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新高考化学二轮复习讲与练 专题06 化学反应与能量(讲义)（2份打包，原卷版+解析版）
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这是一份新高考化学二轮复习讲与练 专题06 化学反应与能量(讲义)（2份打包，原卷版+解析版），文件包含新高考化学二轮复习讲与练专题06化学反应与能量讲义原卷版docx、新高考化学二轮复习讲与练专题06化学反应与能量讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共129页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \p " " \h \z \u \l "_Tc29746" PAGEREF _Tc29746 \h 2
\l "_Tc9344" PAGEREF _Tc9344 \h 3
\l "_Tc19557" 考点一 反应热及其表示方法 PAGEREF _Tc19557 \h 5
\l "_Tc7158" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc7158 \h 5
\l "_Tc17017" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc17017 \h 6
\l "_Tc3709" 1．反应热和焓变 PAGEREF _Tc3709 \h 6
\l "_Tc11833" 2．吸热反应与放热反应 PAGEREF _Tc11833 \h 6
\l "_Tc15458" 易错提醒 PAGEREF _Tc15458 \h 7
\l "_Tc8128" 【题型归纳·命题特训】 PAGEREF _Tc8128 \h 8
\l "_Tc2632" 题型一 键能与反应热 PAGEREF _Tc2632 \h 8
\l "_Tc4664" 题型二 能量变化图象分析 PAGEREF _Tc4664 \h 9
\l "_Tc21375" 考点二 热化学方程式 盖斯定律 PAGEREF _Tc21375 \h 12
\l "_Tc13651" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc13651 \h 12
\l "_Tc19468" 解题技巧 PAGEREF _Tc19468 \h 14
\l "_Tc2998" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc2998 \h 14
\l "_Tc22502" 1．热化学方程式 PAGEREF _Tc22502 \h 14
\l "_Tc19900" 2．盖斯定律 PAGEREF _Tc19900 \h 14
\l "_Tc10555" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc10555 \h 15
\l "_Tc15149" 题型一 热化学方程式 PAGEREF _Tc15149 \h 15
\l "_Tc17847" 题型二 盖斯定律及其应用 PAGEREF _Tc17847 \h 17
\l "_Tc7142" 考点三 原电池 化学电源 PAGEREF _Tc7142 \h 19
\l "_Tc21283" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc21283 \h 19
\l "_Tc28290" 解题技巧 PAGEREF _Tc28290 \h 25
\l "_Tc19923" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc19923 \h 27
\l "_Tc32130" 1．“五类”依据判断原电池电极 PAGEREF _Tc32130 \h 27
\l "_Tc8130" 2．“三步”突破原电池电极反应式的书写 PAGEREF _Tc8130 \h 27
\l "_Tc5770" 3．解答新型化学电源的步骤 PAGEREF _Tc5770 \h 27
\l "_Tc1355" 4．化学电源 PAGEREF _Tc1355 \h 27
\l "_Tc15530" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc15530 \h 28
\l "_Tc21723" 题型一 一次电池 PAGEREF _Tc21723 \h 28
\l "_Tc13773" 题型二 二次电池 PAGEREF _Tc13773 \h 32
\l "_Tc10520" 题型三 燃料电池 PAGEREF _Tc10520 \h 37
\l "_Tc5316" 考点四 电解原理及应用 PAGEREF _Tc5316 \h 38
\l "_Tc10569" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc10569 \h 38
\l "_Tc11402" 解题技巧 PAGEREF _Tc11402 \h 41
\l "_Tc18956" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc18956 \h 42
\l "_Tc32426" 1．“五类”依据判断电解池电极 PAGEREF _Tc32426 \h 42
\l "_Tc28820" 2．电解池电极反应式的书写模式 PAGEREF _Tc28820 \h 42
\l "_Tc1531" 3．电解原理的应用 PAGEREF _Tc1531 \h 42
\l "_Tc29960" 4．有关电化学计算的三大方法 PAGEREF _Tc29960 \h 43
\l "_Tc2056" 题型特训·命题预测 PAGEREF _Tc2056 \h 44
\l "_Tc9410" 考点五 金属的腐蚀与防护 PAGEREF _Tc9410 \h 46
\l "_Tc10969" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc10969 \h 46
\l "_Tc11120" 解题技巧 PAGEREF _Tc11120 \h 47
\l "_Tc14853" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc14853 \h 48
\l "_Tc17007" 1．金属腐蚀两种类型比较 PAGEREF _Tc17007 \h 48
\l "_Tc7459" 2．两种保护方法 PAGEREF _Tc7459 \h 48
\l "_Tc16348" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc16348 \h 48
考点一 反应热及其表示方法
1．(2023•浙江省1月选考，14)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是 ( )
A．E6-E3=E5-E2
B．可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•ml-1
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程II>历程I
D．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•ml-1
2．(2022·浙江省1月选考，18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是( )
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
3．(2022·浙江省6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml-l。下列说法不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ·ml-l
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜H2O2
D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH＝-143kJ·ml−1
4．(2021•浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则2O(g)=O2(g)的ΔH为( )
A．428 kJ·ml-1B．-428 kJ·ml-1C．498 kJ·ml-1D．-498 kJ·ml-1
5．(2020·天津化学卷)理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·ml-1
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
1．反应热和焓变
(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
(2)焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为 kJ·ml－1。
2．吸热反应与放热反应
(1)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。
(3)燃烧热：必须是1 ml纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。
(4)中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 ml H2O，ΔH＝－57．3 kJ·ml－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。
(5)利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 ml金刚石中含2 ml C—C键，1 ml硅中含2 ml Si—Si键，1 ml SiO2晶体中含4 ml Si—O键；分子晶体：1 ml P4中含有6 ml P—P键，1 ml P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 ml P—O键、4 ml P===O键，1 ml C2H6中含有6 ml C—H键和1 ml C—C键。
题型一 键能与反应热
1．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·ml－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·ml－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·ml－1，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ·ml－1。
下列叙述正确的是( )
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为eq \f(b－a＋5.6c,4) kJ·ml－1 D．P—P键的键能为eq \f(5a－3b＋12c,12) kJ·ml－1
2．(2023·山东省德州市普通高中高三过程性检测)C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：
①2C(s)＋O2(g)2CO(g) ΔH＝－221 kJ·ml－1
②
下列推断正确的是( )
A．C(s)的摩尔燃烧焓为
B．
C．
D．由②可知该反应中，反应物化学键中储存的总能量比产物化学键储存的能量高
C(s)3．(2023·广东省蕉岭县蕉岭中学高三第二次质检)已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/ml
2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH=-452kJ/ml
下列说法正确的是( )
A．28克CO完全燃烧，放出热量为283J
B．Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH=+226kJ/ml
C．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为1.204×1024
D．CO的燃烧热为283kJ/ml
4．(2023·四川资阳高三第一次诊断性考试)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
下列说法不正确的是( )
A．该催化反应历程中没有非极性键断裂
B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C．总反应的原子利用率为100%
D．该反应的热化学方程式为：CO2(g)+CH4 (g)= CH3COOH (g) ΔH＝-251 kJ·ml－1
题型二 能量变化图象分析
1． (2022·浙江高三选考模拟预测)已知A转化为C和D分步进行：①A(g)⇌B(g)+2D(g)；②B(g)⇌C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是( )
A．1mlA(g)的能量低于1mlB(g)的能量
B．B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/ml
C．断裂1mlA(g)化学键吸收的热量小于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
2．(2023届·浙江省嘉兴市高三上学期9月检测)一定温度下，H2 (g)+ Br2(g)2HBr (g) ΔH1，该反应历程与能量变化如图所示。已知H-H、Br-Br、H-Br键能(kJ/ml)分别为a、b、c。下列说法正确的是( )
A．ΔH1=E1-E2，当加入催化剂时E1、E2及两者的差值均减小
B．平衡后降温，正、逆反应速率均减小，v逆比v正减小程度更大
C．已知a>c，若反应H2 (g)+ Br2(g)2HBr (g) ΔH＜0，则b>a
D．H2 (g)+I2(g)2HI (g) ΔH2，则ΔH2＞ΔH1
3．理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小
B．该异构化反应的△H=+59.3kJ•ml-1
C．过渡态不稳定，故无法观测也无法分离
D．使用催化剂，可以改变活化分子百分数
4．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝218．4 kJ·ml－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175．6 kJ·ml－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
5．(2023·黑龙江省牡丹江市第三高级中学高三检测)已知几种物质之间的能量关系如图所示，下列说法中不正确的是( )
A．使用合适催化剂，不能减小反应的焓变
B．中，热能转化为产物内部的能量
C．
D．，反应物的总能量高于生成物的总能量
6．(2023·浙江省浙里卷天下高三联考)甲烷与氯气发生取代反应分别生成1ml相关有机物的能量变化如图所示：
已知Cl-Cl、C-Cl键能分别为243 kJ·ml－1、327 kJ·ml－1，下列说法不正确的是( )
A．1ml CH4(g)的能量比1ml CH2Cl2(g)的能量多197kJ
B．CH4与Cl2的取代反应是放热反应
C．，说明CH4与Cl2的四步取代反应，难易程度相当
D．CH4(g)+ Cl·(g)→ CH3·(g)+HCl(g) ΔH＝－15 kJ·ml－1
7．(2023·湘豫名校联盟高三联考)苯与卤素发生取代反应可细分为：
①C6H6(苯)+∙X+X2→C6H5∙+X2+HX △H1
②C6H5∙+X2+HX→C6H5X+HX+∙X △H2
下图1、2表示反应中部分物质的含量(测量反应过程中多个时间点的各物质含量，去除开始时与结束前的极端值后取平均值)，已知图1为使用催化剂前，图2为使用催化剂后，下表为相关△H的数据。
下列说法正确的是( )
A．可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10 kJ∙ml-1
B．1ml苯与1ml氯气反应将会向环境释放101kJ热量
C．使用催化剂后会改变△H1，但不会改变△H1+△H2
D．反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能
考点二 热化学方程式 盖斯定律
1．(2021•浙江6月选考)相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是( )
A．ΔH1＞0，ΔH2＞0B．ΔH3=ΔH1+ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2D．ΔH2=ΔH3+ΔH4
2．(2021•北京卷)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/ml
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/ml
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/ml
下列说法不正确的是( )
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/ml
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
3．(2020•北京卷)依据图示关系，下列说法不正确的是( )
A．石墨燃烧是放热反应
B．1mlC(石墨)和1mlCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
4．(2019•浙江4月选考)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝CA项，Mg)：
M2+(g)＋CO32-(g) M2+(g)＋O2−(g)＋CO2(g)
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
比较反应热大小的四个注意要点
(1)反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
1．热化学方程式
(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571．6 kJ·ml－1：表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 ml H2(g)和1 ml O2(g)完全反应生成2 ml H2O(l)，放出571．6 kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写
2．盖斯定律
(1)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始态和终态有关，而与反应的途径无关。
根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
①计算步骤
②计算方法
3．盖斯定律应用
(1)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”符号。
(2)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
(3)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。
(4)利用状态，迅速比较反应热的大小(若反应为放热反应)
①当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
②当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。
③在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
题型一 热化学方程式
1．(2024·河北石家庄·高三石家庄精英中学期中)化学反应在有新物质生成的同时，一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是( )
A．已知H2的燃烧热为285.8kJ/ml，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/ml
B．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l) △H=—57.3kJ/ml，用含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应，放出57.3kJ热量
C．H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D．已知I2(g)+H2(g)2HI(g) △H=-11kJ/ml，现将1mlI2(g)和1mlH2(g)充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为11 kJ
2．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH为－57．3 kJ·ml－1，辛烷的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·ml－1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·ml－1
B．KOH(aq)＋eq \f(1,2)H2SO4(aq)===eq \f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·ml－1
C．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5 518 kJ·ml－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5 518 kJ·ml－1
3．下列热化学方程式正确的是( )
4．天然气使用前需要脱硫，发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) △H1
②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) △H2
③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) △H3
④2S(g)=S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为( )
A．△H4=(△H1＋△H2-3△H3)B．△H4=(3△H3-△H1-△H2)
C．△H4=(△H1-△H2＋3△H3)D．△H4=(△H1-△H2-3△H3)
5．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)═CO2(g)；ΔH1 C(s)+O2(g)═CO(g)；ΔH2
②S(s)+O2(g)═SO2(g)；ΔH3 S(g)+O2(g)═SO2(g)；ΔH4
③H2(g)+O2(g)═H2O(l)；ΔH5 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)；ΔH6
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)；ΔH7 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)；ΔH8
A．①B．④C．②③④D．①②③
6．在一定条件下，Xe(g)与F2(g)反应生成XeFn(g)(n=2，4，6)的平衡气体。时主要为XeF6(g)，时主要为XeF4(g)，高温时生成XeF2(g)。其变转化关系如下：
下列说法不正确的是( )
A．ΔH1＜0，ΔH5＜0 B．ΔH5-ΔH4=ΔH3 C．ΔH3＞0 D．ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3
7．(2023·上海市复兴高级中学高三质检)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示，下列推理错误的是( )
A．2△E1≈△E2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．△E2＞△E3，说明分子中交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3△E1＞△E4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．由图示可知，苯分子具有特殊稳定性
题型二 盖斯定律及其应用
1．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A． △H1＞0 B． △H2＞△H3 C． △H3＞△H1 D． △H2=△H1+△H32．2 ml金属钠和l ml氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．原子失电子为吸热过程，相同条件下，K(s)的(△H2'＋△H3')B．△H4的值数值上和Cl－Cl共价键的键能相等
C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)
D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在较低温度下自发进行
3．(2024·山西省部分学校高三一轮复习联考)如图1、图2分别表示和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
B．
C．O=O的键能为
D．无法求得的反应热
4．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。
①HF(aq)+OH-(aq) = F-(aq)+H2O(l) ΔH=a kJ·ml-1
②H3O＋(aq)+OH-(aq) = 2H2O(l) ΔH=b kJ·ml-1
③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F-(aq) ΔH=c kJ·ml-1
④F-(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH-(aq) ΔH=d kJ·ml-1
已知：a＜b＜0，下列说法正确的是( )
A．HF的电离过程吸热B．c=a-b，c＜0
C．c>0，d＜0D．d=b＋c，d＜0
5．(2023·河北省邯郸市部分学校高三联考)依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( )
①S(g)+CO2(g)SO2(g) ΔH1
②S(s)+CO2(g)SO2(g) ΔH2
= 3 \* GB3 ③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ H2O(1) ΔH3
= 4 \* GB3 ④2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4
= 5 \* GB3 ⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5
A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH3＜ΔH4
C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
考点三 原电池 化学电源
1．(2023•山东卷，11) (双选)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A．甲室Cu电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
2．(2023•全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是( )
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
3．(2023•广东卷，6)负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A．Ag作原电池正极
B．电子由Ag经活性炭流向Pt
C．Pt表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e-= 4OH-
D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1ml Cl-
4．(2023•辽宁省选择性考试，11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：Pb+SO42-+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+5．(2023•全国新课标卷，10)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是( )
A．放电时V2O5为正极
B．放电时Zn2+由负极向正极迁移
C．充电总反应：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5·nH2O
D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O-2xe- =xZn2++V2O5+nH2O
6．(2022•全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH) 42-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 42-+Mn2++2H2O
7．(2022•全国乙卷)电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-=Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
8．(2022•湖南选择性考试)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是( )
A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于一次电池
9．(2022•辽宁省选择性考试，14)某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+
B．放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C．放电时每转移1 ml电子，理论上CCl4吸收0.5 ml Cl2
D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大
10．(2022•山东卷，13)(双选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCO2转化为C2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是( )
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为LiCO2+2H2O+e-+4H+=Li++C2++4OH-
D．若甲室C2+减少200 mg，乙室C2+增加300 mg，则此时已进行过溶液转移
11．(2022•福建卷，9)一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH和Zn(CH3COO)2水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A．化学自充电时，c(OH―)增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
C．化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e-=Zn
D．放电时，外电路通过电子，正极材料损耗
12．(2022•广东选择性考试，16)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-= Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( )
A．充电时电极b是阴极
B．放电时NaCl溶液的pH减小
C．放电时NaCl溶液的浓度增大
D．每生成1mlCl2，电极a质量理论上增加23g
13．(2021•河北选择性考试，9)K—O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )
A．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极
C．产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水
14．(2021•辽宁选择性考试，10)如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是( )
A．放电时，M电极反应为
B．放电时，Li+由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小
D．充电时，N电极反应为Li3Bi+3e-=3Li++Bi
15．(2021•浙江1月选考，22)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是( )
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2
16．(2021•浙江6月选考，22)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是( )
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过a ml电子时，LiPON薄膜电解质损失a ml Li+
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1- xCO2+ xLi+xe-= LiCO2
D．电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCO2Si+LiCO2
17．(2021•湖南选择性考试，10)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：
下列说法错误的是( )
A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小
C．充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e-═Zn
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
18．(2021•广东选择性考试，9)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( )
A．负极上发生还原反应B．CO2在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极D．将电能转化为化学能
19．(2021•山东卷，10)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是( )
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1mlO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
可充电电池原理示意图
电解池中电极反应式的书写方法
(1)书写步骤
①首先注意阳极是活性材料还是惰性材料。
②分析确定溶液中所有阴阳离子并清楚放电顺序。
③根据放电顺序分析放电产物。
④根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式中是否有H＋、OH－或H2O参与；最后配平电极反应式。
(2)介质对电极反应式的影响
①在电解池电极方程式中，如果是H＋或OH－放电，则电解质溶液的酸碱性对电极反应式没有影响。
②酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－。
③碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋。
(3)电极产物的溶解性对电极反应式的影响。
电解MgCl2溶液时的阴极反应式应为：Mg2＋＋2H2O＋2e－===Mg(OH)2↓＋H2↑，而不是2H＋＋2e－===H2↑。
总反应离子方程式为：Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。
不能把电解MgCl2溶液的离子方程式写成：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2OH－＋Cl2↑＋H2↑，忽视了生成难溶的Mg(OH)2。
1．“五类”依据判断原电池电极
2．“三步”突破原电池电极反应式的书写
第一步：分析氧化还原反应
根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物质及电子得失数目
第二步：注意电解质溶液环境
分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反应，写出电极反应式
第三步：合并正、负电极反应
调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子，得出总反应式
3．解答新型化学电源的步骤
(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。
(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。
(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。
(4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。
4．化学电源
(1)一次电池
(2)二次电池
铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
(3)燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池：总反应式：2H2＋O2===2H2O
①酸性介质
负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
②碱性介质
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(③熔融的金属氧化物作介质
负极：2H2－4e－＋2O2－===2H2O 正极：O2＋4e－===2O2－
④碳酸盐作介质
负极：2H2－4e－＋2COeq \\al(2－,3)===2H2O＋2CO2 正极：O2＋4e－＋2CO2===2COeq \\al(2－,3)
题型一 一次电池
1．(2024·浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．工作时，电能转化为化学能
B．工作时，工作电极电势低，发生还原反应
C．工作时，电子由工作电极通过导线转移到对电极，再经过电解质溶液回到工作电极
D．工作时，对电极区的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O
2．(2024·云南昆明高三教学质量检测)一种新型Zn-NO2电池，可以有效地捕获2，装置如图。下列说法错误的是( )
A．a端电势低于b端电势
B．电池工作中电子的流向：a→d，c→b
C．d电极反应式：NO2-+6e-+8H+=NH4++2H2O
D．捕获1 ml NO2，c极产生2.8 LO2(标准状况)
3．科学家开发了一种绿色环保“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．吸附层a发生的电极反应： H2-2e-+2OH-=2H2O
B．离子交换膜只允许Na+通过
C．一段时间后右极室pH增大
D．“全氢电池”将酸碱反应的中和能转化为电能
4．如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙述中错误的是( )
A．光伏并网发电装置中b为正极
B．石墨1电极上消耗1mlMn2+，甲、乙中各转移0.5ml电子
C．脱硫反应原理为：15Mn3++FeS2+8H2O=15Mn2++Fe3++2SO42-+16H+
D．处理60gFeS2，石墨2电极上消耗7.5mlH+
5．(2023·河北省邯郸市部分学校高三联考)香港城市大学化学工作者首次提出了Al-N2电池(如图)，该电池使用N2为原料，以离子液体(Al2Cl7--AlCl4-)为电解质，既实现了能量的存储，又实现了AlN的生产，和碱反应能产生NH3，可进一步生产氮肥。下列说法错误的是( )
A．Al极为负极，发生氧化反应
B．电池总反应为2Al+N2=2
C．石墨烯电极反应式为8Al2Cl7-+N2+6e- =2AlN+14AlCl4-
D．生成标准状况下33.6LNH3，电池中转移3ml电子
6．(2023·浙江省杭州市高三下期中)有研究表明，以CO2与辛胺CH3(CH2)7NH2为原料高选择性的合成甲酸和辛腈CH3(CH2)7CN，工作原理如图，下列说法不正确的是( )
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．In/ In2O3-x电极上可能有副产物H2生成
C．在In/ In2O3-x电极上发生的反应为：CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-
D．标准状况下33.6LCO2参与反应时Ni2P电极有1.5ml辛腈生成
7．(2024·河南省普高联考高三测评)我国科学家在锂氧电池催化剂领域取得重大进展。某锂氧电池的工作原理如图1所示，电池总反应为O2+2LiLi2O2，b电极发生反应的微观过程如图2所示。下列说法错误的是( )
A．放电时b电极上发生过程I的系列反应
B．过程II中④的电极反应式为Li2-xO2-(2-x)e-=O2↑+(2-x)Li+
C．O2中混入CO2会影响电池充电
D．放电过程中转移1mle-时，b电极增重16g
8．(2023·陕西省西安市二模)燃料敏化太阳能电池因其工艺简单、性能稳定等特点深受科学家的青睐。一种钌基配合物作为光敏剂(S)的太阳能电池的工作原理如图所示，其中一个电极可表示为TiO2/S，电极反应为TiO2/S* →TiO2/S++e-。下列有关说法错误的是( )
A．该电池工作时，光能直接转化为电能
B．电池的正极反应为I3-+2e- →3I-
C．电解质溶液中可发生反应TiO2/S++3I-→TiO2/S+ I3-
D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
9．(2024·辽宁沈阳市第一二〇中学校高三期中)哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示：
下列说法正确的是( )
A．UOR的电化学反应总过程为CO(NH2)2-6e-+6OH-= CO2↑+ N2↑+5 H2O
B．电解过程中，电极A附近溶液的pH不变
C．OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂
D．若将光伏电池换成铅蓄电池，电极A应连接铅蓄电池的PbO2电极
题型二 二次电池
1．(2024·山东德州高三期中)中国科学院将分子I2引入电解质中调整充电和放电反应途径，实现了高功率可充电LiSOCl2电池，工作原理如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A．分子I2的引入催化了电池放电和充电过程
B．电池工作环境必须在无水无氧的条件下进行
C．充电时阴极反应式：2LiCl+I2+2e-= 2ICl+2Li+
D．电池的放电总反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑
2．(2024·四川省部分名校高三理科综合)某教授团队研究了以氢气电极为负极、醌类有机电极为正极的水系有机氢气质子电池，使电池实现了超高倍率和超长循环性能，并获得了优异的低温性能。下列有关说法中错误的是( )
A．充电时，醌类有机电极与外接电源的正极相连
B．放电时，外电路通过1电子时，负极消耗的H2的体积为22.4L
C．放电时，正极的电极反应为 +2H++2e-=
D．充电时，溶液中的由醌类有机电极向氢气电极移动
3．钠离子电池因具有安全性高、能量密度大等特点而具有良好的发展前景。某钠离子电池工作原理如图所示，下列有关说法中正确的是( )
A．②表征的是放电时的电子流向
B．放电时，M极电极反应式为MO3+xe-+xNa+=NaxMO3
C．若使用氢氧燃料电池给该电池充电，氢电极应连接M极
D．充电时，外电路中每转移0.2mle-，理论上N极将减重4.6g
4．(2023·吉林省长春市高三联考)钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠为负极的新型电池，具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以Cu2-xSe填充碳纳米管作为正极材料的一种钠硒电池工作原理如图所示，充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法错误的是( )
A．每个Cu2-xSe 晶胞中Cu2+个数为4x
B．在Na2Se晶胞结构中，Se2-占据的位置是项点和面心
C．充分放电时，正极的电极反应式为Cu2-xSe + 2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu
D．充电时外电路中转移lml电子，两极质量变化差为23g
5．一种锂电池的工作原理如图所示，正极反应被可以在正极区和氧化罐间循环流通，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将Fe2+氧化、自身被还原为SO42-。下列关于该电池的说法正确的是( )
A．电池放电时将电能转化为化学能
B．放电时Li+由正极区移向负极区
C．放电时的负极反应为
D．氧化SO42-罐中反应的离子方程式为2Fe2++ S2O82-=2Fe3++2 SO42-
6．(2023·河南省创新发展联盟高三联考)新能源汽车在我国蓬勃发展，新能源汽车所用电池多采用三元锂电池，某三元锂电池放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．充电时，M极有电子流入，发生还原反应
B．锂电池的优点是质量小，电容量大，可重复使用
C．用该电池电解精炼铜，当电池中迁移时，理论上可获得纯铜
D．充电时，N极的电极反应式为
7．一种高达94.2%能效的可充电铝胺电池工作原理如图所示，用Ph表示苯基，三苯基胺(Ph3N)失去一个电子后形成的Ph3N∙+结构较为稳定。下列说法不正确的是( )
A．与锂电池比，铝电池比能量略低，但铝含量丰富价格低廉
B．放电时，负极的电极反应式为Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-
C．充电时，AlCl4-向铝电极移动
D．理论上每生成1ml Ph3N，外电路通过1ml电子
8．(2023·浙江省四校联盟选考模拟)下光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展，该电池工作原理如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．充电时，电子从光催化电极流出通过导线流向石墨电极
B．放电时，每消耗1mlNaI3，离子交换膜左室电解质溶液质量减少46 g
C．充电时，通过离子交换膜进入右室
D．放电时，石墨电极的电极反应式为4S2--6e-= S42-
9．(2023·浙江省东阳市高三5月模拟考试)我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料—Cu3(PO4)2的水系双离子电池，该电池以和Cu3(PO4)2为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．充电时，电极a应接电源的正极
B．放电时，若电极a得到6.4g Cu和1.44g Cu2O，则电路中转移0.22ml电子
C．充电时，电极b的电极反应式为
D．第2次放电时，溶液碱性逐渐增强
10．(2023·山东省济南市高三期中)基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需求，该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．该电池可采用含K+的水溶液或有机物为电解质溶液
B．放电时，电子的移动方向：电极a→电极b→隔膜→电极a
C．充电时，正极区可能发生的反应有xK2S3-(2x-6)e-=3Sx2-+2xK+
D．充电时，电路中转移时，负极质量减少78g
题型三 燃料电池
1．(2023·浙江省精诚联盟高三三模)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
2．(2023·浙江省重点中学拔尖学生培养联盟适应性考试)直接H2O2-H2O2燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法不正确的是( )
A．电池工作时，电极I电势低
B．电极Ⅱ的反应式为：H2O2+2e- +2H+=2H2O
C．电池总反应为：2H2O2=2H2O+O2↑
D．当电路中转移0.1ml电子时，通过阳离子交换膜的为3.9g
3．光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示：
已知：电极a在光激发条件下会产生电子(e-)-空穴(h+)。下列说法错误的是( )
A．电极电势：电极a>电极b
B．光激发时，光生电子会与O2结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合
C．电极b发生的电极反应式为
D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑CO2的溶解)
考点四 电解原理及应用
1．(2023•浙江省1月选考，11)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是( )
A．石墨电极为阴极，发生氧化反应
B．电极A的电极反应：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2O
C．该体系中，石墨优先于Cl-参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
2．(2023•辽宁省选择性考试，7)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是( )
A．b端电势高于a端电势B．理论上转移2ml e-生成4 gH2
C．电解后海水pH下降D．阳极发生：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+
3．(2023•广东卷，13)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后( )
A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2
B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性
C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl-＞I-
D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转
4．(2022•广东选择性考试，10)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中( )
A．阴极发生的反应为M-2e-=Mg2+B．阴极上Al被氧化
C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D．阳极和阴极的质量变化相等
5．(2022•重庆卷，12)硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．惰性电极2为阳极B．反应前后WO42-/WO52-数量不变
C．消耗1ml氧气，可得到1ml硝酮D．外电路通过1ml电子，可得到1ml水
6．(2022•北京卷，13)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法不正确的是( )
A．①中气体减少，推测是由于溶液中c(H＋)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触
B．①中检测到Fe2+，推测可能发生反应：Fe+2H+= Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++ Cu
C．随阴极析出，推测②中溶液c(Cu2＋)减少，Cu2＋+4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移
D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密
7．(2022•海南省选择性考试，9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是( )
A．在b电极上，N2被还原
B．金属Ag可作为a电极的材料
C．改变工作电源电压，反应速率不变
D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少
8．(2022•湖北省选择性考试，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是( )
A．生成1 ml Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2ml电子
B．阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-
C．在电解过程中CN-向铂电极移动
D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
9．(2021•海南选择性考试，9)液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( )
A．b电极连接的是电源的负极B．a电极的反应为2NH3+2e-=H2+2NH2-
C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
1．惰性电极电解电解质溶液的产物判断
2．“串联”类装置的解题流程
1．“五类”依据判断电解池电极
2．电解池电极反应式的书写模式
3．电解原理的应用
(1)电解饱和食盐水。
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
离子反应方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气
阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。
阴极：碳钢网。
阳离子交换膜：①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。②将电解槽隔成阳极室和阴极室。
(2)电解精炼铜
(3)电镀铜
(4)电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等
4．有关电化学计算的三大方法
(1)根据电子守恒计算
用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)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。
(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 ml e－为桥梁可构建如下关系式：
(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)
1．(2024·浙江金华一中高三期中)苯甲酸是一种重要的化工原料。以苯乙酮为原料，以KI为电解质，利用电化学方法合成苯甲酸的原理(部分)如下：
下列说法中，正确的是( )
A．KI是该反应的催化剂
B．电解过程中阳极产物有IO-和I2
C．外电路流过3 ml 时，理论上可制备0.5 ml苯甲酸(不考虑副反应)
D．充分搅拌的情况下，电解过程中溶液pH不断减小
2．用石墨做电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是( )
A．逸出气体的体积：A电极＜B电极
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3．基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是( )
A．上述电化学装置中电解质可使用水溶液
B．阳极反应：CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2
C．既是阴极的生成物，也是阴极的反应物
D．理论上阳极生成1.5ml气体，电路中转移8ml电子
4． H2O2和O3都是较强的氧化剂，可用于环境消杀。以下电化学装置可协同产生H2O2和O3，产生H2O2和O3的物质的量之比为5：1，下列说法错误的是( )
A．Y电极电势低于X电极
B．膜为质子交换膜
C．生成双氧水的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2
D．X极处可能还存在其他副反应
5．(2024·湖南衡阳·高三湖南省衡南县高三第一次校联考)如图所示，利用电化学原理可同时吸收处理SO2和NO，下列说法正确的是( )
已知H2S2O4是一种弱酸，不考虑与水的反应及能量损耗。
A．b极为直流电源的负极
B．阳极区电极反应为H2S2O4+2H2O-2e-=2HSO3-+4H+
C．理论上，在相同条件下，该装置吸收的和NO的体积比为
D．电路中若有电子转移，则被吸收的气体体积为
6．电化学修复技术是近年迅速发展的一种污染土壤绿色原位修复技术。处理土壤重金属污染时，在污染土壤区域插入电极(下图)，土壤中污染物定向迁移，富集在电极区域，再通过其他方法(电镀、沉淀/共沉淀、抽出、离子交换树脂等)去除。下列说法正确的是( )
A．H+在阳极区反应
B．土壤中胶体粒子不带电
C．阴极区抽提物发生的是阴离子交换
D．金属离子在碱性区域去除
考点五 金属的腐蚀与防护
1．(2022•广东选择性考试，11)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A．加入AgNO3溶液产生沉淀B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN溶液无红色出现D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
2．(2021•全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )
A．阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应
B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气
D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
3．(2020•江苏卷)将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
A．阴极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
4．(2019•江苏卷)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
5．(2017•新课标Ⅰ卷)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
6．(2012·山东理综，13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
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，腐蚀越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
1．金属腐蚀两种类型比较
(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
(2)腐蚀快慢的比较
①一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀；
②对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中；
③活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；
④对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。
2．两种保护方法
(1)加防护层
如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。
(2)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理：正极为被保护的金属，负极为比被保护的金属活泼的金属；
②外加电流的阴极保护法——电解原理：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极。
1．(2024·广东江门高三金太阳联考)地下管线穿过不同的地质结构及潮湿程度不同的土壤带时，由于氧气浓度存在差别，会引起金属管道的腐蚀。其原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．黏土区钢管作正极
B．电子由砂土区钢管流向黏土区钢管
C．每消耗22.4LO2最终可生成铁锈1ml
D．砂土区钢管表面发生的电极反应可能为O2+4e-+2H2O=4OH-
2．(2024·广东河源高三开学考试)埋在土壤中的输油钢制管道容易被腐蚀。已知对管道1和管道2进行如图所示的电化学防护设计。下列说法错误的是( )
A．对管道1进行防腐时，需要定期更换镁块
B．管道1的电势低于Mg块
C．区域②采用外加电流法
D．区域②通入保护电流使管道2表面腐蚀电流接近于0
3．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被SO42-腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列与此原理有关的说法错误的是( )。
A．正极反应：SO42-+5H2O+8e-=HS-+9OH-
B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀
C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O
D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
4．厌氧腐蚀是指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中，存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法错误的是( )。
A．厌氧腐蚀属于化学腐蚀
B．负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
C．每生成1 ml FeS，最终转移的电子数为8NA
D．镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀
我国有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
6．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是( )
A．该安装方式的水表更容易被腐蚀
B．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表
C．腐蚀时水表发生的电极反应为2H2O+O2+4e−===4OH−
D．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+ O2+2H2O ===4Fe(OH)3
7．某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈蓝色)。
下列说法不合理的是( )
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－==Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－==H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
8．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )
A.按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用酒精灯加热具支试管的方法
B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
D.图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
9．点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法正确的是( )
A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连
B．蚀孔外每吸收2.24LO2，可氧化0.2mlFe
C．由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强
D．孔隙中可以发生析氢腐蚀
10．实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
下列说法不正确的是( )
A．实验I生成铁锈说明铁钉发生了吸氧腐蚀
B．对比实验I，实验Ⅱ中铁钉在5 min即出现红色，说明锌片加速了铁的腐蚀速率
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：O2+ 2H2O+4e- = 4OH-
D．若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
11．(2024·北京西城高三期中)甲、乙同学分别用下图所示装置验证铁的电化学防腐原理。
相同时间后进行如下实验
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是( )
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，负极反应式为Fe-2e- = Fe2+
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护Fe，且Ⅱ保护得更好
12．(2024·河南省豫北名核高三毕业班一模)科学研究发现金属生锈时，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．钢铁的腐蚀中正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
B．酸雨地区的钢铁更易被腐蚀
C．Fe(OH)2生成FeO(OH)反应的化学方程式为2Fe(OH)2+O2=2FeO(OH)+H2O
D．硫酸盐加速电子传递，有一定的催化剂作用考点要求
考题统计
考情分析
反应热及其表示方法
2023•浙江省1月选考14题，3分；2022浙江6月选考18题，2分；2021浙江1月选考20题，2分
【命题规律】
能源问题越来越受到重视。近年来，有关能源的试题主要在选择题、填充题、实验题中体现，主要以概念判断、图象题、反应热的计算题型较为多见，对此题型的考查体现在“创新”。热化学主要涉及化学键与化学反应中能量变化关系、化学能与热能的相互转化、吸热反应和放热反应判断、热化学方程式正误判断、盖斯定律、燃烧热和中和热等；电化学主要涉及电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。
【命题预测】
化学反应的热效应的考查，一是在选择题中单独设题，考查反应中的能量变化、反应热的比较及盖斯定律的计算；二是在选择题中某一选项出现，多与图像分析相结合；三是在填空题中考查，考查盖斯定律的计算或结合盖斯定律的热化学方程式的书写。电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。在第 = 2 \* ROMAN II卷中会以应用性和综合性进行命题，如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，也无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
热化学方程式 盖斯定律
2021浙江6月选考21题，2分；2021北京卷14题，3分
原电池 化学电源
2023广东卷6题，2分；2023山东卷11题，4分；2023辽宁卷11题，3分；2023全国甲卷10题，6分；2022全国甲卷12题，6分；2022山东卷13题，4分；2022福建卷9题，4分；2021广东卷9题，2分；2021山东卷10题，2分；2022辽宁卷14题，3分；2021河北卷9题，3分；2021辽宁卷10题，3分；2021浙江1月选考22题，2分；2021浙江6月选考22题，2分；2021湖南卷10题，3分
电解原理及应用
2023浙江1月选考11题，3分；2023辽宁卷7题，3分；2023湖北卷10题，3分；2023全国甲卷13题，6分；2023浙江6月选考13题，3分；2023北京卷5题，3分；2023广东卷13题，4分；2023广东卷16题，4分；2022广东卷10题，2分；2022北京卷13题，3分；2022重庆卷12题，4分；2022海南卷9题，4分；2022湖北卷14题，3分；2022湖南卷8题，3分；2022浙江1月选考21题，2分；2022浙江6月选考21题，2分；2021全国甲卷13题，6分；2021广东卷16题，4分；2021湖北卷15题，3分；2021辽宁卷13题，3分；2021海南卷9题，4分；2021天津卷11题，3分
金属的腐蚀与防护
2022•广东选择性考试11题，4分；2021•全国乙卷12题，6分
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/ kJ·ml-l
249
218
39
10
0
0
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·ml-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·ml-1
类型
比较
吸热反应
放热反应
定义
吸收热量的化学反应
放出热量的化学反应
表示方法
ΔH>0
ΔH<0
形成原因
∑E(反应物)<∑E(生成物)
∑E(反应物)>∑E(生成物)
形成实质
图示
图示
E1——活化能(反应物分子变成活化分子所需的能量)
E2——活化能(生成物分子变成活化分子所需的能量)
①ΔH＝E1－E2
②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变
①ΔH＝E1－E2
②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变
反应类型或实例
①所有的水解反应
②大多数的分解反应
③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
④C＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO＋H2
⑤C＋CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
①所有的中和反应
②所有的燃烧反应
③大多数的化合反应
④活泼金属与水、较活泼金属与酸的反应
⑤铝热反应
共价键
键能(kJ/ml)
413
497
462
351
348
X
Cl
Br
△H1(kJ∙ml-1)
10
20
△H2(kJ∙ml-1)
-111
-100
选项
已知条件
热化学方程式
A
H2的燃烧热为a kJ·ml－1
H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl ΔH＝－a kJ·ml－1
B
1 ml SO2、0.5 ml O2完全反应后，放出热量98．3 kJ
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
ΔH＝－98.3 kJ·ml－1
C
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq) ===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－114．6 kJ·ml－1
D
31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－4b kJ·ml－1
判断依据
电极
电极材料
电极反应
电子流向
离子移向
电极现象
负极
活泼金属
氧化反应
流出
阴离子移向
电极质量减小
正极
不活泼金属或非金属
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或质量不变
碱性锌锰干电池
负极材料：Zn
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极材料：碳棒
电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
锌银电池
负极材料：Zn
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极材料：Ag2O
电极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1ml·L-1 CuSO4+少量H2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有Fe2+
②
0.1ml·L-1 CuSO4+过量氨水
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
判断依据
电极
电极材料
电极反应
电子流向
离子移向
电极现象
阳极
与电源正极相连
氧化反应
流出
阴离子移向
电极溶解或pH减小
阴极
与电源负极相连
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或pH增大
总方程式
阳极、阴极反应式
冶炼钠
2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑，2Na＋＋2e－===2Na
冶炼镁
MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑，Mg2＋＋2e－===Mg
冶炼铝
2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))4Al＋3O2↑
6O2－－12e－===3O2↑，4Al3＋＋12e－===4Al
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈酸性
水膜呈弱酸性或中性
正极反应
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
负极反应
Fe－2e－===Fe2＋
其他反应
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
序号
实验
5 min
25 min
实验I
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ
铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现， 锌片周边未见明显变化
TOC \ "1-3" \p " " \h \z \u \l "_Tc29746" PAGEREF _Tc29746 \h 2
\l "_Tc9344" PAGEREF _Tc9344 \h 3
\l "_Tc19557" 考点一 反应热及其表示方法 PAGEREF _Tc19557 \h 5
\l "_Tc7158" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc7158 \h 5
\l "_Tc17017" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc17017 \h 6
\l "_Tc3709" 1．反应热和焓变 PAGEREF _Tc3709 \h 6
\l "_Tc11833" 2．吸热反应与放热反应 PAGEREF _Tc11833 \h 6
\l "_Tc15458" 易错提醒 PAGEREF _Tc15458 \h 7
\l "_Tc8128" 【题型归纳·命题特训】 PAGEREF _Tc8128 \h 8
\l "_Tc2632" 题型一 键能与反应热 PAGEREF _Tc2632 \h 8
\l "_Tc4664" 题型二 能量变化图象分析 PAGEREF _Tc4664 \h 9
\l "_Tc21375" 考点二 热化学方程式 盖斯定律 PAGEREF _Tc21375 \h 12
\l "_Tc13651" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc13651 \h 12
\l "_Tc19468" 解题技巧 PAGEREF _Tc19468 \h 14
\l "_Tc2998" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc2998 \h 14
\l "_Tc22502" 1．热化学方程式 PAGEREF _Tc22502 \h 14
\l "_Tc19900" 2．盖斯定律 PAGEREF _Tc19900 \h 14
\l "_Tc10555" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc10555 \h 15
\l "_Tc15149" 题型一 热化学方程式 PAGEREF _Tc15149 \h 15
\l "_Tc17847" 题型二 盖斯定律及其应用 PAGEREF _Tc17847 \h 17
\l "_Tc7142" 考点三 原电池 化学电源 PAGEREF _Tc7142 \h 19
\l "_Tc21283" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc21283 \h 19
\l "_Tc28290" 解题技巧 PAGEREF _Tc28290 \h 25
\l "_Tc19923" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc19923 \h 27
\l "_Tc32130" 1．“五类”依据判断原电池电极 PAGEREF _Tc32130 \h 27
\l "_Tc8130" 2．“三步”突破原电池电极反应式的书写 PAGEREF _Tc8130 \h 27
\l "_Tc5770" 3．解答新型化学电源的步骤 PAGEREF _Tc5770 \h 27
\l "_Tc1355" 4．化学电源 PAGEREF _Tc1355 \h 27
\l "_Tc15530" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc15530 \h 28
\l "_Tc21723" 题型一 一次电池 PAGEREF _Tc21723 \h 28
\l "_Tc13773" 题型二 二次电池 PAGEREF _Tc13773 \h 32
\l "_Tc10520" 题型三 燃料电池 PAGEREF _Tc10520 \h 37
\l "_Tc5316" 考点四 电解原理及应用 PAGEREF _Tc5316 \h 38
\l "_Tc10569" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc10569 \h 38
\l "_Tc11402" 解题技巧 PAGEREF _Tc11402 \h 41
\l "_Tc18956" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc18956 \h 42
\l "_Tc32426" 1．“五类”依据判断电解池电极 PAGEREF _Tc32426 \h 42
\l "_Tc28820" 2．电解池电极反应式的书写模式 PAGEREF _Tc28820 \h 42
\l "_Tc1531" 3．电解原理的应用 PAGEREF _Tc1531 \h 42
\l "_Tc29960" 4．有关电化学计算的三大方法 PAGEREF _Tc29960 \h 43
\l "_Tc2056" 题型特训·命题预测 PAGEREF _Tc2056 \h 44
\l "_Tc9410" 考点五 金属的腐蚀与防护 PAGEREF _Tc9410 \h 46
\l "_Tc10969" 【真题研析·规律探寻】 PAGEREF _Tc10969 \h 46
\l "_Tc11120" 解题技巧 PAGEREF _Tc11120 \h 47
\l "_Tc14853" 【核心提炼·考向探究】 PAGEREF _Tc14853 \h 48
\l "_Tc17007" 1．金属腐蚀两种类型比较 PAGEREF _Tc17007 \h 48
\l "_Tc7459" 2．两种保护方法 PAGEREF _Tc7459 \h 48
\l "_Tc16348" 【题型特训·命题预测】 PAGEREF _Tc16348 \h 48
考点一 反应热及其表示方法
1．(2023•浙江省1月选考，14)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0]，下列说法不正确的是 ( )
A．E6-E3=E5-E2
B．可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•ml-1
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程II>历程I
D．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•ml-1
2．(2022·浙江省1月选考，18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是( )
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
3．(2022·浙江省6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
可根据HO(g)+HO(g)= H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml-l。下列说法不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ·ml-l
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜H2O2
D．H2O(g)+O(g)= H2O2(g) ΔH＝-143kJ·ml−1
4．(2021•浙江1月选考，20)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则2O(g)=O2(g)的ΔH为( )
A．428 kJ·ml-1B．-428 kJ·ml-1C．498 kJ·ml-1D．-498 kJ·ml-1
5．(2020·天津化学卷)理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCN比HNC稳定 B．该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·ml-1
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
1．反应热和焓变
(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
(2)焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
(3)化学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为ΔH，单位为 kJ·ml－1。
2．吸热反应与放热反应
(1)反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。
(3)燃烧热：必须是1 ml纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。
(4)中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 ml H2O，ΔH＝－57．3 kJ·ml－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。
(5)利用键能计算反应热，要熟记公式：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，其关键是弄清物质中化学键的数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体：1 ml金刚石中含2 ml C—C键，1 ml硅中含2 ml Si—Si键，1 ml SiO2晶体中含4 ml Si—O键；分子晶体：1 ml P4中含有6 ml P—P键，1 ml P4O10(即五氧化二磷)中，含有12 ml P—O键、4 ml P===O键，1 ml C2H6中含有6 ml C—H键和1 ml C—C键。
题型一 键能与反应热
1．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·ml－1，P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·ml－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·ml－1，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ·ml－1。
下列叙述正确的是( )
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为eq \f(b－a＋5.6c,4) kJ·ml－1 D．P—P键的键能为eq \f(5a－3b＋12c,12) kJ·ml－1
2．(2023·山东省德州市普通高中高三过程性检测)C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：
①2C(s)＋O2(g)2CO(g) ΔH＝－221 kJ·ml－1
②
下列推断正确的是( )
A．C(s)的摩尔燃烧焓为
B．
C．
D．由②可知该反应中，反应物化学键中储存的总能量比产物化学键储存的能量高
C(s)3．(2023·广东省蕉岭县蕉岭中学高三第二次质检)已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/ml
2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH=-452kJ/ml
下列说法正确的是( )
A．28克CO完全燃烧，放出热量为283J
B．Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH=+226kJ/ml
C．CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数为1.204×1024
D．CO的燃烧热为283kJ/ml
4．(2023·四川资阳高三第一次诊断性考试)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术，助力“碳中和”目标。该催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
下列说法不正确的是( )
A．该催化反应历程中没有非极性键断裂
B．催化剂的使用降低了该反应的活化能和焓变
C．总反应的原子利用率为100%
D．该反应的热化学方程式为：CO2(g)+CH4 (g)= CH3COOH (g) ΔH＝-251 kJ·ml－1
题型二 能量变化图象分析
1． (2022·浙江高三选考模拟预测)已知A转化为C和D分步进行：①A(g)⇌B(g)+2D(g)；②B(g)⇌C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是( )
A．1mlA(g)的能量低于1mlB(g)的能量
B．B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/ml
C．断裂1mlA(g)化学键吸收的热量小于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
2．(2023届·浙江省嘉兴市高三上学期9月检测)一定温度下，H2 (g)+ Br2(g)2HBr (g) ΔH1，该反应历程与能量变化如图所示。已知H-H、Br-Br、H-Br键能(kJ/ml)分别为a、b、c。下列说法正确的是( )
A．ΔH1=E1-E2，当加入催化剂时E1、E2及两者的差值均减小
B．平衡后降温，正、逆反应速率均减小，v逆比v正减小程度更大
C．已知a>c，若反应H2 (g)+ Br2(g)2HBr (g) ΔH＜0，则b>a
D．H2 (g)+I2(g)2HI (g) ΔH2，则ΔH2＞ΔH1
3．理论研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小
B．该异构化反应的△H=+59.3kJ•ml-1
C．过渡态不稳定，故无法观测也无法分离
D．使用催化剂，可以改变活化分子百分数
4．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝218．4 kJ·ml－1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175．6 kJ·ml－1(反应Ⅱ)
假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是( )
5．(2023·黑龙江省牡丹江市第三高级中学高三检测)已知几种物质之间的能量关系如图所示，下列说法中不正确的是( )
A．使用合适催化剂，不能减小反应的焓变
B．中，热能转化为产物内部的能量
C．
D．，反应物的总能量高于生成物的总能量
6．(2023·浙江省浙里卷天下高三联考)甲烷与氯气发生取代反应分别生成1ml相关有机物的能量变化如图所示：
已知Cl-Cl、C-Cl键能分别为243 kJ·ml－1、327 kJ·ml－1，下列说法不正确的是( )
A．1ml CH4(g)的能量比1ml CH2Cl2(g)的能量多197kJ
B．CH4与Cl2的取代反应是放热反应
C．，说明CH4与Cl2的四步取代反应，难易程度相当
D．CH4(g)+ Cl·(g)→ CH3·(g)+HCl(g) ΔH＝－15 kJ·ml－1
7．(2023·湘豫名校联盟高三联考)苯与卤素发生取代反应可细分为：
①C6H6(苯)+∙X+X2→C6H5∙+X2+HX △H1
②C6H5∙+X2+HX→C6H5X+HX+∙X △H2
下图1、2表示反应中部分物质的含量(测量反应过程中多个时间点的各物质含量，去除开始时与结束前的极端值后取平均值)，已知图1为使用催化剂前，图2为使用催化剂后，下表为相关△H的数据。
下列说法正确的是( )
A．可推知H-Cl键的键能比H-Br键的键能大10 kJ∙ml-1
B．1ml苯与1ml氯气反应将会向环境释放101kJ热量
C．使用催化剂后会改变△H1，但不会改变△H1+△H2
D．反应②为总反应的决速步，催化剂的机理为降低反应②的活化能
考点二 热化学方程式 盖斯定律
1．(2021•浙江6月选考)相同温度和压强下，关于反应的，下列判断正确的是( )
A．ΔH1＞0，ΔH2＞0B．ΔH3=ΔH1+ΔH2
C．ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2D．ΔH2=ΔH3+ΔH4
2．(2021•北京卷)已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/ml
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/ml
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/ml
下列说法不正确的是( )
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/ml
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
3．(2020•北京卷)依据图示关系，下列说法不正确的是( )
A．石墨燃烧是放热反应
B．1mlC(石墨)和1mlCO分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
4．(2019•浙江4月选考)MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M＝CA项，Mg)：
M2+(g)＋CO32-(g) M2+(g)＋O2−(g)＋CO2(g)
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
比较反应热大小的四个注意要点
(1)反应物和生成物的状态：
物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系。
(2)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
1．热化学方程式
(1)概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571．6 kJ·ml－1：表示在25 ℃、101 kPa条件下，2 ml H2(g)和1 ml O2(g)完全反应生成2 ml H2O(l)，放出571．6 kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写
2．盖斯定律
(1)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始态和终态有关，而与反应的途径无关。
根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
①计算步骤
②计算方法
3．盖斯定律应用
(1)当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”符号。
(2)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
(3)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。
(4)利用状态，迅速比较反应热的大小(若反应为放热反应)
①当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。
②当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。
③在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH反而越小。
题型一 热化学方程式
1．(2024·河北石家庄·高三石家庄精英中学期中)化学反应在有新物质生成的同时，一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是( )
A．已知H2的燃烧热为285.8kJ/ml，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/ml
B．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l) △H=—57.3kJ/ml，用含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应，放出57.3kJ热量
C．H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D．已知I2(g)+H2(g)2HI(g) △H=-11kJ/ml，现将1mlI2(g)和1mlH2(g)充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为11 kJ
2．25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH为－57．3 kJ·ml－1，辛烷的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·ml－1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·ml－1
B．KOH(aq)＋eq \f(1,2)H2SO4(aq)===eq \f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57．3 kJ·ml－1
C．C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5 518 kJ·ml－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5 518 kJ·ml－1
3．下列热化学方程式正确的是( )
4．天然气使用前需要脱硫，发生下列反应：
①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g) △H1
②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g) △H2
③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g) △H3
④2S(g)=S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为( )
A．△H4=(△H1＋△H2-3△H3)B．△H4=(3△H3-△H1-△H2)
C．△H4=(△H1-△H2＋3△H3)D．△H4=(△H1-△H2-3△H3)
5．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)═CO2(g)；ΔH1 C(s)+O2(g)═CO(g)；ΔH2
②S(s)+O2(g)═SO2(g)；ΔH3 S(g)+O2(g)═SO2(g)；ΔH4
③H2(g)+O2(g)═H2O(l)；ΔH5 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)；ΔH6
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)；ΔH7 CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)；ΔH8
A．①B．④C．②③④D．①②③
6．在一定条件下，Xe(g)与F2(g)反应生成XeFn(g)(n=2，4，6)的平衡气体。时主要为XeF6(g)，时主要为XeF4(g)，高温时生成XeF2(g)。其变转化关系如下：
下列说法不正确的是( )
A．ΔH1＜0，ΔH5＜0 B．ΔH5-ΔH4=ΔH3 C．ΔH3＞0 D．ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3
7．(2023·上海市复兴高级中学高三质检)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1ml环己烷()的能量变化如图所示，下列推理错误的是( )
A．2△E1≈△E2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．△E2＞△E3，说明分子中交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3△E1＞△E4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．由图示可知，苯分子具有特殊稳定性
题型二 盖斯定律及其应用
1．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A． △H1＞0 B． △H2＞△H3 C． △H3＞△H1 D． △H2=△H1+△H32．2 ml金属钠和l ml氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．原子失电子为吸热过程，相同条件下，K(s)的(△H2'＋△H3')
C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)
D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在较低温度下自发进行
3．(2024·山西省部分学校高三一轮复习联考)如图1、图2分别表示和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
B．
C．O=O的键能为
D．无法求得的反应热
4．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。
①HF(aq)+OH-(aq) = F-(aq)+H2O(l) ΔH=a kJ·ml-1
②H3O＋(aq)+OH-(aq) = 2H2O(l) ΔH=b kJ·ml-1
③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F-(aq) ΔH=c kJ·ml-1
④F-(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH-(aq) ΔH=d kJ·ml-1
已知：a＜b＜0，下列说法正确的是( )
A．HF的电离过程吸热B．c=a-b，c＜0
C．c>0，d＜0D．d=b＋c，d＜0
5．(2023·河北省邯郸市部分学校高三联考)依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是( )
①S(g)+CO2(g)SO2(g) ΔH1
②S(s)+CO2(g)SO2(g) ΔH2
= 3 \* GB3 ③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ H2O(1) ΔH3
= 4 \* GB3 ④2H2S(g)+3 O2(g) 2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4
= 5 \* GB3 ⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5
A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH3＜ΔH4
C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
考点三 原电池 化学电源
1．(2023•山东卷，11) (双选)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A．甲室Cu电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
2．(2023•全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列叙述错误的是( )
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
3．(2023•广东卷，6)负载有和的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是( )
A．Ag作原电池正极
B．电子由Ag经活性炭流向Pt
C．Pt表面发生的电极反应：O2+2H2O+4e-= 4OH-
D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1ml Cl-
4．(2023•辽宁省选择性考试，11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：Pb+SO42-+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+5．(2023•全国新课标卷，10)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是( )
A．放电时V2O5为正极
B．放电时Zn2+由负极向正极迁移
C．充电总反应：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5·nH2O
D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O-2xe- =xZn2++V2O5+nH2O
6．(2022•全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH) 42-存在)。电池放电时，下列叙述错误的是( )
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 42-+Mn2++2H2O
7．(2022•全国乙卷)电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-=Li+)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A．充电时，电池的总反应Li2O2=2Li+O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
8．(2022•湖南选择性考试)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是( )
A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于一次电池
9．(2022•辽宁省选择性考试，14)某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+
B．放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C．放电时每转移1 ml电子，理论上CCl4吸收0.5 ml Cl2
D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大
10．(2022•山东卷，13)(双选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCO2转化为C2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是( )
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为LiCO2+2H2O+e-+4H+=Li++C2++4OH-
D．若甲室C2+减少200 mg，乙室C2+增加300 mg，则此时已进行过溶液转移
11．(2022•福建卷，9)一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH和Zn(CH3COO)2水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A．化学自充电时，c(OH―)增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
C．化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e-=Zn
D．放电时，外电路通过电子，正极材料损耗
12．(2022•广东选择性考试，16)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-= Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( )
A．充电时电极b是阴极
B．放电时NaCl溶液的pH减小
C．放电时NaCl溶液的浓度增大
D．每生成1mlCl2，电极a质量理论上增加23g
13．(2021•河北选择性考试，9)K—O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( )
A．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极
C．产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水
14．(2021•辽宁选择性考试，10)如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi。下列说法正确的是( )
A．放电时，M电极反应为
B．放电时，Li+由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小
D．充电时，N电极反应为Li3Bi+3e-=3Li++Bi
15．(2021•浙江1月选考，22)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是( )
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2
16．(2021•浙江6月选考，22)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是( )
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过a ml电子时，LiPON薄膜电解质损失a ml Li+
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1- xCO2+ xLi+xe-= LiCO2
D．电池总反应可表示为Li xSi+Li1- xCO2Si+LiCO2
17．(2021•湖南选择性考试，10)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：
下列说法错误的是( )
A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小
C．充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e-═Zn
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
18．(2021•广东选择性考试，9)火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( )
A．负极上发生还原反应B．CO2在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极D．将电能转化为化学能
19．(2021•山东卷，10)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是( )
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1mlO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
可充电电池原理示意图
电解池中电极反应式的书写方法
(1)书写步骤
①首先注意阳极是活性材料还是惰性材料。
②分析确定溶液中所有阴阳离子并清楚放电顺序。
③根据放电顺序分析放电产物。
④根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式中是否有H＋、OH－或H2O参与；最后配平电极反应式。
(2)介质对电极反应式的影响
①在电解池电极方程式中，如果是H＋或OH－放电，则电解质溶液的酸碱性对电极反应式没有影响。
②酸性溶液反应物或生成物中均没有OH－。
③碱性溶液反应物或生成物中均没有H＋。
(3)电极产物的溶解性对电极反应式的影响。
电解MgCl2溶液时的阴极反应式应为：Mg2＋＋2H2O＋2e－===Mg(OH)2↓＋H2↑，而不是2H＋＋2e－===H2↑。
总反应离子方程式为：Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。
不能把电解MgCl2溶液的离子方程式写成：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2OH－＋Cl2↑＋H2↑，忽视了生成难溶的Mg(OH)2。
1．“五类”依据判断原电池电极
2．“三步”突破原电池电极反应式的书写
第一步：分析氧化还原反应
根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物质及电子得失数目
第二步：注意电解质溶液环境
分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反应，写出电极反应式
第三步：合并正、负电极反应
调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子，得出总反应式
3．解答新型化学电源的步骤
(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。
(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。
(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。
(4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。
4．化学电源
(1)一次电池
(2)二次电池
铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
(3)燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池：总反应式：2H2＋O2===2H2O
①酸性介质
负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
②碱性介质
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(③熔融的金属氧化物作介质
负极：2H2－4e－＋2O2－===2H2O 正极：O2＋4e－===2O2－
④碳酸盐作介质
负极：2H2－4e－＋2COeq \\al(2－,3)===2H2O＋2CO2 正极：O2＋4e－＋2CO2===2COeq \\al(2－,3)
题型一 一次电池
1．(2024·浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)一种检测空气中甲醛含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．工作时，电能转化为化学能
B．工作时，工作电极电势低，发生还原反应
C．工作时，电子由工作电极通过导线转移到对电极，再经过电解质溶液回到工作电极
D．工作时，对电极区的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O
2．(2024·云南昆明高三教学质量检测)一种新型Zn-NO2电池，可以有效地捕获2，装置如图。下列说法错误的是( )
A．a端电势低于b端电势
B．电池工作中电子的流向：a→d，c→b
C．d电极反应式：NO2-+6e-+8H+=NH4++2H2O
D．捕获1 ml NO2，c极产生2.8 LO2(标准状况)
3．科学家开发了一种绿色环保“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．吸附层a发生的电极反应： H2-2e-+2OH-=2H2O
B．离子交换膜只允许Na+通过
C．一段时间后右极室pH增大
D．“全氢电池”将酸碱反应的中和能转化为电能
4．如图，甲、乙是两个完全相同的光伏并网发电模拟装置，利用它们对煤浆进行脱硫处理。下列叙述中错误的是( )
A．光伏并网发电装置中b为正极
B．石墨1电极上消耗1mlMn2+，甲、乙中各转移0.5ml电子
C．脱硫反应原理为：15Mn3++FeS2+8H2O=15Mn2++Fe3++2SO42-+16H+
D．处理60gFeS2，石墨2电极上消耗7.5mlH+
5．(2023·河北省邯郸市部分学校高三联考)香港城市大学化学工作者首次提出了Al-N2电池(如图)，该电池使用N2为原料，以离子液体(Al2Cl7--AlCl4-)为电解质，既实现了能量的存储，又实现了AlN的生产，和碱反应能产生NH3，可进一步生产氮肥。下列说法错误的是( )
A．Al极为负极，发生氧化反应
B．电池总反应为2Al+N2=2
C．石墨烯电极反应式为8Al2Cl7-+N2+6e- =2AlN+14AlCl4-
D．生成标准状况下33.6LNH3，电池中转移3ml电子
6．(2023·浙江省杭州市高三下期中)有研究表明，以CO2与辛胺CH3(CH2)7NH2为原料高选择性的合成甲酸和辛腈CH3(CH2)7CN，工作原理如图，下列说法不正确的是( )
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．In/ In2O3-x电极上可能有副产物H2生成
C．在In/ In2O3-x电极上发生的反应为：CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-
D．标准状况下33.6LCO2参与反应时Ni2P电极有1.5ml辛腈生成
7．(2024·河南省普高联考高三测评)我国科学家在锂氧电池催化剂领域取得重大进展。某锂氧电池的工作原理如图1所示，电池总反应为O2+2LiLi2O2，b电极发生反应的微观过程如图2所示。下列说法错误的是( )
A．放电时b电极上发生过程I的系列反应
B．过程II中④的电极反应式为Li2-xO2-(2-x)e-=O2↑+(2-x)Li+
C．O2中混入CO2会影响电池充电
D．放电过程中转移1mle-时，b电极增重16g
8．(2023·陕西省西安市二模)燃料敏化太阳能电池因其工艺简单、性能稳定等特点深受科学家的青睐。一种钌基配合物作为光敏剂(S)的太阳能电池的工作原理如图所示，其中一个电极可表示为TiO2/S，电极反应为TiO2/S* →TiO2/S++e-。下列有关说法错误的是( )
A．该电池工作时，光能直接转化为电能
B．电池的正极反应为I3-+2e- →3I-
C．电解质溶液中可发生反应TiO2/S++3I-→TiO2/S+ I3-
D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
9．(2024·辽宁沈阳市第一二〇中学校高三期中)哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示：
下列说法正确的是( )
A．UOR的电化学反应总过程为CO(NH2)2-6e-+6OH-= CO2↑+ N2↑+5 H2O
B．电解过程中，电极A附近溶液的pH不变
C．OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂
D．若将光伏电池换成铅蓄电池，电极A应连接铅蓄电池的PbO2电极
题型二 二次电池
1．(2024·山东德州高三期中)中国科学院将分子I2引入电解质中调整充电和放电反应途径，实现了高功率可充电LiSOCl2电池，工作原理如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A．分子I2的引入催化了电池放电和充电过程
B．电池工作环境必须在无水无氧的条件下进行
C．充电时阴极反应式：2LiCl+I2+2e-= 2ICl+2Li+
D．电池的放电总反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑
2．(2024·四川省部分名校高三理科综合)某教授团队研究了以氢气电极为负极、醌类有机电极为正极的水系有机氢气质子电池，使电池实现了超高倍率和超长循环性能，并获得了优异的低温性能。下列有关说法中错误的是( )
A．充电时，醌类有机电极与外接电源的正极相连
B．放电时，外电路通过1电子时，负极消耗的H2的体积为22.4L
C．放电时，正极的电极反应为 +2H++2e-=
D．充电时，溶液中的由醌类有机电极向氢气电极移动
3．钠离子电池因具有安全性高、能量密度大等特点而具有良好的发展前景。某钠离子电池工作原理如图所示，下列有关说法中正确的是( )
A．②表征的是放电时的电子流向
B．放电时，M极电极反应式为MO3+xe-+xNa+=NaxMO3
C．若使用氢氧燃料电池给该电池充电，氢电极应连接M极
D．充电时，外电路中每转移0.2mle-，理论上N极将减重4.6g
4．(2023·吉林省长春市高三联考)钠硒电池是一类以单质硒或含硒化合物为正极、金属钠为负极的新型电池，具有能量密度大、导电率高、成本低等优点。以Cu2-xSe填充碳纳米管作为正极材料的一种钠硒电池工作原理如图所示，充放电过程中正极材料立方晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法错误的是( )
A．每个Cu2-xSe 晶胞中Cu2+个数为4x
B．在Na2Se晶胞结构中，Se2-占据的位置是项点和面心
C．充分放电时，正极的电极反应式为Cu2-xSe + 2Na++2e-=Na2Se+(2-x)Cu
D．充电时外电路中转移lml电子，两极质量变化差为23g
5．一种锂电池的工作原理如图所示，正极反应被可以在正极区和氧化罐间循环流通，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将Fe2+氧化、自身被还原为SO42-。下列关于该电池的说法正确的是( )
A．电池放电时将电能转化为化学能
B．放电时Li+由正极区移向负极区
C．放电时的负极反应为
D．氧化SO42-罐中反应的离子方程式为2Fe2++ S2O82-=2Fe3++2 SO42-
6．(2023·河南省创新发展联盟高三联考)新能源汽车在我国蓬勃发展，新能源汽车所用电池多采用三元锂电池，某三元锂电池放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．充电时，M极有电子流入，发生还原反应
B．锂电池的优点是质量小，电容量大，可重复使用
C．用该电池电解精炼铜，当电池中迁移时，理论上可获得纯铜
D．充电时，N极的电极反应式为
7．一种高达94.2%能效的可充电铝胺电池工作原理如图所示，用Ph表示苯基，三苯基胺(Ph3N)失去一个电子后形成的Ph3N∙+结构较为稳定。下列说法不正确的是( )
A．与锂电池比，铝电池比能量略低，但铝含量丰富价格低廉
B．放电时，负极的电极反应式为Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-
C．充电时，AlCl4-向铝电极移动
D．理论上每生成1ml Ph3N，外电路通过1ml电子
8．(2023·浙江省四校联盟选考模拟)下光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展，该电池工作原理如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．充电时，电子从光催化电极流出通过导线流向石墨电极
B．放电时，每消耗1mlNaI3，离子交换膜左室电解质溶液质量减少46 g
C．充电时，通过离子交换膜进入右室
D．放电时，石墨电极的电极反应式为4S2--6e-= S42-
9．(2023·浙江省东阳市高三5月模拟考试)我国科研团队提出一种新型阴离子电极材料—Cu3(PO4)2的水系双离子电池，该电池以和Cu3(PO4)2为电极，其工作原理如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．充电时，电极a应接电源的正极
B．放电时，若电极a得到6.4g Cu和1.44g Cu2O，则电路中转移0.22ml电子
C．充电时，电极b的电极反应式为
D．第2次放电时，溶液碱性逐渐增强
10．(2023·山东省济南市高三期中)基于硫化学的金属硫电池是有望替代当前锂离子电池技术，满足人类社会快速增长的能源需求，该电池的结构及原理如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．该电池可采用含K+的水溶液或有机物为电解质溶液
B．放电时，电子的移动方向：电极a→电极b→隔膜→电极a
C．充电时，正极区可能发生的反应有xK2S3-(2x-6)e-=3Sx2-+2xK+
D．充电时，电路中转移时，负极质量减少78g
题型三 燃料电池
1．(2023·浙江省精诚联盟高三三模)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
2．(2023·浙江省重点中学拔尖学生培养联盟适应性考试)直接H2O2-H2O2燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法不正确的是( )
A．电池工作时，电极I电势低
B．电极Ⅱ的反应式为：H2O2+2e- +2H+=2H2O
C．电池总反应为：2H2O2=2H2O+O2↑
D．当电路中转移0.1ml电子时，通过阳离子交换膜的为3.9g
3．光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示：
已知：电极a在光激发条件下会产生电子(e-)-空穴(h+)。下列说法错误的是( )
A．电极电势：电极a>电极b
B．光激发时，光生电子会与O2结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合
C．电极b发生的电极反应式为
D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑CO2的溶解)
考点四 电解原理及应用
1．(2023•浙江省1月选考，11)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是( )
A．石墨电极为阴极，发生氧化反应
B．电极A的电极反应：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2O
C．该体系中，石墨优先于Cl-参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
2．(2023•辽宁省选择性考试，7)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是( )
A．b端电势高于a端电势B．理论上转移2ml e-生成4 gH2
C．电解后海水pH下降D．阳极发生：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+
3．(2023•广东卷，13)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后( )
A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2
B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性
C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl-＞I-
D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转
4．(2022•广东选择性考试，10)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中( )
A．阴极发生的反应为M-2e-=Mg2+B．阴极上Al被氧化
C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D．阳极和阴极的质量变化相等
5．(2022•重庆卷，12)硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．惰性电极2为阳极B．反应前后WO42-/WO52-数量不变
C．消耗1ml氧气，可得到1ml硝酮D．外电路通过1ml电子，可得到1ml水
6．(2022•北京卷，13)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法不正确的是( )
A．①中气体减少，推测是由于溶液中c(H＋)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触
B．①中检测到Fe2+，推测可能发生反应：Fe+2H+= Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++ Cu
C．随阴极析出，推测②中溶液c(Cu2＋)减少，Cu2＋+4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移
D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密
7．(2022•海南省选择性考试，9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是( )
A．在b电极上，N2被还原
B．金属Ag可作为a电极的材料
C．改变工作电源电压，反应速率不变
D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少
8．(2022•湖北省选择性考试，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是( )
A．生成1 ml Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2ml电子
B．阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-
C．在电解过程中CN-向铂电极移动
D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
9．(2021•海南选择性考试，9)液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( )
A．b电极连接的是电源的负极B．a电极的反应为2NH3+2e-=H2+2NH2-
C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
1．惰性电极电解电解质溶液的产物判断
2．“串联”类装置的解题流程
1．“五类”依据判断电解池电极
2．电解池电极反应式的书写模式
3．电解原理的应用
(1)电解饱和食盐水。
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
离子反应方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气
阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。
阴极：碳钢网。
阳离子交换膜：①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。②将电解槽隔成阳极室和阴极室。
(2)电解精炼铜
(3)电镀铜
(4)电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等
4．有关电化学计算的三大方法
(1)根据电子守恒计算
用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)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。
(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 ml e－为桥梁可构建如下关系式：
(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)
1．(2024·浙江金华一中高三期中)苯甲酸是一种重要的化工原料。以苯乙酮为原料，以KI为电解质，利用电化学方法合成苯甲酸的原理(部分)如下：
下列说法中，正确的是( )
A．KI是该反应的催化剂
B．电解过程中阳极产物有IO-和I2
C．外电路流过3 ml 时，理论上可制备0.5 ml苯甲酸(不考虑副反应)
D．充分搅拌的情况下，电解过程中溶液pH不断减小
2．用石墨做电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是( )
A．逸出气体的体积：A电极＜B电极
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3．基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是( )
A．上述电化学装置中电解质可使用水溶液
B．阳极反应：CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2
C．既是阴极的生成物，也是阴极的反应物
D．理论上阳极生成1.5ml气体，电路中转移8ml电子
4． H2O2和O3都是较强的氧化剂，可用于环境消杀。以下电化学装置可协同产生H2O2和O3，产生H2O2和O3的物质的量之比为5：1，下列说法错误的是( )
A．Y电极电势低于X电极
B．膜为质子交换膜
C．生成双氧水的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2
D．X极处可能还存在其他副反应
5．(2024·湖南衡阳·高三湖南省衡南县高三第一次校联考)如图所示，利用电化学原理可同时吸收处理SO2和NO，下列说法正确的是( )
已知H2S2O4是一种弱酸，不考虑与水的反应及能量损耗。
A．b极为直流电源的负极
B．阳极区电极反应为H2S2O4+2H2O-2e-=2HSO3-+4H+
C．理论上，在相同条件下，该装置吸收的和NO的体积比为
D．电路中若有电子转移，则被吸收的气体体积为
6．电化学修复技术是近年迅速发展的一种污染土壤绿色原位修复技术。处理土壤重金属污染时，在污染土壤区域插入电极(下图)，土壤中污染物定向迁移，富集在电极区域，再通过其他方法(电镀、沉淀/共沉淀、抽出、离子交换树脂等)去除。下列说法正确的是( )
A．H+在阳极区反应
B．土壤中胶体粒子不带电
C．阴极区抽提物发生的是阴离子交换
D．金属离子在碱性区域去除
考点五 金属的腐蚀与防护
1．(2022•广东选择性考试，11)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A．加入AgNO3溶液产生沉淀B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN溶液无红色出现D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
2．(2021•全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )
A．阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应
B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气
D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
3．(2020•江苏卷)将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
A．阴极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
4．(2019•江苏卷)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
5．(2017•新课标Ⅰ卷)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
6．(2012·山东理综，13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
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，腐蚀越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
1．金属腐蚀两种类型比较
(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
(2)腐蚀快慢的比较
①一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀；
②对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中；
③活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；
④对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。
2．两种保护方法
(1)加防护层
如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。
(2)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理：正极为被保护的金属，负极为比被保护的金属活泼的金属；
②外加电流的阴极保护法——电解原理：阴极为被保护的金属，阳极为惰性电极。
1．(2024·广东江门高三金太阳联考)地下管线穿过不同的地质结构及潮湿程度不同的土壤带时，由于氧气浓度存在差别，会引起金属管道的腐蚀。其原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．黏土区钢管作正极
B．电子由砂土区钢管流向黏土区钢管
C．每消耗22.4LO2最终可生成铁锈1ml
D．砂土区钢管表面发生的电极反应可能为O2+4e-+2H2O=4OH-
2．(2024·广东河源高三开学考试)埋在土壤中的输油钢制管道容易被腐蚀。已知对管道1和管道2进行如图所示的电化学防护设计。下列说法错误的是( )
A．对管道1进行防腐时，需要定期更换镁块
B．管道1的电势低于Mg块
C．区域②采用外加电流法
D．区域②通入保护电流使管道2表面腐蚀电流接近于0
3．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被SO42-腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列与此原理有关的说法错误的是( )。
A．正极反应：SO42-+5H2O+8e-=HS-+9OH-
B．输送暖气的管道不易发生此类腐蚀
C．这种情况下，Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2O
D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
4．厌氧腐蚀是指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中，存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法错误的是( )。
A．厌氧腐蚀属于化学腐蚀
B．负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
C．每生成1 ml FeS，最终转移的电子数为8NA
D．镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀
我国有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
6．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是( )
A．该安装方式的水表更容易被腐蚀
B．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表
C．腐蚀时水表发生的电极反应为2H2O+O2+4e−===4OH−
D．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+ O2+2H2O ===4Fe(OH)3
7．某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈蓝色)。
下列说法不合理的是( )
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
C．③区Zn电极的电极反应式为Zn－2e－==Zn2＋，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O＋2e－==H2↑＋2OH－，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
8．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )
A.按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用酒精灯加热具支试管的方法
B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
D.图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
9．点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法正确的是( )
A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连
B．蚀孔外每吸收2.24LO2，可氧化0.2mlFe
C．由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强
D．孔隙中可以发生析氢腐蚀
10．实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
下列说法不正确的是( )
A．实验I生成铁锈说明铁钉发生了吸氧腐蚀
B．对比实验I，实验Ⅱ中铁钉在5 min即出现红色，说明锌片加速了铁的腐蚀速率
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：O2+ 2H2O+4e- = 4OH-
D．若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
11．(2024·北京西城高三期中)甲、乙同学分别用下图所示装置验证铁的电化学防腐原理。
相同时间后进行如下实验
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是( )
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，负极反应式为Fe-2e- = Fe2+
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护Fe，且Ⅱ保护得更好
12．(2024·河南省豫北名核高三毕业班一模)科学研究发现金属生锈时，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．钢铁的腐蚀中正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
B．酸雨地区的钢铁更易被腐蚀
C．Fe(OH)2生成FeO(OH)反应的化学方程式为2Fe(OH)2+O2=2FeO(OH)+H2O
D．硫酸盐加速电子传递，有一定的催化剂作用考点要求
考题统计
考情分析
反应热及其表示方法
2023•浙江省1月选考14题，3分；2022浙江6月选考18题，2分；2021浙江1月选考20题，2分
【命题规律】
能源问题越来越受到重视。近年来，有关能源的试题主要在选择题、填充题、实验题中体现，主要以概念判断、图象题、反应热的计算题型较为多见，对此题型的考查体现在“创新”。热化学主要涉及化学键与化学反应中能量变化关系、化学能与热能的相互转化、吸热反应和放热反应判断、热化学方程式正误判断、盖斯定律、燃烧热和中和热等；电化学主要涉及电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。
【命题预测】
化学反应的热效应的考查，一是在选择题中单独设题，考查反应中的能量变化、反应热的比较及盖斯定律的计算；二是在选择题中某一选项出现，多与图像分析相结合；三是在填空题中考查，考查盖斯定律的计算或结合盖斯定律的热化学方程式的书写。电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。在第 = 2 \* ROMAN II卷中会以应用性和综合性进行命题，如与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，也无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。
热化学方程式 盖斯定律
2021浙江6月选考21题，2分；2021北京卷14题，3分
原电池 化学电源
2023广东卷6题，2分；2023山东卷11题，4分；2023辽宁卷11题，3分；2023全国甲卷10题，6分；2022全国甲卷12题，6分；2022山东卷13题，4分；2022福建卷9题，4分；2021广东卷9题，2分；2021山东卷10题，2分；2022辽宁卷14题，3分；2021河北卷9题，3分；2021辽宁卷10题，3分；2021浙江1月选考22题，2分；2021浙江6月选考22题，2分；2021湖南卷10题，3分
电解原理及应用
2023浙江1月选考11题，3分；2023辽宁卷7题，3分；2023湖北卷10题，3分；2023全国甲卷13题，6分；2023浙江6月选考13题，3分；2023北京卷5题，3分；2023广东卷13题，4分；2023广东卷16题，4分；2022广东卷10题，2分；2022北京卷13题，3分；2022重庆卷12题，4分；2022海南卷9题，4分；2022湖北卷14题，3分；2022湖南卷8题，3分；2022浙江1月选考21题，2分；2022浙江6月选考21题，2分；2021全国甲卷13题，6分；2021广东卷16题，4分；2021湖北卷15题，3分；2021辽宁卷13题，3分；2021海南卷9题，4分；2021天津卷11题，3分
金属的腐蚀与防护
2022•广东选择性考试11题，4分；2021•全国乙卷12题，6分
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/ kJ·ml-l
249
218
39
10
0
0
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·ml-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·ml-1
类型
比较
吸热反应
放热反应
定义
吸收热量的化学反应
放出热量的化学反应
表示方法
ΔH>0
ΔH<0
形成原因
∑E(反应物)<∑E(生成物)
∑E(反应物)>∑E(生成物)
形成实质
图示
图示
E1——活化能(反应物分子变成活化分子所需的能量)
E2——活化能(生成物分子变成活化分子所需的能量)
①ΔH＝E1－E2
②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变
①ΔH＝E1－E2
②使用催化剂，E1减小，E2减小，ΔH不变
反应类型或实例
①所有的水解反应
②大多数的分解反应
③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
④C＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO＋H2
⑤C＋CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
①所有的中和反应
②所有的燃烧反应
③大多数的化合反应
④活泼金属与水、较活泼金属与酸的反应
⑤铝热反应
共价键
键能(kJ/ml)
413
497
462
351
348
X
Cl
Br
△H1(kJ∙ml-1)
10
20
△H2(kJ∙ml-1)
-111
-100
选项
已知条件
热化学方程式
A
H2的燃烧热为a kJ·ml－1
H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl ΔH＝－a kJ·ml－1
B
1 ml SO2、0.5 ml O2完全反应后，放出热量98．3 kJ
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
ΔH＝－98.3 kJ·ml－1
C
H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq) ===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－114．6 kJ·ml－1
D
31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
P4(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－4b kJ·ml－1
判断依据
电极
电极材料
电极反应
电子流向
离子移向
电极现象
负极
活泼金属
氧化反应
流出
阴离子移向
电极质量减小
正极
不活泼金属或非金属
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或质量不变
碱性锌锰干电池
负极材料：Zn
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极材料：碳棒
电极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
锌银电池
负极材料：Zn
电极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
正极材料：Ag2O
电极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1ml·L-1 CuSO4+少量H2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有Fe2+
②
0.1ml·L-1 CuSO4+过量氨水
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
判断依据
电极
电极材料
电极反应
电子流向
离子移向
电极现象
阳极
与电源正极相连
氧化反应
流出
阴离子移向
电极溶解或pH减小
阴极
与电源负极相连
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或pH增大
总方程式
阳极、阴极反应式
冶炼钠
2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑，2Na＋＋2e－===2Na
冶炼镁
MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑，Mg2＋＋2e－===Mg
冶炼铝
2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(通电))4Al＋3O2↑
6O2－－12e－===3O2↑，4Al3＋＋12e－===4Al
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈酸性
水膜呈弱酸性或中性
正极反应
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
负极反应
Fe－2e－===Fe2＋
其他反应
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
序号
实验
5 min
25 min
实验I
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ
铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现， 锌片周边未见明显变化
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