2025全國高考二輪化學(xué)微專題4含答案

2025全國高考二輪化學(xué)微專題4微專題4反應(yīng)熱電化學(xué)微專題熱練9反應(yīng)熱電化學(xué)1.(2024·安徽聯(lián)考)小型化電子設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用使鋰電池大顯身手，一種鋰電池的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.甲電極為負(fù)極，Li發(fā)生氧化反應(yīng)生成Li＋B.電池工作時(shí)，Li＋穿過陽離子交換膜進(jìn)入水電解液中C.正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D.該電池總反應(yīng)為4Li＋O2=2Li2O2.(2021·廣東卷)火星大氣中含有大量CO2，一種有CO2參加反應(yīng)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(fù)極，碳納米管為正極，放電時(shí)()A.負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)B.CO2在正極上得電子C.陽離子由正極移向負(fù)極D.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能3.(2024·深圳二模)我國科研工作者研發(fā)了一種光電催化系統(tǒng)，其工作原理如圖所示。工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴；H2O在雙極膜界面處解離成H＋和OH－，有利于電極反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說法不正確的是()A.雙極膜中靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜B.左室溶液pH逐漸增大C.GDE電極發(fā)生的反應(yīng)為O2＋2H＋＋2e－=H2O2D.空穴和電子的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生4．(2023·廣東卷)負(fù)載有Pt和Ag的活性炭，可選擇性去除Cl－實(shí)現(xiàn)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(jīng)活性炭流向PtC．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11.2L的O2，最多去除1molCl－5.(2024·湖南長郡中學(xué))利用原電池原理，光催化CO2可制備甲烷，其原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.H＋由b區(qū)向a區(qū)移動(dòng)B.該原理總過程涉及了極性鍵的斷裂和形成C.a區(qū)的電極反應(yīng)式為8H＋＋CO2＋8e－=CH4＋2H2OD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每轉(zhuǎn)移4mol電子，生成11.2L氣體6.(2024·甘肅卷)某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A.電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B.電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋4e－=2O2－C.工作時(shí)O2－從多孔電極1遷移到多孔電極2D.理論上電源提供2mole－能分解1molH2O7.(2024·福建三模)如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)鎳離子(Ni2＋)和鈷離子(Co2＋)的分離。雙極膜內(nèi)的H2O解離為H＋和OH－，在直流電場作用下分別向兩極遷移。已知：Co2＋與乙酰丙酮不反應(yīng)；Ni和Co的摩爾質(zhì)量均為59g/mol。下列說法正確的是()A.離子交換膜只允許陰離子通過B.石墨M的電極反應(yīng)式為Co2＋＋2e－=CoC.雙極膜內(nèi)水解離出的OH－能抑制Ⅱ室中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)D.若導(dǎo)線中通過1mol電子，Ⅰ室與Ⅲ室溶液質(zhì)量變化之差為65g8.(2023·全國乙卷)室溫鈉－硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲(chǔ)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唑膜上作為一個(gè)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(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：eq\f(1,2)S8＋e－→eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)，eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)＋e－→Seq\o\al(2－,4)，2Na＋＋eq\f(x,4)Seq\o\al(2－,4)＋2(1－eq\f(x,4))e－→Na2Sx。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.充電時(shí)Na＋從鈉電極向硫電極遷移B.放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a→bC.放電時(shí)正極反應(yīng)為2Na＋＋eq\f(x,8)S8＋2e－→Na2SxD.炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能9.(2020·江蘇卷)將金屬M(fèi)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()A.陰極的電極反應(yīng)式：Fe－2e－=Fe2＋B.金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快10.(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(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式：Fe－3e－=Fe3＋B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕11.(2023·海南卷)各相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表。下列熱化學(xué)方程式正確的是()物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)ΔH/(kJ/mol)－1559.8－1411－285.8A.C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1411kJ/molB.C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH＝－137kJ/molC.H2O(l)=O2(g)＋H2(g)ΔH＝＋285.8kJ/molD.C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ/mol12.(1)(2024·浙江卷1月)通過電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH等化學(xué)品，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。①某研究小組采用電化學(xué)方法將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是______________________________________。②該研究小組改用熱化學(xué)方法，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：Ⅰ：C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/molⅡ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)=HCOOH(g)ΔH2＝－378.7kJ/molⅢ：CO2(g)＋H2(g)=HCOOH(g)ΔH3①ΔH3＝______________kJ/mol。(2)(2022·福建卷)異丙醇(C3H8O)可由生物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到，催化異丙醇脫水制取高值化學(xué)品丙烯(C3H6)的工業(yè)化技術(shù)已引起人們的關(guān)注，其主要反應(yīng)如下：Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋52kJ/molⅡ.2C3H6(g)C6H12(g)ΔH2＝－97kJ/mol已知2C3H8O(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋8H2O(g)ΔH＝－3750kJ/mol，則C3H6(g)燃燒生成CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________________。13.甲醇[CH3OH(l)]作為燃料，在化石能源和可再生能源時(shí)期均有廣泛的應(yīng)用前景。Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作為內(nèi)燃機(jī)燃料(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25℃、101kPa時(shí)，0.2mol辛烷完全燃燒生成氣態(tài)CO2和液態(tài)H2O，放出1103.6kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________。25℃、101kPa，CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.5kJ/mol，相同質(zhì)量的甲醇和辛烷分別燃燒釋放熱量多的是________(填“甲醇”或“辛烷”)。(2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)ΔH＝－393kJ/mol，該反應(yīng)相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表：化學(xué)鍵O=OC—OC≡O(shè)H—OC—HE/(kJ/mol)4963431076x413則x＝__________。Ⅱ.甲醇的合成(3)以CO2(g)和H2(g)為原料合成甲醇，反應(yīng)的能量變化如圖所示。①補(bǔ)全圖：圖中A處應(yīng)填入____________________________________________________。②該反應(yīng)需要加入銅鋅基催化劑。則加入催化劑后，該反應(yīng)的ΔH________(填“變大”“變小”或“不變”)。③已知：CO的燃燒熱為－283kJ/mol；反應(yīng)Ⅰ：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH1＝－242kJ/mol反應(yīng)Ⅱ：CH3OH(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－676kJ/mol以CO(g)和H2(g)為原料合成甲醇的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________。微專題4反應(yīng)熱電化學(xué)微專題熱練9反應(yīng)熱電化學(xué)1．D【解析】該電池放電時(shí)，鋰失電子而作負(fù)極，Li發(fā)生氧化反應(yīng)生成Li＋，電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋，A正確；根據(jù)圖知，該原電池多孔空氣電極上生成氫氧根離子，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－=4OH－，電池工作時(shí)，陽離子移向正極，Li＋穿過陽離子交換膜進(jìn)入水電解液中生成LiOH，B、C正確；該電池總反應(yīng)為4Li＋O2＋2H2O=4LiOH，D錯(cuò)誤。2．B【解析】原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；金屬鈉為負(fù)極，則CO2在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；原電池工作時(shí)陽離子向正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，D錯(cuò)誤。3．B【解析】該裝置是原電池，右側(cè)氧氣進(jìn)入GDF電極為正極，左側(cè)Fe2O3電極為負(fù)極。電池工作時(shí)，光催化Fe2O3電極產(chǎn)生電子和空穴，負(fù)極反應(yīng)為SOeq\o\al(2－,3)＋2OH－－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋H2O，正極反應(yīng)為O2＋2H＋＋2e－=H2O2，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，故雙極膜靠近Fe2O3電極的一側(cè)為陰膜，OH－通過陰離子交換膜移向負(fù)極，H＋通過陽離子交換膜移向正極，A正確；左室溶液中，OH－濃度減小，左室溶液pH逐漸減小，B錯(cuò)誤；空穴和電子的產(chǎn)生促使形成原電池反應(yīng)，驅(qū)動(dòng)了脫硫與H2O2制備反應(yīng)的發(fā)生，D正確。4．B【解析】該裝置為原電池，Ag電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負(fù)極，O2在Pt電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Pt為正極，A錯(cuò)誤；電子由負(fù)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(cuò)誤；每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2，轉(zhuǎn)移電子2mol，負(fù)極Ag失去2mole－，與Cl－結(jié)合生成AgCl，故最多可去除2molCl－，D錯(cuò)誤。5．D【解析】a區(qū)中CO2得到電子生成CH4，C元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，a為正極，電極反應(yīng)式為8H＋＋CO2＋8e－=CH4＋2H2O，b區(qū)H2O得到電子生成O2，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，生成的H＋由b區(qū)向a區(qū)移動(dòng)，A、C正確；該過程中H2O得到電子生成O2，為極性鍵的斷裂，生成CH4，為極性鍵的形成，B正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每轉(zhuǎn)移4mol電子，a區(qū)可生成0.5molCH4，即11.2L，b區(qū)生成1molO2，即22.4L，共生成33.6L氣體，D錯(cuò)誤。6．B【解析】電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積，提高電解效率，A正確；多孔電極2為電解池陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2－－4e－=O2(g)，B錯(cuò)誤；電解池工作時(shí)，O2－由陰極(多孔電極1)定向遷移至陽極(多孔電極2)，C正確；電解總反應(yīng)為2H2O(g)eq\o(=,\s\up7(電解))2H2(g)＋O2(g)，理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D正確。7．D【解析】由圖可知，離子交換膜允許Ni2＋從左向右通過，A錯(cuò)誤；石墨M電極上由Cl－失電子，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑，B錯(cuò)誤；Ⅱ室中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成H＋，故水解離出的OH－可以促進(jìn)Ⅱ室中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，C錯(cuò)誤；導(dǎo)線中流過2mole－，Ⅰ室移入Ⅱ室的Ni2＋和Co2＋的總物質(zhì)的量為1mol(即59g)，同時(shí)有2molCl－生成Cl2(即71g)，質(zhì)量減少共130g，Ⅲ室中陰極反應(yīng)消耗的H＋由水解離出的H＋等量補(bǔ)充，溶液質(zhì)量不變，故兩室溶液質(zhì)量變化之差約為130g，故若導(dǎo)線中通過1mol電子，Ⅰ室與Ⅲ室溶液質(zhì)量變化之差為65g，D正確。8．A【解析】放電時(shí)鈉電極為原電池負(fù)極，硫電極得電子，硫電極為原電池正極。充電時(shí)為電解池裝置，即鈉電極為陰極，陽離子移向陰極，Na＋由硫電極遷移至鈉電極，A錯(cuò)誤。9．C10．C【解析】鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，A錯(cuò)誤；鐵腐蝕過程中，化學(xué)能不會(huì)全部轉(zhuǎn)化為電能，還有部分轉(zhuǎn)化為熱能等，B錯(cuò)誤。11．D【解析】H2O為氣態(tài)，不是穩(wěn)定的氧化物，A錯(cuò)誤；由燃燒熱數(shù)值分別可得到C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ/mol①，C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411kJ/mol②，eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol③，根據(jù)蓋斯定律①－②－③可得，C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH＝＋137kJ/mol，故B錯(cuò)誤、D正確；H2O(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2(g)ΔH＝＋285.8kJ/mol，C錯(cuò)誤。12．(1)①CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH②＋14.8(2)2C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－3854kJ/mol【解析】(1)②根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)Ⅱ－反應(yīng)Ⅰ得到反應(yīng)Ⅲ，則ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－378.7＋393.5)kJ/mol＝＋14.8kJ/mol。(2)設(shè)2C3H8O(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋8H2O(g)ΔH＝－3750kJ/mol為反應(yīng)Ⅲ，根據(jù)蓋斯定律，Ⅲ－2×Ⅰ得2C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝(－375