专题01 化学反应与能量变化（期末复习讲义）高二化学上学期苏教版

该高中化学期末复习讲义通过“考情-要点-题型-验收”四阶结构系统构建知识体系，用表格对比（如吸热与放热反应特征）、装置示意图（原电池/电解池工作原理）及归纳总结模块呈现反应热（焓变、盖斯定律等）与电化学（原电池、电解池等）核心要点，清晰梳理重难点内在联系。 讲义亮点在于“题型突破+方法点拨”设计，如“盖斯定律应用”题型通过“解题模板”引导推理，培养科学思维；分层验收练习（基础通关/重难突破）适配不同学生，结合“易错提醒”帮助精准提升，为教师实施分层教学与学生自主复习提供有力支持。

专题01 化学反应的热效应（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 反应热 焓变 反应热的计算 焓变的计算 焓变的大小比较 热化学方程式 热化学方程式的书写 热化学方程式的正误判断 反应热的测量 中和热的测量实验及误差分析 盖斯定律及其应用 利用盖斯定律书写热化学方程式 反应的热的计算 能源 标准燃烧热和热值 能源的利用 标准燃烧热、热值的大小比较及计算 原电池的工作原理 正、负极的判断 电极反应式的书写 离子的移动方向 原电池原理的应用 加快反应速率 比较金属性强弱 用作金属防护 设计原电池 化学电源 一次电池 二次电池 燃料电池 新型电池 微生物电池 电解池工作原理 阴、阳极的判断 电极反应类型 电极反应式的书写 电解质溶液的复原 电解池原理的应用 金属的冶炼 铜的精炼 氯碱工业 电镀 金属防护 金属的腐蚀 化学腐蚀的判断 电化腐蚀的分类 金属的防护 金属的防护 物理性防护 化学防护 原电池原理防护 电解原理防护 要点01 反应热 焓变 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化： 变化和 变化。 (2)化学反应中的两大守恒： 守恒和 守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式： 、光能、电能等。通常主要表现为 的变化。 2．焓变、反应热 (1)定义：在 条件下进行的反应的 。 (2)符号： 。 (3)单位： 或 。 3．吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　 　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　 　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能； ①放热反应（ΔH＜0）：E1＜E2 ②吸热反应（ΔH＞0）：E1＞E2 常见反应 （1）所有的燃烧反应； （2）酸碱中和反应； （3）金属与酸或水的反应； （4）原电池反应； （5）大多数化合反应； （6）用电石制乙炔的反应； （7）铝热反应 （1）大多数分解反应； （2）大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应； （3）Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应； （4）盐的水解； （5）碳酸氢钠与盐酸的反应 易｜错｜提｜醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 要点02 热化学方程式 1.定义 表明 　 的化学方程式，叫作热化学方程式。 如H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1表示的意义：在25 ℃、101 kPa下， 　 。 2.“五步”书写热化学方程式 步骤1　写方程式——写出配平的化学方程式； 步骤2　标状态——用“s”“l”“g”“aq”标明物质的聚集状态； 步骤3　标条件——标明反应的温度和压强（101 kPa、25 ℃时可不标注）； 步骤4　标ΔH——在方程式后写出ΔH； 步骤5　标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。 归｜纳｜总｜结 热化学方程式书写注意事项 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 (7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 要点03 反应热的测量 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·（g·℃）－1，两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q＝Δt×m×c 反应热 ΔH＝－（m酸＋m碱）×c×（t终－） 归｜纳｜总｜结 中和热测定注意事项 (1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。 (2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。 (3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。 (4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。 要点04 盖斯定律及其应用 1.盖斯定律 （1）定义：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是　 　。即反应热只与反应体系的　 　和　 　有关，而与　 　无关。如： 途径一：A→B 途径二：A→C→B 则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH＝　 　。 （2）本质：在指定状态下，各物质的焓都是确定的，等压且没有除体积功之外的其他功产生时，从反应物变成产物，无论经过哪些步骤，它们焓的差值都是不变的。 2.盖斯定律的应用 应用盖斯定律计算反应热并比较大小。 若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个反应的焓变的代数和。 3.反应热大小的比较 （1）根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH1 ②2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，｜ΔH1｜　 　｜ΔH2｜，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1　 　ΔH2。 （2）根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小 ③C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH3 ④C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH4 反应④，C完全燃烧，放热更多，｜ΔH3｜　 　｜ΔH4｜，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH3　 　ΔH4。 （3）根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小 ⑤S（g）＋O2（g）SO2（g）　ΔH5 ⑥S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH6 方法一：图像法 由图像可知：｜ΔH5｜　 　｜ΔH6｜，但ΔH5＜0，ΔH6＜0，故ΔH5　 　ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤－⑥可得S（g）S（s）　ΔH＝　 　＜0，故ΔH5　 　ΔH6。 （4）根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小 ⑦2Al（s）＋O2（g）Al2O3（s）　ΔH7 ⑧2Fe（s）＋O2（g）Fe2O3（s）　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al（s）＋Fe2O3（s）2Fe（s）＋Al2O3（s）　ΔH＝　 　。已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH7 ΔH8。 归｜纳｜总｜结 应用盖斯定律时要注意的问题 (1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 要点05 能源 标准燃烧热和热值 一、能源的充分利用 1．概念 能源是可以提供 的自然资源，它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。 2．分类 （1）根据能源性质可分为 (如化石燃料等)和 (太阳能、风能、氢能、生物质能等)。 （2）我国目前使用的主要能源是 。 （3）新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 3．能源危机的解决方法 降低能耗，开发 ，节约 ，提高能源的 。 4．燃料的选择 （1）生活中选择何种物质作为燃料，考虑 大小； （2）考虑燃料的 、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。 二、标准燃烧热和热值 1．标准燃烧热 （1）概念。 在 下， 物质 燃烧的 叫做该物质的标准燃烧热。 （2）完全燃烧的标准。 N→ 、H→ 、C→ 。 （3）单位。 标准燃烧热是反应热的一种，单位为 或 。 注意：标准燃烧热是反应热的一种类型，标准燃烧热规定可燃物必须是 ，生成物必须是稳定产物。 2． 标准燃烧热的热化学方程式以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数系数。 “表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写不同。前者可燃物的化学计量数必须为1，后者不强调可燃物的物质的量，可为任意值。 3．热值 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 4．标准燃烧热和热值的意义 标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。 利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量：由标准燃烧热定义可知，25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|，即Q放＝ ；或变换一下求物质的标准燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 归｜纳｜总｜结 能源分类 要点06 原电池的工作原理 1．定义和反应本质 原电池是把__ __转化为__ __的装置，其反应本质是__ __。 2．工作原理(以铜锌原电池为例) 　 　 　　　 　Ⅰ　　　　　　　　　　　Ⅱ 说明：装置Ⅱ盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的冻胶。 (1)原理分析 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 __ __反应 __ __反应 电子流向 由__ __片沿__ __流向__ __片 盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻，K＋移向__ __，Cl－移向__ __ 电池反应方程式 Zu＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 盐桥作用 ①连接内电路形成闭合回路 ②平衡电荷，使原电池能持续产生电流 装置差异比较 原电池Ⅰ：温度升高，化学能转化为电能和热能，两极反应在相同区域，部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低 原电池Ⅱ：温度不变，化学能只转化为__ __，两极反应在不同区域，Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定 3．构成条件 一看反应 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) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__ __) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__ __；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__ __中 4．原电池中的三个移动方向 电子方向 从__ __极流出沿导线流入__ __极 电流方向 从__ __极沿导线流向__ __极 离子迁移方向 电解质溶液中，阴离子向__ __极迁移，阳离子向__ __极迁移 易｜错｜提｜醒 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 要点07 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应速率 一个__ __进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率__ __，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。 2．比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属活动性比正极的__ __。 3．用作金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的__ __极而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的__ __极。 4．设计制作化学电源 — ↓ — ↓ — ↓ — 归｜纳｜总｜结 原电池的设计方法 设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是： (1)首先判断出氧化还原反应中的还原剂和氧化剂，将还原剂(一般为比较活泼金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属作正极，含氧化剂的溶液作电解质溶液。 (2)如果两个半反应分别在要求的两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。 (3)设计实例： 根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 设计的原电池为： 装置如下图所示： 　 要点08 化学电源 类型 装置 工作原理 一次 电池 碱性锌锰电池 负极反应：　 　。 正极反应：MnO2＋e－＋H2OMnO（OH）＋OH－。 电池反应：Zn＋2MnO2＋2H2O2MnO（OH）＋Zn（OH）2 银锌（纽扣）电池 负极反应：　 　。 正极反应：Ag2O＋2e－＋H2O2Ag＋2OH－。 电池反应：Zn＋Ag2OZnO＋2Ag 二次 电池 铅酸蓄电池 放电时： 负极反应为Pb－2e－＋SPbSO4； 正极反应为PbO2＋2e－＋S＋4H＋PbSO4＋2H2O； 电池反应为　 　 燃料电池 类型 装置 工作原理 氢氧 燃料 电池 负极反应：　 　。 正极反应：O2＋4e－＋4H＋2H2O。 电池反应：2H2＋O22H2O 负极反应：　 　。 正极反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－。 电池反应：2H2＋O22H2O 氢氧 燃料 电池 负极反应：　 　。 正极反应：O2＋4e－2O2－。 电池反应：2H2＋O22H2O 甲烷燃料电池 负极反应：　 　。 正极反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－。 电池反应：CH4＋2OH－＋2O2C＋3H2O 归｜纳｜总｜结 (1)可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 (2)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。 (3)可充电电池在充电时，其负极连接外接电源的负极，正极连接外接电源的正极。 (4)熔融的金属氧化物作介质传导O2－ 负极：H2－2e－＋O2－===H2O； 正极：O2＋4e－===2O2－。 (5)碳酸盐作介质 负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2； 正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。 (6)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 要点09 电解池工作原理 电解定义 在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。 能量转化形式 电能转化为 。 电解池 构成条件 ①有与 相连的两个电极。② (或 )。③形成 。 电极名称及电极反应式(如图) 电子和离子的移动方向 1．判断电解池阴、阳极的常用方法 判断方法 阳极 阴极 与电源连接 与 极相连 与 极相连 闭合 回路 导线中 电子流 电子流 电解质溶液中 离子移离 离子移向 离子移向 离子移离 电极 反应 得失电子 电子 电子 化合价 反应类型 反应 反应 电极质量 减小或不变 增大或不变 2．阴阳两极上放电顺序 阴离子 电子或阳离子 电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的 ，另外也与离子的浓度及电极材料有关。 (1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)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。 若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是 易｜错｜提｜醒 ①金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 ②电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 ③一般情况下，离子按上述顺序放电，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电。如理论上H＋的放电能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或c(Zn2＋)≥c(H＋)，则先在阴极上放电的是Fe2＋或Zn2＋，因此阴极上的主要产物为Fe或Zn；但在水溶液中，Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不会在阴极上放电的。 ④阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 要点10 电解池原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应： 阴极：电极反应式：__ __反应类型：__ __反应。 阳极：电极反应式：__ __反应类型：__ __反应。 (2)总反应离子方程式：__ __ 总反应化学方程式：__ __ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。 离子交换膜电解槽原理示意图 阳离子交换膜： ①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。 ②将电解槽隔成阳极室和阴极室。 2．电镀 下图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。 (2)电解质溶液是 。 (3)电极反应： 阳极： ； 阴极： 。 (4)特点： 极溶解， 极沉积，电镀液的浓度 。 3．电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为 ；阴极为 。 (2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极： 、 、 、 ； 阴极： 。 注意　（1）阳极泥的主要成分有Ag、Au。（2）利用该原理也可设计精炼银。 (3)电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的Cu2＋浓度减小。 4.工业电解制活泼金属 制钠，阴极反应：　 　。 阳极反应：　 　。 总反应：2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ 制镁，阴极反应：　 　。 阳极反应：　 　。 总反应：MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ 制铝，阴极反应：　 　。 阳极反应：　 　。 总反应：2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 归｜纳｜总｜结 (1)氯碱工业所用的饱和食盐水需要精制，除去NaCl中混有的Ca2＋、Mg2＋、SO。 (2)电镀铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)不变；电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)减小。 (3)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。 要点11 金属的腐蚀 1．金属腐蚀的本质 金属原子__ __电子变为金属阳离子，金属发生__ __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 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成__ __，__ __的金属失去电子被氧化腐蚀 特点 __ __电流产生 __ __电流产生 普遍性 两者往往同时发生，金属的__ __腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜酸性 __ __ __ __ 负极反应 __ __ 正极反应 __ __ __ __ 总反应 __ __ __ 其他反应 __ __ Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈) 腐蚀速率 较快，一般极少 较慢，非常普遍 普遍性 __ _腐蚀更普遍 联系 往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。 3．金属电化学腐蚀规律 (1)对同一种金属来说，在不同溶液中腐蚀的快慢：强电解质溶液__ __弱电解质溶液__ __非电解质溶液。 (2)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越__ __。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。 (4)对同一电解质溶液来说。电解原理引起的腐蚀__ __原电池原理引起的腐蚀__ __化学腐蚀__ __有防护措施的腐蚀。 归｜纳｜总｜结 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 (3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 要点12 金属的防护 1．本质 阻止金属发生 反应。 2．方法 （1）加防护层，如在金属表面 、 、 等。 （2）改变金属组成或结构，如制成合金等。 （3）电化学防护 方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 原理 原电池原理 电解原理 被保护金属 作 极 作 极 构成 被保护金属、比被保护金属活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直流电源等 优、缺点 无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换电极，但消耗电能 示意图 牺牲阳极的阴极保护法示意图 外加电流的阴极保护法示意图 联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀 三．不同条件下金属腐蚀快慢的比较 （1）影响金属腐蚀的因素。 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面： ①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。 ②同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中会很快生锈而被腐蚀。 ③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 （2）不同条件下金属腐蚀快慢的判断。 条件 快慢顺序 腐蚀类型不同 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快 同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 归｜纳｜总｜结 两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 题型01 吸热反应与放热反应的判断 【典例1】下列说法中不正确的是 A．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能 B．化学反应的反应热数值与参加反应的物质多少有关 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．放热反应一定不需加热就能发生 方｜法｜点｜拨 正确理解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】放热反应可为人类的生产、生活提供能量，下列应用中涉及的反应不属于放热反应的是 A．燃油汽车气缸中汽油的燃烧 B．用与Al反应焊接钢轨 C．自热米饭中氧化钙与水的反应 D．煤的气化过程发生的碳与水蒸气的反应 【变式1-2】下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 A．氢氧化钠溶液与盐酸溶液混合 B．碳酸钙的分解 C．晶体与晶体混合 D．灼热的炭与二氧化碳反应 题型02 化学键与焓变的关系 【典例2】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和化合来制备甲醇，其反应为  ，已知该反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H-H C-O H-O C-H 436 343 1076 465 413 则该反应的为 A． B． C． D． 方｜法｜点｜拨 化学键规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚石 S8 (S—S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 【变式2-1】键能可用于估算化学反应热效应。已知部分键能数据及热化学方程式如下： 键 H—H Cl— Cl H— Cl H— Br 键能 436 247.2 x 366 ①    ΔH1=-180.4kJ/mol ②   ΔH2 下列叙述错误的是 A．反应①的正反应活化能小于逆反应活化能 B．x=431.8 C．反应①在点燃和光照条件下的ΔH相同 D．HBr(g)比HCl(g)稳定 【变式2-2】2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1) 化学键 E/kJ·mol-1 a b c d A． B． C． D． 题型03 热化学方程式的正误判断 【典例3】化学反应的能量变化如下图所示，下列热化学方程式正确的是 A．； B．；  C．； D．； 方｜法｜点｜拨 做到“五看”，快速判断热化学方程式的正误 (1)看热化学方程式是否配平。 (2)看各物质的聚集状态是否正确。 (3)看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确。 (4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1。 (5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。 【变式3-1】下列说法不正确的是 A．、时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 B．、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：   C．C(石墨,s)(金刚石,s)  ；结论：石墨比金刚石稳定 D．  ；结论：的燃烧热为 【变式3-2】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A    分解2 mol液态水，吸收483.6 kJ热量 B    当反应生成2 mol氨气，放出92.4 kJ热量 C    稀硫酸与溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量 D    的燃烧热为 A．A B．B C．C D．D 题型04 反应热的大小比较 【典例4】下列各组热化学方程式中，化学反应的前者小于后者的是 ①       ②       ③       A．① B．②③ C．② D．①②③ 方｜法｜点｜拨 利用状态，迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 (1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。 (2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。 (3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 【变式4-1】下列选项中ΔH2>ΔH1的是 A．     B．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH1          CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH2 C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH＜0        2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)ΔH1                    2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s)ΔH2 D．      【变式4-2】下列反应均能自发进行。下列判断不正确的是 ①   ②   ③   ④   A． B． C． D． 题型05 应用盖斯定律书写热化学方程式 【典例5】已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol 根据盖斯定律，由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式为 。 解｜题｜模｜板 利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 —先确定待求的方程式 ↓ — ↓ — ↓ — ↓ —计算并写出待求的热化学方程式 ↓ —检查得出的热化学方程式是否正确 【变式5-1】同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较小，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知： ； ； 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 ；相同状况下，能量较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“强”或“弱”)。 【变式5-2】已知：①H2O(g)=H2(g)+O2 (g) ΔH1 =+241.8 kJ/mol    ②C(s)+ O2(g)= CO(g)  ΔH2 =-110.5 kJ/mol ③C(s)+ O2(g)=CO2(g)  ΔH3=-393.5 kJ/mol      ④N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH4= -92 kJ/mol 请写出CO燃烧的热化学方程式： 。 题型06 根据物质能量图像书写热化学方程式 【典例6】高温下，通过直接氧化法脱硫得到硫的某种同素异形体的反应历程与体系的相对能量变化如图所示(TS表示过渡态，且该反应历程中涉及物质均为气态)。下列说法正确的是 A．该反应的热化学方程式为  ΔH=384.5kJ⋅mol−1 B．该反应中反应最快的步骤的活化能为 C．该反应中一共有4个基元反应 D．的能量低于与的能量之和 【变式6-1】根据下图所得判断正确的是 已知：   A．图1反应为吸热反应 B．图1反应使用催化剂时，会改变其 C．图2中反应为   D．图2中若的状态为液态，则能量变化曲线可能为① 【变式6-2】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．由的热化学方程式为：   D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 题型07 原电池正、负极的判断 【典例7】关于如图所示原电池装置，下列说法正确的是 A．外电路中电子由铁片流向碳棒 B．该装置能将电能转化为化学能 C．碳棒是负极 D．该装置正极反应为： 方｜法｜点｜拨 判断原电池正、负极的方法 判断方法 负极 正极 电极材料 活泼金属 较不活泼金属或非金属 通入物质 通入还原剂的电极 通入氧化剂的电极 电极反应类型 发生氧化反应的电极 发生还原反应的电极 电子流向 （或电流方向） 电子流出的电极 （或电流流入的电极） 电子流入的电极 （或电流流出的电极） 离子移向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极 电极现象 电极不断溶解，质量减少 电极增重或质量不变 注意　电池在工作过程中，负极质量不一定减少，如常见的铅酸蓄电池 【变式7-1】一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式： D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 【变式7-2】一种新型乙醇电池，使用磺酸类质子溶剂，能在200℃左右时工作。相比甲醇电池，其效率高出32倍且更安全。电池总反应为，电池示意图如下图，下列说法正确的是 A．a极为电池的正极 B．b极的电极反应为： C．电池工作时，电子由a极沿导线经灯泡流入b极 D．电解质溶液中的质子()从b极区向a极区转移 题型08 原电池的设计 【典例8】依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。下列说法正确的是 A．电解质溶液Y是溶液 B．X电极发生的电极反应为 C．盐桥中的移向溶液 D．若两电极初始质量相等，当电路中转移0.2 mol的电子，两电极质量差28 g 解｜题｜模｜板 原电池的设计 1.拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应。 2.选择电极材料：将还原剂（一般为较活泼金属）作负极，活动性比负极弱的金属或非金属导体作正极。 3.构成闭合回路：用导线将确定好的正负极连接，插入离子导体（电解质溶液等）中形成闭合回路。如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间连接盐桥。 4.画出装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料的名称、正负极、电解质溶液等。 【变式8-1】某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 A．A B．B C．C D．D 【变式8-2】为将反应的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜) A． B． C． D． 题型09 原电池原理的应用 【典例9】硫酸和过量的铁片反应，为加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可采取的措施有 ①多加几块铁片  ②再加入硫酸  ③改用的浓硫酸  ④加入少量碳酸钠固体  ⑤加入少量固体  ⑥铁片改为铁粉 A．①⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．④⑤ 方｜法｜点｜拨 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属。 2.加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。例如在锌与稀硫酸制H2的溶液中，滴加少量硫酸铜溶液，发生置换反应Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，构成Zn－Cu－稀H2SO4原电池，加快反应速率。 3.用于金属的防护：金属制品作原电池的正极而得到保护。 【变式9-1】下列措施能降低化学反应速率的是 A．实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌 B．锌粉和盐酸反应时加水稀释 C．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 D．石墨合成金刚石时减小压强 【变式9-2】下列实验操作及现象，所得出的相应解释或结论错误的是 实验操作 现象 解释或结论 A． 白铁皮(镀锌)镀层划损后，放入3% NaCl溶液中，一段时间后，取溶液于试管中，滴加KSCN溶液 无红色出现 铁未被腐蚀 B． 活塞从II处推向I处 混合气体颜色先变深后变浅 颜色变浅是因为平衡移动，气体的物质的量减小 C． 溶液中加2滴NaOH溶液 溶液由橙色变为黄色 (橙色)(黄色)，减小生成物的浓度，平衡正向移动 D． 两支试管中分别加入两颗大小形状相同的锌粒和等体积等浓度的稀盐酸，其中一支试管中再滴入2滴硫酸铜溶液 滴入硫酸铜溶液的试管中产生气泡速率快 形成原电池能加快金属腐蚀的速率 A．A B．B C．C D．D 题型10 原电池电极反应式的书写 【典例10】微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解，其原理如图2所示。下列说法不正确的是 A．电解过程中，Pt电极为电解池的阳极 B．燃料电池工作时，电极A的电极反应式为： C．燃料电池工作时，电子由B极经电解质溶液流向A极 D．理论上，图1中每生成，图2中生成标准状况下的体积是 解｜题｜模｜板 原电池电极反应式的书写模型 1.“公式法”书写原电池电极反应式 2.“加减法”书写原电池电极反应式 【变式10-1】下列图示与化学用语表述内容不相符的是 A．铁钉表面的电极反应式： B．正极反应式： C．电池总反应： D．该过程可表示为   A．A B．B C．C D．D 【变式10-2】汽车用铅酸蓄电池示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，电子由负极流出经过电解质溶液流向正极 C．充电时，铅板与电源的负极相连 D．电池工作时，正极的反应式为 题型11 燃料电池 【典例11】某氢氧燃料电池工作示意图如图。下列说法中，正确的是 A．电极a为电池的正极 B．电极b表面反应为：O2+4e-+4H+=2H2O C．电池工作过程中OH-向b电极迁移 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率 解｜题｜模｜板 燃料电池的解题模板 书写燃料电池电极反应式的三大步骤 ①先写出燃料电池总反应式 一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 ②再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。 A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ③最后写出燃料电池负极的电极反应式 燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 【变式11-1】某固体氧化物为电解质的新型燃料电池是以液态肼()为燃料，其原理示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该装置实现了电能向化学能的转化 B．电极甲为原电池的负极，发生还原反应 C．若消耗氧气，则转移了的电子 D．电子的流向为：电极甲负载电极乙 【变式11-2】一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极为正极 B．电极反应方程式为： C．电池工作时，从电极迁移向电极 D．标况下，每有甲烷参与催化重整反应，理论上另一极消耗氧气 题型12 电解池工作原理 【典例12】在铁片表面镀镍，下列说法错误的是 A．a 的电势高于 b B．电镀液可以用硫酸镍溶液 C．镀镍过程中电能转化为化学能 D．铁片上发生氧化反应，电极反应为 方｜法｜点｜拨 (1)电解时溶液pH的变化规律。 ①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH增大； ②若阴极上无H2产生，阳极上产生O2，则电解后溶液pH减小； ③若阴极上有H2产生，阳极上有O2产生，且VH2＝2VO2，则有“酸更酸，碱更碱，中性就不变”，即： a．如果原溶液是酸溶液，则pH变小； b．如果原溶液为碱溶液，则pH变大； c．如果原溶液为中性溶液，则电解后pH不变。 (2)电解质溶液的复原措施。 电解后的溶液恢复到原状态，出什么加什么(即一般加入阴极产物与阳极产物的化合物)。如用惰性电极电解盐酸(足量)一段时间后，若使溶液复原，应通入HCl气体而不能加入盐酸。 【变式12-1】工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备氢氧化钠和硫酸，a、b为离子交换膜，装置如图所示。下列说法正确的是 A．b为阳离子交换膜 B．从口得到NaOH浓溶液 C．该装置将化学能转变为电能 D．生成22.4L的O2，将有2molNa+穿过阳离子交换膜 【变式12-2】电化学降解的原理如图所示，下列说法正确的是 A．N为电源的正极 B．阴极上的反应式为： + 10e- + 6H2O =N2↑ + 12OH - C．Pt电极上的反应式为： D．每生成，左右两侧溶液质量变化差为14.4 g 题型13 电解池原理的应用 【典例13】电解法制取用途广泛的，同时获得：，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。下列说法错误的是 A．电解一段时间后，阳极室的降低 B．阴极电极反应式为： C．随初始的变化如图2，M、N两点转移的电子数相同 D．电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止与反应使产率降低 方｜法｜点｜拨 电解原理应用的四点注意事项 (1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量。 (2)电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。 (3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 (4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 【变式13-1】下列有关电解原理的应用说法错误的是 A．电解熔融 CaCl2可以得到 Ca B．氯碱工业中的离子交换膜为阳离子交换膜 C．在铜的精炼过程中，溶液中Cu2+的浓度保持不变 D．利用阳极氧化处理铝制品表面，形成致密的氧化膜达到防腐的目的 【变式13-2】离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如图。关于该电解池的说法不正确的是 A．Cl比OH容易失去电子，比容易获得电子 B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出 C．从a口流出的溶液中浓度大于c口进入溶液浓度 D．离子交换膜既能防止与NaOH反应，又能防止与接触 题型14 金属的腐蚀 【典例14】下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．暖宝宝发热利用了原电池原理 B．阳极的电极反应式为 C．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 D．暖气片表面刷油漆防止金属腐蚀 A．A B．B C．C D．D 方｜法｜点｜拨 判断金属腐蚀快慢的规律 (1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 (3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快 【变式14-1】金属的电化学腐蚀是金属腐蚀中最普遍且危害最严重的类型，会导致材料的损坏和寿命的缩短。下图是探究铁钉在不同溶液环境下(强酸性、弱酸性、中性)发生腐蚀的差异。观察和分析压强的变化，下列说法错误的是 A．图1中压强增大的主要原因是铁钉与盐酸反应放热，空气受热膨胀所致 B．图2压强变化速率比图3慢的原因可能是因为时析氢腐蚀与吸氧腐蚀的竞争所致 C．图3中铁钉在饱和NaCl溶液中负极反应：，正极反应： D．为防止金属发生电化学腐蚀，可采用外加电流阴极保护法 【变式14-2】文物出土前，自然的侵蚀、损坏会破坏其原貌，电化学腐蚀也是破坏文物原貌的重要因素之一。下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是 A．青铜神树 B．太阳神鸟金饰 C．彩陶双连壶 D．骨笛 题型15 金属的防护 【典例15】远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀，利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是 A．船体在海水中主要发生吸氧腐蚀 B．船体发生腐蚀时，负极反应式为 C．若X为碳棒，为减缓船体的腐蚀，开关K应置于M处 D．若X为废铁，开关K置于N处，该防护法称外加电流阴极保护法 方｜法｜点｜拨 两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 【变式15-1】利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀，其装置如图所示。下列有关说法正确的是 A．该保护法实现了电能全部转化为化学能 B．钢闸门作阳极，与电源的正极相连 C．辅助电极可以使用石墨 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 ，不正确的是 A．外加电流 B．牺牲阳极 C．表面镀铜     D．表面刷油漆 A．A B．B C．C D．D 题型16 有关电化学的计算 【典例16】某课题组设计并提出了一种基于时间解耦氨分解的新型可充电电池，能实现到的高效转化。已知电极上充放电循环的总反应为，工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．放电时的电极电势小于锌箔电极 B．放电时，＠C电极反应式： C．交换膜可用阴离子交换膜 D．充电时，电路中转移，左室溶液质量减少65g 方｜法｜点｜拨 电化学的计算技巧 原电池和电解池的相关计算，主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量的计算、阿伏加德罗常数测定的计算、溶液pH的计算，根据产物的量求转移电子的物质的量及根据转移电子的物质的量求产物的量等。在进行有关计算时，可运用以下基本方法： (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、阳两极产物或正、负两极产物在相同电量时的计算，其依据是各电极上转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算。 根据得失电子守恒关系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。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (式中M为金属，n为金属离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用，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。 提示：在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。 【变式16-1】科学家最近发明了一种电池，电解质为、、稀硫酸，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域()，结构示意图如图。下列说法不正确的是 A．R区域的电解质浓度逐渐增大 B．Y膜是阴离子交换膜 C．放电时电极上反应为： D．理论上当电路中通过2 mol电子，N极区溶液质量减少96 g 【变式16-2】如图所示，装置中电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A．还原性：A>B B．丙池中水的电离程度逐渐增大 C．通电一段时间后，Y极可能会产生气体 D．当0.5 mol 通过阴离子交换膜时，X极收集到标准状况下22.4 L气体 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26高二上·江苏宿迁·期中）甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的反应物键能之和大于生成物键能之和 B． C．步骤1的反应比步骤2快 D．选择不同催化剂不会改变此反应的 2．（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列说法正确的是 A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．已知：  ，则的燃烧热 C．已知中和热为，则稀氨水与盐酸反应生成水时放出的热量大于 D．已知：金刚石石墨  ，则该条件下石墨比金刚石稳定 3．（22-23高一下·陕西西安·期中）已知反应：①；② ③，则反应的为 A． B． C． D． 4．（25-26高二上·江苏苏州·期中）铅酸蓄电池工作时的反应为。某状态下测得两电极的质量都增加，下列有关该状态下的说法不正确的是 A．铅酸蓄电池正在放电 B．极反应式为 C．该状态下由极向极移动 D．一段时间后，溶液的增大 5．（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列有关电化学实验装置的说法正确的是 A．用装置甲组装铜锌原电池 B．用图乙电解精炼粗铜 C．用图丙装置可制得消毒剂同时减少的逸出 D．用图丁所示装置可实现反应： 6．（25-26高二上·江苏苏州·期中）装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 7．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）化学与科技、医药、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A．“保暖贴”发热利用的是原电池的工作原理 B．铁的电化学腐蚀负极发生的电极反应为 C．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D．“冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 8．（24-25高二上·江苏镇江·阶段练习）下列有关化学用语表示正确的是 A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为 B．电解精炼铜时，阴极的电极反应式为 C．用铜作电极电解溶液： D．情性电极电解氯化镁溶液离子方程式为 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化，该反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．使用高效催化剂可使反应的值增大 B．   C．该反应的热化学方程式为   D．该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少 10．（24-25高一下·江苏南京·期中）关于中和反应反应热的测定实验，下列说法错误的是 A．用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量溶液的温度，其他过程无误，则测得反应热偏小 B．为了使反应进行得更完全，可以使酸或碱适当过量 C．若简易量热计不盖杯盖，生成时所测得中和反应反应热将偏大 D．使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率，减小实验误差 11．（25-26高二上·江西·月考）2025年9月3日大阅兵中惊雷-1、巨浪-3、东风61等导弹震撼亮相，彰显大国实力。肼()可用作导弹发射的燃料。已知液态肼与完全反应生成，放出热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 12．（23-24高二上·江苏镇江·开学考试）下列装置能达到设计目的的是                ① ② ③ ④ A．装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐 B．装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D．装置④用于构成锌铜原电池 13．如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法正确的是 A．铁环作为柠檬电池的负极 B．电子由发光二极管经导线流向Fe环 C．该装置能将电能转变为化学能 D．可将柠檬替换成盛装酒精溶液的装置 14．（25-26高二上·江苏镇江·月考）粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极存在Cu2+能被氧化 C．精炼时，阳极反应只有： D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属 15．（25-26高二上·江苏·月考）一种基于氯碱工艺的节能新工艺是将电解池与NO—空气燃料电池相结合，可用于湿法冶铁的研究，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极为阳极，发生氧化反应 B．阴极区溶液的保持不变 C．d极为负极，其电极反应式为 D．理论上每生成气体，可得到2.8gFe 16．（25-26高三上·福建莆田·开学考试）我国最新研发的海洋气象漂流观测仪备受瞩目，其上部安装有太阳能电池板以供气象仪工作，水下装备刷油漆和安装锌块。下列说法正确的是 A．刷油漆和钢铁表面发蓝处理的目的都是为了金属的防护 B．太阳能电池与原电池的工作原理相同 C．安装锌块的保护法为外加电流的阴极保护法 D．锌块为负极，电极反应式为 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．（25-26高二上·江苏苏州·期中）反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应进程的关系如图曲线①所示，在反应中加入催化剂可得到如图曲线②。下列说法不正确的是 A．X·M为该反应的中间产物 B．加入催化剂后生成历程中各基元反应均为放热反应 C．使用该催化剂，提高的平衡转化率 D．未加入催化剂时该反应的正反应活化能小于逆反应活化能 18．（25-26高二上·江苏扬州·阶段练习）下列关于热化学反应的描述正确的是 A．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH=1.9 kJ·mol-1可知，石墨能量更高 B．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为184.8 kJ C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．16 g N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-267 kJ·mol-1 19．（24-25高二上·江苏·期末）二氧化碳资源化利用有利于减轻温室效应，反应的历程如图所示。 下列说法不正确的是 A．合成甲醇反应的ΔH>0 B．*OCH2→CH2O活化能为2.13ev C．生成副产物CO比CH2O容易 D．要使反应速率加快，主要降低活化能 20．（2025高二上·江苏·专题练习）我国科学家研发了一种室温下可充电的电池，装置如图所示。放电时，与均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是 A．充电时，碳纳米管电极发生的反应为： B．放电时，每转移电子，消耗(标准状况下) C．充电时，电源b极为正极，向钠箔电极移动 D．放电时，钠箔电极发生氧化反应 21．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是 A．腐蚀过程中，为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为 C．对腐蚀反应起催化作用 D．腐蚀过程中水体酸性增强 22．（24-25高二上·江苏苏州·阶段练习）下列电化学实验装置能达到实验目的的是 A．电解精炼铜 B．验证电解饱和溶液的产物 C．在铁制品上镀铜 D．构成原电池 A．A B．B C．C D．D 23．（25-26高二上·江苏·阶段练习）下图是电解精炼铜的实验装置，有关说法不正确的是 A．金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为阳离子进入溶液中 B．阳极泥是比铜不活泼的银、金等贵重金属 C．电解质溶液中浓度减小 D．电解精炼铜过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 24．（25-26高二上·江苏苏州·期中）两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图，下列说法不正确的是 A．图1、图2中钢闸门均为电子输入的一端 B．图1、图2中钢闸门上均主要发生了还原反应 C．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子，被氧化损耗 D．图1是牺牲阳极的阴极保护法，图2是外加电流的阴极保护法 25．（25-26高二上·江苏淮安·阶段练习）化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。试回答下列问题。 (1)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量。 ①石墨转化为金刚石反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。 ②对于石墨和金刚石， 更稳定(填“石墨”或“金刚石”)。 (2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程的能量变化示意图。 ①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式： 。 ③若在该反应体系中加入催化剂对反应热 (填“有”或“没有”)影响。 (3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。 (4)用CO2催化加氢可以制取乙烯：。相关化学键的键能如下表，则表中反应过程的x= 。 化学键 C=O H-H C＝C C-H H-O 键能 x 436 764 414 464 26．（25-26高二上·江苏苏州·月考）回答下列问题： (1)最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图所示。甲烷燃料应从 (填字母)口通入，发生的电极反应式为 。 (2)人工肾脏可采用电化学方法除去代谢产物中的尿素【化学式为】，其原理如图所示。直流电源的负极为 (填“A”或“B”)。写出左室中生成的氯气氧化尿素的化学反应方程式 。 (3)的资源化利用是实现碳中和的重要途径。 电化学法将转化为甲酸 科学家近年发明了一种新型水介质电池。如图所示，电极分别为金属锌和选择性催化材料，放电时，被转化为储氢物质甲酸。 注：双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成，中间为水，作为电解质溶液中和的来源。 放电时，正极电极反应式为 。充电时每生成1mol，理论上阴极获得Zn的物质的量为 mol。与Zn极室相连的离子交换膜为 。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 化学反应的热效应（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 反应热 焓变 反应热的计算 焓变的计算 焓变的大小比较 热化学方程式 热化学方程式的书写 热化学方程式的正误判断 反应热的测量 中和热的测量实验及误差分析 盖斯定律及其应用 利用盖斯定律书写热化学方程式 反应的热的计算 能源 标准燃烧热和热值 能源的利用 标准燃烧热、热值的大小比较及计算 原电池的工作原理 正、负极的判断 电极反应式的书写 离子的移动方向 原电池原理的应用 加快反应速率 比较金属性强弱 用作金属防护 设计原电池 化学电源 一次电池 二次电池 燃料电池 新型电池 微生物电池 电解池工作原理 阴、阳极的判断 电极反应类型 电极反应式的书写 电解质溶液的复原 电解池原理的应用 金属的冶炼 铜的精炼 氯碱工业 电镀 金属防护 金属的腐蚀 化学腐蚀的判断 电化腐蚀的分类 金属的防护 金属的防护 物理性防护 化学防护 原电池原理防护 电解原理防护 要点01 反应热 焓变 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)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．焓变、反应热 (1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2)符号：ΔH。 (3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　＞　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　＜　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　＞　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　＜　反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能； ①放热反应（ΔH＜0）：E1＜E2 ②吸热反应（ΔH＞0）：E1＞E2 常见反应 （1）所有的燃烧反应； （2）酸碱中和反应； （3）金属与酸或水的反应； （4）原电池反应； （5）大多数化合反应； （6）用电石制乙炔的反应； （7）铝热反应 （1）大多数分解反应； （2）大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应； （3）Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应； （4）盐的水解； （5）碳酸氢钠与盐酸的反应 易｜错｜提｜醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 要点02 热化学方程式 1.定义 表明 　反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫作热化学方程式。 如H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1表示的意义：在25 ℃、101 kPa下， 　1 mol H2（g）与0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（g）时，释放241.8 kJ的热量。 2.“五步”书写热化学方程式 步骤1　写方程式——写出配平的化学方程式； 步骤2　标状态——用“s”“l”“g”“aq”标明物质的聚集状态； 步骤3　标条件——标明反应的温度和压强（101 kPa、25 ℃时可不标注）； 步骤4　标ΔH——在方程式后写出ΔH； 步骤5　标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。 归｜纳｜总｜结 热化学方程式书写注意事项 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 (7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 要点03 反应热的测量 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·（g·℃）－1，两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q＝Δt×m×c 反应热 ΔH＝－（m酸＋m碱）×c×（t终－） 归｜纳｜总｜结 中和热测定注意事项 (1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。 (2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。 (3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。 (4)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 (5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。 要点04 盖斯定律及其应用 1.盖斯定律 （1）定义：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是　相同的　。即反应热只与反应体系的　始态　和　终态　有关，而与　反应途径　无关。如： 途径一：A→B 途径二：A→C→B 则ΔH1、ΔH2、ΔH的关系为ΔH＝　ΔH1＋ΔH2　。 （2）本质：在指定状态下，各物质的焓都是确定的，等压且没有除体积功之外的其他功产生时，从反应物变成产物，无论经过哪些步骤，它们焓的差值都是不变的。 2.盖斯定律的应用 应用盖斯定律计算反应热并比较大小。 若一个化学反应的化学方程式可由另外几个反应的化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个反应的焓变的代数和。 3.反应热大小的比较 （1）根据反应物量的大小关系比较反应焓变大小 ①H2（g）＋O2（g）H2O（g）　ΔH1 ②2H2（g）＋O2（g）2H2O（g）　ΔH2 反应②中H2的量更多，因此放热更多，｜ΔH1｜　＜　｜ΔH2｜，但ΔH1＜0，ΔH2＜0，故ΔH1　＞　ΔH2。 （2）根据反应进行程度的大小比较反应焓变大小 ③C（s）＋O2（g）CO（g）　ΔH3 ④C（s）＋O2（g）CO2（g）　ΔH4 反应④，C完全燃烧，放热更多，｜ΔH3｜　＜　｜ΔH4｜，但ΔH3＜0，ΔH4＜0，故ΔH3　＞　ΔH4。 （3）根据反应物或生成物的状态比较反应焓变大小 ⑤S（g）＋O2（g）SO2（g）　ΔH5 ⑥S（s）＋O2（g）SO2（g）　ΔH6 方法一：图像法 由图像可知：｜ΔH5｜　＞　｜ΔH6｜，但ΔH5＜0，ΔH6＜0，故ΔH5　＜　ΔH6。 方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式 由⑤－⑥可得S（g）S（s）　ΔH＝　ΔH5－ΔH6　＜0，故ΔH5　＜　ΔH6。 （4）根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变大小 ⑦2Al（s）＋O2（g）Al2O3（s）　ΔH7 ⑧2Fe（s）＋O2（g）Fe2O3（s）　ΔH8 由⑦－⑧可得2Al（s）＋Fe2O3（s）2Fe（s）＋Al2O3（s）　ΔH＝　ΔH7－ΔH8　。已知铝热反应为放热反应，故ΔH＜0，ΔH7 ＜ΔH8。 归｜纳｜总｜结 应用盖斯定律时要注意的问题 (1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 要点05 能源 标准燃烧热和热值 一、能源的充分利用 1．概念 能源是可以提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。 2．分类 （1）根据能源性质可分为不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太阳能、风能、氢能、生物质能等)。 （2）我国目前使用的主要能源是化石燃料。 （3）新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 3．能源危机的解决方法 降低能耗，开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 4．燃料的选择 （1）生活中选择何种物质作为燃料，考虑热值大小； （2）考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。 二、标准燃烧热和热值 1．标准燃烧热 （1）概念。 在101_kPa下，1_mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。 （2）完全燃烧的标准。 N→N2(g)、H→H2O(l)、C→CO2(g)。 （3）单位。 标准燃烧热是反应热的一种，单位为kJ·mol－1或kJ/mol。 注意：标准燃烧热是反应热的一种类型，标准燃烧热规定可燃物必须是1 mol，生成物必须是稳定产物。 2． 标准燃烧热的热化学方程式以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数系数。 “表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写不同。前者可燃物的化学计量数必须为1，后者不强调可燃物的物质的量，可为任意值。 3．热值 1_g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 4．标准燃烧热和热值的意义 标准燃烧热或热值可以衡量燃料燃烧放出热量的大小。 利用标准燃烧热可计算一定量燃料燃烧能放出多少热量：由标准燃烧热定义可知，25 ℃、101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|其标准燃烧热|，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的标准燃烧热：ΔH＝－。此公式中的ΔH是指物质的标准燃烧热，而不是指一般反应的反应热。 归｜纳｜总｜结 能源分类 要点06 原电池的工作原理 1．定义和反应本质 原电池是把__化学能__转化为__电能__的装置，其反应本质是__氧化还原反应__。 2．工作原理(以铜锌原电池为例) 　 　 　　　 　Ⅰ　　　　　　　　　　　Ⅱ 说明：装置Ⅱ盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的冻胶。 (1)原理分析 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu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溶液和琼脂制成的胶冻，K＋移向__正极__，Cl－移向__负极__ 电池反应方程式 Zu＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 盐桥作用 ①连接内电路形成闭合回路 ②平衡电荷，使原电池能持续产生电流 装置差异比较 原电池Ⅰ：温度升高，化学能转化为电能和热能，两极反应在相同区域，部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低 原电池Ⅱ：温度不变，化学能只转化为__电能__，两极反应在不同区域，Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定 3．构成条件 一看反应 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) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__石墨__) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：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 4．原电池中的三个移动方向 电子方向 从__负__极流出沿导线流入__正__极 电流方向 从__正__极沿导线流向__负__极 离子迁移方向 电解质溶液中，阴离子向__负__极迁移，阳离子向__正__极迁移 易｜错｜提｜醒 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 要点07 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应速率 一个__自发__进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率__加快__，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。 2．比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属活动性比正极的__活泼__。 3．用作金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的__正__极而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的__负__极。 4．设计制作化学电源 — ↓ — ↓ — ↓ — 归｜纳｜总｜结 原电池的设计方法 设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是： (1)首先判断出氧化还原反应中的还原剂和氧化剂，将还原剂(一般为比较活泼金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属作正极，含氧化剂的溶液作电解质溶液。 (2)如果两个半反应分别在要求的两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。 (3)设计实例： 根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 设计的原电池为： 装置如下图所示： 　 要点08 化学电源 类型 装置 工作原理 一次 电池 碱性锌锰电池 负极反应：　Zn－2e－＋2OH－Zn（OH）2　。 正极反应：MnO2＋e－＋H2OMnO（OH）＋OH－。 电池反应：Zn＋2MnO2＋2H2O2MnO（OH）＋Zn（OH）2 银锌（纽扣）电池 负极反应：　Zn－2e－＋2OH－ZnO＋H2O　。 正极反应：Ag2O＋2e－＋H2O2Ag＋2OH－。 电池反应：Zn＋Ag2OZnO＋2Ag 二次 电池 铅酸蓄电池 放电时： 负极反应为Pb－2e－＋SPbSO4； 正极反应为PbO2＋2e－＋S＋4H＋PbSO4＋2H2O； 电池反应为　Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O　 燃料电池 类型 装置 工作原理 氢氧 燃料 电池 负极反应：　H2－2e－2H＋　。 正极反应：O2＋4e－＋4H＋2H2O。 电池反应：2H2＋O22H2O 负极反应：　H2－2e－＋2OH－2H2O　。 正极反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－。 电池反应：2H2＋O22H2O 氢氧 燃料 电池 负极反应：　H2－2e－＋O2－H2O　。 正极反应：O2＋4e－2O2－。 电池反应：2H2＋O22H2O 甲烷燃料电池 负极反应：　CH4－8e－＋10OH－C＋7H2O　。 正极反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－。 电池反应：CH4＋2OH－＋2O2C＋3H2O 归｜纳｜总｜结 (1)可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 (2)燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。 (3)可充电电池在充电时，其负极连接外接电源的负极，正极连接外接电源的正极。 (4)熔融的金属氧化物作介质传导O2－ 负极：H2－2e－＋O2－===H2O； 正极：O2＋4e－===2O2－。 (5)碳酸盐作介质 负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2； 正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。 (6)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 要点09 电解池工作原理 电解定义 在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 能量转化形式 电能转化为化学能。 电解池 构成条件 ①有与电源相连的两个电极。②电解质溶液(或熔融盐)。③形成闭合回路。 电极名称及电极反应式(如图) 电子和离子的移动方向 1．判断电解池阴、阳极的常用方法 判断方法 阳极 阴极 与电源连接 与正极相连 与负极相连 闭合 回路 导线中 电子流出 电子流入 电解质溶液中 阳离子移离 阳离子移向 阴离子移向 阴离子移离 电极 反应 得失电子 失电子 得电子 化合价 升高 降低 反应类型 氧化反应 还原反应 电极质量 减小或不变 增大或不变 2．阴阳两极上放电顺序 阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。 (1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)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。 若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是 易｜错｜提｜醒 ①金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 ②电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 ③一般情况下，离子按上述顺序放电，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电。如理论上H＋的放电能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或c(Zn2＋)≥c(H＋)，则先在阴极上放电的是Fe2＋或Zn2＋，因此阴极上的主要产物为Fe或Zn；但在水溶液中，Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不会在阴极上放电的。 ④阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 要点10 电解池原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应： 阴极：电极反应式：__2H＋＋2e－===H2↑__反应类型：__还原__反应。 阳极：电极反应式：__2Cl－－2e－===Cl2↑__反应类型：__氧化__反应。 (2)总反应离子方程式：__2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑__ 总反应化学方程式：__2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑__ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。 离子交换膜电解槽原理示意图 阳离子交换膜： ①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。 ②将电解槽隔成阳极室和阴极室。 2．电镀 下图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。 (2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极：Ag－e－===Ag＋； 阴极：Ag＋＋e－===Ag。 (4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。 3．电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。 (2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。 注意　（1）阳极泥的主要成分有Ag、Au。（2）利用该原理也可设计精炼银。 (3)电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的Cu2＋浓度减小。 4.工业电解制活泼金属 制钠，阴极反应：　Na＋＋e－Na　。 阳极反应：　2Cl－－2e－Cl2↑　。 总反应：2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ 制镁，阴极反应：　Mg2＋＋2e－Mg　。 阳极反应：　2Cl－－2e－Cl2↑　。 总反应：MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ 制铝，阴极反应：　Al3＋＋3e－Al　。 阳极反应：　2O2－－4e－O2↑　。 总反应：2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ 归｜纳｜总｜结 (1)氯碱工业所用的饱和食盐水需要精制，除去NaCl中混有的Ca2＋、Mg2＋、SO。 (2)电镀铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)不变；电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)减小。 (3)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。 要点11 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，金属发生__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 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成__原电池__，__较活泼__的金属失去电子被氧化腐蚀 特点 __无__电流产生 __有微弱__电流产生 普遍性 两者往往同时发生，金属的__电化学__腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜酸性 __酸性较强__ __酸性较弱或中性__ 负极反应 __Fe－2e－===Fe2＋__ 正极反应 __2H＋＋2e－===H2↑__ __O2＋2H2O＋4e－===4OH－__ 总反应 __Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ __2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2__ 其他反应 __4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__ Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈) 腐蚀速率 较快，一般极少 较慢，非常普遍 普遍性 __吸氧__腐蚀更普遍 联系 往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。 3．金属电化学腐蚀规律 (1)对同一种金属来说，在不同溶液中腐蚀的快慢：强电解质溶液__＞__弱电解质溶液__＞__非电解质溶液。 (2)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越__快__。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。 (4)对同一电解质溶液来说。电解原理引起的腐蚀__＞__原电池原理引起的腐蚀__＞__化学腐蚀__＞__有防护措施的腐蚀。 归｜纳｜总｜结 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 (3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 要点12 金属的防护 1．本质 阻止金属发生氧化反应。 2．方法 （1）加防护层，如在金属表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 （2）改变金属组成或结构，如制成合金等。 （3）电化学防护 方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 原理 原电池原理 电解原理 被保护金属 作正极 作阴极 构成 被保护金属、比被保护金属活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直流电源等 优、缺点 无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换电极，但消耗电能 示意图 牺牲阳极的阴极保护法示意图 外加电流的阴极保护法示意图 联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀 三．不同条件下金属腐蚀快慢的比较 （1）影响金属腐蚀的因素。 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面： ①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。 ②同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中会很快生锈而被腐蚀。 ③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 （2）不同条件下金属腐蚀快慢的判断。 条件 快慢顺序 腐蚀类型不同 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快 同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 归｜纳｜总｜结 两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 题型01 吸热反应与放热反应的判断 【典例1】下列说法中不正确的是 A．化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能 B．化学反应的反应热数值与参加反应的物质多少有关 C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D．放热反应一定不需加热就能发生 【答案】D 【解析】A．化学反应过程中的能量变化可以包括光能，例如燃烧反应释放光，A正确； B．反应热数值与反应物物质的量有关，例如1mol和2mol物质反应的热量不同，B正确； C．需要加热的反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧需点燃（加热）但属于放热反应，C正确； D．放热反应可能需要加热引发（如煤的燃烧需点燃），并非一定不需加热，D错误； 故选D。 方｜法｜点｜拨 正确理解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】放热反应可为人类的生产、生活提供能量，下列应用中涉及的反应不属于放热反应的是 A．燃油汽车气缸中汽油的燃烧 B．用与Al反应焊接钢轨 C．自热米饭中氧化钙与水的反应 D．煤的气化过程发生的碳与水蒸气的反应 【答案】D 【解析】A．汽油燃烧是剧烈的氧化还原反应，释放大量热量，属于放热反应，A正确； B．Fe2O3与Al反应会剧烈放热，可用于焊接钢轨，属于放热反应，B正确； C．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量热量，属于放热反应，C正确； D．煤的气化为C与H2O(g)在高温下反应生成CO和H2，需持续加热才能进行，属于吸热反应，D错误； 故答案为D。 【变式1-2】下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 A．氢氧化钠溶液与盐酸溶液混合 B．碳酸钙的分解 C．晶体与晶体混合 D．灼热的炭与二氧化碳反应 【答案】A 【分析】根据图像中的能量变化可知该反应为放热反应。 【解析】A．NaOH溶液和盐酸反应是酸碱中和反应，是放热反应，A符合题意； B．碳酸钙的分解生成氧化钙和二氧化碳，反应是吸热反应，B不符合题意； C．晶体和晶体混合生成氯化钡、氨气和水，反应是吸热反应，C不符合题意； D．灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，反应是吸热反应，D不符合题意； 故选A。 题型02 化学键与焓变的关系 【典例2】甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和化合来制备甲醇，其反应为  ，已知该反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 H-H C-O H-O C-H 436 343 1076 465 413 则该反应的为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】焓变ΔH = 反应物键能总和（断裂吸收）生成物键能总和（形成释放） 反应物键能总和：CO中1个C≡O键（1076 kJ/mol）+ 2 mol 中2个H-H键（2×436 kJ/mol）= 1076 + 872 = 1948 kJ/mol； 生成物键能总和：中3个C-H键（3×413 kJ/mol）+ 1个C-O单键（343 kJ/mol）+ 1个O-H键（465 kJ/mol）= 1239 + 343 + 465 = 2047 kJ/mol； ΔH = 1948 kJ/mol2047 kJ/mol =99 kJ/mol； 故答案选C。 方｜法｜点｜拨 化学键规避两个易失分点 (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目 物质 CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚石 S8 (S—S) Si 键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2 【变式2-1】键能可用于估算化学反应热效应。已知部分键能数据及热化学方程式如下： 键 H—H Cl— Cl H— Cl H— Br 键能 436 247.2 x 366 ①    ΔH1=-180.4kJ/mol ②   ΔH2 下列叙述错误的是 A．反应①的正反应活化能小于逆反应活化能 B．x=431.8 C．反应①在点燃和光照条件下的ΔH相同 D．HBr(g)比HCl(g)稳定 【答案】D 【解析】A．反应①放热，放热反应中，正反应活化能小于逆反应活化能，故A正确； B．ΔH=反应物总键能-生成物总键能，436+247.2-2x = -180.4，解得x=431.8，故B正确； C．ΔH仅取决于始态和终态，与条件无关，故C正确； D．键能越大物质越稳定，H—Cl键的键能为431.8 kJ/mol，H—Br键的键能为366 kJ/mol，所以HCl更稳定，故D错误； 选D。 【变式2-2】2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1) 化学键 E/kJ·mol-1 a b c d A． B． C． D． 【答案】A 【解析】ΔH = 断裂的键能总和 - 形成的键能总和，CH4含4个C-H键，H2O含2个O-H键，则总断裂键能为4b+2c，CH3OH含3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，H2含1个H-H键，则总形成键能为3b+d+c+a，因此 ΔH = (4b+2c) - (3b+d+c+a) = b+c-a-d，故选A。 题型03 热化学方程式的正误判断 【典例3】化学反应的能量变化如下图所示，下列热化学方程式正确的是 A．； B．；  C．； D．； 【答案】A 【解析】由图可以看出，mol N2(g)和mol H2(g)断键吸收的能量为akJ，形成1molNH3(g)的放出的能量为bkJ，所以N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a-b)kJ/mol，而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ，根据盖斯定律可知：N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(a-b-c) kJ/mol，N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ/mol； 故选A。 方｜法｜点｜拨 做到“五看”，快速判断热化学方程式的正误 (1)看热化学方程式是否配平。 (2)看各物质的聚集状态是否正确。 (3)看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确。 (4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1。 (5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。 【变式3-1】下列说法不正确的是 A．、时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等 B．、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：   C．C(石墨,s)(金刚石,s)  ；结论：石墨比金刚石稳定 D．  ；结论：的燃烧热为 【答案】B 【解析】A．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，与物质的量无关，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等，A正确； B．由于反应为可逆反应，则1 mol  N2和3 mol H2完全反应放出的热量多于38.6 kJ，B错误； C．ΔH=+1.5 kJ·mol-1表明石墨→金刚石吸热，石墨能量更低更稳定，C正确； D．N2H4燃烧生成N2和液态H2O，ΔH=-622 kJ·mol-1符合燃烧热定义，燃烧热取绝对值为622 kJ·mol-1，结论正确，D正确； 故答案选B。 【变式3-2】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A    分解2 mol液态水，吸收483.6 kJ热量 B    当反应生成2 mol氨气，放出92.4 kJ热量 C    稀硫酸与溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ热量 D    的燃烧热为 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．热化学方程式描述的是生成2 mol气态水的放热反应，但结论涉及分解2 mol液态水，状态不匹配，A错误； B．热化学方程式中ΔH = -92.4 kJ·mol⁻¹表示生成2 mol氨气时放出92.4 kJ热量，结论与之相符，B正确； C．该热化学方程式表示标准中和热，但稀硫酸与反应除中和外还生成沉淀，沉淀热使总放热量大于57.3 kJ，C错误； D．燃烧热要求完全燃烧生成稳定产物（如），但方程式中产物为，不是完全燃烧，故并非甲醇的燃烧热，D错误； 故答案选B。 题型04 反应热的大小比较 【典例4】下列各组热化学方程式中，化学反应的前者小于后者的是 ①       ②       ③       A．① B．②③ C．② D．①②③ 【答案】A 【解析】生成液态水比生成气态水释放更多热量，因ΔH为负值，放热越多，ΔH越小，故，①正确； ②分解为吸热反应（），而CaO与水反应为放热反应（），显然，②错误； 气态硫比固态硫能量高，燃烧时释放更多热量，ΔH更小（更负），故，③错误， 综上，仅①符合条件，答案选A。 方｜法｜点｜拨 利用状态，迅速比较反应热的大小 若反应为放热反应 (1)当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。 (2)当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。 (3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。 【变式4-1】下列选项中ΔH2>ΔH1的是 A．     B．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH1          CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH2 C．已知2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH＜0        2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s)ΔH1                    2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s)ΔH2 D．      【答案】B 【解析】A．乙炔燃烧生成液态水比生成气态水释放更多热量，ΔH2更小，故ΔH2< ΔH1，A不符合题意； B．CH3COOH是弱酸，电离时要吸热，的绝对值小于的绝对值，中和反应是放热反应，故ΔH2> ΔH1，B符合题意； C．根据盖斯定律，铝热反应2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s) ΔH=ΔH2−ΔH1<0，故ΔH2< ΔH1，C不符合题意； D．CaCO3分解吸热（ΔH1>0），CaO与水反应放热（ΔH2<0），故ΔH2< ΔH1，D不符合题意； 故选B。 【变式4-2】下列反应均能自发进行。下列判断不正确的是 ①   ②   ③   ④   A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．将反应③-反应④，可得：，即反应②，因此，A正确； B．已知反应①， ②， 利用盖斯定律将反应②-反应①得到，该反应 (化合反应)为放热反应，则该反应的，即，B错误； C．已知反应④ (化合反应)为放热反应，即，利用盖斯定律，将反应③-反应②得到反应④，即，则，C正确； D．已知反应②为放热反应，，结合C项解析知：，则，则，D正确； 故答案选B。 题型05 应用盖斯定律书写热化学方程式 【典例5】已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol 根据盖斯定律，由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式为 。 【答案】2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)  ΔH=+226.7 kJ·mol-1 【解析】记反应①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol；反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol；反应③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol；根据盖斯定律，(①×4+②-③)/2得2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)，即，因此反应的热化学方程式为2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)  ΔH=+226.7 kJ∙mol-1。 解｜题｜模｜板 利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 —先确定待求的方程式 ↓ — ↓ — ↓ — ↓ —计算并写出待求的热化学方程式 ↓ —检查得出的热化学方程式是否正确 【变式5-1】同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较小，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知： ； ； 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 ；相同状况下，能量较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“强”或“弱”)。 【答案】 红磷 弱 【解析】 白磷转化为红磷：，根据盖斯定律，可知该反应的，白磷转化为红磷的热化学方程式为。白磷转化为红磷是放热反应，白磷的总能量高于红磷，能量越高其越不稳定，故相同状况下，能量较低的是红磷，白磷的稳定性比红磷弱。 【变式5-2】已知：①H2O(g)=H2(g)+O2 (g) ΔH1 =+241.8 kJ/mol    ②C(s)+ O2(g)= CO(g)  ΔH2 =-110.5 kJ/mol ③C(s)+ O2(g)=CO2(g)  ΔH3=-393.5 kJ/mol      ④N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH4= -92 kJ/mol 请写出CO燃烧的热化学方程式： 。 【答案 【解析】CO的燃烧热是1 molCO燃烧生成二氧化碳放出的热量，根据盖斯定律：CO燃烧热的热化学方程式可由反应③-反应②得到，则 ； 题型06 根据物质能量图像书写热化学方程式 【典例6】高温下，通过直接氧化法脱硫得到硫的某种同素异形体的反应历程与体系的相对能量变化如图所示(TS表示过渡态，且该反应历程中涉及物质均为气态)。下列说法正确的是 A．该反应的热化学方程式为  ΔH=384.5kJ⋅mol−1 B．该反应中反应最快的步骤的活化能为 C．该反应中一共有4个基元反应 D．的能量低于与的能量之和 【答案】B 【解析】A．该反应为放热反应，反应的热化学方程式为  ，故A错误； B．从图可知基元反应②的活化能最小，反应最快，活化能=18-7.4=，故B正确； C．从图中可知，该反应中一共有5个基元反应，故C错误； D．根据图像，中间体④为1个水分子和一个HSSOH分子，生成物⑥为一个S2分子和2个水分子，根据图中相对能量的高低可知，的能量高于与的能量之和，故D错误； 故答案选B。 【变式6-1】根据下图所得判断正确的是 已知：   A．图1反应为吸热反应 B．图1反应使用催化剂时，会改变其 C．图2中反应为   D．图2中若的状态为液态，则能量变化曲线可能为① 【答案】C 【解析】A．由图1可知反应后，体系能量降低，所以该反应是放热反应，A错误； B．催化剂只改变反应速率，不改变焓变，B错误； C．由图1可知：，则图2反应为：，C正确； D．已知，结合盖斯定律可得：，该反应为放热反应，而图2中的曲线①表示的是吸热反应，D错误； 故选C。 【变式6-2】根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是 A．反应中每生成吸收热量 B．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．由的热化学方程式为：   D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 【答案】B 【解析】A．由能量图可知，的总能量高于，反应为放热反应，生成放出热量，A错误； B．转化Ⅱ中生成放热能量，说明该反应反应物总能量高于生成物总能量，反应为转化Ⅱ的2倍，反应物总能量仍高于生成物总能量，B正确； C．根据图像，，，两式相减得，则，C错误； D．根据图像可知，，，物质能量越低越稳定，故比稳定，D错误； 故选B。 题型07 原电池正、负极的判断 【典例7】关于如图所示原电池装置，下列说法正确的是 A．外电路中电子由铁片流向碳棒 B．该装置能将电能转化为化学能 C．碳棒是负极 D．该装置正极反应为： 【答案】A 【分析】该装置为原电池，铁失电子沿外电路转移到碳棒，溶液中的H+在碳棒附近得电子生成氢气，实现化学能转化为电能，据此作答。 【解析】A．外电路中电子从铁电极经电流表到正极（碳棒），A正确； B．该装置为原电池，实现化学能转化为电能，B错误； C．碳棒是电子流入的一极，也是电流流出的一极，碳棒为正极，C错误； D．正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，D错误； 故答案选A。 方｜法｜点｜拨 判断原电池正、负极的方法 判断方法 负极 正极 电极材料 活泼金属 较不活泼金属或非金属 通入物质 通入还原剂的电极 通入氧化剂的电极 电极反应类型 发生氧化反应的电极 发生还原反应的电极 电子流向 （或电流方向） 电子流出的电极 （或电流流入的电极） 电子流入的电极 （或电流流出的电极） 离子移向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极 电极现象 电极不断溶解，质量减少 电极增重或质量不变 注意　电池在工作过程中，负极质量不一定减少，如常见的铅酸蓄电池 【变式7-1】一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是 A．金属Zn为负极 B．电子流动方向：Zn→KOH凝胶→石墨 C．石墨电极反应式： D．空气中的CO2等酸性气体会影响电池的性能 【答案】B 【解析】A．锌-空气电池工作时，Zn发生失电子的反应生成Zn(OH)2，锌作负极，石墨作正极，A正确； B．放电时电子由负极流出，经过导线流入正极，不能进入电解质溶液中，B错误； C．放电时锌作负极，石墨作正极，正极上氧气得电子生成OH-，正极反应式为，C正确； D．空气中的CO2等酸性气体会与KOH凝胶反应，导致电解质的碱性减弱，会影响锌-空气电池的性能，D正确； 故答案选B。 【变式7-2】一种新型乙醇电池，使用磺酸类质子溶剂，能在200℃左右时工作。相比甲醇电池，其效率高出32倍且更安全。电池总反应为，电池示意图如下图，下列说法正确的是 A．a极为电池的正极 B．b极的电极反应为： C．电池工作时，电子由a极沿导线经灯泡流入b极 D．电解质溶液中的质子()从b极区向a极区转移 【答案】C 【分析】该燃料电池中，通入燃料乙醇的电极是负极，则a是负极，通入氧化剂氧气的电极b是正极，电解质溶液呈酸性，则负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+，正极氧气得到电子被还原，电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O，据此分析解答。 【解析】A．燃料电池中通入氧化剂的电极是正极，通入燃料的电极是负极，则a极为原电池负极、b极是正极，故A错误； B．由分析可知，b极是正极，氧气在正极得到电子生成水，电极反应式为：4H++O2+4e-=2H2O，故B错误； C．放电时，电子从负极沿导线流向正极，a是负极、b是正极，则电池工作时电子由a极沿导线经灯泡流入b极，故C正确； D．原电池中阳离子向正极移动，由分析可知，b极是正极，a极是负极，电解质溶液中的质子()从a极区向b极区转移，故D错误； 故选C。 题型08 原电池的设计 【典例8】依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。下列说法正确的是 A．电解质溶液Y是溶液 B．X电极发生的电极反应为 C．盐桥中的移向溶液 D．若两电极初始质量相等，当电路中转移0.2 mol的电子，两电极质量差28 g 【答案】D 【分析】氧化还原反应：中，Cu失去电子被氧化，作负极，Ag+得到电子被还原，在正极上参加反应，因此负极材料为Cu，正极Ag+得到电子生成Ag，因此正极的电解质溶液选择AgNO3溶液，即X为Cu，Y为AgNO3溶液； 【解析】A．由分析知，Y应为AgNO3，以提供Ag⁺参与正极反应，而A错误； B．由分析知，X电极是负极（Cu电极），发生氧化反应，电极反应为， B错误； C．盐桥中阳离子（K+）移向正极（Ag电极所在溶液，含Ag+），而非CuSO4溶液，C错误； D．转移0.2 mol电子时，负极Cu溶解0.1 mol（质量减少6.4 g），正极析出0.2 mol Ag（质量增加21.6 g），质量差为6.4 + 21.6 = 28 g，D正确； 故答案选D。 解｜题｜模｜板 原电池的设计 1.拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应。 2.选择电极材料：将还原剂（一般为较活泼金属）作负极，活动性比负极弱的金属或非金属导体作正极。 3.构成闭合回路：用导线将确定好的正负极连接，插入离子导体（电解质溶液等）中形成闭合回路。如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间连接盐桥。 4.画出装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料的名称、正负极、电解质溶液等。 【变式8-1】某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、Fe Cu、C Fe、Zn 电解质溶液 FeCl3 FeSO4 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】反应中铜为还原剂，铁离子为氧化剂，设计原电池时铜做负极，铁盐溶液为电解质溶液，正极材料活性比铜弱的金属单质或石墨电极。 【解析】A．电极材料为Cu、Zn，Zn比Cu活泼，Zn作负极被氧化，总反应中Cu未被氧化，A不符合题意； B．电解质为FeSO4，不含Fe3+，无法发生Fe3+的还原反应，B不符合题意； C．电极材料为Cu、C，Cu作负极被氧化，C为正极，电解质Fe(NO3)3含Fe3+，Fe3+在正极被还原，C符合题意； D．电极材料为Fe、Zn，Zn作负极被氧化，总反应中无Zn参与，D不符合题意； 故选C。 【变式8-2】为将反应的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜) A． B． C． D． 【答案】C 【分析】将反应2Al+6H+═2Al3++3H2↑的化学能转化为电能，即需要形成原电池，并且铝为负极，电解质溶液为非氧化性稀酸，据此分析判断。 【解析】A．铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝离子和氢气，与题中方程式不相符，A错误； B．铝与稀硝酸反应生成一氧化氮，与题中方程式不相符，B错误； C．铝与稀硫酸反应生成铝离子和氢气，铝为负极，铜为正极，将化学能转化为电能，C正确； D．两个电极均为铝，不能达到将化学能转化为电能的目的，D错误； 故答案选C。 题型09 原电池原理的应用 【典例9】硫酸和过量的铁片反应，为加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可采取的措施有 ①多加几块铁片  ②再加入硫酸  ③改用的浓硫酸  ④加入少量碳酸钠固体  ⑤加入少量固体  ⑥铁片改为铁粉 A．①⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．④⑤ 【答案】B 【解析】①铁片过量，增加铁片不会显著增大表面积，反应速率无明显提升，且总量由硫酸决定，①不符合题意； ②加入硫酸会增加总量，导致总量增加，②不符合题意； ③浓硫酸可能使铁钝化或生成等产物，总量减少，③不符合题意； ④碳酸钠与反应，减少总量，④不符合题意； ⑤与Fe反应生成Cu，形成原电池加快反应速率，但总量未变，总量不变，⑤符合题意； ⑥铁粉增大表面积，加快反应速率，且铁过量不影响总量，⑥正确符合题意； 综上，⑤⑥均符合要求，故答案选B。 方｜法｜点｜拨 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属。 2.加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。例如在锌与稀硫酸制H2的溶液中，滴加少量硫酸铜溶液，发生置换反应Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，构成Zn－Cu－稀H2SO4原电池，加快反应速率。 3.用于金属的防护：金属制品作原电池的正极而得到保护。 【变式9-1】下列措施能降低化学反应速率的是 A．实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌 B．锌粉和盐酸反应时加水稀释 C．中和滴定时，边滴边摇锥形瓶 D．石墨合成金刚石时减小压强 【答案】B 【解析】A．实验室制取氢气时采用粗锌会形成原电池(锌作负极)，加快反应速率，A不符合题意； B．加水稀释盐酸会降低H⁺浓度，从而降低锌与盐酸的反应速率，B符合题意； C．中和滴定时摇动锥形瓶是为了使反应物充分接触，加快反应速率，C不符合题意； D．石墨合成金刚石是固体间反应，压强对固体反应速率影响较小，对速率影响不显著，D不符合题意； 故选B。 【变式9-2】下列实验操作及现象，所得出的相应解释或结论错误的是 实验操作 现象 解释或结论 A． 白铁皮(镀锌)镀层划损后，放入3% NaCl溶液中，一段时间后，取溶液于试管中，滴加KSCN溶液 无红色出现 铁未被腐蚀 B． 活塞从II处推向I处 混合气体颜色先变深后变浅 颜色变浅是因为平衡移动，气体的物质的量减小 C． 溶液中加2滴NaOH溶液 溶液由橙色变为黄色 (橙色)(黄色)，减小生成物的浓度，平衡正向移动 D． 两支试管中分别加入两颗大小形状相同的锌粒和等体积等浓度的稀盐酸，其中一支试管中再滴入2滴硫酸铜溶液 滴入硫酸铜溶液的试管中产生气泡速率快 形成原电池能加快金属腐蚀的速率 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．白铁皮镀层划损后，锌与铁在NaCl溶液中形成原电池，锌比铁活泼作负极被腐蚀，铁作正极被保护，不会生成，滴加KSCN无红色，但不能证明铁未被腐蚀，A错误； B．压缩注射器体积，浓度瞬间增大颜色变深，随后平衡正向移动，物质的量减小颜色变浅，B正确； C．溶液中存在平衡(橙色)(黄色)，加NaOH中和，平衡正向移动，浓度增大溶液变黄，C正确； D．锌与硫酸铜反应生成铜，形成锌铜原电池，加快反应速率，D正确； 故答案选A。 题型10 原电池电极反应式的书写 【典例10】微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解，其原理如图2所示。下列说法不正确的是 A．电解过程中，Pt电极为电解池的阳极 B．燃料电池工作时，电极A的电极反应式为： C．燃料电池工作时，电子由B极经电解质溶液流向A极 D．理论上，图1中每生成，图2中生成标准状况下的体积是 【答案】C 【分析】图1（微生物燃料电池）：葡萄糖在负极（B）氧化为，电极反应式为：，在正极（A）还原为，电极反应式为：，实现化学能转电能。 图2（电解池）：利用燃料电池供电，在阴极（Ag-Pt电极）被还原为，电极反应式为：，据此分析。 【解析】A．图2中在阴极（Ag-Pt电极）被还原为N2，故Pt电极为阳极，连接电源正极，A不符合题意； B．燃料电池正极（A）发生还原反应，电极反应式为：，B不符合题意； C．燃料电池工作时，电子只能通过导线（用电器）传递，不能通过电解质溶液（溶液中靠离子导电），C符合题意； D．图1中每生成，转移电子数目为4 NA，根据串联电路中得失电子相等，此时图2中生成，标准状况下的体积是，D不符合题意； 故选C。 解｜题｜模｜板 原电池电极反应式的书写模型 1.“公式法”书写原电池电极反应式 2.“加减法”书写原电池电极反应式 【变式10-1】下列图示与化学用语表述内容不相符的是 A．铁钉表面的电极反应式： B．正极反应式： C．电池总反应： D．该过程可表示为   A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．铁钉上镀镍，铁钉为阴极，镍电极为阳极，阴极电极反应式为，阳极电极反应式为，A正确； B．锌为负极，铁为正极，负极电极反应式为，正极电极反应式为，B正确； C．锌铜原电池，锌为负极，铜为正极，负极电极反应式为，正极电极反应式为，总反应为，C正确； D．反应物的焓大于生成物的焓，该反应为放热反应，应改为 ，D错误； 故答案选D。 【变式10-2】汽车用铅酸蓄电池示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，电子由负极流出经过电解质溶液流向正极 C．充电时，铅板与电源的负极相连 D．电池工作时，正极的反应式为 【答案】B 【分析】铅蓄电池属于二次电池，放电时Pb为负极，PbO2为正极，充电时Pb为阴极，PbO2为阳极。 【解析】A．该电池为铅酸蓄电池，属于二次电池，A正确； B．电池工作时，电子不能经过电解质溶液，B错误； C．充电时Pb为阴极，故铅板与电源的负极相连，C正确； D．电池工作时PbO2为正极，电极反应式为：，D正确； 故选B。 题型11 燃料电池 【典例11】某氢氧燃料电池工作示意图如图。下列说法中，正确的是 A．电极a为电池的正极 B．电极b表面反应为：O2+4e-+4H+=2H2O C．电池工作过程中OH-向b电极迁移 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率 【答案】D 【分析】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。 【解析】A．由分析可知，电极a为电池的负极，A错误； B．已知电解质溶液为KOH溶液，故电极b表面反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，B错误； C．原电池工作工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移动负极，结合分析电极a为负极，电极b为正极，故电池工作过程中OH-向a电极迁移，C错误； D．氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能，能量的转化率高于火力发电，提高了能源利用率，D正确； 故答案为：D。 解｜题｜模｜板 燃料电池的解题模板 书写燃料电池电极反应式的三大步骤 ①先写出燃料电池总反应式 一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 ②再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。 A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ③最后写出燃料电池负极的电极反应式 燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 【变式11-1】某固体氧化物为电解质的新型燃料电池是以液态肼()为燃料，其原理示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该装置实现了电能向化学能的转化 B．电极甲为原电池的负极，发生还原反应 C．若消耗氧气，则转移了的电子 D．电子的流向为：电极甲负载电极乙 【答案】D 【分析】固体氧化物为电解质的新型燃料电池，电解质传导O2-；电极甲通入N2H4，N2H4失电子发生氧化反应生成氮气和水，电极甲为负极；电极乙通入O2， O2得电子发生还原反应生成O2-，电极乙为正极； 【解析】A．该装置为燃料电池，实现了化学能向电能的转化，故A错误； B．电极甲为原电池的负极，N2H4失电子发生氧化反应生成氮气和水，故B错误； C．没有明确是否为标准状况，氧气的物质的量不一定是0.5mol，若消耗氧气，不能计算转移电子的物质的量，故C错误； D．电极甲为负极、乙为正极，电子的流向为：电极甲负载电极乙，故D正确； 选D。 【变式11-2】一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极为正极 B．电极反应方程式为： C．电池工作时，从电极迁移向电极 D．标况下，每有甲烷参与催化重整反应，理论上另一极消耗氧气 【答案】D 【分析】一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示，电极B通入为正极，电极A通入的CO和作负极。 【解析】A．根据分析电极A为负极，A错误； B．B电极通入的氧气在该电极上得电子，该电解质溶液中无氢氧根，正确的电极反应为，B错误； C．电池工作时阳离子在电解质溶液中移向正极，该电池中从A电极迁移向B电极，C错误； D．标况下，甲烷的物质的量为，根据反应可知生成的0.1 molCO和0.3 mol进入负极发生氧化反应分别生成和，则共转移电子的物质的量为0.2+0.6=0.8 mol，另一极即正极消耗的氧气与转移电子间关系为，根据转移电子相等可得消耗的氧气的物质的量为，D正确； 故选D。 题型12 电解池工作原理 【典例12】在铁片表面镀镍，下列说法错误的是 A．a 的电势高于 b B．电镀液可以用硫酸镍溶液 C．镀镍过程中电能转化为化学能 D．铁片上发生氧化反应，电极反应为 【答案】D 【分析】在铁片表面镀镍，镀层金属（镍）作阳极，阳极反应为Ni-2e-=Ni2+，铁片电极作阴极，阴极反应为。 【解析】A．由分析可知，阳极连接电源正极，a为正极，b为负极，电极电势：正极高于负极，故a 的电势高于 b，A正确； B．电镀液需含镀层金属离子（Ni2+），硫酸镍（NiSO4）溶液能提供Ni2+，B正确； C． 电镀属于电解过程，电解是将电能转化为化学能的过程，C正确； D．铁片是阴极，电解池中阴极发生还原反应（得电子），而非氧化反应，D错误； 故选D。 方｜法｜点｜拨 (1)电解时溶液pH的变化规律。 ①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH增大； ②若阴极上无H2产生，阳极上产生O2，则电解后溶液pH减小； ③若阴极上有H2产生，阳极上有O2产生，且VH2＝2VO2，则有“酸更酸，碱更碱，中性就不变”，即： a．如果原溶液是酸溶液，则pH变小； b．如果原溶液为碱溶液，则pH变大； c．如果原溶液为中性溶液，则电解后pH不变。 (2)电解质溶液的复原措施。 电解后的溶液恢复到原状态，出什么加什么(即一般加入阴极产物与阳极产物的化合物)。如用惰性电极电解盐酸(足量)一段时间后，若使溶液复原，应通入HCl气体而不能加入盐酸。 【变式12-1】工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备氢氧化钠和硫酸，a、b为离子交换膜，装置如图所示。下列说法正确的是 A．b为阳离子交换膜 B．从口得到NaOH浓溶液 C．该装置将化学能转变为电能 D．生成22.4L的O2，将有2molNa+穿过阳离子交换膜 【答案】B 【分析】由图可知，c极产生氧气，发生氧化反应，故c极为阳极，则左侧电极为阴极，阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Na+通过a膜移向阴极室，通过b膜移向阳极室，则a膜为阳离子离子交换膜、b膜为阴离子交换膜，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，b为阴离子交换膜，A错误； B．由分析可知，左侧电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Na+通过a膜移向阴极室，则从口得到NaOH浓溶液，B正确； C．由分析可知，该装置为电解池即将电能转变为化学能，C错误； D．题干未告知O2所处状态是否为标准状况，无法计算22.4L O2的物质的量，也就无法计算通过的电子的物质的量，不知道穿过阳离子交换膜的Na+的物质的量，D错误； 故答案为：B。 【变式12-2】电化学降解的原理如图所示，下列说法正确的是 A．N为电源的正极 B．阴极上的反应式为： + 10e- + 6H2O =N2↑ + 12OH - C．Pt电极上的反应式为： D．每生成，左右两侧溶液质量变化差为14.4 g 【答案】D 【分析】从图中可知，Ag-Pt电极上硝酸根离子得电子转化为氮气，则Ag-Pt电极为阴极，N为负极，M为正极，则Pt电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子。 【解析】A．右侧电极硝酸根被还原为氮气，是阴极，故N为负极，A错误； B．电池工作时，阴极区电极反应为：，B错误； C．Pt电极为阳极，电极反应式为：，C错误； D．5.6 g氮气的物质的量为0.2 mol，每生成0.2 mol氮气转移电子的物质的量为2 mol，阳极生成0.5 mol氧气和2 mol H+，因此阳极减少质量为1 mol水的质量：18 g，阴极生成0.2 mol氮气同时有2 mol H+转移到阴极，阴极减少的质量为：5.6 g-2 g=3.6 g，故左右两侧溶液质量变化差为18 g -3.6 g=14.4 g，D正确； 故答案选D。 题型13 电解池原理的应用 【典例13】电解法制取用途广泛的，同时获得：，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。下列说法错误的是 A．电解一段时间后，阳极室的降低 B．阴极电极反应式为： C．随初始的变化如图2，M、N两点转移的电子数相同 D．电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止与反应使产率降低 【答案】C 【分析】依据题意，电解的总反应为：，装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生，则阳极电极反应式为：；阴极电极反应式为：；据此作答。 【解析】A．依据阳极电极反应式为：，阳极室消耗氢氧根离子，使氢氧根浓度降低，A正确； B．依据分析，阴极电极反应式为：，B正确； C．M点c(Na2FeO4)没有达到最高值，阳极发生的主要反应为：；结合已知信息“若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质”，则N点铁电极上发生的主要反应为：；即M、N两点转移的电子数不同，C错误； D．结合题目信息“Na2FeO4易被氢气还原”可知，制备Na2FeO4时不能与阴极产生的氢气接触，需及时排出H2，D正确； 故答案选C。 方｜法｜点｜拨 电解原理应用的四点注意事项 (1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量。 (2)电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。 (3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 (4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 【变式13-1】下列有关电解原理的应用说法错误的是 A．电解熔融 CaCl2可以得到 Ca B．氯碱工业中的离子交换膜为阳离子交换膜 C．在铜的精炼过程中，溶液中Cu2+的浓度保持不变 D．利用阳极氧化处理铝制品表面，形成致密的氧化膜达到防腐的目的 【答案】C 【解析】A．电解熔融CaCl2时，Ca2+在阴极被还原为Ca，Cl-在阳极被氧化为Cl2，A正确； B．氯碱工业中，阳离子交换膜允许Na+通过，阻止Cl-和OH-混合，确保NaOH纯度，B正确； C．铜精炼时，阳极粗铜中的杂质金属（如Fe、Zn）溶解，但阴极仅析出Cu，导致溶液中Cu2+浓度逐渐降低，C错误； D．阳极氧化使铝表面生成致密Al2O3膜，隔绝腐蚀介质，D正确； 故选C。 【变式13-2】离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如图。关于该电解池的说法不正确的是 A．Cl比OH容易失去电子，比容易获得电子 B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出 C．从a口流出的溶液中浓度大于c口进入溶液浓度 D．离子交换膜既能防止与NaOH反应，又能防止与接触 【答案】C 【分析】由图可知，左侧电极失电子生成，元素的化合价由价变为0价，则左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上得电子生成和，离子交换膜为阳离子交换膜，从阳极室向阴极室移动，则c为饱和食盐水，b为，d为稀溶液，a为稀溶液，据此分析回答。 【解析】A．根据图知，左侧电极得到、右侧电极得到，说明比容易失去电子，比容易获得电子，故A正确； B．通过以上分析知，饱和食盐水从c口补充，浓溶液从b口流出，故B正确； C．从a口流出的溶液是淡盐水，c口进入的溶液是饱和食盐水，所以从a口流出的溶液浓度小于c口进入的溶液浓度，故C错误； D．该图中是阳离子交换膜，只能阳离子通过，阴离子和分子不能通过，所以能防止与反应，又能防止与接触，故D正确； 故选C。 题型14 金属的腐蚀 【典例14】下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．暖宝宝发热利用了原电池原理 B．阳极的电极反应式为 C．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 D．暖气片表面刷油漆防止金属腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．暖宝宝中含有铁粉、活性炭、无机盐等物质，在与空气接触时构成原电池，发生氧化还原反应释放热量，利用了原电池原理，故A正确； B．用废铁保护铁管道时，废铁作阳极(在电化学防护中属于牺牲阳极的阴极保护法，这里的阳极是指较活泼金属)，铁在阳极失去电子，电极反应式应为，而不是，故B错误； C．连接锌棒后，形成锌-铁原电池，锌比铁活泼，锌作负极，电子由负极(锌)通过外电路流向正极(铁管道)，故C正确； D．暖气片表面刷油漆，可以隔绝空气和水，能有效防止金属发生电化学腐蚀和化学腐蚀，故D正确； 故选B。 方｜法｜点｜拨 判断金属腐蚀快慢的规律 (1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 (3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快 【变式14-1】金属的电化学腐蚀是金属腐蚀中最普遍且危害最严重的类型，会导致材料的损坏和寿命的缩短。下图是探究铁钉在不同溶液环境下(强酸性、弱酸性、中性)发生腐蚀的差异。观察和分析压强的变化，下列说法错误的是 A．图1中压强增大的主要原因是铁钉与盐酸反应放热，空气受热膨胀所致 B．图2压强变化速率比图3慢的原因可能是因为时析氢腐蚀与吸氧腐蚀的竞争所致 C．图3中铁钉在饱和NaCl溶液中负极反应：，正极反应： D．为防止金属发生电化学腐蚀，可采用外加电流阴极保护法 【答案】A 【解析】A．图1中pH=2，酸性较强，此时铁钉主要发生析氢反应生成大量使锥形瓶内压强增大，不是空气受热膨胀所致，A错误； B．图2中pH=4，酸性较弱，铁钉可能同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，导致消耗的氧气与析出的氢气体积大致相当而导致锥形瓶内压强变化不大，B正确； C．图3为饱和NaCl溶液，溶液为中性，此时发生的是吸氧腐蚀，氧气被消耗导致锥形瓶内压强减小，则负极反应式为：，正极反应式为：，C正确； D．要防止金属发生电化学腐蚀的方法有牺牲阳极法和外加电流的阴极保护法，D正确； 故答案为：A。 【变式14-2】文物出土前，自然的侵蚀、损坏会破坏其原貌，电化学腐蚀也是破坏文物原貌的重要因素之一。下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是 A．青铜神树 B．太阳神鸟金饰 C．彩陶双连壶 D．骨笛 【答案】A 【解析】A．青铜神树由青铜（铜锡合金）制成，在潮湿环境中易形成电解质溶液，不同金属间构成微电池，发生电化学腐蚀，A符合题意； B．太阳神鸟金饰由金制成，金是化学性质很稳定的单一金属，自身难以构成原电池发生电化学腐蚀，B不符合题意； C．彩陶双连壶为陶瓷制品，属于非金属材料，无法形成电化学腐蚀，C不符合题意； D．骨笛主要成分为钙质和有机质，属于非金属，腐蚀属于化学或生物降解，D不符合题意； 故选A。 题型15 金属的防护 【典例15】远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀，利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是 A．船体在海水中主要发生吸氧腐蚀 B．船体发生腐蚀时，负极反应式为 C．若X为碳棒，为减缓船体的腐蚀，开关K应置于M处 D．若X为废铁，开关K置于N处，该防护法称外加电流阴极保护法 【答案】C 【解析】A．海水呈弱碱性，钢铁船体在海水中构成原电池，船体在海水中主要发生吸氧腐蚀，故A正确； B．钢铁船体在海水中构成原电池，钢铁中的铁为负极，负极反应式为，故B正确； C．若X为碳棒，当开关K置于M处时，构成原电池，船体作负极被腐蚀；当开关K置于N处时，构成电解池，船体作阴极被保护，则开关K应置于N处，故C错误； D．若X为废铁，开关K置于N处，构成电解池，船体作阴极被保护，该防护法称外加电流阴极保护法，故D正确； 故选C。 方｜法｜点｜拨 两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 【变式15-1】利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀，其装置如图所示。下列有关说法正确的是 A．该保护法实现了电能全部转化为化学能 B．钢闸门作阳极，与电源的正极相连 C．辅助电极可以使用石墨 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 【答案】C 【分析】利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀，则钢闸门作阴极，与直流电源负极相连。 【解析】A．该保护法可阻止铁失电子，但由于有一部分电能转化为热能等，所以电能不能全部转化为化学能，A不正确； B．由分析可知，钢闸门作阴极，与电源的负极相连，B不正确； C．辅助电极作阳极，应具有不溶性，而石墨是不溶性的惰性电极，所以可使用石墨作辅助电极，C正确； D．海水中含有大量的电解质，导电性比河水强，钢铁在海水中更容易形成原电池，所以钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D不正确； 故选C。 【变式15-2】下列铁制品防护的装置或方法中，不正确的是 A．外加电流 B．牺牲阳极 C．表面镀铜     D．表面刷油漆 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．外加电流的阴极保护法中，被保护的铁制品应连接电源负极作阴极，惰性电极作阳极，图中装置不符合此连接方式，A错误； B．牺牲阳极的阴极保护法是将比铁活泼的金属（如锌、镁）与铁连接，形成原电池时活泼金属作负极被腐蚀，铁作正极被保护，图中镁块连接钢铁输水管符合该原理，B正确； C．铁表面镀铜时，铜的金属活动性弱于铁，但可以起到隔绝空气的作用保护铁，铁上镀铜时，铁质镀件接电源负极，铜接电源正极，硫酸铜作电镀液，C正确； D．表面刷油漆能物理隔绝铁与空气、水等腐蚀介质接触，防止电化学腐蚀，是常见的防护方法，D正确； 故答案选A。 题型16 有关电化学的计算 【典例16】某课题组设计并提出了一种基于时间解耦氨分解的新型可充电电池，能实现到的高效转化。已知电极上充放电循环的总反应为，工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．放电时的电极电势小于锌箔电极 B．放电时，＠C电极反应式： C．交换膜可用阴离子交换膜 D．充电时，电路中转移，左室溶液质量减少65g 【答案】C 【分析】由题可知可充电电池，能实现到的高效转化，因此放电时，锌箔为负极，为正极，负极电极反应式为，正极电极反应式为，通过阴离子交换膜由正极向负极移动；充电时锌箔为阴极，电极反应式为，为阳极，电极反应式为，通过阴离子交换膜由阴极向阳极移动。 【解析】A．已知放电时正极电势大于负极电势，所以电极电势大于锌箔，A错误； B．由分析得，放电时电极反应式为，B错误； C．由分析得，交换膜可用阴离子交换膜，C正确； D．充电时，电路中转移2 mol电子，左室阴极区发生，生成了1 mol ，同时左室有2 mol 由阴极向阳极移动，因此左室溶液质量减少了。 故答案选C。 方｜法｜点｜拨 电化学的计算技巧 原电池和电解池的相关计算，主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量的计算、阿伏加德罗常数测定的计算、溶液pH的计算，根据产物的量求转移电子的物质的量及根据转移电子的物质的量求产物的量等。在进行有关计算时，可运用以下基本方法： (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、阳两极产物或正、负两极产物在相同电量时的计算，其依据是各电极上转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算。 根据得失电子守恒关系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。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (式中M为金属，n为金属离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用，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。 提示：在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。 【变式16-1】科学家最近发明了一种电池，电解质为、、稀硫酸，通过X和Y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域()，结构示意图如图。下列说法不正确的是 A．R区域的电解质浓度逐渐增大 B．Y膜是阴离子交换膜 C．放电时电极上反应为： D．理论上当电路中通过2 mol电子，N极区溶液质量减少96 g 【答案】D 【分析】由图可知，原电池工作时，Al为负极，被氧化生成[Al(OH)4]-，PbO2为正极，发生还原反应，电解质溶液M区为KOH，R区为K2SO4，N区为H2SO4，原电池工作时，负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，则消耗OH-，为平衡电荷，钾离子由M区向R区移动，X为阳离子交换膜；正极电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，正极消耗氢离子，由N区向R区移动，则Y是阴离子交换膜。在同一闭合回路中电子转移数目相等，结合溶液酸碱性及电极材料书写电极反应式和总反应的方程式，以此解答该题。 【解析】A．钾离子由M区向R区移动，硫酸根由N区向R区移动，R区域的电解质浓度逐渐增大，A正确； B．由上述分析可知，通过Y膜由N区向R区移动，Y膜为阴离子交换膜，B正确； C．放电时，PbO2电极为正极，电极反应式为，C正确； D．结合分析可知，消耗27g Al，电子转移3mol，N区消耗6mol H+、1.5mol，同时有1.5mol移向R区，则相当于减少3mol H2SO4，同时生成3mol H2O，则N区实际减少质量为3mol×98g/mol-3mol×18g/mol=240g，则当电路中通过2mol电子，N极区溶液质量减少160g，故D错误； 故答案选D。 【变式16-2】如图所示，装置中电极A、B为两种常见金属，当K闭合时，X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是 A．还原性：A>B B．丙池中水的电离程度逐渐增大 C．通电一段时间后，Y极可能会产生气体 D．当0.5 mol 通过阴离子交换膜时，X极收集到标准状况下22.4 L气体 【答案】C 【分析】X极上产生能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体，则该气体为Cl2，X极为阳极，Y极为阴极，A极为正极，B极为负极。 【解析】A．由分析可知，A极为正极，B极为负极，故还原性：B>A，A错误； B．Cu2+促进水的电离，丙池中消耗Cu2+，水的电离程度逐渐减小，B错误； C．通电一段时间后，Cu2+可能被消耗完，则Y极上H+放电，产生H2，C正确； D．0.5 mol 通过阴离子交换膜时，电路中转移电子的物质的量为1 mol，X极生成0.5 mol Cl2，标准状况下的体积为11.2 L，D错误； 故答案选C。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26高二上·江苏宿迁·期中）甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的反应物键能之和大于生成物键能之和 B． C．步骤1的反应比步骤2快 D．选择不同催化剂不会改变此反应的 【答案】D 【解析】A．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，说明该反应的反应物键能之和小于生成物键能之和，A错误； B．由图可知，，B错误； C．由图可知，反应1的活化能高于反应2，则步骤1的反应比步骤2慢，C错误； D．催化剂不能改变生成物和生成物的总能量，不会改变此反应的，D正确； 故选D。 2．（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列说法正确的是 A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．已知：  ，则的燃烧热 C．已知中和热为，则稀氨水与盐酸反应生成水时放出的热量大于 D．已知：金刚石石墨  ，则该条件下石墨比金刚石稳定 【答案】D 【解析】A．加热是反应物达到活化能的方式，与反应热效应无关（反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定了反应是否吸热，与反应是否需要加热无关），A错误； B．乙烯燃烧热是1mol乙烯完全燃烧生成液态水和二氧化碳时释放的能量，则乙烯燃烧热应为ΔH=-1600.4kJ/mol，B错误； C．中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol水时释放的热量，稀氨水为弱碱，电离吸热，则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ，C错误； D．金刚石转化为石墨放热，石墨能量低，更稳定，D正确； 故答案为D。 3．（22-23高一下·陕西西安·期中）已知反应：①；② ③，则反应的为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，将方程式①×3+②×2－2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g)，则△H=3△H1+2△H2－2△H3，故选D。 4．（25-26高二上·江苏苏州·期中）铅酸蓄电池工作时的反应为。某状态下测得两电极的质量都增加，下列有关该状态下的说法不正确的是 A．铅酸蓄电池正在放电 B．极反应式为 C．该状态下由极向极移动 D．一段时间后，溶液的增大 【答案】C 【分析】铅蓄电池的电极材料分别为Pb和PbO2，放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，放电时两电极的质量都增加，则a为负极，b为正极，放电总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，以此来解答。 【解析】A．由分析可知，图中的装置为原电池，则该铅蓄电池正在放电，故A正确； B．由分析可知，b为正极，正极电极反应PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故B正确； C．原电池中，阴离子向负极移动，即由b极向a极移动，故C错误； D．放电时，由电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，氢离子浓度减小，pH增大，故D正确； 故选C。 5．（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列有关电化学实验装置的说法正确的是 A．用装置甲组装铜锌原电池 B．用图乙电解精炼粗铜 C．用图丙装置可制得消毒剂同时减少的逸出 D．用图丁所示装置可实现反应： 【答案】C 【解析】A．装置甲中把铜棒插入硫酸铜溶液、锌棒插入硫酸锌溶液组装铜锌原电池，A错误；    B．电解精炼粗铜，应该粗铜为阳极、精铜为阴极，硫酸铜溶液为电解液，B错误； C．图丙装置，氯气在阳极生成、氢氧化钠在阴极生成，气泡上升过程中与氢氧化钠充分接触，反应生成次氯酸钠，可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出，C正确； D．图示中石墨为阳极，水中氢氧根离子被氧化为氧气，铜为阴极，水中氢离子被还原为氢气，总反应为电解水生成氢气和氧气，D错误； 故选C。 6．（25-26高二上·江苏苏州·期中）装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 【答案】C 【分析】由图可知，甲装置是将化学能转化为电能的原电池，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O；乙装置为精炼池，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，精铜做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。 【解析】A．由分析可知，电解精炼时，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，A正确； B．由分析可知，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O，所以电解过程中N电极消耗氢离子导致N区溶液的pH增大，B正确； C．由分析可知，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，则N电极消耗16 g氧气时，无法计算粗铜电极减少质量，C错误； D．由分析可知，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，D正确； 故选C。 7．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）化学与科技、医药、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A．“保暖贴”发热利用的是原电池的工作原理 B．铁的电化学腐蚀负极发生的电极反应为 C．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D．“冰寒于水”，说明相同条件下等质量冰的能量比液态水低 【答案】B 【解析】A．保暖贴利用铁粉的氧化反应放热，其中活性炭等可能形成微小原电池加速反应，A正确； B．铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe-2e-=Fe2+，B错误； C．黄铜中锌更活泼，优先腐蚀保护铜，不易产生铜绿，C正确； D．冰→水吸热，说明冰能量更低，D正确； 故答案为B。 8．（24-25高二上·江苏镇江·阶段练习）下列有关化学用语表示正确的是 A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为 B．电解精炼铜时，阴极的电极反应式为 C．用铜作电极电解溶液： D．情性电极电解氯化镁溶液离子方程式为 【答案】B 【解析】A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为，故A错误； B．电解精炼铜时，阴极铜离子得电子生成铜单质，故B正确； C．用铜作电极电解溶液，阳极铜失去电子发生氧化反应： ，故C错误； D．情性电极电解氯化镁溶液，会生成氢氧化镁沉淀，离子方程式为，故D错误； 故选B。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化，该反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．使用高效催化剂可使反应的值增大 B．   C．该反应的热化学方程式为   D．该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少 【答案】D 【解析】A．催化剂只能降低反应物的活化能，不能改变反应的焓变，故A错误； B．由图示可知该反应为放热反应，且产物为气态三氧化硫，由气态转化为固态需要放热，则该反应的ΔH<－98 kJ/mol，故B错误； C．由图示可知该反应属于放热反应，则ΔH小于零，则该反应的热化学方程式为 ，故C错误； D．该反应为放热反应，所以该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少，故D正确； 故答案为D。 10．（24-25高一下·江苏南京·期中）关于中和反应反应热的测定实验，下列说法错误的是 A．用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量溶液的温度，其他过程无误，则测得反应热偏小 B．为了使反应进行得更完全，可以使酸或碱适当过量 C．若简易量热计不盖杯盖，生成时所测得中和反应反应热将偏大 D．使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率，减小实验误差 【答案】A 【解析】A．用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量NaOH溶液的温度，将使反应前溶液的平均温度增大，反应中测量的最终温度差减小，其他过程无误，测量到的热量减少，但反应放热，焓变为负，则测得反应热偏大，A错误； B．为了使反应进行得更完全，可以使酸或碱适当过量，以减小实验误差，B正确； C．若简易量热计不盖杯盖，则增大热量的散失，测量到的热量减少，但反应放热，故生成1mol时所测得中和反应反应热将偏大，C正确； D．使用玻璃搅拌器是为了增大反应速率，缩短反应时间，减少热量的散失，即可减小实验误差，D正确； 故答案选A。 11．（25-26高二上·江西·月考）2025年9月3日大阅兵中惊雷-1、巨浪-3、东风61等导弹震撼亮相，彰显大国实力。肼()可用作导弹发射的燃料。已知液态肼与完全反应生成，放出热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】热化学方程式需要标明物质状态，0.5 mol液态肼与气态二氧化氮反应放出283.5 kJ热量，则2 mol肼反应放出热量为，则反应焓变为-1134 kJ/mol，生成物的水为气态，氮气为气态，符合的选项为A，故选A。 12．（23-24高二上·江苏镇江·开学考试）下列装置能达到设计目的的是                ① ② ③ ④ A．装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐 B．装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D．装置④用于构成锌铜原电池 【答案】C 【解析】A．铁比铜更活泼，会导致铜铁原电池中铁做负极，加速铁的锈蚀，故A错误； B．用于深浸在海水中的钢闸门的防腐，则闸门应该连接外接电源的负极，本身做阴极被保护，故B错误； C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜，镀件做阴极会生成铜镀层，故C正确； D．左侧烧杯发生化学反应，不能构成原电池，应将电解质互换，故D错误； 故选C。 13．（20-21高二上·江苏苏州·阶段练习）如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法正确的是 A．铁环作为柠檬电池的负极 B．电子由发光二极管经导线流向Fe环 C．该装置能将电能转变为化学能 D．可将柠檬替换成盛装酒精溶液的装置 【答案】A 【解析】A．铁比铜活泼，所以形成原电池时Fe被氧化作负极，故A正确； B．Fe为负极，电子由负极流出经发光二极管、导线流向铜线，故B错误； C．该装置为原电池装置，可以将化学能转化为电能，故C错误； D．酒精为非电解质，酒精溶液不导电，无法形成闭合回路，故D错误； 综上所述答案为A。 14．（25-26高二上·江苏镇江·月考）粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极存在Cu2+能被氧化 C．精炼时，阳极反应只有： D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属 【答案】D 【解析】A．电解精炼粗铜时，粗铜在反应过程中生成进入电解质溶液，发生氧化反应为阳极，A错误； B．阴极反应为，在此过程中被还原，B错误； C．粗铜中含有Fe、Zn等活泼性比Cu强的金属，在精炼过程会优先被氧化，C错误； D．电解后，阳极泥主要成分是活泼性比Cu弱的金属，其中包含Ag、Au等贵重金属，D正确； 故答案选D。 15．（25-26高二上·江苏·月考）一种基于氯碱工艺的节能新工艺是将电解池与NO—空气燃料电池相结合，可用于湿法冶铁的研究，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极为阳极，发生氧化反应 B．阴极区溶液的保持不变 C．d极为负极，其电极反应式为 D．理论上每生成气体，可得到2.8gFe 【答案】C 【分析】NO-空气燃料电池中，通入NO的多孔碳棒d电极为负极，通入O2的多孔碳棒c电极为正极，则b电极为阳极，b电极的电极反应：，a电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断。 【解析】A．结合分析可知，b极为阳极，发生氧化反应，A错误； B．结合分析可知，a电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：，阴极区溶液中浓度逐渐升高，pH增大，B错误； C．结合分析可知，d为负极，该电极NO失去电子，生成硝酸，电解质溶液为酸性，电极反应为：，C正确； D．结合分析可知，X为氯气，则每生成气体，转移电子，结合阴极电极反应式可知，此时可以生成，质量为，D错误； 故选C。 16．（25-26高三上·福建莆田·开学考试）我国最新研发的海洋气象漂流观测仪备受瞩目，其上部安装有太阳能电池板以供气象仪工作，水下装备刷油漆和安装锌块。下列说法正确的是 A．刷油漆和钢铁表面发蓝处理的目的都是为了金属的防护 B．太阳能电池与原电池的工作原理相同 C．安装锌块的保护法为外加电流的阴极保护法 D．锌块为负极，电极反应式为 【答案】A 【解析】A．刷油漆和发蓝处理均通过隔离金属与外界环境来防腐，原理一致，A正确； B．太阳能电池是将光能转化为电能，原电池是将化学能转化为电能，工作原理不同，B错误； C．锌比铁活泼，锌块保护法为牺牲阳极法，外加电流法需外部电源，C错误； D．锌块为负极，Zn失去电子生成Zn2+，电极反应式为，D错误； 故选A。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．（25-26高二上·江苏苏州·期中）反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应进程的关系如图曲线①所示，在反应中加入催化剂可得到如图曲线②。下列说法不正确的是 A．X·M为该反应的中间产物 B．加入催化剂后生成历程中各基元反应均为放热反应 C．使用该催化剂，提高的平衡转化率 D．未加入催化剂时该反应的正反应活化能小于逆反应活化能 【答案】C 【解析】A．和处于曲线谷值位置，说明它们是加入催化剂后生成的反应中间产物，A正确； B．从曲线②可看出，每一步生成产物的总体能量下降，因而各基元反应放热，B正确； C．催化剂只改变反应速率，不改变反应平衡，不能提高X的平衡转化率，C错误； D．由曲线①可知，未加入催化剂时该反应的正反应活化能小于逆反应活化能，D正确； 故答案选C。 18．（25-26高二上·江苏扬州·阶段练习）下列关于热化学反应的描述正确的是 A．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH=1.9 kJ·mol-1可知，石墨能量更高 B．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为184.8 kJ C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．16 g N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-267 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A．为正值说明石墨转化为金刚石吸热，石墨能量更低，金刚石能量更高， A错误； B．可逆反应无法完全转化，实际和置于一密闭容器中充分反应，放出的热量小于理论值，B错误； C．醋酸为弱酸，弱电解质电离过程吸热，故将含的醋酸溶液与含的溶液混合，放出的热量小于，C错误； D．物质的量为，其完全燃烧生成和时放热，则1molN2H4(g)完全燃烧生成和时放热，热化学方程式正确， D正确； 故答案选D。 19．（24-25高二上·江苏·期末）二氧化碳资源化利用有利于减轻温室效应，反应的历程如图所示。 下列说法不正确的是 A．合成甲醇反应的ΔH>0 B．*OCH2→CH2O活化能为2.13ev C．生成副产物CO比CH2O容易 D．要使反应速率加快，主要降低活化能 【答案】B 【解析】A．根据图示可知：反应物CO2、H2的总能量比生成物CH3OH、H2O的总能量低，该反应属于吸热反应，因此合成甲醇反应的ΔH＞0，故A正确； B．根据图示可知*OCH2→CH2O活化能为2.73 ev+0.66 ev =3.39ev，故B错误； C．根据图示可知：生成副产物CO需要的活化能比生成CH2O需要的活化能小，反应需要的活化能越小，反应越容易发生，故生成副产物CO比生成CH2O更容易发生，故C正确； D．对于多步反应，总反应速率由慢反应决定。反应的活化能越大，发生反应就越不容易发生，反应速率最慢。根据图示可知：在上述多步反应中，基元反应的活化能最大，该步反应的化学反应速率最慢，是CO2、H2的发生反应制取CH3OH的决速反应，故要使反应速率加快，主要降低活化能，故D正确； 选B。 20．（2025高二上·江苏·专题练习）我国科学家研发了一种室温下可充电的电池，装置如图所示。放电时，与均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是 A．充电时，碳纳米管电极发生的反应为： B．放电时，每转移电子，消耗(标准状况下) C．充电时，电源b极为正极，向钠箔电极移动 D．放电时，钠箔电极发生氧化反应 【答案】A 【分析】可充电的电池放电时，与均沉积在碳纳米管中，说明碳纳米管作正极，电极反应式为，钠箔负极，电极反应式为，充电时，钠箔作阴极，碳纳米管作阳极，据此解答。 【解析】A．充电时，碳纳米管电极为阳极，发生氧化反应，发生的反应为：，A错误； B．由分析可知，放电时，正极发生的反应为：，故每转移电子，消耗CO2的物质的量为1.5 mol，即体积为标准状况下33.6 L，故B正确； C．由分析可知，充电时，碳纳米管发生氧化反应，作阳极，与电源的正极相连，说明电源b极为正极，在电解池中，阳离子移向阴极，所以Na+向阴极(即钠箔电极)移动，C正确； D．放电时，Na失去电子变成Na+，发生氧化反应，故D正确； 故选A。 21．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是 A．腐蚀过程中，为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为 C．对腐蚀反应起催化作用 D．腐蚀过程中水体酸性增强 【答案】D 【解析】A．铁是活泼的金属，腐蚀过程中，Fe作负极，发生失去电子的氧化反应，A正确； B．正极氧气得到电子，正极反应式为，B正确； C．根据题干信息可判断对腐蚀反应起催化作用，C正确； D．图示为吸氧腐蚀，正极生成，水体应该碱性增强，D错误； 故答案选D。 22．（24-25高二上·江苏苏州·阶段练习）下列电化学实验装置能达到实验目的的是 A．电解精炼铜 B．验证电解饱和溶液的产物 C．在铁制品上镀铜 D．构成原电池 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．粗铜作阳极，被氧化为铜离子进入溶液中，在阴极区被还原，生成铜单质附着在精铜上，可以得到精炼铜，A符合题意； B．该装置电流方向中错误，铁棒作阳极被氧化生成Fe2+，碳棒作阴极，生成氢气，而淀粉碘化钾为检验氯气的装置，应将电流方向翻转，铁棒作阴极，生成氢气用开口向下的试管收集，碳棒作阴极，生成的氯气用淀粉碘化钾检验，B不符题意； C．应将待镀的铁制品连接电源负极，铜片连接正极，C不符题意； D．盐桥两侧的溶液无法构成有效的氧化还原反应，不能构成原电池，铁棒应插入FeCl2溶液，碳棒插入FeCl3溶液，D不符题意； 答案选A。 23．（25-26高二上·江苏·阶段练习）下图是电解精炼铜的实验装置，有关说法不正确的是 A．金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为阳离子进入溶液中 B．阳极泥是比铜不活泼的银、金等贵重金属 C．电解质溶液中浓度减小 D．电解精炼铜过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 【答案】D 【解析】A．电解精炼铜时，阳极（粗铜）中比铜活泼的金属（如锌、铁）和铜均会失去电子，转化为阳离子进入溶液，A正确； B．阳极上比铜不活泼的金属（如银、金）因难以失去电子，会沉积形成阳极泥，B正确； C．阳极溶解的锌、铁等活泼金属转化为阳离子，而阴极仅铜离子得电子析出铜，导致溶液中铜离子浓度减小，C正确； D．阳极溶解的金属包括锌、铁、铜等（摩尔质量不同），阴极仅析出铜，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，D错误； 故选D。 24．（25-26高二上·江苏苏州·期中）两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图，下列说法不正确的是 A．图1、图2中钢闸门均为电子输入的一端 B．图1、图2中钢闸门上均主要发生了还原反应 C．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子，被氧化损耗 D．图1是牺牲阳极的阴极保护法，图2是外加电流的阴极保护法 【答案】C 【解析】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极失去电子被氧化，钢闸门为负极，为电子输入的一端；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，本身不失去电子，闸门为阴极，为电子输入的一端，故A正确； B．图1、图2中钢闸门分别为正极、阴极，其上均主要发生了还原反应，故B正确； C．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，本身不失去电子，故C错误； D．图1为牺牲阳极的阴极保护法，图2是外加电流的阴极保护法，故D正确； 故选C。 25．（25-26高二上·江苏淮安·阶段练习）化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。试回答下列问题。 (1)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量。 ①石墨转化为金刚石反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。 ②对于石墨和金刚石， 更稳定(填“石墨”或“金刚石”)。 (2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程的能量变化示意图。 ①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式： 。 ③若在该反应体系中加入催化剂对反应热 (填“有”或“没有”)影响。 (3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。 (4)用CO2催化加氢可以制取乙烯：。相关化学键的键能如下表，则表中反应过程的x= 。 化学键 C=O H-H C＝C C-H H-O 键能 x 436 764 414 464 【答案】(1) > 石墨 (2) 放热 NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234kJ/mol 没有 (3)B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1 (4)803 【解析】（1）①根据题给信息，石墨转化为金刚石要吸收1.9 kJ的热量，可知石墨具有的能量比金刚石低，石墨转化为金刚石的反应的ΔH>0； ②物质所具有的能量越低越稳定，因此对于石墨和金刚石来说，石墨更稳定； （2）①由图可知，反应物具有的能量大于生成物具有的能量，因此该反应是放热反应； ②根据题给信息，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)时放出的能量=E1-E2=(134-368) kJ/mol=-234 kJ/mol。该反应的热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234 kJ/mol； ③催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应物、生成物的能量，若在该反应体系中加入催化剂对反应热没有影响； （3）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，可知1 mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出热量，则热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1； （4）根据反应的ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，可知(4x+6×436 kJ·mol-1)-(764 kJ·mol-1 +4×414 kJ·mol-1 +8×464 kJ·mol-1)=-304 kJ·mol-1，计算得x=803。 26．（25-26高二上·江苏苏州·月考）回答下列问题： (1)最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图所示。甲烷燃料应从 (填字母)口通入，发生的电极反应式为 。 (2)人工肾脏可采用电化学方法除去代谢产物中的尿素【化学式为】，其原理如图所示。直流电源的负极为 (填“A”或“B”)。写出左室中生成的氯气氧化尿素的化学反应方程式 。 (3)的资源化利用是实现碳中和的重要途径。 电化学法将转化为甲酸 科学家近年发明了一种新型水介质电池。如图所示，电极分别为金属锌和选择性催化材料，放电时，被转化为储氢物质甲酸。 注：双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成，中间为水，作为电解质溶液中和的来源。 放电时，正极电极反应式为 。充电时每生成1mol，理论上阴极获得Zn的物质的量为 mol。与Zn极室相连的离子交换膜为 。 【答案】(1) b (2) B (3) 2 阴离子交换膜 【解析】（1）燃料电池为原电池，溶液中的阳离子H+移向正极，由图可知，右侧为正极室，通入氧气，左侧为负极，在b通入甲烷燃料，发生氧化反应，则酸性条件下生成，电极反应式为，故答案为b；。 （2）由图可知，该装置为电解池，左侧电极室，溶液中的氯离子，失去电子，发生氧化反应，生成氯气，；生成的氯气与尿素反应生成氮气和二氧化碳，化学反应方程式为，则左侧电极室为阳极，A为直流电源的正极； B为直流电源的负极；故答案为B；。 （3）由图可知，放电时Zn失去电子氧化生成，左侧为负极，电极反应式为， 需要有OH-参与反应，则与Zn电极室相连的交换膜为阴离子交换膜，得到电子生成，右侧为正极，电极反应式为；充电时，得到电子还原为Zn，左侧为阴极，电极反应式为，失去电子发生氧化反应生成，右侧为阳极，电极反应式为，充电时每生成1 mol转移4 mole-，阴极上获得2 molZn，故答案为；2；阴离子交换膜。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $