专题1 化学反应与能量变化(举一反三题型专练) 化学苏教版选择性必修1
2026-09-10
|
3份
|
72页
|
10人阅读
|
0人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应与能量变化,以考点-题型-方法三级架构构建系统训练体系,融合概念辨析、定量计算及实验探究,强化知识逻辑与解题方法的迁移应用。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|反应热基础|约20题|焓变计算“键能-能量双视角法”、热化学方程式书写“状态-计量-符号三要素”|从反应热定义到盖斯定律,构建“概念-计算-应用”递进逻辑|
|电化学原理|约25题|电极判断“电子流向法”、反应式书写“守恒配平法”|按“原电池-电解池-腐蚀防护”主线,形成原理-装置-应用的关联网络|
|综合应用|约10题|能量-电化学综合题“拆解建模法”|整合反应热计算与电化学分析,培养复杂问题解决能力|
内容正文:
专题1 化学反应与能量变化(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的焓变与热化学方程式(重点)
题型1 反应热与焓变的判断
题型2 吸热反应与放热反应的判断
题型3 热化学方程式的书写与正误判断
题型4 化学反应中能量变化图像的判断
考点二 反应热的计算(难点)
题型1 键能与总能量的△H计算
题型2 盖斯定律的理解与ΔH关系判断
题型3 盖斯定律计算反应热
考点三 燃烧热、中和热与能源(重点)
题型1 中和反应反应热测定实验的判断
题型2 标准燃烧热与热值的概念判断
题型3 能源与新能源的判断
考点四 原电池的工作原理(重点)
题型1 原电池的构成与工作原理判断
题型2 原电池正负极的判断
题型3 原电池电极反应式的书写
题型4 原电池中电子流向与离子迁移的判断
考点五 化学电源(重点)
题型1 一次电池工作原理的判断
题型2 二次电池充放电过程的判断
题型3 燃料电池电极反应式的书写与判断
考点六 电解原理与电解池(难点)
题型1 电解池的构成与阴阳极判断
题型2 电解时离子放电顺序与电解产物的判断
题型3 电解池电极反应式的书写
题型4 电解原理的应用判断
考点七 金属的腐蚀与防护(重点)
题型1 金属腐蚀类型与原理的判断
题型2 钢铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的判断
题型3 金属防护方法原理的判断
综合攻坚·知能拔高
考点八 电化学综合提升(难点)
题型1 电化学装置的综合判断
题型2 电化学电极反应式的综合书写与守恒计算
考点九 反应热综合计算(难点)
题型1 反应热与热化学方程式的综合计算
考点十 金属的腐蚀与防护综合应用
题型1 金属腐蚀与防护的综合应用
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的焓变与热化学方程式(重点)
◆题型1 反应热与焓变的判断
1.从宏观角度看,下列关于反应热的说法正确的是
A.反应热只与反应物的总焓有关
B.反应热只与反应产物的总焓有关
C.反应热与反应物和反应产物的总焓都有关
D.反应热与反应物和反应产物的总焓无关
2.概念:当化学反应在一定的________下进行时,反应所________或________的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
1. 反应热的测定前提是反应在恒定温度下进行,题干后半句“该反应在此温度下的热效应”也对第一个空给出了提示,因此第一个空填温度。
2. 化学反应的热效应本质是反应过程和环境的热量交换,包括向环境释放热量的放热过程、从环境吸收热量的吸热过程,因此后两个空依次填释放、吸收。
3.焓变与反应热的关系
对于___________条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有:。
4.(2026·云南昭通2026届·二模)下列说法正确的是
A.反应热ΔH的单位为kJ
B.ΔH<0的反应是放热反应
C.表明吸热反应的反应式,不用写“”
D.生成物的总焓(能量)大于反应物的总焓时,ΔH<0
5.反应热的符号:用Q表示,反应吸热时,Q为____值;反应放热时,Q为____值。
6.下列有关“热化学方程式”的说法,不正确的是
A.能同时表明反应中的物质变化和能量变化
B.书写条件为“25℃、101 kPa”时,可以不特别注明
C.化学计量数只表示分子个数
D.表示“每摩尔反应”对应的“热量”
7.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_____。例如,
则=_____=_____=_____=_____。
8.怎样理解热化学方程式中ΔH的单位“mol-1”? ________
2. 1mol反应指反应物按热化学方程式标注的化学计量数恰好完全反应的物质的量组合。例如热化学方程式中,1mol反应指2mol 与1mol 完全反应生成2mol 的过程,该过程焓变为。
3. 的数值随热化学方程式的化学计量数成比例变化,但单位始终为,因为单位的基准是反应进度,而非某一具体物质的物质的量。
◆题型4 化学反应中能量变化图像的判断
9.(25-26高二上·广东深圳南山实验教育集团华侨城高级中学·月考)根据如图数据,下列叙述正确的是
A.
B.断裂0.5 mol 与1.5 mol 中的化学键,释放1127 kJ能量
C.0.5 mol 比1 mol 能量高
D.1 mol 与3 mol 的总键能大于2 mol 的总键能
10.根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是
A.1mol与1mol 的能量之和为393.5kJ
B.反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.C的燃烧热的热化学方程式为:
D.CO气体燃烧的热化学方程式为:
11.三硫化四磷用于制造火柴等,可由和化合而得。它们的结构式如图所示,依据下列键能(气态分子中1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据,反应的为
化学键
S-S
P-P
P-S
键能/()
x
y
z
A. B.
C. D.
12.已知:的。其中相关的键能数据如右表所示,则x的值为
化学键
F—F
N—F
键能/
946
x
283
A.471 B.157 C.138 D.756
13.(23-24高一下·广东湛江岭南师范学院附属中学·期末)已知断裂1mol气态分子AB中共价键变成气态A和B原子所需要吸收的能量叫A-B键的键能。几种化学键的键能数据如下表所示,下列说法正确的是;
化学键
Br-Br
F-F
H-F
H-Br
H-H
键能/(kJ‧mol-1)
194
157
568
366
436
A.H-F键的稳定性比H-Br键的弱
B. ΔH=-102kJ‧mol-1
C. ΔH=-157kJ‧mol-1
D. ΔH=-441kJ‧mol-1
14.根据盖斯定律,下列对图中反应热关系的判断中不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
15.盖斯定律的内容
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即:化学反应的反应热只与反应体系的___________有关,而与___________无关。
16.(25-26高三下·重庆育才中学校2026届·开学考)设计如下路线探究固体溶解过程的能量变化。下列说法不正确的是
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有和三种。
A.由于和还可能生成等物质,难以实验直接测定
B.水合钠离子的示意图:
C.根据盖斯定律,
D.根据各微粒的状态,可推测和均大于0
17.(25-26高一下·湖南岳阳岳阳第一中学·期末)室温下,将1mol 溶于水,会使溶液温度降低,反应热为;将1mol 溶于水,会使溶液温度升高,反应热为。受热分解的热化学方程式为 ,则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
18.(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·月考)点阵能()是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环:
由此可得U/(kJ⋅mol-1)为
A.+786.5 B.-786.5 C.+749.6 D.-749.6
19.同学们在实验室测定中和反应的反应热,操作如下:将50 mL 溶液加入盛有50mL 溶液的量热计中,并用温度传感器监测温度的变化,实验数据如表所示。已知溶液的密度均为,反应后溶液的比热容。下列说法正确的是
实验序号
反应前体系温度/℃
反应后体系温度/℃
1
25.1
28.5
2
25.0
28.3
3
25.3
28.1
4
25.5
29.0
A.通过该实验测得反应放出的热量(平均值)约为1.42 kJ
B.通过该实验数据可得中和反应的反应热
C.向量热计中加溶液时,应分多次缓慢添加
D.用量筒量取溶液的体积时仰视读数,会导致所测中和反应反应热的绝对值偏小
20.请回答下列问题。
(1)已知 ,回答下列有关中和反应反应热的问题。
①用配成稀溶液与稍过量反应,能放出___________kJ热量。本实验中用稍过量的的原因是___________;
②下图装置中仪器A的名称是___________;
③用相同浓度和体积的氨水()代替溶液进行上述实验,测得的___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)下列操作会造成所测中和热有误差的是
A.用量筒A量取盐酸,用量筒B量取溶液进行实验
B.将盐酸和溶液分别沿玻璃棒缓慢转入量热计的内筒,防止溶液洒落
C.密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体系的温度
D.测量温度盐酸后,未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度
21.下列关于标准燃烧热的说法中正确的是
A.在25 ℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
B.1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫时所放出的热量为硫的标准燃烧热
C.在25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量,叫作该物质的标准燃烧热
D.标准燃烧热随着化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变
22.家用液化气中主要成分之一是丁烷。在101kPa时,10kg丁烷完全燃烧生成CO2和H2O,放出热量5×105kJ,丁烷的燃烧热为___________。
23.(25-26高二下·江苏南京雨花台中学·期末)化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是
A.燃烧的产物只有水,对环境无污染,是未来理想的绿色燃料
B.开发废电池综合利用技术能防止重金属污染
C.研发新能源汽车能降低汽油柴油消耗
D.为了减少碳排放,应该禁止使用煤炭等传统能源,改用新能源
24.新能源
(1)种类:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
(2)特点:资源丰富,可以___________,没有污染或污染很小。
25.(24-25高二上·河南驻马店新蔡第一高级中学·月考)将反应设计成原电池,某一时刻的电子流向及电流计(G)指针偏转方向如图所示,下列有关叙述正确的是
A.盐桥中的移向溶液 B.工作一段时间后,溶液中减小
C.电子由溶液通过盐桥移向溶液 D.作负极,发生还原反应
26.锌铜原电池装置如图所示,下列说法不正确的是
A.锌片作负极
B.电子从锌片流向铜片
C.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
D.铜电极的反应为Cu2++2e-=Cu
27.有关电化学知识的描述正确的是
A.,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
B.某原电池反应为,装置中的盐桥中可以是装有含KCl饱和溶液的琼脂
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
28.(2026·北京第一次普通高中学业水平合格性考试化学仿真·模拟)如图,将铜片、锌片用导线连接后置于同一稀硫酸中形成原电池,下列相关叙述正确的是
A.锌片是原电池负极
B.溶液逐渐变为蓝色
C.H+在负极得到电子被还原
D.锌片越纯,锌片上产生的气泡就越多
29.日常生活常用的干电池的构造如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为正极,发生氧化反应
B.干电池属于二次电池,可以充电
C.电池工作时,MnO2得到电子被还原
D.负极的电极反应式为
30.(25-26高一下·北京师范大学第二附属中学·期末)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下,下列说法不正确的是
A.Pt电极是该装置的正极
B.正极的电极反应式:O2 + 4e−+ 2H2O=4OH−
C.负极的电极反应式:NO−2e−+O2−=NO2
D.固体电解质中O2−向负极移动
31.我国海域辽阔,海岸线漫长,岛屿众多,海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极,同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是
A.电势:N电极>M电极
B.M极的电极反应式为
C.离子交换膜可选用阳离子交换膜
D.当N极质量减少5.4 g时,理论上M极消耗3.36 L空气(标准状况下)
32.1799年伏打发现了用锌片与铜片夹住以盐水浸湿的纸片叠成电堆可产生电流,该装置后来被称为伏打电堆,如图(a)、(b)。伏打还把锌片和铜片放在盛有盐水的杯中,并把许多这样的小杯子串联起来,组成电池组以获得更大电流。
伏打电堆实物与示意图
分析伏打电堆的正极和负极材料是什么?伏打电堆工作时电子和离子移动的方向是怎样的?___________。
33.3个移动方向
(1)电子移向:电子从_____极流出经外电路流入____极。
(2)电流方向:电流从____极流向____极。
(3)离子移动方向:阳离子向____极移动,阴离子向____极移动。
34.普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH),碱性锌锰电池总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是
A.碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
B.普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境,形成闭合回路
C.碱性锌锰电池的密封性更好,能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象
D.两种干电池中的金属外壳都作电池的负极,只是最终产物不同
35.碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应:。下列说法正确的是
A.Zn发生还原反应
B.正极发生反应
C.电池工作时向正极方向移动
D.理论上,每转移0.1mol电子,有8.8gMnOOH生成
36.(25-26高二上·江苏镇江镇江第一中学·期末)铅蓄电池的工作原理可表示为,其构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A.放电时,正、负电极质量均增大
B.放电时,溶液的增大
C.充电时,移向极
D.充电时,每消耗,转移电子数为
37.(2025·石家庄模拟)某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A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,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应为LixC6+Li1-xCoO2 C6+LiCoO2。下列说法不正确的是
A.隔膜只允许Li+通过,放电时Li+从左边流向右边
B.放电时,正极锂的化合价未发生改变
C.充电时B作阳极,电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+
D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收
38.(25-26高一下·山东烟台栖霞一中·月考)下图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路,质子经内电路到达另一极与氧气反应。下列说法不正确的是
A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇 B.电池工作一段时间,右侧增大
C.负极反应式为 D.32 g甲醇反应,理论上消耗
39.(24-25高一下·广西贵港平南中学·期末)氢氧燃料电池的反应原理示意图如图所示(M、N均为惰性电极),下列说法正确的是
A.M电极上发生氧化反应,得到电子
B.N电极上的电极反应式为
C.该装置工作时,往N电极迁移
D.该装置工作时,外电路中的电子的流动方向为M电极→导线→N电极
40.(25-26高二上·四川内江威远中学·期中)如下图为甲醇燃料电池的工作原理示意图,下列有关说法不正确的是
A.该燃料电池工作过程中电子从a极通过负载流向b极
B.该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,标况下消耗的的体积为5.6L
C.Pt(a)电极的反应式为
D.该燃料电池工作时由b极室向a极室移动
41.根据金属活动性顺序,Ag不能发生反应:2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中,为能实现该反应最恰当的是
A. B. C. D.
42.某同学为了使反应能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是
A. B. C. D.
43.(25-26高一下·河北承德·期末)以石墨做电极,用如图所示型管电解煮沸除氧的饱和溶液。下列说法正确的是
A.电解反应停止后型管两侧液面下降高度不同
B.取b极区溶液于试管中,滴加溶液可持续观察到白色沉淀
C.将阳极产生的黄绿色气体通入淀粉溶液中,溶液变蓝,证明生成了
D.电子通过外电路在导线中定向迁移,然后进入电解质溶液
44.(24-25高三·江西重点中学盟校2025届·联考)电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示,下列说法错误的是
A.电池工作时,质子从左室通过质子交换膜到右室
B.阳极生成了,则阴极生成(标准状况下)
C.在电极上难于发生析氢反应
D.左室溶液中硫酸物质的量不变
45.(2026·陕西西安雁塔陕西师范大学附属中学2026届·一模)工业上可利用流汞电解法电解海水,如图所示流汞电解池的底部略微倾斜。在电解池中,汞作为阴极,生成并通过电解池底部流入Z池,发生反应:。下列说法正确的是
A.阳极附近溶液不发生变化
B.汞阴极发生电极反应:
C.理论上每生成1,需消耗海水中氯化钠的质量为117g
D.理论上每生成1,Z池中溶液质量增加80g
46.为实现的资源化利用与电能储存,设计如图所示的三室隔膜电解装置(阴极室中注入溶有大量且含有少量水的有机复合电解液),该装置将还原为,同时得到副产物和碳酸氢盐。下列说法错误的是
A.离子交换膜a为阴离子交换膜 B.阳极反应式:
C.浓度:食盐水1>食盐水2 D.每通过,消耗
47.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等,其中电渗析法是利用电解原理通过多组电渗析膜实现,工作原理如图所示(假设以KCl溶液代替海水),同时获得产品、、,还有淡水。下列说法错误的是
A.出口Ⅰ接收的为淡水
B.n为直流电源的负极
C.膜、分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D.电极E处产生的气体X为
48.电解原理在工业生产中应用广泛,下列有关电解原理的应用正确的是
A.工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料
B.可通过电解熔融AlCl3冶炼铝
C.电镀时,镀层金属作为阴极,待镀金属作为阳极
D.电解精炼铜时,用纯铜板作为阳极,粗铜板作为阴极
49.(25-26高二上·北京铁路第二中学·月考)利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产,下列说法正确的是
A.氯碱工业中,Y附近能得到NaOH
B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是溶液
C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D.外加电流法中,X是待保护金属
50.“挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列文物不会发生电化学腐蚀的是
选项
A
B
文物
名称
战国透雕龙凤纹铜铺首
元代青花釉里红开光贴花盖罐
选项
C
D
文物
名称
西汉错金铜博山炉
战国中山王铁足铜鼎
A.A B.B C.C D.D
51.在生产、生活中,金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是
A.铁制器件附有铜质配件,在接触处铁易生锈 B.金属钠置于空气中表面变暗
C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D.铁在潮湿土壤里比在干燥土壤里更易腐蚀
52.某同学进行下列实验:
操作
现象
取一块打磨过的生铁片,在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水
放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”,其边缘为红色,中心区域为蓝色,在两色环交界处出现铁锈
已知:可用加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成蓝色沉淀的方法检验Fe2+。
下列说法不合理的是
A.生铁片发生吸氧腐蚀
B.中心区域的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C.边缘处的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D.交界处发生的反应为4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+
53.(24-25高三下·安徽阜阳田家炳实验中学·月考)用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:
分析图像,以下结论错误的是
A.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C.pH=4的醋酸溶液中发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
D.两溶液中负极反应均为Fe-2e- =Fe2+
54.(25-26高二上·广东·期末)实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封完好,放置一段时间。下列说法不正确的是
A.a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B.a管液面高于b管
C.b处溶液的增大 D.b处生铁丝发生电极反应
55.在金属表面覆盖保护层,在金属表面覆盖致密的________,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。
1.(25-26高三下·江西重点中学协作体2026届·联考)相比于传统机械压缩,电化学压缩具有能耗低、更高效、更环保的特点。某研究利用以下电化学装置实现了氨的高效压缩,仅依靠加湿气体来维持膜内所需的液态水环境,而无需流动的电解质液体。装置如图。已知总反应为:。下列说法不正确的是
A.和在低压区均被氧化
B.高压区电极反应:
C.工作时电流方向:
D.中间隔膜作用为传导阳离子和隔绝气体
2.(2025·辽宁营口大石桥第三高级中学2025届·模拟)利用如图的电化学装置制取溶液,既可获得电能,又可避免产生污染性气体。下列说法错误的是
A.石墨电极反应式为
B.电池刚开始工作时,交换膜右侧溶液pH增大,左侧pH减小
C.透过质子交换膜向石墨电极区移动
D.原电池工作原理为
3.锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−,下列说法错误的是
A.放电时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−
B.放电时,Li+透过固体电解质向右移动
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
D.整个反应过程中,氧化剂为O2
4.一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性,该电池工作示意图如下。下列说法正确的是
A.c为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
B.放电时,中间室的K2SO4溶液浓度减小
C.充电时,电路中每转移1mol电子,阳极区溶液的质量增加4.5g
D.放电时有1mol生成,理论上电路中转移电子的数目为2NA个
5.(24-25高二上·安徽合肥八中·期末)根据要求回答以下问题:
Ⅰ.如图所示是某兴趣小组利用甲烷燃料电池进行电解原理(图中E、F为惰性电极)应用的探究实验设计。
(1)乙为上镀装置,则应为___________(填“A”或“B”)电极材料。若反应一段时间后,Fe棒质量增加2.6 g,则理论上消耗甲烷的体积为___________(标准状况下)。
(2)丙为粗铜的精炼装置,电解后硫酸铜溶液的浓度___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)丁为探究氯碱工业原理的实验装置,电解过程中发生的总反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示,利用电极反应将转化为,再将煤中的含硫物质(主要成分是)氧化为和,即。
已知:两电极为完全相同的惰性电极。
(4)P电极上的电极反应式为___________。
(5)电解池工作时,观察到R电极上有无色气体产生,写出电极反应式:___________。当转移电子的物质的量为0.4 mol时,则生成的无色气体在标准状况下的体积为___________L。
(6)电解池工作时,往___________(填“P”或“R”)极移动。
6.(25-26高一下·陕西咸阳秦宝中学·期末)和的燃烧热()如表所示。
物质
-285.8
-283.0
下列说法正确的是
A.表示燃烧热的热化学方程式:
B.反应的反应热
C.等质量的和完全燃烧,释放的能量更多
D.由和组成的混合气体总物质的量为3mol,其完全燃烧释放能量851.8kJ,该混合气体中
7.(25-26高一下·山西长治上党第一中学校·期末)发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ/mol
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
A.+237.46 kJ/mol B.-474.92 kJ/mol
C.-118.73 kJ/mol D.-237.46 kJ/mol
8.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
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
9.为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里,保存一星期后,下列有关实验现象的描述不正确的是
A.装置I中左侧液面会上升 B.装置I中左侧液面比装置II中高
C.装置II中的有气体生成 D.装置III中的铁钉腐蚀最严重
10.下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,正确的是
A.铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B.暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀
C.牺牲阳极保护法,牺牲了铁来保护锌
D.阴极的电极反应式为
A.A B.B C.C D.D
试卷第1页(共3页)
1/1
学科网(北京)股份有限公司
$
专题1 化学反应与能量变化(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的焓变与热化学方程式(重点)
◆题型1 反应热与焓变的判断
1.C
2.
3.等压或恒压
◆题型2 吸热反应与放热反应的判断
4.B
5.
◆题型3 热化学方程式的书写与正误判断
6.C
7.正比
8.热化学方程式中ΔH单位中的“mol-1”表示参加反应的各物质的物质的量的数值与化学方程式中各物质化学式前的系数相同。“每摩尔”不能理解为每摩尔具体物质,可以理解为“每摩尔反应”
◆题型4 化学反应中能量变化图像的判断
9.A
10.D
考点二 反应热的计算(难点)
◆题型1 键能与总能量的△H计算
11.D
12.B
13.D
◆题型2 盖斯定律的理解与ΔH关系判断
14.D
15.始态和终态 反应的途径
◆题型3 盖斯定律计算反应热
16.D
17.C
18.D
考点三 燃烧热、中和热与能源(重点)
◆题型1 中和反应反应热测定实验的判断
19.A
20.(1) 11.46 保证完全被中和 玻璃搅拌器 偏大
◆题型2 标准燃烧热与热值的概念判断
21.C
22.2900 kJ/mol
◆题型3 能源与新能源的判断
23.D
24.再生
考点四 原电池的工作原理(重点)
◆题型1 原电池的构成与工作原理判断
25.B
26.C
27.D
◆题型2 原电池正负极的判断
28.A
29.C
◆题型3 原电池电极反应式的书写
30.B
31.B
◆题型4 原电池中电子流向与离子迁移的判断
32.伏打电堆中正极是铜片,负极是锌片。工作时负极失去电子,电子经导线流向正极,溶液中阳离子移向正极,阴离子移向负极。
33.(1) 负 正
考点五 化学电源(重点)
◆题型1 一次电池工作原理的判断
34.D
35.D
◆题型2 二次电池充放电过程的判断
36.D
37.D
◆题型3 燃料电池电极反应式的书写与判断
38.B
39.D
40.D
考点六 电解原理与电解池(难点)
◆题型1 电解池的构成与阴阳极判断
41.C
42.C
◆题型2 电解时离子放电顺序与电解产物的判断
43.C
◆题型3 电解池电极反应式的书写
44.B
45.C
46.D
◆题型4 电解原理的应用判断
47.C
48.A
49.A
考点七 金属的腐蚀与防护(重点)
◆题型1 金属腐蚀类型与原理的判断
50.B
51.B
◆题型2 钢铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的判断
52.D
53.C
54.D
◆题型3 金属防护方法原理的判断
55.保护层
综合攻坚·知能拔高
考点八 电化学综合提升(难点)
◆题型1 电化学装置的综合判断
1.A
2.B
3.A
◆题型2 电化学电极反应式的综合书写与守恒计算
4.C
5.(1) B 420
考点九 反应热综合计算(难点)
◆题型1 反应热与热化学方程式的综合计算
6.C
7.D
8.D
考点十 金属的腐蚀与防护综合应用
◆题型1 金属腐蚀与防护的综合应用
9.D
10.B
试卷第1页(共3页)
1/1
学科网(北京)股份有限公司
$
专题1 化学反应与能量变化(专项训练)
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的焓变与热化学方程式(重点)
题型1 反应热与焓变的判断
题型2 吸热反应与放热反应的判断
题型3 热化学方程式的书写与正误判断
题型4 化学反应中能量变化图像的判断
考点二 反应热的计算(难点)
题型1 键能与总能量的△H计算
题型2 盖斯定律的理解与ΔH关系判断
题型3 盖斯定律计算反应热
考点三 燃烧热、中和热与能源(重点)
题型1 中和反应反应热测定实验的判断
题型2 标准燃烧热与热值的概念判断
题型3 能源与新能源的判断
考点四 原电池的工作原理(重点)
题型1 原电池的构成与工作原理判断
题型2 原电池正负极的判断
题型3 原电池电极反应式的书写
题型4 原电池中电子流向与离子迁移的判断
考点五 化学电源(重点)
题型1 一次电池工作原理的判断
题型2 二次电池充放电过程的判断
题型3 燃料电池电极反应式的书写与判断
考点六 电解原理与电解池(难点)
题型1 电解池的构成与阴阳极判断
题型2 电解时离子放电顺序与电解产物的判断
题型3 电解池电极反应式的书写
题型4 电解原理的应用判断
考点七 金属的腐蚀与防护(重点)
题型1 金属腐蚀类型与原理的判断
题型2 钢铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的判断
题型3 金属防护方法原理的判断
综合攻坚·知能拔高
考点八 电化学综合提升(难点)
题型1 电化学装置的综合判断
题型2 电化学电极反应式的综合书写与守恒计算
考点九 反应热综合计算(难点)
题型1 反应热与热化学方程式的综合计算
考点十 金属的腐蚀与防护综合应用
题型1 金属腐蚀与防护的综合应用
常考题型·精准突破
考点一 化学反应中的焓变与热化学方程式(重点)
◆题型1 反应热与焓变的判断
1.从宏观角度看,下列关于反应热的说法正确的是
A.反应热只与反应物的总焓有关
B.反应热只与反应产物的总焓有关
C.反应热与反应物和反应产物的总焓都有关
D.反应热与反应物和反应产物的总焓无关
【答案】C
【详解】反应热在宏观上定义为恒压条件下反应系统的焓变,其计算公式为。因此,的大小同时取决于反应物和产物的总焓。选项C正确描述了这一关系,而A、B仅片面强调单侧总焓,D则完全否定两者的关联,均不符合热力学基本公式。
2.概念:当化学反应在一定的________下进行时,反应所________或________的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
【答案】
温度
释放
吸收
【详解】本题考查反应热的基本定义,结合高中化学选择性必修1中反应热的概念内容分析:
1. 反应热的测定前提是反应在恒定温度下进行,题干后半句“该反应在此温度下的热效应”也对第一个空给出了提示,因此第一个空填温度。
2. 化学反应的热效应本质是反应过程和环境的热量交换,包括向环境释放热量的放热过程、从环境吸收热量的吸热过程,因此后两个空依次填释放、吸收。
3.焓变与反应热的关系
对于___________条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有:。
【答案】等压或恒压
【详解】根据高中化学焓变的定义,(焓变等于恒压反应热)的成立条件是恒压(等压),只有在恒压条件下进行反应,且反应中物质的能量变化全部转化为热能时,反应的焓变才等于恒压反应热,答案为等压或恒压。
◆题型2 吸热反应与放热反应的判断
4.(2026·云南昭通2026届·二模)下列说法正确的是
A.反应热ΔH的单位为kJ
B.ΔH<0的反应是放热反应
C.表明吸热反应的反应式,不用写“”
D.生成物的总焓(能量)大于反应物的总焓时,ΔH<0
【答案】B
【详解】A.反应焓变的常用单位为,A选项的表述不全面,A错误;
B.说明反应后体系总能量降低,属于放热反应,B正确;
C.热化学方程式中,吸热反应的ΔH为正值,必须标注“+”,C错误;
D.根据,生成物总焓大于反应物时,,D错误;
故选B。
5.反应热的符号:用Q表示,反应吸热时,Q为____值;反应放热时,Q为____值。
【答案】
正
负
【详解】高中阶段对反应热物理量的符号有统一规定:反应吸热时,反应体系从外界环境吸收能量,规定为正值;反应放热时,反应体系向外界环境释放能量,规定为负值。
◆题型3 热化学方程式的书写与正误判断
6.下列有关“热化学方程式”的说法,不正确的是
A.能同时表明反应中的物质变化和能量变化
B.书写条件为“25℃、101 kPa”时,可以不特别注明
C.化学计量数只表示分子个数
D.表示“每摩尔反应”对应的“热量”
【答案】C
【详解】A.热化学方程式中涉及到反应物生成物以及能量的变化,能同时表明反应中的物质变化和能量变化,A正确;
B.物质具有的能量受温度压强的影响,书写热化学方程式应表明温度、压强,但 “25℃、101 kPa”,可以不特别注明,B正确;
C.热化学方程式中化学计量数表示物质的量,C错误;
D.表示的是“每摩尔反应”对应的“热量”,D正确;
故答案为:C。
7.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_____。例如,
则=_____=_____=_____=_____。
【答案】 正比
【详解】热化学方程式中的是按化学计量数对应的物质的量完全反应时的热效应,若化学计量数扩大为原来的倍,的数值也同步扩大为原来的倍,因此反应热数值与各物质的化学计量数成正比。
化学反应中,参加反应的各物质的物质的量变化之比等于其化学计量数之比;同时反应实际放出或吸收的热量与参与反应的物质的量成正比,因此可列出连等式:====。末项使用是因为为实际反应的热量绝对值,与的绝对值对应成比例。
8.怎样理解热化学方程式中ΔH的单位“mol-1”? ________
【答案】热化学方程式中ΔH单位中的“mol-1”表示参加反应的各物质的物质的量的数值与化学方程式中各物质化学式前的系数相同。“每摩尔”不能理解为每摩尔具体物质,可以理解为“每摩尔反应”
【详解】1. 热化学方程式中的完整单位为,其中的含义为“每摩尔反应”,对应反应进度为1mol的反应过程。
2. 1mol反应指反应物按热化学方程式标注的化学计量数恰好完全反应的物质的量组合。例如热化学方程式中,1mol反应指2mol 与1mol 完全反应生成2mol 的过程,该过程焓变为。
3. 的数值随热化学方程式的化学计量数成比例变化,但单位始终为,因为单位的基准是反应进度,而非某一具体物质的物质的量。
◆题型4 化学反应中能量变化图像的判断
9.(25-26高二上·广东深圳南山实验教育集团华侨城高级中学·月考)根据如图数据,下列叙述正确的是
A.
B.断裂0.5 mol 与1.5 mol 中的化学键,释放1127 kJ能量
C.0.5 mol 比1 mol 能量高
D.1 mol 与3 mol 的总键能大于2 mol 的总键能
【答案】A
【分析】图中,从反应物能级上升到气态原子能级需要吸收1127 kJ;由气态原子逐步形成1 mol氨气的三个台阶依次释放339 kJ、397 kJ、436 kJ,共释放1172 kJ。反应热等于断键吸收的能量与成键释放的能量之差,所以生成1 mol氨气时ΔH=1127 kJ-1172 kJ=-45 kJ;化学计量数扩大2倍时,ΔH=-90 kJ。
【详解】A.生成1 mol氨气时反应热为-45 kJ,化学计量数扩大2倍后,完整热化学方程式为,A正确;
B.图中从反应物能级到气态原子能级的上升值为1127 kJ,断裂化学键需要吸收能量,不是释放能量,B错误;
C.图中的能量比较对象是0.5 mol氮气和1.5 mol氢气组成的反应物整体与1 mol氨气;C项删去了氢气,不能由图得出所述比较,C错误;
D.按分析中的计量关系扩大2倍,反应物总键能为2254 kJ,生成物总键能为2344 kJ,前者小于后者,D错误;
故选A。
10.根据如下能量关系示意图,下列说法正确的是
A.1mol与1mol 的能量之和为393.5kJ
B.反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.C的燃烧热的热化学方程式为:
D.CO气体燃烧的热化学方程式为:
【答案】D
【详解】A.从图中可以看出,393.5kJ 是1mol和1mol 的总能量与1molCO2(g)的总能量之差,A不正确;
B.从图中可以看出,1molCO(g)和0.5molO2(g)的能量和高于1molCO2(g)的能量,所以反应中,生成物的总能量小于反应物的总能量,B不正确;
C.C的燃烧热是指1molC(s)完全燃烧生成1molCO2(g)所放出的热量,则C的燃烧热的热化学方程式为: ,C不正确;
D.从图中可得出热化学方程式: ,则CO气体燃烧的热化学方程式为: ,D正确;
故选D。
考点二 反应热的计算(难点)
◆题型1 键能与总能量的△H计算
11.三硫化四磷用于制造火柴等,可由和化合而得。它们的结构式如图所示,依据下列键能(气态分子中1 mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据,反应的为
化学键
S-S
P-P
P-S
键能/()
x
y
z
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】8个(每个含6个P-P键)的键能=8×6y=48y,3个(每个含8个S-S键)的键能=3×8x=24x;生成物为8个(每个含3个P-P键和6个P-S键)的键能=8×3y +8×6z=24y+48z。ΔH=反应物断键总能量-生成物成键总能量=(48y+24x)-(24y+48z)=24x+24y-48z=24(x+y-2z),故选D。
12.已知:的。其中相关的键能数据如右表所示,则x的值为
化学键
F—F
N—F
键能/
946
x
283
A.471 B.157 C.138 D.756
【答案】B
【详解】化学反应中断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,所以反应,,x=157,故B正确;
故选:B。
13.(23-24高一下·广东湛江岭南师范学院附属中学·期末)已知断裂1mol气态分子AB中共价键变成气态A和B原子所需要吸收的能量叫A-B键的键能。几种化学键的键能数据如下表所示,下列说法正确的是;
化学键
Br-Br
F-F
H-F
H-Br
H-H
键能/(kJ‧mol-1)
194
157
568
366
436
A.H-F键的稳定性比H-Br键的弱
B. ΔH=-102kJ‧mol-1
C. ΔH=-157kJ‧mol-1
D. ΔH=-441kJ‧mol-1
【答案】D
【详解】A.根据表格数据可知H-F键的键能大于H-Br键的键能,所以H-F键的稳定性比H-Br键强,故A错误;
B.焓变=反应物的键能之和-生成物键能之和,的ΔH=2×366kJ/mol-436kJ/mol-194kJ/mol=+102kJ‧mol-1,故B错误;
C.化学键断裂时需要吸收能量,焓变大于0, ΔH=+157kJ‧mol-1,故C错误;
D.的焓变=反应物的键能之和-生成物键能之和=2×366kJ/mol+157kJ/mol-194kJ/mol-2×568kJ/mol=-441kJ/mol,故D正确;
答案选D。
◆题型2 盖斯定律的理解与ΔH关系判断
14.根据盖斯定律,下列对图中反应热关系的判断中不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.由题可知,则 ,A 正确;
B.为三个式子之和,根据盖斯定律,有:,B 正确;
C.根据盖斯定律,为,总和为0,C 正确;
D.为,根据盖斯定律, 的反应热为,D 错误;
故答案选D。
15.盖斯定律的内容
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即:化学反应的反应热只与反应体系的___________有关,而与___________无关。
【答案】 始态和终态 反应的途径
【详解】盖斯定律的含义是化学反应的反应热(热效应)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,答案为始态和终态;反应的途径。
◆题型3 盖斯定律计算反应热
16.(25-26高三下·重庆育才中学校2026届·开学考)设计如下路线探究固体溶解过程的能量变化。下列说法不正确的是
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有和三种。
A.由于和还可能生成等物质,难以实验直接测定
B.水合钠离子的示意图:
C.根据盖斯定律,
D.根据各微粒的状态,可推测和均大于0
【答案】D
【详解】A.因为碳酸钠和水反应可能生成和等多种水合物,反应过程复杂,很难控制只生成这一种产物,所以难以直接测定,A正确;
B.钠离子呈正电性,吸引水分子中负电性的氧原子,水合钠离子的示意图正确,B正确;
C.根据盖斯定律,由图可知,已知,,则,即,C正确;
D.由图可知,根据盖斯定律,,过程iv为离子键断裂的过程,吸收能量,即,结合,则,D错误;
故选D。
17.(25-26高一下·湖南岳阳岳阳第一中学·期末)室温下,将1mol 溶于水,会使溶液温度降低,反应热为;将1mol 溶于水,会使溶液温度升高,反应热为。受热分解的热化学方程式为 ,则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】①CuSO4·5H2O(s)溶于水时,溶液温度降低,反应为;
②固体硫酸铜溶于水,溶液温度升高,则:;
③ ΔH3;
结合盖斯定律可知①-②得到③,ΔH3=ΔH1-ΔH2,由于ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH3>0,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,ΔH1>0,而ΔH2<0,则ΔH1>ΔH2,故A错误;
B.根据分析可知ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH2=ΔH1-ΔH3,故B错误;
C.根据分析可知,ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH1<ΔH3,故C正确;
D.根据分析可知ΔH3=ΔH1-ΔH2,即ΔH1=ΔH3+ΔH2,ΔH2<0,ΔH1>0,则ΔH1+ΔH2<ΔH3,故D错误;
故答案选C。
18.(25-26高二上·辽宁大连第二十四中学·月考)点阵能()是衡量晶体中离子间键结合能大小的一个量度,是阐明晶体化学性质的重要物理量。为探究的离子键强弱,设计如下图所示的Born-Haber循环:
由此可得U/(kJ⋅mol-1)为
A.+786.5 B.-786.5 C.+749.6 D.-749.6
【答案】D
【详解】由题干信息可知:Na(s)=Na(g)ΔH1=+108.4kJ/mol,Na(g)=Na+(g)ΔH2=+495.0kJ/mol,Cl2(g)=Cl(g) ΔH3=+119.6kJ/mol,Cl(g)=Cl-(g)ΔH4=-384.3kJ/mol,Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)ΔH5=UkJ/mol, Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)ΔH6=-410.9kJ/mol,根据盖斯定律可知,ΔH6=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=(+108.4+495.0+119.6-384.3+U)kJ/mol=-410.9kJ/mol,可得U=-749.6,故选:D。
考点三 燃烧热、中和热与能源(重点)
◆题型1 中和反应反应热测定实验的判断
19.同学们在实验室测定中和反应的反应热,操作如下:将50 mL 溶液加入盛有50mL 溶液的量热计中,并用温度传感器监测温度的变化,实验数据如表所示。已知溶液的密度均为,反应后溶液的比热容。下列说法正确的是
实验序号
反应前体系温度/℃
反应后体系温度/℃
1
25.1
28.5
2
25.0
28.3
3
25.3
28.1
4
25.5
29.0
A.通过该实验测得反应放出的热量(平均值)约为1.42 kJ
B.通过该实验数据可得中和反应的反应热
C.向量热计中加溶液时,应分多次缓慢添加
D.用量筒量取溶液的体积时仰视读数,会导致所测中和反应反应热的绝对值偏小
【答案】A
【详解】A.首先剔除温差偏差过大的第3组数据,剩余三组平均温差为,溶液总质量为,放出热量,A正确;
B.反应中不足,生成水的物质的量,中和热,B错误;
C.分多次缓慢添加会导致热量大量散失,增大实验误差,应快速一次性加入,C错误;
D.量取时仰视读数,实际量取的体积偏大,反应放出的热量偏多,所测中和反应反应热的绝对值偏大,D错误;
故选A。
20.请回答下列问题。
(1)已知 ,回答下列有关中和反应反应热的问题。
①用配成稀溶液与稍过量反应,能放出___________kJ热量。本实验中用稍过量的的原因是___________;
②下图装置中仪器A的名称是___________;
③用相同浓度和体积的氨水()代替溶液进行上述实验,测得的___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)下列操作会造成所测中和热有误差的是
A.用量筒A量取盐酸,用量筒B量取溶液进行实验
B.将盐酸和溶液分别沿玻璃棒缓慢转入量热计的内筒,防止溶液洒落
C.密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体系的温度
D.测量温度盐酸后,未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度
【答案】(1) 11.46 保证完全被中和 玻璃搅拌器 偏大
(2)ABD
【详解】(1)0.1 molH2SO4稀溶液中含有0.2 molH+, ,则0.1 molH2SO4稀溶液与稍过量NaOH反应,放出热量为;为了确保硫酸被完全中和,所以用的NaOH溶液应该稍过量;由图可知,仪器A的名称为环形玻璃搅拌器,作用是搅拌,使溶液充分混合,加快反应速率,减少热量损失;
NH3⋅H2O是弱碱,电离会吸热,用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,中和热数值偏小,但中和热为负值,则测得的偏大。
(2)A.用量筒A量取盐酸,用量筒B量取溶液进行实验,未过量会造成盐酸不能完全消耗,测定结果偏小,A错误;
B.为了防止热量散失,应快速倒入溶液,缓慢转入量热计的内筒,会使热量散失,造成误差,B错误;
C.实验过程中应密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体系的温度,C正确;
D.测量温度盐酸后,未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度,会造成氢氧化钠溶液初始温度偏高,温差减小,放出的热量减少,D错误;
故答案选ABD。
◆题型2 标准燃烧热与热值的概念判断
21.下列关于标准燃烧热的说法中正确的是
A.在25 ℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热
B.1 mol硫燃烧生成气态三氧化硫时所放出的热量为硫的标准燃烧热
C.在25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量,叫作该物质的标准燃烧热
D.标准燃烧热随着化学方程式中各物质的化学计量数的改变而改变
【答案】C
【详解】A.未指明碳燃烧生成的是稳定的氧化物(如CO2),且若生成CO则不是完全燃烧,A错误;
B.硫的标准燃烧产物应为二氧化硫(SO2),而非三氧化硫(SO3),B错误;
C.在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(如CO2、液态H2O等)所放出的热量即为标准燃烧热,C正确;
D.标准燃烧热是固定值,不随化学方程式中各物质的化学计量数改变而改变,D错误;
故选C。
22.家用液化气中主要成分之一是丁烷。在101kPa时,10kg丁烷完全燃烧生成CO2和H2O,放出热量5×105kJ,丁烷的燃烧热为___________。
【答案】2900 kJ/mol
【详解】n(C4H10)=,则1 mol丁烷完全燃烧放出热量Q=,故此处填:2900 kJ/mol。
◆题型3 能源与新能源的判断
23.(25-26高二下·江苏南京雨花台中学·期末)化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是
A.燃烧的产物只有水,对环境无污染,是未来理想的绿色燃料
B.开发废电池综合利用技术能防止重金属污染
C.研发新能源汽车能降低汽油柴油消耗
D.为了减少碳排放,应该禁止使用煤炭等传统能源,改用新能源
【答案】D
【详解】A.燃烧与氧气反应产物只有水,无污染,是未来理想的绿色燃料,A正确;
B.废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重,所以应积极开发废电池的综合利用技术,减少土壤和水源的污染,B正确;
C.研发新能源汽车,可替代燃油车的使用,从而降低燃油消耗,减少环境污染,C正确;
D.目前传统化石能源仍是能源结构的重要组成部分,不能直接禁止使用,应当合理优化能源结构,在合理利用传统能源的基础上推广新能源,D错误;
故选D。
24.新能源
(1)种类:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
(2)特点:资源丰富,可以___________,没有污染或污染很小。
【答案】再生
【详解】可再生能源的特点是:资源丰富,可以再生,故答案为:再生。
考点四 原电池的工作原理(重点)
◆题型1 原电池的构成与工作原理判断
25.(24-25高二上·河南驻马店新蔡第一高级中学·月考)将反应设计成原电池,某一时刻的电子流向及电流计(G)指针偏转方向如图所示,下列有关叙述正确的是
A.盐桥中的移向溶液 B.工作一段时间后,溶液中减小
C.电子由溶液通过盐桥移向溶液 D.作负极,发生还原反应
【答案】B
【分析】原电池中电子从负极流出,流入正极;阳离子移向正极,阴离子移向负极。根据电子的流向可判断铜是负极,银是正极。
【详解】A.阳离子移向正极,阴离子移向负极,KNO3盐桥中的K+移向硝酸银溶液,A错误;
B.正极银离子得到电子生成金属银,导致工作一段时间后,AgNO3溶液中c(Ag+)减小,B正确,
C.电子从负极流出,流入正极,只能通过导线传递,不能由AgNO3溶液通过盐桥移向Cu(NO3)2溶液,C错误;
D.Cu作负极,失电子,发生氧化反应,D错误;
故答案为:B。
26.锌铜原电池装置如图所示,下列说法不正确的是
A.锌片作负极
B.电子从锌片流向铜片
C.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
D.铜电极的反应为Cu2++2e-=Cu
【答案】C
【分析】Zn为负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电子从负极沿着导线流向正极,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,以此来解答。
【详解】A.锌比铜活泼,锌片作负极,A正确;
B.据分析,电子从锌片流向铜片,B正确;
C.据分析,盐桥中的K+移向CuSO4溶液,C错误;
D.据分析,铜电极上发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,D正确;
故选C。
27.有关电化学知识的描述正确的是
A.,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
B.某原电池反应为,装置中的盐桥中可以是装有含KCl饱和溶液的琼脂
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
【答案】D
【详解】A.不是氧化还原反应,没有电子的转移,不能设计为原电池,故A错误;
B.电解质溶液为AgNO3,与氯离子反应生成沉淀,不能用装有含琼脂的KCl饱和溶液作盐桥,故B错误;
C.原电池的两极可以是由活动性不同的两种金属组成,也可以是非金属,如氢氧燃料电池中石墨棒用作电极,故C错误;
D.原电池实际是一个完整的自发氧化还原反应放在两个半电池上发生的,因此理论上任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池,故D正确;
故选D。
◆题型2 原电池正负极的判断
28.(2026·北京第一次普通高中学业水平合格性考试化学仿真·模拟)如图,将铜片、锌片用导线连接后置于同一稀硫酸中形成原电池,下列相关叙述正确的是
A.锌片是原电池负极
B.溶液逐渐变为蓝色
C.H+在负极得到电子被还原
D.锌片越纯,锌片上产生的气泡就越多
【答案】A
【详解】A.锌比铜活泼,为原电池的负极,故A正确;
B.原电池反应是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,无铜离子生成,则溶液不变蓝,故B错误;
C.H+在正极得到电子被还原,故C错误;
D.锌片越纯,锌片上产生的气泡越少,如为纯锌,则只在正极上析出气体,故D错误;
故选A。
29.日常生活常用的干电池的构造如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为正极,发生氧化反应
B.干电池属于二次电池,可以充电
C.电池工作时,MnO2得到电子被还原
D.负极的电极反应式为
【答案】C
【分析】锌锰酸性干电池中锌筒为负极,失电子发生氧化反应;石墨棒为正极,MnO2得到电子被还原,发生还原反应。
【详解】A.锌锰酸性干电池,a为正极,发生还原反应, A错误;
B.干电池为一次电池,不可充电, B错误;
C.MnO2作正极材料,发生还原反应,得电子, C正确;
D.负极发生氧化反应,负极的电极反应式为, D错误;
故答案选C。
◆题型3 原电池电极反应式的书写
30.(25-26高一下·北京师范大学第二附属中学·期末)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下,下列说法不正确的是
A.Pt电极是该装置的正极
B.正极的电极反应式:O2 + 4e−+ 2H2O=4OH−
C.负极的电极反应式:NO−2e−+O2−=NO2
D.固体电解质中O2−向负极移动
【答案】B
【分析】图示为原电池装置,氧气为氧化剂,NO为还原剂,则Pt电极为正极,NiO电极为负极,固体电解质传导氧离子;
【详解】A.氧气得到电子转化为氧离子,所以Pt电极是正极,A正确;
B.固体电解质传导氧离子,正极氧气得到电子生成氧离子:O2+4e−=2O2-,B错误;
C.负极NO失去电子转化为NO2,电极反应式为NO−2e−+O2−=NO2,C正确;
D.原电池中阴离子向负极移动,O2−向负极移动,D正确;
故选B。
31.我国海域辽阔,海岸线漫长,岛屿众多,海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极,同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是
A.电势:N电极>M电极
B.M极的电极反应式为
C.离子交换膜可选用阳离子交换膜
D.当N极质量减少5.4 g时,理论上M极消耗3.36 L空气(标准状况下)
【答案】B
【分析】电极N为负极,电极反应式为Al-3e-=Al3+,电极M为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,据此作答。
【详解】A.由题意可知铝电极为负极,电势:M电极>N电极,故A错误;
B.M极氧气参与反应,所以电极反应式为,故B正确;
C.若用阳离子交换膜,无法在右侧回收铝,故C错误;
D.根据N电极反应方程式Al-3e-=Al3+,当N极减少5.4 g Al时,理论上M极消耗标准状况下3.36 L氧气,故D错误;
答案选B。
◆题型4 原电池中电子流向与离子迁移的判断
32.1799年伏打发现了用锌片与铜片夹住以盐水浸湿的纸片叠成电堆可产生电流,该装置后来被称为伏打电堆,如图(a)、(b)。伏打还把锌片和铜片放在盛有盐水的杯中,并把许多这样的小杯子串联起来,组成电池组以获得更大电流。
伏打电堆实物与示意图
分析伏打电堆的正极和负极材料是什么?伏打电堆工作时电子和离子移动的方向是怎样的?___________。
【答案】伏打电堆中正极是铜片,负极是锌片。工作时负极失去电子,电子经导线流向正极,溶液中阳离子移向正极,阴离子移向负极。
【详解】由图c可知,电子从Zn极流出,Zn失去电子,发生氧化反应,作负极,正极材料为Cu,Cu片上有物质得到电子,发生还原反应。电子从负极出发,经导线流入正极。溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极。
33.3个移动方向
(1)电子移向:电子从_____极流出经外电路流入____极。
(2)电流方向:电流从____极流向____极。
(3)离子移动方向:阳离子向____极移动,阴离子向____极移动。
【答案】(1) 负 正
(2) 正 负
(3) 正 负
【详解】(1)原电池中电子移向为电子从负极流出经外电路流入正极,故答案为:负;正;
(2)原电池中电流方向为电流从正极流向负极,故答案为:正;负;
(3)原电池中内部电解质属于内电路,电流方向与外电路相反,即离子移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故答案为:正;负。
考点五 化学电源(重点)
◆题型1 一次电池工作原理的判断
34.普通锌锰电池(如左图所示)和碱性锌锰电池(如右图所示)是生活中用量很大的两种干电池。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH),碱性锌锰电池总反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法错误的是
A.碱性锌锰干电池正极的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
B.普通锌锰电池中NH4Cl糊的作用是提供酸性环境,形成闭合回路
C.碱性锌锰电池的密封性更好,能够有效防止电解液泄漏、鼓包现象
D.两种干电池中的金属外壳都作电池的负极,只是最终产物不同
【答案】D
【详解】A.碱性锌锰电池总反应减去负极反应,可得正极反应为,A正确;
B.普通锌锰电池中为电解质,水解使体系呈酸性,可传导离子形成闭合回路,B正确;
C.碱性锌锰电池负极材料封装在内部,外壳不参与电极反应,密封性更好,能有效避免电解液泄漏、鼓包,C正确;
D.普通锌锰电池的锌外壳作负极,但碱性锌锰电池的金属外壳为钢壳,不参与电极反应,负极是内部的锌膏,并非金属外壳作负极,D错误;
故选D。
35.碱性锌锰干电池的结构示意图如下图。该电池放电时发生反应:。下列说法正确的是
A.Zn发生还原反应
B.正极发生反应
C.电池工作时向正极方向移动
D.理论上,每转移0.1mol电子,有8.8gMnOOH生成
【答案】D
【分析】碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnOOH,负极为锌失电子,发生氧化反应,正极为二氧化锰,发生还原反应,电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,据此分析。
【详解】A.负极是金属锌,失电子,发生氧化反应,故A错误;
B.正极上得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,故B错误;
C.电池工作时,阴离子向负极移动,则OH-通过向负极移动,故C错误;
D.反应中锰元素的化合价由+4价降低到+3价,则每转移0.1mol电子,有0.1mol×88g/mol=8.8gMnOOH生成,故D正确;
故选:D。
◆题型2 二次电池充放电过程的判断
36.(25-26高二上·江苏镇江镇江第一中学·期末)铅蓄电池的工作原理可表示为,其构造示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A.放电时,正、负电极质量均增大
B.放电时,溶液的增大
C.充电时,移向极
D.充电时,每消耗,转移电子数为
【答案】D
【分析】由题干铅蓄电池的工作原理可知,放电时,Pb为负极,电极反应为;Pb-2e-+=PbSO4↓,镀有PbO2的Pb板为正极,电极反应为:PbO2+4H+++2e-=PbSO4↓+2H2O,充电时,Pb连接电源的负极,作阴极,电极反应为:PbSO4+2e-= Pb+,PbO2一极与电源正极相连,作阳极,电极反应为:PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+4H++,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,放电时,负极电极反应为;Pb-2e-+=PbSO4↓,正极电极反应为:PbO2+4H+++2e-=PbSO4↓+2H2O,则正、负电极质量均增大,A正确;
B.由题干反应原理可知,放电时,消耗溶液中的H2SO4,故溶液的增大,B正确;
C.由分析可知,充电时,Pb为阴极,PbO2为阳极,故移向极,C正确;
D.由分析可知,充电时,阴极电极反应为:PbSO4+2e-= Pb+,阳极电极反应为:PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+4H++,故每消耗,即阴极上1mol阳极上1mol,则转移电子数为,D错误;
故答案为:D。
37.(2025·石家庄模拟)某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池,其工作原理如图,A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,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应为LixC6+Li1-xCoO2 C6+LiCoO2。下列说法不正确的是
A.隔膜只允许Li+通过,放电时Li+从左边流向右边
B.放电时,正极锂的化合价未发生改变
C.充电时B作阳极,电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+
D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收
【答案】D
【详解】根据题意分析可知,A极为负极,B极为正极,该隔膜只允许Li+通过,放电时Li+向正极移动,即从左边流向右边,A正确;无论放电还是充电,B电极Li元素化合价都是+1价,化合价不变,B正确;充电时,B电极是阳极,其电极反应与放电时正极反应相反,故电极反应式为LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+,C正确;根据电池反应知,充电时锂离子进入石墨中,D错误。
◆题型3 燃料电池电极反应式的书写与判断
38.(25-26高一下·山东烟台栖霞一中·月考)下图是甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路,质子经内电路到达另一极与氧气反应。下列说法不正确的是
A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇 B.电池工作一段时间,右侧增大
C.负极反应式为 D.32 g甲醇反应,理论上消耗
【答案】B
【分析】由电子的移动方向可知,左电极为电池的负极,水分子作用下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:,右电极为正极,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+4H++4e-=2H2O,则a处通入的物质是甲醇、b处通入的物质为氧气。
【详解】A.由分析可知,左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇,A正确;
B.由分析可知,右电极为正极,电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,则电池工作一段时间,右侧溶液中氢离子浓度减小,B错误;
C.由分析可知,左电极为电池的负极,电极反应式为:,C正确;
D.由得失电子数目守恒可知,32 g甲醇反应时,理论上消耗氧气的物质的量为:×=1.5 mol,D正确;
故选B。
39.(24-25高一下·广西贵港平南中学·期末)氢氧燃料电池的反应原理示意图如图所示(M、N均为惰性电极),下列说法正确的是
A.M电极上发生氧化反应,得到电子
B.N电极上的电极反应式为
C.该装置工作时,往N电极迁移
D.该装置工作时,外电路中的电子的流动方向为M电极→导线→N电极
【答案】D
【分析】氢氧燃料电池工作时,H2在M电极上发生失电子的氧化反应生成H2O,O2在N电极上发生得电子的还原反应生成OH-,则M电极为负极、N电极为正极,负极反应式为,正极反应式为,放电时电子由负极经外电路流向正极,阳离子移向正极、阴离子移向负极,据此分析解答。
【详解】A.H2在M电极上发生失电子的氧化反应生成H2O,故A错误;
B.O2在N电极上发生得电子的还原反应生成OH-。电极反应式为,故B错误;
C.该装置工作时,M电极为负极、N电极为正极,阴离子移向负极,即往M电极迁移,故C错误;
D.该装置工作时,M电极为负极、N电极为正极,电子由负极经外电路流向正极,即电子的流动方向为:M电极→导线→N电极,故D正确;
故选D。
40.(25-26高二上·四川内江威远中学·期中)如下图为甲醇燃料电池的工作原理示意图,下列有关说法不正确的是
A.该燃料电池工作过程中电子从a极通过负载流向b极
B.该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,标况下消耗的的体积为5.6L
C.Pt(a)电极的反应式为
D.该燃料电池工作时由b极室向a极室移动
【答案】D
【分析】在甲醇燃料电池中,燃料甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳,a是负极;氧气得电子发生还原反应生成水,b是正极。
【详解】A.a是负极、b是正极,工作过程中电子从a极通过负载流向b极,故A正确
B.根据,该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,消耗0.25mol氧气,则标况下消耗的体积为5.6L,故B正确;
C.甲醇在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则电极的反应式为,故C正确;
D.a是负极、b是正极,该燃料电池工作时由a极室向b极室移动,故D错误;
答案选D。
考点六 电解原理与电解池(难点)
◆题型1 电解池的构成与阴阳极判断
41.根据金属活动性顺序,Ag不能发生反应:2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中,为能实现该反应最恰当的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】“2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑”是非自发进行的,只能通过电解池实现,故排除B、D选项,Ag要生成Ag+,做电解池阳极,接电源正极,H+生成H2是在阴极;
故选择C。
42.某同学为了使反应能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】Ag与盐酸不反应,所以要使反应能进行,应该设计成电解池,其中Ag作阳极,盐酸作电解质溶液。
【详解】A.该装置中Ag作阴极,不能失电子,故A不符合;
B.该装置为原电池,原理为Fe与盐酸反应,故B不符合;
C.该装置为电解池,Ag作阳极失电子发生氧化反应,阴极上氢离子得电子发生还原反应,电解质溶液中氢离子放电,故C符合;
D.该装置不是电解池,也不构成原电池,没有反应发生,故D不符合;
故选:C。
◆题型2 电解时离子放电顺序与电解产物的判断
43.(25-26高一下·河北承德·期末)以石墨做电极,用如图所示型管电解煮沸除氧的饱和溶液。下列说法正确的是
A.电解反应停止后型管两侧液面下降高度不同
B.取b极区溶液于试管中,滴加溶液可持续观察到白色沉淀
C.将阳极产生的黄绿色气体通入淀粉溶液中,溶液变蓝,证明生成了
D.电子通过外电路在导线中定向迁移,然后进入电解质溶液
【答案】C
【详解】A.该装置为敞口装置,根据连通器原理,最终液面高度是相同的,即两侧液面下降高度相同,A错误;
B.b极区是阴极区,放电后,存在大量,滴加会生成白色沉淀,但易被空气中的氧气氧化为红褐色,无法持续观察到白色沉淀,B错误;
C.阳极产生的黄绿色气体能使淀粉溶液变蓝,该黄绿色气体是,证明阳极放电生成了,C正确;
D.电子仅在外电路的导线中定向迁移,不会进入电解质溶液,电解质溶液依靠离子定向移动导电,D错误;
故选C。
◆题型3 电解池电极反应式的书写
44.(24-25高三·江西重点中学盟校2025届·联考)电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示,下列说法错误的是
A.电池工作时,质子从左室通过质子交换膜到右室
B.阳极生成了,则阴极生成(标准状况下)
C.在电极上难于发生析氢反应
D.左室溶液中硫酸物质的量不变
【答案】B
【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为、,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A.电解池工作时,阳离子向阴极移动,则电池工作时,质子从左室通过质子交换膜移动到右室,A正确;
B.当阳极生成了时,转移12mol电子,阴极存在两个反应,由电极反应可知,生成物质的量小于1mol,标况下体积小于22.4L,B错误;
C.由题干信息可知,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,故在电极上难于发生析氢反应,C正确;
D.左室发生的电极反应为,当转移4mol电子时,生成的4mol氢离子通过离子交换膜向右侧移动,故左室硫酸物质的量不变,但反应会消耗水,其浓度会变大,D正确;
故选B。
45.(2026·陕西西安雁塔陕西师范大学附属中学2026届·一模)工业上可利用流汞电解法电解海水,如图所示流汞电解池的底部略微倾斜。在电解池中,汞作为阴极,生成并通过电解池底部流入Z池,发生反应:。下列说法正确的是
A.阳极附近溶液不发生变化
B.汞阴极发生电极反应:
C.理论上每生成1,需消耗海水中氯化钠的质量为117g
D.理论上每生成1,Z池中溶液质量增加80g
【答案】C
【分析】根据题意,在电解池中,汞作为阴极,生成,可知汞阴极发生电极反应:,阳极发生电极反应:。
【详解】A.阳极发生电极反应:,会有一定溶解使电极附近溶液降低,A错误;
B.汞阴极发生电极反应:,B错误;
C.理论上每生成1,需生成2,即需要转移2电子,根据电解反应:,则消耗海水中的质量为117g,C正确;
D.根据反应:,每生成1,会消耗2并且逸出,Z池溶液中物质最多增加44g,D错误。
故选C。
46.为实现的资源化利用与电能储存,设计如图所示的三室隔膜电解装置(阴极室中注入溶有大量且含有少量水的有机复合电解液),该装置将还原为,同时得到副产物和碳酸氢盐。下列说法错误的是
A.离子交换膜a为阴离子交换膜 B.阳极反应式:
C.浓度:食盐水1>食盐水2 D.每通过,消耗
【答案】D
【详解】阴极得电子转化为,电极反应式为,阳极失电子转化为,电极反应式为,装置要得到副产物和碳酸氢盐,故阴极产生的碳酸氢根离子和阳极电解液中的钠离子进入中间室,则a为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜。根据分析可知,阴极产生的碳酸氢根离子进入中间室,则a为阴离子交换膜,A正确;根据分析可知,阳极反应式:,B正确;由于阳极区产生氯气消耗氯离子且钠离子向中间室迁移,故氯化钠浓度减小,浓度:食盐水1>食盐水2,C正确;根据电极反应:,每通过,消耗标准状况下,D错误。
◆题型4 电解原理的应用判断
47.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等,其中电渗析法是利用电解原理通过多组电渗析膜实现,工作原理如图所示(假设以KCl溶液代替海水),同时获得产品、、,还有淡水。下列说法错误的是
A.出口Ⅰ接收的为淡水
B.n为直流电源的负极
C.膜、分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D.电极E处产生的气体X为
【答案】C
【分析】据图F极生成氢气,可判断n为电源负极,电极F是阴极,电极反应:,则透过st膜向电极F移动,得到KOH浓溶液,故st膜是阳离子交换膜,电极E是阳极,电极反应为,则透过pq膜进入阳极区,故pq膜是阴离子交换膜,据此分析解题。
【详解】A.区域I中氯离子向左侧运动,钠离子向右侧运动,氯化钠溶液浓度减小,使I口对应区域形成淡水,A正确;
B.根据分析可知,n为直流电源的负极,B正确;
C.根据分析可知,膜、分别为阴离子交换膜、阳离子交换膜,C错误;
D.电极E是阳极,电极反应为,故X为,D正确;
故选C。
48.电解原理在工业生产中应用广泛,下列有关电解原理的应用正确的是
A.工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料
B.可通过电解熔融AlCl3冶炼铝
C.电镀时,镀层金属作为阴极,待镀金属作为阳极
D.电解精炼铜时,用纯铜板作为阳极,粗铜板作为阴极
【答案】A
【详解】A.电解饱和食盐水可以得到烧碱、氯气等化工原料:,选项A正确;
B.AlCl3是共价化合物,熔融状态下不能电离出 Al3+,不能通过电解熔融AlCl3冶炼铝,选项B错误;
C.电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,选项C错误;
D.电解精炼铜时,应用粗铜板作阳极,纯铜板作阴极,选项D错误;
故答案为:A。
49.(25-26高二上·北京铁路第二中学·月考)利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产,下列说法正确的是
A.氯碱工业中,Y附近能得到NaOH
B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是溶液
C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
D.外加电流法中,X是待保护金属
【答案】A
【详解】首先确定电极,X连接电源正极,为阳极,Y连接电源负极,为阴极,据此分析:
A.氯碱工业电解饱和食盐水时,阴极为Y,其反应为,移向阴极,因此Y附近得到,A正确;
B.铜的精炼中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜作电解质溶液,选项中X、Y材料颠倒,B错误;
C.电镀工业中,镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,选项中X、Y角色颠倒,C错误;
D.外加电流阴极保护法中,待保护金属需要作阴极,接电源负极,即Y是待保护金属,D错误;
故选A。
考点七 金属的腐蚀与防护(重点)
◆题型1 金属腐蚀类型与原理的判断
50.“挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列文物不会发生电化学腐蚀的是
选项
A
B
文物
名称
战国透雕龙凤纹铜铺首
元代青花釉里红开光贴花盖罐
选项
C
D
文物
名称
西汉错金铜博山炉
战国中山王铁足铜鼎
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】铜铺首、铜炉、铜鼎的主要成分是青铜,在潮湿的空气中铜合金易发生电化学腐蚀;元青花罐的主要成分是陶瓷(硅酸盐),不会发生电化学腐蚀,B正确;
故选B。
51.在生产、生活中,金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是
A.铁制器件附有铜质配件,在接触处铁易生锈 B.金属钠置于空气中表面变暗
C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D.铁在潮湿土壤里比在干燥土壤里更易腐蚀
【答案】B
【详解】A.铁、铜接触,与周围环境提供的电解质溶液会形成原电池,铁作负极发生氧化反应被腐蚀,属于电化学腐蚀,A不选;
B.金属钠在空气中被氧化生成氧化钠,属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,B选;
C.铜锌合金与周围环境提供的电解质溶液形成原电池,锌作负极被腐蚀,铜作正极被保护,不易形成铜绿,与电化学腐蚀有关,C不选;
D.潮湿土壤提供电解质溶液,与铁(铁作负极,其他杂质如碳作正极)形成原电池,加速铁的腐蚀,属于电化学腐蚀,D不选;
故答案选B。
◆题型2 钢铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的判断
52.某同学进行下列实验:
操作
现象
取一块打磨过的生铁片,在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水
放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”,其边缘为红色,中心区域为蓝色,在两色环交界处出现铁锈
已知:可用加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成蓝色沉淀的方法检验Fe2+。
下列说法不合理的是
A.生铁片发生吸氧腐蚀
B.中心区域的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C.边缘处的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D.交界处发生的反应为4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+
【答案】D
【详解】A.食盐水呈中性,生铁片在中性环境下发生吸氧腐蚀,A正确;
B.中心区域呈蓝色,说明有Fe2+生成,Fe作负极失电子,电极反应式为,B正确;
C.边缘处呈红色,说明有生成使酚酞变红,正极得电子发生还原反应,电极反应式为,C正确;
D.交界处存在边缘扩散过来的,Fe2+被氧化生成,反应不会生成大量,该反应不符合实际反应环境,D错误;
故选D。
53.(24-25高三下·安徽阜阳田家炳实验中学·月考)用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:
分析图像,以下结论错误的是
A.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C.pH=4的醋酸溶液中发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
D.两溶液中负极反应均为Fe-2e- =Fe2+
【答案】C
【详解】A.根据pH=2的锥形瓶中压强与时间的关系知,压强随着反应的进行而逐渐增大,说明该装置发生析氢腐蚀,则溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀,故A正确;
B.pH=4时锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小,说明发生吸氧腐蚀,pH=4的醋酸溶液呈酸性,所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀,故B正确;
C.pH=4时锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小,说明发生吸氧腐蚀,O2在正极得到电子生成H2O,电极反应式为:O2+4e-+4CH3COOH=2H2O+4CH3COO-,故C错误;
D.不论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,负极均为铁失电子,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故D正确;
故选C。
54.(25-26高二上·广东·期末)实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封完好,放置一段时间。下列说法不正确的是
A.a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B.a管液面高于b管
C.b处溶液的增大 D.b处生铁丝发生电极反应
【答案】D
【详解】A.a管是中性溶液,发生吸氧腐蚀,b管是酸性溶液,发生析氢腐蚀,A项正确;
B.a管发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,b管发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,则右边的液体向左边移动,一段时间后,a管液面高于b管液面,B项正确;
C.b发生析氢腐蚀,氢离子放电生成氢气,所以溶液的pH值变大,C项正确;
D.生铁丝作负极,故b处电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,D项错误;
答案选D。
◆题型3 金属防护方法原理的判断
55.在金属表面覆盖保护层,在金属表面覆盖致密的________,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。
【答案】保护层
【详解】金属锈蚀是金属与空气中氧气、水等物质反应生成金属的化合物而导致金属被腐蚀。在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如,在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等;电镀锌、锡、铬、镍等;利用化学方法、离子注入法、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
故答案为:保护层。
综合攻坚·知能拔高
考点八 电化学综合提升(难点)
◆题型1 电化学装置的综合判断
1.(25-26高三下·江西重点中学协作体2026届·联考)相比于传统机械压缩,电化学压缩具有能耗低、更高效、更环保的特点。某研究利用以下电化学装置实现了氨的高效压缩,仅依靠加湿气体来维持膜内所需的液态水环境,而无需流动的电解质液体。装置如图。已知总反应为:。下列说法不正确的是
A.和在低压区均被氧化
B.高压区电极反应:
C.工作时电流方向:
D.中间隔膜作用为传导阳离子和隔绝气体
【答案】A
【分析】分析装置图可得,氢气在阳极区失去电子生成,电极方程式为:,阳极区气体减少,故为低压区;生成的通过中间隔膜移向阴极,并在阴极区得到电子生成氢气,电极反应方程式为:,阴极区气体增多,故为高压区,据此回答问题;
【详解】A.阳极电极方程式为,在低压区失去电子被氧化,而在反应过程中价态没有变化,不被氧化,A错误;
B.高压区(即阴极区)中得到电子生成氢气,电极反应为:,B正确;
C.b为阳极,c为阴极。电流从电源正极a流向阳极b,在电解质中由阳极b流向阴极c,再从阴极c流向电源负极d,故电流方向为,C正确;
D.中间隔膜隔绝两电极区气体,且通过中间隔膜向阴极移动,因此中间隔膜作用为传导阳离子和隔绝气体,D正确;
故选A。
2.(2025·辽宁营口大石桥第三高级中学2025届·模拟)利用如图的电化学装置制取溶液,既可获得电能,又可避免产生污染性气体。下列说法错误的是
A.石墨电极反应式为
B.电池刚开始工作时,交换膜右侧溶液pH增大,左侧pH减小
C.透过质子交换膜向石墨电极区移动
D.原电池工作原理为
【答案】B
【分析】该装置为原电池,电极作负极,失电子发生氧化反应生成;石墨电极为正极,通入,在酸性条件下得电子结合生成水;装置中间为质子交换膜,只允许由负极区(右侧)向正极区(左侧)移动,总反应。
【详解】A.石墨为正极,得电子,酸性环境电极反应:,A正确;
B.左侧正极反应不断消耗,但右侧持续穿过质子交换膜迁移至左侧;正极反应生成水,左侧、右侧溶液浓度均被稀释,两侧均增大,B错误;
C.原电池阳离子向正极移动,正极是石墨电极,因此透过质子交换膜向石墨电极区移动,C正确;
D.负极电极反应为,正极电极反应为,两极相加得到总反应,D正确;
故选B。
3.锂-铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀―现象产生电能,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−,下列说法错误的是
A.放电时,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−
B.放电时,Li+透过固体电解质向右移动
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
D.整个反应过程中,氧化剂为O2
【答案】A
【详解】A.由电池放电过程中的方程式为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−,电池的负极反应式为Li-e−=Li+,故电池的正极反应式为Cu2O+2e−+H2O=2Cu+2OH−,A说法错误,但A符合题意;
B.放电时,Li电极为负极,Cu电极为正极,阳离子移向正极,阴离子移向负极,故放电时,Li+透过固体电解质向右(铜电极)移动,B说法正确,但B不符合题意;
C.放电过程中的方程式为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH−,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,C说法正确,但C不符合题意;
D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,Cu相当于催化剂,所以氧化剂为O2,D说法正确,但D不符合题意;
答案选:A。
◆题型2 电化学电极反应式的综合书写与守恒计算
4.一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性,该电池工作示意图如下。下列说法正确的是
A.c为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
B.放电时,中间室的K2SO4溶液浓度减小
C.充电时,电路中每转移1mol电子,阳极区溶液的质量增加4.5g
D.放电时有1mol生成,理论上电路中转移电子的数目为2NA个
【答案】C
【分析】
由题干图示信息可知,放电时a电极为正极,MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;b电极为负极,发生氧化反应,电极反应为+2nOH--4ne-=+2nK++2nH2O,此时阳离子移向正极,阴离子移向负极,则c交换膜为阴离子交换膜,则左室的进入中间K2SO4室,d为阳离子交换膜,右室的K+进入中间K2SO4室。
【详解】A.结合分析知,c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜,故A错误;
B.放电时,则左室的进入中间K2SO4室,右室的K+进入中间K2SO4室,导致K2SO4溶液浓度增大,故B错误;
C.充电时,a为阳极,电极反应为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,电路中每转移2mol电子,阳极区生成1molMnO2,质量减少87g,同时中间室有1mol经c膜进入左室阳极区,质量增加96g,则阳极质量最终增加(96-87)g=9g,故电路中每转移1mol电子,阳极区质量增加4.5g,故C正确;
D.由分析可知,放电时b电极为负极,有1mol生成,理论上电路中转移电子的数目为4nNA个,故D错误;
选C。
5.(24-25高二上·安徽合肥八中·期末)根据要求回答以下问题:
Ⅰ.如图所示是某兴趣小组利用甲烷燃料电池进行电解原理(图中E、F为惰性电极)应用的探究实验设计。
(1)乙为上镀装置,则应为___________(填“A”或“B”)电极材料。若反应一段时间后,Fe棒质量增加2.6 g,则理论上消耗甲烷的体积为___________(标准状况下)。
(2)丙为粗铜的精炼装置,电解后硫酸铜溶液的浓度___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)丁为探究氯碱工业原理的实验装置,电解过程中发生的总反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示,利用电极反应将转化为,再将煤中的含硫物质(主要成分是)氧化为和,即。
已知:两电极为完全相同的惰性电极。
(4)P电极上的电极反应式为___________。
(5)电解池工作时,观察到R电极上有无色气体产生,写出电极反应式:___________。当转移电子的物质的量为0.4 mol时,则生成的无色气体在标准状况下的体积为___________L。
(6)电解池工作时,往___________(填“P”或“R”)极移动。
【答案】(1) B 420
(2)减小
(3)
(4)
(5) 4.48
(6)P
【分析】Ⅰ.甲烷燃料电池中,甲烷通入负极,氧气通入正极;
Ⅱ.电解脱硫装置中,Mn2+在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为;H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应式为,据此分析解答问题。
【详解】(1)电镀池中,镀件作阴极,镀层金属作阳极,而乙中A是阳极,B是阴极,若要实现Fe上镀Cr,B电极材料为Fe;甲是甲烷燃料电池,甲烷在负极失电子发生氧化反应生成,负极反应式为;乙中阴极反应为,阴极质量增加2.6 g(即0.05 mol Cr)时,电路中转移0.15 mol电子,根据体系电子转移守恒,理论上消耗甲烷的物质的量为,则标准状况下的体积为;
(2)粗铜精炼时,阳极杂质也参与反应,故硫酸铜溶液浓度减小;
(3)丁为探究氯碱工业的实验装置,工业电解食盐水制备烧碱的总反应为;
(4)在电极上转化为,因此电极反应为;
(5)R电极为阴极,产生的气体为氢气,电极反应式为;转移电子0.4 mol时,产生的氢气为0.2 mol,则标准状况下体积为4.48 L;
(6)电解池中,阴离子向阳极移动,即往极移动。
考点九 反应热综合计算(难点)
◆题型1 反应热与热化学方程式的综合计算
6.(25-26高一下·陕西咸阳秦宝中学·期末)和的燃烧热()如表所示。
物质
-285.8
-283.0
下列说法正确的是
A.表示燃烧热的热化学方程式:
B.反应的反应热
C.等质量的和完全燃烧,释放的能量更多
D.由和组成的混合气体总物质的量为3mol,其完全燃烧释放能量851.8kJ,该混合气体中
【答案】C
【详解】A.燃烧热定义为1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时的反应热,的稳定氧化物为液态,选项中生成物为气态,A错误;
B.已知:①,②,根据盖斯定律,由②-①得目标反应的,B错误;
C.设两种气体质量均为,完全燃烧放热为,完全燃烧放热为,前者放热更多,C正确;
D.设物质的量为,则物质的量为,列方程,解得,故,D错误;
故答案选C。
7.(25-26高一下·山西长治上党第一中学校·期末)发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ/mol
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=+44.0 kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
A.+237.46 kJ/mol B.-474.92 kJ/mol
C.-118.73 kJ/mol D.-237.46 kJ/mol
【答案】D
【详解】由盖斯定律可知,①—②—×③+④可得反应H2(l)+O2(l)=H2O(g),则ΔH =ΔH1-ΔH2—×ΔH3+ΔH4=-237.46 kJ/mol,故选D。
8.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
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
【详解】A.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;
B.根据反应物总键能-生成物总键能,列等式:,解得,B正确;
C.反应的,则,C正确;
D.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。
考点十 金属的腐蚀与防护综合应用
◆题型1 金属腐蚀与防护的综合应用
9.为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里,保存一星期后,下列有关实验现象的描述不正确的是
A.装置I中左侧液面会上升 B.装置I中左侧液面比装置II中高
C.装置II中的有气体生成 D.装置III中的铁钉腐蚀最严重
【答案】D
【详解】A.Ⅰ中铁钉和铜丝相连,由于铁比铜活泼,Ⅰ中盛有10%食盐水,则铁钉会发生吸氧腐蚀,所以I中左侧压强减小,液面上升,故A正确;
B.盐酸具有挥发性,所以II中左侧空气中含有稀盐酸,导致II中铁钉发生析氢腐蚀,发生了反应为2H++2e-=H2↑,生成了气体,则Ⅱ中左侧液面会下降,即装置I中左侧液面比装置II中高,故B正确;
C.盐酸具有挥发性,所以II中左侧空气中含有稀盐酸,导致II中铁钉发生析氢腐蚀,发生了反应为2H++2e-=H2↑,生成了气体,故C正确;
D.Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连,但由于所装试剂为不挥发性硫酸,且浓硫酸具有吸水性,铁钉在干燥的空气中几乎不被腐蚀,故D错误;
故选D。
10.下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,正确的是
A.铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B.暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀
C.牺牲阳极保护法,牺牲了铁来保护锌
D.阴极的电极反应式为
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.铜板打上铁铆钉后形成原电池,活泼性强于,作负极被腐蚀,作正极被保护,铜板不易被腐蚀,A错误;
B.暖气片表面刷油漆可隔绝和,阻断金属腐蚀的条件,可防止金属腐蚀,B正确;
C.牺牲阳极保护法中,活泼性强于,作负极被腐蚀,是牺牲锌来保护铁管道,C错误;
D.阴极发生得电子的还原反应,给出的电极反应为失电子的氧化反应,不符合阴极反应规律,D错误;
故选B。
试卷第1页(共3页)
1/1
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。