2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題06 化學(xué)反應(yīng)與能量(講義)(師版)

資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】專題05化學(xué)反應(yīng)與能量目錄資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】TOC\o"1-3"\p""\h\z\u23考點(diǎn)一反應(yīng)熱及其表示方法5【真題研析·規(guī)律探尋】5【核心提煉·考向探究】71．反應(yīng)熱和焓變72．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)7易錯(cuò)提醒8【題型歸納·命題特訓(xùn)】9題型一鍵能與反應(yīng)熱9題型二能量變化圖象分析11考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式蓋斯定律16【真題研析·規(guī)律探尋】16解題技巧18【核心提煉·考向探究】191．熱化學(xué)方程式192．蓋斯定律19【題型特訓(xùn)·命題預(yù)測】20題型一熱化學(xué)方程式20題型二蓋斯定律及其應(yīng)用23考點(diǎn)三原電池化學(xué)電源26【真題研析·規(guī)律探尋】26解題技巧37【核心提煉·考向探究】381．“五類”依據(jù)判斷原電池電極382．“三步”突破原電池電極反應(yīng)式的書寫383．解答新型化學(xué)電源的步驟384．化學(xué)電源39【題型特訓(xùn)·命題預(yù)測】40題型一一次電池40題型二二次電池45題型三燃料電池52考點(diǎn)四電解原理及應(yīng)用54【真題研析·規(guī)律探尋】54解題技巧59【核心提煉·考向探究】591．“五類”依據(jù)判斷電解池電極592．電解池電極反應(yīng)式的書寫模式603．電解原理的應(yīng)用604．有關(guān)電化學(xué)計(jì)算的三大方法61題型特訓(xùn)·命題預(yù)測61考點(diǎn)五金屬的腐蝕與防護(hù)65【真題研析·規(guī)律探尋】65解題技巧68【核心提煉·考向探究】681．金屬腐蝕兩種類型比較682．兩種保護(hù)方法68【題型特訓(xùn)·命題預(yù)測】69考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析反應(yīng)熱及其表示方法2023?浙江省1月選考14題，3分；2022浙江6月選考18題，2分；2021浙江1月選考20題，2分【命題規(guī)律】能源問題越來越受到重視。近年來，有關(guān)能源的試題主要在選擇題、填充題、實(shí)驗(yàn)題中體現(xiàn)，主要以概念判斷、圖象題、反應(yīng)熱的計(jì)算題型較為多見，對(duì)此題型的考查體現(xiàn)在“創(chuàng)新”。熱化學(xué)主要涉及化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化關(guān)系、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)判斷、熱化學(xué)方程式正誤判斷、蓋斯定律、燃燒熱和中和熱等；電化學(xué)主要涉及電極反應(yīng)式的正誤判斷與書寫，電池反應(yīng)式的書寫，正負(fù)極的判斷，電池充、放電時(shí)離子移動(dòng)方向的判斷，電極附近離子濃度的變化，電解的應(yīng)用與計(jì)算，金屬的腐蝕與防護(hù)等。在復(fù)雜、陌生、新穎的研究對(duì)象和真實(shí)問題情境下，體現(xiàn)了對(duì)電化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性的考查?！久}預(yù)測】化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的考查，一是在選擇題中單獨(dú)設(shè)題，考查反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)熱的比較及蓋斯定律的計(jì)算；二是在選擇題中某一選項(xiàng)出現(xiàn)，多與圖像分析相結(jié)合；三是在填空題中考查，考查蓋斯定律的計(jì)算或結(jié)合蓋斯定律的熱化學(xué)方程式的書寫。電化學(xué)內(nèi)容是高考試卷中的常客，對(duì)原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應(yīng)式的書寫、兩電極附近溶液性質(zhì)的變化、電子的轉(zhuǎn)移或電流方向的判斷等。在第卷中會(huì)以應(yīng)用性和綜合性進(jìn)行命題，如與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護(hù)等)相聯(lián)系，也無機(jī)推斷、實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等學(xué)科內(nèi)知識(shí)綜合，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負(fù)極材料分析和電極反應(yīng)式的書寫。熱化學(xué)方程式蓋斯定律2021浙江6月選考21題，2分；2021北京卷14題，3分原電池化學(xué)電源2023廣東卷6題，2分；2023山東卷11題，4分；2023遼寧卷11題，3分；2023全國甲卷10題，6分；2022全國甲卷12題，6分；2022山東卷13題，4分；2022福建卷9題，4分；2021廣東卷9題，2分；2021山東卷10題，2分；2022遼寧卷14題，3分；2021河北卷9題，3分；2021遼寧卷10題，3分；2021浙江1月選考22題，2分；2021浙江6月選考22題，2分；2021湖南卷10題，3分電解原理及應(yīng)用2023浙江1月選考11題，3分；2023遼寧卷7題，3分；2023湖北卷10題，3分；2023全國甲卷13題，6分；2023浙江6月選考13題，3分；2023北京卷5題，3分；2023廣東卷13題，4分；2023廣東卷16題，4分；2022廣東卷10題，2分；2022北京卷13題，3分；2022重慶卷12題，4分；2022海南卷9題，4分；2022湖北卷14題，3分；2022湖南卷8題，3分；2022浙江1月選考21題，2分；2022浙江6月選考21題，2分；2021全國甲卷13題，6分；2021廣東卷16題，4分；2021湖北卷15題，3分；2021遼寧卷13題，3分；2021海南卷9題，4分；2021天津卷11題，3分金屬的腐蝕與防護(hù)2022?廣東選擇性考試11題，4分；2021?全國乙卷12題，6分考點(diǎn)一反應(yīng)熱及其表示方法1．(2023?浙江省1月選考，14)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對(duì)能量與反應(yīng)歷程示意圖如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相對(duì)能量為0]，下列說法不正確的是()A．E6-E3=E5-E2 B．可計(jì)算Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ?mol-1 C．相同條件下，O3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程II>歷程ID．歷程I、歷程II中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)?H=(E5-E4)kJ?mol-1【答案】C【解析】對(duì)比兩個(gè)歷程可知，歷程Ⅱ中增加了催化劑，降低了反應(yīng)的活化能，加快了反應(yīng)速率。A項(xiàng)，催化劑能降低活化能，但是不能改變反應(yīng)的焓變，因此E6-E3=E5-E2，A正確；B項(xiàng)，已知Cl2(g)的相對(duì)能量為0，對(duì)比兩個(gè)歷程可知，Cl(g)的相對(duì)能量為(E2-E3)kJ?mol-1，則Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ?mol-1，B正確；C項(xiàng)，催化劑不能改變反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，因此相同條件下，O3的平衡轉(zhuǎn)化率：歷程Ⅱ=歷程Ⅰ，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，活化能越低，反應(yīng)速率越快，由圖像可知，歷程Ⅱ中第二步反應(yīng)的活化能最低，所以速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)?H=(E5-E4)kJ?mol-1，D正確；故選C。2．(2022·浙江省1月選考，18)相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示：下列推理不正確的是()A．2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B．ΔH2＜ΔH3，說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定C．3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性【答案】A【解析】A項(xiàng)，2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比，但是不能是存在相互作用的兩個(gè)碳碳雙鍵，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，ΔH2＜ΔH3，即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低，更穩(wěn)定，說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定，故B正確；C項(xiàng)，3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，故C正確；D項(xiàng)，ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性，故D正確；故選A。3．(2022·浙江省6月選考，18)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，下列物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的相對(duì)能量如下表：物質(zhì)(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/kJ·mol-l249218391000可根據(jù)HO(g)+HO(g)=H2O2(g)計(jì)算出H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l。下列說法不正確的是()A．H2的鍵能為436kJ·mol-lB．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：HOOH2O2D．H2O(g)+O(g)=H2O2(g)ΔH＝-143kJ·mol?1【答案】C【解析】A項(xiàng)，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，H2的鍵能為218×2=436kJ·mol-l，A正確；B項(xiàng)，由表格中的數(shù)據(jù)可知O2的鍵能為：249×2=498kJ·mol-l，由題中信息可知H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l，則O2的鍵能大于H2O2中氧氧單鍵的鍵能的兩倍，B正確；C項(xiàng)，由表格中的數(shù)據(jù)可知HOO=HO+O，解離其中氧氧單鍵需要的能量為249+39-10=278kJ·mol-l，H2O2中氧氧單鍵的鍵能為214kJ·mol-l，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由表中的數(shù)據(jù)可知H2O(g)+O(g)=H2O2(g)的，D正確；故選C。4．(2021?浙江1月選考，20)已知共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表：共價(jià)鍵H-HH-O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1則2O(g)=O2(g)的ΔH為()A．428kJ·mol-1 B．-428kJ·mol-1 C．498kJ·mol-1 D．-498kJ·mol-1【答案】D【解析】反應(yīng)的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O鍵的鍵能為498kJ/mol，2個(gè)氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。5．(2020·天津化學(xué)卷)理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)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(cuò)誤的是()A．HCN比HNC穩(wěn)定B．該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3kJ·mol-1C．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【答案】D【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根據(jù)能量越低越穩(wěn)定，因此HCN比HNC穩(wěn)定，故A正確；B項(xiàng)，根據(jù)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量，因此該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59．3kJ·mol-1-0=+59．3kJ·mol-1，故B正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖中信息得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能，故C正確；D項(xiàng)，使用催化劑，不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，只改變反應(yīng)路徑，反應(yīng)熱只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選D。1．反應(yīng)熱和焓變(1)反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量。(2)焓變是化學(xué)反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下放出或吸收的熱量。(3)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱用一定條件下的焓變表示，符號(hào)為ΔH，單位為kJ·mol－1。2．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)類型比較吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)定義吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)放出熱量的化學(xué)反應(yīng)表示方法ΔH>0ΔH<0形成原因∑E(反應(yīng)物)<∑E(生成物)∑E(反應(yīng)物)>∑E(生成物)形成實(shí)質(zhì)圖示圖示E1——活化能(反應(yīng)物分子變成活化分子所需的能量)E2——活化能(生成物分子變成活化分子所需的能量)①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變①ΔH＝E1－E2②使用催化劑，E1減小，E2減小，ΔH不變反應(yīng)類型或?qū)嵗偎械乃夥磻?yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)④C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2⑤C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO①所有的中和反應(yīng)②所有的燃燒反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)(1)反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小。(2)反應(yīng)是否需要加熱，只是引發(fā)反應(yīng)的條件，與反應(yīng)是放熱還是吸熱并無直接關(guān)系。許多放熱反應(yīng)也需要加熱引發(fā)反應(yīng)，也有部分吸熱反應(yīng)不需加熱，在常溫時(shí)就可以進(jìn)行。(3)燃燒熱：必須是1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，如C燃燒應(yīng)生成CO2而不是CO，H2燃燒應(yīng)生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水。(4)中和熱：強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O，ΔH＝－57．3kJ·mol－1。弱酸代替強(qiáng)酸(或弱堿代替強(qiáng)堿)，因電離吸熱，放出的熱量減小，中和熱減小。若用濃硫酸(或NaOH固體)，因溶解放熱放出的熱量增多，中和熱增大。(5)利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱，要熟記公式：ΔH＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能，其關(guān)鍵是弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。在中學(xué)階段要掌握常見單質(zhì)、化合物中所含共價(jià)鍵的數(shù)目。原子晶體：1mol金剛石中含2molC—C鍵，1mol硅中含2molSi—Si鍵，1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵；分子晶體：1molP4中含有6molP—P鍵，1molP4O10(即五氧化二磷)中，含有12molP—O鍵、4molP=O鍵，1molC2H6中含有6molC—H鍵和1molC—C鍵。題型一鍵能與反應(yīng)熱1．已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1，P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2ckJ·mol－1。下列敘述正確的是()A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔHC．Cl—Cl鍵的鍵能為eq\f(b－a＋5.6c,4)kJ·mol－1D．P—P鍵的鍵能為eq\f(5a－3b＋12c,12)kJ·mol－1【答案】C【解析】選項(xiàng)A，由于P—P鍵的鍵長大于P—Cl鍵的鍵長，鍵長越短鍵能越大，故P—P鍵的鍵能小于P—Cl鍵的鍵能，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，由于不知道PCl5(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH，所以不能求得Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔH，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，設(shè)Cl—Cl鍵的鍵能為x，將題中已知的兩個(gè)式子按順序依次編號(hào)為①、②，將②－①可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)=4PCl5(g)ΔH＝(b－a)kJ·mol－1，由于化學(xué)反應(yīng)中斷鍵吸熱、成鍵放熱，可得4x＋4×3×1.2ckJ·mol－1－4×5×ckJ·mol－1＝(b－a)kJ·mol－1，解得x＝eq\f(b－a＋5.6c,4)kJ·mol－1，C正確；D項(xiàng)，設(shè)P—P鍵的鍵能為y，將①×5－②×3可得：2P4(g)＋12PCl5(g)=20PCl3(g)ΔH＝(5a－3b)kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，可得2×6y＋12×5×ckJ·mol－1－20×3×1.2ckJ·mol－1＝(5a－3b)kJ·mol－1，解得y＝eq\f(5a－3b＋12c,14)kJ·mol－1，故D錯(cuò)誤。2．(2023·山東省德州市普通高中高三過程性檢測)C和H2在生產(chǎn)、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：①2C(s)＋O2(g)CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1②下列推斷正確的是()A．C(s)的摩爾燃燒焓為B．C．D．由②可知該反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵中儲(chǔ)存的總能量比產(chǎn)物化學(xué)鍵儲(chǔ)存的能量高【答案】C【解析】A項(xiàng)，由①可知C(s)的摩爾燃燒焓為，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由②可知反應(yīng)：的，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)B可知，目標(biāo)方程式的反應(yīng)熱為：，C正確；D項(xiàng)，由②可知反應(yīng)：的，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物化學(xué)鍵中儲(chǔ)存的總能量比產(chǎn)物化學(xué)鍵儲(chǔ)存的能量低，D錯(cuò)誤；故選C。3．(2023·廣東省蕉嶺縣蕉嶺中學(xué)高三第二次質(zhì)檢)已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)

ΔH=-566kJ/mol2Na2O2(s)＋2CO2(g)=2Na2CO3(s)＋O2(g)

ΔH=-452kJ/mol下列說法正確的是()A．28克CO完全燃燒，放出熱量為283JB．Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)

ΔH=+226kJ/molC．CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.204×1024D．CO的燃燒熱為283kJ/mol【答案】D【解析】A項(xiàng)，28克CO完全燃燒，相當(dāng)于1molCO完全燃燒。第一個(gè)熱化學(xué)方程式中ΔH是2molCO完全燃燒所產(chǎn)生的的熱量，所以由此可知1molCO完全燃燒，放出的熱量為KJ，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)與第二個(gè)熱化學(xué)方程式有關(guān)，相當(dāng)于第二個(gè)熱化學(xué)方程式除以2，所以Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH=-226kJ/mol，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，①2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)

ΔH＝－566kJ/mol、②Na2O2(s)＋CO2(g)＝Na2CO3(s)＋O2(g)ΔH＝－226kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知①×＋②即得到Na2O2(s)＋CO(g)＝Na2CO3(s)，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－566kJ/mol×－226kJ/mol＝－509kJ/mol。在反應(yīng)中碳元素化合價(jià)從＋2價(jià)升高到＋4價(jià)，失去2個(gè)電子。因此CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2×6.02×1023，但CO(g)與Na2O2(s)反應(yīng)未指明生成物狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，①2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)

ΔH＝－566kJ/mol，所以CO的燃燒熱為△H＝－566kJ/mol×=-283kJ/mol，故D正確；故選D。4．(2023·四川資陽高三第一次診斷性考試)我國科學(xué)家成功研發(fā)了甲烷和二氧化碳的共轉(zhuǎn)化技術(shù)，助力“碳中和”目標(biāo)。該催化反應(yīng)歷程如圖所示：已知部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：共價(jià)鍵鍵能(kJ/mol)413497462351348下列說法不正確的是()A．該催化反應(yīng)歷程中沒有非極性鍵斷裂B．催化劑的使用降低了該反應(yīng)的活化能和焓變C．總反應(yīng)的原子利用率為100%D．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)ΔH＝-251kJ·mol－1【答案】B【解析】A項(xiàng)，由圖可知，該反應(yīng)的反應(yīng)物為二氧化碳和甲烷，生成物為乙酸，則該催化反應(yīng)歷程中存在極性鍵的斷裂，不存在非極性鍵斷裂，故A正確；B項(xiàng)，催化劑的使用能降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的焓變，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，總反應(yīng)為二氧化碳與甲烷在催化劑作用下反應(yīng)生成乙酸，則反應(yīng)的原子利用率為100%，故C正確；D項(xiàng)，由圖可知，總反應(yīng)為二氧化碳與甲烷在催化劑作用下反應(yīng)生成乙酸，反應(yīng)方程式為CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)，由反應(yīng)熱與反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差值相等可知，反應(yīng)的焓變△H=(497kJ/mol×2+413kJ/mol×4)—(413kJ/mol×3+348kJ/mol+351kJ/mol+462kJ/mol)=—251kJ/mol，故D正確；故選B。題型二能量變化圖象分析1．(2022·浙江高三選考模擬預(yù)測)已知A轉(zhuǎn)化為C和D分步進(jìn)行：①A(g)?B(g)+2D(g)；②B(g)?C(g)+D(g)，其反應(yīng)過程能量如圖所示，下列說法正確的是()A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量B．B(g)?C(g)+D(g)ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/molC．?dāng)嗔?molA(g)化學(xué)鍵吸收的熱量小于形成1molC(g)和3molD(g)化學(xué)鍵所放出的熱量D．反應(yīng)過程中，由于Ea3＜Ea1，反應(yīng)②速率大于反應(yīng)①，氣體B很難大量積累【答案】D【解析】A項(xiàng)，從圖中可知1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)的總能量，不能比較1molA(g)的能量和1molB(g)的能量大小，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，從圖中反應(yīng)前后能量變化可知，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，B(g)?C(g)+D(g)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，故ΔH=(Ea3-Ea4)kJ/mol，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，從圖中可知，A轉(zhuǎn)化為C和D為吸熱反應(yīng)，斷裂1molA(g)化學(xué)鍵吸收的熱量應(yīng)大于形成1molC(g)和3molD(g)化學(xué)鍵所放出的熱量，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，從反應(yīng)過程的圖像中可知，Ea3＜Ea1，活化能越低，反應(yīng)速率越快，故反應(yīng)②速率大于反應(yīng)①，氣體B很難大量積累，

D正確。故選D。2．(2023屆·浙江省嘉興市高三上學(xué)期9月檢測)一定溫度下，H2(g)+B2(g)2HB(g)ΔH1，該反應(yīng)歷程與能量變化如圖所示。已知H-H、Br-Br、H-Br鍵能(kJ/mol)分別為a、b、c。下列說法正確的是()A．ΔH1=E1-E2，當(dāng)加入催化劑時(shí)E1、E2及兩者的差值均減小B．平衡后降溫，正、逆反應(yīng)速率均減小，v逆比v正減小程度更大C．已知a>c，若反應(yīng)H2(g)+B2(g)2HB(g)ΔH＜0，則b>aD．H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH2，則ΔH2＞ΔH1【答案】D【解析】A項(xiàng)，生成物能量大于反應(yīng)物能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，焓變?chǔ)1=E1-E2；催化劑改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，但不改變反應(yīng)焓變，故當(dāng)加入催化劑時(shí)E1-E2減小，但是兩者的差值不變，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡后降溫，正、逆反應(yīng)速率均減小，平衡逆向移動(dòng)，故v逆比v正減小程度更小，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，若反應(yīng)H2(g)+B2(g)2HB(g)ΔH＜0，反應(yīng)焓變等于反應(yīng)物鍵能和減去生成物鍵能和，則a+b-2c<0，已知a>c，則a+b<c+a，故b<c<a，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)非金屬性越強(qiáng)，其簡單氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng)，則最簡單氫化物的穩(wěn)定性：HI<HBr，物質(zhì)越穩(wěn)定則能量越大，故ΔH2＞ΔH1，D正確；故選D。3．理論研究表明，在101kPa和298K下，HCN(g)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(cuò)誤的是()A．一分子HCN中的總鍵能比一分子HNC的總鍵能小B．該異構(gòu)化反應(yīng)的△H=+59.3kJ?mol-1C．過渡態(tài)不穩(wěn)定，故無法觀測也無法分離D．使用催化劑，可以改變活化分子百分?jǐn)?shù)【答案】A【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖中信息得到HCN轉(zhuǎn)化為HNC為吸熱反應(yīng)，1molHCN斷鍵吸收的能量大于1molHNC成鍵放出的能量，故一分子HCN中的總鍵能比一分子HNC的總鍵能大，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量可知該反應(yīng)的△H=59.3kJ?mol-1-0kJ?mol-1+59.3kJ?mol-1，故B正確；C項(xiàng)，過渡態(tài)是指反應(yīng)物體系轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物體系過程中，經(jīng)過的能量最高狀態(tài)(或稱活化絡(luò)合物)。過渡態(tài)鍵的狀況是：舊鍵未完全斷裂，新鍵未完全形成。過渡態(tài)是不穩(wěn)定的，不能分離出來也不能觀測，故C正確；D項(xiàng)，使用催化劑，可以降低反應(yīng)的活化能，部分普通分子轉(zhuǎn)化為活化分子，由此可見，使用催化劑可改變活化分子百分?jǐn)?shù)，故D正確；故選A。4．煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH1＝218．4kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175．6kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅱ)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是()【答案】C【解析】相同溫度下，因兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物完全相同，反應(yīng)速率越大，則反應(yīng)的活化能越小，因此反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ的活化能；反應(yīng)Ⅰ的ΔH>0，生成物的能量高于反應(yīng)物的能量，反應(yīng)Ⅱ的ΔH<0，生成物的能量低于反應(yīng)物的能量，故C項(xiàng)正確。5．(2023·黑龍江省牡丹江市第三高級(jí)中學(xué)高三檢測)已知幾種物質(zhì)之間的能量關(guān)系如圖所示，下列說法中不正確的是()A．使用合適催化劑，不能減小反應(yīng)的焓變B．中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C．D．，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量【答案】B【解析】A項(xiàng)，使用合適催化劑可降低反應(yīng)的活化能，但不能減小反應(yīng)的焓變，故A正確；B項(xiàng)，ΔH=119.6kJ/mol-208.4kJ/mol=-88.8kJ/mol中，產(chǎn)物內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，ΔH=237.1kJ/mol-208.4kJ/mol=+28.7kJ/mol，故C正確；D項(xiàng)，ΔH=-119.6kJ/mol，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故D正確；故選B。6．(2023·浙江省浙里卷天下高三聯(lián)考)甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)分別生成1mol相關(guān)有機(jī)物的能量變化如圖所示：已知、C-鍵能分別為243kJ·mol－1、327kJ·mol－1，下列說法不正確的是()A．1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJB．CH4與Cl2的取代反應(yīng)是放熱反應(yīng)C．，說明CH4與Cl2的四步取代反應(yīng)，難易程度相當(dāng)D．CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)ΔH＝－15kJ·mol－1【答案】A【解析】A項(xiàng)，由圖可知，甲烷和氯氣反應(yīng)生成CH2Cl2(g)的同時(shí)還會(huì)生成氯化氫，故不能說明1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJ，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖可知，焓變均為負(fù)值，則為放熱反應(yīng)，B正確；C項(xiàng)，，說明CH4與Cl2的四步取代反應(yīng)每多取代1個(gè)氫原子的難易程度相當(dāng)，C正確；D項(xiàng)，CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)反應(yīng)中，斷裂了1molC-H鍵，形成了1molH-Cl鍵，已知、C-鍵能分別為243kJ·mol－1、327kJ·mol－1，則CH4(g)+Cl·(g)→CH3·(g)+HCl(g)的焓變?yōu)椋?，，D正確；故選A。7．(2023·湘豫名校聯(lián)盟高三聯(lián)考)苯與鹵素發(fā)生取代反應(yīng)可細(xì)分為：①C6H6(苯)+?X+X2→C6H5?+X2+HX△H1②C6H5?+X2+HX→C6H5X+HX+?X△H2下圖1、2表示反應(yīng)中部分物質(zhì)的含量(測量反應(yīng)過程中多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的各物質(zhì)含量，去除開始時(shí)與結(jié)束前的極端值后取平均值)，已知圖1為使用催化劑前，圖2為使用催化劑后，下表為相關(guān)△H的數(shù)據(jù)。XClBr△H1(kJ?mol-1)1020△H2(kJ?mol-1)-111-100下列說法正確的是()A．可推知H-Cl鍵的鍵能比H-Br鍵的鍵能大10kJ?mol-1B．1mol苯與1mol氯氣反應(yīng)將會(huì)向環(huán)境釋放101kJ熱量C．使用催化劑后會(huì)改變△H1，但不會(huì)改變△H1+△H2D．反應(yīng)②為總反應(yīng)的決速步，催化劑的機(jī)理為降低反應(yīng)②的活化能【答案】A【解析】A項(xiàng)，從表中可以得出，△H1(Cl)-△H1(Br)=(10-20)kJ?mol-1=-10kJ?mol-1，兩個(gè)過程中其它鍵的斷裂情況相同，只有形成H-Cl鍵和比H-Br鍵不同，由此可推知H-Cl鍵的鍵能比H-Br鍵的鍵能大10kJ?mol-1，A正確；B項(xiàng)，利用蓋斯定律，將反應(yīng)①+②，可得出C6H6(苯)+X2→C6H5X+HX

△H=△H1+△H2=-101kJ?mol-1，由于苯與氯氣發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，所以1mol苯與1mol氯氣反應(yīng)向環(huán)境釋放的熱量小于101kJ，B不正確；C項(xiàng)，使用催化劑后，只能改變反應(yīng)的活化能，不能改變△H1和△H2，也不會(huì)改變△H1+△H2，C不正確；D項(xiàng)，從圖中可以看出，加入催化劑后，C6H5?的百分含量增大較少，而C6H5X的百分含量增大很多，則表明反應(yīng)①的反應(yīng)速率慢，反應(yīng)②的反應(yīng)速率快，從而確定反應(yīng)②為總反應(yīng)的決速步，催化劑的機(jī)理為降低反應(yīng)②的活化能，D不正確；故選A。考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式蓋斯定律1．(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的，下列判斷正確的是()A．ΔH1ΔH2 B．ΔH3ΔH1ΔH2C．ΔH1ΔH2，ΔH3ΔH2 D．ΔH2ΔH3ΔH4【答案】C【解析】一般的烯烴與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但是，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性決定了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，3-環(huán)己二烯時(shí)，破壞了苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。A項(xiàng)，環(huán)己烯、1，3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此，ΔH1ΔH2，A不正確；B項(xiàng)，苯分子中沒有碳碳雙鍵，其中的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊的共價(jià)鍵，因此，其與氫氣完全加成的反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)熱之和，即ΔH3≠ΔH1ΔH2，B不正確；C項(xiàng)，環(huán)己烯、1，3-環(huán)己二烯分別與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)均為放反應(yīng)，ΔH1ΔH2，由于1mol1，3-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，其ΔH1ΔH2；苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，3-環(huán)己二烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(ΔH4)，根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱ΔH3ΔH4ΔH2，因此ΔH3ΔH2，C正確；D項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律可知，苯與氫氣完全加成的反應(yīng)熱ΔH3ΔH4ΔH2，因此ΔH2ΔH3ΔH4，D不正確。故選C。2．(2021?北京卷)已知C3H8脫H2制烯烴的反應(yīng)為C3H8=C3H6+H2。固定C3H8濃度不變，提高CO2濃度，測定出口處C3H6、H2、CO濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。已知：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H=-2043.9kJ/molC3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H=-1926.1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol下列說法不正確的是()A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+124kJ/molB．C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢的差異是因?yàn)榘l(fā)生了CO2+H2CO+H2OC．相同條件下，提高C3H8對(duì)CO2的比例，可以提高C3H8的轉(zhuǎn)化率D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)【答案】C【解析】A項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律結(jié)合題干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)△H1=-2043.9kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)△H2=-1926.1kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H3=-241.8kJ/mol可知，可由①-②-③得到目標(biāo)反應(yīng)C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，該反應(yīng)的△H=△H1-△H2-△H3==(-2043.9kJ/mol)-(-1926.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A正確；B項(xiàng)，僅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢應(yīng)該是一致的，但是氫氣的變化不明顯，反而是CO與C3H6的變化趨勢是一致的，因此可以推斷高溫下能夠發(fā)生反應(yīng)CO2+H2CO+H2O，從而導(dǎo)致C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢出現(xiàn)這樣的差異，B正確；C項(xiàng)，從圖中可知，相同條件下，C3H6的百分含量隨著CO2的濃度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的轉(zhuǎn)化率增大，而增大CO2的濃度，相當(dāng)于減小C3H8對(duì)CO2的比例，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各氣體的濃度c0和出口各氣體的濃度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正確；故選C。3．(2020?北京卷)依據(jù)圖示關(guān)系，下列說法不正確的是()A．石墨燃燒是放熱反應(yīng)B．1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉(zhuǎn)化為CO2，前者放熱多C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1-ΔH2D．化學(xué)反應(yīng)的ΔH，只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)【答案】C【解析】A項(xiàng)，所有的燃燒都是放熱反應(yīng)，根據(jù)圖示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，則石墨燃燒是放熱反應(yīng)，故A正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol，根據(jù)反應(yīng)可知都是放熱反應(yīng)，1molC(石墨)和1molCO分別在足量O2中燃燒，全部轉(zhuǎn)化為CO2，1molC(石墨)放熱多，故B正確；C項(xiàng)，根據(jù)B項(xiàng)分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律①-②ｘ2可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律可知，化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)途徑無關(guān)，故D正確；故選C。4．(2019?浙江4月選考)MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M＝CA項(xiàng)，Mg)：M2+(g)＋CO32-(g)M2+(g)＋O2?(g)＋CO2(g)已知：離子電荷相同時(shí)，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。下列說法不正確的是()A．ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0B．ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0C．ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)＝ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)D．對(duì)于MgCO3和CaCO3，ΔH1＋ΔH2＞ΔH3【答案】C【解析】根據(jù)蓋斯定律，得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，又易知Ca2+半徑大于Mg2+半徑，所以CaCO3的離子鍵強(qiáng)度弱于MgCO3，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO。A．ΔH1表示斷裂CO32-和M2+的離子鍵所吸收的能量，離子鍵強(qiáng)度越大，吸收的能量越大，因而ΔH1(MgCO3)＞ΔH1(CaCO3)＞0，A項(xiàng)正確；B．ΔH2表示斷裂CO32-中共價(jià)鍵形成O2?和CO2吸收的能量，與M2+無關(guān)，因而ΔH2(MgCO3)＝ΔH2(CaCO3)＞0，B項(xiàng)正確；C．由上可知ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)<0，而ΔH3表示形成MO離子鍵所放出的能量，ΔH3為負(fù)值，CaO的離子鍵強(qiáng)度弱于MgO，因而ΔH3(CaO)>ΔH3(MgO)，ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)>0，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由上分析可知ΔH1+ΔH2>0，ΔH3<0，故ΔH1＋ΔH2＞ΔH3，D項(xiàng)正確。故選C。比較反應(yīng)熱大小的四個(gè)注意要點(diǎn)(1)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)：物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)的變化與反應(yīng)熱的關(guān)系。(2)ΔH的符號(hào)：比較反應(yīng)熱的大小時(shí)，不要只比較ΔH數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)參加反應(yīng)物質(zhì)的量：當(dāng)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)相同時(shí)，參加反應(yīng)物質(zhì)的量越多，放熱反應(yīng)的ΔH越小，吸熱反應(yīng)的ΔH越大。(4)反應(yīng)的程度：參加反應(yīng)物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。1．熱化學(xué)方程式(1)概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。例如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571．6kJ·mol－1：表示在25℃、101kPa條件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molH2O(l)，放出571．6kJ的熱量。(3)熱化學(xué)方程式的書寫2．蓋斯定律(1)內(nèi)容：對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。即：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。根據(jù)蓋斯定律計(jì)算ΔH的步驟和方法①計(jì)算步驟②計(jì)算方法3．蓋斯定律應(yīng)用(1)當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí)，ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù)；方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“+”“-”符號(hào)。(2)將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書寫時(shí)，ΔH的符號(hào)也隨之改變，但數(shù)值不變。(3)同一物質(zhì)的三態(tài)變化(固、液、氣)，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。(4)利用狀態(tài)，迅速比較反應(yīng)熱的大小(若反應(yīng)為放熱反應(yīng))①當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)相同，生成物狀態(tài)不同時(shí)，生成固體放熱最多，生成氣體放熱最少。②當(dāng)反應(yīng)物狀態(tài)不同，生成物狀態(tài)相同時(shí)，固體反應(yīng)放熱最少，氣體反應(yīng)放熱最多。③在比較反應(yīng)熱(ΔH)的大小時(shí)，應(yīng)帶符號(hào)比較。對(duì)于放熱反應(yīng)，放出的熱量越多，ΔH反而越小。題型一熱化學(xué)方程式1．(2024·河北石家莊·高三石家莊精英中學(xué)期中)化學(xué)反應(yīng)在有新物質(zhì)生成的同時(shí)，一定伴隨有能量的變化。下列說法正確的是()A．已知H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，則表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/molB．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l)△H=—57.3kJ/mol，用含49.0gH2SO4的濃硫酸與足量稀NaOH溶液反應(yīng)，放出57.3kJ熱量C．H2(g)與O2(g)充分反應(yīng)生成等量的氣態(tài)水比液態(tài)水放出的熱量更多D．已知I2(g)+H2(g)2HI(g)△H=-11kJ/mol，現(xiàn)將1molI2(g)和1molH2(g)充入密閉容器中充分反應(yīng)后，放出的熱量為11kJ【答案】A【解析】A項(xiàng)，氫氣的燃燒熱為1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=—285.8kJ/mol，故A正確；B項(xiàng)，濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放出熱量，則含49.0g硫酸的濃硫酸與足量稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出熱量大于57.3kJ，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氣態(tài)水比液態(tài)水的能量高，則氫氣與氧氣充分反應(yīng)生成等量的液態(tài)水比氣態(tài)水放出的熱量更多，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氫氣與碘蒸氣生成碘化氫的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，所以1mol氫氣與1mol碘蒸氣充入密閉容器中充分反應(yīng)后放出的熱量小于11kJ，故D錯(cuò)誤；故選A。2．25℃、101kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱ΔH為－57．3kJ·mol－1，辛烷的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH為－5518kJ·mol－1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2Na＋(aq)＋2OH－(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57．3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(l)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5518kJ·mol－1【答案】B【解析】A項(xiàng)，所列熱化學(xué)方程式中有兩個(gè)錯(cuò)誤，一是中和熱是指反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱，二是當(dāng)有BaSO4沉淀生成時(shí)，反應(yīng)的熱效應(yīng)會(huì)有所變化，生成1molH2O(l)時(shí)產(chǎn)生的熱量不再是57．3kJ，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生的熱量，這時(shí)產(chǎn)物中的水應(yīng)為液態(tài)水，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)2mol液態(tài)辛烷完全燃燒時(shí)，產(chǎn)生的熱量為11036kJ，錯(cuò)誤。3．下列熱化學(xué)方程式正確的是()選項(xiàng)已知條件熱化學(xué)方程式AH2的燃燒熱為akJ·mol－1H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HClΔH＝－akJ·mol－1B1molSO2、0.5molO2完全反應(yīng)后，放出熱量98．3kJ2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－98.3kJ·mol－1CH＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－114．6kJ·mol－1D31g白磷比31g紅磷能量多bkJP4(白磷，s)=4P(紅磷，s)ΔH＝－4bkJ·mol－1【答案】D【解析】選項(xiàng)A中符合已知條件的應(yīng)是H2和O2反應(yīng)，A錯(cuò)；ΔH應(yīng)為－196．6kJ·mol－1，B錯(cuò)；選項(xiàng)C中由于生成BaSO4沉淀，放出的熱量大于114．6kJ，C錯(cuò)。4．天然氣使用前需要脫硫，發(fā)生下列反應(yīng)：①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)△H1②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)△H2③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)△H3④2S(g)=S2(g)△H4則△H4的正確表達(dá)式為()A．△H4=(△H1＋△H2-3△H3) B．△H4=(3△H3-△H1-△H2)C．△H4=(△H1-△H2＋3△H3) D．△H4=(△H1-△H2-3△H3)【答案】A【解析】根據(jù)蓋斯定律，①×－③×得⑤：S(g)+O2(g)=SO2(g)△H5=(△H1-△H3)；根據(jù)蓋斯定律，②×－③×得⑥：SO2(g)+S(g)=O2(g)+S2(g)△H6=(△H2-2△H3)；⑤+⑥得：2S(g)=S2(g)△H4=(△H1+△H2-3△H3)，故選A。5．下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者大于后者的是()①C(s)+O2(g)═CO2(g)；ΔH1C(s)+O2(g)═CO(g)；ΔH2②S(s)+O2(g)═SO2(g)；ΔH3S(g)+O2(g)═SO2(g)；ΔH4③H2(g)+O2(g)═H2O(l)；ΔH52H2(g)+O2(g)═2H2O(l)；ΔH6④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)；ΔH7CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)；ΔH8A．① B．④ C．②③④ D．①②③【答案】C【解析】①②③為放熱反應(yīng)，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量多，反應(yīng)越完全，放出的熱量越多；④中前者為吸熱反應(yīng)，后者為放熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)△H＞0，放熱反應(yīng)△H＜0。①兩個(gè)反應(yīng)都為放熱反應(yīng)，△H＜0，前者完全反應(yīng)，放出的熱量多，則△H1＜△H2，故①錯(cuò)誤；②都為放熱反應(yīng)，其△H＜0，前者S為固態(tài)，則前者放出的熱量少，則△H3＞△H4，故②正確；③都是放熱反應(yīng)，前者反應(yīng)物系數(shù)較小，則前者放出熱量較少，則△H5＞△H6，故③正確；④前者為吸熱反應(yīng)，△H7＞0，后者為放熱反應(yīng)，△H8＜0，則△H7＞△H8，故④正確；根據(jù)分析可知，反應(yīng)的△H前者大于后者的是②③④；故選C。6．在一定條件下，Xe(g)與F2(g)反應(yīng)生成XeFn(g)(n=2，4，6)的平衡氣體。時(shí)主要為XeF6(g)，時(shí)主要為XeF4(g)，高溫時(shí)生成XeF2(g)。其變轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：下列說法不正確的是()A．ΔH1＜0，ΔH5＜0B．ΔH5-ΔH4=ΔH3C．ΔH3＞0D．ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3【答案】C【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖示可知，ΔH1對(duì)應(yīng)的反應(yīng)Xe(g)+F2(g)XeF2(g)和ΔH5對(duì)應(yīng)的反應(yīng)Xe(g)+3F2(g)XeF6(g)都是化合反應(yīng)，一般化合反應(yīng)是放熱的，所以ΔH1＜0，ΔH5＜0，故A正確；B項(xiàng)，ΔH5對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+3F2(g)XeF6(g)，ΔH4對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+2F2(g)XeF4(g)，ΔH3對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是XeF4(g)+F2(g)XeF6(g)，Xe(g)+3F2(g)XeF6(g)和Xe(g)+2F2(g)XeF4(g)相減即可得到反應(yīng)XeF4(g)+F2(g)XeF6(g)，所以ΔH5-ΔH4=ΔH3，故B正確；C項(xiàng)，ΔH3對(duì)應(yīng)的反應(yīng)XeF4(g)+F2(g)XeF6(g)是化合反應(yīng)，一般化合反應(yīng)是放熱的，所以ΔH3＜0，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，ΔH4對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+2F2(g)XeF4(g)，ΔH6對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是XeF2(g)+2F2(g)XeF6(g)，兩反應(yīng)相減得到反應(yīng)Xe(g)+XeF6(g)XeF4(g)+XeF2(g)；ΔH1對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是Xe(g)+F2(g)XeF2(g)，ΔH3對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是XeF4(g)+F2(g)XeF6(g)，兩反應(yīng)相減也得到反應(yīng)Xe(g)+XeF6(g)XeF4(g)+XeF2(g)，所以ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH3，故D正確；故選C。7．(2023·上海市復(fù)興高級(jí)中學(xué)高三質(zhì)檢)相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示，下列推理錯(cuò)誤的是()A．2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B．＞，說明分子中交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定C．3＞，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D．由圖示可知，苯分子具有特殊穩(wěn)定性【答案】A【解析】A項(xiàng)，2，但是＞，所以碳碳雙鍵加氫放出的熱量不一定與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比，還可能與分子中碳碳雙鍵的位置有關(guān)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，＞，說明更穩(wěn)定，則分子中交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定，B正確；C項(xiàng)，3＞，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，C正確；D項(xiàng)，＞，可知苯分子具有特殊穩(wěn)定性，D正確；故選A。題型二蓋斯定律及其應(yīng)用1．已知室溫下，將CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高。則下列能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的判斷不正確的是A．△H1＞0B．△H2＞△H3C．△H3＞△H1D．△H2=△H1+△H3【答案】C【解析】A項(xiàng)，將CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，說明是吸熱反應(yīng)，△H1＞0，△H2＞0，A正確；B項(xiàng)，由CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+·5H2O(l)，知△H2＞△H3，B正確；C項(xiàng)，將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高說明是放熱反應(yīng)，△H3<0因?yàn)椤鱄1＞0故△H3＞△H1是錯(cuò)的；C錯(cuò)誤；根據(jù)上述關(guān)系和蓋斯定律知△H2=△H1+△H3，D正確。2．2mol金屬鈉和lmol氯氣反應(yīng)的能量關(guān)系如圖所示，下列說法不正確的是()A．原子失電子為吸熱過程，相同條件下，K(s)的(△H2'＋△H3')<Na(s)的(△H2＋△H3)B．△H4的值數(shù)值上和Cl－Cl共價(jià)鍵的鍵能相等C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在較低溫度下自發(fā)進(jìn)行【答案】C【解析】A項(xiàng)，原子失電子為吸熱過程，相同條件下，K與Na同一主族，電離能同主族從上到下逐漸減小，K(s)的(△H2'＋△H3')<Na(s)的(△H2＋△H3)，故A正確；B項(xiàng)，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，則△H4的值數(shù)值上和Cl?Cl共價(jià)鍵的鍵能相等，故B正確；

C項(xiàng)，由蓋斯定律可知，反應(yīng)一步完成和分步完成的能量相同，則△H2+△H3+△H4+△H5+△H6+△H7=△H1，則△H2＋△H3＋△H4＋△H5=△H1－(△H6＋△H7)，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)，2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)反應(yīng)中，△H<0，△S<0，低溫下△G=△H-T△S<0可自發(fā)進(jìn)行，故D正確；故選C。3．(2024·山西省部分學(xué)校高三一輪復(fù)習(xí)聯(lián)考)如圖1、圖2分別表示和分解時(shí)的能量變化情況(單位：kJ)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．CO的燃燒熱B．

C．O=O的鍵能為D．無法求得的反應(yīng)熱【答案】D【解析】A項(xiàng)，由圖2可知

，A正確；B項(xiàng)，．由圖1可得①

，由圖2可得②

，根據(jù)蓋斯定律①＋②得，

，B正確；C項(xiàng)，由圖1或圖2均可得出O=O的鍵能為，C正確；D項(xiàng)，

，D錯(cuò)誤；故選D。4．氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃。①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)ΔH=akJ·mol-1②H3O＋(aq)+OH-(aq)=2H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F-(aq)ΔH=ckJ·mol-1④F-(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH-(aq)ΔH=dkJ·mol-1已知：a＜b＜0，下列說法正確的是()A．HF的電離過程吸熱 B．c=a-b，c＜0C．c>0，d＜0 D．d=b＋c，d＜0【答案】B【解析】A項(xiàng)，根據(jù)③式是電離方程式，③=①-②，ΔH=c=a-b，由于a<b，故c<0，說明HF的電離是放熱過程。故A不正確。B項(xiàng)，根據(jù)③=①-②得出c=a-b，已知a<b，故c<0。故B正確。C項(xiàng)，根據(jù)以上推知c<0，反應(yīng)④是反應(yīng)①的逆過程，d=-a>0。故C不正確。D項(xiàng)，反應(yīng)④是反應(yīng)①的逆過程，故d=-a>0。故不正確。故選B。5．(2023·河北省邯鄲市部分學(xué)校高三聯(lián)考)依據(jù)下列含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式，得出的相關(guān)結(jié)論正確的是()①S(g)+CO2(g)SO2(g)ΔH1②S(s)+CO2(g)SO2(g)ΔH22H2S(g)+O2(g)2S(s)+H2O(1)ΔH32H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+H2O(1)ΔH42H2S(g)+SO2(g)3S(s)+2H2O(1)ΔH5A．ΔH1＞ΔH2B．ΔH3＜ΔH4C．ΔH4=ΔH2+ΔH3 D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4【答案】D【解析】A項(xiàng)，氣態(tài)S的能量比固體S的大，所以氣態(tài)S燃燒時(shí)放出的熱量多，放熱反應(yīng)的ΔH為負(fù)數(shù)，絕對(duì)值大的ΔH反而小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)③是H2S的不完全燃燒，反應(yīng)④是H2S的完全燃燒，完全燃燒放出的熱量多，放熱反應(yīng)的ΔH為負(fù)數(shù)，絕對(duì)值大的ΔH反而小，所以ΔH3＞ΔH4，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律，②×2＋③得2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+H2O(1)ΔH4=2ΔH2+ΔH3，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)蓋斯定律[③×3-④]得，故D正確；故選D?？键c(diǎn)三原電池化學(xué)電源1．(2023?山東卷，11)(雙選)利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)電鍍廢液的濃縮再生。電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加相同的電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作。下列說法正確的是()A．甲室電極為正極B．隔膜為陽離子膜C．電池總反應(yīng)為：D．NH3擴(kuò)散到乙室將對(duì)電池電動(dòng)勢產(chǎn)生影響【答案】CD【解析】A項(xiàng)，向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成，因此甲室電極為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，再原電池內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng)，若隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移動(dòng)，通入氨氣要消耗銅離子，顯然左側(cè)陽離子不斷減小，明顯不利于電池反應(yīng)正常進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，左側(cè)負(fù)極是，正極是，則電池總反應(yīng)為：，故C正確；D項(xiàng)，NH3擴(kuò)散到乙室會(huì)與銅離子反應(yīng)生成，銅離子濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對(duì)電池電動(dòng)勢產(chǎn)生影響，故D正確。故選CD。2．(2023?全國乙卷，12)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)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)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++S8+2e-→Na2SxD．炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能【答案】A【解析】由題意可知放電時(shí)硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負(fù)極。A項(xiàng)，充電時(shí)為電解池裝置，陽離子移向陰極，即鈉電極，故充電時(shí)，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向?yàn)閍→b，B正確；C項(xiàng)，由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時(shí)正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；D項(xiàng)，炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強(qiáng)硫電極的導(dǎo)電性能，D正確；故選A。3．(2023?廣東卷，6)負(fù)載有和的活性炭，可選擇性去除實(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-【答案】B【解析】O2在Pt得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Pt為正極，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負(fù)極。A項(xiàng)，Cl-在Ag極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag為負(fù)極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電子由負(fù)極Ag經(jīng)活性炭流向正極Pt，B正確；C項(xiàng)，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；D項(xiàng)，每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的O2，轉(zhuǎn)移電子2mol，而2molCl-失去2mol電子，故最多去除2molCl-，D錯(cuò)誤。故選B。4．(2023?遼寧省選擇性考試，11)某低成本儲(chǔ)能電池原理如下圖所示。下列說法正確的是()A．放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減小B．儲(chǔ)能過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能C．放電時(shí)右側(cè)通過質(zhì)子交換膜移向左側(cè)D．充電總反應(yīng)：Pb+SO42-+2Fe3+=PbSO4+2Fe2+【答案】B【解析】該儲(chǔ)能電池放電時(shí)，Pb為負(fù)極，失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4，則多孔碳電極為正極，正極上Fe3+得電子轉(zhuǎn)化為Fe2+，充電時(shí)，多孔碳電極為陽極，F(xiàn)e2+失電子生成Fe3+，PbSO4電極為陰極，PbSO4得電子生成Pb和硫酸。A項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極上Pb失電子結(jié)合硫酸根離子生成PbSO4附著在負(fù)極上，負(fù)極質(zhì)量增大，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，儲(chǔ)能過程中，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，右側(cè)為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，左側(cè)的H+通過質(zhì)子交換膜移向右側(cè)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)，總反應(yīng)為PbSO4+2Fe2+=Pb+SO42-+2Fe3+，D錯(cuò)誤；故選B。5．(2023?全國新課標(biāo)卷，10)一種以V2O5和Zn為電極、Zn(CF3SO3)2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時(shí)，Zn2+可插入V2O5層間形成·。下列說法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)V2O5為正極B．放電時(shí)Zn2+由負(fù)極向正極遷移C．充電總反應(yīng)：·D．充電陽極反應(yīng)：·【答案】C【解析】由題中信息可知，該電池中Zn為負(fù)極、V2O5為正極，電池的總反應(yīng)為·。A項(xiàng)，由題信息可知，放電時(shí)，Zn2+可插入V2O5層間形成·，V2O5發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時(shí)V2O5為正極，A正確；B項(xiàng)，Zn為負(fù)極，放電時(shí)Zn失去電子變?yōu)閆n2+，陽離子向正極遷移，則放電時(shí)Zn2+由負(fù)極向正極遷移，B正確；C項(xiàng)，電池在放電時(shí)的總反應(yīng)為·，則其在充電時(shí)的總反應(yīng)為·，C不正確；D項(xiàng)，充電陽極上·被氧化為V2O5，則陽極的電極反應(yīng)為·，D正確；故選C。 6．(2022?全國甲卷)一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)42-存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Ⅱ區(qū)的K+通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移B．Ⅰ區(qū)的SO42-通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42-+Mn2++2H2O【答案】A【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過程中，由于兩個(gè)離子選擇隔膜沒有指明的陽離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個(gè)離子隔膜均可以通過陰、陽離子，因此可以得到Ⅰ區(qū)消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動(dòng)或Ⅰ區(qū)的SO42-向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)42-，Ⅱ區(qū)的SO42-向Ⅲ區(qū)移動(dòng)或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動(dòng)。A項(xiàng)，Ⅱ區(qū)的K+只能向Ⅰ區(qū)移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Ⅰ區(qū)的SO42-向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，B正確；C項(xiàng)，MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；D項(xiàng)，電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)42-+Mn2++2H2O，D正確；故選A。7．(2022?全國乙卷)電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時(shí)，Li+從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=Li2O2【答案】C【解析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)，則充電時(shí)總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極。A項(xiàng)，光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為Li2O2=2Li+O2，A正確；充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li+從負(fù)極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；故選C。8．(2022?湖南選擇性考試)海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰-海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是()A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+2e-=2OH-+H2↑C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰-海水電池屬于一次電池【答案】C【解析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O═2LiOH+H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為Li-e-=Li+，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑。A項(xiàng)，海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；B項(xiàng)，N為正極，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故B正確；C項(xiàng)，Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，但不能傳導(dǎo)離子，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確；故選C。9．(2022?遼寧省選擇性考試，14)某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說法正確的是()A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時(shí)Cl-透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大【答案】A【解析】放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，充電時(shí)陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，故A正確；B項(xiàng)，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，放電時(shí)Cl-透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上CCl4釋放0.5molCl2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，NaCl溶液濃度減小，故D錯(cuò)誤；故選A。10．(2022?山東卷，13)(雙選)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2轉(zhuǎn)化為Co2+，工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是()A．裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸C．乙室電極反應(yīng)式為LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-D．若甲室Co2+減少200mg，乙室Co2+增加300mg，則此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移【答案】BD【解析】A項(xiàng)，依據(jù)題意右側(cè)裝置為原電池，電池工作時(shí)，甲室中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2+在另一個(gè)電極上得到電子，被還原產(chǎn)生Co單質(zhì)，CH3COO-失去電子后，Na+通過陽膜進(jìn)入陰極室，溶液變?yōu)镹aCl溶液，溶液由堿性變?yōu)橹行?，溶液pH減小，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，對(duì)于乙室，正極上LiCoO2得到電子，被還原為Co2+，同時(shí)得到Li+，其中的O與溶液中的H+結(jié)合H2O，因此電池工作一段時(shí)間后應(yīng)該補(bǔ)充鹽酸，B正確；C項(xiàng)，電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH-，乙室電極反應(yīng)式為：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若甲室Co2+減少200mg，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e-)=，乙室Co2+增加300mg，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=，說明此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移，D正確；故選BD。11．(2022?福建卷，9)一種化學(xué)“自充電”的鋅-有機(jī)物電池，電解質(zhì)為KOH和Zn(CH3COO)2水溶液。將電池暴露于空氣中，某電極無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該電極充放電原理如下圖所示。下列說法正確的是()A．化學(xué)自充電時(shí)，c(OH―)增大B．化學(xué)自充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極反應(yīng)式：Zn2++2e-=ZnD．放電時(shí)，外電路通過電子，正極材料損耗【答案】A【解析】A項(xiàng)，由圖可知，化學(xué)自充電時(shí)，消耗O2，該反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-，c(OH―)增大，故A正確；B項(xiàng)，化學(xué)自充電時(shí)，無需外接電源即能實(shí)現(xiàn)化學(xué)自充電，該過程不是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，化學(xué)自充電時(shí)，鋅電極作陰極，該電極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)，1mol轉(zhuǎn)化為，消耗2molK+，外電路通過0.02mol電子時(shí)，正極物質(zhì)增加0.02molK+，增加的質(zhì)量為0.02mol×39g/mol=0.78g，故D錯(cuò)誤；故選A。12．(2022?廣東選擇性考試，16)科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是()A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)NaCl溶液的減小C．放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g【答案】C【解析】A項(xiàng)，由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正極反應(yīng)為Cl2+2e-=2Cl-，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D項(xiàng)，充電時(shí)陽極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑，陰極反應(yīng)為NaTi2(PO4)3