清单05 热化学与电化学（抢分清单）（江苏专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

清单05 热化学与电化学 解题技法精讲 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 技法01 反应热的计算方法 技法06 电化学问题解答思路 技法02 热化学方程式书写与判断 技法07 金属的腐蚀与防护思维流程 技法03 突破能量变化能垒图 技法08 电解时溶液pH的变化规律 技法04 反应历程图的分析模型 技法09 电化学计算 技法05 电化学的工作原理及应用 技法10 “串联”类装置的解题流程 常见误区破解 误区01 ΔH的比较 误区05 电解过程中易出现的认识误区 误区02 反应热、燃烧热与中和热比较 误区06 复杂载体电极反应分析易错点 误区03 根据盖斯定律求解反应热易错点 误区07 各种膜的用途分析 误区04 关于原电池的认识误区 题型强化训练 题型01 盖斯定律的应用 题型03 电化学装置分析 题型02 化学反应机理图分析 技法01 反应热的计算方法 计算依据 计算方法 反应物的总能量和生成物的总能量 ΔH＝ΣE(生成物的能量)－ΣE(反应物的能量) 化学键的键能 ΔH＝Σ(反应物的键能)－Σ(生成物的键能) 反应历程正、逆反应的活化能 ΔH＝Σ(正反应的活化能)－Σ(逆反应的活化能) 热化学方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正、负号，各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或若干个热化学方程式进行代数运算(包括ΔH运算)，得到一个新的热化学方程式 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。也不能提高反应物的平衡转化率。 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|。 技法02 热化学方程式书写与判断 项目 化学方程式 热化学方程式 书写 注明的条件 反应发生的条件：如加热、光照、催化剂、高压等 测定反应的条件：如101kPa，25℃ (中学可不注明) 化学计量数的 意义和数值 是整数！既表示微粒个数，也表示该物质的物质的量 不表示_________，表示___________，可以是整数，也可以是_____数 沉淀、气体符号 根据具体反应， 在生成物中标明 不需标明！ 物质的聚集状态 不需标明 各物质均要在化学式后标明状态，同素异形体标名称 实例 C＋O2CO2↑ C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393.51 kJ·mol－1 意义 物质的变化 什么反应物 生成什么生成物 多少物质的量的什么状态的反应物生成多少物质的量的什么状态的生成物 量的变化 多少（质量、体积、物质的量）反应物生成多少生成物 多少（物质的量）反应物 生成多少（物质的量）生成物 能量变化 不能表明 表明，ΔH为“＋”代表吸热，ΔH为“－”代表放热 热化学方程式判断——四看 ①一看：化学原理是否正确，如表示中和热的热化学方程式中，产物H2O的化学计量数必为1；表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必为1且燃烧产物应为稳定的氧化物；②二看：状态是否标明；③三看：ΔH的单位是否正确；④四看：ΔH的数值与化学计量数是否对应 温馨提醒 ①ΔH的值要与化学计算数相对应；②ΔH后注明“－”或“＋”，且单位为kJ·mol－1；③ΔH与可逆符号及等号无关 技法03 突破能量变化能垒图 注：①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 技法04 反应历程图的分析模型 技法05 电化学的工作原理及应用 原电池工作原理 原电池 ①放热的氧化还原反应都可以设计成原电池；②原电池的电极不一定参加电极反应 微粒 迁移方向 电子由负极用电器正极（溶液中无电子迁移！） 阳离子—→正极，阴离子—→负极（同性恋！） 电极反应式书写 温馨提醒 ①较活泼金属不一定做负极。 ②电子是旱鸭子，不会游泳！即在电池与电解池的内部无电子通过！ ③电极反应式书写：酸性溶液不能出现OH－，碱性溶液不能出现H＋，水溶液中不能出现O2－ 电解原理 电解 规律 电极反应式书写 微粒迁移方向 电子：电源负极阴极、阳极正极 离子：阳离子—→阴极，阴离子—→阳极 二次电池 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，右图是二次电池充电装置。 ②记忆：正正负负 温馨提醒 ①K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋离子在溶液中不放电！是水电离的H＋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 铜的电解精炼：粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等。 电极名称 电极材料 电极反应式 电解质溶液 溶液浓度 阳极 粗铜板 Cu－2e－＝Cu2＋ Fe－2e－＝Fe2＋ Ni－2e－＝Ni2＋ CuSO4溶液（加入一定量的硫酸） 略有下降 阴极 纯铜板 Cu2＋＋2e－＝Cu 技法06 电化学问题解答思路 1．二次充电电池的工作原理及充电连接 （1）二次电池充电时，电池正极连接电源正极，电池负极连接电源负极，即“正接正，负接负”。 （2）放电时负极反应与充电时的阴极反应相反，同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。 2．分析燃料电池类题目的思维模型 ①要注意介质是什么，是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 ②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧化剂。 ③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正、负极，同时分析该离子参与靠近一极的电极反应。 3．新型化学电源解答思路 技法07 金属的腐蚀与防护思维流程 （1）金属腐蚀快慢判断的思维流程 （2）金属防护措施问题的思维流程 技法08 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。 技法09 电化学计算 内容 ①两极产物的定量计算；②溶液pH的计算；③相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算 计算方法 根据电子守恒法计算 用于串联电路，其依据是电路中转移的电子数相等 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比例式计算 根据关系式计算 依据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式 技法10 “串联”类装置的解题流程 误区01 ΔH的比较 特别提醒 ①比较反应热大小时，反应热所带“＋”、“－”号均具有数学意义，参与大小比较。 对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小 ②对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”号，但是其焓变还是为负值 ③不要忽视弱电解质的电离、水解吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠和氧化钙等固体的溶解放热对反应热的影响 误区02 反应热、燃烧热与中和热比较 项目 中和热 燃烧热 反应热 反应特点 中和反应 燃烧反应 任何反应 反应条件 在稀溶液中 压强为101 kPa 101 kPa、25℃（一般） 方程式配平 标准以_________为准 以_________为准 任意物质的量 反应物、 产物特点 强酸和强碱反应生成H2O和可溶性盐 完全燃烧生成_______的氧化物，如： C→CO2；H→H2O(l)；S→SO2 任意产物 能量变化 强酸与强碱的稀溶液反应时：ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 不同反应的ΔH不相同， ΔH都为“－” 不同反应的ΔH不相同，有的为“－”，有的为“＋” 误区03 根据盖斯定律求解反应热易错点 ①反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数 ②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 误区04 关于原电池的认识误区 1.原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 2.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。 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.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 5.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。 6.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。 7.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，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。。 8.原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。 9.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 误区05 电解过程中易出现的认识误区 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．书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 4．电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。 5．Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是得到单质Fe。 6．判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。 7．书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。 8.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。 误区06 复杂载体电极反应分析易错点 在二次电池中，复杂的电极反应物和产物多为难溶物质，附着在导电的惰性材料上用作电极。分析电极组成时，常把惰性物质元素的化合价看成0价，仅起导电作用，不参与电极反应。 例如：充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－＝MH＋OH－。MH看成是M吸附H，其中M看成0价，反应H(＋1)得到电子还原成(0价)H，而不是以简化问题。由于石墨烯具有稳定、导电性好和比表面积大的优点，常用作气体吸附或离子电池的载体电极。用载体电极分析的事例比较常见，例如某锂离子电池的总反应为LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，LixC中的C也可以看成载体电极，反应前后元素化合价都为0价。用载体电极的思想分析反应，常可以使复习问题简单化，如：3LiFePO4＋Li4Ti5O12Li7Ti5O12＋3FePO4，把FePO4、Li4Ti5O12分别看成一个整体A、B分析：3LiA＋BLi3B＋3A。 误区07 各种膜的用途分析 （1）电化学装置中常见的离子交换膜 种类 允许通过的离子及移动方向 说明 阳离子交换膜 阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极 阴离子和气体不能通过 阴离子交换膜 阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极 阳离子和气体不能通过 质子交换膜 质子→移向电解池的阴极或原电池的正极 只允许H＋通过 （2）离子交换膜的定量关系 外电路转移的电子数＝阴、阳离子迁移的电荷数。 （3）离子交换膜的功能 ①原电池中一般是“单膜(正、负极之间)”。主要作用是隔离正、负极区域的某些粒子，防止其发生反应；或防止某些粒子在电极表面沉淀析出，导致电极活性降低。 ②电解池中很多时候是“双膜”或“多膜”。多膜会把整个电解池分割成若干不同的“室”，比如有“阳极室”“阴极室”“产品室”等。其主要作用是控制离子的移动以获得所需的产品或达到除杂、提纯等目的。 题型01 盖斯定律的应用 1．已知：CH2＝CH2(g)＋H2(g)CH3CH3(g)的反应过程中的能量与反应进程关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的ΔH＜0，不需要加热即可发生该反应 B．上述过程中，CH2＝CH2内部碳原子间的双键变为单键 C．途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1 D．CH2＝CH2(g)＋H2(g)CH3CH3(g)，该反应的ΔH＝(E1－E3) kJ·mol－1 2．(2026·江苏如皋·一模)乙醇是常见的工业原料，可以合成乙醛、肉桂醛、乙酸乙酯等物质。 （1）乙醇可以由葡萄糖为原料制得，该反应的化学方程式为___________。 （2）乙醇脱氢制乙醛的反应为CH3CH2OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1，已知CH3CH2OH、CH3CHO、H2的燃烧热分别为1367 kJ·mol-1、1167 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1，则a=___________。 3．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)研究资源化利用对人类有重要意义。 （1）乙烷脱氢制备乙烯 氧化脱氢的热化学方程式：  。 ①若要计算出反应热，需查阅的数据： ⅰ．查阅水的汽化热：   ⅱ．查阅___________(填化学式)的燃烧热数据。 ②几种化学键的键能数据如下，结合键能数据分析该技术的难点___________。 化学键 键能 347.7 413.4 745 4．研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。 （1）CO2催化加氢制CH4是CO2的有机资源转化途径之一 反应I：CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1＝－164.7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H2＝41.2 kJ·mol－1 ①反应：2CO(g)＋2H2(g)＝CO2(g)＋CH4(g) ∆H＝___________kJ·mol－1 5．（1）将CO2转化为HCOOH能存效减少CO2排放。 已知：Ⅰ．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ∆H1＝－566.0 kJ·mol－1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ∆H2＝－483.6 kJ·mol－1 Ⅲ．HCOOH(l)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H3＝＋72.6 kJ·mol－1 则CO2(g)＋H2(g)＝HCOOH(l) ∆H3＝__________________。 （2）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。 Ⅱ．CO2的资源化 （2）二氧化碳甲烷化，其主要反应为： 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝ －164.7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1 反应2CO(g)＋2H(g)CO2(g)＋CH(g) ΔH＝___________kJ·mol－1。 （3）工业尾气中的氮氧化物是大气主要污染源之一、消除氮氧化物对环境保护有着重要意义。 氢气选择性催化还原(H2－SCR)是一种理想的方法。其相关反应如下： 主反应：2NO(g)＋2H2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH1 副反应：2NO(g)＋H2(g)＝N2O(g)＋H2O(g) ΔH2＜0 已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH3＝－483.5 kJ·mol－1 N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH4＝＋180.5 kJ·mol－1 ΔH1＝_______________________。 （4）CO2的资源化利用是化学研究的热点。 C3H8催化脱氢可制备丙烯。反应为C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) ∆H1＝＋123.8 kJ·mol－1。 1n/HZSM－5催化下，CO2与C3H8耦合反应过程如图所示。 已知：3CO2(g)＋9H2(g)＝C3H6(g)＋6H2O(g) ∆H2＝－250.2 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H3＝＋41.2 kJ·mol－1 耦合反应的∆H＝__________kJ·mol－1。 6．（2024·江苏省南通市三模）以氧化镁为载体，化学链方法分解氯化铵工艺的示意图如图1所示。“释氯”过程中可能发生反应的焓变如图2所示。 ①已知NH4Cl(s)＝NH3(g)＋HCl(g) ∆H＝a kJ·mol－1。温度越高，越有利于NH4Cl分解。a_____(填“＞0”“＜0”或“＝0”)。 ②“释氨”主反应为MgO(s)＋NH4Cl(s)＝MgOHCl(s)＋NH3(g)，该反应∆H＝__________。 ④“释氯”装置中含有少量H2O可提高“释氯”时HCl的平衡产率，主要原因是__________________________________________________________________。 ⑤已知CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ∆H＝－d kJ·mol－1，燃烧CH4的热量用于该化学链分解NH4Cl反应。每分解20 mol NH4Cl，需要196 L CH4(已折算为标况)。忽略温度对化学反应焓变的影响，该化学链的热量利用率为___________。 题型02 化学反应机理图分析 7．(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢：，反应机理如题图所示，图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是 A．反应①中被氧化 B．反应②中，丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键 C．反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为 D．催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能 8．(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯和为原料生产环氧丙烷（）及发生副反应的反应机理如图所示（图中表示含硅物种）。下列说法不正确的是 A．Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂 B．过程中有极性键的断裂和形成 C．过程中元素的化合价未发生变化 D．由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式： 9．(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)甲烷氧化制乙烯的可能过程如图所示，并在步骤①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3。下列说法正确的是 A．步骤①过程中可能有CH3OCH3生成 B．步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式发生了变化 C．步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变小 D．步骤②中每生成1molC2H4转移4mole- 题型03 电化学装置分析 10．（2025·常州市上学期期中）破损的镀锌铁皮在氨水中发生腐蚀生成[Zn(NH3)4]2＋和H2。下列说法不正确的是 A．该腐蚀过程属于电化学腐蚀 B．生成H2的反应为2NH3＋2e—＝2NH2－＋H2↑ C．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 D．随着腐蚀的进行，溶液pH变大 11．(2026·江苏南通·一模)某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物，硫化物固体电解质传导，电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该锂电池也可用水溶液作电解液传导 B．放电时，失电子，发生氧化反应 C．放电时，负极质量每减少0.7g，外电路转移0.2 mol D．充电时阳极电极反应式： 12．（2024·苏州八校联考三模）锂—氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx＝xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋＝xLiF＋C C．电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替 D．a极电势高于b极电势 13．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)某汽车企业将推出第二代刀片电池，“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上，“刀片电池”放电时的总反应为，放电时电池的结构如图所示。 下列说法正确的是 A．N极为刀片电池的负极 B．放电时，负极的电极反应式为 C．充电时，转化为的过程中铁元素的价态发生了变化 D．用充电桩给该电池充电的过程中，阴极质量减小 14．(2026·江苏南京外国语学校·一模)用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是 A．DSA电极与外接电源的负极连接 B．发生的电极反应为： C．降解过程中应该控制条件避免发生反应② D．1mol HO·和足量反应，转移的电子数为 15．（2025·南通市如皋市10月）一种O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示，电池使用AlCl3溶液作电解质溶液，反应后有Al2(C2O4)3沉淀生成。下列说法正确的是 A．电池工作将电能转化为化学能 B．正极区的总反应为6CO2＋6e−＋2Al3＋＝Al2(C2O4)3↓ C．放电时电子经导线移向铝电极 D．常温时，铝电极质量减少2.7 g，理论上消耗6.72 L CO2 16．(2025·江苏南京市金陵中学·二模)镍离子和钴离子性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是 A．电流方向： B．石墨M电极的电极反应式为 C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应 D．导线中通过1mol电子时，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为65g 17．(2025·江苏南京市中华中学·二模)一种双膜二次电池，其示意图如下。下列说法正确的是 已知：①M、N均为多孔石墨烯电极； ②起始时I室(含储液罐)溶液中只含。 A．M极为电池的正极 B．充电过程中，II室中的溶液浓度逐渐增大 C．X膜、Y膜均为阴离子交换膜 D．放电后，I室中时，导线中传导电子 18．（2025·南通市如东县第一次调研）燃煤烟气中产生的氮氧化物(NOx)及SO2会对大气造成严重污染，目前有多种处理吸收污染物的方法。其中一种隔膜电化学法去除NO装置如下图所示。下列化学反应表示正确的是 A．吸收池中发生的反应：2S2O42－＋2NO＋2H2O＝4HSO3－＋N2 B．电解时电极A上发生的反应：SO2＋2e—＋2H2O＝4H＋＋SO42－ C．用氨水吸收过量SO2的反应：SO2＋2NH3·H2O＝2NH＋SO32－＋H2O D．用NaOH溶液吸收NO2的反应：NO2＋2OH－＝NO3－＋H2O 19．（2025·江苏省泰州中学月考）以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如下图所示．下列说法正确的是 A．电解时的阳极反应为：2Cr3＋＋6e—＋7H2O＝Cr2O72－＋14H＋ B．电解结束后，阴极区溶液pH升高 C．1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，共消耗 mol Cr2O72－ D．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离 20．(2026·江苏盐城·一模)电解还原法将转化为的装置如图-2所示。 ①写出在阴极转化为的电极反应式：_______。 ②Cu能有效抑制析氢，对电解还原制具有高催化活性。中混有会使Cu催化剂中毒(Cu价态不变)，原因是在阴极转化为_______(填化学式)，沉积在Cu表面。 ③一种PFSA聚合物@Cu催化剂结构如图-3所示，其能有效防止造成的Cu催化剂中毒。能将控制在PFSA聚合物表面，其原理是_______。 21．(2026·江苏扬州·一模)对CO2的捕获、利用已成为前沿科技竞争的焦点。 （1）直接碳燃料电池能够将固体碳(如煤、生物质炭等)的化学能直接转化为电能，并生成高纯度CO2。其使用Li2CO3-K2CO3等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。 ①在正极，CO2和O2反应生成，电极反应式为___________。 ②在负极，固体碳燃料(用C表示)发生一系列反应，其中反应C(s)+CO2(g)2CO(g)  ∆H=+172kJ·mol-1，在高温下(>700°C)有利于自发进行的原因是___________。 （2）CO2电还原与氯碱工艺可联产CO、Cl2和KHCO3，其工作原理如图2所示。 ①阴极上CO2选择性还原为CO，同时会生成少量H2。一定条件下，阳极产生22.4L(标准状况)Cl2时，阴极生成气体的总质量为26.7g。则该条件下，阴极生成CO的法拉第效率为___________。［法拉第效率=×100％］ ②CO2还原为CO的反应在钴卟啉催化剂(简化为Co-N4结构)表面进行，催化循环过程的简化模型如图3所示。若此过程中N元素化合价不变，则Co元素化合价变化的步骤有：___________(填序号)。 （3）通过CO2制备Ca(HCO3)2有潜在价值，但Ca(HCO3)2固体难以从其水溶液中分离。 ①研究发现，Ca(HCO3)2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱中O-H键的稳定性。为得到Ca(HCO3)2固体，可采取的合理措施为___________。 ②采用热重法可分析固体组成。依据图4，可判断所得固体主要是Ca(HCO3)2而不是CaCO3的理由是___________。 22．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)电化学还原 一种碱性电化学还原的原理图如下。在阴极区若每得到1mol电子，同时有也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。 ①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为___________。 ②结合化学用语，阳极区产生的过程可描述为___________。 ③由于难以放电，因此降低了的选择性()，结合题中信息，选择性的理论最大值为___________。 23．二氧化碳的综合利用具有重要意义。 （2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图所示。 ①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式：_______________________________________________。 ②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是___________________________________ ____________________________________。 24．电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。 （1）利用反应6NO2＋8NH3＝7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，又能提供电能，装置如图所示。 ①A电极的电极反应式为________________________________________________。 ②下列关于该电池的说法正确的是________。 A．电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 C．电池工作一段时间，溶液的pH不变 D．当有4.48 L NO2被处理时，转移电子物质的量为0.8 mol （2）以含SO2废气为原料，用电化学方法制取硫酸。装置如图。 写出负极电极反应式___________________________________________________。 （3）一种乙醇燃料电池，使用的电解质溶液是2 mol·L－1的KOH溶液。请写出负极的电极反式_____________________________________________________________________________________；每消耗4.6 g乙醇转移的电子数为________。 （4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池总反应的化学方程式是_________________________________________________________。 $清单05 热化学与电化学 解题技法精讲 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 技法01 反应热的计算方法 技法06 电化学问题解答思路 技法02 热化学方程式书写与判断 技法07 金属的腐蚀与防护思维流程 技法03 突破能量变化能垒图 技法08 电解时溶液pH的变化规律 技法04 反应历程图的分析模型 技法09 电化学计算 技法05 电化学的工作原理及应用 技法10 “串联”类装置的解题流程 常见误区破解 误区01 ΔH的比较 误区05 电解过程中易出现的认识误区 误区02 反应热、燃烧热与中和热比较 误区06 复杂载体电极反应分析易错点 误区03 根据盖斯定律求解反应热易错点 误区07 各种膜的用途分析 误区04 关于原电池的认识误区 题型强化训练 题型01 盖斯定律的应用 题型03 电化学装置分析 题型02 化学反应机理图分析 技法01 反应热的计算方法 计算依据 计算方法 反应物的总能量和生成物的总能量 ΔH＝ΣE(生成物的能量)－ΣE(反应物的能量) 化学键的键能 ΔH＝Σ(反应物的键能)－Σ(生成物的键能) 反应历程正、逆反应的活化能 ΔH＝Σ(正反应的活化能)－Σ(逆反应的活化能) 热化学方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正、负号，各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或若干个热化学方程式进行代数运算(包括ΔH运算)，得到一个新的热化学方程式 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。也不能提高反应物的平衡转化率。 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|。 技法02 热化学方程式书写与判断 项目 化学方程式 热化学方程式 书写 注明的条件 反应发生的条件：如加热、光照、催化剂、高压等 测定反应的条件：如101kPa，25℃ (中学可不注明) 化学计量数的 意义和数值 是整数！既表示微粒个数，也表示该物质的物质的量 不表示_________，表示___________，可以是整数，也可以是_____数 沉淀、气体符号 根据具体反应， 在生成物中标明 不需标明！ 物质的聚集状态 不需标明 各物质均要在化学式后标明状态，同素异形体标名称 实例 C＋O2CO2↑ C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g)；ΔH＝－393.51 kJ·mol－1 意义 物质的变化 什么反应物 生成什么生成物 多少物质的量的什么状态的反应物生成多少物质的量的什么状态的生成物 量的变化 多少（质量、体积、物质的量）反应物生成多少生成物 多少（物质的量）反应物 生成多少（物质的量）生成物 能量变化 不能表明 表明，ΔH为“＋”代表吸热，ΔH为“－”代表放热 热化学方程式判断——四看 ①一看：化学原理是否正确，如表示中和热的热化学方程式中，产物H2O的化学计量数必为1；表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数必为1且燃烧产物应为稳定的氧化物；②二看：状态是否标明；③三看：ΔH的单位是否正确；④四看：ΔH的数值与化学计量数是否对应 温馨提醒 ①ΔH的值要与化学计算数相对应；②ΔH后注明“－”或“＋”，且单位为kJ·mol－1；③ΔH与可逆符号及等号无关 技法03 突破能量变化能垒图 注：①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 技法04 反应历程图的分析模型 技法05 电化学的工作原理及应用 原电池工作原理 原电池 ①放热的氧化还原反应都可以设计成原电池；②原电池的电极不一定参加电极反应 微粒 迁移方向 电子由负极用电器正极（溶液中无电子迁移！） 阳离子—→正极，阴离子—→负极（同性恋！） 电极反应式书写 温馨提醒 ①较活泼金属不一定做负极。 ②电子是旱鸭子，不会游泳！即在电池与电解池的内部无电子通过！ ③电极反应式书写：酸性溶液不能出现OH－，碱性溶液不能出现H＋，水溶液中不能出现O2－ 电解原理 电解 规律 电极反应式书写 微粒迁移方向 电子：电源负极阴极、阳极正极 离子：阳离子—→阴极，阴离子—→阳极 二次电池 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，右图是二次电池充电装置。 ②记忆：正正负负 温馨提醒 ①K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋离子在溶液中不放电！是水电离的H＋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 铜的电解精炼：粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等。 电极名称 电极材料 电极反应式 电解质溶液 溶液浓度 阳极 粗铜板 Cu－2e－＝Cu2＋ Fe－2e－＝Fe2＋ Ni－2e－＝Ni2＋ CuSO4溶液（加入一定量的硫酸） 略有下降 阴极 纯铜板 Cu2＋＋2e－＝Cu 技法06 电化学问题解答思路 1．二次充电电池的工作原理及充电连接 （1）二次电池充电时，电池正极连接电源正极，电池负极连接电源负极，即“正接正，负接负”。 （2）放电时负极反应与充电时的阴极反应相反，同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。 2．分析燃料电池类题目的思维模型 ①要注意介质是什么，是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 ②通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧化剂。 ③通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正、负极，同时分析该离子参与靠近一极的电极反应。 3．新型化学电源解答思路 技法07 金属的腐蚀与防护思维流程 （1）金属腐蚀快慢判断的思维流程 （2）金属防护措施问题的思维流程 技法08 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。 技法09 电化学计算 内容 ①两极产物的定量计算；②溶液pH的计算；③相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算 计算方法 根据电子守恒法计算 用于串联电路，其依据是电路中转移的电子数相等 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比例式计算 根据关系式计算 依据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式 技法10 “串联”类装置的解题流程 误区01 ΔH的比较 特别提醒 ①比较反应热大小时，反应热所带“＋”、“－”号均具有数学意义，参与大小比较。 对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小 ②对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”号，但是其焓变还是为负值 ③不要忽视弱电解质的电离、水解吸热，浓硫酸的稀释、氢氧化钠和氧化钙等固体的溶解放热对反应热的影响 误区02 反应热、燃烧热与中和热比较 项目 中和热 燃烧热 反应热 反应特点 中和反应 燃烧反应 任何反应 反应条件 在稀溶液中 压强为101 kPa 101 kPa、25℃（一般） 方程式配平 标准以_________为准 以_________为准 任意物质的量 反应物、 产物特点 强酸和强碱反应生成H2O和可溶性盐 完全燃烧生成_______的氧化物，如： C→CO2；H→H2O(l)；S→SO2 任意产物 能量变化 强酸与强碱的稀溶液反应时：ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 不同反应的ΔH不相同， ΔH都为“－” 不同反应的ΔH不相同，有的为“－”，有的为“＋” 误区03 根据盖斯定律求解反应热易错点 ①反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数 ②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 误区04 关于原电池的认识误区 1.原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 2.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。 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.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。 5.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。 6.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。 7.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，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。。 8.原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。 9.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。 10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。 11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。 误区05 电解过程中易出现的认识误区 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．书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 4．电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。 5．Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是得到单质Fe。 6．判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。 7．书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。 8.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。 误区06 复杂载体电极反应分析易错点 在二次电池中，复杂的电极反应物和产物多为难溶物质，附着在导电的惰性材料上用作电极。分析电极组成时，常把惰性物质元素的化合价看成0价，仅起导电作用，不参与电极反应。 例如：充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－＝MH＋OH－。MH看成是M吸附H，其中M看成0价，反应H(＋1)得到电子还原成(0价)H，而不是以简化问题。由于石墨烯具有稳定、导电性好和比表面积大的优点，常用作气体吸附或离子电池的载体电极。用载体电极分析的事例比较常见，例如某锂离子电池的总反应为LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，LixC中的C也可以看成载体电极，反应前后元素化合价都为0价。用载体电极的思想分析反应，常可以使复习问题简单化，如：3LiFePO4＋Li4Ti5O12Li7Ti5O12＋3FePO4，把FePO4、Li4Ti5O12分别看成一个整体A、B分析：3LiA＋BLi3B＋3A。 误区07 各种膜的用途分析 （1）电化学装置中常见的离子交换膜 种类 允许通过的离子及移动方向 说明 阳离子交换膜 阳离子→移向电解池的阴极或原电池的正极 阴离子和气体不能通过 阴离子交换膜 阴离子→移向电解池的阳极或原电池的负极 阳离子和气体不能通过 质子交换膜 质子→移向电解池的阴极或原电池的正极 只允许H＋通过 （2）离子交换膜的定量关系 外电路转移的电子数＝阴、阳离子迁移的电荷数。 （3）离子交换膜的功能 ①原电池中一般是“单膜(正、负极之间)”。主要作用是隔离正、负极区域的某些粒子，防止其发生反应；或防止某些粒子在电极表面沉淀析出，导致电极活性降低。 ②电解池中很多时候是“双膜”或“多膜”。多膜会把整个电解池分割成若干不同的“室”，比如有“阳极室”“阴极室”“产品室”等。其主要作用是控制离子的移动以获得所需的产品或达到除杂、提纯等目的。 题型01 盖斯定律的应用 1．已知：CH2＝CH2(g)＋H2(g)CH3CH3(g)的反应过程中的能量与反应进程关系如图所示。下列说法错误的是 A．该反应的ΔH＜0，不需要加热即可发生该反应 B．上述过程中，CH2＝CH2内部碳原子间的双键变为单键 C．途径b使用了催化剂，使催化加氢反应的活化能由E2降为E1 D．CH2＝CH2(g)＋H2(g)CH3CH3(g)，该反应的ΔH＝(E1－E3) kJ·mol－1 【答案】A 【解析】A项，该反应为放热反应，但不能说放热反应不需要加热，错误；B项，乙烯变成乙烷是碳碳双键变成单键，正确；C项，使用催化剂能降低反应的活化能，正确；D项，催化剂能降低活化能，不影响反应的焓变，故ΔH＝(E2－E4) kJ·mol－1＝(E1－E3) kJ·mol－1，正确。 2．(2026·江苏如皋·一模)乙醇是常见的工业原料，可以合成乙醛、肉桂醛、乙酸乙酯等物质。 （1）乙醇可以由葡萄糖为原料制得，该反应的化学方程式为___________。 （2）乙醇脱氢制乙醛的反应为CH3CH2OH(g)=CH3CHO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-1，已知CH3CH2OH、CH3CHO、H2的燃烧热分别为1367 kJ·mol-1、1167 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1，则a=___________。 【答案】（1） （2）+86 【解析】（1）葡萄糖在酶的催化下分解生成乙醇和二氧化碳，反应的化学方程式为； （2）由已知信息可得乙醇、乙醛、氢气燃烧的热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，反应①-②-③可得，则。 3．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)研究资源化利用对人类有重要意义。 （1）乙烷脱氢制备乙烯 氧化脱氢的热化学方程式：  。 ①若要计算出反应热，需查阅的数据： ⅰ．查阅水的汽化热：   ⅱ．查阅___________(填化学式)的燃烧热数据。 ②几种化学键的键能数据如下，结合键能数据分析该技术的难点___________。 化学键 键能 347.7 413.4 745 【答案】（1）、、CO 中键的键能较高，需要较高能量：乙烷分子中键的键能大于键的键能，难点是选择合适的催化剂在断裂的同时不断裂 【解析】（1）①由乙烷与二氧化碳反应生成乙烯和气态水可知，计算二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的反应热时，需查阅资料获取的数据为C2H6、C2H4、CO的燃烧热和液态水转化为气态水的反应热； ②由表格数据可知，二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的挑战是二氧化碳分子中碳氧双键的键能较高，破坏共价键需要较高的能量；乙烷分子中键的键能大于键的键能，所以反应的难点是选择合适的催化剂使反应中碳氢键优先活化断裂而碳碳键不断裂的条件下形成碳碳双键； 4．研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。 （1）CO2催化加氢制CH4是CO2的有机资源转化途径之一 反应I：CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g) ∆H1＝－164.7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H2＝41.2 kJ·mol－1 ①反应：2CO(g)＋2H2(g)＝CO2(g)＋CH4(g) ∆H＝___________kJ·mol－1 【答案】－247.1 【解析】①该反应＝反应I－反应Ⅱ×2，即∆H＝∆H1－2∆H2＝－164.7 kJ·mol－1－2×41.2 kJ·mol－1＝－247.1。 5．（1）将CO2转化为HCOOH能存效减少CO2排放。 已知：Ⅰ．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ∆H1＝－566.0 kJ·mol－1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ∆H2＝－483.6 kJ·mol－1 Ⅲ．HCOOH(l)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H3＝＋72.6 kJ·mol－1 则CO2(g)＋H2(g)＝HCOOH(l) ∆H3＝__________________。 （2）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。 Ⅱ．CO2的资源化 （2）二氧化碳甲烷化，其主要反应为： 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝ －164.7 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1 反应2CO(g)＋2H(g)CO2(g)＋CH(g) ΔH＝___________kJ·mol－1。 （3）工业尾气中的氮氧化物是大气主要污染源之一、消除氮氧化物对环境保护有着重要意义。 氢气选择性催化还原(H2－SCR)是一种理想的方法。其相关反应如下： 主反应：2NO(g)＋2H2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH1 副反应：2NO(g)＋H2(g)＝N2O(g)＋H2O(g) ΔH2＜0 已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH3＝－483.5 kJ·mol－1 N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH4＝＋180.5 kJ·mol－1 ΔH1＝_______________________。 （4）CO2的资源化利用是化学研究的热点。 C3H8催化脱氢可制备丙烯。反应为C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) ∆H1＝＋123.8 kJ·mol－1。 1n/HZSM－5催化下，CO2与C3H8耦合反应过程如图所示。 已知：3CO2(g)＋9H2(g)＝C3H6(g)＋6H2O(g) ∆H2＝－250.2 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H3＝＋41.2 kJ·mol－1 耦合反应的∆H＝__________kJ·mol－1。 【答案】（1）－31.4 kJ·mol－1 （2）－247.1 （3）－664.0 kJ·mol－1 （4）＋165.0 kJ·mol－1 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅱ×－Ⅰ×－Ⅲ可得反应CO2(g)＋H2(g)＝HCOOH(l)，则ΔH4＝(－483.6 kJ·mol－1)×－(−566.0 kJ·mol－1)×—(＋72.6 kJ·mol－1)＝−31.4 kJ·mol－1，故答案为：−31.4 kJ·mol－1；（2）根据盖斯定律反应Ⅰ－2×反应Ⅱ得到目标反应，则ΔH＝－164.7 kJ·mol－1－2×41.2 kJ·mol－1＝－247.1 kJ·mol－1；（3）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH3＝－483.5 kJ·mol－1……①、N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) ΔH4＝＋180.5 kJ·mol－1……②；由盖斯定律①－②可得2NO(g)＋2H2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)，ΔH1＝－483.5 kJ·mol－1－180.5 kJ·mol－1＝－664 kJ·mol－1；（4）已知：I．C3H8(g)＝C3H6(g)＋H2(g) ∆H1＝＋123.8 kJ·mol－1；II．3CO2(g)＋9H2(g)＝C3H6(g)＋6H2O(g) ∆H2＝－250.2 kJ·mol－1；III．CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H3＝＋41.2 kJ·mol－1；由盖斯定律可知，I＋III可得C3H8(g)＋CO2(g)＝C3H6(g)＋CO(g)＋H2O(g) ∆H＝∆H1＋∆H3＝＋123.8 kJ·mol－1＋(＋41.2 kJ·mol－1)＝＋165.0 kJ·mol－1。 6．（2024·江苏省南通市三模）以氧化镁为载体，化学链方法分解氯化铵工艺的示意图如图1所示。“释氯”过程中可能发生反应的焓变如图2所示。 ①已知NH4Cl(s)＝NH3(g)＋HCl(g) ∆H＝a kJ·mol－1。温度越高，越有利于NH4Cl分解。a_____(填“＞0”“＜0”或“＝0”)。 ②“释氨”主反应为MgO(s)＋NH4Cl(s)＝MgOHCl(s)＋NH3(g)，该反应∆H＝__________。 ④“释氯”装置中含有少量H2O可提高“释氯”时HCl的平衡产率，主要原因是__________________________________________________________________。 ⑤已知CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ∆H＝－d kJ·mol－1，燃烧CH4的热量用于该化学链分解NH4Cl反应。每分解20 mol NH4Cl，需要196 L CH4(已折算为标况)。忽略温度对化学反应焓变的影响，该化学链的热量利用率为___________。 【答案】①＞0 ②(a－b) kJ·mol－1 ④释氯时可能发生副反应：MgOHCl＋HClMgCl2＋H2O，少量H2O(g)会抑制反应发生 ⑤(或) 49d 【解析】①温度越高，越有利于NH4Cl分解说明该分解反应是吸热反应，∆H＞0，则a＞0；②根据图2可得反应I：MgO(s)＋HCl(g)＝MgOHCl(s) ∆H1＝－b kJ·mol－1，已知反应Ⅱ：NH4Cl(s)＝NH3(g)＋HCl(g) ∆H＝a kJ·mol－1，由盖斯定律，反应I＋Ⅱ可得“释氨”主反应为MgO(s)＋NH4Cl(s)＝MgOHCl(s)＋NH3，该反应∆H3＝∆H1＋∆H＝(a－b) kJ·mol－1；③NH4Cl粒径大小对“释氨”反应速率的影响明显小于MgO粒径大小的影响，其原因是：MgO＋HCl＝MgOHCl对总反应速率的影响更大；④“释氯”装置中含有少量H2O可提高“释氯”时HCl的平衡产率，主要原因：释氯时可能发生副反应：MgOHCl＋HClMgCl2＋H2O，少量H2O(g)会抑制反应发生；⑤分解NH4Cl反应为NH4Cl(s)＝NH3(g)＋HCl(g) ∆H＝a kJ·mol－1，分解20 mol NH4Cl需要吸收20×a kJ能量，需要标况下196 L CH4即物质的量为 mol，已知CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ∆H＝－d kJ·mol－1，则燃烧 mol CH4放出热量为d kJ，热量利用率为。 题型02 化学反应机理图分析 7．(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢：，反应机理如题图所示，图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是 A．反应①中被氧化 B．反应②中，丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键 C．反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为 D．催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能 【答案】D 【解析】A．反应①中的键断裂，形成两个键，元素从价变为价，化合价降低，被还原，A错误； B．丙烯中双键碳原子没有孤电子对，是碳碳双键的键电子对提供给离子形成配位键，不是碳原子的孤电子对，B错误； C．反应③中，丙烯双键的碳原子原本为杂化，加成后变成饱和单键碳原子，杂化类型由变为，C错误； D．催化剂的作用是改变反应的历程，改变反应的活化能（一般为降低活化能加快反应），不改变反应的焓变，D正确； 故选D。 8．(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)以钛掺杂沸石为催化剂，由丙烯和为原料生产环氧丙烷（）及发生副反应的反应机理如图所示（图中表示含硅物种）。下列说法不正确的是 A．Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂 B．过程中有极性键的断裂和形成 C．过程中元素的化合价未发生变化 D．由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式： 【答案】D 【解析】A．根据反应机理图，在主反应和副反应历程中，都是Ⅰ先消耗再生成，Ⅰ为催化剂， A正确； B．反应物中断裂的键有丙烯中的C=C非极性键、H2O2中的O-O非极性键和H-O极性键，产物中生成的键有环氧丙烷中的C-O极性键和O2中的O=O非极性键，过程中有极性键的断裂和形成，B正确； C．整个转化过程中形成4个键或5个键，但其中的第五个键为配位键，配位键不影响化合价的变化，因此的化合价未发生变化，C正确； D．根据题干机理图，由丙烯和生产环氧丙烷的主反应净反应为，D错误； 故选择D。 9．(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)甲烷氧化制乙烯的可能过程如图所示，并在步骤①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3。下列说法正确的是 A．步骤①过程中可能有CH3OCH3生成 B．步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式发生了变化 C．步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变小 D．步骤②中每生成1molC2H4转移4mole- 【答案】A 【解析】A．①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3，·CH3和·OCH3有可能结合为CH3OCH3，所以步骤①过程中可能有CH3OCH3生成，故A正确； B．CH4、C2H6中碳原子的杂化方式均为sp3，步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式不变，故B错误； C．C2H6中碳原子的杂化方式为sp3，C2H4中碳原子的杂化方式为sp2，步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变大，故C错误； D．步骤②中C2H6转化为C2H4，碳元素的化合价由-3升高为-2，每生成1molC2H4转移2mole-，故D错误； 选A。 题型03 电化学装置分析 10．（2025·常州市上学期期中）破损的镀锌铁皮在氨水中发生腐蚀生成[Zn(NH3)4]2＋和H2。下列说法不正确的是 A．该腐蚀过程属于电化学腐蚀 B．生成H2的反应为2NH3＋2e—＝2NH2－＋H2↑ C．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 D．随着腐蚀的进行，溶液pH变大 【答案】B 【解析】A项，锌铁活动性不同，则破损的镀锌铁皮在氨水中发生腐蚀过程中会形成原电池，属于电化学腐蚀，正确；B项，反应中生成H2应该为正极水得到电子发生还原反应生成氢气：2H2O＋2e—＝H2↑＋2OH－，错误；C项，氨水浓度越大，越利于形成[Zn(NH3)4]2＋，则腐蚀趋势越大，正确；D项，结合B分析，随着腐蚀的进行，反应生成氢氧根离子，则溶液pH变大，正确。 11．(2026·江苏南通·一模)某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物，硫化物固体电解质传导，电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该锂电池也可用水溶液作电解液传导 B．放电时，失电子，发生氧化反应 C．放电时，负极质量每减少0.7g，外电路转移0.2 mol D．充电时阳极电极反应式： 【答案】D 【分析】电池工作原理：放电时为原电池：负极(Li)：，Li失去电子被氧化，通过硫化物固体电解质向正极移动，正极()：，得到电子被还原；充电时为电解池：阴极：，阳极：，失去电子被氧化。由此解题。 【解析】A．Li是活泼金属，会与水溶液中的水发生反应，因此不能用水溶液作电解液传导，A错误； B．放电时，在正极得到电子，发生还原反应，而非氧化反应，B错误； C．放电时负极反应为，每消耗1 molLi即7 g，外电路转移1 mol电子。因此负极质量每减少0.7 g，外电路转移0.1 mol电子，C错误； D．充电时阳极发生氧化反应，失去电子生成和，电极反应式为：，D正确； 故答案选D。 12．（2024·苏州八校联考三模）锂—氟化碳电池稳定性很高。电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi＋CFx＝xLiF＋C，放电产物LiF沉积在正极，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋＝xLiF＋C C．电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替 D．a极电势高于b极电势 【答案】B 【解析】A项，Li＋通过离子交换膜在正极上形成LiF，所以交换膜为阳离子交换膜，错误；B项，石墨棒为正极，在正极上附着的CFx得电子生成LiF和C，正极的电极反应式为CFx＋xe－＋xLi＋＝xLiF＋C，正确；C项，金属Li是活泼金属，能与乙醇反应，所以电解质溶液不能用LiClO4的乙醇溶液代替，错误；D项，由于Li的活动性比石墨强，所以a极为负极，b极为正极，所以b极电势高于a极电极，错误。 13．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)某汽车企业将推出第二代刀片电池，“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上，“刀片电池”放电时的总反应为，放电时电池的结构如图所示。 下列说法正确的是 A．N极为刀片电池的负极 B．放电时，负极的电极反应式为 C．充电时，转化为的过程中铁元素的价态发生了变化 D．用充电桩给该电池充电的过程中，阴极质量减小 【答案】C 【解析】A．根据放电总反应，LixC6为负极（失电子生成Li+和C），图中M极材料为LixC6，故M极为负极，N极为正极，A错误； B．放电时负极反应为LixC6失电子生成Li+和C，正确电极反应式为LixC6 - xe- = 6C + xLi+，B选项给出的是正极得电子反应，B错误； C．充电时LiFePO4转化为Li1-xFePO4为阳极反应（放电正极反应的逆反应）：LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+。LiFePO4中Fe为+2价，Li1-xFePO4中Fe为+3价（因失去电子），铁元素价态从+2变为+3，发生变化，C正确； D．充电时阴极为原电池负极（M极），反应为6C + xLi+ + xe- = LixC6，阴极结合Li+生成LixC6，质量增大，D错误； 故答案为C。 14．(2026·江苏南京外国语学校·一模)用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是 A．DSA电极与外接电源的负极连接 B．发生的电极反应为： C．降解过程中应该控制条件避免发生反应② D．1mol HO·和足量反应，转移的电子数为 【答案】C 【解析】A．NH3在DSA电极转化为N2，氮元素从-3价升高为0价，被氧化，该电极是电解池的阳极，与外接电源的正极相连，故A错误； B．由图示知，Cl-在DSA电极表面转化为Cl2电极反应式为：2 Cl--2e-=Cl2↑，故B错误； C．反应②中NH3转化为，没有达到氨氮废水无害化处理的目的，所以，降解过程中应该控制条件避免发生反应②，故C正确； D．羟基自由基中氧元素为-1价，其还原产物中氧元素为-2价，一个HO·可得到一个电子，1mol HO·完全反应时转移的电子数为6.02×1023，故D错误； 故选C。 15．（2025·南通市如皋市10月）一种O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示，电池使用AlCl3溶液作电解质溶液，反应后有Al2(C2O4)3沉淀生成。下列说法正确的是 A．电池工作将电能转化为化学能 B．正极区的总反应为6CO2＋6e−＋2Al3＋＝Al2(C2O4)3↓ C．放电时电子经导线移向铝电极 D．常温时，铝电极质量减少2.7 g，理论上消耗6.72 L CO2 【答案】B 【解析】A项，根据题目介绍，该装置为原电池，是将化学能转变为电能，错误；B项，根据正极区物质转化关系图，先发生反应1：O2＋e—＝O2－，然后生成的O2－再与CO2和Al3＋发生反应2：6CO2＋2Al3＋＋6O2－＝Al2(C2O4)3↓＋6O2，则总反应为反应1×6＋反应2得：6CO2＋6e−＋2Al3＋＝Al2(C2O4)3↓，正确；C项，根据装置图可知，该原电池中金属Al为负极，失去电子，电子经导线流过负载流向O2得电子的电极（正极），错误；D项，没有标注在标准状况条件下，所以无法具体计算消耗CO2的体积，错误。 16．(2025·江苏南京市金陵中学·二模)镍离子和钴离子性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是 A．电流方向： B．石墨M电极的电极反应式为 C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应 D．导线中通过1mol电子时，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为65g 【答案】D 【分析】该装置为电解池，氢离子向右移动，则N为阴极，n为负极，M为阳极，m为正极，以此解题。 【解析】A．根据双极膜中解离生成的、的迁移方向，可以判断石墨M是阳极、石墨N是阴极，电流方向：，A错误； B．由分析可知，M为阳极，电极反应为：，B错误； C．Ⅱ室中发生转化：，水解离出的与反应，促进的转化，C错误； D．由原理可知，导线中流过1mol电子，Ⅰ室移入Ⅱ室和总物质的量为0.5mol，同时有0.5mol氯气生成，镍、钴的相对原子质量都近似为59，Ⅰ室质量约减少65g，Ⅲ室中阴极反应消耗的H+由水解离出的H+等量补充，溶液质量不变，故两室溶液质量变化之差约为65g，D正确； 故选D。 17．(2025·江苏南京市中华中学·二模)一种双膜二次电池，其示意图如下。下列说法正确的是 已知：①M、N均为多孔石墨烯电极； ②起始时I室(含储液罐)溶液中只含。 A．M极为电池的正极 B．充电过程中，II室中的溶液浓度逐渐增大 C．X膜、Y膜均为阴离子交换膜 D．放电后，I室中时，导线中传导电子 【答案】C 【分析】由图可知，外电路连接用电器，为原电池，即放电，M极Sn2+失去电子发生氧化反应生成Sn4+，M为负极，N极溴单质得到电子发生还原反应生成溴离子，N为正极，III室中溴离子进入II室，并继续向I室迁移，电池总反应为SnBr2+Br2=SnBr4；充电时，负极接外电源负极做阴极，即M为阴极，N为阳极； 【解析】A．由分析可知，M为电池负极，A错误； B．放电时，III室溴单质得到电子发生还原反应生成溴离子，III室中溴离子进入II室，并继续向I室迁移，保证I室中溶液电中性，则充电过程相反，故充电过程中，II室中的溶液浓度不变，B错误； C．由分析知，N极溴单质得到电子发生还原反应生成溴离子，N为正极，III室中溴离子进入II室，并继续向I室迁移，故X膜、Y膜均为阴离子交换膜，C正确； D．起始时I室(含储液罐)溶液中只含，放电后，I室中时，有amol Sn2+转化为Sn4+，转移电子amol，D错误； 故本题选C。 18．（2025·南通市如东县第一次调研）燃煤烟气中产生的氮氧化物(NOx)及SO2会对大气造成严重污染，目前有多种处理吸收污染物的方法。其中一种隔膜电化学法去除NO装置如下图所示。下列化学反应表示正确的是 A．吸收池中发生的反应：2S2O42－＋2NO＋2H2O＝4HSO3－＋N2 B．电解时电极A上发生的反应：SO2＋2e—＋2H2O＝4H＋＋SO42－ C．用氨水吸收过量SO2的反应：SO2＋2NH3·H2O＝2NH＋SO32－＋H2O D．用NaOH溶液吸收NO2的反应：NO2＋2OH－＝NO3－＋H2O 【答案】A 【解析】A项，由图可知，吸收池中NO被S2O42－还原为氮气，S2O42－被氧化为HSO3－，离子方程式为2S2O42－＋2NO＋2H2O＝4HSO3－＋N2，正确；B项，由图可知，电极Ａ室中，进入的是HSO3－，流出的是S2O42－，故电解时电极A上发生的反应为HSO3－发生还原生成S2O42－，电极反应式为2HSO3－＋2e—＋2H＋＝2H2O＋S2O42－，错误；C项，用氨水吸收过量SO2时生成酸式盐，反应为SO2＋NH3·H2O＝NH＋HSO3－，错误；D项，用NaOH溶液吸收NO2的反应为2NO2＋2OH－＝NO3－＋NO2－＋H2O，错误。 19．（2025·江苏省泰州中学月考）以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如下图所示．下列说法正确的是 A．电解时的阳极反应为：2Cr3＋＋6e—＋7H2O＝Cr2O72－＋14H＋ B．电解结束后，阴极区溶液pH升高 C．1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，共消耗 mol Cr2O72－ D．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离 【答案】C 【解析】由图可知，左侧电极为阳极，水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子，电极反应式为2Cr3＋－6e—＋7H2O＝Cr2O72－＋14H＋，阳极槽外中重铬酸根离子与甲苯在酸性条件下反应生成苯甲醛或苯甲酸，反应的离子方程式为3C6H5－CH3＋2Cr2O72－＋16H＋＝3C6H5－CHO＋4Cr3＋＋11H2O，C6H5－CH3＋Cr2O72－＋8H＋＝C6H5－COOH＋2Cr3＋＋5H2O，电解时，氢离子通过阳离子交换膜由阳极区进入阴极区，右侧电极为电解池的阴极，阴极氢离子放电，电极反应为：2H＋＋2e—＝H2↑，据此作答。 A项，电解时的阳极发生氧化反应，电极反应为：2Cr3＋－6e—＋7H2O＝Cr2O72－＋14H＋，错误； B项，阳极区产生的氢离子透过质子交换膜进入阴极区，阴极上氢离子放电，电极反应为：2H＋＋2e—＝H2↑，电极上每消耗2 mol H＋,就有2 mol H＋进入阴极区，故电极电解结束后，阴极区溶液pH不变，错误；C项，结合3C6H5－CH3＋2Cr2O72－＋16H＋＝C6H5－CHO＋4Cr3＋＋11H2O，0.5 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛时消耗 mol Cr2O72－，根据C6H5－CH3＋Cr2O72－＋8H＋＝C6H5－COOH＋2Cr3＋＋5H2O，0.5 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲酸时消耗0.5 mol Cr2O72－，则1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，共消耗+0.5= mol Cr2O72－，正确；D项，甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体，不可以通过分液的方法分离，错误。 20．(2026·江苏盐城·一模)电解还原法将转化为的装置如图-2所示。 ①写出在阴极转化为的电极反应式：_______。 ②Cu能有效抑制析氢，对电解还原制具有高催化活性。中混有会使Cu催化剂中毒(Cu价态不变)，原因是在阴极转化为_______(填化学式)，沉积在Cu表面。 ③一种PFSA聚合物@Cu催化剂结构如图-3所示，其能有效防止造成的Cu催化剂中毒。能将控制在PFSA聚合物表面，其原理是_______。 【答案】 S 带负电荷的与分子中带部分正电荷的S形成较强的静电作用 【解析】① 阴极发生得电子的还原反应，中C为+4价，被还原为中-2价的C，生成1mol 转移12 mol电子，结合电荷、原子守恒配平得到电极反应式为。 ② 在阴极被还原，生成固体S单质沉积在Cu表面，占据催化剂活性位点，使催化剂中毒，因此产物为。 ③ 本身带负电，与分子中带部分正电荷的S形成较强的静电作用，阻止含硫微粒扩散到内部Cu表面，因此避免Cu中毒。 21．(2026·江苏扬州·一模)对CO2的捕获、利用已成为前沿科技竞争的焦点。 （1）直接碳燃料电池能够将固体碳(如煤、生物质炭等)的化学能直接转化为电能，并生成高纯度CO2。其使用Li2CO3-K2CO3等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。 ①在正极，CO2和O2反应生成，电极反应式为___________。 ②在负极，固体碳燃料(用C表示)发生一系列反应，其中反应C(s)+CO2(g)2CO(g)  ∆H=+172kJ·mol-1，在高温下(>700°C)有利于自发进行的原因是___________。 （2）CO2电还原与氯碱工艺可联产CO、Cl2和KHCO3，其工作原理如图2所示。 ①阴极上CO2选择性还原为CO，同时会生成少量H2。一定条件下，阳极产生22.4L(标准状况)Cl2时，阴极生成气体的总质量为26.7g。则该条件下，阴极生成CO的法拉第效率为___________。［法拉第效率=×100％］ ②CO2还原为CO的反应在钴卟啉催化剂(简化为Co-N4结构)表面进行，催化循环过程的简化模型如图3所示。若此过程中N元素化合价不变，则Co元素化合价变化的步骤有：___________(填序号)。 （3）通过CO2制备Ca(HCO3)2有潜在价值，但Ca(HCO3)2固体难以从其水溶液中分离。 ①研究发现，Ca(HCO3)2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱中O-H键的稳定性。为得到Ca(HCO3)2固体，可采取的合理措施为___________。 ②采用热重法可分析固体组成。依据图4，可判断所得固体主要是Ca(HCO3)2而不是CaCO3的理由是___________。 【答案】（1） 该反应ΔH＞0，ΔS＞0 （2）95% I、II （3）选择极性小的溶剂（或用乙醇作溶剂） CaCO3固体加热分解只有一次失重阶段（或一个失重台阶），且固体残留率为56%；Ca(HCO3)2固体加热分解会有两次失重阶段（或两个失重台阶），且固体残留率分别为62%、35%，与图示更接近。 【解析】（1）①正极发生还原反应，氧气被还原，同时生成，故答案为：； ②该反应气体分子数增大，ΔS＞0，且ΔH＞0，要使ΔH-TΔS＜0，则反应应该在高温时利于自发进行； （2）①阳极生成1 mol，转移2 mol电子，设生成CO x mol，生成 y mol，则根据电子守恒和质量守恒： ；，解得x=0.95 mol，y =0.05 mol，根据法拉第效率的定义，法拉第效率=×100％=； ②由图可知，过程中N元素化合价不变，则I反应Co从+2变到+1价，II反应Co由+1变到+2价，后各步骤不涉及Co化合价变化，故答案为：I、II； （3）①研究发现，Ca(HCO3)2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱中O-H键的稳定性，故需要采用极性较小的溶剂，得到Ca(HCO3)2固体； ②CaCO3固体加热分解，只涉及到失去，只有一次失重阶段（或一个失重台阶），质量变化：100 g→56 g，固体残留率为56%；Ca(HCO3)2固体加热分解，会失去和，会有两次失重阶段（或两个失重台阶），且固体残留率分别为62%（162 g→100 g）、35%（162 g→56 g），与图示更接近。 22．(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)电化学还原 一种碱性电化学还原的原理图如下。在阴极区若每得到1mol电子，同时有也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。 ①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为___________。 ②结合化学用语，阳极区产生的过程可描述为___________。 ③由于难以放电，因此降低了的选择性()，结合题中信息，选择性的理论最大值为___________。 【答案】 阳极区发生电极反应，阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极，发生反应：，产生(“阳极区发生电极反应”，“阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极”“，，产生”) 【解析】①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为； ②电极Ⅰ为阳极，阳极区产生的过程可描述为：阳极区发生电极反应，阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极，发生反应：，产生(“阳极区发生电极反应”，“阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极” ，“ ，产生”)； ③阴极生成碳酸根离子，发生反应为二氧化碳和氢氧根离子生成碳酸根离子和水：；在阴极区若每得到1mol电子，同时有也会得到等物质的量的电子，若生成1mol，消耗1mol得6mol电子，生成6molOH-，也会得到6mol电子，生成6mol OH-，共12mol OH-，发生反应，消耗6mol，阴极共消耗7mol，根据选择性公式，的理论最大值为。 23．二氧化碳的综合利用具有重要意义。 （2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图所示。 ①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式：_______________________________________________。 ②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是___________________________________ ____________________________________。 【答案】（2）①CO2＋HCO3－＋2e—＝HCOO－＋CO32－ ②阳极产生O2，pH减小，HCO3－浓度降低；K＋部分迁移至阴极区 【解析】①HCOO－中碳元素价态为＋2价，根据电解原理，阴极上得到电子，碳元素化合价降低，故阴极的电极反应为CO2＋HCO3－＋2e—＝HCOO－＋CO32－；②阳极反应为2H2O－4e—＝O2↑＋4H＋，随着反应的进行，阳极附近的pH减小，H＋与HCO3－反应，同时部分K＋迁移至阴极区，所以电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低；故答案为：CO2＋HCO3－＋2e—＝HCOO－＋CO32－；阳极产生O2，pH减小，HCO3－浓度降低；K＋部分迁移至阴极区。 24．电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。 （1）利用反应6NO2＋8NH3＝7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，又能提供电能，装置如图所示。 ①A电极的电极反应式为________________________________________________。 ②下列关于该电池的说法正确的是________。 A．电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 C．电池工作一段时间，溶液的pH不变 D．当有4.48 L NO2被处理时，转移电子物质的量为0.8 mol （2）以含SO2废气为原料，用电化学方法制取硫酸。装置如图。 写出负极电极反应式___________________________________________________。 （3）一种乙醇燃料电池，使用的电解质溶液是2 mol·L－1的KOH溶液。请写出负极的电极反式_____________________________________________________________________________________；每消耗4.6 g乙醇转移的电子数为________。 （4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池总反应的化学方程式是_________________________________________________________。 【答案】（1）①2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O ②B （2）SO2－2e－＋2H2O＝SO＋4H＋ （3）C2H5OH－12e－＋16OH－＝2CO＋11H2O 1.2NA （4）Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O＝3Ni(OH)2＋NaAlO2 【解析】（1）①根据总反应知NH3中N元素从－3价升高到0价，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－＝N2＋6H2O；②A项，电极A为负极，电子从左侧电极经负载流向右侧电极，错误；B项，B极为正极，电极反应式为2NO2＋8e－＋4H2O＝N2＋8OH－，而负极则消耗OH－，为使电池持续供电，正极生成的OH－必须通过离子交换膜转移到负极区，故选用阴离子交换膜，正确；C项，根据总反应知，反应生成水，会稀释电解质溶液，因此溶液pH会改变，错误；D项，利用摩尔体积计算时，必须指明温度与压强，错误；故选B项；（2）SO2制取H2SO4，S元素化合价升高，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为SO2－2e－＋2H2O＝SO＋4H＋；（3）乙醇燃烧生成二氧化碳，但在碱性条件下二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子，所以乙醇燃料电池中，负极上是燃料乙醇失去电子发生氧化反应，在碱性环境下，电极反应为C2H5OH－12e－＋16OH－＝2CO＋11H2O；4.6 g乙醇的物质的量为＝0.1 mol，转移的电子数为1.2NA；（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，Al转化为NaAlO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平该电池总反应的化学方程式是Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O＝3Ni(OH)2＋NaAlO2。 $