專題06化學反應與能量(講義)(原卷版)

專題05化學反應與能量目錄TOC\o"13"\p""\h\z\u23考點一反應熱及其表示方法5【真題研析·規(guī)律探尋】5【核心提煉·考向探究】61．反應熱和焓變62．吸熱反應與放熱反應6易錯提醒7【題型歸納·命題特訓】8題型一鍵能與反應熱8題型二能量變化圖象分析9考點二熱化學方程式蓋斯定律12【真題研析·規(guī)律探尋】12解題技巧14【核心提煉·考向探究】141．熱化學方程式142．蓋斯定律14【題型特訓·命題預測】15題型一熱化學方程式15題型二蓋斯定律及其應用17考點三原電池化學電源19【真題研析·規(guī)律探尋】19解題技巧25【核心提煉·考向探究】271．“五類”依據判斷原電池電極272．“三步”突破原電池電極反應式的書寫273．解答新型化學電源的步驟274．化學電源27【題型特訓·命題預測】28題型一一次電池28題型二二次電池32題型三燃料電池37考點四電解原理及應用38【真題研析·規(guī)律探尋】38解題技巧41【核心提煉·考向探究】421．“五類”依據判斷電解池電極422．電解池電極反應式的書寫模式423．電解原理的應用424．有關電化學計算的三大方法43題型特訓·命題預測44考點五金屬的腐蝕與防護46【真題研析·規(guī)律探尋】46解題技巧47【核心提煉·考向探究】481．金屬腐蝕兩種類型比較482．兩種保護方法48【題型特訓·命題預測】48考點要求考題統(tǒng)計考情分析反應熱及其表示方法2023?浙江省1月選考14題，3分；2022浙江6月選考18題，2分；2021浙江1月選考20題，2分【命題規(guī)律】能源問題越來越受到重視。近年來，有關能源的試題主要在選擇題、填充題、實驗題中體現，主要以概念判斷、圖象題、反應熱的計算題型較為多見，對此題型的考查體現在“創(chuàng)新”。熱化學主要涉及化學鍵與化學反應中能量變化關系、化學能與熱能的相互轉化、吸熱反應和放熱反應判斷、熱化學方程式正誤判斷、蓋斯定律、燃燒熱和中和熱等；電化學主要涉及電極反應式的正誤判斷與書寫，電池反應式的書寫，正負極的判斷，電池充、放電時離子移動方向的判斷，電極附近離子濃度的變化，電解的應用與計算，金屬的腐蝕與防護等。在復雜、陌生、新穎的研究對象和真實問題情境下，體現了對電化學知識基礎性、綜合性、創(chuàng)新性和應用性的考查?！久}預測】化學反應的熱效應的考查，一是在選擇題中單獨設題，考查反應中的能量變化、反應熱的比較及蓋斯定律的計算；二是在選擇題中某一選項出現，多與圖像分析相結合；三是在填空題中考查，考查蓋斯定律的計算或結合蓋斯定律的熱化學方程式的書寫。電化學內容是高考試卷中的?？?，對原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應式的書寫、兩電極附近溶液性質的變化、電子的轉移或電流方向的判斷等。在第卷中會以應用性和綜合性進行命題，如與生產生活(如金屬的腐蝕和防護等)相聯系，也無機推斷、實驗及化學計算等學科內知識綜合，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負極材料分析和電極反應式的書寫。熱化學方程式蓋斯定律2021浙江6月選考21題，2分；2021北京卷14題，3分原電池化學電源2023廣東卷6題，2分；2023山東卷11題，4分；2023遼寧卷11題，3分；2023全國甲卷10題，6分；2022全國甲卷12題，6分；2022山東卷13題，4分；2022福建卷9題，4分；2021廣東卷9題，2分；2021山東卷10題，2分；2022遼寧卷14題，3分；2021河北卷9題，3分；2021遼寧卷10題，3分；2021浙江1月選考22題，2分；2021浙江6月選考22題，2分；2021湖南卷10題，3分電解原理及應用2023浙江1月選考11題，3分；2023遼寧卷7題，3分；2023湖北卷10題，3分；2023全國甲卷13題，6分；2023浙江6月選考13題，3分；2023北京卷5題，3分；2023廣東卷13題，4分；2023廣東卷16題，4分；2022廣東卷10題，2分；2022北京卷13題，3分；2022重慶卷12題，4分；2022海南卷9題，4分；2022湖北卷14題，3分；2022湖南卷8題，3分；2022浙江1月選考21題，2分；2022浙江6月選考21題，2分；2021全國甲卷13題，6分；2021廣東卷16題，4分；2021湖北卷15題，3分；2021遼寧卷13題，3分；2021海南卷9題，4分；2021天津卷11題，3分金屬的腐蝕與防護2022?廣東選擇性考試11題，4分；2021?全國乙卷12題，6分考點一反應熱及其表示方法1．(2023?浙江省1月選考，14)標準狀態(tài)下，氣態(tài)反應物和生成物的相對能量與反應歷程示意圖如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相對能量為0]，下列說法不正確的是()A．E6E3=E5E2 B．可計算ClCl鍵能為2(E2E3)kJ?mol1 C．相同條件下，O3的平衡轉化率：歷程II>歷程ID．歷程I、歷程II中速率最快的一步反應的熱化學方程式為：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)?H=(E5E4)kJ?mol12．(2022·浙江省1月選考，18)相關有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示：下列推理不正確的是()A．2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內碳碳雙鍵數目成正比B．ΔH2＜ΔH3，說明單雙鍵交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質穩(wěn)定C．3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D．ΔH3ΔH1＜0，ΔH4ΔH3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性3．(2022·浙江省6月選考，18)標準狀態(tài)下，下列物質氣態(tài)時的相對能量如下表：物質(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ·moll249218391000可根據HO(g)+HO(g)=H2O2(g)計算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·moll。下列說法不正確的是()A．H2的鍵能為436kJ·mollB．O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍C．解離氧氧單鍵所需能量：HOOH2O2D．H2O(g)+O(g)=H2O2(g)ΔH＝143kJ·mol?14．(2021?浙江1月選考，20)已知共價鍵的鍵能與熱化學方程式信息如下表：共價鍵HHHO鍵能/(kJ·mol1)436463熱化學方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=482kJ·mol1則2O(g)=O2(g)的ΔH為()A．428kJ·mol1 B．428kJ·mol1 C．498kJ·mol1 D．498kJ·mol15．(2020·天津化學卷)理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．HCN比HNC穩(wěn)定B．該異構化反應的ΔH=+59.3kJ·mol1C．正反應的活化能大于逆反應的活化能D．使用催化劑，可以改變反應的反應熱1．反應熱和焓變(1)反應熱是化學反應中放出或吸收的熱量。(2)焓變是化學反應在恒溫、恒壓條件下放出或吸收的熱量。(3)化學反應的反應熱用一定條件下的焓變表示，符號為ΔH，單位為kJ·mol－1。2．吸熱反應與放熱反應類型比較吸熱反應放熱反應定義吸收熱量的化學反應放出熱量的化學反應表示方法ΔH>0ΔH<0形成原因∑E(反應物)<∑E(生成物)∑E(反應物)>∑E(生成物)形成實質圖示圖示E1——活化能(反應物分子變成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子變成活化分子所需的能量)①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變反應類型或實例①所有的水解反應②大多數的分解反應③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應④C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2⑤C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO①所有的中和反應②所有的燃燒反應③大多數的化合反應④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應⑤鋁熱反應(1)反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小。(2)反應是否需要加熱，只是引發(fā)反應的條件，與反應是放熱還是吸熱并無直接關系。許多放熱反應也需要加熱引發(fā)反應，也有部分吸熱反應不需加熱，在常溫時就可以進行。(3)燃燒熱：必須是1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，如C燃燒應生成CO2而不是CO，H2燃燒應生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水。(4)中和熱：強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應生成1molH2O，ΔH＝－57．3kJ·mol－1。弱酸代替強酸(或弱堿代替強堿)，因電離吸熱，放出的熱量減小，中和熱減小。若用濃硫酸(或NaOH固體)，因溶解放熱放出的熱量增多，中和熱增大。(5)利用鍵能計算反應熱，要熟記公式：ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，其關鍵是弄清物質中化學鍵的數目。在中學階段要掌握常見單質、化合物中所含共價鍵的數目。原子晶體：1mol金剛石中含2molC—C鍵，1mol硅中含2molSi—Si鍵，1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵；分子晶體：1molP4中含有6molP—P鍵，1molP4O10(即五氧化二磷)中，含有12molP—O鍵、4molP=O鍵，1molC2H6中含有6molC—H鍵和1molC—C鍵。題型一鍵能與反應熱1．已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2ckJ·mol－1。下列敘述正確的是()A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反應熱ΔHC．Cl—Cl鍵的鍵能為eq\f(b－a＋5.6c,4)kJ·mol－1D．P—P鍵的鍵能為eq\f(5a－3b＋12c,12)kJ·mol－12．(2023·山東省德州市普通高中高三過程性檢測)C和H2在生產、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：①2C(s)＋O2(g)CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②下列推斷正確的是()A．C(s)的摩爾燃燒焓為B．C．D．由②可知該反應中，反應物化學鍵中儲存的總能量比產物化學鍵儲存的能量高C(s)3．(2023·廣東省蕉嶺縣蕉嶺中學高三第二次質檢)已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)

ΔH=566kJ/mol2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)

ΔH=452kJ/mol下列說法正確的是()A．28克CO完全燃燒，放出熱量為283JB．Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)

ΔH=+226kJ/molC．CO(g)與Na2O2(s)反應放出509kJ熱量時，電子轉移數為1.204×1024D．CO的燃燒熱為283kJ/mol4．(2023·四川資陽高三第一次診斷性考試)我國科學家成功研發(fā)了甲烷和二氧化碳的共轉化技術，助力“碳中和”目標。該催化反應歷程如圖所示：已知部分化學鍵的鍵能數據如下：共價鍵鍵能(kJ/mol)413497462351348下列說法不正確的是()A．該催化反應歷程中沒有非極性鍵斷裂B．催化劑的使用降低了該反應的活化能和焓變C．總反應的原子利用率為100%D．該反應的熱化學方程式為：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)ΔH＝251kJ·mol－1題型二能量變化圖象分析1．(2022·浙江高三選考模擬預測)已知A轉化為C和D分步進行：①A(g)?B(g)+2D(g)；②B(g)?C(g)+D(g)，其反應過程能量如圖所示，下列說法正確的是()A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量B．B(g)?C(g)+D(g)ΔH=(Ea4Ea3)kJ/molC．斷裂1molA(g)化學鍵吸收的熱量小于形成1molC(g)和3molD(g)化學鍵所放出的熱量D．反應過程中，由于Ea3＜Ea1，反應②速率大于反應①，氣體B很難大量積累2．(2023屆·浙江省嘉興市高三上學期9月檢測)一定溫度下，H2(g)+B2(g)2HB(g)ΔH1，該反應歷程與能量變化如圖所示。已知HH、BrBr、HBr鍵能(kJ/mol)分別為a、b、c。下列說法正確的是()A．ΔH1=E1E2，當加入催化劑時E1、E2及兩者的差值均減小B．平衡后降溫，正、逆反應速率均減小，v逆比v正減小程度更大C．已知a>c，若反應H2(g)+B2(g)2HB(g)ΔH＜0，則b>aD．H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2，則ΔH2＞ΔH13．理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)HNC(g)異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．一分子HCN中的總鍵能比一分子HNC的總鍵能小B．該異構化反應的△H=+59.3kJ?mol1C．過渡態(tài)不穩(wěn)定，故無法觀測也無法分離D．使用催化劑，可以改變活化分子百分數4．煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，降低了脫硫效率。相關反應的熱化學方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝218．4kJ·mol－1(反應Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175．6kJ·mol－1(反應Ⅱ)假設某溫度下，反應Ⅰ的速率(v1)大于反應Ⅱ的速率(v2)，則下列反應過程能量變化示意圖正確的是()5．(2023·黑龍江省牡丹江市第三高級中學高三檢測)已知幾種物質之間的能量關系如圖所示，下列說法中不正確的是()A．使用合適催化劑，不能減小反應的焓變B．中，熱能轉化為產物內部的能量C．D．，反應物的總能量高于生成物的總能量6．(2023·浙江省浙里卷天下高三聯考)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應分別生成1mol相關有機物的能量變化如圖所示：已知、C鍵能分別為243kJ·mol－1、327kJ·mol－1，下列說法不正確的是()A．1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJB．CH4與Cl2的取代反應是放熱反應C．，說明CH4與Cl2的四步取代反應，難易程度相當D．CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)ΔH＝－15kJ·mol－17．(2023·湘豫名校聯盟高三聯考)苯與鹵素發(fā)生取代反應可細分為：①C6H6(苯)+?X+X2→C6H5?+X2+HX△H1②C6H5?+X2+HX→C6H5X+HX+?X△H2下圖1、2表示反應中部分物質的含量(測量反應過程中多個時間點的各物質含量，去除開始時與結束前的極端值后取平均值)，已知圖1為使用催化劑前，圖2為使用催化劑后，下表為相關△H的數據。XClBr△H1(kJ?mol1)1020△H2(kJ?mol1)111100下列說法正確的是()A．可推知HCl鍵的鍵能比HBr鍵的鍵能大10kJ?mol1B．1mol苯與1mol氯氣反應將會向環(huán)境釋放101kJ熱量C．使用催化劑后會改變△H1，但不會改變△H1+△H2D．反應②為總反應的決速步，催化劑的機理為降低反應②的活化能考點二熱化學方程式蓋斯定律1．(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強下，關于反應的，下列判斷正確的是()A．ΔH1ΔH2 B．ΔH3ΔH1ΔH2C．ΔH1ΔH2，ΔH3ΔH2 D．ΔH2ΔH3ΔH42．(2021?北京卷)已知C3H8脫H2制烯烴的反應為C3H8=C3H6+H2。固定C3H8濃度不變，提高CO2濃度，測定出口處C3H6、H2、CO濃度。實驗結果如下圖。已知：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H=2043.9kJ/molC3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H=1926.1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=241.8kJ/mol下列說法不正確的是()A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+124kJ/molB．C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢的差異是因為發(fā)生了CO2+H2CO+H2OC．相同條件下，提高C3H8對CO2的比例，可以提高C3H8的轉化率D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)3．(2020?北京卷)依據圖示關系，下列說法不正確的是()A．石墨燃燒是放熱反應B．1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉化為CO2，前者放熱多C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1ΔH2D．化學反應的ΔH，只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，與反應途徑無關4．(2019?浙江4月選考)MgCO3和CaCO3的能量關系如圖所示(M＝CA項，Mg)：M2+(g)＋CO32(g)M2+(g)＋O2?(g)＋CO2(g)已知：離子電荷相同時，半徑越小，離子鍵越強。下列說法不正確的是()A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D．對于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3比較反應熱大小的四個注意要點(1)反應物和生成物的狀態(tài)：物質的氣、液、固三態(tài)的變化與反應熱的關系。(2)ΔH的符號：比較反應熱的大小時，不要只比較ΔH數值的大小，還要考慮其符號。(3)參加反應物質的量：當反應物和生成物的狀態(tài)相同時，參加反應物質的量越多，放熱反應的ΔH越小，吸熱反應的ΔH越大。(4)反應的程度：參加反應物質的量和狀態(tài)相同時，反應的程度越大，熱量變化越大。1．熱化學方程式(1)概念：表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。(2)意義：表明了化學反應中的物質變化和能量變化。例如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571．6kJ·mol－1：表示在25℃、101kPa條件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全反應生成2molH2O(l)，放出571．6kJ的熱量。(3)熱化學方程式的書寫2．蓋斯定律(1)內容：對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。根據蓋斯定律計算ΔH的步驟和方法①計算步驟②計算方法3．蓋斯定律應用(1)當熱化學方程式乘、除以某一個數時，ΔH也應相應地乘、除以某一個數；方程式進行加減運算時，ΔH也同樣要進行加減運算，且要帶“+”“”符號。(2)將一個熱化學方程式顛倒書寫時，ΔH的符號也隨之改變，但數值不變。(3)同一物質的三態(tài)變化(固、液、氣)，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。(4)利用狀態(tài)，迅速比較反應熱的大小(若反應為放熱反應)①當反應物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。②當反應物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時，固體反應放熱最少，氣體反應放熱最多。③在比較反應熱(ΔH)的大小時，應帶符號比較。對于放熱反應，放出的熱量越多，ΔH反而越小。題型一熱化學方程式1．(2024·河北石家莊·高三石家莊精英中學期中)化學反應在有新物質生成的同時，一定伴隨有能量的變化。下列說法正確的是()A．已知H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，則表示H2燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=285.8kJ/molB．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l)△H=—57.3kJ/mol，用含49.0gH2SO4的濃硫酸與足量稀NaOH溶液反應，放出57.3kJ熱量C．H2(g)與O2(g)充分反應生成等量的氣態(tài)水比液態(tài)水放出的熱量更多D．已知I2(g)+H2(g)2HI(g)△H=11kJ/mol，現將1molI2(g)和1molH2(g)充入密閉容器中充分反應后，放出的熱量為11kJ2．25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和熱ΔH為－57．3kJ·mol－1，辛烷的標準燃燒熱ΔH為－5518kJ·mol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是()A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5518kJ·mol－13．下列熱化學方程式正確的是()選項已知條件熱化學方程式AH2的燃燒熱為akJ·mol－1H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HClΔH＝－akJ·mol－1B1molSO2、0.5molO2完全反應后，放出熱量98．3kJ2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1CH＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114．6kJ·mol－1D31g白磷比31g紅磷能量多bkJP4(白磷，s)=4P(紅磷，s)ΔH＝－4bkJ·mol－14．天然氣使用前需要脫硫，發(fā)生下列反應：①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)△H1②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)△H2③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)△H3④2S(g)=S2(g)△H4則△H4的正確表達式為()A．△H4=(△H1＋△H23△H3) B．△H4=(3△H3△H1△H2)C．△H4=(△H1△H2＋3△H3) D．△H4=(△H1△H23△H3)5．下列各組熱化學方程式中，化學反應的ΔH前者大于后者的是()①C(s)+O2(g)═CO2(g)；ΔH1C(s)+O2(g)═CO(g)；ΔH2②S(s)+O2(g)═SO2(g)；ΔH3S(g)+O2(g)═SO2(g)；ΔH4③H2(g)+O2(g)═H2O(l)；ΔH52H2(g)+O2(g)═2H2O(l)；ΔH6④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)；ΔH7CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)；ΔH8A．① B．④ C．②③④ D．①②③6．在一定條件下，Xe(g)與F2(g)反應生成XeFn(g)(n=2，4，6)的平衡氣體。時主要為XeF6(g)，時主要為XeF4(g)，高溫時生成XeF2(g)。其變轉化關系如下：下列說法不正確的是()A．ΔH1＜0，ΔH5＜0B．ΔH5ΔH4=ΔH3C．ΔH3＞0D．ΔH4ΔH6=ΔH1ΔH37．(2023·上海市復興高級中學高三質檢)相關有機物分別與氫氣發(fā)生加成反應生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示，下列推理錯誤的是()A．2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內碳碳雙鍵數目成正比B．＞，說明分子中交替的兩個碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質穩(wěn)定C．3＞，說明苯分子中不存在三個完全獨立的碳碳雙鍵D．由圖示可知，苯分子具有特殊穩(wěn)定性題型二蓋斯定律及其應用1．已知室溫下，將CuSO4·5H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，將CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高。則下列能量轉化關系的判斷不正確的是A．△H1＞0B．△H2＞△H3C．△H3＞△H1D．△H2=△H1+△H32．2mol金屬鈉和lmol氯氣反應的能量關系如圖所示，下列說法不正確的是()A．原子失電子為吸熱過程，相同條件下，K(s)的(△H2'＋△H3')<Na(s)的(△H2＋△H3)B．△H4的值數值上和Cl－Cl共價鍵的鍵能相等C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在較低溫度下自發(fā)進行3．(2024·山西省部分學校高三一輪復習聯考)如圖1、圖2分別表示和分解時的能量變化情況(單位：kJ)。下列說法錯誤的是()A．CO的燃燒熱B．

C．O=O的鍵能為D．無法求得的反應熱4．氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃。①HF(aq)+OH(aq)=F(aq)+H2O(l)ΔH=akJ·mol1②H3O＋(aq)+OH(aq)=2H2O(l)ΔH=bkJ·mol1③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F(aq)ΔH=ckJ·mol1④F(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH(aq)ΔH=dkJ·mol1已知：a＜b＜0，下列說法正確的是()A．HF的電離過程吸熱 B．c=ab，c＜0C．c>0，d＜0 D．d=b＋c，d＜05．(2023·河北省邯鄲市部分學校高三聯考)依據下列含硫物質轉化的熱化學方程式，得出的相關結論正確的是()①S(g)+CO2(g)SO2(g)ΔH1②S(s)+CO2(g)SO2(g)ΔH22H2S(g)+O2(g)2S(s)+H2O(1)ΔH32H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+H2O(1)ΔH42H2S(g)+SO2(g)3S(s)+2H2O(1)ΔH5A．ΔH1＞ΔH2B．ΔH3＜ΔH4C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3ΔH4考點三原電池化學電源1．(2023?山東卷，11)(雙選)利用熱再生氨電池可實現電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是()A．甲室電極為正極B．隔膜為陽離子膜C．電池總反應為：D．NH3擴散到乙室將對電池電動勢產生影響2．(2023?全國乙卷，12)室溫鈉硫電池被認為是一種成本低、比能量高的能源存儲系統(tǒng)。一種室溫鈉硫電池的結構如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時，在硫電極發(fā)生反應：S8+e→S，S+e→S，2Na++S+2(1)e→Na2Sx下列敘述錯誤的是()A．充電時Na+從鈉電極向硫電極遷移B．放電時外電路電子流動的方向是a→bC．放電時正極反應為：2Na++S8+2e→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導電性能3．(2023?廣東卷，6)負載有和的活性炭，可選擇性去除實現廢酸的純化，其工作原理如圖。下列說法正確的是()A．Ag作原電池正極B．電子由Ag經活性炭流向PtC．Pt表面發(fā)生的電極反應：O2+2H2O+4e=4OHD．每消耗標準狀況下11.2L的O2，最多去除1molCl4．(2023?遼寧省選擇性考試，11)某低成本儲能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是()A．放電時負極質量減小B．儲能過程中電能轉變?yōu)榛瘜W能C．放電時右側通過質子交換膜移向左側D．充電總反應：Pb+SO42+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+5．(2023?全國新課標卷，10)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質的電池，其示意圖如下所示。放電時，Zn2+可插入V2O5層間形成·。下列說法錯誤的是()A．放電時V2O5為正極B．放電時Zn2+由負極向正極遷移C．充電總反應：·D．充電陽極反應：·6．(2022?全國甲卷)一種水性電解液ZnMnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)42存在)。電池放電時，下列敘述錯誤的是()A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SO42通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應：MnO2+2e+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應：Zn+4OH+MnO2+4H+=Zn(OH)42+Mn2++2H2O7．(2022?全國乙卷)電池比能量高，在汽車、航天等領域具有良好的應用前景。近年來科學家研究了一種光照充電LiO2電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產生電子(e)和空穴(h+)，驅動陰極反應(Li++e=Li+)和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是()A．充電時，電池的總反應Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產生的電子和空穴量有關C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應O2+2Li++2e=Li2O28．(2022?湖南選擇性考試)海水電池在海洋能源領域備受關注，一種鋰海水電池構造示意圖如下。下列說法錯誤的是()A．海水起電解質溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應：2H2O+2e=2OH+H2↑C．玻璃陶瓷具有傳導離子和防水的功能D．該鋰海水電池屬于一次電池9．(2022?遼寧省選擇性考試，14)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是()A．放電時負極反應：Na3Ti2(PO4)32e=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時Cl透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時每轉移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大10．(2022?山東卷，13)(雙選)設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2轉化為Co2+，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電池。下列說法正確的是()A．裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸C．乙室電極反應式為LiCoO2+2H2O+e+4H+=Li++Co2++4OHD．若甲室Co2+減少200mg，乙室Co2+增加300mg，則此時已進行過溶液轉移11．(2022?福建卷，9)一種化學“自充電”的鋅有機物電池，電解質為KOH和Zn(CH3COO)2水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實現化學自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是()A．化學自充電時，c(OH―)增大B．化學自充電時，電能轉化為化學能C．化學自充電時，鋅電極反應式：Zn2++2e=ZnD．放電時，外電路通過電子，正極材料損耗12．(2022?廣東選擇性考試，16)科學家基于Cl2易溶于CCl4的性質，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設備(如圖)。充電時電極a的反應為：NaTi2(PO4)3+2Na++2e=Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是()A．充電時電極b是陰極B．放電時NaCl溶液的減小C．放電時NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質量理論上增加23g13．(2021?河北選擇性考試，9)K—O2電池結構如圖，a和b為兩個電極，其中之一為單質鉀片。關于該電池，下列說法錯誤的是()A．隔膜允許K+通過，不允許O2通過B．放電時，電流由b電極沿導線流向a電極；充電時，b電極為陽極C．產生1Ah電量時，生成KO2的質量與消耗O2的質量比值約為2.22D．用此電池為鉛酸蓄電池充電，消耗3.9g鉀時，鉛酸蓄電池消耗0.9g水14．(2021?遼寧選擇性考試，10)如圖，某液態(tài)金屬儲能電池放電時產生金屬化合物Li3Bi。下列說法正確的是()A．放電時，M電極反應為B．放電時，Li+由M電極向N電極移動C．充電時，M電極的質量減小D．充電時，N電極反應為Li3Bi+3e=3Li++Bi15．(2021?浙江1月選考，22)鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是()A．斷開K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉化形式：化學能→電能B．斷開K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應C．電極B發(fā)生氧化反應過程中，溶液中KOH濃度不變D．鎳鎘二次電池的總反應式：Cd+2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)216．(2021?浙江6月選考，22)某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結構如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時Li+得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為LiCoO2薄膜；集流體起導電作用。下列說法不正確的是()A．充電時，集流體A與外接電源的負極相連B．放電時，外電路通過amol電子時，LiPON薄膜電解質損失amolLi+C．放電時，電極B為正極，反應可表示為Li1xCoO2+xLi+xe=LiCoO2D．電池總反應可表示為LixSi+Li1xCoO2Si+LiCoO217．(2021?湖南選擇性考試，10)鋅/溴液流電池是一種先進的水溶液電解質電池，廣泛應用于再生能源儲能和智能電網的備用電源等。三單體串聯鋅/溴液流電池工作原理如圖所示：下列說法錯誤的是()A．放電時，N極為正極 B．放電時，左側貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小 C．充電時，M極的電極反應式為Zn2++2e═Zn D．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過18．(2021?廣東選擇性考試，9)火星大氣中含有大量CO2，一種有CO2參加反應的新型全固態(tài)電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時()A．負極上發(fā)生還原反應 B．CO2在正極上得電子C．陽離子由正極移向負極 D．將電能轉化為化學能19．(2021?山東卷，10)以KOH溶液為離子導體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是()A．放電過程中，K+均向負極移動B．放電過程中，KOH物質的量均減小C．消耗等質量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大D．消耗1molO2時，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產物的體積在標準狀況下為11.2L可充電電池原理示意圖電解池中電極反應式的書寫方法(1)書寫步驟①首先注意陽極是活性材料還是惰性材料。②分析確定溶液中所有陰陽離子并清楚放電順序。③根據放電順序分析放電產物。④根據電解質溶液的酸堿性確定電極反應式中是否有H＋、OH－或H2O參與；最后配平電極反應式。(2)介質對電極反應式的影響①在電解池電極方程式中，如果是H＋或OH－放電，則電解質溶液的酸堿性對電極反應式沒有影響。②酸性溶液反應物或生成物中均沒有OH－。③堿性溶液反應物或生成物中均沒有H＋。(3)電極產物的溶解性對電極反應式的影響。電解MgCl2溶液時的陰極反應式應為：Mg2＋＋2H2O＋2e－=Mg(OH)2↓＋H2↑，而不是2H＋＋2e－=H2↑。總反應離子方程式為：Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑。不能把電解MgCl2溶液的離子方程式寫成：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋Cl2↑＋H2↑，忽視了生成難溶的Mg(OH)2。1．“五類”依據判斷原電池電極判斷依據電極電極材料電極反應電子流向離子移向電極現象負極活潑金屬氧化反應流出陰離子移向電極質量減小正極不活潑金屬或非金屬還原反應流入陽離子移向電極增重或質量不變2．“三步”突破原電池電極反應式的書寫第一步：分析氧化還原反應根據氧化還原反應，分析元素化合價的升降，確定正負極反應物質及電子得失數目第二步：注意電解質溶液環(huán)境分析電解質溶液的酸堿性及離子參加反應的情況，確定電極反應，寫出電極反應式第三步：合并正、負電極反應調整兩極反應式中得失電子數目相等并疊加，消去電子，得出總反應式3．解答新型化學電源的步驟(1)判斷電池類型→確認電池原理→核實電子、離子移動方向。(2)確定電池兩極→判斷電子、離子移動方向→書寫電極反應和電池反應。(3)充電電池→放電時為原電池→失去電子的為負極反應。(4)電極反應→總反應離子方程式減去較簡單一極的電極反應式→另一電極反應式。4．化學電源(1)一次電池堿性鋅錳干電池負極材料：Zn電極反應：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極材料：碳棒電極反應：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2鋅銀電池負極材料：Zn電極反應：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極材料：Ag2O電極反應：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－總反應：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag(2)二次電池鉛蓄電池是最常見的二次電池，總反應為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)(3)燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池：總反應式：2H2＋O2=2H2O①酸性介質負極：2H2－4e－=4H＋正極：O2＋4H＋＋4e－=2H2O②堿性介質負極：2H2＋4OH－－4e－=4H2O正極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－(③熔融的金屬氧化物作介質負極：2H2－4e－＋2O2－=2H2O正極：O2＋4e－=2O2－④碳酸鹽作介質負極：2H2－4e－＋2COeq\o\al(2－,3)=2H2O＋2CO2正極：O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)題型一一次電池1．(2024·浙江省衢州、麗水、湖州三地市教學質量檢測)一種檢測空氣中甲醛含量的電化學傳感器的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．工作時，電能轉化為化學能B．工作時，工作電極電勢低，發(fā)生還原反應C．工作時，電子由工作電極通過導線轉移到對電極，再經過電解質溶液回到工作電極D．工作時，對電極區(qū)的電極反應為O2+4H++4e=2H2O2．(2024·云南昆明高三教學質量檢測)一種新型Z電池，可以有效地捕獲2，裝置如圖。下列說法錯誤的是()A．a端電勢低于b端電勢B．電池工作中電子的流向：a→d，c→bC．d電極反應式：NO2+6e+8H+=NH4++2H2OD．捕獲1molNO2，c極產生2.8LO2(標準狀況)3．科學家開發(fā)了一種綠色環(huán)保“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．吸附層a發(fā)生的電極反應：H22e+2OH=2H2OB．離子交換膜只允許Na+通過C．一段時間后右極室pH增大D．“全氫電池”將酸堿反應的中和能轉化為電能4．如圖，甲、乙是兩個完全相同的光伏并網發(fā)電模擬裝置，利用它們對煤漿進行脫硫處理。下列敘述中錯誤的是()A．光伏并網發(fā)電裝置中b為正極B．石墨1電極上消耗1molMn2+，甲、乙中各轉移0.5mol電子C．脫硫反應原理為：15Mn3++FeS2+8H2O=15Mn2++Fe3++2SO42+16H+D．處理60gFeS2，石墨2電極上消耗7.5molH+5．(2023·河北省邯鄲市部分學校高三聯考)香港城市大學化學工作者首次提出了電池(如圖)，該電池使用N2為原料，以離子液體()為電解質，既實現了能量的存儲，又實現了的生產，和堿反應能產生NH3，可進一步生產氮肥。下列說法錯誤的是()A．極為負極，發(fā)生氧化反應B．電池總反應為2C．石墨烯電極反應式為D．生成標準狀況下33.6LNH3，電池中轉移3mol電子6．(2023·浙江省杭州市高三下期中)有研究表明，以CO2與辛胺CH3(CH2)7NH2為原料高選擇性的合成甲酸和辛腈CH3(CH2)7CN，工作原理如圖，下列說法不正確的是()A．Ni2P電極與電源正極相連B．In/In2O3x電極上可能有副產物H2生成C．在In/In2O3x電極上發(fā)生的反應為：CO2+H2O+2e=HCOO+OHD．標準狀況下33.6LCO2參與反應時Ni2P電極有1.5mol辛腈生成7．(2024·河南省普高聯考高三測評)我國科學家在鋰氧電池催化劑領域取得重大進展。某鋰氧電池的工作原理如圖1所示，電池總反應為O2+2LiLi2O2，b電極發(fā)生反應的微觀過程如圖2所示。下列說法錯誤的是()A．放電時b電極上發(fā)生過程I的系列反應B．過程II中④的電極反應式為Li2xO2(2x)e=O2↑+(2x)Li+C．O2中混入CO2會影響電池充電D．放電過程中轉移1mole時，b電極增重16g8．(2023·陜西省西安市二模)燃料敏化太陽能電池因其工藝簡單、性能穩(wěn)定等特點深受科學家的青睞。一種釕基配合物作為光敏劑(S)的太陽能電池的工作原理如圖所示，其中一個電極可表示為TiO2/S，電極反應為TiO2/S*→TiO2/S++e。下列有關說法錯誤的是()A．該電池工作時，光能直接轉化為電能B．電池的正極反應為I3+2e→3IC．電解質溶液中可發(fā)生反應TiO2/S++3I→TiO2/S+I3D．電池的電解質溶液中I和I3的濃度不會減少9．(2024·遼寧沈陽市第一二〇中學校高三期中)哈爾濱工業(yè)大學的研究團隊發(fā)現，以非晶態(tài)Ni(Ⅲ)基硫化物為催化劑，能有效催化OER(析氧反應)和UOR(尿素氧化反應)，從而降低電解水制氫過程中的能耗，其工作原理和反應機理如圖所示：下列說法正確的是()A．UOR的電化學反應總過程為CO(NH2)26e+6OH=CO2↑+N2↑+5H2OB．電解過程中，電極A附近溶液的pH不變C．OER分四步進行，其中沒有非極性鍵的形成與斷裂D．若將光伏電池換成鉛蓄電池，電極A應連接鉛蓄電池的PbO2電極題型二二次電池1．(2024·山東德州高三期中)中國科學院將分子I2引入電解質中調整充電和放電反應途徑，實現了高功率可充電LiSOCl2電池，工作原理如下圖所示。下列有關說法錯誤的是()A．分子I2的引入催化了電池放電和充電過程B．電池工作環(huán)境必須在無水無氧的條件下進行C．充電時陰極反應式：2LiCl+I2+2e=2ICl+2Li+D．電池的放電總反應：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑2．(2024·四川省部分名校高三理科綜合)某教授團隊研究了以氫氣電極為負極、醌類有機電極為正極的水系有機氫氣質子電池，使電池實現了超高倍率和超長循環(huán)性能，并獲得了優(yōu)異的低溫性能。下列有關說法中錯誤的是()A．充電時，醌類有機電極與外接電源的正極相連B．放電時，外電路通過1電子時，負極消耗的H2的體積為22.4LC．放電時，正極的電極反應為

+2H++2e=

D．充電時，溶液中的由醌類有機電極向氫氣電極移動3．鈉離子電池因具有安全性高、能量密度大等特點而具有良好的發(fā)展前景。某鈉離子電池工作原理如圖所示，下列有關說法中正確的是()A．②表征的是放電時的電子流向B．放電時，M極電極反應式為MoO3+xe+xNa+=NaxMoO3C．若使用氫氧燃料電池給該電池充電，氫電極應連接M極D．充電時，外電路中每轉移0.2mole，理論上N極將減重4.6g4．(2023·吉林省長春市高三聯考)鈉硒電池是一類以單質硒或含硒化合物為正極、金屬鈉為負極的新型電池，具有能量密度大、導電率高、成本低等優(yōu)點。以Cu2xSe填充碳納米管作為正極材料的一種鈉硒電池工作原理如圖所示，充放電過程中正極材料立方晶胞內未標出因放電產生的0價Cu原子。下列說法錯誤的是()A．每個Cu2xSe晶胞中Cu2+個數為4xB．在Na2Se晶胞結構中，Se2占據的位置是項點和面心C．充分放電時，正極的電極反應式為Cu2xSe+2Na++2e=Na2Se+(2x)CuD．充電時外電路中轉移lmol電子，兩極質量變化差為23g5．一種鋰電池的工作原理如圖所示，正極反應被可以在正極區(qū)和氧化罐間循環(huán)流通，氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以將Fe2+氧化、自身被還原為SO42。下列關于該電池的說法正確的是()A．電池放電時將電能轉化為化學能B．放電時Li+由正極區(qū)移向負極區(qū)C．放電時的負極反應為D．氧化SO42罐中反應的離子方程式為2Fe2++S2O82=2Fe3++2SO426．(2023·河南省創(chuàng)新發(fā)展聯盟高三聯考)新能源汽車在我國蓬勃發(fā)展，新能源汽車所用電池多采用三元鋰電池，某三元鋰電池放電時工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．充電時，M極有電子流入，發(fā)生還原反應B．鋰電池的優(yōu)點是質量小，電容量大，可重復使用C．用該電池電解精煉銅，當電池中遷移時，理論上可獲得純銅D．充電時，N極的電極反應式為7．一種高達94.2%能效的可充電鋁胺電池工作原理如圖所示，用Ph表示苯基，三苯基胺(Ph3N)失去一個電子后形成的Ph3N?+結構較為穩(wěn)定。下列說法不正確的是()A．與鋰電池比，鋁電池比能量略低，但鋁含量豐富價格低廉B．放電時，負極的電極反應式為Al3e+7AlCl4=4Al2Cl7C．充電時，AlCl4向鋁電極移動D．理論上每生成1molPh3N，外電路通過1mol電子8．(2023·浙江省四校聯盟選考模擬)下光催化鈉離子二次電池的應用研究取得重大進展，該電池工作原理如下圖所示。下列有關說法不正確的是()A．充電時，電子從光催化電極流出通過導線流向石墨電極B．放電時，每消耗1molNaI3，離子交換膜左室電解質溶液質量減少46gC．充電時，通過離子交換膜進入右室D．放電時，石墨電極的電極反應式為4S26e=S429．(2023·浙江省東陽市高三5月模擬考試)我國科研團隊提出一種新型陰離子電極材料—Cu3(PO4)2的水系雙離子電池，該電池以和Cu3(PO4)2為電極，其工作原理如圖所示。下列有關敘述不正確的是()A．充電時，電極a應接電源的正極B．放電時，若電極a得到6.4gCu和1.44gCu2O，則電路中轉移0.22mol電子C．充電時，電極b的電極反應式為D．第2次放電時，溶液堿性逐漸增強10．(2023·山東省濟南市高三期中)基于硫化學的金屬硫電池是有望替代當前鋰離子電池技術，滿足人類社會快速增長的能源需求，該電池的結構及原理如圖所示。下列有關敘述正確的是()A．該電池可采用含K+的水溶液或有機物為電解質溶液B．放電時，電子的移動方向：電極a→電極b→隔膜→電極aC．充電時，正極區(qū)可能發(fā)生的反應有xK2S3(2x6)e=3Sx2+2xK+D．充電時，電路中轉移時，負極質量減少78g題型三燃料電池1．(2023·浙江省精誠聯盟高三三模)內部重整式高溫燃料電池具有良好的商業(yè)化前景，其基本工作原理(以CH4為原料，熔融碳酸鹽為電解質)如圖所示。下列說法正確的是()A．b極為正極，發(fā)生還原反應B．電子流向：a極→導線→b極→電解質→a極C．a極電極反應為CH4D．該電池所用的隔膜一定屬于陽離子交換膜2．(2023·浙江省重點中學拔尖學生培養(yǎng)聯盟適應性考試)直接H2O2H2O2燃料電池是一種新型化學電源，其工作原理如圖所示。電池放電時，下列說法不正確的是()A．電池工作時，電極I電勢低B．電極Ⅱ的反應式為：H2O2+H2OC．電池總反應為：2H2O2H2O+O2↑D．當電路中轉移0.1mol電子時，通過陽離子交換膜的為3.9g3．光催化微生物燃料電池的工作原理如圖所示：已知：電極a在光激發(fā)條件下會產生電子(e)空穴(h+)。下列說法錯誤的是()A．電極電勢：電極a>電極bB．光激發(fā)時，光生電子會與O2結合，光生空穴會與電極b產生的電子結合C．電極b發(fā)生的電極反應式為D．電池工作一段時間后，右側溶液pH保持不變(不考慮CO2的溶解)考點四電解原理及應用1．(2023?浙江省1月選考，11)在熔融鹽體系中，通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說法正確的是()A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應B．電極A的電極反應：8H++TiO2+SiO2+8e=TiSi+4H2OC．該體系中，石墨優(yōu)先于Cl參與反應D．電解時，陽離子向石墨電極移動2．(2023?遼寧省選擇性考試，7)某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產生。下列說法正確的是()A．b端電勢高于a端電勢 B．理論上轉移2mol生成4C．電解后海水pH下降 D．陽極發(fā)生：H3．(2023?廣東卷，13)利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合K1，一段時間后()A．U型管兩側均有氣泡冒出，分別是Cl2和O2 B．a處布條褪色，說明Cl2具有漂白性C．b處出現藍色，說明還原性：ClID．斷開K1，立刻閉合K2，電流表發(fā)生偏轉4．(2022?廣東選擇性考試，10)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現Al的再生。該過程中()A．陰極發(fā)生的反應為M2e=Mg2+ B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產生含Cu的陽極泥 D．陽極和陰極的質量變化相等5．(2022?重慶卷，12)硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．惰性電極2為陽極 B．反應前后WO42/WO52數量不變C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮 D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水6．(2022?北京卷，13)利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質溶液實驗現象①0.1mol·L1CuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經檢驗電解液中有Fe2+②0.1mol·L1CuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經檢驗電解液中無Fe元素下列說法不正確的是()A．①中氣體減少，推測是由于溶液中c(H＋)減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測到Fe2+，推測可能發(fā)生反應：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++CuC．隨陰極析出，推測②中溶液c(Cu2＋)減少，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，緩慢析出，鍍層更致密7．(2022?海南省選擇性考試，9)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如下。下列有關說法正確的是()A．在b電極上，N2被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質中O2不斷減少8．(2022?湖北省選擇性考試，14)含磷有機物應用廣泛。電解法可實現由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(為甲基)。下列說法正確的是()A．生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉移2mol電子B．陰極上的電極反應為：P4+8CN4e=4[P(CN)2]C．在電解過程中CN向鉑電極移動D．電解產生的H2中的氫元素來自于LiOH9．(2021?海南選擇性考試，9)液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2。如圖所示為電解池裝置，以KNH2的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產生。下列有關說法正確的是()A．b電極連接的是電源的負極 B．a電極的反應為2NH3+2e=H2+2NH2C．電解過程中，陰極附近K+濃度減小 D．理論上兩極產生的氣體物質的量之比為1:11．惰性電極電解電解質溶液的產物判斷2．“串聯”類裝置的解題流程1．“五類”依據判斷電解池電極判斷依據電極電極材料電極反應電子流向離子移向電極現象陽極與電源正極相連氧化反應流出陰離子移向電極溶解或pH減小陰極與電源負極相連還原反應流入陽離子移向電極增重或pH增大2．電解池電極反應式的書寫模式3．電解原理的應用(1)電解飽和食鹽水。陽極反應式：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反應)陰極反應式：2H＋＋2e－=H2↑(還原反應)總反應方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑離子反應方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)應用：氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣陽極：鈦網(涂有鈦、釕等氧化物涂層)。陰極：碳鋼網。陽離子交換膜：①只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過。②將電解槽隔成陽極室和陰極室。(2)電解精煉銅(3)電鍍銅(4)電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等總方程式陽極、陰極反應式冶煉鈉2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑，2Na＋＋2e－=2Na冶煉鎂MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑，Mg2＋＋2e－=Mg冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))4Al＋3O2↑6O2－－12e－=3O2↑，4Al3＋＋12e－=4Al4．有關電化學計算的三大方法(1)根據電子守恒計算用于串聯電路中電解池陰陽兩極產物、原電池正負兩極產物、通過的電量等類型的計算，其依據是電路中轉移的電子數相等。(2)根據總反應式計算先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式列出比例式計算。(3)根據關系式計算根據得失電子守恒關系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。如以通過4mole－為橋梁可構建如下關系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數值)1．(2024·浙江金華一中高三期中)苯甲酸是一種重要的化工原料。以苯乙酮為原料，以KI為電解質，利用電化學方法合成苯甲酸的原理(部分)如下：下列說法中，正確的是()A．KI是該反應的催化劑B．電解過程中陽極產物有IO和I2C．外電路流過3mol時，理論上可制備0.5mol苯甲酸(不考慮副反應)D．充分攪拌的情況下，電解過程中溶液pH不斷減小2．用石墨做電極，電解稀Na2SO4溶液的裝置如圖所示，通電后在石墨電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列有關敘述正確的是()A．逸出氣體的體積：A電極＜B電極B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．A電極附近呈紅色，B電極附近呈藍色D．電解一段時間后，將全部電解液轉移到同一燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性3．基于甲烷蒸汽重整工業(yè)制氫面臨著大量的“碳排放”，我國科技工作者發(fā)明了一種電化學分解甲烷的方法，從而實現了碳和水的零排放方式生產氫氣。電化學反應機理如下圖所示。下列判斷正確的是()A．上述電化學裝置中電解質可使用水溶液B．陽極反應：CH44e+2O2=CO2+2H2C．既是陰極的生成物，也是陰極的反應物D．理論上陽極生成1.5mol氣體，電路中轉移8mol電子4．H2O2和O3都是較強的氧化劑，可用于環(huán)境消殺。以下電化學裝置可協(xié)同產生H2O2和O3，產生H2O2和O3的物質的量之比為5：1，下列說法錯誤的是()A．Y電極電勢低于X電極B．膜為質子交換膜C．生成雙氧水的電極反應式為O2+2e+2H+=H2O2D．X極處可能還存在其他副反應5．(2024·湖南衡陽·高三湖南省衡南縣高三第一次校聯考)如圖所示，利用電化學原理可同時吸收處理SO2和NO，下列說法正確的是()已知H2S2O4是一種弱酸，不考慮與水的反應及能量損耗。A．b極為直流電源的負極B．陽極區(qū)電極反應為H2S2O4+2H2O2e=2HSO3+4H+C．理論上，在相同條件下，該裝置吸收的和NO的體積比為D．電路中若有電子轉移，則被吸收的氣體體積為6．電化學修復技術是近年迅速發(fā)展的一種污染土壤綠色原位修復技術。處理土壤重金屬污染時，在污染土壤區(qū)域插入電極(下圖)，土壤中污染物定向遷移，富集在電極區(qū)域，再通過其他方法(電鍍、沉淀/共沉淀、抽出、離子交換樹脂等)去除。下列說法正確的是()A．H+在陽極區(qū)反應B．土壤中膠體粒子不帶電C．陰極區(qū)抽提物發(fā)生的是陰離子交換D．金屬離子在堿性區(qū)域去除考點五金屬的腐蝕與防護1．(2022?廣東選擇性考試，11)為檢驗犧牲陽極的陰極保護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別實驗，能說明鐵片沒有被腐蝕的是()A．加入AgNO3溶液產生沉淀 B．加入淀粉碘化鉀溶液無藍色出現C．加入KSCN溶液無紅色出現 D．加入K3[Fe(CN)6]溶液無藍色沉淀生成2．(2021?全國乙卷)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯誤的是()A．陽極發(fā)生將海水中的Cl氧化生成Cl2的反應B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC．陰極生成的H2應及時通風稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理3．(2020?江蘇卷)將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關說法正確的是()A．陰極的電極反應式為B．金屬M的活動性比Fe的活動性弱C．鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護D．鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快4．(2019?江蘇卷)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列有關該實驗的說法正確的是()A．鐵被氧化的電極反應式為Fe?3e?=Fe3+B．鐵腐蝕過程中化學能全部轉化為電能C．活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕5．(2017?新課標Ⅰ卷)支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是()A．通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D．通入的保護電流應該根據環(huán)境條件變化進行調整6．(2012·山東理綜，13)下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是()A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重B．圖b中，開關由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對同一電解質溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕。(2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質溶液中>弱電解質溶液中>非電解質溶液中。(3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕越快。(4)對同一種電解質溶液來說，電解質濃度越大，金屬腐蝕越快。1．金屬腐蝕兩種類型比較(