第1章 化学反应与能量转化（专项训练）化学鲁科版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学反应与能量转化，以考点-题型双维度构建训练体系，覆盖热化学与电化学核心内容，注重实验操作与理论应用结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |反应热测定|6题|实验操作与误差分析|从定量实验到误差控制，培养科学探究能力| |焓变与热化学方程式|13题|概念辨析与书写判断|建立能量变化与物质变化的关联，强化化学观念| |电化学原理|58题|装置分析与电极反应|从原电池到电解池，构建电子转移与能量转化模型，体现科学思维| |综合应用|15题|跨模块综合计算|融合热化学与电化学，提升问题解决能力，落实科学态度与责任|

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一章 化学反应与能量转化 常考题型·精准突破 一●考点一反应热的测定。 ◆题型1中和反应反应热的测定 1.B 2.A 3.D ◆题型2中和热测定实验的误差分析 4.C 5.C 6.(1)玻璃搅拌器 (2)保温、隔热，减少实验过程中的热量损失 (3)B (HSO,(aq)+NaOH(q)-Na.SO.(aq)+HO()AH--573xJ/mol (5)A A ●考点二反应热与焓变。 ◆题型1常见的吸热反应放热反应 7.C 8.D ◆题型2焓与焓变 9.D 10.A 11.D ◆题型3反应热大小的比较 12.C 13.D 1/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 14.B 15.D ●考点三热化学方程式● ◆题型1热化学方程式的书写 16.D 17.B 18.(1)N2H4()+2H2O2(0)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625k/mol (2)408.8 (3)N2H,(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)AH=-1135kJ.mol (4) 等于 小于 b-C+da 22 ◆题型2热化学方程式的正误判断 19.B 20.C 21.C ◆题型3燃烧热 22.B 23.C 一。考点四盖斯定律及其应用●一 ◆题型1盖斯定律的基本概念 24.A 25.B 26.D ◆题型2盖斯定律的应用 27.D 28.D 29.B 2/8 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 30.(1)+124.2kJ/mol (2)2Mg(s)+C02(g)=2Mg0(s)+C(s)△H=-809.9J/mol (3)N,(g)+02(g)=2NO(g)△H=+180kJ·mo (4)151 ◆题型了反应热的计算 31.A 32.B 33.A ◆题型4化学反应热效应的图像问题 34.A 35.C 36.D 37.C 。考点五原电池● ◆题型1原电池的工作原理 38.D 39.C 40.B 41.D ◆题型2原电池中正、负极的判断 42.D 43.c 44.C ◆题型3原电池工作原理的应用 45.C 46.B 47.(1) 2C02+12e+12Ht=C2H4+4H,0 减小 (2)2Li+FeS2=Fe+2Li*+2S2 3/8 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (3) xS+2e=S2 (2Na*+xS+2e=Na2S,) 作电解质 (4) 正 2CI-2e=CL2↑ X ◆题型4化原电池有关的计算 48.c 49.c 50.C 51.D 一。考点六化学电源● ◆题型1一次电池和二次电池 52.c 53.D 54.B ◆题型2燃料电池 55.C 56.D 57.(1)B (2)Pb02+2e+S0+4H+=PbS0,+2H,0 (3) CH,OH-6e+80H=CO2+6H,O bc (4) 负极 N2H4-4e=N2↑+4H 阳离子交换膜 6.2 ◆题型3新型化学电源 58.D 59.A 60.D ●考点七电解池●一 ◆题型1电解原理 61.D 4/8 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 62.B 63.B ◆题型2电解规律 64.C 65.D 66.D 67.(1) Zn(或锌) Zn-2e +20H =Zn(OH)2 (2)CH4-8e+10OH=CO+7H,0 (3) 2H,0-4e=02↑+4H D N ◆题型3电解的相关计算 68.B 69.C 70.B 71.(1) 负 40H-4e=2H,0+02↑或2H,0-4e=4H+0,↑c 变浅 (2)1:2:2:2 (3) 铜 AgNO 不变 5.4 变小 (4)0.08 ◆题型4电解质溶液的复原 72.C 73.C 74.B 75.D ●考点八电解原理的应用● ◆题型1氯碱工业 76.B 77.D 78.(1) 分 02+4e+2H20=40H 5/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 电解 (2)2NaCI+2H,02NaOH+H2↑+CL,↑ (3)AC (4d极发生反应：2H,O+2e=H,个+2OH生成OH,且Na从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成 NaOH (5)40H-4e=02↑+2H,0 (6)ABC ◆题型2电解精炼与电镀 79.A 80.B ◆题型3电冶金 81.C 82.B 。考点八金属的腐蚀与防护●一 ◆题型1金属腐蚀的原理 83.D 84.C 85.D ◆题型2金属腐蚀的防护 86.D 87.C 88.C 89.A ◆题型3电化学腐蚀原理的应用 90.B 91.B 92.D 6/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 综合攻坚·知能拔高 1.C 2.C 3.B 4.B 5.c 6.D 7.A 8.A 9.B 10.D 11.A 12.D 13.(1)S0,(g)+H,0(0=H,S0,()H=-130kJ·mo (2) N(CH3),+OH*+H*=N(CH3)(g)+H2O(g) 1.19 (3)-125kJmo (4) 为了保证硫酸完全被中和-56.8 kJ.mol或-56.9kJmo1 ABCD 14.(1)B (2)Pb02+2e+SO+4Ht=PbS04+2H,0 (3) CH,OH-6e+80H=CO2+6H,O bc (4) 正极 2Ht+2e=H2个 变大 (5) Fe-2e-=Fe2+ 1 15.(1) 正 2H,0+2e=20H+H2↑ (2) 氧化阳 明 PbO,+2e+4H*+SO2=PbSO+2H,O (3) Fe-2e+H,S=FeS+2H* 生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化 学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢 (4) 原电池 CH,OH-6e+80H=CO+6H2O 2.9 B 7/8 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 8/8 第一章 化学反应与能量转化 常考题型·精准突破 考点一 反应热的测定（高频） 题型1 中和反应反应热的测定 题型2 中和热测定实验的误差分析 考点二 反应热与焓变 题型1 常见的吸热反应放热反应 题型2 焓与焓变 题型3 反应热大小的比较（重） 考点三 热化学方程式（高频） 题型1 热化学方程式的书写 题型2 热化学方程式的正误判断 题型3 燃烧热 考点四 盖斯定律及其应用（难） 题型1 盖斯定律的基本概念 题型2 盖斯定律的应用 题型3 反应热的计算 题型4 化学反应热效应的图像问题 考点五 原电池（重） 题型1 原电池的工作原理 题型2 原电池中正、负极的判断 题型3 原电池工作原理的应用（重） 题型4 原电池有关的计算（难） 考点六 化学电源（高频） 题型1 一次电池和二次电池 题型2 燃料电池 题型3 新型化学电源 考点七 电解池（重） 题型1 电解原理 题型2 电解规律题型3 电解的相关计算（难） 题型4 电解质溶液的复原（难） 考点八 电解原理的应用 题型1 氯碱工业 题型2 电解精炼与电镀 题型3 电冶金 考点九 金属的腐蚀与防护 题型1 金属腐蚀的原理 题型2 金属腐蚀的防护（重） 题型3 电化学腐蚀原理的应用 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 反应热的测定 ◆题型1 中和反应反应热的测定 1．利用如图所示装置测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热，下列说法正确的是 A．向盐酸中加入氢氧化钠溶液时缓慢倒入 B．不能用环形铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器 C．揭开杯盖，用玻璃搅拌器搅拌，让溶液混合均匀 D．改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液对实验结果无影响 2．已知  。某实验小组测定溶液和溶液反应的反应热，装置如图所示。下列说法正确的是 A．向小烧杯加料时，应一次性快速加入且立即盖紧杯盖 B．的 C．用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器，测得该反应的偏低 D．用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度 3．利用手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图所示，[已知：混合溶液的密度为1g·cm-3，比热容为4.18J·g-1·℃-1。忽略水以外各物质吸收的热量]。下列说法正确的是 A．磁子表面的聚四氟乙烯能换成铁 B．可分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中 C．读取T-t图像中a点记为反应混合液的终点温度 D．根据上图数据，可得H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H2O(l)  =-55.18kJ/mol ◆题型2 中和热测定实验的误差分析 4．中和反应的反应热测定实验中，用50 mL 0.50 盐酸和50 mL 0.55 NaOH溶液进行实验，简易装置如图所示。下列说法正确的是 A．如果用稀溶液和稀硫酸实验，不会影响结果 B．实验中若采用50 mL 0.50 的NaOH溶液会使实验结果更加准确 C．如果用铜质搅拌器，测得中和反应放出的热量会偏低 D．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 5．利用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热，下列说法正确的是 A．图中玻璃搅拌器可省略，用温度计搅拌即可 B．应将溶液缓慢倒入盐酸中 C．混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度 D．若用量筒量取盐酸时俯视读数，则测得中和反应的反应热偏小 6．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下，回答下列问题。 中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成液态水时所释放的热量 步骤一：用量筒量取盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； 步骤二：用另一量筒量取 溶液，并用同一温度计测出其温度； 步骤三：将和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。 (1)仪器的名称是____________。 (2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_________________。 (3)该同学通过实验测出值与理论值有误差，所测得的偏大，造成这一结果的原因不可能的是________。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将溶液倒入小烧杯中 D．用测量盐酸的温度计直接测定溶液的温度 (4)大量实验测得，在常温常压下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成时，放出的热量。写出表示稀硫酸和稀溶液反应中和热的热化学方程式______________。 (5)中和热测定实验中，若用醋酸与溶液进行反应，所求中和热_________填字母，下同。若用硫酸与溶液进行反应，则测得中和热的数值会__________。 A．偏大                       B．相等                        C．偏小 考点二 反应热与焓变 ◆题型1 常见的吸热反应放热反应 7．下列变化属于放热反应的是 A．通过炽热的炭层 B．浓硫酸溶于水 C．氢气与氯气反应 D．碳酸氢钠与稀盐酸反应 8．下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是 A．对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量 B．水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C．已知为吸热反应，则金刚石比石墨稳定 D．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 ◆题型2 焓与焓变 9．下列说法正确的是 A．吸热反应一定需要加热才能发生 B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  <0，可知H2和O2的能量之和大于H2O的能量 C．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 D．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同 10．下列有关化学反应及反应热的说法错误的是 A．单质与氧气反应生成氧化物的反应一定是放热反应 B．恒压条件下，反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变 C．加入不同的催化剂，热化学方程式中的值不会发生改变 D．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则常温常压下，白磷转化为红磷的热化学方程式为 11．关于能量的说法正确的是 A．水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热 B．可逆反应的与反应进行的程度有关 C．放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生 D．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 ◆题型3 反应热大小的比较 12．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 ①C(s) + O2(g) = CO2(g)       ΔH1           C(s) + O2(g) = CO(g)     ΔH2 ②S(s) + O2(g) = SO2(g)       ΔH3             S(g) + O2(g) = SO2(g)      ΔH4 ③CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ΔH5          CaO(s) + H2O(l) = Ca(OH)2(s) ΔH6 A．① B．①② C．②③ D．①②③ 13．N2O和CO反应可转化为无毒气体：。已知该反应分两步进行，反应进程中能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．改变反应条件可改变的值 C．，故反应无需加热即可发生 D．反应①的焓变小于反应②的焓变 14．已知：在标准压强(100 kPa)、298 K，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用表示。有关物质的有如图所示关系。下列有关判断正确的是 A．H2O(l)的 B．NH3比N2H4稳定 C．2 mol NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和 D．N2H4(l)标准燃烧热为 15．已知：          下列说法正确的是 A．的燃烧热为 B．已知  ，  ，则 C．    D．    考点三 热化学方程式 ◆题型1 热化学方程式的书写 16．下列说法或表示方法不正确的是 A．由，可知石墨比金刚石稳定 B．已知，则完全反应，放出的热量小于 C．在稀溶液中：，含的浓硫酸与含的溶液混合，放出的热量大于 D．在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，氢气燃烧热的热化学方程式表示为： 17．如表所示是1mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量： (g) (g) HI(g) 436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ 据此判断，下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   18．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，立即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量H2O2反应时，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式：____________。 (2)已知，则16 g液态肼与H2O2反应生成氮气和液态水时，放出的热量是___________kJ（保留小数点后1位）。 (3)已知： 写出肼与氟反应的热化学方程式：____________________________________。 (4)丙烷燃烧可以通过以下两种途径发生： 途径Ⅰ：， 途径Ⅱ：，，（a、b、c、d均为正值） 等量的丙烷通过两种途径进行反应放出热量，则途径Ⅰ放出的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）途径II放出的热量。反应中，反应物具有的总能量________（选填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是________________。 ◆题型2 热化学方程式的正误判断 19．下列热化学方程式，不正确的是 A．4 g固体硫完全燃烧生成，放出37 kJ热量：   B．1 mol 与3 mol 在某密闭容器中反应放出73 kJ热量，则反应的热化学方程式为：   C．甲烷的标准燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：   D．强酸强碱的中和热为，则   20．常温常压下，下列热化学方程式书写正确的是 选项 已知条件 热化学方程式 A 的标准燃烧热为 B 完全燃烧生成液态水和，放出的热量 C 石墨比金刚石能量少 D 分解生成和气体，吸收热量 A．A B．B C．C D．D 21．分析如图的能量变化示意图，则以下热化学方程式的书写正确的是 A． B． C． D． ◆题型3 燃烧热 22．下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 A． B． C． D． 23．为理解燃烧过程的能量变化，可设想石墨和氧气的反应分为两步实现，如图所示。下列说法错误的是 A．石墨燃烧是放热反应 B．1 mol C（石墨）和1 mol CO分别在足量中燃烧，全部转化为，前者放热多 C．根据盖斯定律可知： 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 考点四 盖斯定律及其应用 ◆题型1 盖斯定律的基本概念 24．下列关于盖斯定律的描述，正确的是 A．化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的具体途径无关 B．盖斯定律违背了能量守恒定律 C．不能利用盖斯定律计算有副反应发生的反应热 D．反应热的大小与反应物和生成物的种类、物质的量、聚集状态等无关 25．下列关于盖斯定律的说法不正确的是 A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 26．根据盖斯定律，下列对图中反应热关系的判断中不正确的是（  ） A． B． C． D． ◆题型2 盖斯定律的应用 27．已知：H2O(g)=H2O(l)　ΔH1=Q1 kJ·mol-1； C2H5OH(g)=C2H5OH(l)　ΔH2=Q2 kJ·mol-1； C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3=Q3 kJ·mol-1。 若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为 A．Q1＋Q2＋Q3 B．0.5(Q1＋Q2＋Q3) C．0.5Q1-0.5Q2＋0.5Q3 D．-(1.5Q1-0.5Q2＋0.5Q3) 28．碱金属单质和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A．   B．   C．若M分别为和，则： D． 29．根据HX的水溶液能量循环图： 下列说法错误的是 A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)>ΔH1(HCl) B．相同条件下，ΔH2(HCl)<ΔH2(HBr) C．已知气体溶于水放热，则ΔH1(HF) >0 D．ΔH-ΔH1-ΔH3-ΔH4-ΔH5-ΔH6>0 30．请回答下列问题。 (1)2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷（），1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙烯（）。丙烷脱氢可得到丙烯。 已知： ①   ②   计算的__________。 (2)已知：①   ②   写出Mg与反应的热化学方程式___________________________。 (3)汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，图中对应反应的热化学方程式为___________________________。 (4)已知  。1 mol (g)、1 mol HI(g)分子中的化学键断裂时分别要吸收能量436 kJ、299 kJ，则1 mol (g)分子中的化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。 ◆题型3 反应热的计算 31．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表，则的为 共价键 键能/() 436 463 热化学方程式 A． B． C． D． 32．在、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准 摩尔生成焓，用符号表示。已知：单质的标准摩尔生成焓为0，下列有关反应的焓变判断正确的是 A． B． C． D． 33．氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有： ① ② ③ 已知：H-H键能为a kJ/mol，O-H键能为b kJ/mol，CO（ g）中碳氧键键能为c kJ/mol，则键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． ◆题型4 化学反应热效应的图像问题 34．一种将甲烷溴化再偶联为丙烯的部分数据如下，图中物质的化学计量数代表其物质的量(mol)，线下数据代表相应物质的量物质的相对能量之和(kJ)，则的约为 A． B． C． D． 35．任何化学反应总伴随着能量变化，研究化学反应中的能量变化对于人类的生产、生活有着重要的意义。下列说法正确的是 A．图甲可表示石灰石分解反应 B．CO的燃烧热为 C．24g石墨完全燃烧放出的能量为787kJ D．若用金刚石代替石墨，图乙中数值均不变 36．利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为 B．属于吸热反应 C．由反应的能量变化可知，该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 37．一定条件下，在水溶液中、 的能量相对大小如图所示。下列有关说法正确的是 A．、、、、中，最稳定 B．反应吸热 C．反应的热化学方程式为 -1 D．一定温度下，与溶液反应生成的产物有、、，溶液中、、的浓度之比可能为：： 考点五 原电池 ◆题型1 原电池的工作原理 38．下列关于原电池的说法正确的是 A．原电池是将电能转化为化学能的装置 B．在铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)中，铜电极上发生氧化反应 C．构成原电池的两极必须是两种不同的金属 D．原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动 39．某同学用如图所示装置探究原电池的工作原理，并推出下列结论，其中不正确的是 A．锌片不断溶解，说明失去电子 B．铜片表面有气泡产生，说明在铜片表面生成 C．电流表指针发生偏转，说明该装置将电能转化为化学能 D．该装置发生的总反应为 40．如图是某化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列有关的说法不正确的是 A．如果将稀硫酸换成酒精水溶液，LED灯将不会发光 B．锌为负极，铜电极附近的溶液变蓝 C．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不会发生改变 D．其能量转化的形式主要是化学能→电能→光能 41．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（    ） A．①②④ B．③④⑤ C．④⑥⑧ D．④⑦ ◆题型2 原电池中正、负极的判断 42．利用反应构成的电池，既能实现有效减少氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图。说法不正确的是 A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．电极A上发生氧化反应，电极B为正极 C．当有0.1mol 被处理时，转移电子的物质的量为0.4mol D．电极A上的电极反应式为 43．浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池，最终两边电解质溶液浓度相等。某化学兴趣小组同学设计的浓差电池如下图所示 下列叙述正确的是 A．Zn(Ⅱ)为电源的负极，发生氧化反应 B．工作时，溶液中由左向右移动 C．Zn(Ⅱ)极的电极反应为 D．当两池相等时，电路中转移0.2 mol电子 44．电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理如图所示，该装置工作时，下列说法错误的是 A．溶液中的往电极迁移 B．在b电极上发生还原反应，得到电子 C．a电极上的电极反应式为 D．工作一段时间后，电解质溶液的变小 ◆题型3 原电池工作原理的应用 45．微生物燃料电池可有效处理各个领域的污废水，并实现污废水中有机污染物高效转化为清洁电力，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．a为电池的正极 B．电极电势：a＞b C．a极电极反应为 D．每处理45gHCOO-，则消耗O2的体积为11.2L 46．某浓差电池可将海水中的NaCl转化为NaOH和HCl，装置如图所示。M、N均为AgCl/Ag电极，a、c为选择性离子交换膜，b为双极膜(双极膜中催化层可将水解离为和，并实现其定向移动)，已知：，M极为负极。下列说法正确的是 A．电池工作时，N极发生氧化反应 B．a为阴离子交换膜，c为阳离子交换膜 C．Ⅱ室中得到盐酸，Ⅲ室中得到NaOH溶液 D．M电极质量每减少10.8 g，双极膜内有0.05mol解离 47．按要求回答下列问题。 (1)一种将催化转化为的电化学装置如下图所示。 铂电极发生的反应为_______，工作过程中玻碳电极区溶液的_______(填“增大”或“减小”)。 (2)是电池(如下图)的正极活性物质，电池的负极是金属，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：。该反应可认为分两步进行：第1步：，则第2步反应为：_______。 (3)如下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池的反应式：，正极的电极反应式：_______。M(由和制得)的两个作用：一是将钠和硫隔开，二是_______。 (4)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如下图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。 ①X为_______极，Y极反应式；_______。 ②Y极生成时，移向_______(填“X”或“Y”)极。 ◆题型4 原电池有关的计算 48．电化学气敏传感器可监测环境中的含量，其工作原理示意图如图所示。下列错误的是 A．溶液中向电极a移动 B．在电极b上发生还原反应 C．反应消耗的与的物质的量之比为 D．电极a的反应式为 49．将、设计成固体氧化物燃料电池，总反应方程式为，该装置如图所示。下列关于装置工作时的叙述正确的是 A．电极X为正极，发生氧化反应 B．电池工作时，氧离子从Y极向X极移动 C．Y极的电极反应式： D．若参与反应，则通过外电路电子的物质的量是 50．一种的脱除与的制备协同进行的装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列说法正确的是 A．a电极为负极 B．向a电极移动 C．b电极电极反应： D．若左室制备得到 3.4 g，则右室溶液质量增加6.4 g 51．汽油浓度探测器可用于监测空气中汽油蒸气的浓度，预防火灾和爆炸，其传感器部分工作原理如图所示。汽油以辛烷为例，当空气中汽油超标时，显示屏会有报警显示。下列说法错误的是 A．电极乙为该装置的正极，发生还原反应 B．电极甲的电极反应式为 C．传感器工作时由电极乙向电极甲移动 D．每消耗，理论上可检测到泄漏 考点六 化学电源 ◆题型1 一次电池和二次电池 52．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅-硫酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A．图Ⅰ：向铁电极方向移动 B．图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应 C．图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量减小 D．图Ⅳ：电池使用时，电子从负极锌经外电路流向正极氧化银 53．普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 54．一种以金属钒离子为活性物质的全钒液流电池工作原理如图所示。全钒液流电池是以、价态的钒离子溶液和、价态的钒离子溶液分别作为电极的活性物质，储存在各自的电解液储罐中。充、放电时，正、负极电解液在隔膜两侧进行氧化还原反应。下列说法正确的是 A．极是负极，极是正极 B．放电时，应通过泵向极室送入 C．放电时，负极反应为 D．充电时，阳极反应为 ◆题型2 燃料电池 55．氢氧燃料电池因其高效率和零排放而备受关注。利用如图装置，分别以①KOH溶液，②溶液，③固体氧化物电解质作为离子导体，碳载铂作电极材料可构成燃料电池。下列说法错误的是 A．电池的总反应式均为 B．放电过程中，阳离子均向b极移动 C．②和③作为离子导体时，b极的电极反应式相同 D．工作一段时间后，离子导体的物质的量不发生改变 56．研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能对工业污水等进行处理。某实验室利用如图所示微生物电池将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列有关该电池工作时的说法错误的是 A．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 B．该电池中电子由M极经导线流向N极 C．负极的电极反应为 D．标准状况下，每消耗22.4L 有个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室 57．化学电源在生产生活中的应用： (1)根据构成原电池的本质判断，下列化学（或离子）方程式正确且能设计成原电池的是_____（填字母）。 A． B． C． D． (2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用作放电电解质溶液。放电时总反应为：。写出放电时正极的电极反应式：_____。 (3)某种燃料电池由甲醇、空气（氧气）、KOH溶液（电解质溶液）构成。其中负极反应式为：_____。有关该电池，下列说法正确的是_____（填序号）。 a．电池放电时通入空气的电极为负极 b．电池放电时，电解质溶液的逐渐减小 c．电池放电时每消耗转移1.2 mol电子 (4)肼-空气燃料电池是一种无污染，能量高，有广泛的应用前景的燃料电池。我校高一年级化学课外活动小组设计一种肼-空气燃料电池，除将化学能转化为电能外，还能将饱和食盐水淡化，同时还可获得盐酸和NaOH两种副产品。其工作原理如图所示： ①该燃料电池A电极名称是_____（填“正极”或“负极”），A电极的电极反应式为_____。 ②N膜为_____（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。 ③当电路中有0.2 mol电子转移时，正极室质量增加_____g。 ◆题型3 新型化学电源 58．我国某科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，电流由b极经用电器流向a极 B．放电一段时间后，溶液的pH几乎不变 C．放电时， D．外电路中每转移2mol，理论上电极a上消耗22.4L 59．如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法错误的是 A．电池工作一段时间后，左室溶液的pH变大 B．b极为正极，电极反应式为 C．从海水室中经交换膜Ⅱ迁移入右室 D．若除去海水中0.5 mol的NaCl，理论上可处理含的碱性废水 60．线粒体内膜可分离电荷，产生质子浓度梯度，构成原电池工作，为ATP的合成提供能量。以内膜为界，外侧的参与反应生成；内侧的NADH反应生成，如下图所示。 下列说法错误的是 A．电势：外侧内侧 B．内侧的电极反应为： C．由内侧向外侧移动 D．该过程只涉及一种能量转化 考点七 电解池 ◆题型1 电解原理 61．21世纪是钛的世纪，在左右电解可制得钛，电解装置如图所示，下列叙述不正确的是 A．b为电源的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．电极发生的反应为 D．每生成，则有移向石墨电极 62．塑料电镀制品具有质量轻、易成型的特点。已粗化(塑料表面有许多微孔)的塑料勺电镀银的装置如图所示，下列说法正确的是 A．a为电源的负极 B．银棒逐渐变细 C．电镀一段时间后，溶液的变小 D．电极上发生还原反应，失去电子 63．2022年我国十大科技突破——海水直接电解制H2，其工作原理如图，防水透气膜只能让水分子通过。下列说法正确的是 A．a为电解池的阴极 B．b的电极反应方程式：2H++2e-=H2↑ C．去除透气膜，a极发生的电极反应不变 D．电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上逐渐减小 ◆题型2 电解规律 64．某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，负极质量逐渐减小 B．放电时，电路中通过1mole-，则有1mol Fe3+被氧化 C．储能过程中，左池H2SO4溶液浓度增大 D．充电时总反应： 65．化学在环境保护中起着相当重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解的原理如图所示，下列说法中正确的是 A．溶液中的从右经过质子交换膜向左转移 B．电解池阴极的电极反应式为： C．Pt电极为阳极，发生还原反应 D．电解过程中转移2 mol电子，则左侧产生的气体在标况下的体积约为11.2 L 66．一种电解法制备并得到等副产物的装置示意图如图所示，下列说法正确的是 A．图中左侧石墨电极上产生氢气 B．溶液中石墨电极上的反应为 C．A膜为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜 D．透过C膜进入氢氧化钠稀溶液中，原料室的浓度减小 67．电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题： (1)碱性锌锰电池的总反应式为。负极材料为_______，该电池负极电极反应式为_______。 (2)甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为_________________。 (3)用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为_______。氢氧化钾溶液从_______口导出(填“A”或“D”)，M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是_______(填“M”或“N”)。 ◆题型3 电解的相关计算 68．常温下，甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，甲通电，乙通电，之后甲、乙分别向所得的溶液中加入和，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则在电解甲、乙同学对应的硫酸铜溶液过程中转移的电子的物质的量之比为 A．1：3 B．2：5 C．3：8 D．4：7 69．利用镍修饰铜催化剂电催化硝酸盐还原制氨的装置及相关机理如图所示。下列说法正确的是 A．工作时电子从电源b极流向碳棒 B．室温时镍修饰铜催化剂表面的电极反应式有 C．元素Ni的引入促使H2O转化为活性氢，有利于NH3的生成 D．高温时，电路中每转移4 mol电子时，理论上阳极可生成11.2 L气体(标准状况) 70．电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图a所示，工作10 min时，、电极产生量()与电流强度关系如图b所示： 下列说法错误的是 A．在该工艺中做催化剂 B．电解一段时间后，Pt电极附近pH增大 C．根据图b可判断合适的电流强度约为40 mA D．若处理0.1mol，理论上HMC-3电极消耗标准状况下62.72 L 71．如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： (1)B极是电源的________极（填正或负），C极的电极反应式为________，甲池中________极（填C或D）移动，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐________。（填“变深”或者“变浅”）注：氢氧化铁胶体胶粒带正电荷 (2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 (3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是________（填“铜”或“银”），电镀液是________溶液。电镀后该电解质溶液浓度________（填“变大”、“变小”或“不变”）。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500 mL），丙中镀件上析出银的质量为________g，甲中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若甲烧杯是在铁件表面镀铜，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。 ◆题型4 电解质溶液的复原 72．用惰性电极电解一定量的溶液，实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。下列说法错误的是 A．a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极 B．曲线0～P段表示的体积变化，曲线P～Q段表示和混合气体的体积变化 C．从0～Q过程中收集到的混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol D．电解完成后，要想使电解液恢复原来的浓度和体积，可加入0.1 mol 固体 73．用惰性电极电解溶液，当阳极产生标准状况下6.72L气体时，停止通电，要使溶液恢复到电解前的状态，可加入 A． B． C． D．0.6molHCl 74．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸　②电解Cu(NO3)2溶液　③电解KOH溶液　④电解NaCl溶液 A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大 B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况 C．反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2：1 75．用惰性电极电解溶液可制金属铅，电解装置如图所示。已知：，下列说法不正确的是 A．电极a附近有气体生成 B．电极b的电极反应为： C．电解一段时间后，在右室加入PbO，可实现右室电解液的再生 D．通过质子交换膜从左室流向右室，左室溶液的pH增大 考点八 电解原理的应用 ◆题型1 氯碱工业 76．根据工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。下列说法错误的是 A．电解槽两极分别加的硫酸和氢氧化钾是为了增强导电性 B．C口产出的气体为 C．通电开始后，阴极附近溶液pH增大 D．若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为 77．氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．电解精炼铜的粗铜作阳极，发生还原反应 D．F口产生的气体主要是氯气 78．我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。 (1)a极为______(填“正”或“负”)极。b极的电极反应式为______ (2)乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为______。 (3)下列说法正确的是______。 A．甲装置可以实现化学能向电能转化 B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动 C．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水 (4)结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：____________。 (5)实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，产生O2的电极反应式为______。 (6)下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是______。 A．定期检查并更换阳离子交换膜 B．向阳极区加入适量盐酸 C．使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料 ◆题型2 电解精炼与电镀 79．关于下列各装置图的叙述不正确的是 A．装置①盐桥中的移向乙烧杯 B．装置②用石墨作电极电解溶液 C．用装置③可实现在铁上镀铜 D．用装置④可实现铜的精炼 80．设计电镀池，实现在铜片上镀银。下列说法正确的是 A．铜片接在电池正极 B．铜片上发生的反应为 C．溶液作离子导体 D．Ag作阳极，其表面有气体生成 ◆题型3 电冶金 81．下列有关电解原理在工业上的应用正确的是 A．直接电解海水生产烧碱和氯气 B．电镀时镀件与电源正极相连 C．电解熔融的氯化钠冶炼金属钠 D．粗铜精炼时溶液中铜离子浓度不变 82．有关电化学知识的描述正确的是 A．反应 Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑可设计成原电池实现 B．利用 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，可设计如上图装置，盐桥内K+向FeCl3溶液移动 C．氯化铝是一种电解质，可用于电解熔融态氯化铝制金属铝 D．两金属单质、电解质溶液形成原电池，活泼性强的一定为负极 考点八 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属腐蚀的原理 83．下列金属腐蚀防护技术中不涉及电化学的是 A．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 B．锅炉内壁安装镁合金 C．钢闸门作为阴极，惰性电极作为辅助阳极 D．钢铁部件进行发蓝处理 84．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 85．某同学进行下列实验： 操作 现象 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈 已知：可用加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成蓝色沉淀的方法检验Fe2+。 下列说法不合理的是 A．生铁片发生吸氧腐蚀 B．中心区域的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH- D．交界处发生的反应为4Fe2+＋O2＋10H2O=4Fe(OH)3＋8H+ ◆题型2 金属腐蚀的防护 86．钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，水膜里含有少量、等，形成一层电解质溶液，与钢铁中铁和碳构成了无数微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是 A．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 B．铁作负极，电极反应式为： C．在干燥的空气中铁制品也发生类似的腐蚀 D．为减缓铁制品生锈，可在铁表面刷漆或涂油 87．港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其身处高温、高湿、高盐的严峻环境，防腐是保障其120年设计寿命的关键。下列有关该大桥防腐措施的原理解释中，表述不正确的是 A．钢管桩采用“高性能环氧涂层+阴极保护”，既有物理屏障又有电化学防护 B．通电后外电路电子被强制流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．承重墩身使用的新型不锈钢钢筋，通过改变金属材料内部结构而不易氧化 88．图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门，下列说法正确的是 A．图Ⅰ中b为粗铜，杂质铁会变成阳极泥 B．图Ⅰ中向a极移动 C．图Ⅱ中如果a、b间连接电源，为外加电流保护法 D．图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，则X可以是铜 89．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是 A．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 B．断电时，正极上的电极反应式为 C．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 D．通电时，阴极上的电极反应式为 ◆题型3 电化学腐蚀原理的应用 90．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 91．下列是冬季使用的某一“暖宝宝”贴的标签。以下叙述错误的是 品名：一次性使用取暖片 成分：铁粉、活性炭、水、木粉、食盐等 用法：使用之前将其真空包装外袋撕开。取出内袋，轻轻揉搓，贴在内衣外层。 注意事项：1.避免真空塑料包装袋被破坏，造成产品失效。             2.可持续10小时均匀放热。 A．暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热 B．铁生锈后反应产物的主要成分是四氧化三铁 C．暖宝宝需接触空气才会发热 D．食盐能加快热敷袋中铁生锈的速度 92．已知用于御寒的自发热“暖宝宝”主要成分包含铁粉、活性炭、无机盐、水等，其发热原理与铁生锈相似，下列说法错误的是 A．“暖宝宝”的使用过程涉及化学能、电能、热能的转化 B．“暖宝宝”需与空气接触才能放出热量 C．“暖宝宝”的成分符合原电池装置的构成条件 D．“暖宝宝”成分中的活性炭只起吸附作用 综合攻坚·知能拔高 1．下列关于化学反应热效应的描述正确的是 A．热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol，表示2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后达到平衡状态放出热量196.6kJ B．需要加热的反应是吸热反应，放热反应在常温下一般很容易发生 C．氢气的燃烧热，则 D． ，则：含的溶液与浓硫酸完全反应，放出的热量为 2．有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示：锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 B．图2是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 C．图3电池Al电极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ D．图4电池工作时盐桥中阳离子从右往左移动 3．下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A．阴极的电极反应： B．阳极有黄绿色气体产生 C．电解过程中，向阴极移动 D．总反应为： 4．用下列电化学实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．利用牺牲阳极法防止钢闸门生锈 B．判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 C．制备金属镁单质 D．制备且较长时间观察其颜色 A．A B．B C．C D．D 5．依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．石墨的稳定性比金刚石高 C．   D．1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧，石墨放出热量多 6．和的能量关系如图所示（、Mg）： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 A． B． C．对于和， D． 7．微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统，示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该装置能同时实现海水淡化、化学能转化为电能 B．当消耗标况下氧气11.2L时，透过X、Y交换膜的离子总数是个 C．负极反应为 D．Y为阴离子交换膜 8．锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−，下列说法错误的是 A．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH− B．放电时，Li+透过固体电解质向右移动 C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O D．整个反应过程中，氧化剂为O2 9．实验室以某燃料电池为电源模拟工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染的装置如图所示，电解过程中Fe电极附近有N2产生。下列说法不正确的是 A．电解过程中，装置甲中Fe电极附近溶液颜色变化为无色→浅绿色→黄色 B．b电极的电极反应式：2-10e-+12H+=N2↑+6H2O C．装置乙的中间室中的Na+移向右室，Cl-移向左室 D．1 mol甲醇参加反应时，整个装置能产生1.1 mol N2 10．A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种活泼金属，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。下列说法错误的是 A．甲池为电解池，乙池为原电池 B．E极电极反应为 C．a中溶液会变蓝 D．已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当E电极减轻2.7 g时，若想将甲中溶液复原，需加入0.15 mol Cu(OH)2固体 11．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如下图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极)。下列有关叙述中错误的是 A．高硅铸铁是作为阳极材料须定期更换 B．通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩 C．保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 12．我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时，将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物，通过自供电转换为NH3•H2O，从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。 下列说法正确的是 A．b电极为Zn电极 B．放电过程中，负极发生的反应为 C．电解过程中，阴极区溶液的pH逐渐减小 D．理论上，每得到1molNH3•H2O，至少需要消耗390gZn 13．请回答下列问题。 (1)焙烧产生的可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：          则与反应的热化学方程式为____________________。 (2)科学研究表明，在铜催化剂条件下可将DMF转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示： 反应过程中，最大能垒（活化能）的基元反应的化学方程式为____________________；最大活化能是__________eV。 (3)狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热条件下，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。已知相关化学键的键能（E）如表所示： 化学键 Cl—Cl O=O O—H H—Cl 247 497 463 431 则反应的等于__________。 (4)某实验小组设计45mL NaOH溶液和20mL 溶液，用如图所示装置进行中和反应热的测定实验。 ①仪器a为玻璃搅拌器，加入稍过量NaOH溶液的目的是____________________。 ②该实验小组做了四次实验，每次取45mL NaOH溶液和20mL 溶液，并记录如下原始数据： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度 /℃ 平均温差 /℃ 溶液 NaOH溶液 平均值 1 25.8 25.0 25.1 27.8 2.6 2 25.2 26.2 26.0 29.2 3.2 3 25.6 26.0 25.8 28.9 3.1 4 26.1 25.9 26.0 29.3 3.3 已知NaOH溶液、溶液密度均近似为、，中和后混合液的比热容kJ/（g·℃C），则该反应的中和反应热__________。（保留到小数点后1位） ③上述实验结果与有偏差，产生偏差的原因可能是__________（填字母）。 A．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 B．实验装置保温，隔热效果差 C．量取硫酸溶液的体积时俯视读数 D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度 14．探究原电池和电解池原理，对生产生活具有重要的意义。 Ⅰ．化学电源在生产生活中的应用： (1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用作放电电解质溶液。放电时总反应为。写出放电时正极的电极反应式：___________。 (3)某种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为：___________。下列说法正确的是___________(填序号)。 a．电池放电时通入空气的电极为负极 b．电池放电时，电解质溶液的pH逐渐减小 c．电池放电时每消耗6.4g转移1.2mol电子 Ⅱ．电化学原理在污染治理方面的应用： (4)煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将转化为，再将煤中的含硫物质(主要成分是)氧化为和：。 已知：两电极为完全相同的惰性电极。 ①M为电源的___________(填“正极”或“负极”)。 ②电解池工作时观察到R电极上有无色气体产生，写出电极反应式：___________。 ③电解池工作时，混合液中的物质的量___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (5)电解还原法处理酸性含铬(主要含)废水：以铁板做阴、阳极，电解含铬废水，处理过程中发生反应：，最后以形式除去。 ①电解开始时，阳极上主要发生的电极反应式为___________。 ②电路中每转移12mol电子，最多有___________mol被还原。 15．用电化学知识回答下列问题。 (1)“电絮凝-电气浮法”污水处理装置原理如图所示。在外电压作用下，可溶性阳极产生阳离子体对胶体污染物发生凝聚效应，同时另一极产生气体，在气体上浮过程中将絮体上浮，从而实现污染物的分离和水的净化。 ①外接电源a端为___________极。 ②石墨极电极反应为___________。 (2)一种新型Zn - PbO2可充电电池结构示意如图，电池由三个不同区域(A、B、C)组成，所用电解质分别为KOH、K2SO4和H2SO4，不同区域由离子交换膜(a、b)隔开。 ① Zn极发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ② a为___________离子交换膜(填“阳”或“阴”，下同)，b为___________离子交换膜。 ③的电极反应式为___________。 (3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示，主要反应：(难溶于水)，室温时，的条件下，研究反应时间对的去除率的影响。 ①装置中微电池负极的电极反应式为___________。 ②一段时间后，单位时间内的去除率降低，可能的原因是___________。 (4)如下图装置： ①甲池装置为___________(选填“原电池”或“电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生___________固体。 ③电解一段时间后，若要使乙池溶液恢复到原状态需要加入___________(填选项)。 A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 化学反应与能量转化 常考题型·精准突破 考点一 反应热的测定（高频） 题型1 中和反应反应热的测定 题型2 中和热测定实验的误差分析 考点二 反应热与焓变 题型1 常见的吸热反应放热反应 题型2 焓与焓变 题型3 反应热大小的比较（重） 考点三 热化学方程式（高频） 题型1 热化学方程式的书写 题型2 热化学方程式的正误判断 题型3 燃烧热 考点四 盖斯定律及其应用（难） 题型1 盖斯定律的基本概念 题型2 盖斯定律的应用 题型3 反应热的计算 题型4 化学反应热效应的图像问题 考点五 原电池（重） 题型1 原电池的工作原理 题型2 原电池中正、负极的判断 题型3 原电池工作原理的应用（重） 题型4 原电池有关的计算（难） 考点六 化学电源（高频） 题型1 一次电池和二次电池 题型2 燃料电池 题型3 新型化学电源 考点七 电解池（重） 题型1 电解原理 题型2 电解规律题型3 电解的相关计算（难） 题型4 电解质溶液的复原（难） 考点八 电解原理的应用 题型1 氯碱工业 题型2 电解精炼与电镀 题型3 电冶金 考点九 金属的腐蚀与防护 题型1 金属腐蚀的原理 题型2 金属腐蚀的防护（重） 题型3 电化学腐蚀原理的应用 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 反应热的测定 ◆题型1 中和反应反应热的测定 1．利用如图所示装置测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热，下列说法正确的是 A．向盐酸中加入氢氧化钠溶液时缓慢倒入 B．不能用环形铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器 C．揭开杯盖，用玻璃搅拌器搅拌，让溶液混合均匀 D．改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液对实验结果无影响 【答案】B 【详解】A．向盐酸中加入氢氧化钠溶液时缓慢倒入，会导致反应产生的热量大量散失，测定的反应热误差较大，A错误； B．铜是热的良导体，若使用环形铜丝搅拌器会加快体系热量的散失，增大实验误差，因此不能用环形铜丝搅拌器代替环形玻璃搅拌器，B正确； C．揭开杯盖用玻璃搅拌器搅拌，会使体系内的热量散失到空气中，测得的温度变化值偏小，实验误差大，C错误； D．一水合氨是弱电解质，电离过程需要吸收热量，改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液进行实验，测得的反应放出的热量数值偏小，对实验结果有影响，D错误； 故选B。 2．已知  。某实验小组测定溶液和溶液反应的反应热，装置如图所示。下列说法正确的是 A．向小烧杯加料时，应一次性快速加入且立即盖紧杯盖 B．的 C．用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器，测得该反应的偏低 D．用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度 【答案】A 【详解】A．一次性快速加入反应物且立即盖紧杯盖可减少热量散失，减小实验误差，A正确； B．固体溶于水会放热，该反应总放热量大于，为负值，故，B错误； C．铜的导热性优于玻璃，使用铜质搅拌器会导致热量散失更多，测得的放热数值偏小，（负值）偏大，C错误； D．测量酸溶液温度后立即测碱温，温度计残留的酸会与碱中和放热，导致碱液初始温度测量值偏高，实验误差增大，D错误； 故答案选A。 3．利用手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图所示，[已知：混合溶液的密度为1g·cm-3，比热容为4.18J·g-1·℃-1。忽略水以外各物质吸收的热量]。下列说法正确的是 A．磁子表面的聚四氟乙烯能换成铁 B．可分多次把NaOH溶液注入盛盐酸的烧杯中 C．读取T-t图像中a点记为反应混合液的终点温度 D．根据上图数据，可得H⁺(aq)+OH⁻(aq)=H2O(l)  =-55.18kJ/mol 【答案】D 【详解】A．铁会与盐酸发生反应，且铁导热性强，易造成热量损失，因此磁子表面的聚四氟乙烯不能换成铁，A错误； B．分多次注入NaOH溶液会导致较多热量散失，测定的温度差偏小，误差较大，应一次性快速注入NaOH溶液，B错误； C．反应混合液的终点温度为反应的最高温度，即，a点为反应结束后温度下降的数值，不是终点温度，C错误； D．根据所给数据，本实验中生成水0.02mol，温度差，反应放出的热量，反应焓变，D正确； 故选D。 ◆题型2 中和热测定实验的误差分析 4．中和反应的反应热测定实验中，用50 mL 0.50 盐酸和50 mL 0.55 NaOH溶液进行实验，简易装置如图所示。下列说法正确的是 A．如果用稀溶液和稀硫酸实验，不会影响结果 B．实验中若采用50 mL 0.50 的NaOH溶液会使实验结果更加准确 C．如果用铜质搅拌器，测得中和反应放出的热量会偏低 D．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 【答案】C 【详解】A．稀和稀硫酸发生反应，除中和放热外，生成沉淀会释放沉淀热，总放出热量大于强酸强碱中和生成水放出的热量，会干扰中和热测定结果，A错误； B．实验中略微过量，目的是保证盐酸完全被中和；若取，酸碱恰好理论等量，实验过程中有少量酸碱损耗，盐酸无法完全中和，增大实验误差，B错误； C．铜质搅拌器导热能力强，会将反应体系的热量传导散失至外界环境，体系测得温度变化值偏小，根据计算，测得中和反应放出的热量会偏低，C正确； D．应当一次性迅速倒入溶液；若缓慢分次倒入，反应放出热量持续散失到环境，造成偏小，增大实验误差，D错误； 故选C。 5．利用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热，下列说法正确的是 A．图中玻璃搅拌器可省略，用温度计搅拌即可 B．应将溶液缓慢倒入盐酸中 C．混合后温度计的最高温度为反应后体系的温度 D．若用量筒量取盐酸时俯视读数，则测得中和反应的反应热偏小 【答案】C 【详解】A．温度计仅用于测量温度，用其搅拌易损坏仪器，玻璃搅拌器不能省略，A错误； B．NaOH溶液缓慢倒入盐酸中会导致热量大量散失，测定误差偏大，应快速一次性倒入，B错误； C．中和反应为放热反应，反应过程中体系温度升高，反应完全时温度达到最高值，后续热量散失温度下降，因此最高温度为反应后体系的温度，C正确； D．量取盐酸时俯视读数，实际量取的盐酸体积偏小，反应放出的总热量减少，测得的温度差偏小，计算得到的反应热（为负值）偏大，D错误； 故选C。 6．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下，回答下列问题。 中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成液态水时所释放的热量 步骤一：用量筒量取盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度； 步骤二：用另一量筒量取 溶液，并用同一温度计测出其温度； 步骤三：将和盐酸溶液一并倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。 (1)仪器的名称是____________。 (2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_________________。 (3)该同学通过实验测出值与理论值有误差，所测得的偏大，造成这一结果的原因不可能的是________。 A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将溶液倒入小烧杯中 D．用测量盐酸的温度计直接测定溶液的温度 (4)大量实验测得，在常温常压下，强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成时，放出的热量。写出表示稀硫酸和稀溶液反应中和热的热化学方程式______________。 (5)中和热测定实验中，若用醋酸与溶液进行反应，所求中和热_________填字母，下同。若用硫酸与溶液进行反应，则测得中和热的数值会__________。 A．偏大                       B．相等                        C．偏小 【答案】(1)玻璃搅拌器 (2)保温、隔热，减少实验过程中的热量损失 (3)B (4)   (5) A A 【详解】（1）仪器 a 插入小烧杯的溶液中，用于将反应物迅速混合均匀，以确保反应快速且充分地进行，该仪器的名称为玻璃搅拌器； （2）该实验的关键在于减少热量散失。烧杯之间填满碎泡沫塑料，利用泡沫塑料导热性差的特点，起到保温、隔热，减少实验过程中的热量损失的作用； （3）中和热为负值，题目中所说的“所测得的 偏大”指的是计算得到的绝对值偏小。 A. 保温隔热效果差会导致热量散失，结果偏大； B. 用量筒量取盐酸时仰视读数，会导致实际量取的盐酸体积偏多，产生热量增多，测得的温度差偏大，计算得到的 数值偏小（负得更多），因此该原因不可能导致结果偏大； C. 分多次加入 NaOH 溶液会导致热量散失，结果偏大； D. 用测量盐酸的温度计直接测定 NaOH 溶液的温度，温度计上残留的盐酸会与碱反应放热，导致测得的初始温度偏高，温度差偏小，结果偏大； 故答案选B。 （4）中和热是指稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成时所释放的热量。稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为： ，； （5） 醋酸是弱酸，在溶液中电离时需要吸收热量，与氢氧化钠溶液反应放出的热量小于，焓变为负，所求中和热偏大，对应A。 中和热是指强酸稀溶液和强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时所放出的热量，与酸和碱无关，但硫酸与氢氧化钡反应，除了生成水外，还生成难溶的硫酸钡沉淀，沉淀生成会额外释放热量即中和热的数值会偏大，对应A； 考点二 反应热与焓变 ◆题型1 常见的吸热反应放热反应 7．下列变化属于放热反应的是 A．通过炽热的炭层 B．浓硫酸溶于水 C．氢气与氯气反应 D．碳酸氢钠与稀盐酸反应 【答案】C 【详解】A．与C反应为吸热反应，A错误； B．浓硫酸溶于水是物理过程，B错误； C．氢气与氯气反应属于剧烈放热的化合反应，C正确； D．碳酸氢钠与稀盐酸反应属于吸热反应，D错误； 故选C。 8．下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是 A．对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量 B．水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C．已知为吸热反应，则金刚石比石墨稳定 D．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多 【答案】D 【详解】A．体系从外界吸收热量后，总能量增大，所以对于吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，A错误； B．吸热反应属于化学反应（化学变化），水汽化需要吸收热量，但是水汽化是物理变化，B错误； C．能量越低的体系越稳定，石墨转化为金刚石的过程中吸收热量，金刚石能量高于石墨能量，故石墨比金刚石稳定，C错误； D．硫固体与氧气反应燃烧时，需要吸收更多热量来破坏硫原子间的化学键，而硫蒸气不需要，故硫蒸气完全燃烧放出更多的热量，D正确； 故答案选D。 ◆题型2 焓与焓变 9．下列说法正确的是 A．吸热反应一定需要加热才能发生 B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  <0，可知H2和O2的能量之和大于H2O的能量 C．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 D．在一个确定的化学反应中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同 【答案】D 【详解】A．部分吸热反应无需加热即可发生，例如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应在常温下就能进行，A错误； B．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  <0，说明2 mol气态H2和1 mol气态O2的总能量大于2 mol气态H2O的总能量，选项未指明物质的量和聚集状态，B错误； C．焓变是恒温恒压条件下化学反应过程中吸收或释放的热量，其数值与参与反应的物质的量有关，并非一定对应1 mol物质的能量变化，C错误； D．化学反应一定伴随能量变化，要么吸热要么放热，因此确定的化学反应中反应物总焓与生成物总焓一定不同，D正确； 故答案选D。 10．下列有关化学反应及反应热的说法错误的是 A．单质与氧气反应生成氧化物的反应一定是放热反应 B．恒压条件下，反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变 C．加入不同的催化剂，热化学方程式中的值不会发生改变 D．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则常温常压下，白磷转化为红磷的热化学方程式为 【答案】A 【详解】A．N2与O2反应生成NO，需要吸收热量，是吸热反应，A错误； B．反应的焓变是指在恒压条件下，反应过程中吸收或释放的热，B正确； C．催化剂只影响反应的速率，不影响反应的热效应，加入不同的催化剂，热化学方程式中的值不变，C正确； D．若31g白磷(0.25mol)的能量比31g红磷(1mol)多bkJ，则常温常压下，白磷转化为红磷的热化学方程式为，D正确； 故选A。 11．关于能量的说法正确的是 A．水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热 B．可逆反应的与反应进行的程度有关 C．放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生 D．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 【答案】D 【详解】A．液态水变为水蒸气属于物理变化，而反应热是化学变化中的热效应，A错误； B．表示完全反应时的热量变化，与反应过程、是否是可逆反应无关，与反应进行的程度无关，B错误； C．有些放热反应需要在一定条件下才能发生，如铝热反应是放热反应，但在高温条件下才能进行，有些吸热反应不需要加热也能进行，如Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应，C错误； D．在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，D正确； 故答案为：D。 ◆题型3 反应热大小的比较 12．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 ①C(s) + O2(g) = CO2(g)       ΔH1           C(s) + O2(g) = CO(g)     ΔH2 ②S(s) + O2(g) = SO2(g)       ΔH3             S(g) + O2(g) = SO2(g)      ΔH4 ③CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ΔH5          CaO(s) + H2O(l) = Ca(OH)2(s) ΔH6 A．① B．①② C．②③ D．①②③ 【答案】C 【详解】①碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多，两个反应均为放热反应，ΔH为负值，放热越多ΔH越小，则ΔH1<ΔH2，①不符合题意； ②固态硫的能量低于气态硫，固态硫燃烧生成二氧化硫放出的热量小于气态硫燃烧生成二氧化硫放出的热量，两个反应均为放热反应，ΔH为负值，放热越多ΔH越小，则ΔH3>ΔH4，②符合题意； ③碳酸钙受热分解的反应为吸热反应，ΔH5>0，氧化钙与水反应生成氢氧化钙的反应为放热反应，ΔH6<0，则ΔH5>ΔH6，③符合题意； 综上②③符合题意，故选C。 13．N2O和CO反应可转化为无毒气体：。已知该反应分两步进行，反应进程中能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．改变反应条件可改变的值 C．，故反应无需加热即可发生 D．反应①的焓变小于反应②的焓变 【答案】D 【详解】A．∆H=生成物的总能量-反应物的总能量或∆H=正反应的活化能-逆反应的活化能，根据图像可知ΔH≠E1-E2，A错误； B．改变反应条件，不能改变反应物、生成物的总能量，则不能改变焓变，即不能改变ΔH的值，B错误； C．由图可知该反应放热，ΔH<0，但反应条件与反应是放热还是吸热没有关系，C错误； D．根据图像可知反应①放出的热量多，由于∆H小于0，所以反应①的焓变ΔH1小于反应②的焓变ΔH2，D正确； 选D。 14．已知：在标准压强(100 kPa)、298 K，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用表示。有关物质的有如图所示关系。下列有关判断正确的是 A．H2O(l)的 B．NH3比N2H4稳定 C．2 mol NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和 D．N2H4(l)标准燃烧热为 【答案】B 【详解】A．由图可知，气态水的标准摩尔生成焓为。气态水液化为液态水的过程会放出热量，因此生成1 mol液态水的反应放热更多，即液态水的标准摩尔生成焓，A错误； B．物质的能量越低越稳定，由图可知的生成焓为，的生成焓为，所以比更稳定，B正确； C．的反应焓变，焓变=反应物总键能-生成物总键能，说明与的键能之和大于2 mol NO(g)的键能，C错误； D．根据标准摩尔生成焓可写出燃烧的反应：，计算得该反应焓变。但标准燃烧热的定义要求生成的指定产物为稳定氧化物，此处水的稳定状态是液态而非气态，因此的标准燃烧热大于，D错误； 故选B。 15．已知：          下列说法正确的是 A．的燃烧热为 B．已知  ，  ，则 C．    D．    【答案】D 【详解】A．燃烧热是指1 mol物质完全燃烧时的焓变，已知反应为2 mol H2燃烧，ΔH = -571.6 kJ·mol-1，故H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，A错误； B．a为生成液态水的ΔH，则a = -571.6 ，b为生成气态水的ΔH，由于气态水转化为液态水放热，b> -571.6 ，a < b，B错误； C．该反应包含中和和沉淀过程，中和部分生成2 mol H2O的ΔH = 2 × (-57.3) = -114.6 kJ·mol-1，但BaSO4沉淀形成放热，总ΔH应小于-114.6 kJ·mol-1，C错误； D．根据盖斯定律，由已知反应组合可得目标反应3H2(g) + CO2(g) = CH3OH(l) + H2O(l)的ΔH = -131.4 kJ·mol-1，D正确。 考点三 热化学方程式 ◆题型1 热化学方程式的书写 16．下列说法或表示方法不正确的是 A．由，可知石墨比金刚石稳定 B．已知，则完全反应，放出的热量小于 C．在稀溶液中：，含的浓硫酸与含的溶液混合，放出的热量大于 D．在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，氢气燃烧热的热化学方程式表示为： 【答案】D 【详解】A．表明金刚石的能量高于石墨；能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，A正确； B．表示气态硫参与反应；固态硫转化为气态硫需要吸热，因此完全反应时放出的热量小于，B正确； C．酸碱恰好完全中和生成时，中和过程放出热量；浓硫酸稀释放热量，所以混合过程放出的总热量大于，C正确； D．，题给热量对应完全燃烧；燃烧热以物质完全燃烧为基准，正确表示为，D错误； 故选D。 17．如表所示是1mol有关物质中的化学键断裂时吸收的能量： (g) (g) HI(g) 436.0 kJ 151.0 kJ 299.0 kJ 据此判断，下列热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】根据，； 故选B。 18．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，立即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量H2O2反应时，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式：____________。 (2)已知，则16 g液态肼与H2O2反应生成氮气和液态水时，放出的热量是___________kJ（保留小数点后1位）。 (3)已知： 写出肼与氟反应的热化学方程式：____________________________________。 (4)丙烷燃烧可以通过以下两种途径发生： 途径Ⅰ：， 途径Ⅱ：，，（a、b、c、d均为正值） 等量的丙烷通过两种途径进行反应放出热量，则途径Ⅰ放出的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）途径II放出的热量。反应中，反应物具有的总能量________（选填“大于”“等于”或“小于”）生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是________________。 【答案】(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)    ΔH=-641.625 kJ/mol (2)408.8 (3) (4) 等于 小于 【详解】（1）由液态肼与足量反应时，生成氮气和水蒸气，放出的热量，可以计算出液态肼与足量反应时，生成氮气和水蒸气，放出的热量，则该反应的热化学方程式为。 （2），则，所以，则液态肼与反应生成氮气和液态水时，放出的热量是。 （3）已知①，②，③。根据盖斯定律，由①+②③可得，所以肼与氟反应的热化学方程式为。 （4）化学反应的焓变与反应途径无关，只与反应体系的始态和终态有关，所以等量的丙烷通过两种途径进行反应放出的热量相等。由于是吸热反应，所以反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。将途径Ⅱ中的方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①+②③可得，所以b与a、c、d的数学关系式是。 ◆题型2 热化学方程式的正误判断 19．下列热化学方程式，不正确的是 A．4 g固体硫完全燃烧生成，放出37 kJ热量：   B．1 mol 与3 mol 在某密闭容器中反应放出73 kJ热量，则反应的热化学方程式为：   C．甲烷的标准燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：   D．强酸强碱的中和热为，则   【答案】B 【详解】A．4 g固体硫的物质的量为，完全燃烧放出37 kJ热量，1mol S完全燃烧放出的热量为，放热反应为负，该化学方程式书写符合规范，A正确； B．合成氨反应是可逆反应，1 mol 和3 mol 无法完全反应，实际放出73kJ热量说明生成的不足2mol。而热化学方程式的代表1mol 和3mol 完全反应生成2mol 时的焓变，因此该反应的绝对值应大于73kJ/mol，即，该热化学方程式书写错误，B错误； C．标准燃烧热的定义是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物的反应热，甲烷的完全燃烧产物为气态和液态，放热反应为负，该热化学方程式符合燃烧热的定义，C正确； D．中和热的定义是强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1mol液态的反应热（数值为57.3kJ/mol）。该反应除生成2 mol 外，还生成固体，生成沉淀额外放热，总放热量大于114.6 kJ，故，D正确； 故选B。 20．常温常压下，下列热化学方程式书写正确的是 选项 已知条件 热化学方程式 A 的标准燃烧热为 B 完全燃烧生成液态水和，放出的热量 C 石墨比金刚石能量少 D 分解生成和气体，吸收热量 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．燃烧热是101 kPa时1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，的燃烧热对应与反应生成液态水的放热反应，且燃烧反应应为负值，选项反应不是燃烧反应且焓变符号错误，A错误； B．已知完全燃烧生成液态水，选项热化学方程式中为气态，产物状态与已知条件不符，焓变数值错误，B错误； C．石墨即（石墨，）能量比（金刚石，）低，石墨转化为金刚石为吸热反应，，状态标注完整，C正确； D．热化学方程式必须标注所有物质的聚集状态，选项方程式中未标明、、的状态，D错误； 故选C。 21．分析如图的能量变化示意图，则以下热化学方程式的书写正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】由能量图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，反应吸热，据此分析解题。 【详解】A．未标注各物质的聚集状态，且反应吸热，正确热化学方程式为，A错误； B．未标注各物质的聚集状态，正确热化学方程式为，B错误； C．反应吸热，状态标注完整，热化学方程式书写正确，C正确； D．反应吸热，D错误； 故选C。 ◆题型3 燃烧热 22．下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】燃烧热的定义核心是：25℃、101 kPa时，1 mol纯可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，其中C的稳定氧化物为，H的稳定氧化物为。 【详解】A．反应是在中的燃烧，燃烧热要求可燃物在中燃烧，不符合燃烧热定义，A不符合题意； B．气体在中完全燃烧生成稳定氧化物，的绝对值就是CO的燃烧热，B符合题意； C．方程式中可燃物的物质的量是2 mol，不是1 mol，该是燃烧的反应热，不能表示的燃烧热，C不符合题意； D．产物中的是气态，不是H元素对应的稳定氧化物（应为液态水），因此该的绝对值不能表示的燃烧热，D不符合题意； 故选B。 23．为理解燃烧过程的能量变化，可设想石墨和氧气的反应分为两步实现，如图所示。下列说法错误的是 A．石墨燃烧是放热反应 B．1 mol C（石墨）和1 mol CO分别在足量中燃烧，全部转化为，前者放热多 C．根据盖斯定律可知： 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 【答案】C 【详解】A．根据可知，石墨燃烧是放热反应，A正确； B．，即1 mol C（石墨）和1 mol CO分别在足量中燃烧，全部转化为，前者放热多，B正确； C．根据盖斯定律，  ，C错误； 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，D正确； 故选C。 考点四 盖斯定律及其应用 ◆题型1 盖斯定律的基本概念 24．下列关于盖斯定律的描述，正确的是 A．化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的具体途径无关 B．盖斯定律违背了能量守恒定律 C．不能利用盖斯定律计算有副反应发生的反应热 D．反应热的大小与反应物和生成物的种类、物质的量、聚集状态等无关 【答案】A 【详解】A．化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的具体途径无关。这是盖斯定律的核心表述，A正确； B．盖斯定律以能量守恒为基础，总能量变化与路径无关，因此不违背能量守恒定律，B错误； C．盖斯定律适用于总反应热计算，即使存在副反应，只要明确各步骤的热效应，仍可通过代数运算得出结果，C错误； D．反应热与反应物和生成物的种类、物质的量、聚集状态等直接相关（如物质的聚集状态不同会导致焓变不同），D错误； 故答案选A。 25．下列关于盖斯定律的说法不正确的是 A．不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 B．根据盖斯定律，几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热 C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到 D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 【答案】B 【分析】 一个反应，在定压或定容条件下，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，总反应方程式的焓变等于各部分分步反应按一定系数比加和的焓变，据此分析。 【详解】 A．根据盖斯定律可知，不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，则ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5，选项A正确； B．应用盖斯定律求反应热时可能涉及几个热化学方程式的四则运算，而不是几个热化学方程式中ΔH直接相加即可得目标反应的反应热，选项B不正确； C．有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到，选项C正确； D．反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关，选项D正确。 答案选B。 26．根据盖斯定律，下列对图中反应热关系的判断中不正确的是（  ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由题可知，则 ，A 正确； B．为三个式子之和，根据盖斯定律，有：，B 正确； C．根据盖斯定律，为，总和为0，C 正确； D．为，根据盖斯定律， 的反应热为，D 错误； 故答案选D。 ◆题型2 盖斯定律的应用 27．已知：H2O(g)=H2O(l)　ΔH1=Q1 kJ·mol-1； C2H5OH(g)=C2H5OH(l)　ΔH2=Q2 kJ·mol-1； C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)　ΔH3=Q3 kJ·mol-1。 若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为 A．Q1＋Q2＋Q3 B．0.5(Q1＋Q2＋Q3) C．0.5Q1-0.5Q2＋0.5Q3 D．-(1.5Q1-0.5Q2＋0.5Q3) 【答案】D 【详解】A．该选项未考虑反应叠加的系数关系及酒精的物质的量，推导结果不符合，A错误； B．该选项直接对三个焓变取半加和，未匹配目标反应的计量数关系，B错误； C．目标反应生成3mol气态水需全部变为液态水，因此的系数应为1.5而非0.5，C错误； D．根据盖斯定律，1mol液态乙醇完全燃烧生成液态水的焓变，23g乙醇物质的量为0.5mol，总焓变为，燃烧为放热反应，放出的热量为焓变的相反数，即，D正确； 故答案选D。 28．碱金属单质和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A．   B．   C．若M分别为和，则： D． 【答案】D 【分析】由图分析有：；同一物质固态到气态吸收能量；化学键断裂吸收能量；一般情况下，原子失去电子吸收能量，得到电子释放能量；据此作答。 【详解】A．氯气化学键断裂产生氯原子，吸收能量，即；阴、阳离子形成离子键，状态从气态到固态，释放能量，即，A错误； B．依据分析，原子失去电子吸收能量，；得到电子释放能量，，B错误； C．依据分析可知，、是同主族元素，原子核外最外层电子数相同，原子半径越小，越难失去电子；由于原子半径：，所以失去电子吸收的能量：，即，C错误； D．根据盖斯定律有：，D正确； 故选D。 29．根据HX的水溶液能量循环图： 下列说法错误的是 A．由于氢键的存在，ΔH1(HF)>ΔH1(HCl) B．相同条件下，ΔH2(HCl)<ΔH2(HBr) C．已知气体溶于水放热，则ΔH1(HF) >0 D．ΔH-ΔH1-ΔH3-ΔH4-ΔH5-ΔH6>0 【答案】B 【详解】A．为脱水能，为吸热过程，焓变大于零，HF与水分子间存在氢键，所以更大，故，A正确； B．为离解能，为吸热过程，氯原子半径小于溴原子，故氢氯键键能更大，则相同条件下，，B错误； C．为脱水能，为吸热过程，焓变大于零，C正确； D．由盖斯定律可知，反应的焓变与途径无关，故，D正确； 故选B。 30．请回答下列问题。 (1)2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷（），1996年亚特兰大奥运会火炬的燃料是丙烯（）。丙烷脱氢可得到丙烯。 已知： ①   ②   计算的__________。 (2)已知：①   ②   写出Mg与反应的热化学方程式___________________________。 (3)汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成NO的能量变化如图所示，图中对应反应的热化学方程式为___________________________。 (4)已知  。1 mol (g)、1 mol HI(g)分子中的化学键断裂时分别要吸收能量436 kJ、299 kJ，则1 mol (g)分子中的化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1） 已知： ①  ，② ，根据盖斯定律，将反应①减去反应②即可得到目标反应 。 因此，该反应的 。 （2）镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，其化学方程式为 。 已知：① ，② 根据盖斯定律，将反应②减去反应①即可得到目标反应，其焓变 。 故该反应的热化学方程式为：。 （3）由能量变化图可知，该反应为氮气与氧气反应生成一氧化氮。 化学反应的焓变 。 断裂 和 吸收的能量分别为 和 ，形成 释放的能量为 。 则 。 故对应的热化学方程式为：。 （4）对于反应 ， 根据 ， 设 分子中的化学键断裂时需吸收的能量为 ， 则有：， 解得 。 即 分子中的化学键断裂时需吸收的能量为 。 ◆题型3 反应热的计算 31．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表，则的为 共价键 键能/() 436 463 热化学方程式 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据反应热与键能的关系：，设键的键能为a，反应断裂2 mol键、1 mol键，形成4 mol键，，解得a=498，反应形成键，释放能量，为放热反应，，答案选A。 32．在、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准 摩尔生成焓，用符号表示。已知：单质的标准摩尔生成焓为0，下列有关反应的焓变判断正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】反应焓变=Σ(产物生成焓)-Σ(反应物生成焓)，产物为CH3OH(g)(c)和H2O(l)(b)，反应物为CO2(g)(e)（H2为单质生成焓为0），故，B项正确；故选B。 33．氢气是重要的绿色能源。工业上制取氢气涉及的主要热化学方程式有： ① ② ③ 已知：H-H键能为a kJ/mol，O-H键能为b kJ/mol，CO（ g）中碳氧键键能为c kJ/mol，则键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】本题结合盖斯定律和键能与反应焓变的关系（反应物总键能−生成物总键能）计算，步骤如下： 首先利用反应②计算键能： 反应②：，含1个键，含2个键，设键能为，根据键能规则：，代入已知条件、，整理得：，利用盖斯定律得到目标反应，代入计算键能： 根据盖斯定律，用反应③反应①得：，设所求键能为，含2个键，反应物中碳氧键键能为，再次用键能规则：，代入和：，整理得：， 故答案选A。 ◆题型4 化学反应热效应的图像问题 34．一种将甲烷溴化再偶联为丙烯的部分数据如下，图中物质的化学计量数代表其物质的量(mol)，线下数据代表相应物质的量物质的相对能量之和(kJ)，则的约为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据能量图，起始物质1mol CH4(g)+1mol Br2(g)的总能量为x kJ，最终产物mol C3H6(g)+2mol HBr(g)的总能量为()kJ。因此反应：CH4(g)+Br2(g)＝C3H6(g)+2HBr(g)的ΔH=生成物总能量-反应物总能量=[]kJ/mol=kJ/mol。目标反应3CH4(g)+3Br2(g)＝C3H6(g)+6HBr(g)是上述反应的3倍，故其，A正确； 答案选A。 35．任何化学反应总伴随着能量变化，研究化学反应中的能量变化对于人类的生产、生活有着重要的意义。下列说法正确的是 A．图甲可表示石灰石分解反应 B．CO的燃烧热为 C．24g石墨完全燃烧放出的能量为787kJ D．若用金刚石代替石墨，图乙中数值均不变 【答案】C 【详解】A．图甲中反应物能量高于生成物能量，表示的反应为放热反应，而石灰石分解为吸热反应，A错误； B．燃烧热是指25℃，101Kpa下，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量，由图乙可知CO的燃烧热为，B错误； C．由图乙数据，结合盖斯定律可得石墨的燃烧热，24g石墨的物质的量为2mol，完全燃烧放出的热量为，C正确； D．相同物质的量的金刚石的能量与石墨的能量不同，根据反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量可知，若用金刚石代替石墨，图乙中数值会发生变化，D错误； 故选C。 36．利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为 B．属于吸热反应 C．由反应的能量变化可知，该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 【答案】D 【详解】A．由反应历程的反应物（CO2和CH4）和生成物（H2和CO）可知，反应方程式为，A正确； B．根据反应，由图中对应的能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，因此该反应是吸热反应，B正确； C．由图像可知，，反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，＝反应物键能总和－生成物键能总和，吸热反应的，因此反应物的键能总和大于生成物的键能总和，C正确； D．反应物CH4和CO2只含有极性共价键，故反应物中无非极性键断裂，有非极性共价键的形成（ 键形成），D错误； 故选D。 37．一定条件下，在水溶液中、 的能量相对大小如图所示。下列有关说法正确的是 A．、、、、中，最稳定 B．反应吸热 C．反应的热化学方程式为 -1 D．一定温度下，与溶液反应生成的产物有、、，溶液中、、的浓度之比可能为：： 【答案】C 【分析】根据氯元素化合价，a（-1价）为，b（+1价）为，c（+3价）为，d（+5价）为，e（+7价）为。 【详解】A．物质的能量越低越稳定，对比各点能量：a的能量为，是a、b、c、d、e中能量最低的，因此a最稳定，A错误； B．b→a+c的反应为：，计算焓变：，，反应放热，B错误； C．b→a+d的反应为：，计算焓变：，C正确； D．与反应生成时，既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子守恒：是得电子的产物，每个原子得1个电子；是失电子的产物，每个原子失1个电子；是失电子的产物，每个原子失5个电子。设、、的物质的量分别为、、，则得电子总数为，失电子总数为，二者不相等，不满足电子守恒，D错误； 故答案选C。 考点五 原电池 ◆题型1 原电池的工作原理 38．下列关于原电池的说法正确的是 A．原电池是将电能转化为化学能的装置 B．在铜锌原电池(稀硫酸为电解质溶液)中，铜电极上发生氧化反应 C．构成原电池的两极必须是两种不同的金属 D．原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动 【答案】D 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，将电能转化为化学能的装置为电解池，A错误； B．铜锌原电池（稀硫酸为电解质溶液）中，锌的活泼性强于铜，锌为负极发生氧化反应，铜为正极，正极上得电子发生还原反应，B错误； C．构成原电池的两极不一定是两种不同金属，也可以是金属与导电非金属（如石墨），燃料电池的两极还可以均为相同的惰性电极，C错误； D．原电池工作时，负极失去电子，电子由负极经外电路导线流向正极；正极表面富集电子带负电，会吸引溶液中阳离子向正极移动，D正确； 故选D。 39．某同学用如图所示装置探究原电池的工作原理，并推出下列结论，其中不正确的是 A．锌片不断溶解，说明失去电子 B．铜片表面有气泡产生，说明在铜片表面生成 C．电流表指针发生偏转，说明该装置将电能转化为化学能 D．该装置发生的总反应为 【答案】C 【详解】A．锌的金属活动性强于铜，在该原电池中锌作负极，发生氧化反应失去电子生成，所以锌片不断溶解，A正确； B．铜作原电池正极，溶液中向正极移动，在铜片表面得到电子生成，所以铜片表面有气泡产生，B正确； C．电流表指针发生偏转说明电路中有电流产生，原电池是将化学能转化为电能的装置，不是将电能转化为化学能，C错误； D．该原电池的负极反应为，正极反应为，总反应为，D正确； 故选C。 40．如图是某化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列有关的说法不正确的是 A．如果将稀硫酸换成酒精水溶液，LED灯将不会发光 B．锌为负极，铜电极附近的溶液变蓝 C．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不会发生改变 D．其能量转化的形式主要是化学能→电能→光能 【答案】B 【详解】A．酒精为非电解质，如果将稀硫酸换成酒精水溶液，该装置不能形成原电池，LED灯将不会发光，故A正确； B．锌比铜活泼，锌为负极、铜为正极，铜电极上的反应为2H++2e-=H2↑，所以铜电极附近的溶液不变蓝，故B错误； C．如果将锌片换成铁片，铁比铜活泼，铁为负极、铜仍为正极，电路中的电流方向不会发生改变，故C正确； D．该装置为原电池，化学能转化为电能，外电路中电能转化为光能，所以其能量转化的形式主要是化学能→电能→光能， 故D正确； 故答案为：B。 41．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（    ） A．①②④ B．③④⑤ C．④⑥⑧ D．④⑦ 【答案】D 【详解】根据原电池中有两个电极，排除①；根据两个金属电极的活动性不同，排除③和⑧；根据必须存在离子导体，排除⑤；根据两电极间要形成闭合回路，排除②⑥；④⑦均满足形成原电池的条件； 答案选D。 ◆题型2 原电池中正、负极的判断 42．利用反应构成的电池，既能实现有效减少氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图。说法不正确的是 A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．电极A上发生氧化反应，电极B为正极 C．当有0.1mol 被处理时，转移电子的物质的量为0.4mol D．电极A上的电极反应式为 【答案】D 【分析】根据题干中给出的反应，发生还原反应，故通入的电极B为正极，发生氧化反应，故通入的电极A为负极，由此分析。 【详解】A．该原电池中，通入的电极A为负极，通入的电极B为正极，电流从正极流出经负载流向负极，即从右侧电极流向左侧电极，A正确； B．电极A上失电子发生氧化反应，为负极，电极B上得电子发生还原反应，为正极，B正确； C．中N元素从+4价被还原为0价，1mol 参与反应转移4mol电子，则0.1mol 被处理时，转移电子物质的量为，C正确； D．电解质溶液为碱性溶液，电极反应式中不能出现，电极A的正确反应式为，D错误； 故选D。 43．浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池，最终两边电解质溶液浓度相等。某化学兴趣小组同学设计的浓差电池如下图所示 下列叙述正确的是 A．Zn(Ⅱ)为电源的负极，发生氧化反应 B．工作时，溶液中由左向右移动 C．Zn(Ⅱ)极的电极反应为 D．当两池相等时，电路中转移0.2 mol电子 【答案】C 【分析】浓差电池：右侧ZnSO4浓度5 mol·L-1（高浓度），左侧1 mol·L-1（低浓度），最终两边浓度相等；膜为阴离子交换膜，只允许 通过，Zn2+不能穿过。 【详解】A．Zn(Ⅱ)是正极，高浓度侧Zn2+得电子析出Zn，发生还原反应；左侧Zn(I)为负极：Zn - 2e-=Zn2+，发生氧化反应，A错误； B．该膜是阴离子交换膜，Zn2+不能迁移；迁移的是，从右（正极区）向左（负极区）移动，B错误； C．Zn(Ⅱ)是正极，Zn2+得到电子沉积锌：Zn2++ 2e-=Zn，C正确； D．初始： n右(Zn2+)=0.1 L×5mol·L-1=0.5 mol，n左(Zn2+)=0.1 L × 1mol·L-1=0.1 mol，最终两边浓度相等，总物质的量不变：n总=0.6 mol，每池n(Zn2+)=0.3 mol。右侧正极：Zn2+消耗，由0.5 mol → 0.3 mol，消耗0.2 mol Zn2+，每消耗1 mol Zn2+转移2 mol e-，转移电子0.4 mol，不是0.2 mol，D错误； 故选C。 44．电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理如图所示，该装置工作时，下列说法错误的是 A．溶液中的往电极迁移 B．在b电极上发生还原反应，得到电子 C．a电极上的电极反应式为 D．工作一段时间后，电解质溶液的变小 【答案】C 【分析】根据图知，a电极发生氧化反应，为负极，电极反应式为，b电极上发生还原反应，得到电子，为正极。 【详解】A．阴离子向负极移动，往电极迁移，A正确； B．根据分析知，在b电极上发生还原反应，得到电子，B正确； C．电荷不守恒，应该是，C错误； D．原电池总反应为，因为生成水，则电解质溶液的变小，D正确； 故选C。 ◆题型3 原电池工作原理的应用 45．微生物燃料电池可有效处理各个领域的污废水，并实现污废水中有机污染物高效转化为清洁电力，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．a为电池的正极 B．电极电势：a＞b C．a极电极反应为 D．每处理45gHCOO-，则消耗O2的体积为11.2L 【答案】C 【分析】该装置为微生物质子交换膜燃料电池，左侧a极通入含的污废水，中C元素失电子被氧化生成，发生氧化反应，故a为负极；右侧b极通入，得电子发生还原反应，b为正极； 【详解】A．由分析知，a是负极，A错误； B．电流在外部电路由高电势正极流向低电势负极，正极b电势高于负极a，即电极电势：，B错误； C．中C为价，氧化产物中C为价，1 mol 失去2 mol电子；装置为质子交换膜体系，介质呈酸性，产物写，电极反应：，C正确； D．摩尔质量为45 g/mol，45 g 物质的量为1 mol，由负极反应可知转移2 mol电子；正极，4 mol电子消耗1 mol ，转移2 mol电子消耗0.5 mol ；题目未指明标准状况，无法直接确定体积为11.2 L，D错误； 故选C。 46．某浓差电池可将海水中的NaCl转化为NaOH和HCl，装置如图所示。M、N均为AgCl/Ag电极，a、c为选择性离子交换膜，b为双极膜(双极膜中催化层可将水解离为和，并实现其定向移动)，已知：，M极为负极。下列说法正确的是 A．电池工作时，N极发生氧化反应 B．a为阴离子交换膜，c为阳离子交换膜 C．Ⅱ室中得到盐酸，Ⅲ室中得到NaOH溶液 D．M电极质量每减少10.8 g，双极膜内有0.05mol解离 【答案】B 【分析】根据题干信息可知：M极为负极，M电极发生的反应为：，NaCl中的通过a膜进入Ⅰ室，因此，a为阴离子交换膜；双极膜产生的通过双极膜进入Ⅱ室，得到NaOH溶液；N极为正极，电极反应为：，通过c膜进入Ⅳ室，因此，c为阳离子交换膜，双极膜产生的通过双极膜进入Ⅲ室，得到盐酸溶液。 【详解】A.根据分析可知，N极为正极，发生还原反应，故A项错误； B. 根据分析可知，a为阴离子交换膜，c为阳离子交换膜，故B项正确； C. 根据分析可知，a为阴离子交换膜，c为阳离子交换膜，则Ⅱ室得到溶液，Ⅲ室得到盐酸，故C项错误； D. M极为负极， 反应式为，M电极质量每减少10.8 g时转移电子为，因此双极膜内有解离，故D项错误； 故答案为：B。 47．按要求回答下列问题。 (1)一种将催化转化为的电化学装置如下图所示。 铂电极发生的反应为_______，工作过程中玻碳电极区溶液的_______(填“增大”或“减小”)。 (2)是电池(如下图)的正极活性物质，电池的负极是金属，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：。该反应可认为分两步进行：第1步：，则第2步反应为：_______。 (3)如下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池的反应式：，正极的电极反应式：_______。M(由和制得)的两个作用：一是将钠和硫隔开，二是_______。 (4)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如下图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。 ①X为_______极，Y极反应式；_______。 ②Y极生成时，移向_______(填“X”或“Y”)极。 【答案】(1) 减小 (2) (3) (或) 作电解质 (4) 正 X 【详解】（1）铂电极上二氧化碳得电子生成乙烯，其电极反应式为，玻碳电极上水失电子生成氧气和氢离子，则玻碳电极及区溶液的pH减小，故答案为：；减小； （2）原电池的应为，原电池原理可知，负极是Li失电子发生氧化反应，FeS2得到电子生成硫离子和铁，该反应可认为分两步进行：第1步：，用总反应减去第1步反应得第2步反应，故答案为：； （3）原电池正极发生得电子的还原反应，在反应中，硫单质得电子，故正极反应为：(或)，M作为电解质的同时又将钠和硫隔开，故答案为：(或)；作电解质； （4）①加入稀盐酸，X极产生氢气，则氢离子得电子生成氢气，X极为正极，Y极为负极，负极氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：，故答案为：正；； ②由负极反应式可知，Y极每产生，转移2mol电子，有向正极移动，即向X极移动，故答案为：X。 ◆题型4 原电池有关的计算 48．电化学气敏传感器可监测环境中的含量，其工作原理示意图如图所示。下列错误的是 A．溶液中向电极a移动 B．在电极b上发生还原反应 C．反应消耗的与的物质的量之比为 D．电极a的反应式为 【答案】C 【分析】电极a上，转化为，氮元素失去电子发生氧化反应，故电极a为负极，且体系中为碱性介质，电极反应式为； 电极b上，转化为，氧元素得到电子发生还原反应，故电极b为正极，电极反应式为。 【详解】A．电极a上转化为，元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，a为负极，原电池中阴离子向负极移动，故向a移动，A正确； B．电极b通入，元素化合价降低，发生得电子的还原反应，B正确； C．根据电子守恒，1mol 完全反应失去3mol电子，1mol 完全反应得到4mol电子，故反应消耗的，C错误； D．碱性环境下，负极失电子生成，配平后电极反应式为，D正确； 故选C。 49．将、设计成固体氧化物燃料电池，总反应方程式为，该装置如图所示。下列关于装置工作时的叙述正确的是 A．电极X为正极，发生氧化反应 B．电池工作时，氧离子从Y极向X极移动 C．Y极的电极反应式： D．若参与反应，则通过外电路电子的物质的量是 【答案】C 【详解】A．由装置图可知，二氧化氮从电极X一侧通入并被还原，电极反应为，因此X为正极，但发生还原反应，A错误； B．氧离子在X极生成、在Y极参与氨的氧化反应，故工作时氧离子通过固体电解质由X极移向Y极，B错误； C．Y极通入氨，氨失电子发生氧化反应，其电极反应式为，C正确； D．题目未说明二氧化氮气体所处的温度和压强，不能由其体积确定物质的量，因而不能据此确定通过外电路电子的物质的量，D错误； 故选C。 50．一种的脱除与的制备协同进行的装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列说法正确的是 A．a电极为负极 B．向a电极移动 C．b电极电极反应： D．若左室制备得到 3.4 g，则右室溶液质量增加6.4 g 【答案】C 【详解】A．a极：O2→ H2O2，O化合价降低，得电子，发生还原反应，a为正极；b极：→，S化合价升高，失电子，发生氧化反应，b为负极，A错误； B．向b电极移动，B错误； C．b是阳极，碱性环境，亚硫酸根被氧化，电极反应为：，C正确； D．，生成0.1mol H2O2转移0.2 mol e-，b极每转移0.2 mol e-会消耗0.1 mol SO2，，同时双极膜向b室迁入0.2 mol OH-，，D错误； 故选C。 51．汽油浓度探测器可用于监测空气中汽油蒸气的浓度，预防火灾和爆炸，其传感器部分工作原理如图所示。汽油以辛烷为例，当空气中汽油超标时，显示屏会有报警显示。下列说法错误的是 A．电极乙为该装置的正极，发生还原反应 B．电极甲的电极反应式为 C．传感器工作时由电极乙向电极甲移动 D．每消耗，理论上可检测到泄漏 【答案】D 【分析】该装置为辛烷燃料电池，通燃料（辛烷）的电极甲为负极，通氧气的电极乙为正极，固体氧化物电解质可传递，逐一分析选项。 【详解】A．燃料电池中，氧气在正极得电子，发生还原反应，因此电极乙为正极，发生还原反应，A正确； B．负极（电极甲）上失电子，结合电解质中的生成和，根据电子守恒、原子守恒，电极反应式为，B正确； C．原电池中，阴离子向负极移动，因此由正极（电极乙）向负极（电极甲）移动，C正确； D．根据电子守恒计算：反应转移电子，反应转移电子，因此，D错误； 故选D。 考点六 化学电源 ◆题型1 一次电池和二次电池 52．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅-硫酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A．图Ⅰ：向铁电极方向移动 B．图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应 C．图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量减小 D．图Ⅳ：电池使用时，电子从负极锌经外电路流向正极氧化银 【答案】C 【详解】A．图Ⅰ为原电池，活泼性强于，作负极，原电池中阴离子向负极移动，故向铁电极方向移动，A正确； B．图Ⅱ碱性锌锰电池中，失电子，作负极反应物，发生氧化反应，B正确； C．图Ⅲ铅蓄电池放电时，负极反应为，生成的固体附着在负极上，负极质量增大，而非减小，C错误； D．图Ⅳ银锌纽扣电池中，为负极，氧化银为正极，电池工作时电子从负极锌经外电路流向正极氧化银，D正确； 故选C。 53．普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)，碱性锌锰电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是 A．碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- B．普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境，形成闭合回路 C．碱性锌锰电池的密封性更好，能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象 D．两种干电池中的金属外壳都作电池的负极，只是最终产物不同 【答案】D 【详解】A．碱性锌锰电池总反应减去负极反应，可得正极反应为，A正确； B．普通锌锰电池中为电解质，水解使体系呈酸性，可传导离子形成闭合回路，B正确； C．碱性锌锰电池负极材料封装在内部，外壳不参与电极反应，密封性更好，能有效避免电解液泄漏、鼓包，C正确； D．普通锌锰电池的锌外壳作负极，但碱性锌锰电池的金属外壳为钢壳，不参与电极反应，负极是内部的锌膏，并非金属外壳作负极，D错误； 故选D。 54．一种以金属钒离子为活性物质的全钒液流电池工作原理如图所示。全钒液流电池是以、价态的钒离子溶液和、价态的钒离子溶液分别作为电极的活性物质，储存在各自的电解液储罐中。充、放电时，正、负极电解液在隔膜两侧进行氧化还原反应。下列说法正确的是 A．极是负极，极是正极 B．放电时，应通过泵向极室送入 C．放电时，负极反应为 D．充电时，阳极反应为 【答案】B 【分析】电池工作时，电子从B极流出，则B极为负极，A极为正极。放电时，正极反应为，充电时，阳极反应为；放电时，负极反应为，充电时，阴极反应为。通过泵的作用，储液罐中的电解液不断送入正极室和负极室内，以维持离子的浓度，实现电池的充放电，放电时，正极消耗，应通过泵向A极室送入。 【详解】A．由分析知，A为正极，B为负极，故A错误； B．放电时，A极电极反应为，所以应通过泵向A极室送入，故B正确； C．由分析知，放电时，负极反应为，故C错误； D．由分析知，充电时，阳极反应为，故D错误； 故选B。 ◆题型2 燃料电池 55．氢氧燃料电池因其高效率和零排放而备受关注。利用如图装置，分别以①KOH溶液，②溶液，③固体氧化物电解质作为离子导体，碳载铂作电极材料可构成燃料电池。下列说法错误的是 A．电池的总反应式均为 B．放电过程中，阳离子均向b极移动 C．②和③作为离子导体时，b极的电极反应式相同 D．工作一段时间后，离子导体的物质的量不发生改变 【答案】C 【详解】A．氢氧燃料电池的反应本质为和化合生成，三种电解质环境下总反应均为，A正确； B．原电池放电时阳离子向正极移动，b极通入为正极，因此阳离子均向b极移动，B正确； C．②以溶液为离子导体时，b极（正极）反应为；③以固体氧化物为离子导体时，b极反应为，二者电极反应式不相同，C错误； D．三种体系的总反应均仅生成，离子导体仅起传导离子的作用，自身物质的量不会发生改变，D正确； 故选C。 56．研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能对工业污水等进行处理。某实验室利用如图所示微生物电池将污水中的转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列有关该电池工作时的说法错误的是 A．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能 B．该电池中电子由M极经导线流向N极 C．负极的电极反应为 D．标准状况下，每消耗22.4L 有个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室 【答案】D 【详解】A．该电池是原电池，电池在微生物作用下将化学能转化为电能，A项正确； B．该电池N极得到电子被还原，为正极，则M极为负极，失去电子被氧化，生成氮气和二氧化碳，电子由负极通过外电路流向正极，即电子由M极经导线流向N极，B项正确； C．负极上失去电子，发生氧化反应，产生、，电极反应方程式为，C项正确； D．原电池放电过程中电解液中阳离子移向正极，所以应该由甲室流向乙室，D项错误； 故选D。 57．化学电源在生产生活中的应用： (1)根据构成原电池的本质判断，下列化学（或离子）方程式正确且能设计成原电池的是_____（填字母）。 A． B． C． D． (2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用作放电电解质溶液。放电时总反应为：。写出放电时正极的电极反应式：_____。 (3)某种燃料电池由甲醇、空气（氧气）、KOH溶液（电解质溶液）构成。其中负极反应式为：_____。有关该电池，下列说法正确的是_____（填序号）。 a．电池放电时通入空气的电极为负极 b．电池放电时，电解质溶液的逐渐减小 c．电池放电时每消耗转移1.2 mol电子 (4)肼-空气燃料电池是一种无污染，能量高，有广泛的应用前景的燃料电池。我校高一年级化学课外活动小组设计一种肼-空气燃料电池，除将化学能转化为电能外，还能将饱和食盐水淡化，同时还可获得盐酸和NaOH两种副产品。其工作原理如图所示： ①该燃料电池A电极名称是_____（填“正极”或“负极”），A电极的电极反应式为_____。 ②N膜为_____（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。 ③当电路中有0.2 mol电子转移时，正极室质量增加_____g。 【答案】(1)B (2) (3) bc (4) 负极 阳离子交换膜 6.2 【详解】（1）A．是复分解反应，无电子转移，不能设计成原电池，A错误； B．是氧化还原反应，且常温下能自发进行，可以设计成原电池，B正确； C．常温下不能自发进行，不能设计成原电池，C错误； D．属于化合反应，无电子转移，不能设计成原电池，D错误； 故答案为B； （2）铅蓄电池放电时，总反应为：，放电时负极失去电子发生氧化反应生成，其反应式为，正极反应式：； （3）负极发生氧化反应，甲醇失电子被氧化为 ，但在碱性条件下，会与 OH⁻ 反应生成，碳元素从 -2 价升至 +4 价，失去 6 个电子，配平后得电极反应式为； a．电池放电时，通入空气的电极为正极，发生还原反应，a错误； b．放电时，正极的反应式为，将正负极反应相加消去电子，可得电池总反应为 ，反应消耗了 KOH，溶液碱性逐渐减弱，pH 逐渐减小，b正确； c．6.4g 的物质的量为 0.2 mol，根据负极反应式，每消耗 1 mol 转移 6 mol 电子，所以每消耗0.2 mol转移 1.2 mol 电子，c正确； 故选bc； （4）①由电池工作原理示意图，将通入电池左侧区域，有N2生成，根据价态变化，发生氧化反应失去电子产生N2，则电极A作负极，其电极反应式为：； ②分析电池工作原理，电极B为正极，将通入右侧区域，发生还原反应生成OH-，为保持电荷守恒，应有阳离子从中间区域移向右侧，则N膜应为阳离子交换膜； ③正极发生反应：，则当电路中有0.2 mol电子转移时，右侧区域应吸收0.05 mol O2，换算成质量为1.6 g；同时有0.2 mol生成，为使电荷守恒，应有0.2 mol Na+从中间区域移向右侧，相应增加的质量为，故正极室增加的总质量为1.6 g +4.6 g=6.2 g。 ◆题型3 新型化学电源 58．我国某科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，电流由b极经用电器流向a极 B．放电一段时间后，溶液的pH几乎不变 C．放电时， D．外电路中每转移2mol，理论上电极a上消耗22.4L 【答案】D 【分析】由图可知，放电时电极a上转化为，H元素化合价升高失电子，故a为负极，电极反应式为，电极b为正极，电极反应式为，阴离子移向负极，电池的总反应式为：。 【详解】A．由分析知，a为负极、b为正极，电流由正极经用电器流向负极，即由b极经用电器流向a极，A正确； B．电池总反应为，反应不消耗也不生成，浓度基本不变，故溶液pH几乎不变，B正确； C．放电时b为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．题干未指明处于标准状况下，无法根据物质的量计算其体积，D错误； 故选D。 59．如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法错误的是 A．电池工作一段时间后，左室溶液的pH变大 B．b极为正极，电极反应式为 C．从海水室中经交换膜Ⅱ迁移入右室 D．若除去海水中0.5 mol的NaCl，理论上可处理含的碱性废水 【答案】A 【分析】左室中转化为和，由+2价变为+4价、由-3价变为0价，均失电子被氧化，因此极为负极，极为正极。海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动。 【详解】A．负极（左室，碱性环境）的电极反应为： ，反应消耗，左室降低，减小，A错误； B．b是正极，右室为稀硫酸（酸性环境），得电子生成，电极反应式，B正确； C．原电池中阳离子向正极（右室）迁移，为阳离子，从海水室经交换膜Ⅱ移入右室，经交换膜Ⅰ移入左室，实现海水淡化，C正确； D．除去，即有移入右室、移入左室，对应转移电子；每个反应失电子，因此处理的物质的量为，质量为，D正确； 故选A。 60．线粒体内膜可分离电荷，产生质子浓度梯度，构成原电池工作，为ATP的合成提供能量。以内膜为界，外侧的参与反应生成；内侧的NADH反应生成，如下图所示。 下列说法错误的是 A．电势：外侧内侧 B．内侧的电极反应为： C．由内侧向外侧移动 D．该过程只涉及一种能量转化 【答案】D 【详解】A．根据题目提供信息，外侧氧气得到电子发生还原反应生成水，作原电池的正极，内侧NADH失去电子发生氧化反应生成，作原电池的负极，原电池中正极电势高于负极，因此电势：外侧内侧，A正确； B．内侧NADH失去电子生成和氢离子，电极方程式为：，B正确； C．氢离子在内侧生成，在原电池中，阳离子向正极移动，氢离子是阳离子，外侧为正极，因此氢离子由内侧向外侧移动，C正确； D．根据题目提供信息，该过程构成了原电池，在原电池中，化学能转化为电能，原电池工作时，为ATP的合成提供了能量，说明又将电能转化成了ATP中的化学能，至少有两种形式的能量转化，D错误； 故答案选D。 考点七 电解池 ◆题型1 电解原理 61．21世纪是钛的世纪，在左右电解可制得钛，电解装置如图所示，下列叙述不正确的是 A．b为电源的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．电极发生的反应为 D．每生成，则有移向石墨电极 【答案】D 【详解】A．电解池中阴离子向阳极移动，由图可知移向石墨电极，故石墨为阳极，阳极与电源正极相连，因此b为电源正极，A正确； B．石墨为阳极，阳极上发生失电子的氧化反应，B正确； C．电极为阴极，元素化合价从+4价降低为0价，得电子发生还原反应，电极反应为，C正确； D．每生成，转移电子的物质的量为，每个带2个单位负电荷，故迁移的物质的量为，D错误； 故选D。 62．塑料电镀制品具有质量轻、易成型的特点。已粗化(塑料表面有许多微孔)的塑料勺电镀银的装置如图所示，下列说法正确的是 A．a为电源的负极 B．银棒逐渐变细 C．电镀一段时间后，溶液的变小 D．电极上发生还原反应，失去电子 【答案】B 【详解】A．电镀时，待镀制品与电源的负极相连作阴极，镀层金属与电源的正极相连作阳极，A错误； B．电极的电极反应为，B正确； C．电镀一段时间后，溶液中的物质的量浓度保持不变，故溶液的不变，C错误； D．电极得电子，发生还原反应，D错误； 故选B。 63．2022年我国十大科技突破——海水直接电解制H2，其工作原理如图，防水透气膜只能让水分子通过。下列说法正确的是 A．a为电解池的阴极 B．b的电极反应方程式：2H++2e-=H2↑ C．去除透气膜，a极发生的电极反应不变 D．电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上逐渐减小 【答案】B 【详解】A．电解池中阴离子向阳极移动，题图中向a极移动，因此a为电解池的阳极，A错误； B．b为电解池的阴极，水电离产生的在电极上得电子被还原为，电极方程式为2H++2e-=H2↑，B正确； C．去除透气膜后，海水中的可进入a极区，离子放电顺序，优先在阳极失电子生成，因此a极电极反应发生变化，C错误； D．电解池工作时，中间溶液中的水被电解消耗，海水侧的水分子通过透气膜进入中间补充，海水侧溶剂减少、溶质离子无法透过透气膜，因此离子浓度理论上逐渐增大，D错误； 故选B。 ◆题型2 电解规律 64．某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，负极质量逐渐减小 B．放电时，电路中通过1mole-，则有1mol Fe3+被氧化 C．储能过程中，左池H2SO4溶液浓度增大 D．充电时总反应： 【答案】C 【详解】A．放电时负极失电子结合生成附着在负极表面，负极质量逐渐增大，A错误； B．放电时正极得电子被还原为，电路中通过，有被还原，B错误； C．储能过程即充电过程，左池得电子生成和，同时右池通过质子交换膜进入左池，左池溶液浓度增大，C正确； D．充电时总反应为，D错误； 故选C。 65．化学在环境保护中起着相当重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解的原理如图所示，下列说法中正确的是 A．溶液中的从右经过质子交换膜向左转移 B．电解池阴极的电极反应式为： C．Pt电极为阳极，发生还原反应 D．电解过程中转移2 mol电子，则左侧产生的气体在标况下的体积约为11.2 L 【答案】D 【分析】图中右侧电极上转化为，发生还原反应，为阴极，所以左侧Pt电极为阳极。 【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，右侧电极为阴极，故应从左经过质子交换膜向右转移，A错误； B．阴极发生得电子的还原反应，给出的反应为失电子的氧化反应，属于阳极的电极反应式，B错误； C．阳极应发生氧化反应，C错误； D．左侧阳极反应为，转移电子时生成，标况下体积为，D正确； 故选D。 66．一种电解法制备并得到等副产物的装置示意图如图所示，下列说法正确的是 A．图中左侧石墨电极上产生氢气 B．溶液中石墨电极上的反应为 C．A膜为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜 D．透过C膜进入氢氧化钠稀溶液中，原料室的浓度减小 【答案】D 【分析】由图可知，产品在产品室生成，左侧石墨作阳极，氯离子放电，电极反应式为，阳极室的透过A膜进入产品室，A膜为阳离子交换膜，透过B膜进入产品室与结合生成，B膜为阴离子交换膜，右侧石墨极为阴极，水放电，电极反应式为，透过C膜进入阴极室，和得到溶液，C膜为阳离子交换膜，据此作答。 【详解】A．由分析可知，左侧电极为阳极，应连接电源正极，电极反应式为，不会产生，故A错误； B．由分析可知，右侧石墨极为阴极，水放电，电极反应式为，故B错误； C．据上述分析，A膜、C膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，故C错误　 D．阳极室的透过A膜进入产品室，产品室中的阳离子浓度增大，透过B膜进入产品室与结合生成，则原料室中透过C膜进入阴极室，原料室的浓度减小，故D正确； 故选D。 67．电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题： (1)碱性锌锰电池的总反应式为。负极材料为_______，该电池负极电极反应式为_______。 (2)甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为_________________。 (3)用如图装置电解硫酸钾溶液，可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为_______。氢氧化钾溶液从_______口导出(填“A”或“D”)，M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是_______(填“M”或“N”)。 【答案】(1) （或锌） (2) (3) D N 【详解】（1）根据碱性锌锰电池的总反应式 可知， 元素的化合价由价升高到价，失去电子发生氧化反应，因此负极材料为。在碱性电解质环境中，失去电子后结合溶液中的生成沉淀，故负极的电极反应式为； （2）甲烷燃料电池中，通入燃料甲烷的一极为负极，发生氧化反应。在碱性溶液中，甲烷失去个电子，最终转化为碳酸根离子（）和水，根据电荷守恒和原子守恒配平，负极的电极反应式为； （3）观察电解装置图，左侧X电极室底部通入含少量硫酸的水，说明该室在电解过程中生成了硫酸，即溶液中浓度增大。这表明水电离出的在X电极上失去电子发生氧化反应生成，故X极为阳极，电极反应式为；右侧Y电极室底部通入含少量的水，说明该室生成了，即溶液中浓度增大。这表明水电离出的在 Y 电极上得到电子发生还原反应生成，故 Y 极为阴极。 在电解过程中，中间室硫酸钾溶液中的阳离子（）向阴极（Y 极）移动，穿过N交换膜进入Y极室，与生成的结合形成氢氧化钾溶液，并从D口导出；因此N交换膜允许阳离子通过，属于阳离子交换膜。同理，阴离子（）向阳极（X 极）移动，穿过M交换膜进入X极室形成硫酸，从A口导出，M为阴离子交换膜。 ◆题型3 电解的相关计算 68．常温下，甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，甲通电，乙通电，之后甲、乙分别向所得的溶液中加入和，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则在电解甲、乙同学对应的硫酸铜溶液过程中转移的电子的物质的量之比为 A．1：3 B．2：5 C．3：8 D．4：7 【答案】C 【详解】甲加入即可恢复溶液，说明电解仅发生反应，生成，转移电子；乙加入恢复溶液，等效于和，说明先电解硫酸铜生成，转移电子，铜离子完全放电后继续电解，电解转移电子，该阶段转移电子，乙总转移电子，二者比值为。 故选C。 69．利用镍修饰铜催化剂电催化硝酸盐还原制氨的装置及相关机理如图所示。下列说法正确的是 A．工作时电子从电源b极流向碳棒 B．室温时镍修饰铜催化剂表面的电极反应式有 C．元素Ni的引入促使H2O转化为活性氢，有利于NH3的生成 D．高温时，电路中每转移4 mol电子时，理论上阳极可生成11.2 L气体(标准状况) 【答案】C 【分析】该装置为电解池，镍修饰铜电极上被还原，作阴极连接电源负极a，电解液为氢氧化钠溶液；碳棒作阳极连接正极b，阳极发生氧化反应；从反应机理可以看出，温度会影响硝酸根的还原路径，高温条件下更有利于硝酸根进一步还原生成氨气，室温条件下硝酸根主要被还原为亚硝酸根。 【详解】A．由分析可知镍修饰铜电极为阴极，碳棒为阳极，因此电子从电源负极a流向阴极（镍修饰铜电极），从阳极（碳棒）流回电源正极b，并非从b极流向碳棒，A错误； B．电解质为，呈碱性，电极反应式中不能出现，正确反应为，B错误； C．根据机理图可知，Ni可促使H2O转化为活性氢，活性氢参与还原为的反应，有利于生成，C正确； D．阳极反应为，每转移电子生成，标准状况下体积为，D错误； 故答案为C。 70．电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图a所示，工作10 min时，、电极产生量()与电流强度关系如图b所示： 下列说法错误的是 A．在该工艺中做催化剂 B．电解一段时间后，Pt电极附近pH增大 C．根据图b可判断合适的电流强度约为40 mA D．若处理0.1mol，理论上HMC-3电极消耗标准状况下62.72 L 【答案】B 【分析】由图可知，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，Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e‒＝4H++O2↑。 【详解】A．该电芬顿工艺中，阴极Fe3++e-=Fe2+，后发生反应Fe2++H2O2+H+=Fe3++•OH+H2O，反应前后Fe3+的量保持不变，是该工艺的催化剂，A正确； B．电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e‒＝4H++O2↑，电解一段时间后，Pt电极附近pH减小，B错误； C．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，故据图b可判断合适的电流强度范围为40mA左右，C正确； D．由分析可知，苯酚转化为二氧化碳和水，，由图可知，反应中氧气转化为H2O2，H2O2转化为，转化关系为，故而，若处理0.1mol ，则阴极消耗氧气的物质的量为2.8mol，理论上消耗标准状况下氧气的体积为，D正确； 故选B。 71．如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： (1)B极是电源的________极（填正或负），C极的电极反应式为________，甲池中________极（填C或D）移动，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐________。（填“变深”或者“变浅”）注：氢氧化铁胶体胶粒带正电荷 (2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 (3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是________（填“铜”或“银”），电镀液是________溶液。电镀后该电解质溶液浓度________（填“变大”、“变小”或“不变”）。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500 mL），丙中镀件上析出银的质量为________g，甲中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若甲烧杯是在铁件表面镀铜，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。 【答案】(1) 负 或 C 变浅 (2) (3) 铜 不变 5.4 变小 (4)0.08 【分析】F极附近呈红色，产生氢氧根，F极电极反应式为，故F极为阴极，则E为阳极，D为阴极，C为阳极，可得出A为电源的正极，B极是电源的负极，G连接电源正极A，为阳极；H连接电源负极B，为阴极。丁池：X为阳极；Y 极连接B极，为阴极，氢氧化铁胶粒带正电，在外加电场的作用下向阴极移动。据此回答。 【详解】（1）根据分析可知B极是电源的负极；C极的电极反应式：或；电解池中，阴离子向阳极移动。C 是阳极，所以甲池中向C极移动；氢氧化铁胶粒带正电荷，通电时向阴极（Y 极）移动。因此，阳极（X 极）附近的胶粒浓度减小，颜色逐渐变浅。 （2）C 极（阳极，甲）：，生成。D 极（阴极，甲）：，生成。E 极（阳极，乙）：，生成。F 极（阴极，乙）：，生成。假设电路中转移电子：C极生成 ： 。D极生成：。E 极生成：。F 极生成：。对应单质的物质的量之比（C : D : E : F）为 。 （3）H为阴极，应连接铜件；电镀液是溶液；电镀后电解质溶液浓度不变；乙中，，体积 ，则。乙中阴极反应生成的量为 ，对应转移电子。丙中阴极（H）析出银：，转移电子时，析出，质量为。电解生成，酸性增强，pH变小。 （4）阳极（铜）溶解，阴极（铁）析出铜。两极质量差 = 阳极减少量 + 阴极增加量 = 析出铜的质量。析出铜的质量 ，即 。转移电子 。 ◆题型4 电解质溶液的复原 72．用惰性电极电解一定量的溶液，实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况下)。下列说法错误的是 A．a极为电解池的阴极，b极为电解池的阳极 B．曲线0～P段表示的体积变化，曲线P～Q段表示和混合气体的体积变化 C．从0～Q过程中收集到的混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol D．电解完成后，要想使电解液恢复原来的浓度和体积，可加入0.1 mol 固体 【答案】C 【详解】A．在电解池中，电流方向从电源正极流向阳极，图中电流指向b极，所以b是阳极，a是阴极，A正确； B．在初始阶段，在阴极，铜离子先放电，电极方程式为：，因此阴极没有气体产生，在阳极，，转移0.2 mol电子，生成的氧气的物质的量为：，生成的氧气在标准状况下的体积为：，和P点数据一致；P～Q段，铜离子已完全放电，阴极电极方程式为：，阳极电极方程式不变，因此生成的是氢气和氧气的混合气体， B正确； C．0~Q段，生成的氧气的总物质的量为：，P~Q段，转移了0.2 mol电子，生成的氢气的物质的量为：，混合气体的总物质的量为0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol；混合气体的总质量为：，平均摩尔质量为：，C错误； D．0~P段，反应的总化学方程式为：，析出0.05 mol氧气和0.1 mol铜，可以看成是析出0.1 mol CuO。同时生成0.1 mol 硫酸。P~Q段，反应的总化学方程式为：，生成0.1 mol氢气，那么消耗0.1 mol水，需要补充0.1 mol CuO和0.1 mol水，而0.1 mol可以看成是0.1 mol，因此需要补充0.1 mol，和溶液中生成的硫酸恰好完全反应，得到原来的溶液，D正确。 故答案选C。 73．用惰性电极电解溶液，当阳极产生标准状况下6.72L气体时，停止通电，要使溶液恢复到电解前的状态，可加入 A． B． C． D．0.6molHCl 【答案】C 【分析】电解氯化铜溶液的阳极反应式为：，阴极反应式为：，由题意，氯离子的物质的量为2 mol，阳极生成的气体的物质的量（标况下）为，故消耗的氯离子为0.6 mol，铜离子为0.3 mol，即消耗了0.3 molCuCl2，故复原溶液的方法是加入0.3 molCuCl2，据此分析。 【详解】根据分析，当阳极产生标准状况下6.72L气体时，消耗了0.3 molCuCl2，故需要加入0.3 molCuCl2使溶液恢复到电解前的状态，故选C。 74．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸　②电解Cu(NO3)2溶液　③电解KOH溶液　④电解NaCl溶液 A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大 B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况 C．反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2：1 【答案】B 【详解】A．①电解稀硫酸，水减少，硫酸浓度升高，pH减小；②电解硝酸铜，生成，溶液酸性增强，pH减小；③电解溶液，水消耗，碱浓度变大，pH增大；④电解溶液生成，pH增大。四份溶液pH并非全部增大，A错误； B．②为放氧生酸型，电解产物为和，所以加氧化铜固体可恢复，B正确； C．电解溶液只是电解水，阴阳极消耗的总量相等，溶剂水变少，溶质不变，溶液浓度变大，C错误； D．阳极产生，阴极产生，二者物质的量之比为1∶1，D错误； 故选B。 75．用惰性电极电解溶液可制金属铅，电解装置如图所示。已知：，下列说法不正确的是 A．电极a附近有气体生成 B．电极b的电极反应为： C．电解一段时间后，在右室加入PbO，可实现右室电解液的再生 D．通过质子交换膜从左室流向右室，左室溶液的pH增大 【答案】D 【分析】用惰性电极电解溶液可制金属铅，则电极b为阴极，电极反应式为，电极a为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+。 【详解】A．电极a附近有氧气生成，A正确； B．电极b为阴极，电极反应式为，B正确； C．右室电极反应式为，加之H+向右移动，电解一段时间后b电极区变为HCl和NaCl混合溶液，加入PbO，发生反应生成，可实现右室电解液的再生，C正确； D．左室电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，每转移4e-产生4H+，同时有4H+向右移动，即左室H+数目不变，但是水减少，H+浓度增大，pH减小，D错误； 答案选D。 考点八 电解原理的应用 ◆题型1 氯碱工业 76．根据工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。下列说法错误的是 A．电解槽两极分别加的硫酸和氢氧化钾是为了增强导电性 B．C口产出的气体为 C．通电开始后，阴极附近溶液pH增大 D．若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为 【答案】B 【详解】A．纯水电离出的离子浓度低，导电性弱，加入硫酸、氢氧化钾可增加自由移动离子浓度，增强导电性，A正确； B．右侧为电解池阴极，阴极上水电离的得电子生成，故C口产出的气体为，B错误； C．阴极发生反应，浓度增大，附近溶液增大，C正确； D．碱性氢氧燃料电池中，正极得电子结合水生成，电极反应式为，D正确； 故选B。 77．氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．电解精炼铜的粗铜作阳极，发生还原反应 D．F口产生的气体主要是氯气 【答案】D 【详解】A．电解饱和食盐水中向阴极迁移，可知左室电极为阳极，阳极与电源正极相连，故M是电源的正极，A错误； B．电解精炼铜时，阳极上比铜活泼的、等杂质优先失电子，阴极只有得电子生成，阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量，硫酸铜溶液浓度会减小，B错误； C．电解精炼铜时粗铜作阳极，阳极发生失电子的氧化反应，C错误； D．左室为阳极，电极反应为，故F口产生的气体主要是氯气，D正确； 故答案选D。 78．我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。 (1)a极为______(填“正”或“负”)极。b极的电极反应式为______ (2)乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为______。 (3)下列说法正确的是______。 A．甲装置可以实现化学能向电能转化 B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动 C．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水 (4)结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：____________。 (5)实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，产生O2的电极反应式为______。 (6)下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是______。 A．定期检查并更换阳离子交换膜 B．向阳极区加入适量盐酸 C．使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料 【答案】(1) 负 (2) (3)AC (4)d极发生反应：生成OH-，且Na+从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成NaOH (5) (6)ABC 【分析】根据图示可知，甲装置通入和空气（），为氢氧燃料电池（原电池）。通入的a极为负极，通入的b极为正极。乙装置为电解池，根据导线连接情况可知，b极（正极）连接c极，a极（负极）连接d极，因此c极为电解池的阳极，d极为阴极。c极区通入精制饱和溶液，放电生成；d极区通入水，放电生成和。 【详解】（1）甲装置中，a极通入，发生氧化反应，故a极为负极。b极通入，发生还原反应，为正极，由于电解质为溶液，其电极反应式为。 （2）乙装置为电解饱和食盐水的装置，反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为。 （3）A项，甲装置是燃料电池，可实现将化学能转化为电能，正确； B项，原电池内部阳离子向正极移动，即透过阳离子交换膜向b极移动，错误； C项，乙装置中c极为阳极，不断放电生成，同时透过阳离子交换膜向阴极（d极）移动，导致c极区浓度降低，流出的是淡盐水，正确； 故选AC。 （4）d极为电解池的阴极，水得电子发生还原反应，电极反应式为，生成了；同时阳极区（c极区）的在电场作用下通过阳离子交换膜进入d极区，两者结合生成。 （5）若迁移至阳极区，会在阳极失电子生成，产生的电极反应式为。 （6）A项，定期检查并更换阳离子交换膜，可有效防止漏入阳极区放电，有利于降低含量，正确； B项，向阳极区加入适量盐酸，可以中和漏入的，同时增大了浓度，有利于放电生成，正确； C项，使用浓度高的精制饱和食盐水，增大了反应物的浓度，有利于优先放电产生，抑制副反应发生，正确； 故选ABC。 ◆题型2 电解精炼与电镀 79．关于下列各装置图的叙述不正确的是 A．装置①盐桥中的移向乙烧杯 B．装置②用石墨作电极电解溶液 C．用装置③可实现在铁上镀铜 D．用装置④可实现铜的精炼 【答案】A 【详解】A．装置①为铜锌原电池，作负极位于甲烧杯，原电池中阴离子向负极移动，故移向甲烧杯，A错误； B．装置②用石墨作电极电解溶液时，阴极得到电子生成，阳极放出电子生成，与装置标注产物一致，B正确； C．铁上镀铜要求镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解质为含的溶液，装置③中为阳极、为阴极，电解质为溶液，满足镀铜要求，C正确； D．铜的精炼要求粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解质为溶液，装置④连接方式符合精炼铜的要求，D正确； 故选A。 80．设计电镀池，实现在铜片上镀银。下列说法正确的是 A．铜片接在电池正极 B．铜片上发生的反应为 C．溶液作离子导体 D．Ag作阳极，其表面有气体生成 【答案】B 【分析】用电解池装置在铜片上镀银，铜片上发生反应，，铜片作阴极，银作阳极，发生反应，溶液作电解液，据此解答。 【详解】A．铜片作阴极，铜片应接在电池的负极上，A错误； B．铜片上得电子，反应为，B正确； C．铜片上发生反应，，应用溶液作电解液，C错误； D．作阳极，发生反应，表面无气体生成，D错误； 故选B。 ◆题型3 电冶金 81．下列有关电解原理在工业上的应用正确的是 A．直接电解海水生产烧碱和氯气 B．电镀时镀件与电源正极相连 C．电解熔融的氯化钠冶炼金属钠 D．粗铜精炼时溶液中铜离子浓度不变 【答案】C 【详解】A．工业上生产烧碱和氯气通常电解饱和精制食盐水，直接电解海水因杂质多、浓度低不适用，A错误； B．电镀时镀件应作为阴极连接电源负极，若与正极相连会作为阳极被氧化导致腐蚀，B错误； C．电解熔融氯化钠时，钠离子在阴极得电子被还原为金属钠，是工业冶炼钠的标准方法，C正确； D．粗铜精炼时，阳极粗铜溶解(含杂质)的铜量小于阴极纯铜析出的铜量，导致溶液中铜离子浓度降低，D错误； 故选C。 82．有关电化学知识的描述正确的是 A．反应 Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑可设计成原电池实现 B．利用 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，可设计如上图装置，盐桥内K+向FeCl3溶液移动 C．氯化铝是一种电解质，可用于电解熔融态氯化铝制金属铝 D．两金属单质、电解质溶液形成原电池，活泼性强的一定为负极 【答案】B 【详解】A．在金属活动性顺序表中，Cu位于H元素的后边，反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑不能自发进行，故该反应不能设计成原电池实现，A错误； B．Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2能够自发进行，可利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计成如图所示原电池装置，其中活动性比较强的Cu失电子作负极，活动性弱的C电极作正极，盐桥内K+向负电荷较多的FeCl3溶液移动，B正确； C．氯化铝是共价化合物，在熔融态氯化铝中不存在自由移动的离子，不能导电，因此不可用于电解熔融态氯化铝制金属铝，应该用电解熔融态氧化铝制金属铝，C错误； D．两金属单质、电解质溶液形成原电池，活泼性强的可能为负极，也可能为正极，这不仅与金属活动性有关，还与电解质溶液的酸碱性有关，如Mg、Al与NaOH溶液形成的原电池中，Al为负极，D错误； 故合理选项是B。 考点八 金属的腐蚀与防护 ◆题型1 金属腐蚀的原理 83．下列金属腐蚀防护技术中不涉及电化学的是 A．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 B．锅炉内壁安装镁合金 C．钢闸门作为阴极，惰性电极作为辅助阳极 D．钢铁部件进行发蓝处理 【答案】D 【详解】A．喷涂锌粉漆时，比活泼，形成原电池时作负极被腐蚀，作正极被保护，属于牺牲阳极法的电化学防护，A不符合题意； B．镁合金比铁活泼，与锅炉内壁的铁形成原电池时镁作负极被腐蚀，保护铁，属于牺牲阳极法的电化学防护，B不符合题意； C．钢闸门作阴极、惰性电极作辅助阳极，是外加电流的阴极保护法，利用电解池原理，属于电化学防护，C不符合题意； D．钢铁发蓝处理是通过化学方法在钢铁表面生成致密的氧化膜隔绝腐蚀介质，没有形成原电池或电解池，不涉及电化学原理，D符合题意； 故选D。 84．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a处液面高于b处液面 C．a处溶液中增大，b处溶液中增大 D．a、b两处具有相同的负极反应式： 【答案】C 【详解】A．a处为中性饱和食盐水，生铁发生吸氧腐蚀，b处为酸性稀硫酸，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．a处吸氧腐蚀消耗，管内压强减小，b处析氢腐蚀生成，管内压强增大，故一段时间后a处液面高于b处液面，B正确； C．a处吸氧腐蚀正极反应为，增大；b处析氢腐蚀正极反应为，消耗，减小，C错误； D．a、b两处原电池中铁均作负极，负极反应式均为，D正确； 故选C。 85．某同学进行下列实验： 操作 现象 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈 已知：可用加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成蓝色沉淀的方法检验Fe2+。 下列说法不合理的是 A．生铁片发生吸氧腐蚀 B．中心区域的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH- D．交界处发生的反应为4Fe2+＋O2＋10H2O=4Fe(OH)3＋8H+ 【答案】D 【详解】A．食盐水呈中性，生铁片在中性环境下发生吸氧腐蚀，A正确； B．中心区域呈蓝色，说明有Fe2+生成，Fe作负极失电子，电极反应式为，B正确； C．边缘处呈红色，说明有生成使酚酞变红，正极得电子发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．交界处存在边缘扩散过来的，Fe2+被氧化生成，反应不会生成大量，该反应不符合实际反应环境，D错误； 故选D。 ◆题型2 金属腐蚀的防护 86．钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，水膜里含有少量、等，形成一层电解质溶液，与钢铁中铁和碳构成了无数微小原电池(如下图所示)。下列有关说法正确的是 A．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 B．铁作负极，电极反应式为： C．在干燥的空气中铁制品也发生类似的腐蚀 D．为减缓铁制品生锈，可在铁表面刷漆或涂油 【答案】D 【分析】原电池中，铁作负极，电极反应式为：，C作正极，电极反应式为：，据此分析回答。 【详解】A．钢铁生锈是原电池反应，原电池将化学能转化为电能，A错误； B．铁作负极时，失去电子生成，正确电极反应为，B错误； C．干燥空气中无法形成电解质溶液，不能构成原电池，不会发生此类电化学腐蚀，C错误； D．铁表面刷漆或涂油可隔绝水和氧气，能减缓铁制品生锈，D正确； 故选D。 87．港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其身处高温、高湿、高盐的严峻环境，防腐是保障其120年设计寿命的关键。下列有关该大桥防腐措施的原理解释中，表述不正确的是 A．钢管桩采用“高性能环氧涂层+阴极保护”，既有物理屏障又有电化学防护 B．通电后外电路电子被强制流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．承重墩身使用的新型不锈钢钢筋，通过改变金属材料内部结构而不易氧化 【答案】C 【详解】A．高性能环氧涂层可隔绝海水等腐蚀介质，属于物理屏障，阴极保护属于电化学防护，A正确； B．钢管桩连接电源负极，作电解池的阴极，通电后外电路电子从电源负极流向钢管桩，B正确； C．高硅铸铁连接电源正极，属于惰性阳极，本身不会被损耗，仅起到传递电流的作用，并非损耗阳极材料，C错误； D．不锈钢是添加了抗腐蚀组分的铁合金，通过改变金属内部结构提升抗氧化腐蚀能力，D正确； 故答案选C。 88．图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门，下列说法正确的是 A．图Ⅰ中b为粗铜，杂质铁会变成阳极泥 B．图Ⅰ中向a极移动 C．图Ⅱ中如果a、b间连接电源，为外加电流保护法 D．图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，则X可以是铜 【答案】C 【详解】A．结合图Ⅰ中电流表电流方向可知，b接电源正极作阳极，精炼铜时粗铜作阳极，故b为粗铜，但杂质铁活泼性强于，会优先失电子生成进入电解液，不会形成阳极泥，A错误； B．电解池中阴离子向阳极移动，b为阳极，故向b极移动，B错误； C．图Ⅱ为保护钢闸门装置，若a、b间连接电源，将钢闸门接电源负极作阴极、X接电源正极作阳极，即为外加电流的阴极保护法，可实现保护目的，C正确； D．若a、b间用导线连接，为牺牲阳极的阴极保护法，要求X活泼性强于铁才能保护钢闸门，活泼性弱于铁，若X为，钢闸门作负极会加速腐蚀，D错误； 故选C。 89．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是 A．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 B．断电时，正极上的电极反应式为 C．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 D．通电时，阴极上的电极反应式为 【答案】A 【分析】通电时，锌环与电源正极相连，作阳极；铁帽与电源负极相连，铁帽作阴极；断电时构成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护。 【详解】A．铁的金属活动性强于锡，断电时构成原电池，铁作负极被氧化腐蚀，无法防止铁帽被腐蚀，故A错误； B．断电时构成原电池，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根，电极反应式为，故B正确； C．通电时锌环与电源正极相连，作阳极，失电子发生氧化反应，故C正确； D．通电时铁帽作阴极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根，电极反应式为，故D正确； 选A。 ◆题型3 电化学腐蚀原理的应用 90．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 【答案】B 【详解】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，废铁和铁管道构成电解池，废铁与正极相连做阳极，阳极失去电子，电极反应式应为Fe-2e-=Fe2+，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； 答案选B。 91．下列是冬季使用的某一“暖宝宝”贴的标签。以下叙述错误的是 品名：一次性使用取暖片 成分：铁粉、活性炭、水、木粉、食盐等 用法：使用之前将其真空包装外袋撕开。取出内袋，轻轻揉搓，贴在内衣外层。 注意事项：1.避免真空塑料包装袋被破坏，造成产品失效。             2.可持续10小时均匀放热。 A．暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热 B．铁生锈后反应产物的主要成分是四氧化三铁 C．暖宝宝需接触空气才会发热 D．食盐能加快热敷袋中铁生锈的速度 【答案】B 【详解】A．暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热，铁生锈是缓慢的氧化反应，A项正确； B．铁生锈后反应产物的主要成分是Fe2O3，B项错误； C．铁生锈需要空气，暖宝宝需接触空气才会发热，C项正确； D．食盐的主要成分为氯化钠，吸水后能和铁和其中的碳，构成原电池，能加快热敷袋中铁生锈的速度，D项正确； 故选B。 92．已知用于御寒的自发热“暖宝宝”主要成分包含铁粉、活性炭、无机盐、水等，其发热原理与铁生锈相似，下列说法错误的是 A．“暖宝宝”的使用过程涉及化学能、电能、热能的转化 B．“暖宝宝”需与空气接触才能放出热量 C．“暖宝宝”的成分符合原电池装置的构成条件 D．“暖宝宝”成分中的活性炭只起吸附作用 【答案】D 【详解】A．由题意可知，暖宝宝的使用过程实际上是钢铁的吸氧腐蚀过程，该过程涉及了化学能、电能、热能的转化，故A正确； B．由题意可知，暖宝宝的使用过程实际上是钢铁的吸氧腐蚀过程，所以使用时只有与空气接触，才能发生吸氧腐蚀放出热量，故B正确； C．由题意可知，暖宝宝的使用过程实际上是钢铁的吸氧腐蚀过程，主要成分活性炭和铁在氯化钠溶液中构成原电池，故C正确； D．由题意可知，暖宝宝的使用过程实际上是钢铁的吸氧腐蚀过程，其中活性炭和铁在氯化钠溶液中构成原电池，碳为原电池的正极，故D错误； 故选D。 综合攻坚·知能拔高 1．下列关于化学反应热效应的描述正确的是 A．热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol，表示2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后达到平衡状态放出热量196.6kJ B．需要加热的反应是吸热反应，放热反应在常温下一般很容易发生 C．氢气的燃烧热，则 D． ，则：含的溶液与浓硫酸完全反应，放出的热量为 【答案】C 【详解】A．该反应是可逆反应，2mol和1mol在一定条件下充分反应，不能完全转化为2mol，所以达到平衡状态时放出的热量小于196.6kJ，A错误； B．需要加热的反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧；放热反应在常温下不一定很容易发生，例如S等，B错误； C．氢气的燃烧热，即，则，所以 ，故C正确； D．浓硫酸溶于水会放出大量的热，因此含20gNaOH(即0.5molNaOH)的溶液与浓硫酸完全反应，放出的热量大于28.7kJ，D错误； 故选C。 2．有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示：锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 B．图2是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 C．图3电池Al电极反应式为Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ D．图4电池工作时盐桥中阳离子从右往左移动 【答案】C 【详解】A．由图可知，锌锰干电池为不能充电的一次电池，电池工作时，电子由负极流向正极，因此锌筒为负极，石墨棒为正极，A正确； B．由图可知，该装置是原电池，锌比铜活泼，Zn失去电子发生氧化反应作负极，Cu作正极，B正确； C．原电池中，失电子发生氧化反应的电极是负极，该原电池中，铝和氢氧化钠反应而失去电子，则铝作负极，且在碱性溶液中不可能生成，正确的电极方程式为：，C错误； D．该电池锌作负极，铜作正极，溶液中阳离子往正极移动，即从右向左移动，D正确； 故答案选C。 3．下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A．阴极的电极反应： B．阳极有黄绿色气体产生 C．电解过程中，向阴极移动 D．总反应为： 【答案】B 【详解】A．阴极发生得电子的还原反应，正确电极反应为，选项给出的是失电子的氧化反应，A错误； B．阳极发生反应，为黄绿色气体，因此阳极有黄绿色气体产生，B正确； C．电解池中阴离子向阳极移动，因此向阳极移动，C错误； D．选项给出的是的电离方程式，电解总反应为，D错误； 故选B。 4．用下列电化学实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．利用牺牲阳极法防止钢闸门生锈 B．判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 C．制备金属镁单质 D．制备且较长时间观察其颜色 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．牺牲阳极法需要将被保护的钢闸门连接比铁活泼的金属，石墨活泼性弱于铁，形成原电池时钢闸门作负极，会加快腐蚀，A错误； B．析氢腐蚀生成会使装置内压强增大，吸氧腐蚀消耗会使装置内压强减小，可通过压强传感器的压强变化判断腐蚀类型，B正确； C．电解溶液时，阴极优先放电生成，无法得到金属，制备需电解熔融，C错误； D．制备需要作阳极失电子生成，该装置中连接电源负极作阴极，无法产生，不能得到，D错误； 故选B。 5．依据图示关系，下列说法不正确的是 A． B．石墨的稳定性比金刚石高 C．   D．1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧，石墨放出热量多 【答案】C 【详解】A．根据盖斯定律，由，，又，计算得，故，A正确； B．石墨转化为金刚石的，为吸热反应，说明石墨的能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，故石墨的稳定性比金刚石高，B正确； C．由图，已知反应③，反应②，根据盖斯定律，目标反应由③-2×②得到，故，而非，C错误； D．由图，1 mol石墨完全燃烧放出393.5 kJ热量，1 mol CO完全燃烧放出283.0 kJ热量，故石墨放出热量更多，D正确； 故答案选C。 6．和的能量关系如图所示（、Mg）： 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是 A． B． C．对于和， D． 【答案】D 【分析】根据盖斯定律，碳酸盐分解的总反应焓变满足：ΔH=ΔH1​+ΔH2​+ΔH3​。 【详解】A．ΔH1​ 是固态碳酸盐断裂离子键，生成气态阳离子和气态碳酸根离子的过程，断键吸热，因此ΔH1​(CaCO3​)>0，A表述正确； B．ΔH2​ 是气态分解为气态O2−和气态CO2的过程，该过程和阳离子种类无关，因此ΔH2​(MgCO3​)=ΔH2​(CaCO3​)，且该过程为化学键断裂的吸热过程，焓变大于0，B表述正确； C．ΔH3​ 是气态M2+和气态O2−结合生成固态MO的离子键形成过程，成键放热，因此ΔH3​<0；而ΔH1​>0、ΔH2​>0，显然两个正值相加必然大于负值，即ΔH1​+ΔH2​>ΔH3​，C表述正确； D．根据已知条件“离子电荷相同时，半径越小，离子键越强”：Mg2+半径小于Ca2+，因此MgCO3的离子键强于CaCO3，故断裂离子键的吸热过程满足ΔH1​(MgCO3​)>ΔH1​(CaCO3​)，即ΔH1​(CaCO3​)−ΔH1​(MgCO3​)<0；同时MgO的离子键远强于CaO，气态离子结合成固态MO的放热过程满足∣ΔH3​(MgO)∣>∣ΔH3​(CaO)∣，即ΔH3​(MgO)<ΔH3​(CaO)，因此ΔH3​(CaO)−ΔH3​(MgO)>0。显然负数不可能大于正数，该不等式不成立，D表述错误； 故答案选D。 7．微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统，示意图如图所示。下列说法正确的是 A．该装置能同时实现海水淡化、化学能转化为电能 B．当消耗标况下氧气11.2L时，透过X、Y交换膜的离子总数是个 C．负极反应为 D．Y为阴离子交换膜 【答案】A 【分析】燃料电池通入O2的电极为正极，因此b为正极；CH3COO-反应的电极为负极，即a为负极； 【详解】A．原电池内电路中：阳离子通过阳离子交换膜移向正极，阴离子通过阴离子交换膜移向负极，从而使海水中含量减少形成淡水，该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，能提供电能，A正确； B．由图可知，通入氧气的电极为正极，得电子发生还原反应，消耗标况下氧气11.2L，相当于消耗0.5mol氧气，0.5mol氧气得到电子，因此Y阳离子交换膜通过2NA离子，同时X阴离子交换膜也通过2NA离子，所以透过X、Y交换膜的离子总数是4NA个，B错误； C．由图可知，负极为有机弱酸性废水CH3COO-的电极，失电子发生氧化反应，溶液为酸性，电极反应为，C错误； D．原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，D错误； 故选A。 8．锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−，下列说法错误的是 A．放电时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH− B．放电时，Li+透过固体电解质向右移动 C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O D．整个反应过程中，氧化剂为O2 【答案】A 【详解】A．由电池放电过程中的方程式为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−，电池的负极反应式为Li-e−=Li+，故电池的正极反应式为Cu2O+2e−+H2O=2Cu+2OH−，A说法错误，但A符合题意； B．放电时，Li电极为负极，Cu电极为正极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故放电时，Li+透过固体电解质向右(铜电极)移动，B说法正确，但B不符合题意； C．放电过程中的方程式为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C说法正确，但C不符合题意； D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，Cu相当于催化剂，所以氧化剂为O2，D说法正确，但D不符合题意； 答案选：A。 9．实验室以某燃料电池为电源模拟工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染的装置如图所示，电解过程中Fe电极附近有N2产生。下列说法不正确的是 A．电解过程中，装置甲中Fe电极附近溶液颜色变化为无色→浅绿色→黄色 B．b电极的电极反应式：2-10e-+12H+=N2↑+6H2O C．装置乙的中间室中的Na+移向右室，Cl-移向左室 D．1 mol甲醇参加反应时，整个装置能产生1.1 mol N2 【答案】B 【分析】根据题意，装置乙是原电池，装置乙中b电极上得电子转化为，b极为正极，则a电极为负极，装置甲是电解池，Fe电极生成，说明在Fe电极被还原，因此Fe为电解池的阳极，另一电极为阴极； 【详解】A．电解过程中，装置甲中Fe电极发生的反应为，显浅绿色，然后和发生反应：，显黄色，Fe电极附近溶液颜色变化为无色→浅绿色→黄色，A正确； B．b电极为正极，正极上得电子生成，电极反应式为，B错误； C．根据原电池中离子移动方向判断，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，乙的中间室海水中的向正极（b电极，右室）移动，向负极（a电极，左室）移动，实现海水淡化，C正确； D．a电极的电极反应式为， 1 mol 在燃料电池中完全氧化为，转移电子数为6 mol；乙中的正极：每生成1 mol 转移10 mol e⁻，6 mol e⁻对应生成0.6 mol ；甲中的阳极：Fe电极本身是活性阳极，会优先失电子生成：，生成的继续反应：，综合可知：要生成1 mol，需要6 mol，生成6 mol需要转移12 mol电子；当转移6 mol电子时，甲装置产生的为0.5 mol； 总物质的量为，D正确； 故选B。 10．A、B、C、D均为石墨电极，E、F为两种活泼金属，这两种金属元素均位于短周期，且位置相邻，E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。下列说法错误的是 A．甲池为电解池，乙池为原电池 B．E极电极反应为 C．a中溶液会变蓝 D．已知烧杯和U形管中的溶液均足量，当E电极减轻2.7 g时，若想将甲中溶液复原，需加入0.15 mol Cu(OH)2固体 【答案】D 【分析】短周期活泼金属包括Li、Be、Na、Mg、Al，结合题目中E能与NaOH溶液反应的信息，Al在短周期的活泼金属中能与NaOH溶液发生反应，故推测E是Al，则F为其相邻元素Mg。乙池由Al、Mg、NaOH溶液组成原电池，Al为负极，电极反应式为；Mg为正极，甲池和U型管均为电解池。 【详解】A．由分析可知甲池为电解池，乙池为原电池，A正确； B．由分析知E是Al，电极反应式为，B正确； C．由分析知E为Al，在放电过程中失去电子，为负极，根据电流方向可知D为电解池阴极，发生H++2e－=H2的电极反应；C为电解池阳极，发生Cl－-2e－=Cl2的电极反应，C极生成的氯气可氧化I－至I2使淀粉变蓝，即a中溶液会变蓝，C正确； D．根据题目信息可知铝的摩尔质量为27 g/mol，失去3个电子形成Al3+，在甲池中B极发生还原反应Cu2+ + 2e－= Cu↓，A极发生反应2H2O - 4e－=O2↑+ 4H+，生成铜单质沉淀和氧气脱离溶液体系，故要使甲溶液复原，根据元素守恒定律应加入CuO，其物质的量为，D错误； 故答案选D。 11．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如下图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极)。下列有关叙述中错误的是 A．高硅铸铁是作为阳极材料须定期更换 B．通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩 C．保护电流应该根据环境条件变化进行调整 D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 【答案】A 【分析】该防护方法为外加电流的阴极保护法，被保护的钢制管桩连接直流电源负极作阴极，高硅铸铁连接电源正极作惰性辅助阳极。 【详解】A．高硅铸铁为惰性辅助阳极，本身不参与电极反应、不会被消耗，因此不需要定期更换，A错误； B．钢制管桩连接电源负极，通电后外电路电子从电源负极流出，被强制流向钢制管桩，B正确； C．环境条件变化（如海水温度、盐度改变）腐蚀速率会变化，因此保护电流需要根据环境调整，C正确； D．外加电流保护的原理就是抵消钢制管桩原本的腐蚀电流，使管桩表面腐蚀电流接近零，从而阻止腐蚀发生，D正确； 故选A。 12．我国科学家研发了一种用于合成氨的自供电Haber-Bosch反应器(机理如图所示)。该装置工作时，将Zn-NO2水溶液体系电池反应中的产物，通过自供电转换为NH3•H2O，从而在单个设备内完成氮循环中的多个关键转换步骤。 下列说法正确的是 A．b电极为Zn电极 B．放电过程中，负极发生的反应为 C．电解过程中，阴极区溶液的pH逐渐减小 D．理论上，每得到1molNH3•H2O，至少需要消耗390gZn 【答案】D 【分析】由题干图示信息可知，TiO2电极将转化为NH3•H2O可知TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，石墨电极为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，故a电极为负极，发生氧化反应，即Zn为负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，b电极为正极，发生还原反应，电极反应式为：NO2+e-=，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，a电极为Zn电极是负极，A错误； B．放电过程中，负极发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，B错误； C．由分析可知，电解过程中，TiO2电极为阴极，电极反应式为：+7H++6e-=NH3•H2O+H2O，则阴极区溶液的pH逐渐增大，C错误； D．由于两个a电极串联，理论上，每得到1molNH3•H2O，需得到12mol电子，故至少需要消耗Zn的质量为=390g，D正确； 故答案为：D。 13．请回答下列问题。 (1)焙烧产生的可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：          则与反应的热化学方程式为____________________。 (2)科学研究表明，在铜催化剂条件下可将DMF转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示： 反应过程中，最大能垒（活化能）的基元反应的化学方程式为____________________；最大活化能是__________eV。 (3)狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热条件下，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。已知相关化学键的键能（E）如表所示： 化学键 Cl—Cl O=O O—H H—Cl 247 497 463 431 则反应的等于__________。 (4)某实验小组设计45mL NaOH溶液和20mL 溶液，用如图所示装置进行中和反应热的测定实验。 ①仪器a为玻璃搅拌器，加入稍过量NaOH溶液的目的是____________________。 ②该实验小组做了四次实验，每次取45mL NaOH溶液和20mL 溶液，并记录如下原始数据： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度 /℃ 平均温差 /℃ 溶液 NaOH溶液 平均值 1 25.8 25.0 25.1 27.8 2.6 2 25.2 26.2 26.0 29.2 3.2 3 25.6 26.0 25.8 28.9 3.1 4 26.1 25.9 26.0 29.3 3.3 已知NaOH溶液、溶液密度均近似为、，中和后混合液的比热容kJ/（g·℃C），则该反应的中和反应热__________。（保留到小数点后1位） ③上述实验结果与有偏差，产生偏差的原因可能是__________（填字母）。 A．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 B．实验装置保温，隔热效果差 C．量取硫酸溶液的体积时俯视读数 D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度 【答案】(1)   (2) 1.19 (3) (4) 为了保证硫酸完全被中和 或 ABCD 【详解】（1）①   ②   ③   根据盖斯定律③②-①得  。 （2）能垒是反应历程中反应物和过渡态相对能量差，由图可知，最大能垒为，化学反应方程式为。 （3）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能，该反应的反应焓变。 （4）①加入稍过量NaOH溶液的目的是为了保证硫酸完全被中和； ②第一组实验平均温差与其他组差别较大舍去，平均温差℃， 反应中生成水的物质的量为=0.02mol， 反应放出的热量kJ/（g·℃）℃，则； ③A．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量会散失，则所测反应的最高温度偏低，计算放出热量的数值偏低，A符合题意； B．实验装置保温、隔热效果差，会导致热量散失，测得的反应温差偏小，计算得到的放出热量数值偏低，B符合题意； C．用量筒量取硫酸溶液的体积时俯视读数，则所取硫酸溶液的体积偏小，所测反应放出的热偏小，计算放出热量的数值偏小,C符合题意； D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度，则所测的初始温度偏高，反应前后温度升高的数值偏小，计算放出热量的数值偏低,D符合题意。 故选ABCD。 14．探究原电池和电解池原理，对生产生活具有重要的意义。 Ⅰ．化学电源在生产生活中的应用： (1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用作放电电解质溶液。放电时总反应为。写出放电时正极的电极反应式：___________。 (3)某种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为：___________。下列说法正确的是___________(填序号)。 a．电池放电时通入空气的电极为负极 b．电池放电时，电解质溶液的pH逐渐减小 c．电池放电时每消耗6.4g转移1.2mol电子 Ⅱ．电化学原理在污染治理方面的应用： (4)煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将转化为，再将煤中的含硫物质(主要成分是)氧化为和：。 已知：两电极为完全相同的惰性电极。 ①M为电源的___________(填“正极”或“负极”)。 ②电解池工作时观察到R电极上有无色气体产生，写出电极反应式：___________。 ③电解池工作时，混合液中的物质的量___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (5)电解还原法处理酸性含铬(主要含)废水：以铁板做阴、阳极，电解含铬废水，处理过程中发生反应：，最后以形式除去。 ①电解开始时，阳极上主要发生的电极反应式为___________。 ②电路中每转移12mol电子，最多有___________mol被还原。 【答案】(1)B (2) (3) bc (4) 正极 变大 (5) 1 【详解】（1）自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池。 A：反应无元素化合价的改变，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，A不符合题意； B：是自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池，B符合题意； C：铜和稀硫酸不反应，不能设计成原电池，C不符合题意； D：无元素化合价改变，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，D不符合题意； 故选B； （2）由铅蓄电池总反应知，放电时正极上得电子发生还原反应，生成难溶于水的，则正极的电极反应式：； （3）①燃料电池中，负极反应为甲醇在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子，则负极电极反应式为：； ②a:电池放电时通入空气的电极，氧气得到电子发生还原反应，为正极，a错误； b:电池放电时，总的反应为，反应消耗氢氧根离子生成水，则电解质溶液的碱性逐渐减弱，b正确； c:电池放电时每消耗6.4g（0.2mol）转移1.2mol电子，c正确； 故选bc； （4）①失去电子，发生氧化反应，P为阳极，阳极与电源的正极相连，则M为正极，N为电源的负极； ②R为阴极，在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为：； ③电解时阴离子向阳极移动，往P极移动，由所给电池反应方程式可知，一段时间后，混合液中的物质的量变大； （5）①电解时，铁板作为阳极，铁在酸性条件下会被氧化，失去电子生成，所以阳极上的电极方程式为：； ②该电解阳极反应为：；电路中每转移12mol电子，有6mol Fe2+ 生成，根据反应可知，最多有1molCr2O被还原。 15．用电化学知识回答下列问题。 (1)“电絮凝-电气浮法”污水处理装置原理如图所示。在外电压作用下，可溶性阳极产生阳离子体对胶体污染物发生凝聚效应，同时另一极产生气体，在气体上浮过程中将絮体上浮，从而实现污染物的分离和水的净化。 ①外接电源a端为___________极。 ②石墨极电极反应为___________。 (2)一种新型Zn - PbO2可充电电池结构示意如图，电池由三个不同区域(A、B、C)组成，所用电解质分别为KOH、K2SO4和H2SO4，不同区域由离子交换膜(a、b)隔开。 ① Zn极发生___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ② a为___________离子交换膜(填“阳”或“阴”，下同)，b为___________离子交换膜。 ③的电极反应式为___________。 (3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示，主要反应：(难溶于水)，室温时，的条件下，研究反应时间对的去除率的影响。 ①装置中微电池负极的电极反应式为___________。 ②一段时间后，单位时间内的去除率降低，可能的原因是___________。 (4)如下图装置： ①甲池装置为___________(选填“原电池”或“电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为___________。 ②电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生___________固体。 ③电解一段时间后，若要使乙池溶液恢复到原状态需要加入___________(填选项)。 A． B． C． D． 【答案】(1) 正 (2) 氧化 阳 阴 (3) 生成的附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢 (4) 原电池 2.9 B 【详解】（1）①由图知，铝电极作阳极被氧化，阳极连接外接电源的正极，故a端为正极。 ②石墨电极为阴极，水电离出的得电子生成，电极反应为。 （2）①Zn转化为，Zn化合价升高，失电子发生氧化反应。 ②A区域为KOH电解质，负极反应消耗，为维持溶液电中性，需通过a膜向中间区域移动，故a为阳离子交换膜；C区域为电解质，正极反应消耗，中间区域的需通过b膜向C区域移动，故b为阴离子交换膜。 ③在酸性条件下得电子，与反应生成和，电极反应为。 （3）①微电池中Fe作负极，失电子后与反应生成和，电极反应为。 ②反应生成的难溶于水，附着在铁碳填料表面，使负极有效反应表面积减小，同时铁被不断消耗，可形成的微电池数量减少，均会使反应速率减慢，单位时间内的去除率降低。 （4）①甲池为甲醇燃料电池，将化学能转化为电能，属于原电池。甲醇在碱性条件下失电子生成，电极反应为。 ②乙池中石墨为阳极，电极反应为，生成标准状况下560mL的物质的量为，转移电子的物质的量为。丙池中阴极发生：，生成的与结合生成沉淀，每转移2mol电子生成1mol，故转移0.1mol电子时生成的物质的量为0.05mol，质量为。 ③乙池电解溶液，阳极生成，阴极生成，脱离体系的元素为Cu和O，物质的量之比为1:1，故补充CuO即可使溶液恢复原状态，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $