2022年高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理

2022年高考化學(xué)備考化學(xué)反應(yīng)原理專題

微考點化學(xué)反應(yīng)熱的基本概念和大小比較

1.科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與0在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

CO(g)+0(g)=C02(g)AHl,反應(yīng)過程的示意圖如下：

狀態(tài)i狀態(tài)n狀態(tài)in

?表示CO表示O77777777777表示催化劑

下列說法中正確的是()

A.AHDO

B.三種狀態(tài)中，狀態(tài)II最穩(wěn)定

C.使用催化劑能增大CO和0生成CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

D.若2C0(g)+02(g)=2C02(g)的反應(yīng)熱為AH”貝?。萦蠥Hz>2AHi

2.下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是()

A.由C(s,石墨)=C(s,金剛石)AH=+L9kJ?molT可知：石墨比金剛石更穩(wěn)定

B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多

+-

C.由H(aq)+0H(aq)=H20(l)AH=-57.3kJ?mo「‘可知：含ImolCIfcCOOH的溶液與含ImolNaOH的

溶液混合，放出熱量等于57.3kJ

D.2gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+0式由=240(1)

AH=-285.8kJ

3.由NQ和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()

O

過

渡態(tài)

N2O(g)+NO(g)\^^

N^(gHNO2(g)'

反應(yīng)過.

A.反應(yīng)生成ImolNz時轉(zhuǎn)移4moic一

B.反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和

C.N20(g)+N0(g)=N2(g)+N02(g)

△H=-139kJ?mol

D.斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和

4.（2020?湘潭模擬）BeCL是有機反應(yīng)的催化劑。鍍和氯氣反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是

（）

反應(yīng)過程

A.E?是正反應(yīng)的活化能

B.該反應(yīng)的A*0

C.加入催化劑，AH減小

D.AH=E2-E,

5.單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化如下圖所示。下列說法正確的是（）

能量|（單斜,

①Ss）+O2（g）

②S（正:交3）+02研

HI

IIAH,=-297.16kJ-mol-'

AH2=-296.83

kJ?mol-1

I\\SO2（g）

°反應(yīng)過程

A.S（單斜,s）=S（正交,s）AH=+O.33kJ?mol-1

B.正交硫比單斜硫穩(wěn)定

C.相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高

D.①表示斷裂ImolO2中的共價鍵所吸收的能量比形成ImolSOz中的共價鍵所放出的能量少297.16kJ

6.根據(jù)以下三個熱化學(xué)方程式：

①2H2s(g)+302(g)=2S02(g)+2H20(l)

AHI=-QikJ?mol

②2112s(g)+02(g)=2S(s)+2H?0⑴

AH2——Q2kJ,mol

③2Hzs(g)+02(g)=2S(s)+2H20(g)

△Hs=-QskJ,mol'o

判斷0、Qz、Qa三者關(guān)系正確的是(Qi、QZ、Qa均大于0)()

A.Q,>Q2>Q3B.QDQDQ?

C.Q3>Q2>Q.D.Q2>QI>Q3

7.臭氧層中臭氧分解過程如圖所示，下列說法正確的是（）

催化反應(yīng)：

反應(yīng)物,①O3+CI—*O2+C1O

②cio+o-eg

生成物。2+。2

臭氧分解過程示意圖

A.催化反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)

B.催化劑不能改變該反應(yīng)的焰變

C.C10是該反應(yīng)的催化劑

D.在該反應(yīng)過程中沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成

答案精析

1.D

2.A［石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程是吸熱反應(yīng)，金剛石能量高，石墨比金剛石穩(wěn)定，A正確；等質(zhì)量的硫蒸

氣和硫固體分別完全燃燒，固體硫變?yōu)檎魵庑枰諢崃?，前者放出熱量更多，B錯誤；含ImolQhCOOH

的溶液與含ImolNaOH的溶液混合，醋酸為弱酸，溶于水電離需要吸熱，放出熱量小于57.3kJ,C錯誤；

2gH2的物質(zhì)的量為Imol,此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A1K0,故氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2lb(g)+02(g)=2110(1)

AH=2X(—285.8kJ,mol')——571.6kJ,mol!,D錯誤。］

3.A

4.B［Ei是正反應(yīng)的活化能，E,是逆反應(yīng)的活化能，A項錯誤；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B項正確；加入催化

劑，減小Ez和E”不改變AH,C項錯誤;AH=E1-E2,D項錯誤。］

5.B

6.A［由①［②得:S(s)+02(g)=S02(g)AH=1(AHI-AH2)<0,所以;(一QI+QJ<0,即由②;③

得：H20(g)=1120(1)AH=1(AH2-AlhXO,所以"(-QdQsXO,即Q?淚3。故GQDQs。］

7.B［反應(yīng)①是對應(yīng)活化能為3的反應(yīng)，由圖知該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，即①為吸熱

反應(yīng)，同理知②為放熱反應(yīng)，A錯誤；催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，B正確；C10是中間產(chǎn)物，C1是催

化劑，C錯誤；任何化學(xué)反應(yīng)都是舊鍵斷裂與新鍵形成的過程，I)錯誤。］

微考點47熱化學(xué)方程式的四種常見考查形式

1.(2019?哈爾濱質(zhì)檢)已知充分燃燒ag乙快氣體時生成Imol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkj,

則乙快燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是()

A.2c2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l)

△H=—2bkJ,mol1

5

B.C2H2(g)+/(g)=2C02(g)+IW)⑴

AH=+2bkJ,mol1

C.2aH2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l)

AH=-4bkJ?mol-1

D.2c2HMg)+502(g)=4C02(g)+2H20(l)

AH=+bkJ,mol1

2.(2019?貴州貴陽質(zhì)檢)已知：①CO的結(jié)構(gòu)式為CMO；

②298K時相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵H-H0—HC—HC^)

鍵能/

4364654131076

kJ?mol-1

則反應(yīng)C0(g)+3似g)CHKg)+HzO(g)的AH的值為()

A.-198kJ-mol-1B.+267kJ-mol-1

C.-298kJ?moi-1D.+634kJ?mol-1

3.根據(jù)如圖關(guān)系(圖中計量單位為mol)計算2N0(g)+2Hz(g)=N2(g)+2H2()(g)的411為()

“L1|-2N(g)―嬰_-N?(g)

2NO(g)—布

2O(g)I------1

bkJdw、二］?2HQ(g)

2H式g)-------4H(g)

A.(a+b-c—d)kj,mol'

B.(c+a—d—b)kj,mol1

C.(c+d-a—b)k.J,mol'

D.(c+d—a—b)kj,mol1

Mfr

4.由金紅石TiOz制取單質(zhì)Ti,涉及的步驟為Ti02—^TiClionn^*,t“Ti。已知:

①C(s)+()2(g)=C02(g)AHl

@2C0(g)+02(g)=2C0z(g)A1I2

③TiOz(s)+2Ch(g)=TiC"(s)+02(g)AH3

則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCli(s)+2C0(g)的△H為()

A.△H3+2AH1-2AH2

B.AHS+AHLAHZ

C.AHs+2AHi—AH?

D.AH3+AH,-2AH2

5.(2019?浙江聯(lián)考)根據(jù)能量變化示意圖，下列說法正確的是()

A.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量

B.2molH和ImolO結(jié)合生成ImolfWlg)放出akj熱量

CImolC(s)和lmolHzO(g)反應(yīng)生成ImolCO(g)和lmolH2(g),需要吸收131.3kJ的熱量

D.反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為C(s)+HzO(g)=CO(g)+H?(g)AH=+(a—b)kj?mol1

6.(2019?河北武邑調(diào)研)N?(g)與Hz(g)在鐵催化劑表面經(jīng)歷如下過程生成NFh(g),下列說法正確的是()

N+3H

能量/kJ

I1129

-imolN2+-^molH2

1molNH,

反應(yīng)過程

A.【中破壞的均為極性鍵

B.IV中NH2與H的總鍵能大于NH3中的總鍵能

c.II、in和w均為放熱過程

D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH>0

7.(2019?北京豐臺區(qū)模擬)NQ和CO是環(huán)境污染性氣體，可在PtQ+表面轉(zhuǎn)化為無害氣體，其反應(yīng)原理為

N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)AH,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程分別如圖甲、乙所

示。下列說法不正確的是()

乙

A.

△H=AHI+AH2

B.△H=-226kJ-mol-

C.該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能

D.為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，需不斷向反應(yīng)器中補充Pt2O+和PUO2

8.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(1)12018?北京，27(1)]近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程

如下:

SO2+H2O反產(chǎn)/SO2

_?1熱

1能H.SO,分解卜催化歧化s燃燒

反應(yīng)I1^1

H2SO4

反應(yīng)I：2H2S04(1)=2S0Z(g)+2H20(g)+02(g)

AHt=+551kJ?mol-1

-1

反應(yīng)IH：S(s)+O2(g)=SO2(g)AH3=-297kJ?mol

反應(yīng)n的熱化學(xué)方程式:

(2)[2017?天津，7(3)]0.ImolCL與焦炭、TiOz完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiOz?xQO

的液態(tài)化合物，放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

(3)[2014?大綱全國卷，28(1)]化合物AX,和單質(zhì)先在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AXs。已知AX,的熔點

和沸點分別為-93.6℃和76℃,AXs的熔點為167℃。室溫時AX?與氣體X,反應(yīng)生成ImolAXs,放出熱量

123.8kjo該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

(4)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù):

化學(xué)鍵P-PP—00=0P=0

-1

鍵能/kJ?molabcX

。氧原子

?磷原子

p，P.O,1,

已知Imol白磷(P)完全燃燒放熱為dkj,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則表中x=

___________________________________________________________________________(用含有a、b、c、d的

代數(shù)式表示)。

9.(1)目前N1%和(NI1,)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO?可發(fā)生如下可逆反應(yīng)：

反應(yīng)I.2陽⑴+40⑴+C02(g)(NH.1)2CO3(aq)AH,

反應(yīng)H.NH3⑴+旦0⑴+C(h(g)NH4HC03(aq)AH2

反應(yīng)III.(NH【)2c03(aq)+&0⑴+CO2?2NH4HC03(aq)AH3

則AIL與△乩、AH2之間的關(guān)系：AHa=

⑵白磷(P.i)可由Ca3(P0，)2、焦炭和SiOz在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

①2Ca3(P0)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+Pt(s)+10C0(g)△乩=+3359.26kJ-mol-1

②CaO(s)+SiO2(s)=CaSiOs(s)

AH2=-89.61kJ-mol-1

@2Ca3(PO4)2(s)+6Si0z(s)+IOC(s)=6CaSiO3(s)+P](s)+lOCO(g)△上

則AH：,=kJ?mol，

⑶分析圖像可知，若0.5molC0被氧化，放出QkJ熱量，則。=；若該反應(yīng)是可逆反應(yīng),

則在相同條件下將0.5molC0與ImolNO?混合充分反應(yīng)后放出的熱量.Q(填“或

“=")kj。

能最/kJ?mol_,

一「

NO2(g)+CO(g)\3T

網(wǎng)新N6(g)

反應(yīng)過.

(4)真空碳還原一氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制I備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

-1

A1203(S)+AlCL(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3C0(g)AH=akJ-mol

-1

3A1C1(g)=2A1(1)+AlCl3(g)AIl=bkJ?mol

則反應(yīng)A1203(S)+3C(S)=2A1(1)+3C0(g)的AH=kJ飛。1-'(用含a、b的代數(shù)式表示)。

10.(2020?臨沂調(diào)研)為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的熔變，并

采取相應(yīng)措施?；瘜W(xué)反應(yīng)的焙變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。

(1)實驗測得5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇

燃燒的熱化學(xué)方程式：______________________________________

(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成Imol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是

反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵形成的過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形

成化學(xué)鍵又會釋放能量。

化學(xué)鍵H-HN-HN三N

鍵能/kJ?mol-1436391945

已知反應(yīng)：

-1

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=akJ-mol

試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值為o

(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焰變進行推算。已知:

C(s,石墨)+()2(g)=C02(g)

AHi=-393.5kJ-moP'

2H2(g)+02(g)=2H20(l)

1

AH2=-571.6kJ?moP

2cH2(g)+502(g)=4CO2(g)+2H20⑴

AH3=-2599kJ?mol-1

根據(jù)蓋斯定律，計算298K時由C(s,石墨)和H(g)生成ImolCJUg)反應(yīng)的始變:

答案精析

1.C2.A

3.A［由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2HzO(g)

△H=(a+b—c—d)kj?mo「'。］

4.C

5.C［由圖可知I,反應(yīng)物［C(s)+lbO(g)］具有的總能量低于生成物［C0(g)+H2(g)］具有的總能量，A錯誤;

ImolC(g)>2moiH(g)和ImolO(g)結(jié)合生成ImolCO(g)和ImolHMg)放出akj熱量，并未生成HQ(g),B錯誤；

由圖可知，生成物具有的總能量比反應(yīng)物具有的總能量高131.3kJ,故ImolC(s)和lmolH2(g)反應(yīng)生成

ImolCO(g)和lmolH2(g),需要吸收131.3kJ的熱量，C正確；根據(jù)反應(yīng)熱與正、逆反應(yīng)活化能的關(guān)系“AH

=E,(正反應(yīng))一E”(逆反應(yīng))”可知，該反應(yīng)的AH=+(b-a)kJ?mor',D錯誤。］

6.C7.1)

-1

8.(1)3S02(g)+2H20(g)=2H2S0,,(1)+S(s)AH2=-254kJ-mol

(2)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl,(l)+2C0(g)

AH=-85.6kJ?mol"1

-1

(3)AX3(l)+X2(g)=AXs(s)AH=-123.8kJ?mol

.d+6a+5c—12b

(4)------4------

解析(i)由題圖可知，反應(yīng)n的化學(xué)方程式為3so2+21的作型AHSO'+SJ。根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)n=一

-1

(反應(yīng)I+反應(yīng)III)可得:3S02(g)+2H20(g)=2H2S04(1)+S(s)AH2=-254kJ?mol,

(2)由所給數(shù)據(jù)不難計算，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2c12(g)+Ti02(s)+2C(s)=TiCL(l)+2C0(g)

△H=-85.6kJ?mol-11,

(3)根據(jù)AX：t的熔點和沸點可知室溫時AX3為液體，由AXs的熔點可知AXs室溫時為固體。由此可寫出室溫時

AX：,與氣體X2反應(yīng)生成AXs的熱化學(xué)方程式：AX3(l)+X2(g)=AX5(s)AH=-123.8kJ-moP'o

(4)利用焰變AH=E反應(yīng)物的犍施之利一E金成物的隹徙之和，根據(jù)化學(xué)方程式PI+5O2^PIOIO,得出AH=(6molP—P+

5moi0^0)—(4molP^0+12molP-0)=—do

9.(1)2AH2-AH,(2)+2821.6(3)117<(4)(a+b)

解析(1)根據(jù)蓋斯定律，利用NH：,和(NH,)￡03作工業(yè)捕碳劑與CO?反應(yīng)的三個反應(yīng)，將H式X2—I式即可

得到III式。(2)根據(jù)反應(yīng)可得①+②X6=③，所以△%=+3359.26kJ?mol89.61kJ?mol'X6=+

2821.6kJ?mol，(3)由圖知，消耗0.5molCO時放出的熱量為(368kJ?mol-1-134kJ?mol-1)XO.5

mol=117kj,可逆反應(yīng)過程中反應(yīng)物不可能消耗完，因此放出的熱量小于QkJ。(4)根據(jù)蓋斯定律，將題

中所給的兩個熱化學(xué)方程式相加可得所求的熱化學(xué)方程式，該反應(yīng)的AH=(a+b)kJ-mol-'o

10.(1)2CH30H⑴+302(g)=2C02(g)+411,0(1)

AH=-1452.8kJ?mol-'

⑵-93(3)+226.7kJ-mol-1

5g

解析(D設(shè)2molCHQH(l)完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出的熱量為Q。則有二

11o.DKJy

解得Q=1452.8kJ,所以甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為2cH30H(l)+3O2(g)=2C()2(g)+4H2O(DAH=-1

452.8kJ?morlo

(2)反應(yīng)熱AH=a=反應(yīng)物鍵能總和一生成物鍵能總和=3X436kJ師0「'+945kJ-11101-'-6\391kJ-mol

-1-

=-93kJ-moP'o(3)AH=1x(4AH,+AII2-AII3)=|x[4X(-393.5kJ?mol')+(-571.6kJ-mol

T)一(一2599kJ?mol-1)]=+226.7kJ?mol-1.

微考點48原電池原理及基于“橋和膜”的雙液原電池

1.一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應(yīng)式為AgCl(s)+Cu+(aq)=Ag(s)+Cu：+(aq)+Cr(aq),

下列關(guān)于該電池在工作時的說法中正確的是()

A.生成108g銀，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為2NA

B.Cu+在負極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.Ag電極活潑，Ag失電子發(fā)生氧化反應(yīng)

D.由負極遷移到正極

2.(2019?深圳調(diào)研)如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)，放電前，被膜隔開的電解質(zhì)為Na&和NaBn,

放電后分別變?yōu)镹azSi和NaBr。下列敘述正確的是()

A.放電時，負極反應(yīng)為3NaBr—2e-=NaBn+2Na+

B.充電時，陽極反應(yīng)為2NazS2—21=Na2s』+2Na+

C.放電時，Na卡經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池

D.用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24L也時，b池生成17.40gNa3

3.Zn—Zn$O」一PbSO,一Pb電池裝置如圖，下列說法錯誤的是()

A.SOT從右向左遷移

B.電池的正極反應(yīng)為Pb?++2e-=Pb

C.左邊ZnSO」?jié)舛仍龃?，右邊ZnSO,濃度不變

D.若有6.5g鋅溶解,有0.ImolSO廠通過離子交換膜

4.(2020?杭州質(zhì)檢)科學(xué)家用氮化錢材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)

了以C02和40合成CH」。下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是（）

H2O質(zhì)子交換膜

A.電池工作時，整個過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

B.銅電極為正極，電極反應(yīng)式為C02+8e-+8H'=CHi+2HA

C.電池內(nèi)部1廣透過質(zhì)子交換膜從左向右移動

D.為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量硝酸溶液

5.（2019?咸陽質(zhì)檢）利用如圖所示電池裝置可以將溫室氣體C0,轉(zhuǎn)化為可燃氣體C0,其中含有的固體電解

質(zhì)能傳導(dǎo)質(zhì)子（H+）。下列說法正確的是（）

質(zhì)子交換膜

A.該過程中有兩種形式的能量轉(zhuǎn)化

-

B.a電極表面的反應(yīng)為40H-4e=2H20+02t

C.該裝置工作時，酎從b電極區(qū)向a電極區(qū)移動

D.該裝置中每生成2molC0,同時生成ImolO?

6.某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進行了一系列探究活動。

電流表

鹽橋

以石墨

NacXiffi

c島:溶液

甲乙

（1）如圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：（用離子方程式表示）,設(shè)計的原

電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12g,導(dǎo)線中通過mol電子。

⑵其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH.C1溶液，石墨電極反應(yīng)式為

這是由于NH.tCl溶液顯（填“酸性”“堿性”或“中性”），

用離子方程式表示溶液顯此性的原因__________________________________

用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

然后滴加幾滴硫氟化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對此做了多種假

設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?3價鐵被氧化為FeO『，試寫出該

反應(yīng)的離子方程式：。

(3)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵

電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO,+8IbO第常3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

放電時正極附近溶液的堿性(填“增強”“減小”或“不變”)；放電時每轉(zhuǎn)移3moi電子，有

mo1KFeO”被(填“氧化”或“還原”)。

答案精析

1.B

2.C［結(jié)合圖像和題給信息分析，放電時，負極反應(yīng)為2Na2s2-2e-=Na￡,+2Na+,正極反應(yīng)為NaBr：1+

2Na++2-=3NaBr,A項錯誤：充電時，陽極反應(yīng)和放電時原電池的正極反應(yīng)互為逆過程，即充電時的陽

極反應(yīng)為3NaBr—2e-=NaBn+2Na+,B項錯誤；放電時，原電池中陽離子移向正極，故Na*經(jīng)過離子交

換膜由b池移向a池，C項正確；用該電池電解飽和食鹽水，整個過程得、失電子數(shù)目相等，但未指明是

否在標準狀況下，無法根據(jù)生成氫氣的體積計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，D項錯誤。］

3.B

4.D［A項，根據(jù)圖示可知，該裝置將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，正確；B項，根據(jù)電子流向知，Cu是正極，正

極上C&得電子和H+反應(yīng)生成甲烷,電極反應(yīng)式為m+8屋+8H+=CH,+2HO正確；C項,放電時,電

解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，所以裝置中的射由左向右移動，正確；D項，由于硝酸易揮發(fā)，生成的甲

烷中會混有HNOs氣體，而且銅電極會溶于硝酸，應(yīng)加入硫酸，錯誤。］

5.D

6.(l)Fe+CuJ+=Fe"++Cu0.2

+-

(2)2Il+2e=H2t酸性

+

NH：+HzONH3?H20+H

2+3+

2Fe+Cl2=2Fe+2C1~

3++

2Fe+3Cl2+8H20=2Fe0r+6Cr+16H

⑶增強1還原

解析⑴負極反應(yīng)：Fe—2e=Fe2+,正極反應(yīng)：Cu"+2e-=Cu,則原電池反應(yīng)為Fe+Cu,*=Fe2*+Cu。

設(shè)導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為xmol,則負極減少28g?moP1?xmol,正極增加32g,moK,?xmol,28x

+32x=12,解得x=0.2。

(2)NH,C1水解，溶液顯酸性，正極上H’得電子，負極上Fe失電子生成Fe"。Ck將Fe"氧化為Fe'+,Ck

過量時，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++3Ck+8H2O=2FeO廠+6C廠+16H+。

(3)放電時，鋅作負極，高鐵酸鉀在正極反應(yīng)，生成0H\溶液的堿性增強，鐵元素的化合價從+6價變化

到+3價，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時，有1mol高鐵酸鉀被還原。

基于有機物、微生物'熔融鹽等的燃料電池

1.甲醇（ClhOH）是一種有毒物質(zhì)，檢測甲醇含量的測試儀工作原理示意圖如下。下列說法正確的是（）

A.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.a電極發(fā)生的電極反應(yīng)為CH：QH—6r+&0=?）2+611+

C.當(dāng)電路中有Imol電子轉(zhuǎn)移時，有ImolH*移向a電極區(qū)

I）.將酸性電解質(zhì)溶液改為堿性電解質(zhì)溶液，該測試儀不可能產(chǎn)生電流

2.（2020?南昌模擬）一種微生物燃料電池如圖所示，下列關(guān)于該電池的說法正確的是（）

A.a電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.H+由右室通過質(zhì)子交換膜進入左室

+

C.b電極反應(yīng)式為2N0r+10e+12H=N2t+6HQ

D.電池工作時，電流由a電極沿導(dǎo)線流向b電極

3.NO/、O2和熔融NaNOa可制作燃料電池，其原理如圖。該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y。

下列說法正確的是（）

A.若將該電池中的熔融NaNO；,換成NaOH溶液，則不可能產(chǎn)生電流

B.電子從石墨II電極流向石墨I電極

C.石墨I電極的電極反應(yīng)式為NOz+NO；—1=附。5

D.NO?只有還原性沒有氧化性

4.（2019?大連調(diào)研）微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料

電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是（）

ab

A.電子從b流出，經(jīng)外電路流向a

--H

B.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO廠的反應(yīng)是HS+4H20-8e=S0r+9H

C.如果將反應(yīng)物直接燃燒，能量的利用率不會變化

D.若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有0.5moiH，通過質(zhì)子交換膜

5.（2019?河北邢臺質(zhì)檢）宇宙飛船配備的高效MCPC型燃料電池可同時供應(yīng)電和水蒸氣，所用燃料為氫氣,

-

電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀，已知該電池的總反應(yīng)為2H2+02=2H20,負極反應(yīng)為H2+COs-2e=C02+H20,

則下列推斷中，正確的是（）

A.電池工作時，C07向負極移動

B.電池放電時，外電路電子由通氧氣的正極流向通氫氣的負極

C.正極的電極反應(yīng)：40H—4e-=021+2HsO

D.通氧氣的電極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

6.乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200℃左右時供電，電池總反應(yīng)：C2Il50H+302=2C02+31I20,

電池示意圖如圖所示。下列說法中正確的是（）

A.電池工作時，質(zhì)子向電池的負極遷移

B.電池工作時，電子由b極沿導(dǎo)線流向a極

-+

C.a極上發(fā)生的電極反應(yīng)：C2H50H+3H20+12e=2C02+12H

+

D.b極上發(fā)生的電極反應(yīng)：4H+02+4e'=2H20

7.（2019?貴州貴陽模擬）化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池，尿液也能發(fā)電。用這種電池直接去除城市

廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)描述正確的是（）

H2O

多孔碳電極

A.電池工作時*移向負極

B.該電池用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液

C.甲電極反應(yīng)式：0)(即12)2+比0—6-=0)2+弗+6『

D.電池工作時,理論上每凈化lmolC0(NH2)2,消耗33.6LA

8.(2015?江蘇，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()

電極A

CO+H■—

2aw

催

化

重

整

彳)脫水)

CH4+H2O

CO2+H2O

A.反應(yīng)CH1+H2O^^3&+C0,每消耗ImolCH,轉(zhuǎn)移12mol電子

--

B.電極A上任參與的電極反應(yīng)為H2+2OH-2e=2H2O

C.電池工作時，COT向電極B移動

D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為02+20)2+4/=2(：0鼠

9.直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點，引起了人們的研究興趣?，F(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池。

熔融鹽乙姆燃料電池

(1)三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為(填名稱)。

(2)堿性乙醇燃料電池中，電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

使用空氣代替氧氣，電池工作過程中堿性會不斷降低，其原因是

O

(3)酸性乙醇燃料電池中，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

___________________________________________________________________________,

通過質(zhì)子交換膜的離子是.

(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì)，電池工作時，COT向電極(填“a”或"b”)

移動，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

10.[2018?天津，10(3)]0z輔助的Al—CO?電池工作原理如圖所示?該電池電容量大，能有效利用CO?,

電池反應(yīng)產(chǎn)物A12(G0,)3是重要的化工原料。

含AlCh的離子液體

電池的負極反應(yīng)式：_

電池的正極反應(yīng)式：602+6e-=60r

6C02+60；=3C20r+6O2

反應(yīng)過程中Q的作用是.

該電池的總反應(yīng)式：____________________________________________________________

答案精析

1.B

2.C[b極的硝酸根得到電子生成氮氣，發(fā)生還原反應(yīng)，是正極，A錯誤；燃料電池中陽離子向正極遷移，

即1廣由左室通過質(zhì)子交換膜進入右室，B錯誤；圖中有質(zhì)子交換膜，說明是酸性介質(zhì)，硝酸根離子得到電

子生成氮氣，根據(jù)電荷守恒可知反應(yīng)物中還有氫離子參與反應(yīng)，C正確；電池工作時，電流從正極(b極)

流向負極(a極)，D錯誤。]

3.C[NO?能與NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移，故可產(chǎn)生電流，A項錯誤；根據(jù)電池工

作示意圖，石墨H電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為電池正極，石墨I電極為電池負極，電子從石墨I電

極流向石墨II電極，B項錯誤；石墨I電極上，NO,失去電子與NO；結(jié)合轉(zhuǎn)化為N2O5,C項正確；NO?既有氧

化性又有還原性，D項錯誤。]

4.B

5.A[A項，電池放電時，電解質(zhì)中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動，所以COT向負極移動，正確；

B項，原電池放電時，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，即電子從通入氫氣的負極沿導(dǎo)線流向通入氧氣的正極，

錯誤；C項，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式為02+2O)2+4e-=2C(T,

錯誤；D項，燃料電池中，通入氫氣的電極是負極，通入氧氣的電極是正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，

錯誤。]

6.D

7.C[A項，原電池中陽離子向正極移動，則電池工作時H*移向正極，錯誤；B項，該原電池是酸性電解

質(zhì)，質(zhì)子交換膜只允許氫離子通過，錯誤；C項，負極上是C0(NH2)Z失電子生成二氧化碳和氮氣，則負極

反應(yīng)式：(；0(陽2)2+比0—6r=(：02+附+6小，正確；D項，電池的總反應(yīng)式：20)(帆)2+302=2(；02+2附

+4HQ,每凈化lmolCO(NHz)2,消耗1.5mol()2,則在標準狀況下氧氣為33.6L,由于沒說明是標準狀況，所

以氧氣的體積不能求算，錯誤。]

8.D

9.⑴氧氣

-

(2)C2H5OH+160H-12e-=2C0r+11H2O空氣中的CO2會與KOH溶液反應(yīng)，降低溶液的堿性，同時反應(yīng)中

也會消耗K01I

+-+

(3)02+4H+4e=2H20H

-

(4)a02+2C02+4e=2C0r

10.Al-3e-=Al：1+(^2Al-6e-=2Ar+)催化劑2Al+6C02=Ah(a(h)3

微考點50基于鋰'鈉、鐵、鐐等新型高能的化學(xué)電源

1.近年來AIST報告正在研制一種“高容量、低成本”鋰一銅空氣燃料電池，該電池通過一種復(fù)雜的銅腐

蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li+CuQ+H2O=2Cu+2Li++2OH，如圖所示。下列說法不正確

的是（）

有機鋁酸鋅鋰水溶液

電解質(zhì)固體電解質(zhì)電解質(zhì)

A.放電時，Lif透過固體電解質(zhì)向Cu極移動

B.放電時，負極的電極反應(yīng)式為0120+玲0+21=201+20『

C.通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生CuzO

D.整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑

2.（2020?黃岡質(zhì)檢）如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為

2Na+xS=Na2Sx,其中M由Na,。和AI2O3制得。根據(jù)有關(guān)敘述判斷下列說法中錯誤的是（）

ab

M

A.M有兩個作用：一是導(dǎo)電，二是隔離鈉與硫，防止二者化合

B.該電池的正極反應(yīng)式為xS+2e.=ST

C.該電池的負極發(fā)生還原反應(yīng)

D.消耗相同質(zhì)量的負極活性物質(zhì)時，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的4.5倍

3.大功率的鑲氫電池使用在油電混合動力車輛中。銀氫電池（Ni-MH電池）正極板材料為NiOOH,負極板材

料為吸氫合金，下列關(guān)于該電池的說法中正確的是（）

A.放電時電池內(nèi)部H+向負極移動

B.充電時，將電池的負極與外接電源的正極相連

-

C.充電時陽極反應(yīng)式為Ni（OH）2+OH--e=NiOOH+H2O

D.放電時負極的電極反應(yīng)式為MH“一ne-=M+nH+

4.高鐵電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，充放電時的總反應(yīng)式為3Zn+2KFeOd

放電,

8H20W3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOHo下列敘述正確的是()

A.放電時，負極反應(yīng)式為3Zn-6e-+60lT=3Zn(0H)2

B.放電時，正極區(qū)溶液的pH減小

C.充電時，每轉(zhuǎn)移3moi電子，陽極有l(wèi)molFe(0H)3被還原

D.充電時，電池的鋅電極接電源的正極

5.全銳液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能電池，該電池性能優(yōu)良，其電池總反應(yīng)為V3++V02++

H20虢V0"2H”嚴。下列敘述正確的是()

A.放電過程中電解質(zhì)溶液中陰離子移向正極

B.放電時每轉(zhuǎn)移0.5mol電子，負極有0.SmolV+被氧化

C.充電時陽極附近溶液的酸性減弱

D.充電時陽極反應(yīng)式為V0，+2H++e-=V()2++Ha

6.(2019?濮陽模擬)一種釘(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的工作原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)

如圖所示。下列說法錯誤的是()

c"——-

I工作卜

電~—電極)上

太陽光

電解質(zhì)