1．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是( )21cnjy.com
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：从图中曲线可以看出，温度为22℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生反应，所以22℃一定不是室温，A错；从曲线随V1增多而升高，随反应的进行，溶液温度升高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1，C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：B
2．下列过程中，需吸收能量的是( )
A．H＋H―→H2 B．H＋Cl―→HCl
C．I2―→I＋I D．S＋O2―→SO2
解析：化学反应中能量变化的实质是旧键断裂和新键形成，断裂旧的化学键要吸收能量，故选C。
答案：C
3．下列说法正确的是( )
A．强酸跟强碱反应放出的热量一定是中和热
B．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热叫做中和热
D．表示中和反应热效应的离子方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝57.3 kJ·mol－121世纪教育网版权所有
解析：了解中和热的概念。
答案：C
4．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A．碳酸钙受热分解
B．乙醇燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应
D．氧化钙溶于水
解析：生成物总能量高于反应物总能量即ΔH>0，反应吸收能量，属于吸热反应，故只有A项符合。
答案：A
5．下列选项中说明乙醇作燃料的优点是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种可再生能源 ④燃烧时放出大量热
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
答案：D
6．已知298 K时，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，推测含1 mol HCl的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应放出的热量( )
A．大于57.3 kJ B．等于57.3 kJ
C．小于57.3 kJ D．无法确定
答案：C
7．有下列物质：①NaOH固体，②浓硫酸，③NH4NO3晶体，④CaO固体。现将它们分别装入盛有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态，判断加入的物质可能是( )
A．①②③④ B．①②④
C．②③④ D．①②③
解析：由图可知，锥形瓶内压强大于外界大气压，显然锥形瓶内气体受热膨胀，NaOH(s)、浓H2SO4溶于水放热，CaO(s)与水反应放热，而NH4NO3(s)溶于水吸热。21教育网
答案：B
8．某强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。分别向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀盐酸，②浓硫酸，③稀硫酸，恰好完全反应的反应热分别为Q1、Q2、Q3，它们的关系正确的是( )21·cn·jy·com
A．Q1＞Q2＞Q3 B．Q2＜Q1＜Q3
C．Q1＝Q2＝Q3 D．Q1＝Q3＞Q2
解析：浓硫酸在反应过程中稀释放热，故1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液与①、②、③三种酸恰好完全反应时，①、③放出的热量相等，②放出的热量最多，但中和反应的反应热为负值。www.21-cn-jy.com
答案：D
9．在做中和热实验时，应使用的仪器正确的组合是( )
①天平 ②量筒 ③烧杯 ④滴定管 ⑤温度计 ⑥试管
⑦酒精灯
A．①②④⑤ B．②③⑤
C．②③④⑦ D．全部
答案：B
10．氢气与氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水；水在1 000℃以上持续加热分解为氢气和氧气；水电解生成氢气和氧气。2·1·c·n·j·y
(1)H2和O2化合生成H2O的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，H2和O2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)水的总能量，此反应中化学能部分转化为________能。21·世纪*教育网
(2)水在高温下分解的反应为________反应，反应中热能转化为________能。电解水的过程是________能转化为____________能的过程。www-2-1-cnjy-com
答案：(1)放热 大于 热 (2)吸热 化学 电 化学
11．50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：2-1-c-n-j-y
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是________________________________________________________________________。 21*cnjy*com
(2)大小烧杯间填满碎纸条的作用是________________________________________________________________________。【来源：21cnj*y.co*m】
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活的实际该实验在________中进行效果更好。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【出处：21教育名师】
解析：要掌握实验操作要点：①量热计保温效果要好；②酸碱溶液的浓度要小；③酸碱一方要过量；④操作迅速准确，减少热量损失；⑤及时准确记录数据。而中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，强酸与强碱反应的实质是H＋＋OH－===H2O，计算出来的中和热是相同的。【版权所有：21教育】
答案：(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失 (3)偏小 保温杯
(4)不相等 相等 因中和热是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量，与酸碱的用量无关。21教育名师原创作品
课件38张PPT。第一节 化学反应的热效应 课时1 化学反应的反应热 释放 吸收 反应吸热 反应放热 实验 实验 理论计算 理论 量热计 定压 定容 内筒 反应前后溶液温度的变化值 溶液及量热计的热容C －C(T2－T1) 1 mol 量热计 反应容器 保温 1 K C J·K－1 质量 kJ·K－1·kg－1 4.18 kJ·K－1·kg－1 －C(T2－T1) 试题探究
1．已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中：
P4(白磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH＝－a kJ·mol－1
4P(红磷，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH＝－b kJ·mol－1
若a、b均大于零，则a和b的关系为( )
A．a＜b B．a＝b
C．a＞b D．无法确定
解析：物质能量越低越稳定，红磷比白磷稳定，故红磷的能量比白磷低。由ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，对于放热反应，当生成物状态相同时，反应物能量越低，放出热量越少。21·cn·jy·com
答案：C
2．已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是( )www.21-cn-jy.com
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝242 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝242 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝484 kJ·mol－1
解析：2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，则1 mol氢气燃烧生成水蒸气应放出×484 kJ＝242 kJ热量，放出热量ΔH为“－”，各物质的状态分别是H2(g)、O2(g)、H2O(g)；B项中的H2O的状态应为气态；C、D项中ΔH的符号应为“－”；A项是逆向进行的反应，ΔH为“＋”，数值相等。故应选A。
答案：A
3．下列反应中，生成物的总焓大于反应物的总焓的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
解析：生成物的总焓大于反应物的总焓，该反应为吸热反应，故D项正确。
答案：D
4．当两个原子形成共价键时，原子的能量将( )
A．升高 B．降低
C．保持不变 D．一个升高，一个降低
解析：形成化学键释放能量，体系的能量降低。
答案：B
5．共价键都有键能之说，键能是指拆开1 mol共价键所需吸收的能量。如H—H键的键能是436 kJ·mol－1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需吸收436 kJ的能量。下列分子中的共价键键能最大的是( )21cnjy.com
A．HF B．HCl
C．HBr D．HI
解析：拆开共价键所需吸收能量的大小，主要看这种物质的稳定性。物质的稳定性越强，拆开此键所需吸收的能量越大，则其分子中共价键键能越大。物质的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI，则HF中H—F键键能最大。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：A
6．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH5
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH7
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
解析：本题主要考查对“ΔH”的理解，明确“ΔH”既有“＋”“－”，又有数值大小。碳与氧气反应放热，即ΔH1＜0，ΔH2＜0，CO再与O2作用时又放热，所以ΔH1＜ΔH2；等量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量，故在与O2作用产生同样多的SO2时，气态硫放出的热量多，即ΔH3＞ΔH4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故ΔH5＞ΔH6；碳酸钙分解吸收热量，ΔH7＞0，CaO与H2O反应放出热量，ΔH8＜0，显然ΔH7＞ΔH8。故本题答案为C。
答案：C
7．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ(b＞0)，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )2·1·c·n·j·y
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－4b kJ·mol－1
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝2b kJ·mol－1
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－2b kJ·mol－1
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝b kJ·mol－1
解析：乙炔燃烧是放热反应，ΔH＜0，则排除B、D两选项，又因反应生成1 mol二氧化碳时，放出热量为b kJ，则生成4 mol CO2应放出热量4b kJ，故A正确，C不正确。21·世纪*教育网
答案：A
8．在100 kPa和298 K时，有关反应的热化学方程式有：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH1＝－241.8 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1
下列说法错误的是( )
A．H2燃烧生成1 mol H2O(g)时，放出241.8 kJ的热量
B．O2前面的表示参加反应的O2的分子数目
C．1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为燃烧热，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－121世纪教育网版权所有
D．1 mol液态水变成水蒸气时吸收44 kJ的热量
解析：物质分子式前面的系数只表示“物质的量”，而不表示微粒个数。
答案：B
9．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2
则( )
A．ΔH2＞ΔH1 B．ΔH1＞ΔH2
C．ΔH1＝ΔH2 D．无法确定
解析：气态水液化时需要释放能量，放热越少，ΔH越大。
答案：B
10．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是( )
A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝890 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝890 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
D．1/2CH4(g)＋O2(g)===1/2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
解析：0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，即1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出890 kJ热量。根据书写热化学方程式的规定，要注明物质聚集状态，标出反应的热效应，且ΔH的大小与产物值系数成正比。只有C项正确。21教育网
答案：C
11．0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为____________________。
又已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44 kJ·mol－1。
则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是________kJ。
解析：1 mol B2H6燃烧放出热量＝2 165 kJ，0.5 mol B2H6燃烧生成液态水(1.5 mol)放出热量为×2 165 kJ，1.5 mol H2O(l)变为1.5 mol H2O(g)需吸收热量为66 kJ，所以0.5 mol B2H6燃烧生成气态水时放出热量为：×2 165 kJ－1.5×44 kJ＝1 016.5 kJ。www-2-1-cnjy-com
答案：B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 1 016.5
课件40张PPT。课时2 化学反应的焓变 能量 H kJ·mol－1 反应热 ΔH H(反应产物)－H(反应物) 吸收 释放 化学反应的焓变示意图 物质 能量 物质 能量 25℃ 101 kPa 1 mol 1 mol 吸收 答案：D 答案：A 答案：C 化学反应过程中能量变化示意图 答案：B 答案：AC 点睛之笔——热化学方程式与普通化学方程式的比较 答案：C 答案：B 答案：A 试题探究
1．下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是( )
A．甲烷的标准燃烧热为－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1【出处：21教育名师】
B．500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D．氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
解析：A项，水应是液态。B项，题述反应为可逆反应，所放出的热量不是38.6 kJ·mol－1。C项，NH3·H2O是弱电解质，应写分子式。D项正确。2·1·c·n·j·y
答案：D
2．在298 K、100 kPa时，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
解析：根据盖斯定律，第二个热化学方程式乘以2，再和第一个热化学方程式相加，即得出第三个热化学方程式。21世纪教育网版权所有
答案：A
3．科学家发现，不管化学反应是一步完成还是分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在25℃，105 Pa时，石墨、一氧化碳的燃烧热分别是393.5 kJ·mol－1和283.0 kJ·mol－1，下列说法或方程式正确的是( )【版权所有：21教育】
A．在相同条件下：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)
ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
B．1 mol石墨不完全燃烧，生成CO2和CO混合气体时，放热504.0 kJ
C．在相同条件下：C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)
ΔH＝172.5 kJ·mol－1
D．若金刚石的燃烧热大于石墨的燃烧热，则石墨转变为金刚石需要放热
解析：A选项中C(石墨，s)的物质的量是2 mol，则相应的ΔH也加倍；B中1 mol石墨完全燃烧放出393.5 kJ的热量，不完全燃烧放出的热量小于393.5 kJ；C中将C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1与2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝566 kJ·mol－1相加就得到：C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝172.5 kJ·mol－1；D中若金刚石的燃烧热大于石墨的燃烧热，说明金刚石的能量比较高，石墨转变为金刚石需要吸热。
答案：C
4．已知25℃、101 kPa条件下：
①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1
②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应
B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为吸热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为放热反应
解析：据盖斯定律，①式－②式得：
3O2(g)===2O3(g) ΔH＝284.2 kJ·mol－1
即等质量的O2比O3能量低，O2比O3稳定，O2变O3为吸热反应。
答案：A
5．已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)www.21-cn-jy.com
ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1，室温下，若将1 mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热Q2 kJ，则( )
A．Q1＞Q2 B．Q1＝Q2 C．Q1＜Q2 D．无法比较
解析：胆矾溶于水包括分解和溶解两个过程，最终使溶液温度降低即分解时吸收的热量大于溶解时放出的热量。
答案：A
6．100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占，CO2占，且
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ·mol－1，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是( )21教育名师原创作品
A．392.92 kJ B．2 489.44 kJ
C．784.92 kJ D．3 274.3 kJ
解析：100 g炭粉不完全燃烧时产生CO为× mol，因为炭完全燃烧可分两步，先生成CO同时放热，CO再生成CO2再放热，总热量即为完全燃烧时放出的热。因此与100 g炭完全燃烧相比，损失的热量即为× mol CO燃烧放出的热，设为x。
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol
1 mol 282.57 kJ
× mol x
x＝××282.57 kJ＝784.92 kJ。
答案：C
7．已知A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1，D(g)＋B(g)===E(g)
ΔH2，且ΔH1＜ΔH2，若A和D的混合气体1 mol完全与B反应，反应热为ΔH3，则A和D的物质的量之比为( )21*cnjy*com
A. B.
C. D.
解析：设A的物质的量为x mol，则D的物质的量为(1－x)mol
由反应的热化学方程式：
A(g) ～ ΔH1 D(g) ～ ΔH2
1 mol ΔH1 1 mol ΔH2
x mol ΔH1x (1－x) mol ΔH2(1－x)
所以ΔH1x＋ΔH2(1－x)＝ΔH3，x＝，
所以＝＝。
答案：B
8．化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
A．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)
ΔH＝2(a－b－c) kJ·mol－1
B．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
ΔH＝2(b－a) kJ·mol－1
C.N2(g)＋H2(g)??NH3(l)
ΔH＝(b＋c－a) kJ·mol－1
D.N2(g)＋H2(g)??NH3(g)
ΔH＝(a＋b) kJ·mol－1
解析：通过图分析起点 mol N2(g)＋ mol H2(g)，变化三阶段为①吸收能量a kJ；②放出能量b kJ；③放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得热化学方程式：21·cn·jy·com
N2(g)＋H2(g)??NH3(l)
ΔH＝(a－b－c) kJ·mol－1，扩大计量数后得到A。
答案：A
9．灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知：①Sn(s，白)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g) ΔH1
②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g) ΔH2
③Sn(s，灰)Sn(s，白) ΔH3＝2.1 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．ΔH1>ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
解析：由③知Sn(灰)转化为Sn(白)是吸热的，当温度低于13.2 ℃时Sn(白)自动转化为Sn(灰)，所以A、B、C都错，只能选D。21教育网
答案：D
10．将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：21cnjy.com
C(s)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
请回答：
(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：________________________________________________________________________。
(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律做出下列循环图：www-2-1-cnjy-com
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可以合成：①甲醇 ②甲醛 ③甲酸 ④乙酸。试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。21·世纪*教育网
解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.5 kJ·mol－1，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才误认为“煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”。CO和H2按1∶1反应合成物质时，可达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质的最简式应满足CH2O，则②、④符合。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝131.5 kJ·mol－1
(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3，且ΔH2>0)
(3)①减少污染 ②燃烧充分 ③方便运输(任选两个作答)
(4)②④
11．根据下图所示，写出反应的热化学方程式并回答问题。
(1)反应过程(1)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)反应过程(2)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)Q与Q1的关系：Q________Q1(填“大于”“等于”或“小于”)。
解析：图中已清楚指明两个反应的反应物、生成物和反应热，热化学方程式不难写，但两个反应互为可逆反应，因此两反应的反应热数值相等，符号相反。 21*cnjy*com
答案：(1)A2(g)＋B2(g)===C(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1
(2)C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH＝＋Q1 kJ·mol－1
(3)等于
12．下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量：
物质
炭粉(C)
一氧化碳(CO)
氢气(H2)
甲烷(CH4)
乙醇(C2H5OH)
状态
固体
气体
气体
气体
液体
热量(kJ)
392.8
282.6
285.8
890.3
1 367
(1)从热量角度分析，目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。
(2)写出管道煤气中的一氧化碳燃烧的热化学方程式________________________。1 mol一氧化碳充分燃烧，需消耗氧气的物质的量是________mol。【来源：21·世纪·教育·网】
(3)充分燃烧1 mol表中各种燃料，排放出二氧化碳的量最多的是________________。
(4)矿物燃料储量有限，而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略，我国开发利用的绿色能源有氢能、________等。2-1-c-n-j-y
解析：由表中数据可知1 mol甲烷气体完全燃烧放出热量最多，故家庭使用的优质气体燃料应选甲烷；1 mol一氧化碳完全燃烧放出热量282.6 kJ，则表示其燃烧的热化学方程式为CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－282.6 kJ/mol。【来源：21cnj*y.co*m】
答案：(1)甲烷
(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.6 kJ/mol 0.5
(3)乙醇 (4)太阳能(或风能、地热能等)
课件41张PPT。课时3 反应焓变的计算 瑞士科学家 盖斯 一步完成 分几步完成 反应焓变 始态 终态 很慢 直接发生 不纯 副反应发生 热化学方程式 盖斯定律 燃烧热 则ΔH＝ ＝ 。 ΔH1＋ΔH2ΔH3＋ΔH4＋ΔH5答案：D 答案：B 答案：AD 答案：D 答案：C 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 答案：D 答案：C 答案：－241.8 kJ·mol－1 答案：16.3 kJ·mol－1 试题探究
1．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )21·世纪*教育网
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
解析：电解饱和食盐水的方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能与NaOH作用。显然，应将阳极置于下方，阴极置于上方，下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH吸收。反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。还应注意的是图中电极a、b是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极，则b为正极。 21*cnjy*com
答案：B
2．在0℃和1×105 Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生6.4 g铜时，阳极放出( )
A．1.12 L氢气 B．1.12 L氧气
C．2.24 L氢气 D．2.24 L氧气
解析：用铂电极进行电解，两极反应为：
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
阳极：4OH－4e－===2H2O＋O2↑
电解时阴极上流入的电子数等于阳极上流出的电子数，且两极产物的关系为Cu→O2，阴极上产生气体为氧气，其体积为××22.4 L/mol＝1.12 L。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：B
3．如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无臭气体放出。符合这一情况的是下表中的( )【来源：21cnj*y.co*m】
a极板
b极板
X电极
Z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
解析：由题意知，通电后a极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a极为电解池的阴极，则X为电源负极，B、C均不符合；又b极放出的是无色无臭的气体，可淘汰D。
答案：A
4．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )21·cn·jy·com
A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]
C．KCl[KCl] D．CuSO4[CuO]
解析：记住一点：加入的物质必须是阴阳极产物化合后的物质。
答案：BD
5．电解100 mL 16%的氢氧化钠溶液(密度为1 g/cm3)，用石墨作电极，10 min后电解液的浓度为19.5%，这是因为( )21世纪教育网版权所有
A．溶质增加了3.5 g
B．氢氧化钠的物质的量不变，而水被电解了1 mol
C．氢氧化钠的消耗比水的消耗少
D．氢氧化钠不参加反应，只有水参加反应，且放出H2和O2，消耗了18 g水
解析：电解NaOH溶液，阴极、阳极分别析出H2和O2，相当于电解了水。设电解后溶液为x g,100×16%＝19.5%x，推出x＝82 g，故电解了18 g水。【版权所有：21教育】
答案：BD
6．在0 ℃和1×105 Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生6.4 g铜时，阳极放出( )
A．1.12 L氢气 B．1.12 L氧气
C．2.24 L氢气 D．2.24 L氧气
解析：用铂电极进行电解，两极反应为：
阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu
阳极：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
电解时阴极上流入的电子数等于阳极上流出的电子数，且两极产物的关系为Cu～O2，阳极上产生气体为氧气，其体积为××22.4 L/mol＝1.12 L。www-2-1-cnjy-com
答案：B
7．对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是( )
A．以石墨为电极，电解含石蕊的0.1 mol/L的硫酸溶液
B．以铜为电极，电解1 mol/L的硫酸溶液
C．以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水
D．以石墨为电极，电解1 mol/L的溴化钾溶液
解析：B项，以铜为电极阳极被氧化生成Cu2＋溶液变蓝；C项，产生NaOH使溶液变红；D项，阳极生成Br2，使溶液变橙色。【出处：21教育名师】
答案：A
8．以铁为阳极、铜为阴极，对足量的NaOH溶液电解，一段时间后，得到2 mol Fe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为( )21教育名师原创作品
A．3 mol B．4 mol
C．5 mol D．6 mol
解析：本题发生的反应有：Fe＋2H2OFe(OH)2＋H2↑；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，综合上述两个反应可知：生成2 mol Fe(OH)3共消耗水的物质的量是5 mol。2·1·c·n·j·y
答案：C
9．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是( )21教育网
A．0.10 mol·L－1 Ag＋ B．0.20 mol·L－1 Zn2＋
C．0.20 mol·L－1 Cu2＋ D．0.20 mol·L－1 Pb2＋
解析：100 mL溶液中各离子的物质的量分别为n(H＋)＝0.03 mol，n(Ag＋)＝0.01 mol，n(Zn2＋)＝0.02 mol，n(Cu2＋)＝0.02 mol，n(Pb2＋)＝0.02 mol，当分别电解它们的溶液通过0.04 mol电子时；A中0.01 mol Ag全部析出，其质量为1.08 g；B中H＋首先放电，因此析出Zn为0.005 mol，质量为0.325 g，C中0.02 mol Cu全部析出，质量为1.28 g；D中H＋首先得电子，析出Pb为0.005 mol，质量为1.035 g，因此C中析出金属质量最大。
答案：C
10．在50 mL 2 mol·L－1硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)则：
(1)若两极均为铜片，电解过程中硫酸铜溶液的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。21cnjy.com
(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是__________________。
(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，如不考虑氢离子在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重______g，阴极上的电极反应式是____________________。
解析：(1)两极均为铜片，电解液为CuSO4溶液，这是一个电镀装置，电解过程中电解质溶液的浓度不变。21*cnjy*com
(2)阳极为纯锌，为活泼金属，通电电解时，锌发生氧化反应：Zn―→Zn2＋＋2e－。
(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，不考虑H＋在阴极上放电，则阴极反应为Cu2＋得电子的还原反应：Cu2＋＋2e－―→Cu。当电路中有0.04 mol电子通过时，有0.04 mol××64 g·mol－1＝1.28 g铜析出。
答案：(1)不变
(2)Zn―→Zn2＋＋2e－
(3)1.28 Cu2＋＋2e－―→Cu
11．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：2-1-c-n-j-y
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。
①电解池中X极上的电极反应式为________________________________________________________________________。
在X极附近观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②Y电极上的电极反应式为________________________________________________________________________，
检验该电极反应产物的方法是________________________________________________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液
①X电极的材料是________，电极反应式为________________________________________________________________________。
②Y电极的材料是________，电极反应式为________________________________________________________________________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
解析：此题综合考查电解原理及其应用。
由于X极与直流电源的负极相连，所以进行电解时，X为阴极，电解饱和氯化钠溶液阴极氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，溶液显碱性，使酚酞变红。阳极氯离子放电，生成氯气，检验氯气的方法之一是使用湿润的淀粉碘化钾试纸，现象为使试纸变蓝。电解精炼铜，要用粗铜作阳极，纯铜作阴极。www.21-cn-jy.com
答案：(1)①2H＋＋2e－―→H2↑ 有气体放出，溶液变红 ②2Cl－―→Cl2↑＋2e－ 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色 (2)①纯铜 Cu2＋＋2e－―→Cu
②粗铜 Cu―→Cu2＋＋2e－
课件44张PPT。第二节 电能转化为化学能——电解 课时1 电解的原理 阴、阳 氧化还原反应 电流 氧化还原反应 电 化学 阳 闭合回路 阴 阳 正 阴 阳 负 阴 阴 失去 氧化 阳 得到 还原 电极材料 氧化溶解 阴离子 直流电 电能 答案：D 答案：D 答案：A 答案：B 答案：C 答案：B 答案：AC 答案：B 答案：AC 答案：D 答案：D 答案：D 试题探究
1．把两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是( )【出处：21教育名师】
A．27 mg B．54 mg
C．108 mg D．216 mg
解析：由电子守恒知，e－～OH－～H＋～Ag，所以n(Ag)＝n(H＋)。AgNO3溶液电解后产生酸，产生的H＋的物质的量可由pH差来计算：pH从6.0变为3.0，即c(H＋)＝10－3 mol·L－1，所以n(Ag)＝n(H＋)＝10－3 mol·L－1×0.5 L＝5×10－4 mol，m(Ag)＝n(Ag＋)×M＝5×10－4 mol×108 g·mol－1＝0.054 g＝54 mg。【来源：21cnj*y.co*m】
答案：B
2．在100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液中，用石墨作电极电解，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为( )21教育名师原创作品
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1 D．4 mol·L－1
解析：两极均收集到气体时，阴极是Cu2＋放电后，H＋又放电生成氢气；阳极是OH－放电生成氧气。n(H2)＝n(O2)＝2.24 L/22.4 L·mol－1＝0.1 mol，由电子守恒得n(Cu2＋)×2＋n(H2)×2＝n(O2)×4，即：c(Cu2＋)×0.1 L×2＋0.1 mol×2＝0.1 mol×4，解得：c(Cu2＋)＝1 mol·L－1。21*cnjy*com
答案：A
3．用石墨电极电解AlCl3溶液时，如图所示的电解液变化曲线合理的是( )
解析：阴极：2H＋＋2e－===H2↑，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极H2O电离的OH－与Al3＋结合生成Al(OH)3沉淀。当Cl－全部放电后，此时电解水，pH和沉淀的质量不变。
答案：A
4．用惰性电极电解250 mL NaCl和CuSO4的混合溶液，经过一段时间后，两电极分别得到11.2 L气体(不考虑气体溶解)。下列叙述中不正确的是( )21cnjy.com
A．阴极上有Cu析出
B．阴极上产生的气体是氢气
C．阳极上产生的气体是氯气和氧气混合气体
D．使溶液恢复到原来状态，需加入适量CuO并通适量HCl气体
解析：用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，阳极离子放电顺序为Cl－＞OH－，阴极离子放电顺序为：Cu2＋＞H＋，由于两电极均得到11.2 L气体，则阴极有H2产生；由电子守恒可推知，阳极上产生的气体是Cl2和O2的混合气体；若使电解质溶液复原，还应加入一定量的水。2-1-c-n-j-y
答案：D
5．如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( )21世纪教育网版权所有
A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1
C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1
解析：由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出Cu，b极上析出Cl2，c极上放出Ag，d极上析出O2。由电子守恒可得出：2e－～Cu～Cl2～2Ag～O2，所以a、b、c、d四个电极上所析出物质的物质的量之比＝1∶1∶2∶＝2∶2∶4∶1。
答案：A
6．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)( )
A．①②③ B．仅③
C．①④ D．均正确
解析：第一阶段放电的离子为Cu2＋、Br－，溶液中几乎没有Br－，且溶液变为无色。第二阶段放电的离子为Cl－、H＋，由于H2O电离出的H＋放电，使溶液中[OH－]增大。第三阶段放电的离子为OH－、H＋，相当于电解H2O。Na＋、K＋、SO在水溶液中不放电，随着水的减少，三种离子的浓度不断增大。
答案：A
7．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如右，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。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 mol Cu2O生成
解析：由总反应知失电子的为Cu，得电子的是H2O中的氢元素。因此Cu极为电解池的阳极，接电源的正极，石墨为阴极，接电源的负极。当有0.1 mol电子转移时，应有0.05 mol Cu2O生成 。 21*cnjy*com
答案：A
8．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
解析：电解食盐水时发生的反应：
阳极：2Cl－―→Cl2↑＋2e－
阴极：2H2O＋2e－―→H2↑＋2OH－
总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
对照分析选项，C错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞后变红色，A错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。21·cn·jy·com
答案：B
9．用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L O2(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为( )【来源：21·世纪·教育·网】
A. B.
C. D.
解析：本题意在考查学生对电解原理的理解，并以电解原理为素材，考查学生思维的敏捷性。
由题干可知，在用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反应是：
阳极：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
阴极：Mx＋＋xe－―→M
已知阳极上有b L氧气(标准状况)生成，其物质的量为 mol，从阳极反应来看，应有 mol电子转移，因为在阴极上也应有同样物质的量的电子转移，设Ar(M)为M的相对原子质量，则＝，Ar(M)＝。www.21-cn-jy.com
答案：C
10．冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围。(几种金属的相对原子质量是：Fe—56，Ni—59，Cu—64，Zn—65，Ag—108，Au—197。)
请完成下列问题：
(1)一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是________，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式____________________。2·1·c·n·j·y
(2)如果转移0.020 mol e－，下列说法中一定正确的是________。
①阴极质量增加0.64 g
②阳极质量减少0.64 g
③电解质溶液的质量保持不变
④电解质溶液的温度保持不变
解析：电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是H＋和Cu2＋。粗铜中Fe、Zn、Ni均有可能放电转化为Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋、H＋和Cu2＋中放电能力Cu2＋最强，所以在阴极上放电的只有Cu2＋，当有0.020 mol e－转移时阴极增加×64 g·mol－1＝0.64 g。21·世纪*教育网
Ag和Au都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解槽的底部。Fe、Zn、Ni中，有相对原子质量比Cu大的，也有相对原子质量比Cu小的，且Fe、Zn、Ni的放电能力都强于Cu，首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。【版权所有：21教育】
在电解精炼铜的过程中，能量转化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。21教育网
答案：(1)H＋和Cu2＋ Cu2＋＋2e－―→Cu
(2)①
11．铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：
(1)工业冶炼铝的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工业产品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是________________________________________________________________________。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________(填写“A”或“B”)导出。
解析：离子交换膜法电解提纯KOH时，阳极反应为：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－，阴极反应为：4H2O＋4e－―→4OH－＋2H2↑。电解过程中阳极附近的K＋通过阳离子交换膜向阴极移动，含氧酸根离子不能通过离子交换膜。一段时间后，阴极附近K＋、OH－浓度变大，从B处(阴极区)得到溶液，蒸发结晶后可得较纯净的KOH。www-2-1-cnjy-com
答案：(1)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
(2)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(3)①4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
②H＋放电，促进水的电离，c(OH－)增大 ③B
课件37张PPT。课时2 电解原理的应用 电镀餐具 精铜 粗铜 CuSO4 Cu→Cu2＋＋2e－ Cu2＋＋2e－→Cu 阳极泥 电解原理 镀件 镀层金属 镀层金属离子 非自发 自发 化学方程式 电子 电量 答案：A 答案：B 答案：A 答案：A 答案：B 答案：B 答案：C 答案：C 答案：B 答案：B 试题探究
1．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。关于该电池的叙述正确的是( )
A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O―→6CO2↑＋24e－＋24H＋
C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L
解析：该燃料电池的原理为C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O，根据总反应方程式可书写出电极反应方程式，负极为C6H12O6＋6H2O―→6CO2↑＋24e－＋24H＋，正极为6O2＋24e－＋24H＋―→12H2O，从电极反应方程式易知H＋应从负极区移向正极区，从总反应方程式可见每生成1 mol CO2消耗1 mol O2。 21*cnjy*com
答案：B
2．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是( )
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用
解析：该原电池负极反应为：Al―→Al3＋＋3e－，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，工作时电子由负极流向正极。【来源：21cnj*y.co*m】
答案：B
3．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/S＋＋e－
I＋2e－―→3I－
2TiO2/S＋＋3I－―→2TiO2/S＋I
下列关于该电池叙述错误的是( )
A．电池工作时，I－离子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：太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，电极材料和电解质溶液只起到导电的作用。由电子转移方向知镀铂导电玻璃为正极，发生得电子反应I＋2e－―→3I－，A错。
答案：A
4．如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是( )www.21-cn-jy.com
A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y
解析：根据图中电子流向可知X为负极，Y为正极。根据原电池工作原理可推知，D项正确。
答案：D
5．某原电池的总反应离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是( )
正极
负极
电解质溶液
A
Cu
Fe
FeCl3
B
C
Fe
Fe(NO3)3
C
Fe
Zn
Fe2(SO4)3
D
Ag
Fe
CuSO4
解析：由反应式知Fe为负极，电解质溶液中含Fe3＋，且正极比Fe活泼性差。
答案：AB
6．有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )21教育网
A．A>B>C>D B．C>D>A>B
C．D>A>B>C D．A>B>D>C
解析：①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性A>B；②A、D与盐酸反应，D比A反应剧烈，可判断金属活动性D>A；③根据置换反应规律可判断，Cu不能置换出B，说明活动性B>Cu；Cu能置换出C，说明活动性Cu>C，综合①②③可知四种金属活动性的排列顺序是D>A>B>C。
答案：C
7．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积V L与时间t min的关系，基本正确的是( )
解析：由于Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，形成Cu—Zn原电池，反应速度加快，由于Zn与CuSO4反应，与H＋反应的Zn的质量减小了，H2的体积减小，a中反应速率大但放出的H2少。21cnjy.com
答案：A
8．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O。下列有关说法正确的是( )2·1·c·n·j·y
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
解析：由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，正极即b极的电极反应式应为：O2＋4H＋＋4e－―→2H2O，故A项、B项错误，D项正确。C项没有指明标准状况，故C项错误。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：D
9．工业上制取CuSO4不是直接用铜和浓硫酸反应，而是将铜和少量银的混合物浸在稀硫酸中，并不断从容器底部吹入细小的空气泡。这样做的优点是( )21·世纪*教育网
①不产生污染大气的SO2 ②提高硫酸的利用率 ③节省能源 ④提高铜的利用率
A．②③ B．①④
C．①②③ D．①②
解析：铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，反应产生的SO2是有毒气体，会污染环境。改进后的方案为2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)===2CuSO4＋2H2O，其中加入的少量银与铜一起构成原电池，能加速铜在稀硫酸中的溶解。比较这两种方案，前者需要加热，消耗热能，后者不需要加热；如果都生成1 mol CuSO4，前者消耗2 mol硫酸，后者只消耗1 mol硫酸，后者提高了硫酸的利用率；前者产生有毒气体SO2，后者不产生有毒气体；在这两种方案中，Cu的利用率都是一样的。www-2-1-cnjy-com
答案：C
10．某高二化学兴趣小组为了探索铝在原电池中的作用，设计并进行了一系列实验，实验结果记录如下：
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg，Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al，Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al，石墨
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg，Al
NaOH
偏向Mg
5
Al，Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同？
(2)写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。
(3)实验4中Al作正极还是作负极，为什么？写出Al电极的电极反应式。
(4)解释实验5中电流计指针偏向Al的原因？
(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响。
解析：根据原电池的构成条件，结合实验的条件(电极材料及电解质溶液的不同)以及反应的实验现象(指针偏转方向——由1、2两组知指针偏向正极)作出判断。注意Al可与NaOH溶液反应，在浓HNO3中钝化。21世纪教育网版权所有
答案：(1)不同：因为两实验中组成原电池的电极金属活动性不同，实验1中Al较不活泼作正极，实验2中Al较活泼作负极。21·cn·jy·com
(2)Al为负极：2Al―→2Al3＋＋6e－，石墨为正极：6H＋＋6e－―→3H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。2-1-c-n-j-y
(3)Al作负极，因为Al能与NaOH溶液反应，Al＋4OH－―→[Al(OH)4]－＋3e－。
(4)实验5中由于Al在浓硝酸中发生钝化，所以Zn为负极。
(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。
课件46张PPT。第三节 化学能转化为电能——电池 课时1 原电池的工作原理 几种电池 化学 电 自发 化学 电 流出 流入 流入 流出 电极 电解质溶液 闭合电路 自发 氧化 还原 质量 电荷 参加反应 相对负极活泼性差 石墨 升高 反应物 降低 答案：C 答案：B 答案：D 答案：D 答案：B 答案：C 答案：D 答案：CD 答案：BD 答案：B 答案：A 试题探究
1．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ( )21·cn·jy·com
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2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2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；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3＋的物质的量与消耗的Fe3＋的物质的量相等，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。2·1·c·n·j·y
答案：D
2．下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。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：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
C．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：A项，系统中存在光能→电能、电能→化学能、化学能→电能、电能→机械能等多种能量转化方式；B项，Y中负极的电极反应式为H2―→2H＋＋2e－；C项，装置X可电解水生成H2和O2；D项，无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化，故只有C正确。 21*cnjy*com
答案：C
3．一定表明金属甲比金属乙活动性强的叙述是( )
A．在氧化还原反应中，甲失电子比乙多
B．同价态阳离子，甲比乙氧化性强
C．甲能与盐酸反应放出氢气而乙不能
D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲为负极
解析：由金属活泼性顺序表可知C正确，金属作电极组成的原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼的金属做正极，特殊：如Mg、Al、NaOH 溶液组成原电池，Al作负极，故D不正确。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：C
4．下列说法正确的是( )
A．碱性锌锰电池是二次电池
B．铅蓄电池是一次电池
C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生
D．燃料电池的活性物质没有储存在电池内部
解析：碱性锌锰电池是一次性电池，铅蓄电池是二次性电池。
答案：CD
5．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn＋2OH－―→ZnO＋H2O＋2e－，碳棒：O2＋H2O＋2e－―→2OH－。据此判断，锌片是( )21·世纪*教育网
A．正极，并被还原 B．正极，并被氧化
C．负极，并被还原 D．负极，并被氧化
解析：解法一：由Zn＋2OH－―→ZnO＋H2O＋2e－可知：Zn失去电子被氧化，电子由锌片流出，锌片是负极，得出D正确。2-1-c-n-j-y
解法二：由活泼金属是负极，排除A、B选项；由负极(或负极上)发生氧化反应，排除C，得出D正确。
答案：D
6．下列说法错误的是( )
A．依据原电池的原理设计出了化学电源
B．原电池是化学电源的雏形
C．判断一种电池的优劣主要是看其负极的活泼性
D．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源
解析：判断一种电池的优劣主要是看这种电池的比能量或者比功率的大小，以及可储存时间的长短。
答案：C
7．锌锰干电池在放电时，总反应方程式可以表示为：Zn(s)＋2MnO2＋2NH===Zn2＋＋Mn2O3(s)＋2NH3＋H2O，在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( )
A．Zn B．碳
C．MnO2和NH D．Zn2＋和NH3
解析：Zn在负极上被氧化，剩余的物质将在正极上反应得到Mn2O3、NH3和H2O。
答案：C
8．下图为氢氧燃料电池的原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
解析：依据原电池原理判断：a电极通入H2做负极，其电极反应为2H2＋4OH－―→4H2O＋4e－；b电极通入O2发生还原反应，做正极，其电极反应为O2＋2H2O＋4e－―→4OH－；氢氧燃料电池的产物为H2O，无污染，具有良好的应用前景，其氧化剂(O2来自空气)不必储存在电池内，由此可知B项不正确。21世纪教育网版权所有
答案：B
9．熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的反应式：21cnjy.com
负极反应式：2CO＋2CO―→4CO2＋4e－。
正极反应式：
________________________________________________________________________。
电池的总反应式：
________________________________________________________________________。
解析：解本题必须弄清原电池的正负极，同时注意审题判断产物。原电池负极上参加反应的物质通常是还原剂，因为它要失去电子，而原电池的正极往往是氧化剂，本题中CO2气体参与正极上的变化，题目中已明确表示。原电池的负极，在该极上CO失去电子，该极的反应式还可写成：2CO＋2CO－4e－―→4CO2。在原电池的正极，助燃气体O2在该极上得到电子，再与CO2气体反应生成带负电荷的阴离子，根据题意，应是CO，反应式O2＋2CO2＋4e－―→2CO。把正负两极上的反应式相加(必须按得失电子总数调整到相等时，才能相加)，得2CO＋O2===2CO2。www.21-cn-jy.com
答案：O2＋2CO2＋4e－―→2CO
2CO＋O2===2CO2
10．据报道，摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2Owww-2-1-cnjy-com
请填空：
(1)充电时，①原电池的负极与电源________极相连。
②阳极的电极反应为
________________________________________________________________________。
(2)放电时：负极的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(3)在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加648 g，则甲池中理论上消耗O2________L(标准状况下)。21教育网
(4)若在常温常压下，1 g CH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ，表示该反应的热化学方程式为________________________。【来源：21cnj*y.co*m】
解析：根据电子得失守恒，得
4Ag ～ O2
4 mol 22.4 L
V(O2)
∴V(O2)＝33.6 L。
答案：(1)①负 ②4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
(2)CH3OH＋8OH－―→CO＋6H2O＋6e－
(3)33.6
(4)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－725.80 kJ/mol
课件44张PPT。课时2 化学电源 重金属 酸碱 重金属 填充材料 无害 答案：C 答案：C 答案：B 答案：B 答案：D 答案：BC 答案：BC 答案：C 答案：B 答案：C 答案：A 试题探究
1．普通干电池两极材料是锌和石墨棒，两极间为KOH糊状物，下列说法错误的是( )
A．干电池中锌作负极，石墨棒作正极
B．负极发生还原反应：Zn―→Zn2＋＋2e－
C．正极：2MnO2＋H2O＋2e－―→Mn2O3＋2OH－
D．干电池工作时，由化学能转变为电能
解析：电极反应要考虑到电解质溶液是否参与反应，该题中，负极反应为Zn＋2OH－―→ZnO＋H2O＋2e－，发生氧化反应。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：B
2．Li—Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－―→Li2S＋Fewww-2-1-cnjy-com
有关该电池的下列说法中，正确的是( )
A．Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应式为：Al―→Al3＋＋3e－
D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe―→2Li＋＋FeS＋2e－
解析：在该电池中LiAl是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Li－e－―→Li＋，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe；故B正确，A、C错误。D项，充电时，阴极上发生还原反应得电子，故D项错误。解答本题的关键是理解原电池原理和电解池原理并能正确书写电极反应式。21·cn·jy·com
答案：B
3．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－。以下说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
A．负极发生的反应为：Fe―→Fe2＋＋2e－
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－―→4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
解析：由原电池反应式知负极为Fe―→Fe2＋＋2e－，正极为2H2O＋O2＋4e－―→4OH－，所以A项对B项错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错；根据原电池原理钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，D项错。21·世纪*教育网
答案：A
4．如图，缠上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在金属条表面的溶液出现粉红色。该金属条可能是( )2-1-c-n-j-y
A．铜 B．镁
C．铝 D．锌
解析：出现粉红色说明金属条附近产生了OH－，发生了吸氧腐蚀，金属条作正极，其活泼性比铁要差。
答案：A
5．下列金属防护的方法不正确的是( )
A．对健身器材涂油漆以防止生锈
B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈
C．用牺牲锌块的方法来保护船身
D．自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈
解析：B项中应选用润滑油来达到防锈的目的。
答案：B
6．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O研读下图，下列判断不正确的是( )21教育网
A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O===PbO2＋2e－＋4H＋＋SO
B．当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol
C．K闭合时，Ⅱ中SO向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
解析：C项，当K闭合时Ⅰ为原电池、Ⅱ为电解池，溶液中的SO应向阳极即d电极移动。
答案：C
7．下列事实不能用电化学原理解释的是( )
A．铝片不用特殊方法保护
B．轮船水线下的船体上装一定数量的锌块
C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后速率增大
D．镀锌铁比镀锡铁耐用
解析：铝能与空气中的O2化合生成致密的氧化膜，保护Al不受腐蚀。
答案：A
8．将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是( )
A．氯化铝 B．硫酸铜
C．硝酸银 D．稀硫酸
解析：当Zn、Ag和电解质溶液构成原电池时，Zn为负极：Zn―→Zn2＋＋2e－，溶液中的阳离子在正极Ag上得电子。根据电子守恒原理，则：www.21-cn-jy.com
A项：1 mol Zn2＋～2 mol H＋ 溶液质量变化Δm
65 g 2 g ＋63 g
B项：1 mol Zn2＋～1 mol Cu2＋ 溶液质量变化Δm
65 g 64 g ＋1 g
C项：1 mol Zn2＋～2 mol Ag＋ 溶液质量变化Δm
65 g 216 g －151 g
D项：1 mol Zn2＋～2 mol H＋ 溶液质量变化Δm
65 g 2 g ＋63 g
只有C项中溶液质量减轻。
答案：C
9．如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________(填“化学”或“电化学”)腐蚀。
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈____________性，发生________腐蚀，电极反应：负极：________________________________________________________________________，
正极：________________________________________________________________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈____性，发生______腐蚀。电极反应式，负极________________________________________________________________________，
正极________________________________________________________________________。
解析：根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。2·1·c·n·j·y
答案：(1)电化学腐蚀
(2)弱酸性或中性 吸氧 2Fe―→2Fe2＋＋4e－
O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
(3)较强的酸 析氢 Fe―→Fe2＋＋2e－
2H＋＋2e－―→H2↑
10．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
甲 乙
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________(填字母)。21cnjy.com
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。
答案：(1)负极：2Fe―→2Fe2＋＋4e－，正极：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
(2)C (3)负
课件36张PPT。课时3 金属的腐蚀与防护 氧化还原反应 被腐蚀损耗 化学腐蚀和电化学腐蚀 金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀 不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀 弱酸性或中性 较强酸性 吸氧腐蚀 电化学防腐蚀 把金属制成防腐的合金 喷镀 涂油脂 电镀 表面钝化 负极 正极 正极 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 答案：C 答案：AC 答案：BD 答案：B 答案：A 答案：D 答案：B 答案：C 答案：C 答案：B 试题探究课件4张PPT。本 章 归 纳 整 合
第一章 化学反应与能量转化
A级 基础卷
一、选择题(每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)
1．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2
解析：燃烧为放热反应，即生成物的键能之和大于反应物的键能之和。
答案：D
2．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是( )21教育网
①锌为正极，空气进入负极反应
②负极反应为Zn＋2OH－―→ZnO＋H2O＋2e－
③正极发生氧化反应
④电解液肯定不是强酸
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：2Zn＋O2===2ZnO，Zn失电子，O2得电子，即Zn为原电池负极，O2在正极上反应，故②正确；若电解液为强酸，则ZnO不能存在，故④也正确。
答案：D
3．已知：
(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)；ΔH2＝b kJ·mol－1
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)；ΔH3＝c kJ·mol－1
(4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系式中正确的是( )
A．ad>0
C．2a＝b<0 D．2c＝d>0
解析：H2和O2反应，ΔH应为负值，故推知B、D错误；又H2O(g)―→H2O(l)，要放出热量，(1)、(3)反应热比较应为c答案：C
4．若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )
A．该装置可能是原电池，也可能是电解池
B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸
C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极
D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸
解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。由题给总方程式知，Cu失电子，H＋得电子。如果是原电池，Cu是负极，它的金属活动性排在氢之后，不可能，所以只能是电解池。
答案：C
5．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)；ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)；ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如下图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9 kJ·mol－121·cn·jy·com
解析：燃烧热是指在25℃、101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，而在选项A中甲醇与氧气反应生成的是氢气，而非H2O(l)，故选项A错误；反应①中ΔH＞0，属于吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，故选项B错误；由题目所给的将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理可知，该过程可能要吸热，也可能要放热，故选项C错误；由燃烧热的定义和反应②可知D项正确。www.21-cn-jy.com
答案：D
6．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．6∶3∶1 D．6∶3∶2
解析：假设电路中通过1 mol电子，根据K＋―→K(得1e－)、Mg2＋―→Mg(得2e－)、Al3＋―→Al(得3e－)，析出K、Mg、Al的物质的量分别为、、，物质的量之比为∶∶＝6∶3∶2。www-2-1-cnjy-com
答案：D
7．以惰性电极电解某浓度的CuSO4溶液，一段时间后取出电极，加入9.8 g Cu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为( )
A．0.1 mol B．0.2 mol
C．0.3 mol D．0.4 mol
解析：电解CuSO4溶液后补充CuO即可复原，而题中加入0.1 mol Cu(OH)2，说明CuSO4电解完毕后又有水参与了电解，相当于电解了0.1 mol CuSO4和0.1 mol H2O，故共转移0.4 mol e－。2·1·c·n·j·y
答案：D
8．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中，正确的是( )
①在精密机床的铁床上安装铜螺钉 ②在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 ③在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 ④在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极21世纪教育网版权所有
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
解析：①安装铜螺钉会形成CuFe原电池，加快Fe的腐蚀；②形成FeC原电池，腐蚀Fe。
答案：D
二、非选择题(本题包括3个大题，共26分)
9．(9分)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：
首先检查制氧装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；
③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。
试回答以下问题：
(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于________。能表示其原理的反应方程式为2-1-c-n-j-y
________________________________________________________________________。 21*cnjy*com
(2)仪器A的名称为________，其中装的药品可以是____________，其作用是________。【来源：21cnj*y.co*m】
(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为
________________________________________________________________________，【出处：21教育名师】
决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。
解析：钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必须前提，而没有涉及潮湿程度对生锈快慢的影响，直形管实验与烧杯实验的对比，则说明O2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。
答案：(1)电化学腐蚀 负极：Fe―→Fe2＋＋2e－，
正极：2H2O＋O2＋4e－―→4OH－
(2)球形干燥管 碱石灰(或无水CaCl2) 干燥O2
(3)①与O2接触，②与水接触 氧气浓度
10．(9分)铅蓄电池是典型的可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
(1)放电时：正极的电极反应式是__________________________；
电解液中H2SO4浓度将变_____________________________；
电流方向从________极流向________极。当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。21·世纪*教育网
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________、B电极上生成________________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________。【版权所有：21教育】
解析：原电池正极上得电子、负极上失电子。根据电池总反应式，正极反应为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO―→PbSO4＋2H2O。21教育名师原创作品
负极反应为：
Pb－2e－＋SO―→PbSO4 质量增加
2 mol 96 g
1 mol Δm
求得Δm＝48 g。
电解池与电源正极相连的电极(阳极)上失电子、与电源负极相连的电极(阴极)上得电子。则阳极反应为PbSO4－2e－＋2H2O―→PbO2＋4H＋＋SO；阴极反应为PbSO4＋2e－―→Pb＋SO。根据图示，电解一段时间后，原PbO2极(正极)变成Pb，原Pb极(负极)变成PbO2，即正负极对换。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：(1)PbO2＋2e－＋4H＋＋SO―→PbSO4＋2H2O
小 正 负 48 (2)Pb PbO2 对换
11．(8分)已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
根据上面两个热化学方程式，试回答下列问题：
(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是______。21*cnjy*com
(3)已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44.0 kJ·mol－1，试写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式______________________________________。
解析：(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8 kJ·mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 725.8 kJ。(2)设混合气体中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5 mol－x所以：285.8 kJ·mol－1×x＋(5 mol－x)×2 220 kJ·mol－1＝3 847 kJ，解方程得x＝3.75 mol，则5 mol－x＝1.25 mol，故V(H2)∶V(C3H8)＝3.75 mol∶1.25 mol＝3∶1。
答案：(1)4 725.8 kJ (2)3∶1
(3)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－2 044.0 kJ·mol－1
B级 能力卷
一、选择题(每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)
1．为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )
①将青铜器放在银质托盘上 ②将青铜器保存在干燥的环境中 ③将青铜器保存在潮湿的空气中 ④在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
A．①③ B．②③
C．②④ D．①④
解析：Cu比较活泼，放在银质托盘上更易受腐蚀，①错；将其保存在干燥的环境中避免与空气中的水分和CO2等物质接触，可避免腐蚀，②正确，则③错误；覆盖防渗的高分子膜也可以隔绝潮湿空气，④正确。21cnjy.com
答案：C
2．依据下图材料，下列叙述正确的是( )
A．Ⅰ是原电池，Ⅱ是电镀装置
B．Ⅰ、Ⅱ装置中锌极上均发生氧化反应
C．Ⅱ、Ⅲ装置中，铜极均发生氧化反应而溶解
D．Ⅱ、Ⅲ装置中Cu2＋浓度基本不变
解析：仔细观察三个装置，Ⅰ为原电池，电极反应为：
负极(Zn)：Zn―→Zn2＋＋2e－；
正极(Cu)：Cu2＋＋2e－―→Cu。
Ⅱ为电镀池：电极反应为：
阳极(Cu)：Cu―→Cu2＋＋2e－；
阴极(Zn)：Cu2＋＋2e－―→Cu。
Ⅲ为电解池，电极反应为：
阳极(Zn)：Zn―→Zn2＋＋2e－；
阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu。
答案：A
3．下列说法正确的是( )
A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀
C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
解析：金属通过改变内部结构，可以耐腐蚀，如将铁冶炼成不锈钢，则耐腐蚀，所以A项错误；原电池反应虽然可以导致金属腐蚀，但将需要保护的金属制品和活泼金属相连构成原电池可以减慢金属的腐蚀，故B项叙述错误；决定金属发生电化学腐蚀还是发生化学腐蚀的原因是金属周围的环境，如果金属直接接触有腐蚀性的气体或溶液，则会发生化学腐蚀；而一般情况下则发生电化学腐蚀，故C项错误；金属无论发生哪种类型的腐蚀，其实质都是金属失去电子被氧化，故D项正确。21·cn·jy·com
答案：D
4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的混合液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO的浓度几乎没有变化。正确的是(设产生的Cl2、Br2全部从溶液中逸出)( )21·世纪*教育网
A．①②③ B．仅③
C．①④ D．均正确
解析：此题电解的是混合溶液，目的是考查同学们对阴、阳离子放电顺序掌握的熟练程度。溶液中存在的阴离子有：Cl－、Br－、SO、OH－，阳离子有：K＋、Cu2＋、Na＋、H＋。因用Pt电极电解足够长的时间，阴离子首先放电的是Br－，其次是Cl－，最后是OH－，Na＋、K＋、SO在溶液中不放电；阳离子先放电的是Cu2＋，其次是H＋。所以先电解CuBr2，两极分别析出Cu和Br2，当CuBr2电解完毕时，继续电解HCl和H2O，当Cl－被消耗尽时，则继续电解水。由于Cu2＋转化为单质铜，电解质溶液变为无色；Cl－放电时，水电离出的H＋放电，使溶液中[OH－]增大；由于水被消耗，[K＋]、[Na＋]、[SO]也会增大。
答案：A
5．TiO2在光照射下可使水分解：2H2O2H2↑＋O2↑，该过程类似植物的光合作用。右图是光照射下TiO2分解水的装置示意图。下列叙述正确的是( )【出处：21教育名师】
A．该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能
B．TiO2电极上发生的反应为：2H＋＋2e－―→H2↑
C．该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极
D．该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变大
解析：该装置光分解水是将光能转化为化学能，发生氧化还原反应生成氢气和氧气，电子的转移经过R，又将化学能转化为电能；铂电极上生成氢气的反应为2H＋＋2e－―→H2↑；TiO2电极上生成氧气的反应为：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－，所以TiO2电极附近溶液的pH减小；电子由TiO2电极经R流向铂电极，电流流动方向相反。
答案：A
6．某学生设计一水果电池：他把一铁钉和碳棒用导线连接好，然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中，再在导线中接一个灵敏电流计。据此下列叙述正确的是( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．电流计指针不会发生偏转 B．金属铁会被腐蚀
C．碳棒作负极 D．铁表面有气体逸出
解析：铁钉、碳棒和西红柿汁形成原电池，铁钉作负极，被氧化而腐蚀，碳棒作正极，有气泡产生，电流计指针发生偏转。
答案：B
7．如图四种装置中所盛的溶液体积均为200 mL，浓度均为0.6 mol·L－1，工作一段时间后，测得导线上均通过了0.2 mol电子，此时溶液中pH由大到小的顺序是( )
A．④②①③ B．④③①②
C．④③②① D．①③②④
解析：装置①中，2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，溶液中通过0.2 mol e－时产生0.2 mol H＋；装置②中，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，通过0.2 mol e－时，参加反应H2SO4为0.1 mol，余H2SO4 0.02 mol，H＋剩余0.04 mol；装置③是在Fe上镀Zn，ZnCl2溶液的物质的量浓度不变，pH也不变；装置④中，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，溶液的pH增大。故①～④装置中溶液的pH大小关系为：21教育网
④>③>②>①。
答案：C
8．科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )21教育名师原创作品
A．左边为该电池的负极
B．该电池可在高温环境下使用
C．该电池负极反应为：H2―→2H＋＋2e－
D．该电池正极反应为：O2＋4e－―→2O2－
解析：该电池右边为负极，失电子生成H＋，左边为正极，O2＋4e－＋4H＋―→2H2O，该电池由于两个电极上都涂有酶，因此不可在高温环境下使用，因为高温时H2与O2会直接反应且酶会失去活性。2·1·c·n·j·y
答案：C
方法点击：1.燃料电池的识别核心在于燃料燃烧的总反应式，注意电解质溶液环境，如本题中H＋的传导使O2还原后结合H＋生成了水。2-1-c-n-j-y
2．识图解读能力是重要的一项考查内容，燃料电池注意观察图示，分析好发生氧化反应和还原反应的基本原理。21*cnjy*com
二、非选择题(本题包括2个大题，共26分)
9．(13分)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：【版权所有：21教育】
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题。
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________；在电化学腐蚀中，负极反应是
________________________________________________________________________；21世纪教育网版权所有
正极反应是
________________________________________________________________________；www.21-cn-jy.com
(2)由该实验可知，可影响铁锈蚀速率的因素是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________；www-2-1-cnjy-com
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是
________________________________(答两种方法)。
解析：(1)铁丝在潮湿的空气中铁与铁丝中的杂质及表面溶解的O2易形成原电池，加快了铁丝的腐蚀，在电化学腐蚀中发生的主要是吸氧腐蚀，负极反应为：2Fe―→2Fe2＋＋4e－，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－。
(2)通过表中信息可知，影响铁锈蚀速率的因素主要是O2的浓度、温度及电解质溶液的导电性。
(3)为了防止铁的锈蚀，工业上普遍采用电化学保护法，可以作原电池的正极或电解池的阴极，也可以用覆盖保护层的方法。 21*cnjy*com
答案：(1)3、4、5、6 Fe―→Fe2＋＋2e－(或2Fe―→2Fe2＋＋4e－) 2H2O＋O2＋4e－―→4OH－【来源：21cnj*y.co*m】
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质存在
(3)电镀、烤蓝等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等
10．(13分)如下图当线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两极不发生变化。
回答：
(1)甲、乙分别是什么装置________、________。
(2)写出A、B、C、D的电极名称以及电极材料和电极反应式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)由于a端显蓝色，可推知a端附近呈碱性。显然滤纸上水电离的H＋在a端获得电子发生反应，使该端OH－浓度较大。由于锌活动性大于银，甲为原电池。乙中Cu、Pt不参与反应，故C极为Pt，D极为Cu，显然乙为电解池。滤纸上水电离的OH－在b端反应，b端H＋浓度增大，使b端出现红色。
答案：(1)原电池 电解池
(2)A极(负极Zn)：Zn―→Zn2＋＋2e－；
B极(正极Ag)：Cu2＋＋2e－―→Cu；
C极(阳极Pt)：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－；
D极(阴极Cu)：2H＋＋2e－―→H2↑
