备战2025年高考化学抢押秘籍(山东专用)抢分秘籍4电化学热化学(学生版+解析)练习

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化学反应与能量是化学反应原理的重要组成部分，不论是全国卷还是各自主命题省份的试卷，对化学反应与能量考查的概率为100%，是高考的必考内容。一般重点考查两个方面：一是通过能量变化图、反应机理图、盖斯定律、键能等创设情境，提供新信息，通过比较分析、计算等方法来求解“ΔH”值，从而书写(或判断)热化学方程式；二是以新型电池（如钠离子电池、氢能利用）为背景考查从闭合回路的形成角度分析原电池、电解池的工作原理，电极的判断，电极反应式的书写，电子的转移或电流的方向和溶液中离子的移动方向的判断，溶液pH的变化，离子交换膜作用，有关计算，理解原电池和电解池原理的实际应用等，题型多以选择题或填空题的形式呈现，以中等难度为主。由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查，将是今后命题的方向。该部分内容的难点在于准确的运用盖斯定律计算出反应热并正确书写出热化学方程式以及新型电池工作原理的分析判断。考查热点主要有以下四个方面：一是热化学方程式的书写与计算；二是能量变化与反应机理分析；三是电化学与能量转化综合应用；四是能量变化图像分析。
技法1 判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/ml；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
技法2 反应热的计算
1.利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
2.根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
4.利用键能计算反应热的方法
A.熟记反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)
B.注意特殊物质中键数的判断
5.利用盖斯定律计算
A.运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
B.运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
技法3 催化反应机理的分析与判断
1.催化剂：存在少量就能显著改变反应速率，反应结束时，其自身的质量、组成和化学性质基本不变的物质。
2.催化特点：
①高效性，可以大大地加快反应速率。
②选择性，反应不同，催化剂不同。
③同等程度地加快正、逆反应的速率。
④不能改变反应的可能性和平衡常数。
3.催化剂的催化机理：
催化剂的催化过程一般是催化剂跟其中的一种反应物首先发生反应，生成过渡物，然后再跟另外的反应物反应，生成产物，同时催化剂重新生成。催化剂生成的过渡物比没有催化剂生成的过渡物的能量要低，因而使反应更加容易发生和进行。这就是改变了其反应历程。即催化剂参与化学反应，生成能量更低的中间产物，降低了达到过渡态所需要的活化能，使反应易于发生，速率加快。这就是我们经常说的催化剂改变反应途径，降低反应的活化能。
4.催化剂与活化能、焓变
催化剂能降低反应所需活化能，化学反应速率加快，但不影响焓变∆H的大小，不影响平衡。
5.活化能
（1）正反应的活化能：反应物到最高点的能量差Ea正＝E1kJ·ml－1
（2）逆反应的活化能：生成物到最高点的能量差Ea逆＝E2kJ·ml－1
（3）活化能和反应热的关系
①放热反应：Ea正＜Ea逆
②吸热反应：Ea正＞Ea逆
（4）活化能和反应速率的关系
①关系：活化能越大，反应速率越慢
②决速反应：活化能最大的反应或速率最慢的反应
③决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率
技法4 循环机理图的分析与判断
1．循环机理图中物质的判断
（1）有进有出的物质参与反应，常作催化剂；
（2）只进不出的为反应物、原料；
（3）不进只出的物质为生成物、产品。
2．循环转化机理图像的解读
对于“循环”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③。在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如下图中，MO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。
3.循环机理图题的解题思路
（1）通览全图，找准一“剂”三“物”
①催化剂：催化剂在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主题的多个物种一定在机理图中的主线上
②反应物：通过一个箭头进入整个历程的物质一般是反应物；
③生成物：通过一个箭头最终脱离整个历程的物质多是产物；
④中间体：通过一个箭头脱离整个历程，但又生成的是中间体，通过两个箭头进入整个历程的中间物质也是中间体，中间体有时在反应历程中用“[ ]”标出。
（2）逐项分析得答案：根据第一步由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一选项设计的问题逐项分析判断，选出正确答案
技法5 电化学原理及其应用分析
1.电化学的解题流程
第一步：读题
逐字逐句读，挖掘关键字，排除无效信息，找到对解题有价值的信息，并作标记。
第一步：确定装置类型
放电为原电池，充电为电解池。
第二步：判断电极名称
放电时的正极为充电时间阳极，放电时的负极为充电时的阴极。
第三步：写出电极反应
放电时的正极反应颠倒过来为充电时的阳极反应；放电时的负极反应颠倒过来为充电时的阴极反应。
第四步：分析离子移动
由生成一极向消耗一极移动；区域pH变化：OH-生成区，H+消耗区，pH增大；OH-消耗区，H+生成区，pH减小。
2.判断电极
（1）通过反应类型判断
①失去电子的电极为负极，发生氧化反应；
②得到电子的电极为正极，发生还原反应。
（2）通过电子定向移动方向和电流方向判断
①电子流出的电极为负极，电子经外电路流入正极；
②电流流出的电极为正极，电流经外电路流入负极。
（3）根据离子移动方向判断
阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
（4）根据电极现象判断
一般不断溶解、质量减轻的电极为负极；有固体析出、质量增加或不变或有气体产生的电极为正极。
3.书写电极反应式
（1）直接书写
（2）间接书写
第一步，写出电池总反应式。
第二步，写出电极的正极反应式。
第三步，负极反应式＝总反应式－正极反应式。
4.充、放电时电解质溶液中离子移动方向的判断
分析电池工作过程中电解质溶液的变化时，要结合电池总反应进行分析。
（1）首先应分清电池是放电还是充电。
（2）再判断出正、负极或阴、阳极。
放电：阳离子→正极，阴离子→负极；
充电：阳离子→阴极，阴离子→阳极；
总之：阳离子→发生还原反应的电极；阴离子→发生氧化反应的电极。
5.燃料电池电极反应式的书写
第一步：写出电池总反应式。
燃料电池的总反应与燃料燃烧的反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。如甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应如下：
CH4＋2O2===CO2＋2H2O①
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②
①＋②可得甲烷燃料电池的总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。
第二步：写出电池的正极反应式。
根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，因电解质溶液不同，故其电极反应也会有所不同：
第三步：电池的总反应式－电池的正极反应式＝电池的负极反应式。
6.金属腐蚀快慢的判断方法
（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>有防护措施的腐蚀。
（2）对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
（3）活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
（4）对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。7.电解池电极反应式的书写步骤
微提醒：通常电极反应可以根据阳极材料和电解质溶液的性质进行判断，但在高考题中往往需要结合题给信息进行判断。
8.关离子交换膜的类型及其应用
（1）阳离子交换膜(只允许阳离子和水分子通过，阻止阴离子和气体通过)
（2）阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过，阻止阳离子和气体通过)
（3）质子交换膜(只允许H＋和水分子通过)
（4）电渗析法
（5）双极膜
（6）解题流程
第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳离子交换膜、阴离子交换膜或质子交换膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。
第二步，写出电极反应，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。
第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。
9.电化学综合计算的三种常用方法
（1）根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
（2）根据电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
（3）根据关系式计算
根据得失电子守恒定律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。
一、“化学反应与能量”高频误区解析
1、热化学概念误区
（1）‌误区：混淆物质能量与稳定性关系‌
①‌错误认识‌：认为能量高的物质更稳定（如误以为石墨比金刚石稳定）。
②‌对策‌：明确能量越低物质越稳定，如金刚石转化为石墨时释放能量，说明石墨更稳定。
（2）‌误区：热化学方程式书写不规范‌
①‌错误认识‌：忽略物质状态标注（如液态水与气态水的ΔH差异）或焓变单位缺失。
②‌对策‌：规范书写热化学方程式，标注物质状态（如H2O(l)）、ΔH符号及单位（kJ·ml⁻¹）。
（3）‌误区：燃烧热定义理解偏差‌
①‌错误认识‌：认为可燃物燃烧生成任意产物均可计算燃烧热（如将CO₂和CO混合产物视为完全燃烧）。
②‌对策‌：明确燃烧热指1ml可燃物完全燃烧生成指定稳定产物（如C→CO₂(g)，H→H₂O(l)）。 2、能量计算误区
（1）‌误区：活化能与反应热的关系混淆‌
①‌错误认识‌：将催化剂降低的活化能误认为改变ΔH数值。
②‌对策‌：明确催化剂仅降低活化能（Eₐ），不影响ΔH（ΔH=Eₐ正−Eₐ逆）。
（2）‌误区：键能计算ΔH时忽略物质状态‌
①‌错误认识‌：直接使用气态物质键能计算液态或固态反应的ΔH。
②‌对策‌：先通过物质状态调整键能数据（如液态水需额外计算氢键影响）。
（3）‌误区：盖斯定律应用错误‌
①‌错误认识‌：叠加反应式时忽略化学计量数调整对ΔH的影响。
②‌对策‌：分步拆解反应式，确保化学计量数与ΔH同步调整（如ΔH随系数等比缩放）。
3、实验与图像分析误区
（1）‌误区：中和热测定实验操作错误‌
①‌错误认识‌：未使用玻璃搅拌器或使用金属杯导致热量散失。
②‌对策‌：规范使用泡沫隔热层、玻璃搅拌器及一次性加入盐酸和NaOH溶液。
（2）‌误区：能量变化图分析片面‌
①‌错误认识‌：仅关注总ΔH，忽略中间产物能量状态及决速步骤判断。
②‌对策‌：对比不同路径的活化能（如催化剂降低Eₐ但不改变ΔH），识别中间产物能量峰。
（3）‌误区：催化剂作用机理误解‌
①‌错误认识‌：认为催化剂仅加快反应速率，忽略其对反应路径选择性的影响。
②‌对策‌：结合反应机理图分析催化剂对中间产物生成路径的调控（如酶催化特异性）。
4、易错题型突破策略
（1）‌图像题‌：掌握“能量-反应进程图”中催化剂对活化能的影响规律，结合ΔH=生成物总能量−反应物总能量。
（2）‌计算题‌：强化盖斯定律三步法（拆分反应式→调整系数→叠加ΔH），注意物质状态修正。 （3）‌实验题‌：总结中和热测定误差来源（如未隔热、酸浓度过高挥发吸热）及改进措施。
二、关于原电池的认识误区
1.原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。
2.原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。
3.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。
4.通电时，溶液中的溶质粒子分别向两级移动，或不移动（溶质粒子为分子，不带电）；而胶体中的分散质粒子向某一极移动。
5.燃料电池负极上燃料放电生成CO2，要考虑溶液酸碱性，若为碱性，则CO2+2OH-=CO32-+H2O。
6.对蓄电池而言,其正、负极在充电时应分别和外接电源的正、负极相连。即正极接正极,负极接负极。
7.原电池电解质溶液中,阴离子向电池负极移动,阳离子向电池正极移动;电解池中阴离子向电池阳极移动,阳离子向电池阴极移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。。
8.原电池和电解池的外电路：电子定向移动形成电流；内电路：离子定向移动形成电流。
9.在船身装上锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法（专业名词），即使是原电池但也是这种说法。
10.原电池才考虑是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。
11.废电池中对环境形成污染的主要物质是多种重金属。
三、电解过程中易出现的认识误区
1．金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。
2．电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。
3．书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
4．电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。
5．Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是得到单质Fe。
6．判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。
7．书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。
8.电解Hg2(NO3)2溶液时,阴极上电极方程式可表示为:Hg22++2e-=2Hg。
四、电解时溶液pH的变化规律
①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH增大；
②若阴极上无H2产生，阳极上产生O2，则电解后溶液pH减小；
③若阴极上有H2产生，阳极上有O2产生，且VH2＝2VO2，则有“酸更酸，碱更碱，中性就不变”，即：
a．如果原溶液是酸溶液，则pH变小；
b．如果原溶液为碱溶液，则pH变大；
c．如果原溶液为中性溶液，则电解后pH不变。
五、电解质溶液的复原措施
电解后的溶液恢复到原状态，出什么加什么(即一般加入阴极产物与阳极产物的化合物)。如用惰性电极电解盐酸(足量)一段时间后，若使溶液复原，应通入HCl气体而不能加入盐酸。
【热点一】热化学方程式的书写与计算
1．（2025·河南·模拟预测）下列热化学方程式中正确的是
A．在催化下分解生成放热：
B．和发生中和反应生成的反应热为：
C．的燃烧热为，完全燃烧的热化学方程式：
D．在浓硫酸作用下，和发生酯化反应放热25.6kJ：
2．（2025·重庆·一模）碳(C)与氧气反应的焓变如图所示，已知键能为akJ/ml，键能为bkJ/ml，则中碳氧键键能(单位：kJ/ml)为
A．B．C．D．
3．（2025·云南昆明·一模）根据伯恩哈勃循环图，部分反应的如下表所示，K的第一电离能是
A．B．
C．D．
4．（2025·重庆·一模）甲醇的用途非常广泛。科学家通过合成甲醇的反应为： 。
已知：

若合成甲醇的反应中正反应的活化能为，逆反应的活化能为，则一定等于
A．B．
C．D．
5．（2025·全国·一模）参考下列图表和有关要求回答问题：
（1）图Ⅰ是 1ml NO2（g）和 1ml CO（g）反应生成 CO2和NO 过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），ΔH 的变化是 。请写出 NO2和 CO反应的热化学方程式： 。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋3H2（g）ΔH＝＋49.0 kJ·ml-1
②CH3OH（g）＋O2（g）=CO2（g）＋2H2（g）ΔH＝－192.9 kJ·ml－1
又知③H2O（g）=H2O（l）ΔH＝－44 kJ·ml-1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式： 。
（3）下表是部分化学键的键能数据：
已知 1 ml 白磷（P4）完全燃烧放热为 dkJ，白磷及其完全燃烧的产物结构如图Ⅱ所示，则表中 x＝ kJ·ml-1（用含有 a、b、c、d 的代数式表示）。
【热点二】能量变化与反应机理分析
6．（2025·辽宁丹东·一模）我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示(Bu表示丁基)，其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是
A．图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化
B．化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C．化合物2的总键能大于化合物3的总键能
D．图乙表示的反应历程包括三步基元反应，第一步为决速步
7．（2025·宁夏银川·一模）研究丙酮肟（A）以为质子源制备酰胺产物（P-A）反应历程如图所示。图中A-TS表示过渡态，A-INT表示中间体。下列说法中错误的是
A．过渡态中最稳定的是A-TS2
B．制备中间体A-INT3的反应是决速步骤
C．该历程中是催化剂，H2O是中间产物
D．丙酮肟（A）制备酰胺产物（P-A）属于放热反应
8．（2025·云南大理·一模）H2在石墨烯负载型Pd单原子催化剂(Pd/SVG)上还原NO生成N2和NH3的路径机理及正反应活化能Ea(kJ/ml)如图所示。下列说法错误的是
A．H2还原NO生成N2的决速步为反应⑥
B．Pd/SVG上H2还原NO，更容易生成NH3
C．由图可知，H2还原NO为N2和NH3的反应均为吸热反应
D．该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成
9．（2025·陕西·二模）我国研究人员研究了在催化剂X的作用下加氢形成乙醇的反应机理，反应过程中物质相对能量与反应进程关系如图(加“*”物质为吸附态)。下列说法正确的是
A．的脱附过程为放热过程
B．的过程中存在非极性键的断裂和形成
C．为决速步骤
D．若用代替反应，则产物为
10．（2025·四川·二模）已知1，3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程图如图所示(图中、、表示各步正向反应的焓变)。下列说法错误的是
A．生成3-溴-1-丁烯的反应热为，生成1-溴-2-丁烯的反应热为
B．反应时间越长，反应得到1-溴-2-丁烯的比例越大
C．0℃、短时间tmin内，反应的1，3-丁二烯得到两种产物的比例为(设反应前后体积不变)，则生成3-溴-1-丁烯的平均速率为
D．与烯烃结合的一步为决速步骤，进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯
【热点三】电化学与能量转化综合应用
11．（2025·四川遂宁·二模）电动汽车电池一直是研究热点，高能量密度的全固态电池有望在2027年投入应用，2030年左右实现大规模商用。现有某可充放电的全固态钠电池，工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．为了降低成本，可以将固态聚合物电解质换为Na3PO4溶液
B．放电时，电极电势N极高于M极
C．充电时，M极电极反应式为：Na3V2(PO4)3-2e—=NaV2(PO4)3+2Na+
D．充电时，Na+由N极迁移至M极
12．（2025·江西·一模）在酸性海水中催化乙炔制备氯乙烯的原理如图所示，太阳光照射下，催化剂表面产生电子和“空穴”，驱动两极反应，如图所示。
下列叙述错误的是
A．能量主要转化形式是太阳能→电能→化学能
B．一段时间后阴极区降低
C．阳极反应式为
D．总反应为
13．（2025·广东广州·一模）一种基于硝酸盐还原和氨氧化的储能电池示意图如图，电极为金属Zn和选择性催化材料，放电时，含的废水被转化为NH3。下列说法不正确的是
A．放电时，正极区域的pH增大
B．放电时，每消耗负极室溶液质量增加260g
C．充电时，Zn连接外接电源的负极
D．充电时，阳极反应：NH3+9OH﹣﹣8e﹣=6H2O
14．（2025·湖北·二模）如图所示电化学装置，b为H+/H2标准氢电极，可发生还原反应(2H++2e-=H2↑)或氧化反应(H2-2e-=2H+)，a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法不正确的是
A．2与3相连，b电极周围pH增大
B．1与2相连，电池反应为
C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D．1与2、1与3相连，a电极均为e-流入极
15．（2025·广东·一模）一种厌氧氨氧化菌生物电解池处理生活含氮废水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．与导电碳布相连的一极为电源的负极
B．反应一段时间后，阴极区和阳极区溶液的均减小
C．理论上每将处理为，阳极区溶液减少
D．若该电池在高温下工作，其处理废水的效率会下降
16．（2025·上海·模拟预测）钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池，图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图，图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图：
（1）C电极接钙钛矿太阳能电池的 极。(选填“A”或“B”)；图二中的离子交换膜Ⅰ为 (选填“A．质子”或“B．阴离子”)交换膜；（2）D电极发生的电极反应式为 ；（3）当太阳能电池有电子转移时，棒上增重的质量为 。
【热点四】能量变化图像分析
17．（2025·广东梅州·一模）已知在少量作用下，常温时能剧烈分解并放出热量，分解的机理由两步构成，I：(慢反应，)，II：(快反应)，能正确表示整个过程的能量变化示意图是
A．B．C．D．
18．（2025·广东肇庆·二模）时，在一恒容密闭容器中发生反应⇌为中间产物]，其反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．有无催化剂反应历程均分2步进行
B．相同条件下，物质M比N稳定
C．其他条件不变，升高温度，减小，增大
D．其他条件不变，提高物质M的浓度能增大N的平衡产率
19．（2025·山东烟台·一模）一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步进行，第一步生成中间体M，第二步生成产物Z或W，表示如下。反应进程及能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．生成Z的反应热为ΔE1-ΔE2
B．反应开始时，反应速率 v(Z)>v(W)
C．达到平衡时，Z的含量小于W
D．达到平衡后，升高温度减小
20．（2025·广东江门·一模）丙烯与HCl一定条件下反应生成和的历程如图所示。下列说法错误的是
A．丙烯与的反应的主要产物是
B．合成的反应中，第一步为反应的决速步
C．生成的焓变大于生成的焓变
D．其他条件不变，反应相同时间，适当升高温度可提高加成产物中比例
21．（2025·河南郑州·模拟预测）甲醛(HCHO)氧化历程如图所示(各物质均为气态，部分物种未标出)。下列叙述错误的是
A．总反应中有4个基元反应B．过渡态TS2的能垒最大
C．加入催化剂主要作用是降低TS3能垒D．总反应的
【热点五】反应热+电化学小综合
22．（2025·陕西·三模）随着我国碳达峰，碳中和目标的进行，二氧化碳资源化利用风生水起。尿素合成开创了无机物转化为有机物的新纪元。这一成果体现了化学科学与技术的不断进步。
（1）二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ.和生成；ⅱ.分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图：
①写出总反应的热化学方程式 。
②活化能：反应ⅰ 反应ⅱ（填“大于”或“小于”）。
③反应温度升高不利于提高尿素产率的原因是 。
④在合成尿素体系中加入和，不考虑的存在，达到平衡后的转化率是50%，则平衡体系中尿素的物质的量分数为 。
（2）近年研究发现，电催化和含氮物质（等）在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。
①判断会移动到电解池的 极（填“阴”或“阳”）。
②写出合成尿素的一极发生的电极反应方程式 。
③解释向一定浓度的硝酸钾溶液通入二氧化碳至饱和的原因 。
④若电解过程中生成12g的尿素，电路中通过的电子数为 ，标况下产生的氧气体积为 L。
23.（2025·江苏·一模）的催化加氢反应可以产生多种高附加值产品，如甲醇，碳氢化合物等。
Ⅰ．由制碳氢化合物的过程如图-1所示。
（1）涉及部分反应：



（2）催化剂Ⅰ可使用铁基催化剂。
①方铁矿()可用作催化剂，当时，晶体中为 。
②地球化学研究发现，地幔层(温度)中磁铁矿与石墨矿会转化为方铁矿，该反应的化学方程式为 。
Ⅱ．电催化还原制备碳氢化合物，其装置原理如图-2所示。
（3）电池工作过程中，阴极生成的电极反应式为 。
（4）每转移2ml电子，阳极室溶液质量减少 g。
Ⅲ．把附着在分子筛上，可催化、生成及碳氢化合物，部分反应机理如图-3所示。催化剂中、转化率，烃的选择性关系如图-4所示。
（5）大于1后，CO转化率降低的可能原因为 。
（6）随增加，烯烃选择性减少，烷烃增加的可能原因为 。
24.（2025·江苏南京·模拟预测）研究资源化利用对人类有重要意义。
（1）乙烷脱氢制备乙烯
氧化脱氢的热化学方程式： 。
①若要计算出反应热，需查阅的数据：
ⅰ．查阅水的汽化热：
ⅱ．查阅 (填化学式)的燃烧热数据。
②几种化学键的键能数据如下，结合键能数据分析该技术的难点 。
③推测催化氧化脱氢反应过程示意图如下，在答题卡上画出方框内中间体的结构 。
（2）电化学还原
一种碱性电化学还原的原理图如下。在阴极区若每得到1ml电子，同时有也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的pH几乎保持不变(忽略溶液体积变化)。
①若阴极的还原产物为，则生成的电极反应式为 。
②结合化学用语，阳极区产生的过程可描述为 。
③由于难以放电，因此降低了的选择性()，结合题中信息，选择性的理论最大值为 。
25．（2025·北京朝阳·一模）硫广泛应用于医药、储能电池等领域。采用不同的方法制备单质硫。
（1）方法一：将硫化氢气体通入浓硫酸中制备S，反应如下：
i．
ii．
①制备S的总反应的热化学方程式是 。
②反应ⅰ可能发生在分子与分子之间。将气体通入稀硫酸中，反应ⅰ不能发生。稀硫酸中不存在分子的原因是 。
③针对反应i进行研究：初始的物质的量均为，按不同比值进行反应。充分反应后，的物质的量的变化如图所示，解释二者变化的原因： 。
（2）方法二：利用产生硫，装置如下。电解质溶液均为稀硫酸。
①加入少量，能持续生成S，结合有关反应解释原因： 。
②代表或中的一种。X是 。
③由光直接驱动的化学反应是 (用一个完整的离子方程式表示)。
考向预测
热化学方程式的书写与正误判断
能量变化与反应机理分析
能量变化图像分析
电化学原理及其应用的综合分析
物质(1 ml)
P4
C(金刚石)
石墨
Si
SiO2
CO2
CH4
化学键
P—P
C—C
C—C
Si—Si
Si—O
C==O
C—H
键数(ml)
6
2
1.5
2
4
2
4
燃料电池电解质
正极反应式
酸性电解质
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
碱性电解质
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
固体电解质(高温下能传导O2－)
O2＋4e－===2O2－
熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)
O2＋2CO2＋4e－===2COeq \\al(2－,3)
以锌铜原电池为例，中间用阳离子交换膜隔开
①负极反应式：Zn-2e-=Zn2＋
②正极反应式：Cu2＋＋2e-=Cu
③Zn2＋通过阳离子交换膜进入正极区
④阳离子→透过阳离子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极)
以Pt为电极电解淀粉­KI溶液，中间用阴离子交换膜隔开
①阴极反应式：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-
②阳极反应式：2I-_2e-=I2
③阴极产生的OH-移向阳极与阳极产物反应：3I2＋6OH-=IO3-＋5I-＋3H2O
④阴离子→透过阴离子交换膜→电解池阳极(或原电池的负极)
在微生物作用下电解有机废水(含CH3COOH)，可获得清洁能源H2
①阴极反应式：2H＋＋2e-=H2↑
②阳极反应式：CH3COOH-8e-＋2H2O=2CO2↑＋8H＋
③阳极产生的H＋通过质子交换膜移向阴极
④H＋→透过质子交换膜→原电池正极(或电解池的阴极)
将含AnBm的废水再生为HnB和A(OH)m的原理：已知A为金属活动顺序表H之前的金属，Bn-为含氧酸根离子
双极膜
由一张阳膜和一张阴膜复合制成。该膜特点是在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动，作为H＋和OH－的离子源
数值
+89
+121.5
-349
-717
-436.5
化学键
P—P
P—O
O=O
P=O
键能/kJ·ml-1
a
b
c
x
化学键
键能
347.7
413.4
745