专题1 化学反应与能量变化（复习讲义）化学苏教版选择性必修1

该高中化学单元复习讲义通过表格对比、图示分析系统构建了化学反应与能量的知识体系，梳理了反应热、焓变、电化学等核心内容，明确盖斯定律应用、原电池与电解池工作原理等重难点，呈现知识内在逻辑。 讲义亮点在于“要点速测+难点精练”的分层练习设计，如盖斯定律计算、电极反应式书写等题型，结合“五查法”“电解规律步骤”等方法指导，培养科学思维与探究能力，助力不同层次学生掌握方法，为教师精准教学提供支持。

专题1 化学反应与能量 复习要点 1．认识化学能与热能相互转化的规律，能阐释化学能转化为热能的实际意义及其重要应用。 2．能从化学键的角度说明化学变化中能量变化的本质。 3．能运用盖斯定律计算反应的焓变，能运用焓变的数据合理选择和利用化学反应。 4．认识化学能可以与电能之间相互转化。 5．分析原电池的构成和工作原理，能设计具有一定功能的简单原电池。 6．能利用电解原理提出物质转化的方案。 7．认识化学能与电能的转化对人类社会可持续发展的重要意义。 8．能从电化学角度理解金属腐蚀现象。 9．能结合实例提出金属防护的常用方法。 复习重难点 重点：盖斯定律及反应热的计算；原电池的工作原理；电解池的工作原理；电解原理的应用。 难点：利用盖斯定律进行有关反应热的计算；新型化学电源的电极反应式和电池反应是的书写；电解规律及其应用。 要点反应热 焓变 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化： 变化和 变化。 (2)化学反应中的两大守恒： 守恒和 守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式： 、光能、电能等。通常主要表现为 的变化。 2．焓变、反应热 (1)定义：在 条件下进行的反应的 。 (2)符号： 。 (3)单位： 或 。 3．吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　 　(填“＞”或“＜”，下同)生成物的内能 反应物的内能　 　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能； ①放热反应(ΔH＜0)：E1＜E2 ②吸热反应(ΔH＞0)：E1＞E2 常见反应 (1)所有的燃烧反应； (2)酸碱中和反应； (3)金属与酸或水的反应； (4)原电池反应； (5)大多数化合反应； (6)用电石制乙炔的反应； (7)铝热反应 (1)大多数分解反应； (2)大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应； (3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应； (4)盐的水解； (5)碳酸氢钠与盐酸的反应 特别提醒 (1)焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。 (2)物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 (3)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。 (4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下引发才能进行，如铝热反应。 常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态。 常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体。 要点速测 1．下列说法中正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 2．下列说法中正确的是(　　) A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0 D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 要点中和反应反应热的测定 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·(g·℃)－1，两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q＝Δt×m×c 反应热 ΔH＝－(m酸＋m碱)×c×(t终－) 要点速测教材延伸 (1)中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关。 (1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L～0.5 mol/L)，这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。 ①测定中和反应反应热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。 ②测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。 (2)要使用同一支温度计：分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 (4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 (5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和反应反应热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。 (6)用浓硫酸代替盐酸，浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；用醋酸代替盐酸，弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。 1．(2026·江苏高三模拟)室温时，某小组同学利用50 mL 0.50mol·L-1盐酸和50 mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行实验，测定反应的，得到如下数据。下列有关说法错误的是( ) 实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.0 23.2 2 20.2 20.2 23.4 3 20.5 20.5 24.6 4 20.3 20.3 23.4 A．取实验1、2、4数据的平均值，作为反应前后温度变化量 B．可以用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸 C．实验时，玻璃搅拌器上下进行搅动 D．实验过程中，若将双孔塑料板换为双孔铝板，则测得的ΔH偏大 2．手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。已知：混合溶液的密度近似为1g· cm-3，比热容近似为4.18J/(g·℃)。下列相关说法正确的是( ) A．分批加入NaOH溶液，反应更充分，测量结果更准确 B．本实验中测定的中和反应反应热ΔH＝-55.176kJ·mol−1 C．用量筒量取盐酸时仰视读数，ΔH将偏大 D．若将NaOH溶液换成同浓度、同体积的氨水，反应放出的热量将偏多 要点反应热与焓变 反应 放热反应 吸热反应 图示 说明 代表反应物断键吸收的能量，即反应物的键能之和。过渡态理论认为为正反应的活化能 代表形成化学键时释放的能量，即生成物的键能之和。过渡态理论认为为逆反应的活化能 为该反应过程的反应热 (生成物)(反应物)反应物的总键能-生成物的总键能(正反应活化能)(逆反应活化能) 要点速测特别提醒 (1)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，ΔH＝E1－E2。 (2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 1．减少CO2排放，捕集并利用CO2是我国能源领域的一个重要战略方向。在一定温度和压强下，以CO2、H2为原料制备二甲醚的主要反应如下： ①CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1； ②3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH2＝-245kJ·mol−1； ③2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3 下列说法错误的是( ) A．反应①的反应物总能量低于生成物总能量 B．反应②中形成新化学键释放的总能量大于破坏旧化学键吸收的总能量 C．反应③能表示其在标准状况下的热化学方程式 D．反应③的ΔH3=-121.4kJ•mol-1 2．昆虫射炮步甲(气步甲)遇到危险时，可喷射温度100℃的“屁”——高温防御喷雾，其核心反应为对苯二酚(C6H6O2)在酶催化下被过氧化氢氧化生成对苯醌(C6H4O2)，已知 ①   ②   下列说法正确的是( ) A．由①可推知，键能：2E(O-O)＜E(O=O) B．若反应②生成H2O(g) ，ΔH2变小 C．该防御反应剧烈放热，可知反应物总能量低于生成物总能量 D．酶为反应催化剂，既能降低活化能，又能改变反应的焓变 要点热化学方程式 1．热化学方程式 示例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1 含义 1 mol气态H2和1 mol气态Cl2完全反应生成2 mol气态HCl， 184.6 kJ的热量。 定义 表明反应所 的热量的热化学方程式 2．热化学方程式的书写 (1)注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同，其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据，一般都是在 25 ℃、101 kPa 时数据，可以不特别注明。 (2)需注明反应物和生成物的 。固体：s；液体：l；气体：g；溶液：aq。 (3)书写热化学方程式时，ΔH必须与化学方程式一一对应。 要点速测特别提醒 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 (7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 1．已知在101 kPa，298 K条件下，2g氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量，下列热化学方程式正确的是( ) A．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)　ΔH=+484 kJ·mol-1 B．H2O(g)=H2(g)+O2(g)　ΔH=-242 kJ·mol-1 C．H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH=+484 kJ·mol-1 D．H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH=-484 kJ·mol-1 2．硫酸工业中的钒催化剂参与反应的相对能量变化如图所示，下列热化学方程式错误的是( ) A．V2O4(s)＋SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH＝－24 kJ·mol－1 B．2VOSO4(s)V2O4(s)＋2SO3(g)　ΔH＝＋200 kJ·mol－1 C．2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－352 kJ·mol－1 D．V2O5(s)＋SO2(g)＋SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH＝－376 kJ·mol－1 要点盖斯定律 1．盖斯定律的内容 (1)定义：化学家盖斯从大量的实验中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成，其反应热是 的，这就是盖斯定律。 (2)内容：一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应的 无关。 (3)实例：如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。 即： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 2．盖斯定律的意义和应用 盖斯定律在科学研究中具有重要意义。在众多的反应中，有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应往往伴有副反应发生，利用盖斯定律可以间接地将他们的反应热计算出来。 特别提醒 (1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。 (2)反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 (3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 (4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 (5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 要点速测 1．依据图示关系，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2＞0 B．1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3 D．16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ 2．火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：___________________________________________。 要点反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。示例如下： 则＝＝＝＝ 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 5．用反应物和生成物的总能量计算反应热 (1)反应热ΔH的计算公式： ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量： (2)理解反应历程与反应热的关系 图示 意义 a表示 的活化能；b表示 的活化能。c表示该反应的 。 ΔH 图1：ΔH＝ kJ·mol－1＝ kJ·mol－1，表示 反应 图2：ΔH＝ kJ·mol－1＝ kJ·mol－1，表示 反应 教材延伸 计算反应热模型构建 要点速测 1．科研人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 H—O键 O===O键 H—H键 O—O键 键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2 mol H2O，则下列说法不正确的是(　　) A.总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C.过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D.过程Ⅲ属于放热反应 2．工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物 B.利用CO2和NH3合成尿素是放热反应 C.2 mol NH3(g)的能量一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量 D.反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的焓变ΔH＝E2－E1 要点能源及利用 1．能源的充分利用 (1)概念 能源是可以提供 的自然资源，它包括 、阳光、风力、流水、潮汐等。 (2)分类 ①根据能源性质可分为 (如化石燃料等)和 (太阳能、风能、氢能、生物质能等)。 ②我国目前使用的主要能源是 。 ③新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 (3)能源危机的解决方法 降低能耗，开发 ，节约 ，提高能源的 。 (4)燃料的选择 ①生活中选择何种物质作为燃料，考虑 大小； ②考虑燃料的 、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。 2．标准燃烧热和热值 (1)标准燃烧热 ①概念。在 下， 物质 燃烧的 叫做该物质的标准燃烧热。 ②完全燃烧的标准。N→ 、H→ 、C→ 。 ③单位。标准燃烧热是反应热的一种，单位为 或 。 注意：标准燃烧热是反应热的一种类型，标准燃烧热规定可燃物必须是 ，生成物必须是稳定产物。 (2)标准燃烧热的热化学方程式以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数系数。 “表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写不同。前者可燃物的化学计量数必须为1，后者不强调可燃物的物质的量，可为任意值。 (3)热值。1_g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 要点速测教材延伸 1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　) A．直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B．天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源 C．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值 D．地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 2．(2026·江苏徐州高三模拟，节选)现代社会的一切活动都离不开能量。 (2)能源的开发、利用与人类社会息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。下列有关能源开发、环境保护、资源利用等说法错误的是______(填序号)。 A．化石燃料既属于一次能源，也属于可再生能源 B．燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率 C．风力发电、火力发电、太阳能发电，都是将化学能转化为电能 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程 E．发展低碳经济、循环经济，可开发利用太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源 F．可将发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产，有效提高能源利用率 要点原电池工作原理及应用 1．原电池的工作原理 名称 单液原电池 双液原电池 装置 相同点 电极名称 负极 (锌片，失去电子，发生 反应) 正极 (铜片，得到电子，发生 反应) 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ ( 反应) Cu2＋＋2e－===Cu ( 反应) 总反应 Zn＋Cu2＋=== 电子流向 电子由负极经导线流向 极：由Zn沿导线流向 (电子不下水) 电流流向 电流由正极经导线流向 极：由Cu沿导线流向 不同点 离子迁移 方向 电解质溶液中，阴离子向 极迁移，阳离子向 极迁移 (离子不上岸) Cu2＋移向 极，SO42－移向 极 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 能量转化效率 还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为 ，又有化学能转化为 ，造成能量损耗。 Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为 ，避免了 损耗，故电流稳定，持续时间长。 盐桥的组成和作用 ①组成：盐桥中装有饱和KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池能持续提供电流；c.可以提高能量转化效率。 2．原电池原理的四大应用 (1)比较金属的活动性，在原电池中，一般 的金属作负极 (注意电解质溶液对电极反应的影响)。 (2)加快化学反应速率，创造多个微电池反应环境，可加快反应(腐蚀)速率。 (3)应用于金属防护。 (4)设计 。 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池反应的特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 要点速测特别提醒 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 (5)单液铜锌原电池在工作过程中，锌直接和CuSO4溶液接触，会有化学反应发生，使部分化学能转化为热能，导致电池供电能力弱。 (6)双液铜锌原电池中，锌插入ZnSO4溶液、铜插入CuSO4溶液，避免了锌和CuSO4直接接触，提高了原电池的供电能力。 (7)活泼性强的金属不一定作负极，对于某些原电池，如镁、铝和NaOH溶液组成的原电池，Al作负极，Mg作正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属一定是负极，但负极一定发生氧化反应。 1．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A.Cu电极为该原电池的正极 B.Zn电极是还原剂，又是电子导体 C.氯化钾盐桥中Cl-将移向CuSO4溶液 D.一段时间后有红色固体沉积在Cu电极表面 2．(2026·江苏苏州高二月考)1800年意大利科学家伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆，开创了电学发展的新时代。目前最先进电池之一的“比亚迪刀片电池”在结构上仍能看到伏打电堆的影子。下列说法正确的是(　　) A．放电过程中，电流从极经过导线流向极 B．电池单元组越多电压越大 C．负极的电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑ D．放电过程中，Na+从Cu片移向Zn片 要点常见化学电源 1．一次电池 (1)碱性锌锰电池(干电池) 碱性锌锰电池的负极是 ，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 负极：Zn－2e－＋2OH－=== ； 正极：2MnO2＋2e－＋2H2O=== ； 特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。 (2)酸性锌锰电池(干电池) 酸性锌锰电池的负极是 ，正极是石墨棒，电解质是NH4Cl、ZnCl2 和H2O等，其电极反应如下： 总反应：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑。 负极：Zn－2e－ === ； 正极：2MnO2 + 2NH4+ + 2e‾ = ； 特点：优点携带方便；缺点电量小，污染大。 (3)银锌电池(纽扣电池) 银锌电池的负极是 ，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 负极：Zn－2e－＋2OH－=== ； 正极：Ag2O＋2e－＋H2O=== ； 特点：比能量大、电压稳定、储存时间长。 2．二次电池——充电电池或蓄电池 (1)铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，由两组栅状极板交替排列而成，负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液为稀H2SO4，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ①放电时的反应(原电池) 负极：Pb＋SO－2e－=== ； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－=== 。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：PbSO4＋2e－=== ； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－=== 。 （2） 锂离子电池 一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电时，Li＋从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。其放电时电极反应式为 总反应为LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy ①放电时的反应(原电池) 负极：LixCy－xe－=== ； 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－=== 。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：xLi＋＋Cy+xe－=== ； 阳极：LiCoO2－xe－=== 。 3．燃料电池 (1)氢氧燃料电池杨sir化学，侵权必究 电解质 H2SO4溶液 KOH溶液 总反应 2H2 + O2 === 2H2O 负极 反应式 2H2 - 4e- === 2H2 + 4OH- - 4e- === 正极 反应式 O2 + 4H+ + 4e- === O2 + 2H2O + 4e- === (2)甲烷燃料电池 甲烷电池 电解质溶液为H2SO4 电解质溶液为KOH 负极反应式 CH4 + 2H2O - 8e- === CH4 + 10OH- - 8e- === 正极反应式 2O2 + 8H+ + 8e- === 2O2 + 8e- + 4H2O === 总反应式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O H4 + 2O2 + 2OH- ===CO32- + 3H2O 要点速测教材延伸 (1)图解二次电池的充放电 ①可充电电池充电时原来的负极连接电源的负极作阴极；同理，原来的正极连接电源的正极作阳极，简记为负连负，正连正。 ②可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 (2)解答燃料电池题目的思维模型 (3)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 1．锌锰电池是生活中常用的电池，普通锌锰电池和碱性锌锰电池的结构分别如图所示，下列说法错误的是(　　) A.锌锰电池属于一次电池，用完不可随意丢弃 B.普通锌锰电池和碱性锌锰电池放电过程中锌均发生氧化反应 C.放电时，普通锌锰电池的石墨电极上反应为2N+2e-===N2↑+4H2↑ D.放电时，碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH- 2．(2025·江苏苏州高二阶段练习)如图所示是几种常见的化学电源示意图，下列有关说法正确的是(　　) A．化学电源是将电能转化为化学能的实用装置 B．该氢氧燃料电池工作时可以采用碱性电解质溶液 C．干电池示意图所对应的电池属于二次电池 D．铅蓄电池充电时PbO2(正极)应与外接电源正极相连 3．燃料电池是一种能量转化效率高、对环境友好的新型电池。一种肼(N2H4)燃料电池的工作原理如下图所示，下列有关叙述正确的是( ) A．电池工作时，溶液中的由乙槽通过离子交换膜向甲槽迁移 B．当外电路中流过0.04mol电子时，消耗N2H4的质量为0.32g C．b极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e-=2H2O，反应一段时间后溶液的pH增大 D．若将N2H4改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，电路中通过的电子数减少 要点电解池工作原理 1．电解池工作原理 电解定义 在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。 能量转化形式 电能转化为 。 电解池 构成条件 ①有与 相连的两个电极。② (或 )。③形成 。 电极名称及电极反应式(如图) 电子和离子的移动方向 2．判断电解池阴、阳极的常用方法 判断方法 阳极 阴极 与电源连接 与 极相连 与 极相连 闭合 回路 导线中 电子流 电子流 电解质溶液中 离子移离 离子移向 离子移向 离子移离 电极 反应 得失电子 电子 电子 化合价 反应类型 反应 反应 电极质量 减小或不变 增大或不变 3．阴阳两极上放电顺序 阴离子 电子或阳离子 电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的 ，另外也与离子的浓度及电极材料有关。 (1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。 若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是 要点速测特别提醒 (1)金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 (2)电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 (3)一般情况下，离子按上述顺序放电，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电。如理论上H＋的放电能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或c(Zn2＋)≥c(H＋)，则先在阴极上放电的是Fe2＋或Zn2＋，因此阴极上的主要产物为Fe或Zn；但在水溶液中，Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不会在阴极上放电的。 (4)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 1．2025年诺贝尔化学奖与金属有机框架(MOFs)的研发有关。MOFs材料其中一个用途是可以电催化还原CO2，装置原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极b上的电极反应式为：CO2＋2H＋＋2e-=CO+H2O B．电极a上生成1 mol O2时，理论上可还原1molCO2 C．图上箭头方向代表电子的移动方向 D．电极a接电源的正极 2．一种将CO2转化为CO(OCH3)2的电化学装置如图。下列说法错误的是( ) A．金电极连接电源负极，发生还原反应 B．若导线中通过2 mol电子，最多生成2molCO(OCH3)2 C．装置总反应为CO2+2CH3OH=CO(OCH3)2+H2O D．若CO逸出，则理论上溶液中Br-的浓度会降低 要点电解池原理的应用 1．氯碱工业 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业(制 、 气和 气)，其设备装置如下： 阳极室中电极反应：2Cl－－2e－=== ，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－=== ，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液。 装置 离子交换膜电解槽 阳极 钛网 (涂有钛、钌等氧化物涂层)：2Cl－－2e－=== (氧化反应)； 阴极 碳钢网：2H2O＋2e－=== (还原反应)。 总反应 ①化学方程式：2NaCl＋2H2O 。 ②离子方程式：2Cl－＋2H2O 。 阳离子交换膜 ①将电解槽隔成阳极室和阴极室，只允许阳离子通过，阻止Cl2、H2、OH－通过，这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应Cl2＋2OH－=== 而影响烧碱的质量。 加入物质 a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液、含少量NaOH的水、淡盐水、NaOH溶液；X、Y分别是 、 。 2．电解精炼粗铜： (1)阳极材料是 ，阴极材料是 ，电解质溶液是CuSO4溶液(或 Cu(NO3)2溶液)。 (2)粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时放电：Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋，位于金属活动性顺序铜之后的金、银等金属杂质，因为失去电子能力比Cu弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，而以阳极泥的形式沉积下来，阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料，这样可得符合电气工业要求的纯度达99.95%～99.98%的铜。【电解精炼中，比需要精炼的金属活泼的杂质溶解，而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉积(如：精炼镍时Cu也会沉积】 在阴极，由于溶液中的Zn2+、Fe2+、Ni2+、H+等离子得到电子的能力均比Cu2+弱，且物质的量浓度均比Cu2+小，所以只有 在阴极获得电子而析出 ，这样，在阴极就得到了纯铜。 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－=== 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度变小 (3)长时间电解后，CuSO4溶液的浓度变小，电解质溶液必须补充，阳极减少的质量和阴极增加的质量不相等。 3．电镀：电镀是一种特殊的电解，利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他 的过程。要求镀件必须作 极，镀层金属作 极，含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液(作为电镀液)。在直流电的作用下，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。 电镀 示意图 电极反应 阳极 Cu－2e－=== (阳极本身不断溶解) 阴极 Cu2＋＋2e－=== (阴极本身不断增重) 总反应 宏观上看无新物质生成 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的总量、浓度、pH均不变 阴、阳极质量变化 阳极减少的质量和阴极增加的质量 。 4． 电冶金：本质为Mn＋＋ne－===M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－=== 阴极：2Na＋＋2e－=== 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－=== 阴极：Mg2＋＋2e－=== 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极：6O2－－12e－=== 阴极：4Al3＋＋12e－=== 要点速测教材延伸 (1)氯碱工业所用的饱和食盐水需要精制，除去NaCl中混有的Ca2＋、Mg2＋、SO。 (2)电镀铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)不变；电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)减小。 (3)电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 (4)电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变。 (5)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。 1．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C．电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 2．下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图，离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是( ) A．X为Cl2，Y为H2 B．燃料电池正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- C．比较图中NaOH溶液浓度：c=a＞b D．理论上制备1molCl2，可同时制备2molNaOH 要点金属的腐蚀 1．金属腐蚀的本质 金属原子 电子变为金属阳离子，金属发生 反应。 2．金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成 ， 的金属失去电子被氧化腐蚀 特点 电流产生 电流产生 普遍性 两者往往同时发生，金属的__ __腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜酸性 __ 负极反应 Fe－2e－=== 正极反应 2H＋＋2e－=== O2＋2H2O＋4e－=== _ 总反应 Fe＋2H＋=== 2Fe＋O2＋2H2O=== _ 其他反应 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈) 腐蚀速率 较快，一般极少 较慢，非常普遍 普遍性 腐蚀更普遍 联系 往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。 3．金属电化学腐蚀规律 (1)对同一种金属来说，在不同溶液中腐蚀的快慢：强电解质溶液 弱电解质溶液 非电解质溶液。 (2)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越 。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。 (4)对同一电解质溶液来说。电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防护措施的腐蚀。 要点速测易错提醒 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 (3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 1．下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，下列说法正确的是( ) A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑ D．生成0.01molCu2(OH)3Cl，理论上消耗0.01molO2 2．碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法错误的是( ) A．a区为负极区 B．b区的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- C．菌a、菌b参与的转化过程，铁元素不一定均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 要点金属的防护 1．本质 阻止金属发生 反应。 2．方法 (1)加防护层，如在金属表面 、 、 等。 (2)改变金属组成或结构，如制成合金等。 (3)电化学防护 方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 原理 原电池原理 电解原理 被保护金属 作 极 作 极 构成 被保护金属、比被保护金属活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直流电源等 优、缺点 无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换电极，但消耗电能 示意图 牺牲阳极的阴极保护法示意图 外加电流的阴极保护法示意图 联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀 3．不同条件下金属腐蚀快慢的比较 (1)影响金属腐蚀的因素。 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面： ①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。 ②同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中会很快生锈而被腐蚀。 ③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 (2)不同条件下金属腐蚀快慢的判断。 条件 快慢顺序 腐蚀类型不同 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越 同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越 要点速测特别提醒 两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 1．如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是(　　) A．电流由镁块经导线流向管道 B．管道表面上发生氧化反应 C．该保护法为牺牲阳极保护法 D．将镁块换为钠块，则保护效果更好 2．某城市为了减少钢管因锈蚀造成的损失，拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是( ) A． 在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生化学腐蚀 B． 在潮湿的酸性土壤中金属棒M将电子通过导线流向钢管 C． 在潮湿的酸性土壤中H+向金属棒M 移动，抑制H+与铁的反应 D． 钢管与金属棒M也可用导线分别连接直流电源正、负极以使钢管表面的腐蚀电流接近于零 难点吸热反应和放热反应 (1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。 (2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。 难点精练 1．(2026·江苏扬州高三模拟)化学变化的目的通常为生成物质或获得能量。下列变化主要为获得能量的是( ) A．木炭在空气中反应生成CO2 B．H2在Cl2中反应生成HCl C．Na在O2中反应生成Na2O2 D．Fe在Cl2中反应生成FeCl3 2．化学反应伴随着能量变化，下列反应或过程的能量变化与其他三项不同的是(　　) A.金属钠投入水中 B.Cl2与H2在光照条件下反应 C.向碳酸钠溶液中加入足量盐酸 D.Ba·8H2O与NH4Cl晶体混合 难点中和反应热的测定 不考虑装置的隔热因素，能引起实验误差的因素有以下两个方面： 难点精练 1．分别取40 mL 0.50 mol·L－1盐酸与40 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是(　　) A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应 B.仪器A的名称是玻璃搅拌器 C.在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度 D.用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的 2．测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是(　　) A.在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、温度计、玻璃棒 B.完成一次中和反应反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 C.用50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol/L的盐酸反应，测得的中和反应反应热数值偏大 D.使用玻璃搅拌器是为了使反应物充分混合减小实验误差 难点燃烧热和中和反应反应热的比较 燃烧热 中和反应反应热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol 表示方法 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1 中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 注意：中文叙述燃烧热、中和反应反应热时可以不带“负号”，但凡用ΔH表示时一定要有“负号”。例：语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol；符号表示——ΔH＝－890.3 kJ/mol。 难点精练 1．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为 5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2H+(aq)+ SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH−(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol B．KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol C．C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=−5 518 kJ/mol D．2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=−5 518 kJ/mol 2．下列说法正确的是( ) A．已知2C(s) + O2(g)===2CO(g)　ΔH=－221 kJ·mol−1，则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ·mol−1 B．已知氢气燃烧热△H=－285.5 kJ·mol−1，则2H2O(l)===2H2(g)+ O2(g)  △H=＋285.5 kJ·mol－1 C．已知中和热ΔH=－57.3 kJ·mol−1，若将含0.5 mol H2SO4的稀溶液与1 mol NaOH固体混合，放出的热量小于57.3 kJ D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出热量28.7 kJ，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq) + CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH>－57.4 kJ·mol－1 难点热化学方程式的书写及正误判断 1．“五查”法判断热化学方程式书写正误 ①看方程式是否配平； ②看各物质的聚集状态是否正确； ③看ΔH 的“＋”“－”是否正确； ④看反应热的单位是否为kJ·mol－1； ⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应。 2．热化学方程式的书写步骤和方法 (1)书写符合质量守恒定律的化学方程式； (2)注明反应物和生成物的聚集状态： ①标明各物质的聚集状态：(固体s、液体l、气体g、溶液aq)； ②不需要标记“↓”和“↑”； ③不用写“点燃”“加热”等引发条件。 (3)用ΔH表示化学反应放出或吸收的热量： ①ΔH 只放右边，吸热用“＋”，放热用“－”，单位是kJ/mol； ②ΔH 的值与系数相匹配。 难点精练 1．下列热化学方程式书写正确的是(　　) A.CH4(g)燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝890.3 kJ·mol－1 B.2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1 C.一定条件下，1 mol H2与1 mol I2(g)充分反应生成HI(g)放热a kJ，其热化学方程式为H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 D.已知：1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)时，放出184.6 kJ的热量，则有：H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.3 kJ·mol－1 2．下列关于热化学方程式的说法中，正确的是(　　) A.P(s，红磷)===P(s，黑磷)，ΔH＝－39.3 kJ/mol；P(s，白磷)===P(s，红磷)，ΔH＝－17.6 kJ/mol，由此推知，最稳定的是白磷 B.500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放出19.3 kJ热量，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ/mol C.NaOH(s)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol D.2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出99.6 kJ的热量，该反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 589.6 kJ/mol 难点盖斯定律及其应用 (1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 难点精练 1．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是(　　) A.石墨的燃烧热为110.5 kg·mol－1 B.反应C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH＝＋910 kJ·mol－1 C.由图可知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1 D.已知C(s，金刚石)===C(s，石墨)ΔH<0，则金刚石比石墨稳定 2．如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　) A.CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1 B.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol－1 C.O===O的键能为494 kJ·mol－1 D.无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热 难点反应热的计算 (1)计算依据和方法 计算依据 计算反应热方法 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，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 根据盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|燃烧热| 根据化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量和－生成物的化学键形成所放出的能量和 根据反应物和 生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) (2)熟记常见1 mol下列物质中化学键的数目： 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 难点精练 1．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H—H H—O 键能/(kJ/mol) 436 463 热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ/mol 则2O(g)===O2(g)的ΔH为(　　) A.＋428 kJ/mol B.－428 kJ/mol C.＋498 kJ/mol D.－498 kJ/mol 2．半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅： SiO2(s，石英砂)＋2C(s)===Si(s，粗硅)＋2CO(g) ΔH1＝＋682.44 kJ·mol－1 Si(s，粗硅)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　 ΔH2＝－657.01 kJ·mol－1 SiCl4(l)＋2Mg(s)===2MgCl2(s)＋Si(s，纯硅)　ΔH3＝－625.63 kJ·mol－1 用石英砂生产1.00 kg纯硅放出的热量为(　　) A.21.44 kJ B.21 435.71 kJ C.600.20 kJ D.1 965.10 kJ 难点反应热大小比较 (1)在比较ΔH的大小时，要注意其数值前的“＋”、“－”。 (2)同一放热(吸热)反应，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，ΔH越小(越大)。 (3)要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃料的聚集状态分别为气态、液态、固态时，放出的热量依次减小，ΔH依次增大。 (4)要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃烧产物越稳定，放出的热量越多，ΔH越小。 (5)要注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大，吸热反应的ΔH＞0，放热反应的ΔH＜0。 难点精练 1．下列各组反应中关于反应热的比较正确的是(　　) ①CH3OH(g)＋O2(g)===CO (g)＋2H2O(l)　ΔH1；CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2；ΔH1<ΔH2 ②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1； 2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH2；ΔH1>ΔH2 ③H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1； H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g)　ΔH2；ΔH1>ΔH2 ④C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2则ΔH1＞ΔH2。 A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 2．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 难点原电池的设计 (1)拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应。 (2)选择电极材料：将还原剂(一般为较活泼金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属导体作正极。 (3)构成闭合回路：用导线将确定好的正负极连接，插入离子导体(电解质溶液等)中形成闭合回路。如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间连接盐桥。 (4)画出装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料的名称、正负极、电解质溶液等。 难点精练 1．根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时，下列各项中合理的是( ) 选项 正极(金属/电解质溶液) 负极(金属/电解质溶液) A Zn/ZnSO4溶液 Fe/H2SO4溶液 B Fe/FeCl2溶液 Zn/ZnSO4溶液 C Zn/H2SO4溶液 Fe/FeCl2溶液 D Fe/ZnSO4溶液 Zn/FeCl2溶液 2．依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电解质溶液Y是CuSO4溶液 B．X电极发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu C．盐桥中的K+移向CuSO4溶液 D．若两电极初始质量相等，当电路中转移0.2 mol的电子，两电极质量差28 g 难点原电池电极反应式的书写 (1)“公式法”书写原电池电极反应式 (2)“加减法”书写原电池电极反应式 难点精练 1．微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解NO3-，其原理如图2所示。下列说法不正确的是( ) A．电解过程中，Pt电极为电解池的阳极 B．燃料电池工作时，电极A的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O C．燃料电池工作时，电子由B极经电解质溶液流向A极 D．理论上，图1中每生成1molCO2，图2中生成标准状况下N2的体积是8.96L 2．某科研团队设计出镍离子电池(NIB)，该电池在首次充电中，Na+从Na3V2(PO4)3框架中脱出并形成NaV2(PO4)3基质，然而在接下来的循环中，由于电解液中Na+很少，只有Ni2+可以可逆嵌入NaV2(PO4)3基质中并形成NaNiV2(PO4)3。关于该电池说法错误的是( ) A．该电池在首次充电中，V元素化合价不变 B．充电时，Ni@C电极的电极反应式为：Ni2++2e-=Ni C．充电时，电解液中的阳离子向阴极移动 D．放电时，正极的电极反应式为：NaV2(PO4)3+ Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3 难点 电解原理 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。 (4)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。 (5)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (6)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 (7)电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 (8)书写电极反应式时，要判断阳极溶解生成的阳离子是否和电解质溶液中的阴离子发生反应。 (9)对于电解质的复原问题，不仅要求溶质不变，还有注意溶质的浓度也不变。如用惰性电极电解CuSO4溶液，使电解质溶液复原的方法是加入一定量的CuO或CuCO3，而不是Cu(OH)2。 难点精练 1．(2026·江苏南通高三模拟预测)科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法正确的是( ) A．N极为阴极，CO2发生氧化反应 B．双极膜中水电离出的OH-迁移至N极区 C．电解一段时间后，M极区域溶液pH减小 D．M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 2．(2026·江苏苏州高二阶段练习)如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是(　　) A．X极是电源负极，Y极是电源正极 B．a极上的电极反应是 C．电解过程中溶液的浓度不变 D．b极上产生2.24L(标准状况下)气体时，极上有析出 难点 电化学的计算技巧 原电池和电解池的相关计算，主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量的计算、阿伏加德罗常数测定的计算、溶液pH的计算，根据产物的量求转移电子的物质的量及根据转移电子的物质的量求产物的量等。在进行有关计算时，可运用以下基本方法： (1)根据总反应式计算。 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算。 ①用于串联电路中阴、阳两极产物或正、负两极产物在相同电量时的计算，其依据是各电极上转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算。 根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (式中M为金属，n为金属离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 提示：在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。 难点精练 1．在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，c(NO)＝6 mol·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是( ) A．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol B．向电解后的溶液中加入98 g的Cu(OH)2可恢复为原溶液 C．原混合溶液中c(K＋)＝4 mol·L－1 D．电解后溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1 2．(2026·江苏苏州高二期中)装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 难点常见的离子交换膜 (1)离子交换膜的含义和作用 含义 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 作用 ①能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。如：在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯，防止与阴极产生的H2混合发生爆炸； ②能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用； ③用于物质的分离、提纯等； ④用于物质的制备，电解后溶液阴极区或阳极区得到所制备的物质； (2)离子交换膜的种类及作用 阳离子交换膜 ①只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过。 阳离子透过阳离子交换膜原电池正极(或电解池的阴极) ②以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开： 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu Zn2＋通过阳离子交换膜进入正极区 阴离子交换膜 ①只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过。 阴离子透过阴离子交换膜电解池阳极(或原电池的负极) ②以Pt为电极电解淀粉­KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开： 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 阳极：2I－－2e－===I2 阴极产生的OH－移向阳极与阳极产物反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O 质子交换膜 ①只允许H＋和水分子通过，不允许其他阳离子和阴离子透过。 H＋透过质子交换膜原电池正极(或电解池的阴极) ②在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2： 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋ 阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极 双极膜 由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动，作为H＋和OH－的离子源。 难点精练 1．(2026·江苏扬州高三模拟预测)一种电化学处理含CO2的工业废气的装置，如图所示。图中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间H2O解离成H+和OH-向两极迁移。下列说法正确的是( ) A．b膜为阴离子交换膜 B．电解后KOH溶液pH上升 C．双极膜中消耗5.4 gH2O时，理论上可生成0.1molCH3OH D．催化电极上发生的反应为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O 2．(2026·江苏连云港三模)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．I为阳离子交换膜，III为阴离子交换膜 B．电极b上发生的电极反应式为：[ Fe(CN)6]4-+e-=[ Fe(CN)6]3- C．须在3室中加入海水，电解池工作一段时间后，3室中可以得到淡化海水 D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上消耗标准状况下5.6LO2 考点中和热测定 ▌例1 在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是(　　) A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热 kJ/mol 解题要点 (1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L～0.5 mol/L)，这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。 ①测定中和反应反应热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。 ②测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。 (2)要使用同一支温度计：分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 (4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 (5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和反应反应热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。 ▌迁移练1-1 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是( ) A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使酸碱充分反应，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环形玻璃搅拌棒 ▌迁移练1-2 用盐酸与NaOH溶液反应，测定中和反应的反应热。下列说法错误的是(　　) A．用温度计测量酸溶液的温度后，用水冲洗净、擦干后再测碱液的温度 B．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液 C．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，反应热偏大 D．若量热器杯盖盖得不严密，反应热偏小 考点热化学方程式正误判断 ▌例2 煤的间接液化，一般是先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂的作用下合成甲醇。已知某些物质的燃烧热(25℃，101 kPa)如下表所示： 化学式(状态) C(s，石墨) 燃烧热(kJ/mol) 393.5 283 285.8 726.5 下列有关热化学方程式书写正确的是(　　) A． B． kJ/mol C．   kJ/mol D．C(s，石墨) 解题要点 判断热化学方程式的书写是否正确的方法 ▌迁移练2-1 (2026·山东枣庄高二期中)下列叙述正确的是(　　) A．甲烷的燃烧热为，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 B．在一定条件下将和置于密闭容器中充分反应，放出热量，则反应的热化学方程式为  C．已知 ， ，则 D．与反应生成和。在、下，已知该反应每消耗1mol，故热，则该反应的热化学方程式是：  ▌迁移练2-2 (2026·河南高二期中)下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是(　　) A．乙醇摩尔燃烧焓的热化学反应方程式为：  kJ/mol B．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)(红磷)，)s kJ/mol C．已知  kJ/mol，则1mol与3mol在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ的热量 D．已知  kJ/mol，则  kJ/mol 考点能量与图像的关系分析 ▌例3 【热化学方程式综合应用】(2026·福建泉州期末)土壤中的微生物将大气中的H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化如图。下列说法错误是( ) A．总反应热化学方程式为：   B．该转化过程决速步骤的活化能为330.5kJ·mol−1 C．2S(s)＋2H2O(g)2H2S(g)＋O2(g)为吸热反应 D．H2S标准燃烧热为-221.2kJ·mol−1 解题要点 (1)先对比反应物、生成物总能量的高低，快速判断吸放热； (2)牢记三个计算式，ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能-逆反应活化能； (3)注意反应热只与始态、终态有关，与反应路径无关，不受催化剂改变活化能的影响。 ▌迁移练3-1 (2026·北京昌平二模)HCN(g)与HNC(g)在一定条件下可以发生互变，反应过程能量变化如图。 下列说法正确的是( ) A．该条件下，HCN(g)比HNC(g)更稳定 B．由HCN(g)生成1 mol HNC(l)，需吸收的能量大于59.3 kJ C．HCN(g)转化为HNC(g)的过程中所有化学键均发生断裂 D．催化剂可以降低反应的ΔH，使HCN(g)更易转化为HNC(g) ▌迁移练3-2 (2026·浙江嘉兴高二期中)常温下，CuSO4(s)和CuSO4•5H2O(s)溶于水及CuSO4•5H2O(s)受热分解的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．CuSO4•5H2O(s)受热分解是放热反应 B．CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高 C．ΔH3＜ΔH2 D．ΔH3=ΔH1-ΔH2 考点盖斯定律及其应用 ▌例4 MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、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．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B．ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)＞0 C．ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO) D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1+ΔH2＞ΔH3 解题要点 (1)利用盖斯定律求反应热的三步流程 找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值 加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 可概括为：找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。 (2)运用盖斯定律的三个注意事项 ①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 ▌迁移练4-1 根据图示关系，下列说法错误的是(　　) A．   B．一定条件下，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 C．表示(g)燃烧热的热化学方程式为   D．(g)与(g)的反应可以设计成原电池 ▌迁移练4-2 、和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A． B．的 C．X是 D．存在   考点反应热大小比较 ▌例5 据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是( ) A．Br2(g)+H2(g)=2HBr(g) ΔH1，Br2(l)+H2(g)=2HBr(g) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2 B．2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1，2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2，则有ΔH1>ΔH2 C．4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2 D．C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1，C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2 解题要点 (1)比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。 (2)反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 (3)ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大；放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大。 (4)同一物质，状态不同，反应热亦不同。 。 (5)对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。 ▌迁移练4-1 (2026·重庆高三模拟)氢氟酸是一种弱酸，其电离过程放热，已知下列反应。下列说法正确的是( ) ①HF(aq)+OH-(aq) = F-(aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1 ②H3O＋(aq)+OH-(aq) = 2H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1 ③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F-(aq) ΔH3=c kJ·mol-1 ④F-(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH-(aq) ΔH4=d kJ·mol-1 A．b＜a＜0 B．c=a-b，c＜0 C．c>0，d＜0 D．d=b＋c，d＜0 ▌迁移练4-2 (2026·河北邢台高三联考)相同温度和压强下，已知下列反应均能自发进行，下列判断正确的是(　　) ①         ② ③ ④ A．ΔH1＜0 ΔH2＞0 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH3＞ΔH4 D．ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4=0 考点可充电电池的工作原理及应用 ▌例6 (2026·江苏苏州高二阶段练习)太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过，电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是(　　) A．放电时Li+从左边移向右边，从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C+xe-= D．充电时电路中通过2.0mol电子，产生28gLi 解题要点 解答可充电电池题目的思路 ▌迁移练4-1 (2026·甘肃白银三模)一种Al-LiFePO4高容量固态电池的结构如图所示，锂离子可自由通过锂离子导体膜。下列说法错误的是( ) A．充电时，A极为阴极，发生还原反应 B．放电时，Li+从左侧通过导体膜向右侧移动，被B极吸附 C．放电时，左室中电解质的质量会增大 D．为了提高电池效率，可用盐酸做电解液 ▌迁移练4-2 (2026·广西柳州高三模拟)我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“Na-CO2”电池，Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述错误的是( ) A．放电时，电路中转移0.4mole-，多壁碳纳米管电极增重13.2g B．放电时，采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附CO2的能力 C．充电时，电源电极a 为正极，Na+向钠箔电极方向移动 D．充电时，阳极反应式为2Na2CO3+C-4e-=3CO2+4Na+ 考点燃料电池的工作原理及应用 ▌例7 (2026·海南省直辖县级单位高三模拟)微生物燃料电池耦合人工湿地系统可用于生产、生活废水处理并提供电能，系统内产电微生物由根沉积物和废水提供，其原理如图所示： 下列有关叙述正确的是( ) A．MFC-CW系统中电子由A极流向B极 B．此电池工作过程中H+移向厌氧下部 C．若电路中转移0.2mole-，则A极消耗1.12LO2 D．A极反应式为O2＋4H＋＋4e-=2H2O 解题要点 (1)燃料电池的电极本身不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。燃料和氧化剂连续地由外部供给。 (2)对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以CO形式存在。 (3)书写燃料电池电极反应式的三大步骤 ①先写出燃料电池总反应式 一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 ②再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。 A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ③最后写出燃料电池负极的电极反应式 燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 ▌迁移练4-1 (25-26·高一上·广东中山·期末)下 【典例11】某氢氧燃料电池工作示意图如图。下列说法中，正确的是(　　) A．电极a为电池的正极 B．电极b表面反应为：O2+4e-+4H+=2H2O C．电池工作过程中OH-向b电极迁移 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率 ▌迁移练4-2 内部重整式高温燃料电池具有良好的商业化前景，其基本工作原理(以CH4为原料，熔融碳酸盐为电解质)如图所示。下列说法正确的是( ) A．b极为正极，发生还原反应 B．电子流向：a极→导线→b极→电解质→a极 C．a极电极反应为CH4- 8e- +4CO32-=5CO2+2H2O D．该电池所用的隔膜一定属于阳离子交换膜 考点电解规律 ▌例8 (2025·江西九师联盟高三联考)光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化氨和氧气。电化学装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．上述装置实现太阳能全部转化成化学能 B．a极电极反应式为NO3-+6H2O+8e-=NH3＋9OH- C．装置工作一段时间后，KOH溶液的浓度降低 D．同温同压下，生成aLNH3时理论上逸出0.5aLY 解题要点 (1)阴极产物判断 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的一般是溶液中的阳离子。阳离子的放电顺序如下： 水中的H+放电的电极反应式为：2H2O+2e-===H2↑+2OH-(放H2生碱) (2)阳极产物判断 ①活性电极(除Au、Pt外的金属)作阳极，则活性电极失去电子，发生氧化反应。 ②惰性电极(Pt、石墨等)作阳极，要依据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序如下： 碱(OH-)放电的电极反应式为：4 OH--4e-===O2↑+2H2O 水中的OH-放电的电极反应式为：2H2O-4e-===O2↑+4H+(放O2生酸) (1)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。 (2)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。 (3)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (4)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 (5)电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 ▌迁移练4-1 (2026·山西运城高三联考)以双金属团簇催化剂Cu-Ni电催化硝酸还原反应的机理如图虚线框内所示，下列说法错误的是(*为催化剂表面吸附的微粒)( ) A．X电极连接电源的正极 B．电极上生成NH3的过程存在反应*NOH+*H=*N+H2O C．电解一段时间后，溶液中[n(HClO)+n(ClO-)]增大 D．生成1molN2，理论上电路中转移10 mol电子 ▌迁移练4-2 (2026·河南许昌三模)利用电解原理将污染物硝酸盐(NO3-)高效转化为氨，兼具环境修复与绿氨合成的功能。下图为污水处理及将所得氨气用于转化为电能的组合装置。 下列说法错误的是( ) A．M极与电源负极相连 B．X极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2↑＋6H2O C．乙膜宜选用阴离子交换膜 D．每处理1L0.1mol·L-1NO3-废液，N极同时生成4.48 L O2(标准状况下) 考点电解池原理的应用 ▌例9 (2026·江苏苏州高二阶段练习)利用双极膜电解Na2SO4制备NaOH，捕集烟气中CO2，制备NaHCO3，原理如图所示： 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的H2O解离，提供H+和OH-。 下列说法正确的是(　　) A．阴极反应式：2H2O+2e-=H2↑＋2OH- B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ为阳离子交换膜 C．电路中转移2mol电子时，整套装置将制得4molNaOH D．电路中转移1mol电子时，离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成1molH2SO4 解题要点 (1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量。 (2)电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。 (3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 (4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 ▌迁移练4-1 下列有关电解原理的应用说法错误的是(　　) A．电解熔融CaCl2可以得到Ca B．氯碱工业中的离子交换膜为阳离子交换膜 C．在铜的精炼过程中，溶液中Cu2+的浓度保持不变 D．利用阳极氧化处理铝制品表面，形成致密的氧化膜达到防腐的目的 ▌迁移练4-2 (25-26·高一上·广东中山·期末) 【变式13-1】 【变式13-2】离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如图。关于该电解池的说法不正确的是(　　) A．Cl-比OH-容易失去电子， H+比Na+容易获得电子 B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出 C．从a口流出的溶液中浓度大于c口进入溶液浓度 D．离子交换膜既能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与接触 考点金属的腐蚀 ▌例10 2026·江苏苏州高二阶段练习)NaCl是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在NaCl—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是(　　) A．腐蚀过程中，Fe为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．Cl-对腐蚀反应起催化作用 D．腐蚀过程中水体酸性增强 解题要点 (1)分析金属发生腐蚀的环境，确定金属发生腐蚀的类型及变化 (2)判断金属腐蚀快慢的规律 ①对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 ②对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 ③活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。 ④对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快 ▌迁移练4-1 文物出土前，自然的侵蚀、损坏会破坏其原貌，电化学腐蚀也是破坏文物原貌的重要因素之一。下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是(　　) A．青铜神树 B．太阳神鸟金饰 C．彩陶双连壶 D．骨笛 ▌迁移练4-2 (2025·江苏连云港高二期末)铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．铜板上的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH- B．腐蚀过程中电子从铁移向铜 C．当有1molFe2+生成时，水膜中释放22.4LH2 D．铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能 考点金属的防护 ▌例11 (25-26高二上·江苏苏州·期中)两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图，下列说法不正确的是(　　) A．图1、图2中钢闸门均为电子输入的一端 B．图1、图2中钢闸门上均主要发生了还原反应 C．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子，被氧化损耗 D．图1是牺牲阳极的阴极保护法，图2是外加电流的阴极保护法 解题要点 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 ▌迁移练4-1 利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀，其装置如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．该保护法实现了电能全部转化为化学能 B．钢闸门作阳极，与电源的正极相连 C．辅助电极可以使用石墨 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 ▌迁移练4-2 远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀，利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是(　　) A．船体在海水中主要发生吸氧腐蚀 B．船体发生腐蚀时，负极反应式为 C．若X为碳棒，为减缓船体的腐蚀，开关K应置于M处 D．若X为废铁，开关K置于N处，该防护法称外加电流阴极保护法 基础达标 1．(2026·上海徐汇高二期末)下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．灼热的碳与反应 B．碳酸钙受热分解 C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 2．(2026·河北衡水高二期末)下列反应中，属于氧化还原反应且反应物能量比生成物能量低的是( ) A．天然气的燃烧 B．过氧化钠中加水 C．碳和二氧化碳的化合反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应 3．(2025·江苏镇江高二阶段练习)下列有关化学用语表示正确的是( ) A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为Fe-3e-=Fe3+ B．电解精炼铜时，阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu C．用铜作电极电解NaCl溶液：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ D．情性电极电解氯化镁溶液离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 4．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。下列说法错误的是( ) A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 5．(2026·江苏镇江高二月考)粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是( ) A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极存在Cu2+能被氧化 C．精炼时，阳极反应只有：Cu-2e-=Cu2+ D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属 6．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( ) A．温度计的水银柱不断上升 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应物总能量大于生成物总能量 7．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( ) 铜锌原电池 纽扣电池 碱性锌锰干电池 铅蓄电池 A．负极的电极反应为 B．正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- C．锌作负极，发生氧化反应 D．放电一段时间后，电解质溶液酸性增强 8．(2026·北京昌平高二期末)铜锌原电池的装置如图，下列说法正确的是( ) A．Cu是负极材料 B．盐桥中K+进入ZnSO4溶液 C．正极反应物Cu2+被氧化 D．Zn电极上发生反应Zn - 2e− = Zn2+ 9．(2026·陕西安康高二期中)某小组同学在实验室用盐酸和溶液进行中和反应反应热的测定实验，实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．若改用盐酸和溶液，测得的中和反应反应热偏大 B．实验过程中，盐酸和NaOH溶液要少量多次混合 C．该实验若改用醋酸溶液和NaOH溶液，则测得的中和反应反应热偏大 D．将NaOH溶液与盐酸混合后，立即测混合液的温度，该温度为反应后的温度 10．(2026·广东佛山高二月考)下列有关说法正确的是( ) A．已知，则的燃烧热为 B．已知，则 C．已知，则在密闭容器中充入，充分反应后可以放出的热量 D．和反应的中和热为，则 11．(2026·江苏扬州高二阶段练习)下列关于热化学反应的描述正确的是( ) A．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH=1.9 kJ·mol-1可知，石墨能量更高 B．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为184.8 kJ C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．16 g N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-267 kJ·mol-1 12．2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1)( ) 化学键 E/kJ·mol-1 a b c d A． B． C． D． 13．(2026·江苏宿迁高二期中)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应的反应物键能之和大于生成物键能之和 B． C．步骤1的反应比步骤2快 D．选择不同催化剂不会改变此反应的 14．化学反应的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．光照和点燃条件下的反应热相同 B．2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量 C．热化学方程式：   D．键的键能为 15．二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的化工原料，如图是反应  的能量变化图。下列说法正确的是( ) A． B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．若产物为H2O(l)，相应的焓变为，则 D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 16．下列有关电化学装置的说法正确的是(　　) A. 甲图中正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O B．乙图表示钢闸门用牺牲阳极的阴极保护法加以防护 C．丙图中，盐桥中的K＋向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动 D．丁图中，X处补充稀NaOH溶液以增强溶液导电性 17．(2026·江苏苏州高二期中)下列有关电化学实验装置的说法正确的是( ) A．用装置甲组装铜锌原电池 B．用图乙电解精炼粗铜 C．用图丙装置可制得消毒剂同时减少的逸出 D．用图丁所示装置可实现反应： 18．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　) A.负极的电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+ B.该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大 C.若外电路中转移4 mol电子，理论上右侧电极附近溶液增重32 g(假设H2O不挥发) D.液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器的数字越大，说明酒精含量越高 19．(2026·江苏南通高二期中)关于金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是( ) A．图甲：铁丝不易生成 B．图乙：M不一定需要比铁活泼 C．图丙：若电源断开，闸门发生吸氧腐蚀，不易发生析氢腐蚀 D．图丙：N可选用石墨 能力进阶 1．(2026·江苏苏州高二期中)反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应进程的关系如图曲线①所示，在反应中加入催化剂可得到如图曲线②。下列说法不正确的是( ) A．X·M为该反应的中间产物 B．加入催化剂后生成历程中各基元反应均为放热反应 C．使用该催化剂，提高的平衡转化率 D．未加入催化剂时该反应的正反应活化能小于逆反应活化能 2．一定条件下，和发生反应时，生成、或的能量变化如图所示[反应物和生成物略]。下列有关说法正确的是( ) A．   B．加入催化剂I可提高图中各反应的速率 C．三个反应中反应物总键能均大于生成物总键能 D．生成的反应中断裂与形成的共价键类型相同 3．(2026·辽宁阜新高二期中)下列关于化学反应与能量的说法正确的是( ) A．已知正丁烷的燃烧热，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 B．已知一定条件下，与充分反应生成，释放出的热量，则其热化学方程式为 C．已知稀盐酸与稀溶液发生中和反应生成水的反应热，则表示稀硫酸与稀溶液反应的热化学方程式为 D．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，则两者放出的热量相等 4．(2026·天津武清高二月考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( ) A．已知  ，则氢气的燃烧热为 B．已知：  ，则稀氨水和稀溶液完全反应生成1mol 时，放出热量等于57.3kJ C．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成1mol 放热46.2kJ，其热化学方程式为   D．已知(白磷，s)=4P(红磷，s)  ，则白磷比红磷稳定 5．(25-26高二上·广东深圳·期中)已知：①白磷()和的分子结构和部分化学键的键能分别如下： 化学键 P—P O=O P—O 键能 c ②(白磷，)(红磷，)  。 下列说法错误的是( ) A．白磷和红磷互为同素异形体 B．相同条件下红磷比白磷稳定 C．等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是红磷 D．   6．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是( ) A．反应中每生成吸收热量 B．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．由的热化学方程式为：   D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 7．已知反应：  ，其他相关数据如下表： 化学键 C-H O=O C=O H-O 1 mol化学键断裂时吸收的能量/kJ x 498 803 464 下列说法错误的是( ) A．的摩尔燃烧焓 B． C．若正反应的活化能为 ，则逆反应的活化能为 D．断开中的化学键形成氧原子，需要吸收能量498 kJ 8．(2026·河南焦作高二期中)已知：C(石墨，s)在101 kPa下可发生一系列如图所示的变化： 已知：。 下列说法正确的是( ) A．金刚石和石墨互为同位素 B． C．表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为   D． 9．(2026·安徽九师联盟高三联考)钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下： 已知：气态原子得1个电子生成气态-1价阴离子放出的能量叫第一亲和能(单位：kJ·mol−1)。下列叙述错误的是( ) A．Cl-Cl键的键能为243kJ·mol−1 B．Cl(g)的亲和能为-349kJ·mol−1 C．Ca(s)失去电子生成4.0gCa2+(g)吸收能量为173.5kJ D．Ca(s)和Cl2(g)生成CaCl2(s)的反应热ΔH＝-800kJ·mol−1 10．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0 C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 11．(2026·重庆高三模拟)物质溶解包括两个过程：①溶质分子或离子的解离过程；②溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合，即溶剂化过程。NaCl固体溶于水过程示意图如图，下列说法错误的是( ) A． a+b=+4 B． ΔH2＜0，且 C．若改用乙醇溶解NaCl，乙醇与离子的溶剂化作用强度弱于水，ΔH2会变大 D．若将NaCl固体粉碎为纳米颗粒，离子离散时与水分子接触更充分，ΔH1会减小 12．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图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A.电池工作时，Li+通过离子导体移向X极区 B.电流由Y极通过外电路流向X极 C.正极发生的反应为2H++2e-===H2↑ D.Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl 13．(2026·江苏苏州高二期中)装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是( ) A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 14．(2026·江苏南通二模)N，N--二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．Ni电极与电源的正极相连接 B．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生2.24LH2 C．Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 15．(2025·江苏连云港一模)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如题图所示。下列有关说法正确的是( ) A．Pt片接电源负极 B．Sn片上发生的电极反应式为CO2＋HCO3--2e−=HCOO−＋CO32- C．每产生1mol HCOO−，阳离子交换膜中有4 mol K+通过 D．电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低 16．(2026·江苏盐城高三模拟预测)一种微生物电池可用于净化污水和淡化海水，工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极a上发生氧化反应 B．海水中Na+通过离子交换膜移向右室 C．外电路每通过2mole-，电极b上产生2.24LN2(标况下) D．左室的pH降低 17．(2026·江苏徐州高三模拟预测)一种电化学装置可将CH4转化为CH3OH，其工作原理如图所示，下列说法中正确的是( ) A．固体电解质传导O2- B．电极a表面产生*O2-的电极反应式为：2H2O-3e-=*O2-+4H+ C．电极b表面发生氧化反应 D．外电路中每通过0.2mol电子，可得到0.9gH2O 18．(2026·江苏淮安高二期中)化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。试回答下列问题。 (1)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量。 ①石墨转化为金刚石反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。 ②对于石墨和金刚石， 更稳定(填“石墨”或“金刚石”)。 (2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程的能量变化示意图。 ①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式： 。 ③若在该反应体系中加入催化剂对反应热 (填“有”或“没有”)影响。 (3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。 (4)用CO2催化加氢可以制取乙烯：。相关化学键的键能如下表，则表中反应过程的x= 。 化学键 C=O H-H C＝C C-H H-O 键能 x 436 764 414 464 19．(2026·江苏苏州高二月考)回答下列问题： (1)最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图所示。甲烷燃料应从 (填字母)口通入，发生的电极反应式为 。 (2)人工肾脏可采用电化学方法除去代谢产物中的尿素【化学式为】，其原理如图所示。直流电源的负极为 (填“A”或“B”)。写出左室中生成的氯气氧化尿素的化学反应方程式 。 (3)CO2的资源化利用是实现碳中和的重要途径。 电化学法将转化为甲酸 科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。如图所示，电极分别为金属锌和选择性催化材料，放电时，CO2被转化为储氢物质甲酸。 注：双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成，中间为水，作为电解质溶液中H+和OH-的来源。 放电时，正极电极反应式为 。充电时每生成1molO2，理论上阴极获得Zn的物质的量为 mol。与Zn极室相连的离子交换膜为 。 学科网(北京)股份有限公司37 / 82 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题1 化学反应与能量 复习要点 1．认识化学能与热能相互转化的规律，能阐释化学能转化为热能的实际意义及其重要应用。 2．能从化学键的角度说明化学变化中能量变化的本质。 3．能运用盖斯定律计算反应的焓变，能运用焓变的数据合理选择和利用化学反应。 4．认识化学能可以与电能之间相互转化。 5．分析原电池的构成和工作原理，能设计具有一定功能的简单原电池。 6．能利用电解原理提出物质转化的方案。 7．认识化学能与电能的转化对人类社会可持续发展的重要意义。 8．能从电化学角度理解金属腐蚀现象。 9．能结合实例提出金属防护的常用方法。 复习重难点 重点：盖斯定律及反应热的计算；原电池的工作原理；电解池的工作原理；电解原理的应用。 难点：利用盖斯定律进行有关反应热的计算；新型化学电源的电极反应式和电池反应是的书写；电解规律及其应用。 要点反应热 焓变 1．化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2．焓变、反应热 (1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2)符号：ΔH。 (3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　＞　(填“＞”或“＜”，下同)生成物的内能 反应物的内能　＜　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　＞　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　＜　反应物断键时吸收的总能量 图示 图示 E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能； ①放热反应(ΔH＜0)：E1＜E2 ②吸热反应(ΔH＞0)：E1＞E2 常见反应 (1)所有的燃烧反应； (2)酸碱中和反应； (3)金属与酸或水的反应； (4)原电池反应； (5)大多数化合反应； (6)用电石制乙炔的反应； (7)铝热反应 (1)大多数分解反应； (2)大多数以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应； (3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应； (4)盐的水解； (5)碳酸氢钠与盐酸的反应 特别提醒 (1)焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。 (2)物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 (3)物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。 (4)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下引发才能进行，如铝热反应。 常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态。 常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体。 要点速测 1．下列说法中正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同 D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 【答案】C 【解析】化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓，但总是不同；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化。 2．下列说法中正确的是(　　) A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0 D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 【答案】C 【解析】化学反应中一定有能量变化，A错误；B项中，由ΔH＝断开旧化学键吸收的能量－形成新化学键放出的能量，得ΔH<0，故为放热反应；吸热反应的ΔH>0，C正确；ΔH的大小与化学方程式的化学计量数成正比关系，D错误。 要点中和反应反应热的测定 装置 试剂 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液 中和反应反 应热的计算 反应后生成的溶液的比热容c近似为4.18 J·(g·℃)－1，两溶液的质量均近似为50 g 放出热量 Q＝Δt×m×c 反应热 ΔH＝－(m酸＋m碱)×c×(t终－) 要点速测教材延伸 (1)中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关。 (1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L～0.5 mol/L)，这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。 ①测定中和反应反应热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。 ②测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。 (2)要使用同一支温度计：分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 (4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 (5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和反应反应热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。 (6)用浓硫酸代替盐酸，浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；用醋酸代替盐酸，弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。 1．(2026·江苏高三模拟)室温时，某小组同学利用50 mL 0.50mol·L-1盐酸和50 mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行实验，测定反应的，得到如下数据。下列有关说法错误的是( ) 实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.0 23.2 2 20.2 20.2 23.4 3 20.5 20.5 24.6 4 20.3 20.3 23.4 A．取实验1、2、4数据的平均值，作为反应前后温度变化量 B．可以用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸 C．实验时，玻璃搅拌器上下进行搅动 D．实验过程中，若将双孔塑料板换为双孔铝板，则测得的ΔH偏大 【答案】B 【解析】A项，第3次实验，反应前后温度差为4.1℃，第1次、第2次、第4次反应前后温度差分别为3.2℃、3.2℃、3.1℃，第3次实验误差较大，应该舍去，A正确；B项，硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的ΔH，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，B错误；C项，使用玻璃搅拌器时应该上下搅动，C正确；D项，实验过程中，若将双孔塑料板换为双孔铝板，则热量散失多，而∆H＜0，测得的ΔH偏大，D正确；故选B。 2．手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。已知：混合溶液的密度近似为1g· cm-3，比热容近似为4.18J/(g·℃)。下列相关说法正确的是( ) A．分批加入NaOH溶液，反应更充分，测量结果更准确 B．本实验中测定的中和反应反应热ΔH＝-55.176kJ·mol−1 C．用量筒量取盐酸时仰视读数，ΔH将偏大 D．若将NaOH溶液换成同浓度、同体积的氨水，反应放出的热量将偏多 【答案】B 【解析】A项，中和热测定需一次性快速加入NaOH溶液，若分批加入，会导致热量散失过多，测量结果不准确，A项错误；B项，溶液总质量，温度变化 (从图像看，初始温度为21.0 ℃，最高温度为T2= 24.3℃)，放出热量，生成H2O的物质的量 ，中和热，B项正确；C项，用量筒量取盐酸时仰视读数，会导致盐酸体积偏大(溶质物质的量偏多)，与NaOH反应生成H2O的物质的量偏多，放出热量偏多，由于ΔH＜0，所以ΔH偏小，C项错误；D项，氨水是弱碱，电离过程吸热，若将NaOH换成同浓度同体积的氨水，反应放出的热量会偏少(因部分热量用于氨水电离)，D项错误；故选B。 要点反应热与焓变 反应 放热反应 吸热反应 图示 说明 代表反应物断键吸收的能量，即反应物的键能之和。过渡态理论认为为正反应的活化能 代表形成化学键时释放的能量，即生成物的键能之和。过渡态理论认为为逆反应的活化能 为该反应过程的反应热 (生成物)(反应物)反应物的总键能-生成物的总键能(正反应活化能)(逆反应活化能) 要点速测特别提醒 (1)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，ΔH＝E1－E2。 (2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 1．减少CO2排放，捕集并利用CO2是我国能源领域的一个重要战略方向。在一定温度和压强下，以CO2、H2为原料制备二甲醚的主要反应如下： ①CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1； ②3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH2＝-245kJ·mol−1； ③2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3 下列说法错误的是( ) A．反应①的反应物总能量低于生成物总能量 B．反应②中形成新化学键释放的总能量大于破坏旧化学键吸收的总能量 C．反应③能表示其在标准状况下的热化学方程式 D．反应③的ΔH3=-121.4kJ•mol-1 【答案】C 【解析】A项，反应①的ΔH1为+41.2 kJ·mol⁻¹，说明是吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，A正确；B项，反应②的ΔH2为负值，表明反应放热，形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量，B正确；C项，标准状况下，H2O为液态，而反应③中H2O为气态，无法表示标准状况下的热化学方程式，C错误； D项，根据盖斯定律，③=①×3+②，故ΔH3=ΔH1×3+ΔH2，ΔH3=41.2kJ•mol-1×3+(-245kJ•mol-1)=-121.4kJ•mol-1，D正确；故选C。 2．昆虫射炮步甲(气步甲)遇到危险时，可喷射温度100℃的“屁”——高温防御喷雾，其核心反应为对苯二酚(C6H6O2)在酶催化下被过氧化氢氧化生成对苯醌(C6H4O2)，已知 ①   ②   下列说法正确的是( ) A．由①可推知，键能：2E(O-O)＜E(O=O) B．若反应②生成H2O(g) ，ΔH2变小 C．该防御反应剧烈放热，可知反应物总能量低于生成物总能量 D．酶为反应催化剂，既能降低活化能，又能改变反应的焓变 【答案】A 【解析】A项，反应①的ΔH=反应物总键能-生成物总键能﹤0，抵消4E(H-O)后可得，则2E(O-O)＜E(O=O)，A正确；B项，气态水的能量高于液态水，若生成气态水，放热减少，ΔH2变大，B错误；C项，该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，C错误；D项，催化剂只能降低反应活化能，不能改变反应的始末态，因此不能改变焓变，D错误；故选A。 要点热化学方程式 1．热化学方程式 示例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1 含义 1 mol气态H2和1 mol气态Cl2完全反应生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热量。 定义 表明反应所释放或吸收的热量的热化学方程式 2．热化学方程式的书写 (1)注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同，其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据，一般都是在 25 ℃、101 kPa 时数据，可以不特别注明。 (2)需注明反应物和生成物的聚集状态。固体：s；液体：l；气体：g；溶液：aq。 (3)书写热化学方程式时，ΔH必须与化学方程式一一对应。 要点速测特别提醒 (1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。 (2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 (3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。 (7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。 1．已知在101 kPa，298 K条件下，2g氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量，下列热化学方程式正确的是( ) A．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)　ΔH=+484 kJ·mol-1 B．H2O(g)=H2(g)+O2(g)　ΔH=-242 kJ·mol-1 C．H2(g)+O2(g)=H2O(l)　ΔH=+484 kJ·mol-1 D．H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH=-484 kJ·mol-1 【答案】A 【解析】已知在101 kPa，298 K条件下，2g氢气的物质的量为1mol，燃烧生成水蒸气放出242kJ热量，热化学反应式为：H2(g)+ O2(g)=H2O(g)　ΔH=-242kJ·mol-1，2mol氢气燃烧生成水蒸气应放出484kJ热量，水蒸气分解生成2mol氢气则需要吸收484kJ热量，热化学反应式为：2H2O(g)=2H2(g)+ O2(g)　ΔH=+484 kJ·mol-1。A．根据分析，水蒸气分解生成2mol氢气则需要吸收484kJ热量，热化学反应式为：2H2O(g)=2H2(g)+ O2(g)　ΔH=+484 kJ·mol-1，故A正确；B．正反应与逆反应的反应热符号相反，H2O(g)=H2(g)+ O2(g)　ΔH=+242 kJ·mol-1，故B错误；C．H2(g)+ O2(g)=H2O(l)是放热反应，ΔH＜0，水由气态变为液态会继续放热，1mol氢气燃烧生成液态水放出热量的热量大于242kJ，根据题中数据无法计算，故C错误；D．根据分析，1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量，热化学反应式为：H2(g)+ O2(g)=H2O(g)　ΔH=-242kJ·mol-1，故D错误。 2．硫酸工业中的钒催化剂参与反应的相对能量变化如图所示，下列热化学方程式错误的是( ) A．V2O4(s)＋SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH＝－24 kJ·mol－1 B．2VOSO4(s)V2O4(s)＋2SO3(g)　ΔH＝＋200 kJ·mol－1 C．2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－352 kJ·mol－1 D．V2O5(s)＋SO2(g)＋SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH＝－376 kJ·mol－1 【答案】B 【解析】由反应物总能量高于生成物总能量可知，为放热反应，则V2O4(s)＋SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH＝－24 kJ·mol－1，A项正确；途径②的ΔH＝＋[24－(－176)]kJ·mol－1＝＋200 kJ·mol－1，2VOSO4(s)V2O4(s)＋2SO3(g)　ΔH＝＋400 kJ·mol－1，B项错误；途径①的反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，2 mol V2O5反应放出能量为2×176＝352 kJ，则2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)　ΔH＝－352 kJ·mol－1，C项正确；根据盖斯定律，由反应V2O4(s)＋SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)　ΔH＝－24 kJ·mol－1加上2VOSO4(s)V2O4(s)＋2SO3(g)　ΔH＝＋400 kJ·mol－1可得2VOSO4(s)V2O5(s)＋SO2(g)＋SO3(g)　ΔH＝＋376 kJ·mol－1，则V2O5(s)＋SO2(g)＋SO3(g)2VOSO4(s)　ΔH＝－376 kJ·mol－1，D项正确。 要点盖斯定律 1．盖斯定律的内容 (1)定义：化学家盖斯从大量的实验中总结出一条规律：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成，其反应热是相同的，这就是盖斯定律。 (2)内容：一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (3)实例：如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是一样的。 即： ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 2．盖斯定律的意义和应用 盖斯定律在科学研究中具有重要意义。在众多的反应中，有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应往往伴有副反应发生，利用盖斯定律可以间接地将他们的反应热计算出来。 特别提醒 (1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。 (2)反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。 (3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。 (4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 (5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 要点速测 1．依据图示关系，下列说法不正确的是(　　) A．ΔH2＞0 B．1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2 968 kJ C．ΔH2＝ΔH1－ΔH3 D．16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1 484 kJ 【答案】B 【解析】硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程，A正确；硫蒸气的能量高于硫固体，B错误；由盖斯定律可知，焓变ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则焓变ΔH2＝ΔH1－ΔH3，C正确；由图可知，16 g硫固体完全燃烧释放的能量为×2 968 kJ·mol－1＝1 484 kJ，D正确。 2．火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知： ①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：___________________________________________。 【答案】2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 096.7 kJ·mol－1 【解析】根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1)－(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1。 要点反应热的计算 1．根据热化学方程式计算 热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。示例如下： 则＝＝＝＝ 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。 3．根据物质的燃烧热数值计算 Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 4．根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式及其ΔH。 5．用反应物和生成物的总能量计算反应热 (1)反应热ΔH的计算公式： ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量： (2)理解反应历程与反应热的关系 图示 意义 a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应的反应热。 ΔH 图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应 图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应 教材延伸 计算反应热模型构建 要点速测 1．科研人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。 已知：几种物质中化学键的键能如表所示。 化学键 H—O键 O===O键 H—H键 O—O键 键能/(kJ/mol) 463 496 436 138 若反应过程中分解了2 mol H2O，则下列说法不正确的是(　　) A.总反应为2H2O2H2↑＋O2↑ B.过程Ⅰ吸收了926 kJ能量 C.过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D.过程Ⅲ属于放热反应 【答案】D 【解析】由图可知，总反应为水分解生成氢气和氧气，该反应实现了光能转化为化学能，反应的方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，故A正确；由图可知，过程Ⅰ为2 mol水分子发生H—O键断裂变为2 mol H原子和2 mol羟基，H—O键断裂吸收的能量为463 kJ/mol×2 mol＝926 kJ，故B正确；由图可知，过程Ⅱ为2 mol H原子和2 mol羟基结合变为1 mol氢气和1 mol过氧化氢，形成H—H键和O—O键放出的能量为(436＋138) kJ/mol×1 mol＝574 kJ，故C正确；由图可知，过程Ⅲ为1 mol过氧化氢发生化学键的断裂变为1 mol氢气和1 mol氧气，断裂H—O键和O—O键吸收的能量为(463 kJ/mol×2 mol＋138 kJ/mol×1 mol)＝1 064 kJ，形成O===O键和H—H键放出的能量为(496 kJ/mol×1 mol＋436 kJ/mol×1 mol)＝932 kJ，吸收的能量大于放出的能量，则过程Ⅲ属于吸热反应，D错误。 2．工业上常利用CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]，该可逆反应分两步进行，整个过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A.NH2COONH4为合成尿素反应的中间产物 B.利用CO2和NH3合成尿素是放热反应 C.2 mol NH3(g)的能量一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量 D.反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)的焓变ΔH＝E2－E1 【答案】C 【解析】由图像可知，合成尿素的过程中生成了NH2COONH4(s)，其为合成尿素反应的中间产物，A正确；由图像可知，反应物总能量大于生成物总能量，则利用CO2和NH3合成尿素是放热反应，B正确；由图像可知，2 mol NH3(g)与1 mol CO2(g)的能量之和一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量，所以2 mol NH3(g)的能量不一定大于1 mol NH2COONH4(s)的能量，C错误；2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)为放热反应，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量<0，即ΔH＝E2－E1，D正确。 要点能源及利用 1．能源的充分利用 (1)概念 能源是可以提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐等。 (2)分类 ①根据能源性质可分为不可再生能源(如化石燃料等)和可再生能源(太阳能、风能、氢能、生物质能等)。 ②我国目前使用的主要能源是化石燃料。 ③新能源的特点：资源丰富、可再生、无污染或少污染。 (3)能源危机的解决方法 降低能耗，开发新能源，节约现有能源，提高能源的利用率。 (4)燃料的选择 ①生活中选择何种物质作为燃料，考虑热值大小； ②考虑燃料的稳定性、来源、价格、运输、对环境的影响、使用的安全性等多方面的因素。 2．标准燃烧热和热值 (1)标准燃烧热 ①概念。在101_kPa下，1_mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。 ②完全燃烧的标准。N→N2(g)、H→H2O(l)、C→CO2(g)。 ③单位。标准燃烧热是反应热的一种，单位为kJ·mol－1或kJ/mol。 注意：标准燃烧热是反应热的一种类型，标准燃烧热规定可燃物必须是1 mol，生成物必须是稳定产物。 (2)标准燃烧热的热化学方程式以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数系数。 “表示标准燃烧热的热化学方程式”与“可燃物燃烧的热化学方程式”的书写不同。前者可燃物的化学计量数必须为1，后者不强调可燃物的物质的量，可为任意值。 (3)热值。1_g物质完全燃烧的反应热叫做该物质的热值。 要点速测教材延伸 1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(　　) A．直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B．天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源 C．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值 D．地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源 【答案】B 【解析】A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需要通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，如“摇摇冰”的上市就是利用了吸热反应原理，错误；D项，地热能、风能和氢能都属于新能源，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。 2．(2026·江苏徐州高三模拟，节选)现代社会的一切活动都离不开能量。 (2)能源的开发、利用与人类社会息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。下列有关能源开发、环境保护、资源利用等说法错误的是______(填序号)。 A．化石燃料既属于一次能源，也属于可再生能源 B．燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率 C．风力发电、火力发电、太阳能发电，都是将化学能转化为电能 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程 E．发展低碳经济、循环经济，可开发利用太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源 F．可将发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产，有效提高能源利用率 【答案】ACD 【解析】(2)A项，化石燃料是不可再生能源，A错误；B项，改进锅炉结构和燃料空气比可提高燃烧效率，B正确；C项，风力发电是风能→电能，太阳能发电是太阳能→电能，均不是化学能转化为电能，C错误；D项，光合作用是将太阳能转化为化学能储存，D错误；E．开发新能源符合低碳、循环经济理念，正确；F．余热联产可提高能源利用率，正确；故选ACD。 要点原电池工作原理及应用 1．原电池的工作原理 名称 单液原电池 双液原电池 装置 相同点 电极名称 负极 (锌片，失去电子，发生氧化反应) 正极 (铜片，得到电子，发生还原反应) 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ (氧化反应) Cu2＋＋2e－===Cu (还原反应) 总反应 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 电子流向 电子由负极经导线流向正极：由Zn沿导线流向Cu (电子不下水) 电流流向 电流由正极经导线流向负极：由Cu沿导线流向Zn 不同点 离子迁移 方向 电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移 (离子不上岸) Cu2＋移向正极，SO42－移向负极 盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极 能量转化效率 还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗。 Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长。 盐桥的组成和作用 ①组成：盐桥中装有饱和KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池能持续提供电流；c.可以提高能量转化效率。 2．原电池原理的四大应用 (1)比较金属的活动性，在原电池中，一般较活泼的金属作负极 (注意电解质溶液对电极反应的影响)。 (2)加快化学反应速率，创造多个微电池反应环境，可加快反应(腐蚀)速率。 (3)应用于金属防护。 (4)设计原电池。 ①首先将氧化还原反应分成两个半反应。 ②根据原电池反应的特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 要点速测特别提醒 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 (5)单液铜锌原电池在工作过程中，锌直接和CuSO4溶液接触，会有化学反应发生，使部分化学能转化为热能，导致电池供电能力弱。 (6)双液铜锌原电池中，锌插入ZnSO4溶液、铜插入CuSO4溶液，避免了锌和CuSO4直接接触，提高了原电池的供电能力。 (7)活泼性强的金属不一定作负极，对于某些原电池，如镁、铝和NaOH溶液组成的原电池，Al作负极，Mg作正极。原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式——活泼金属一定是负极，但负极一定发生氧化反应。 1．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A.Cu电极为该原电池的正极 B.Zn电极是还原剂，又是电子导体 C.氯化钾盐桥中Cl-将移向CuSO4溶液 D.一段时间后有红色固体沉积在Cu电极表面 【答案】C 【解析】铜电极为原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故A、D正确；能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，故B正确；氯化钾盐桥中氯离子将移向硫酸锌溶液，故C错误。 2．(2026·江苏苏州高二月考)1800年意大利科学家伏打发明了世界上第一个发电器——伏打电堆，开创了电学发展的新时代。目前最先进电池之一的“比亚迪刀片电池”在结构上仍能看到伏打电堆的影子。下列说法正确的是(　　) A．放电过程中，电流从极经过导线流向极 B．电池单元组越多电压越大 C．负极的电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑ D．放电过程中，Na+从Cu片移向Zn片 【答案】B 【解析】由图可知，该装置是原电池，锌比铜活泼，所以Zn作负极，Cu作正极，电流从正极b极经过导线流向负极a极。A．根据分析可知，放电过程中，电流从b极经过导线流向a极，A错误；B．电池单元组越多，电势差越大，电压越大，B正确；C．Zn作负极，Zn为活泼金属，失电子产生锌离子：Zn-2e-=Zn2＋，C错误；D．放电过程中，电解质中的阳离子Na+移向正极Cu片，D错误；故选B。 要点常见化学电源 1．一次电池 (1)碱性锌锰电池(干电池) 碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnO(OH)＋2OH－； 特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。 (2)酸性锌锰电池(干电池) 酸性锌锰电池的负极是Zn，正极是石墨棒，电解质是NH4Cl、ZnCl2 和H2O等，其电极反应如下： 总反应：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑。 负极：Zn－2e－ ===Zn2+； 正极：2MnO2 + 2NH4+ + 2e‾ = 2MnO(OH) + 2NH3↑； 特点：优点携带方便；缺点电量小，污染大。 (3)银锌电池(纽扣电池) 银锌电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH，其电极反应如下： 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2； 正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－； 特点：比能量大、电压稳定、储存时间长。 2．二次电池——充电电池或蓄电池 (1)铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是最常见的二次电池，由两组栅状极板交替排列而成，负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液为稀H2SO4，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。 铅酸蓄电池总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O ①放电时的反应(原电池) 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4； 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO； 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO。 （2） 锂离子电池 一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨(LixCy)，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。放电时，Li＋从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中，充电时，Li＋从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。其放电时电极反应式为 总反应为LixCy＋Li1－xCoO2LiCoO2＋Cy ①放电时的反应(原电池) 负极：LixCy－xe－===xLi＋＋Cy； 正极：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2。 ②充电时的反应(电解池) 阴极：xLi＋＋Cy+xe－===LixCy； 阳极：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋。 3．燃料电池 (1)氢氧燃料电池杨sir化学，侵权必究 电解质 H2SO4溶液 KOH溶液 总反应 2H2 + O2 === 2H2O 负极 反应式 2H2 - 4e- === 4H+ 2H2 + 4OH- - 4e- === 4H2O 正极 反应式 O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O O2 + 2H2O + 4e- === 4OH- (2)甲烷燃料电池 甲烷电池 电解质溶液为H2SO4 电解质溶液为KOH 负极反应式 CH4 + 2H2O - 8e- === CO2 + 8H+ CH4 + 10OH- - 8e- ===CO32-+ 7H2O 正极反应式 2O2 + 8H+ + 8e- === 4H2O 2O2 + 8e- + 4H2O === 8OH- 总反应式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O H4 + 2O2 + 2OH- ===CO32- + 3H2O 要点速测教材延伸 (1)图解二次电池的充放电 ①可充电电池充电时原来的负极连接电源的负极作阴极；同理，原来的正极连接电源的正极作阳极，简记为负连负，正连正。 ②可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 (2)解答燃料电池题目的思维模型 (3)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 1．锌锰电池是生活中常用的电池，普通锌锰电池和碱性锌锰电池的结构分别如图所示，下列说法错误的是(　　) A.锌锰电池属于一次电池，用完不可随意丢弃 B.普通锌锰电池和碱性锌锰电池放电过程中锌均发生氧化反应 C.放电时，普通锌锰电池的石墨电极上反应为2N+2e-===N2↑+4H2↑ D.放电时，碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH- 【答案】C 【解析】锌锰电池属于一次电池，含有重金属离子，用完不可随意丢弃，A正确；普通锌锰电池和碱性锌锰电池中锌均为负极，放电过程中锌均发生氧化反应，B正确；放电时，普通锌锰电池的石墨电极上MnO2得电子，被还原，C错误；放电时，碱性锌锰电池正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-，D正确。 2．(2025·江苏苏州高二阶段练习)如图所示是几种常见的化学电源示意图，下列有关说法正确的是(　　) A．化学电源是将电能转化为化学能的实用装置 B．该氢氧燃料电池工作时可以采用碱性电解质溶液 C．干电池示意图所对应的电池属于二次电池 D．铅蓄电池充电时PbO2(正极)应与外接电源正极相连 【答案】D 【解析】A．化学电源是提供电能，是将化学能转化为电能的实用装置，故A错误；B．氢离子和氢氧根离子能反应生成水，由图可知，使用了质子交换膜，该氢氧燃料电池工作时不能采用碱性电解质溶液，故B错误；C．该干电池不可充电，属于一次电池， C错误；D．铅蓄电池放电时PbO2在正极上得电子被还原生成PbSO4，充电时，PbSO4在阳极上失去电子被氧化生成PbO2，则铅蓄电池充电时PbO2(正极)应与外接电源正极相连，故D正确；故选D。 3．燃料电池是一种能量转化效率高、对环境友好的新型电池。一种肼(N2H4)燃料电池的工作原理如下图所示，下列有关叙述正确的是( ) A．电池工作时，溶液中的由乙槽通过离子交换膜向甲槽迁移 B．当外电路中流过0.04mol电子时，消耗N2H4的质量为0.32g C．b极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e-=2H2O，反应一段时间后溶液的pH增大 D．若将N2H4改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，电路中通过的电子数减少 【答案】B 【解析】燃料电池中，燃料发生氧化反应，所以a电极是负极，通入氧气的b电极是正极。A项，O2在正极发生还原反应：O2+2H2O+4e- =4OH-，正极生成OH-离子，为保持溶液呈电中性， Na+由甲槽向乙槽迁移，A项错误；B项，负极发生氧化反应，反应式为4OH-+N2H4-4e-=N2↑+4H2O，当外电路中流过0.04mol电子时，消耗0.01mol N2H4，其质量为0.32g，B项正确；C项，碱性条件下，电极方程式中不能出现H+，b极的电极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，C项错误；D项，消耗1mol N2H4时转移4mol电子，改为甲烷时，电极反应式为CH4+8OH--8e-=CO32-＋7H2O，消耗1mol CH4时转移8mol电子，D项错误；故选B。 要点电解池工作原理 1．电解池工作原理 电解定义 在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 能量转化形式 电能转化为化学能。 电解池 构成条件 ①有与电源相连的两个电极。②电解质溶液(或熔融盐)。③形成闭合回路。 电极名称及电极反应式(如图) 电子和离子的移动方向 2．判断电解池阴、阳极的常用方法 判断方法 阳极 阴极 与电源连接 与正极相连 与负极相连 闭合 回路 导线中 电子流出 电子流入 电解质溶液中 阳离子移离 阳离子移向 阴离子移向 阴离子移离 电极 反应 得失电子 失电子 得电子 化合价 升高 降低 反应类型 氧化反应 还原反应 电极质量 减小或不变 增大或不变 3．阴阳两极上放电顺序 阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。 (1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。 若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是 要点速测特别提醒 (1)金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 (2)电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 (3)一般情况下，离子按上述顺序放电，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电。如理论上H＋的放电能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或c(Zn2＋)≥c(H＋)，则先在阴极上放电的是Fe2＋或Zn2＋，因此阴极上的主要产物为Fe或Zn；但在水溶液中，Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不会在阴极上放电的。 (4)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 1．2025年诺贝尔化学奖与金属有机框架(MOFs)的研发有关。MOFs材料其中一个用途是可以电催化还原CO2，装置原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极b上的电极反应式为：CO2＋2H＋＋2e-=CO+H2O B．电极a上生成1 mol O2时，理论上可还原1molCO2 C．图上箭头方向代表电子的移动方向 D．电极a接电源的正极 【答案】B 【解析】确定电极类型及反应：电极a：H2O → O2，发生氧化反应，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，这是阳极反应，电极a应接电源正极。电极b：CO2 → CO，发生还原反应，电极反应式为：CO2＋2H＋＋2e-=CO+H2O，这是阴极反应，电极b应接电源负极。A项，电极b上的电极反应式为：CO2＋2H＋＋2e-=CO+H2O，根据上述分析，该反应式符合阴极还原过程，且电荷守恒、原子数守恒均成立。A正确；B项，电极a上生成1 mol O2，根据阳极反应式：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，每生成1 mol O2，转移4 mol电子。根据反应式 CO2＋2H＋＋2e-=CO+H2O ，电极b上，每还原1 mol CO2需要2 mol电子。因此，转移4 mol电子时，可还原2 mol CO2，而不是1 mol CO2，B错误；C项，在电解池中，电子从电源负极经外电路流向阴极(b极)，从阳极(a极)经外电路流向电源正极。图中箭头方向与电子移动方向的描述一致，C正确；D项，电极a是阳极，应接电源正极；电极b是阴极，应接电源负极。根据图示，电极a确实接电源正极，D正确；故选B。 2．一种将CO2转化为CO(OCH3)2的电化学装置如图。下列说法错误的是( ) A．金电极连接电源负极，发生还原反应 B．若导线中通过2 mol电子，最多生成2molCO(OCH3)2 C．装置总反应为CO2+2CH3OH=CO(OCH3)2+H2O D．若CO逸出，则理论上溶液中Br-的浓度会降低 【答案】B 【解析】玻碳电极上Br-转化为Br2，发生失电子的氧化反应，因此玻碳电极为阳极，阳极电极反应方程式：2Br--2e-=Br2；金电极为阴极，阴极电极反应方程式：。A项，金电极为阴极，阴极连接电源负极，得电子发生还原反应，A正确；B项，生成1molCO(OCH3)2需要1molCO，阴极生成1molCO时，CO2得2 mol电子，对应导线中转移2 mol电子，因此转移2mol电子最多生成1molCO(OCH3)2，B错误；C项，根据上述分析电极反应，结合催化剂表面的氧化还原反应可知，装置总反应为CO2+2CH3OH=CO(OCH3)2+H2O，C正确；D项，原本体系中Br-在阳极被氧化为Br2，Br2在Pd/C上参与反应后又被还原为Br-，Br-循环使用；若CO逸出，Br2无法被还原为Br-，因此溶液中Br-浓度会降低，D正确。 要点电解池原理的应用 1．氯碱工业 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业(制烧碱、氯气和氢气)，其设备装置如下： 阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液。 装置 离子交换膜电解槽 阳极 钛网 (涂有钛、钌等氧化物涂层)：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)； 阴极 碳钢网：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应)。 总反应 ①化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 阳离子交换膜 ①将电解槽隔成阳极室和阴极室，只允许阳离子通过，阻止Cl2、H2、OH－通过，这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O而影响烧碱的质量。 加入物质 a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液、含少量NaOH的水、淡盐水、NaOH溶液；X、Y分别是Cl2、H2。 2．电解精炼粗铜： (1)阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜，电解质溶液是CuSO4溶液(或 Cu(NO3)2溶液)。 (2)粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时放电：Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋，位于金属活动性顺序铜之后的金、银等金属杂质，因为失去电子能力比Cu弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，而以阳极泥的形式沉积下来，阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料，这样可得符合电气工业要求的纯度达99.95%～99.98%的铜。【电解精炼中，比需要精炼的金属活泼的杂质溶解，而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉积(如：精炼镍时Cu也会沉积】 在阴极，由于溶液中的Zn2+、Fe2+、Ni2+、H+等离子得到电子的能力均比Cu2+弱，且物质的量浓度均比Cu2+小，所以只有Cu2+在阴极获得电子而析出Cu，这样，在阴极就得到了纯铜。 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 Zn－2e－= Zn2+、Fe－2e－= Fe2+、Ni－2e－= Ni2+、Cu－2e－= Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度变小 (3)长时间电解后，CuSO4溶液的浓度变小，电解质溶液必须补充，阳极减少的质量和阴极增加的质量不相等。 3．电镀：电镀是一种特殊的电解，利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。要求镀件必须作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液(作为电镀液)。在直流电的作用下，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。 电镀 示意图 电极反应 阳极 Cu－2e－===Cu2＋(阳极本身不断溶解) 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu(阴极本身不断增重) 总反应 宏观上看无新物质生成 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的总量、浓度、pH均不变 阴、阳极质量变化 阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。 4． 电冶金：本质为Mn＋＋ne－===M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al 要点速测教材延伸 (1)氯碱工业所用的饱和食盐水需要精制，除去NaCl中混有的Ca2＋、Mg2＋、SO。 (2)电镀铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)不变；电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)减小。 (3)电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 (4)电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变。 (5)电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高；电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。 1．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C．电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 【答案】D 【解析】电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，A项错误；因氧化性：Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故阴极的电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni，阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，二者不相等，B项错误；电解后溶液中的阳离子除Fe2＋和Zn2＋外，还有Ni2＋和H＋，C项错误。 2．下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图，离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是( ) A．X为Cl2，Y为H2 B．燃料电池正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- C．比较图中NaOH溶液浓度：c=a＞b D．理论上制备1molCl2，可同时制备2molNaOH 【答案】C 【解析】右侧装置为燃料电池，其中右边通入空气，则氧气放电，为原电池正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；电解池中生成X一侧进入的饱和NaCl溶液浓度降低，则发生了Na+向右的迁移，在电解池中，阳离子向阴极移动，故电解池右侧为阴极，左侧为阳极，阳极上Cl-放电生成Cl2，阴极上水放电生成H2与OH-，使得b%的NaOH浓度上升，变为a%；同时在原电池中，Na+向正极迁移，与正极生成的OH-结合生成NaOH，得到c%的NaOH溶液，浓度进一步提高。A项，电解饱和食盐水时，阳极Cl-放电生成Cl2，阴极H2O放电生成H2，故X为Cl2，Y为H2，A正确；B项，该燃料电池为碱性氢氧燃料电池，正极O2得电子与水反应生成OH-，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确； C项，电解池阴极生成OH-，Na+通过阳离子交换膜进入阴极区，因此a%＞b%；燃料电池正极生成OH-，Na+移向正极，因此c%＞a%，浓度关系为c＞a＞b，C错误； D项，电解总反应为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，生成1molCl2时同时生成2molNaOH，D正确；故选C。 要点金属的腐蚀 1．金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。 2．金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成原电池，较活泼的金属失去电子被氧化腐蚀 特点 无电流产生 有微弱电流产生 普遍性 两者往往同时发生，金属的__电化学__腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜酸性 酸性较强 酸性较弱或中性__ 负极反应 Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－__ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2__ 其他反应 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__ Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈) 腐蚀速率 较快，一般极少 较慢，非常普遍 普遍性 吸氧腐蚀更普遍 联系 往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。 3．金属电化学腐蚀规律 (1)对同一种金属来说，在不同溶液中腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 (2)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。 (4)对同一电解质溶液来说。电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 要点速测易错提醒 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 (3)铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 1．下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，下列说法正确的是( ) A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑ D．生成0.01molCu2(OH)3Cl，理论上消耗0.01molO2 【答案】D 【解析】负极发生氧化反应，应为Cu元素从0价氧化为+2价，再结合题干中所给出生成Cu2(OH)3Cl的条件，可知负极反应为Cu-2e-=Cu2+，随后反应产物Cu2+再发生反应：2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl；正极发生还原反应，应为O2的还原反应，反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-。A项，由以上分析可知，青铜基体发生氧化反应被腐蚀，A错误；B项，原电池反应中，电子不会经过溶液而流动，B错误；C项，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，C错误；D项，根据电子守恒计算： 1个Cu2(OH)3Cl含2个Cu2+，生成1molCu2(OH)3Cl，Cu总共失电子； 1molO2反应得4mol电子，因此生成0.01molCu2(OH)3Cl，转移电子0.04mol，理论消耗O2 的物质的量为，D正确；故选D。 2．碳钢作为海洋工程中的常见材料，其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法错误的是( ) A．a区为负极区 B．b区的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- C．菌a、菌b参与的转化过程，铁元素不一定均被氧化 D．图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 【答案】B 【解析】A项，a区Fe失电子生成Fe2+ ，发生氧化反应，为负极区，A正确；B项，由图可知b区O2 发生得电子的还原反应生成OH-，电极反应为 O2+2H2O+4e-=4OH-，B错误；C项，菌a作用下Fe3O4转化为Fe2+ 时，部分+3价Fe化合价降低被还原，因此铁元素不一定均被氧化，C正确；D项，混合菌可促进碳钢电化学腐蚀过程持续进行，会加速碳钢的腐蚀，D正确；故选B。 要点金属的防护 1．本质 阻止金属发生氧化反应。 2．方法 (1)加防护层，如在金属表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 (2)改变金属组成或结构，如制成合金等。 (3)电化学防护 方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 原理 原电池原理 电解原理 被保护金属 作正极 作阴极 构成 被保护金属、比被保护金属活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直流电源等 优、缺点 无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换电极，但消耗电能 示意图 牺牲阳极的阴极保护法示意图 外加电流的阴极保护法示意图 联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀 3．不同条件下金属腐蚀快慢的比较 (1)影响金属腐蚀的因素。 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面： ①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。 ②同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中会很快生锈而被腐蚀。 ③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 (2)不同条件下金属腐蚀快慢的判断。 条件 快慢顺序 腐蚀类型不同 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快 同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 要点速测特别提醒 两种保护方法的比较 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 1．如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是(　　) A．电流由镁块经导线流向管道 B．管道表面上发生氧化反应 C．该保护法为牺牲阳极保护法 D．将镁块换为钠块，则保护效果更好 【答案】C 【解析】Mg的活泼性大于Fe，形成原电池Mg为负极失去电子被氧化，Fe为正极受到保护。A项，电流由钢铁管道(正极)经导线流向镁块(负极)，A错误；B项，管道表面上发生O2得电子的还原反应，B错误；C项，该保护法牺牲镁块(原电池的负极，发生氧化反应)，故称为牺牲阳极保护法，C正确；D项，钠太活泼，极易直接与空气中O2、H2O及CO2等反应，不能为管道提供电子，无法保护管道，D错误；答案选C。 2．某城市为了减少钢管因锈蚀造成的损失，拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是( ) A． 在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生化学腐蚀 B． 在潮湿的酸性土壤中金属棒M将电子通过导线流向钢管 C． 在潮湿的酸性土壤中H+向金属棒M 移动，抑制H+与铁的反应 D． 钢管与金属棒M也可用导线分别连接直流电源正、负极以使钢管表面的腐蚀电流接近于零 【答案】B 【解析】A项，在酸性环境下，钢铁发生析氢腐蚀，故A错误；B项，为了减少钢管的损失，金属棒M、钢管应在酸性土壤中形成原电池，其中金属M做负极，失去电子，失去的电子通过导线流向钢管，钢管做正极被保护，故B正确；C项，在潮湿的酸性土壤中，存在大量氢离子，氢离子移动到正极上得电子被还原，即移动到钢管上得电子，故能抑制氢离子与铁的反应，故C错误；D项，钢管与金属棒M也可用导线分别连接直流电源正、负极，钢管作正极，腐蚀速率加快，故D错误。 难点吸热反应和放热反应 (1)根据反应物总能量和生成物总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。 (2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。 难点精练 1．(2026·江苏扬州高三模拟)化学变化的目的通常为生成物质或获得能量。下列变化主要为获得能量的是( ) A．木炭在空气中反应生成CO2 B．H2在Cl2中反应生成HCl C．Na在O2中反应生成Na2O2 D．Fe在Cl2中反应生成FeCl3 【答案】A 【解析】A项，木炭在空气中燃烧是常见的燃料利用反应，反应释放的热能可直接被利用，主要目的为获得能量，A正确；B项，H2在Cl2中反应生成HCl是工业制备盐酸的核心反应，该过程放热，B错误；C项，Na在O2中反应生成Na2O2是制备过氧化钠的反应，该过程放热，C错误；D项，Fe在Cl2中反应生成FeCl3是制备氯化铁的反应，该过程放热；D错误；故选 A。 2．化学反应伴随着能量变化，下列反应或过程的能量变化与其他三项不同的是(　　) A.金属钠投入水中 B.Cl2与H2在光照条件下反应 C.向碳酸钠溶液中加入足量盐酸 D.Ba·8H2O与NH4Cl晶体混合 【答案】D 【解析】A项，金属钠与水的反应为放热反应；B项，H2与Cl2在光照下反应为放热反应；C项，碳酸钠与盐酸反应为放热反应；D项，Ba·8H2O与NH4Cl晶体反应为吸热反应。 难点中和反应热的测定 不考虑装置的隔热因素，能引起实验误差的因素有以下两个方面： 难点精练 1．分别取40 mL 0.50 mol·L－1盐酸与40 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液进行中和反应反应热的测定实验。下列说法错误的是(　　) A.加入稍过量的氢氧化钠的目的是确保盐酸完全反应 B.仪器A的名称是玻璃搅拌器 C.在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度 D.用稀醋酸代替稀盐酸，结果是一样的 【答案】D 【解析】为了确保盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液，A正确； 根据A结构可知仪器A的名称是玻璃搅拌器，B正确；在实验过程中，测量完盐酸的温度后，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量NaOH溶液的温度，避免残余盐酸与NaOH溶 液反应，导致测得温度有误差，C正确；醋酸是弱酸，电离会吸收部分反应放出的热量，D错误。 2．测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是(　　) A.在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、温度计、玻璃棒 B.完成一次中和反应反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 C.用50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液与60 mL 0.50 mol/L的盐酸反应，测得的中和反应反应热数值偏大 D.使用玻璃搅拌器是为了使反应物充分混合减小实验误差 【答案】D 【解析】在测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有：量筒、烧杯、温度计、玻璃棒、玻璃搅拌器，A错误； 完成一次中和反应反应热测定实验，温度计分别用于测酸、碱的初始温度和反应最高温度，实验为减小误差需要做三次实验，温度计需要使用9次，B错误；中和反应反应热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；与反应的物质的量无关，C错误； 使用玻璃搅拌器是为了使反应物充分混合，防止热量散失，减小实验误差，D正确。 难点燃烧热和中和反应反应热的比较 燃烧热 中和反应反应热 相同点 能量变化 放热反应 ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1 不同点 反应物的量 1 mol 不一定为1 mol 生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol 表示方法 燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝－a kJ·mol－1 中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 注意：中文叙述燃烧热、中和反应反应热时可以不带“负号”，但凡用ΔH表示时一定要有“负号”。例：语言表述——CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol；符号表示——ΔH＝－890.3 kJ/mol。 难点精练 1．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为 5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是(　　) A．2H+(aq)+ SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH−(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol B．KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol C．C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=−5 518 kJ/mol D．2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=−5 518 kJ/mol 【答案】B 【解析】A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成 1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应的热效应会有所变化，生成 1 mol H2O(l)时产生的热量不再是57.3 kJ，A项错误；B项正确；C项，燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，C项错误；D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，且辛烷应为液态，D项错误。 2．下列说法正确的是( ) A．已知2C(s) + O2(g)===2CO(g)　ΔH=－221 kJ·mol−1，则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ·mol−1 B．已知氢气燃烧热△H=－285.5 kJ·mol−1，则2H2O(l)===2H2(g)+ O2(g)  △H=＋285.5 kJ·mol－1 C．已知中和热ΔH=－57.3 kJ·mol−1，若将含0.5 mol H2SO4的稀溶液与1 mol NaOH固体混合，放出的热量小于57.3 kJ D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出热量28.7 kJ，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq) + CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH>－57.4 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】本题考查了化学反应与能量的变化。燃烧热是在一定条件下，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，碳完全燃烧的生成物是CO2，故A错。已知氢气燃烧热△H=－285.5 kJ·mol−1，则H2O(l)===H2(g)+ O2(g)  △H=＋285.5 kJ·mol－1，故B错。NaOH固体溶于水放热，则已知中和热ΔH=－57.3 kJ·mol−1，若将含0.5 mol H2SO4的稀溶液与1 mol NaOH固体混合，放出的热量大于57.3 kJ，故C错。含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出热量28.7 kJ，则1mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出热量57.4kJ，醋酸是弱酸，电离吸热，所以稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq) + CH3COOH(aq)==CH3COONa(aq) + H2O(l) ΔH>－57.4 kJ·mol－1，故D正确。 难点热化学方程式的书写及正误判断 1．“五查”法判断热化学方程式书写正误 ①看方程式是否配平； ②看各物质的聚集状态是否正确； ③看ΔH 的“＋”“－”是否正确； ④看反应热的单位是否为kJ·mol－1； ⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应。 2．热化学方程式的书写步骤和方法 (1)书写符合质量守恒定律的化学方程式； (2)注明反应物和生成物的聚集状态： ①标明各物质的聚集状态：(固体s、液体l、气体g、溶液aq)； ②不需要标记“↓”和“↑”； ③不用写“点燃”“加热”等引发条件。 (3)用ΔH表示化学反应放出或吸收的热量： ①ΔH 只放右边，吸热用“＋”，放热用“－”，单位是kJ/mol； ②ΔH 的值与系数相匹配。 难点精练 1．下列热化学方程式书写正确的是(　　) A.CH4(g)燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝890.3 kJ·mol－1 B.2NO2===O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1 C.一定条件下，1 mol H2与1 mol I2(g)充分反应生成HI(g)放热a kJ，其热化学方程式为H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1 D.已知：1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)时，放出184.6 kJ的热量，则有：H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH＝－92.3 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】CH4(g)燃烧放热，对应的ΔH为－890.3 kJ·mol－1，A错误；热化学方程式应标明物质的状态，B错误；因H2(g)＋I2(g)2HI(g)是可逆反应，1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)不能完全反应，若完全反应放出的热量大于a kJ，则该反应的ΔH<－a kJ/mol，C错误。 2．下列关于热化学方程式的说法中，正确的是(　　) A.P(s，红磷)===P(s，黑磷)，ΔH＝－39.3 kJ/mol；P(s，白磷)===P(s，红磷)，ΔH＝－17.6 kJ/mol，由此推知，最稳定的是白磷 B.500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放出19.3 kJ热量，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－38.6 kJ/mol C.NaOH(s)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol D.2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出99.6 kJ的热量，该反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 589.6 kJ/mol 【答案】D 【解析】物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。由P(s，白磷)===P(s，红磷)，ΔH＝－17.6 kJ/mol可知红磷比白磷稳定；由P(s，红磷)===P(s，黑磷)，ΔH＝－39.3 kJ/mol可知黑磷比红磷稳定；由此推知：能量最低的物质是黑磷，故最稳定的是黑磷，A错误；N2与H2生成NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物。500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1 mol，此时放出19.3 kJ热量，则反应生成2 mol NH3放出热量大于38.6 kJ，故N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜－38.6 kJ/mol，B错误；NaOH固体溶于水放出热量，浓硫酸溶于水也会放出大量热量，反应时放出热量越多，则反应热就越小，故NaOH(s)＋H2SO4(浓)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＜－57.3 kJ/mol，C错误；2.00 g C2H2气体的物质的量n(C2H2)＝＝ mol，其完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出99.6 kJ的热量，则2 mol乙炔气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体，放出热量Q＝×2 mol＝2 589.6 kJ，故该反应的热化学方程式为2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－2 589.6 kJ/mol，D正确。 难点盖斯定律及其应用 (1)叠加各反应式时，有的反应要逆向写，ΔH符号也相反，有的反应式要扩大或缩小，ΔH也要相应扩大或缩小。 (2)比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”均具有数学意义，参与大小比较。 (3)利用键能计算反应热时，要注意物质中化学键的个数。如1 mol NH3中含有3 mol N—H键，1 mol P4中含有6 mol P—P键等。 (4)同一物质的三态变化(固、液、气)，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。 难点精练 1．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是(　　) A.石墨的燃烧热为110.5 kg·mol－1 B.反应C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH＝＋910 kJ·mol－1 C.由图可知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1 D.已知C(s，金刚石)===C(s，石墨)ΔH<0，则金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】燃烧热是101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时的反应热，碳元素的指定产物：C→CO2(g)，据此得石墨的燃烧热为393.5 kg·mol－1，A错误；由图知：反应Ⅰ：C(s石墨)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJ·mol－1，反应Ⅱ：C(s石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1，根据盖斯定律反应Ⅱ－反应Ⅰ得到反应Ⅲ：CO (g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－283.0 kJ·mol－1，根据盖斯定律反应Ⅱ－2×反应Ⅲ得到反应：反应C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)，ΔH＝ΔH2－2ΔH3＝＋172.5 kJ·mol－1，B错误；结合选项C可知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1，C正确；已知C(s，金刚石)===C(s，石墨)　ΔH<0，则金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，则金刚石不如石墨稳定，D错误。 2．如图1、图2分别表示1 mol H2O和1 mol CO2分解时的能量变化情况(单位：kJ)。下列说法错误的是(　　) A.CO的燃烧热ΔH＝－285 kJ·mol－1 B.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋134 kJ·mol－1 C.O===O的键能为494 kJ·mol－1 D.无法求得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热 【答案】D 【解析】由图1可知，H—H键能为436 kJ/mol，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，1 mol H2O(g)分解生成O2(g)和H2(g)的热化学方程式为H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1，即O2(g)＋H2(g)===H2O(g)　ΔH＝－243 kJ·mol－1；由图2可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol，C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol；根据分析可知，①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol，②H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1，③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol，由盖斯定律①＋②－③可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝－394＋243－(－285)＝＋134 kJ·mol－1，故B正确；由图1可知，O===O键的键能为247 kJ/mol×2＝494 kJ/mol，C正确；根据盖斯定律，将两式H2O(g)===O2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋243 kJ·mol－1、CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－285 kJ/mol相加可得CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的反应热ΔH＝243＋(－285)＝－42 kJ·mol－1，D错误。 难点反应热的计算 (1)计算依据和方法 计算依据 计算反应热方法 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，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 根据盖斯定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×|燃烧热| 根据化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量和－生成物的化学键形成所放出的能量和 根据反应物和 生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) (2)熟记常见1 mol下列物质中化学键的数目： 物质 金刚石 SiO2 P4 CO2 CH4 化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H 化学键数目 2NA 4NA 6NA 2NA 4NA 难点精练 1．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表： 共价键 H—H H—O 键能/(kJ/mol) 436 463 热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－482 kJ/mol 则2O(g)===O2(g)的ΔH为(　　) A.＋428 kJ/mol B.－428 kJ/mol C.＋498 kJ/mol D.－498 kJ/mol 【答案】D 【解析】根据反应热与反应物键能、生成物键能的关系，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝2E(H—H)＋E(O===O)－4E(H—O)，即－482 kJ/mol＝2×436 kJ/mol＋E(O===O)－4×463 kJ/mol，解得E(O===O)＝498 kJ/mol，断裂1 mol O2中O===O要吸收498 kJ热量，据此可得热化学方程式：O2(g)===2O(g)　ΔH＝＋498 kJ/mol，从而可得：2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ/mol。 2．半导体工业用石英砂作原料通过三个重要反应生产单质硅： SiO2(s，石英砂)＋2C(s)===Si(s，粗硅)＋2CO(g) ΔH1＝＋682.44 kJ·mol－1 Si(s，粗硅)＋2Cl2(g)===SiCl4(l)　 ΔH2＝－657.01 kJ·mol－1 SiCl4(l)＋2Mg(s)===2MgCl2(s)＋Si(s，纯硅)　ΔH3＝－625.63 kJ·mol－1 用石英砂生产1.00 kg纯硅放出的热量为(　　) A.21.44 kJ B.21 435.71 kJ C.600.20 kJ D.1 965.10 kJ 【答案】B 【解析】由三个热化学方程式可知，生成1 mol纯硅，需要热量：682.44 kJ＋(－657.01 kJ)＋(－625.63 kJ)＝－600.2 kJ，n(Si)＝1 000 g÷28 g/mol＝35.71 mol，则生产1.00 kg纯硅的总反应热为35.71 mol×(－600.2 kJ/mol)＝－21 435.71 kJ。 难点反应热大小比较 (1)在比较ΔH的大小时，要注意其数值前的“＋”、“－”。 (2)同一放热(吸热)反应，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出(吸收)的热量越多，ΔH越小(越大)。 (3)要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃料的聚集状态分别为气态、液态、固态时，放出的热量依次减小，ΔH依次增大。 (4)要注意其他条件相同，同种燃料燃烧时，燃烧产物越稳定，放出的热量越多，ΔH越小。 (5)要注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大，吸热反应的ΔH＞0，放热反应的ΔH＜0。 难点精练 1．下列各组反应中关于反应热的比较正确的是(　　) ①CH3OH(g)＋O2(g)===CO (g)＋2H2O(l)　ΔH1；CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH2；ΔH1<ΔH2 ②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1； 2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH2；ΔH1>ΔH2 ③H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1； H2(g)＋Cl2(g)===HCl (g)　ΔH2；ΔH1>ΔH2 ④C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2则ΔH1＞ΔH2。 A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 【答案】B 【解析】①CO能够燃烧放出热量，所以乙醇燃烧生成CO比生成二氧化碳放热少，放出的热量越多，ΔH越小，则ΔH1＞ΔH2，①错误；②H2O分解为吸热反应，则2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH1＞0；Na与H2O反应为放热反应，则2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH2＜0，所以ΔH1＞ΔH2，②正确；③氯气和氢气的化合为放热反应，所以焓变为负值，又焓变与系数成正比，所以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH1；H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)　ΔH2；ΔH1＜ΔH2，③错误；④C与CO2的反应为吸热反应，故ΔH1＞0；C与O2的反应为放热反应，故ΔH2＜0，所以ΔH1＞ΔH2，④正确。 2．室温下，将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是(　　) A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3 C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3 【答案】B 【解析】根据题意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液的温度降低，热化学方程式为CuSO4·5H2O(s) === Cu2＋(aq)＋SO(aq)＋5H2O(l)　ΔH1＞0；CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热化学方程式为CuSO4(s) ===Cu2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH2＜0；根据盖斯定律知，CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH3＝ΔH1－ΔH2＞0。根据上述分析知，ΔH2＜0，ΔH3＞0，则ΔH2＜ΔH3，A错误；ΔH1＞0，ΔH2＜0，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，则ΔH1＜ΔH3，B正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C错误；ΔH1＞0，ΔH2＜0，ΔH1＋ΔH2＜ΔH3，D错误。 难点原电池的设计 (1)拆分反应：将氧化还原反应分成两个半反应。 (2)选择电极材料：将还原剂(一般为较活泼金属)作负极，活动性比负极弱的金属或非金属导体作正极。 (3)构成闭合回路：用导线将确定好的正负极连接，插入离子导体(电解质溶液等)中形成闭合回路。如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间连接盐桥。 (4)画出装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料的名称、正负极、电解质溶液等。 难点精练 1．根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时，下列各项中合理的是( ) 选项 正极(金属/电解质溶液) 负极(金属/电解质溶液) A Zn/ZnSO4溶液 Fe/H2SO4溶液 B Fe/FeCl2溶液 Zn/ZnSO4溶液 C Zn/H2SO4溶液 Fe/FeCl2溶液 D Fe/ZnSO4溶液 Zn/FeCl2溶液 【答案】B 【解析】锌、铁构成原电池时，金属性强的锌为负极，铁为正极，不能选用能与铁和锌反应的稀硫酸作电解质溶液，A、C错误；不能选用能与锌反应的氯化亚铁作电解质溶液，D错误；B正确。 2．依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电解质溶液Y是CuSO4溶液 B．X电极发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu C．盐桥中的K+移向CuSO4溶液 D．若两电极初始质量相等，当电路中转移0.2 mol的电子，两电极质量差28 g 【答案】D 【解析】氧化还原反应：中，Cu失去电子被氧化，作负极，Ag+得到电子被还原，在正极上参加反应，因此负极材料为Cu，正极Ag+得到电子生成Ag，因此正极的电解质溶液选择AgNO3溶液，即X为Cu，Y为AgNO3溶液；A．由分析知，Y应为AgNO3，以提供Ag⁺参与正极反应，而A错误；B．由分析知，X电极是负极(Cu电极)，发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-=Cu2+， B错误；C．盐桥中阳离子(K+)移向正极(Ag电极所在溶液，含Ag+)，而非CuSO4溶液，C错误；D．转移0.2 mol电子时，负极Cu溶解0.1 mol(质量减少6.4 g)，正极析出0.2 mol Ag(质量增加21.6 g)，质量差为6.4 + 21.6 = 28 g，D正确；故选D。 难点原电池电极反应式的书写 (1)“公式法”书写原电池电极反应式 (2)“加减法”书写原电池电极反应式 难点精练 1．微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解NO3-，其原理如图2所示。下列说法不正确的是( ) A．电解过程中，Pt电极为电解池的阳极 B．燃料电池工作时，电极A的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O C．燃料电池工作时，电子由B极经电解质溶液流向A极 D．理论上，图1中每生成1molCO2，图2中生成标准状况下N2的体积是8.96L 【答案】C 【解析】图1(微生物燃料电池)：葡萄糖在负极(B)氧化为CO2，电极反应式为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑＋24H＋，O2在正极(A)还原为H2O，电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O，实现化学能转电能。图2(电解池)：利用燃料电池供电，NO3-在阴极(Ag-Pt电极)被还原为N2，电极反应式为：。A．图2中NO3-在阴极(Ag-Pt电极)被还原为N2，故Pt电极为阳极，连接电源正极，A不符合题意；B．燃料电池正极(A)发生还原反应，电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O，B不符合题意；C．燃料电池工作时，电子只能通过导线(用电器)传递，不能通过电解质溶液(溶液中靠离子导电)，C符合题意；D．图1中每生成1molCO2，转移电子数目为4 NA，根据串联电路中得失电子相等，此时图2中生成，标准状况下N2的体积是，D不符合题意；故选C。 2．某科研团队设计出镍离子电池(NIB)，该电池在首次充电中，Na+从Na3V2(PO4)3框架中脱出并形成NaV2(PO4)3基质，然而在接下来的循环中，由于电解液中Na+很少，只有Ni2+可以可逆嵌入NaV2(PO4)3基质中并形成NaNiV2(PO4)3。关于该电池说法错误的是( ) A．该电池在首次充电中，V元素化合价不变 B．充电时，Ni@C电极的电极反应式为：Ni2++2e-=Ni C．充电时，电解液中的阳离子向阴极移动 D．放电时，正极的电极反应式为：NaV2(PO4)3+ Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3 【答案】A 【解析】由电子移动方向可知，放电时，Ni@C电极是原电池的负极，镍在负极失去电子发生氧化反应生成镍离子，电极反应式为：Ni-2e-=Ni2+，右侧电极是正极，镍离子作用下NaV2(PO4)3在正极得到电子发生还原反应生成NaNiV2(PO4)3，电极反应式为：NaV2(PO4)3+ Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3；充电时，与直流电源负极相连的Ni@C电极是电解池的阴极，镍离子在阴极得到电子发生还原反应生成镍，电极反应式为：Ni2++2e-=Ni，右侧电极是阳极，NaNiV2(PO4)3在阳极失去电子发生氧化反应生成NaV2(PO4)3和镍离子，电极反应式为：NaNiV2(PO4)3-2e-=NaV2(PO4)3+ Ni2+。A项，由题意可知，首次充电中，形成NaV2(PO4)3基质发生的反应为：Na3V2(PO4)3-2e-= NaV2(PO4)3+2Na+，则反应中钒元素的化合价升高被氧化，A错误；B项，由分析可知，充电时，与直流电源负极相连的Ni@C电极是电解池的阴极，镍离子在阴极得到电子发生还原反应生成镍，电极反应式为：Ni2++2e-=Ni，B正确；C项，充电时，电解液中带正电荷的阳离子会向阴极移动，C正确；D项，由分析可知，放电时，右侧电极是正极，镍离子作用下NaV2(PO4)3在正极得到电子发生还原反应生成NaNiV2(PO4)3，电极反应式为：NaV2(PO4)3+ Ni2++2e-=NaNiV2(PO4)3，D正确；故选A。 难点 电解原理 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。 (4)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。 (5)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (6)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 (7)电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 (8)书写电极反应式时，要判断阳极溶解生成的阳离子是否和电解质溶液中的阴离子发生反应。 (9)对于电解质的复原问题，不仅要求溶质不变，还有注意溶质的浓度也不变。如用惰性电极电解CuSO4溶液，使电解质溶液复原的方法是加入一定量的CuO或CuCO3，而不是Cu(OH)2。 难点精练 1．(2026·江苏南通高三模拟预测)科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法正确的是( ) A．N极为阴极，CO2发生氧化反应 B．双极膜中水电离出的OH-迁移至N极区 C．电解一段时间后，M极区域溶液pH减小 D．M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 【答案】D 【解析】右边二氧化碳转化为甲醇和一氧化碳，化合价降低，得电子，所以N作阴极；左边氢气失电子，化合价升高，所以M作阳极。A．由题意知，CO2在N极得电子，发生还原反应，作阴极，A错误；B．M极(阳极)反应为：H2－2e-=2H＋，N极(阴极)反应为：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，因此双极膜中水电离出的OH-向M极迁移，B错误；C．M极(阳极)反应为：H2－2e-=2H＋，反应生成H+，同时，双极膜中水电离产生的OH-迁移至M极，与生成的H＋发生中和反应，使M极区域溶液pH基本不变，C错误；D．M极每消耗3molH2，转移6mol电子，若全部生成CH3OH，需要1mol CO2，若部分生成CO，则需要更多的CO2，才能消耗6mol电子，由题可知，有少量CO生成，则M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol，D正确；故答案选D。 2．(2026·江苏苏州高二阶段练习)如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是(　　) A．X极是电源负极，Y极是电源正极 B．a极上的电极反应是 C．电解过程中溶液的浓度不变 D．b极上产生2.24L(标准状况下)气体时，极上有析出 【答案】B 【解析】a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，说明b极生成OH-，为阴极(阴极连接电源负极)，则b极接电源Y极，故Y为电源负极，X为电源正极。A．由分析可知，Y为电源负极，X为电源正极，A错误；B．由分析可知，b极为阴极，a极为阳极，电解液为NaCl，Cl-在阳极失电子生成Cl2，电极反应式为：2Cl--2e-= Cl2↑，B正确；C．左边电解池Pt与电源正极X相连为电解池阳极，Cu为阴极，阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，阴极消耗Cu2+且无补充，CuSO4溶液浓度减小，C错误；D．b极生成2.24 L H2，标准状况下，物质的量为0.1 mol，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑ +2OH-，转移电子0.2 mol；左边电解池阴极(Cu电极)发生Cu2++ 2e-= Cu，生成0.1 mol Cu，即6.4 g，Pt极为阳极(生成O2)，不会析出Cu，D错误；故选B。 难点 电化学的计算技巧 原电池和电解池的相关计算，主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量的计算、阿伏加德罗常数测定的计算、溶液pH的计算，根据产物的量求转移电子的物质的量及根据转移电子的物质的量求产物的量等。在进行有关计算时，可运用以下基本方法： (1)根据总反应式计算。 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算。 ①用于串联电路中阴、阳两极产物或正、负两极产物在相同电量时的计算，其依据是各电极上转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算。 根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (式中M为金属，n为金属离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 提示：在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。 难点精练 1．在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，c(NO)＝6 mol·L－1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是( ) A．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol B．向电解后的溶液中加入98 g的Cu(OH)2可恢复为原溶液 C．原混合溶液中c(K＋)＝4 mol·L－1 D．电解后溶液中c(H＋)＝2 mol·L－1 【答案】B 【解析】用石墨作电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，n(O2)＝＝1 mol，阳极发生反应4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，生成1 mol氧气转移4 mol电子，阴极发生反应Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑，生成1 mol氢气，转移2 mol电子，因此Cu2＋放电转移2 mol电子，生成1 mol铜，则电解得到的Cu的物质的量为1 mol，故A项错误；根据电解原理和原子守恒，溶液中减少的原子有铜、氧、氢，向电解后的溶液中加入Cu(OH)2，可恢复为原溶液，需要1 mol Cu(OH)2，其质量为98 g，故B项正确；c(Cu2＋)＝＝2 mol·L－1，由电荷守恒可知，原混合溶液中c(K＋)为6 mol·L－1－2 mol·L－1×2＝2 mol·L－1，故C项错误；电解后溶液中c(H＋)为＝4 mol·L－1，故D项错误。 2．(2026·江苏苏州高二期中)装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 【答案】C 【解析】由图可知，甲装置是将化学能转化为电能的原电池，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O；乙装置为精炼池，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，精铜做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。A．由分析可知，电解精炼时，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，A正确；B．由分析可知，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O，所以电解过程中N电极消耗氢离子导致N区溶液的pH增大，B正确；C．由分析可知，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，则N电极消耗16 g氧气时，无法计算粗铜电极减少质量，C错误；D．由分析可知，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，D正确；故选C。 难点常见的离子交换膜 (1)离子交换膜的含义和作用 含义 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。 作用 ①能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。如：在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的Cl2进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯，防止与阴极产生的H2混合发生爆炸； ②能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用； ③用于物质的分离、提纯等； ④用于物质的制备，电解后溶液阴极区或阳极区得到所制备的物质； (2)离子交换膜的种类及作用 阳离子交换膜 ①只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过。 阳离子透过阳离子交换膜原电池正极(或电解池的阴极) ②以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开： 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：Cu2＋＋2e－===Cu Zn2＋通过阳离子交换膜进入正极区 阴离子交换膜 ①只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过。 阴离子透过阴离子交换膜电解池阳极(或原电池的负极) ②以Pt为电极电解淀粉­KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开： 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 阳极：2I－－2e－===I2 阴极产生的OH－移向阳极与阳极产物反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O 质子交换膜 ①只允许H＋和水分子通过，不允许其他阳离子和阴离子透过。 H＋透过质子交换膜原电池正极(或电解池的阴极) ②在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2： 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋ 阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极 双极膜 由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动，作为H＋和OH－的离子源。 难点精练 1．(2026·江苏扬州高三模拟预测)一种电化学处理含CO2的工业废气的装置，如图所示。图中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间H2O解离成H+和OH-向两极迁移。下列说法正确的是( ) A．b膜为阴离子交换膜 B．电解后KOH溶液pH上升 C．双极膜中消耗5.4 gH2O时，理论上可生成0.1molCH3OH D．催化电极上发生的反应为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O 【答案】D 【解析】A．催化电极将CO2被还原为CH3OH，发生还原反应，为阴极，反应需要消耗H+，双极膜解离出的H+要迁移到阴极，因此b膜是阳离子交换膜，不是阴离子交换膜，A错误；B．阳极反应：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，消耗OH-，虽然双极膜会补充OH-，但阳极反应每消耗4 molOH-，同时生成2 molH2O，会稀释KOH溶液，导致OH-浓度降低，pH下降，B错误；C．双极膜中1 molH2O解离生成1 molH+和1 molOH-，转移1 mol电子；阴极反应：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，生成1 molCH3OH需要得到6 mol电子，对应需要6 molH+，即消耗6 molH2O。，对应转移0.3 mol电子，可生成CH3OH，C错误；D．催化电极为阴极，在酸性溶液中，CO2被还原为CH3OH，碳元素从+4价变为-2价，得到6个电子，结合迁移过来的H+配平，反应式正确，D正确；故选D； 2．(2026·江苏连云港三模)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．I为阳离子交换膜，III为阴离子交换膜 B．电极b上发生的电极反应式为：[ Fe(CN)6]4-+e-=[ Fe(CN)6]3- C．须在3室中加入海水，电解池工作一段时间后，3室中可以得到淡化海水 D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上消耗标准状况下5.6LO2 【答案】D 【解析】该装置为电解池，电极a与外接电源负极相连作阴极，电极反应为 O2+2H2O+4e-=4OH-；电极b与外接电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应为[ Fe(CN)6]4--e-=[ Fe(CN)6]3-。该电解池工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，阳极有大量Li+，所以阳极的Li+通过离子交换膜Ⅲ向左移动，Cl-通过离子交换膜Ⅱ向右移动，在离子交换膜Ⅱ、Ⅲ之间得到LiCl，同时要淡化海水，所以离子交换膜Ⅰ、Ⅱ间的阴、阳离子向两侧移动，即Na+通过离子交换膜Ⅰ向左移动，Cl-通过离子交换膜Ⅱ向右移动，离子交换膜Ⅰ、Ⅱ间得到淡化的海水，故离子交换膜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜。A项，由分析知，I为阳离子交换膜，Na+通过离子交换膜Ⅰ向左移动；III为阳离子交换膜，Li+通过离子交换膜Ⅲ向左移动，A错误；B项，由分析知，电极b与外接电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应为[ Fe(CN)6]4--e-=[ Fe(CN)6]3-，B错误；C项，由分析可知，应在2室中加入海水以进行淡化，而3室用于收集LiCl，离子浓度会增大，无法得到淡化水，C错误；D项，每脱除58.5 g NaCl，电路中转移1 mol电子，根据a电极反应： O2+2H2O+4e-=4OH-计算可知，消耗0.25molO2，标准状况下体积为5.6L，D正确；故选D。 考点中和热测定 ▌例1 在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是(　　) A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．完成一次中和反应热测定实验，温度计需要使用2次，分别用于测混合液的初始温度和反应最高温度 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热 kJ/mol 【答案】D 【解析】中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温作用，减少实验过程中的热量损失，A错误；温度计为计量仪器，不能用于搅拌，B错误；中和热的测定中，需要测出反应前酸溶液和碱溶液的温度，混合反应后测最高温度，所以总共需要测量3次，C错误；醋酸溶于水发生电离反应为吸热反应，所以用醋酸和氢氧化钠反应来测定的热量数值偏小，但中和热为负值，则计算得出的中和热，D正确；故选D。 解题要点 (1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1 mol/L～0.5 mol/L)，这样溶液的密度可以认为和水的密度相同。 ①测定中和反应反应热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。 ②测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。 (2)要使用同一支温度计：分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 (4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 (5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和反应反应热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。 ▌迁移练1-1 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是( ) A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使酸碱充分反应，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、环形玻璃搅拌棒 【答案】A 【解析】使用环形玻璃搅拌棒是为了使酸碱充分反应，能加快反应速率，减小实验误差，故A正确；温度计测烧杯内混合溶液的温度，水银球不能接触烧杯底部，故B错误；用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，醋酸是弱酸，电离吸热，测出的中和热数值偏小，故C错误；中和热测定用不到天平，故D错误。 ▌迁移练1-2 用盐酸与NaOH溶液反应，测定中和反应的反应热。下列说法错误的是(　　) A．用温度计测量酸溶液的温度后，用水冲洗净、擦干后再测碱液的温度 B．为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液 C．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，反应热偏大 D．若量热器杯盖盖得不严密，反应热偏小 【答案】D 【解析】测量酸溶液温度后，温度计上残留的酸会与碱溶液在温度计上发生中和反应放热，导致测量的碱溶液初始温度偏高，因此用温度计测量酸溶液后冲洗擦干再测碱液温度，避免溶液混合影响测量，故A正确；采用稍过量的NaOH溶液可确保盐酸完全被中和，避免因反应物未完全反应导致热量测量不准确，符合实验设计原则，故B正确；醋酸为弱酸，电离过程吸热，中和反应放出的热量小于强酸强碱反应，Q减小，ΔH=-(Q为放出热量，n为水的物质的量)，ΔH的绝对值减小，即ΔH偏大，该说法正确，故C正确；无杯盖或盖不严密会导致热量散失，测量的ΔT偏小，Q=cmΔT减小，ΔH=-，ΔH的绝对值减小，即ΔH偏大，故D错误；故选D。 考点热化学方程式正误判断 ▌例2 煤的间接液化，一般是先将煤转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂的作用下合成甲醇。已知某些物质的燃烧热(25℃，101 kPa)如下表所示： 化学式(状态) C(s，石墨) 燃烧热(kJ/mol) 393.5 283 285.8 726.5 下列有关热化学方程式书写正确的是(　　) A． B． kJ/mol C．   kJ/mol D．C(s，石墨) 【答案】B 【解析】方程式未注明物质状态(如C应为固态，和应为气态)，不符合热化学方程式的书写规范，故A错误；根据燃烧热计算，ΔH=(-283)kJ/mol+2×(-285.8kJ/mol)-(-726.5kJ/mol)=-128.1 kJ/mol，方程式状态与数据一致，故B正确；的燃烧热为1mol对应-726.5 kJ，选项为2mol反应，ΔH应为-1453 kJ/mol，而非-726.5，故C错误；-283 kJ/mol是CO的燃烧热，而并不是石墨转化为CO的焓变，故D错误；故答案为B。 解题要点 判断热化学方程式的书写是否正确的方法 ▌迁移练2-1 (2026·山东枣庄高二期中)下列叙述正确的是(　　) A．甲烷的燃烧热为，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 B．在一定条件下将和置于密闭容器中充分反应，放出热量，则反应的热化学方程式为  C．已知 ， ，则 D．与反应生成和。在、下，已知该反应每消耗1mol，故热，则该反应的热化学方程式是：  【答案】C 【解析】燃烧热要求生成液态水，而方程式中为气态，A错误；可逆反应不能完全进行，实际应小于，且反应物和生成物状态没有标注，B错误；完全燃烧(生成)放热更多，更负，故，C正确；每消耗1 mol放热，4 mol应放热，应为负值，D错误；故选C。 ▌迁移练2-2 (2026·河南高二期中)下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是(　　) A．乙醇摩尔燃烧焓的热化学反应方程式为：  kJ/mol B．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)(红磷)，)s kJ/mol C．已知  kJ/mol，则1mol与3mol在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ的热量 D．已知  kJ/mol，则  kJ/mol 【答案】B 【解析】乙醇燃烧焓要求生成液态水，而方程式中为气态，A错误；白磷为，转化为红磷释放b kJ热量，则白磷释放4b kJ热量，热化学方程式正确，B正确；合成氨为可逆反应，无法完全反应，实际放热量小于92.4 kJ，C错误；生成BaSO4沉淀伴随额外的热效应，故不等于两倍中和热，D错误；故选B。 考点能量与图像的关系分析 ▌例3 【热化学方程式综合应用】(2026·福建泉州期末)土壤中的微生物将大气中的H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化如图。下列说法错误是( ) A．总反应热化学方程式为：   B．该转化过程决速步骤的活化能为330.5kJ·mol−1 C．2S(s)＋2H2O(g)2H2S(g)＋O2(g)为吸热反应 D．H2S标准燃烧热为-221.2kJ·mol−1 【答案】D 【解析】A项，总反应的焓变ΔH等于生成物总能量减去反应物总能量。由图可知反应物H2S(g)＋2O2(g)的相对能量为221.2kJ・mol-1，生成物2H+(aq)+SO42-(aq) 的相对能量为-581.5kJ・mol-1，因此ΔH=-581.5-221.2=-802.7kJ・mol-1，热化学方程式书写正确。A正确；B项，多步反应的决速步骤是活化能最大的一步。第一步反应的活化能为406-221.2=184.8kJ・mol-1，第二步反应的活化能为330.5-0=330.5kJ・mol-1，因此第二步是决速步骤，其活化能为330.5kJ・mol-1。B正确；C项，由图中信息可知，第一步反应H2S(g)+2O2(g)=S(s)+O2(g)+H2O(g)的ΔH=0-221.2=-221.2kJ・mol-1。其逆反应S(s)+H2O(g)=H2S(g)+O2(g)的ΔH=+221.2kJ・mol-1，将该反应乘以2得，ΔH=+442.4kJ・mol-1，为吸热反应。C正确；D项，标准燃烧热的定义是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。H2S完全燃烧的稳定产物应为SO2(g)和H2O(l)，而图中第一步反应生成的是S(s)和H2O(g)，并非稳定氧化物，因此-221.2kJ・mol-1不是H2S的标准燃烧热。D错误；故选D。 解题要点 (1)先对比反应物、生成物总能量的高低，快速判断吸放热； (2)牢记三个计算式，ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=正反应活化能-逆反应活化能； (3)注意反应热只与始态、终态有关，与反应路径无关，不受催化剂改变活化能的影响。 ▌迁移练3-1 (2026·北京昌平二模)HCN(g)与HNC(g)在一定条件下可以发生互变，反应过程能量变化如图。 下列说法正确的是( ) A．该条件下，HCN(g)比HNC(g)更稳定 B．由HCN(g)生成1 mol HNC(l)，需吸收的能量大于59.3 kJ C．HCN(g)转化为HNC(g)的过程中所有化学键均发生断裂 D．催化剂可以降低反应的ΔH，使HCN(g)更易转化为HNC(g) 【答案】A 【解析】A项，物质的能量越低越稳定。图中显示 HCN(g) 的能量低于 HNC(g) ，因此 HCN(g) 更稳定，A正确；B项，根据图表计算，HCN(g)→HNC(g)吸收的热量为59.3 kJ。物质从气态变为液态(HNC(g)→HNC(l))是一个放热过程(凝结放热)。根据盖斯定律：ΔH总=ΔH气相反应+ΔH液化，ΔH总=(+59.3 kJ)+(负值)，吸收的能量应该小于59.3kJ，B错误；C项，这是一个异构化反应。HCN ( H-C≡N ) 转化为 HNC ( H-N≡C )。在这个过程中，C≡N 键并没有完全断裂成独立的C原子和N原子，而是发生了重排。虽然H-C键断裂形成了H-N键，但说“所有化学键均发生断裂”通常指原子完全解离，这不符合异构化反应的特征，C错误；D项，催化剂的作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率，但它不能改变反应的焓变(ΔH)。ΔH只取决于始态和终态的能量差，与路径无关，D错误；故选A。 ▌迁移练3-2 (2026·浙江嘉兴高二期中)常温下，CuSO4(s)和CuSO4•5H2O(s)溶于水及CuSO4•5H2O(s)受热分解的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．CuSO4•5H2O(s)受热分解是放热反应 B．CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高 C．ΔH3＜ΔH2 D．ΔH3=ΔH1-ΔH2 【答案】B 【解析】CuSO4•5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)  ∆H1＞0，则CuSO4•5H2O(s)受热分解是吸热反应，A不正确；CuSO4(s)溶于水时生成Cu2+(aq)+(aq)， ∆H2＜0，表示溶解放出热量，会使溶液温度升高，B正确；从图中可以看出，ΔH3＞0，ΔH2＜0，则ΔH3＞ΔH2，C不正确；|ΔH1|=|ΔH2|+|ΔH3|，则|ΔH3|=|ΔH1|-|ΔH2|=ΔH1+ΔH2，D不正确；故选B。 考点盖斯定律及其应用 ▌例4 MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、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．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0 B．ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)＞0 C．ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO) D．对于MgCO3和CaCO3，ΔH1+ΔH2＞ΔH3 【答案】C 【解析】根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，又易知Ca2+半径大于Mg2+半径，所以CaCO3的离子键强度弱于MgCO3，CaO的离子键强度弱于MgO。A项，ΔH1表示断裂CO32-和M2+的离子键所吸收的能量，离子键强度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A项正确；B项，ΔH2表示断裂CO32-中共价键形成O2-和CO2吸收的能量，与M2+无关，因而ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)＞0，B项正确；C项，由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)＜0，而ΔH3表示形成MO离子键所放出的能量，ΔH3为负值，CaO的离子键强度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)＞ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)＞0，C项错误；D项，ΔH1+ΔH2＞0，ΔH3＜0，故ΔH1+ΔH2＞ΔH3，D项正确。故选C。 解题要点 (1)利用盖斯定律求反应热的三步流程 找出 根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知热化学方程式 调整 ①根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式的方向，同时调整ΔH的符号。 ②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同时调整ΔH的值 加和求ΔH 将调整好的热化学方程式和ΔH分别进行加和。确定目标反应的焓变ΔH 可概括为：找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。 (2)运用盖斯定律的三个注意事项 ①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 ②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 ③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。 ▌迁移练4-1 根据图示关系，下列说法错误的是(　　) A．   B．一定条件下，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 C．表示(g)燃烧热的热化学方程式为   D．(g)与(g)的反应可以设计成原电池 【答案】C 【解析】S(s)转化为S(g)需要吸收能量，则S(g)能量高于S(s)，S(g)燃烧生成SO2(g)释放的热量更多，焓变更小，由图可知S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.9 kJ·mol-1，故S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH<-296.9 kJ·mol-1，A正确；由盖斯定律可知，一定条件下，ΔH只取决于反应体系的始态和终态，与反应途径无关，B正确；燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物，其中H→H2O(l)，而选项中产物为H2O(g)，不符合燃烧热定义，C错误；H2S与O2的反应为自发的氧化还原反应(H2S被氧化，O2被还原)，可设计为原电池将化学能转化为电能，D正确；故选C。 ▌迁移练4-2 、和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A． B．的 C．X是 D．存在   【答案】D 【解析】、和氧气的反应过程与能量变化关系如图，可得热化学方程式、。根据盖斯定律所表示的反应为，由低能量生成高能量的物质，故属于吸热反应，即，A正确；，能量比低，故燃烧时气态放热更多，即，B正确；根据元素守恒可知，X为，C正确；根据盖斯定律，8倍的减去8倍的得到的，D错误；故选D。 考点反应热大小比较 ▌例5 据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是( ) A．Br2(g)+H2(g)=2HBr(g) ΔH1，Br2(l)+H2(g)=2HBr(g) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2 B．2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1，2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ΔH2，则有ΔH1>ΔH2 C．4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2 D．C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1，C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2，则有ΔH1<ΔH2 【答案】B 【解析】A项，依据盖斯定律分析，液态溴变化为气态溴需要吸收热量，反应是放热反应，焓变是负值，所以△H1＜△H2，A正确；B项，S燃烧生成二氧化硫放热，反应是放热反应，焓变是负值，所以△H1＜△H2，B错误；C项，铝活泼性大于铁，能量高于铁，反应是放热反应，焓变是负值，△H1＜△H2，C正确；D项，碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧生成CO放出的热量，反应是放热反应，焓变是负值，所以△H1＜△H2，D正确；故选B。 解题要点 (1)比较ΔH的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。 (2)反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH不同。 (3)ΔH是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH均比放热反应的ΔH大；放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小，但|ΔH|越大。 (4)同一物质，状态不同，反应热亦不同。 。 (5)对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。 ▌迁移练4-1 (2026·重庆高三模拟)氢氟酸是一种弱酸，其电离过程放热，已知下列反应。下列说法正确的是( ) ①HF(aq)+OH-(aq) = F-(aq)+H2O(l) ΔH1=a kJ·mol-1 ②H3O＋(aq)+OH-(aq) = 2H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1 ③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F-(aq) ΔH3=c kJ·mol-1 ④F-(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH-(aq) ΔH4=d kJ·mol-1 A．b＜a＜0 B．c=a-b，c＜0 C．c>0，d＜0 D．d=b＋c，d＜0 【答案】B 【解析】A项，反应②为强酸强碱的中和反应，中和反应都是放热反应，故 ΔH2=b＜0 ；反应①为HF与OH⁻的中和反应，HF电离也放热，总放热量大于反应②，放热越多焓变越小，故a＜b＜0，A错误；B项，根据盖斯定律，反应③=反应①-反应②，因此焓变关系为ΔH3=ΔH1-ΔH2，即c=a-b，已知HF电离过程放热，故c＜0，B正确；C项，HF电离放热，故c＜0；反应④是F⁻的水解反应，为反应①的逆过程，属于吸热反应，故d＞0，C错误；D项，由c=a-b可得b+c=a，反应④是反应①的逆过程，故，且d＞0，D错误；故选B。 ▌迁移练4-2 (2026·河北邢台高三联考)相同温度和压强下，已知下列反应均能自发进行，下列判断正确的是(　　) ①         ② ③ ④ A．ΔH1＜0 ΔH2＞0 B．ΔH1＞ΔH2 C．ΔH3＞ΔH4 D．ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4=0 【答案】C 【解析】A项，反应①和②均为燃烧反应，ΔH1和ΔH2均小于0，A错误；B项，ΔH1是C(石墨)→CO2的焓变，ΔH2是CO→CO2的焓变，因C(石墨)→CO2释放热量更多，ΔH1<ΔH2，B错误；C项，根据盖斯定律，ΔH3=ΔH4+ΔH2−ΔH1，因ΔH1<ΔH2，ΔH2−ΔH1＞0，故ΔH3＞ΔH4，C正确；D项，根据盖斯定律，ΔH3=ΔH4+ΔH2−ΔH1，ΔH1−ΔH2−ΔH3+ΔH4=2(ΔH1−ΔH2)≠0，D错误；故选C。 考点可充电电池的工作原理及应用 ▌例6 (2026·江苏苏州高二阶段练习)太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过，电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C。下列说法正确的是(　　) A．放电时Li+从左边移向右边，从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 C．充电时M极连接电源的负极，电极反应式为6C+xe-= D．充电时电路中通过2.0mol电子，产生28gLi 【答案】B 【解析】电池反应式为LixC6+Li1-xFePO4LiFePO4+6C，由图可知，M极为负极，电极反应式为LixC6-xe-═xLi++6C，N极为正极，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4，充电时，M极为阴极，电极反应式为xLi++6C+xe-═LixC6，N极为阳极，电极反应式为LiFePO4-xe-═Li1-xFePO4+xLi+。A．放电时，负极生成锂离子，正极消耗锂离子，故Li+从左边移向右边，隔膜为阳离子交换膜，磷酸根离子不能透过，故A错误；B．放电时，N极为正极，电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4，故B正确；C．充电时，M极为阴极，连接电源的负极，电极反应式为xLi++6C+xe-═LixC6，故C错误；D．充电时电路中通过2.0mol电子，阴极生成Li的质量为2mol×7g/mol=14g，故D错误；答案选B。 解题要点 解答可充电电池题目的思路 ▌迁移练4-1 (2026·甘肃白银三模)一种Al-LiFePO4高容量固态电池的结构如图所示，锂离子可自由通过锂离子导体膜。下列说法错误的是( ) A．充电时，A极为阴极，发生还原反应 B．放电时，Li+从左侧通过导体膜向右侧移动，被B极吸附 C．放电时，左室中电解质的质量会增大 D．为了提高电池效率，可用盐酸做电解液 【答案】D 【解析】放电时金属Al为负极，Al失电子发生氧化反应，B极Li1-xFePO4转化为LiFePO4，Fe元素化合价降低，B极为正极，Li+向正极移动，阴离子无法通过锂离子导体膜。充电时A极连接电源负极，为阴极，发生还原反应。Al为活泼金属，可与盐酸反应，因此不能用盐酸作电解液。A项，充电时A极连接电源负极，为阴极，得电子发生还原反应，A正确；B项，放电时为原电池，阳离子向正极移动，B为正极，Li+从左侧通过导体膜向右侧移动，参与正极反应被B极吸附，B正确；C项，放电时左室Al失电子生成Al3+进入电解质，为平衡电荷，等电荷量的Li+从左室迁移到右室，Al的摩尔质量大于3倍Li的摩尔质量，因此左室电解质质量增大，C正确；D项，盐酸可与Al电极发生反应，且H+会优先得电子生成氢气，降低电池效率，不可用盐酸做电解液，D错误；故选D。 ▌迁移练4-2 (2026·广西柳州高三模拟)我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“Na-CO2”电池，Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述错误的是( ) A．放电时，电路中转移0.4mole-，多壁碳纳米管电极增重13.2g B．放电时，采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附CO2的能力 C．充电时，电源电极a 为正极，Na+向钠箔电极方向移动 D．充电时，阳极反应式为2Na2CO3+C-4e-=3CO2+4Na+ 【答案】A 【解析】放电时，钠箔为负极，多壁碳纳米管为正极；充电时，钠箔为阴极，多壁碳纳米管为阳极；电源电极a为正极，b为负极。A项，放电时正极发生还原反应，生成的Na2CO3与C 均沉积在多壁碳纳米管电极，正极反应式为：3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C，转移0.4mol电子时，生成0.2mol Na2CO3和0.1mol C，电极增重，A错误；B项，多壁碳纳米管比表面积大，吸附能力强，作电极可增强吸附CO2的能力，B正确；C项，充电时，多壁碳纳米管为阳极，接电源正极a，阳离子Na+向阴极(钠箔电极)移动，C正确；D项，充电时，阳极发生氧化反应，是放电正极反应的逆过程，反应式为2Na2CO3+C-4e-=3CO2+4Na+，D正确；故选A。 考点燃料电池的工作原理及应用 ▌例7 (2026·海南省直辖县级单位高三模拟)微生物燃料电池耦合人工湿地系统可用于生产、生活废水处理并提供电能，系统内产电微生物由根沉积物和废水提供，其原理如图所示： 下列有关叙述正确的是( ) A．MFC-CW系统中电子由A极流向B极 B．此电池工作过程中H+移向厌氧下部 C．若电路中转移0.2mole-，则A极消耗1.12LO2 D．A极反应式为O2＋4H＋＋4e-=2H2O 【答案】D 【解析】由图可知，厌氧下部的B极上CH3COO-失电子生成CO2，发生氧化反应，B为负极；好氧上部的A极上O2得电子，发生还原反应，A为正极。A项，原电池中电子由负极(B极)经外电路流向正极(A极)，系统中电子由B极流向A极，A错误；B项，原电池中阳离子向正极移动，正极A极位于好氧上部，因此H+移向好氧上部，B错误；C项，题干未说明气体处于标准状况下，无法根据电子转移物质的量计算消耗O2的体积，C错误；D项，A极为正极，O2得电子与H+结合生成H2O，电极反应式为O2＋4H＋＋4e-=2H2O，D正确；故选D。 解题要点 (1)燃料电池的电极本身不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。燃料和氧化剂连续地由外部供给。 (2)对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以CO形式存在。 (3)书写燃料电池电极反应式的三大步骤 ①先写出燃料电池总反应式 一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 ②再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。 A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ③最后写出燃料电池负极的电极反应式 燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 ▌迁移练4-1 (25-26·高一上·广东中山·期末)下 【典例11】某氢氧燃料电池工作示意图如图。下列说法中，正确的是(　　) A．电极a为电池的正极 B．电极b表面反应为：O2+4e-+4H+=2H2O C．电池工作过程中OH-向b电极迁移 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率 【答案】D 【解析】由图可知，电极a为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。A．由分析可知，电极a为电池的负极，A错误；B．已知电解质溶液为KOH溶液，故电极b表面反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，B错误；C．原电池工作工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移动负极，结合分析电极a为负极，电极b为正极，故电池工作过程中OH-向a电极迁移，C错误；D．氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能，能量的转化率高于火力发电，提高了能源利用率，D正确；故答案为D。 ▌迁移练4-2 内部重整式高温燃料电池具有良好的商业化前景，其基本工作原理(以CH4为原料，熔融碳酸盐为电解质)如图所示。下列说法正确的是( ) A．b极为正极，发生还原反应 B．电子流向：a极→导线→b极→电解质→a极 C．a极电极反应为CH4- 8e- +4CO32-=5CO2+2H2O D．该电池所用的隔膜一定属于阳离子交换膜 【答案】A 【解析】由装置可知a电极上CO和H2失电子生成CO2和H2O，则a极为负极，b极为正极，b电极上O2得电子结合CO2生成CO32-，CH4和水反应生成CO和H2。A项，由以上分析可知b极为正极，得电子发生还原反应，故A正确；B项，电子不经过电解质，故B错误；C项， a极反应物不是甲烷，故C错误；D项，熔融碳酸盐为电解质，故隔膜允许碳酸根离子通过，为阴离子交换膜，故D错误；故选A。 考点电解规律 ▌例8 (2025·江西九师联盟高三联考)光电共轭聚合物网络用于太阳能驱动硝酸盐转化氨和氧气。电化学装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．上述装置实现太阳能全部转化成化学能 B．a极电极反应式为NO3-+6H2O+8e-=NH3＋9OH- C．装置工作一段时间后，KOH溶液的浓度降低 D．同温同压下，生成aLNH3时理论上逸出0.5aLY 【答案】B 【解析】a极上NO3-转化为NH3，N元素化合价从+5降低至-3，发生还原反应，故a为阴极，b为阳极，电解质为碱性KOH溶液，阳极上OH-失电子生成O2 ，气体Y为O2 ，配平两极电极反应式，明确电子守恒关系。A项，太阳能转化为电能、电能转化为化学能的过程中均存在能量损耗，部分能量会转化为热能散失，不可能全部转化为化学能，A错误；B项，a为阴极，碱性环境下NO3-得电子生成NH3，电荷、原子均守恒的电极反应式为NO3-+6H2O+8e-=NH3＋9OH-，B正确；C项，总反应为NO3-+2H2O=NH3＋2O2+OH-，反应消耗水且生成OH-，故KOH溶液浓度增大，C错误；D项，根据电子守恒，生成1molNH3转移8mol电子，生成1molO2 转移4mol电子，同温同压下气体体积比等于物质的量之比，故生成时，逸出O2 的体积为，D错误；故选B。 解题要点 (1)阴极产物判断 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的一般是溶液中的阳离子。阳离子的放电顺序如下： 水中的H+放电的电极反应式为：2H2O+2e-===H2↑+2OH-(放H2生碱) (2)阳极产物判断 ①活性电极(除Au、Pt外的金属)作阳极，则活性电极失去电子，发生氧化反应。 ②惰性电极(Pt、石墨等)作阳极，要依据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序如下： 碱(OH-)放电的电极反应式为：4 OH--4e-===O2↑+2H2O 水中的OH-放电的电极反应式为：2H2O-4e-===O2↑+4H+(放O2生酸) (1)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。 (2)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。 (3)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (4)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 (5)电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 ▌迁移练4-1 (2026·山西运城高三联考)以双金属团簇催化剂Cu-Ni电催化硝酸还原反应的机理如图虚线框内所示，下列说法错误的是(*为催化剂表面吸附的微粒)( ) A．X电极连接电源的正极 B．电极上生成NH3的过程存在反应*NOH+*H=*N+H2O C．电解一段时间后，溶液中[n(HClO)+n(ClO-)]增大 D．生成1molN2，理论上电路中转移10 mol电子 【答案】D 【解析】由图可知，X极氯离子失去电子发生氧化反应生成次氯酸根离子，为阳极，则Y为阴极。A项，X极氯离子失去电子发生氧化反应生成次氯酸根离子，则X极为阳极，X电极连接电源的正极，故A正确；B项，电极上生成NH3的过程中存在*NOH和*H反应生成*N和H2O的反应：*NOH+*H=*N+H2O，故B正确；C项，阴极硝酸根得电子变为氨气，每生成1mol氨气转移8mol电子，则阳极生成4molClO-，生成的NH3与ClO-的比例为1：4，随后两者反应生成氮气，方程式为：2NH3+3ClO-=N2↑＋3Cl-+3H2O，则电解一段时间后，溶液中[n(HClO)+n(ClO-)]增大，故C正确；D项，由上述选项的分析可知，生成1molN2，阴极生成2molNH3，理论上电路中需要转移16mol电子，故D错误；故选D。 ▌迁移练4-2 (2026·河南许昌三模)利用电解原理将污染物硝酸盐(NO3-)高效转化为氨，兼具环境修复与绿氨合成的功能。下图为污水处理及将所得氨气用于转化为电能的组合装置。 下列说法错误的是( ) A．M极与电源负极相连 B．X极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2↑＋6H2O C．乙膜宜选用阴离子交换膜 D．每处理1L0.1mol·L-1NO3-废液，N极同时生成4.48 L O2(标准状况下) 【答案】D 【解析】电解装置将NO3-还原为NH3，燃料电池消耗生成的NH3实现电能转化。电解池中，M极发生还原反应，电极反应为NO3-+6H2O+8e-=NH3↑＋9OH-，故M为阴极，与电源负极相连；N极发生氧化反应，电极反应为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋。右侧燃料电池中，X极通入NH3发生氧化反应：2NH3+6OH--6e-=N2↑＋6H2O，为负极；Y极通入O2发生还原反应，为正极。A项，M极上NO3-得电子被还原为NH3，发生还原反应，电解池中阴极与电源负极相连，故M极与电源负极相连，A正确；B项，氨氧燃料电池中，X极为负极，NH3在碱性条件下失电子被氧化为N2，电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2↑＋6H2O，B正确；C项，燃料电池正极生成的OH-需要向负极移动参与反应，乙膜选用阴离子交换膜可允许OH-通过，维持膜两侧溶液离子浓度基本不变，C正确；D项，电解时，M极上除了主反应NO3-→NH3外，还存在副反应生成H2，所以无法计算，D错误；故选D。 考点电解池原理的应用 ▌例9 (2026·江苏苏州高二阶段练习)利用双极膜电解Na2SO4制备NaOH，捕集烟气中CO2，制备NaHCO3，原理如图所示： 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的H2O解离，提供H+和OH-。 下列说法正确的是(　　) A．阴极反应式：2H2O+2e-=H2↑＋2OH- B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ为阳离子交换膜 C．电路中转移2mol电子时，整套装置将制得4molNaOH D．电路中转移1mol电子时，离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成1molH2SO4 【答案】C 【解析】由图知，与电源负极相连的电极为阴极，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，与电源正极相连的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，钠离子通过离子交换膜Ⅰ移向阴极，故Ⅰ为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜Ⅱ向右移动，故Ⅱ阴离子交换膜，双极膜处氢离子向左移动，氢氧根向右移动，钠离子通过阳离子交换膜向左移动，硫酸根通过阴离子交换膜向右移动。A．由分析知，阴极反应式：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，A错误；B．由分析知，Ⅰ为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B错误；C．电路中转移2mol电子时，2molNa+通过离子交换膜Ⅰ在阴极附近得到2molNaOH，同理，在双极膜和阳离子交换膜之间得到2molNaOH，共得到4molNaOH，C正确；D．电路中转移1mol电子时，双极膜处1mol氢离子向左移动，离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成0.5molH2SO4，D错误；故选C。解题要点 (1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和气体分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合发生爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO而影响烧碱的质量。 (2)电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属附着在阴极上。 (3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其他活泼性弱于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 (4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 ▌迁移练4-1 下列有关电解原理的应用说法错误的是(　　) A．电解熔融CaCl2可以得到Ca B．氯碱工业中的离子交换膜为阳离子交换膜 C．在铜的精炼过程中，溶液中Cu2+的浓度保持不变 D．利用阳极氧化处理铝制品表面，形成致密的氧化膜达到防腐的目的 【答案】C 【解析】A．电解熔融CaCl2时，Ca2+在阴极被还原为Ca，Cl-在阳极被氧化为Cl2，A正确；B．氯碱工业中，阳离子交换膜允许Na+通过，阻止Cl-和OH-混合，确保NaOH纯度，B正确；C．铜精炼时，阳极粗铜中的杂质金属(如Fe、Zn)溶解，但阴极仅析出Cu，导致溶液中Cu2+浓度逐渐降低，C错误；D．阳极氧化使铝表面生成致密Al2O3膜，隔绝腐蚀介质，D正确；故选C。 ▌迁移练4-2 (25-26·高一上·广东中山·期末) 【变式13-1】 【变式13-2】离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如图。关于该电解池的说法不正确的是(　　) A．Cl-比OH-容易失去电子， H+比Na+容易获得电子 B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出 C．从a口流出的溶液中浓度大于c口进入溶液浓度 D．离子交换膜既能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与接触 【答案】C 【解析】由图可知，左侧电极Cl-失电子生成Cl2，Cl元素的化合价由-1价变为0价，则左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上H2O得电子生成H2和OH-，离子交换膜为阳离子交换膜，Na+从阳极室向阴极室移动，则c为饱和食盐水，b为NaOH，d为稀NaOH溶液，a为稀NaCl溶液。A．根据图知，左侧电极得到Cl2、右侧电极得到H2，说明Cl-比OH-容易失去电子， H+比Na+容易获得电子，故A正确；B．通过以上分析知，饱和食盐水从c口补充，浓NaOH溶液从b口流出，故B正确；C．从a口流出的溶液是淡盐水，c口进入的溶液是饱和食盐水，所以从a口流出的溶液浓度小于c口进入的溶液浓度，故C错误；D．该图中是阳离子交换膜，只能阳离子通过，阴离子和分子不能通过，所以能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触，故D正确；故选C。 考点金属的腐蚀 ▌例10 2026·江苏苏州高二阶段练习)NaCl是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在NaCl—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是(　　) A．腐蚀过程中，Fe为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C．Cl-对腐蚀反应起催化作用 D．腐蚀过程中水体酸性增强 【答案】D 【解析】A．铁是活泼的金属，腐蚀过程中，Fe作负极，发生失去电子的氧化反应，A正确；B．正极氧气得到电子，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；C．根据题干信息可判断Cl-对腐蚀反应起催化作用，C正确；D．图示为吸氧腐蚀，正极生成OH-，水体应该碱性增强，D错误；故答案选D。 解题要点 (1)分析金属发生腐蚀的环境，确定金属发生腐蚀的类型及变化 (2)判断金属腐蚀快慢的规律 ①对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 ②对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 ③活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。 ④对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快 ▌迁移练4-1 文物出土前，自然的侵蚀、损坏会破坏其原貌，电化学腐蚀也是破坏文物原貌的重要因素之一。下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是(　　) A．青铜神树 B．太阳神鸟金饰 C．彩陶双连壶 D．骨笛 【答案】A 【解析】A．青铜神树由青铜(铜锡合金)制成，在潮湿环境中易形成电解质溶液，不同金属间构成微电池，发生电化学腐蚀，A符合题意；B．太阳神鸟金饰由金制成，金是化学性质很稳定的单一金属，自身难以构成原电池发生电化学腐蚀，B不符合题意；C．彩陶双连壶为陶瓷制品，属于非金属材料，无法形成电化学腐蚀，C不符合题意；D．骨笛主要成分为钙质和有机质，属于非金属，腐蚀属于化学或生物降解，D不符合题意；故选A。 ▌迁移练4-2 (2025·江苏连云港高二期末)铜板上的铁铆钉暴露在空气中，表面被潮湿空气或雨水浸润容易生锈，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．铜板上的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH- B．腐蚀过程中电子从铁移向铜 C．当有1molFe2+生成时，水膜中释放22.4LH2 D．铁铆钉腐蚀过程中化学能全部转化为电能 【答案】B 【解析】铜板表面被潮湿空气或雨水浸润，空气中的CO2、SO2溶解其中，形成电解质溶液，组成原电池，加速了铁的腐蚀，铁为负极失电子产生二价铁离子，铜为正极，H+得到电子产生H2。A．图示为铁的析氢腐蚀，铜板上的电极反应：2H＋＋2e-=H2↑，故A错误；B．原电池中，电池从负极流向正极，因此是从铁移向铜，故B正确；C．未说明气体所在状态，无法计算H2体积，故C错误；D．铁铆钉腐蚀过程中化学能一部分转化为电能，一部分转化为热能等形式，故D错误；故答案选B。 考点金属的防护 ▌例11 (25-26高二上·江苏苏州·期中)两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图，下列说法不正确的是(　　) A．图1、图2中钢闸门均为电子输入的一端 B．图1、图2中钢闸门上均主要发生了还原反应 C．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子，被氧化损耗 D．图1是牺牲阳极的阴极保护法，图2是外加电流的阴极保护法 【答案】C 【解析】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极失去电子被氧化，钢闸门为负极，为电子输入的一端；图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，闸门为阴极，为电子输入的一端，故A正确；B．图1、图2中钢闸门分别为正极、阴极，其上均主要发生了还原反应，故B正确；C．图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，故C错误；D．图1为牺牲阳极的阴极保护法，图2是外加电流的阴极保护法，故D正确；故选C。 解题要点 外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 ▌迁移练4-1 利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀，其装置如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．该保护法实现了电能全部转化为化学能 B．钢闸门作阳极，与电源的正极相连 C．辅助电极可以使用石墨 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 【答案】C 【解析】利用外加电流的阴极保护法减缓海水中钢铁闸门的腐蚀，则钢闸门作阴极，与直流电源负极相连。A．该保护法可阻止铁失电子，但由于有一部分电能转化为热能等，所以电能不能全部转化为化学能，A不正确；B．由分析可知，钢闸门作阴极，与电源的负极相连，B不正确；C．辅助电极作阳极，应具有不溶性，而石墨是不溶性的惰性电极，所以可使用石墨作辅助电极，C正确；D．海水中含有大量的电解质，导电性比河水强，钢铁在海水中更容易形成原电池，所以钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D不正确；故选C。 ▌迁移练4-2 远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀，利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是(　　) A．船体在海水中主要发生吸氧腐蚀 B．船体发生腐蚀时，负极反应式为 C．若X为碳棒，为减缓船体的腐蚀，开关K应置于M处 D．若X为废铁，开关K置于N处，该防护法称外加电流阴极保护法 【答案】C 【解析】A．海水呈弱碱性，钢铁船体在海水中构成原电池，船体在海水中主要发生吸氧腐蚀，故A正确；B．钢铁船体在海水中构成原电池，钢铁中的铁为负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故B正确；C．若X为碳棒，当开关K置于M处时，构成原电池，船体作负极被腐蚀；当开关K置于N处时，构成电解池，船体作阴极被保护，则开关K应置于N处，故C错误；D．若X为废铁，开关K置于N处，构成电解池，船体作阴极被保护，该防护法称外加电流阴极保护法，故D正确；故选C。 基础达标 1．(2026·上海徐汇高二期末)下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．灼热的碳与反应 B．碳酸钙受热分解 C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 【答案】A 【解析】灼热的碳与CO2反应生成CO，反应前后碳元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，且该反应为吸热反应，A符合题意；碳酸钙受热分解为CaO和CO2，该反应属于吸热反应，但反应前后各元素化合价未变化，不属于氧化还原反应，B不符合题意；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应前后铁元素和氢元素的化合价均发生了变化，属于氧化还原反应，但该反应为放热反应，C不符合题意；甲烷在氧气中燃烧生成CO2和H2O，反应前后碳元素、氧元素的化合价均发生了变化，属于氧化还原反应，但燃烧均为放热反应，D不符合题意；故选A。 2．(2026·河北衡水高二期末)下列反应中，属于氧化还原反应且反应物能量比生成物能量低的是( ) A．天然气的燃烧 B．过氧化钠中加水 C．碳和二氧化碳的化合反应 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应 【答案】C 【解析】天然气的燃烧是氧化还原反应(C和O的化合价变化)，但燃烧为放热反应，反应物能量高于生成物，A不符合题意；过氧化钠加水是氧化还原反应(O的化合价变化)，但反应剧烈放热，反应物能量高于生成物，B不符合题意；碳和二氧化碳的化合反应是氧化还原反应(C的化合价变化)，且该反应为吸热反应，反应物能量低于生成物，C符合题意；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，但无化合价变化，不属于氧化还原反应，D不符合题意；故选C。 3．(2025·江苏镇江高二阶段练习)下列有关化学用语表示正确的是( ) A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为Fe-3e-=Fe3+ B．电解精炼铜时，阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu C．用铜作电极电解NaCl溶液：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ D．情性电极电解氯化镁溶液离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 【答案】B 【解析】A．潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为Fe-2e-=Fe2+，故A错误；B．电解精炼铜时，阴极铜离子得电子生成铜单质，故B正确；C．用铜作电极电解NaCl溶液，阳极铜失去电子发生氧化反应： ，故C错误；D．情性电极电解氯化镁溶液，会生成氢氧化镁沉淀，离子方程式为Mg2++2Cl－＋2H2OMg(OH)2＋H2↑＋Cl2↑，故D错误；故选B。 4．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。下列说法错误的是( ) A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 【答案】C 【解析】通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，A项正确；阴极发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B项正确；断电时发生原电池反应，锌环失电子作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误；断电时锌作负极，属于牺牲阳极法，D项正确。 5．(2026·江苏镇江高二月考)粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是( ) A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极存在Cu2+能被氧化 C．精炼时，阳极反应只有：Cu-2e-=Cu2+ D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵重金属 【答案】D 【解析】A．电解精炼粗铜时，粗铜在反应过程中生成Cu2+进入电解质溶液，发生氧化反应为阳极，A错误；B．阴极反应为Cu2++2e-=Cu，在此过程中Cu2+被还原，B错误；C．粗铜中含有Fe、Zn等活泼性比Cu强的金属，在精炼过程会优先被氧化，C错误；D．电解后，阳极泥主要成分是活泼性比Cu弱的金属，其中包含Ag、Au等贵重金属，D正确；故答案选D。 6．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( ) A．温度计的水银柱不断上升 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应物总能量大于生成物总能量 【答案】B 【解析】温度计水银柱不断上升，说明反应过程中溶液温度升高，该反应是放热反应，A不符合题意；针筒活塞向右移动可能是反应生成气体(如锌与硫酸反应生成氢气)导致气体体积增大，无论反应吸热或放热，只要有气体生成，活塞均会移动，不能确定是温度升高引起的气体膨胀，B符合题意；U型管甲处液面低于乙处，说明瓶内气压增大，说明反应放热，瓶内空气受热膨胀使压强增大，导致液面变化，C不符合题意；反应物总能量大于生成物总能量，反应过程中多余能量释放，为放热反应，D不符合题意；故选B。 7．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( ) 铜锌原电池 纽扣电池 碱性锌锰干电池 铅蓄电池 A．负极的电极反应为 B．正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- C．锌作负极，发生氧化反应 D．放电一段时间后，电解质溶液酸性增强 【答案】D 【解析】铜锌稀硫酸原电池，锌做负极，铜做正极，负极的反应为：，A正确；正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，B正确；碱性锌锰干电池，石墨棒作正极，Zn为负极，发生氧化反应，C正确；铅蓄电池放电时，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后电解质溶液的酸性减弱，D错误；故选D。 8．(2026·北京昌平高二期末)铜锌原电池的装置如图，下列说法正确的是( ) A．Cu是负极材料 B．盐桥中K+进入ZnSO4溶液 C．正极反应物Cu2+被氧化 D．Zn电极上发生反应Zn - 2e− = Zn2+ 【答案】D 【解析】金属的活泼性Zn大于Cu，Zn为负极，A错误；原电池中阳离子向正极移动，K+离子移向CuSO4溶液，B错误；正极上发生还原反应，Cu2+得电子被还原，C错误；Zn电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn - 2e− = Zn2+，D正确；故选D。 9．(2026·陕西安康高二期中)某小组同学在实验室用盐酸和溶液进行中和反应反应热的测定实验，实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．若改用盐酸和溶液，测得的中和反应反应热偏大 B．实验过程中，盐酸和NaOH溶液要少量多次混合 C．该实验若改用醋酸溶液和NaOH溶液，则测得的中和反应反应热偏大 D．将NaOH溶液与盐酸混合后，立即测混合液的温度，该温度为反应后的温度 【答案】C 【解析】中和热是稀的强酸强碱溶液生成1 mol水时放出的热量，与参与反应的物质的量无关，A错误；为防止热量的散失，应该将NaOH溶液迅速一次性倒入，而不是少量多次混合，B错误；醋酸是弱酸，在水溶液中电离出氢离子要吸热，会使放出的热量Q偏小，则偏大，C正确；混合后，有可能还未完全反应，热量未完全释放转化为溶液温度的变化，正确做法是将反应后的最高温度记为反应后体系的温度，D错误；故选C。 10．(2026·广东佛山高二月考)下列有关说法正确的是( ) A．已知，则的燃烧热为 B．已知，则 C．已知，则在密闭容器中充入，充分反应后可以放出的热量 D．和反应的中和热为，则 【答案】B 【解析】燃烧热应生成液态水，而题中生成气态水，无法确定H2的燃烧热，A错误；完全燃烧生成CO2比生成CO放热更多，ΔH1更小(更负)，故，B正确；可逆反应无法完全进行，实际放热量小于53 kJ，C错误；生成BaSO4(s)会额外放热，ΔH应小于-114.6  kJ/mol，D错误；故选B。 11．(2026·江苏扬州高二阶段练习)下列关于热化学反应的描述正确的是( ) A．由C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH=1.9 kJ·mol-1可知，石墨能量更高 B．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ·mol-1，则在一定条件下将2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量为184.8 kJ C．在稀溶液中：H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含1 mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ D．16 g N2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时，放出133.5 kJ热量：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-267 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】A．ΔH为正值说明石墨转化为金刚石吸热，石墨能量更低，金刚石能量更高， A错误；B．可逆反应无法完全转化，实际2 mol N2和6 mol H2置于一密闭容器中充分反应，放出的热量小于理论值184.8 kJ，B错误；C．醋酸为弱酸，弱电解质电离过程吸热，故将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ，C错误；D．16 g N2H4(g)物质的量为0.5mol ，其完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时放热133.5 kJ，则1molN2H4(g)完全燃烧生成N2(g)和H2O(g)时放热267 kJ，热化学方程式正确， D正确；故选D。 12．2025年海南大学科研团队设计纳米钯作催化剂，在70℃温和条件下实现了甲烷高效转化为甲醇：。由几种化学键的键能E(kJ·mol-1)计算该反应的(kJ·mol-1)( ) 化学键 E/kJ·mol-1 a b c d A． B． C． D． 【答案】A 【解析】ΔH = 断裂的键能总和 - 形成的键能总和，CH4含4个C-H键，H2O含2个O-H键，则总断裂键能为4b+2c，CH3OH含3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，H2含1个H-H键，则总形成键能为3b+d+c+a，因此 ΔH = (4b+2c) - (3b+d+c+a) = b+c-a-d，故选A。 13．(2026·江苏宿迁高二期中)甲烷在某含Mo催化剂作用下部分反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．该反应的反应物键能之和大于生成物键能之和 B． C．步骤1的反应比步骤2快 D．选择不同催化剂不会改变此反应的 【答案】D 【解析】A．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，说明该反应的反应物键能之和小于生成物键能之和，A错误；B．由图可知，，B错误；C．由图可知，反应1的活化能高于反应2，则步骤1的反应比步骤2慢，C错误；D．催化剂不能改变生成物和生成物的总能量，不会改变此反应的，D正确；故选D。 14．化学反应的过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A．光照和点燃条件下的反应热相同 B．2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量 C．热化学方程式：   D．键的键能为 【答案】D 【解析】反应热效应只与反应的始态和终态有关，与反应途径和反应条件无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的，A正确；气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此2 mol气态氢原子的能量高于1 mol氢气的能量，B正确；由图可知1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出(862-679) kJ=183 kJ能量，因此氢气与氯气反应的热化学方程式为H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) ΔH = -183 kJ⋅mol−1，C正确；由图可知2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放 862 kJ能量，所以键的键能为431 kJ⋅mol−1，D错误；故选D。 15．二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的化工原料，如图是反应  的能量变化图。下列说法正确的是( ) A． B．反应物的总能量低于生成物的总能量 C．若产物为H2O(l)，相应的焓变为，则 D．与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 【答案】C 【解析】由图可知，，故A错误；由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误；若产物为(l)，(l)能量低于(g)，放出热量更多，即，故C正确；使用催化剂可降低反应的活化能，故与曲线a相比，曲线b为使用了催化剂的图像，故D错误；故选C。 16．下列有关电化学装置的说法正确的是(　　) A. 甲图中正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O B．乙图表示钢闸门用牺牲阳极的阴极保护法加以防护 C．丙图中，盐桥中的K＋向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动 D．丁图中，X处补充稀NaOH溶液以增强溶液导电性 【答案】D 【解析】甲图中锌是负极，氧化银是正极，正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，A错误；乙图中石墨是惰性电极，石墨是正极，钢闸门作负极，加快腐蚀，B错误；丙图中锌是负极，铜是正极，原电池中阳离子向正极移动，则盐桥中的K＋向盛有CuSO4溶液的烧杯中移动，C错误；水的导电性较弱，可溶性电解质溶于水可以增强溶液导电性，丁图中右侧是阴极，氢离子放电，得到浓的NaOH溶液，为不引进杂质，可以加入NaOH稀溶液增强溶液导电性，D正确。 17．(2026·江苏苏州高二期中)下列有关电化学实验装置的说法正确的是( ) A．用装置甲组装铜锌原电池 B．用图乙电解精炼粗铜 C．用图丙装置可制得消毒剂同时减少的逸出 D．用图丁所示装置可实现反应： 【答案】C 【解析】A．装置甲中把铜棒插入硫酸铜溶液、锌棒插入硫酸锌溶液组装铜锌原电池，A错误；B．电解精炼粗铜，应该粗铜为阳极、精铜为阴极，硫酸铜溶液为电解液，B错误；C．图丙装置，氯气在阳极生成、氢氧化钠在阴极生成，气泡上升过程中与氢氧化钠充分接触，反应生成次氯酸钠，可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出，C正确；D．图示中石墨为阳极，水中氢氧根离子被氧化为氧气，铜为阴极，水中氢离子被还原为氢气，总反应为电解水生成氢气和氧气，D错误；故选C。 18．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　) A.负极的电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+ B.该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH增大 C.若外电路中转移4 mol电子，理论上右侧电极附近溶液增重32 g(假设H2O不挥发) D.液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器的数字越大，说明酒精含量越高 【答案】C 【解析】负极的电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+，A正确；氧气在正极上发生反应O2+4e-+4H+===2H2O，正极上消耗氢离子且产生的水对溶液稀释，氢离子浓度减小，一段时间后，正极区溶液的pH增大，故B正确；若外电路中转移4 mol电子，理论上右侧吸收1 mol氧气，内电路移入4 mol H+，电极附近溶液增重32 g+4 g＝36 g，故C错误；液晶显示器上数字与电流强弱有关，显示器上的数字越大，说明电流越大，则负极放电的乙醇就越多，说明酒精含量越高，故D正确。 19．(2026·江苏南通高二期中)关于金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是( ) A．图甲：铁丝不易生成 B．图乙：M不一定需要比铁活泼 C．图丙：若电源断开，闸门发生吸氧腐蚀，不易发生析氢腐蚀 D．图丙：N可选用石墨 【答案】B 【解析】A．铁丝在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈，在干燥空气中不能发生吸氧腐蚀，不能生成铁锈，A正确；B．由图可知，图乙为的防护方法为牺牲阳极的阴极保护法，所以金属M一定比铁活泼，B错误；C．铁在强酸性溶液中发生析氢腐蚀，在弱酸性或中性溶液中发生吸氧腐蚀，海水呈弱碱性，所以电源断开后，闸门在海水中发生吸氧腐蚀，不易发生析氢腐蚀，C正确；D．由图可知，图丙的防护方法为外加电流阴极保护法，铁闸门做电解池的阴极，则可以选用惰性电极石墨作阳极，D正确；故选B。 能力进阶 1．(2026·江苏苏州高二期中)反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应进程的关系如图曲线①所示，在反应中加入催化剂可得到如图曲线②。下列说法不正确的是( ) A．X·M为该反应的中间产物 B．加入催化剂后生成历程中各基元反应均为放热反应 C．使用该催化剂，提高的平衡转化率 D．未加入催化剂时该反应的正反应活化能小于逆反应活化能 【答案】C 【解析】A．和处于曲线谷值位置，说明它们是加入催化剂后生成的反应中间产物，A正确；B．从曲线②可看出，每一步生成产物的总体能量下降，因而各基元反应放热，B正确；C．催化剂只改变反应速率，不改变反应平衡，不能提高X的平衡转化率，C错误；D．由曲线①可知，未加入催化剂时该反应的正反应活化能小于逆反应活化能，D正确；故答案选C。 2．一定条件下，和发生反应时，生成、或的能量变化如图所示[反应物和生成物略]。下列有关说法正确的是( ) A．   B．加入催化剂I可提高图中各反应的速率 C．三个反应中反应物总键能均大于生成物总键能 D．生成的反应中断裂与形成的共价键类型相同 【答案】A 【解析】由图知，消耗生成、时放出的热量为，则 ，A正确；由图知，催化剂存在时生成的反应活化能高于无催化剂时的活化能，因此使用催化剂I时会降低生成的速率，B错误；三个反应均为放热反应，放热反应的生成物总键能较大，C错误；生成HCHO(g)的反应中有氧气的非极性键断裂，但生成物中只有极性键形成，D错误；故选A。 3．(2026·辽宁阜新高二期中)下列关于化学反应与能量的说法正确的是( ) A．已知正丁烷的燃烧热，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 B．已知一定条件下，与充分反应生成，释放出的热量，则其热化学方程式为 C．已知稀盐酸与稀溶液发生中和反应生成水的反应热，则表示稀硫酸与稀溶液反应的热化学方程式为 D．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，则两者放出的热量相等 【答案】C 【解析】燃烧热是1 mol物质完全燃烧的焓变，表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为CH3CH2CH2CH3(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878 kJ·mol⁻¹，故A错误；合成氨为可逆反应，1 mol N2与3 mol H2生成的氨气的物质的量小于2 mol ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<−38.6kJ⋅mol-1，故 B错误；中和热是强酸和强碱生成1 mol H2O的焓变，H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3kJ⋅mol−1，故C正确；硫蒸气的能量高于硫固体，等质量燃烧时硫蒸气释放的热量更多，两者放出的热量不相等，故D错误；故选C。 4．(2026·天津武清高二月考)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( ) A．已知  ，则氢气的燃烧热为 B．已知：  ，则稀氨水和稀溶液完全反应生成1mol 时，放出热量等于57.3kJ C．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成1mol 放热46.2kJ，其热化学方程式为   D．已知(白磷，s)=4P(红磷，s)  ，则白磷比红磷稳定 【答案】C 【解析】根据定义，燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成指定产物时释放的热量，H的指定产物为液态水，A错误；稀氨水是弱碱，其电离过程吸热，因此，当稀氨水与稀硫酸反应时，总热量释放会小于57.3 kJ，因为氨水电离吸收了部分能量，B错误；生成1 mol NH3放热46.2 kJ，则总反应为： 符合题意，C正确；白磷转化为红磷是放热过程，白磷能量高于红磷。根据能量越低越稳定的原则，红磷比白磷更稳定，D错误；故选C。 5．(25-26高二上·广东深圳·期中)已知：①白磷()和的分子结构和部分化学键的键能分别如下： 化学键 P—P O=O P—O 键能 c ②(白磷，)(红磷，)  。 下列说法错误的是( ) A．白磷和红磷互为同素异形体 B．相同条件下红磷比白磷稳定 C．等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是红磷 D．   【答案】C 【解析】白磷和红磷为磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确；(白磷，)(红磷，)  为放热反应，白磷的能量高于红磷，所以红磷比白磷更稳定，B正确；白磷的能量高于红磷，等质量的白磷、红磷分别完全燃烧，放出热量更多的是白磷，C错误；根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，  ，D正确；故选C。 6．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是( ) A．反应中每生成吸收热量 B．反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 C．由的热化学方程式为：   D．根据图像可知，相同条件下，比稳定 【答案】B 【解析】由能量图可知，的总能量高于，反应为放热反应，生成放出热量，A错误；转化Ⅱ中生成放热能量，说明该反应反应物总能量高于生成物总能量，反应为转化Ⅱ的2倍，反应物总能量仍高于生成物总能量，B正确；根据图像，，，两式相减得，则，C错误；根据图像可知，，，物质能量越低越稳定，故比稳定，D错误；故选B。 7．已知反应：  ，其他相关数据如下表： 化学键 C-H O=O C=O H-O 1 mol化学键断裂时吸收的能量/kJ x 498 803 464 下列说法错误的是( ) A．的摩尔燃烧焓 B． C．若正反应的活化能为 ，则逆反应的活化能为 D．断开中的化学键形成氧原子，需要吸收能量498 kJ 【答案】D 【解析】1 mol甲烷完全燃烧生成气态水放出能量806.0 kJ，而其摩尔燃烧焓是1 mol甲烷完全燃烧生成液态水，放出的热量更多，其，A正确；根据反应物总键能-生成物总键能，列等式：，解得，B正确；反应的，则，C正确；断开1 mol(g)中的氧氧键可形成2 mol氧原子，吸收能量498 kJ，选项中没有说明的物质的量，无法计算，D错误。故选D。 8．(2026·河南焦作高二期中)已知：C(石墨，s)在101 kPa下可发生一系列如图所示的变化： 已知：。 下列说法正确的是( ) A．金刚石和石墨互为同位素 B． C．表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为   D． 【答案】C 【解析】石墨和金刚石均为碳单质，互为同素异形体，A错误；是石墨发生燃烧反应的焓变，燃烧反应属于放热反应，，B错误；燃烧热是指在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，故表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为  ，C正确；由盖斯定律可知，，因，故，D错误；故选C。 9．(2026·安徽九师联盟高三联考)钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下： 已知：气态原子得1个电子生成气态-1价阴离子放出的能量叫第一亲和能(单位：kJ·mol−1)。下列叙述错误的是( ) A．Cl-Cl键的键能为243kJ·mol−1 B．Cl(g)的亲和能为-349kJ·mol−1 C．Ca(s)失去电子生成4.0gCa2+(g)吸收能量为173.5kJ D．Ca(s)和Cl2(g)生成CaCl2(s)的反应热ΔH＝-800kJ·mol−1 【答案】C 【解析】A项，由图可知，Cl2(g)→2Cl(g)吸收的能量为243kJ·mol−1，即Cl-Cl键的键能为243kJ·mol−1，A项正确；B项，由图可知，2 mol Cl(g)得电子生成2molCl-(g)的焓变为-698kJ·mol−1，则1 mol Cl(g)得电子的烩变为-349kJ·mol−1，即亲和能(以焓变表示)为-698kJ·mol−1，B项正确；C项，1mol Ca(s)→1mol Ca2+(g)的反应热，4.0gCa2+(g)相当于0.1mol，故吸收热量为191.3kJ，C项错误；D项，根据盖斯定律，各步能量之和等于氯化钙的生成热：，D项正确。 10．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图，下列说法正确的是(　　) A．ΔH5＞0 B．ΔH1＋ΔH2＝0 C．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5 D．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0 【答案】D 【解析】A.气态水能量高，液态水能量低，气态水转化为液态水放出热量，则ΔH5＜0，故A错误；B.由图可知，①Ca(OH)2(s)===CaO(s)＋H2O(g)　ΔH1、②CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)　ΔH2，①＋②不能得到510 ℃时Ca(OH)2(s)，则ΔH1＋ΔH2≠0，故B错误；C.④CaO(s)===CaO(s)　ΔH4、⑤H2O(g)===H2O(l)　ΔH5，④＋⑤不能得到510 ℃时Ca(OH)2(s)，则ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C错误；D.由盖斯定律可知，①＋②＋④＋⑤＝－③，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH3，可知ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正确。 11．(2026·重庆高三模拟)物质溶解包括两个过程：①溶质分子或离子的解离过程；②溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合，即溶剂化过程。NaCl固体溶于水过程示意图如图，下列说法错误的是( ) A． a+b=+4 B． ΔH2＜0，且 C．若改用乙醇溶解NaCl，乙醇与离子的溶剂化作用强度弱于水，ΔH2会变大 D．若将NaCl固体粉碎为纳米颗粒，离子离散时与水分子接触更充分，ΔH1会减小 【答案】D 【解析】A项，溶解总过程的焓变满足 ΔH3=ΔH1+ΔH2，已知ΔH3＝+4kJ·mol−1 ， ΔH1=a，ΔH2=b，因此 a+b=+4，A正确；B项， ΔH1是NaCl晶体解离为气态离子的过程的焓变，断裂离子键吸热，故 ΔH1=a＞0；ΔH2是气态离子的溶剂化过程的焓变，形成相互作用放热，故 ΔH2=b＜0。总焓变 ，推导得 ，即 ，B正确；C项，乙醇与离子的溶剂化作用弱于水，溶剂化过程放出的热量更少；ΔH2本身为负值，放热越少，ΔH2的数值越大，因此ΔH2会变大，C正确；D项， ΔH1 是过程焓变，仅由始态和终态决定，将NaCl粉碎为纳米颗粒只改变颗粒大小， ΔH1不变，D错误；故选D。 12．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图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(　　) A.电池工作时，Li+通过离子导体移向X极区 B.电流由Y极通过外电路流向X极 C.正极发生的反应为2H++2e-===H2↑ D.Y极每生成1 mol Cl2，X极区得到2 mol LiCl 【答案】B 【解析】加入稀盐酸，X极上生成氢气，H+发生还原反应：2H++2e-===H2↑，X极为正极，Y极上Cl-发生氧化反应：2Cl--2e-===Cl2↑，Y极是负极，电池工作时，Li+向X极区移动，A、C正确；外电路中电流由正极X流向负极Y，B错误；Y极每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子，有2 mol Li+向正极移动，则X极区得到2 mol LiCl，D正确。 13．(2026·江苏苏州高二期中)装置甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池，连接甲、乙装置进行粗铜精炼，其原理如图所示。 下列说法不正确的是( ) A．电解精炼时，粗铜与Y电极相连 B．电解过程中N区溶液的pH增大 C．若N电极消耗16 g，粗铜电极质量减少64 g D．M电极的电极反应式为 【答案】C 【分析】由图可知，甲装置是将化学能转化为电能的原电池，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O；乙装置为精炼池，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，精铜做阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。A．由分析可知，电解精炼时，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，A正确； B．由分析可知，N电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极应式为：O2+4e- +4H+=+2H2O，所以电解过程中N电极消耗氢离子导致N区溶液的pH增大，B正确；C．由分析可知，与Y电极相连的粗铜做精炼池的阳极，锌、铁铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，则N电极消耗16 g氧气时，无法计算粗铜电极减少质量，C错误；D．由分析可知，M电极为负极，水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳、氢离子和氯离子，电极反应式为：，D正确；故选C。 14．(2026·江苏南通二模)N，N--二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．Ni电极与电源的正极相连接 B．外电路每通过0.2 mol电子，Ni电极上产生2.24LH2 C．Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O D．电解前后，KOH溶液的浓度不变 【答案】C 【解析】A．Ni电极产生H2，发生还原反应：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，为阴极，应该连接电源的负极，故A错误；B．0.2 mol电子对应生成0.1 mol H2，但未标明是在标准状况下，体积不一定是2.24 L，故B错误；C．Pt电极为阳极，N(CH3)3被氧化为DMF：去氢加氧，发生的反应为：N(CH3)3+4OH--4e-=DMF+3H2O，故C正确；D．该装置的总反应为，KOH未参与反应，但水被消耗了，溶液体积减小，KOH浓度增大，故D错误；故答案选C。 15．(2025·江苏连云港一模)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如题图所示。下列有关说法正确的是( ) A．Pt片接电源负极 B．Sn片上发生的电极反应式为CO2＋HCO3--2e−=HCOO−＋CO32- C．每产生1mol HCOO−，阳离子交换膜中有4 mol K+通过 D．电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低 【答案】D 【解析】CO2、HCOO−中碳元素的化合价分别为+4、+2，阴极发生还原反应，电极(Sn电极)反应为CO2＋HCO3-+2e−=HCOO−＋CO32-，阳极(Pt电极)生成O2：2H2O-4e-=O2↑＋4H＋。A．由分析知Pt片为阳极，接电源正极，A错误；B．由分析知，Sn片为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式应为CO2＋HCO3-+2e−=HCOO−＋CO32- ，B错误；C．由CO2＋HCO3-+2e−=HCOO−＋CO32-反应可知，每产生1molHCOO−，转移2mol电子，有电荷守恒得，阳离子交换膜中有2 mol K+通过，C错误；D．阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑＋4H＋反应，产生氢离子，消耗KHCO3，使KHCO3溶液浓度降低，D正确； 故选D。 16．(2026·江苏盐城高三模拟预测)一种微生物电池可用于净化污水和淡化海水，工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极a上发生氧化反应 B．海水中Na+通过离子交换膜移向右室 C．外电路每通过2mole-，电极b上产生2.24LN2(标况下) D．左室的pH降低 【答案】C 【解析】电极a区域葡萄糖转化为CO2，碳元素化合价升高，失电子，故电极a为负极，发生氧化反应；电极b区域NO3-转化为N2，氮元素化合价降低，得电子，故电极b为正极。原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。负极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑＋24H＋，正极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O。A．电极a为负极，失电子发生氧化反应，A正确；B．阳离子向正极移动，右室电极为正极，故海水中Na+通过离子交换膜移向右室，B正确；C．根据正极反应式，每生成1mol N2转移10mol电子，外电路通过2mol e-时，生成N2的物质的量为，标况下体积为，C错误；D．左室负极反应生成H+，氢离子浓度增大，pH降低，D正确；故选C。 17．(2026·江苏徐州高三模拟预测)一种电化学装置可将CH4转化为CH3OH，其工作原理如图所示，下列说法中正确的是( ) A．固体电解质传导O2- B．电极a表面产生*O2-的电极反应式为：2H2O-3e-=*O2-+4H+ C．电极b表面发生氧化反应 D．外电路中每通过0.2mol电子，可得到0.9gH2O 【答案】B 【解析】放电时，电极agH2O失去电子，被氧化为*O2-，为负极；电极b处空气中的O2得到电子，被还原为H2O，为正极。A．电极a处反应生成H+，电极b消耗H+，固体电解质传导电极b处反应需要的H+，A错误；B．电极a处发生氧化反应，失去电子，电极a表面产生*O2-的电极反应式为：2H2O-3e-=*O2-+4H+，B正确；C．电极b为正极，得到电子，发生还原反应，C错误；D．该电池总反应方程式为：2CH4+O2=2CH3OH，电极a处消耗的H2O的物质的量与电极b处生成的H2O的物质的量相等，总反应不生成H2O，D错误；故选B。 18．(2026·江苏淮安高二期中)化学反应中既有物质变化，又有能量变化，释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。试回答下列问题。 (1)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ的热量。 ①石墨转化为金刚石反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。 ②对于石墨和金刚石， 更稳定(填“石墨”或“金刚石”)。 (2)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)过程的能量变化示意图。 ①该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②请写出该反应的热化学方程式： 。 ③若在该反应体系中加入催化剂对反应热 (填“有”或“没有”)影响。 (3)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式 。 (4)用CO2催化加氢可以制取乙烯：。相关化学键的键能如下表，则表中反应过程的x= 。 化学键 C=O H-H C＝C C-H H-O 键能 x 436 764 414 464 【答案】(1) > 石墨 (2) 放热 NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234kJ/mol 没有 (3)B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1 (4)803 【解析】(1)①根据题给信息，石墨转化为金刚石要吸收1.9 kJ的热量，可知石墨具有的能量比金刚石低，石墨转化为金刚石的反应的ΔH>0；②物质所具有的能量越低越稳定，因此对于石墨和金刚石来说，石墨更稳定； (2)①由图可知，反应物具有的能量大于生成物具有的能量，因此该反应是放热反应；②根据题给信息，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol NO(g)时放出的能量=E1-E2=(134-368) kJ/mol=-234 kJ/mol。该反应的热化学方程式为：NO2(g)+CO(g)＝CO2(g)+NO(g)  ΔH=-234 kJ/mol；③催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应物、生成物的能量，若在该反应体系中加入催化剂对反应热没有影响； (3)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5 kJ热量，可知1 mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出热量，则热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)＝B2O3(s)+3H2O(l)  ΔH=-2165kJ·mol-1； (4)根据反应的ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，可知(4x+6×436 kJ·mol-1)-(764 kJ·mol-1 +4×414 kJ·mol-1 +8×464 kJ·mol-1)=-304 kJ·mol-1，计算得x=803。 19．(2026·江苏苏州高二月考)回答下列问题： (1)最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图所示。甲烷燃料应从 (填字母)口通入，发生的电极反应式为 。 (2)人工肾脏可采用电化学方法除去代谢产物中的尿素【化学式为】，其原理如图所示。直流电源的负极为 (填“A”或“B”)。写出左室中生成的氯气氧化尿素的化学反应方程式 。 (3)CO2的资源化利用是实现碳中和的重要途径。 电化学法将转化为甲酸 科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。如图所示，电极分别为金属锌和选择性催化材料，放电时，CO2被转化为储氢物质甲酸。 注：双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成，中间为水，作为电解质溶液中H+和OH-的来源。 放电时，正极电极反应式为 。充电时每生成1molO2，理论上阴极获得Zn的物质的量为 mol。与Zn极室相连的离子交换膜为 。 【答案】(1) b CH4+2H2O-8e-=CO2↑＋8H＋ (2) B 3Cl2+CO(NH2)2+H2O=CO2+N2+6HCl (3)CO2+2H++2e-=HCOOH 2 阴离子交换膜 【解析】(1)燃料电池为原电池，溶液中的阳离子H+移向正极，由图可知，右侧为正极室，通入氧气，左侧为负极，在b通入甲烷燃料，发生氧化反应，则酸性条件下生成CO2，电极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2↑＋8H＋； (2) 由图可知，该装置为电解池，左侧电极室，溶液中的氯离子，失去电子，发生氧化反应，生成氯气，2Cl--2e-=Cl2↑；生成的氯气与尿素反应生成氮气和二氧化碳，化学反应方程式为3Cl2+CO(NH2)2+H2O=CO2+N2+6HCl，则左侧电极室为阳极，A为直流电源的正极； B为直流电源的负极； (3) (3)由图可知，放电时Zn失去电子氧化生成Zn(OH)42-，左侧为负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-， 需要有OH-参与反应，则与Zn电极室相连的交换膜为阴离子交换膜，CO2得到电子生成HCOOH，右侧为正极，电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH；充电时，Zn(OH)42-得到电子还原为Zn，左侧为阴极，电极反应式为Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-，H2O失去电子发生氧化反应生成O2，右侧为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，2Zn~4e-~O2充电时每生成1 molO2转移4 mole-，阴极上获得2 molZn。 学科网(北京)股份有限公司37 / 82 学科网（北京）股份有限公司 $