專題六化學反應與能量

考情分析備考定向

備考要點說明核心價值引領

1.了解化學反應中能量轉化的

原因及常見的能量轉化形式。了

解能源是人類生存和社會發展

的重要基礎。了解化學在解決能

源危機中的重要作用。

2.了解化學能與熱能的相互轉

化;了解吸熱反應、放熱反應等

概念;了解婚變。m與反應熱的

能源對于國家可持續發展和戰略安全至關重要,能源工業在很大程度上依賴

含義。

于化學過程，能源消費的90%以上依靠化學技術。控制低品位燃料燃燒的化學反

3.「解熱化學方程式的含義，能應，發展新的能源高效轉化技術和潔凈能源，不但涉及能源使用效率，更與全球環

正確書寫熱化學方程式。理解蓋境氣候變化相關聯。如何使我們既能保護環境又能使能源的成本更合理是化學

斯定律，并能運用蓋斯定律進行科學面臨的重大課題，讓我們從學習化學反應與能量的關系、掌握原電池與電解

有關反應焰變的計算。池的發展和應用開始吧。

4.理解原電池和電解池的構成、

工作原理及應用,能書寫電極反

應和總反應方程式。了解常見化

學電源的種類及其工作原理。

5.了解金屬發生電化學腐蝕的

原因、金屬腐蝕的危害以及防止

金屬腐蝕的措施。

高頻考點能力突破

考點一化學能與熱能

真題示例

第1頁共54頁

1.（2020天津化學）理論研究表明，在101kPa和298K下,HCN（g）一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（）

7

O

F

P

0

遍

3

8

發

奧

A.HCN比HNC穩定

B.該異構化反應的AH=+59.3kJmor1

C.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

2.（2020浙江7月選考）關于下列的判斷正確的是（）

C0；(aq)+H+(aq)==HC()3(aq)\H\

C03'(aq)+H20(l)-HC03(aq)+OH(aq)\H2

OH(叫)+H+(aq)=^=H2O⑴A43

OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(l)A/74

A.AHi<0A“2<0B.AHI<AH2

C.A/73<0AH4>0D.A”3>A”4

高溫

3.（2020江蘇化學）反應SiC14（g）+2H2（g）-Si（s）+4HCl（g）可用于純硅的制備。下列有關該反

應的說法正確的是（）

A,該反應△”>()、AS<0

B?該反應的平衡常數仁嬴黑島

C.高溫下反應每生成1molSi需消耗2x22.4LH2

第2頁共54頁

D.用E表示鍵能,該反應AH=4E(Si—C1)+2E(H-H)-4E(H—C1)

4.(2019海南化學)根據圖中的能量關系,可求得C—H鍵的鍵能為()

C(g)-T--I-4H(g)

1

A從=717kJ?mof'；；AW2=864kJ-mol-

C(s)-i-J2Hz(g)

-

；A//3=-75kJ-mol'

」一CH,(g)

A.414kJ-mol_1B.377kJ-mol-1

C.235kJ-mol-1D.197kJ-mol'1

5.(2019浙江4月選考)MgCCh和CaCO3的能量關系如圖所示(M=Ca、Mg):

AHZ

2+2+2

M(g)+C03(g)^M(g)+0-(g)+C02(g)

UH,UH3

AH

MCO3(S)—*MO(s)+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.AWi(MgCO3)>AWi(CaCO3)>0

B.A7/2(MgCO3)=A//2(CaCO3)>0

C.\H\(CaCO3)-AW,(MgCO3)=Aft(CaO)-AH3(MgO)

D.對于MgCCh和CaCO3,A//i+A//2>Aft

6.(2020高考題組合)(l)(2020山東化學節選)探究CH.QH合成反應化學平衡的影響因素，有利

于提高CH30H的產率。以CO2、比為原料合成CH30H涉及的主要反應如下：

1

I.CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)AWI=-49.5kJ-mol-

1

II.CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)△42=-90.4kJ-mol-

II[.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)AH3

1

則A43=kJ-moro

(2)(2020全國I節選)硫酸是一種重要的基本化工產品。接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是

銳催化劑

SO2的催化氧化:SO2(g)+#)2(g)--一"803(g)A//=-98kJmol'o回答下列問題：

第3頁共54頁

鋼催化劑參與反應的能量變化如圖所示,V?05（s）與S02（g）反應生成VOSO4（s）和V2O4G）的熱

化學方程式為。

Iy204（s）4-S03（g）

一￥巨〃2=-24kJ-mor'

V

第+SO3（g）l205（S）+SO2（g）

產一3叫kJ-mol-1

[[“VOSO's）

反應過程

（3）（2020全國n節選）天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等燒類，是重要的燃料和化

工原料。

乙烷在一定條件可發生如下反應:C2H6（g）—C2H4（g）+H2（g）AM,相關物質的燃燒熱數據如

下表所示：

物質C2H6(g)CH,(g)

燃燒熱

-1560-1411-286

△///(kJ-mol-1)

則NH\=kJ-molL

7.（1）（2019全國n節選）環戊二烯（O）是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等

生產。回答下列問題：

O（g）—O

AW|=100.3kJ-mol-1

已知:(g)+H2(g)①

1

H2(g)+l2(g)=2HI(g)A/72=-11.0kJ-mol-②

C7(g)+L(g)—O(g)

對于反應:+2HI(g)③

△”3=kJ-mol-1o

（2）（2019全國m節選）Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:

1

CuC12(s)=CuCl(s)+1ci2(g)△，i=83kJ-mol

CuCKs)gO2(g)=CuO(s)+gci2(g)△“2=-2OkJ-mol1

第4頁共54頁

1

CuO（s）+2HCl（g）=CuCl2（s）+H2O（g）AW3=-121kJ-mol-

則的AH=kJ-mol'o

（3）（2018全國I節選）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術,在含能材料、醫藥等工

業中得到廣泛應用?回答下列問題：

已知:①2N2O5（g）-2N2C）4（g）+O2（g）

A"i=44kJ-moH

②2NC）2（g）=N2O4（g）△42=-55.3kJmor1

則反應N2O5（g）—2NO2（g）+102（g）的△"=kJ-mol'?

（4）（2018天津理綜節選）CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。回答下列問題:

CO2與CH4經催化重整,制得合成氣：

催化劑

>

CH4(g)+CO2(g)'2CO(g)+2H2(g)

已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如下:

C—C=H—c—

化學鍵

HOHO(CO)

鍵能

4137454361075

/(kJmol1)

則該反應的△，=o分別在VL恒溫密閉容器A（恒容）、B（恒壓，容積可變）中，加

入CH4和CO2各1mol的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是—

（填“A”或"B”）。

8.（2019天津理綜節選）多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易

過程。

Hsici4|

ait]~-n

麗（鬻?除押注Ts消cb即饕料

T其他I

回答下列問題:

第5頁共54頁

I.硅粉與HC1在300°C時反應生成1molSiHCb氣體和H*放出225kJ熱量,該反應的熱化

學方程式為。SiHCb的電子式

為。

H.將SiCL,氫化為SiHCb有三種方法,對應的反應依次為：

①SiC14(g)+H2(g)-SiHCb(g)+HCl(g)AWi>0

②3SiC14(g)+2H2(g)+Si(s)=4SiHC13(g)A//2<0

③2SiC14(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)=3SiHCb(g)

△，3

反應③的△%=(用AM表示)。溫度升高，反應③的平衡常數K(填“增

大""減小''或"不變”)。

特別提醒反應熱計算的常見失誤點

(1)根據已知的熱化學方程式進行計算時，要清楚已知熱化學方程式中各物質化學式前的

化學計量數表示的物質的量與實際參與反應的物質的物質的量之間的比例關系，然后進行計

算。

(2)根據化學鍵斷裂和形成過程中的能量變化計算反應熱時，要注意斷鍵和成鍵的總數，

計算時必須是斷鍵和成鍵時吸收和放出的總能量。

(3)運用蓋斯定律進行計算時，在調整方程式時,要注意A”的值也要隨之調整。

必備知識

L解答能量變化圖像題需要注意的幾點

(1)反應熱不能取決于部分反應物能量和部分生成物能量的相對大小，即部分反應物能量

和部分生成物能量的相對大小不能決定反應是吸熱還是放熱。

(2)注意活化能在圖示(如下圖)中的意義。

①從反應物至最高點的能量變化(B)表示正反應的活化能。

第6頁共54頁

②從生成物至最高點的能量變化(反)表示逆反應的活化能。

(3)催化劑只能影響正、逆反應的活化能，而不影響反應的AH。

(4)涉及反應熱的有關計算時,要切實注意圖示中反應物和生成物的物質的量。

2.書寫熱化學方程式時的注意事項

(1)注明反應條件:反應熱與測定條件(溫度、壓強等)有關，特定條件下要注明反應時的溫

度和壓強。絕大多數反應是在25°C、101kPa下進行測定的，可不注明。

(2)注明物質狀態:常用s、1、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。

(3)注意符號單位:應包括“+”或數字和單位(kJ-mol-')o

(4)注意守恒關系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒(△”與化學計量數相對應)。

(5)區別于普通方程式:不需要標注“點燃”“加熱”等。

(6)注意熱化學方程式的化學計量數。

(7)對于具有同素異形體的物質，除了要注明聚集狀態之外，還要注明物質的名稱。

熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量,可以是整數,

也可以是分數。且化學計量數必須與△目相對應,如果化學計量數加倍，則也要加倍。

3.燃燒熱和中和熱應用中的注意事項

(1)燃燒熱是指101kPa時,1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時放出的熱量，并不

是1mol可燃物燃燒時放出的熱量就是燃燒熱。

(2)中和熱不是指1mol酸與1mol堿中和時的熱效應,而是指強酸和強堿在稀溶液中發生

中和反應生成1mol比0(1)的熱效應。弱酸與強堿，強酸與弱堿或弱酸與弱堿反應時，因電離吸

熱，放出的熱量減少。若用濃硫酸(或NaOH固體)進行反應，因溶解時放熱會使放出的熱量增

多。

4.蓋斯定律的應用

(1)理論依據:反應熱只與反應體系的始態(各反應物)和終態(各生成物)有關，而與具體反

應的途徑無關。

(2)計算模式：

第7頁共54頁

\H=\H\+\H2

(3)主要應用:計算某些難以直接測量的化學反應的反應熱。

(4)注意事項:應用蓋斯定律進行簡單計算，關鍵在于設計反應途徑。

①當反應式乘以或除以某數時,A”也應乘以或除以某數。

②進行熱化學方程式加減運算以及比較反應熱的大小時,都要帶號計算、比較,

即把△〃看作一個整體進行分析判斷。

③在設計的反應途徑中常會遇到同一物質固、液、氣三態的相互轉化，狀態由固一液一

氣變化時，會吸熱;反之會放熱。

④當設計的反應逆向進行時，注意要進行相應的變化。

5.反應熱計算的四種方法

(1)根據燃燒熱數據，計算反應放出的熱量。

利用公式:。=燃燒熱x〃(可燃物的物質的量)

如已知H2的燃燒熱AH=-285.8kJ.moH,若比的物質的量為2mol,貝lj2mol氏燃燒放出

的熱量為2molx285.8kJ-mol'=571.6kJ。

(2)依據反應物與生成物的總能量計算。

A//=E生成物-E反應物。

(3)根據鍵能數據(E)計算。

△“=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和

(4)根據蓋斯定律計算反應熱。

若一個熱化學方程式可由另外幾個熱化學方程式相加減而得到，則該反應的反應熱也可

通過這幾個化學反應的反應熱相加減而得到。

應考訓練

考向1反應熱圖像分析

1.(2020湖北隨州質檢改編)某反應過程能量變化如圖所示，下列說法正確的是()

第8頁共54頁

A.反應過程b有催化劑參與

B.該反應為吸熱反應，熱效應等于AH

C.改變催化劑，可改變該反應的反應熱

D.有催化劑的條件下，反應的活化能等于E1+E2

2.(2020安徽安慶高三期末)某反應2A-3B的反應能量變化曲線如圖所示，下列有關敘述正

確的是()

A.該反應為吸熱反應

B.A比B更穩定

C.加入催化劑會改變反應的焰變

D.整個反應的AH=E「E2

3.(2020廣東廣深珠三地第一次聯考改編)多相催化反應是在催化劑表面通過吸附、解吸過程

進行的。我國學者發現T℃時，甲醇(CH3OH)在銅基催化劑上的反應機理如下：

1

反應I:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)AHi=akJ-mol'

反應II:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)XH*-bkJmol'0>O)

總反應:CH30H(g)+H20(g)-CCh(g)+3H2(g)XH產ckJ-mor1

第9頁共54頁

CH3OH(g)+H2O(g)CO(g)+2H2(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)

下列有關說法中不正確的是()

A.反應I是吸熱反應

B.lmolCH30H(g)和1mol氏0植)的總能量小于1molCCh(g)和3mol&(g)的總能量

C.c>0

D.優良的催化劑可降低反應的活化能，并能減少AH,從而可節約能源

考向2燃燒熱與中和熱

4.(2020安徽皖江聯盟高三聯考改編)下列說法或表示法正確的是()

A.CO(g)的燃燒熱△H=-283.0kJ-mol",則表示CO(g)的燃燒熱的熱化學方程式為2co(g)+C>2(g)

^=2C0i(g)A/7=-283,0kJ-mol1

B.含0.5mol草酸的稀溶液和含1mol氫氧化鈉的稀溶液混合，放出熱量為57.3kJ

C.在稀溶液中:H+(aq)+0H(aq)——H20⑴A//=-57.3若將含0.5molH2SO4的濃硫酸

與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3kJ

D.在101kPa時,2g比完全燃燒生成液態水放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示

為2H2(g)+O2(g)-2H2。⑴A”=-571.6kJ-mol-'

5.(2020安徽安慶高三第一學期期末)(1)實驗測得4g甲醇在氧氣中完全燃燒，生成二氧化碳氣

體和液態水時釋放出90.8kJ的熱量。試寫出甲醇燃燒熱的熱化學方程

式:。

⑵現已知N2(g)和H2(g)反應生成1molN%(g)過程中能量變化如圖所示。根據下列鍵能數據

計算N—H鍵鍵能為kJ-mol1o

第10頁共54頁

H—

化學鍵N=N

H

鍵能

436946

/(kJ-mol1)

（3）用如圖所示裝置進行中和熱測定實驗，請回答下列問題：

儀器A的名稱為。取50mLHCK0.1moll」）溶液與50mLNaOH（0.1mol.L“）溶液

在小燒杯中進行中和反應,通過實驗并計算可得中和熱AH=-54.8kJ.mol",上述實驗數值與實

際的中和熱AH=-57.3kJ-moH有偏差，產生止匕偏差的原因可能是（填字母序號）。

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差

b.用溫度計測定HC1溶液起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度

c.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

若用50mL0.1molL-1CH3COOH溶液代替HC1溶液進行上述實驗，測得反應前后溫度的變

化值會（填“偏大”“偏小”或"不受影響”）。

考向3熱化學方程式的書寫與正誤判斷

6.（2020北京高三質量檢測改編）以太陽能為熱源，熱化學硫碘循環分解水是一種高效、環保的

制氫方法，其流程圖如下：

第11頁共54頁

相關反應的熱化學方程式如下：

反應I：SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)----2HI(aq)+H2SO4(aq)

AHi=-213kJmol-1

-I

1

反應II:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+^O2(g)A%=+327kJ-mol-

1

反應HI:2Hl(aq)=H2(g)+k(g)AW3=+172kJ-mol

下列說法不正確的是()

A.該過程實現了太陽能到化學能的轉化

B.SCh和L對總反應起到了催化劑的作用

C.總反應的熱化學方程式為2H2。⑴——2H2(g)+Ch(g)A4=+286kJ-mol-1

D.該過程降低了水分解制氫反應的活化能，使總反應的不變

7.(2020山東威海一模節選)碘及其化合物在生產、生活和科技等方面都有著重要的應用。回

答下列問題。

已知:①2co(gHCh^—ZCChlg)A//=-l200kJ-mol'1

②5co(g)+l2O5(s)=5CO2(g)+l2(s)A//=-2017kJ-mol-1

③L(s)^=L(g)A//=+36kJ-mol-1

則L(g)與。2反應生成l205(S)的熱化學方程式

為o

8.按要求回答下列問題。

(1)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN三N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、

946kJ,則均與比反應生成NH3的熱化學方程式為。

1

(2)已知碳的燃燒熱AHi=akJ-mor',S(s)+2K(s)=K2S(s)XH*bkJ-mol-,2K(s)+N2(g)+3O2(g)

—2KNO3(S)AH3=CkJ-mol',MS(S)+2KNO3(S)+3C(S)----K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)

\H=。

第12頁共54頁

-1

1

⑶已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-437.3kJ-mol,H2(g)+p2(g)=H2O(g)W85.8

1

,=

kJmol-,CO(g)+^O2(g)=CO2(g)△〃=-283.0kJ.moH,寫出煤氣化(碳和水蒸氣反應生成一

氧化碳和氫氣)的熱化學方程

式:o計算]0

n?(標準狀況)水煤氣完全燃燒放出的熱量為kJ(結果保留到小數點后一位)。

誤區警示熱化學方程式正誤判斷的易錯點

[“+、-”卜放熱反應人"為，吸熱反應AH為

?

[里位卜單位一定為kJ-mol-1

仃錄」用英文字母g、1、s和叫分別表示氣態、液態、

匕辭廠固態和溶液

「⑴反應熱的數值必須與化學計量數相對應，即

[W]-A”的絕對值與化學計量數成正比

LQ)當反應逆向進行時，A〃的符號做相應改變

國門_熱化學方程式不必再注明￥'或3"，也不

<~■J必漢注>明nn反e應擊條攵件w

_「⑴燃燒熱｛①1mol可燃物

[兩天概念卜②CfC02(g),Hf%0(1)

③生成1molHO(1)

L⑵中和熱｛2

④強酸與強堿的稀溶液反應

考向4反應熱和反應進行的方向判斷

9.(2020遼寧葫蘆島協作校二模)下列說法中正確的是()

A.氯酸鉀分解是一個嫡增的過程

B.AH>0、AS>0的反應一定可以自發進行

C.電解水產生氫氣、氧氣的反應具有自發性

D.可逆反應正向進行時，正反應具有自發性,AH一定小于零

10.(2020湖北天門一中月考改編)下列說法中正確的是()

A.SiO2(s)+2CXs)-Si(s)+2C0(g)只能在高溫下自發進行，則該反應的AW<0

B.反應3c(s)+CaO(s)==CaC2(s)+CO(g)在常溫下不能自發進行,說明該反應的A/7<0

C.反應BaSCU(s)+4C⑸——BaS(s)+4C0(g)在室溫下不能自發進行,說明該反應的AH<0

D.常溫下，反應2NO(g)+O2(g)-2NO2(g)能夠自發進行，則該反應的A77<0

考向5反應熱的計算和焰變大小比較

第13頁共54頁

11.(2020河北衡水中學高三七調)一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量161.9kJ,經測

定完全吸收生成的CO2需消耗5mol-L-1的KOH溶液100mL,恰好生成正鹽，則此條件下熱化

學方程式:C4Hio(g)岑OMg)-4cO2(g)+5H2O(g)的\H為()

A.+2590.4kJ-mol-1B.-2590.4kJ-mol-1

C.+l295.2kJ-mol-1D.-l295.2kJ-mol1

12.(2020山東臨沂質檢)2mol金屬鈉與1mol氯氣反應的能量關系如圖所示，下列說法不正確

的是()

Atfl

2Na(s)+Cl2(g)?2NaCl(s)

卜HzAH,

2Na(g)+2Cl(g)AW,

卜H,AHs

2Na+(g)+2Cr(g)如2NaCl(g)

hAH\=XHi+XH、+NH4+XHs+XH沫XH]

B.A”4的數值的絕對值和Cl—Cl共價鍵的鍵能的數值相等

C.A”7co

D.A“5>0,在相同條件下,2Br(g)的AW5'<AW5

13.(2020湖北武漢重點中學聯考節選)氫氣既是一種優質的能源，又是一種重要化工原料，高純

氫的制備是目前的研究熱點。甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一,甲烷和水蒸氣

反應的熱化學方程式為CH4(g)+2H2O(g)-CO2(g)+4H2(g)AH=+165.0kJmol'o

已知反應器中存在如下反應過程:

i

I.CH4(g)+H2O(g)^=CO(g)+3H2(g)△Hi=+206.4kJ-mol"

II.CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)AW2

H—O—C—C=

化學鍵

HHH0

鍵能

436465a1076

E/CkJ-mor1)

根據上述信息計算:。=，△也=

第14頁共54頁

14.（2020山東煙臺一模）硫碘循環分解水是一種高效、環保的制氫方法，其流程圖如下:

已知：

反應I:SO2(g)+l2(g)+2H2O。)-2HI(aq)+H2so4(aq)

A//|=-213kJmol-'

反應II:H2SC)4(aq)^^SC)2(g)+H2O⑴+gc)2(g)A42=+327kJ-mol'1

1

反應m：2Hl(aq)-H2(g)+b(g)AW3=+172kJmol

則反應2H2O(1)—2H2(g)+O2(g)AH=。

考點二原電池原理及應用

真題示例

1.（2020全國III）一種高性能的堿性硼化鈕（VB2）-空氣電池如圖所示,其中在VB2電極發生反

應:VB2+16OH-lle-V0：+2B（OH）4+4H2O。該電池工作時，下列說法錯誤的是（）

A.負載通過0.04mol電子時，有0.224L（標準狀況）。2參與反應

B.正極區溶液的pH降低、負極區溶液的pH升高

C.電池總反應為4VB2+1lCh+20OH-+6H2O=8B（OH）4+4V0：

D.電流由復合碳電極經負載、VB2電極、KOH溶液回到復合碳電極

第15頁共54頁

2.（2020全國I）科學家近年發明了一種新型Zn-CCh水介質電池。電池示意圖如下，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，為解決環境和能源

問題提供了一種新途徑。

下列說法錯誤的是（）

A.放電時，負極反應為Zn-2e+4OH—Zn（OH）f

B.放電時,1molCO2轉化為HCOOH,轉移的電子數為2mol

C.充電時，電池總反應為2Zn（OH）j——2Zn+O2T+4OH+2H2O

D.充電時，正極溶液中OH-濃度升高

=]/密封

工孑不銹鋼容器

——.........Na-P-AkCh固體

-------熔融鈉

山，——熔融硫（含碳粉）

3.（2020天津化學）熔融鈉-硫電池性能優良，是具有應用前景的儲能電池。右圖中的電池反應

放電

為2Na+xS藐Na2S.G=5~3,難溶于熔融硫）。下列說法錯誤的是（）

A.Na2s4的電子式為Na+[：S.S：S.S.]2-Na+

放電時正極反應為+

B.xS+2Na+2e'—=Na2S.v

C.Na和NazSr分別為電池的負極和正極

該電池是以為隔膜的二次電池

D.Na-p-Al2O3

4.（2019浙江4月選考）化學電源在日常生活和高科技領域中都有廣泛應用。

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金屬外殼鋅粉

I/

浸了KOH

’溶液的隔板

、H2s。4溶液j的20

原電池示意圖鈕扣式銀鋅電池

甲乙

二氧化鉛

石墨棒

二氧化鏈、

炭黑、氯化鉛

鐵、然化鋅

鋅筒硫酸

鋅鎰干電池鉛蓄電池

丙T

下列說法不正確的是()

A.甲:Zr?+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H*濃度增加

BZ:正極的電極反應式為Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-

C.丙:鋅筒作負極,發生氧化反應，鋅筒會變薄

D.丁:使用一段時間后，電解質溶液的酸性減弱,導電能力下降

5.(2019全國1)利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與

酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是()

交換膜

A.相比現有工業合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

2+++

B.陰極區，在氫化酶作用下發生反應H2+2MV=2H+2MV

C.正極區，固氮酶為催化劑,N2發生還原反應生成NH,

D.電池工作時質子通過交換膜由負極區向正極區移動

6.(2019全國HI)為提升電池循環效率和穩定性，科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn)可

以高效沉積ZnO的特點，設計了采用強堿性電解質的3D-Zn-NiOOH二次電池,結構如下圖所

放電

示。電池反應為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)^ZnO(s)+2Ni(OH)2(s),下列說法錯誤的是

()

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尼龍保護層

導電線圈

—4-NiOOH

―一隔膜

o―3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

B.充電時陽極反應為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l)

C.放電時負極反應為Zn(s)+2OH-(aq)-2e-ZnO(s)+H2。⑴

D.放電過程中OH-通過隔膜從負極區移向正極區

7.（2019天津理綜）我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅-碘濱液流電池，其工作原理示意

圖如下。圖中貯液器可儲存電解質溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是（）

泵泵

A.放電時,a電極反應為LBr-+2e-2「+Br-

B.放電時，溶液中離子的數目增大

C.充電時,b電極每增重0.65g,溶液中有0.02mol1被氧化

D.充電時,a電極接外電源負極

8.（2020全國I節選）為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗。

回答下列問題:

（1）電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質發生化學

反應,并且電遷移率（6）應盡可能地相近。根據下表數據，鹽橋中應選擇.作為電解

質。

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“8x108“8X108

陽離子R日姿不

Li+4.074.61

HCO3

Na+5.197.40

NO3

Ca2+6.59Cl7.91

K+7.62sof8.27

(2)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知,鹽橋中的陽離子進入電極溶液

中。

(3)電池反應一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02moll」。石墨電極上未見Fe

析出。可知，石墨電極溶液中c(Fe2+)=。

(4)根據(2)、(3)實驗結果，可知石墨電極的電極反應式為,

鐵電極的電極反應式為?因此,驗證了Fe?+氧化性小

于，還原性小于。

(5)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSCU溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一

段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應完成的方法

是o

必備知識

1.原電池的結構及工作原理(以Cu、Zn和稀硫酸構成的原電池為例)

負極裝置正極

e-j------0-------e-

活潑金屬，電子流出，陰離子移向負極，發“惰性”材料，電子流入，陽離子移向正極，發

生氧化反應二二K二一匕匯二二生還原反應

二二::二二柘硫酸二二二二二

總反應:2H++Zn===

Zn-2e-^Zn2+2H++2e=H2T

2+

H2T+Zn

化學能一電能

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2.原電池正、負極的判斷

(1)依據構成原電池兩極的電極材料判斷。一般是較活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金

屬或能導電的非金屬為正極。

(2)依據原電池兩極發生反應的類型判斷。負極發生氧化反應,正極發生還原反應。

(3)依據電子流動方向或電流方向判斷。在外電路中，電子由負極流向正極,電流由正極流

向負極。

(4)依據原電池電解質溶液中離子的移動方向判斷。陽離子向正極移動，陰離子向負極移

動。

(5)依據原電池鹽橋中離子的移動方向判斷。陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。

3.新型化學電源中電極反應式的書寫方法

(1)書寫步驟。

列物質_］按照負極發生氧化反應、正極發生還原反應，；

標得n失;判斷出電極反應產物，找出得失電子的數玨：

V

看環境

配守n恒

V

兩式加」兩電極反應式相加，與總反應方程式對照驗證;

驗總太i____________________________________________________________________________J

(2)不同介質在電極反應式中的“去留”。

中性溶反應物若是H+得電子或OH-失電子，則H+或OH-均來自水

液的電離

酸性溶

反應物或生成物中均沒有OH-

液

堿性溶

反應物或生成物中均沒有H*

液

水溶液不能出現0、

應考訓練

考向1原電池原理及其應用

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1.（2020廣東梅州質檢）Al-AgzO電池用作水下動力電源，其原理如圖所示。電池工作時，下列說

法錯誤的是（）

A.電子由A1電極通過外電路流向Ag2O/Ag電極

B.電池負極附近溶液pH下降

C.溶液中OH-向A1電極移動

D.A1電極的電極反應式為Al-3e+3OH—A1（OH）3

2.（2020山西大學附中二模改編）ZulemaBoijas等設計的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示，

下列說法不正確的是（）

A.該裝置不能在高溫下工作

B.X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜

+

C.負極反應為CH3COO+2H2O-8e==2CO2T+7H

D.該裝置工作時，化學能轉化為電能

3.（2020四川內江三模）2019年11月《Science》雜志報道了王浩天教授團隊發明的制取H2O2

的綠色方法,原理如圖所示（已知:H2O2-H++H2O,Ka=2.4xl（yi2）。下列說法不正確的是（）

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負載I-------

去離子水

多

孔

固

體

電

解

質

_

純凈H2O2溶液

A.b極上的電極反應為O2+H2O+2e-HO2+OH

B.X膜為選擇性陽離子交換膜

C.催化劑可促進反應中電子的轉移,加快反應速率

D.每生成1molH2O2電極上流過4mole-

考向2可充電電池

4.（2020廣東深圳高三第一次調研）最近，科學家報道了一種新型可充電鈉電池,其工作原理如

圖所示，下列說法錯誤的是（

CaFeOs

CaFeOzs+NaiO

Y極

A.放電時,X極為負極

B.充電時,Na+向X極遷移

+

C.放電時,Y極反應為CaFeO3+Na+e-=CaFeO2.5+0.5Na2O

D.電極材料中,單位質量金屬放出的電能:Na>Li

方法技巧有關可充電電池的解題思路

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一定

放電——原電池；充電——電解池

裝置類型

I

二判威電時的至根為兗電畫的南板:

電極名稱:放電時的負極為充電時的陰極

一

一

一

一