2024年高考化學(xué)專項復(fù)習(xí)：反應(yīng)熱、電化學(xué)（一）

專題三化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡

微主題5反應(yīng)熱電化學(xué)

綱舉目張

放熱反應(yīng)AHvO

吸熱反應(yīng)M>0

E（生成物）-E（反應(yīng)物）

---［反應(yīng)熱｝

—卜熱化學(xué)方程式書寫］-f-----------X（反應(yīng)物鍵能總和）-E（生成物鍵能總和）

1----------------）一［△〃的計算］-

E（正反應(yīng)活化能）-E（逆反應(yīng)活化能）

―1燃燒熱與中和熱）—

化蓋斯定律

學(xué)

反

應(yīng)

與'反應(yīng)的自發(fā)性

能A/7-7A5<0

量一?電極反應(yīng)

L［原電池）-裝置―?電子、電流、離子流向

分析一離子交換膜的作用

（一~一v放電

~【電化學(xué)J-電池）一新型電池

一充電一電解飽和食鹽水

T電?池卜［應(yīng)用］——?電鍍、粗銅精煉

—電冶金

一金屬的腐蝕與防護

命題,律

-?高考回溯?

考向1化學(xué)反應(yīng)與能量圖

1.（2023?廣東卷）催化劑I和II均能催化反應(yīng)R（g）=P（g）。反應(yīng)歷程如圖所示，M為中

間產(chǎn)物。其他條件相同時，下列說法不正確的是（C）

A.使用I和n,反應(yīng)歷程都分4步進行

B.反應(yīng)達平衡時，升高溫度，R的濃度增大

C.使用II時，反應(yīng)體系更快達到平衡

D.使用I時，反應(yīng)過程中M所能達到的最高濃度更大

【解析】由圖可知兩種催化劑均出現(xiàn)4個波峰，所以使用I和n,反應(yīng)歷程都分4步

進行，A正確；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以達平衡時，升高溫度平衡向左移動，R的濃度增大，

B正確；使用催化劑i的最高活化能小于使用催化劑n的最高活化能，所以使用I時反應(yīng)速

率更快，反應(yīng)體系更快達到平衡，c錯誤；在前兩個歷程中使用催化劑I的活化能較低，反

應(yīng)速率較快，反應(yīng)過程中中間產(chǎn)物M所能達到的最高濃度更大，D正確。

考向2蓋斯定律與熱化學(xué)方程式

2.(2023?湖南卷節(jié)選)苯乙烯的制備。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

21

①C6H5c2H5(g)+yO2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)AM=-4386.9kJ/mol

@C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)A//2=-4263.1kJ/mol

③H2(g)+1o2(g)=H2O(g)A//3=-241.8kJ/mol

計算反應(yīng)④C6H5c2H5(g)QH2(g)+C6H5cH=CH2(g)的AH4-+118kJ/mol。

【解析】根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①一反應(yīng)②一反應(yīng)③可得C6H5c2H5(g)=C6H5cH-

CH2(g)+H,(g)AH4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/moL

3.(2021?湖南卷節(jié)選)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲

運，可通過氨熱分解法制得到氫氣。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：

化學(xué)鍵N=NH—HN—H

鍵能￡/(kJ/mol)946436.0390.8

在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題:

(1)反應(yīng)2NH3(g)^N2(g)+3H2(g)AH=+90.8kJ/moL

(2)已知該反應(yīng)的AS=198.9J/(moLK),在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進行？CD(填

字母)。

A.25℃B.125℃

C.225℃D.325℃

【解析】(1)A8=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和=2X(390.8kJ/molX3)-[946

kJ/mol+(436.0kJ/molX3)]=+90.8kJ/moL(2)在恒溫恒壓的體系中，AH-TASCO時，正反

、“4.#工,AH90.8X103J/mol

應(yīng)能自發(fā)t進行，其中AH=+90.8kJ/mol,AS=198.9J/(mol.K),T>-^=,~不七456.5

Adi1bQzQo.snzjT//(rnoi-ix)

K,即約為183.5℃,CD正確。

4.(2021?河北卷節(jié)選)大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。

已知25°C時，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)(石墨，

H2(g)Cs)C6H6⑴

燃燒熱A///(kJ/mol)-285.8-393.5—3267.5

則25℃時壓色)和C(石墨，s)生成C6H“D的熱化學(xué)方程式為6c(石墨，s)+

3H2(g)=CgH6⑴△H=+49.1kJ/mol。

【解析】根據(jù)表格燃燒熱數(shù)據(jù)可知，寫出反應(yīng)①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)AHi=

-393.5kJ/mol;②H?(g)+1O2(g)=H2O(l)NH2=-285.8kJ/mol;③C6H6⑴+

O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1)AH3=~3267.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律①X6+②X3一③得

6c(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(l),則△8=6AHi+3AH2—AH3=+49.1kJ/mol。

考向3化學(xué)反應(yīng)進行的方向

5.(2022?湖南卷節(jié)選)已知AG=AH-TAS,AG的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài),

忽略△”、AS隨溫度的變化。若AGVO,則該反應(yīng)可以自發(fā)進行。根據(jù)如圖判斷：600℃時，

下列反應(yīng)不能自發(fā)進行的是C(填字母)。

3oo

2oo-TiOi(s)+2dl2(g)=TiCI4(g)+O2(g)

(二二二二二二匚二二1二二二|二二二二二-r-------I----------------------1-

I1oO

s0

k0

o3o0

v-

-4oo

-5OO

5006007008009001000I100

溫度化

A.C(s)+O2(g)=CO2(g)

B.2C(s)+O2(g)=2CO(g)

C.TiO2(s)+2Cl2(g)=TiC14(g)+O2(g)

D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=CO2(g)+TiCl4(g)

【解析】由圖可知，600°C時，選項A、B反應(yīng)的AG均小于0,能自發(fā)進行，選項C

反應(yīng)的AG>0,不能自發(fā)進行；根據(jù)蓋斯定律，選項D的反應(yīng)可由選項A和C的反應(yīng)相加

得到，由此判斷其AG<0,反應(yīng)自發(fā)進行。故選C。

考向4原電池

6.(2023?廣東卷)負載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除實現(xiàn)廢酸的純化，其工

A.Ag作原電池正極

B.電子由Ag經(jīng)活性炭流向Pt

C.Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)：

-

O2+2H2O+4e=4OH^

D.每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1L2L的O2,最多去除lmolC「

【解析】該圖為原電池原理，在Ag電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負極，Ch

在Pt電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以Pt為正極，A錯誤；電子由負極Ag經(jīng)活性炭流向正

+-

極Pt,B正確；溶液為酸性，故Pt表面發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4H+4e=2H2O,C錯誤；

每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的。2,轉(zhuǎn)移電子2mol,而2moic「失去2moi電子，故最多去除

2molCl",D錯誤。

考向5電解池

7.（2023?廣東卷）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Ki，一

段時間后（D）

濕潤的二/J

安全氣球紅布條降占

H*OH口

浸有NaOH濃

溶液的棉花R

淀粉KI溶液飽和食鹽水

A.U形管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是C12和。2

B.a處布條褪色，說明Cb具有漂白性

c.b處出現(xiàn)藍色，說明還原性：cr>r

D.斷開Ki，立刻閉合K2，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)

【解析】閉合Ki,形成電解池，電解飽和食鹽水，左側(cè)為陽極，陽極氯離子失去電子

-

生成氯氣，電極反應(yīng)式為2C「一2e-=CLt,右側(cè)為陰極，陰極電極反應(yīng)式為H2O+2e

=H2f+20H-,U形管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是CL和H2,A錯誤；左側(cè)生成氯氣，氯

氣遇到水生成的HC10,具有強氧化性，則a處布條褪色，說明HC10具有漂白性，B錯誤；

b處出現(xiàn)藍色，發(fā)生反應(yīng)：C12+2KI=I2+2KC1,說明氧化性：CL>l2（還原性：丁>C「），

C錯誤；斷開Ki,立刻閉合Kz,此時構(gòu)成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D

正確。

8.（2023?廣東卷）用一種具有“卯樺”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池，如圖所示，可實現(xiàn)大

電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和0H,有

利于電解反應(yīng)順利進行。下列說法不正確的是（B）

」E—

I

電

電D

H

極

極K0

KNO溶

3液

溶液ab

“卯樺”結(jié)構(gòu)雙極膜

A.電角星總反應(yīng)：KNO3+3H2O=NH3H2O+2O2t+KOH

B.每生成1molNH3H2O,雙極膜處有9mol的H2O解禺

C.電解過程中，陽極室中KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變

D.相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯樟”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率

【解析】催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNCh放電生成NH3,則發(fā)生還

-

原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極反應(yīng)式為NO,+8e-+7H2O=NH3H2O+9OH,電極b為

--

陽極，電極反應(yīng)式為4OH-4e=O2t+2H2O,則電解總反應(yīng)為KNO3+3H2O=NH3H2O

+2O2t+KOH,A正確；每生成1molNKrHzO,陰極得8moie,同時雙極膜處有8moi

的H2O解離，B錯誤；電解過程中，陽極室每消耗4moi0H,同時有4moic）IT通過雙極

膜進入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，C正確；相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯

樣”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于H?O被催化解離成H+和OH,可提高氨生成速率，D

正確。

9.（2023?全國甲卷）用可再生能源電還原CCh時，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的

析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物（乙烯、乙醇等）的生成率,裝置如圖所示。下列說法正確的是（C）

_____________________

可

再

生

能

源

A.析氫反應(yīng)發(fā)生在IrOvTi電極上

B.CF從Cu電極遷移到IrOxTi電極

C.陰極發(fā)生的反應(yīng)有：

+-

2CO2+12H+12e=C2H4+4H2O

D.每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極生成11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

【解析】該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrO『Ti電極為電解池的陽極，電

極反應(yīng)式為2H2O—4e--O2t+4H+,銅電極為陰極，電極反應(yīng)式為2co2+12H++12e-

+-

=C2H4+4H2O、2CO2+12H+12e=C2H5OH+3H2O,電解池工作時，氫離子通過質(zhì)子

交換膜由陽極室進入陰極室。析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，A

錯誤；離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，C「不能通過，B錯誤；水在陽極失

去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和H卡,每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下

體積為5.6L,D錯誤。

10.（2022?廣東卷）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(xiàn)A1的再生。該過程中（C）

A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg—2/Mg2+

B.陰極上Al被氧化

C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥

D.陽極和陰極的質(zhì)量變化相等

【解析】陽極區(qū)Mg和A1發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg?+和Ap+,Cu和Si

不參與反應(yīng)，陰極區(qū)AF+得電子生成A1單質(zhì)，A、B錯誤；陽極材料中Cu和Si不參與氧化

反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；因為陽極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電

子轉(zhuǎn)移，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)

量變化不相等，D錯誤。

11.（2021.廣東卷）鉆（Co）的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。下圖為水

溶液中電解制備金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確的是（D）

A.工作時，I室和H室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液質(zhì)量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變

D.電解總反應(yīng)：2co2++2氏04^2CO+C）2t+4H+

【解析】工作時，I室電極反應(yīng)式：2氏0—41=02t+4H+,pH減?。籌II室電極

反應(yīng)式：Cc?2++2e--Co,III室中的C「向H室移動，I室中的H+向II室移動，II室pH減

小，A錯誤；生成1molCo,轉(zhuǎn)移21noi電子，I室溶液質(zhì)量理論上減少18g,B錯誤；移

除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cr一2e-=C12t,C錯誤。

考向6可逆電池

12.（2023?全國乙卷）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(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪嗖膜上作為一個電極，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(yīng)：自8+「一太子，

一-Si-,2Na++^S4-+2（^1—￡je-一?NasS.yo下列敘述錯誤的是（A）

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-b

C.放電時正極反應(yīng)式為2Na++^S8+2e--Na2sx

D.炭化纖維素紙的作用是增強硫電極導(dǎo)電性能

【解析】放電時a電極為原電池負極，B電極得電子，B電極為原電池正極。充電時

為電解池裝置，即a電極為陰極，陽離子移向陰極，所以Na卡由B電極遷移至a電極，A錯

誤；放電時Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫在b電極上得電子

與a電極釋放出的Na卡結(jié)合得到NazSx,電子在外電路的流向為afb,B正確；放電時正極

的反應(yīng)式為2Na++^S8+2e——+Na2S“C正確；炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良

好的導(dǎo)電性，可以增強硫電極的導(dǎo)電性能，D正確。

13.（2022?廣東卷）科學(xué)家基于CL易溶于CCL的性質(zhì)，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(shè)備（如圖）。充電時電極a的反應(yīng)為NaTi2（PO4）3+2Na+2e

=Na3Ti2（PO4）3?下列說法正確的是（C）

°?輸電網(wǎng)1

"一多孔炭

泵電極b

A.充電時電極b是陰極

B.放電時NaCl溶液的pH減小

C.放電時NaCl溶液的濃度增大

D.每生成ImolCb，電極a質(zhì)量理論上增加23g

【解析】充電時，電極a得電子為陰極，b電極為陽極，電極反應(yīng)式為2。一一2屋

=C12t,放電時，a電極為負極，b電極為正極，A錯誤；NaCl溶液顯中性，pH不變，B

-+-

錯誤；放電時，兩極電極反應(yīng)式分別為Na3Ti2（PO4）3-2e=NaTi2（PO4）3+2Na,Cl2+2e

=2C1~,NaCl溶液的濃度增大，C正確；每生成ImolCb,電路中轉(zhuǎn)移2moi電子，電極

a質(zhì)量理論上增加2moi鈉離子，增加的質(zhì)量為2moiX23g/mol=46g,D錯誤。

考向7金屬的腐蝕與防護

14.（2020?江蘇卷）將金屬M連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在

如圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是（C）

___.------

水體

鋼鐵設(shè)施p-1金屬M

、3極）L-'（陽極）

A.陰極的電極反應(yīng)式：Fe—2e^^=Fe2+

B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱

C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護

D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快

—?模考前沿?——

1.（2023?安徽合肥一模）某科研機構(gòu)研發(fā)的NO-空氣燃料電池的工作原理如圖所示。下

列敘述正確的是（C）

負載

-o2

多孔.多孔

石墨棒石墨棒

HNO3,NO

&質(zhì)子交換膜O,

A.a電極為電池負極

B.電池工作時H+透過質(zhì)子交換膜從右向左移動

C.b電極的電極反應(yīng)式：N0-3e+2H,O=4H++NOr

D.當(dāng)外電路中通過0.2mol電子時，a電極處消耗1.12L

【解析】燃料電池燃料作負極，則b極為負極，a極為正極，A錯誤；陽離子移向正

極，因此電池工作時H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動，B錯誤；a電極為正極，電極反應(yīng)式

為。2+41+4H+=2比0,當(dāng)外電路中通過0.2mol電子時，a電極處消耗氧氣0.05mol,

未說是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計算消耗氧氣的體積，D錯誤。

2.（2023?廣東佛山質(zhì)量檢測二）過硫酸鈉（NH4）2S2C>8］可用作氧化劑、漂白齊上利用電解

法在兩極分別產(chǎn)生過硫酸鏤和過氧化氫的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（C）

ab

陰

離三(NHC

子

pt電

耶

交

■電pt

04

極

換

室■?

I室

。2亍室Bn^(NH4)2SO4

A.a為外接電源的負極

B.電解總反應(yīng)：O2+2H++2so孑=^H2O2+S2Og-

C.陰離子交換膜可用陽離子交換膜替代

D.電解池工作時，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小

【解析】II室中S元素由+6價升高為+7價，化合價升高，被氧化，故右側(cè)Pt電極

為陽極，b為外接電源正極，a為外接電源負極，左側(cè)Pt電極為陰極，則a為外接電源的負

極，A正確；陰極氧氣被還原，陽極硫酸根離子被氧化，電解總反應(yīng)正確，B正確；陽極反

應(yīng)需要消耗硫酸根離子，為提高原料利用率，I室SC片移向II室，陰離子交換膜不可用陽

離子交換膜替代，C錯誤；電解池工作時，I室溶液中氫離子移向陰極，硫酸根離子移向陽

極，整個過程中消耗硫酸，I室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小，D正確。

3.（2023?茂名一模）一款低成本高能效的新型無隔膜鋪-鉛單液流電池裝置如圖所示，該

電池用石墨氈作電極，可溶性專市鹽和鉛鹽的混合酸性溶液作電解液。已知電池反應(yīng)為Pb+

2Ce4+^=^Pb2++2Ce3+?下列相關(guān)說法正確的是（D）

允甩

,、放電時e-

（C--------------------\\.

電解液ba

電

Ce(CH5SO3)3池

Pb(CH3SO3)2槽I

輸液泵

A.放電時，Pb2+在b電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.該電池可用稀硫酸酸化電解質(zhì)溶液

C.充電過程中，a電極發(fā)生的反應(yīng)為Ce3+—b=Ce4+

D.放電過程中，電解質(zhì)溶液中的CH3SO,向a電極移動

【解析】由題中總反應(yīng)可知放電過程是Pb—2e「^=Pb?+,a電極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯

誤；硫酸根離子會與鉛離子反應(yīng)生成硫酸鉛沉淀，故不能用稀硫酸酸化電解質(zhì)溶液，B錯誤；

充電過程中，a電極發(fā)生的反應(yīng)為Pb2++2e-^=Pb,C錯誤。

4.（2021?佛山南海區(qū)摸底）下列有關(guān)金屬腐蝕和防護的說法正確的是（D）

A.金屬發(fā)生的化學(xué)腐蝕比電化學(xué)腐蝕要普遍得多

B.因為合金在潮濕的空氣中易形成原電池，所以合金耐腐蝕性都比較差

C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，負極反應(yīng)式為

Fe-3e^=Fe3+

D.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法

【解析】金屬發(fā)生的電化學(xué)腐蝕要普遍得多，A錯誤；合金耐腐蝕性能不一定都比較

差，如不銹鋼，B錯誤；鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負極反應(yīng)式為Fe—2—^=Fe?+,C錯誤。

祓I口突破

一?能力提升?——

能力1反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式

1.焙變的計算

9［反嘮____

94J生.物

|A//>0

1生成物反應(yīng)物

反應(yīng)進隹反應(yīng)進程

與反應(yīng)前后物質(zhì)的

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

能量

AH=￡E（生成物總和）一￡風(fēng)反應(yīng)物總和）

AH=X（反應(yīng)物鍵能總和）一Z（生成

AH與化學(xué)鍵能變化

物鍵能總和）

△”與正逆反應(yīng)活化能△H=E（正反應(yīng)活化能）一E（逆反應(yīng)活化能）

△8與蓋斯定律

A”

利用蓋斯定律求熱化學(xué)方程式中的熔變NH=AHI+AH2+

AH3.

(1)物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定

(2)1mol常見物質(zhì)中化學(xué)鍵數(shù)目的確定

說明物質(zhì)金剛石硅

SiO2p4

化學(xué)鍵C—CSi—SiSi—OP—p

化學(xué)鍵數(shù)/mol2246

2.常考歸納

(1)燃燒熱中，反應(yīng)物完全燃燒，生成指定的產(chǎn)物，如可燃物中C元素變?yōu)镃O2(g)，H

元素變?yōu)镠zOQ),硫元素變?yōu)镾C)2(g)，氮元素變?yōu)镹2(g)等。

(2)實驗測得，在25℃和101KPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成

1molH2O(g)時,放出57.3KJ的熱量。

①中和反應(yīng)中，若用弱酸代替強酸(或用弱堿代替強堿)，因電離吸熱，放出的熱量減少。

②中和反應(yīng)中，若用濃硫酸(或NaOH固體)作反應(yīng)物，放出熱量增多。

③若是稀硫酸和Ba(OH)2反應(yīng)，生成1?101112€\1)時所釋放的熱量會比57.31d多，原因

是H+與OJT結(jié)合成ImolEO⑴的同時，Ba?+和SC^結(jié)合成BaSCU沉淀也會放熱。

(3)寫熱化學(xué)方程式：

寫出圖I反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：CO(g)+H2O(g)=CC>2(G+H2(g)A”=一41

kJ/molo

寫出圖2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(￡)+3H2(g):2NHa⑴AH=-2(c+6—

a)kJ/mol—o

M1molN+3molH

［能量w

|反應(yīng)物CO(g)+HQ(g)gkJ

I3

tt丁molN(g)+-2-molH(g)kE=bkJ

建22

\：AW=-41U/mol

&矗麗暹)生成物ImolNH式g)：波=0?

°反應(yīng)過程1molNH3(l)

圖1圖2

能力2原電池與電解池的比較

1.電池的判斷

無外電源的是原電池；有外電源的是電解池。

2.電極的判斷

失電子的電極與電源正極相連

發(fā)生氧化反應(yīng)的電極失去電子的電極

較活潑的金屬（個別反常）的電極負極陽極發(fā)生氧化反應(yīng)的電極

電子流出的電極陰離子移向的電極

陰離子移向的電極有氧化產(chǎn)物生成的電極

得電子的電極與電源負極相連

發(fā)生還原反應(yīng)的電極得到電子的電極

電極增重或有氣體生成的電極正極陰極發(fā)生還原反應(yīng)的電極

電子流入的電極陽離子移向的電極

陽離子移向的電極有還原產(chǎn)物生成的電極

3.舉例

類型原電池電解池

原理化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

陰極星

]

~~

丁Pt陽極

裝置圖分析負極Zn、JKC1鹽橋正極Cu

1CuCI

t42

ZnSOx萋瑪棒野CuSO.

4IJ尸溶液

負極：Zn—2e=Zn2+陰極：。?++2屋;Cu

電極反應(yīng)

正極：Cu2++2e-：^=Cu陽極：2c「一2屋=Cht

由解

電池反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu

CuCl2-------Cu+Cht

注意電子經(jīng)過導(dǎo)線，不經(jīng)過電解質(zhì)溶液；離子經(jīng)過電解質(zhì)溶液，不經(jīng)過導(dǎo)線

能力3電極反應(yīng)式的書寫

1.氫氧燃料電池

負極反應(yīng)式正極反應(yīng)式

+

酸性介質(zhì)2H2—4屋=4H+O2+4e-+4H=2H2。

堿性介質(zhì)2H2—4屋+401r=4比0。2+4屋+2H2。==4OH-

2.有機物燃料電池

（1）在酸性電池中，電極反應(yīng)式用H+平衡電荷，不能出現(xiàn)OH，負極生成H+,正極消

耗H+。

以CH4燃料電池為例（電解液為H2SO4溶液），寫出電極反應(yīng)式。

負極：CH4+2H2O-8e--CCh+8H+

正極：2。2+8屋+8H+=4H2O

電池總反應(yīng)：CPU+2O2=CC）2+2比0

（2）在堿性電池中，電極反應(yīng)式用OfT平衡電荷，不能出現(xiàn)H+、CC>2（應(yīng)為CO*）。負

極消耗OH一，正極生成OH,

以CH4燃料電池為例（電解液為KOH溶液），寫出電極反應(yīng)式。

負極CH4+IOOH--8e-=7H2O+CO+一

正極：202+8e+4H2O=8OH-

電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

（3）熔融碳酸鹽燃料電池（CO+平衡電荷）。

負極：燃料失去電子，生成CO2。

正極：氧氣得到電子，生成COM。

以甲烷為例，寫出電極反應(yīng)式。

負極：CH4+4CO」-8e-=5CO2+2H2。

正極：C）2+2CO2+4e-=2CO^

電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CC>2+2H2O

（4）熔融氧化物燃料電池（CP-平衡電荷）。

以甲烷為例，寫出電極反應(yīng)式。

負極：CH4+4O2-—8e--CO2+2H2O

正極：02+4。=2€）2-

電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2。

（5）微生物燃料電池

微生物（或酶）電池是指在微生物的作用下（類似催化作用），將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,

其工作原理如圖所示：

①微生物有利于有機物的氧化反應(yīng)，促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移。

②有機物在負極失去電子，負極反應(yīng)中有CO2生成，同時生成H+（如葡萄糖在負極發(fā)生

+

反應(yīng)：C6H12O6+6H2O-24e=6CO2t+24H）,才通過質(zhì)子交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)。

3.可逆電池（以鉛酸蓄電池為例）

可逆電池放電是原電池；充電是電解池。鉛酸蓄電池的兩電極材料分別為PB、PBO2,

電解質(zhì)為H2s。4溶液。

負極I?］正極陰極「口陽極

Pb（PbSO）PbO（PbSO）PbSCh（Pb）nnPbSOdPbO?）

4U24H

（i）鉛酸蓄電池放電時的電極反應(yīng)

負極：Pb+SO——2e-=PbSC）4（，氧化-反應(yīng)）

正極：PbO2+4H++SOA+25=PbSO4+2H2。（一還原一反應(yīng)）

（2）鉛酸蓄電池充電時電極反應(yīng)（鉛酸蓄電池的充電過程與其放電過程相反）

陰極：PbSC）4+2e--Pb+SO引

（接外電源的—負—極，還原一反應(yīng)）

陽極：PbSO4+2H2。一2e-=PbO?+4H++SO東

（接外電源的—正—極，.氧化-反應(yīng)）

充放電總反應(yīng)：Pb+PbCh+2H2Pbsc+2H20

放電時，電極b為負極，電極

③全固態(tài)鋰-硫電池

反應(yīng)式：Li-e-=Li+

電池總反應(yīng)：16Li+

T用:器1~~吧及h

電極工—

放由電極a為正極，電極反應(yīng)式：

xS8^^8Li2s式2WxW8）

允用+

CLiS>I_Li，■■S+2Li+2e"=LiS

■28828

(Li2s6>[i：+舍，

（Li+移向正極a）gS)1--

(2Li++3Li2s8+2人=4Li2s6、

(Li2S2>|電解質(zhì)監(jiān)，

a電極摻有石墨烯的目的：

2Li++2Li2s6+2e-=3Li2s4、

增強電極導(dǎo)電性

2Li++Li2s4+2屋=2Li2s2)

放電時，A為負極，電極反應(yīng)

④鋰-空氣電池

AlM式：Li—^^=口+

,ooooo1

電池總反應(yīng)：

4Li+O2+Hiloooooi^vB為正極，電極反應(yīng)式：

解出S空二六氣

金屬鋰

放由液fOCXDOO1/上

2H2。W^4LiOHbOOTOOl/O+4e-+2HO=4OH-

允用2

lOOOOOj

?