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微主题4　反应热　电化学
1 SiHCl3(g)＋H2(g)===Si(s)＋3HCl(g)　ΔH
从反应前后总能量变化角度：ΔH＝____________________________________；
从键能的角度（E表示键能）：ΔH＝____________________________________。
2 CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)能在一定条件下自发进行的原因是________________。
3 已知：①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH1＝－116.1 kJ/mol
②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH2＝＋75.9 kJ/mol
反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝　　　　kJ/mol。
4 如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是(　　)
A. N极为负极，发生氧化反应
B. 电池工作时，N极附近溶液pH减小
C. M极发生的电极反应为(C6H10O5)n－24ne－＋7nH2O===6nCO2↑＋24nH＋
D. 处理0.1 mol Cr2O时，有1.4 mol H＋从交换膜左侧向右侧迁移
5 电解饱和食盐水（氯碱工业）。
阳极反应式：__________________________，
阴极反应式：__________________________。
阳离子交换膜的作用：______________________；　　　　 　　　 　 　；
_______________________。
3年真题
考向1　化学反应与能量小综合
1 下列说法正确的是　　　　　　（填序号）。
①[2023江苏卷改编]金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)===CS2(g)＋4H2(g)，该反应的ΔS<0
②[2022江苏卷改编]用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g) 4N2(g)＋6H2O(g)，反应ΔS<0
③[2021江苏卷改编]对于反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，该反应的ΔH<0，ΔS<0
④[2020江苏卷改编]反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)可用于纯硅的制备，用E表示键能，该反应ΔH＝4E(Si—Cl)＋2E(H—H)－4E(H—Cl)
⑤[2024江苏卷改编]SO2与O2反应生成SO3，催化剂V2O5能减小该反应的焓变
⑥[2023江苏卷改编]H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2 (g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。则有C(s)＋H2O(g)===H2 (g)＋CO(g)　ΔH＝－131.3 kJ/mol
⑦[2022江苏卷改编]甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ/mol)，则甲烷的燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ/mol
考向2　ΔH计算及盖斯定律的应用
2 [2025江苏卷]合成气制备甲醇：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)。CO的结构式为C≡O，估算该反应的ΔH需要　　　　（填数字）种化学键的键能数据。
3 [2023江苏卷改编] 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2 (g)===CH4 (g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2 (g)===CO(g)＋H2O (g) ΔH＝＋41.2 kJ/mol
问题1：
反应Ⅲ：2CO2(g)＋2H2(g)===2CO(g)＋2H2O(g) ΔH＝　　　　kJ/mol
反应Ⅳ：2CO(g)＋2H2O(g)===2CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝　　　　kJ/mol
反应Ⅴ：2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g) ΔH＝　　　　kJ/mol
问题2：
根据反应Ⅰ、Ⅱ与反应Ⅴ的关系，找准反应物和生成物，注意计量数；把反应Ⅴ没有出现的物质计量数对应约掉。反应Ⅴ＝____________________________
或反应Ⅰ＋反应Ⅳ。ΔH计算同化学方程式。
考向3　原电池的工作原理及应用
4 [2024江苏卷] 碱性锌锰电池的总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A. 电池工作时，MnO2发生氧化反应
B. 电池工作时，OH－通过隔膜向正极移动
C. 环境温度过低，不利于电池放电
D. 反应中每生成1 mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×1023
5 [2024江苏卷]在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol/L盐酸后静置，充分反应得到Ag。不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
6 [2025江苏卷]海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。
(1) 文物出水清淤后，须尽快浸泡在NaOH稀溶液或Na2CO3溶液中进行现场保护。文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，其原因有________
______________________________________________________________________。
(2) 有氧环境中，海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物。
①铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验：向NaCl溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液（能与Fe2+形成蓝色沉淀）和酚酞，将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为_____________________________________________
______________________________________________________________________。
②铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒，是凝结物富集Cl－的可能原因。该胶粒的形成过程中，参与的主要阳离子有　　　　（填离子符号）。
考向4　电解池的工作原理及应用
7 [2025江苏卷]以稀硫酸为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H2O2H2↑＋O2↑。下列说法正确的是(　　)
A. 电极a上发生氧化反应生成O2
B. H＋通过质子交换膜从右室移向左室
C. 光解前后，H2SO4溶液的pH不变
D. 外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.01 mol H2
8 下列说法不正确的是　　　　（填序号）。
①[2023江苏卷改编]电解水制氢的阳极反应：2H2O－2e－===H2↑＋2OH－
②[2022江苏卷改编]铅酸蓄电池放电时的正极反应：Pb－2e－＋SO===PbSO4
9 [2023江苏卷]空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。催化电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图。
FE%＝×100%。其中，QX＝nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
(1) 当电解电压为U1 V时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，阴极主要还原产物为　　　　（填化学式）。
(2) 当电解电压为U2 V时，阴极由HCO生成CH4的电极反应式为_________
______________________________________________________________________。
(3) 当电解电压为U3 V时，电解生成的C2H4和HCOO－物质的量之比为多少（写出计算过程）？
3年模拟
考向1　化学反应与能量小综合
1 下列说法正确的是　　　　（填序号）。
①[2025南京调研]乙醛催化加氢反应中，H2在催化剂Ni表面吸附过程的ΔS>0
②[2025苏州期初]肼(N2H4)常温下为液态，燃烧热为642 kJ/mol，肼的燃烧：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－642 kJ/mol
③[2024南通六市一模]SO2与O2在400～500 ℃、V2O5催化作用下反应生成SO3，每生成1 mol SO3释放出98.3 kJ的热量，则2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ/mol
④[2024南京江宁期末]已知4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－116 kJ/mol，则4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(l)　ΔH<－116 kJ/mol
2 [2024盐城、南京期末] 氨的饱和食盐水捕获CO2是CO2利用的方法之一，反应原理如下：NaCl(aq)＋NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)===NaHCO3(s)＋NH4Cl(aq)。该反应常温下能自发进行的原因是________________________________________。
考向2　ΔH计算及盖斯定律的应用
3 (1) [2025南京二模]CH4H2O(g)重整制氢过程中的主要反应（忽略其他副反应）如下：
①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ/mol
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol
反应CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)的ΔH＝　　　　kJ/mol
(2) [2024南京学情调研]“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一。CH4与CO2经催化重整可制得CO和H2，相关反应如下：
主反应：
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　ΔH
副反应：
Ⅰ. H2(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH1
Ⅱ. 2CO(g)===CO2(g)＋C(s)　ΔH2
Ⅲ. CH4(g)===C(s)＋2H2(g)　ΔH3
Ⅳ. CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g)　ΔH4
其中，副反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ形成的积碳易导致催化剂活性降低。主反应的ΔH＝　　　　　　。
考向3　原电池的工作原理及应用
4 [2025苏州期初]普通锌锰干电池的构造如图所示。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是(　　)
A. 石墨作电池的负极材料
B. 电池工作时，NH向负极方向移动
C. 电池工作时，MnO2发生氧化反应
D. 环境温度过低，不利于电池放电
5 [2024南京二模]绿矾(FeSO4·7H2O)还原法和铁粉还原法均可用于处理废水中的Cr(Ⅵ)。为探究铜离子浓度对Cr(Ⅵ)去除率的影响，向1 000 mL某浓度酸性废水中加入2.0 g铁粉，随着Cu2+浓度由0升高至15 mg/L，测得废水中Cr(Ⅵ)的去除率增大，其可能原因为_____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
考向4　电解池的工作原理及应用
6 [2025苏州期末]冶金废水（主要含CaCl2）通过“电解-碳化”制备CaCO3的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. M极上产生黄绿色气体
B. 电解前后，N极区溶液的pH基本不变
C. 电解总反应为CaCl2＋H2O＋CO2CaCO3↓＋H2↑＋Cl2↑
D. 1 mol Ca2+通过阳离子交换膜时，理论上共产生44.8 L的气体
7 (1) [2024南通、泰州等八市三模]钴酸锂电池放电时示意图如图所示。放电时，Li＋从LixC6中脱嵌。请写出放电至完全时Li1－xCoO2电极的电极反应式：_______________________________________。
(2) [2024盐城、南京期末] 催化电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。HCO在阴极放电生成CH3COO－的电极反应式为____________________
______________________________________________________________________。
(3) [2025盐城、南京期末]电解食盐水，利用生成的ClO－将废气中NO氧化为NO。电解0.1 mol/L NaCl溶液，NO去除率、溶液中ClO－浓度与电流强度的关系如图所示。当电流强度大于4 A时，随着电流强度的增大，NO去除率降低的可能原因是__________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
核心1　反应热　热化学方程式
1 焓变ΔH的计算
ΔH与反应前后物质的能量 放热反应 吸热反应
ΔH＝　　　　　　　　　　　　
ΔH与键能 ΔH＝　　　　　　　　　　　　
ΔH与活化能 ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能
ΔH与盖斯定律 ΔH＝　　　　　　　　　　　　
ΔH与燃烧热 已知、H2、的燃烧热依次为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则反应(g)＋3H2(g)===(g)的ΔH＝　　　　　　　　　　　　
说明　1 mol常见物质中含有的σ键的物质的量。
晶体硅：Si—Si　　　　　　SiO2：Si—O　　　　
石墨：C—C　　　　 金刚石：C—C　　　　
白磷(P4 )：P—P　　　　
2 比较焓变的大小
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2
则ΔH1　　　　ΔH2。
S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH4
则ΔH3　　　　ΔH4。
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH6
则ΔH5　　　　ΔH6。
3 根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法
4★ 键能与反应
化学反应的本质是__________________________。反应物键能越高，断键时需要　　　　的能量越多，反应的活化能可能随之升高，导致反应更难发生。但反应中并不是所有化学键均断裂，这样会使反应变得容易。如N2在部分加成反应或配位反应中，N≡N可能仅发生部分断裂[在特定催化剂作用下，N2可能先断裂一个键（形成N===N），逐步加氢生成中间产物（形成N—N），最终才完全断裂]，甚至保持三键但通过配位作用参与反应（如某些固氮酶中的N2金属配合物）。　　　　　（填“反应物”或“产物”，下同）键能高通常使反应更难启动，　　　　　键能高则促进反应进行。实际中需结合活化能、反应条件等因素，不能仅凭键能单一指标判断反应难易。
(1) 从共价键类型及键能角度分析，H2C===CH—CH===CH2 分子为什么易发生加成反应：___________________________________________________。
(2) N≡N的键能很高，在催化剂表面吸附解离的活化能高，为合成氨反应的决速步骤，需要更多的催化活性中心支持，所以占比大，选择投料比＝
　　　　（填字母）。
A. 1∶3　　 　B. 1∶2.8　　 　C. 1∶3.2
(1) CO与N2分子中电子总数相等，结构与物理性质相似。结合事实判断CO和N2中化学性质更活泼的是　　　　，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_____________________________________________________。
化学键 C—O C===O C≡O
键能/(kJ/mol) 351 745 1 072
化学键 N—N N===N N≡N
键能/(kJ/mol) 159 418 946
(2) CO2氧化C2H6脱氢制C2H4的热化学方程式为C2H6(g)＋CO2(g)===C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g)　ΔH。几种化学键的键能数据如下，结合键能数据分析该技术的难点：_______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
化学键 C—C C—H C===O
键能/(kJ/mol) 347.7 413.4 745
核心2　原电池原理与应用
1 原电池工作原理
2 燃料电池电极反应式的书写（以CH3OH燃料电池为例，体会不同介质对电极反应的影响）
电池类型 导电介质 反应式
酸性燃 料电池 H＋ 总反应 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应 ____________________________________________
正极反应 ____________________________________________
碱性燃 料电池 OH－ 总反应 2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O
负极反应 ____________________________________________
正极反应 ____________________________________________
熔融碳酸盐燃料电池 CO 总反应 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应 ____________________________________________
正极反应 ____________________________________________
固态氧化物燃料电池 O2- 总反应 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
负极反应 ____________________________________________
正极反应 ____________________________________________
3 锂离子电池充、放电分析
正极材料：LiMO2（M：Co、Ni、Mn等）、LiM2O4（M：Co、Ni、Mn等）、LiMPO4（M：Fe等）
负极材料：石墨（能吸附锂原子）
总反应式：Li1－xMO2＋LixCnnC＋LiMO2
负极反应式：_______________________________________________________
正极反应式：_______________________________________________________
4 新型化学电源电极反应式的书写
核心3　电解原理与应用
1 电解池模型——以惰性电极电解CuCl2溶液为例
2 电解池电极反应式的书写
(1) 提取“信息”书写电极反应式
铝为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝表面形成氧化膜 总反应 2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
阳极 ______________________________________
阴极 ______________________________________
用Al单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成Al(OH)3 阳极 ______________________________________
阴极 ______________________________________
用惰性电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4 总反应 ______________________________________
阳极 ______________________________________
阴极 ______________________________________
离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝 阳极 ______________________________________
阴极 ______________________________________
将一定浓度的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、氯化锂混合液作为电解液，以铁棒作阳极，石墨作阴极，电解析出LiFePO4沉淀 阳极 ______________________________________
阴极 ______________________________________
(2) 根据“交换膜”利用“信息”书写电极反应式
①电解装置如图，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：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O。
阳极 _______________________________________________
阴极 _______________________________________________
②可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，可通过电解法使吸收液再生而循环利用（电极均为石墨电极），并生成化工原料硫酸。其工作示意图如下：
阳极 （主反应） __________________________________________
阴极 __________________________________________
3 电解原理的应用
(1) 电解饱和食盐水（氯碱工业）
阳极反应式：_______________________________________________________
阴极反应式：_______________________________________________________
总化学方程式：_____________________________________________________
(2) 电解精炼铜
电极材料：粗铜作　　　　；纯铜作　　　　。
电解质溶液：　　　　　　　　　　　　。
阳极反应式：Zn－2e－===Zn2+、Fe－2e－===Fe2+、Ni－2e－===Ni2+、Cu－2e－===Cu2+
阴极反应式：_______________________________________________________
阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。
(3) 电镀
如图为金属表面镀银的工作示意图。
镀件作　　　　，镀层金属银作　　　　。电解质溶液是　　　　　　　　。
阳极反应式：_______________________________________________________
阴极反应式：_______________________________________________________
特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度　　　（填“变大”“变小”或“不变”）。
4★ 电极竞争放电
电极竞争放电是指在电解池或原电池中，多个可能发生的电极反应（氧化或还原反应）同时存在时，因反应难易程度不同而出现的优先放电现象。竞争放电的本质是不同反应争夺电子的过程。
(1) 常见放电顺序（以水溶液电解为例）
阴极（还原反应，阳离子得电子）：
金属活动性顺序逆序（部分）：Ag＋>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H＋（酸中）>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H＋（水中）>Al3+>Mg2+>Na＋等。如电解含Cu2+和H＋的溶液时，阴极产物为　　　　。
阳极（氧化反应，阴离子失电子或电极本身氧化）：
若阳极为活性电极（如Cu、Fe等）：电极本身优先失电子被氧化。若阳极为惰性电极（如石墨、Pt）：放电顺序为S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如SO、NO）。如电解含Cl－和OH－的溶液时，　　　　优先在阳极放电。
(2) 竞争放电的顺序受离子浓度等因素影响（电极上产生的气体会阻碍离子吸附）
电解食盐水时，Cl－浓度高时（常温下饱和溶液氯化钠溶液浓度为26.4%）在阳极失电子生成Cl2；当Cl－浓度低于15%时，OH－竞争放电产生O2，而且Cl－浓度越低，O2产量越高，Cl2产量降低。
(1) 电解含FeSO4、H2SO4的溶液可获得铁。为提高阴极的电解效率，可加入少量具有还原性的弱酸盐柠檬酸钠，其作用是_________________________
______________________________________________________________________。
(2) 实验室利用铁基催化剂进行电催化硝酸盐还原合成氨的装置如图1。电解时，NO先吸附到催化剂表面放电产生NH。控制其他条件不变，NH的产率和法拉第效率(FE%)随pH变化如图2。pH从5变化到3时，NH的产率逐渐减小的原因可能为________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图1 图2
5 金属的电化学防护
牺牲阳极法（原电池原理）：被保护的金属作　　　　，比被保护的金属活泼的金属作　　　　。
外加电流法（电解池原理）：被保护的金属作　　　　，惰性电极作　　　　。
核心4　离子交换膜
1 离子交换膜的作用
(1) 可平衡左、右两侧电荷，得到稳定电流。
(2) 能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
阳离子交换膜只允许Na＋通过，阻止阴离子(Cl－)和气体(Cl2)通过。这样既防止了两极产生的H2和Cl2混合爆炸，又避免了Cl2和阴极产生的　　　　反应生成NaClO而影响烧碱的质量。
(3) 制备某些特定产品。
用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示。
①A为　　　　　　；C为　　　　　　。
②a为　　　　（填“阴离子”或“阳离子”，下同）交换膜；b为　　　　交换膜。
2 多膜电解池中电极反应式的书写及分析
双膜三室电解技术处理吸收液（用NaOH溶液吸收烟气中的SO2）
阳极反应式 HSO－2e－＋H2O===SO＋3H＋或SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋
吸收液 （或污水） Na＋穿过阳离子交换膜进入阴极室（左室）；HSO和SO穿过阴离子交换膜进入阳极室（右室）
产品 阳极室：较浓硫酸；阴极室：　　　　
1 [2025苏州期末]下列有关反应CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)的说法正确的是(　　)
A. 反应的ΔS>0
B. 该反应的平衡常数表达式为K＝
C. 反应的ΔH＝4E(C—H)＋4E(O—H)－2E(C===O)－4E(H—H)（E表示键能）
D. 反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高H2的平衡转化率
2 (1) [2025常州期末]CaO用于CH2O体系制H2工艺的主要反应（忽略其他副反应）如下：
C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1>0
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH2<0
CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s)　ΔH3<0
反应C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)===CaCO3(s)＋2H2(g)的焓变ΔH＝　　　　　　。
(2) [2024苏锡常镇一调]采用热分解法脱除沼气中的H2S过程中涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：2H2S(g)===2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝＋169.8 kJ/mol
反应Ⅱ：CH4(g)＋S2(g)===CS2(g)＋2H2(g) ΔH2＝＋63.7 kJ/mol
反应Ⅲ：2H2S(g)＋CH4(g)===CS2(g)＋4H2(g) ΔH＝　　　　kJ/mol
3 [2025南通、泰州、镇江一调]某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 放电时，电子由电极b经外电路流向电极a
B. 电极a的电极反应式为CH2===CH2－2e－＋H2O===CH3CHO＋2H＋
C. 当有0.2 mol H＋通过质子交换膜时，电极b表面理论上消耗O2的体积为1.12 L
D. 验证生成CH3CHO的操作：取反应后的左室溶液，加入新制Cu(OH)2，加热，观察现象
4 [2025南通、泰州等七市二调]一种以NaOH为介质电催化还原CO2的工作原理如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 电解池工作时，OH－由右室通过隔膜向左室移动
B. M为电解池的阳极
C. N电极上发生的反应：CH3(CH2)7NH2＋4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋4H2O
D. 电路中通过2 mol e－时，理论上有1 mol CO2被还原
5 (1) [2026南京期初]MnO2可用于制造电池，从锌阳极泥（主要成分为MnO2、PbO2、PbO）中可回收MnO2。将一定质量硫脲[CS(NH2)2]溶于2 mol/L硫酸溶液中制得酸浸液，将一定量锌阳极泥与酸浸液反应一段时间后过滤，得到酸浸渣和滤液[硫脲参与反应生成MnSO4和(NH4)2SO4]。取一定体积滤液，以石墨片作阴、阳极，电解获得MnO2。
①写出阳极反应式：_____________________________。
②电解效率[η(X)＝×100%]是衡量电解过程中能量转换和物质产出效率的关键指标。电解前期η(MnO2)较低，其可能原因是　　　　。
电解后获得3 g含95.7% MnO2的阳极产物，若电解过程中共转移0.1 mol电子，则η(MnO2)＝　　　　(Mn—55)。
(2) [2025南京、盐城一模]一种双阴极室隔膜电解KOH溶液制备K2FeO4的装置如图1所示。电解时，阳极的电极反应式为_______________________________。
图1
(3) [2025扬州宝应、高邮期末]电解水制氢。有研究认为，碱性条件下电解水的过程中，气泡在电极上产生和脱离对电解效率具有重要影响，某电极上发生的变化如图2所示。
图2
①该电极附近溶液pH　　　　（填“增大”或“减小”）。
②相同条件下，若电极表面的气泡难以脱离，则不利于电解氢气的产生。原因是__________________________________________________________________。
③在上述实验条件和20 kHz、100%振幅超声波下，气泡直径分布的百分数如图3所示。超声波振动能够提高电解效率的原因是___________________________
______________________________________________________________________。
图3
微主题4　反应热　电化学
基础回归
1 Si(s)和HCl(g)的总能量－SiHCl3(g)和H2(g)的总能量　3E(Si—Cl)＋E(Si—H)＋E(H—H)－2E(Si—Si) －3E(H—Cl)
2 反应ΔH<0
3 －136.2
解析：根据盖斯定律，即可得到目标反应，则ΔH＝ kJ/mol＝－136.2 kJ/mol。
4 C　由图可知，有机物失去电子发生氧化反应并生成二氧化碳，则M为负极，发生氧化反应，A错误；电池工作时，Cr2O得到电子发生还原反应生成Cr3+，电极反应式为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3+＋7H2O，故N极附近溶液pH增大，B错误；有机物失去电子发生氧化反应并生成二氧化碳，M极发生的电极反应为(C6H10O5)n－24ne－＋7nH2O===6nCO2↑＋24nH＋，C正确；根据得失电子守恒可知，Cr2O～2Cr3+～6e－，则处理0.1 mol Cr2O时，有0.6 mol H＋从交换膜左侧向右侧迁移，D错误。
5 2Cl－－2e－===Cl2↑　2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
分离氯气和氢气　防止OH－迁移，避免氯气与碱反应　允许Na＋迁移，获得NaOH溶液
名卷优选
【3年真题】
1 ③
2 5
解析：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，计算该反应的ΔH需C≡O、H—H(反应物CO、H2)、C—O、C—H、O—H(生成物CH3OH)，共5种化学键的键能数据。
3 ＋82.4　－82.4　－247.1　反应Ⅰ－反应Ⅱ×2
4 C　电池工作时，MnO2为正极，得到电子，发生还原反应，A错误；电池工作时，OH－通过隔膜向负极移动，B错误；环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，C正确；由电极反应式MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－可知，反应中每生成1 mol MnOOH，转移电子数为6.02×1023，D错误。
5 铁还原AgCl为Ag，形成Fe Ag原电池，不与铁圈直接接触的AgCl在正极Ag表面得到电子被还原为Ag
解析：不直接接触的转化应该考虑形成原电池，该题中存在铁和银两个电极，有盐酸作为电解质，故可以形成Fe Ag原电池，正极AgCl得到电子生成Ag，电极反应式为AgCl＋
e－===Ag＋Cl－。
6 (1) 减少文物与O2的接触；增大c(OH－)，抑制O2＋4e－＋2H2O===4OH－反应正向进行　(2) ①液滴中心出现蓝色沉淀，液滴边缘溶液显红色　②Fe2+、Fe3+
解析：(1) 吸氧腐蚀时正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，根据化学平衡移动原理，碱性溶液中，OH－浓度较大，会抑制O2得电子，使吸氧腐蚀的速率减慢；OH－浓度增大，增大了溶液的极性，降低非极性O2的溶解度，减少了文物与O2的接触，减缓吸氧腐蚀。(2) ①由题图知，液滴边缘生成OH－，酚酞遇到OH－变红；液滴中间生成Fe2+，Fe2+与 K3[Fe(CN)6]溶液反应生成特征蓝色沉淀，则实验现象为液滴中心出现蓝色沉淀，液滴边缘溶液显红色。②由铁在盐水(NaCl溶液)中腐蚀实验的试剂和反应机理知，溶液中的主要阳离子是Na＋、Fe2+、Fe3+[O2能进一步将Fe2+氧化为Fe3+，部分Fe3+转化成FeOOH]，由于胶核会优先吸附与其组成相关的阳离子，故铁的氢氧化物形成带正电荷的胶粒时吸附的主要阳离子是Fe2+和Fe3+。
7 A　由图可知，电极a是电子流出的一极，发生失电子的氧化反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A正确；阳离子的迁移方向和电子的迁移方向一致，电子由电极a流向电极b，则H＋通过质子交换膜从左室(a极区)移向右室(b极区)，B错误；总反应为电解水，水的量减少，导致H2SO4溶液的浓度变大，pH减小，C错误；由2e－～H2知，外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.005 mol H2，D错误。
8 ①②
解析：①阳极失去电子，电解水时，在阳极得到氧气，错误；②可逆电池放电时，反应物在正极得到电子，题给电极反应式为负极反应式，错误。
9 (1) H2　(2) 10HCO＋8e－===CH4↑＋9CO＋3H2O
(3) 每生成1 mol C2H4转移12 mol电子，每生成1 mol HCOO－转移 2 mol 电子，当电解电压为U3 V时，生成C2H4和HCOO－的法拉第效率分别为24%和8%，
则＝，＝＝1∶2
【3年模拟】
1 ③④
2 反应ΔH＜0
3 (1) ＋165　(2) ΔH3－ΔH2或ΔH1＋ΔH3－ΔH4
解析：(1) 根据盖斯定律，①＋②可得目标热化学方程式，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝[＋206＋(－41)]kJ/mol＝＋165 kJ/mol。
4 D　Zn失去电子，作负极，A错误；原电池中，阳离子移向正极，B错误；MnO2作氧化剂，发生还原反应，C错误；温度较低时，反应速率较慢，不利于电池的放电，D正确。
5 铁粉置换出铜形成Fe Cu原电池，增大了c(Fe2+)，Cr(Ⅵ)去除率增大
解析：用“铁粉还原法”处理废水中的Cr(Ⅵ)时，加入Cu2+后，Fe将Cu2+还原生成Cu，Fe、Cu可构成原电池，随着Cu2+浓度由0升高至15 mg/L，废水中形成很多微小的原电池，加快了Fe2+的生成速率，使Cr(Ⅵ)的去除率增大。
6 D　由图可知，Ca2+移向N极，则N极为阴极，M极为阳极，Cl－在阳极放电生成Cl2，有黄绿色气体生成，A正确；N极为H＋放电生成H2，水电离出的OH－与通入的CO2反应生成CO，CO与Ca2+生成CaCO3沉淀，故N极处H＋、OH－的浓度基本不变，pH不变，B正确；由两极反应式知，M极生成Cl2，N极生成H2，同时还有CaCO3沉淀生成，C正确；未指明标准状况，无法计算气体体积，D错误。
7 (1) Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2
(2) 11HCO＋8e－===CH3COO－＋9CO＋4H2O
(3) 当电流强度大于4A时，随着电流强度的增大，Cl－放电生成了更高价态的酸根(或OH－参加放电)，溶液中ClO－浓度减小，NO的去除率降低
解析：(3) 由图可知，NO去除率降低时，ClO－浓度也降低，ClO－浓度降低的原因可能是电流强度过大发生其他副反应，如Cl－、ClO－都可以在阳极放电，氯元素被氧化为更高价态的酸根，OH－也在阳极竞争放电。溶液中ClO－浓度减小，NO去除率降低。
核心串讲
【核心1】 1 生成物总能量－反应物总能量　反应物总键能－生成物总键能　ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　ΔH1＋3ΔH2－ΔH3
2 mol　4 mol　1.5 mol　2 mol　6 mol
2 ＜　＞　＞
4 旧化学键断裂与新化学键形成　吸收　反应物　产物
例1　(1) 碳碳双键中σ键键能大，不易断裂；π键键能小，易断裂　(2) B
例2　(1) CO　断开CO分子中第一个π键所需要的能量(1 072 kJ/mol－745 kJ/mol＝327 kJ/mol)比断开N2分子中第一个π键所需要的能量(946 kJ/mol－418 kJ/mol＝528 kJ/mol)小　(2) CO2中C===O的键能较高，断裂需要较高能量；乙烷分子中C—H的键能大于C—C的键能，难点是选择合适的催化剂在C—H断裂的同时C—C不断裂
【核心2】 2 CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
CH3OH－6e－＋3CO===4CO2↑＋2H2O
O2＋4e－＋2CO2===2CO
CH3OH－6e－＋3O2-===CO2↑＋2H2O　O2＋4e－===2O2-
3 LixCn－xe－===xLi＋＋nC　Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－===LiMO2
【核心3】 2 (1) 2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
2H＋＋2e－===H2↑　Al＋3HCO－3e－===Al(OH)3＋3CO2↑
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋H2↑＋2KOH
MnO－e－===MnO
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl
4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl
Fe＋H2PO＋Li＋－2e－===LiFePO4＋2H＋
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
(2) ①2I－－2e－===I2　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
②HSO－2e－＋H2O===3H＋＋SO
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
3 (1) 2Cl－－2e－===Cl2↑　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(2) 阳极　阴极　含Cu2+的盐溶液　Cu2+＋2e－===Cu
(3) 阴极　阳极　AgNO3溶液　Ag－e－===Ag＋　Ag＋＋e－===Ag　不变
4 (1) Cu　Cl－
例3 (1) 柠檬酸根离子与H＋结合，减少H＋在阴极放电；防止Fe2+被氧化为Fe3+　(2) pH从5变化到3时，溶液中H＋浓度逐渐增大，析氢反应速率增大，且H2阻碍NO吸附到催化剂表面，使NO还原的速率下降，NH产率降低
5 正极　负极　阴极　阳极
【核心4】 1 (2) NaOH　(3) ①NaOH稀溶液　高浓度H2SO4 ②阳离子　阴离子
解析：左池产生NaOH，应通过NaOH稀溶液，右池加入稀硫酸得到高浓度的H2SO4，故中间池加入的Na2SO3溶液中Na＋向左池移动形成NaOH，SO向右池移动失去电子转化为SO，故左边的离子交换膜为阳离子交换膜，右边为阴离子交换膜。
2 Na2SO3
检测反馈
1 B　该反应为气体物质的量减小的反应，故ΔS＜0，A错误；平衡常数为生成物浓度的系数幂与反应物浓度的系数幂之比，B正确；热效应ΔH＝反应物总键能—生成物总键能＝[2E(C===O)＋4E(H—H)]－[4E(C—H)＋4E(O—H)]，C错误；由ΔH－TΔS<0，ΔS<0知，ΔH<0，该反应为放热反应，升高温度不能提高H2的平衡转化率，反应条件可改为低温、高压和催化剂，催化剂的作用是使低温下的反应速率增大，节省反应时间，D错误。
2 (1) ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　(2) ＋233.5
解析：(1) 由盖斯定律知，Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ可得目标热化学方程式，则C(s)＋CaO(s)＋2H2O(g)===CaCO3(s)＋2H2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2) 由盖斯定律知，ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋233.5 kJ/mol。
3 B　电极a为负极，电极b为正极，放电时，电子由电极a经外电路流向电极b，A错误；电极a的电极反应式为CH2===CH2－2e－＋H2O===CH3CHO＋2H＋，B正确；未指明标准状况，无法计算O2的体积，C错误；左室溶液中含硫酸，须先用NaOH溶液将待检液调成碱性，在碱性条件下，醛基可以被弱氧化剂Cu(OH)2氧化，加热反应，最终生成砖红色沉淀，D错误。
4 D　电解池工作时，阴离子(OH－)由左室(阴极区)通过隔膜向右室(阳极区)移动，A错误；M极上：CO2―→HCOO－，C元素的化合价降低2，则M极为阴极，N极为阳极，B错误；N极为阳极，是失去电子的一极，故阳极反应式中应该“－4e－”，C错误；M极上：CO2～2e－～HCOO－，则电路中通过2 mol e－时，理论上有1 mol CO2被还原，D正确。
5 (1) ①Mn2+＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋
②硫脲被氧化生成S，H2O放电产生O2　66%
(2) Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O　(3) ①增大　②气泡覆盖在电极表面，不利于H2O与电极接触　③减小电极表面气泡的直径，使气泡的覆盖面积减小；振动使电极表面气泡易于脱离
解析：(1) ②n(MnO2)＝＝0.033 mol，
n(生成MnO2所用电子)＝0.033 mol×2＝0.066 mol，
n(MnO2)＝×100%＝66%。

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