月选考)已知共价键的键能与热 B.△H和△S均小于零 化学方程式信息如下表: C.△H可能大于零或小于零,△S大于零 共价键 H-H H-0 D.AH和AS均可能大于零或小于零 436 键能(k]·mol-1) 6.(2021·重庆卷)“天朗气清,惠风和畅。”研究表 463 明,利用Ir 可催化消除大气污染物N。O和 2H(g)+O(g)-2H.O(g) 热化学方程式 CO.简化中间反应进程后,相对能量变化如图所 AH--482kI·mol-1 示。已知CO(g)的燃烧热△H--283kJ/mol 则20(g)--O(g)的△H为 A.428 kJ·mol-1 则2NO(g)--2N。(g)+O(g)的反应热 B.-428 kJ·mol-1 C.498 kJ·mol-1 △H(kJmol)为 ( ) D.-498 kJ·mol-1 36 专题九. 化学反应与能量 考点2 原电池原理及应用 题组 用时: 正确率: 易错题: (2024·河北卷)阅读以下材料,完成下面小题 3.(2024·江苏卷)碱性铎电池的总反应为 我国科技工作者设计了如图所示的可充电 Zn+2MnO+HO--ZnO+2MnOOH,电 Mg-CO。电池,以Mg(TFSI)。为电解质,电解液 池构造示意图如图所示。下列有关说法正确 中加入1,3-丙二胶(PDA)以捕获CO。,使放电时 的是 ) CO。 还原产物为MgC。O.。该设计克服了MgCO 导电性差和释放CO。能力差的障碍,同时改善了 Mg^2} 的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。 较粉和KOH -MnO.和KOH CO.、 -膜 多 Mg(TFsD). Mg(TFSD. 碳结 PDA 1米管 PDA A.电池工作时,MnO。发生氧化反应 电极 M:C_O. B. 电池工作时,OH通过隔膜向正极移动 C.环境温度过低,不利于电池放电 D.反应中每生成1molMnOOH,转移电子数为 1.(2024·河北卷)下列说法错误的是 ) 2×6.02×1023 A. 放电时,电池总反应为2CO。十Mg 4.(2024·新课标卷)一种可植入体内的微型电池 --MgCO. 工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发 B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接 电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓 C.充电时,电子由Mg电极流向阳极,Mg{}向阴 度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准, 极迁移 电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) D. 放电时,每转移1mol电子,理论上可转化 1mol CO 2.(2024·安微卷)我国学者研发出一种新型水系 荆 (CHD. _ 锋电池,其示意图如下。该电池分别以Zn _渡 TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超 {# 。6⊙ ### 分子材料和Zn为电极,以ZnSO.和KI混合液 为电解质溶液。下列说法错误的是 葡糖 电池工作时,下列叙述错误的是 A.电池总反应为2CHO+O.--2CH2O B.b电极上CuO通过Cu(II)和Cu(I)相互转 变起催化作用 C. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmo 电子流入 A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键 放乙n{}十31 D.两电极间血液中的Na 在电场驱动下的迁移 方向为b→a C. 充电时,阴极被还原的Zn② 主要来自 5.(2023·新课标卷)一种以V。0:和Zn为电极、 Zn-TCPP Zn(CFSO。)。水溶液为电解质的电池,其示意 D.放电时,消耗o.65gZn,理论上转移0.02mol 图如下所示。放电时,Zn可插入V。O.层间形 电子 成Zn.VO·nHO。下列说法错误的是 ( ) 37 五年高考真题分类·化学 ## + MnO.电极 离子选择隔 Zn电极- ##### V:O. 7n.V.O.aH.o 乙n电极 V:O,电极 Zn(CF$0)水溶液 A.放电时V。O:为正极 B.放电时Zn{}由负极向正极迁移 二HS0.溶液 KsO.波KOH波 I C. 充电总反应:xZn+V。O+nHO I Zn.V.O.·nHO A. II区的K 通过隔膜向II区迁移 D.充电阳极反应:Zn.V.O·nH.O-2xe B. I区的SO 通过隔膜向II区迁移 xZn +VO+nHO C.MnO电极反应:MnO.+4H+2e= 6.(2023·全国乙卷)室温钟一疏电池被认为是一种 Mn++2H.0 成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钟 D.电池总反应;Zn十4OH+MnO。+4H 疏电池的结构如图所示。将钢箔置于聚笨并眯 Zn(OH)-+Mn2++2H0 膜上作为一个电极,表面喷涂有磕黄粉末的炭化绎 9.(2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备受 关注,一种钗一海水电池构造示意图如下。下列 维素纸作为另一电极。工作时,在疏电极发生反 ( 说法错误的是 用电器 N 2Na++-+2(1-)→Na。 钟电极 电解质 隔 玻璃陶瓷 A.海水起电解质溶液作用 疏电极 B. N极仅发生的电极反应:2H。O+2e= 下列叙述错误的是 _~ 2OH+H. A.充电时Na 从钟电极向磕电极迁移 C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 B.放电时外电路电子流动的方向是a→b D.该钗一海水电池属于一次电池 S十 10.(2022·山东卷)设计如图装置回收金属钻。保 持细菌所在环境pH稳定,借助其降解乙酸盐 2e→NaS. 生成CO。,将废旧钾离子电池的正极材料 D.炭化纤维素纸的作用是增强磕电极导电性能 LiCoO.(s)转化为Co② ,工作时保持厌氧环境 7.(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如下图 并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料 所示。下列说法正确的是 ( ) 均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法 正确的是 电源或负载 . ) Pb/Pbso. 一多孔碳 Fe/Fe2 H.so.(au) H.so.(aq) 质子交换膜 细茁 LiCoO. A.放电时负极质量减小 溶液 B.储能过程中电能转变为化学能 乙酸盐 阳膜CoCl. 乙酸盐阳膜 盐膜 C. 放电时右侧H 通过质子交换膜移向左侧 溶液 溶液 溶液 D. 充电总反应:Pb+SO+2Fe3+- A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大 PbSO.+2Fe2+ B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸 8.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO C.乙室电极反应式为LiCoO+2HO+e- 离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中. Li +Co2++4OH zn以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙 D.若甲室Co{②}减少200mg.乙室Co②增加 述错误的是 ) 300mg,则此时已进行过溶液转移 38 专题九 化学反应与能量 11.(2022·浙江1月选考)pH计是一种采用原电 C.充电时,M极的电极反应式为Z^{②} + 池原理测量溶液pH的仪器。如图所示,以玻 2e_--Zn 璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的 D.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过 HCI溶液,并插入Ag一AgCl电极)和另一Ag 14.(2021·河北卷)K-O。电池结构如图,a和b AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电 为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电 池,下列说法错误的是 . 池的电动势E存在关系:pH一(E一常数)0. 059。下列说法正确的是 ( ) .0 隔 K0. Ag-AgcI电极 二Ag-AgcI电极 (0.1mel·1-1HCl溶液) 有机电解质1 有机电解质2 (3.0ml·1-kcl液) A.隔膜允许K通过,不允许O。通过 B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充 密封胶- 一细孔陶瓷 电时,b电极为阳极 -破线 待测溶液一 C.产生1Ah电量时,生成KO。的质量与消耗 0。的质量比值约为2.22 A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极 D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9g钾 --Ag(s)+Cl 反应式为AgCl(s)十e 时,铅酸蓄电池消耗0.9g水 (o.1mol·L-1) 15.(2021·福建卷)催化剂TAPP一Mn(II)的应 B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动 用,使Li一CO。电池的研究取得了新的进展。 势的变化 Li一CO。电池结构和该催化剂作用下正极反应 C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液 可能的历程如下图所示。 的电池的电动势,可得出未知溶液的pH 负裁 D.pH计工作时,电能转化为化学能 12.(2021·广东卷)火星大气中含有大量C0。,一 也出 C0 种有CO。参加反应的新型全固态电池有望为 火星探测器供电。该电池以金属钢为负极,碳 纳米管为正极,放电时 ( ) TAPr-Mm()~. A.负极上发生还原反应 li.Co.+C B.CO,在正极上得电子 co、li li C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 *liCo. 13.(2021·湖南卷)铎澳液流电池是一种先进的 水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能 co*coco. tir 和智能电网的备用电源等。三单体串联辞/澳 液流电池工作原理如图所示 下列说法错误的是 环回路 褶环问路 A.Li一CO。电池可使用有机电解液 B.充电时,Li由正极向负极迁移 # 进 C.放电时,正极反应为3CO+4Li 十4e-- 2LiCO.+C D. *LiCO.、CO、LiC。O。和C都是正极反 应的中间产物 双根 16.(2021·重庆卷)CO。电化学传感器是将环境 B活性电板 B复合物贮存 中CO。浓度转变为电信号的装置,工作原理 下列说法错误的是 , 如图所示,其中YSZ是固体电解质,当传感 A.放电时,N极为正极 器在一定温度下工作时,在熔融Li。CO。和 B.放电时,左侧贮液器中ZnBr。的浓度不断 YSZ之间的界面X会生成固体LiO,下列说 减小 法错误的是 ) 39 五年高考真题分类·化学 0#、C00 金网电极古 C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH 浓度不变 ________ Li.CO. D.锦二次电池的总反应式:Cd十2NiOOH+ 2HO 放Ca(OH):+2Ni(OH)。 1审 -界面x ys7(体) 19.(2020·全国卷I)科学家近年发明了一种新型 Zn-CO。水介质电池。电池示意图如下,电极为 . 金网电极; 金属梓和选择性催化材料。放电时,温室气体 A.CO}迁移方向为界面X→电极b CO.被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和 B.电极a上消耗的O。和电极b上产生的CO 能源问题提供了一种新途径。 的物质的量之比为1:1 C.电极b为负极,发生的电极反应为2CO一 4e-O+2CO D.电池总反应为LiCO。-Li。O+CO。 中解潦液2 电解液1 →放电 17.(2021·浙江6月选考)某全固态薄膜钗离子电 0 池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜, --充电 充电时Li得电子成为Li嵌入该薄膜材料中; -HO 电极B为LiCoO。薄膜;集流体起导电作用。下 *HCOOH ) 列说法不正确的是 ( 双极隔 电极A 一封氧层 下列说法错误的是 电极B、 A.放电时,负极反应为Zn-2e十4OH- LiPON薄膜电解质 集流体A Zn(OH) 集流体B一 体 B.放电时,1molCO。转化为HCOOH,转移的 电子数为2mol A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连 C.充电时,电池总反应为2Zn(OH)②}- B.放电时,外电路通过amol电子时,LiPON 薄膜电解质损失amolLi 2Zn+O。+40H+2H。0 C.放电时,电极B为正极,反应可表示为 D.充电时,正极溶液中OH浓度升高 LiCoO+xLi +xe-LiCoO 20.(2020·全国卷II)一种高性能的碱性砌化钥 D.电池总反应可表示为Li.Si+LiCoO (VB。)一空气电池如图所示,其中在VB。电极 放电sit+LiCoO2 充电 发生反应:VB+16OH--11e-VO+ 18.(2021·浙江1月选考)电池是二次电池 2B(OH)一+4H。0,该电池工作时,下列说法错 误的是 ( 其工作原理示意图如下(L.为小灯泡,K、K。为 ) VB.电极然复合碳电极 开关,a、b为直流电源的两极)。 ab 2NioOH+2H0 Cd(0H). KOH溶液 离子选择性膜 -2-f H0二 .+20 -K0(21% A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准 c+20H- 2Ni(OH),+20H 状况)O。参与反应 电极A 电极B B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH 升高 下列说法不正确的是 A.断开K。合上K,锦辐电池能量转化形式; C.电池总反应为4VB+11O。+200H+ 化学能→电能 6H。O--8B(OH)+4VO B.断开K。、合上K。,电极A为阴极,发生还原 D.电流由复合碳电极经负载、VB。电极、KOH 反应 溶液回到复合碳电极 40 专题九 化学反应与能量 考点3 电解原理与应用及金属的腐蚀与防护 题组 用时: 正确率: 易错题: 1.(2024·黑吉辽卷)“绿色零碳”氢能前景广阔 A.电解一段时间后阳极区c(OH)减小 为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速 B.理论上生成1molH.N CH。COOH双极膜 率缓慢的问题,科技工作者设计耦合HCHO高效 中有4molH。O解离 制H。的方法,装置如图所示。部分反应机理为; C.阳极总反应式为2HCHO+4OH-2e HO.O 0。 Orr HOO - 2H 2HCOO+H。*+2HO HH HH I D.阴极区存在反应H。C。O+2H +2e 下列说法错误的是 CHOCOOH+H。O 电源 4.(2024·浙江1月卷)破损的梓铁皮在氢水中 惰性电极及催化剂. 发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH)]②和H。,下 列说法不正确的是 (HC0O ) KOH溶液 KOH溶液 A.氛水浓度越大,腐蚀趋势越大 IICTI h l B.随着腐蚀的进行,溶液的pH变大 C.铁电极上的电极反应式为2NH;+2e-- 阴离子交换膜 2NH:+H。& A.相同电量下H。理论产量是传统电解水的1.5倍 D.每生成标准状况下224mL.H,消耗0.010mol B.阴极反应:2HO+2e---2OH-+H Zn C.电解时OH通过阴离子交换膜向b极方向移动 5.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO D. 阳极反应:2HCHO一2e +4OH- 时,采用高浓度的K 抑制酸性电解液中的析氢 2HC0O-+2HO+H 反应来提高多碳产物(乙炀、乙醇等)的生成率, 2.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航 装置如下图所示。下列说法正确的是 ( ) 空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需 要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成 表面钝化膜的是 ( B.阳极氧化 A.发蓝处理 #将 C.表面渗键 D.喷涂油漆 3.(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点 PbCu电催化剂,用H。C。O. 和NH。OH电化学 A.析氢反应发生在IrO.-Ti电极上 催化合成甘氛酸,原理如图,双极膜中H。O解离 B.CI从Cu电极迁移到lrO.-Ti电极 的H和OH在电场作用下向两极迁移。已知 C. 阴极发生的反应有:2CO十12H+ 在KOH溶液中,甲醛转化为HOCH.O,存在 12e--CH+4H0 平衡HOCHO+OH[OCH。O]+ D.每转移1mol电子,阳极生成11.21.气体(标 H.O。Cu电极上发生的电子转移反应为 [OCHO]{--e---HCOO-+H·。下列说 准状况) ) 法错误的是 6.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制H ( 的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT 0 [电 可抑制O,产生。下列说法正确的是 。 ooH ) P: “电颂6 钛网 LHCoO 钛箔 0.H -IIO #Non )cu 海水 HsoKso. Kn_ 济流 Ho_N'H. 双 PRT HClO -MnO. 41 五年高考真题分类·化学 A.b端电势高于a端电势 10.(2022·广东卷)为检验牺牲阳极的阴极保护 B.理论上转移2mole生成4gH 法对钢铁防腐的效果,将键层有破损的锻铎 C.电解后海水pH下降 铁片放人酸化的3%NaC1溶液中。一段时间 D.阳极发生:C1+H.O-2e--HCIO+H' 后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀 7.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的申 的是 ( ) 解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化 A.加入AgNO:溶液产生沉淀 该装置工作时阳极无Cl。生成且KOH溶液的浓 B.加入淀粉碑化钾溶液无蓝色出现 度不变,电解生成氢气的速率为xmol·h-1。 1 ) C.加人KSCN溶液无红色出现 下列说法错误的是 D.加入K。[Fe(CN)。]溶液无蓝色沉淀生成 111 一离子交换 11.(2022·广东卷)科学家基于Cl;易溶于CCl 透气不透态水 的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氢 的PrE 流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a 30%KOH游液 的反应为: -海水 NaTiz(PO )+2Na+ +2e---Na Ti。 (PO)。 A.b电极反应式为2HO+2e---H+ 20H 下列说法正确的是 -输网 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过 PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为2xmol·h二 8.(2022·全国乙卷)Li一O。电池比能量高,在汽 车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科 学家研究了一种光照充电Li一O。电池(如图所 A.充电时电极b是阴极 示)。光照时,光催化电极产生电子(e)和空穴 B.放电时NaC1溶液的pH减小 (h ),驱动阴极反应(Li 十e一Li)和阳极反 C.放电时NaC溶液的浓度增大 应(LiO。+2h =2Li++O)对电池进行充电 ( ) D. 每生成1molCl,电极a质量理论上增加23g 下列叙述错误的是 12.(2022·浙江6月选考)通过电解废旧理电池中 的LiMn。O 可获得难溶性的LiCO。和 MnO。,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻 挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中 溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确 { 的是 C i& H电 ,电解 电极A 电解孩 电极B 离子交换膜 M _ A.充电时,电池的总反应LiO。-2Li+O B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 MnO. C.放电时,Li从正极穿过离子交换膜向负极迁移 LiMnO. . D.放电时,正极发生反应O+2Li +2e -Li。O 布 9.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含Cu A.电极A为阴极,发生还原反应 Mg和Si等的铅合金废料为阳极进行电解,实现 B.电极B的电极发应;2H.O+Mn2+-2e - A1的再生。该过程中 ) A.阴极发生的反应为Mg-2e---Mg2+ MnO+4H B.阴极上A1被氧化 C.电解一段时间后溶液中Mn②浓度保持不变 C.在电解糟底部产生含Cu的阳极泥 D.电解结束,可通过调节pH除去Mn②},再加 D. 阳极和阴极的质量变化相等 人Na。CO。溶液以获得LiCO 42 专题九. 化学反应与能量 13.(2021·全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工中 A.工作时,I室和II室溶液的pH均增大 间体,可采用如下图所示的电化学装置合成。 B.生成1molCo,I室溶液质量理论上减少 图中的双极膜中间层中的H。O解离为H 和 16g OH二,并在直流电场作用下分别向两极迁移。 C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应 下列说法正确的是 ) 不变 D. 电解总反应:2Co②}++2Ho通电2Co+ 源 O。+4H 10→11'+oI )_ 00 - 16.(2021·辽宁卷)如图,某液态金属储能电池放 (乙酸) 00 电时产生金属间化合物Li。Bi。下列说法正确 HO---oH 的是 . (乙酸) ) (乙二酸) 一M极:渡Li/泡沐x: 抱和乙二酸溶液 双极膜 乙二醛+KBr溶液 -LiC和KCl 一N极:液态Sb-Bi-Sn A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质 一不锈钢外壳 的作用 A.放电时,M电极反应为Ni-2e----Ni?+ 00 B.放电时,Li 由M电极向N电极移动 HO-C-C-OH+ C.充电时,M电极的质量减小 B.阳极上的反应式为; 00 D. 充电时,N电极反应为Li:Bi+3e- 3Li +Bi 2H +2e→HO-C-C-H+HO 17.(2021·辽宁卷)利用 -o(Q)与 C.制得2mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了 1mol电子 D.双极膜中间层中的H在外电场作用下向铅 HO- -OH(QH。)电解转化法从烟气 电极方向迁移 14.(2021·全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却 中分离CO。的原理如图。已知气体可选择性 水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷 通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误 的是 却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题, ( - 通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示) *电) 通人一定的电流。 { 200 OT. NaHCo溶液 △.△.... 过0 0 塑极 2 出口_ →2 下列叙述错误的是 A.阳极发生将海水中的C1氧化生成Cl。的 A.a为电源负极 反应 B.溶液中Q的物质的量保持不变 B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClC C.CO.在M极被还原 C.阴极生成的H。应及时通风稀释安全地排入 D.分离出的CO。从出口2排出 大气 18.(2021·湖北卷)Na。Cr。O,的酸性水溶液随 D.阳极表面形成的Mg(OH)。等积垢需要定期 着H浓度的增大会转化为CrO。。电解法 清理 制备CrO。的原理如图所示。下列说法错误 的是 15.(2021·广东卷)钻 - (Co)的合金材料广泛 交换 0 _ 应用于航空航天、机 械制造等领域。如图 C2 酸性 Na.Cr.0. NaOH 为水溶液中电解制备 I室 II室 II室 水溶液 水溶液 金属钻的装置示意图。下列说法正确的是 离子交换 43 五年高考真题分类·化学 A.电解时只允许H通过离子交换膜 A.阳极反应为2HO-4e--4H +O B.生成O。和H。的质量比为8:1 B.电解一段时间后,阳极室的pH未变 C.电解一段时间后阴极区溶液OH的浓度 C.电解过程中,H由a极区向b极区迁移 增大 D.电解一段时间后,a极生成的O。与b极反应 D. CrO:的生成反应为:CrO-+2H- 的O等量 2CrO.+HO 22.(2020·天津卷)熔融钟一 密封 19.(2021·江苏卷)通过下列方法可分别获得H。 疏电池性能优良,是具有 不锈容器 和O: 应用前景的储能电池。如 Na-6-A0.罔体 ①通过电解获得NiOOH和H。(装置示意图如 图中的电池反应为2Na+ -熔融纳 图所示); -熔融(介碳粉) ②在 90 C将 NiOOH与H。O反应生成 Ni(OH)。并获得O。。下列说法正确的是 难溶于熔融磕)。下列说法错误的是 - ( 。 气体 ,II. NiOOH B.放电时正极反应为xS+2Na +2e-- ~H.0 NaS KOH溶液 Ni() C.Na和Na。S.分别为电池的负极和正极 D. 该电池是以Na-9AL.O。为隔膜的二次电池 A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小 B.电解时阳极电极反应式:Ni(OH)。十OH一 23.(2020·浙江1月选 一用 e -NiOOH+HO 考)在氢碱工业中,离 电2H。十 子交换膜法电解饱和 C.电解的总反应方程式:2H。0 食盐水示意图如下. O. 下列说法不正确的是 D.电解过程中转移4mol电子,理论上可获得 ) 离了交换膜 22.4LO2 A.电极A为阳极,发生氧化反应生成氢气 20.(2020·全国卷II)电致变色器件可智能调控太 B.离子交换膜为阳离子交换膜 阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变 色器件的示意图。当通电时,Ag注入到无色 C.饱和NaC1溶液从a处进,NaOH溶液从d 处出 WO。薄膜中,生成Ag.WO.,器件呈现蓝色,对 于该变化过程,下列叙述错误的是 D.OH迁移的数量等于导线上通过电子的 ( ) 数量 允Ag“过 同体电解质,只 24.(2020·江苏卷)将金属M连接在钢铁设施表 一电致变色层(wO) 透明导电层 面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所 , 示的情境中,下列有关说法正确的是 ) A.Ag为阳极 B.Ag 由银电极向变色层迁移 C.W元素的化合价升高 水体 D.总反应为WO+xAg--Ag.WO 钢铁设施 (阴极) 金属M 21.(2020·山东卷)采用 电 (阳极) 惰性电极,以去离子 线 水和氧气为原料通 1...11,. A.阴极的电极反应式为Fe-2e---Fe2+ 极 过电解法制备双氧 极二_ B. 金属M的活动性比Fe的活动性弱 水的装置如图所示。 C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 忽略温度变化的影 D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中 响,下列说法错误的是 。 的快 44参考答案 15.B 由题给信息可得X为A1,Y为P.Al的相对原子质量 参与了反应,且由B项分析可知,路径2的速控步骤伴有 为27,A项错误;X(Al).Y(P)均可形成三氢化物,分别为 PDA再生,但路径3的速控步骤为*CO.得电子转化为 AICl.PCL.,B项正确;根据同一周期主族元素从左到右原 xCO和。CO,没有PDA的生成,D错误。 子半径依次减小知,X(A)的原子半径大于Y(P)的,C项 2.B 由题给信息可知,体系中发生的两个反应均为放热反 错误:Y(P)有多种含氧酸,如H.PO.和H.PO. 等,D项 错误 应,则物质的能量:X一Y一Z;Y为中间产物,由浓度一时间 16.D 由题意,4种短周期元素中,乙的原子序数最大,且能形 关系图可知,反应前期Y的浓度急速增大,设X(g)- 成乙,则乙为Na元素,W的原子序数最小,且形成一个化 Y(g)为反应1,Y(g)一Z(g)为反应2.则反应1的速率 学键,则W为H元素,再由4种元素的原子序数之和为 反应2的速率,已知逸率越大,反应活化能越小,则反应1的 24.可知X与Y的原子序数之和为12,结合题给化合物中 活化能小于反应2的活化能,即过渡态1与X的能量差小干 X与Y的成键数,可知X为B元素,Y为N元素。从该化 过渡态2与Y的能量差。综上可知,B正确。 合物的成键情况可确定H、B.N之间均为共价键,A项正 3.C H(g)+H(g)--H(g)的 △H=(0-218x 确;Na为活泼全属,既能与水反应,又能与CH.OH发生置 2)kJ·mol --436k1·mol,即H:的键能为436k· 换反应生成H.,B项正确;氮元素的最高价氧化物对应的 mol .A正确;O(g)+O(g)--O(g)的△H-(0-249X 水化物为HNO,是典型的强酸,C项正确:BF。中B原子 2)kJ·mol =-498kJ·mol ,即O.的键能为498kJ. 不满足8电子稳定结构,D项错误。 mol ,H.0. 中氧氧单键的键能为214kJ·mol ,故O.的 17.D 结合题给信息可知,W为H、X为N.Y为Na、Z为Cl. 键能大于H.O. 中氧氧单键的键能的两倍,B正确;HO(g)十 非全属性.CIN一H一Na.A项错误:同周期主族元素的 原子序数越大则半径越小,故原子丰径:Na CIDNDH,B O(g)-HOO(g)的△H-(10-39-249)kJ·mol 项错误;N可以形成HNO.,HNO.为弱酸,C项错误;Na -278kJ·mol ,即HO0中氧氧单键的键能为278kJ· 的氧化物的水化物为NaOH,NaOH属于强减,D项正确。 mol ,H.O.中氧氧单键的键能为214kJ·mol ,故解离 18.C 基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍, 氧氧单键所需能量:HO0H.O.,C错误;H.O(g) 则X的核外电子排布式为1s2s*或1s{2s2p,X为Be或 O(g)-H.O(g)的△H-[-136-(-242+249)]kJ· 0元素;Z可与X形成淡黄色的化合物乙X。,则Z为Na元 mol l--143kJ·mol.D正确。 素,X为O元素,化合物Z.X.为Na.O.;X.Y、Z.W均为短 4.AA项. 周期主族元素且原子序数依次增大,则Y只能是F元素, 中也含有2个碳碳双键,而2△H<△H。, Y.W最外层电子数相同,则W为C元素。根据第一电离 能的递变规律可知其相对大小顺序为F>O>Cl一Na,A 说明碳碳双键加氢放出的热量与碳碳双键数目不一定成正 项错误;根据非全属性:F一0一Cl,可知简单离子的还原 比,错误:B项, 加氢分别生成 性:CIO 一F,B项错误;根据离子半径的变化规律 _ 可知简单离子半径:CIOFNa ,C项正确;氢化 物水溶液的酸性:HF<HC1.D项错误 AH.△H,说明 稳定性较强,对比二者结构知,单双 专题九 化学反应与能量 键交替的两个碳碳双键之间存在有利于物质稳定的相互作 考点1反应热、恰变及盖斯定律 用,正确;C项,若是独立的碳碳双键,则可能存在3倍关系. 题组 正确:D项{ 1.D 根据题给反应路径图可知,PDA(1,3-丙二胶)捕获CO 能量先升高后又略降 的产物为 ,因此PDA捕获CO.的反 低,说明笨分子具有特殊稳定性,正确。 H.N 5.D AB型强电解质溶于水的过程中,整个体系的煸变需要 对比始态固体和水与终态溶液。固体溶解产生离子,煸增且 C一 吸热,而离子和水分子间有水合过程,会使得水分子的混乱 应为 +CO.- 程度降低,从而煸减且放热,故整个过程的变和煸变可能 KOH H.N H.N NH. 大于零或小于零,D项符合题意。 6.A 由题图中信息可得以下热化学方程式:N.O(g)十lr + A正确;由反应进程中的能量变化可知,路径2的最大能垒 CO(g)-N.(g)+lrO +CO(g) H.--207kJmol 最小,因此与路径1和路径3相比,路径2是优先路径,且路 ①.N.(g)+lrO +CO(g)-N.(g)+Ir”+CO.(g)AH 径2的最大能垒存在于*CO.→*C.3的步骤,根据反 --152kJ/mol②,①+②可得NO(g)+CO(g)--N.(g) +CO.(g)△H.--359kJ:mol③,再由CO(g)的燃烧热 应路径2图示可知,该步骤有 _ 参与反 H.N 可得CO(g)+-O(g)--CO.(g) △H.--283 kJ mol 应,因此速控步骤反应式为*C0” ④.③X2-④X2可得2N.O(g)-2N.(g)+O(g) AH + =△H.x2-AHx2--152kJmol。故选A。 2- 7.C A项,由盖斯定律知,反应①一②一③即可得C.H.(g) CO × H.N OH C.H(g)+H(g)△H=+124kJ·mol,正确;B 乙2 项,由反应CH一CH.+H知,生成CH和H的物 ,B正确;根据反应路径图可知,路径1、3 质的量相等,但由于发生反应CO.+H。一C0十H.0,因 H.N NH. 此存在H。与C.H.的浓度变化差异,正确;C项,相同条件 的中间产物不同,经历了不同的反应步骤,但产物均为。 下提高C.H。的比例,会降低C。H。的转化率,错误;D项,由 碳原子守恒知,3c(CH.)=3c(CH.)+3c(CH.). MCO.,而路径2.3的起始物均为 c.(CO)一c(CO)十c(CO).正确。 0H H.N 8.D设O.中化学键的键能为rkJ·mol,依题意有:(2× H 436+x)-4×463--482,解得x-498,2O(g)--0(g)为 产物分别为xMgCO.和·MgCO,C正确;根据反应路径 化学键的形成过程,为放热过程,故△H一一498kJ·mol. 与相对能量的图像可知,三个路径的速控步骤中*CO” 都 故选D。 157 五年高考真题分类·化学 考点2 原电池原理及应用 A.充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即饷电极,故充 题组 电时,Na 由磕电极迁移至纳电极,A错误;B.放电时Na在 1.C 信息梳理:定位:二次电池,放电时阳离子向正极移动, a电极失去电子,失去的电子经外电路流向b电极,碗黄粉 充电时阳离子向阴极移动。 在b电极上得电子与a电极释放出的Ns结合得到Na.S.. 电子在外电路的流向为a→b,B正确;C.由题给的一系列方 电极 过程 电极反应式 程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na +吾S+ {故电 Mg-2e-Mg Mg电极 2e -→Na.S.,C正确;D.炭化纤维素纸中含有大量的炭, Mg+2e-Mg 充电 炭具有良好的导电性,可以增强碗电极的导电性能,D正确; 故答案选A。 多孔碳纳效电 Mg +2cO+2e --MgCO. 7.B 该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合疏酸根离子 米管电极充电 MgC.O.-2e-Mg+2CO. 生成PbSO.,则多孔碳电极为正极,正极上Fe得电子转化 为Fe” ,充电时,多孔破电极为阳极,Fe”失电子生成Fe. 解析:根据信息梳理,将放电时两个电极反应式相加,可得放 PbSO.电极为阴极,PbSO。得电子生成P和砚酸。 电时的电池总反应:Mg+2CO.--MgCO.,A正确;充电 放电时负极上Pb失电子结合疏酸根离子生成PbSO.附着 时,多孔碳纳采管电极上发生失电子的氧化反应,别多孔碳 纳米营在充电时是阳极,与电源正极迹接,B正确;充电时, 在负极上,负极质量增大,A错误;储能过程中,该装置为电 解池,将电能转化为化学能,B正确;放电时,右侧为正极,电 Mg电极为阴极,电子从电源负极经外电路流向Mg电极,回 时Mg向阴极迁移,C错误;根据放电时的电极反应式可 解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H通过质子交换 膜移向右例,C错误:充电时,总反应为PbSO.+2Fe 知,每转移2m0l电子,有2m0lC0.参与反应,因此每转移 1mol电子,理论上可转化1molCO.,D正确。 Pb+SO +2Fe ,D错误;故答案选B。 2.C 信息梳理: 8.审题指导:该装置为原电池,乙n电极为负极,MnO.电极为 正极,II区为KOH溶液,负极的电极反应为Zn一2e+ 电极封定 电极 电概反应式 40H--Zn(OH),I区为H.SO.溶液,正极的电极反 负极(放电 应为MnO.+2e +4H--Mn*+2H.0. Zn电概 Zn-2e--Zn 时) A A项,乙n电极为负极,由负极的电极反应可知II区负电 荷减少,K*通过隔膜由II区向II区迁移,错误;B项,MnC. Zn-TCPP 正极(放电 1+2e--31 电极为正极,由正极的电极反应可知I区正电荷减少,SO 电极 ) 通过隔膜由I区向II区迁移,正确;由审题指导知,C项正 解析:标注框内所示的结构中存在共价键和Zn一N配位键, 确;D项,由正极和负极的电极反应知,电池总反应为Zn十 40H+MnO +4H-Zn(OH) +Mn+2H.O. 正确。 31 .B正确;充电时,阴极被还原的Zn主要来自电解质溶 9.B 海水能导电,故起电解质溶液作用,A正确。N为电池 液,C错误;由负极反应式可知1mol乙n失去2mol电子生 正极,除了H.O,海水中溶解的O.也可能得电子,电极反应 成1molZn ,消耗0.65g(即0.0lmol)Zn时,理论上转移 为O.+4e +2H.0--4OH,B错误。玻璃陶瓷的作用: 0.02mol电子,D正确. 一是传导离子,形成闭合回路;二是防水,阻止Li与H.0)反 3.C MnO.转化为MnOOH,Mn由+4价降为+3价,MnO 应,C正确。根据电池结构可知该电池属于一次电池, 作氧化剂,发生还原反应,A错误;原电池工作时阴离子向负 D正确。 极移动,B错误;温度较低时,反应速率会降低,C正确; 10.BD 由于乙室中两个电极的电势差比甲室大,所以乙室是 MnO.转化为MnOOH,Mn由十4价降为+3价,每生成 原电池,甲室是电解池,然后根据原电池、电解池反应原理 ImolMnO0H,转移电子数为1×6.02×10{,D错误。 分析解答。A.电池工作时,甲室中细荫上乙酸盐的阴离子 4.C 由题图知,0.在a电极上得电子生成OH,a电极为电 失去电子被氧化为CO)。气体,Co{}在另一个电极上得到电 池正极,Cu.O在b电极上失电子转化成CuO,b电极为电池 子,被还原产生Co单质,CH.COO失去电子后,Na通过 负极,在负极区,葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还 阳膜进入阴极室,溶液变为NaC1溶液,溶渡由减性变为中 原为Cu.O,则电池总反应为葡萄糖被O. 氧化为葡萄糖酸, 性,溶液pH减小,A错误;B.对于乙室,正极上LiCoO.得 A正确:Cu.O在b电极上失电子转化成CuO.CuO氧化葡 到电子,被还原为Co*,同时得到Li ,其中的O与溶液 萄糖时被还原生成Cu.O,它们的相互转变起催化作用,B正 中的H 结合H.O,因此电池工作一段时间后应该补充盐 确:根据反应2CH。O+O. -2C.H.0.可知,1mol 酸,B正确;C.电解质溶液为酸性,不可能大量存在OH, C.H.O.参加反应时转移2mol电子,18mgC.H.O.的物 乙室电极反应式为:LiCoO.+e+4H-Li +Co+ 质的量为0.1mmol,刻消耗18mg葡萄糖时,理论上a电极 2H.O.C错误;D.若甲室Co 减少200mg,电子转移物质 有0.2mmol电子流入,C错误;原电池中阳离子从负极移向 正极,故Na迁移方向为b→a,D正确。 5.C 由题中信息可知,该电池中乙n为负极、V.O.为正极,电 加300mg,转移电子的物质的量为n(e)-59mo×1= 0.3g 池的总反应为xZn+V.O+nHO--Zn.V.O·aH.0 A.由题信息可知,放电时,乙n可插入V.0。 层间形成 0.0051mol,说明此时已进行过溶液转移,D正确;故合理 Zn. V.O·nH.O.V.O.发生了还原反应,则效电时V.O 选项是BD。 为正极,A说法正确;B.乙n为负极,放电时乙n失去电子变为 11.C 原电池中,电势低的一极为负极,失电子,发生氧化反 Zn ,阳离子向正极迁移,则放电时乙n由负极向正极迁 应,A项错误:玻璃膜内外氢离子浓度的差异会使pH不 移,B说法正确:C.电池在放电时的总反应为xZn+V.0).+ 同,电动势也会发生改变,B项错误;通过洲定已知pH的 nH.O--Zn.V.O·nHO.则其在充电时的总反应为 标准溶液的电动势,可求出关系式pH一(E一常数)/0.059 Zn.V.O.·nH.O--Zn+VO.+nH.O.C说法不正确;D. 中常数的值,再将所测未知溶液的电动势代入关系式,即可 充电阳极上Zn.V.O.·nH.O被氧化为V.O..则阳极的电 求出未知溶液的pH,C项正确;原电池是将化学能转化为 极反应为Zn.V.O·nH.O-2xe --xZn+VO+ 电能的装置,D项错误。 nH.O,D说法正确;综上所述,本题选C。 12.B A项,负极发生氧化反应,错误;B项,全属纳为负极,失 6.A 由题意可知放电时磕电极得电子,疏电极为原电池正 去电子,CO.在正极上得电子,正确。C项,阳离子移向正 极,纳电极为原电池负极。 极,错误;D项,原电池放电时将化学能转化为电能,错误; 158 参考答案 13.B A项,放电时,Zn失电子,Br。得电子,N为正极,正确; 20.B 由题给信息知VB.电极上发生失电子的氧化反应,则 B项,放电时,总反应为Zn与Br。反应生成ZnBr,因此左 VB. 电极为负极,复合碳电极为正极,正极的电极反应式为 例乙nBr。的浓度不断增大,错误;C项,充电时,M极得电 O.+4e +2H.O-4OH。则电路中遥过0.04mole 子,电极反应式为Zn*+2e --Zn,正确;D项,由双极性 时,正极有0.01m0l0.参加反应,其在标准状况下的体积 碳和塑料电极上沉积了铲,可知乙n{}通过隔膜后得电子生 为0.224L,A项正确;由正,负极的电极反应式可知,该电 成了Zn,再结合题图可知,Br。得电子生成的Br 从隔膜中 池工作时,负极区溶液的pH降低,正极区溶液的pH升 迁移出来进入环回路,正确。 高,B项错误;该电池的总反应方程式为4VB十110+ 14.D 由题图可知,a电极为负极、b电极为正极。放电时负 200H+6H.O-8B(OH)+4VO.C项正确:电流与 极上K失去电子生成K,在正极上生成了KO.,故隔膜允 电子的流动方向相反,电流从正极出发,沿急戴流向负极; 许K通过,不允许O.通过,A项正确;a电极为负极,放电 再经过溶液最终回到正极,D项正确 时电子由a电极到b电极,电流方向相反,充电时b电极接 考点3 电解原理与应用及金属的 电源正极作阳极,B项正确;产生1Ah电量时,两极通过的 电子数相等,设为amol,则负极生成amolK ,正极生成 腐蚀与防护 amolKO.,质量为7lag,正极消耗amol氧气,质量为 题组 1.A 32ag,生成K0.和消耗O.的质量比值约为2.22,C项正 要点图解:b极上HCHO在破性溶液中被氧化为 确:铅酸蓄电池充电时的反应为2PisO.+2H.O电解Pb十 HCOO,则b极为阳极,该电池工作原理如下; 负极出源 正极 PbO.+4H*十2SO ,充电过程中电子转移数相等,消耗 3.9g钾时,转移0.1mol电子,则铅酸蓄电池消耗0.1mol 惰性电极及催化剂、 水,质量为1.8g,D项错误。 明极 阳极 15.D A项,Li性质比较活泼,能与水反应,故不能选择水溶 1C0o KOH溶液 液作电解质溶液,可使用有机电解液,正确;B项,充电时Li KOH液 HCHO 电极作阴极,所以Li由正极向负极迁移,正确:C项,根据 题图可知,放电时CO).在正极得到电子发生还原反应,反 O 应产物为1..CO.和C,故正极反应为3CO+4L+ 4e--2Li.CO.+C,正确;D项,由题图可知C为最终产 阴离子交换膜 物,不是中间产物,错误。 16.B 由题图可知,CO}在电极b上发生反应,生成CO。和 总反应 2HCH0+2OH-七2H. +2HC00 0..失去电子,故电极b为负极,愿电池工作时,阴离子向 负极移动,A正确;电极a反应式为O十4e 十4Li - 2Li.O.电极b反应式为2CO -4e-0.*+2C0.正 阳概 2HCHO-2e-+40H--H+2HC00 极和负极得失电子数目相等,则电极a上消耗的O。的物质 +2HO 的量和电极b上产生的C0).的物质的量之比为1:2,B错 误,C正确;根据正极反应式和负极反应式,可得出电池总 阴极 2H.O+2e --H:+2OH 反应:Li.CO--Li.O+cO.D正确. 解析:传统电解水制氛的反应为2H0也解2H.+0.. 17.B A项,依据题意,充电时Li得电子成为Li嵌入非晶硅 薄膜材料中,推出电极A为阴极,集流体A连接外接电源 每转移2mol电子生成1molH。,根据要点图解,题图电解 负极,正确:C项,放电时,电极A为负极,电极B为正极; 装置每转移2mol电子生成2m0lH,相同电量下H,理论 正极反应为LiCoO+xLi +re -LiCoO,正确;B 产量是传统电解水的2倍,A错误;阴极反应为水得电子生 项,放电时,外电路通过amol电子时,电极aL.i失电子产 成H.和OH,B正确;电解时,阴离子向阳极移动,所以 生amol Li,电极BLi CoO. 得电子结合amol Li 生 OH通过阴离子交换膜向b极方向移动,C正确;根据题中 成LiCoO.,LiPON薄膜电解质中Li 的量不变,错误; 所给部分反应机理,每1molHCHO被氧化为1mol D项,负极反应式:Li.Si-xe --xLi +Si,总反应式: HCOO转移1mol电子,同时生成0.5molH.,D正确。 兹_+LiCoO,正确。 Li. SitLiCoO.也 2.D 发蓝处理是将钢在空气中加热或直接浸在浓氧化性溶 液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,故A 18.C 断开K,合上K,发生的是原电池反应,所以能量转化 不符合题意:阳极氧化是使阳极材料表面形成一层致化脱 形式为化学能→电能,A说法正确;断开K、合上K。,发生 的过程,B不符合题意:表面渗键是向金属中渗入一种或几 的是电解池反应,电极A与电源负极相连,为阴极,阴极发 种元素以在表面形成一层扩散合金层,C不符合题意;喷涂 生还原反应,B说法正确;当发生电解反应时,电极B是阳 油漆是利用油漆隔绝空气中的水蒸气和氧气,不形成表面 极,发生氧化反应,电极反应式为2Ni(OH).十2OH一 钝化膜,D符合题意。 2e --2NiOOH+2H.0.根据电极反应式可知溶液中 3.B 根据题干信息可知,Cu电极所在的阳极区先后发生反 KOH浓度降低,C说法错误;根据题给装置图中物质的变 应:HCHO+OH-HOCH.O.HOCH.O+OH [OCH.O]+HO.[OCH.O]--HCO0+H.. H·可转化为H,则阳极总反应式为2HCHO+4OH一 Ca(OH).+2Ni(OH).,D说法正确 2e --2HCOO+H.*+2H.O.C正确;根据阳极总反应 19.D 由题给装置图可知,放电时负极铎失去电子后结合 可知,每消耗4个OH,电路中通过2e,根据电荷守恒,双 OH生成Zn(OH),负极反应为Zn-2e十4OH- 极膜中有2个OH向阳极迁移,即阳极区c(OH)减小,A正 Zn(OH) ,A项正确;救电时,正极上CO:得电子生成 确;由题给信息知,阴极总反应物为H.C.O.NH.OH.总产物为 HCOOH.CO.中C的化合价为十4.HCOOH中C的化合 H.NCH.COOH,电极反应式为H.C.O.+NH.OH+6e+ 价为十2,1molCO.转化为1mol HCoOH,转移2mol电子, 7H --HN CH.COOH+3H.O.每生成 1mol H.N' B项正确;充电时阴极上乙n(OH)参与反应得到铲,阳极上 CH.CO0H,电路中通过6mole,双极膜中需有6molH.O H.O参与反应得到氧气,电池总反应为2乙n(OH)}- 解离出6molH 向阴极迁移,B错误;双极膜中H.O解离 2乙n+O.十40H十2H.O.C项正确:充电时,阳极上发 出的H向阴极移动,因此H.C.O.在阴极Pb电极上转化 生失电子的氧化反应;2H。O-4e-0.十4H,氧氧 为OHCCOOH的反应为H.C.O.+2H+2e- 根离子浓度降低,D项错误。 OHCCOOH+H.O.D正确。 159 五年高考真题分类·化学 4.C 粹铁皮在氢水中发生电化学腐蚀时,钟为负极,电极 11.C 充电时电极a的反应为NaTi。(PO.)十2Na十 反应式为Zn+4NH。-2e --[Zn(NH)]*,NH。为负 2e -Na.Ti.(PO.)。,则电极a为阴极,电极b为阳极,A 极反应的反应物,因此氮水的浓度越大,负极反应的速率越 错误;放电时电极a发生反应:NaTi.(PO.)一2e- 大,即腐蚀趋势越大,A正确;铁为正极,在破性溶液中,电极 NaTi.(PO)。+2Na ,电极b发生反应:Cl.+2e 反应式为2H.0+2e --H.*+20H,因此随着反应的 2CI,故氢化钟浓度增大,但溶液一直显中性,B错误,C正 进行,c(OH)增大,即溶液的pH变大,B正确、C错误;根 确;由电子转移关系知,每生成1molCL.,有2molNa 嵌 据电极反应式,每生成1molH.,转移2mol电子,负极消起 1 molZn,标准状况下224mL.H.的物质的量是0.010mol, 入电极a上,质量增加46g,D错误。 12.C 由题图中物质转化关系可知,电极A为阴极,电极反应 因此消耗0.010molZn.D正确。 5.C 由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的 为LiMn.O. +3e +8H -2Mn +Li +4H.O.电极B 为阳极,电极反应为2H.0+Mn-2e --MnO.+ 1rO.一Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧 化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H.0-4e- 4H ,故A.B正确;根据电池总反应2LiMn.O.+4H 0. 十4H,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得 Mn *+2Li*+3MnO。+2H.0,可知电解一段时间后溶液 到电子发生还原反应生成乙矫、乙醇等,电极反应式为 中Mn^{}”浓度增大,C错误;电解结束,可通过调节pH除去 2CO.+12H +12e -CH+4H.0、2C0.+12H+ Mn.Li.CO.难落于水,加入Na.CO。溶液可获得 12e --C.H.OH十3H.O,电解池工作时,氢离子通过质子 Li.CO,D正确。 交换膜由阳极室进入阴极室。 13.D A项,由题图可知,Br 在反应过程中被氧化为Br。,生 A.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上发 成的Br,又将乙二氧化为乙酸,KBr在合成过程中不 生,故A错误;B.离子交换膜为质子交换膜,只允许氧离子 只起到电解质的作用,错误;B项,阳极上失电子,发生 通过,CI不能通过,故B错误;C.由分析可知,铜电极为阴 氧化反应,错误;C项,由题图可知,铅电极为阴极,发生反 极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成 应:HOOC-COOH+2e +2H→OHC-COOH+ 乙炜、乙醇等,电极反应式有2C0.+12H+12e-C.H.+ H.O.石墨电极为阳极,发生反应:2Br -2e --Br。,Br。 4H.O,故C正确;D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成 +OHC-CHO+2OH→2Br -OHC-COOH+H.O. 氧气和氢离子,电极反应式为2H.O-4e-0.^十4H, 故制得2mol乙醒酸,理论上外电路中迁移2mol电子,错 每转移1mol电子,生成0.25molO,在标况下体积为 误;D项,双极膜中间层中的H在外电场的作用下向阴极 5.6L.故D错谋;答案选C。 即铅电极方向迁移,正确。 6.D由图可知,左例电极产生氧气,则左侧电极为阳极,电极 14.D A项,电解时,阳极电极反应式为:2Cr -2e Cl.. a为正极,右侧电极为阴极,b电极为负极,该装置的总反应 正确;B项,阳极产生的Cl.与阴极产生的OH发生反应 产生氧气和氢气,相当于电解水,以此解题。 产生C10,C1O具有强氧化性,可以灭杀附着生物,正确; 由分析可知,a为正极,b电极为负极,则a端电势高于b端 C项,H:聚集易发生爆炸,应及时通风稀释排出,正确; 电势,A错误;右例电极上产生氢气的电极方程式为: D项,阴极电极反应式为:2H.O+2e--H。*+20H. 2H +2e--H.^,则理论上转移2mole 生成2gH. OH 遇海水中的Mg 产生白色沉淀Mg(OH).,而非出现 B错误;由图可知,该装置的总反应为电解海水的装置,随着 在阳极表面,错误。 电解的进行,海水的浓度增大,但是其pH基本不变,C错 15.D 根据实脸装置图,电源正极对应I室为阳极室,电极反 误;由图可知,阳极上的电极反应为:C1十H.0一2e 应式为2H.0-4eO*+4H;电源负极对应II室为 HC1O十H,D正确;故选D. 阴极室,电极反应式为Co+2e--Co。H通过阳离子 7.D 由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极与电 交换膜由I室进入lI室,CI通过阴离子交换膜由I室进 源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电 入lI室。A项,工作时,I室因消耗H.O.溶液pH减小,II 解池的阴极,阴极反应为2H.O+2e--H。*+20H,阳 室因H由I室迁移过来而使溶液pH减小,错误;B项,生 极反应为40H-4e--O.*+2HO.电池总反应为 2H0也2H +0. ,据此解答。 成1molCo,转移2mole ,消耗1molH.0.I室溶液质量 理论上减少18g,错误;C项,移除两交换膜后,石墨电极上 b电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H.O十2e 发生的电极反应为2Cl-2e -Cl。^,错误:D项,电解 总反应为2Co+2Ho通也2co+0.+4H,正确。 H.$十2OH,故A正确;该装置工作时阳极无C1.生成且 KOH浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH一4e- 16.B A项,放电时,M电极反应为Li-c--Li',错误;B 0.+2H.0),为保持0H离子浓度不变,则阴极产生的 项,放电时,M电极为负极,N电极为正极,故1.ì由M电 OH 离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应 极向N电极移动,正确;C项,充电时,M电极为阴极,电极 为阴离子交换摸,故B正确;电解时电解橹中不断有水被消 反应为lLi+e--Li,故电极质量增大,错误;D项,充电 耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE膜,为电解池补水,故 时,N电极为阻极,电极反应为1i.B一3e -3Lì +Bi; C正确;由电解总反应可知,每生成1molH:要消耗1mol 错诺。 H.0.生成H.的速率为xmol·h,则补水的速率也应是 17.C A项,a为电源负极,正确;B项,根据阴、阳极电极反应 r mol·h ,故D错误;答案选D. 可知,溶液中Q的物质的量保持不变,正确;C项,整个过 8.C 根据充电时阳,阴极反应可得电池的总反应为11.O 程CO.未被还原,CO.通过膜电极在M极发生反应为 --2Li十O,A项正确;根摇题干信息知,该电池光照时充 CO.+OH-HCO ,错误:D项,阴离子向阳极移动,N 电,且充电时电极反应离不开空穴和电子,电子和空穴量越 极上发生的反应为HCO+H-H.O+CO.^,故分离 大,充电效率越高,B项正确;效电时,金展锣电极为负极,电 出的CO从出口2排出,正确。 极反应为Li-e--Li ,Li*由负极穿过离子交换膜向正 18.审题指导:根据左侧电极上生成O.,右例电极上生成H, 极移动,C项错误:放电时,光催化电极为正极,电极反应为 可知左侧电极为阳极,发生反应为2H.O-4e--4H + 0.+2Li +2e--Li.0,D项正确。 0.,右侧电极为阴极,发生反应为2H.O十2e- 9.C 阴极发生还原反应:Al +3e -Al,Ar被还原,A B错误;阳极Mg、Al放电,发生反应Mg-2e -Mg{。 20H+H^;由题意知,左室中Na.Cr.O.随着H浓度 增大转化为CrO.Cr.O+2H-2Cr0+H.0.因此阳 Al-3e--Al^*,Si和Cu沉积在电解橹底部形成阳极泥, 极生成的H不能通过离子交换膜。 C正确;阳极Mg、Al均被氧化,阴极仅Al^*被还原,阳极和 A 电解时通过离子交换膜的是Na ·A项错误;根据各电 阴极的质量变化不相等,D错误。 极上转移电子数相同,生成O.和H,的物质的量之比为 10.D 铁片若被腐蚀,则作原电池的负极,发生氧化反应生成 1.2,则质量比为811,B项正确;根据阴极反应可知,电解 Fe ,加入K。[Fe(CN)。]溶液无蓝色沉淀生成,则证明落 一段时间后阴极区溶液OH的浓度增大,C项正确;由审 液中没有Fe ,即铁片未被腐蚀,故选D。 题指导知D项正确。 160 参考答案 通也2NioOH+H,故 19.B 电解的总反应式为2Ni(OH)。 3.C 团氛晦属于催化剂,作用是降低反应的活化能,A错误; 电解后KOH溶液物质的量浓度不变,A、C错误;电解时阳 由题干信息知,C.H.与O.在Ag作催化剂的条件下主要生 极Ni(OH):被氧化为NiOOH,电极反应式为Ni(OH)。十 成环氧乙炕,B错误;H.O.分解生成O.,MnO.是该反应的俏 OH 一e--NiOOH+H.O,B正确:未指明是否在标准 化剂,可以加快化学反应速率,C正确:V0.是SO.与O. 反 状况下测定,故无法计算O。的体积,D错误。 应生成SO.的催化荆,催化剂不改变反应的詹变,D错误。 20.C 该装置是电解池,通电时银失去电子被氧化为Ag,因 4.D 根据反应历程图可知,步骤I是溶液中的OH与脂中 此,银电极为阳极,A项正确;电解池工作时,Ag向阴极移 呈正电性的碳原子作用,A正确;步骤lI正向进行的趋势很 动,即Ag*由银电极向变色层迁移,B项正确;WO。在阴极 大,使步骤1和II的平衡不断正移,导致在碱性条件下发 发生还原反应,即W元素的化合价降低,C项错误:电池总 生的水解反应不可逆,B正确;由题表中数据可知,当取代基 反应为wO.+xAg--Ag.WO,D项正确。 R带有电负性较大的原子时,脂的水解速率增大,因为电负 21.D 根据图像可知,b极由O。反应生成了H.O.,在这个过 性;F一C1,所以FCH.COOCH.CH。的水解速率比 程中,氧元素化合价降低,发生了得电子的还原反应,因此 b极是电解池的阴极,可推出阴极的电极反应式为O. CICH.CO0CH.CH.的更快,C正确;根据已知信息,两种情 况下的反应历程如下: 2c +2H--H.O.;则a极为电解池的阳极。a极为电解 10 10 池的阳极,发生失电子的氧化反应,根据图像可知阳极生成 了氧气,则阳极反应为2H.0-4e--4H+O.^,故A 正确;根摇阳极的电极反应可知,阳极生成了氢离子,但同 时生成的氢离子全部从阳极室移向阴极室,故电解一段时 0H 0 间后,阳极室的pH未变,故B正确;电解池的电解质溶液 中,阳离子会移向阴极,故氢离子由a极区向b极区迁移。 CH.CoH+CH CHo. CH.Co +CH.CH.OH 故C正确;阳极的电极反应式为2H.0-4e --4H+ 0.^,保持阴极和阳极电极反应的得失电子数一致,可得 0 0 阴极的电极反应为20.+4e +4H --2H.0,同一个电 路中阳极的失电子总数和阴极的得电子总数在相同情况下 是一样的,故电解一段时间后,a极生成的氧气与b极反应 "OH 的氧气的物质的量之比为1:2,不相等,故D错误。 0 22.C Na.S 中S 中疏原子间以非极性键结合,每个破原子 最外层均达到8电子稳定结构,A项正确;放电时正极上S 发生还原反应,正极反应为xS+2Na +2e --Na.S,B CH.CH.OH其中,两种情况在经历步骤1后得到的中间体 项正确;熔融纳为负极,培融砚(含碳粉)为正极,C项错误; 由图可知,D项正确。 "0 23.D 电极A上产生氧气,说明电极A上的电极反应为氛离 可发生已知信息①的反应:CH一C-OCH.CH 子失去电子生成氛气,该反应是靴化反应,故电极A为阳 OH 极,A正确;电极B上的电极反应为2H.O+2e H.十20H,为了避免氛气和生成的OH发生反应,需 0 要选择阳离子交换膜,B正确;阳极消耗氢离子,所以饱和 氧化钩溶液从。处进,电极B为阴极,阴极区产生氢氧化 纳,所以NaOH溶液从d处出,C正确:电解过程中发生迁 1OH 移的离子是Na,不是OH,D错误。 24.C 该装置中阴极发生还原反应,A项错误;金属M被氧 离子是Na*为例,两种情况下生成的醇均为CH.CH.OH. 化,即全属活动性:M一Fc,B项错误;钢铁设施为原电池的 酸盐均为CH.COONa与CH.CO*ONa的混合物,D 正极,表面积累大量电子而被保护,C项正确;海水中含有 错误。 大量的NaC1等电解质,而河水中电解质较少,故钢铁设施 5.C 分析;开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移 在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢,D项错误。 Mn(|I)浓度减小直至为0.Mn(I)浓度增大直至达到最大 专题十 化学反应速率和化学平衡 值,结合图像,此时间段主要生成Mn(I).同时先生成少量 考点1 化学反应速率及其影响因素 Mn(IV)后Mn(IV)被消耗:后来(大约13min后)随着时间的 题组 推移Mn(II)浓度减少,Mn(II)的浓度增大;据此作答。 1.A 3h时,1,4-失水山梨醇与异山裂醇浓度相等,但随着时 由图像可知,随着时间的推移Mn(l)的浓度先增大后减 间延长,二者浓度均仍在发生变化,则反应②未达到平衡状 小,说明开始反应生成Mn(II),后Mn(III)被消耗生成Mn 态,正、逆反应速率不相等,A错误;达到平衡时,山桑醇浓度 (II).Mn(I)能氧化H.C.O.,A项错误;随着反应物浓度 特别小,是反应①平衡常数的分母,故反应①平衡常数特别 的减小,到大约13min时开始生成Mn(II),Mn(II)对反应 大,所以平衡常数,① ②,B正确;3h时,异山梨醇的浓度 起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;由图像可 为0.042mol·kg ,则0~3h平均速率v(异山醇) 知,Mn(|I)的浓度为0后才开始生成Mn(II),该条件下 0. 042 mol·kg -o. 014 mol·kg·h.C正确;加入催 Mn(II)和Mn(I)不能大量共存,C项正确;H.C.O.为弱 3 h 酸,在离子方程式中应以化学式保留,总反应为2MnO 化荆影响化学反应速率,不改变平衡转化率,D正确。 5H.CO+6H-2Mn +10CO.+8H.O.D项错误; 2.C 由题图可知,实验①中,0~2小时内SeO 的浓度由 答案选C。 5.0×10mol·L 减小到1.0×10mol·1,所以平均 6.D 根据无催化剂时Y的浓度变化可知,无催化剂时反应也 反应 速率(Seo) 5.0t10mol·1-1.0x10mol·1 -2.0×10mol· 可发生,A错误;催化剂1表示的反应速率比催化剂IlI大,故 催化剂I使反应活化能降得更低,B错误;由a曲线可知,在 2h L. ·h ,A错误;实验③水样初始pH为8,呈碱性,反应 2 min内△(X)-2.0mol·L-.(X)-△(x) 2.0 mol·L-1.0 mol·1·min,则ac(Y)应为 △ 的离子方程式中,反应物不应有H^{},B错误;对比实验①和 实验②可知,当其他条件相同时,适当增加纳术铁质量可加 2 min 快反应速率,C正确;pH过低、酸性太强会消耗纳米铁,从而 4.0mol·L ,结合题图可知.a曲线使用催化刻I,C错 减弱SeO 的去除效果,D错误。 误,D正确。 161