2024屆高考化學總復習課件第六章化學反應與能量課件

第一節(jié)化學能與熱能

1.認識化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。2.認識物質具有能量，認識吸熱反應與放熱反應，知道化學反應可以實現(xiàn)化學能與其他能量形式的轉化。3.能量的轉化遵循能量守恒定律，知道內能是體系內物質各種能量的總和，受溫度、壓強、物質聚集狀態(tài)的影響。4.認識化學能與熱能的相互轉化，能進行反應焓變的簡單計算，能用熱化學方程式表示反應中的能量變化，能運用反應焓變合理選擇和利用化學反應。5.了解蓋斯定律及其簡單應用。目錄CONTENTS1.夯實·必備知識2.突破·關鍵能力3.形成·學科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價值5.評價·核心素養(yǎng)01夯實·必備知識

考點一

焓變

反應熱1.反應熱和焓變（1）反應熱：在等溫條件下，化學反應體系向

環(huán)境釋放

?或從

環(huán)境吸收

?的熱量，稱為化學反應的熱效應，簡稱反應熱。（2）焓變：在等壓條件下進行的化學反應，其反應熱等于反應的焓變，其符號為

ΔH

?，單位是

kJ/mol

?（或kJ·mol－1）。環(huán)境釋放

環(huán)境吸收

ΔH

kJ/mol

2.吸熱反應和放熱反應（1）從能量高低角度理解（2）從化學鍵角度理解（3）常見的吸熱反應和放熱反應吸熱反應（ΔH＞0）放熱反應（ΔH＜0）①Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl的反應②大多數(shù)的分解反應③弱電解質的電離④鹽類水解⑤C和H2O（g）、C和CO2的反應①中和反應②燃燒反應③金屬與酸或氧氣的反應④鋁熱反應⑤酸性氧化物或堿性氧化物與水的反應⑥大多數(shù)的化合反應3.熱化學方程式（1）意義

物質

能量

2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時放出571.6kJ的熱量

（2）書寫1.正誤判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）化學變化中的能量變化都是化學能和熱能間的相互轉化。（

）答案：×

（2）伴有能量變化的物質變化都是化學變化。（

）答案：×

（3）需加熱才能進行的反應是吸熱反應，不需加熱就能進行的反應是放熱反應。（

）答案：×

答案：×

答案：√

2.根據(jù)如圖所示的反應，回答下列問題：（1）該反應是放熱反應，還是吸熱反應？

?。

答案：放熱反應

（2）反應的ΔH＝

?。

答案：－bkJ·mol－1

（3）反應的活化能為

?。

答案：akJ·mol－1（4）試在如圖中用虛線表示在反應中使用催化劑后活化能的變化情況。答案：3.我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注?？芍簹庾儞Q的ΔH

?0（填“大于”“等于”或“小于”）。該歷程中最大能壘（活化能）E正＝

?eV，寫出該步驟的化學方程式

?。

4.依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。（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

?。

（3）NaBH4（s）與H2O（l）反應生成NaBO2（s）和H2（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

?。

“五審法”正確判斷、書寫熱化學方程式考點二

燃燒熱和中和反應反應熱1.燃燒熱和中和反應反應熱的比較燃燒熱中和反應反應熱相同點能量變化放熱ΔH及其單位ΔH

＜

?0，單位均為kJ·mol－1＜

燃燒熱中和反應反應熱不同點反應物的量

1mol

?不一定為1mol生成物的量不確定生成物水為

1mol

?反應熱含義在101kPa時，

1mol

?純物質

完全燃燒

?生成指定產物時所放出的熱量在稀溶液里，強酸與強堿發(fā)生中和反應生成

1ol

?水時所放出的熱量表示方法燃燒熱為akJ·mol－1或ΔH＝－akJ·mol－1（a＞0）強酸與強堿在稀溶液中反應的中和熱為57.3kJ·mol－1或ΔH＝

－57.3kJ·mol－1?1mol

1mol

1mol

完全燃燒

1mol

－57.3kJ·mol－1

｜注意｜

燃燒熱中元素所對應的指定產物：C→CO2（g），H→H2O（l），S→SO2（g），N→N2（g）等。2.中和反應反應熱的測定（以稀鹽酸與稀NaOH溶液反應為例）（1）測定原理通過量熱計測得體系在反應前后的溫度變化，再利用有關物質的比熱容計算反應熱。（2）實驗步驟及裝置實驗裝置實驗步驟①測量反應物的溫度②測量反應后體系溫度（記錄反應后體系的

高

?溫度）③重復上述步驟①至步驟②兩次大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應生成1molH2O時，放出

57.3

?kJ的熱量最高

57.3

（3）注意事項①為保證酸被完全中和，采取的措施是

堿稍過量

?。②因為弱酸或弱堿存在電離平衡，電離過程需要吸熱，實驗中若使用弱酸或弱堿則測得的反應熱數(shù)值

偏小

?。堿稍過量

偏小

3.能源1.25℃、101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的中和反應反應熱為57.3kJ·mol－1，辛烷的燃燒熱為5518kJ·mol－1。下列熱化學方程式書寫正確的是（

）

解析：B

A項，所列熱化學方程式中有兩個錯誤，一是中和反應反應熱是指反應生成1

mol

H2O（l）時的反應熱，二是當有BaSO4沉淀生成時，反應放出的熱量會增加，生成1

mol

H2O（l）時放出的熱量大于57.3

kJ，錯誤；C項，燃燒熱是指在101

kPa時1

mol

純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量，產物中的水應為液態(tài)水，錯誤；D項，當2

mol辛烷完全燃燒時，放出的熱量為11

036

kJ，且辛烷應為液態(tài)，錯誤。2.利用如圖所示裝置測定中和反應反應熱的實驗步驟如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液的最高溫度?；卮鹣铝袉栴}：（1）NaOH溶液稍過量的原因是

?。答案：確保鹽酸被完全中和

（2）倒入NaOH溶液的正確操作是

?（填字母，下同）。

A.沿玻璃棒緩慢倒入答案：D

答案：C（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是

?。

A.用溫度計小心攪拌B.揭開杯蓋用玻璃棒攪拌C.輕輕地振蕩燒杯D.用套在溫度計上的玻璃攪拌器輕輕地攪動B.分三次倒入C.一次迅速倒入（4）現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為

?。

解析：稀氫氧化鈉溶液和稀氫氧化鈣溶液中溶質都完全電離，它們的中和反應反應熱相同，稀氨水中的溶質是弱電解質，它與鹽酸的反應中一水合氨的電離要吸收熱量，故反應熱的數(shù)值要小一些。答案：ΔH1＝ΔH2＜ΔH3

（5）假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反應后生成溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1。為了計算中和反應反應熱，某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和反應反應熱ΔH＝

?（結果保留一位小數(shù)）。

答案：－51.8kJ·mol－1考點三

蓋斯定律

反應熱的計算與比較1.蓋斯定律（1）內容：一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。即：在一定條件下，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。（2）意義：間接計算某些反應的反應熱。2.反應熱的計算（1）利用熱化學方程式進行有關計算根據(jù)已知的熱化學方程式和已知的反應物或生成物的物質的量或反應吸收或放出的熱量，可以把反應熱當作“產物”，計算反應放出或吸收的熱量。（2）根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計算反應放出的熱量計算公式：Q＝燃燒熱×n（可燃物的物質的量）（3）根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算焓變若反應物舊化學鍵斷裂吸收能量E1，生成物新化學鍵形成放出能量E2，則反應的ΔH＝E1－E2。（4）利用蓋斯定律計算反應熱熱化學方程式焓變之間的關系ΔH1＝

aΔH2

?ΔH1＝

－ΔH2

?ΔH＝

ΔH1＋ΔH2

?aΔH2

－ΔH2

ΔH1＋ΔH2

3.反應熱大小的比較（1）根據(jù)反應物的量的大小關系比較反應焓變的大小

反應②中H2的量更多，因此放熱更多，故ΔH1

＞

?ΔH2。（2）根據(jù)反應進行的程度大小比較反應焓變的大小

反應④中，C完全燃燒，放熱更

多

?，故ΔH3

＞

?ΔH4。＞

多

＞

（3）根據(jù)反應物或生成物的狀態(tài)比較反應焓變的大小

（4）根據(jù)特殊反應的焓變情況比較反應焓變的大小

已知鋁熱反應為

放熱反應

?，ΔH＝ΔH7－ΔH8

＜

?0，故ΔH7

＜

?ΔH8。＜

＜

放熱反應

＜

＜

共價鍵C—OH—ON—HC—N鍵能/kJ·mol－1351463393293則該反應的ΔH＝

?kJ·mol－1。

解析：反應熱等于斷裂舊化學鍵吸收的能量減去形成新化學鍵釋放的能量，故ΔH＝351

kJ·mol－1＋393

kJ·mol－1－293

kJ·mol－1－463

kJ·mol－1＝－12

kJ·mol－1。答案：－12

ΔH3＝＋183kJ·mol－1

答案：－750

ΔH2＝＋68kJ·mol－12.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℃時，相關物質的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：物質H2（g）C（石墨，s）C6H6（l）燃燒熱ΔH/（kJ·mol－1）－285.8－393.5－3267.5則25℃時H2（g）和C（石墨，s）生成C6H6（l）的熱化學方程式為

?。

?。

02突破·關鍵能力

蓋斯定律在反應熱計算中的應用1.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用。已知下列反應的熱化學方程式：

ΔH1＝－1036kJ·mol－1

ΔH2＝94kJ·mol－1

ΔH3＝－484kJ·mol－1

答案：＋1702.已知：

ΔH1＝－65.17kJ·mol－1

ΔH2＝－16.73kJ·mol－1

答案：－911.9

1.利用蓋斯定律計算反應熱的“思維步驟”2.運用蓋斯定律計算反應熱的“注意事項”（1）熱化學方程式乘以某一個數(shù)時，反應熱的數(shù)值必須也乘上該數(shù)。（2）熱化學方程式相加減時，物質之間相加減，反應熱也必須相加減。（3）將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH的“＋”“－”隨之改變，但數(shù)值不變。

1.工業(yè)生產中硫、氮、碳的氧化物排放都會導致嚴重環(huán)境問題，對這些物質需要進行綜合利用。用CH4催化還原煤燃燒產生的氮氧化物，可以消除污染。已知：

寫出CH4催化還原N2O4（g）生成CO2、N2和H2O（g）的熱化學方程式

?。

已知下列兩個反應，

ΔH2＝－1218kJ·mol－1則ΔH＝

?。

答案：－210kJ·mol－13.次氯酸鈉氧化法可以制備Na2FeO4。

ΔH＝akJ·mol－1

ΔH＝bkJ·mol－1

03形成·學科素養(yǎng)

1.根據(jù)下表中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)，回答下列問題：某些物質的燃燒熱（25℃，101kPa）名稱化學式（聚集狀態(tài)）ΔH/（kJ·mol－1）石墨C（s）－393.5金剛石C（s）－395氫氣H2（g）－285.8一氧化碳CO（g）－283.0甲烷CH4（g）－890.3乙醇CH3CH2OH（l）－1366.8（1）“標準狀況下，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時，釋放出的能量為285.8kJ”，這種說法是否正確？為什么？答案：否。在25℃，101kPa下，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時，釋放出的能量為285.8kJ，標準狀況是0℃，101kPa，條件不同，釋放的能量也不相同。（2）石墨（s）和金剛石（s）都是由碳原子構成的，它們的燃燒熱相同嗎？為什么？答案：不相同，因為石墨（s）和金剛石（s）的結構不同，所具有的能量不同。（3）你能寫出表示甲烷、乙醇燃燒熱的熱化學方程式嗎？

（4）氫能是一種理想的綠色能源，有可能成為人類未來的主要能源。請計算相同質量的氫氣、甲烷、乙醇在25℃和101kPa時完全燃燒放出的熱量，據(jù)此說明氫氣作為能源的優(yōu)點。答案：根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)進行計算，在25℃和101kPa時，質量均為1g的氫氣、甲烷和乙醇燃燒時所放出的熱量分別為142.9kJ、55.6kJ和29.7kJ，所以相同質量的上述三種物質，氫氣完全燃燒后放出熱量最多，同時，氫氣的燃燒產物無污染，這些都是氫氣作為能源的優(yōu)點。2.肼（N2H4）是一種良好的火箭推進劑，其與適當?shù)难趸瘎ㄈ邕^氧化氫、氧氣等）配合，可組成比沖最高的可貯存液體推進劑。（1）液態(tài)肼和液態(tài)過氧化氫混合反應時，即產生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。若每生成1molN2，放出642kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式為

?，

消耗16g液態(tài)肼放出的熱量為

?。

化學鍵

N—NN—HO—H鍵能/（kJ·mol－1）

193391497463

答案：946kJ·mol－1

632kJ·mol－1

04體現(xiàn)·核心價值1.（2022·湖南高考·改編）反應物（S）轉化為產物（P或P·Z）的能量與反應進程的關系如圖所示：下列有關四種不同反應進程的說法正確的是（

）A.進程Ⅰ是吸熱反應B.平衡時P的產率：Ⅱ＞ⅠC.生成P的速率：Ⅲ＞ⅡD.進程Ⅳ中，Z沒有催化作用解析：D

2.（2022·浙江6月選考）標準狀態(tài)下，下列物質氣態(tài)時的相對能量如下表：物質/gOHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/（kJ·mol－1）249218391000－136－242

A.H2的鍵能為436kJ·mol－1B.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：HOO＜H2O2

ΔH＝－143kJ·mol－1解析：C

由氣態(tài)時H、H2的相對能量可知，H2的鍵能為218

kJ·mol－1×2＝436

kJ·mol－1，A項正確；由表格中數(shù)據(jù)可知O2的鍵能為249

kJ·mol－1×2＝498

kJ·mol－1，而H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214

kJ·mol－1，214

kJ·mol－1×2＜498

kJ·mol－1，B項正確；HOO中解離氧氧單鍵所需能量為249

kJ·mol－1＋39

kJ·mol－1－10

kJ·mol－1＝278

kJ·mol－1，H2O2中解離氧氧單鍵所需能量為214

kJ·mol－1，C項錯誤；ΔH＝－136

kJ·mol－1＋242

kJ·mol－1－249

kJ·mol－1＝－143

kJ·mol－1，D項正確。3.（2021·浙江6月選考）相同溫度和壓強下，關于反應的ΔH，下列判斷正確的是（

）

A.ΔH1＞0，ΔH2＞0B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH1＞ΔH2，ΔH3＞ΔH2D.ΔH2＝ΔH3＋ΔH4解析：C

一般的烯烴與氫氣發(fā)生的加成反應為放熱反應，但是，由于苯環(huán)結構的特殊性決定了苯環(huán)結構的穩(wěn)定性，苯與氫氣發(fā)生加成反應生成1，3－環(huán)己二烯時，破壞了苯環(huán)結構的穩(wěn)定性，因此該反應為吸熱反應。環(huán)己烯、1，3－環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應均為放熱反應，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正確；苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的共價鍵，因此，其與氫氣完全加成的反應熱不等于環(huán)己烯、1，3－環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應的反應熱之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B不正確；環(huán)己烯、1，3－環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應均為放熱反應，ΔH1＜0，ΔH2＜0，由于1

mol

1，3－環(huán)己二烯與氫氣完全加成后消耗的氫氣是等量環(huán)己烯的2倍，故其放出的熱量更多，則ΔH1＞ΔH2，苯與氫氣發(fā)生加成反應生成1，3－環(huán)己二烯的反應為吸熱反應（ΔH4＞0），根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應熱ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH3＞ΔH2，C正確；根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應熱ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH2＝ΔH3－ΔH4，D不正確。4.（2021·湖南高考）鐵的配合物離子（用[L—Fe—H]＋表示）催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是（

）B.H＋濃度過大或者過小，均導致反應速率降低C.該催化循環(huán)中Fe元素的化合價發(fā)生了變化D.該過程的總反應速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定解析：D

分析題給反應機理圖，可知該過程的反應物為HCOOH，生成物為CO2和H2，則該過程的總反應為HCOOH

CO2↑＋H2↑，A正確；H＋濃度過大，抑制HCOOH的電離，HCOO－濃度減小，會降低Ⅰ→Ⅱ步驟的反應速率，H＋濃度過小，會降低Ⅲ→Ⅳ步驟反應速率，故H＋濃度過大或者過小，均會導致反應速率降低，B正確；Ⅰ→Ⅱ中鐵與O元素形成共價鍵，則在

與

[L—Fe—H]＋中鐵的化合價不同，C正確；由相對能量的變化情況圖可以得出，該反應過程中的Ⅳ→Ⅰ步驟的活化能Ea＝86.1

kJ·mol－1，為該反應進程中的最大活化能，故該過程的決速步驟為Ⅳ→Ⅰ步驟，D錯誤。5.（2022·廣東高考）鉻及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應用。Cr2O3催化丙烷脫氫過程中，部分反應歷程如圖，X（g）→Y（g）過程的焓變?yōu)?/p>

————————————————————————————

?

（列式表示）。解析：從圖像看，Y（g）的能量比X（g）的高，則X（g）轉化為Y（g）

的反應為吸熱反應，焓變?yōu)檎担磻步洑v三個過程，均為吸熱過程，第一個過程的焓變?yōu)椋‥1－E2），第二個過程的焓變?yōu)棣，第三個過程的焓變?yōu)椋‥3－E4），根據(jù)蓋斯定律，將三個過程的焓變相加即為X（g）轉化為Y（g）過程的焓變。答案：（E1－E2）＋（E3－E4）＋ΔH05評價·核心素養(yǎng)

一、選擇題：本題包括12個小題，每小題僅有1個選項符合題意。1.南梁陶弘景在《本草經集注》中記載了石灰的制法與性質：“近山生石，青白色；作灶燒竟，以水沃之，即熱蒸而解。”下列有關說法不正確的是（

）A.“青白色石”主要成分是CaCO3解析：D

A項，由題意可知，“青白色石”的主要成分是受熱能發(fā)生分解的碳酸鈣，正確；B項，“作灶燒竟”的過程為碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣和二氧化碳，正確；C項，“以水沃之”的過程為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，反應中會放出大量的熱，正確；D項，“熱蒸而解”表明生石灰與水反應生成氫氧化鈣，錯誤。B.“作灶燒竟”過程發(fā)生分解反應C.“以水沃之”過程放出大量的熱D.“熱蒸而解”表明石灰受熱溶解

A.相同條件下，1，3－丁二烯比1，2－丁二烯穩(wěn)定B.曲線a對應的活化能高于曲線bC.1，2－丁二烯轉化成1，3－丁二烯的反應是放熱反應D.加入催化劑，反應的反應熱（ΔH）減小解析：D

根據(jù)圖示可知，在相同條件下，1，3－丁二烯比1，2－丁二烯的能量更低，故1，3－丁二烯比1，2－丁二烯更穩(wěn)定，A正確；使用催化劑能夠降低反應的活化能，使反應在較低條件下發(fā)生，因而反應速率加快，根據(jù)圖示可知曲線a對應的活化能高于使用催化劑時曲線b的活化能，B正確；由于1，2－丁二烯比1，3－丁二烯的能量高，故1，2－丁二烯轉化成1，3－丁二烯時會放出熱量，該反應是放熱反應，C正確；加入催化劑，只能改變反應途徑，降低反應的活化能，但不能改變反應物、生成物的能量，因此反應的反應熱（ΔH）不變，D錯誤。

下列關于上述反應焓變的判斷正確的是（

）A.ΔH1＜0，ΔH3＞0 B.ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3

C.ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D.ΔH3＝ΔH4＋ΔH5

4.乙烯與水加成制備乙醇的能量變化過程如圖所示。下列說法不正確的是（

）A.反應①中有

斷裂B.反應①和反應②均為放熱反應ΔH＝（E1－E2＋E3－E4）kJ·mol－1D.H2SO4是該合成過程的催化劑，可提高反應物的平衡轉化率

5.某科研人員用下列流程實現(xiàn)了太陽能的轉化與存儲。

則能表示S（s）的燃燒熱的熱化學方程式中的ΔH為（

）A.－297kJ·mol－1B.－605kJ·mol－1C.＋43kJ·mol－1D.－43kJ·mol－1

6.氫鹵酸的能量關系如圖所示，下列說法正確的是（

）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放出akJ能量，則該條件下ΔH2＝

＋akJ·mol－1

A.＋28.7B.＋88.8C.－88.8D.－117.5

A.1molC2H4（g）與1molH2（g）具有的能量之和小于1molC2H6（g）的能量B.過渡態(tài)物質的穩(wěn)定性：過渡態(tài)1＞過渡態(tài)2C.該反應的焓變：ΔH＝－129.6kJ·mol－1

9.如圖是金屬鎂和鹵素反應的能量變化圖（反應物和產物均為298K時的穩(wěn)定狀態(tài)），下列說法不正確的是（

）A.MgBr2與Cl2反應的ΔH＜0B.MgI2中Mg2＋與I－間的作用力小于MgF2中Mg2＋與F－間的作用力C.化合物的熱穩(wěn)定性順序為：MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2

10.已知：在標準壓強（100kPa）、298K，由最穩(wěn)定的單質合成1mol物質B的反應焓變，叫做物質B的標準摩爾生成焓，用ΔH（kJ·mol－1）表示。有關物質的ΔH有如圖所示關系。下列有關判斷正確的是（

）A.2molNO（g）的鍵能大于1molN2（g）與1molO2（g）的鍵能之和B.H2O（l）的ΔH＞－241.8kJ·mol－1C.N2H4（l）標準燃燒熱為534.2kJ·mol－1D.NH3比N2H4穩(wěn)定

11.工業(yè)上常利用CO2和NH3合成尿素[CO（NH2）2]，該可逆反應分兩步進行，整個過程中的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是（

）A.NH2COONH4為合成尿素反應的中間產物B.反應Ⅰ逆反應的活化能＞反應Ⅱ正反應的活化能C.反應Ⅱ在熱力學上進行趨勢較小

12.碳酸二甲酯DMC（

）是一種低毒、性能優(yōu)良的有機合成中間體，科學家提出了新的合成方案（吸附在催化劑表面上的物種用*標注），反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是（

）A.HO·降低了反應的活化能C.過程中既有H—O的斷裂，又有H—O的形成D.吸附和脫附過程中共吸收48.1eV的能量

二、非選擇題：本題包括3個小題。13.如圖中：E1＝134kJ·mol－1，E2＝368kJ·mol－1，根據(jù)要求回答問題：（1）如圖是1molNO2（g）和1molCO（g）反應生成CO2（g）和NO（g）過程中的能量變化示意圖，若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E1的變化是

?（填“增大”“減小”或“不變”，下同），ΔH的變化是

?。請寫出NO2（g）和CO（g）反應生成CO2（g）和NO（g）的熱化學方程式：

?。

ΔH＝－192.9kJ·mol－1

解析：觀察熱化學方程式，利用蓋斯定律，將所給熱化學方程式作如下運算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸氣燃燒的熱化學方程式。（2）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下：

ΔH＝＋49.0kJ·mol－1

ΔH＝－566.0kJ·mol－1

請寫出1mol甲醇不完全燃燒生成1mol一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：

?。

（3）已知在常溫常壓下：

14.氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究重點。Ⅰ.已知：4HCl（g）＋O2（g）

2Cl2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－115.6kJ·mol－1

ΔH＝－184kJ·mol－1（1）H2與O2反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式是

?。

（2）斷開1molH—O所需能量為

?kJ。

ΔH＝＋206.2kJ·mol－1 ①

ΔH＝＋247.4kJ·mol－1 ②又知CH4的燃燒熱為890.3kJ·mol－1。

答案：462.9

ΔH＝－890.3kJ·mol－1

ΔH＝＋165.0kJ·mol－1（5）高溫下H2O可分解生成分子或原子。高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。圖中A、B表示的物質依次是

?，等物質的量的A、H2化學能較低的物質是

?。

解析：觀察圖像信息知，高溫時水先分解生成H2、O2，然后兩種單質分子可繼續(xù)分解成氫原子、氧原子，由于氫原子比氧原子多，故A是氫原子，B是氧原子。氫氣分子分解成氫原子時需要吸收能量，故化學能較低的物質是氫氣分子。答案：H、O（或氫原子、氧原子）

H215.CH4在光照條件下與Cl2反應，可得到各種氯代甲烷。（1）生成CH3Cl的化學方程式是

?。

解析：甲烷與氯氣發(fā)生取代反應生成CH3Cl和HCl，化學方程式是CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl。答案：CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl（2）CH4氯代的機理為自由基（帶有單電子的原子或原子團，如Cl·、·CH3）反應，包括以下幾步：Ⅰ.鏈引發(fā)Ⅱ.鏈傳遞Ⅲ.鏈終止Cl2

2Cl·①寫出由CH3Cl生成CH2Cl2過程中鏈傳遞的方程式：

?、

?。

已知：25℃，101kPa時，CH4中C—H和HCl中H—Cl的鍵能分別是439kJ·mol－1和431kJ·mol－1。a.當X為Cl時，ΔH＝

?kJ·mol－1。

b.若X依次為F、Cl、Br、I，ΔH隨著原子序數(shù)增大逐漸

?（填“增大”或“減小”），結合原子結構解釋原因：

?。

③探究光照對CH4與Cl2反應的影響，實驗如表。編號操作結果A將Cl2與CH4混合后，光照得到氯代甲烷B將Cl2先用光照，然后迅速在黑暗中與CH4混合得到氯代甲烷C將Cl2先用光照，然后在黑暗中放置一段時間，再與CH4混合幾乎無氯代甲烷D將CH4先用光照，然后迅速在黑暗中與Cl2混合幾乎無氯代甲烷a.由B和D得出的結論是

?。

b.依據(jù)上述機理，解釋C中幾乎沒有氯代甲烷的原因：

?。

（3）丙烷氯代反應中鏈傳遞的一步反應能量變化如圖。推知—CH3中C—H鍵能比

中C—H鍵能

?（填“大”或“小”）。

答案：大感謝您的觀看！第六章化學反應與能量第二節(jié)原電池化學電源

1.以原電池為例認識化學能可以轉化為電能，從氧化還原反應的角度認識原電池的工作原理，能設計簡單的原電池。2.體會提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高純清潔燃料和研制新型電池的重要性。3.認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用，了解原電池及其常見化學電源的工作原理；能利用相關信息分析化學電源的工作原理，開發(fā)新型電池。目錄CONTENTS1.夯實·必備知識2.突破·關鍵能力3.形成·學科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價值5.評價·核心素養(yǎng)01夯實·必備知識

考點一

原電池原理1.原電池的概念把

化學能

?轉化為

電能

?的裝置，其本質是發(fā)生了

氧化還原反應

?。2.原電池的構成條件（1）有兩個

活潑性不同

?的電極（常見為金屬或石墨）。（2）將電極插入

電解質溶液

?或熔融電解質中。（3）兩電極間構成

閉合回路

?（兩電極接觸或用導線連接）。（4）能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應。化學能

電能

氧化還原反應

活潑性不同

電解質溶液

閉合回路

3.原電池的工作原理如圖是Cu－Zn原電池裝置：電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應反應類型

氧化反應

還原反應

?電子流向由Zn片沿導線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，K＋移向

正

?極，Cl－移向

負

?極鹽橋作用①連接內電路，形成閉合回路；②平衡電荷，使原電池不斷產生電流

氧化反應

還原反應

正

負

4.原電池原理的應用（1）設計制作化學電源（2）加快化學反應速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應，形成原電池時會使反應速率

增大

?。如在Zn與稀硫酸反應時加入少量CuSO4

溶液構成原電池，反應速率

增大

?。（3）比較金屬的活動性強弱原電池中，一般活潑性強的金屬作

負極

?，而活潑性弱的金屬（或非金屬導體）作

正極

?。（4）用于金屬的防護使需要保護的金屬制品作原電池

正極

?而受到保護。例如：要保護一個鐵質的輸水管道或鋼鐵橋梁，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的

負極

?。增大

增大

負極

正極

正極

負極

1.正誤判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）構成原電池正極和負極的材料必須是金屬。（

）答案：×

（2）原電池工作時，溶液中的陽離子向負極移動，鹽橋中的陽離子向正極移動。（

）答案：×

（3）在鋅銅原電池中，因為有電子通過電解質溶液形成閉合回路，所以有電流產生。（

）答案：×

（4）兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極，活潑金屬一定作負極。（

）答案：×

（5）在原電池中，正極本身一定不參與電極反應，負極本身一定要發(fā)生氧化反應。（

）答案：×

答案：×2.與甲、乙兩套裝置有關的下列說法正確的是（

）A.甲、乙裝置中，鋅棒均作負極，發(fā)生氧化反應B.甲中鋅棒直接與稀H2SO4接觸，故甲生成氣泡的速率更快C.甲、乙裝置的電解質溶液中，陽離子均向碳棒定向遷移D.乙中鹽橋設計的優(yōu)點是迅速平衡電荷，提高電池效率解析：D

A項，甲裝置沒形成閉合電路，甲不是原電池，錯誤；B項，甲中鋅棒直接與稀H2SO4接觸，發(fā)生化學腐蝕，乙中構成了原電池，負極失去電子的速率加快，因此正極放出氫氣的速率增大，錯誤；C項，甲不是原電池，乙中構成了原電池，只有乙裝置的電解質溶液中的陽離子向碳棒移動，錯誤；D項，鹽橋中離子的定向遷移構成了電流通路，鹽橋既可溝通兩方溶液，又能阻止反應物的直接接觸，迅速平衡電荷，使由它連接的兩溶液保持電中性，提高電池效率，正確。3.有a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下：實驗裝置部分實驗現(xiàn)象a極質量減少；b極質量增加b極有氣體產生；c極無變化d極溶解；c極有氣體產生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是（

）A.a＞b＞c＞dB.b＞c＞d＞aC.d＞a＞b＞cD.a＞b＞d＞c解析：C

把四個實驗從左到右分別編號為①②③④，則由實驗①可知，a作原電池負極，b作原電池正極，金屬活動性：a＞b；由實驗②可知，活動性：b＞c；由實驗③可知，d作原電池負極，c作原電池正極，活動性：d＞c；由實驗④可知，d作原電池負極，a作原電池正極，活動性：d＞a，故金屬活動性順序：d＞a＞b＞c。4.設計原電池裝置證明Fe3＋的氧化性比Cu2＋強。（1）寫出能說明氧化性Fe3＋大于Cu2＋的離子方程式：

?。

（2）若要將上述反應設計成原電池，電極反應式分別是：①負極：

?。

②正極：

?。

（3）在方框中畫出裝置圖，指出電極材料和電解質溶液：①不含鹽橋②含鹽橋答案：①不含鹽橋②含鹽橋1.一次電池只能使用一次，放電后不能再充電復原繼續(xù)使用。（1）堿性鋅錳電池

考點二

化學電源（2）鋅銀電池

2.二次電池放電后可以再充電而反復使用。鉛酸蓄電池總反應：Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。①放電時的反應

②充電時的反應

3.燃料電池（1）氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，其中電解質溶液可以是酸性的，也可以是堿性的。種類酸性堿性負極反應式正極反應式電池總反應式備注燃料電池的電極不參與反應，有很強的催化活性，起導電作用（2）燃料電池常用的燃料H2、CO、烴（如CH4、C2H6）、醇（如CH3OH）、肼（N2H4）等。（3）燃料電池常用的電解質①酸性電解質溶液，如H2SO4溶液；②堿性電解質溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物；④熔融碳酸鹽，如K2CO3等。1.正誤判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）堿性鋅錳電池是一次電池，其中MnO2是催化劑，可使鋅錳電池的比能量更高。（

）答案：×

（2）鉛酸蓄電池在放電過程中，負極質量減小，正極質量增加。（

）答案：×

（3）可充電電池中的放電反應和充電反應互為可逆反應。（

）答案：×

（4）可充電電池充電時，電池的正極應連接外接電源的負極。（

）答案：×

答案：√

（6）燃料電池工作時燃料在電池中燃燒，然后熱能轉化為電能。（

）答案：×2.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解析：B

金屬鈉為負極，負極上發(fā)生失電子的氧化反應，A錯誤；碳納米管為正極，CO2在正極上得電子，發(fā)生還原反應，B正確；放電時，陽離子由負極移向正極，C錯誤；原電池是將化學能轉化為電能的裝置，D錯誤。3.科學家近年發(fā)明了一種新型Zn－CO2水介質電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料。放電時，溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是（

）B.放電時，1molCO2轉化為HCOOH，轉移的電子數(shù)為2molD.充電時，陽極溶液中OH－濃度升高

4.書寫不同環(huán)境下甲烷燃料電池的電極反應式。（1）酸性條件正極反應式：

?；

負極反應式：

?。

（2）堿性條件正極反應式：

?；

負極反應式：

?。

（3）固體電解質（高溫下能傳導O2－）正極反應式：

?；

負極反應式：

?。

（4）熔融碳酸鹽（如熔融K2CO3）環(huán)境下正極反應式：

?；

負極反應式：

?。

02突破·關鍵能力

探析突破新型化學電源1.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圖，下列說法錯誤的是（

）A.海水起電解質溶液作用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解析：B

電池分析海水中含有大量的電解質，A項正確；Li是活潑金屬，作負極，則N極是正極，正極上海水中溶解的O2、CO2等均能放電，B項錯誤；由于Li易與水反應，故玻璃陶瓷應具有良好的防水功能，同時為形成閉合的回路，也應具有傳導離子的功能，C項正確；該電池屬于一次電池，D項正確。

B.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解析：C

由圖可知該裝置為二次電池，放電時O2→Li2O2，Li→Li＋；充電時Li2O2→O2，Li＋→Li，由此寫出的電極反應式如下：電極電極反應式電解池陽極（光催化電極）陰極（金屬鋰）原電池正極（光催化電極）負極（金屬鋰）

1.新型化學電源問題的解答方法（1）根據(jù)總反應方程式分析元素化合價的變化，確定正、負極反應物。（2）注意溶液酸堿性環(huán)境，書寫正、負極反應式。（3）依據(jù)原電池原理或正、負極反應式分析判斷電子、離子的移向，電解質溶液的酸堿性變化。（4）靈活應用守恒法、關系式法進行計算。2.可充電電池題目的解答思路

1.如圖是微電池反應器處理廢水的構造原理裝置。下列說法錯誤的是（

）A.鐵作負極，放電時變成Fe2＋進入溶液B.空氣氧化Fe2＋，進一步產生的膠體有混凝作用C.污染物中的微?？杀粴溲趸F膠體吸附而去除

2.水系鋅離子電池由于具有對環(huán)境友好、成本低等優(yōu)點，被認為是電池工業(yè)的未來，其放電時的工作原理如圖所示。電池進行放電時，MnO2/Ti電極上生成的是ZnMn2O4。下列有關說法錯誤的是（

）A.放電時，H＋向MnO2/Ti電極移動C.充電時，當外電路轉移1mole－時，理論上Zn電極減重32.5g

3.氟離子電池是目前新型電池的一個重要研究方向。某全固態(tài)電解質的氟離子電池工作時的示意圖如圖所示，下列有關說法正確的是（

）A.放電時，a極發(fā)生氧化反應，b極發(fā)生還原反應B.充電時，a極接電源負極，b極接電源正極C.放電時，a電極電勢比b電極低D.充電時，外電路每通過1mole－，固體電解質中有1molF－移動向a極

4.沉積物微生物燃料電池可處理含硫廢水，其工作原理如圖。下列說法中錯誤的是（

）A.碳棒b極電勢比碳棒a極電勢高B.光照強度對電池的輸出功率無影響D.酸性增強不利于菌落存活，工作一段時間后，電池效率降低

03形成·學科素養(yǎng)1.全釩液流電池是一種以釩為活性物質呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。釩電池電能以化學能的方式存儲在不同價態(tài)釩離子的硫酸電解液中，通過外接泵把電解液壓入電池堆體內，在機械動力作用下，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動，采用質子交換膜作為電池組的隔膜，電解質溶液流過電極表面并發(fā)生電化學反應，進行充電和放電。如圖為全釩液流電池放電示意圖：

下列說法正確的是（

）C.放電過程中電子由負極經外電路移向正極，再由正極經電解質溶液移向負極D.該電池的儲能容量，可以通過增大電解液存儲罐的容積并增加電解液的體積來實現(xiàn)

2.幾位同學用相同大小的銅片和鋅片為電極研究水果電池，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，下列說法不正確的是（

）實驗編號水果種類電極間距離/cm電流大小/μA①西紅柿198.7②西紅柿272.5③蘋果27.2A.該實驗的目的是探究水果種類和電極間距離對水果電池電流大小的影響B(tài).能表明水果種類對電流大小有影響的實驗編號是②和③D.其他條件相同時，改變電極插入水果的深度可能影響水果電池電流大小

04體現(xiàn)·核心價值

1.（2021·山東高考）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

A.Ⅱ區(qū)的K＋通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移解析：A

電池分析

3.（2022·遼寧高考）某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是（

）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

4.（2021·河北高考）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水解析：D

由題圖可知，b電極上O2轉化為KO2，則b電極為電池正極，a電極為電池負極，K＋通過隔膜由a電極向b電極遷移，為避免O2氧化K電極，O2不能通過隔膜，A正確；放電時，電流由正極經導線流向負極，即由b極經導線流向a電極，充電時，b電極接外接電源的正極，b電極為陽極，B正確；產生1

Ah電量時，生成KO2與消耗O2的質量比為71∶32≈2.22，C正確；消耗3.9

g鉀時，轉移

0.1

mol

e－，鉛酸蓄電池消耗0.1

mol

H2O，其質量為1.8

g，D錯誤。5.（2021·浙江6月選考）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＋D.電池總反應可表示為LixSi＋Li1－xCoO2Si＋LiCoO2

05評價·核心素養(yǎng)一、選擇題：本題包括11個小題，每小題僅有1個選項符合題意。1.一種鋁—空氣電池放電過程如圖所示，下列關于該電池放電時的說法正確的是（

）A.a極發(fā)生還原反應B.OH－往b極遷移C.每轉移4mol電子，正極消耗1mol空氣

2.向兩份過量的鋅粉a、b中分別加入一定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，產生H2的體積V（L）與時間t（min）的關系正確的是（

）解析：B

加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu，形成原電池，加快反應速率，由于鋅粉過量、H2SO4定量，則產生H2的體積一樣多，B項符合題意。3.一種利用CH4消除NOx污染的工作原理如圖所示，裝置均用惰性電極，兩側電解質溶液為同濃度的鹽酸。下列說法正確的是（

）A.NO2發(fā)生氧化反應C.轉移0.8mol電子，有0.4molH＋通過離子交換膜D.工作一段時間，兩側電極室中溶液pH均減小

4.我國科學家發(fā)明了一種“可固氮”的鎂—氮二次電池，其裝置如圖所示，下列說法不正確的是（

）C.固氮時，外電路中電子由釕復合電極流向鎂電極D.當無水LiCl－MgCl2混合物受熱熔融后電池才能工作

5.十九大報告中提出要“打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對大氣污染防治比過去要求更高。二氧化硫—空氣質子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結合，原理如圖所示。下列說法正確的是（

）A.該電池放電時質子從Pt2電極經過內電路流到Pt1電極D.相同條件下，放電過程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1

6.某種熱激活電池的結構如圖所示，該電池放電后的產物為Li7Si3和LiMn2O4，下列說法正確的是（

）A.放電過程中，Li＋移向a極區(qū)B.該電池中火藥燃燒將化學能轉化為電能C.常溫時，在a、b間連接電流表，指針偏轉

7.如圖是一種燃料型電池檢測儀的工作原理示意圖。下列說法不正確的是（

）A.該儀器工作時酒精濃度越大，則電流強度越大B.工作時外電路電子流向為X→YC.檢測結束后，X極區(qū)的pH增大

8.由我國科學家設計的Mg－Li雙鹽混合電池具有較高的電池效率，其工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是（

）B.充電時，Mg電極發(fā)生了還原反應C.充電時，每生成1molMg，電解質溶液質量減少24gD.電解液含離子遷移速率更快的Li＋提高了電流效率

9.利用如圖HCOOH燃料電池裝置，獲得電能的同時還可以得到KHCO3、K2SO4。下列說法錯誤的是（

）A.通入O2的電極為電池正極B.放電過程中需補充的物質X為H2SO4D.每生成1molKHCO3，有1molK＋通過陽離子膜

10.水系鈉離子電池有成本低、壽命長、環(huán)保等諸多優(yōu)勢，未來有望代替鋰離子電池和鉛酸蓄電池。一種水系鈉離子電池放電和充電的工作原理示意圖如圖所示。下列說法正確的是（

）A.放電時，電極N上的電勢低于電極M上的電勢B.放電時，若導線中流過2mole－，理論上有2molNa＋移入M電極區(qū)C.充電時，TiO2光電極不參與該過程

11.一種雙室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示，圖中酸性污水中含有的有機化合物用C6H12O6表示。下列有關該電池的說法不正確的是（

）C.該“交換膜”可選用“質子交換膜”D.若將“K3Fe（CN）6溶液”改為“O2”，當有22.4LO2參與反應時，理論上轉移4mol電子

二、非選擇題：本題包括3個小題。12.根據(jù)下列敘述寫出對應的電極反應式。（1）LiFePO4是一種新型動力鋰電池的電極材料。如圖為某LiFePO4電池充、放電時正極局部放大示意圖，則電池放電時正極反應式為

?。

（2）以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應生成一種氧化物Y，則該電極反應式為

?。

（3）Al－Ag2O2電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示。該電池的負極反應式為

?。

（1）電池正極發(fā)生的電極反應為

?。

（2）SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。

如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是

?，反應的化學方程式為

?。

Ⅱ.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3為電解質，以丁烷為燃料，以空氣為氧化劑，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極。（3）該燃料電池負極電極反應式為

?。

（4）該燃料電池正極電極反應式為

?。

14.（1）高鐵酸鉀（K2FeO4）不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中。如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置：①該電池放電時正極的電極反應式為

?。

②鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向

?（填“左”或“右”，下同）移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向

?移動。

③圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有

?。