第1章 化学反应与能量转化（复习讲义）化学鲁科版2019选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 复习讲义 复习目标 1.了解吸热反应、放热反应、焓变(ΔH)与反应热等概念。 2.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 3.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。 4.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 5.认识电解池的工作原理，会利用其分析电解装置并能写出电极反应和电解反应方程式。 6.了解金属发生电化学腐蚀的原因，能用电化学原理分析对应的现象。 重点和难点 重点：盖斯定律的应用、原电池、电解池的工作原理。 难点：电极方程式的书写和电化学的计算。 █知识点一　反应热　焓变 1.化学反应的实质及能量变化 (1)化学反应的实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。 (2)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (3)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (4)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2.反应热和焓变 (1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。 (2)焓变 ①焓(H)：与内能有关的物理量。 ②焓变(ΔH)：生成物的焓与反应物的焓之差。 ③焓变与反应热的关系 等压条件下的反应热等于反应的焓变，常用ΔH表示反应热，常用单位：kJ·mol－1。 3.吸热反应和放热反应 (1)从能量高低角度理解 (2)从化学键角度理解 (3)常见的放热反应和吸热反应 放热反应 ①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等 吸热反应 ①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤碳和水蒸气、C和CO2的反应等 效果检测 1.（24-25高二上·甘肃定西·期末）已知M→P分两步进行：①M→N，②N→P。其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是 A．M的总键能比P的总键能大 B．相同条件下，最稳定的物质为P C．ΔH1>ΔH2 D．ΔH<0 【答案】A 【解析】为放热反应，说明生成物总键能大于反应物总键能，A错误；物质能量越低，结构越稳定，P能量最低结构最稳定，B正确；为吸热过程的反应热，为正值，为放热过程的反应热，为负值，，C正确；由图像可知反应物能量高于生成物，该反应为放热反应，，D正确；故选A。 █知识点二 热化学方程式　燃烧热、中和反应反应热 一、热化学方程式 1.概念和意义 (1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义：既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ。 2.热化学方程式的书写 (1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)，若为同素异形体，还要注明名称。 (2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa下测定。 (3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量。故化学计量数可以是整数，也可以是分数。当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变。 (4)要注明ΔH的符号：“＋”代表吸热、“－”代表放热，以及单位：kJ·mol－1。 二、燃烧热和中和热 1.燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成物水为1mol 反应热含义 101 kPa 时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量 表示方法 燃烧热为ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱在稀溶液中反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1或 ΔH＝－57.3kJ·mol－1 【特别提醒】燃烧热中元素所对应的指定产物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等。 2.中和反应反应热的测定(以稀盐酸与稀NaOH溶液反应为例) (1)测定原理 通过量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容计算反应热。 (2)实验步骤及装置 实验装置 实验步骤 ①测量反应物的温度 ②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度) ③重复步骤①、②两次 ④数据处理：取三次测量所得温度进行计算，测得的数值取平均值，生成1 mol H2O时放出的热量为 kJ 大量实验测得：在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量 效果检测 2.（24-25高二下·江苏徐州·期中）下列说法正确的是 A．  ，则碳的燃烧热等于 B．C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 C．用溶液和NaOH溶液反应测定中和反应的反应热：   D．与在催化剂、500℃下混合反应生成，转移电子的数目约为 【答案】C 【解析】碳的燃烧热是25℃、101lPa时1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的能量，生成的是CO，则碳的燃烧热不等于110.5 kJ·mol−1，A错误；C(石墨，s)(金刚石，s) ，金刚石的能量大于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误；醋酸为弱电解质，电离需要吸热，当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1molH2O(l)时，反应热ΔH＞－57.3kJ/mol，C正确；与在催化剂、500℃下混合反应生成，该反应为可逆反应，不能完全转化，转移电子的数目小于，D错误；故选C。 █知识点三 原电池工作原理及应用 1.原电池构成条件 反应 能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨) 闭合 回路 ①电解质溶液 ②两电极直接或间接接触 ③两电极插入电解质溶液中 2.原电池的工作原理 (1)两种装置 如图是锌铜原电池的两种装置： (2)工作原理(以装置Ⅱ为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 氧化反应 还原反应 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 盐桥作用 ①连接内电路，形成闭合回路； ②平衡电荷，使原电池不断产生电流 3.原电池原理的应用 (1)设计原电池 以反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为例 ①化合价升高的物质 负极：Cu ②活泼性较弱的物质 正极：C ③化合价降低的物质 电解质溶液：FeCl3 示意图 (2)加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。如在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。 (3)比较金属活动性强弱 如有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a＞b。 (4)用于金属的防护 将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。 效果检测 3.（24-25高二下·江苏无锡·期中）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为电池负极 B．电池工作时，海水中的向b电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1mol Al，理论需要消耗为33.6L 【答案】B 【分析】Al和海水构成的原电池中，铝为活泼金属，发生失电子的氧化反应生成Al3+，则a电极为负极，b电极为正极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 【解析】由分析可知，Al为负极，则b为正极，故A错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，即海水中的Na+向b电极移动，故B正确；原电池工作时，a电极为负极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，随后发生反应：，离子净消耗，a电极区域的海水不会呈强碱性，故C错误；没有说明标准状况，故不能计算氧气的体积，故D错误；故选B。 █知识点四 常见化学电源 1.一次电池 (1)含义 放电后不可再充电的电池。 (2)常见电池 ①碱性锌锰电池 负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 ②锌银电池 负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 2.二次电池 (1)含义 二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。 (2)铅酸蓄电池 总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 放电时的反应 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 充电时的反应 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。 3.燃料电池 (1)含义 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 (2)实例 以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。 ①酸性溶液(或含质子交换膜) 正极：O2＋6e－＋6H＋===3H2O； 负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。 ②碱性溶液 正极：O2＋6e－＋3H2O===6OH－； 负极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O。 ③固体氧化物(其中O2－可以在固体介质中自由移动) 正极：O2＋6e－===3O2－； 负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O。 ④熔融碳酸盐(CO) 正极：O2＋6e－＋3CO2===3CO； 负极：CH3OH－6e－＋3CO===4CO2＋2H2O。 效果检测 4.（24-25高二下·江苏扬州·期中）铅蓄电池放电的反应为：，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，通过隔膜向负极移动 C．电池工作时，负极的电极反应方程式为 D．反应中每生成1mol，转移电子数为2mol 【答案】C 【解析】电池工作时，Pb是负极、PbO2是正极，PbO2发生还原反应，故A错误；电池工作时，通过隔膜向正极移动，故B错误；电池工作时，负极Pb失去电子生成硫酸铅，电极反应方程式是，故C正确；总反应为Pb+PbO2+4H++2SO=2PbSO4+2H2O，则生成2mol硫酸铅转移2mol电子，故每生成1mol，转移电子数为1mol，故D错误；故选C。 █知识点五 电解池及工作原理 1.电解与电解池 2.电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 3.电极上离子的放电顺序 阴极(与电极材料无关) 氧化性强的先放电，放电顺序如下： 阳极 若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应，Fe作阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。若是惰性电极作阳极，放电顺序如下： 【特别提醒】 ①放电指的是电极上的得、失电子。 ②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 ③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。 4.用惰性电极电解电解质溶液的三种类型 (1)电解水型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 H2SO4 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 总反应式：2H2O2H2↑＋O2↑ 增大 加水 (2)电解电解质型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 HCl 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：2HClH2↑＋Cl2↑ 减小 通入HCl CuCl2 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑ 加CuCl2固体 (3)电解质和水均参与电解型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 NaCl、KCl(放H2生碱) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应式：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 减小并生成新电解质 通入HCl气体 CuSO4、 Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 减小并生成新 电解质 加CuO 效果检测 5.（24-25高二下·浙江衢州·期中）比亚迪新能源车使用的“刀片电池”是磷酸铁锂电池，电池充电原理：，装置示意图如图。 下列叙述不正确的是 A．充电时电子从c→a→b→d B．放电时，脱离石墨，经电解质嵌入正极 C．充电时的b极反应为 D．若初始两电极质量相等，放电过程中当转移个电子时，两电极的质量差为 【答案】A 【解析】由电池充电原理可知石墨一极为阴极，充电时电子不能经过电解质溶液，不能从a→b，A错误；放电时正极反应(负极反应)，故脱离石墨，经电解质嵌入正极，B正确；充电时的b极为阳极，发生氧化反应，由电池充电原理可得b电极反应为，C正确；放电时发生反应，若初始两电极质量相等，放电过程中当转移个电子时，两电极的质量差为，D正确；故选答案选A。 █知识点六 电解原理的应用 1.电解饱和食盐水 (1)反应原理 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)； 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应)； 总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑； 总反应离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 (2)氯碱工业 ①含义 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 ②离子交换膜法的生产过程 ③阳离子交换膜的作用 阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 ④氯碱工业产品 2.电镀与电解精炼铜 (1)电镀 ①概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 ②目的：增强金属的抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (2)电解精炼铜 3.电冶金 (1)本质为Mn＋＋ne－===M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 (2)实例 ①冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极反应式：2Na＋＋2e－===2Na。 ②冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极反应式：Mg2＋＋2e－===Mg。 ③冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极反应式：6O2－－12e－===3O2↑； 阴极反应式：4Al3＋＋12e－===4Al。 效果检测 6.（24-25高二下·浙江·期中）氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中电极未标出，图中NaOH溶液的浓度。分析图示原理，判断下列说法不正确的是 A．电解池阳极反应方程式为： B．燃料电池中的由燃料电池右室向左室迁移 C．Y为，燃料电池的正极反应为： D．新工艺利用燃料电池提供电能实现节能，同时获得更高浓度的NaOH溶液，为后续的NaOH结晶过程节约能源 【答案】B 【分析】燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，所以燃料电池右侧为正极，左侧为负极；A装置左侧加入饱和NaCl溶液，右侧加入氢氧化钠溶液，为使氯化钠和氢氧化钠不混合，离子膜为阳离子交换膜，所以左侧Cl-被氧化生成氯气，为电解池阳极，右侧为电解池阴极，水电离出的氢离子被还原为氢气，同时产生OH-。阴极生成的氢气通入燃料电池的负极。 【解析】电解池电解饱和食盐水，左侧为阳极，阳极反应方程式为，故A正确；根据以上分析，燃料电池的左侧为负极、右侧为正极，依据氢氧化钠溶液浓度的变化可知由燃料电池左室向右室迁移，故B错误；电解池阴极生成氢气，Y为，燃料电池右侧为正极，正极氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应为，故C正确；燃料电池可以补充电解池消耗的电能；同时可提高产出碱液的浓度，NaOH溶液的浓度，为后续的NaOH结晶过程节约能源，故D正确；故选B。 █知识点七 金属腐蚀与防护 1.金属的腐蚀 (1)金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，发生氧化反应。 (2)金属腐蚀的类型 ①化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 本质 M－ne－===Mn＋ M－ne－===Mn＋ 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 ②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 吸氧腐蚀更普遍 2.金属的防护 (1)改变金属材料的组成 如制成合金、不锈钢等。 (2)在金属表面覆盖保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (3)电化学保护法 ①牺牲阳极法——原电池原理 a.负极：比被保护金属活泼的金属； b.正极：被保护的金属设备。 ②外加电流法——电解原理 a.阴极：被保护的金属设备； b.阳极：惰性金属。 3.金属腐蚀快慢的判断 (1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中＞弱电解质溶液中＞非电解质溶液中(浓度相同)。 (3)活动性不同的两种金属，活动性差异越大，腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速率越快。 效果检测 7.（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末）为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里，保存一星期后，下列有关实验现象的描述不正确的是 A．装置I中左侧液面会上升 B．装置I中左侧液面比装置II中高 C．装置II中的有气体生成 D．装置III中的铁钉腐蚀最严重 【答案】D 【解析】Ⅰ中铁钉和铜丝相连，由于铁比铜活泼，Ⅰ中盛有10%食盐水，则铁钉会发生吸氧腐蚀，所以I中左侧压强减小，液面上升，故A正确；盐酸具有挥发性，所以II中左侧空气中含有稀盐酸，导致II中铁钉发生析氢腐蚀，发生了反应为2H++2e-=H2↑，生成了气体，则Ⅱ中左侧液面会下降，即装置I中左侧液面比装置II中高，故B正确；盐酸具有挥发性，所以II中左侧空气中含有稀盐酸，导致II中铁钉发生析氢腐蚀，发生了反应为2H++2e-=H2↑，生成了气体，故C正确；Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连，但由于所装试剂为不挥发性硫酸，且浓硫酸具有吸水性，铁钉在干燥的空气中几乎不被腐蚀，故D错误；故选D。 █知识点八 电化学计算的常用方法 1.根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 2.根据电子守恒计算 (1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)用于混合溶液中电解的分阶段计算。 3.根据关系式计算 根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以电路中通过4 mol e－为桥梁可构建以下关系式： (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 效果检测 8.（24-25高二下·浙江·期中）一种耦合HCHO制的装置如图1所示，电极为惰性催化电极，阳极反应机理如图2所示： 下列说法正确的是 A．电解时，电极a上有生成 B．电解时，通过阴离子交换膜向电极a移动 C．电解时，阳极反应过程中有非极性共价键的断裂与形成 D．电解时，电路中每通过1mol电子，装置中共生成 【答案】D 【分析】由图可知，b电极上HCHO被氧化为，则b电极为阳极，a电极为阴极；电解质溶液为KOH溶液，结合反应机理，则阳极反应涉及：①HCHO+OH−=，②，③，则阳极反应式为：，阴极反应式为：，据此解题； 【解析】电解时，电极a为阴极，阴极反应式为：，有生成，A错误；电解时，通过阴离子交换膜向阳极移动，应向电极b移动，B错误；根据阳极反应机理分析可知，反应过程中无非极性键的断裂，C错误；阳极反应为，阴极反应式为：，电极反应中每通过1mol电子，生成，D正确；故选D。 █考点一 反应过程图像分析 【例1】一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A.该反应为吸热反应 B.该反应历程共分3步进行 C.第3步的正反应活化能最小 D.第二步反应的ΔH2大于第三步反应的ΔH3 【答案】B 【解析】A.由图可知反应物总能量比生成物总能量低，该反应为吸热反应，故A正确；B.由图可知，该反应历程共分为4步，故B错误；C.由题图可知，第三步正反应的活化能最小，故C正确；D.由图可知第二步为吸热反应ΔH2＞0，第三步为放热反应ΔH3＜0，故D正确。 解题要点 活化能与反应热的关系 (1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 (2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。 【变式1-1】某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热ΔH＝－620.9 kJ·mol－1。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是(　　) A.ΔE＝306.6 kJ/mol B.三个基元反应中只有③是放热反应 C.该化学反应的速率主要由反应②决定 D.该过程的总反应为2CO＋2NO===N2＋2CO2 【答案】D 【解析】A.图中ΔE＝248.3－[－620.9－199.2－(－513.5)]＝554.9 kJ·mol－1，故A错误；B.由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误；C.正反应活化能最大的是反应①，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应①决定，故C错误；D.由始态和终态可知，该过程的总反应为2CO＋2NO===N2＋2CO2，故D正确。 【变式1-2】下列图示与对应的叙述不相符的是 (　　) (a)　　(b) (c)　　(d) A.(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化 B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C.由(c)图可知，2SO3(g)= 2SO2(g)+O2(g)　ΔH=(a-b) kJ·mol-1 D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量)，反应中ΔH=E1+E3-E2-E4 【答案】A　 【解析】(a)图中生成物总能量高于反应物总能量，该反应为吸热反应，而锌和稀硫酸反应为放热反应，A错误；(b)图中金刚石的能量大于石墨，能量越低物质越稳定，则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定，B正确；由(c)图可知，反应为吸热反应，2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)　ΔH=(a-b) kJ·mol-1，C正确；(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图，反应中ΔH=E1+E3-E2-E4，D正确。 █考点二 根据键能计算焓变 【例2】化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差，参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，ΔH的值为(　　) 化学键 Si—O O===O Si—Si 键能kJ/mol 460 498.8 176 A.－989.2 kJ/mol B.＋989.2 kJ/mol C.－61.2 kJ/mol D.－245.2 kJ/mol 【答案】A 【解析】根据晶体结构模型可知晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si—Si，每个Si—Si为1个Si原子提供个Si—Si，所以1 mol晶体硅中含有1 mol×4×＝2 mol Si—Si；二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si—O，1 mol二氧化硅晶体中含有4 mol Si—O，反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，所以反应Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)的反应热ΔH＝176 kJ/mol×2 mol＋498.8 kJ/mol－460 kJ/mol×4＝－989.2 kJ/mol。 【解题要点】常见1 mol下列物质中化学键的数目 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C===O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 【变式2-1】已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表，则反应H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)的能量变化为(　　) H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 369 A.放出72 kJ B.吸收72 kJ C.放出102 kJ D.吸收102 kJ 【答案】A 【解析】已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，对于反应H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)，则其能量变化为436 kJ/mol＋200 kJ/mol＋30 kJ/mol－2×369 kJ/mol＝－72 kJ/mol，说明反应H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)的能量变化为放出72 kJ。 【变式2-2】各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol－1) －1 559.8 －1 411 －285.8 A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 411 kJ·mol－1 B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝－137 kJ·mol－1 C.H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1 D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】1 mol纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。A.H2O应该为液态，A错误；B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＝＋137 kJ·mol－1，B错误；C.氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol，则H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1，C错误；D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1，D正确。 █考点三 反应热的计算和热化学方程式的正误判断 【例3】实验测得25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，下列热化学方程式的书写正确的是(　　) A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C.2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 D.NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，即1 mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；NaOH稀溶液与硫酸稀溶液发生的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol水放出的热量是57.3 kJ，热化学方程式为NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 【变式3-1】下列热化学方程式正确的是(　　) A.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 B.500 ℃、30 MPa，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1 C.已知在120 ℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量，其热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1 D.25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【答案】C 【解析】A.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1是指：1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时，放出热量890.3 kJ，故A错误；B.该反应为可逆反应，0.5 mol N2和1.5 mol H2完全反应生成1 mol NH3放出热量大于19.3 kJ，故B错误；C.1 g H2对应物质的量为0.5 mol，燃烧生成气态水，放出121 kJ热量，热化学方程式：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1，故C正确；D.中和反应反应热是指：强酸强碱稀溶液发生中和反应，每生成1 mol水所放出的热量，该反应生成2 mol水，故D错误。 【变式3-2】选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下： 4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 根据以上反应，可以计算出反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH为(　　) A. kJ·mol－1 B. kJ·mol－1 C. kJ·mol－1 D. kJ·mol－1 【答案】D 【解析】已知：①4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1；②4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1；③4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1。根据盖斯定律，由①×－②＋③×即得反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1×－b kJ·mol－1＋c kJ·mol－1×＝kJ·mol－1。 █考点四 盖斯定律的应用 【例4】氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s) ΔH＝－325 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s) ΔH＝－281 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A.＋11 kJ·mol－1 B.－11 kJ·mol－1 C.＋22 kJ·mol－1 D.－22 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，反应(①－②)÷2计算可得CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH＝[－325 kJ/mol－(－281 kJ/mol)]÷2＝－22 kJ/mol。 【解题要点】利用盖斯定律求反应热的三步流程 (1)找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 (2)调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值 (3)加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 【变式4-1】已知：①NaHCO3(s)===Na＋(aq)＋HCO(aq)　ΔH1 ②Na2CO3(s)===2Na＋(aq)＋CO(aq)　ΔH2 ③2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH3 ④Na2CO3(s)＋2H＋(aq)===2Na＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH4<0 下列判断正确的是(　　) A.ΔH3<0 B.ΔH1>0，ΔH2<0 C.CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH5>0 D.CO(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)===2HCO(aq)　ΔH6＝ΔH1－ΔH2－ΔH3 【答案】B 【解析】A.NaHCO3受热分解，且需要持续加热，即该分解反应是吸热反应，则ΔH3＞0，故A错误；B.NaHCO3溶于水是吸热的，则ΔH1＞0，Na2CO3溶于水是放热的，则ΔH2＜0，故B正确；C.因为ΔH2＜0，ΔH4＜0，根据盖斯定律，反应②＋④得到反应CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH5，则ΔH5＝ΔH2＋ΔH4＜0，故C错误；D.根据盖斯定律，将反应①×2－②－③得到CO(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)===2HCO(aq)　ΔH6，则ΔH6＝2ΔH1－ΔH2－ΔH3，故D错误。 【变式4-2】PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。下列叙述正确的是(　　) 已知：在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2)，反应体系的温度均升高。 A.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 B.4PCl3(g)＋4Cl2(g)===4PCl5(s)　ΔH>ΔH2 C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中，ΔH3最大 D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构 【答案】A 【解析】A.根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，选项A正确；B.液态PCl3汽化时吸收热量，故ΔH<ΔH2，选项B错误；C.反应(1)和反应(2)均是放热反应，故反应(3)也是放热反应，结合盖斯定律，ΔH3最小，选项C错误；D.PCl5分子中P原子最外层有10个电子，选项D错误。 █考点五 原电池判断及其工作原理 【例5】与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是(　　) A.甲、乙装置中，锌棒均作负极，发生氧化反应 B.甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，故甲生成气泡的速率更快 C.甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳棒定向迁移 D.乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率 【答案】D 【解析】A项，甲不是原电池，故A错误；B项，甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，发生化学腐蚀，乙中构成了原电池，负极失去电子的速率加快，因此正极放出氢气的速率增大，故B错误；C项，甲不是原电池，电解质溶液中的阳离子向锌移动，故C错误；D项，盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触，迅速平衡电荷，使由它连接的两溶液保持电中性，提高电池效率，故D正确。 【变式5-1】气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是(　　) 待测气体 部分电极反应产物 NO2 NO Cl2 HCl CO CO2 H2S H2SO4 A.上述气体检测时，敏感电极均作电池正极 B.检测分别含H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同 C.检测H2S时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D.检测Cl2时，敏感电极的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－ 【答案】D 【解析】原电池中的正极发生还原反应，得到电子，元素的化合价降低，而待测气体为CO时，反应产物为二氧化碳，C元素的化合价升高，发生氧化反应，所以此时敏感电极作电池负极，同理，待测气体为H2S时，S元素的化合价也升高，敏感电极作电池负极，A错误；H2S和CO体积分数相同，则二者物质的量相同，二者失去的电子的物质的量不同，CO失去2个电子，而H2S中S失去8个电子，所以在气体的扩散速度相同的前提下，传感器上产生的电流大小不同，B错误；检测H2S时，因为电极产物为H2SO4，所以电解质溶液为硫酸，对电极为正极，发生还原反应，充入空气，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；检测Cl2时，Cl元素的化合价降低，所以敏感电极作正极，则敏感电极的电极反应式是Cl2＋2e－===2Cl－，D正确。 【变式5-2】某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能 C.放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应：Pb＋SO＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋ 【答案】B 【解析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3＋得电子转化为Fe2＋；充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2＋失电子生成Fe3＋，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和SO。A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；B.储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；C.放电时，右侧为正极，电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侧，C错误；D.充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋===Pb＋SO＋2Fe3＋，D错误。 █考点六 化学电源 【例6】某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.电极a为电池的正极 B.电池工作过程中，K＋向负极迁移 C.电极b表面反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D.氢氧燃料电池中正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA 【答案】C 【解析】由图可知，电极a为负极，电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，据此作答。A.电极a上氢元素失电子价态升高，故电极a为负极，故A错误；B.原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，K＋移向正极，故B错误；C.由分析可知，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故C正确；D.标准状况下22.4 L气体的物质的量为1 mol，结合选项C分析可知，正极消耗1 mol氧气，电路中通过的电子数目为4NA，故D错误。 【变式6-1】浓差电池是利用物质的浓度差产生电动势的一种装置。某浓差电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A.X电极为负极 B.电路中转移0.1 mol e－时，左池减少了0.1 mol离子 C.隔膜为阴离子交换膜 D.右池中的电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl 【答案】A 【解析】Cl－参加电极反应，左池钾离子浓度大，所以K＋要向右池移动，离子交换膜为阳离子交换膜，右池为正极池，左池为负极池，左池发生电极反应：Ag－e－＋Cl－===AgCl，右池：AgCl＋e－===Ag＋Cl－，以此解答。A.由分析可知，X电极为负极，故A正确；B.由分析可知，左池发生电极反应：Ag－e－＋Cl－===AgCl，右池：AgCl＋e－===Ag＋Cl－，左池中减少0.1 mol Cl－、0.1 mol K＋共减少0.2 mol离子，故B错误；C.由分析可知，离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；D.由分析可知，右池中的电极反应式为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，故D错误。 【变式6-2】最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列说法不正确的是(　　) A.该电池Zn为负极，MnO2为正极 B.该电池的正极反应为MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－ C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片 【答案】C 【解析】A.根据方程式分析，锌化合价升高，失去电子，因此该电池Zn为负极，MnO2为正极，故A正确；B.该电池MnO2为正极，由电池总反应式减去负极反应式Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，即得正极反应式MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－，故B正确；C.导电时外电路电子由负极(Zn)流向正极(MnO2)，电子不在内电路中移动，故C错误；D.这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，则说明电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片，故D正确。 █考点七 电解原理及电解规律 【例7】用惰性电极进行电解，下列说法正确的是(　　) A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C.电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1 【答案】D 【解析】A项，电解稀硫酸时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢离子的浓度增大，溶液的pH变小，故A错误；B项，电解稀氢氧化钠溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的pH变大，故B错误；C项，电解硫酸钠溶液时，实质上是电解水，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1，故C错误；D项，电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上氯离子失电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1，故D正确。 【变式7-1】我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h－1。下列说法错误的是(　　) A.b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 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2x mol·h－1 【答案】D 【解析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，据此解答。A.b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A正确；B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，为保持OH－离子浓度不变，则阴极产生的OH－离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，故B正确；C.电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；D.由电解总反应可知，每生成1 mol H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速率为x mol·h－1，则补水的速率也应是x mol·h－1，故D错误。 【变式7-2】某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是(　　) A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移2 mol e－生成4 g H2 C.电解后海水pH下降 D.阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋ 【答案】D 【解析】由图可知，钛网电极上在PRT的抑制下，Cl－放电生成HClO，电极反应为Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，故钛网电极为阳极，a为正极，b为负极，钛箔电极为阴极，该电极上水放电生成氢气，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解池总反应为NaCl＋H2ONaClO＋H2↑，以此解题。A.由分析可知，a为正极，b为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则理论上转移2 mol e－生成2 g H2，B错误；C.由分析知，电解后得到NaClO溶液，水解呈碱性，溶液的pH升高，C错误；D.由分析可知，阳极上的电极反应为：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，D正确。 █考点八 电解原理的应用 【例8】金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 【答案】D 【解析】A.电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，选项A错误；B.因氧化性Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故阴极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni，可见，阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，选项B错误；C.电解后溶液中的阳离子除Fe2＋和Zn2＋外，还有Ni2＋和H＋，选项C错误；D.Cu和Pt金属性较弱，电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt，选项D正确。 【变式8-1】氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，装置图如图所示，下列叙述错误的是(注：假定空气中氧气的体积分数为20%)(　　) A.X为Cl2，Y为H2 B.c%＞a%＞b% C.若生成标准状况下22.4 L X，则消耗标准状况下空气56 L D.两池中阳离子交换膜均可以换为阴离子交换膜 【答案】D 【解析】A池是电解池，从图中看出，左边加入精制饱和NaCl溶液流出稀NaCl溶液，左边电极放电产生氯气，是阳极，则右边电极是阴极，阴极上氢离子放电产生氢气；B池是燃料电池，电池右边通入除去CO2后的空气，发生还原反应为正极，左边通入H2，发生氧化反应为负极，A正确；燃料电池中正极O2得电子产生OH－，Na＋通过阳离子交换膜从左往右移动，反应后NaOH浓度增大，即c%>a%，负极H2失电子生成的H＋消耗OH－，所以a%>b%，则c%>a%>b%，B正确；根据得失电子守恒可得关系式：2Cl2～2H2～O2，n(O2)＝0.5n(Cl2)＝0.5 mol，所以n(空气)＝5n(O2)＝2.5 mol，则标准状况下V(空气)＝2.5 mol×22.4 L·mol－1＝56 L，C正确。 【变式8-2】氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是(　　) A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 【答案】B 【解析】A.电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；B.电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：2H2O＋4e－＋O2===4OH－，故B错误；C.右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；D.改进设计中通入氧气，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。 █考点九 金属的腐蚀与防护 【例9】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(　　) A.铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B.航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极法保护金属船体 C.纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀 D.保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 【答案】B 【解析】A.水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误；B.锌比铁活泼，船底镶嵌锌块，与海水、船构成原电池，锌作负极被消耗，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极法，B正确；C.纯银器长时间暴露在空气中，会与空气中的H2S、O2反应生成黑色的Ag2S，发生的是化学腐蚀，C错误；D.保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，D错误。 【变式9-1】研究小组将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入一定浓度醋酸溶液，进行铁的电化学腐蚀实验，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法正确的是(　　) A.0～t1时压强增大的原因可能是铁腐蚀放出热量 B.铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ C.碳粉上发生了氧化反应 D.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 【答案】A 【解析】A.铁粉和碳粉在醋酸溶液中形成原电池，反应放热，0～t1时压强增大的原因可能是铁腐蚀放出热量使压强增大或发生了析氢腐蚀，故A正确；B.铁被氧化的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故B错误；C.铁发生氧化反应，碳粉上发生还原反应，故C错误；D.铁腐蚀过程中化学能部分转化为电能，还有转化成热能的部分，故D错误。 【变式9-2】全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法不正确的是 A．钢铁发生腐蚀的负极反应为Fe - 2e- = Fe2+ B．导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 C．将导线与Zn块连接可保护钢铁设备，该防护方法为牺牲阳极法 D．导线与Zn块连接时，电子从Zn块流向钢铁输水管 【答案】B 【分析】要防止钢铁输水管被腐蚀，可以采用两种电化学防腐方法：一为原电池原理：牺牲阳极法，将钢铁输水管设计为原电池的正极被保护，负极采用活波金属被消耗用来保护正极钢铁输水管；二为电解原理：外加电流法，将钢铁输水管与外接电源的负极相连接，用惰性电极作阳极，通过电解原理将钢铁输水管保护起来，据此分析回答。 【解析】钢铁发生腐蚀的负极为铁元素，被氧化失去电子转化为Fe2+，电极反应式为：Fe - 2e- = Fe2+，A正确；导线与Cu块连接，钢铁输水管的Fe比Cu活波，形成原电池后Fe作负极失去电子被腐蚀，起不到保护钢铁输水管作用，B错误；将导线与Zn块连接，Zn比钢铁输水管的Fe活波，形成原电池后Zn作负极失去电子被腐蚀，钢铁输水管作正极被保护，可保护钢铁设备，该防护方法为牺牲阳极法，C正确；导线与Zn块连接时，Zn比钢铁输水管的Fe活波，形成原电池后Zn作负极失去电子被腐蚀，钢铁输水管作正极被保护，原电池中电子由负极流向正极，则电子从Zn块流向钢铁输水管，D正确；故选B。 █考点十 电化学的计算 【例10】我国科学家采用双极膜实现连续合成氨，电解装置工作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在电流作用下分别向两极迁移。 下列说法错误的是(　　) A.催化电极a上的电势低于催化电极b B.工作一段时间后，右室中c(OH－)不变 C.生成氨气和氧气的质量比为17∶64 D.若使用铅酸蓄电池作电源，获得1 mol NH3时，铅酸蓄电池中有8 mol H2O生成 【答案】B 【解析】由示意图可知，催化电极a上的电极反应为6H2O＋NO＋8e－===NH3↑＋9OH－，电极a为阴极；催化电极b上的电极反应为8OH－－8e－===2O2↑＋4H2O，电极b为阳极。A.催化电极a(阴极)上的电势低于催化电极b(阳极)，故A正确；B.当电路中转移8 mol e－时，右室消耗8 mol OH－，同时生成4 mol H2O，且双极膜会向右室迁移8 mol OH－，因此右室中c(OH－)减小，故B错误；C.由电极方程式可知，8e－～NH3～2O2，因此生成的m(NH3)∶m(O2)＝17∶32×2＝17∶64，故C正确；D.铅酸蓄电池放电方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O～2e－。当生成1 mol NH3时，电路中转移8 mol e－，由铅酸蓄电池的方程式可知铅酸蓄电池对应生成8 mol H2O，故D正确。 【变式10-1】设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2＋，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法错误的是(　　) A.装置工作时，甲室溶液pH逐渐减小 B.装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C.乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－ D.若甲室Co2＋减少200 mg，乙室Co2＋增加300 mg，则此时已进行过溶液转移 【答案】C 【解析】电池工作时，左边装置中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，Co2＋在另一个电极上得到电子，被还原产生Co单质，CH3COO－失去电子后，H＋、金属阳离子通过阳膜移向甲室，甲室溶液pH减小，A正确；对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2＋，同时得到Li＋，电极反应式为LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，C错误；依据电子守恒，乙室消耗的H＋比负极CH3COO－反应产生的H＋多，因而需补充盐酸，B正确；根据转移电子守恒，可知没有进行溶液转移时，乙室Co2＋增加的质量是甲室Co2＋减少质量的2倍，而实际二者倍数为＝1.5<2，故此时已进行过溶液转移，D正确。 【变式10-2】如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是(　　) A.a是电源的负极 B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 C.随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大 D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336 mL(折合成标准状况下) 【答案】C 【解析】根据题图，结合题意知，石墨电极Ⅱ上H2O发生氧化反应产生O2，故石墨电极Ⅱ是阳极，则b是电源的正极、a是电源的负极，A项正确；石墨电极Ⅱ上H2O放电产生O2和H＋：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，通电一段时间后，石墨电极Ⅱ附近溶液显酸性，能使石蕊显红色，B项正确；电解时，Cu2＋在石墨电极Ⅰ上放电生成Cu，左室中Cl－通过阴离子交换膜进入中间室，故CuCl2溶液的浓度减小，C项错误；由Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O和阳极反应式可得Fe2O3～O2，故产生O2的体积是×0.01 mol×22.4 L·mol－1×103 mL·L－1＝336 mL，D项正确。 基础应用 1.（24-25高二下·陕西宝鸡·期末）下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．中和反应 B．Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应 C．钠与水的反应 D．C与CO2的反应 【答案】D 【解析】中和反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，且为放热反应，A不符合题意；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应是吸热反应，但无元素化合价变化，不是氧化还原反应，B不符合题意；钠与水反应有元素化合价变化，是氧化还原反应，但该反应剧烈放热，C不符合题意；C与CO2反应生成CO，碳元素化合价从0和+4变为+2，是氧化还原反应，且该反应需高温吸热，D符合题意；故选D。 2.（24-25高二上·山东泰安·期中）一艘满载着精选铜矿砂的货轮，在海上行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精选铜矿砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是 A．精铜矿砂装载过多导致沉船 B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力 C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀 D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀 【答案】C 【解析】由题干可知，是船体漏水导致的沉船，不是由于承载过多，故A错误；铜即使在潮湿的环境中与空气的反应也很慢，故不可能是铜与氧气直接反应导致，故B错误；精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，在此原电池中，船体做负极，被腐蚀，导致漏水，故C正确；精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，没有外加电源，不可能形成电解池，故D错误；故选C。 3.（24-25高二上·广西·期中）下列说法正确的是 A．1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，叫该物质的燃烧热 B．酸和碱发生中和反应生成2mol水时的反应热叫中和热 C．反应热就是焓变 D．简易量热计由内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计、玻璃搅拌器构成 【答案】D 【解析】燃烧热的定义是1mol物质在25℃、101kPa下完全燃烧生成指定产物（如CO2、H2O液态等）时放出的热量，若“指定产物”未明确为稳定状态（如生成气态H2O），则不符合燃烧热定义，A错误；中和热是稀溶液中强酸与强碱反应生成1mol H2O时的反应热，B错误；反应热是化学反应中吸收或释放的热量，而焓变（ΔH）是恒压条件下的热量变化，二者仅在恒压条件下等同，但反应热可能包含其他条件（如恒容），因此不能笼统认为“反应热就是焓变”，C错误；简易量热计的结构包括内筒（盛反应液）、外壳（保护）、隔热层（减少热损失）、杯盖、温度计（测温度变化）和玻璃搅拌器（混合均匀），描述符合实际装置，D正确；故选D。 4.（24-25高二上·山西晋城·期中）某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．为反应的活化能 B．反应为放热反应 C．A的能量一定低于B的能量 D．使用催化剂，可改变该反应的 【答案】A 【解析】如图可知，Ea为反应A→B+C的活化能，A正确；反应物的能量小于生成物的能量，由图可知该反应为吸热反应，B错误；A的能量一定低于B和C的能量之和，但A的能量不一定低于B的能量，C错误；使用催化剂不能改变反应的，D错误；故选A。 5.（24-25高二上·吉林松原·期末）几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】过程3为断键，是吸热过程，则大于0，过程4为成键，是放热过程，则小于0，即，A项正确；同理有，，，由盖斯定律得，，则，B项错误；反应焓变与途径无关，则，C项正确；由B项可知，，D正确；故选B。 6.（24-25高二上·湖北宜昌·期中）某实验小组学生用50mL 0.50mol·L-l的盐酸与50mL 0.55mol·L-l的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，测得ΔH偏高 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，理论上所求反应热相等 【答案】C 【解析】为加速酸碱中和反应，减少热量损失，用环形玻璃搅拌棒搅拌，故图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器，A正确；若分多次加入溶液，反应生成的热量损失，而焓变为负值，故测得ΔH偏高，B正确；实验中，读取混合溶液的温度为反应的最高温度，C错误；虽然改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，放出的热量增多，但中和热是指生成1mol液态水所放出的热量，故中和热不变，与理论上所求反应热相等，D正确；故选C。 7.（24-25高二上·浙江温州·期中）根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法不正确的是 A．转化为氯原子是一个吸热过程 B．和的总能量比的总能量高 C．1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量 D．和反应生成的反应热 【答案】C 【解析】转化为氯原子是化学键断裂的过程，需要吸收热量，是一个吸热过程，A正确；  和反应生成的反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，属于放热反应，因此1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量高，B正确；1mol分子中化学键断裂时需要吸收431kJ能量，而不是1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量，C错误；由B分析可知，和反应生成的反应热，D正确；故选C。 8.（24-25高二上·江苏无锡·期中）铅蓄电池放电时的工作原理可表示为，其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，移向极移动 B．电池工作时，负极质量减小 C．电池工作时，发生氧化反应 D．每生成，转移电子数为 【答案】A 【分析】由题干铅蓄电池的工作原理可知，放电时，Pb为负极，电极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，PbO2为正极，电极反应为：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，据此分析解题。 【解析】电池放电时，阳离子移向正极，由分析可知，Pb为负极，PbO2为正极，故移向极移动，A正确；由分析可知，放电时，负极电极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，故负电极质量增大，B错误；电池工作时，作正极，得电子发生还原反应，C错误；由可知，每生成2mol PbSO4，转移2mol电子，故每生成，转移电子数为，D错误；故选A。 9.（24-25高二上·甘肃·期末）某兴趣小组按如图所示四种装置进行实验。下列说法正确的是 A．由①中的实验现象可对比锌和铁的金属活动性 B．一段时间后，②中C电极上会出现铜单质 C．一段时间后，③中阳极上产生无色气体 D．实验结束后，取④中铁电极附近的少许溶液于试管中，滴加1～2滴溶液，会有蓝色沉淀生成 【答案】D 【解析】①装置为电解池，由①中的实验现象无法对比锌和铁的金属活动性，A错误；②为电解池，Fe为阴极，铜离子得电子转化为铜，C为阳极，水分子失电子转化为氧气和氢离子，故一段时间后，②中Fe电极上会出现铜单质，B错误；③为电解饱和食盐水，Cl-在阳极上失电子，产生黄绿色的氯气，C错误；④为原电池，铁为负极，失去电子变为Fe2+，实验结束后，取④中铁电极附近的少许溶液于试管中，滴加1~2滴K3[Fe(CN)6]溶液，会有蓝色沉淀生成，D正确；故选答案选D。 10.（24-25高二下·江苏南通·期中）已知25℃时，某些物质的燃烧热数据如表： 物质 C（石墨，s） C（金刚石，s）      燃烧热           下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，H2燃烧生成的稳定氧化物是液态水，不是气态水，故A错误；根据燃烧热数据可得：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ/mol； ②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol； ③H2(g)+O2 (g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol，由①-②-③×2可得ΔH=-890.3kJ/mol+393.5kJ/mol +285.8kJ/mol =+74.8kJ/mol，故B正确；；由C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol，C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-395.0kJ/mol，用前式减去后式可得ΔH=+1.5kJ/mol，故C错误；CH4燃烧热是指1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量，而该反应生成的是CO，不是CH4的燃烧热，故D错误；故选B。 能力提升 11.（24-25高二下·浙江杭州·期中）已知：  ，的燃烧热。下列说法正确的是 A．由反应热化学方程式可知，低温下通入中会迅速燃烧 B．   C．燃烧生成的反应中反应物的总键能小于生成物的总键能 D．能表示燃烧热的热化学方程式为   【答案】C 【解析】热化学方程式的ΔH与反应条件无关，通入中燃烧需要点燃，故A错误；H2O(g)的能量大于H2O(l)，生成H2O(g)比H2O(l)放出的热量少，  ΔH>-607.3 kJ·mol⁻¹，故B错误；ΔH=反应物总键能-生成物总键能，ΔH为负说明反应物总键能小于生成物总键能，故C正确；燃烧热是1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的能量，CO燃烧热为283 kJ·mol-1，表示燃烧热的热化学方程式为ΔH=-283 kJ·mol-1，故D错误；故选C。 12.（24-25高二上·江西萍乡·期中）在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是 选项 Ⅰ Ⅱ A 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)   ΔH1 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)   ΔH2 B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH1 SO2(g)+O2(g)SO3(g)  ΔH2 C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)  ΔH2 D C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g)   ΔH2 【答案】A 【解析】2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)为吸热反应，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)为放热反应，ΔH1>ΔH2，A正确；2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO2(g)+O2(g)SO3(g)均为放热反应，ΔH1=2ΔH2，ΔH1﹤ΔH2，B错误；相同物质的量的乙炔完全燃烧，生成液态水放热更多，ΔH1﹤ΔH2，C错误；C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+O2(g)=CO(g)，均为放热反应，生成CO属于不完全燃烧，因此ΔH1﹤ΔH2，D错误；故选A。 13.（24-25高二下·浙江杭州·期中）通过气敏传感器可监测汽车尾气中有害气体的含量，其工作原理分别如图1、2所示。下列说法正确的是 A．C电极上的电极反应式为 B．B电极和D电极的电极反应式相同 C．工作一段时间，图1装置中溶液增大 D．若向A电极通入混合气体（其他气体不参加反应），测得电路中通过，则该混合气体中含量为 【答案】D 【分析】由图可知，图1中通入氧气的电极为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，则A电极为负极，图2中通入氧气的电极为正极，电极反应为O2+4e-=2O2-，则C电极为负极，以此解题。 【解析】由上述分析可知，图2装置为原电池，NO在C电极上发生失电子的氧化反应生成NO2，则C电极为负极，D电极为正极，负极反应式为NO-2e-+O2-=NO2，故A错误；图1中B电极为正极，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，图2中D电极为正极，正极反应式为O2+4e-=2O2-，二者不同，故B错误；C.图1原电池中，负极反应式为CO-2e-+H2O=CO2+2H+，正极反应式为O2+4e-+4H+=2HgO，总反应为2CO+O2=2CO2，则溶液的pH不变，故C错误；C.图1原电池中，负极反应式为CO-2e-+H2O=CO2+2H+，，则该混合气体中CO含量为，故D正确；故选D。 14.（24-25高二下·云南保山·期中）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为和，相应的产物为和。下列说法错误的是 A．电极的电势低于电极 B．电池工作一段时间后，溶液、稀硫酸的均不变 C．双极膜中向极迁移 D．当消耗时，双极膜中解离水的物质的量为 【答案】B 【分析】电极材料分别为和，相应的产物为和。则M为Zn，作负极，电极反应为，N为MnO2，为正极，电极反应为，根据原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，膜a为阴离子交换膜，OH-通过a进入左侧，膜b为阳离子交换膜，H+通过b进入右侧，据此解答。 【解析】电极为负极，电势低于电极，A正确；结合中间层，M电极Zn失去电子转化为，电极反应为，转移2个电子消耗4个OH-，由中间层进入的OH-少于消耗的OH-，pH减小；N为MnO2，为正极，电极反应为，转移2个电子消耗四个氢离子，由中间层进入的H+少于消耗的H+，增大，B错误；结合分析，双极膜中向极迁移，C正确；M电极反应为，当消耗时，转移0.2mol电子，根据每分子水分解需要转移1个电子，解离为1个H+、1个OH-，双极膜中解离水的物质的量为，D正确；故选B。 15.（24-25高二下·广东惠州·期中）利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液浓缩再生，电池装置如下图所示，向a极室中加入足量氨水后电池开始工作，下列说法错误的是 A．b电极为电池正极 B．该装置中的离子交换膜为阴离子交换膜 C．热再生部分发生反应：，实现氨的循环利用 D．a电极的电极反应式为： 【答案】D 【分析】由图知，a 电极：，Cu元素 化合价升高（0→+2），失电子，作负极，电极反应式为，b 电极：，Cu元素化合价降低（+2→0），得电子，作正极，电极反应式为，据此回答。 【解析】b 电极：，Cu元素化合价降低（+2→0），得电子，作正极，A正确；负极区（a）生成（正电荷），正极区（b）消耗 （正电荷），阴离子 向负极（a）移动（阴离子移向负极），故交换膜为 阴离子交换膜，B正确；热再生反应 ，NH3可循环回a极，实现氨的循环利用，C正确；a为 负极，应失电子，正确反应式为：，D错误；故选D。 16.（24-25高二上·天津南开·期末）燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．H⁺通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度不变 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 【答案】B 【分析】从图中可以看出，在b电极，失电子转化为N2，N元素由-3价升高到0价，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，b电极为负极；a电极为正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 【解析】电池工作时，a电极为正极，b电极为负极，阳离子向正极移动，则H⁺通过质子交换膜向a极室迁移，A正确；a极发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗H+，b极室中的H+透过质子交换膜向a极区移动，H+的物质的量不变，但a极区生成H2O，使硫酸的浓度减小，所以工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度减小，B不正确；由分析可知，电极b的电极反应式为：，C正确；负极反应式为2-6e-=N2↑+8H+，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，将两电极反应式调整为得失电子守恒，然后相加，可得出电池的总反应：，D正确；故选B。 17.（24-25高二上·辽宁锦州·期中）一种锌—空气电池的结构如图所示，电极材料为金属锌和吸附氧气的活性炭毡，电解质溶液为KOH溶液，放电时金属锌会转化为。电池工作时，下列说法正确的是 A．正极反应为 B．溶液中的向Zn极移动 C．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH减小 D．外电路电流的方向：锌电极→用电器→活性炭毡电极 【答案】C 【分析】由图可知，负极为锌，电极反应为：，通入氧气的电极为正极，电极反应为：，总反应为：，以此解题。 【解析】由分析可知，正极电极反应为：，A错误；溶液中的向正极移动，B错误；反应的总方程式为，溶液的碱性减弱，pH减小，C正确；外电路电流的方向：活性炭毡电极→用电器→锌电极，D错误；故选C。 18.（24-25高二下·浙江杭州·期中）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：。 下列说法不正确的是 A．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 B．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 C．在一定电压下，b极可能产生 D．阳极反应： 【答案】B 【分析】由图可知，b极碳元素化合价升高失电子，故b极为阳极，电极反应式为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，a极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，据此作答。 【解析】b为阳极，电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动，故A正确；用该方法转移2mol电子生成2mol氢气，传统电解水转移2mol电子生成1mol氢气，相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，故B错误；b极是阳极，一定电压下OH-失电子发生氧化反应生成氧气，故C正确；b极为阳极，电极反应式为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，故D正确；故选B。 19.（24-25高二下·河南焦作·期中）氯化钴可用于电解制备金属钴，还可用作氨的吸收剂、防毒面具和肥料添加剂。某实验小组通过电解溶液获得单质和较浓的盐酸，其工作原理如图所示。 已知：能与盐酸反应生成氢气。下列说法正确的是 A．膜a是阴离子交换膜 B．生成，理论上Ⅰ室产生氧气 C．石墨电极电势低于电极 D．Ⅱ室、Ⅲ室合并后有利于的生成 【答案】B 【分析】电解装置工作时，I 室反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，Ⅲ室反应为Co2++2e-=Co，形成闭合回路，H+移向II室，Cl-移向II室。 【解析】Ⅰ室中H+移向Ⅱ室，Ⅲ室中Cl-移向Ⅱ室，故膜a为阳离子交换膜，故A错误；根据分析可知，2Co~ O2，生成，理论上Ⅰ室产生氧气0.25mol，质量为0.25mol32g/mol=8g，故B正确；石墨为阳极，Co为阴极，故石墨电极电势高于Co电极，故C错误；根据已知Co能与盐酸反应生成氢气，II室中为盐酸，故Ⅱ室、Ⅲ室合并后不利于Co的生成，故D错误；故选B。 20.（24-25高二下·广东深圳·期中）一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池工作时将化学能转化为电能。某同学设计用该电池将雾霾中的、NO与物质A转化为，转化原理和进一步电镀原理如图所示。已知：装置丙为铜表面镀银装置，下列说法不正确的是 A．燃料电池放电过程中负极的电极反应式： B．标准状况下，若物质A为氨气，当装置甲中有5.6L参加反应时，装置乙中通入的物质A的物质的量为0.8mol C．电极D为Cu D．若电极C为粗银，一段时间后，溶液中的浓度不变 【答案】D 【分析】装置甲中NO中的N失电子，化合价由+2价升至+5价，NO发生氧化反应，该电极为负极，通入氧气的一极为正极，乙装置中，通SO2的电极与电源正极相连，为阳极，通入NO的一极为阴极，丙装置为铜表面镀银装置，则电极C为银作阳极，电极D为Cu作阴极。 【解析】由分析知，甲为燃料电池的负极，NO在负极发生氧化反应生成HNO3，根据N化合价的变化情况，结合电荷守恒、原子守恒可得到负极的反应式：，A项正确；由分析知，装置乙中阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为，通NO的电极为阴极，阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为，可得装置乙中总反应方程式为，装置甲中有5.6LO2(标准状况下为0.25mol)参加反应，此时转移电子=1mol，由装置乙中总反应方程式可知，此时生成0.4mol硫酸，可以消耗0.8mol氨气，B项正确；装置丙为铜表面镀银装置，此时铜为阴极，银为阳极，由图可知电极D与装置甲的负极相连，则电极D为Cu，C项正确；若电极C为粗银，则阳极消耗的Ag比阴极析出的Cu少，则一段时间后，溶液中的浓度会减小，D项错误；故选D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 化学反应与能量转化 复习讲义 复习目标 1.了解吸热反应、放热反应、焓变(ΔH)与反应热等概念。 2.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 3.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。 4.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 5.认识电解池的工作原理，会利用其分析电解装置并能写出电极反应和电解反应方程式。 6.了解金属发生电化学腐蚀的原因，能用电化学原理分析对应的现象。 重点和难点 重点：盖斯定律的应用、原电池、电解池的工作原理。 难点：电极方程式的书写和电化学的计算。 █知识点一　反应热　焓变 1.化学反应的实质及能量变化 (1)化学反应的实质：反应物中化学键的 和生成物中化学键的 。 (2)化学反应中的两大变化： 变化和 变化。 (3)化学反应中的两大守恒： 守恒和 守恒。 (4)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2.反应热和焓变 (1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境 的热量。 (2)焓变 ①焓(H)：与内能有关的物理量。 ②焓变(ΔH)：生成物的焓与反应物的焓之差。 ③焓变与反应热的关系 等压条件下的反应热等于反应的焓变，常用ΔH表示反应热，常用单位： 。 3.吸热反应和放热反应 (1)从能量高低角度理解 (2)从化学键角度理解 (3)常见的放热反应和吸热反应 放热反应 ①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等 吸热反应 ①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤碳和水蒸气、C和CO2的反应等 效果检测 1.（24-25高二上·甘肃定西·期末）已知M→P分两步进行：①M→N，②N→P。其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是 A．M的总键能比P的总键能大 B．相同条件下，最稳定的物质为P C．ΔH1>ΔH2 D．ΔH<0 █知识点二 热化学方程式　燃烧热、中和反应反应热 一、热化学方程式 1.概念和意义 (1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 (2)意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示在25 ℃、101 kPa条件下，2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ。 2.热化学方程式的书写 (1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的 ，固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶液(aq)，若为同素异形体，还要注明名称。 (2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa下测定。 (3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量。故化学计量数可以是 ，也可以是 。当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变。 (4)要注明ΔH的符号：“＋”代表吸热、“－”代表放热，以及单位： 。 二、燃烧热和中和热 1.燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成物水为 反应热含义 101 kPa 时，1mol纯物质 燃烧生成指定产物时所放出的热量 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量 表示方法 燃烧热为ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0) 强酸与强碱在稀溶液中反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1或 ΔH＝－57.3kJ·mol－1 【特别提醒】燃烧热中元素所对应的指定产物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，N→N2(g)等。 2.中和反应反应热的测定(以稀盐酸与稀NaOH溶液反应为例) (1)测定原理 通过量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容计算反应热。 (2)实验步骤及装置 实验装置 实验步骤 ①测量反应物的温度 ②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度) ③重复步骤①、②两次 ④数据处理：取三次测量所得温度进行计算，测得的数值取平均值，生成1 mol H2O时放出的热量为 kJ 大量实验测得：在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量 效果检测 2.（24-25高二下·江苏徐州·期中）下列说法正确的是 A．  ，则碳的燃烧热等于 B．C(石墨，s)(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 C．用溶液和NaOH溶液反应测定中和反应的反应热：   D．与在催化剂、500℃下混合反应生成，转移电子的数目约为 █知识点三 原电池工作原理及应用 1.原电池构成条件 反应 能发生 的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 电极 一般是 不同的两电极(金属或石墨) 闭合 回路 ① 溶液 ②两电极直接或间接接触 ③两电极插入 溶液中 2.原电池的工作原理 (1)两种装置 如图是锌铜原电池的两种装置： (2)工作原理(以装置Ⅱ为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 反应类型 电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 盐桥作用 ①连接内电路，形成闭合回路； ②平衡电荷，使原电池不断产生电流 3.原电池原理的应用 (1)设计原电池 以反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为例 ①化合价 的物质 负极：Cu ②活泼性 的物质 正极：C ③化合价 的物质 电解质溶液：FeCl3 示意图 (2)加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率 。如在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成Cu－Zn微小原电池，加快产生H2的速率。 (3)比较金属活动性强弱 如有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。由此可判断出a是负极、b是正极，且金属活动性：a＞b。 (4)用于金属的防护 将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。 效果检测 3.（24-25高二下·江苏无锡·期中）利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为电池负极 B．电池工作时，海水中的向b电极移动 C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性 D．每消耗1mol Al，理论需要消耗为33.6L █知识点四 常见化学电源 1.一次电池 (1)含义 放电后不可再充电的电池。 (2)常见电池 ①碱性锌锰电池 负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 ②锌银电池 负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 2.二次电池 (1)含义 二次电池又称可充电电池或蓄电池，是一类放电后可以再充电而反复使用的电池。 (2)铅酸蓄电池 总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。 放电时的反应 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 充电时的反应 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。 3.燃料电池 (1)含义 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。 (2)实例 以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。 ①酸性溶液(或含质子交换膜) 正极：O2＋6e－＋6H＋===3H2O； 负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。 ②碱性溶液 正极：O2＋6e－＋3H2O===6OH－； 负极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O。 ③固体氧化物(其中O2－可以在固体介质中自由移动) 正极：O2＋6e－===3O2－； 负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O。 ④熔融碳酸盐(CO) 正极：O2＋6e－＋3CO2===3CO； 负极：CH3OH－6e－＋3CO===4CO2＋2H2O。 效果检测 4.（24-25高二下·江苏扬州·期中）铅蓄电池放电的反应为：，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，通过隔膜向负极移动 C．电池工作时，负极的电极反应方程式为 D．反应中每生成1mol，转移电子数为2mol █知识点五 电解池及工作原理 1.电解与电解池 2.电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 3.电极上离子的放电顺序 阴极(与电极材料无关) 氧化性强的先放电，放电顺序如下： 阳极 若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应，Fe作阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。若是惰性电极作阳极，放电顺序如下： 【特别提醒】 ①放电指的是电极上的得、失电子。 ②活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 ③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性但不参与反应。 4.用惰性电极电解电解质溶液的三种类型 (1)电解水型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 H2SO4 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 总反应式：2H2O2H2↑＋O2↑ (2)电解电解质型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 HCl 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：2HClH2↑＋Cl2↑ CuCl2 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑ (3)电解质和水均参与电解型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 NaCl、KCl(放H2生碱) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应式：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 减小并生成新电解质 CuSO4、 Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 减小并生成新 电解质 效果检测 5.（24-25高二下·浙江衢州·期中）比亚迪新能源车使用的“刀片电池”是磷酸铁锂电池，电池充电原理：，装置示意图如图。 下列叙述不正确的是 A．充电时电子从c→a→b→d B．放电时，脱离石墨，经电解质嵌入正极 C．充电时的b极反应为 D．若初始两电极质量相等，放电过程中当转移个电子时，两电极的质量差为 █知识点六 电解原理的应用 1.电解饱和食盐水 (1)反应原理 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑( 反应)； 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－( 反应)； 总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑； 总反应离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 (2)氯碱工业 ①含义 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 ②离子交换膜法的生产过程 ③阳离子交换膜的作用 阻止OH－进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 ④氯碱工业产品 2.电镀与电解精炼铜 (1)电镀 ①概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 ②目的：增强金属的抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (2)电解精炼铜 3.电冶金 (1)本质为Mn＋＋ne－===M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 (2)实例 ①冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极反应式：2Na＋＋2e－===2Na。 ②冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极反应式：Mg2＋＋2e－===Mg。 ③冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极反应式：6O2－－12e－===3O2↑； 阴极反应式：4Al3＋＋12e－===4Al。 效果检测 6.（24-25高二下·浙江·期中）氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中电极未标出，图中NaOH溶液的浓度。分析图示原理，判断下列说法不正确的是 A．电解池阳极反应方程式为： B．燃料电池中的由燃料电池右室向左室迁移 C．Y为，燃料电池的正极反应为： D．新工艺利用燃料电池提供电能实现节能，同时获得更高浓度的NaOH溶液，为后续的NaOH结晶过程节约能源 █知识点七 金属腐蚀与防护 1.金属的腐蚀 (1)金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，发生 反应。 (2)金属腐蚀的类型 ①化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 本质 M－ne－===Mn＋ M－ne－===Mn＋ 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率 ，危害也更严重 ②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性 水膜酸性 或呈中性 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 更普遍 2.金属的防护 (1)改变金属材料的组成 如制成合金、不锈钢等。 (2)在金属表面覆盖保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (3)电化学保护法 ①牺牲阳极法—— 原理 a.负极：比被保护金属活泼的金属； b.正极：被保护的金属设备。 ②外加电流法—— 原理 a.阴极：被保护的金属设备； b.阳极：惰性金属。 3.金属腐蚀快慢的判断 (1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中＞弱电解质溶液中＞非电解质溶液中(浓度相同)。 (3)活动性不同的两种金属，活动性差异越大，腐蚀 。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速率 。 效果检测 7.（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末）为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里，保存一星期后，下列有关实验现象的描述不正确的是 A．装置I中左侧液面会上升 B．装置I中左侧液面比装置II中高 C．装置II中的有气体生成 D．装置III中的铁钉腐蚀最严重 █知识点八 电化学计算的常用方法 1.根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 2.根据电子守恒计算 (1)用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)用于混合溶液中电解的分阶段计算。 3.根据关系式计算 根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以电路中通过4 mol e－为桥梁可构建以下关系式： (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 效果检测 8.（24-25高二下·浙江·期中）一种耦合HCHO制的装置如图1所示，电极为惰性催化电极，阳极反应机理如图2所示： 下列说法正确的是 A．电解时，电极a上有生成 B．电解时，通过阴离子交换膜向电极a移动 C．电解时，阳极反应过程中有非极性共价键的断裂与形成 D．电解时，电路中每通过1mol电子，装置中共生成 █考点一 反应过程图像分析 【例1】一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A.该反应为吸热反应 B.该反应历程共分3步进行 C.第3步的正反应活化能最小 D.第二步反应的ΔH2大于第三步反应的ΔH3 解题要点 活化能与反应热的关系 (1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 (2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。 【变式1-1】某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热ΔH＝－620.9 kJ·mol－1。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是(　　) A.ΔE＝306.6 kJ/mol B.三个基元反应中只有③是放热反应 C.该化学反应的速率主要由反应②决定 D.该过程的总反应为2CO＋2NO===N2＋2CO2 【变式1-2】下列图示与对应的叙述不相符的是 (　　) (a)　　(b) (c)　　(d) A.(a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化 B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C.由(c)图可知，2SO3(g)= 2SO2(g)+O2(g)　ΔH=(a-b) kJ·mol-1 D.(d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量)，反应中ΔH=E1+E3-E2-E4 █考点二 根据键能计算焓变 【例2】化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差，参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式：Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，ΔH的值为(　　) 化学键 Si—O O===O Si—Si 键能kJ/mol 460 498.8 176 A.－989.2 kJ/mol B.＋989.2 kJ/mol C.－61.2 kJ/mol D.－245.2 kJ/mol 【解题要点】常见1 mol下列物质中化学键的数目 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C===O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 【变式2-1】已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表，则反应H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)的能量变化为(　　) H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 369 A.放出72 kJ B.吸收72 kJ C.放出102 kJ D.吸收102 kJ 【变式2-2】各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(　　) 物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g) ΔH/(kJ·mol－1) －1 559.8 －1 411 －285.8 A.C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 411 kJ·mol－1 B.C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH＝－137 kJ·mol－1 C.H2O(l)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1 D.C2H6(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 559.8 kJ·mol－1 █考点三 反应热的计算和热化学方程式的正误判断 【例3】实验测得25 ℃、101 kPa时，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，下列热化学方程式的书写正确的是(　　) A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 C.2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 D.NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【变式3-1】下列热化学方程式正确的是(　　) A.甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 B.500 ℃、30 MPa，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ·mol－1 C.已知在120 ℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成水蒸气放出121 kJ热量，其热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1 D.25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，硫酸溶液与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋2KOH(aq)===K2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 【变式3-2】选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法，主要反应如下： 4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1 4NH3(g)＋2NO2(g)＋O2(g)3N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1 副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1 根据以上反应，可以计算出反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH为(　　) A. kJ·mol－1 B. kJ·mol－1 C. kJ·mol－1 D. kJ·mol－1 █考点四 盖斯定律的应用 【例4】氧化亚铜常用于制船底防污漆，用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O，已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s) ΔH＝－325 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s) ΔH＝－281 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　　) A.＋11 kJ·mol－1 B.－11 kJ·mol－1 C.＋22 kJ·mol－1 D.－22 kJ·mol－1 【解题要点】利用盖斯定律求反应热的三步流程 (1)找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 (2)调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值 (3)加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 【变式4-1】已知：①NaHCO3(s)===Na＋(aq)＋HCO(aq)　ΔH1 ②Na2CO3(s)===2Na＋(aq)＋CO(aq)　ΔH2 ③2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH3 ④Na2CO3(s)＋2H＋(aq)===2Na＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH4<0 下列判断正确的是(　　) A.ΔH3<0 B.ΔH1>0，ΔH2<0 C.CO(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH5>0 D.CO(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)===2HCO(aq)　ΔH6＝ΔH1－ΔH2－ΔH3 【变式4-2】PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。下列叙述正确的是(　　) 已知：在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2)，反应体系的温度均升高。 A.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 B.4PCl3(g)＋4Cl2(g)===4PCl5(s)　ΔH>ΔH2 C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中，ΔH3最大 D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构 █考点五 原电池判断及其工作原理 【例5】与甲、乙两套装置有关的下列说法正确的是(　　) A.甲、乙装置中，锌棒均作负极，发生氧化反应 B.甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，故甲生成气泡的速率更快 C.甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳棒定向迁移 D.乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率 【变式5-1】气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是(　　) 待测气体 部分电极反应产物 NO2 NO Cl2 HCl CO CO2 H2S H2SO4 A.上述气体检测时，敏感电极均作电池正极 B.检测分别含H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同 C.检测H2S时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D.检测Cl2时，敏感电极的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－ 【变式5-2】某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能 C.放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应：Pb＋SO＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋ █考点六 化学电源 【例6】某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.电极a为电池的正极 B.电池工作过程中，K＋向负极迁移 C.电极b表面反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D.氢氧燃料电池中正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA 【变式6-1】浓差电池是利用物质的浓度差产生电动势的一种装置。某浓差电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A.X电极为负极 B.电路中转移0.1 mol e－时，左池减少了0.1 mol离子 C.隔膜为阴离子交换膜 D.右池中的电极反应式为Ag－e－＋Cl－===AgCl 【变式6-2】最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列说法不正确的是(　　) A.该电池Zn为负极，MnO2为正极 B.该电池的正极反应为MnO2＋e－＋H2O===MnO(OH)＋OH－ C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片 █考点七 电解原理及电解规律 【例7】用惰性电极进行电解，下列说法正确的是(　　) A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C.电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1 【变式7-1】我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h－1。下列说法错误的是(　　) A.b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 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2x mol·h－1 【变式7-2】某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是(　　) A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移2 mol e－生成4 g H2 C.电解后海水pH下降 D.阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋ █考点八 电解原理的应用 【例8】金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 【变式8-1】氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，装置图如图所示，下列叙述错误的是(注：假定空气中氧气的体积分数为20%)(　　) A.X为Cl2，Y为H2 B.c%＞a%＞b% C.若生成标准状况下22.4 L X，则消耗标准状况下空气56 L D.两池中阳离子交换膜均可以换为阴离子交换膜 【变式8-2】氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是(　　) A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 █考点九 金属的腐蚀与防护 【例9】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(　　) A.铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B.航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极法保护金属船体 C.纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀 D.保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 【变式9-1】研究小组将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入一定浓度醋酸溶液，进行铁的电化学腐蚀实验，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法正确的是(　　) A.0～t1时压强增大的原因可能是铁腐蚀放出热量 B.铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ C.碳粉上发生了氧化反应 D.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 【变式9-2】全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法不正确的是 A．钢铁发生腐蚀的负极反应为Fe - 2e- = Fe2+ B．导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 C．将导线与Zn块连接可保护钢铁设备，该防护方法为牺牲阳极法 D．导线与Zn块连接时，电子从Zn块流向钢铁输水管 █考点十 电化学的计算 【例10】我国科学家采用双极膜实现连续合成氨，电解装置工作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在电流作用下分别向两极迁移。 下列说法错误的是(　　) A.催化电极a上的电势低于催化电极b B.工作一段时间后，右室中c(OH－)不变 C.生成氨气和氧气的质量比为17∶64 D.若使用铅酸蓄电池作电源，获得1 mol NH3时，铅酸蓄电池中有8 mol H2O生成 【变式10-1】设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2＋，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法错误的是(　　) A.装置工作时，甲室溶液pH逐渐减小 B.装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C.乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－ D.若甲室Co2＋减少200 mg，乙室Co2＋增加300 mg，则此时已进行过溶液转移 【变式10-2】如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是(　　) A.a是电源的负极 B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 C.随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大 D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336 mL(折合成标准状况下) 基础应用 1.（24-25高二下·陕西宝鸡·期末）下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．中和反应 B．Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应 C．钠与水的反应 D．C与CO2的反应 2.（24-25高二上·山东泰安·期中）一艘满载着精选铜矿砂的货轮，在海上行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精选铜矿砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是 A．精铜矿砂装载过多导致沉船 B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力 C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀 D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀 3.（24-25高二上·广西·期中）下列说法正确的是 A．1mol物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，叫该物质的燃烧热 B．酸和碱发生中和反应生成2mol水时的反应热叫中和热 C．反应热就是焓变 D．简易量热计由内筒、外壳、隔热层、杯盖、温度计、玻璃搅拌器构成 4.（24-25高二上·山西晋城·期中）某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．为反应的活化能 B．反应为放热反应 C．A的能量一定低于B的能量 D．使用催化剂，可改变该反应的 5.（24-25高二上·吉林松原·期末）几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是 A． B． C． D． 6.（24-25高二上·湖北宜昌·期中）某实验小组学生用50mL 0.50mol·L-l的盐酸与50mL 0.55mol·L-l的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，测得ΔH偏高 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，理论上所求反应热相等 7.（24-25高二上·浙江温州·期中）根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法不正确的是 A．转化为氯原子是一个吸热过程 B．和的总能量比的总能量高 C．1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量 D．和反应生成的反应热 8.（24-25高二上·江苏无锡·期中）铅蓄电池放电时的工作原理可表示为，其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，移向极移动 B．电池工作时，负极质量减小 C．电池工作时，发生氧化反应 D．每生成，转移电子数为 9.（24-25高二上·甘肃·期末）某兴趣小组按如图所示四种装置进行实验。下列说法正确的是 A．由①中的实验现象可对比锌和铁的金属活动性 B．一段时间后，②中C电极上会出现铜单质 C．一段时间后，③中阳极上产生无色气体 D．实验结束后，取④中铁电极附近的少许溶液于试管中，滴加1～2滴溶液，会有蓝色沉淀生成 10.（24-25高二下·江苏南通·期中）已知25℃时，某些物质的燃烧热数据如表： 物质 C（石墨，s） C（金刚石，s）      燃烧热           下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   能力提升 11.（24-25高二下·浙江杭州·期中）已知：  ，的燃烧热。下列说法正确的是 A．由反应热化学方程式可知，低温下通入中会迅速燃烧 B．   C．燃烧生成的反应中反应物的总键能小于生成物的总键能 D．能表示燃烧热的热化学方程式为   12.（24-25高二上·江西萍乡·期中）在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是 选项 Ⅰ Ⅱ A 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)   ΔH1 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)   ΔH2 B 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH1 SO2(g)+O2(g)SO3(g)  ΔH2 C 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(g)  ΔH2 D C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1 C(s)+ O2(g)=CO(g)   ΔH2 13.（24-25高二下·浙江杭州·期中）通过气敏传感器可监测汽车尾气中有害气体的含量，其工作原理分别如图1、2所示。下列说法正确的是 A．C电极上的电极反应式为 B．B电极和D电极的电极反应式相同 C．工作一段时间，图1装置中溶液增大 D．若向A电极通入混合气体（其他气体不参加反应），测得电路中通过，则该混合气体中含量为 14.（24-25高二下·云南保山·期中）我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池，模拟装置如图所示。已知电极材料分别为和，相应的产物为和。下列说法错误的是 A．电极的电势低于电极 B．电池工作一段时间后，溶液、稀硫酸的均不变 C．双极膜中向极迁移 D．当消耗时，双极膜中解离水的物质的量为 15.（24-25高二下·广东惠州·期中）利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液浓缩再生，电池装置如下图所示，向a极室中加入足量氨水后电池开始工作，下列说法错误的是 A．b电极为电池正极 B．该装置中的离子交换膜为阴离子交换膜 C．热再生部分发生反应：，实现氨的循环利用 D．a电极的电极反应式为： 16.（24-25高二上·天津南开·期末）燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．H⁺通过质子交换膜向a极室迁移 B．工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度不变 C．电极b的电极反应： D．电池的总反应： 17.（24-25高二上·辽宁锦州·期中）一种锌—空气电池的结构如图所示，电极材料为金属锌和吸附氧气的活性炭毡，电解质溶液为KOH溶液，放电时金属锌会转化为。电池工作时，下列说法正确的是 A．正极反应为 B．溶液中的向Zn极移动 C．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH减小 D．外电路电流的方向：锌电极→用电器→活性炭毡电极 18.（24-25高二下·浙江杭州·期中）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：。 下列说法不正确的是 A．电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 B．相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 C．在一定电压下，b极可能产生 D．阳极反应： 19.（24-25高二下·河南焦作·期中）氯化钴可用于电解制备金属钴，还可用作氨的吸收剂、防毒面具和肥料添加剂。某实验小组通过电解溶液获得单质和较浓的盐酸，其工作原理如图所示。 已知：能与盐酸反应生成氢气。下列说法正确的是 A．膜a是阴离子交换膜 B．生成，理论上Ⅰ室产生氧气 C．石墨电极电势低于电极 D．Ⅱ室、Ⅲ室合并后有利于的生成 20.（24-25高二下·广东深圳·期中）一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池工作时将化学能转化为电能。某同学设计用该电池将雾霾中的、NO与物质A转化为，转化原理和进一步电镀原理如图所示。已知：装置丙为铜表面镀银装置，下列说法不正确的是 A．燃料电池放电过程中负极的电极反应式： B．标准状况下，若物质A为氨气，当装置甲中有5.6L参加反应时，装置乙中通入的物质A的物质的量为0.8mol C．电极D为Cu D．若电极C为粗银，一段时间后，溶液中的浓度不变 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$