2021屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題六 化學(xué)反應(yīng)與能量（解析版）

專題六化學(xué)反應(yīng)與能量

考情分析備考定向

備考要點說明核心價值引領(lǐng)

1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的

原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。了

解能源是人類生存和社會發(fā)展

的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能

源危機中的重要作用。

2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)

化;了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)等

概念;了解婚變。m與反應(yīng)熱的

能源對于國家可持續(xù)發(fā)展和戰(zhàn)略安全至關(guān)重要,能源工業(yè)在很大程度上依賴

含義。

于化學(xué)過程，能源消費的90%以上依靠化學(xué)技術(shù)?？刂频推肺蝗剂先紵幕瘜W(xué)反

3.「解熱化學(xué)方程式的含義，能應(yīng)，發(fā)展新的能源高效轉(zhuǎn)化技術(shù)和潔凈能源，不但涉及能源使用效率，更與全球環(huán)

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

斯定律，并能運用蓋斯定律進行科學(xué)面臨的重大課題，讓我們從學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系、掌握原電池與電解

有關(guān)反應(yīng)焰變的計算。池的發(fā)展和應(yīng)用開始吧。

4.理解原電池和電解池的構(gòu)成、

工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反

應(yīng)和總反應(yīng)方程式。了解常見化

學(xué)電源的種類及其工作原理。

5.了解金屬發(fā)生電化學(xué)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(xué)能與熱能

真題示例

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1.（2020天津化學(xué)）理論研究表明，在101kPa和298K下,HCN（g）一HNC（g）異構(gòu)化反應(yīng)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(fā)

奧

A.HCN比HNC穩(wěn)定

B.該異構(gòu)化反應(yīng)的AH=+59.3kJmor1

C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能

D.使用催化劑，可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

2.（2020浙江7月選考）關(guān)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(xué)）反應(yīng)SiC14（g）+2H2（g）-Si（s）+4HCl（g）可用于純硅的制備。下列有關(guān)該反

應(yīng)的說法正確的是（）

A,該反應(yīng)△”>()、AS<0

B?該反應(yīng)的平衡常數(shù)仁嬴黑島

C.高溫下反應(yīng)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(yīng)AH=4E(Si—C1)+2E(H-H)-4E(H—C1)

4.(2019海南化學(xué))根據(jù)圖中的能量關(guān)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(guān)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(xué)節(jié)選)探究CH.QH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利

于提高CH30H的產(chǎn)率。以CO2、比為原料合成CH30H涉及的主要反應(yīng)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(jié)選)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)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：

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

化學(xué)方程式為。

Iy204（s）4-S03（g）

一￥巨〃2=-24kJ-mor'

V

第+SO3（g）l205（S）+SO2（g）

產(chǎn)一3叫kJ-mol-1

[[“VOSO's）

反應(yīng)過程

（3）（2020全國n節(jié)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(fā)生如下反應(yīng):C2H6（g）—C2H4（g）+H2（g）AM,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如

下表所示：

物質(zhì)C2H6(g)CH,(g)

燃燒熱

-1560-1411-286

△///(kJ-mol-1)

則NH\=kJ-molL

7.（1）（2019全國n節(jié)選）環(huán)戊二烯（O）是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等

生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：

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(yīng):+2HI(g)③

△”3=kJ-mol-1o

（2）（2019全國m節(jié)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

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1

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

則的AH=kJ-mol'o

（3）（2018全國I節(jié)選）采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工

業(yè)中得到廣泛應(yīng)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(yīng)N2O5（g）—2NO2（g）+102（g）的△"=kJ-mol'?

（4）（2018天津理綜節(jié)選）CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}:

CO2與CH4經(jīng)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(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

C—C=H—c—

化學(xué)鍵

HOHO(CO)

鍵能

4137454361075

/(kJmol1)

則該反應(yīng)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(yīng)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(jié)選）多晶硅是制作光伏電池的關(guān)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:

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

學(xué)方程式為。SiHCb的電子式

為。

H.將SiCL,氫化為SiHCb有三種方法,對應(yīng)的反應(yīng)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(yīng)③的△%=(用AM表示)。溫度升高，反應(yīng)③的平衡常數(shù)K(填“增

大""減小''或"不變”)。

特別提醒反應(yīng)熱計算的常見失誤點

(1)根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進行計算時，要清楚已知熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的

化學(xué)計量數(shù)表示的物質(zhì)的量與實際參與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的比例關(guān)系，然后進行計

算。

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

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(diào)整方程式時,要注意A”的值也要隨之調(diào)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(yīng)熱不能取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對大小，即部分反應(yīng)物能量

和部分生成物能量的相對大小不能決定反應(yīng)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(yīng)物至最高點的能量變化(B)表示正反應(yīng)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(yīng)的活化能。

(3)催化劑只能影響正、逆反應(yīng)的活化能，而不影響反應(yīng)的AH。

(4)涉及反應(yīng)熱的有關(guān)計算時,要切實注意圖示中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量。

2.書寫熱化學(xué)方程式時的注意事項

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

度和壓強。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25°C、101kPa下進行測定的，可不注明。

(2)注明物質(zhì)狀態(tài):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(yīng)包括“+”或數(shù)字和單位(kJ-mol-')o

(4)注意守恒關(guān)系:①原子守恒和得失電子守恒;②能量守恒(△”與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng))。

(5)區(qū)別于普通方程式:不需要標(biāo)注“點燃”“加熱”等。

(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)。

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

熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整數(shù),

也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計量數(shù)必須與△目相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則也要加倍。

3.燃燒熱和中和熱應(yīng)用中的注意事項

(1)燃燒熱是指101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)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(yīng),而是指強酸和強堿在稀溶液中發(fā)生

中和反應(yīng)生成1mol比0(1)的熱效應(yīng)。弱酸與強堿，強酸與弱堿或弱酸與弱堿反應(yīng)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(yīng)，因溶解時放熱會使放出的熱量增

多。

4.蓋斯定律的應(yīng)用

(1)理論依據(jù):反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與具體反

應(yīng)的途徑無關(guān)。

(2)計算模式：

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\H=\H\+\H2

(3)主要應(yīng)用:計算某些難以直接測量的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。

(4)注意事項:應(yīng)用蓋斯定律進行簡單計算，關(guān)鍵在于設(shè)計反應(yīng)途徑。

①當(dāng)反應(yīng)式乘以或除以某數(shù)時,A”也應(yīng)乘以或除以某數(shù)。

②進行熱化學(xué)方程式加減運算以及比較反應(yīng)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(shè)計的反應(yīng)途徑中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固一液一

氣變化時，會吸熱;反之會放熱。

④當(dāng)設(shè)計的反應(yīng)逆向進行時，注意要進行相應(yīng)的變化。

5.反應(yīng)熱計算的四種方法

(1)根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計算反應(yīng)放出的熱量。

利用公式:。=燃燒熱x〃(可燃物的物質(zhì)的量)

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

的熱量為2molx285.8kJ-mol'=571.6kJ。

(2)依據(jù)反應(yīng)物與生成物的總能量計算。

A//=E生成物-E反應(yīng)物。

(3)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)(E)計算。

△“=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和

(4)根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱。

若一個熱化學(xué)方程式可由另外幾個熱化學(xué)方程式相加減而得到，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱也可

通過這幾個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱相加減而得到。

應(yīng)考訓(xùn)練

考向1反應(yīng)熱圖像分析

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

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A.反應(yīng)過程b有催化劑參與

B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于AH

C.改變催化劑，可改變該反應(yīng)的反應(yīng)熱

D.有催化劑的條件下，反應(yīng)的活化能等于E1+E2

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

確的是()

A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.A比B更穩(wěn)定

C.加入催化劑會改變反應(yīng)的焰變

D.整個反應(yīng)的AH=E「E2

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

進行的。我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)T℃時，甲醇(CH3OH)在銅基催化劑上的反應(yīng)機理如下：

1

反應(yīng)I:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)AHi=akJ-mol'

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

總反應(yīng):CH30H(g)+H20(g)-CCh(g)+3H2(g)XH產(chǎn)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(guān)說法中不正確的是()

A.反應(yīng)I是吸熱反應(yīng)

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(yōu)良的催化劑可降低反應(yīng)的活化能，并能減少AH,從而可節(jié)約能源

考向2燃燒熱與中和熱

4.(2020安徽皖江聯(lián)盟高三聯(lián)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(xué)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(tài)水放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)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(xué)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?xì)?/p>

體和液態(tài)水時釋放出90.8kJ的熱量。試寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程

式:。

⑵現(xiàn)已知N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molN%(g)過程中能量變化如圖所示。根據(jù)下列鍵能數(shù)據(jù)

計算N—H鍵鍵能為kJ-mol1o

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H—

化學(xué)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(yīng),通過實驗并計算可得中和熱AH=-54.8kJ.mol",上述實驗數(shù)值與實

際的中和熱AH=-57.3kJ-moH有偏差，產(chǎn)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(yīng)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(xué)方程式的書寫與正誤判斷

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

制氫方法，其流程圖如下：

第11頁共54頁

相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

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

AHi=-213kJmol-1

-I

1

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

1

反應(yīng)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(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

B.SCh和L對總反應(yīng)起到了催化劑的作用

C.總反應(yīng)的熱化學(xué)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(yīng)的活化能，使總反應(yīng)的不變

7.(2020山東威海一模節(jié)選)碘及其化合物在生產(chǎn)、生活和科技等方面都有著重要的應(yīng)用?；?/p>

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(yīng)生成l205(S)的熱化學(xué)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(yīng)生成NH3的熱化學(xué)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(yīng)生成一

氧化碳和氫氣)的熱化學(xué)方程

式:o計算]0

n?(標(biāo)準(zhǔn)狀況)水煤氣完全燃燒放出的熱量為kJ(結(jié)果保留到小數(shù)點后一位)。

誤區(qū)警示熱化學(xué)方程式正誤判斷的易錯點

[“+、-”卜放熱反應(yīng)人"為，吸熱反應(yīng)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(tài)、液態(tài)、

匕辭廠固態(tài)和溶液

「⑴反應(yīng)熱的數(shù)值必須與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)，即

[W]-A”的絕對值與化學(xué)計量數(shù)成正比

LQ)當(dāng)反應(yīng)逆向進行時，A〃的符號做相應(yīng)改變

國門_熱化學(xué)方程式不必再注明￥'或3"，也不

<~■J必漢注>明nn反e應(yīng)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(yīng)

考向4反應(yīng)熱和反應(yīng)進行的方向判斷

9.(2020遼寧葫蘆島協(xié)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(yīng)一定可以自發(fā)進行

C.電解水產(chǎn)生氫氣、氧氣的反應(yīng)具有自發(fā)性

D.可逆反應(yīng)正向進行時，正反應(yīng)具有自發(fā)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(fā)進行，則該反應(yīng)的AW<0

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

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

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

考向5反應(yīng)熱的計算和焰變大小比較

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11.(2020河北衡水中學(xué)高三七調(diào))一定條件下，充分燃燒一定量的丁烷放出熱量161.9kJ,經(jīng)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(xué)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(zhì)檢)2mol金屬鈉與1mol氯氣反應(yīng)的能量關(guān)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(shù)值的絕對值和Cl—Cl共價鍵的鍵能的數(shù)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(xué)聯(lián)考節(jié)選)氫氣既是一種優(yōu)質(zhì)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(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2H2O(g)-CO2(g)+4H2(g)AH=+165.0kJmol'o

已知反應(yīng)器中存在如下反應(yīng)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(xué)鍵

HHH0

鍵能

436465a1076

E/CkJ-mor1)

根據(jù)上述信息計算:。=，△也=

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

已知：

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

A//|=-213kJmol-'

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

1

反應(yīng)m：2Hl(aq)-H2(g)+b(g)AW3=+172kJmol

則反應(yīng)2H2O(1)—2H2(g)+O2(g)AH=。

考點二原電池原理及應(yīng)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(fā)生反

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

A.負(fù)載通過0.04mol電子時，有0.224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。2參與反應(yīng)

B.正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升高

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

D.電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極

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2.（2020全國I）科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CCh水介質(zhì)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(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)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（）

A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e+4OH—Zn（OH）f

B.放電時,1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol

C.充電時，電池總反應(yīng)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(xué)）熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。右圖中的電池反應(yīng)

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(yīng)為+

B.xS+2Na+2e'—=Na2S.v

C.Na和NazSr分別為電池的負(fù)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(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)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(yīng)式為Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-

C.丙:鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會變薄

D.丁:使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導(dǎo)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(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

2+++

B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV=2H+2MV

C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH,

D.電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動

6.(2019全國HI)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)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(shè)計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-Zn-NiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如下圖所

放電

示。電池反應(yīng)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(dǎo)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(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-NiOOH(s)+H2O(l)

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

D.放電過程中OH-通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

7.（2019天津理綜）我國科學(xué)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(zhì)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(yīng)為LBr-+2e-2「+Br-

B.放電時，溶液中離子的數(shù)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(fù)極

8.（2020全國I節(jié)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(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)

反應(yīng),并且電遷移率（6）應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇.作為電解

質(zhì)。

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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(yīng)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?？芍?，石墨電極溶液中c(Fe2+)=。

(4)根據(jù)(2)、(3)實驗結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為,

鐵電極的電極反應(yīng)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(yīng)完成的方法

是o

必備知識

1.原電池的結(jié)構(gòu)及工作原理(以Cu、Zn和稀硫酸構(gòu)成的原電池為例)

負(fù)極裝置正極

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

活潑金屬，電子流出，陰離子移向負(fù)極，發(fā)“惰性”材料，電子流入，陽離子移向正極，發(fā)

生氧化反應(yīng)二二K二一匕匯二二生還原反應(yīng)

二二::二二柘硫酸二二二二二

總反應(yīng):2H++Zn===

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

2+

H2T+Zn

化學(xué)能一電能

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2.原電池正、負(fù)極的判斷

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

屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。

(2)依據(jù)原電池兩極發(fā)生反應(yīng)的類型判斷。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)。

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

向負(fù)極。

(4)依據(jù)原電池電解質(zhì)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(fù)極移

動。

(5)依據(jù)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(fù)極移動。

3.新型化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書寫方法

(1)書寫步驟。

列物質(zhì)_］按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)、正極發(fā)生還原反應(yīng)，；

標(biāo)得n失;判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，找出得失電子的數(shù)玨：

V

看環(huán)境

配守n恒

V

兩式加」兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)方程式對照驗證;

驗總太i____________________________________________________________________________J

(2)不同介質(zhì)在電極反應(yīng)式中的“去留”。

中性溶反應(yīng)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(yīng)物或生成物中均沒有OH-

液

堿性溶

反應(yīng)物或生成物中均沒有H*

液

水溶液不能出現(xiàn)0、

應(yīng)考訓(xùn)練

考向1原電池原理及其應(yīng)用

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1.（2020廣東梅州質(zhì)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(fù)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(yīng)式為Al-3e+3OH—A1（OH）3

2.（2020山西大學(xué)附中二模改編）ZulemaBoijas等設(shè)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(fù)極反應(yīng)為CH3COO+2H2O-8e==2CO2T+7H

D.該裝置工作時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

3.（2020四川內(nèi)江三模）2019年11月《Science》雜志報道了王浩天教授團隊發(fā)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（）

第21頁共54頁

負(fù)載I-------

去離子水

多

孔

固

體

電

解

質(zhì)

_

純凈H2O2溶液

A.b極上的電極反應(yīng)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(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移,加快反應(yīng)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(diào)研）最近，科學(xué)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(fù)極

B.充電時,Na+向X極遷移

+

C.放電時,Y極反應(yīng)為CaFeO3+Na+e-=CaFeO2.5+0.5Na2O

D.電極材料中,單位質(zhì)量金屬放出的電能:Na>Li

方法技巧有關(guān)可充電電池的解題思路

第22頁共54頁

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(fù)極為充電時的陰極

一

一

一

一