微专题6　化学反应与能量 (教案+课件）2026届高考化学二轮复习

第一篇高考专题专题三　化学反应与能量　化学反应速率与化学平衡微主题6　化学反应与能量高考溯源[反应的自发性、ΔH计算、化学平衡常数]1化学反应原理与能量小综合A【解析】 该反应为气体分子数增大的反应，则ΔS＞0，A错误；高温下，反应每生成1 mol的Si需要消耗2 mol的H2，高温下的气体摩尔体积不是22.4 L/mol，C错误；ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，生成物中有硅单质，则该式子应该再减去2E(Si—Si)，D错误。B3. (2018·江苏卷)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH1＝－116.1 kJ/mol②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH2＝＋75.9 kJ/mol反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝_________kJ/mol。2盖斯定律－136.24. (2017·江苏卷)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法错误的是(　　)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2 (g)　ΔH1＝a kJ/mol②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ/mol③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3＝c kJ/mol④2CH3OH(g)===CH3OCH3 (g)＋H2O(g)　ΔH4＝d kJ/molA. 反应①②为反应③提供原料气B. 反应③也是CO2资源化利用的方法之一C【解析】 反应③需要的原料气是CO2和H2，反应①②的产物中含CO2和H2，A正确；反应③消耗CO2制取CH3OH，B正确；C选项的热化学方程式中的H2O是液态，但反应④的热化学方程式中的H2O是气态，C错误；根据盖斯定律，将反应②×2＋反应③×2＋反应④可得选项D的热化学方程式，D正确。A. 电极a上发生氧化反应生成O2B. 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 H23原电池A【解析】 由电子的移动方向可知，电极a发生失电子的氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电极b发生得电子的还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，A正确；电极a产生H＋，电极b消耗H＋，则H＋通过质子交换膜从左室移向右室，B错误；光解过程消耗水，则H2SO4溶液浓度增大，pH减小，C错误；由电极反应式可知，外电路通过0.01 mol电子时，电极b上生成0.005 mol H2，D错误。6. (2024·江苏卷)碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　)A. 电池工作时，MnO2发生氧化反应B. 电池工作时，OH－通过隔膜向正极移动C. 环境温度过低，不利于电池放电D. 反应中每生成1 mol MnOOH，转移电子数约为2×6.02×1023C【解析】 碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，负极为锌，正极为二氧化锰。电池工作时，正极MnO2发生还原反应，A错误；原电池工作时，阴离子向负极移动，则OH－通过隔膜向负极移动，B错误；环境温度过低，化学反应速率较慢，不利于电池放电，C正确；反应中锰元素的化合价由＋4降低到＋3，则每生成1 mol MnOOH，转移电子数约为6.02×1023，D错误。7. (2020·江苏卷)HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图所示：两电极区间用允许K＋、H＋通过的半透膜隔开。电池负极的电极反应式为__________________ ___________________；放电过程中需补充的物质A为__________(填化学式)。上图所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。HCOO－＋2OH－－H2SO4(2)(2015·江苏卷)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。写出电极B的电极反应式：__________________________________。4电解池(1)当电解电压为U1 V时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，阴极主要还原产物为______(填化学式)。(3)当电解电压为U3 V时，电解生成的C2H4和HCOO－的物质的量之比为__________。＋6H2O===CH4↑＋9OH－H21∶210. (2021·江苏卷)通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(装置如图)；②在90 ℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是(　　)B11. (2017·江苏卷改编)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：已知：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)写出“碱溶”时生成四羟基合铝酸钠的离子方程式：_______________ _________________________。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－减小(3)“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是________________________________。(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图。阳极的电极反应式为________________________________________，阴极产生的物质A的化学式为______。(5)铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是____________________________________ _______________。石墨电极被阳极上产生的O2氧化H2NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜12. (1)(2018·江苏卷)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2 的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时在阳极发生的电极反应式：____________________________________。(2)(2019·江苏卷)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式：____________________________ __________。②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是______________ ____________________________________________________。13. (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。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是(　　)A. 阴极的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋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5金属的腐蚀与防护【解析】 阴极得到电子，A错误；为保护钢铁设备，金属M应比铁活泼，B错误；由于海水中含有大量的电解质，更易发生电化学腐蚀，故钢铁设备在海水中的腐蚀速率快，D错误。C14. (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：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【解析】 铁被氧化的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A错误；铁腐蚀过程中，化学能不会全部转化为电能，还有部分转化为热能等，B错误；活性炭会与铁以及NaCl溶液构成许多微小的原电池，加速铁的腐蚀，C正确；以水代替NaCl溶液，铁也能发生吸氧腐蚀，但溶液中离子浓度较小，反应缓慢，D错误。C15. (2025·江苏卷)海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。(1)文物出水清淤后，须尽快浸泡在NaOH稀溶液或Na2CO3溶液中进行现场保护。①玻璃中的SiO2能与NaOH溶液反应生成__________(填化学式)，故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液。②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，其原因有________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。Na2SiO3 碱性溶液隔绝O2，减少文物与O2的接触，减缓吸氧腐蚀；碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反应(O2＋4e－＋2H2O===4OH－)的进行，减缓吸氧腐蚀(2)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。FeS＋3Fe(OH)2＋2OH－②有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。(ⅰ)铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液(能与Fe2＋形成蓝色沉淀)和酚酞，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为__________________________________________________ _____________。(ⅱ)铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒，是凝结物富集Cl－的可能原因。该胶粒的形成过程中，参与的主要阳离子有___________(填离子符号)。铁片表面将出现蓝色沉淀和红色区域，较长时间后出现黄色斑点Fe3＋、Fe2＋【解析】 (1)②碱性溶液比纯水溶解氧的能力低，减少了文物与O2的接触，减缓吸氧腐蚀；吸氧腐蚀时正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，碱性溶液中，OH－浓度较大，会抑制O2得电子，使吸氧腐蚀的速率减慢。(2)②(ⅰ)铁片在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，开始时，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。Fe2＋与K3[Fe(CN)6]反应形成蓝色沉淀，溶液中酚酞遇到OH－变红，铁片上会出现红色区域；一段时间后，形成黄色的FeOOH。(ⅱ)铁片发生吸氧腐蚀，负极区生成Fe2＋，被O2进一步氧化为Fe3＋，此时体系中的阳离子主要有Fe3＋、Fe2＋。能力提升1. 焓变ΔH的计算核心突破1反应热　热化学方程式ΔH1＋ΔH2＋ΔH3224642. 常考归纳(1)在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫作该物质的燃烧热。“指定产物”指可燃物中的C元素变为__________，H元素变为_________，S元素变为_________，N元素变为_________等。(2)在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。①若用弱酸代替强酸(或用弱碱代替强碱)，由于电离吸热，则放出的热量________。②若用浓硫酸(或NaOH固体)作反应物，则放出的热量________。CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)减少增多放出(3)书写热化学方程式(写出图1、图2中反应的热化学方程式)：图1图2图1：____________________________________________________。图2： ____________________________________________________。CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ/mol(4)比较焓变大小(填“>”或“