专题06 化学反应与能量(复习课件)2026年高考化学二轮复习讲练测
2026-02-05
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 化学反应的热效应,原电池,化学电源,电解池,金属的电化学腐蚀与防护 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 53.49 MB |
| 发布时间 | 2026-02-05 |
| 更新时间 | 2026-03-18 |
| 作者 | 古希腊掌财小祭司 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-02-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56343577.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦化学反应与能量专题,覆盖反应热与热化学方程式、盖斯定律及应用、电化学原理等核心考点,依据高考评价体系分析2023-2025年考点分布,明确热化学方程式书写、原电池原理等高频考点,归纳五大常考题型,构建系统备考框架。
课件亮点在于“真题精析+方法突破+素养提升”,如2025年福建卷反应热题解析活化能比较、键能分析,培养科学思维中的证据推理能力,电解原理应用题结合工业流程,强化科学探究与实践。通过考向预测和易错点警示,帮助学生掌握答题技巧,教师可据此精准教学,提升复习效率。
内容正文:
chemistry
2026年高考化学 二轮复习 讲练测
专题06
化学反应与能量
析·考情精解
化学高考复习
目录
题型一 反应热与热化学方程式
真题动向 高考化学中,反应热和热化学方程式是必考重点,命题趋势主要集中在热化学方程式的书写与判断、反应热的计算,以人们普遍关注的社会问题为切入点,与盖斯定律结合、与真实应用情境结合。
必备知识 知识1 化学反应的热效应
知识2 反应热的计算方法
知识3 热化学方程式书写
关键能力 能力1 能量变化能垒图的突破策略
能力2 热化学方程式书写及正误判断
命题预测 考向1 反应过程中的能量变化
考向2 能量变化图象
01
构·知能架构
02
破·题型攻坚
03
析·考情精解
化学高考复习
目录
题型二 盖斯定律及应用
真题动向 盖斯定律常融入真实情景,如工业生产、能源利用等,考查学生应用知识解决实际问题的能力。选择题和非选择题均有涉及,如通过能量变化图、键能等创设情景,需掌握虚拟路径法、加合法等解题模型,注重在真实情境中理解物质转化及其能量关系。通过分析建模、实验验证等应用盖斯定律。
必备知识 知识1 盖斯定律
知识2 盖斯定律应用
关键能力 应用盖斯定律解题步骤
命题预测 考向1 利用盖斯定律计算反应热
考向2 盖斯定律综合应用
01
构·知能架构
02
破·题型攻坚
03
析·考情精解
化学高考复习
目录
题型三 原电池原理及应用
真题动向 高考中以选择题为主,以新型电源和生产生活、科学实验、物质制备等为背景,考查电极的判断、离子或电子的移动方向、电子转移数目的判断和电极反应式的书写等。
必备知识 知识1 原电池的工作原理
知识2 “五类”依据判断原电池电极
知识3 “三步”突破原电池电极反应式的书写
知识4 解答新型化学电源的步骤
关键能力 能力1 原电池的工作原理 能力2 电极反应式的书写
命题预测 考向1 原电池的工作原理
考向2 新型电源
01
构·知能架构
02
破·题型攻坚
03
析·考情精解
化学高考复习
目录
题型四 电解原理及应用
真题动向 电解原理应用往往以实际化工生产过程为问题情境,以电化学基础知识为载体,将制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜,提高抗腐蚀性等巧妙融合于试题之中,考查考生对知识的应用能力。
必备知识 知识1 惰性电极电解电解质溶液的产物判断
知识2 “五类”依据判断电解池电极
知识3 电解原理的应用
知识4 “串联”类装置的解题流程
关键能力 能力1 电化学题解题策略
能力2 “串联”类装置的解题流程
命题预测 考向1 电解法制备物质
考向2 应用电解原理消除污染
01
构·知能架构
02
破·题型攻坚
03
析·考情精解
化学高考复习
目录
题型五 金属的腐蚀与防护
真题动向 以生产生活中的真实情境为载体,考查金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。
必备知识 知识1 金属腐蚀两种类型比较
知识2 金属电化学保护的两种方法
关键能力 金属腐蚀与防护解题步骤
命题预测 考向1 金属的腐蚀
考向2 金属的防护
01
构·知能架构
02
破·题型攻坚
03
part one
析·考情精解
2026年高考化学 二轮复习 讲练测
01
01
析·考情精解
命题
轨迹
透视 试题可能以我国前沿科技成果为素材,会以真实生活与科技场景为载体,通过贴近实际的素材创设问题情境,将现代科技、环境保护等元素融入题目设计,既体现化学学科服务社会的实用价值,又引导学生关注科技成就与可持续发展,激发学生科学探究精神与社会责任感。同时,试题也会以工业生产与环境保护中的实际问题为切入点,引导学生运用化学知识分析解决资源循环利用中的难题,树立可持续发展理念。
01
析·考情精解
考点
频次
总结 考点 2025年 2024年 2023年
化学反应与能量的变化 福建卷T5,4分;河南卷T10,3分;海南卷T8,2分;浙江1月卷T11,3分;2025·天津卷T11,3分;北京卷T10,3分;河北卷T12,3分;重庆卷T12,3分;北京卷T11,3分;海南卷T16(2);安徽卷T17(1);甘肃卷T17(1);广东卷T19(3);湖北卷T19(1);四川卷T18(1);陕晋宁青卷T17(1) 海南卷T8,2分;
重庆卷T13,3分;
江苏卷T5,3分;
福建卷T14(1);
江西卷T16(2);
安徽卷T17(1);
广西卷T17(1) 海南卷T7,2分;
浙江1月卷,14,2分
原电池原理及应用 辽吉黑内卷T13,3分;四川卷T14,3分);江西卷T9,3分;重庆卷T10,3分;甘肃卷T12,3分;广东卷T16,4分;广东卷T14,4分;江苏卷T8,3分;浙江1月卷T12,3分;湖北卷T15,3分;山东卷T12,4分 北京卷T3,3分;江苏卷T8,3分;安徽卷T11,3分;福建卷T9,4分;全国甲卷T6,6分;全国新课标卷T6,6分;河北卷T13,3分;广西卷T1,3分;江西卷T11,3分; 全国乙卷T12,6分;
全国新课标卷T10,6分;
浙江6月卷T13,2分;
海南卷T8,2分。
01
析·考情精解
考点
频次
总结 考点 2025年 2024年 2023年
电解原理及应用 陕晋宁青卷T13,3分;
河南卷T12,3分;海南卷T13,4分;北京卷T14,3分;
全国新课标卷T4,6分;
湖南卷T9,3分;
福建卷T9,4分;
河北卷T10,3分;
云南卷T11,3分); 重庆卷T9,3分;山东卷T13,4分;海南卷T13,4分;贵州卷T11,3分;广东卷T16,3分;甘肃卷,7,3分;湖北卷,14,3分;辽吉黑卷,12,3分;广东卷,5,2分;浙江1月卷,13,3分;浙江6月卷,13,3分; 浙江1月卷T11,2分;
湖北卷T10,3分;
辽宁卷T7,3分;
辽宁卷T11,3分;
全国甲卷T12,6分;
山东卷T11,3分;
北京卷T5,6分;
广东卷T16,3分。
金属的腐蚀与防护 广西卷T11,3分 广东卷T5,2分;
浙江1月卷T13,3分;
浙江6月卷,13,3分;
01
析·考情精解
2026
命题
预测 化学反应的热效应的考查,一是在选择题中单独设题,考查反应中的能量变化、反应热的比较及盖斯定律的计算;二是在选择题中某一选项出现,多与图像分析相结合;三是在填空题中考查,考查盖斯定律的计算或结合盖斯定律的热化学方程式的书写。电化学知识是每年必考,大多是选择题,个别省份除了有选择题,还会有二卷的填空题。题干大多以前沿的电化学研究成果为情境,设问方式“大同小异”。预计2026年仍保持这种命题趋向。
part TWo
构·知能架构
2026年高考化学 二轮复习 讲练测
02
化学反应与能量
化学反应与热能
02
构·知能架构
理解概念
盖斯定律
反应途径与反应体系
反应热
中和热
燃烧热
内容:
应用:
特点:
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
在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关,而与反应的途径无关。
反应热计算和比较
化学反应与电能
化学反应与能量
化学反应与热能
电解池
金属的腐蚀与防护
02
构·知能架构
原电池
原理:
形成条件
应用
电极插入电解质溶液中
原理:
化学反应与电能
自发进行的氧化还原反应
活泼性不同的两个电极(燃料电池除外)
两电极之间形成闭合回路
适当的电解质溶液
化学电源(一次、二次、燃料、新型电源)
外加电流作用下,两电极发生氧化还原反应
形成条件
两电极连接直流电源
形成闭合电路
应用
氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金属
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法
part THREE
破·题型攻坚
2026年高考化学 二轮复习 讲练测
03
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
1. (2025·福建卷,5,4分)在25℃、光照条件下,Cl2产生氯自由基,引发丙烷一氯代反应:
i.CH3CH2CH3(g)+Cl2(g)=CH3CHClCH3(g)+HCl(g) ΔH1
ii.CH3CH2CH3(g)+Cl2(g)=CH3CH2CH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2
反应体系中产物n(2-氯丙烷):n(1-氯丙烷)=3:2。下列说法错误的是( )
A.活化能:反应i<反应ii
B.丙烷中的键能:-CH3的C-H>-CH2-的C-H
C.当丙烷消耗2 mol时上述反应体系的焓变为ΔH1+ΔH2
D.相同条件下正丁烷与Cl2发生一氯代反应,产物n(2-氯丁烷):n(1-氯丁烷)>3:2
C
反应ii的反应速率小于i,反应的活化能越低,反应速率越快,故活化能:反应ii
键能越小,越易断裂,反应生成更多的2-氯丙烷,说明丙烷中C-H键能
丙烷消耗时,有参与反应i,有参与反应ii,上述反应体系的焓变为
正丁烷的结构为:,存在两种类型的C-H,与丙烷类似,中间的C-H更易取代,且正丁烷中间碳占比更多,因此取代中间的C-H比例更高
本题通过丙烷氯代反应的机理和产物比例数据,考查活化能与反应速率的关系、化学键键能与反应选择性的关系、反应焓变的计算依据以及同类反应的规律迁移。
新情境
本题以自由基反应机理这一现代化学重要理论为背景,考查考生从宏观产物比例出发,深入微观世界分析反应过程(活化能、键能)的能力。体现了化学反应动力学与热力学在理解与预测反应结果中的指导作用。
新考法
根据产物比例推断反应速率快慢,进而比较活化能大小;理解键能是决定反应区域选择性的内在因素;识别焓变计算中的陷阱,明确焓变与反应路径和物质量的关系;将从丙烷反应中总结出的规律(二级碳氢键更活泼)迁移应用到正丁烷的反应中。
新角度
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
2. (2025•河南卷,10,3分)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为⇌,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,*CH3CH2CH3+2*H→CH3CH=CH2(g)+H2(g)中部分进程已省略),下列说法正确的是( )
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为*CH3CH2CH3→*CH3CH=CH3+*H
C
由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应
平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,
丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定
活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为或
以丙烷脱氢反应进程能量变化图为载体,涉及反应热效应、平衡常数影响因素、催化剂作用、反应决速步骤等内容,要求考生理解反应原理并判断说法
新情境
石油化工领域中丙烯生产至关重要,试题引导考生运用反应原理分析丙烷脱氢制丙烯过程,体会化学在工业生产中的应用价值,培养工程思维,体现化学学科在工业领域的实用性。
新考法
本题目的在于实现课程标准中“能分析化学科学在开发利用自然资源等方面的价值和贡献”, 理解能量变化与反应进程关系,能分析催化剂作用机制,增强考生认识化学原理的重要应用。
新角度
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
3.(2025·海南卷,8,2分)等温等压下,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0。此反应放出的热用于火力发电,能量转化效率为η。下列说法错误的是 ( )
C
A.该反应ΔS<0
B.产物为H2O(g)时,反应放出的热量减少
C.该反应在燃料电池模式下进行,反应焓变为,
D.该反应在燃料电池模式下做电功,转化效率为,
生成时,相比少释放了液化潜热,故放出的热量减少
焓变(ΔH)是状态函数,与反应途径无关。燃料电池中反应的焓变ΔH'与原反应ΔH相等
燃料电池直接将化学能转化为电能,能量损失小于火力发电(需经热能→机械能→电能),故η'>η
反应中气体物质的量减少(3 mol→1 mol),且生成液态水,系统混乱度降低,ΔS<0
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
4.(2025·浙江1月卷,11,3分)下列说法正确的是( )
B
A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ΔH<0,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Na(s)+12Cl2(g)=NaCl(s) ΔH1<0,Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s) ΔH2<0,则
Na(s)+12Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g) ΔH<0
根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,该反应ΔH<0、ΔS<0,温度较低时ΔG<0,故低温能自发进行
该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小
反应为放热反应,则E正-E逆<0,则正反应的活化能小于逆反应的活化能
① ,② ,根据盖斯定律,反应①-反应②得到目标反应,则,由于不能明确相对大小,则不能确定
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
5.(2025·天津卷,11,3分)下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是( )
B
A.BaO和足量的水
B.Al和足量的NaOH溶液
C.ZnO和足量的稀硫酸
D.KOH溶液和足量的稀盐酸
BaO与水反应生成,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,
与NaOH溶液反应生成气体,气体逸出时会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定
该反应为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定
该反应为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
C
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有σ键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为100%
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
6.(2025•北京卷,10,3分)乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
②中生成的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断裂与形成
生成总反应中有生成,原子利用率不是
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型一
反应热与热化学方程式
真题动向
7.(2025•河北卷,12,3分)氮化镓是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应 制备。反应历程代表过渡态)如下:
下列说法错误的是( )
D
A.反应ⅰ是吸热过程
B.反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69eV
C.反应ⅲ包含2个基元反应
D.总反应的速控步包含在反应ⅱ中
反应中的相对能量为0,经完成反应,生成
和,此时的相对能量为,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程
反应中因脱去步骤需要经过,则活化能为与的相对能量差,即
反应从生成经历过渡态TS6,,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应
整反应历程中,活化能最高的步骤是反应中的对应得反应步骤(活化能为,所以总反应的速控步包含在反应中
必备知识
知识1 焓变
题型一
反应热与热化学方程式
名称
类别 反应热 燃烧热 中和热
正负 放热:
吸热:
单位
反应条件 一定压强下 酸碱的稀溶液
反应物的量 不限量 可燃物 不限量) 可能是也可能不是
生成物的量 不限量 不限量 水是
主要影响因素 反应的温度与压强;反应物的量;物质的状态;反应的限度 与反应物性质有关 与酸碱强弱有关,与
反应物的量无关
相互关系 燃烧热、中和热是反应热的一种特例。
必备知识
知识1 焓变
题型一
反应热与热化学方程式
名称
类别 反应热 燃烧热 中和热
热化学方程式
判断四查 一查是否标明物质的聚集状态 ,有同素异形体的固体必须注明物质状态。
二查的“”、“-”是否与吸热、放热一致。
三查的数值是否与方程式中的物质的化学计量数 (代表物质的量可为分数)相一致。
四查的单位是否是。
特别提醒 ①燃烧热一是可燃物为,二是产物是稳定的氧化物为液态,碳为
②催化剂不改变的大小,对放热反应若反应物是气态时比在固态时放出热量多
③在比较大小时,要区别正与负,若为放热反应,放热越多,则越小;若为吸热反应,吸收热量越多,越大
必备知识
知识2 热化学方程式书写
题型一
反应热与热化学方程式
一写方程式
二标状态
三标条件
写出配平的化学方程式
用s,,g,,标明物质的聚集状态
标明反应的温度和压强(101kpa、25℃时可不标注)
四标
在方程式后写出,并根据信息注明的“+”或“—”
五标数值
根据化学计量数计算写出的值
必备知识
知识2 热化学方程式书写
题型一
反应热与热化学方程式
易错提醒
(1)注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
(2)注明反应物和生成物的状态:固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
(3)热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量,而不表示
分子个数(或原子个数),因此可以写成分数。
(4)热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
(5)由于ΔH与反应物的物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
关键能力
能力1 能量变化能垒图的突破策略
题型一
反应热与热化学方程式
一看
二分析
三判断
通览全图,理清坐标含义
细看变化,分析各段反应
综合分析,作出合理判断
能量变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程。
横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。
纵坐标表示能量的变化,
不同阶段的最大能垒即该反应的活化能
仔细观察曲线的变化趋势,分析每一阶段发生的反应是什么,各段反应是放热还是吸热,能量升高的为吸热,能量降低的为放热。
综合整合各项信息,紧扣题目要求,作出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加,即得到完整反应;催化剂只改变反应的活化能,不改变反应的反应热,也不会改变反应物的转化率
关键能力
能力2 热化学方程式书写及正误判断
题型一
反应热与热化学方程式
一写方程式
二标状态
三标条件
写出配平的化学方程式
用s,,g,,标明物质的聚集状态
标明反应的温度和压强(101kpa、25℃时可不标注)
四标
在方程式后写出,并根据信息注明的“+”或“—”
五标数值
根据化学计量数计算写出的值
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
1. (2026·河北邯郸高三联考)减少排放,捕集并利用是我国能源领域的一个重要战略方向。在一定温度和压强下,以为原料制备二甲醚的主要反应如下:
下列说法错误的是( )
C
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol−1;
②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH2=-245kJ·mol−1;
③ 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3
A.反应①的反应物总能量低于生成物总能量
B.反应②中形成新化学键释放的总能量大于破坏旧化学键吸收的总能量
C.反应③能表示其在标准状况下的热化学方程式
D.反应③的
【解析】A项,反应①的为,说明是吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,A正确;B项,
反应②的为负值,表明反应放热,形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量,B正确;C项,标准
状况下,为液态,而反应③中为气态,无法表示标准状况下的热化学方程式,C错误; D项,根据盖斯定律,
③②,故 正确;
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
2.已知:①
②
③
④
下列说法正确的是( )
B
A.的燃烧热为
B.完全燃烧放出的热量大于
C.在中完全燃烧放出的热量
D.一定条件下,与足量充分反应放出的热量
【解析】A项,甲烷的燃烧热为甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,由反应①可知,甲烷的燃烧
热小于,故A错误;B项,由反应③可知,碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于,
故B正确;C项,由反应②可知,氢气在氯气中完全燃烧放出的热量为,故C错误;
D项,由反应④可知,二氧化硫转化为三氧化硫的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则一定条件下,
二氧化硫与足量氧气充分反应放出的热量小于,故D错误;故选B。
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
3.燃烧热指时,纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,如C转化
转化为。已知丙烷的燃烧热,下列有关丙烷的说法正确的是( )
D
A.丙烷的燃烧反应中,反应物的焓小于生成物的焓
B.
C.
D.甲烷的燃烧热,等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多
【解析】A项,燃烧为放热反应,焓变为负值,则丙烷的燃烧反应中,反应物的焓大于生成物的焓,A错误;
B项,烷烃的标准燃烧热所指的稳定氧化物是指气体和液态水,反应中为CO气体,B错误;C项,烷烃的
标准燃烧热所指的稳定氧化物是指气体和液态水,反应中为气态水,C错误;D项,在 下,甲烷的
热值是,在下,丙烷的热值是,
则等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多,D正确;故选D。
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
4.在和下,燃烧生成液态水放出的热量,则下列热化
学方程式中书写正确的是( )
B
A.
B.
C.
D.
【解析】A项,完全燃烧生成液态水放热,则完全燃烧生成液态水放热
不正确;B项,完全燃烧生成液态水放热,则热化学方程式为
正确;C项,由题意知,燃烧生成液态水,而不是气态水,所以
不正确;D项,燃烧放出热量,而不是吸收热量,
所以不正确;故选B。
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
5.根据以下热化学方程式,和的大小比较错误的是( )
B
A. ,则有
B. ,
则有
C. ,则有
D. ,则有
【解析】A项,依据盖斯定律分析,液态溴变化为气态溴需要吸收热量,反应是放热反应,焓变是负值,
所以正确;B项,S燃烧生成二氧化硫放热,反应是放热反应,焓变是负值,所以
错误;C项,铝活泼性大于铁,能量高于铁,反应是放热反应,焓变是负值,
正确;D项,碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧生成CO放出的热量,反应是放热反
应,焓变是负值,所以正确;故选B。
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
6.以CO和为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就需要将转化为甲醇。
已知:①
②
③
下列说法不正确的是( )
C
A.若温度不变,反应①中生成时,放出的热量大于
B.与合成甲醇的热化学方程式为:
C.通过电解制和选用高效催化剂,可降低与合成甲醇反应的焓变
D.以和为原料合成甲醇,同时生成,该反应需要吸收能量
命题预测
考向1 反应过程中的能量变化
题型一
反应热与热化学方程式
【解析】A项,能量高于 ,反应物的总能量相同,根据能量守恒定律,
若温度不变,反应国中生成时,放出的热量大于,故 A 正确;B项,根据盖斯
定律,①②得 故B
正确;C项,催化剂可降低与合成甲醇反应的活化能,但不改变反应的焓变,故C错误;D项,
已知反应④
,根据盖斯定律
④得
,则该反应需要吸收能量,故 D 正确;
故选C。
命题预测
考向2 能量变化图象
题型一
反应热与热化学方程式
7. 【能量变化与图象结合】 (2026·北京西城高三期中)化学硫碘循环硫化氢分解联产
氢气、硫磺是能源研究领域的重要课题。下列说法正确的是( )
D
A.图1反应若使用催化剂,既可以改变反应路径,也可以改变其
B.图2中若的状态为气态,则能量变化曲线可能为①
C.图3中的反应为吸热反应,所以需要加热才能进行
D.由图1、图2和图3可知,
命题预测
考向2 能量变化图象
题型一
反应热与热化学方程式
【解析】A项,催化剂改变反应路径,不改变反应热,A错误;
B项,的能量高于的能量,能量变化曲线不可能为①,焓变值应该更大,B错误;
C项,图3中的反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热才能进行,如氯化铵和氢氧化钡
晶体为吸热反应,不需要加热即可进行,C错误;
D项,由图1:;由图2:
;由图3:
,根据盖斯定理可知
,D正确;故选D。
命题预测
题型一
反应热与热化学方程式
8. (2026·河南新未来联合测评高三联考)利用甲烷与水蒸气重整反应可制备氢气:
,其反应过程和能量变化如图所示(图中所有物质均
为气态)。下列说法中正确的是( )
考向2 能量变化图象
C
A.根据图像无法判断该过程是吸热反应还是放热反应
B.根据图像可推知该反应需要在加热和催化剂条件下才能发生
C.恒温恒容条件下,反应容器内压强不再变化时反应已达限度
D.
【解析】A项,由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,可以根据图像判断该过程是
吸热反应还是放热反应,A错误;B项,由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,但
吸热反应不一定需要加热或使用催化剂才能发生,B错误;C项,该反应是气体物质的量增大的反应,恒温恒容条件
下发生反应,反应容器内压强增大,当反应容器内压强不再变化时反应已达限度,C正确;D项,
的生成物总能量-反应物总能量
错误;故选C。
命题预测
题型一
反应热与热化学方程式
9. 【25年河北卷T2改编】氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光
电信息材料等领域,可利用反应 制备。反应历
程(TS代表过渡态)如图所示,下列说法错误的是( )
D
考向2 能量变化图象
A.反应i是吸热过程
B.反应ii中脱去步骤的活化能为
C.反应iii包含总反应的决速步
D.改用更高效的催化剂,的平衡转化率会增大
【解析】A项,观察历程图可知,反应中的相对能量为0,经生成
和和的相对能量为,因此反应为吸热过程,A正确;B项,反应中因脱去
步骤需要经过,则活化能为与的相对能量差,即正确;C项,反应由
生成经历过渡态为总反应的决速步,
C正确;D项,改用更高效的催化剂,能增大反应速率,但的平衡转化率不变,D错误; 故选D。
命题预测
考向2 能量变化图象
题型一
反应热与热化学方程式
10. (2026·贵州六盘水一模)丙烯是重要的化工原料,可用丙烷在催化剂a或b作用下发生脱氢反应制备,总反应方程式为,反应进程中相对能量变化如图所示[表示吸附态,中
部分进程已省略]。下列说法正确的是( )
B
A.总反应是放热反应
B.其他条件相同时,催化剂a或b对丙烯的平衡产率无影响
C.与催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态较不稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为变化
【解析】A项,总反应中,反应物相对能量小于产物相对能量,为吸热
反应,A错误;B项,催化剂不影响平衡,故对丙烯的平衡产率无影响,B正确;C项,由图可知,丙烷被催化剂a
吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定,C错误;D项,活化能高的反应速率慢,是反应的决速
步骤,故决速步骤为
错误; 故选B。
命题预测
考向2 能量变化图象
题型一
反应热与热化学方程式
11.(2026·新疆兵地高中示范校高三期中) 等结合实验与计算机模拟结果,研究了在催化剂表面上与的反应历程,前三步历程如图所示,吸附在催化剂表面上的物种用标注, 表示过渡态。下列有关说法错误的是( )
B
A.物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热过程
B.形成过渡态的活化能为
C.前三步历程中有极性键和非极性键的断裂以及极性键的形成
D.反应历程中能量变化最大的反应方程式为:
(
【解析】A项,由图可知,物质被吸附在催化剂表面形成过渡态过程都是能量升高,是吸热过程,A正确;B项,
由图中数据可计算,形成过渡态的活化能为,B错误;C项,前三步历程中有
极性键和H-H非极性键的断裂,以及O-H极性键的形成,C正确;D项,由反应历程图可看出能量变化最大的
反应方程式是 ,D正确;故选B。
命题预测
考向2 能量变化图象
题型一
反应热与热化学方程式
12.化学反应的反应过程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A
A.过程①、②均放出热量
B.光照和点燃条件下的反应热是相同的
C.
D.气态氢原子的能量高于氢气的能量
【解析】A项,过程①为化学键断裂的过程,需要吸收能量,A错误;B项,反应热和反应物、生成物
的能量有关,光照和点燃条件下的反应热是相同的,B正确;C项,由图可知,氢气、氯气反应生
成氯化氢气体放出热量,故反应热化学方程式为
正确;D项,由图可知,气态氢原子的能量高于氢气的能量,D正确。
故选A。
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
1. (2025·重庆卷,12,3分)肼与氧化剂剧烈反应,释放大量的热量,可作火箭燃料。已知下列反应:
①
②
③
则反应的为( )
B
A.
B.
C.
D.
将原方程式进行(①③)变换,可得目标方程式,所以,应为
组合反应①、③及反转的反应②,得到总为,再除以4得
未除以4,直接取,不符合目标反应的系数比例
符号和系数均与推导结果不符
本题考查热化学方程式的计算,要求考生能够根据已知反应的热化学方程式计算目标反应的反应热
新情境
本题以肼与氧化剂的反应为载体,考查考生对热化学方程式的理解和计算能力。这体现了热化学方程式在化学反应能量变化分析中的重要性。
新考法
新人教版化学教材中对热化学方程式的计算有系统的讲解,包括反应热的计算方法和盖斯定律的应用等,这就要求掌握热化学方程式的计算方法,能够根据已知反应的热化学方程式计算目标反应的反应热。同时,需要具备对热化学方程式进行综合分析的能力。
新角度
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
2. (2025•北京卷,11,3分)为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可
设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。 下列说法不正确的是( )
C
A.NaCl固体溶解是吸热过程
B.根据盖斯定律可知:
C.根据各微粒的状态,可判断
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
NaCl固体溶解过程的焓变为,为吸热过程
由盖斯定律可知,即
第一步NaCl固体变为和,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,;第二步为和与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,
溶解过程的能量变化,却决于NaCl固体断键吸收的热量及和水合过程放出的热量有关,即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
3.(2025·海南卷,16)石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰
和水为原料,经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式:
Ⅰ.
(2)已知:Ⅱ.
Ⅲ.
所以_____________(写表达式)。
由盖斯定律得:反应反应反应III,则焓变:。
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
4.(2025·安徽卷,17) 通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
-41.2
(1)反应的________。
由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则;
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
5.(2025•甘肃卷,17)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质,得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应:
反应
反应
-137
由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则;
(1)时,反应的________。
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
6.(2025•广东卷,19)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(3)以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号 过程
①_________。
-267.8
①已知:反应;反应;将反应反应b可得,则;
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型二
盖斯定律及其应用
真题动向
7.(2025•陕晋宁青卷,17)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
-65
已知:
将 Ⅱ可得
;
(1)计算_______
必备知识
知识1 盖斯定律
题型二
盖斯定律及其应用
(1)内容: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。
(2)特点:在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关,而与反应的
途径无关。反应热总值一定,如图表示始态到终态的反应热。
则。
必备知识
知识2 盖斯定律应用
题型二
盖斯定律及其应用
一写
二画
三乘
写出待求的目标化学方程式
画出目标方程式中各物质在已知热化学方程式中的位置
根据目标方程式中各物质的计量数,对已知热化学方程式乘以适当的系数
四加
将新的的方程式进行加减(反应热也需要相应加减),得到目标热化学方程式
五查
检查目标热化学方程式
方法:
必备知识
知识2 盖斯定律应用
题型二
盖斯定律及其应用
温馨提醒
1.当反应式乘以或除以某数时,ΔH也应乘以或除以某数。
2.反应式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
3.通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把ΔH看作一个整体。
4.在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
5.当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
关键能力
能力 应用盖斯定律解题步骤
题型二
盖斯定律及其应用
第一步
第二步
第三步
查唯一
调系数
定侧向
①若目标热化学方程式中某物质只与一个已知热化学方程式共有,则选择此物质为参照物,以此参照物在目标热化学方程式的计量数、ΔH的必变量;
②若目标热化学方程式中某物质在多个已知的热化学方程式中出现,则在计算确定ΔH时,该物质暂时不考虑作为参照物。
将焓变代入,求出特定目标方程式的反应热或按题目要求书写目标热化学方程式
将参照物在已知热化学方程式中的计量数调整为与目标热化学方程式中相同
第四步
第五步
消无关
做运算
已知热化学方程式中的某个或某几个物质与目标热化学方程式中的共有物质在同一边(同为反应物或生成物),直接相加,反之,相减
经过上述三个步骤处理后仍然出现与目标方程式无关的物质,再通过调用剩余的已知方程式,消除无关的物质
命题预测
考向1 利用盖斯定律计算反应热
题型二
盖斯定律及其应用
1.(2026·浙江省Z20联盟高三一模)油气开采、石油化工、煤化工等工业废气中普遍含有,需要回收处理并加以利用。查阅文献知,对的处理有多种方法。
-314
(1)克劳斯工艺。已知反应:
反应
反应
①反应 ________
①由盖斯定律可知反应III ;
命题预测
考向1 利用盖斯定律计算反应热
题型二
盖斯定律及其应用
2.(2025·浙江省温州市高三一模)将硫化氢分解使其转化成氢气和硫具有非常重要的工业意义。
分解反应:
-71.8
已知:① ;
②,
根据盖斯定律①②得
;
(1)已知:
计算 ________。
命题预测
考向1 利用盖斯定律计算反应热
题型二
盖斯定律及其应用
3.(2025·浙江省宁波市高三二模)烟气中的去除及回收是一项重要的研究课题。一定条件下,用CO与高浓度烟气中反应回收硫,发生如下反应:
反应
-410
已知:根据CO和的标准燃烧热为:,可得
①;
②;
根据盖斯定律①②得到:
;
(2)已知CO和的标准燃烧热为:,计算反应1的
_______。
命题预测
考向1 利用盖斯定律计算反应热
题型二
盖斯定律及其应用
4.(2025·浙江省桐乡市三模)“双碳”背景下,以为原料合成
等原料有重要的意义。涉及到的反应如下:
已知如下热化学方程式:
反应
反应
反应
-90.6
由盖斯定律可知,反应反应反应,则
;
(1)计算:________。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
5. 【25年北京卷T11改编】物质溶解包括两个过程:①溶质分子或离子的离散;②溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合,即溶剂化过程。NaCl固体溶于水过程示意图如下。下列说法错误的是( )
C
A.
B.
C.溶剂化过程是吸热过程
D.溶解过程的能量变化,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关
【解析】据图,,离子键断裂过程吸热;
,此过程形成水合离子,过程放热;,此过程形成
水合离子,过程吸热。A项,根据盖斯定律可知,故 正确;B项,根据盖斯定律可得
正确;C项,溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合,即溶剂化过程,图中可用
表示溶剂化过程,该过程放热,C错误;D项,溶解过程的能量变化取决于破坏氯化钠中离子键吸收的能量和离子水合释
放的能量大小,与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;故选C。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
6.在一定温度压强下,依据图示关系,下列说法不正确的是( )
B
A.石墨
B.石墨)和金刚石)分别与足量反应全部转化为 ,前者放热多
C.
D.化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
【解析】A项,由题干信息可知,反应石墨
反应
,则反应I-反应II得石墨,根据盖斯定律
可知正确;B项,由题干信息可知,石墨金刚石,即石墨)具
有的总能量低于金刚石),则石墨)和金刚石)分别与足量反应全部转化为,
后者放热多,B错误;C项,由题干信息可知,反应石墨 ,反应
金刚石 则反应I-反应III得石墨金刚石),根据盖斯定律可知,
正确;D项,根据盖斯定律可知,化学反应的,只与反应体系的始态和终态有关,
与反应途径无关,D正确;故选B。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
7. 【逻辑思维与科学建模】金属钠和氯气反应的能量关系如图所示,
下列说法不正确的是( )
C
A.原子失电子为吸热过程,相同条件下,的
B.的值数值上和共价键的键能相等
C.
D.在较低温度下自发进行
【解析】A项,原子失电子为吸热过程,相同条件下,K与同一主族,电离能
同主族从上到下逐渐减小,的的,
故A正确;B项,断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量,则的值数值
上和共价键的键能相等,故B正确; C项,由盖斯定律可知,反应一步完成和分步完成的能量相同,则
,则,
故C错误; D项,反应中,,低温下可自发进行,
故D正确;故选C。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
8. 氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。
①
②
③
④
B
已知:,下列说法正确的是( )
A.HF的电离过程吸热
B.
C.
D.
【解析】A项,根据③式是电离方程式,③①-②,,
由于,故,说明HF的电离是放热过程。故A不正确。B项,
根据③①-②得出,已知,故。故B正确。C项,
根据以上推知,反应④是反应①的逆过程,。故C错误。
D项,反应④是反应①的逆过程,故。故不正确。故选B。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
9.已知对应的反应中已省略,且 :下列说法正确的是( )
C
A.
B.的值是的燃烧热
C.
D.稳定性:正丁烷>异丁烷
【解析】A项,分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热,若,说明燃烧两种物质时
前者释放的热量较后者少,由此知异丁烷的能量较低,则正丁烷转化为异丁烷是放热反应,故A错误;
B项,燃烧热是纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,含H元素的物质燃烧生成的指定产物
为液态水,所以的值不是正丁烷的燃烧热,故B错误;C项,和的始态和终态
相同,由盖斯定律可知,,故C正确;D项,相同条件下,能量越低越稳定,则
稳定性:正丁烷<异丁烷,故D错误;故选C。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
10.天然气使用前需要脱硫,发生下列反应:
① ②
③ ④
则的正确表达式为( )
A
A. B.
C. D.
【解析】根据盖斯定律,①×-③×得⑤:;
根据盖斯定律,②×-③×得⑥:;
⑤⑥得:,故选A。
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
11. (2025·陕西省部分学校高三质检)生成热是指由标准状况下最稳定单质生成标准状况下单位物质的量的化合物的热效应或焓变。最稳定的单质的
标准生成热规定为零。几种含锡物质的生成热如图所示。下列叙述错误的是( )
C
A.其他条件相同,最稳定的是
B.
C.
D.最稳定的Sn在氧气中燃烧生成时放出的热量为
命题预测
考向2 盖斯定律综合应用
题型二
盖斯定律及其应用
【解析】A项,其他条件相同,物质能量越低越稳定,由图可知,四种含锡物质中的生成热最小,
即生成单位物质的量的含锡物质,生成时放热量最大,则的能量最低,也最稳定,A正确;
B项,由生成热的定义可得热化学方程式:
①、
②,由②-①式可得:,
则由盖斯定律可得该反应的
,B正确;
C项,由生成热的定义可得热化学方程式:③、
④,由③-④式可得:,
则由盖斯定律可得该反应的,
C错误;D项,由生成热的定义可得热化学方程式:
物质的量:,
则放出热量:,D正确;故选C。
题型三
原电池原理及应用
真题动向
1. (2025•辽吉黑内卷,13,3分)一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中极均增重。若将b极换成电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是( )
D
A.放电时向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:
D.若以电极代替a极,电池将失去储氯能力
放电时b电极是正极,阳离子向正极移动,所以向b极迁移
负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池可用于海水脱盐
a电极是负极,电极反应式为
若以电极代替a极,此时失去电子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能力
本题以储氯电池装置为载体,考查电化学原理、电池反应和电极过程分析,包括电池正负极判断、电极反应式书写以及电池中物质迁移和转化规律的理解。
新情境
本题以储氯电池装置为载体,考查考生对电化学原理的理解和应用能力,培养考生对新能源技术的兴趣和认识
新考法
电化学原理在能源存储与转换中有广泛应用。需要能根据电池装置图和相关描述判断电池的正负极,写出电极反应式,理解电池中的物质迁移和转化规律,会分析电池的储氯能力和应用场景。
新角度
题型三
原电池原理及应用
真题动向
2. (2025·四川卷,14,3分)最近,我国科学工作者制备了一种电催化剂,并将其与金属铝组装成可充电电池,用于还原污水中的为,其工作原理如图所示。研究证明,电池放电时,水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子,氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。下列说法错误的是( )
A
A.放电时,负极区游离的数目保持不变
B.放电时、还原为,理论上需要氢原子
C.充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D.充电时,电池总反应为
放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根:
,当转移 电子时,消耗,同时正极区会有通过离子交换膜进行补充,净消耗,故负极区游离的数目会减少
氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为,还原
,由化合价变化可知,得到电子,所以理论上需要氢原子。
充电时,阴离子向阳极移动,所以充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
充电时,电池阴极反应式为,阳极反应式为
,总反应为
题型三
原电池原理及应用
真题动向
本题以可充电电池为切入口,结合应用电化学知识处理污水,涉及原电池和电解池中电极反应的判断、离子交换膜的作用、电池总反应的判断等内容,需要考生掌握电化学的基本原理和相关反应的书写方法,并能运用其分析和判断电化学装置中的各步变化。
新情境
电化学技术在能源转化和环境保护领域具有广泛应用,本题以我国科学工作者制备的电催化剂与金属铝组装成的可充电电池为背景,考查考生对电化学知识的掌握情况,体现了化学在新能源开发和环境保护方面的重要贡献,有助于引导考生关注电化学领域的最新研究进展,培养其运用化学知识解决能源和环境问题的能力。
新考法
解题过程中,要理解原电池和电解池的工作原理,能够正确书写电极反应式,判断离子交换膜的作用以及电池总反应的合理性,考查了考生的电化学知识和分析判断能力。
新角度
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型三
原电池原理及应用
真题动向
3.(2025·江西卷,9,3分)我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。已知:CuHCF为铜基普鲁士蓝,下列说法错误的是 ( )
C
A.CuHCF中的铁为价
B.交换膜为阴离子交换膜
C.洗脱目的是去除电极吸附的
D.溶液可电解再生电池负极
反应CuHCF的化学式为,设化合价为为价,为-1价,整体电中性:,解得
电极为负极,反应为,负极区正电荷增加。污水中通过交换膜移向负极区以平衡电荷,说明交换膜允许阴离子通过,为阴离子交换膜
在正极得到电子生成被CuHCF电极吸附,洗脱目的是利用的氧化性去除电极吸附的
电解溶液时,阴极反应为,可得到单质再生负极
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型三
原电池原理及应用
真题动向
4.(2025·重庆卷,10,3分)下图为二次电池的放电过程示意图如图所示。下列叙述正确的是 ( )
D
A.放电时,M极为正极
B.放电时,N极上反应为
C.充电时,消耗的同时将消耗
D.充电时,M极上反应为
放电时,M电极为负极
放电时,N电极反应为:
建立电子转移关系式:,由此可知,消耗,同时消耗
充电时,M极为阴极,电极反应与原电池相反:
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型三
原电池原理及应用
真题动向
5.(2025·甘肃卷,12,3分)我国科研工作者设计了一种海水电池驱动海水电解系统(如下图)。以新型为催化剂 (生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 ( )
D
A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率
B.在外电路中,电子从电极1流向电极4
C.电极3的反应为:
D.理论上,每通过电子,可产生
催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率,提高催化效率
电极1是负极,电极4为阴极,电子从电极1流向电极4
电极3为阳极,发生氧化反应,生成氧气,电极3的反应为:
电极2和电极4均产生氢气,理论上,每通过电子,可产生
A.1.0molZ的sp3杂化碳原子数为2NA
B.1.0mol[Z•]+的未成对电子数为NA
C.1.0molZ2+的sp2杂化碳原子数为40NA
D.0.1molZ完全氧化为Z2+,生成的阴离子数为0.2NA
题型三
原电池原理及应用
真题动向
6.(2025•广东卷,16,4分某理论研究认为:燃料电池(图 的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上( )
C
A.负极反应的催化剂是
B.图a中,到过程的活化能一定最低
C.电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变
D.相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同
氧气发生还原反应,做正极,正极反应的催化剂是
图a中,到过程为 获得第一个电子的过程,根据题中信息,获得第一个电子的过程最慢,则到过程的活化能一定最高
氢气发生氧化反应,做负极,电极方程式为:,同时,反应负极每失去1个电子,就会有一个 通过质子交换膜进入正极室,故电池工作过程中,负极室的溶液质量保持不变,
由图可知,氧气催化循环一次需要转移4个电子,氢气催化循环一次需要转移2个电子,相同时间内,电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数不相同,
必备知识
知识1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
1.原电池解题模型
必备知识
知识1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
2.可逆电池模型解题
关系图示
解题模型
例:。
必备知识
知识2 “五类”依据判断原电池电极
题型三
原电池原理及应用
判断依据
电极 电极材料 电极反应 电子流向 离子移向 电极现象
负极 活泼金属 氧化反应 流出 阴离子移向 电极质量减小
正极 不活泼金属
或非金属 还原反应 流入 阳离子移向 电极增重或质量不变
必备知识
知识3 “三步”突破原电池电极反应式的书写
题型三
原电池原理及应用
第一步
第二步
第三步
分析氧化还原反应
注意电解质溶液环境
注意电解质溶液环境
根据氧化还原反应,分析元素化合价的升降,确定正负极反应物质及电子得失数目
分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况,确定电极反应,写出电极反应式
调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加,消去电子,得出总反应式
必备知识
知识4 解答新型化学电源的步骤
题型三
原电池原理及应用
1.判断电池类型
2.确定电池两极
3.充电电池
放电时为原电池
判断电子、离子移动方向
放电时为原电池
核实电子、离子移动方向
书写电极反应和电池反应
失去电子的为负极反应
另一电极反应式
总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式
4.电极反应
关键能力
能力1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
①构造方面
②电极方向
③电子流向
④反应现象
⑤离子移向
较不活泼金属或导电非金属
还原反应
电子流入
电极增重或有气体产生等
阳离子移向
正极
负极
较活泼金属
氧化反应
电子流出
不断溶解
阴离子移向
关键能力
能力2 电极反应式的书写
题型三
原电池原理及应用
分析电解质溶液
依据电子得失守恒,得出总反应式
确定正、负极产物
并配平电极反应式
确定正、负极
电子得失数目
分析氧化还原反应及题中信息
命题预测
考向1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
1.某小组利用下列装置进行电化学实验,下列实验操作及预期现象正确的是( )
C
A.X和Y与电流表连接,电子由极流向极
B.X和Y与电流表连接,将换成测得电流更大
C.X和Y分别与电源“-”、“”极相连,极质量减轻
D.X和Y分别与电源“-”、“”极相连,极质量减轻
【解析】A项,作负极,电子由极流向极,错误;B项,的活动性相差小,
测得电流也小,错误;C项,X为、Y为作阳极,被电解,质量减轻,C正确,D错误。
命题预测
考向1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
2.(2025·浙江省温州市三模)铝-空气电池、电池,均以海水为电解质溶液。下列叙述中正确的是( )
A
A.单位质量的负极输出电量:铝-空气电池电池
B.两种电池均是二次电池
C.铝-空气电池负极反应式:
D.两电池放电时,均是在正极被还原
【解析】A项,铝,输出电子,镁,输出电子,质量相同的镁和铝输出
的电量铝大于镁,A正确;B项,两种电池均不可充电再使用,是一次电池,B错误;C项,氢氧
化铝为弱电解质,铝-空气电池负极反应式:D项,铝-空气电
池放电时,正极空气中的氧气被还原,电池放电时,氯化银在正极被还原,D错误;故选A。
命题预测
考向1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
3. (2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)已知水中溶解氧随含盐量的增加而递减。下图为某实验小组探究铁片(含杂质)吸氧腐蚀的示意图:下列说法正确的是( )
C
A.闭合时,电极A为正极,发生还原反应
B.闭合时,电极C的电极反应式为:
C.断开时,铁片D比闭合时的腐蚀更严重
D.为增强铁锅的防护,应在洗净擦干的锅里加适量食盐水
【解析】闭合时,该装置为原电池,发生吸氧腐蚀,A电极上易失电子发生氧化反应,则铁片A电极为负极,
铁片B 电极上得电子发生还原反应,则铁片B电极为正极;闭合时,该装置为浓差原电池,左侧烧杯中溶液
浓度大于右侧,电子从铁片C电极流向铁片D电极,C为负极、 D为正极。A项,闭合时,A电极为负极,发生
氧化反应,A错误;B项,闭合时,浓度高的一侧为负极,电极C上电极反应为错误;C项,
闭合时,铁片C为负极、铁片D为正极,铁片D电极被保护,断开时,铁片C、铁片D各自形成原电池,都
作负极,铁片D电极被腐蚀,所以断开时,铁片D比闭合时的腐蚀更严重,C正确;D项,铁锅中含有和其它
金属,中性溶液中锅易发生吸氧腐蚀,所以为增强铁锅的防护,应洗净擦干铁锅,若加入适量食盐水,铁会发生
吸氧腐蚀,无法起到铁锅防护的目的,D错
命题预测
考向1 原电池的工作原理
题型三
原电池原理及应用
4.(2025·浙江省台州市高三一模)1836年,英国化学家制成了第一个如图所示的双液电池,标志着化学电池进入生产和生活中。已知反应: .。K为反应在常温下的平衡常数。下列说法不正确的是( )
C
A.
B.盐桥中向溶液移动
C.若将盐桥换成铜棒,电流计不会发生偏转
D.若向溶液中加入适量固体,电流计偏转程度增大
【解析】由图装置为原电池装置,锌比铜活泼,锌失去电子发生氧化反应为负极,铜极为正极,铜离子得到电子发生
还原反应,总反应为A项,由分析,装置为原电池装置,总反应为
,结合已知反应,总反应:,反应能够自发进行的较为完全,则,
故A正确;B项,原电池中阳离子向正极移动,故盐桥中向溶液移动,故B正确;C项,把盐桥改为铜棒后,
左侧装置为原电池装置、右侧装置为电解池装置,左侧锌为负极,左侧中铜棒为正极,空气中氧气在正极发生还原反
应类似于吸氧腐蚀,电路中有电流,电流计会发生偏转,故C错误;D项,若向溶液中加入适量固体,铜
离子、硫酸根离子浓度增大,反应速率加快、溶液导电能力增强,导致电流计偏转程度增大,故D正确;故选C。
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
5. 【燃料电池与废水处理结合】 (2026·江苏苏州高三联考)MFC-EF耦合装置是微生物燃料电池(MFC)与电芬顿(EF)技术结合的难降解有机废水处理系统,核心是“产电+高级氧化降解”协同工作。“PS”代表产生自由基需要电解活化,但该装置中是用MFC自身的产电替代了外加电源,实现了“无外加电源的电解活化”。其工作原理如下所示:下列说法错误的是( )
D
A.外电路中箭头方向为电子的移动方向
B.生成的途径之一为:
C.离子交换膜从左侧电极室迁移到右侧电极室
D.左侧电极当消耗时,电路转移电子总数为
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
【解析】由图可知,电极X为燃料电池的负极,水分子作用下CxHyOz在负极失去电子发生氧化反应生成
二氧化碳和氢离子,电极反应式为:,
电极Y为正极,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子;PS装置中左侧电极为阳极,亚铁离子
部分在阳极失去电子发生氧化反应生成铁离子,同时水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和,
右侧电极为阴极,酸性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢,过氧化氢酸性条件下与未
放电的亚铁离子反应生成铁离子、和水,反应生成与有机物反应生成二氧化碳和水。A项,由分
析可知,电极X为燃料电池的负极,电极Y为正极,所以外电路中箭头方向为电子的移动方向,A正确;
B项,由分析可知,生成的途径为水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和、过氧化氢酸
性条件下与未放电的亚铁离子反应生成铁离子、和水,其中过氧化氢生成的离子方程式为:
,B正确;C项,由分析可知,电极X为燃料电池的负极,电极Y
为正极,所以氢离子通过离子交换膜从左侧电极室迁移到右侧电极室,C正确;D项,由电极反应式可知,
左侧电极当消耗时,电路转移电子总数为电子,D错误;故选D。
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
6.(2026·江苏基地学校高三大联考)利用电化学原理既能输出电能,又能合成有机物。如图所示装置在输出电能的同时可合成苯胺。该电池工作时,下列说法错误的是(( )
C
A.电极为负极
B.从负极区经过高分子电解质膜向正极区迁移
C.多孔惰性电极的电极反应式为
D.每转移电子,理论上可消耗
【解析】由图可知,左侧硝基苯生成苯胺,硝基苯被还原,则多孔惰性电极为正极,
电极反应式为 ,右侧失电子生成电极为负极,电池工作时,
从负极区经过高分子电解质膜向正极区迁移。A项,由分析可知,电极为负极,A项正确;B项,由分析可
知,电池工作时,阳离子移向电池正极,从负极区经过高分子电解质膜向正极区迁移,B项正确;C项,
由分析可知多孔惰性电极的电极反应式为 ,C项错误;D项,
由分析可知,电池工作时,负极失电子生成,每转移电子,理论上消耗,质量
为项正确;故选C。
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
7. (2026·江苏苏州高三联考)浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电
势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH
的装置示意图,其中X、Y均为复合电极,电极均为石墨,下列说法不正确的是( )
D
A.电极Y是正极,电极反应为:
B.浓差电池工作时,通过阳离子交换膜向Y极移动
C.c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
D.相同条件下收集到的气体的体积比
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
【解析】浓差电池中,浓度高的一极为负极,浓度低的一极为正极。从图像可以看出,X极区
,Y极区。则X为负极,电极反应是;Y为正极,
电极反应是。在电解池中,与原电池负极连接的电极是阴极,与正极连接的是阳
极。则电极a为阳极,电极反应为;电极b为阴极,电极反应为
。A项,由分析可知,电极Y的电极反应为。A正确;
B项,原电池中,电解质的阳离子由负极流向正极。在该电池中,则是从X极流向Y极。B正确;
C项,电解池中,电解质的阳离子流向阴极,阴离子流向阳极。由分析可知,该电池中电极a为阳极,
电极b为阴极。因此,阴离子流向a极,阳离子流向b极。c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜。C正确;
D项,由分析可知, 电极a生成的气体M是,电极b生成的气体N是。结合电极反应方程式可知,
和的生成比例是1:2。D错误;故选D。
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
8.(2026·江苏苏州姑苏高三联考)一种可充电电池装置如图所示。电池工作一段时间后,电极上检测到MnOOH和少量。下列叙述正确的是( )
C
A.充电时,向阴极方向迁移
B.充电时,发生反应
C.放电时,正极反应有
D.放电时,电极质量减少电极生成了
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
【解析】具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在与之间,
所以电极为正极,电极反应为:
电极为负极,电极反应为:。A项,充电时,阴离子向阳极移动,故 向阳极方向
迁移,A错误;B项,结合分析知,放电时发生:,故充电时发生反应:
错误;C项,放电时电极为正极,正极上检测到MnOOH和少量,
则正极反应有正确;D项,放电时,电极质量减少的量
为,根据负极式可知,电路中转移电子,由正极的主要反应
可知,若正极上只有MnOOH生成,则生成MnOOH的物质的量为
,但是正极上还有生成,因此,MnOOH的物质的量小于错误;故选C。
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
9. 【新型电池】(2026·湖北T8联考高三模拟)我国固体运载火箭所用的高性能锂储备电池,其正极材料为干荷电态高电压钴酸锂。将高电压钴酸锂极片和人造石墨/金属锂极片、隔膜、有机电解液封装成电池,充电至后取出极片,真空干燥,即得到所需正极材料。该电化学脱锂过程示意图如下:下列说法中错误的是( )
D
A.人造石墨/金属锂极片作阴极
B.高电压钴酸锂极片脱锂的电极反应式为
C.脱锂过程中阴、阳两极的电势差增大
D.为节约成本,有机电解液可用水代替
命题预测
考向2 新型电源
题型三
原电池原理及应用
【解析】该装置相当于电解池,钴酸锂极片电极上失电子发生氧化反应:
,人造石墨/金属锂极片发生得电子的还原反应
。A项,该装置要实现脱锂,需 作阳极,人造
石墨/金属锂极片作阴极,A正确;B项,高电压钴酸锂极片脱锂,失去电子发生氧
化反应,其电极反应式为正确;C项,脱锂过程
中元素价态升高,氧化性增强,导致其电极电势增大,阴、阳两极电势差增大,
C正确;D项,水会与阴极的金属锂反应,有机电解液不能用水代替,D错误;故选D。
题型四
电解原理及应用
真题动向
1. (2025•陕晋宁青卷,13,3分)我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚合成了百里醒。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是( )
D
A.电解时,从右室向左室移动
B.电解总反应:
C.以 为原料,也可得到TQ
D.用标记电解液中的水,可得到
电解时阳离子向阴极移动,从右室向左室移动
由图可知,电极b中TY是反应物,TQ是生成物,电极a中水是反应物,为生成物,总反应正确
根据右图可知,用18O标记电解液中的水,可得到的18O在环上甲基的邻位上
以我国科研人员采用电解池合成百里醒为背景,考查学生对电解原理的理解和应用能力,体现了化学在有机合成中的创新应用。
新情境
把电解原理与反应历程有机融合,考查电解池合成百里醒过程的理解,包括离子移动方向、电解总反应、原料转化、同位素标记等方面的判断。
新考法
学生把历程与同位素等嵌入电解过程中,理解电解池的工作过程,并能运用所学知识进行相关判断。
新角度
题型四
电解原理及应用
真题动向
2. (2025•河南卷,12,3分)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
D
A.Ⅱ为阳离子交换膜
B.电极a附近溶液的pH减小
C.电极b上发生的电极反应式为
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除,理论上可回收
在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水,Na+透过膜Ⅰ进入阴极区得到NaOH,Cl-透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,Li+透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,在此处得到LiCl,则膜Ⅰ为阳膜,膜Ⅱ为阴膜,膜Ⅲ为阳膜
阴极,电极反应为
阳极,电极反应为
a电极的反应为变大
每脱除,转移电子数为,有和分别透离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到
本题以液流电解池实现海水淡化及锂回收的工作原理为切入点,综合考查电解原理应用,涉及电极反应、离子交换膜作用、溶液 pH 变化、物质回收计算等内容,需结合原理判断说法正误。
新情境
海水淡化与资源回收是资源利用的重要课题,试题引导考生了解新技术在资源回收中的应用,培养资源回收意识与科技创新思维,体现化学在资源循环利用中的价值。
新考法
体现“能分析化学科学在开发利用自然资源等方面的价值和贡献” 的目标相符,掌握电解池工作原理,理解离子交换膜在电解池中的作用,能进行物质回收相关计算,增强考生对资源回收重要性的认识。
新角度
题型四
电解原理及应用
真题动向
3. (2025·海南卷,13,4分)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是( )
BC
A.铝工件连接电源正极
B.槽电压越高,氧化膜的形成速率越快
C.电路中每转移,铝工件增重
D.为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度
并非槽电压越高氧化膜形成速率就越快,过高电压会造成膜层烧蚀等不利影响
中每转移,若铝工件全部生成氧化膜,增重氧原子,质量为,但电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出,导致部分电量未用于生成氧化膜,故铝工件增重小于
为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度,如果电流密度过小,氧化膜形成速率慢,电流密度过大,可能会导致氧化膜不均匀
铝作阳极接电源正极,电极反应式为
可能存在副反应:
题型四
电解原理及应用
真题动向
4. (2025·北京卷,14,3分)用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取溶液并用图2装置按顺序依次完成实验。下列分析不正确的是( )
D
实验 电极I 电极Ⅱ 电压 关系
i 石墨1 石墨2 a
ii 石墨1 新石墨 b
iii 新石墨 石墨2 c
iv 石墨1 石墨2 d
A.,说明实验i中形成原电池,反应为
B.,是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂
C.,说明iii中电极I上有发生反应
D.,是因为电极I上吸附的量:
石墨1中会吸附少量氧气,石墨2中会吸附少量氢气,实验i会形成原电池,,反应为
因为ii中电极Ⅱ为新石墨,不含有,缺少作为还原剂,故导致
,实验iii与实验iv中电极Ⅰ不同,,是因为电极I上吸附的量:
图2中,电极Ⅰ发生还原反应,实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气,,说明iii中电极I上有发生反应
题型四
电解原理及应用
真题动向
5. (2025·全国新课标卷,4,6分)某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。电解时,下列说法错误的是( )
D
A.阳极区pH下降
B.从阴极区向阳极区迁移
C.阴极发生反应
D.阴极转化,阳极将生成
右侧电极连接电源正极,为阳极区,发生氧化反应,电极反应式为:
阳极区消耗了下降
阴极区生成了,阳极区消耗了,按照离子移动方向,从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移
根据分析阴极发生还原反应,电极反应式为:
阴极转化,转移,此时阳极将生成
题型四
电解原理及应用
真题动向
6. (2025·湖南卷,9,3分)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
B
A.电解过程中,向左室迁移
B.电解过程中,左室中的浓度持续下降
C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处,试纸先变红后褪色
D.完全转化为的电解总反应:
电解池中,阳离子向阴极移动,则,向左室迁移
电解过程中,先生成,再消耗,是中间产物,其浓度增大还是减小,取决于生成速率与消耗速率,无法得出其浓度持续下降的结论
b处生成氯气,与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸能使变红的试纸褪色,故能看到试纸先变红后褪色
左侧阴极总反应是,右侧阳极总反应是,将两电极反应相加即可得到总反应,
必备知识
知识1 电解原理
题型四
电解原理及应用
1.电解规律
电极反应
阳极
阴极
溶液中氧化性强的阳离子先得电子
活性电极:电极自身溶解
惰性电极:溶液中还原性强的阴离子先放电
必备知识
知识1 电解原理
题型四
电解原理及应用
2.电极反应式书写
看电源定电极
由电极材料定电极反应
据氧化还原性定放电离子
接电源正极为阳极,
接电源负极为阴极
活性电极:电极本身失电子
惰性电极:得到保护
阳极:还原性强的阴离子先放电
阴极:氧化性强的阳离子先放电
必备知识
知识1 电解原理
题型四
电解原理及应用
3.微粒迁移方向
电子
电源负极
阴极、阳极
导线
导线
正极
离子
阳离子
阴极、阴离子
阳极
必备知识
知识1 电解原理
题型四
电解原理及应用
4.二次电池
归纳总结
①充电反应正好是放电反应的逆反应。看清“充电、放电”的方向,放电时为原电池,充电时则是电解池,下图是二次电池充电装置。
②记忆:正正负负
必备知识
知识1 电解原理
题型四
电解原理及应用
温馨提醒
①离子在溶液中不放电!是水电离的放电!
②电镀是特殊的电解,阳极镀层金属 阴极镀件 电解液含镀层金属阳离子
③记乙:阴得(阴德阴极得电子;痒痒阳极发生氧化反应
必备知识
知识1 电解原理的应用
题型四
电解原理及应用
1.电解饱和食盐水
阳极反应式:氧化反应)
阴极反应式:还原反应)
总反应方程式:
离子反应方程式:
必备知识
知识5 隐含的可逆反应
题型一
阿伏加德罗常数的应用
考查角度 命题分析 注意事项
可逆
反应 在可逆反应中,由于反应不完全,
计算微粒数时不能按完全反应计算 经常考查的反应有:
2SO2+O2⇌2SO3、2NO2⇌N2O4
N2+3H2⇌2NH3
Cl2+H2O⇌HCl+HClO
NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4+ +OH-
浓度
影响 某些反应在反应过程中由于溶液浓度发生变化会造成反应发生改变或停止,
此类反应在判断转移电子数目、物质的量的变化时均要考虑反应的改变 如MnO2与浓盐酸反应
Cu与浓H2SO4反应
Zn与浓H2SO4反应
Cu与浓硝酸反应
必备知识
知识1 电解原理的应用
题型四
电解原理及应用
2.电镀和电解精炼铜
电镀上镀 电解精炼铜
阳极 电极材料 镀层金属铜 粗铜(含等杂质)
电极反应 ,
阴极 电极材料 待镀金属 纯铜
电极反应
电解质溶液 含的盐溶液
电解精炼铜时,粗铜中的等不反应,沉积在电解槽底部形成阳极泥,阳极泥可作为提炼金、银等金属的原料
必备知识
知识1 电解原理的应用
题型四
电解原理及应用
3.电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属等
总方程式 阳极、阴极反应式
冶炼钠 熔融)
冶炼镁 熔融)
冶炼铝 熔融)4
关键能力
能力1 电化学题解题策略
题型四
电解原理及应用
细致审题
准确判断
书写分析
阅读题目获取信息,抓住元素化合价的变化,分析电化学装置中的氧化还原反应
准确判断装置是原电池还是电解池,结合发生的反应确定电极的名称
综合解答
根据电化学原理及装置所处的环境,书写电极反应式,分析点解液变化
按题目的具体要求,准确计算,规范解答
关键能力
能力2 “串联”类装置的解题流程
题型四
电解原理及应用
判断电池类型
确定电极名称
书写电极反应
解答实际问题
有外接电源
电解池
原电池
无外接电源
电解池
能自发发生氧化还原反应的装置
不能自发发生氧化还原反应的装置
正极、负极
阳极、阴极
原电池
电解池
正、负极反应式
阴、阳极反应式
根据原电池原理书写
根据电解池原理书写
判断正误
进行计算
依据电化学原理及电极反应式
依据“串联”电池各极转移电子数相等
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
1.(2026·陕西商洛高三期中)常温下,通过电解使转化为甲酸的装置如图所示,催化剂为Co掺杂纳米片。M极的电极反应式为。下列说法正确的是( )
C
A.M极与外接电源的负极相连
B.“交换膜”只允许阴离子通过
C.N极的电极反应式主要为
D.产生时,N极得到
【解析】装置为电解池,N极为阴极,发生还原反应,被还原为甲酸,电极反应式为,
还可能发生副反应产生CO,电极反应式为极为阳极,被氧化生成,电极反应
式为极为阳极,与外接电源的正极相连,A错误;B项,根据阳极反应
以及阴极反应需要氢离子,可判断,“交换膜”是阳离子交换膜,通过氢离子,B错误;
C项, N极为阴极,发生还原反应,被还原为甲酸,电极反应式为
D项,产生时,转移极生成HCOOH 和CO物质的量总和为,因此N极得到错误;
故选C。
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
2. (2026·山东九五高中协作体高三联考)如图所示的循环系统可实现光分解水制氢。已知循环系统稳定工作时,电解池A中流入和流出的HI浓度分别为和,
光催化反应生成的速度为,循环系统中溶液的流量为单位时间内流过的溶液体积)。下列说法中错误的是( )
B
A.电解池B中的反应为
B.若电解池A中生成标准状况),则电解池B中生成
C.
D.本装置中至少涉及4种形式的能量转化
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
【解析】根据图示,电解池A中流入的是HI,流出的是和,反应方程式为: ,
电解池B中流入的是,流出的是,反应方程式为:
A项,根据图示可知,电解池 ,电解池
A正确;B项,标况下,
,因为电解池A、B是串联电解池,电路中转移的电子数目相等,所以
错误;C项,根据化学反应 ,光催化反应生成的速率
,电解池A中消耗的速率应等于光催化反应池中生成的速率
,所以,C正确;D项,本装置中的能量形式
涉及光能、电能、化学能,还伴随热能,所以至少涉及4种形式的能量转化,D正确;故选B。
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
3.(2025·浙江省Z20名校联盟三模)电解法制取有广泛用途的,工作原理如图1所示。已知:只在强碱性条件下稳定。下列说法不正确的( )
A
A.离子交换膜应该选择阳离子交换膜
B.阳极的电极反应式为:
C.由图2可知,N点浓度低是由于过高,铁电极上可能有生成
D.电解产生标况)时,电路中转移电子数目为
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
【解析】图1中,电极为阳极,此处被氧化为,阳极式为;
为阴极,此处水中的被还原为,阴极式为;则中间的离子交换膜为
阴离子交换膜,经交换膜从右侧进入左侧。A项,经交换膜从右侧进入左侧,中间的离子交换膜
为阴离子交换膜,A错误;B项,阳极处被氧化为,阳极式为
正确;C项,只在强碱性条件下稳定,M点对应的低,稳定性差;N点对应的
过高,铁电极上可能有生成而使产率降低,C正确;D项, 的物质的量
为,结合阴极式可知,则电路中转移电子数目为正确;
故选A。
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
4.【2024辽吉黑卷第12改编】“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制 “绿氢”需要较高电压、反应速率缓慢等问题,科技工作者设计耦合HCHO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( )
B
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:
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
【解析】据图示可知,b电极上HCHO 转化为,而HCHO 转化为为氧化反应,所以b电
极为阳极,a电极为阴极,HCHO为阳极反应物,结合反应机理
可知,阳极反应为,阴极水得电子生成氢气:
。A项,由电极反应式可知,电解过程中阴极生成,负电荷增多,阳极负
电荷减少,要使电解质溶液呈电中性,通过阴离子交换膜向阳极移动,即向b极方向移动,A正确;
B项,阳极反应:①,②,阴极反应
,即转移电子时,阴、阳两极各生成,共,而传统电解水:
,转移电子,只有阴极生成,所以相同电量下理论产量是传统
电解水的2倍,B错误;C项,b极是阳极,一定条件下氢氧根失电子发生氧化反应生成氧气,C正确;
D项,阳极反应涉及到:①,②,
由(①得阳极反应为:正确;故选B。
命题预测
考向1 电解法制备物质
题型四
电解原理及应用
5.科学家利用多晶铜高效催化电解制乙烯,原理如图所示。已知:电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法正确的是( )
A
A.铂电极为阳极,产生的气体是和
B.铜电极的电极反应式为
C.通电过程中,溶液中通过阴离子交换膜向右槽移动
D.当电路中通过电子时,理论上能产生
【解析】该电解池的总反应方程式为,铜电极为阴极,
该电极的电极方程式为,铂电极为阳极,
该电极的电极方程式为。A项,铂电极为阳极,产生的气体是和,
故A正确;B项,铜电极的电极方程式为,故B错误;C项,在铂电极
发生反应,并且电解前后电解液浓度几乎不变,所以溶液中通过阴离子交换膜向左槽移动,故C错误;D项,
由铜电极电极方程式分析可知,当电路中通过电子时,理论上能产生,在标况下,
的体积为,该题目没有说明条件为标况,故D错误;故选A。
命题预测
考向2 应用电解原理消除污染
题型四
电解原理及应用
6.(2026·广东深圳高三期中)某矿区污泥含有大量的由于添加胶吸附而不易被水浸出的,技术革新小组试验采用电解法从污泥中分离出含铬溶液,电解装置结构如图。下列说法不正确的是( )
A
A.经过电解反应后最终在B极区获得含铬阴离子
B.分离出的含铬阴离子可能以的形式存在
C.在A极区附近滴几滴酚酞溶液颜色变化不明显
D.甲乙两者分别是阴离子交换膜和阳离子交换膜
【解析】电解装置:A为阳极(连接电源正极),发生反应:,溶液显酸性;B为阴极(连接
电源负极),发生反应:,溶液显碱性。A项,含铬阴离子带负电,会向阳极极)移动,
最终应在A极区获得,而非B极,故A错误;B项,和 可相互转化(酸性条件下以为主,碱性以
为主),分离出的含铬阴离子可能以形式存在,故B正确;C项,A极生成,溶液显酸性,酚酞在
酸性中不变色,颜色变化不明显,故C正确;D项,含铬阴离子向A极(阳极)移动,需通过阴离子交换膜(甲);
向B极(阴极)移动,需通过阳离子交换膜(乙),故D正确;故选A。
命题预测
考向2 应用电解原理消除污染
题型四
电解原理及应用
7. (2025·河北省豫西北教研联盟高三联考)2024年我国科学家开发了一种质子交换膜(PEM)系统,可在催化剂(源自废铅酸电池)上将二氧化碳还原为甲酸,其电解原理如图1所示。同时减少碳酸盐沉淀的生成,有望高效实现向甲酸的转化,转化过程中的PpH与电极电势关系如图2所示。下列有关说法错误的是( )
B
A.多孔层可以增大气体与催化剂的接触面积,有利于反应
B.外电路每转移1mol电子,有1mol的自右侧经过质子交换膜到左侧
C.在的条件下,可发生
D.时,可生成碳酸盐沉淀,不利于甲酸的生成
命题预测
考向2 应用电解原理消除污染
题型四
电解原理及应用
【解析】A项,多孔材料具有许多微小的孔隙,这些孔隙可以增加催化剂与反应气体的接触
面积,使得反应物分子更容易与催化剂活性位点接触,从而提高反应速率,有利于反应进行,
A正确;B项,由图可知,在正极得到电子生成HCOOH,右侧为正极,左侧为负极,原电
池中阳离子向正极移动,外电路每转移电子,有
自左侧经过质子交换膜到右侧,
B错误;C项,由图2可知,在正极得到电子生成了HCOOH,根据得失电子守恒和电荷守恒
配平电极方程式为:正确;D项,由图2可知,时,
在正极得到电子生成了,可生成碳酸盐沉淀,不利于甲酸的生成,D正确;故选B。
命题预测
考向2 应用电解原理消除污染
题型四
电解原理及应用
8. (2025·河北省石家庄市百校高三联考)如图1所示为一种用双氧水去除废水中的持久性有机污染物的工作原理,工作时,电极产生量与电流强度关系如图2所示:
下列说法正确的是( )
D
A.图1装置需不断补充
B.电极为阳极,苯酚在电极失电子生成
C.据图2可知电流强度越高,去除苯酚的效果越好
D.若处理苯酚,理论上消耗
命题预测
考向2 应用电解原理消除污染
题型四
电解原理及应用
【解析】图可知,电极上铁元素、氧元素价态降低得电子,故 电极为阴极,
电极反应式分别为,后发生反应
氧化苯酚,反应为
电极为阳极,电极反应式为。A项,电极为阴极
,后发生反应,反应前后的量保持不变,A错误;
B项,电极为阳极,电极反应式为氧化苯酚,反应为
错误;C项,电流强度过高,产生的过氧化氢过多,
过量的过氧化氢会氧化亚铁离子,导致生成的羟基自由基减少,使得降解去除废水中的持久性
有机污染物的效率下降,C错误;D项,根据反应,
苯酚转化为二氧化碳, 的苯酚发生反应,要消耗的,而的需要
的过氧化氢,苯酚的物质的量为,理论上消耗正确;
命题预测
考向2 应用电解原理消除污染
题型四
电解原理及应用
9.基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”,我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法,从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是( )
B
A.上述电化学装置中电解质可使用水溶液
B.阳极反应:
C.既是阴极的生成物,也是阴极的反应物
D.理论上阳极生成气体,电路中转移电子
【解析】A项,在水中不存在,A错误;B项,由电极上生成可知,该电极为阳极,是
失电子生成正确;C项,,该反应不是阴极反应,阴极反应为
错误;D项,阳极不仅生成氧化产物,还生成还原产物,由阳极反应可知,
理论上阳极生成气体(即
,转移电子,D错误。故选B。
题型五
金属的腐蚀与防护
真题动向
1. (2025·广西卷,11,3分)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时,需向铜导线的空芯通冷水降温,铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后,表面产生的沉积物会造成堵塞,空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是( )
B
A.层对铜导线起保护作用
B.正极生成的电极反应式为
C.沉积物的成分可能有
D.腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处
若层为致密的氧化膜,能阻止内部铜与水、氧气进一步接触,对铜导线起保护作用
正极发生还原反应,在水溶液中,得电子应结合生成,正确电极反应式为,而非直接与反应生成
可被氧化为CuO,或与反应生成,沉积物成分可能包含二者
沉积物处氧气浓度低,形成氧浓差电池的阳极区(腐蚀区),沉积物越多,阳极区越大,腐蚀最严重
本题以铜导线为切入口,巧妙考查电化学腐蚀原理,包括电极反应式书写、沉积物成分分析、腐蚀区域判断,体现化学知识在生产领域的应用。
新情境
本题以发电机铜导线腐蚀为情境,体现化学在工业设备维护中的应用,考查电化学知识的实际运用。
新考法
能判断腐蚀过程的阴极和阳极,书写电极反应式;能分析氧化膜的保护作用、沉积物的可能成分及腐蚀最严重的区域,能运用氧浓差电池模型解释局部腐蚀现象。
新角度
题型五
金属的腐蚀与防护
真题动向
2. (2024·广东卷,5,2分)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是( )
D
A.钢铁外壳为负极
B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法
D.锌发生反应:
由于金属活动性,钢铁外壳为正极,锌块为负极
失去电子,发生还原反应,,镶嵌的锌块会被逐渐消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能永久使用
该方法为牺牲阳极的阴极保护法
失去电子,发生还原反应:
题型五
金属的腐蚀与防护
真题动向
3. (2024·浙江1月卷,13,3分)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成
和,下列说法不正确的是( )
C
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液变大
C.铁电极上的电极反应式为:
D.每生成标准状况下,消耗
氨水浓度越大,越容易生成,腐蚀趋势越大
腐蚀的总反应为,有离子生成,溶液变大,
该电化学腐蚀中作负极,作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上的电极反应式为:
根据得失电子守恒,每生成标准状况下,转移电子数为,消耗
题型五
金属的腐蚀与防护
真题动向
4. (2024·浙江6月卷,13,3分)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料
种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
下列说法正确的是( )
B
A.图1、图2中,阳极材料本身均失去电子
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:
C.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法,
图2为外加电流的阴极保护法
图2为外加电流的阴极保护法,若外加电压保持恒定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不利于提高对钢闸门的防护效果
图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e-=Fe2+的发生,钢闸门不发生化学反应,但是牺牲阳极和发生了氧化反应,辅助阳极上也发生了氧化反应
必备知识
知识1 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
题型五
金属的腐蚀与防护
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性
正极反应
负极反应
其他反应
失去部分水转化为铁锈
必备知识
知识2 金属电化学保护的两种方法
题型五
金属的腐蚀与防护
关键能力
能力 金属腐蚀与防护解题步骤
题型五
金属的腐蚀与防护
读题目
调原理
作判断
细读题目和装置图,联系金属腐蚀与防护
(1)金属防护知识;(2)金属腐蚀的类型和条件
根据装置图和金属腐蚀与防护进行分析,结合原电池和电解池原理做出判断
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
1. 【金属腐蚀与图象结合】(2026·河南名校协作体高三期中联考)氯化钙、醋酸钙两种融雪剂在下对溶解氧的浓度的影响(图1)和对碳钢(铁碳合金)的腐蚀速率的影响(图2)如图所示。下列说法错误的是( )
B
A.水中溶氧量的大小主要与离子浓度有关,而与离子种类基本无关
B.当水中不含融雪剂时,碳钢的腐蚀速率一定最快
C.在上述盐溶液条件下,碳钢主要发生吸氧腐蚀
D.相同温度下,同浓度的两种融雪剂溶液的不同
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
【解析】A项,从图1可以看出,在相同温度下,随着氯化钙、醋酸钙离子浓度
的增大,溶解氧的浓度逐渐减小,并且氯化钙、醋酸钙对溶解氧浓度的影响趋势
基本一致,说明水中溶氧量的大小主要与离子浓度有关,而与离子种类基本无关,
A正确;B项,图2研究在含有氯化钙、醋酸钙时,碳钢的腐蚀速率情况,但没有
给出不含融雪剂时的信息,无法得出当水中不含融雪剂时,碳钢的腐蚀速率一定
最快这一结论,B错误;C项,由图1可知水中存在溶解氧,,在这种情况下,碳
钢发生腐蚀时主要是吸氧腐蚀,C正确;D项,氯化钙是强酸强碱盐,其溶液显
中性;醋酸钙是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解显碱性,所以相同温度下,同浓度
的两种融雪剂溶液的不同,D正确;故选B。
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
2. (2025·浙江省北斗星盟高三联考)在NaCl浓溶液中及空气存在下,矿砂中的单质银发生吸氧腐蚀生成,再加入锌粉生成和纯度较高的单质银,下列说法正确的是( )
A
A.提高浓度有利于单质银的溶解
B.发生腐蚀时正极的电极反应式为
C.随着腐蚀的进行,溶液的pH减小
D.加入锌粉反应后,溶液中阴离子总浓度增大
【解析】A项,银单质在氯化钠浓溶液中与氧气反应生成,离子方程式为:
,增大氯离子的浓度平衡正向移动,有利于单质银的溶解,
A正确;B项,在氯化钠溶液中,正极电极反应式为:错误;C项,根据A可知,
随着腐蚀的进行,氢氧根离子的浓度增大,溶液增大,C错误;D项,加入锌粉后,发生反应:
,溶液中阴离子总浓度降低,D错误;故选A。
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
3. (2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂,分别将缠有铜丝的铁钉(图 和缠有锌皮的铁钉(图B)放置其中,如图所示。下列说法不正确的是( )
B
A.图B中铁钉受锌皮保护,为牺牲阳极的阴极保护法
B.图B中铁钉上的电极反应式:
C.离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D.图A中,会出现蓝、红、蓝三个色块
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
【解析】图A中,根据题中条件可知,形成原电池,其中铁为负极,电极反应式为:,
铜为正极,电极反应式为:;图B中,根据题中条件可知,形成原电池,其中
锌作负极,电极反应式为:,铁作正极,电极反应式为:。
A项,B中铁为正极,锌为负极,是牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B项,图B中铁作正极,电极反
应式为:,故B错误;C项,该装置形成原电池,所以离子在半凝固态的琼脂
内可定向移动,故C正确;D项,此时铁作负极,发生氧化反应,其电极反应式为:
与生成氢
氧根,所以铜电极附近变红,由于铜裹在铁的中段,所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块,故D正确;
故选B。
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
4.“千年锈色耐人寻”。是铜锈中的“有害锈”,生成原理如图。下列说法不正确的是( )
A
A.正极反应:
B.铜失去电子,发生氧化反应
C.潮湿的环境中更易产生铜锈
D.明矾溶液可清除
【解析】A项,根据图知,发生吸氧腐蚀,正极上得电子和反应生成,电极反应式为
,故A错误;B项,失电子的物质发生氧化反应,该反应中失电子生
成而发生氧化反应,故B正确;C项,潮湿的环境中有电解质溶液,易形成原电池而更易产
生铜锈,故C正确;D项,明矾中铝离子水解生成和而使溶液呈酸性,能和
中反应,所以明矾溶液能清除,故D正确;故选A。
命题预测
考向1 金属的腐蚀
题型五
金属的腐蚀与防护
5. 【逻辑思维与科学建模】 (2025·浙江省温州市高三一模)钢铁在潮湿空气中的电化学腐蚀基本化学原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
D
A.、C构成原电池的外电路
B.钢铁表面可发生反应:
C.吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生
D.利用电化学腐蚀可测定空气中氧气的含量
【解析】A项,钢铁在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,从图中可以看出,失去电子,
电子通过外电路流向C,所以、C构成原电池的外电路,A正确;B项,在钢铁表面,
得电子生成,若此时溶液中溶有,则可与反应生成等,从而发生反
应:正确;C项,钢铁在潮湿的空气中,开始时电解质溶液
的酸性较强,可能发生析氢腐蚀,随着反应进行,溶液酸性减弱,可能会发生吸氧腐蚀,
所以吸氧腐蚀与析氢腐蚀可先后发生,C正确;D项,电化学腐蚀过程中,氧气的消耗量
难以准确测量和控制,且会受到多种因素的干扰,不能准确利用电化学腐蚀测定空气中
氧气的含量,D不正确;故选D。
命题预测
考向2 金属腐蚀的防护
题型五
金属的腐蚀与防护
6. (2026·河北沧州高三期中)金属腐蚀对生产和生活影响很大。下列有关金属防护的说法正确的是( )
B
A.铁上镀铜比镀锌更能延长铁的使用寿命
B.将新制的金属元件涂抹油并密封保存,可减缓腐蚀
C.为了保护桥梁钢构,可将其与电源的正极相连
D.日常生活中,最常见的钢铁腐蚀为化学腐蚀
【解析】A项,铁上镀铜时,若镀层破损,铁作为活泼金属会先被腐蚀,而镀锌则锌作为更活泼金属优
先被氧化,保护铁,因此镀锌更能延长铁的使用寿命,A错误;B项,涂抹油可隔绝金属与氧气、水接触,
属于覆盖保护层的方法,能有效减缓腐蚀,B正确;C项,连接电源正极会使钢构成为阳极,加速腐蚀,
正确方法应连接电源负极(外加电流的阴极保护法错误;D项,日常生活中,钢铁腐蚀主要为电化学腐
蚀,而非化学腐蚀,D错误;故选B。
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考向2 金属腐蚀的防护
题型五
金属的腐蚀与防护
7.(2026·北京朝阳高三期中)一种对海水中钢闸门进行防护的示意图如下。下列说法不正确的是( )
C
A.该方法通过强制电子流向钢闸门,使钢闸门表面腐蚀电流降至零而起到防护作用
B.保护电流应根据环境条件变化进行调整
C.外加电流偏高,钢闸门表面可能发生:
D.可选择惰性电极(如高硅铸铁等)作为辅助阳极
【解析】该装置为外加电流的阴极保护法:钢闸门连接电源负极,作电解池的阴极;
辅助阳极连接电源正极,作电解池的阳极。A项,外加电流的阴极保护法中,电源强制
电子流向钢闸门(阴极),使钢闸门表面的金属原子难以失去电子(腐蚀电流降为零),从而
防止腐蚀,A正确;B项,环境条件(如海水成分、温度、流速等 )会影响金属腐蚀的速率,为确保钢闸门得到有效
保护,需根据环境条件变化调整保护电流大小,B正确;C项,外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,海水
中溶解的氧气也会放电,故可能发生反应错误;D项,辅助阳极需为不溶性”惰性电极
(如高硅铸铁),避免阳极自身被腐蚀,可长期稳定提供电流,D正确;故选C。
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考向2 金属腐蚀的防护
题型五
金属的腐蚀与防护
8.(2026·山东荷泽高三期中)将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法错误的是( )
D
A.该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B.金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比的活动性强
C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【解析】A项,将金属M连接在钢铁设施表面,构成原电池,M作负极被腐蚀,钢铁作正极被保护,属于
牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B项,原电池中负极活泼性大于正极,金属M作负极,钢铁设施作
正极,金属M的活动性比的活动性强,故B正确;C项,钢铁设施作为正极,电子从M流向钢铁,表面
积累电子后难以失去电子从而被保护,故C正确;D项,海水中电解质浓度高于河水,导电性更强,电
化学腐蚀速率更快,故钢铁在海水中腐蚀比河水中快,故D错误;
故选D。
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考向2 金属腐蚀的防护
题型五
金属的腐蚀与防护
9.(2026·江苏连云港高三期中)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( )
C
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
【解析】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。A项,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项,由分析可知,钢闸门作阴极,与电源的负极相连,B不正确;C项,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项,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。
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考向2 金属腐蚀的防护
题型五
金属的腐蚀与防护
10.(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道,当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时,就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生,某同学设计图所示的装置。下列有关说法中正确的是( )
B
A.电流由经过导线流向钢铁制品
B.Mg块表面随着时间的进行,会有产生
C.钢铁管道与电源正极相连的保护法是外加电流保护法
D.应选用电阻率小的导体,比如来避免能量损耗
【解析】钢铁输水管与镁块相连形成原电池,镁作负极,发生氧化反应被腐蚀,钢铁输水管作正极,
受到保护。A项,钢铁输水管与镁块相连形成原电池,镁作负极,发生氧化反应被腐蚀,钢铁输水管
作正极,电流由钢铁制品经过导线流向错误;B项,镁作负极,失去电子生成在
潮湿的环境中会水解转化为正确;C项,为活泼金属,可作为牺牲阳极,则将与钢铁输
水管相连是用牺牲阳极法保护钢铁输水管,C错误;D项,比 活泼,若选用作为导体,与钢铁
制品形成原电池,钢铁制品作负极会被腐蚀,D错误;故选B。
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