1、专题6化学反应与能量变化考点一化学反应中能量变化的实质与形式1(2013北京理综，6分)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()ABCD硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶解析：选D本题考查能量转化形式的判断，意在考查考生运用化学知识和化学原理解释日常生活中化学问题的能力。硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。2(2013重庆理综，6分)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)
2、Hb kJmol1，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=4PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1DPP键的键能为(5a3b12c)/8 kJmol1解析：选C本题考查热化学知识，意在考查考生运用键能与反应热的关系解决实际问题的能力。Cl的非金属性大于P的非金属性，故PCl键的键能大于PP键的键能，A项错误；不知道PCl5(g)PCl5(s)的反应热，无法求出B项中反应的反应热，B项错误；根据
3、盖斯定律，消去P4，得到ClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1，C项正确；根据盖斯定律，消去Cl2，得到PP键的键能为(5a3b12c)/12 kJmol1，D项错误。3(2012江苏，2分)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能解析：A项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，A错；B项，催化剂不能改变反应的焓变，B错；C项，由图象可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，
4、C正确；D项，由图象可以看出E1E2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，D错。答案：C4(2012全国理综，6分)反应ABC(H0)，XC(H452 kJ/molDCO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.021023解析：A错，燃烧热的单位应是kJ/mol.B项，图中没有标注物质的系数C项，由CO2(s)=CO2(g)H0及盖斯定律可知C项正确D项，当反应放出509 kJ热量时，参加反应的CO为1 mol，电子转移数为26.021023.答案：C21(2012北京理综，13分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应
5、A：4HClO22Cl22H2O(1)已知：i.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。H2O的电子式是_。反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_。(2)对于反应A，下图是4种投料比n(HCl)n(O2)，分别为11、21、41、61下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_。当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_。投料比为21、温度为400时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_。解
6、析：(1)水是共价化合物，其电子式为HH。在400时，水为气态，热化学方程式为4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol。设HCl键的键能为a，HO键的键能为b。反应热等于反应物的键能总和减去产物的键能总和，4a498 kJ/mol2243 kJ/mol4b115.6 kJ/mol。4(ab)127.6 kJ/mol，ab32 kJ/mol。HO键的键能比HCl键的键能大，则HO键比HCl键强。(2)相同温度下，投料比越大，HCl的平衡转化率越小；则曲线a、b、c、d对应的投料比分别为61、41、21、11。相同投料比时，温度越低，氯化氢的平衡转化率越高；H
7、Cl的平衡转化率相同时，投料比越大，对应的反应温度越低。氯化氢与氧气物质的量之比为21,400时，氯化氢的平衡转化率为80%。4HCl(g)O2(g)2H2O(g)2Cl2(g)n(初始)/mol 2 1 0 0n(转化)/mol 4a a 2a 2an(平衡)/mol (24a) (1a) 2a 2a根据氯化氢的平衡转化率为80%，计算得：4a/20.8，a0.4。平衡混合气体中氯气的体积分数为100% 30.8%。答案：(1)HH4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol32强(2)41投料比越高，对应的反应温度越低30.8%考点四原电池、电解池的工作原
8、理22(2013新课标全国理综，6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析：选B本题考查电化学知识在生活中的应用，意在考查考生运用电化学原理解决实际问题的能力。根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理，铝质容器作负极，电极反应为2Al6e=2Al3；银器作正极，电极反应为3Ag
9、2S6e=6Ag3S2；继而Al3和S2发生互相促进的水解反应：2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故原电池的总反应为：3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故C错误。黑色褪去的原因是Ag2S被还原为Ag，此过程中银器质量逐渐减小，故A、D错误，B正确。23(2013新课标全国理综，4分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为：NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
10、解析：选B 本题考查蓄电池，意在考查考生对原电池工作原理的理解和应用能力。该电池总反应为：2NaNiCl2=2NaClNi，因此有NaCl生成，A项正确；电池总反应为Na还原Ni2，B项错误；正极为NiCl2发生还原反应：NiCl22e=Ni2Cl，C项正确；钠离子通过钠离子导体由负极移向正极，D项正确。24(2013北京理综，6分)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选A本题考查电解原理及其应用，意在考查考生对装置图的分析能力及对电解原
11、理的理解能力。通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl2e= Cl2，C项错误；阴极发生还原反应，析出Cu，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，D项错误。25(2013安徽理综，6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()
12、A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转解析：选D本题考查热激活电池，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。正极上发生还原反应，A项错误；放电过程中Li向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol Pb，质量为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。26(2013江苏，2分)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解
13、质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动解析：选C本题考查原电池原理，意在考查考生对电化学知识的迁移和运用能力。根据题意可知电池的总反应为：MgH2O22H=Mg22H2O。Mg电极是该电池的负极，A错误。H2O2在正极发生还原反应，B错误。石墨电极的电极反应式为：H2O22H2e=2H2O，由于水电离出的H不断被消耗，所以该电极附近溶液的pH增大，C正确。在原电池中，阴离子向负极移动，D错误。27(2012福建理综，6分)将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()A
14、Cu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色解析：选项A，铜电极为原电池的正极，发生还原反应，A正确；选项B，在溶液中，发生移动的不是电子，B错误；选项C，甲池中c(SO)不变，C错误；选项D，在b电极，OH放电，溶液显酸性，b点不变色，D错误。答案：A28(2012全国理综，6分)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A BC D解析：相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时
15、，上有气泡，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，选项B正确。答案：B29(2011广东理综，4分)某小组为研究电化学原理，设计如图装置下列叙述不正确的是()Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu22e=CuC无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动解析：本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况a、b不连接，未形成原电池，Cu2与Fe在
16、接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2向Fe电极移动，D项错误答案：D30(2011安徽理综，6分)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl.下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol
17、 Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况电池的正极得电子，A项错误；阳离子向正极移动，C项错误；Ag化合价升高形成AgCl，AgCl是氧化产物，D项错误答案：B31(2011福建理综，6分)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为：2Li 2H2O=2LiOHH2解析：
18、本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力 .该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到电子生成氢气，电解质是LiOH，故A、B、D项正确；原电池中OH向负极移动，C项错误答案：C32(2011全国理综，6分)用石墨作电极电解CuSO4溶液通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO4BH2OCCuO DCuSO45H2O解析：本题考查电化学知识，意在考查考生的思维能力石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态答案：C 33(2010江苏，4分)右图是一种航天器能量储存系统原
19、理示意图下列说法正确的是()A该系统中只存在3种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化解析：本题考查能量转换的知识，意在考查考生综合运用原电池、电解池原理的能力A项，该系统中存在太阳能与电能、电能与机械能、化学能与电能、电能与化学能等4种形式的能量转化关系，不正确；B项，装置Y是将化学能转化为电能的燃料电池装置，负极应该是H2发生氧化反应，故不正确；C项，装置X为电解水产生氢气和氧气，故正确；D项，装置X、Y形成的子系统可以实现物质的零排放，但不可能
20、实现化学能与电能间的完全转化，能量总是有损失的，故不正确答案：C34(2010全国理综，6分)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI2e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，I在镀铂导电玻璃电极上放电B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少D电池中镀铂导电玻璃为正极解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查化学基本原理的分析和应用能力根据电池反
21、应，TiO2电极流出电子，镀铂导电玻璃电极流入电子，故镀铂导电玻璃作正极，I在镀铂导电玻璃电极上发生还原反应I2e=3I，A项错误，D项正确；电池工作时，有机光敏染料吸收太阳能，最终转化为电能，B项正确；根据电池反应，电池工作时，I在负极放电和正极生成的物质的量相等，I在正极放电和负极生成的物质的量相等，故二者在电解质溶液中的浓度不变，C项正确答案：A35(2009福建理综，6分)控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电
22、流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：由反应2Fe32I2Fe2I2可知，反应开始时甲中Fe3发生还原反应，乙中I发生氧化反应；当电流计读数为零时，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极；故选D.答案：D36(2009安徽理综，6分)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2.下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mo
23、l Cu2O生成解析：从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O2eH22OH，相应的CuCu2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错答案：A考点五电极反应式的书写与正误判断37(2013浙江理综，6分)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO5I3H2O下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束后，右侧溶液中含有IOC电解槽内发生反应的总化学
24、方程式：KI3H2OKIO33H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变解析：选D本题考查了电化学知识，意在考查考生对新型电池的分析能力。装置图中左侧电极为阳极，I失去电子生成I2，右侧电极为阴极，H2O得到电子生成H2，A、C项正确；电解结束后，左侧溶液中的IO经阴离子交换膜进入右侧，B项正确；D项，如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极产生的OH不会与I2发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化，D项错误。38(2013大纲理综，6分)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe
25、37H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是()A阳极反应为Fe2e =Fe2B电解过程中溶液pH不会变化C过程中有Fe(OH)3沉淀生成D电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原解析：选B本题以含铬废水的处理为切入点，考查电解原理、氧化还原反应等，意在考查考生处理信息、分析和解决问题的能力。以铁板作阴、阳极，所以铁在阳极被氧化，A项正确；由题目提示的离子方程式可知，阳极产生的Fe2被氧化，同时有氢离子参与反应，所以电解过程中溶液的pH会升高，B项错误；因为氢离子在阴极放电，不断产生氢氧根离子，所以反应过程中会有Fe(OH)3沉淀生成，C项正确；从题
26、目提供的离子方程式可知，1 mol Cr2O参与反应转化成Cr3时，需6 mol Fe2，故电路中需转移12 mol电子，D项正确。39(2012北京理综，6分)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。右图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是()A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO22H2e=HCOOH解析：依题意，以二氧化碳和水为原料，在太阳能作用下生成HCOOH。A项，人工光合作用是借助太阳能由二氧化碳和水生成甲酸，将太阳能贮存在化学物质
27、中，A项正确；B项，由图示知，电子由催化剂a表面流向催化剂b表面，说明催化剂a为负极发生氧化反应，催化剂b为正极发生还原反应，即水在催化剂a表面发生氧化反应，二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应，催化剂a表面的反应式为2H2O4e=4HO2，有氧气生成，B项正确；C项，由图示知，催化剂a表面发生氧化反应生成H，溶液酸性增强，C项不正确；D项，二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应结合H生成HCOOH，电极反应为CO22H2e=HCOOH。答案：C40(2011新课标全国理综，6分)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2.下列有关该电池的说法
28、不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为 Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O3H2O解析：本题考查充电电池的有关知识，意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力在铁镍蓄电池中，Fe是负极，Ni2O3是正极，由于生成Fe(OH)2，则电解液为碱性溶液，故A正确；电池放电时，负极反应为：Fe2OH2e=Fe(OH)2，故B正确；电池充电时，阴极反应式为：Fe(OH)22e=Fe2OH，阴极附近溶液pH升高，故C错误；由充电时的总反应式减去阴
29、极反应式，可得到阳极反应式，D正确答案：C41(2011北京理综，6分)结合图示判断，下列叙述正确的是()A 和 中正极均被保护B 和 中负极反应均是Fe2e=Fe2C 和 中正极反应均是O22H2O4e=4OHD 和 中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查考生对原电池的工作原理的掌握情况活泼金属作负极，失去电子，正极金属被保护，A选项正确； 中锌作负极、 中铁作负极，电极反应不同，B选项错误； 中发生吸氧腐蚀，正极有OH生成， 中发生析氢腐蚀，正极有H2生成，C选项错误； 中无铁离子，无蓝色沉淀，D选项错误答案：A42(2010广东理综，4
30、分)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为：Zn2e=Zn2B电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液解析：本题考查原电池，意在考查考生对原电池工作原理的分析能力该电池中Zn为负极，电极反应为：Zn2e=Zn2，Cu为正极，电极反应为：Cu22e=Cu，A项错误；电池总反应为：ZnCu2=Zn2Cu，B项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2的浓度增大，故盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液，D项错误答案：BC43(2010福建理综，6分)铅蓄电池的工作
31、原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：本题考查铅蓄电池，意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力根据图示，为原电池，a为正极，b为负极，为电解池，c为阴极，d为阳极K闭合时，d为阳极，发生氧化反应：PbSO42e2H2O=PbO24HSO，A项正确，根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为2e，则电路
32、中转移0.2 mol电子时，中消耗0.2 mol H2SO4，B项正确；K闭合时，中SO向阳极(d极)迁移，C项错误；K闭合一段时间后，c电极析出Pb，d电极析出PbO2，电解质溶液为H2SO4，此时可以形成铅蓄电池，d电极作正极，D项正确答案：C44(2009广东，4分)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的p
33、H保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：B项，以NaOH为电解液时，不应生成Al(OH)3沉淀，而应生成AlO.C项，电解液的pH应减小D项，电子通过外电路从负极流向正极答案：A45(2011四川理综，14分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2.请回答下列问题：(1)已知1 gFeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为_(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_(3)用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_(4)用吸收H2后的稀土储氢合
34、金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池电池充放电时的总反应为：NiO(OH)MHNi(OH)2M电池放电时，负极的电极反应式为_充电完成时，Ni(OH)2全部转化为Ni(OH)若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_解析：本题主要考查化学反应原理知识，如热化学方程式的书写、工艺流程反应分析、化学平衡原理的理解与应用、电极反应的书写等，本题最大亮点在于题目基础而灵活，如第(4)问中，将重点内容通过巧妙包装，考查学生是否能用所
35、学知识来分析新问题(1)1 g FeS2完全燃烧释放出7.1 kJ热量，则4 mol FeS2完全燃烧释放出的热量41207.1 kJ3408 kJ，故FeS2燃烧的热化学方程式为：4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g)；H3408 kJ/mol.(4)负极实际上是稀土储氢合金吸附的H2失去电子生成H，H再与OH结合生成H2O，所以负极的电极反应为：MHeOH=H2OM.O2被消耗相当于O2在阴极获得电子：O24e2H2O=4OH.答案：(1)4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g)；H3408 kJ/mol(2)2H2OSO2=H2SO4H2(3
36、)减小H2浓度，使HI分解平衡正向移动，提高HI的分解率(4)MHOHe=MH2O2H2OO24e=4OH考点六金属精炼金属的腐蚀与防护46(2013北京理综，5分)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块解析：选A本题考查金属的腐蚀与防护措施，意在考查考生对电解、原电池及金属防护原理的理解能力。水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错
37、误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。47(2012山东理综，4分)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻， 选项A错误；图b中开关置于M时，CuZn合金作负极，由M改置于N时，CuZn合金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀
38、速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。答案：B48(2011浙江理综，6分)将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少下列说法正确的是()A液滴中的 Cl由 a 区向 b 区迁移 B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e=4OHC液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH形成 Fe(OH)2，进一步
39、氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e=Cu2解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力铁板为铁和碳的合金，滴入 NaCl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中 Cl由 b区向a区迁移，A错；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的 O2 放电，电极反应为：O22H2O4e=4OH，B 对；液滴下的 Fe 因发生氧化反应而被腐蚀，C 错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，D 错. 答案：B49(2010北京理综，6分)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A钢管与电源正极连接，钢管可
40、被保护B铁遇冷浓硝酸表现钝化，可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3解析：本题考查金属的腐蚀和防护，意在考查考生对金属腐蚀原理的理解和防护措施的应用钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，A项错误；铁遇冷浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正确；钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为：Fe2e=Fe2，D项错误答案：B50(2010山东理综，6分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命(1)以下为铝材表
41、面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_aNH3bCO2cNaOHdHNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_解析：本题以金属铝和电化学知识为载体，意在考查考
42、生解决实际问题的能力(1)题中指出在碱洗时有气泡产生，则只有金属铝和碱反应才符合条件，故碱洗过程中发生反应的离子方程式为Al2O32OH=2AlOH2O、2Al2OH2H2O=2AlO3H2.碱洗后溶液中含有大量AlO，故最好通入CO2气体使AlO转化为Al(OH)3沉淀以回收铝活泼金属作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为Al2O3，由此可得阳极反应式为2Al3H2O=Al2O36H6e.加入NaHCO3溶液后，Al3与HCO发生水解相互促进反应，离子方程式可表示为Al33HCO=Al(OH)33CO2.(2)电镀时若用石墨作阳极，则电解过程中电解液中Cu2浓度不断减小，导致铁表面不
43、能镀上均匀的铜(3)若X为碳棒，则只能用外加电源的阴极保护法，此时开关K应置于N处若X为Zn，K置于M处，其保护原理称为牺牲阳极的阴极保护法答案：(1)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(或：2Al2OH2H2O=2AlO3H2)b2Al3H2O=Al2O36H6eHCO与H反应使H的浓度减小，产生Al(OH)3沉淀(2)补充溶液中消耗的Cu2，保持溶液中Cu2浓度恒定(3)N牺牲阳极的阴极保护法(或：牺牲阳极保护法)考点七原电池、电解池的综合考查51(2013北京理综，6分)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原
44、理如下：电池：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)电解池：2Al3H2OAl2O33H2电解过程中，以下判断正确的是()电池电解池AH移向Pb电极H移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极：PbO24H2e=Pb22H2O阳极：2Al3H2O6e=Al2O36HD解析：选D本题考查电化学知识，意在考查考生提取信息的能力、判断能力和知识的迁移能力。原电池中阳离子向正极移动，所以H移向PbO2极，电解池中，阳离子移向阴极，即H移向Pb极，A项错误；原电池中消耗3 mol Pb，转移6 mol e，在电解池中转移6 mol e生成
45、1 mol Al2O3，B项错误；原电池中正极反应为PbO22e4HSO=PbSO42H2O，C项错误；原电池中Pb失电子转化为PbSO4，所以Pb电极质量增加，而电解池中Pb作阴极，不参与反应，所以质量不变，D项正确。52(2013新课标全国理综，6分)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。回答下列问题：(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn2NH4Cl2MnO2=Zn(NH3)2Cl22MnOOH该电池中，负极材料主要是_，电解质的主要成分是_，正极发生的主要反应是_。与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_。(2)图(b)表示回收利
46、用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。图(b)图(b)一种回收利用废旧普通锌锰电池的工艺，图(b)中产物的化学式分别为A_，B_。操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为_。采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是_(填化学式)。解析：本题考查锌锰电池及回收利用废旧普通锌锰电池的工艺流程，意在考查考生对原电池的工作原理的掌握情况及利用所学知识分析物质分离方法的能力。(1)由普通锌锰电池放电时的总反应可知，Zn作负极，正极上发生还原反应：M
47、nO2NHe=MnOOHNH3。正极上还可发生副反应：2NH2e=2NH3H2。碱性锌锰电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性锌锰电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。(2)分析工艺流程图可知，化合物A为ZnCl2，化合物B为NH4Cl，化合物C为MnO2，化合物D为KMnO4。“黑色固体混合物”中含有Zn(NH3)2Cl2、NH4Cl、MnOOH及MnO2等，操作a是将MnO2氧化为K2MnO4，操作b是K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。用惰性电极电解K2MnO4溶液时，阴极是H放电，产生H2。答案：(1)ZnNH4
48、ClMnO2NHe=MnOOHNH3碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答对一条即可，其他合理答案也给分)(2)ZnCl2NH4Cl3MnO2CO2=2MnOMnO22COH253(2012安徽理综，6分)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：NaHCO3H2HCOONaH2O。 下列有关说法正确的是()A储氢、释氢过程均无能量变化BNaHCO3、HCOONa 均含有离子键和共价键C储氢过程中，NaHCO3 被氧化D释氢过程中，每消耗 0.1 mol H2O 放出2.24
49、 L的 H2解析：储氢与释氢过程为化学变化，一定存在旧化学键的断裂(该过程吸收热量)与新化学键的形成(该过程放出热量)，A项错；NaHCO3中Na与HCO间为离子键，HCO内碳、氧原子间为共价键，HCOONa中HCOO与Na间存在离子键，HCOO内碳、氧原子间为共价键，B项正确；储氢过程中，NaHCO3中碳元素化合价由4降低到2，NaHCO3被还原，C项错；释氢过程中，每消耗0.1 mol H2O放出0.1 mol H2，因不知反应所处温度、压强，不能确定0.1 mol H2的体积，D项错。答案：B54(2012安徽理综，6分)某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K
50、1，产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2Cl通电,Cl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：断开K2，闭合K1时，该装置为电解池，由两极均有气泡产生可知铜电极为阴极，总反应的离子方程式为2Cl2H2OCl2H22OH，A项错；由此可知铜电极附近溶液中因有OH生成，溶液变红色，B项错；断开K1，闭合K2时，装置为原电池，铜极上产生的氢气发生氧化反应，电极反应式为H22e2OH=
51、2H2O，C项错；由此可知铜电极为负极，石墨电极为正极，故D项正确。答案：D55(2012福建理综，16分)电镀时，镀件与电源的_极连接。(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用_(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：_。(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为_。步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是_(填离子符号)。在步骤(iii)发生的反应中，1 mol
52、MnO2转移2 mol电子，该反应的离子方程式为_。步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为3Fe3NH2SO6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)66H,过滤后母液的pH2.0，c(Fe3)a molL1 ，该反应的平衡常数K(用含a、b、d的代数式表示)。解析：(1)电镀时，镀件与电源的负极相连。(2)铜盐中，铜化合价降低，作氧化剂，需要选择还原剂；pH降低，镀铜反应速率降低，pH在89之间，反应几乎停止。(3)步骤(i)过滤后的溶液显酸性，加入，而使溶液的pH升高。该反应的平衡常数K。答案：(1)负(2)还原剂调节溶液pH在89之间(3)Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO
53、4CO23H2OHCOMnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O56(2012重庆理综，14分)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为_。(2)当氨碳比4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示。 图1A点的逆反应速率v逆(CO2)_B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为_。(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2 。图2电源的负极为_(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为_、_。电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两
54、极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。解析：(1)反应物为CO2、NH3，生成物为CO(NH2)2、H2O，再根据原子守恒可得合成尿素的反应方程式。(2)A点时，反应：2NH3CO2CO(NH2)2H2O，建立平衡过程，B点反应处于平衡状态，所以A点CO2的逆反应速率小于B点CO2的正反应速率。根据图示，B点达平衡时CO2的转化率为60%,1 mol CO2消耗0.6 mol,4 mol NH3消耗1.2 mol，故NH3的平衡转化率为30%。(3)根据题图可知，左边电极产生Cl2，右边电极产生H2，所以B为电源负极。阳极室首先是Cl失去电子产生Cl2
55、：2Cl2e=Cl2生成的Cl2将CO(NH2)2氧化生成CO2、N2、HCl：CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl。阴极室电解过程中产生H2的同时也产生NaOH，阳极室产生Cl2，Cl2与尿素反应生成HCl，根据2NaOHH2Cl22HCl，H通过质子交换膜进入阴极室，刚好与产生的NaOH发生反应，所以阴极室电解前后的pH不变。电解过程中，阳极和阴极产生的N2、CO2和H2在标准状况下的总体积为13.44 L(0.6 mol)，根据反应物质的量关系：3H23Cl2N2CO2，设CO2为x mol，则3xxx0.6，解得x0.12，所以除去的尿素为0.12 mol，其质量为0.12 mol60 g/mol7.2 g。答案：(1)2NH3CO2一定条件CO(NH2)2H2O(2)小于30%(3)B2Cl2e=Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl不变7.2
