第1章 章末整合提升(1)-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版·不定项）

本高中化学讲义聚焦化学反应原理核心内容，系统整合化学反应的热效应（含反应热测定、盖斯定律应用）、原电池原理及应用、电解原理及应用、金属的腐蚀与防护等知识点，构建从能量变化到电化学基础再到实际应用的完整学习支架。 该资料精选2025年各地高考真题，通过反应热测定装置分析（如第1题）、盖斯定律计算（如第2题）等实例，强化科学思维中的证据推理与模型认知，结合原电池、电解池装置题（如第4、7题）培养科学探究与实践能力。课中辅助教师讲解高考题型，课后助力学生通过题解说明查漏补缺，提升知识应用能力。

章末整合提升(一) 一、化学反应的热效应 1．(2025·天津卷)右图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是(　　) A．BaO和足量的水 B．Al和足量的NaOH溶液 C．ZnO和足量的稀硫酸 D．KOH溶液和足量的稀盐酸 解析：选B。BaO与水反应生成Ba(OH)2，为放热反应，无气体和沉淀生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定反应热，A不符合题意；Al与NaOH溶液反应生成H2，气体逸出时会带走部分热量，导致热量测量不准确，不适宜用简易量热计测定反应热，B符合题意；ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水，为放热反应，无气体和沉淀生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定反应热，C不符合题意；KOH与稀盐酸的中和反应为放热反应，无气体和沉淀生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定反应热，D不符合题意。 2．(2025·重庆卷)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①2NH3(g)＋3N2O(g)===4N2(g)＋3H2O(l)　ΔH1＝a kJ·mol-1 ②N2O(g)＋3H2(g)===N2H4(l)＋H2O(l)　ΔH2＝b kJ·mol-1 ③N2H4(l)＋9H2(g)＋4O2(g)===2NH3(g)＋8H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol-1 则反应N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)的ΔH(kJ·mol-1)为(　　) A.(a＋3b－c)　　　　 B．(a－3b＋c) C．(a－3b＋c) D．(a＋3b－c) 解析：选B。根据盖斯定律，由(①－3×②＋③)可得目标热化学方程式，所以ΔH＝(a－3b＋c) kJ·mol-1。 3．(1)(2025·广东卷)以TiCl4为原料可制备TiCl3。将5.0 mol TiCl4与10.0 mol Ti放入容积为V0 L的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 ΔH (a) Ti(s)＋TiCl4(g)⥫⥬ 2TiCl2(s) ΔH1 (b) TiCl2(s)＋TiCl4(g) ⥫⥬2TiCl3(g) ＋200.1 kJ· mol-1 (c) Ti(s)＋3TiCl4(g)⥫⥬ TiCl3(g) ＋132.4 kJ· mol-1 (d) TiCl3(g)⥫⥬TiCl3(s) ΔH2 ΔH1＝________kJ· mol-1。 (2)(2025·黑吉辽蒙卷)已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的摩尔燃烧焓(ΔH)分别为－a kJ· mol-1、－b kJ· mol-1、－c kJ· mol-1，则2CO(g)＋3H2(g)⥫⥬HOCH2CH2OH(g)的ΔH＝__________________kJ·mol-1(用a、b和c表示)。 解析：(1)根据盖斯定律，由反应(c)－2×反应(b)可得Ti(s)＋TiCl4(g)⥫⥬2TiCl2(s)　ΔH1＝＋132.4 kJ·mol-1－2×(＋200.1 kJ·mol-1)＝－267.8 kJ·mol-1。 (2)根据各物质的摩尔燃烧焓可得如下热化学方程式： ①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－a kJ· mol-1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－b kJ· mol-1 ③HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH3＝－c kJ· mol-1 根据盖斯定律，由2×①＋3×②－③可得2CO(g)＋3H2(g)⥫⥬HOCH2CH2OH(g)　ΔH＝(c－2a－3b) kJ· mol-1。 答案：(1)－267.8　(2)c－2a－3b 二、原电池原理及其应用 4. (2025·江苏卷)以稀硫酸为电解质溶液的光解水装置如下图所示，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑。下列说法正确的是(　　) A．电极a上发生氧化反应生成O2 B．H＋通过质子交换膜从右室移向左室 C．光解前后，H2SO4溶液的pH不变 D．外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.01 mol H2 解析：选A。由题图可知，电极a上发生失电子的氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，电极b上发生得电子的还原反应，电极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑。由分析可知，电极a上发生氧化反应生成O2，A正确；电极a上生成H＋，电极b上消耗H＋，H＋通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；由总反应可知，光解过程消耗水，H2SO4溶液浓度增大，pH减小，C错误；生成1 mol H2，转移2 mol 电子，外电路每通过0.01 mol 电子时，电极b上产生0.005 mol H2，D错误。 5．(2025·重庆卷)下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图，下列叙述正确的是(　　) A．放电时，M极为正极 B．放电时，N极上反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl C．充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗1 mol Sb4O5Cl2　 D．充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2＋12e－＋10H＋===4Sb＋2Cl－＋5H2O 解析：选D。由题图可知，放电时，N极上AgCl发生得电子的还原反应，N极为正极，电极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，M极为负极，电极反应为4Sb－12e－＋2Cl－＋5H2O===Sb4O5Cl2＋10H＋；充电时，N极为阳极，M极为阴极，电极反应与原电池相反。放电时，M极为负极，A错误；放电时，N极上反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B错误；根据得失电子守恒可得关系式：Sb4O5Cl2～12e－～12Ag，故充电时，消耗4 mol Ag的同时将消耗 mol Sb4O5Cl2，C错误；充电时，M极为阴极，电极反应为Sb4O5Cl2＋12e－＋10H＋===4Sb＋2Cl－＋5H2O，D正确。 6．(2025·广东卷)一种高容量水系电池示意图如下。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极材料每转移1 mol电子，对应的理论容量为26.8 A·h。下列说法错误的是(　　) A．充电时Ⅱ为阳极 B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低 C．放电时负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+ D．充电时16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h 解析：选B。放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为Mn2+，Mn元素化合价降低，发生还原反应，电极Ⅱ为原电池的正极，MnSO4溶液呈酸性，故正极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O；电极Ⅰ为原电池负极，MnS失去电子生成S和Mn2+，负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+。由分析可知，放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ为阳极，A正确；由分析可知，放电时电极Ⅱ的电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，反应消耗H＋，溶液的pH升高，B错误；由分析可知，放电时负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+，C正确；根据放电时负极反应可知，充电时阴极反应为S＋Mn2+＋2e－===MnS，每消耗16 g(0.5 mol)S，转移1 mol电子，能提供的理论容量为26.8 A·h，D正确。 三、电解原理及其应用 7．(2025·湖南卷)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如右图所示。下列说法错误的是(　　) A．电解过程中，K＋向左室迁移 B．电解过程中，左室中NO的浓度持续下降 C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．NO完全转化为NH3的电解总反应：NO＋8Cl－＋6H2ONH3↑＋9OH－＋4Cl2↑ 解析：选B。由题图可知，左侧电极上发生NO→NO→NH3，N元素化合价降低，故左侧电极是阴极，右侧电极上发生Cl－→Cl2，Cl元素化合价升高，故右侧电极是阳极。电解过程中，阳离子向阴极移动，故K＋向左室迁移，A正确；电解过程中，NO先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率的相对大小，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；阴极的总反应是NO＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－，阳极的电极反应是8Cl－－8e－===4Cl2↑，故NO完全转化为NH3的电解总反应为NO＋8Cl－＋6H2ONH3↑＋9OH－＋4Cl2↑，D正确。 8．(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料 LixCoO2(x＜1)再锂化的电化学装置，其示意图如下： 已知：参比电极的作用是确定 LixCoO2再锂化为 LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　) A. LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe－＋xLi＋=== LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的 LixCoO2 C．再锂化过程中，SO向 LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 解析：选B。该装置为电解池，x<1，则LixCoO2转化为LiCoO2的过程中，Co元素化合价由＋(4－x)降低为＋3，LixCoO2发生得电子的还原反应，为阴极，Pt电极为阳极。 电极及反应类型 电极反应式 LixCoO2电极(阴极)，还原反应 LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2(A错误) Pt电极(阳极)，氧化反应 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 由电极反应式可知，产生标准状况下5.6 L(0.25 mol)O2时转移1 mol电子，根据得失电子守恒，理论上转化 mol LixCoO2，B正确；电解过程中，阴离子向阳极移动，即SO向Pt电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H＋、消耗H2O，则阳极附近溶液pH降低，D错误。 9．(1)(2025·天津卷)一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，其装置原理如下图所示。 ①电极a是__________极，电极反应式为_______________________ ___________________________________________________________。 ②电解过程中，电极b一侧的溶液pH将__________(填“升高”“不变”或“降低”)。 ③电解过程中通过阳离子交换膜的离子为 __________。 (2)(2025·广西卷)我国科研工作者以污染物NO为氮源，用ZnO纳米片电催化CO2与NO合成尿素。下图为电催化合成尿素的原理示意图。 ①a电极为________极。 ②b电极发生的电极反应为________________________________ ________________________________________________________ ________________。 解析：(1)①由题图可知，电极a上CO2转化为HCOOH，碳元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH。 ②由题图可知，电极b上CH3OH转化为HCOO－，碳元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为CH3OH－4e－＋5OH－===HCOO－＋4H2O, 反应过程中消耗OH－，生成H2O，溶液的pH降低。 ③电解过程中，阳离子向阴极(电极a)移动，所以通过阳离子交换膜的离子为K＋。 (2)①NO在b电极得到电子和CO2反应生成CO(NH2)2，b电极为阴极，a电极为阳极。 ②NO在b电极得到电子和CO2反应生成CO(NH2)2，电极反应为11CO2＋2NO＋10e－＋7H2O===CO(NH2)2＋10HCO。 答案：(1)①阴　CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH　②降低　③K＋　(2)①阳　②11CO2＋2NO＋10e－＋7H2O===CO(NH2)2＋10HCO 四、金属的腐蚀与防护 10．(2025·全国卷)下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是(　　) A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe－2e－===Fe2+ B．铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe＋2O2＋xH2O===Fe3O4·xH2O C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe＋2HNO3(浓)===FeO＋2NO2↑＋H2O D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe3+＋3e－===Fe 解析：选A。酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，故A正确；铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误；发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误；安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极法，铁是正极，O2得电子发生还原反应，故D错误。 11．(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是(　　) A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为阴极电保护法 D．锌发生反应：Zn－2e－===Zn2+ 解析：选D。钢铁外壳、锌块、海水形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，钢铁外壳为正极，A项错误；镶嵌的锌块为负极，发生氧化反应转化为Zn2+，需要定期更换，B项错误；该法利用原电池原理，为牺牲阳极保护法，C项错误；锌为负极，发生反应：Zn－2e－===Zn2+，D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $