浙江2022高考化學二輪增分策略專題九化學反應與能量

專題九化學反應與能量第三編化學反應原理內容索引考點一化學反應中的熱量、熱化學方程式考點二標準燃燒熱、中和熱、蓋斯定律三年選考五次真題考點三原電池及其應用考點四電解池、金屬的腐蝕與防護化學反應中的熱量、熱化學方程式考點一1.燃料的充分燃燒和反應熱(1)燃料的充分燃燒①化石燃料主要包括煤、石油、天然氣。②可燃物燃燒的條件是與O2接觸，溫度達到著火點。③充分燃燒的必要條件是O2要充足，與O2的接觸面積要大。④不充分燃燒則產熱少，浪費資源，污染環(huán)境。1核心回扣(2)反應熱(焓變)①定義：在恒溫、恒壓的條件下，反應過程中吸收或釋放的熱量。②符號：

。③單位：

。④測量：可用量熱計測量。⑤表示方法：吸熱反應的ΔH

0；放熱反應的ΔH

0。⑥產生原因：化學反應過程中舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成放出的能量不相等，故化學反應均伴隨著能量變化。ΔHkJ/mol或kJ·mol－1＞＜(3)放熱反應和吸熱反應的比較

放熱反應吸熱反應定義放出熱量的化學反應吸收熱量的化學反應形成原因反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學鍵的關系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量表示方法ΔH＜0ΔH＞0實例H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－184.5kJ·mol－1C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝131.3kJ·mol－1特別提醒

(1)化學反應表現(xiàn)為吸熱或放熱與反應開始是否需要加熱無關。需要加熱的反應不一定是吸熱反應，如C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＜0；不需要加熱的反應也不一定是放熱反應，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應。(2)濃硫酸、NaOH固體溶于水放熱，NH4NO3溶于水吸熱，但此類熱效應屬于溶解熱，不屬于放熱反應或吸熱反應。(3)利用放熱反應和吸熱反應可以比較反應物和生成物的相對穩(wěn)定性，能量越低越穩(wěn)定。2.太陽能、生物質能和氫能的利用(1)太陽能的利用綠色植物的光合作用是

的主要利用形式，地球上每年通過光合作用儲存的太陽能，相當于全球能耗的10倍左右。主要過程是①光能―→化學能②化學能―→熱能C6H12O6＋6O2nC6H12O66CO2＋6H2O太陽能(2)生物質能的利用農業(yè)廢棄物(如植物的秸稈、枝葉)、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機廢棄物、動物糞便等這些物質中蘊藏著豐富的能量，我們把這些來自于植物及其加工產品所貯存的能量叫做生物質能。生物質能利用的主要方式：①直接燃燒②生物化學轉換③熱化學轉換(3)氫能的開發(fā)和利用制氫氣的原料是水，氫氣燃燒的產物只有水，因此氫氣是一種理想的清潔燃料。3.熱化學方程式的書寫按要求書寫熱化學方程式：(1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學方程式為________________________________________________________。(2)在25℃、101kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量QkJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為_____________________________________________________________。SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1427.2kJ·mol－1C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－1(3)NaBH4(s)與水(l)反應生成NaBO2(s)和氫氣(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放熱21.6kJ，該反應的熱化學方程式是_________________________________________________________。(4)化學反應N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示(假設該反應反應完全)。試寫出N2(g)和H2(g)反應生成NH3(l)的熱化學方程式：__________________________________________________。NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)

ΔH＝－216kJ·mol－1N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)ΔH＝－2(c＋b－a)kJ·mol－1熱化學方程式的書寫方法歸納總結1.(2018·溫州中學高三模擬)下列說法正確的是A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應B.任何放熱反應在常溫條件下一定能夠發(fā)生C.反應物和生成物所具有的總能量的差決定了化學反應是放熱還是吸熱D.化學反應才有伴隨能量變化，物理變化沒有伴隨能量變化2題組集訓答案√解析123456解析A項，需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應，例如木炭燃燒，錯誤；B項，放熱反應在常溫條件下不一定能夠發(fā)生，例如木炭燃燒，錯誤；C項，反應物和生成物所具有的總能量的差決定了化學反應是放熱還是吸熱，正確；D項，化學反應伴隨能量變化，物理變化中也會伴隨能量變化，錯誤。1234562.(2017·嘉興市第一中學高二上學期期末)下列物質放入水中，會顯著降溫的是A.氫氧化鈉 B.蔗糖

C.生石灰 D.氯化銨解析氫氧化鈉溶于水放熱，溶液溫度升高，故A不選；蔗糖溶于水，熱效應不明顯，溫度幾乎無變化，故B不選；生石灰與水反應放出大量的熱，溶液溫度升高，故C不選；氯化銨溶于水吸熱，溶液溫度降低，故D選?！檀鸢附馕?234563.(2018·嘉興市高三二模)下列不屬于可再生能源的是A.氫能 B.天然氣

C.生物質能 D.水能解析氫氣可用水制取，是可再生能源，A錯誤；天然氣不能短期內從自然界得到補充，是不可再生能源，B正確；生物質能可通過植物光合作用獲得，是可再生能源，C錯誤；水能是水的自然循環(huán)，是可再生能源，D錯誤。√答案解析123456解析答案4.(2017·慈溪市高二上學期期中)下列有關能量轉換的說法正確的是A.煤燃燒是化學能全部轉化為熱能的過程B.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能C.動物體內葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉變成化學能的過程D.植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖是太陽能轉化成熱能的過程解析A項，煤燃燒是化學能部分轉化成熱能，部分轉化成其他能量的過程，錯誤；B項，化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量最終來自于太陽能，正確；C項，是化學能轉化成熱能的過程，錯誤；D項，光合作用是把太陽能轉化成化學能的過程，錯誤。√1234565.(2018·嘉興市第一中學高二上學期期末)已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)

ΔH＝－270kJ·mol－1。下列說法正確的是A.在相同條件下，1molH2(g)與1molF2(g)的能量總和小于2molHF(g)

的能量B.1molH2(g)與1molF2(g)反應生成2mol液態(tài)

HF放出的熱量大于270kJC.該反應的逆反應是放熱反應D.該反應過程的能量變化可用右圖來表示解析答案√123456解析根據(jù)H2(g)＋F2(g)===2HF(g)

ΔH＝－270kJ·mol－1可知，該反應為放熱反應，則在相同條件下，1molH2(g)與1molF2(g)的能量總和大于2molHF(g)的能量，故A錯誤；物質由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時放出能量，則1molH2(g)與1molF2(g)反應生成2mol液態(tài)HF放出的熱量大于270kJ，故B正確；因該反應的正反應為放熱反應，所以逆反應是吸熱反應，故C錯誤；由反應方程式可知，該反應的ΔH＜0，為放熱反應，說明反應物的總能量大于生成物的總能量，故D錯誤。1234566.已知在1×105Pa、298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣，放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是A.H2O(g)===H2(g)＋O2(g)

ΔH＝242kJ·mol－1B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝242kJ·mol－1D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝484kJ·mol－1答案解析√123456解析根據(jù)題中信息，熱化學反應方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－484kJ·mol－1，正反應過程是放熱反應，逆反應過程為吸熱反應，故A項正確；題目中水的狀態(tài)是氣態(tài)，故B項錯誤；氫氣的燃燒是放熱反應，ΔH＜0，故C、D項錯誤。123456標準燃燒熱、中和熱、蓋斯定律考點二1.焓變與鍵能的關系(1)鍵能鍵能是指

。(2)ΔH＝

總鍵能之和－

總鍵能之和。1核心回扣拆開1mol氣態(tài)物質中某種共價需要吸收的能量反應物生成物2.兩類重要的反應熱——標準燃燒熱、中和熱判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(ΔH的數(shù)值正確)(1)S(s)＋O2(g)===SO3(g)

ΔH＝－315kJ·mol－1(標準燃燒熱)()(2)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1(中和熱)()(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ba(OH)2反應的反應熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1()(4)燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)

ΔH＝－192.9kJ·mol－1，則CH3OH(g)的標準燃燒熱為192.9kJ·mol－1()×√××(5)H2(g)的標準燃燒熱是285.8kJ·mol－1，則2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝571.6kJ·mol－1()

(6)葡萄糖的標準燃燒熱是2800kJ·mol－1，則C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1()(7)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量()

(8)已知HCl和NaOH反應的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水的中和熱為－57.3kJ·mol－1()(9)CO(g)的標準燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反應的ΔH＝566kJ·mol－1()×√××√歸納總結(1)描述反應熱時，無論是用“反應熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值都需要帶“＋”“－”符號(“＋”常省略)。如：某反應的反應熱(或焓變)為ΔH＝－QkJ·mol－1或ΔH＝＋QkJ·mol－1。(2)由于中和反應和燃燒均是放熱反應，表示中和熱和標準燃燒熱時可不帶“－”號。如：某物質的燃燒熱為ΔH＝－QkJ·mol－1或QkJ·mol－1。(3)熱值是指1g物質完全燃燒所放出的熱量。3.中和熱的測定(1)測定原理c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n為生成H2O的物質的量。(2)裝置如圖(在橫線上填寫儀器的名稱)溫度計環(huán)形玻璃攪拌棒4.蓋斯定律(1)1840年化學家蓋斯從實驗中總結得出蓋斯定律。(2)內容：一個化學反應，不論是一步完成，還是分幾步完成，其總的熱效應是完全相同的。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。(3)根據(jù)下列反應過程，試判斷ΔH的關系：③

，則ΔH＝

。aΔH2－aΔH1ΔH1＋ΔH2注意在反應過程設計中，會遇到同一物質的三態(tài)(固、液、氣)的相互變化，狀態(tài)由固→液→氣變化時，會吸熱；反之會放熱。2題組集訓題組一利用鍵能計算反應熱1.肼(H2N—NH2)是一種高能燃料，有關化學反應的能量變化如右圖所示，已知斷裂1mol化學鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O==O為500、N—N為154，則斷裂1molN—H鍵所需的能量(kJ)是A.194 B.391C.516 D.658解析答案析由圖知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，ΔH1＝－534kJ·mol－1，可設斷裂1molN—H鍵所需能量為xkJ，由圖得出：ΔH1＝ΔH3＋ΔH2＝154kJ·mol－1＋4xkJ·mol－1＋500kJ·mol－1－2752kJ·mol－1＝－534kJ·mol－1，可求得x＝391，B項正確析2.白磷與氧氣可發(fā)生如下反應：P4＋5O2===P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P—PakJ·mol－1、P—ObkJ·mol－1、P==OckJ·mol－1、O==OdkJ·mol－1。根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算該反應的ΔH，其中正確的是A.(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B.(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C.(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D.(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1答案析反應熱ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，所以反應P4＋5O2===P4O10的反應熱ΔH＝6akJ·mol－1＋5dkJ·mol－1－(4ckJ·mol－1＋12bkJ·mol－1)＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1，故選A項思歸納解答反應熱計算的題目時的注意事項(1)不要把反應熱與鍵能的關系和反應熱與物質的總能量的關系相混淆。反應熱(焓變)ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝生成物的總能量－反應物的總能量。(2)要弄清反應前后分子中的化學鍵類型和數(shù)目。如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)中，1molNH3分子中含有3molN—H鍵。題組二標準燃燒熱、中和熱3.下列說法正確的是A.強酸跟強堿的反應熱一定是中和熱B.1molC完全燃燒放熱383.3kJ，其熱化學方程為：

C＋O2===CO2

ΔH＝－383.3kJ·mol－1C.在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成1molH2O(l)時的反應

熱叫做中和熱D.表示中和熱的離子方程式為：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝

57.3kJ·mol－1解析答案析中和熱是酸堿中和生成1mol水放出的熱量，選項中沒有指明生成水的物質的量為1mol，故A錯誤；熱化學方程式書寫時要特別注明反應物與生成物的聚集狀態(tài)，故B錯誤；中和熱的概念是指強酸與強堿的稀溶液中和，生成1mol液態(tài)水時放出的熱量，故C正確；中和反應是放熱反應，ΔH＝－57.3kJ·mol－1，故D錯誤。134567891024.(2017·慈溪市高二上學期期中聯(lián)考)強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應的熱化學方程式為H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，向3份相同體積0.2mol·L－1的NaOH溶液中分別加入適量的稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反應的熱效應為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則二者的關系正確的是A.ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B.ΔH2＞ΔH3＞ΔH1C.ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 D.ΔH1＞ΔH3＞ΔH2解析此反應是放熱反應，ΔH<0，醋酸屬于弱電解質，電離是吸熱過程，放出的熱量小于57.3kJ，濃硫酸遇水放出熱量，反應放出的熱量大于57.3kJ，稀硝酸和NaOH反應放出熱量等于57.3kJ，因此有ΔH1＞ΔH3＞ΔH2，故選項D正確?！探馕龃鸢?34567891025.為了測定中和反應的反應熱，計算時至少需要的數(shù)據(jù)是①酸的濃度和體積②堿的濃度和體積③比熱容④反應后溶液的質量⑤生成水的物質的量⑥反應前后溶液溫度變化⑦操作所需的時間A.①②③⑥

B.①③④⑥C.③④⑤⑥

D.全部解析根據(jù)反應熱的計算公式ΔH＝Q＝－cmΔT可知，酸堿反應的中和熱計算時，至少需要的數(shù)據(jù)有：比熱容、反應后溶液的質量以及生成水的物質的量、反應前后溫度，根據(jù)反應前后的溫度獲得反應前后溫度變化ΔT，選項C符合題意。√解析答組三焓變大小的比較6.已知下列熱化學方程式：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH1＝akJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH2＝bkJ·mol－1③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH3＝ckJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH4＝dkJ·mol－1下列關系式中正確的是A.a＜c＜0 B.b＞d＞0C.2a＝b＜0 D.2c＝d＞0√解析答析H2的燃燒反應是放熱反應，ΔH＜0，a、b、c、d都小于0，B、D兩項錯誤；反應③與反應①相比較，產物的狀態(tài)不同，H2O(g)的能量＞H2O(l)的能量，a＞c，A項錯誤；反應②的化學計量數(shù)是反應①的2倍，②的反應熱也是①的2倍，即b＝2a＜0，C項正確。134567891027.在同溫、同壓下，下列各組熱化學方程式中，ΔH1＞ΔH2的是A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH1＝－Q1kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2＝－Q2kJ·mol－1B.S(g)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH1＝－Q1kJ·mol－1S(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH2＝－Q2kJ·mol－1C.C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－Q1kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO(g)

ΔH2＝－Q2kJ·mol－1D.H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH1＝－Q1kJ·mol－1H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)

ΔH2＝－Q2kJ·mol－1解析答案析由于H2O(g)的焓大于H2O(l)的焓，Q2＞Q1，故ΔH1＞ΔH2，A項符合題意；由于S(g)的焓大于S(s)的焓，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，B項不符合題意；C(s)生成CO2(g)比生成CO(g)放出的熱量多，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，C項不符合題意；生成2molHCl(g)比生成1molHCl(g)放出的熱量多，Q1＞Q2，故ΔH2＞ΔH1，D項不符合題意思歸納(1)比較反應熱(焓變)的大小時，反應熱(ΔH)必須帶“＋”或“－”號進行比較。如吸熱反應的ΔH(＋)大于放熱反應的ΔH(－)，放熱反應的ΔH(－)，放熱越多，ΔH越小。(2)參與反應的物質聚集狀態(tài)(能量：g＞l＞s)不同時的反應熱(焓變)的大小①同一反應，反應物狀態(tài)不同時，如A(g)＋B(g)===C(g)

ΔH1＜0，A(s)＋B(g)===C(g)

ΔH2＜0，因為能量A(g)＞A(s)，第一個反應放出能量多，則ΔH1＜ΔH2。②同一反應，生成物狀態(tài)不同時，如A(g)＋B(g)===C(g)

ΔH1＜0，A(g)＋B(g)===C(l)

ΔH2＜0，因為能量C(g)＞C(l)，第一個反應放出能量少，則ΔH1＞ΔH2。答案題組四蓋斯定律的應用8.已知化學反應的熱效應只與反應物的初始狀態(tài)和生成物的最終狀態(tài)有關，下列各反應熱關系中不正確的是A.A→F

ΔH＝－ΔH6B.A→D

ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3C.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0D.ΔH1＋ΔH6＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5√134567891029.已知：H2O(g)===H2O(l)

ΔH＝Q1kJ·mol－1C2H5OH(g)===C2H5OH(l)

ΔH＝Q2kJ·mol－1C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)

ΔH＝Q3kJ·mol－1若使46g酒精液體完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為A.－(Q1＋Q2＋Q3)kJB.－0.5(Q1＋Q2＋Q3)kJC.－(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3)kJD.－(3Q1－Q2＋Q3)kJ解析由蓋斯定律和題意可得，乙醇燃燒的熱化學方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝(3Q1－Q2＋Q3)kJ·mol－1?！探馕龃鹞龃鸢浮探馕瞿繕朔匠淌街蠬2的化學計量數(shù)為1，則②應除以2，再結合蓋斯定律可知答案C符合題意電池及其應用考點三1.原電池的工作原理原電池是將

能轉變?yōu)?/p>

能的裝置。2.原電池的工作原理以銅鋅原電池為例1核心回扣化學電(1)原理分析電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應_________________________________反應類型

反應

反應電子流向由Zn沿導線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋中含飽和KCl溶液，K＋移向

，Cl－移向______Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu氧化還原正極負極(2)兩種裝置比較①鹽橋的作用：a.連接內電路形成閉合回路。b.維持兩電極電勢差(中和電荷)，使電池能持續(xù)提供電流。②不同點：Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2＋，會有一部分Zn與Cu2＋直接反應，該裝置中既有化學能轉化成了電能，又有一部分化學能轉化成了熱能，裝置的溫度會升高。Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分別在兩個池子中，Zn與Cu2＋不直接接觸，不存在Zn與Cu2＋直接反應的過程，所以僅是化學能轉化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長。關鍵點：鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)。3.原電池的構成條件電極兩極為導體，且存在活動性差異溶液兩極插入

溶液中回路形成閉合回路或兩極直接接觸本質看能否自發(fā)地發(fā)生

反應4.原電池中三個移動方向電子方向從

極流出沿導線流入

極電流方向從

極沿導線流向

極離子遷移方向電解質溶液中，陰離子向

極遷移，陽離子向

極遷移電解質氧化還原負正正負負正5.簡單原電池的設計方案例如：以2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2為依據(jù)，設計一個原電池。(1)確定電極反應式將氧化還原反應拆成氧化反應和還原反應兩個半反應，分別作原電池的負極和正極的電極反應式。負極：Cu－2e－===Cu2＋，正極：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。(2)確定電極材料如發(fā)生氧化反應的物質為金屬單質，可用該金屬直接作負極；如為氣體(如H2)或溶液中的還原性離子，可用惰性電極(如Pt、碳棒)作負極。發(fā)生還原反應的電極材料一般不如負極材料活潑。本例中可用銅棒作負極，用鉑絲或碳棒作正極。(3)確定電解質溶液一般選用反應物中的電解質溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作電解液。(4)構成閉合回路將電極用導線連接，使之構成閉合回路。6.常見化學電源(1)堿性鋅錳電池——一次電池電池組成：鋅、碳棒、二氧化錳、氯化鋅、氯化銨特點：用途廣泛正極反應：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－；負極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；總反應：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。(2)銀鋅鈕扣電池——一次電池電池組成：鋅、氧化銀、氫氧化鉀溶液特點：放電平穩(wěn)，電流大負極反應：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；正極反應：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－；總反應：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。(3)鉛蓄電池——二次電池電池組成：鉛、二氧化鉛、硫酸特點：廣泛用于機動車輛鉛蓄電池是最常見的二次電池，負極材料是Pb，正極材料是PbO2。①放電時的反應②充電時的反應(4)鎳氫電池——二次電池電池組成：貯氫合金、泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液特點：壽命長、性能好、比能量高①放電時的反應負極反應：MH－e－＋OH－===M＋H2O；正極反應：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－。②充電時的反應陰極反應：M＋H2O＋e－===MH＋OH－；陽極反應：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O；總反應：NiO(OH)＋MH

Ni(OH)2＋M。說明可逆電池的充、放電不能理解為可逆反應。(5)氫氧燃料電池電池組成：鉑碳/氫氣、鉑碳/氧氣、氫氧化鉀溶液(或H2SO4溶液)特點：用于航天飛機、牽引車等。氫氧燃料電池可分酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負極反應式________________________________________正極反應式____________________________________________電池總反應式_________________2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4e－＋4H＋===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－2H2＋O2===2H2O7.書寫燃料電池的電極反應式以CH3OH、O2燃料電池為例，書寫不同介質下的電極反應式：(1)酸性介質，如H2SO4：CH3OH在負極上失去電子生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在H＋作用下生成H2O。電極反應式為：負極：

；正極：

。CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋(2)堿性介質，如KOH溶液：CH3OH在負極上失去電子，在堿性條件下生成

，1molCH3OH失去6mole－，O2在正極上得到電子生成OH－，電極反應式為：負極：

；正極：

。負極：

；正極：

。(4)摻雜Y2O3的ZrO3固體作電解質，在高溫下能傳導正極生成的O2－；根據(jù)O2－移向負極，在負極上CH3OH失電子生成CO2氣體，而O2在正極上得電子生成O2－，電極反應式為：負極：

；正極：

。CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O2題組集訓題組一原電池的工作原理1.右圖為一種原電池，下列有關說法中正確的是A.甲中盛ZnSO4溶液，乙中盛CuSO4溶液，鋅為

陰極B.乙中盛CuSO4溶液，Cu2＋在銅電極上被氧化C.電池工作時，鹽橋中的陽離子移向甲，陰離子

移向乙，溶液仍保持電中性D.在Zn極上發(fā)生的電極反應為Zn－2e－===Zn2＋解析答案√123456解析鋅為負極，不是陰極，A項錯誤；Cu2＋在乙中得電子，被還原成Cu，B項錯誤；甲中陽離子增多，故鹽橋中陰離子進入甲，同理，鹽橋中陽離子進入乙，C項錯誤；金屬Zn比Cu活潑，作負極，其電極反應式為Zn－2e－===Zn2＋，D項正確。1234562.某同學用下圖實驗裝置驗證通過改變濃度來實現(xiàn)反應2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2中Fe3＋與Fe2＋的相互轉化。K閉合時，電流計指針第一次發(fā)生偏轉，當指針歸零后，向左管滴加0.01mol·L－1的AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)指針第二次偏轉，方向相反。下列有關說法不正確的是A.指針第一次偏轉時，b極反應式為Fe3＋＋e－===Fe2＋B.加入AgNO3后，a為正極C.當b極有0.001molFe3＋被還原時，

則通過鹽橋的電子數(shù)為0.001NAD.第二次指針偏轉的原因是：I－濃度減小，

反應逆向進行√解析答案123456解析原溶液第一次電流計指針偏轉實驗時，a電極發(fā)生2I－－2e－===I2，a為負極，b電極發(fā)生Fe3＋＋e－===Fe2＋，b為正極，所以A描述正確。指針歸零說明上述反應完全進行，這時在左側滴加AgNO3，Ag＋＋I－===AgI↓，I－濃度減小后反應逆向進行，a電極發(fā)生I2＋2e－===2I－，a為正極，b電極發(fā)生Fe2＋－e－===Fe3＋，b為負極，所以B、D描述都正確。兩種情況下，鹽橋都是通過離子遷移形成內電路的一部分，所以鹽橋中沒有電子轉移，C描述錯誤。1234563.某學生利用如圖實驗裝置探究鹽橋式原電池的工作原理。按照實驗步驟依次回答下列問題：解析答案(1)導線中電子流向為

(用a、b表示)。解析鋅銅原電池中，鋅比銅活潑，故鋅為負極，銅為正極。原電池中，電子由負極流向正極，故電子的流向為a→b。由a流向b123456(2)寫出裝置中鋅電極上的電極反應式：

。解析

Zn為負極，鋅電極上的電極反應式為Zn－2e－===Zn2＋。解析答案Zn－2e－===Zn2＋123456(3)若裝置中銅電極的質量增加0.64g，則導線中轉移的電子數(shù)目為

(用NA表示)。解析0.64g銅的物質的量為0.01mol，由電極反應式Cu2＋＋2e－===Cu可知，生成1mol銅，轉移2mol電子，故生成0.01mol銅，導線中轉移0.02mol電子，電子數(shù)目為0.02NA。解析答案0.02NA123456(4)裝置的鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時，對鹽橋中的K＋、Cl－的移動方向的表述正確的是

(填字母)。A.鹽橋中的K＋向左側燒杯移動、Cl－向右側燒杯移動B.鹽橋中的K＋向右側燒杯移動、Cl－向左側燒杯移動C.鹽橋中的K＋、Cl－都向左側燒杯移動D.鹽橋中的K＋、Cl－幾乎都不移動解析√答案123456解析左側燒杯中鋅失電子變成鋅離子，使得鋅電極附近帶正電荷，吸引陰離子向左側燒杯移動，右側燒杯中銅離子得到電子變成銅，使得銅電極附近帶負電荷，吸引陽離子向右側燒杯移動，故鹽橋中的K＋向右側燒杯移動、Cl－向左側燒杯移動。故選B。123456題組二化學電源的設計4.近年來有多個品牌的手機電池曾發(fā)生爆炸事故，公眾對電池安全性的重視程度越來越高，燃料電池作為安全性能較好的一類化學電源得到了更快的發(fā)展。一種以聯(lián)氨(N2H4)為燃料的環(huán)保電池工作原理如圖所示，工作時產生穩(wěn)定無污染的物質。下列說法不正確的是123456A.M極生成氮氣且電極附近pH降低B.負極上每消耗1molN2H4，會有4molH＋通過質子交換膜C.正極的電極反應式為：O2＋4H＋＋4e－===2H2OD.d口流出的液體是蒸餾水解析答案√123456解析根據(jù)氫離子的移動方向，電極N為正極，電極M為負極，電極M發(fā)生：N2H4－4e－===N2↑＋4H＋，電極附近pH降低，故A項正確；負極每消耗1molN2H4，轉移4mol電子，會有4molH＋通過質子交換膜，故B項正確；正極是氧氣發(fā)生還原反應，電極反應式為：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故C項正確；根據(jù)題意該燃料電池的電解質為酸性溶液，因此從d口流出的液體是酸性溶液，故D項錯誤。1234565.[2018·溫州市高三選考適應性測試(二模)]某電化學氣敏傳感器的工作原理如圖所示，下列說法不正確的是A.a極為負極B.b極的電極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－C.電解質溶液中的OH－移向a極D.該傳感器工作一段時間后，電解質溶液的pH將變大√解析答案123456解析該傳感器在工作過程中，負極上氨氣失電子生成氮氣，則a為負極，氧氣在正極上得電子生成氫氧根離子，其電池的總反應為4NH3＋3O2===2N2＋6H2O。該傳感器在工作過程中，氨氣失電子生成氮氣，則a為負極，故A正確；氧氣在正極上得電子生成氫氧根離子，b極的電極反應式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正確；堿性條件下，氨氣失電子生成氮氣和水，則a極的電極反應式為2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，消耗OH－，電解質溶液中的OH－移向a極，故C正確；該傳感器在工作過程中總反應為4NH3＋3O2===2N2＋6H2O，所以KOH的物質的量濃度變小，pH值變小，故D錯誤。1234566.(2017·浙江省高三“超級全能生”選考科目8月聯(lián)考)鎳氫電池具有性能好、壽命長等優(yōu)點，其反應原理是NiO(OH)＋MH===NiO＋M＋H2O，MH可理解為儲氫合金M中吸收結合氫原子，下列說法不正確的是A.MH電極是負極B.OH－向MH極移動C.正極的電極反應式：NiO(OH)＋e－===NiO＋OH－D.電子從MH電極流向NiO(OH)電極，經KOH溶液流回MH極解析答案√123456解析根據(jù)反應原理，負極上失電子，化合價升高，即MH電極為負極，故A說法正確；根據(jù)原電池的工作原理，陰離子向負極移動，即OH－移向MH極，故B說法正確；電解質為KOH，根據(jù)反應原理，正極的電極反應式為NiO(OH)＋e－===NiO＋OH－，故C說法正確；根據(jù)原電池的工作原理，電子從負極經外電路流向正極，電解質溶液中只有陰、陽離子的移動，故D說法錯誤。123456電解池、金屬的腐蝕與防護考點四1.電解池的原理(1)電解池①概念：把電能轉化為化學能的裝置。②構成條件a.有與電源相連的兩個電極。b.電解質溶液(或熔融電解質)。c.形成閉合回路。1核心回扣③電極名稱及電極反應式(如圖)陽極氧化陰極還原④電子和離子的移動方向特別提醒電解時，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流，即電子本身不會通過電解質溶液。(2)分析電解過程的思維程序①首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。②再分析電解質水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組(不要忘記水溶液中的H＋和OH－)。③然后排出陰、陽兩極各極的放電順序陰極：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。陽極：活潑電極＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。注意a.陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電。b.最常用、最重要的放電順序：陽極：Cl－＞OH－；陰極：Ag＋＞Cu2＋＞H＋。c.電解水溶液時，K＋～Al3＋不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。④分析電極反應，判斷電極產物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。⑤最后寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。(3)利用電解的思維程序書寫電極反應式和總反應式①用惰性電極電解AgNO3溶液陽極反應式：

；陰極反應式：

；總反應離子方程式：

。4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋)4Ag＋＋4e－===4Ag②用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應式：

；陰極反應式：

；總反應離子方程式：

。③用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應式：

；陰極反應式：

；總反應化學方程式：

。2Cl－－2e－===Cl2↑2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)④用鐵作電極電解NaOH溶液陽極反應式：

；陰極反應式：

；總反應離子方程式：

。Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)22H2O＋2e－===H2↑＋2OH－歸納總結1.做到“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2＋)。(2)二看介質，介質是否參與電極反應。(3)三看電解質狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。2.規(guī)避“三個”失分點(1)書寫電解池中電極反應式時，一般以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉移數(shù)目相同，且應注明條件“通電”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中位于H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。2.電解原理的應用(1)電解飽和食鹽水①電極反應式陽極：

(

反應)陰極：

(

反應)②總反應方程式：③應用：氯堿工業(yè)制

、

和

。2Cl－－2e－===Cl2↑氧化還原2H＋＋2e－===H2↑燒堿氯氣氫氣(2)電鍍下圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題：①鍍件作

極，鍍層金屬銀作

極。②電解質溶液是

。③電極反應式：陽極：

；陰極：

。④特點：

極溶解，

極沉積，電鍍液的濃度

。陰陽AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液Ag－e－===Ag＋Ag＋＋e－===Ag陽陰不變(3)電解精煉銅①電極材料：陽極為

；陰極為

。②電解質溶液：含Cu2＋的鹽溶液。③電極反應式：陽極：

、

、

、

；陰極：

。粗銅純銅Zn－2e－===Zn2＋Fe－2e－===Fe2＋Ni－2e－===Ni2＋Cu－2e－===Cu2＋Cu2＋＋2e－===Cu(4)電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等。①冶煉鈉2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑電極反應式：陽極：

；陰極：

。2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na②冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑電極反應式：陽極：

；陰極：

。3.金屬的腐蝕與防護(1)金屬腐蝕的本質金屬原子

變?yōu)?/p>

，金屬發(fā)生

。6O2－－12e－===3O2↑4Al3＋＋12e－===4Al失去電子金屬陽離子氧化反應(2)金屬腐蝕的類型①化學腐蝕與電化學腐蝕類型化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟

接觸不純金屬或合金跟

接觸現(xiàn)象

電流產生

電流產生本質金屬被_____較活潑金屬被_____聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，

腐蝕更普遍其他物質直接電解質溶液無有微弱氧化氧化電化學②析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性電極反應負極________________正極_________________________________________總反應式______________________________________________

更普遍Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2吸氧腐蝕(3)金屬的防護①電化學防護犧牲陽極的陰極保護法——原電池原理a.負極：比被保護金屬活潑的金屬；b.正極：被保護的金屬設備。外加電流的陰極保護法——電解原理a.陰極：被保護的金屬設備；b.陽極：惰性金屬或石墨。②改變金屬的內部結構，如制成合金、不銹鋼等。③加防護層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。2題組集訓題組一電解原理應用1.(2018·浙江省“七彩陽光”聯(lián)盟高三上學期期初聯(lián)考)堿液吸收方法也是處理氮氧化物的常用方法，將氫氧化鈉溶液脫硝得到的NaNO2、NaNO3的混合液和NaOH溶液分別加到下圖所示的電解槽中進行電解可以進一步處理成無害物質N2排放。A室產生N2的電極反應式是____________________________

。答案123452.電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。解析答案陽極的電極反應式為：

，陰極產生的物質A的化學式為：

。H212345123453.氯氣含量檢測儀工作原理示意圖如下：解析答案Cl2在Pt電極放電的電極反應是

。

解析Cl2在Pt電極放電生成氯離子，與銀離子結合成氯化銀，從而檢測氯氣，電極反應為Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl。Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl12345解析題組二金屬腐蝕與防護4.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(jù)環(huán)境條件變化進行調整答案√12345解析鋼管樁接電源的負極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；C項，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。123455.(2017·溫州中學期中)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎。請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護過程中的有關問題。(1)鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕為鐵銹(Fe2O3·xH2O)，寫出鐵發(fā)生電化學腐蝕時正極的電極反應(中性環(huán)境)：

。解析鋼鐵在中性環(huán)境下發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣放電：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。解析答案O2＋4e－＋2H2O===4OH－12345(2)生產中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應的離子方程式為

。解析鐵銹和鹽酸反應生成鐵離子，鐵離子和Fe發(fā)生氧化還原反應生成亞鐵離子，離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。解析答案2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋12345(3)下列各個裝置中鐵棒被腐蝕由難到易的順序是

(填字母)。解析A.DBCA B.ABCDC.DBAC D.BCAD答案√12345解析C裝置是鐵的正常的腐蝕；A裝置中，鐵作負極，腐蝕速率加快；B、D裝置中，鐵均被保護，但由于外加電源的陰極保護法比犧牲陽極的陰極保護法更有效，故鐵棒被腐蝕由難到易的順序是DBCA。12345(4)在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖所示：請回答：B電極對應的金屬是

(寫元素名稱)，A電極的電極反應式是

。解析答案解析電鍍時，鍍層Cu作陽極、鍍件Fe作陰極，所以B電極的材料是鐵，陽極的電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋。鐵Cu－2e－===Cu2＋12345三年選考五次真題(一)熱化學1.(2018·浙江4月選考，21)氫鹵酸的能量關系如圖所示，下列說法正確的是答案解析A.已知HF氣體溶于水放熱，則HF的ΔH1<0B.相同條件下，HCl的ΔH2比HBr的小C.相同條件下，HCl的(ΔH3＋ΔH4)比HI的大D.一定條件下，氣態(tài)原子生成1molH—X鍵放出akJ能量，則該條件下ΔH2＝akJ·mol－1√123456789101112131415161718解析A項，由HF(aq)生成HF(g)，需吸熱，所以ΔH1＞0；B項，由于HCl的鍵能大于HBr的鍵能，所以HCl的ΔH2應大于HBr的ΔH2；C項，ΔH3＋ΔH4是H＋(aq)―→H(g)的過程，ΔH3＋ΔH4都一樣大。1234567891011121314151617182.(2017·浙江11月選考，19)根據(jù)Ca(OH)2/CaO體系的能量循環(huán)圖：答案解析下列說法正確的是A.ΔH5＞0B.ΔH1＋ΔH2＝0C.ΔH3＝ΔH4＋ΔH5D.ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0√123456789101112131415161718解析根據(jù)氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放熱，故A錯誤；由轉化關系圖可知ΔH1＋ΔH2≠0，故B錯誤；由轉化關系圖可知ΔH3≠ΔH4＋ΔH5，故C錯誤；由轉化關系圖可知，經過一個循環(huán)之后回到原始狀態(tài)，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0，故D正確。1234567891011121314151617183.(2017·浙江4月選考，9)下列物質放入水中，會顯著放熱的是A.食鹽

B.蔗糖

C.酒精

D.生石灰答案√1234567891011121314151617184.(2017·浙江4月選考，19)已知斷裂1molH2(g)中的H—H鍵需要吸收436.4kJ的能量，斷裂1molO2(g)中的共價鍵需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O鍵能放出462.8kJ的能量。下列說法正確的是A.斷裂1molH2O中的化學鍵需要吸收925.6kJ的能量B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－480.4kJ·mol－1

C.2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)

ΔH＝471.6kJ·mol－1D.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－240.2kJ·mol－1答案解析√123456789101112131415161718解析未說明1molH2O的狀態(tài)，不能計算能量變化，A錯誤；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH