第1章 化学反应与能量转化【单元卷·考点卷】-2024-2025学年高二化学单元速记•巧练（鲁科版2019选择性必修1）

第一章 化学反应与能量转化 考点概览 考点1 能源与能量的图像分析 考点概览 考点5 原电池 考点2 热化学方程式的判断 考点6 电解池 考点3 化学反应热的测定 考点7 原电池与电解池的串联装置 考点4 反应热的判断与计算 考点8 金属的腐蚀 考点1：能源与能量的图像分析 1．（2024全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 【答案】C 【解析】木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A项正确；石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B项正确；燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C项错误；在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D项正确。 2．（2024湖南）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 【答案】D 【解析】理想的新能源应具有可再生、无污染等特点，A项正确；氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应的能量进行利用，减小了直接燃烧的热量散失，产物无污染，故具有能量转化率高、清洁等优点，B项正确；脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，则充电时，锂离子在阳极脱嵌，C项正确；太阳能电池是一种将太阳能能转化为电能的装置，D项错误。 3．（2024山西省太原市第二十一中学校高二上学期期中）合理利用能源，减小污染，符合“绿色化学”理念，下列关于能源的说法正确的是 A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B．燃料可在不同的条件下释放热能或电能被人类利用 C．提高空气燃料比，一定能达到充分利用热能的目的 D．风能和太阳能的大规模使用，不利于实现“碳达峰”“碳中和” 【答案】B 【解析】“可燃冰”外观像冰，其化学组成是CH4•nH2O，水的化学式为H2O，根据元素守恒知，水不能变为油，A项错误；物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式被利用，B项正确；通入过量的空气，会带走热量，使燃烧效率降低，C项错误；风能和太阳能的大规模使用，可以减少二氧化碳气体的排放，利于实现“碳达峰”“碳中和”，D项错误。 4．（2024四川省荥经中学高二上学期期中）化学与生活关系密切。下列关于能量及能源的说法，正确的是 A．物质燃烧放出的热量就是其燃烧热 B．恒容条件下，化学反应过程中的能量变化等于该反应前后体系的焓变 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．化学反应中能量变化多少于其反应物用量无关 【答案】C 【解析】燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，如碳燃烧生成一氧化碳就不是燃烧热，A项错误；恒压条件下，化学反应过程中的能量变化等于该反应前后体系的焓变，B项错误；反应的热效应和反应条件无关，和反应物和生成物的能量有关，有些放热反应在高温下进行，如铝热反应，有些吸热反应在常温下可自发进行，如氯化铵和八水氢氧化钡的反应，C项正确；对于一个确定的化学反应，化学反应中能量变化的大小不仅与物质的状态有关，也与反应物的质量有关，反应物的量越多，反应过程中能量变化越多，D项错误。 5．（2024广东省中山市期末统考）如图为某反应的“能量-反应过程”图，a曲线未加催化剂，b曲线加了催化剂，下列有关说法正确的是 A．反应物比生成物稳定 B．加入催化剂并没有改变反应的总能量变化 C．断开1mol反应物的化学键需要释放kJ的能量 D．该反应可能是盐酸与碳酸氢钠的反应 【答案】B 【解析】能量越低物质越稳定，则生成物比反应物稳定，A项错误；催化剂只改变反应过程，不影响反应的总能量变化，B项正确；断裂化学键吸收能量，则断开1mol反应物的化学键需要吸收kJ的能量，C项错误；该反应是反应物的总能量高于生成物总能量，是放热反应，盐酸与碳酸氢钠是吸热反应，与图不符，D项错误。 考点2:热化学方程式的判断 6．（2024山西省大同市浑源七中高二下学期1期中）已知：S2(s)=S2(g) ΔH＝＋4.5kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 H-H Cl-Cl H-Cl S=S H-S 键能/(kJ/mol) 436 243 431 255 339 下列说法正确的是 A．1molH2(g)与2molCl2(g)反应生成HCl(g)时放出370kJ热量 B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g) ΔH＝－229kJ·mol－1 C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定 【答案】C 【解析】反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的ΔH＝E(Cl—Cl)＋E(H—H)－2E(H—Cl)＝(243kJ·mol－1＋436kJ·mol－1)－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，当2molCl2(g)与1molH2(g)反应时，只有1molCl2(g)参加反应，所以放出的热量为183kJ，A项错误；根据表中键能数据可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(g)=2H2S(g) ΔH＝－229kJ·mol－1，结合S2(s)=S2(g) ΔH＝＋4.5kJ·mol－1可得热化学方程式：2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g) ΔH＝－224.5kJ·mol－1，B项错误；对于一个化学反应来说，它的反应焓变可以通过反应物和生成物之间的键能差来计算。具体地，反应焓变等于所有生成物键能的总和减去所有反应物键能的总和。这个公式可以表示为：反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，C项正确；由于H—Cl的键能大于H—S，所以HCl(g)比H2S(g)稳定，D项错误。 7.（2024河南省洛阳市强基联盟高二上学期10月联考）根据能量关系示意图，下列说法正确的是 A．C燃烧的热化学方程式为 B． C． D．高温进行“转化Ⅱ”，其将升高 【答案】C 【解析】C燃烧的热化学方程式为，A项错误；由的热化学方程式为，B项错误；由图知，C项正确；温度不影响反应的，D项错误。 8.（2024河南省洛阳市强基联盟高二上学期10月联考）常温常压下，下列热化学方程式书写正确的是 选项 已知条件 热化学方程式 A 的燃烧热为 B 完全燃烧生成液态水和，放出890.3kJ的热量 C 12g石墨比12g金刚石能量少 C(石墨，s)(金刚石，s)　 D 2molAB分解生成和气体，吸收热量ckJ A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】的燃烧热指在氧气中燃烧生成，A项错误；焓变的单位应该为，B项错误；相同质量的石墨比金刚石能量低，石墨转化成金刚石要吸热，焓变大于0，C项正确；未标明物质的存在状态，D项错误。 9.（2024浙江省宁波市高二下学期6月期末）下列关于热化学反应的描述正确的是 A． ，则含1mol的溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出热量为57.3kJ B．甲烷的燃烧热，则 C．500℃、30MPa下， ，将1.5mol和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ D．同温同压下，在光照或点燃条件下的的数值相同 【答案】D 【解析】是弱酸，电离需要吸热，1mol的溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出热量小于57.3kJ，A项错误；甲烷的燃烧热，生成液态水放出热量为890.3kJ，则生成气态水放热少， ，B错误；合成氨反应为可逆反应，1.5mol 和过量的在此条件下充分反应，放出热量小于46.2kJ，C项错误；同温同压下，在光照或点燃条件下的的数值相同，与反应条件无关，D项正确。 10.（2024广西玉林市第一中学、陆川高中、容县中学等高二上学期9月月考联考）下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=－483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol B．已知：4P(红磷，s)=P4(白磷，s) ΔH>0，则等质量白磷比红磷物质能量低 C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式可表示为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=－57.4 kJ/mol D．已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1，C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 【答案】C 【解析】产物中H2O是气态，不能据此计算H2的燃烧热，A项错误；已知：4P(红磷，s)=P4(白磷，s) ΔH>0，该反应为吸热反应，生成物的能量高于反应物，则等质量的红磷的能量低于白磷的能量，B项错误；20.0gNaOH的物质的量为0.5mol，含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则1molNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出57.4kJ的热量，该反应的热化学方程式可表示为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=－57.4kJ/mol，C项正确；1molC完全燃烧生成CO2放出的热量多于不完全燃烧生成CO放出的热量，放热越多，ΔH越小，ΔH1<ΔH2，D项错误。 考点3:化学反应热的测定 11.（2024安徽省蚌埠市固镇县汉兴学校、五河致远实验学校联考）在做中和反应的反应热的测定实验时，使用下列用品不是为了减少实验误差的是 A．碎泡沫塑料 B．玻璃搅拌棒 C．底部垫纸条 D．温度计 【答案】D 【解析】碎泡沫塑料和底部垫纸条，目的是保温，以减小实验中的误差；玻璃搅拌棒，使溶液混合更均匀，测量更准确；温度计是测量溶液温度的，不能减少实验误差，D项正确。 12.（2024四川省成都外国语学校期末）下列有关中和反应的反应热测定实验的说法正确的是 A．温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B．为了使反应均匀进行，可以向酸（碱）溶液中分几次加入碱（酸）溶液 C．测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D．某同学通过实验测得盐酸和溶液反应生成放出的热量为，造成这结果的原因可能是保温措施没有做好 【答案】D 【解析】温度计不能用于搅拌，A项错误；测定中和热时，应将反应物迅速混合，以减少热量损失，为了使反应物均匀反应，可用环形玻璃搅拌器搅拌，B项错误；测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液的最高温度为终止温度，C项错误；某同学通过实验测得盐酸和溶液反应生成放出的热量为，放出热量应为57.3kJ，造成这结果的原因可能是保温措施没有做好，D项正确。 13．（2024黑龙江省大庆市第四中学高二上学期期中）取50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列操作和说法中不正确的是 A．向盛装盐酸的量热计内筒中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液 B．氢氧化钠溶液稍过量是为了保证盐酸完全被中和 C．酸碱混合后，立即盖上量热计杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速搅拌混合液 D．在实验过程中，把温度计上的酸用水冲洗干净，擦干后，再测量氢氧化钠溶液的温度 【答案】A 【解析】向盛装盐酸的量热计内筒中加入氢氧化钠溶液一定要一次性快速加入，防止热量损失，A项错误；测定中和热时，为了使氢离子或者氢氧根离子完全反应，需要让其中一种反应物稍稍过量，B项正确；酸碱混合后，立即盖上量热计杯盖，防止热量损失，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速上下搅拌混合液，使其充分反应，C项正确；在实验过程中，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度，防止酸碱中和反应放出的热量影响氢氧化钠温度的测定，D项正确。 14．（2024海南省琼海市嘉积中学6月阶段性教学检测）利用如图装置进行实验，恢复至室温时，U形管中左侧液面高于右侧的是 选项 甲 乙 A 水 过氧化钠 B 稀硫酸 铁铝合金 C 盐酸 小苏打 D 硝酸 氢氧化钡 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】若试管内反应放热，锥形瓶内气体温度升高，体积膨胀，U形管中左侧液面低于右侧；若试管内反应吸热，锥形瓶内气体温度降低，体积缩小，U形管中左侧液面高于右侧。过氧化钠和水反应放热，U形管中左侧液面低于右侧，A项错误；铁铝合金与稀硫酸反应放热，U形管中左侧液面低于右侧，B项错误；碳酸氢钠与盐酸反应吸热，U形管中左侧液面高于右侧，C项正确；氢氧化钡和硝酸反应放热，U形管中左侧液面低于右侧，D项错误。 15．（2024河南省洛阳市月考）利用如图简易量热计测定中和反应反应热。 ①在量热计内筒中加入50mL0.50HCl溶液，插入温度计，记录初始温度为20.0℃； ②向烧杯中加入50mL0.55NaOH溶液，调节其温度，使之也为20.0℃； ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计内筒中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度为23.3℃。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为 。 (2)本实验中NaOH溶液稍过量，理由是 。 (3)上述反应过程中释放的能量为 kJ［已知，稀溶液的密度均为，水的比热容为］。 (4)写出表示该反应反应热的离子方程式： 。 (5)精确实验测得中和反应生成1mol的反应热 ，本实验出现误差的原因可能是______(填字母)。 A．NaOH溶液久置变质 B．温度计读数不是最高温度 C．NaOH溶液一次性倒入量热计中 D．量热计隔热效果差 (6)在实验中，如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液，混合后最高温度与用NaOH时溶液的最高温度 (填“相同”或“不同”)。说明理由： 。 【答案】(1)玻璃搅拌器 (2)保证盐酸完全被中和 (3)1.386 (4) (5)ABD (6)相同 KOH与NaOH属于同一类型强碱，它们的电离程度相同，其中和热相等，从而最高温度相同 【解析】（1）根据图示，仪器a的名称为玻璃搅拌器；（2）本实验中NaOH溶液稍过量，目的是保证盐酸完全被中和；（3）上述反应过程中释放的能量为0.1kg×3.3℃×=1.386kJ；（4）表示该反应反应热的离子方程式： ；（5）NaOH溶液久置变质，导致反应放热减小，A符合要求；温度计读数不是最高温度，测量反应热数值偏小，B符合要求；NaOH溶液一次性倒入量热计中，减少热量散失，C不符合要求；量热计隔热效果差，热量散失多，测量反应热数值偏小，D符合要求。（6）在实验中，如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液，混合后最高温度与用NaOH时溶液时的最高温度相同，理由是KOH与NaOH属于同一类型强碱，它们的电离程度相同，其中和热相等，从而最高温度相同。 考点4:反应热的判断与计算 16.（2024甘肃省庆阳市华池县第一中学高二下学期7月期末）碘与氢气反应的相关热化学方程式为；，；。下列有关的大小判断正确的是 A． B． C． D．不能判断 【答案】A 【解析】两个热化学方程式的区别是I2的状态不同导致∆H不同，气态I2的能量高于固态I2的能量，反应过程中放热更多，故>，A项正确。 17.（2024广西河池市十校高二下学期4月联考）二氧化铈（）是一种重要的稀土化合物，在太阳能作用下能将转变为。其过程如下：、，下列说法正确的是 A．反应①中仅做还原剂 B．是该反应的催化剂 C．1mol参加反应，共生成2xmol的气体 D．图中 【答案】D 【解析】反应①中Ce的化合价从+4变为0价，氧的化合价从-2变为0价，所以既做氧化剂又做还原剂，A项错误；是中间产物，该反应的催化剂是，B项错误；根据方程式可知1mol参加反应，共生成mol的气体，C项错误；由图可知，根据盖斯定律，应该是：，即，D项正确。 18.（2024山西省大同市浑源七中高二下学期期中）已知N2(g)＋O2(g)=2NO(g)为吸热反应，ΔH＝＋180kJ·mol－1，其中N≡N、O=O的键能分别为946 kJ·mol－1、498 kJ·mol－1，则NO分子中N、O之间共价键的键能为 A．1264 kJ·mol－1 B．632kJ·mol－1 C．316kJ·mol－1 D．1624 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】根据ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和可知，180kJ·mol－1＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2E(NO)，所以E(NO)＝632 kJ·mol－1，B项正确。 19.（2024陕西省西安市部分学校高二下学期第四次阶段性检测）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2 H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 2S(g)=S2(g) ΔH4 则ΔH4的正确表达式为 A．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B．ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2) C．ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) 【答案】D 【解析】已知：①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1，②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2，③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3，根据盖斯定律(①+②-3×③)可得2S(g)=S2(g)  ΔH4=ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)，D项正确。 20.（1）（2024全国甲卷28节选）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式：         计算反应的 。 （2）（2024安徽节选）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】C2H6氧化脱氢反应： 2C2H6(g)＋O2(g)=2C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝-209.8kJ·mol−1 C2H6(g)＋CO2(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)+ CO(g) ΔH2＝178.1kJ·mol−1 计算：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH3＝_______kJ·mol−1 （3）（2024甘肃17节选）是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。由制备： 已知 时，由制备硅_______(填“吸”或“放”)热_______。 （4）（2024广东19节选）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 反应a： 已知： 则反应a的_______。 【答案】（1）-67 （2）-566（3）吸 587.02（4） 【解析】（1）将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的∆H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。 （2）将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①-反应②×2可得目标反应，则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。 （3）由题给热化学方程式：①，；②，；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学方程式，，则制备56gSi，即2molSi，需要吸收热量为； （4）由已知可得： Ⅰ．，； Ⅱ．，； Ⅲ．，； Ⅳ．，； 由盖斯定律可知，目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ＋Ⅳ得到，故反应。 考点5:原电池 21．（2024安徽）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP (局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( ) A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为： C．充电时，阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP D 放电时，消耗0.65gZn，理论上转移0.02mol电子 【答案】C 【解析】由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料；负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为Zn2++2e-=Zn；正极上发生3I3-+2e-=3I-，则充电时，该电极为阳极，电极反应式为3I--2e-=I3-。标注框内所示结构属于配合物，配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键，还有由N提供孤电子对、Zn2+提供空轨道形成的配位键，A项正确；该电池总反应为，B项正确；充电时，阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn，被还原的Zn2+主要来自电解质溶液，C项错误；放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，因此消耗0.65gZn(物质的量为0.01mol)，理论上转移0.02mol电子，D项正确。 22．（2024全国甲卷）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A．充电时，向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应 C．放电时，正极反应有 D．放电时，电极质量减少，电极生成了 【答案】C 【解析】Zn具有比较强的还原性，具有比较强的氧化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间，所以电极为正极，Zn电极为负极，则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A项错误；放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B项错误；放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C项正确；放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D项错误。 23．（2024新课标卷）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 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0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 【答案】C 【解析】由题中信息可知，b电极为负极，发生反应，然后再发生；a电极为正极，发生反应，在这个过程中发生的总反应为。由题中信息可知，当电池开始工作时，a电极为电池正极，血液中的在a电极上得电子生成，电极反应式为；b电极为电池负极，在b电极上失电子转化成CuO，电极反应式为，然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，则电池总反应为，A项正确；b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为，在b电极上失电子转化成CuO，在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变，因此，CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B项正确；根据反应可知，参加反应时转移2mol电子，的物质的量为0.1mmol，则消耗18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol电子流入，C错误；原电池中阳离子从负极移向正极迁移，故迁移方向为b→a，D项正确。 24．（2024北京）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 【答案】D 【解析】酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，A项错误；原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，B项错误；发生得电子的还原反应，C项错误；锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，D项正确。 25．（2024江苏）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，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，转移电子数为 【答案】C 【解析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，A项错误；电池工作时，通过隔膜向负极移动，B项错误；环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，C项正确；由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，D项错误。 26.（2024届辽宁省大连市高三下学期3月三校联考）高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+ B．放电时，正极区溶液的pH减小 C．充电时，中性电解质NaCl的浓度增大 D．充电时，电能没有全部转化为化学能 【答案】D 【解析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为：放电时为原电池，金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+，为负极，则所在电极为正极，正极反应式为：，负极反应式为：；充电时电解池，原电池的正负极连接电源的正负极，阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。放电时，放电时为原电池，金属Zn为负极，电极反应为：，A项错误；放电时为原电池，放电时右侧为正极，正极反应式为：，即正极区溶液的pH增大，B项错误； 充电时装置为电解池，电解池中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动，即电解质NaCl的浓度减小，C项错误；充电时，电能转化为化学能和热能，电能没有全部转化为化学能，D项正确。 考点6:电解池 27．（2024甘肃）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B. 电极2是阴极，发生还原反应： C. 工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D. 理论上电源提供能分解 【答案】B 【解析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2--4e-=O2。电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确；根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2--4e-=O2，B项错误；工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；根据分析，电解总反应为2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O转移4mol电子，则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O，D项正确。 28．（2024湖南）在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A．电解时，向Ni电极移动 B．生成的电极反应： C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成的同时，生成 【答案】B 【解析】由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为：；Pt电极失去电子生成，作阳极，电极反应为：，同时，Pt电极还伴随少量生成，电极反应为：。由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即向Pt电极移动，A项错误；由分析可知，Pt电极失去电子生成，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：，B项正确；由分析可知，阳极主要反应为：，阴极反应为：，则电解过程中发生的总反应主要为：，反应消耗，生成，电解一段时间后，溶液pH降低，C项错误；根据电解总反应：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt电极伴随少量生成，发生电极反应：，则生成1molH2时得到的部分电子由OH-放电产生O2提供，所以生成小于0.5mol，D项错误。 29．（2024广东）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 阳极反应： B. 阴极区溶液中浓度逐渐升高 C. 理论上每消耗，阳极室溶液减少 D. 理论上每消耗，阴极室物质最多增加 【答案】C 【解析】右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，放电产生氯气，电极反应为：；左侧电极为阴极，发生还原反应，在碱性条件下转化为Fe，电极反应为：；中间为阳离子交换膜，由阳极向阴极移动。由分析可知，阳极反应为：，A项正确；由分析可知，阴极反应为：，消耗水产生，阴极区溶液中浓度逐渐升高，B项正确；由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，产生3mol，同时有6mol由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少，C项错误；由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，有6mol由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加，D项正确。 30.（2024湖北）我国科学家设计了一种双位点电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中，甲醛转化为，存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是 A. 电解一段时间后阳极区减小 B. 理论上生成双极膜中有解离 C. 阳极总反应式为 D. 阴极区存在反应 【答案】B 【解析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙，H∙结合成H2，Cu电极为阳极；PbCu电极为阴极，首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。根据分析，电解过程中，阳极区消耗OH-、同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小，A项正确；根据分析，阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解离成1molH+和1molOH-，故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离，B项错误；根据分析，结合装置图，阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C项正确；根据分析，阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D项正确。 31.（2024江苏）实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A项不正确；油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，因此，铁钉放在溶液中加热后可以除去其表面的油污，B项正确；铁锈的主要成分是，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C项正确；该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D项正确。 32.（2024辽宁）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A. 相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B. 阴极反应： C. 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D. 阳极反应： 【答案】A 【解析】据图示可知，b电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理可知：反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H-，生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。由以上分析可知，阳极反应：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，阴极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，即转移2mol电子时，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：，转移2mol电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，A项错误；阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B项正确；由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，C项正确；由以上分析可知，阳极反应涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得阳极反应为：，D项正确。 考点7:原电池与电解池的串联装置 33.（2024安徽省县中联盟高二下学期7月期末联考）近年来，科学家对“协同反应”间接电化学反应原理处理污水技术的研究获得突破性进展。下图是电池法处理含氮酸性废水的工作原理示意图。下列有关说法正确的是 甲室 乙室 A．质子经交换膜由乙室向甲室移动 B．电池工作时，甲室pH增大 C．碳电极上的电极反应式为 D．理论上转移电子，甲乙两室共产生标准状况下 【答案】D 【解析】从工作原理示意图可知，Fe电极为负极，电极反应式为，生成的Fe2+在微生物的作用下发生反应：；碳电极为正极，得电子产物与电解质反应生成N2等，发生反应：。由分析可知，Fe电极为负极，碳电极为正极，原电池工作时，阳离子由负极向正极移动，则质子从甲室经质子交换膜向乙室移动，A项错误；电池工作时，每转移电子，生成，产生，但只有移向乙室，故甲室浓度增大pH减小，B项错误；碳电极为正极，电极反应式为，C项错误；根据上述反应式，理论上转移电子，甲室产生，乙室产生，共产生标准状况下，D项正确。 34.（2024江西省部分学校高二上学期1月期末）利用甲烷()燃料电池电解硫酸钠溶液的装置如图所示。下列说法错误的是 A．甲装置、乙装置均为原电池，丙装置为电解池 B．b电极的电极反应式为 C．若甲、乙各消耗，向丙中加入可使丙装置恢复原浓度 D．当K闭合时，整个电路中电子的流动方向为，， 【答案】C 【解析】甲、乙装置为串联的甲烷燃料电池，丙装置为电解池，A项正确；b电极为正极且电解质溶液为酸性，氧气发生还原反应结合电解质溶液中的生成水，B项正确；消耗物质的量为1mol，转移电子的物质的量为8mol，根据电子守恒，则丙中电解，质量为72g，C项错误；当K闭合时，a是负极，b是正极，c是负极，d是正极，e是阳极，f是阴极，电子流动方向为，，，D项正确。 35.（2024江西省上饶市高二上学期期末教学质量测试）某研究小组将甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。有关说法错误的是 A．电解饱和食盐水总反应的离子方程式为 B．闭合开关K后，b电极上有生成 C．燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为 D．若燃料电池甲烷通入量为（标准状况），且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为（标准状况） 【答案】C 【解析】用甲烷燃料电池做电源电解饱和食盐水。燃料电池中，通入可燃性气体的一极为负极，即通入甲烷的电极为负极，通入氧气的一极为正极。在电解池中，和电源负极相连的一极为阴极，和电源正极相连的一极为阳极，即a电极为阳极，b电极为阴极。用惰性电极电解饱和食盐水，阳极是水电离的H+得到电子生成氢气，同时还生成OH-，阴极是溶液中的Cl-得到电子生成氯气，总反应的离子方程式为：，A项正确；闭合开关K后，阴极b上是水电离出来的H+得到电子生成氢气，B项正确；通入甲烷的一极为负极，在碱性溶液中，甲烷失去电子转化为碳酸根离子，正确的离子方程式为：CH4−8e-+10OH-=+7H2O，C项错误；1mol甲烷转移8mol电子，生成1mol氯气转移2mol电子，每个电极通过的电量是相等的，所以甲烷和氯气的物质的量之比为1：4，标准状况下，体积比等于物质的量之比，所以若每个电池甲烷通入量为 (标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为44.8L，D项正确。 36.（2024河北省邢台市第一中学高二上学期期末）甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是    A．甲烷燃料电池负极电极反应式是 B．乙中X为阳离子交换膜 C．用丙装置给铜镀银，b应是Ag D．当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 【答案】D 【解析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中，Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中，a电极为阴极，b电极为阳极。甲为原电池，甲烷通入极为负极，KOH碱性溶液中生成碳酸根离子，电极反应式为，A项正确；乙中钠离子透过交换膜向左侧迁移，故X为阳离子交换膜，B项正确；用丙装置给铜镀银，Ag作阳极，Cu作阴极，b是Ag，C项正确；乙中Fe为阴极，水放电生成氢气，D项错误。 37.（2024重庆市育才中学校高二上学期期末）甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法正确的是 A．甲烷燃料电池正极电极反应式是 B．为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阴离子交换膜 C．丙中的溶液，银离子浓度减小 D．乙中上一共产生气体(标准状况)时，a极质量增加 【答案】D 【解析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中，Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中，a电极为阴极，b电极为阳极。甲烷燃料电池，碱性环境下，正极电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-，A项错误；乙装置中，Fe铁电极为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，石墨电极为阳极，氯离子失电子生成氯气，则乙中X为阳离子交换膜，Na+移动向阴极，阴极得到NaOH和氢气，为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阳离子交换膜，B项错误；丙装置中，若为AgNO3溶液，电镀时，a电极为阴极，银离子得电子生成银，b电极为阳极，银失电子生成阴离子，溶液银离子浓度不变，C项错误；乙中上一共产生气体2.24L(标准状况)时，其物质的量为0.1mol时，各产生0.05mol的氢气和氯气，则电路中转移0.1mol电子，则a极析出0.1mol银单质，其质量增加10.8g，D项正确。 38.（2024四川省广元市川师大万达中学高二下学期入学考试）电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题： (1)碱性锌锰电池的总反应式为。负极材料为 ，该电池正极反应式为 。 (2)甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为 。 (3)用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为 。氢氧化钾溶液从 口导出(填“A”或“D”)，M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是 (填“M”或“N”)。 (4)如图所示，若电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题： ①电源中Y极是 (填“正”或“负”)极。 ②通电10min时，B中共收集到392mL(标准状况)气体，溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 mol/L，如果电解后要使该电解液复原，可以加入物质的化学式为 。 【答案】(1)锌 2MnO2＋2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- (2) (3) D N (4)正 0.100mol/L CuO和H2O 【解析】（1）由总反应可知，锌发生氧化反应为负极；二氧化锰得到电子发生还原反应生成MnOOH为正极，反应为2MnO2＋2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-。 （2）甲烷燃料电池中甲烷失去电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成碳酸根离子和水，作为负极，故负极反应为：。 （3）用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液；则X电极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子，发生的电极反应为；Y电极上水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，中间室中硫酸根离子向左侧迁移，在左室得到硫酸，中间室中钾离子向右侧迁移，在右室得到氢氧化钾，故M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是N，氢氧化钾溶液从D口导出。 （4）①电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g，则银电极发生氧化反应，为阳极，与之相连的为Y 为正极，则X为负极； ②电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g，反应0.05mol银，Ag~e-，电路中转移0.05mol电子；通电10min时，B中共收集到392mL(标准状况)气体，总的物质的量为0.0175mol；右侧阳极反应为，根据电子守恒，生成0.0125mol氧气；则左侧阴极会发生反应，生成氢气0.0175mol-0.0125mol=0.005mol，消耗电子0.01mol，则Cu2++2e-=Cu反应中消耗电子0.05mol-0.01mol=0.04mol，反应铜离子为0.02mol，溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)= =0.100mol/L，该电解过程中初始生成铜和氧气，后期为电解水生成氢气和氧气，故如果电解后要使该电解液复原，可以加入物质的化学式为CuO和H2O。 氮肥的大量使用排出的废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素之一、氨氮废水中的氮元素多以和等形式存在。电解法处理氨氮酸性废水已引起广泛关注。研究表明，当以碳为阴极，可在阴极生成，并进一步生成电中性且氧化性极强的羟基自由基(・OH)，可以将氨氮氧化为N2。 考点8:金属的腐蚀 39.（2024湖北）2024年5月8日，我国第三艘航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 A. 发蓝处理 B. 阳极氧化 C. 表面渗镀 D. 喷涂油漆 【答案】D 【解析】发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意；阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意；表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C不符合题意；喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意。 40.（2024浙江1月）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列说法不正确的是( ) A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液pH变大 C．铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e-=H2↑＋2NH2- D．每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010molZn 【答案】C 【解析】氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A正确；腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液pH变大，B正确；该电化学腐蚀中Zn作负极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，C错误；根据得失电子守恒，每生成标准状况下22.4mLH2，转移电子数为，消耗0.010 molZn，D正确。 41.（2024浙江6月）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是( ) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH- C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 【答案】B 【解析】图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl-，A项错误；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生O2+2H2O+4e-=4OH-，B项正确；图2为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C项错误；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e-=Fe2+的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，D项错误。 42.（2024北京）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应： 【答案】D 【解析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn失去电子，发生还原反应，，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，A项错误；Zn失去电子，发生还原反应，，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，B项错误；由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，C项错误；Zn失去电子，发生还原反应：，D项正确。 43.（2024北京汇文中学高二下学期期中）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是 【答案】B 【解析】钢管与电源正极连接，钢管作阳极，铁失电子生成Fe2+，从而加快腐蚀，A项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，钝化膜可阻止内部金属与浓硝酸进一步反应，从而保护内部金属不被腐蚀，B项正确；钢管与铜管露天堆放在一起时，二者与表面的水膜构成原电池，钢管作负极，从而加速腐蚀，C项错误；钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，Fe失电子生成Fe2+，则负极反应是，D项错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 化学反应与能量转化 考点概览 考点1 能源与能量的图像分析 考点5 原电池 考点2 热化学方程式的判断 考点6 电解池 考点3 化学反应热的测定 考点7 原电池与电解池的串联装置 考点4 反应热的判断与计算 考点8 金属的腐蚀 考点1：能源与能量的图像分析 1．（2024全国甲卷）人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．木材与煤均含有碳元素 B．石油裂化可生产汽油 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 2．（2024湖南）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 3．（2024山西省太原市第二十一中学校高二上学期期中）合理利用能源，减小污染，符合“绿色化学”理念，下列关于能源的说法正确的是 A．“可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B．燃料可在不同的条件下释放热能或电能被人类利用 C．提高空气燃料比，一定能达到充分利用热能的目的 D．风能和太阳能的大规模使用，不利于实现“碳达峰”“碳中和” 4．（2024四川省荥经中学高二上学期期中）化学与生活关系密切。下列关于能量及能源的说法，正确的是 A．物质燃烧放出的热量就是其燃烧热 B．恒容条件下，化学反应过程中的能量变化等于该反应前后体系的焓变 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．化学反应中能量变化多少于其反应物用量无关 5．（2024广东省中山市期末统考）如图为某反应的“能量-反应过程”图，a曲线未加催化剂，b曲线加了催化剂，下列有关说法正确的是 A．反应物比生成物稳定 B．加入催化剂并没有改变反应的总能量变化 C．断开1mol反应物的化学键需要释放kJ的能量 D．该反应可能是盐酸与碳酸氢钠的反应 考点2:热化学方程式的判断 6．（2024山西省大同市浑源七中高二下学期1期中）已知：S2(s)=S2(g) ΔH＝＋4.5kJ·mol－1。某些化学键的键能数据如表所示： 化学键 H-H Cl-Cl H-Cl S=S H-S 键能/(kJ/mol) 436 243 431 255 339 下列说法正确的是 A．1molH2(g)与2molCl2(g)反应生成HCl(g)时放出370kJ热量 B．H2(g)与S2(s)反应生成H2S(g)的热化学方程式为2H2(g)＋S2(s)=2H2S(g) ΔH＝－229kJ·mol－1 C．反应的焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和 D．1 mol H2S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以H2S(g)比HCl(g)稳定 7.（2024河南省洛阳市强基联盟高二上学期10月联考）根据能量关系示意图，下列说法正确的是 A．C燃烧的热化学方程式为 B． C． D．高温进行“转化Ⅱ”，其将升高 8.（2024河南省洛阳市强基联盟高二上学期10月联考）常温常压下，下列热化学方程式书写正确的是 选项 已知条件 热化学方程式 A 的燃烧热为 B 完全燃烧生成液态水和，放出890.3kJ的热量 C 12g石墨比12g金刚石能量少 C(石墨，s)(金刚石，s)　 D 2molAB分解生成和气体，吸收热量ckJ A．A B．B C．C D．D 9.（2024浙江省宁波市高二下学期6月期末）下列关于热化学反应的描述正确的是 A． ，则含1mol的溶液与含1molNaOH的稀溶液混合，放出热量为57.3kJ B．甲烷的燃烧热，则 C．500℃、30MPa下， ，将1.5mol和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ D．同温同压下，在光照或点燃条件下的的数值相同 10.（2024广西玉林市第一中学、陆川高中、容县中学等高二上学期9月月考联考）下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=－483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol B．已知：4P(红磷，s)=P4(白磷，s) ΔH>0，则等质量白磷比红磷物质能量低 C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式可表示为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=－57.4 kJ/mol D．已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1，C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 考点3:化学反应热的测定 11.（2024安徽省蚌埠市固镇县汉兴学校、五河致远实验学校联考）在做中和反应的反应热的测定实验时，使用下列用品不是为了减少实验误差的是 A．碎泡沫塑料 B．玻璃搅拌棒 C．底部垫纸条 D．温度计 12.（2024四川省成都外国语学校期末）下列有关中和反应的反应热测定实验的说法正确的是 A．温度计能代替玻璃搅拌器，用于搅拌反应物 B．为了使反应均匀进行，可以向酸（碱）溶液中分几次加入碱（酸）溶液 C．测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D．某同学通过实验测得盐酸和溶液反应生成放出的热量为，造成这结果的原因可能是保温措施没有做好 13．（2024黑龙江省大庆市第四中学高二上学期期中）取50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列操作和说法中不正确的是 A．向盛装盐酸的量热计内筒中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液 B．氢氧化钠溶液稍过量是为了保证盐酸完全被中和 C．酸碱混合后，立即盖上量热计杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器匀速搅拌混合液 D．在实验过程中，把温度计上的酸用水冲洗干净，擦干后，再测量氢氧化钠溶液的温度 14．（2024海南省琼海市嘉积中学6月阶段性教学检测）利用如图装置进行实验，恢复至室温时，U形管中左侧液面高于右侧的是 选项 甲 乙 A 水 过氧化钠 B 稀硫酸 铁铝合金 C 盐酸 小苏打 D 硝酸 氢氧化钡 A．A B．B C．C D．D 15．（2024河南省洛阳市月考）利用如图简易量热计测定中和反应反应热。 ①在量热计内筒中加入50mL0.50HCl溶液，插入温度计，记录初始温度为20.0℃； ②向烧杯中加入50mL0.55NaOH溶液，调节其温度，使之也为20.0℃； ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计内筒中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度为23.3℃。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为 。 (2)本实验中NaOH溶液稍过量，理由是 。 (3)上述反应过程中释放的能量为 kJ［已知，稀溶液的密度均为，水的比热容为］。 (4)写出表示该反应反应热的离子方程式： 。 (5)精确实验测得中和反应生成1mol的反应热 ，本实验出现误差的原因可能是______(填字母)。 A．NaOH溶液久置变质 B．温度计读数不是最高温度 C．NaOH溶液一次性倒入量热计中 D．量热计隔热效果差 (6)在实验中，如果用0.55的KOH溶液代替NaOH溶液，混合后最高温度与用NaOH时溶液的最高温度 (填“相同”或“不同”)。说明理由： 。 考点4:反应热的判断与计算 16.（2024甘肃省庆阳市华池县第一中学高二下学期7月期末）碘与氢气反应的相关热化学方程式为；，；。下列有关的大小判断正确的是 A． B． C． D．不能判断 17.（2024广西河池市十校高二下学期4月联考）二氧化铈（）是一种重要的稀土化合物，在太阳能作用下能将转变为。其过程如下：、，下列说法正确的是 A．反应①中仅做还原剂 B．是该反应的催化剂 C．1mol参加反应，共生成2xmol的气体 D．图中 18.（2024山西省大同市浑源七中高二下学期期中）已知N2(g)＋O2(g)=2NO(g)为吸热反应，ΔH＝＋180kJ·mol－1，其中N≡N、O=O的键能分别为946 kJ·mol－1、498 kJ·mol－1，则NO分子中N、O之间共价键的键能为 A．1264 kJ·mol－1 B．632kJ·mol－1 C．316kJ·mol－1 D．1624 kJ·mol－1 19.（2024陕西省西安市部分学校高二下学期第四次阶段性检测）在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2 H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 2S(g)=S2(g) ΔH4 则ΔH4的正确表达式为 A．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) B．ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2) C．ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D．ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3) 20.（1）（2024全国甲卷28节选）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式：         计算反应的 。 （2）（2024安徽节选）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】C2H6氧化脱氢反应： 2C2H6(g)＋O2(g)=2C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝-209.8kJ·mol−1 C2H6(g)＋CO2(g)=C2H4(g)＋2H2O(g)+ CO(g) ΔH2＝178.1kJ·mol−1 计算：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH3＝_______kJ·mol−1 （3）（2024甘肃17节选）是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。由制备： 已知 时，由制备硅_______(填“吸”或“放”)热_______。 （4）（2024广东19节选）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 反应a： 已知： 则反应a的_______。 考点5:原电池 21．（2024安徽）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP (局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( ) A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为： C．充电时，阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP D 放电时，消耗0.65gZn，理论上转移0.02 mol电子 22．（2024全国甲卷）科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是 A．充电时，向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应 C．放电时，正极反应有 D．放电时，电极质量减少，电极生成了 23．（2024新课标卷）一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CuO催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计) 电池工作时，下列叙述错误的是 A．电池总反应为 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0.4mmol电子流入 D．两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a 24．（2024北京）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 25．（2024江苏）碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，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，转移电子数为 26.（2024届辽宁省大连市高三下学期3月三校联考）高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+ B．放电时，正极区溶液的pH减小 C．充电时，中性电解质NaCl的浓度增大 D．充电时，电能没有全部转化为化学能 考点6:电解池 27．（2024甘肃）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B. 电极2是阴极，发生还原反应： C. 工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D. 理论上电源提供能分解 28．（2024湖南）在水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A．电解时，向Ni电极移动 B．生成的电极反应： C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成的同时，生成 29．（2024广东）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 阳极反应： B. 阴极区溶液中浓度逐渐升高 C. 理论上每消耗，阳极室溶液减少 D. 理论上每消耗，阴极室物质最多增加 30.（2024湖北）我国科学家设计了一种双位点电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中，甲醛转化为，存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是 A. 电解一段时间后阳极区减小 B. 理论上生成双极膜中有解离 C. 阳极总反应式为 D. 阴极区存在反应 31.（2024江苏）实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 32.（2024辽宁）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合高效制的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法错误的是 A. 相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B. 阴极反应： C. 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D. 阳极反应： 考点7:原电池与电解池的串联装置 33.（2024安徽省县中联盟高二下学期7月期末联考）近年来，科学家对“协同反应”间接电化学反应原理处理污水技术的研究获得突破性进展。下图是电池法处理含氮酸性废水的工作原理示意图。下列有关说法正确的是 甲室 乙室 A．质子经交换膜由乙室向甲室移动 B．电池工作时，甲室pH增大 C．碳电极上的电极反应式为 D．理论上转移电子，甲乙两室共产生标准状况下 34.（2024江西省部分学校高二上学期1月期末）利用甲烷()燃料电池电解硫酸钠溶液的装置如图所示。下列说法错误的是 A．甲装置、乙装置均为原电池，丙装置为电解池 B．b电极的电极反应式为 C．若甲、乙各消耗，向丙中加入可使丙装置恢复原浓度 D．当K闭合时，整个电路中电子的流动方向为，， 35.（2024江西省上饶市高二上学期期末教学质量测试）某研究小组将甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示。有关说法错误的是 A．电解饱和食盐水总反应的离子方程式为 B．闭合开关K后，b电极上有生成 C．燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为 D．若燃料电池甲烷通入量为（标准状况），且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为（标准状况） 36.（2024河北省邢台市第一中学高二上学期期末）甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是    A．甲烷燃料电池负极电极反应式是 B．乙中X为阳离子交换膜 C．用丙装置给铜镀银，b应是Ag D．当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 37.（2024重庆市育才中学校高二上学期期末）甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法正确的是 A．甲烷燃料电池正极电极反应式是 B．为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阴离子交换膜 C．丙中的溶液，银离子浓度减小 D．乙中上一共产生气体(标准状况)时，a极质量增加 38.（2024四川省广元市川师大万达中学高二下学期入学考试）电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题： (1)碱性锌锰电池的总反应式为。负极材料为 ，该电池正极反应式为 。 (2)甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为 。 (3)用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为 。氢氧化钾溶液从 口导出(填“A”或“D”)，M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是 (填“M”或“N”)。 (4)如图所示，若电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题： ①电源中Y极是 (填“正”或“负”)极。 ②通电10min时，B中共收集到392mL(标准状况)气体，溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 mol/L，如果电解后要使该电解液复原，可以加入物质的化学式为 。 考点8:金属的腐蚀 39.（2024湖北）2024年5月8日，我国第三艘航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 A. 发蓝处理 B. 阳极氧化 C. 表面渗镀 D. 喷涂油漆 40.（2024浙江1月）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列说法不正确的是( ) A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液pH变大 C．铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e-=H2↑＋2NH2- D．每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010molZn 41.（2024浙江6月）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是( ) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH- C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 42.（2024北京）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用 C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应： 43.（2024北京汇文中学高二下学期期中）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$