第四部分收化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第27講化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(基礎(chǔ)課)?復(fù)習(xí)目標(biāo).了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。.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)、反應(yīng)熱等概念。.了解熱化學(xué)方程式的含義，能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。.了解能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。.了解烙變(A〃)與反應(yīng)熱的含義。了解活化能的概念。.了解有關(guān)燃燒熱、中和熱的計(jì)算，了解中和反應(yīng)化學(xué)熱的測(cè)定。.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)皆變的計(jì)算。知］識(shí)點(diǎn)一婚變熱化學(xué)方程式—編理.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與特征化學(xué)反應(yīng)出反應(yīng)物中化學(xué)鍵蟀和反應(yīng)產(chǎn)物中化學(xué)鍵形成化學(xué)反應(yīng)U既有物質(zhì)的變化.也伴隨著能員的變化:能量轉(zhuǎn)化主要表現(xiàn)為我的變化.反應(yīng)熱和焙變(1)反應(yīng)熱：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。通常用符號(hào)Q表示，單位為kJ"morlo⑵始變：在等壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，其符號(hào)為.，單位是地?出或

kJ-morl)o(@@@)恒壓條件下，反應(yīng)中的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)，始變(A/f)等于反應(yīng)熱。.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖所示。反應(yīng)吸熱 反應(yīng)放熱(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析放熱反應(yīng)可以看成反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來(lái)；吸熱反應(yīng)可以看成熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物所“儲(chǔ)存”。［識(shí)記］常見(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；②酸堿中和反應(yīng)；③大多數(shù)化合反應(yīng)；④金屬跟水或酸的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；②鹽類(lèi)的水解反應(yīng)；③Ba(OH)2?8H2O與NH4cl反應(yīng)；④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。⑤NaHCCh與鹽酸的反應(yīng)。.熱化學(xué)方程式(1)定義：表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。(2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。如2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)AZ/=-571.6kJmoF1表示在25℃、101kPa條件下，2mol出和1molO2反應(yīng)生成2_mol液態(tài)水時(shí)，放出571.6kJ的熱量。(3)書(shū)寫(xiě)步驟［一密r程式F寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式 ：［二贏態(tài)—而g〔aqM麗物質(zhì)缸聚余詼氯 '：C:二二二二二二二二二二二二二二二二二二二：［三:條件H標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(101kPa、25七時(shí)：oE專(zhuān)逑)二二二二二二二二二二二二二二二：Inq^AZ/M在方程式后寫(xiě)出A〃，并根據(jù)信息注明！［四標(biāo)A〃卜△〃的“+”或：,O,'二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二|五標(biāo)數(shù)值H根據(jù)系數(shù)計(jì)算寫(xiě)出A”的值 ：(4)注意事項(xiàng)①熱化學(xué)方程式不標(biāo)“f”“I”，但必須用s、1、g、aq等標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài)。而在書(shū)寫(xiě)同素異形體轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式時(shí)，由于不同單質(zhì)可能用同一元素符號(hào)表示(如金剛石與石墨都用C表示)除了注明狀態(tài)外，還要注明名稱。②熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)只表示物質(zhì)的量,其AH必須與化學(xué)方程式及物質(zhì)的聚集狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。③A”表示完全反應(yīng)時(shí)的熱量變化，與反應(yīng)條件及反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)。.從活化能的角度認(rèn)識(shí)結(jié)變?nèi)鐖D所示，反應(yīng)A+B—*AB的活化能為瓦，加入催化劑K后，反應(yīng)分兩步進(jìn)行：①A+K--AK活化能為Eai②AK+B-AB+K活化能為后2［A…B］過(guò)渡態(tài)反應(yīng)歷程⑴加入催化劑K后，①、②兩步反應(yīng)的活化能反|、國(guó)2均小于原反應(yīng)的后，反應(yīng)速率加快。(2)&1>&2,故①步反應(yīng)為慢反應(yīng)，決定整個(gè)反應(yīng)的速率，②步反應(yīng)為快反應(yīng)，總反應(yīng)取決于①步反應(yīng)，總反應(yīng)在催化劑條件下的活化能為⑶總反應(yīng)的活化能為Ea。(@@?)(1)活化能又稱能壘或能閱或能俸。

(2)活化能與溫度無(wú)關(guān)，與使用的催化劑有關(guān)。(3)催化劑不改變始變(A")。訓(xùn)練遞三 【題點(diǎn)①【題點(diǎn)①熠變與熱化學(xué)方程式1.判一判(正確的打“J",錯(cuò)誤的打“X”)。(1)需加熱進(jìn)行的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，其熔變A">0。()⑵任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，有能量變化的過(guò)程均為化學(xué)變化。()(3)C(s,石墨)=C(s,金剛石)A77>0,金剛石比石墨穩(wěn)定。()(4)吸熱反應(yīng)中，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于生成物形成化學(xué)鍵放出的總能量。()⑸同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)+CL(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的\H不同。()(6)H2(g)+1o2(g)=H2O(l)AM,H2(g)+1o2(g)=H2O(g)\H2,貝！J=A"2。( )［答案］(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X(6)X2.碘在不同狀態(tài)下(固態(tài)或氣態(tài))與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下所示：①H2(g)+L(?)i2HI(g)A//=-9.48kJ-moF1②H2(g)+L(?)i2HI(g)A7/=+26.48kJ-moF1下列判斷正確的是()A.①中的12為固態(tài)，②中的12為氣態(tài)B.②中的反應(yīng)物總能量比①中的反應(yīng)物總能量低C.①中的產(chǎn)物比②中的產(chǎn)物熱穩(wěn)定性更好D.1mol固態(tài)碘升華時(shí)將吸熱17kJB［A項(xiàng)，反應(yīng)①放熱、反應(yīng)②吸熱原因是碘單質(zhì)的狀態(tài)不同，固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收能量，故①中的L為氣態(tài)，②中的12為固態(tài)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，生成物的能量相等，反應(yīng)①放熱，反應(yīng)②吸熱，故②的反應(yīng)物總能量比①的反應(yīng)物總能量低，正確；C項(xiàng)，產(chǎn)物的穩(wěn)定性相同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，1mol固態(tài)碘升華時(shí)將吸熱26.48kJ+9.48kJ=35.96kJ,錯(cuò)誤。］.根據(jù)能量關(guān)系示意圖，下列說(shuō)法正確的是()能ft1molC(s)+1mol02(g)1molC0(g)+0.5mol02(g)393.5kJmol f轉(zhuǎn)化口轉(zhuǎn)化I 282.9kj-mol-11 IlmolCO2(g)反應(yīng)過(guò)程A.1molC(s)與1molCh(g)的能量之和為393.5kJB.反應(yīng)2co(g)+O2(g)=2CO2(g)中，生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量C.由C(s)-*CO(g)的熱化學(xué)方程式為2c(s)+O2(g)=2CO(g)SH=~221.2kJ-moF*D.熱值指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量，則CO熱值A(chǔ)//=-10.1kJ-moF1【答案)C.根據(jù)信息書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。(1)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5o回答下列問(wèn)題：已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6C和76℃,AXs的熔點(diǎn)為167℃0室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1molAXs,放出熱量123.8kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué) 方 程 式 為(2)在一定條件下，將1molN2和3mol%充入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)生成氨氣，達(dá)到平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為25%,放出。kJ的熱量，N2與H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (3)化學(xué)反應(yīng)的A"等于反應(yīng)物的總鍵能與生成物的總鍵能之差?；瘜W(xué)鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能/(kJ?mori)460360436431176347高溫工業(yè)上高純硅可通過(guò)下列反應(yīng)制?。篠iCb(g)+2H2(g)=SHs)+4HCl(g)AH=kJ-moFAH=kJ-moF1［解析］(2)1molN2完全反應(yīng)放出的熱量為八%7kJ=40kJ,故Nz(g)1入U(xiǎn)/O+3H2(g)一2NH3(g)A”=一4。kJmoF'o(3)AH=4￡(Si—CI)+2E(H—H)-2E(Si—Si)-4E(H—CI)=(4X360+2X436-2X176-4X431)kJmon=+236kJmol^o［答案］(1)AX3⑴+X2(g)=AX5(s)AW=-123.8kJmoF1(2)N2(g)+3H2(g)02NHKg)\H=~4QkJ-moF1(3)+236I思維模型IA”的基本計(jì)算(1)A"="(反應(yīng)產(chǎn)物)一〃(反應(yīng)物)(2公”=反應(yīng)物斷鍵吸收的能量一反應(yīng)產(chǎn)物成鍵放出的能量(3)AH=正反應(yīng)活化能一逆反應(yīng)活化能。注意：常見(jiàn)物質(zhì)(1mol)中化學(xué)鍵數(shù)目物質(zhì)CO2(C=o)ch4(C—H)P4(P—P)S1O2(Si—O)石墨金剛石s8(S—S)Si化學(xué)鍵數(shù)目(總)24641.5282涉及活毛匕能的能量圖示分析【題點(diǎn)?5.(2021?泰安模擬)工業(yè)上常利用CO2和N%合成尿素［CO(NH2)2］,該可逆反應(yīng)分兩步進(jìn)行，整個(gè)過(guò)程中的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.NH2COONH4為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物b.反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能〉反應(yīng)n正反應(yīng)的活化能C.反應(yīng)n在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)很大D.2NH3（g）+CO2（g）-CO（NH2）2⑴+$0⑴的焙變A/7=E2-EiC[A.從圖像可知，合成尿素的過(guò)程中生成了NH2COONH4,其為合成尿素反應(yīng)的中間產(chǎn)物，A正確；B.活化能是指化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物分子到達(dá)活化分子所需的最小能量，由圖像可知，反應(yīng)I逆反應(yīng)的活化能〉反應(yīng)n正反應(yīng)的活化能，B正確；C.反應(yīng)II為吸熱反應(yīng)，在熱力學(xué)上進(jìn)行趨勢(shì)較小，C錯(cuò)誤；D.2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（l）+H2O⑴為放熱反應(yīng)，A"=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量＜0,即AH=Ez-Ei,D正確。].（2021?長(zhǎng)沙模擬）CQm在超臨界水中進(jìn)行碳碳加成反應(yīng)時(shí)存在兩條不0D,選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，有可能改變不同路徑產(chǎn)物的產(chǎn)量a【A.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖可知比的能量低，cq^2更穩(wěn)° OH °

.OH定，故A錯(cuò)誤；B.由圖像可知，反應(yīng)生成心、工也的活化能為54.0kJ-mori,0故B正確：C.由圖可知，生成的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故C正確；D.催化OH劑可以改變反應(yīng)的路徑，所以選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，有可能改變不同路徑產(chǎn)物的產(chǎn)量，故D正確。］.（2021?湖北八校一聯(lián)）我國(guó)科學(xué)家以M0S2為催化劑，在不同電解質(zhì)溶液中實(shí)現(xiàn)常溫電催化合成氨，其反應(yīng)歷程與相對(duì)能量模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）21o-1-221o-1-2*njTMoSz（Na2s0,溶液）MoSj（Li2so鼐液）反應(yīng)歷程A.Li2sO4溶液利于MoS2對(duì)N2的活化B.兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下，N2-NH3的焙變相同MoS2（Li2SO4溶液）將反應(yīng)決速步CN2-*N2H）的能量升高N2的活化是N=N鍵的斷裂與N—H鍵形成的過(guò)程C［由題圖可知，在Li2sCh溶液中*N2的相對(duì)能量較低，因此Li2sCh溶液利于MoS2對(duì)N2的活化，A正確；反應(yīng)物、生成物的能量不變，因此兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下，反應(yīng)N2―的始變相同，B正確；MoS2（Li2s04溶液）體系中*N2—>*N2H吸收的能量比在MoS2（Na2s04溶液）體系中的少，所以活化能降低，C錯(cuò)誤；N2的活化是*N2轉(zhuǎn)化為*N2H的過(guò)程，即N三N鍵的斷裂與N—H鍵形成的過(guò)程，D正確。1I思維模型I三步突破能量變化能壘圖

通覽全圖理清坐標(biāo)含義通覽全圖；能￡變五金霍面而密加麻二應(yīng)I宗應(yīng)應(yīng)原寢::橫坐標(biāo)的不同階段表示一個(gè)完整反應(yīng)的不同:階段。縱坐標(biāo)表示能量的變化，不同階段的最;大能壘即該反應(yīng)的活化能? V細(xì)t變化分析各段反應(yīng)V細(xì)t變化由斯現(xiàn)靠勒費(fèi)(直直所海凌花天茅「芬布;每一階段發(fā)生的反應(yīng)是什么，各段反應(yīng)是:放熱還是吸熱，能量升高的為吸熱，能量，降低的為放熱做出合理判斷綜合分析綜合整合各項(xiàng)信息，回扣題目要求，做出合理判斷。如利用蓋斯定律將各步反應(yīng)相加，即得到完整反應(yīng)；催化劑只改變反應(yīng)的活化能，但不改變反應(yīng)的反應(yīng)熱，也不會(huì)改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率做出合理判斷綜合分析知識(shí)點(diǎn)二燃燒熱與中和反應(yīng)熱能源1.燃燒熱與中和反應(yīng)熱的比較燃燒熱中和反應(yīng)熱相同點(diǎn)能量變化放熱AH及其單位A/7<0,單位均為kJ?mo「不同點(diǎn)反應(yīng)物的量不一定為1mol生成物的量不確定生成物水為1mol反應(yīng)熱含義在101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量表不方法燃燒熱為A〃=一。kJ?mo「i(a>0)在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中反應(yīng)的反應(yīng)熱為57.3kJmoF1或\H=—57.3kJmo「2.中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置溫度計(jì)作用：測(cè)母反應(yīng)前后溶―溫度的變化值尸省-攪拌器作用:使反應(yīng)物混合均勻外筒作用：迪而臚內(nèi)筒作用：反應(yīng)容器

卜待測(cè)樣品(2)測(cè)定原理O=-C(T2-Tl)a其中C表示溶液及量熱計(jì)的熱容，方、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。(3)注意事項(xiàng)①中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是保溫、隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失。②為保證酸完全中和，采取的措施是堿稍微過(guò)量。③中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量，為57.3kJ,弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量小于57.3kJo若用濃硫酸發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量大王57.3kJo④計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一，且要注意數(shù)據(jù)的取舍，無(wú)效數(shù)據(jù)要舍去。3.能源⑴分類(lèi)H?H?h「化石燃料卜T石油卜4天然氣，出U屬F不可再生能源|解決J開(kāi)源由二發(fā)新能區(qū)口辦法"性金節(jié)約現(xiàn)有能源］(2)科學(xué)開(kāi)發(fā)利用能源的措施①提高能源的利用率科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒：一是保證燃燒時(shí)有適當(dāng)過(guò)量的空氣,如鼓入空氣、增大02濃度等；二是保證燃料與空氣的接觸面,如將固體粉碎成粉末，使液體噴射成霧狀等。②開(kāi)發(fā)新的能源開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的新能源等。訓(xùn)練S3)燃燒熱'中和反應(yīng)熱與能源.判一判(正確的打“，”，錯(cuò)誤的打“X”)。(1)已知H2(g)+；C)2(g)=H2O(g)SH=—akj-mol1,則H2的燃燒熱為akJ-moF1.( )(2)已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)A//=-57.3kJ-moF1,則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出57.3kJ的熱量。()(3)煤的液化或氣化可以提高能源利用率，減少污染氣體的排放。()(4)天然氣、水能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能均屬于可再生的新能源。()(5)天然氣、風(fēng)能屬于一次能源，水煤氣、電能屬于二次能源。()［答案］(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V.一些烷垃的燃燒熱如下表：化合物燃燒熱/(kJ-mol1)化合物燃燒熱/(kJ-mol1)甲烷890.3正丁烷2878.0乙烷1560.8異丁烷2869.6丙烷2221.52一甲基丁烷3531.3下列說(shuō)法正確的是 ()A.乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為2c2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)AH=-1560.8kJmoF1.穩(wěn)定性：正丁烷〉異丁烷C.正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJmoF1D.相同質(zhì)量的烷免，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越多C【表示乙烷燃燒的熱化學(xué)方程式中，F(xiàn)LO應(yīng)為液態(tài)，且該反應(yīng)的人"=一3121.6kJmoF1,A錯(cuò)誤；由表中燃燒熱數(shù)據(jù)可知，1mol正丁烷、異丁烷分別完全燃燒時(shí)，正丁烷放出的熱量多，說(shuō)明等量的兩種物質(zhì)，正丁烷具有的能量高于異丁烷，則異丁烷更穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；2一甲基丁烷的穩(wěn)定性強(qiáng)于正戊烷，由于 2—甲基丁烷的燃燒熱為3531.3kJmoF1,故正戊烷的燃燒熱大于3531.3kJmoF1,C正確；由表中數(shù)據(jù)分析可知，相同質(zhì)量的燒姓，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，燃燒放出的熱量越少，D錯(cuò)誤。］3.已知：H+(aq)+OH(aq)=H2O⑴2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)A“2=一571.6kJmoF1,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.向含0.1molNaOH的溶液中加入一定體積的0.1mol-L-'乙二酸，反應(yīng)中的能量變化如圖所示5.732.87B.NH3H2O(aq)+H+(aq)=NH；(aq)+H2O⑴A//=-57.3kJmol1C.氫氣的燃燒熱為571.6kJ?mo「D.若反應(yīng)②中水為氣態(tài)，則同樣條件下的反應(yīng)熱：A/f<A/f2A［因乙二酸是弱酸，弱酸的電離平衡是一個(gè)吸熱過(guò)程，故生成0.1mol出0(1)時(shí)放出的熱量小于5.73kJ,A項(xiàng)正確；NH3?H2O為弱堿，反應(yīng)中的A”>-57.3kJmoF1,B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)消耗1mol出值)生成WO⑴放出的熱量為285.8kJ,故H2的燃燒熱為285.8kJmoF1,C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，水為氣態(tài)時(shí)，放出的熱量少，但大，即AH>A〃2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。］中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測(cè)定4.某實(shí)驗(yàn)小組用0.55mol-L_1NaOH溶液和0.50mol-L_1H2sO4溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測(cè)定，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。一環(huán)形玻璃攪拌棒一溫度計(jì)?碎泡沫塑料⑴裝置中碎泡沫塑料的作用是.⑵寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式［生成1molH2O⑴時(shí)的反應(yīng)熱為一57.3kJ-moI_1］： (3)取50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。①請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表格中的空白：溫度次數(shù)起始溫度”/℃終止溫度“C溫度差平均值(打一九)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認(rèn)為0.55mol-L_1NaOH溶液和0.50mol-L_1H2sO4溶液的密度都是1.0g-mL1,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J-(g-*C)-,0則生成1molH2O(1)時(shí)的反應(yīng)熱\H=(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與一57.3kJ-mol*有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是(填字母)。a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2s。4溶液的溫度(4)現(xiàn)將一定足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(yīng)，其反應(yīng)熱分別為AM、A的、A//3,則AM、AH2、AH3的大小關(guān)系為o［解析］(3)①第2組數(shù)據(jù)偏差較大，應(yīng)舍去，其他三組的溫度差平均值為4.0℃o②A”=-［(50+30)mLxl.0g-mL-ix4.0℃x4.18xl0-3kJg-1-℃-14O.025mol］^-53.5kJmoF1.③放出的熱量少可能是散熱、多次加入堿或起始溫度讀得較高等原因。(4)稀氫氧化鈉溶液，稀氫氧化鈣中溶質(zhì)都完全電離，稀氨水中的溶質(zhì)是弱電解質(zhì)，它與鹽酸的反應(yīng)中NHylhO的電離要吸收熱量，故中和熱要小一些，A,要大一些。［答案］(1)隔熱保溫，減小熱量的損失(2)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(I)A/f=-114.6kJmoF1(3)①4.0②—53.5kJmoF1③b(4)AH1=A"2<AH3矢Di只點(diǎn)三蓋斯定律及其應(yīng)用1.蓋斯定律(1)內(nèi)容一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無(wú)論是一步完成還是分幾步完成，反應(yīng)熱都是一樣的。即:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焙變只取決于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)。(2)意義間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系A(chǔ)Hi \H21qA A AHi=aA“2AHiA?=^Bsh2A//i="A/f2A -BcA"=A"i+A”22.反應(yīng)熱大小的比較⑴看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:(2)看A”的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較A4數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的越小，吸熱反應(yīng)的AH越大。(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(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。(5)示例試比較下列各組AH的大小。①同一反應(yīng)，生成物狀態(tài)不同時(shí)A(g)+B(g)=C(g)AHi<0A(g)+B(g)=C(l)AH2Vo貝I」AHiNA“2(填“>""v"或"="，下同)。②同一反應(yīng)，反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)+O2(g)=SO2(g)AAZK0S(s)+O2(g)=SO2(g)A?2<0貝!IAWi<A//2o③兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)+O2(g)=CO2(g)AWi<0C(s)+1o2(g)=CO(g)A"2<0貝!j題點(diǎn)①題點(diǎn)①蓋斯定律的應(yīng)用I思維模型I“三步”確定熱化學(xué)方程式或A"網(wǎng)根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和出生成物找出可用的已知熱化學(xué)方程式。①根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式調(diào)整可用熱X「化學(xué)方程式的方向，同時(shí)調(diào)整的符號(hào)。倜Wn②根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式將調(diào)整好的匚熱化學(xué)方程式進(jìn)行縮小或擴(kuò)大相應(yīng)的倍數(shù)，同時(shí)調(diào)整的值。加和 將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式和分別進(jìn)求行加和。確定目標(biāo)反應(yīng)的熔變UH。1.(2021?河北選擇性考試，節(jié)選)大氣中的二氧化碳主要來(lái)自煤、石油

及其他含碳化合物的燃燒。已知25C時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)H2（g）C(石墨，s)C6H6⑴燃燒熱AW/CkJmor1）-285.8-393.5-3267.5則25C時(shí)HMg)和C(石墨，s)生成C6H6⑴的熱化學(xué)方程式為［解析］由題給燃燒熱數(shù)據(jù)可得，①H2（g）+；O2（g）=H2O⑴A7/i=-285.8kJ-moF',②C（石墨，s）+O2（g）=CO2（g）A%=-393.5kJ-moF1,③C6H6⑴+?h（g）=6CO2（g）+3H2O（l）A”3=-3267.5kJ?mo「，根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式可由3X①+6X②一③得到，其A"=（-285.8kJ?mo「）X3+（-393.5kJ-moF^X6-（-3267.5kJ?mo「i）=+49.1kJmoF1,故H2（g）與C（石墨，s）生成C6H“I）的熱化學(xué)方程式為3H2（g）+6C（石墨，s）=C6H6⑴A”=+49.1kJ'mol-1o【答案）3H2（g）+6C（石墨，s）=C6H6⑴AW=+49.1kJmol,2.（2019?北京等級(jí)考，T27節(jié)選）已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：i.CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）ii.CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）Alhiii.CH4（g）=C（s）+2H2（g）也為積炭反應(yīng)，利用A"i和A%計(jì)算A%時(shí)，還需要利用 反應(yīng)的AH。［解析］根據(jù)蓋斯定律，由i或i-ii-iii可確定目標(biāo)反應(yīng)。［答案1C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)^C(s)+CO2(g)=2CO(g)【題點(diǎn)?【題點(diǎn)?反應(yīng)熱的比較3.聯(lián)氨(N2H°常溫下為無(wú)色液體，可用作火箭燃料。下列說(shuō)法不正確的是①202（g）+N①202（g）+N2（g）=N2O4（l）②N2（g）+2H2（g）=N2H4⑴③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g）AHi\H2A83④2N2H4⑴+N2O4⑴=3N2(g)+4H2O(g)A//4=-l048.9kJ-moF1O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)A//5,SHs>SH3A//4=2A/f3-2A//2-A//i1molO2(g)和2molHXg)具有的總能量高于2molH2O(g)聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑的原因之一是反應(yīng)放出大量的熱A［O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)AH"O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)A//5;兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，A〃均為負(fù)值，放熱越多，A"越小，由于生成液態(tài)水放熱更多，所以AH5VA//3,A錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律，③x2一②x2一①得，2N2H4⑴+N2O4⑴=3N2(g)+4H2O(g),所以A”4=2AH3-2A82-A"i,B正確；C)2(g)+2H2(g)=2H2O(g)A43,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，C正確；由AH4=-l048.9kJ-mo「i知，反應(yīng)放出大量的熱，所以可以用聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑，D正確。］(2021?浙江6月選考)相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于反應(yīng)的AH,下列判斷正確的是()A. A42>0 B.A〃3=AM+A〃2C.AHi>AH2,A//3>A//2D.A”2=AH3+A7/4C［一般的烯煌與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)為放熱反應(yīng)，環(huán)己烯、1,3一環(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，AHi<0,A”2<0,A不正確；苯分子中沒(méi)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、1,3一環(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A//3WA/71+AH2,B不正確；AHi<0,A/72<0,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AHi>A〃2；苯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,3一環(huán)己二烯的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(AH4>0),根據(jù)蓋斯定律可知，笨與氫氣完全加成的反應(yīng)熱AH3

=A"i+A82,因此A"3>A“2,AH2=A”3-A"i,C正確，D錯(cuò)誤。］［真題驗(yàn)收?新題預(yù)測(cè)需百1］真題。驗(yàn)收.（雙選）（2021?湖南選擇性考試，TM鐵的配合物離子（用［L—Fe—H］+表示）催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對(duì)能量的變化情況如圖所示:HCOOH

卜H，o乂HL-Fe-H45.3；一,、過(guò)渡態(tài)1o乂HL-Fe-H45.3；一,、過(guò)渡態(tài)1i \43.5：-,、過(guò)渡態(tài)2Li?3n31.-n+HOO3HO.o-I+HOOUH+O8H6、'-22M+OJ+HOOUHw+dJ+,OOJHI+O3+X+OOUH反應(yīng)進(jìn)程下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.該過(guò)程的總反應(yīng)為HCOOH警典CO2t+H2fA.B.H+B.H+濃度過(guò)大或者過(guò)小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)發(fā)生了變化該過(guò)程的總反應(yīng)速率由II-in步驟決定CD［分析題給反應(yīng)機(jī)理圖，可知該過(guò)程的反應(yīng)物為HCOOH,生成物為催化劑CO2和H2,則該過(guò)程的總反應(yīng)為HCOOH=CO2t+H2t,A說(shuō)法正確；H+濃度過(guò)大，抑制HCOOH的電離，HCOCT濃度減小，會(huì)降低IfII步驟的反應(yīng)速率，h+濃度過(guò)小，會(huì)降低川一IV步驟反應(yīng)速率，故h+濃度過(guò)大或者過(guò)小,

均會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，B說(shuō)法正確；整個(gè)催化循環(huán)過(guò)程中Fe元素化合價(jià)均為+3價(jià)，故該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，C說(shuō)法錯(cuò)誤；由相對(duì)能量的變化情況圖可以得出，該反應(yīng)過(guò)程中的IVfI步驟的活化能Ea=86.1kJ-moF1,為該反應(yīng)進(jìn)程中的最大活化能，故該過(guò)程的決速步驟為IV-I步驟，D說(shuō)法錯(cuò)誤。］(1)(2021?全國(guó)乙卷，T”節(jié)選)Kistiakowsky曾研究了NOC1光化學(xué)分解反應(yīng)，在一定頻率⑺光的照射下機(jī)理為：NOCl+hv,NOCl*NOCI+NOC1*,2NO+C12其中hv表示一個(gè)光子能量，NOC1*表示NOC1的激發(fā)態(tài)?？芍?，分解1mol的NOCI需要吸收mol光子。(2)(2021?湖南選擇性考試，「6節(jié)選)氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下：化學(xué)鍵N三NH—HN—H鍵能E/(kJ?mori)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將N%分解為N2和H2。反應(yīng)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)SH=kJ-moF^(3)(2021?全國(guó)甲卷，T28節(jié)選)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：@CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A/71=+41kJ-moF1@CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)A//2=-90kJmoF1總反應(yīng)的AH=kJ-moF1；若反應(yīng)①為慢反應(yīng)，下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是(填標(biāo)號(hào))，判斷的理由是CO+H2O+2H2CO+H2O+2H2C0,+3H, CH,0H+H,0反應(yīng)進(jìn)程 反應(yīng)進(jìn)程［解析］(1)反應(yīng)總方程式為2NOCl+〃v-2NO+CL,故分解1molNOC1需要0.5mol的光子。(2拈4=反應(yīng)物健能總和一生成物健能總和，根據(jù)熱化學(xué)方程式以及表格中數(shù)據(jù)可得A"=390.8kJ-mol1X3X2-(946kJmoF1+436.0kJ-moF*X3)=+90.8kJ-moF^(3)由蓋斯定律可知,反應(yīng)①+反應(yīng)②得總反應(yīng)方程式，則總反應(yīng)的A"=AM+A〃2=+41kJ?mo「+(-90kJ?mo「)=-49k『mo「。該總反應(yīng)是放熱反應(yīng)，生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量低，B、D錯(cuò)誤；反應(yīng)①為慢反應(yīng)，是總反應(yīng)的決速步驟，則反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的大，A正確，C錯(cuò)誤。［答案］(1)0.5(2)+90.8(3)-49AA閉為正值，A”2和A”為負(fù)值，反應(yīng)①活化能大于反應(yīng)②的活化能(2020?浙江7月選考，T27)100mL0.200mol-L-1CuSCh溶液與1.95g鋅粉在量熱計(jì)中充分反應(yīng)。測(cè)得反應(yīng)前溫度為20.1C,反應(yīng)后最高溫度為30.1C。已知：反應(yīng)前后，溶液的比熱容均近似為4.18 溶液的密度均近似為L(zhǎng)00gcm-3,忽略溶液體積、質(zhì)量變化和金屬吸收的熱量。請(qǐng)計(jì)算：(1)反應(yīng)放出的熱量Q=Jo⑵反應(yīng)Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的AH=kJmoFY列式計(jì)算)。［解析］(1)根據(jù)Q=cmSt,反應(yīng)放出的熱量2=4.18J-g_1-℃_1X100mLX1.00g-cm-3X(30.1X?-20.1℃)=4.18X103Jo(2)n(CuSO4)=0.1LX0.200195pmol-L-,=0.02mol,/i(Zn)=- 、=0.03mol,顯然Zn過(guò)量，即0.02molZn65g-mol1和0.02molC11SO4反應(yīng)放出的熱量為4.18kJ,故反應(yīng)Zn(s)+CuSO4(aq)=418kJZnSO4(aq)+Cu(s)的\H= mol=_209kJm°rl°［答案］(D4.18X103

4.18X103/1000⑵—0.100X0.200kJ，mo1=-209新題。預(yù)測(cè)在鈿基催化劑表面上，甲醇制氫的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在耙催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。3X3XZ.WOU3XZ+-0U過(guò)渡態(tài)V過(guò)委N?HroHu過(guò)渡態(tài)??HzgHU過(guò)渡態(tài)U?H+?O￡U過(guò)渡態(tài)I?XC-XU0HOZU16012080400-40(7國(guó)?m?里安五103J ::裳用聯(lián)97.9： 照'\ / ? ? ?65.V-TOC\o"1-5"\h\z/'巫 1— '.4L2./ :；一/ * *： ? ?-v-22.6 ? ? t I1 ?-65.7CH30H(g)=CO(g)+2H2(g)的\H=kJmoF1；該歷程中最大能壘(活化能)后正=kJ?mori,寫(xiě)出該步驟的化學(xué)方程式為［解析］由圖中信息可得甲醇的相對(duì)能量為0,生成物相對(duì)能量為97.9kJmoF1,根據(jù)AH=生成物總能量一反應(yīng)物總能量，則CH30H(g)=CO(g)+2H2(g)的A”=+97.9kJmol_1;根據(jù)圖像可以看出，CO*+4H*=CO*+2H2(g)［或4H*=2HMg)］反應(yīng)歷程中活化能E正最大，113.9kJmoF1-(-65.7kJ-mor*)=179.6kJ-moF1.［答案］+97.9179.6CO*+4H*=CO*+2H2(g)［或4H*=2H2(g)］第28講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池(基礎(chǔ)課)?復(fù)習(xí)目標(biāo).了解原電池的含義及構(gòu)成。.理解原電池的工作原理及應(yīng)用。.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及工作原理。.會(huì)寫(xiě)電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。知］識(shí)點(diǎn)一原電池的工作原理及應(yīng)用b梳理.原電池的構(gòu)成(1)概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。/—' —V■-/—' —V■-zZnSCh溶液C11SO4溶液反應(yīng)能發(fā)生自發(fā)進(jìn)任的氧化還原反應(yīng)(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))電極一般是活潑性丕同的兩電極(金屬或石墨)閉合回路①電解質(zhì)溶液②兩電極直接或間接接觸③兩電極插入電解質(zhì)溶液中2.原電池的工作原理如圖是Cu—Zn原電池，請(qǐng)?zhí)羁眨築CuSO4溶液CuI(1)兩裝置的反應(yīng)原理

電極名稱負(fù)極正極電極材料ZnCu電極反應(yīng)Zn—2e~=Zn2+Cu2++2e-=Cu反應(yīng)類(lèi)型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)鹽橋中離子移向鹽橋中裝有含KC1飽和溶液的瓊膠，工作時(shí)K+移向正極，C「移向負(fù)極(2)原電池中的三個(gè)方向①電子方向：從負(fù)極流出沿導(dǎo)線流入無(wú)極。②電流方向：從至極沿導(dǎo)線流向魚(yú)極。③離子的遷移方向：電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽(yáng)離子向正極遷移。鹽橋溶液中陰離子向魚(yú)極遷移，陽(yáng)離子向正極遷移。(3)鹽橋的作用①連接內(nèi)電路，形成閉合回路。②平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。3.原電池原理的應(yīng)用(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。(2)加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率加快。例如，在Zn與稀硫酸反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO』溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。(3)設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源拆分反應(yīng)］一"{ 將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)選擇—;將還原劑(一般為比較活潑金屬)作負(fù)做，活

電極材料 ：潑性比負(fù)極弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極構(gòu)成

閉合回路：如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間::連接鹽橋)構(gòu)成

閉合回路：有與里邀拄旦相同的金屬陽(yáng)離子Jfii叱—：結(jié)合要求及反應(yīng)特點(diǎn)，畫(huà)出原電池裝置圖，：

裝置圖：標(biāo)出電極材料名稱、正負(fù)極、電解質(zhì)溶液等：(@??)兩金屬作電極時(shí)負(fù)極金屬不一定比正極金屬活潑，如Mg—NaOH(aq)—AI中Al為負(fù)極，F(xiàn)e—濃HNO3—Cu中Cu為負(fù)極。訓(xùn)練題點(diǎn)?題點(diǎn)?原電池的構(gòu)成與工作原理.(2021?廣州模擬)某小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置，下列敘述正確的是()A.若X為Fe,Y為Cu,鐵為正極B.若X為Fe,Y為Cu,電子由銅片流向鐵片C.若X為Fe,Y為C,碳棒上有紅色固體析出D.若X為Cu,Y為Zn,鋅片發(fā)生還原反應(yīng)［答案1C.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性：Cr2Or>Fe3+,設(shè)計(jì)了鹽橋式的原電池(如圖所示)。鹽橋中裝有瓊脂與飽和K2s(h溶液。下列敘述中正確的是()石墨石墨三更一 若二二、Fe,(S03和三二 二-二--三：七仇()7、Cr2(SO4)3FeSO,溶液-%- -乙和稀HzSO,溶液A.甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng).乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為ZC^+THzO-ee=Cr2Or+14H+C.外電路的電流方向是從b到aD.電池工作時(shí)，鹽橋中的SO干移向乙燒杯C［A項(xiàng)，甲燒杯的溶液中發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2+-e-=Fe3+;B項(xiàng)，乙燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為CnO歹得到電子生成CN+；C項(xiàng)，a極為負(fù)極,b極為正極，外電路中電流方向由b到a;D項(xiàng)，SOH向負(fù)極移動(dòng)，即移向甲燒杯。］I題后歸納I原電池的工作原理簡(jiǎn)圖

/I|e- e-e-lf/髓圈幽髓陽(yáng)離子一

一陰離子

1電解質(zhì)溶鬧 注意：①若有鹽橋，鹽橋中的陰離子移向負(fù)極區(qū)，陽(yáng)離子移向正極區(qū)。②若有交換膜，離子可選擇性通過(guò)交換膜，如陽(yáng)離子交換膜，陽(yáng)離子可通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向正極。原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用.M、N、P、E四種金屬，已知：①M(fèi)+N2+=N+M2+；②M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E2++2e-=E,N—2e-=N2+o則這四種金屬的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()A.P>M>N>EB.E>N>M>PA.P>M>N>EB.E>N>M>PC.P>N>M>E D.E>P>M>NA［由①可知還原性：M>N,由②可知還原性：P>M,由③可知還原性：N>E,故可推知還原性：P>M>N>E,A正確。］.(雙選)將鎘(Cd)浸在氯化鉆(CoCL)溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq),如將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為如圖的原電池，則下列說(shuō)法一定錯(cuò)誤的是()甲甲乙A.Cd作正極，Co作負(fù)極B.原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極C.根據(jù)陰陽(yáng)相吸原理，鹽橋中的陽(yáng)離子向負(fù)極(甲池)移動(dòng)D.甲池中盛放的是CdCL溶液，乙池中盛放的是CoCb溶液AC［將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池時(shí)，Cd作負(fù)極，電極反應(yīng)為Cd—2e-=Cd2+;Co作正極，電極反應(yīng)為Co2++2e-=Co,鹽橋中的陽(yáng)離子向正極(乙池)移動(dòng)。］5.有下列圖像，請(qǐng)選擇合適的圖像填空:(1)將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸中，同時(shí)向a中加入少量的CuSCh溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間f(min)的關(guān)系是?(2)將過(guò)量的兩份鋅粉a、b分別加入定量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSCh溶液，產(chǎn)生H2的體積N(L)與時(shí)間f(min)的關(guān)系是。(3)將⑴中的CuSO』溶液改成CHjCOONa溶液，其他條件不變，則圖像是［答案］(1)A(2)B(3)C6.設(shè)計(jì)原電池裝置證明Fe3+的氧化性比CM+強(qiáng)。⑴寫(xiě)出能說(shuō)明氧化性Fe3+大于CM+的離子方程式：(2)若要將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，電極反應(yīng)式分別是：①負(fù)極： ②正極：。⑶在框中畫(huà)出裝置圖，指出電極材料和電解質(zhì)溶液：①不含鹽橋②含鹽橋［答案］(l)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(2)①Cu-2e-=Cu2+(2)2Fe3++2e^^=2Fe2+(3)①不含鹽橋②含鹽橋匕三?產(chǎn)《學(xué)F二尸力FeCh溶液 CuCl2溶液FeCk溶液I思維模型I原電池設(shè)計(jì)的一般思路(1)正、負(fù)極材料的選擇：根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正、負(fù)極材料，一般選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極；活潑性較弱的金屬或可導(dǎo)電的非金屬(如石墨等)作為正極。(2)電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣)。但如果氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液一般選擇與電極材料相同的陽(yáng)離子溶液。(3)畫(huà)裝置圖：注明電極材料與電解質(zhì)溶液。但應(yīng)注意鹽橋不能畫(huà)成導(dǎo)線，要形成閉合回路。知］識(shí)點(diǎn)二常見(jiàn)化學(xué)電源梳理.化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)劣判斷標(biāo)準(zhǔn)(1)相對(duì)其他能源，電池的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率較高，供電穩(wěn)定可靠，形狀、大小可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，使用方便等。(2)判斷電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少(比能量)或者輸出功率的大小(比功率)，以及電池可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。.一次電池(1)堿性鋅鋅干電池堿性鋅鎰干電池的負(fù)極是Zn,正極是MnCh,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：Zn+2OH-—2e-^=ZnO+H2O；正極：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+20HM總反應(yīng)：Zn+2MnO2+H2O=2MnOOH+ZnOo(2)銀鋅電池

銀鋅電池的負(fù)極是Zn,正極是Ag2O,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng)如下:負(fù)極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OlT；總反應(yīng)：Zn+Ag2O^=ZnO+2Ago（3）鋰電池鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰（LiAlCk）溶解在亞硫酰氯（SOCL）中組成。其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：8Li—8e-^=8Li+；正極：3soel2+8e-=6C「+SO/+2S；總反應(yīng)：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2sO3+2S。.二次電池放電（1）鉛蓄電池：總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4rt2PbSO4+2H2OPb-2e+S0j=PbSO4PbSO4+2e_=Pb+SO7'（負(fù)極反應(yīng)）—[iTl~?（陰極反應(yīng)）

充電（正極反應(yīng)卜-Pb（）（正極反應(yīng)卜-Pb（）2+4H+SOi+2ePbSO/HzO-Ze-uPbO2+=PbSOj+ZHzO=PbSOj+ZHzO4IT+S*（@@@）二次電池充電時(shí)的電極連接TOC\o"1-5"\h\z連接

I 1/負(fù)極：氧化反應(yīng)一*還原反應(yīng):陰極、 ㈠放電〈 ）充電一電源'正極：還原反應(yīng)一氧化反應(yīng):陽(yáng)極/ （+）I |連接即正極接正極，負(fù)極接負(fù)極。⑵鋰離子電池：放電總反應(yīng)為L(zhǎng)ixO+Lii_*CoO2=LiCoO2+Cy負(fù)極：Li*Cy—*^^=》口++耳正極：Lii_xCoO2+xLi++xe-==LiCoC>2.燃料電池燃料電池中的常見(jiàn)燃料有氫氣、燒（CH4、C2H6）、燃的衍生物（甲醇、乙醇）、CO、金屬（Al、Li等），燃料在電池中的負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例

介質(zhì)酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H2-4e-=4H+2H2+4OH-4e-=4H2。正極反應(yīng)式O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-電池總反應(yīng)式2H2+O2=2H2O(1)燃料電池的電極不參加電極反應(yīng)，通入的燃料發(fā)生負(fù)極反應(yīng),02發(fā)生正極反應(yīng)。(2)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，注意介質(zhì)參與的反應(yīng)。訓(xùn)續(xù).題點(diǎn).題點(diǎn)①化學(xué)電源中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)I題前指導(dǎo)I化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的一般方法(1)明確兩極的反應(yīng)物；(2)明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物；(3)確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物；(4)配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。注意：①H+在堿性環(huán)境中不存在；②02-在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H+,生成H2O,在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合H2O,生成OH、③若已知總反應(yīng)式時(shí)，可先寫(xiě)出較易書(shū)寫(xiě)的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)出的一極的電極反應(yīng)式，即得到較難寫(xiě)出的另一極的電極反應(yīng)式。放電.一種鋰離子電池的反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6+LiifCoO2/C6+LiCoO2(xvl)。充電(1)充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為,(2)放電時(shí)，正極反應(yīng)式為.［答案］(l)C6+xe+xLi+=LixC6(2)Lii-xCoO2+xe_+xLi+=LiCoO2.以甲醇為燃料，寫(xiě)出下列介質(zhì)中的電極反應(yīng)式

酸性溶液⑴（或含質(zhì),?正極:.?正極:.負(fù)極:（2）堿性溶液'正極:、負(fù)極:固體氧化物「正極:（其中。2-可 3） 《J以在固體介質(zhì)負(fù)極:中自由移動(dòng)）、 (正極(通入CO2)：

負(fù)極： 3［答案］⑴正極：?O2+6e+6H+=3H2O負(fù)極：CH3OH-6e"+H2O=CO2t+6H+⑵正極：^O2+6e4-3H2O=6OH-負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH==cor+6H2O3⑶正極：5O2+6e-=3C)2負(fù)極：CH3OH-6e+3O2==CO2t+2H2O(4)正極：^O2+6e+3CO2=3COr負(fù)極：CH3OH-6e-+3COr=4CO2t+2H2O【題點(diǎn)?（2021?張家口模擬）我國(guó)科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅一碘澳液流電池，其工作原理如圖所示。圖中貯液器可儲(chǔ)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(shí)，a電極反應(yīng)為1281一+20-=21一+8「一B.充電時(shí)，b電極每增重0.65g,溶液中有0.01mol「被氧化C.放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大D.充電時(shí)，a電極接外電源正極B［A.放電屬于原電池，根據(jù)裝置圖，a電極上LBd得到電子，轉(zhuǎn)化成「和Br,即該電極反應(yīng)式為l2Br-+2e--2「+Br,故A說(shuō)法正確；B.充電屬于電解池，b電極反應(yīng)式為Zn2++2e-==Zn,b電極增重0.65g,即電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.02mol,根據(jù)A選項(xiàng)中的電極反應(yīng)式推出放電時(shí)溶液中有0.02mol「被氧化，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C.根據(jù)裝置圖，放電時(shí)，a電極反應(yīng)式為hBr-+2e-=2I-+Br-,b電極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+,溶液中離子的數(shù)目增大，故C說(shuō)法正確；D.根據(jù)A選項(xiàng)分析，a電極放電時(shí)為正極，充電時(shí)應(yīng)接電源的正極，故D說(shuō)法正確。］（2021?長(zhǎng)沙模擬）鎂資源儲(chǔ)量豐富價(jià)格低廉：可充放電有機(jī)電解液鎂電池模型如圖，它具有較高的離子電導(dǎo) Mno2率、可充放電、對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，原電池反應(yīng)為Mg+|Mg1落2MnO2=MgMn2O4,已知電量。與電流強(qiáng)度/和通電時(shí) —有機(jī)電解液間，之間滿足關(guān)系：Q=It,下列表述錯(cuò)誤的是（）A.放電時(shí)，r—MnCh參與正極反應(yīng)B.放電時(shí)，Mg2+向正極移動(dòng)， 電子從Mg電極經(jīng)導(dǎo)線流向MnO2電極C.充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為MgMmCh—2e-^=2MnO2+Mg2+D.電池在電流強(qiáng)度為0.5A時(shí)工作5min,理論消耗Mg0.14gs=96500C-mol-1）D［原電池反應(yīng)為Mg+2MnO2=MgMn2（）4,Mg在負(fù)極失電子”一MnCh在正極反應(yīng)中得電子，充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為MgMn2C）4-2e-=2MnO2+Mg2

+,陰極：Mg2+4-2e-=MgoD.電流強(qiáng)度1=0.5A,工作時(shí)間為f=5min=300s,Q=〃=0.5AX300s=150C,尸=96500CmoF1,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為150C 150C1病。屈正，則消耗Mg的質(zhì)量為24gmo「X965oocm°「X尹°°19g，D錯(cuò)誤。］5.用質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池（P-SOFC）脫氫可得丙烯，可實(shí)現(xiàn)烯危和電力的聯(lián)產(chǎn)，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.催化劑促進(jìn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.02-由負(fù)極遷移至正極C.電池總反應(yīng)為2c3H8+O2=2C3H6+2H2OD.負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8+2e-=C3H6+2H+C［由圖可知，通入C3H8的電極為負(fù)極，電極反應(yīng)為C3H8-2e-=C3H6+2H+,通入O2的電極為正極，電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O,總反應(yīng)為2C3H8+O2=2C3H6+2H2O.]【題點(diǎn)?【題點(diǎn)?1原電池原理在實(shí)際中的應(yīng)用（2021?廣州高三三模）氫能源電池是目前研究的熱點(diǎn)之一，一種可實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（） 1=1——@ 活性吸附 鈉離子交換膜 活性吸附：-Ha0；?NAC104^?ftNa0H；-：NaC104fl?ffiA.該裝置化學(xué)能與電能之間的能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%B.充電時(shí)，電極M接電源的負(fù)極C.放電過(guò)程中Na+由左池通過(guò)交換膜向右池移動(dòng)D.放電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為H2+2OlT-2e--2H2OD［由圖可知，放電時(shí)M極生成H2,H+轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，N極為負(fù)極，%失去電子形成H+,H+和OK反應(yīng)生成H2O;充電時(shí)，N極H2O中H+放電生成H2和OH,H+轉(zhuǎn)化為H2,發(fā)生還原反應(yīng)，作陰極，連接電源負(fù)極，M極為陽(yáng)極，出失去電子形成H+。A.化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)還可能轉(zhuǎn)化為熱能等，因此該裝置化學(xué)能與電能之間的能量轉(zhuǎn)化效率小于100%,A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.充電時(shí)，電極N接電源的負(fù)極，電極M接電源的正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.放電過(guò)程中，Na+由負(fù)極移向正極，則Na+由右池通過(guò)交換膜向左池移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。］（2021?長(zhǎng)沙高三二模）十九大報(bào)告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”意味著對(duì)大氣污染防治比過(guò)去要求更高。硫化氫一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、環(huán)保的有效結(jié)合，已知：2H2S（g）+O2（g）=S2（s）+2H2O（l）AH=-632）?下列說(shuō)法正確的是（）A.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4H++4e--2H2OB.電極a發(fā)生還原反應(yīng)C.每11.2LH2s參與反應(yīng)，有1molH+經(jīng)固體電解質(zhì)膜進(jìn)入正極區(qū)D.當(dāng)電極a的質(zhì)量增加64g時(shí)電池內(nèi)部釋放632kJ的熱能A［B.電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無(wú)法計(jì)算H2s的物質(zhì)的量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.原電池中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能,電池內(nèi)部釋放的熱能小于632kJ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］［真題驗(yàn)收?新題預(yù)測(cè)繇雀2口真題。驗(yàn)收L（2021?山東等級(jí)考，Tio）以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH-02、N2H4一。2、（CH3）2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說(shuō)法正確的是（）A.放電過(guò)程中，K+均向負(fù)極移動(dòng)放電過(guò)程中，KOH物質(zhì)的量均減小C.消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大D.消耗1mol02時(shí)，理論上N2H4-。2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2LC［堿性環(huán)境下，甲醇燃料電池總反應(yīng)為2cH3OH+3O2+4KOH=2K2co3+6H2O;N2H4一。2清潔燃料電池總反應(yīng)為N2H4+O2=N2+2H2O;偏二甲冊(cè)［(CH3)2NNH2］中C和N的化合價(jià)均為一2價(jià)，H元素化合價(jià)為+1價(jià),所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可推知其燃料電池的總反應(yīng)為(CH3)2NNH2+402+4KOH=2K2cO3+N2+6H2O。放電過(guò)程為原電池工作原理，所以鉀離子均向正極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知，N2H4一。2清潔燃料電池的產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，其總反?yīng)中未消耗KOH,所以KOH的物質(zhì)的量不變，根據(jù)其他兩種燃料電池總反應(yīng)可知，反應(yīng)中消耗KOH,KOH的物質(zhì)的量減小，B錯(cuò)誤；理論上放電量與燃料的物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)有關(guān)，設(shè)消耗燃料的質(zhì)量均為mg,則甲醇、ina njaN2H4和(CH3)2NNH2放電量(物質(zhì)的量表達(dá)式)分別是：—~~：X6、—~~丁32g-mol1 32g-mol1>>2pX4、—~y7X16,通過(guò)比較可知(CH3)2NNH2理論上放電量最大，C正確；oUg-mol根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒和總反應(yīng)式可知，消耗1mol02生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4L,D錯(cuò)誤。］(2021?河北選擇性考試，TeK-Ch電池結(jié)構(gòu)如圖，a和b為兩個(gè)電極，其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()有機(jī)電解質(zhì)1有機(jī)電解質(zhì)2A.隔膜允許K+通過(guò)，不允許02通過(guò)B.放電時(shí)，電流由b電極沿導(dǎo)線流向a電極；充電時(shí)，b電極為陽(yáng)極C.產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2的質(zhì)量與消耗。2的質(zhì)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(shí)，鉛酸蓄電池消耗0.9g水D［由題圖可知，b極上Ch轉(zhuǎn)化為KO2,則b極為電池正極，a極為電池負(fù)極，K+通過(guò)隔膜由a極向b極遷移，為避免02氧化K電極，02不能通過(guò)隔膜，A說(shuō)法正確；放電時(shí)，電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，即由b極經(jīng)導(dǎo)線流向a極，充電時(shí)，b極接外接電源的正極，b電極為陽(yáng)極，B說(shuō)法正確；產(chǎn)生1Ah電量時(shí)，生成KO2與消耗。2的質(zhì)量比為71：32M.22,C說(shuō)法正確；消耗3.9g鉀時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1mole,鉛酸蓄電池消耗0.1mol出0,其質(zhì)量為1.8g,D說(shuō)法錯(cuò)誤。］（2021?河北選擇性考試，「6節(jié)選）我國(guó)科學(xué)家研究Li-CO2電池，取得了重大科研成果?；卮鹣铝袉?wèn)題：（l）Li-CO2電池中,Li為單質(zhì)鋰片,則該電池中的CO2在 （填“正”或“負(fù)”）極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明，該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳，且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個(gè)步驟進(jìn)行，寫(xiě)出步驟m的離子方程式。I.2CO2+2e-^=C2OFII.C2Oi-^=CO24-CO5m. IV.COr+2Li+=Li2CO3（2）研究表明，在電解質(zhì)水溶液中，CO2氣體可被電化學(xué)還原。I.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇（CH3cH2cH2OH）的電極反應(yīng)方程式為II.在電解質(zhì)水溶液中，三種不同催化劑（a、b、c）上CO2電還原為CO的反應(yīng)進(jìn)程中（H+被還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生），相對(duì)能量變化如圖。由此判斷，CO2電還原為CO從易到難的順序?yàn)椋ㄓ胊、b、c字母排序）。反應(yīng)歷程112反應(yīng)歷程11200.65.2.(M0ooo0-0>a)堀翌女生（a）CO2電速原為CO0.60*+H紜反應(yīng)歷程(b)H+電還原為H2［解析］Li-CCh電池的總反應(yīng)式為4Li4-3CO2=2Li2CO3+Co(1)電池中，鋰為負(fù)極，CO2在正極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，由電池總反應(yīng)式可得正極反應(yīng)為3co2+4e-+4Li+=2Li2cO3+C;結(jié)合步驟I、II、IV,可得步驟HI的離子方程式為2COF+CO2=2COT+C。(2)I.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇，電極反應(yīng)方程式為12co2+18e-+4H2O=CH3cH2cH2OH+9cofon.c催化劑下co2電還原的活性能小于h+電還原的活化能，更容易發(fā)生CO2的電還原；而催化劑a和b條件下，CO2電還原的活化能均大于H+電還原的活化能，相對(duì)來(lái)說(shuō)，更容易發(fā)生H+的電還原。其中a催化劑條件下，H+電還原的活化能比CO2電還原的活化能小的更多，發(fā)生h+電還原的可能性更大,因此反應(yīng)從易到難的順序?yàn)閏、b、ao［答案］⑴正2COF+CO2=2COr+C(2)I.12CO2+18e+4H2O=CH3CH2CH2OH+9COrIl.cba新題-預(yù)測(cè)鐵基液流電池有顯著的成本優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前正研究的某種堿性鐵基半液流電池的放電工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，b極為正極；充電時(shí)，該電極連接電源正極B.充電時(shí)，a極電極反應(yīng)式為FeQ?+8e-+4H2O=3Fe+8OfTC.石墨烯的作用是提高電極中Fe3O4/Fe的反應(yīng)活性，防止電極鈍化D.放電時(shí)，負(fù)極失去1mol電子時(shí)，一定有1mol的陽(yáng)離子通過(guò)交換膜D[A.根據(jù)工作原理圖可知，放電時(shí)，a極由Fe-Fe3O4,a極為負(fù)極；b極由Fe(CN)『一Fe(CN)r,b極為正極；充電時(shí)，a極接電源的負(fù)極，b極接電源的正極，A正確；B.由于該電池為堿性電池，所以充電時(shí)，a極電極反應(yīng)式為Fe3O4+8e+4H2O=3Fe+8OH-,B正確；C.電極材料Fe3(h為固體且致密，和溶液中離子難充分接觸，常用石墨烯擴(kuò)大固液的接觸面積，增加其活性，C正確；D.放電時(shí)，a極電極反應(yīng)為3Fe+801r-8e-=Fe3O4+4H2O,b極電極反應(yīng)為Fe(CN)/+e-=Fe(CN)r,當(dāng)負(fù)極失去1mol電子時(shí)，由于陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)未知，不能確定有1mol陽(yáng)離子通過(guò)，D錯(cuò)誤。]第29講電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解金屬的腐蝕與防護(hù)(基礎(chǔ)課)?復(fù)習(xí)目標(biāo).理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。.了解電解原理在氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用。.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。矢口識(shí)點(diǎn)一電解原理及其規(guī)律梳理.電解使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。.電解池及工作原理1)電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)電解池工作原理(以電解CuCh溶液為例)電極名稱：酗］律七電極名稱：陽(yáng)極反應(yīng)類(lèi)型：還原反應(yīng)pj|-反應(yīng)類(lèi)型：氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式:叱蕈［笠量氫CuC】2溶液總反應(yīng)方程式：CuCh整Cu+Ch+(3)電解池中電子和離子的移動(dòng)①電子：從電源負(fù)極流出后,流向電解池陰極;從電解池的陽(yáng)板流向電源的正極。電子丕能通過(guò)電解質(zhì)溶液。②離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽(yáng)極。③電流：從電源的正極流出，流入陽(yáng)極，再通過(guò)電解質(zhì)溶液流入陰極，最后流向負(fù)極，形成閉合回路。(4)陰陽(yáng)兩極上放電順序——放電指電極上得、失電子①陰極：與電極材料無(wú)關(guān)。氧化性強(qiáng)的先放電，放電順序?yàn)镵+、Ca2+,Na\Mg2+,A1J\Zn2+,Fe2+,Sn2+,Pb2+,H\CiP+、Fe3+,Ag+放電由難到易②陽(yáng)極：若是活性電極作陽(yáng)極，則活性電極首先失電子，生成金屬陽(yáng)離子,發(fā)生氧化反應(yīng)。若是惰性電極作陽(yáng)極，放電順序?yàn)?-、「、Br，OH，含氧酸根離子（NOJ、SO/、C€>3）、F]

放電由易到難（@@?）（1）活性電極指的是除去Au、Pt以外的金屬，惰性電極指的是Pt、Au、C電極，不參與電極反應(yīng)。（2）陰極材料若為金屬電極，一般是為增強(qiáng)導(dǎo)電性但不參與反應(yīng)。3.以惰性電極電解水溶液的有關(guān)規(guī)律（1）電解水型——含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬含氧酸鹽①陰極反應(yīng)式為4H++4e=2H式，陽(yáng)極反應(yīng)式為40H—4e=2%。+023由解總方程式為2H20—2H2t+O2to②電解質(zhì)濃度變大，pH可能變大、變小或不變，可加旦退_復(fù)原。（2）電解電解質(zhì)類(lèi)型——無(wú)氧酸（如HC1）,不活潑金屬無(wú)氧酸鹽（如CuCl2）,電解質(zhì)濃度變小，加電解質(zhì)本身復(fù)原。⑶放叢生堿型——活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（如NaCI）①陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2t+2OH,陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cr~2e- CI2t>通電總方程式為2c廠+2H2Ow^=C12t+H21+2OH，②溶液pH變大，加HCI（鹵化氫）復(fù)原。（4）放。2生酸型——不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4）①陰極反應(yīng)式為2Cu2++4e-==2Cu,陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O—4e-=€>2t+通電4H+,總方程式為2Ci?2++2H2O三』2Cu+O2t+4H+。②溶液pH變小，加CuO（金屬氧化物）或CuCO3復(fù)原。水電離出的H+或OH-放電，電極反應(yīng)式為2H2O+2e--H2t+2OH-或2H2O-4e==O2t+4H+0電解原理分析

.判一判(正確的打“J”，錯(cuò)誤的打“X”)。(1)電解池中連接電源負(fù)極的為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)。()(2)電解和電離均需通電才能發(fā)生，均為化學(xué)變化。()(3)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液被電解的過(guò)程，屬于化學(xué)變化。()(4)電解時(shí)電子流動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極一陰極一電解質(zhì)溶液一陽(yáng)極一正極。()⑸用Cu作電極電解CuSC>4溶液的陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O-4e==O2t+4H+?()⑹用惰性電極電解NaCl和NaBr的混合液，陽(yáng)極上的放電順序?yàn)锽r>cr>oh.( )［答案］(1)X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)V.利用如圖所示裝置，以N%為氫源，通過(guò)電解實(shí)現(xiàn)氫化反應(yīng)。請(qǐng)回答：(Da為極，電極反應(yīng)式為 (2)b極電極反應(yīng)式為 H+移向極。⑶每消耗22.4LNH3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，生成()H的物質(zhì)的量為ArRArR［答案J⑴陰33()+6e+6H+=3OH或ArRArRArR()+2e-+2H+= ()HArRArR

(2)2NH3-6e-=N2+6H+a(3)1.5molI思維模型I電解原理分析模型還原反應(yīng)得到電子ML|￡?詞還原反應(yīng)得到電子ML|￡?詞一陽(yáng)離子圓陰離子-氧化反應(yīng)失去電子題點(diǎn)?電解規(guī)律及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě).用石墨作電極，電解稀Na2sCh溶液的裝置如圖所示，通電后在石墨電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.相同條件下，逸出氣體的體積：A電極＜B電極一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出有刺激性氣味氣體A電極附近呈紅色，B電極附近呈藍(lán)色D.電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行訢[A極為陰極，反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2t+2OH，B極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為H2O-2e-=1o2f+2H+.].如圖所示，在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的 r——1I'HCn 「c量濃度的FeCL、HC1組成的混合溶液。已知在此電壓下，陰、陽(yáng)離子根據(jù)放電能力順序，都可能在陽(yáng)極放電，下列分工三詢浮：析正確的是（） 屋雪基三JCi電極上的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH+H2tG電極處溶液首先變黃色C2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e==Fe3\2C\-2e-=C12fD.當(dāng)Ci電極上有2g物質(zhì)生成時(shí),就會(huì)有2Na個(gè)電子通過(guò)溶液發(fā)生轉(zhuǎn)移（Na表示阿伏加德羅常數(shù)的值）C[C1電極與電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的H+在陰極放電，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2T，A錯(cuò)誤；Ci電極上酎放電生成H2,C2電極與電源的

正極相連，作陽(yáng)極，F(xiàn)e2+的還原性強(qiáng)于Cl",則依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e=Fe3+,2Cl-2e==Cl2t，故C2電極處溶液首先變黃色，B錯(cuò)誤，C正確;電子只能通過(guò)導(dǎo)線傳遞，不能通過(guò)溶液傳遞，D錯(cuò)誤。］.某些無(wú)公害免農(nóng)藥果園利用如圖所示電解裝置，進(jìn)行果品的安全生產(chǎn)，解決了農(nóng)藥殘留所造成的生態(tài)及健康危害問(wèn)題。下列說(shuō)法正確的是（）昌直流電源占?jí)A性水KC1溶液0.02mol?L-1離子交換膜昌直流電源占?jí)A性水KC1溶液0.02mol?L-1離子交換膜A.a為直流電源的負(fù)極，與之相連的電極為陰極B.離子交換膜為陰離子交換膜C.“酸性水”具有強(qiáng)氧化性，能夠殺菌D.陰極反應(yīng)式為H2O+2e=H2t+O2-C［粕金板為惰性電極，陰極反應(yīng)為2H2O+2b=H2T+2OH，陽(yáng)極反應(yīng)為2c「一2晨二。23CI2+H20nHeI+HC1O,a為正極，b為負(fù)極，交換膜應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜，傳導(dǎo)k+,C正確。］I題后歸納I（1）分析電解過(guò)程的思維程序判斷：陰、陽(yáng)極分析：電解質(zhì)溶

液的離子組成判斷：陰、陽(yáng)極分析：電解質(zhì)溶

液的離子組成找全離子（包括水電離的H和OH）.并按陰、陽(yáng)離子分組確定：放電離子_排出陰、陽(yáng)離子在兩極的放電

或物質(zhì) 順序.確定優(yōu)先放電的微粒寫(xiě)出：電池反_判斷電極產(chǎn)物,注意溶液的酸應(yīng)式 堿性、產(chǎn)物的溶解性? 解答有關(guān)離子濃度、pH、電極解^\可題一|一產(chǎn)物量的變化、溶液的復(fù)原等問(wèn)題（2）解答電解問(wèn)題的注意事項(xiàng)①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液（或熔融電解質(zhì)）中的陽(yáng)離子放電。②電解水溶液時(shí)，K+?AI3+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。知］識(shí)點(diǎn)二電解原理的實(shí)際應(yīng)用1.電解飽和食鹽水——氨堿工業(yè)（1）電極反應(yīng)陽(yáng)極：2c—-2e-=Cl21（反應(yīng)類(lèi)型:氧化反應(yīng)）。陰極：2H++2e--H2t或2H2O+2e--H2t+2O1T（反應(yīng)類(lèi)型:還原反應(yīng)）。檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物的方法是：用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙靠近陽(yáng)極附近，若試紙變藍(lán),證明生成了CL。電解時(shí)向食鹽水中加酚酸，陽(yáng)極附近溶液變紅，說(shuō)明該電極附近產(chǎn)生的物質(zhì)為NaOH。（2）電解方程式通電化學(xué)方程式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2t+C123離子方程式：2C「+2H2O^ft=2OlT+H2t+Cb3（3）陽(yáng)離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖①陽(yáng)離子交換膜的作用阻止OIF進(jìn)入陽(yáng)極室與CL發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的C12和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。②a、b、c、d加入或取出的物質(zhì)分別是飽和食鹽水、稀NaOH溶液、稀的食鹽水、濃NaOH溶液;X、Y分別是小、H202.電鍍和電解精煉銅電鍍（Fe表面鍍Cu）電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）電極反應(yīng)Cu（粗銅）-2e-=Cu2+Zn~2e-=Zn2+>Fe-2e==Fe2+>?Ni-2e==Ni2+>Cu—2e==Cu2+（主要）陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2++2e~~=Cu（精銅）電解質(zhì)溶液含CM卡的鹽溶液注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥.電冶金屬——活潑金屬的冶煉方法（1）電解熔融氯化鈉得到鈉 J陽(yáng)極：2。-2-=。2t電極反應(yīng)1"口卬…… 陰極：2Na+2e=2Na總反應(yīng)方程式2NaCl（熔融）堡曳2Na+Chf⑵電解熔融AI2O3制A1通電2Al20,熔融）￥/4Al+302冰晶石電極反應(yīng)：陽(yáng)極：6。2-—i2e-=3C）21;陰極：4Al3++12e-=4Al。冰晶石的作用是作A12O3的助熔劑。.電化學(xué)有機(jī)合成以丙烯庸合成己二精為例，兩極反應(yīng)式如下:陽(yáng)極：H2O-2e-=1o2t+2H+

陰極：2CH2=CHCN+2H+-|-2e-=NC(CH2)4CN, 通電 1總反應(yīng)：2CH2=CHCN+H2O^=NC(CH2)4CN+tO2t—訓(xùn)續(xù) .題點(diǎn).題點(diǎn)①電解原理的常規(guī)應(yīng)用金屬銀有廣泛的用途，粗銀中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高純度的銀。下列敘述中正確的是（已知：氧化性Fe2+<Ni2+vCu2+）（）A.陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2++2e-=NiB.電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等C.電解后，溶液中存在的陽(yáng)離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中有Cu和PtD［電解時(shí)，陽(yáng)極Zn、Fe、Ni失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故陰極反應(yīng)式為Ni2++2e-=Ni,可見(jiàn)，陽(yáng)極質(zhì)量減少是因?yàn)閆n、Fe、Ni溶解，而陰極質(zhì)量增加是因?yàn)镹i析出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解后溶液中的陽(yáng)離子除Fe2+和Zi?+外，還有Ni2+和h+,C項(xiàng)錯(cuò)誤。］如圖為電解飽和食鹽水裝置，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A.左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.右側(cè)生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)C.電解一段時(shí)間后，B口排出NaOH溶液通申D.電解飽和食鹽水的離子方程式：2c「+2H2O^=2Oir+H2t+C12tB［右側(cè)電極為陰極，生成的氣體為H2,B錯(cuò)誤。］題點(diǎn)?題點(diǎn)?1電解原理在生產(chǎn)、生活、環(huán)境保護(hù)等方面的創(chuàng)新應(yīng)用（2021?南昌高三模擬）環(huán)氧乙烷又名氧化乙烯，可殺滅各種微生物包括細(xì)菌芽胞，屬滅菌劑。利用電化學(xué)反應(yīng)制備環(huán)氧乙烷的具體過(guò)程如圖所示。在電解結(jié)束后，打開(kāi)閥門(mén)，將陰、陽(yáng)極電解液導(dǎo)入混合器，便可反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。下列說(shuō)法不正確的是（ch2=ch2Tf閥門(mén)"—ch2=ch2Tf閥門(mén)"—閥門(mén)混合器已知:CH=CH氯水 0-CH.CHOH\crC!()H2C CH.,A.Pt電極做陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為2c「-2e-=CLtA.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moi電子時(shí)，陰極區(qū)質(zhì)量減少2g（）該過(guò)程的總反應(yīng)為CH2=CH2+H2O- /\+h2HC CH.混合器中可能有少量乙二醇產(chǎn)生［根據(jù)圖示可知Pt極為陽(yáng)極，反應(yīng)式應(yīng)為2c「-2e-==C12T，Ni為陰極,反應(yīng)式為2H2O+2e--H2T+2OH,B.原電池工作時(shí)右側(cè)溶液中透過(guò)陰離子交換膜向Pt電極周?chē)苿?dòng)，則當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，陰極區(qū)除生成1molH2,還有2moic「移向陽(yáng)極，則質(zhì)量減少73g,故B錯(cuò)誤。］（2021?福州高三二模）某醫(yī)用超聲清洗器帶有臭氧消毒功能，其臭氧電