高考化学复习化学能与热能电能的相互转化含解析
高考化学一轮复习第六章化学反应与能量1化学能与热能课件
(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应， 如水结成冰放热但不属于放热反应。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态 液态
气态。
【高考模拟精练】 1.(2016·济南模拟)下列说法中正确的是( ) A.在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发 生能量变化 B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应 物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应
【加固训练】 1.(2016·衡阳模拟)下列说法正确的是( ) A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热反应在常温下一定很容易发生 C.反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具 有的总能量的相对大小 D.化学反应只生成新物质，没有能量的变化
【解析】选C。需要加热方能发生的反应不一定是吸热 反应，放热反应要发生也需要达到一定能量及活化能， A、B错误；反应是放热还是吸热，必须看反应物和生 成物所具有的总能量的相对大小，C正确；化学反应有 新物质生成，也有能量的变化，D错误。
第六章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能
考点一 焓变 反应热 【核心知识通关】
1.化学反应的实质与特征： (1)实质：反应物中化学键_断__裂__和生成物中化学键_形__ _成__。 (2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化 主要表现为_热__量__的变化。
2.焓变、反应热： (1)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。 (2)焓变：在恒压条件下进行的反应的热效应，符号： _Δ__H_，单位：_k_J_/_m_o_l_或_k_J_·__m_o_l_-_1。
2.(2015·北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激 光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。 反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是( ) A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中，CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
高考化学一轮复习（第四辑）考点五十 焓变与反应热（含解析）
考点五十焓变与反应热聚焦与凝萃1．了解化学反应中能量转化的缘由，能说出常见的能量转化形式；2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
解读与打通常规考点1．化学反应中的能量变化（1）化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
（2）化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
①质量守恒定律：参与化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
②能量守恒定律：自然界中一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。
（3）化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。
通常主要表现为热量的变化。
（4）化学反应中的能量变化的缘由：①微观视角：原子的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成过程。
②宏观角度：化学反应中的能量变化打算于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
（5）物质的稳定性与能量的关系：物质本身所具有的能量越高，该物质越不稳定，物质本身具有的能量越低，该物质越稳定，即能量越低越稳定。
2．焓变、反应热（1）定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。
（2）符号：ΔH。
（3）单位：kJ·mol-1或kJ/mol。
3．吸热反应和放热反应（1）从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
化学反应吸热还是放热打算于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。
若E1>E2，则为放热反应；若E1<E2，则为吸热反应。
（2）从反应热的量化参数——键能的角度分析若反应中，断裂反应物中的化学键吸取能量为E1，形成生成物中的化学键放出能量为E2，则化学反应过程中的能量变为ΔH＝E1－E2，若ΔH<0为放热反应，若ΔH>0为吸热反应。
（3）常见放热反应①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑⑤物质的缓慢氧化。
(9) 化学能与电能—2025高考化学一轮复习易混易错专项复习(含解析)
（9）化学能与电能—2025高考化学一轮复习易混易错专项复习一、燃料电池（以氢氧燃料电池为例）介质负极反应式正极反应式（1）燃料电池的负极是可燃性气体，失去电子发生氧化反应；正极多为氧气或空气，得到电子发生还原反应，可根据电荷守恒来配平。
（2）燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。
（3）燃料电池的电极反应中，酸性溶液中不能生成OH−，碱性溶液中不能生成H+；水溶液中不能生成O2−，而熔融电解质中O2被还原为O2−。
（4）正负两极的电极反应在得失电子守恒的前提下，相加后的电池反应必然是燃料燃烧反应和燃烧产物与电解质溶液反应的叠加反应。
二、电解池阴、阳两极的放电顺序(1)阳极放电顺序活性电极(Zn、Fe、Cu等)：电极材料失电子；惰性阳极(Pt、Au、石墨等)：S2>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。
(2)阴极放电顺序Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸中)>Fe2＋>Zn2＋。
【深化提高】以惰性电极电解电解质溶液的规律三、电解原理的应用1、电解饱和食盐水（氯碱工业）阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O 2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 2、电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。
(2)电解质溶液：含Cu 2＋的盐溶液。
=====电解(3)电极反应：阳极：Zn －2e －===Zn 2＋、Fe －2e －===Fe 2＋、Ni －2e －===Ni 2＋、Cu －2e －===Cu 2＋； 阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu 。
(4)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、电镀图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。
高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第19讲化学能与热能讲义
第六章化学反应与能量第19讲化学能与热能[考纲要求] 1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义。
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
5.了解焓变与反应热的含义。
了解ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)表达式的含义。
6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
考点一反应热与焓变1．化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。
通常主要表现为热量的变化。
2．焓变、反应热(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号：ΔH。
(3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。
3．吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。
吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。
( )(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。
( )(3)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。
( )(4)吸热反应在任何条件下都不能发生。
( )(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定。
( )(6)NH4NO3固体溶于水时吸热，属于吸热反应。
( )(7)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。
近年高考化学一轮复习主题14化学能与热能(1)(含解析)(2021年整理)
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主题14:化学能与热能李仕才命题焓变与反应热概念的理解及应用一1.（2015年北京理综，9)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程.反应过程的示意图如下:下列说法正确的是（）。
A。
CO和O生成CO2是吸热反应B。
在该过程中，CO断键形成C和OC。
CO和O生成了具有极性共价键的CO2D。
状态Ⅰ状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【解析】A项,由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ可知,CO和O生成CO2是放热反应,错误；B项,由状态Ⅱ可知,在CO与O生成CO2的过程中，CO没有断键形成C和O，错误；C项,由状态Ⅲ及CO2的结构式O C O可知，CO2分子中存在碳氧极性共价键,正确；D项，由能量-反应过程图像中状态Ⅰ（CO和O）和状态Ⅲ（CO2）分析,状态Ⅰ状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO2的过程,错误。
【答案】C2。
（2016年海南,11)(双选)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。
下列说法正确的是（)。
A。
由X Y反应的ΔH=E5-E2B.由X Z反应的ΔH〈0C.降低压强有利于提高Y的产率D。
升高温度有利于提高Z的产率【解析】根据化学反应的实质，由X Y反应的ΔH=E3-E2,A项错误；由图像可知，由X→Z反应的反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应，即由X Z反应的ΔH〈0,B项正确；根据化学反应2X(g)3Y（g）可知,该反应是气体体积增大的可逆反应，降低压强,平衡正向移动，有利于提高Y的产率,C项正确；分析B项可知，由X→Z反应为放热反应,升高温度，平衡逆向移动,Z的产率降低，D项错误。
【讲义2】-化学能与热能的相互转化
第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能 第2时 化学能与热能的相互转化一、知识点讲解一、化学能与热能1．质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。
化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能、电能等。
2．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化——吸热和放热。
思考题 写出下列反应的化学方程式，并指出是放热反应还是吸热反应。
①天然气(CH 4)燃烧：______________________________。
②高温煅烧石灰石(主要成分CaCO 3)：________________。
③铁丝在氧气中燃烧：______________________________。
④钠与水的反应：__________________________________。
答案 ①CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，放热反应 ②CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，吸热反应③3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4，放热反应④2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑，放热反应3．酸与碱发生中和反应生成1 mol H 2O 时所释放的热量称为中和热。
二、化学能与热能相互转化的应用化学反应伴随着能量的变化是化学反应的基本特征之一。
化学物质中的化学能通过反应转化成热能，是人类生存和发展的动力之源；而热能转化为化学能又是人们进行化学科学研究和创造新物质不可或缺的条件和途径。
二、课堂巩固一、吸热反应和放热反应的判断反应过程中放出热量的反应为放热反应，吸收热量的反应为吸热反应。
1．根据实例判断。
常见的放热反应有：①所有的燃烧反应，如C 、H 2、CH 4等在氧气或空气中的燃烧，H 2在氯气中的燃烧等；②酸碱中和反应；③大多数的化合反应；④金属与酸的反应，如镁条和盐酸的反应。
常见的吸热反应有：①大多数的分解反应；②氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应；③C 和CO 2、C 和水的反应等。
2020年高考化学一轮复习专题6.1化学能与热能知识讲解含解析
第一讲化学能与热能【真题速递】1.（2019.全国1卷）水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题：（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
【答案】 (3). 小于 2.02 COOH+H+H 2O===COOH+2H+OH或H2O===H+OH【解析】（3）根据水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量（-0.32eV）高于CO2(g)+H2(g)的能量（-0.83eV），故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：其最大能垒（活化能）E 正=1.86-(-0.16)eV=2.02eV；该步骤的反应物为COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反应前后COOH 和1个H 未发生改变，也可以表述成H 2O ===H +OH 。
2.（2019.全国2卷）环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题： （1）已知：(g)=(g)+H 2(g) ΔH 1=100.3 kJ·mol −1 ①H 2(g)+ I 2(g)=2HI(g) ΔH 2=﹣11.0 kJ·mol −1 ② 对于反应：(g)+ I 2(g)=(g)+2HI(g) ③ ΔH 3=___________kJ·mol −1。
【答案】 (1). 89.3 【解析】（1）根据盖斯定律①-②，可得反应③的ΔH=89.3KJ/mol 。
高考化学一轮复习主题14化学能与热能2含解析1017485.doc
主题14:化学能与热能李仕才考点一焓变与反应热1.化学反应的实质与特征(1)实质:反应物中化学键①和生成物中化学键②。
(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为③的变化。
(3)两守恒:化学反应遵循质量守恒定律,同时也遵循能量守恒定律。
2.反应热、焓变(1)反应热:化学反应过程中放出或吸收的能量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的反应的热效应,符号为ΔH,单位是④。
(3)焓变定义式为ΔH=H生成物-H反应物。
3.吸热反应与放热反应(1)化学反应中的能量变化(2)从化学键角度分析ΔH=E(反应物)-E(生成物)=⑤(用图中符号填空)。
(3)常见的放热反应和吸热反应放热反应:可燃物的燃烧;酸碱中和反应;大多数化合反应;金属跟水或酸的反应;物质的缓慢氧化。
吸热反应:大多数分解反应;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;碳与水蒸气、C与CO2的反应。
【答案】①断裂②形成③热量④kJ·mol-1或kJ/mol⑤E1-E21.下列说法中正确的是( )。
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关【解析】A项,物质变化与能量变化是化学反应的两大特征,错误;B项,该反应为放热反应,错误;D项,ΔH与化学计量数成正比,错误。
【答案】C2.根据如图所示的反应,判断下列说法中错误．．的是( )。
A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键生成放出能量D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应【解析】因为碳酸钙受热分解是吸热反应,所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量,焓变大于零,A、B两项均正确;在CaCO3中,Ca2+和C之间存在离子键,C中C与O之间存在共价键,故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂,断键吸收能量,成键放出能量,C项正确;需要加热才发生的反应不一定为吸热反应,如碳的燃烧反应就是放热反应,D项错误。
第六章 2化学能与电能的相互转化-2021届高中化学学业水平考试复习课件(共22张PPT)
化学能与电能的相互转化
化学能与电能的相互转化----原电池
1．定义：利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。
2.构成原电池的条件 (１)．有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作 电极 (２)．电极材料均插入电解质溶液中 (３)．两极相连形成闭合电路 (４)．一个自发进行的氧化还原反应
10．某学习兴趣小组根据原电池的工作原理，组装了以
下装置，能形成原电池的是( A )
解析：B、C、D的两 个电极材料都相同，且C 中蔗糖是非电解质。
11．如图所示，将锌棒和铜棒插入柠檬中，用导线将其
接入电流表后，电流表指针发生偏转，该原电池中( C
)A．锌棒是正极 B．铜棒是负极 C．锌棒被氧化 D．铜棒被氧化
2H++2e- = H2 ↑ （还原反应） 注: 得失电子相等, 总反应式: 两式相加
2H++ Zn= H2↑ + Zn2+ 或 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
原电池负极的本质特征： 失去电子
原电池负极的判断：
相对活泼的金属； 失去电子，作还原剂； 元素化合价升高； 被氧化；发生氧化反应； 电子流出；电流流入； 电极溶解，质量减少。
(2)可充电电池(又称二次电池)（充电后能继续使用）： 铅蓄电池，如：Pb(负极)－PbO2(Pb正极)－H2SO4、锂离 子电池、锌银电池、氢镍电池等。
银锌纽扣电池
(3)新型燃料电池：燃料电池是一种连续地将燃料和氧化 剂的化学能直接转换成电能的化学电池。
常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、 铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。
特别提示： 1.原电池的电子与电流流动方向 电子：负极(锌片)→导线→正极(铜片) 电流：正极(铜片)→导线→负极(锌片) 2．原电池中离子的迁移方向 阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第21讲化学能与热能课件新人教版
(4)可逆反应的 ΔH 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可
逆无关。 ( √ )
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题号 1 2 3
(5)碳在空气燃烧生成 CO2，该反应中化学能全部转化为热能。
(×)
(6)反应 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)， 则将 2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后
解析： 断裂 1 mol S—S 键吸收能量 280 kJ，断裂 3 mol F—F 键吸收能量 3×160 kJ，则吸收的总能量为 Q 吸＝280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ，释放的总 能量为 Q 放＝330 kJ×6＝1 980 kJ，由反应方程式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g) 可知，ΔH＝760 kJ/mol－1 980 kJ/mol＝－1 220 kJ/mol。 答案： －1 220 kJ/mol
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题号 1 2 3 4
(2)取 50 mL NaOH 溶液和 30 mL 硫酸溶液进行实验，实验数据 如下表。①请填写下表中的空白：
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题号 1 2 3 4
②近似认为 0.50 mol·L－1 NaOH 溶液和 0.50 mol·L－1 硫酸溶液的 密度都是 1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的比热容 c＝4.18 J/(g·℃)。 则生成 1 mol H2O(l)时的反应热 ΔH＝______(取小数点后一位)。 ③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1 有偏差，产生偏差的原因 不可能是(填字母)________。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 c．分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d．用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4 溶液的 温度
第六章 化学反应与能量高一化学单元复习一遍过-人教版(2019)必修第二册
考点二：化学反应与电能 知识复习
一.化学能与电能的相互转化
（一）.火力发电的能量转化关系
化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能发电机 电能
化学变化 物理变化
物理变化
【火力发电原理及过程】
理论基础
要想使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，就要设计一 种装置，使氧化反应和还原 反应分别在两个不同的区域进行， 并使其间的电子 转移，在一定条件下形成 电流 。为了使用方 便，还需要把可产生的电能 以化学能 的形式储存起来。 化学电源 就是这样的一种装置。这种装置可以将
形成电流；
电解质溶液中， H+ 离子向铜片（正极）移动， SO42-离子向锌片（负极）移动。
原电池反应本质是 氧化还原反应 反应。 原电池是一种 化学能转变为电能 的装置。
1.原电池的电极
负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极
正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极
2.原电池的工作原理及导电粒子流向
氢氧化钡
玻璃片和烧杯底黏在一起，混合物呈糊状。
晶体与氯 化学
化铵反应 B方a(O程H)2·8H2O＋2NH4Cl==BaCl2＋10H2O＋2NH3↑ 式
结论 该反应为__吸__热______反应
3.放热反应和吸热反应
化学上把释放热量的化学反应称为放热反应，
吸收热量的化学反应称为吸热反应。
(1)常见的放热反应：
负极反应：还原剂-ne-=氧化产物 正极反应：氧化剂+ne-=还原产物 ④书写技巧：若某电极反应式较难写出时，可先写出较易写的电 极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电 极反应式，即可得出较难写的电极反应式。
四.电池的污染与回收
2020新课标高考化学二轮课件：第1部分 专题4 化学能与热能、电能的相互转化
专
题
点
②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
讲
限 时
练
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3
集 训
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19
真
回答下列问题：
热
题
点
研
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
突
究
化学键 H—H C—O
CO
H—O
破
C—H
考 E/(kJ·mol－1) 436 343
点
研
突
究
C．放电时，正极反应为 3CO2＋4e－===2CO23－＋C
破
D．充电时，正极反应为 Na＋＋e－===Na
研
突
究 H2(CaCO3)，故 ΔH1(MgCO3)－ΔH3(MgO)≠ΔH1(CaCO3)－ΔH3
破
(CaO)，ΔH1(CaCO3)－ΔH1(MgCO3)≠ΔH3(CaO)－ΔH3(MgO)，
考 点
C 项错误；由于 ΔH＋ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，而 ΔH>0，故 ΔH1＋ΔH2>Δ
专 题 限
讲 H3，D 项正确。]
5．(2019·全国卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期
真
题 利用三维多孔海绵状 Zn(3D-Zn)可以高效沉积 ZnO 的特点，设计了
热 点
研 采用强碱性电解质的 3D-Zn—NiOOH 二次电池，结构如图所示。电 突
究
破
池反应为
Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)
放电 充电
ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。
考
专
题
点
限
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专题限时集训(四) 化学能与热能、电能的相互转化(限时：45分钟)1．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH，有关化学反应的物质变化过程(图1)及能量变化过程(图2)如下：图1 图2下列说法正确的是( )A．由图1可知ΔH1＝ΔH＋ΔH2B．由图2可知ΔH＝－226 kJ·mol－1C．为了实现转化需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O＋2D．由图2可知该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能B[A项，由图1知，N2O(g)―→N2(g) ΔH1，CO(g)―→CO2(g) ΔH2，由盖斯定律可得，ΔH＝ΔH1＋ΔH2，错误；B项，由图2知，反应物为N2O(g)＋CO(g)，生成物为CO2(g)＋N2(g)，ΔH＝134 kJ·mol－1－360 kJ·mol－1＝－226 kJ·mol－1，正确；C项，由图1知，Pt2O＋、Pt2O＋2是催化剂，转化过程中无需向反应器中补充，错误；D项，由图2知，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，错误。
]2．利用CO2可以制取甲醇，有关化学反应如下：①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－178 kJ·mol－1②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2＝－566 kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH3＝－483.6 kJ·mol－1已知反应①中相关的化学键键能数据如下：化学键C—H H—H C—O H—O 键能/ (kJ·mol－1) 413 436 358 46323A．吸收750 kJ·mol－1＋219.2 kJ·mol－1B．放出750 kJ·mol－1－143.2 kJ·mol－1C ．吸收1 500 kJ·mol －1 －438.4 kJ·mol －1D ．吸收750 kJ·mol －1 －219.2 kJ·mol －1D [依据反应焓变ΔH ＝反应物键能总和－生成物键能总和，CO 2(g)＋3H 2(g)===CH 3OH(g)＋H 2O(g)的反应焓变ΔH 1＝(2×E C===O ＋3×436 kJ·mol －1)－(3×413 kJ·mol －1＋358 kJ·mol －1＋463 kJ·mol －1＋463 kJ·mol －1×2)＝－178 kJ·mol －1；求得：E C===O ＝750 kJ·mol －1。
将①＋②÷2－③÷2即得所求方程式，ΔH ＝－178 kJ·mol －1＋12×(－566 kJ·mol －1)－12×(－483.6 kJ·mol －1)＝－219.2 kJ·mol －1。
]3．利用“Na—CO 2”电池可将CO 2变废为宝。
我国科研人员研制出的可充电“Na—CO 2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，放电时总反应的化学方程式为4Na ＋3CO 2===2Na 2CO 3＋C 。
放电时该电池“吸入”CO 2，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是( )A ．电流流向为MWCNT→导线→钠箔B ．放电时，正极的电极反应式为3CO 2＋4Na ＋＋4e －===2Na 2CO 3＋CC ．原两电极质量相等，若生成的Na 2CO 3和C 全部沉积在电极表面，当转移0.2 mol e －时，两极的质量差为11.2 gD ．选用高氯酸钠—四甘醇二甲醚作电解液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发C [根据正极反应式反应关系可知，当转移0.2 mol e －时，生成0.1 mol 碳酸钠、0.05 mol 碳，正极质量增加0.1 mol×106 g·mol －1＋0.05 mol×12 g·mol －1＝11.2 g ，负极反应式为2Na －2e －===2Na ＋，根据反应关系Na ～e －可知，当转移0.2 mol e －时，消耗金属钠的物质的量为0.2 mol ，质量为0.2 mol×23 g·mol －1＝4.6 g ，所以两极的质量差为11.2 g ＋4.6 g ＝15.8 g ，C 项错误。
4．(2019·湖北七市联考)现有二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池，其原理如图所示。
下列说法不正确的是( )A．该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合B．该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极C．Pt1电极附近发生的反应为SO2＋2H2O－2e－===SO2－4＋4H＋D．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－D[Pt2电极发生的反应应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D不正确。
]5．(2019·德州一模)高氯酸在化工生产中有广泛应用。
工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示。
下列说法正确的是( )A．上述装置中，f极为光伏电池的正极B．阴极的电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4D．若转移2 mol电子，理论上生成100.5 g HClO4C[根据Na＋移向，可知c为阳极，e为正极，d为阴极，f为负极。
阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。
故A、B错；转移2 mol电子，生成2 mol HClO4即201.0 g，D错。
]6．一种LiCO2/草酸盐二次电池的装置如图所示，装置工作时，下列说法错误的是( )A．充电时，Li＋从阳膜右侧移向左侧B．放电时，多孔碳极上的电极反应2CO2＋2e－===C2O2－4C．充电时，多孔碳极的电势比金属锂极的高D．放电时，若CO2中混有空气，电池性能和产物均不变D[根据图示可知金属锂为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，多孔碳极为正极，电极反应式为2CO2＋2e－===C2O2－4，若有空气，发生O2＋4e－===2O2－。
]7．(2019·郑州一检)科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置，总反应的方程式为2CO2===2CO＋O2。
下列说法正确的是( )A．由图分析N电极为正极B．OH－通过离子交换膜迁向左室C．阴极的电极反应为CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－D．反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强C[由题图可知N电极为负极，P电极为正极，A项错误；OH－通过阴离子交换膜迁向右室，B项错误；根据题图知，阴极发生的电极反应为CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－，C项正确；根据总反应2CO2===2CO＋O2可知反应完毕装置中溶液的pH并无变化，故碱性不会增强，D项错误。
]8．(2019·福州质检)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。
该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移至MnO2晶格中，生成LiMnO2。
以下表述不正确的是( )A．a电极电势比b电极电势低B．混合有机溶剂可用浓NaOH溶液替代C．电池工作时负极反应为Li－e－===Li＋D．外电路未接通时，电解质溶液中离子不会定向移动B[根据Li＋通过电解质迁移至MnO2晶格中，可知b为正极，a为负极，故a电极电势比b电极电势低，A项正确；由于金属Li能与水反应，故混合有机溶剂不能用浓NaOH溶液替代，B项错误；a为负极，电池工作时负极上Li发生氧化反应：Li－e－===Li＋，C项正确；外电路未接通时，电解质溶液中离子自由移动，不会定向移动，D项正确。
]9．(2019·保定调研)将以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池甲与盛有足量硫酸铜溶液的装置乙相连，起始电路接入状况如图，以电流强度0.1 A，通电10 min后，将电池的正、负极互换接入，移动滑动变阻器，以电流强度0.2 A，继续通电10 min，结束实验。
下列有关说法正确的是( )A．葡萄糖在装置甲的正极参加反应，氧气在负极参加反应B．在该电池反应中，每消耗1 mol氧气理论上能生成标准状况下二氧化碳11.2 LC．电池工作20 min时，乙装置电极析出固体和电极上产生气体的质量之比为2∶1D．电池工作15分钟时，乙装置中铜棒的质量与通电前相等D[O2得电子发生还原反应，在正极发生，A错；根据电子守恒知n(CO2)×4＝1×4，n(CO2)＝1 mol，V＝22.4 L，B错；0～10 min，铜棒与电源正极相连，发生反应Cu－2e－===Cu2＋，碳棒与电源负极相连，发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，通电10 min后将电池的正、负极互换接入，由于10～20 min时的电流强度是0～10 min时的2倍，则10～15 min碳棒上发生反应Cu－2e－===Cu2＋，铜棒上发生反应Cu2＋＋2e－===Cu15 min时乙装置中铜棒即可恢复到起始通电前的状态，15～20 min碳棒上发生反应4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，铜棒上发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，生成1 mol O2的同时析出2 mol Cu，则20 min时，乙装置电极析出固体和电极上产生气体的质量之比为4∶1，C错，D对。
]10．研究小组设计如图所示装置，将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质并转化为电能。
该电池工作时，下列说法正确的是( )A．消耗1 mol O2，有4 mol e－由N流向MB．消耗1 mol H2N(CH2)2NH2，有16 mol H＋通过质子交换膜C．正极区溶液的pH不断减小D．微生物的作用是将乙二胺还原B[由信息知，该装置的负极反应式为H2N(CH2)2NH2＋4H2O－16e－===N2↑＋2CO2↑＋16H＋，正极反应式为4O2＋16H＋＋16e－===8H2O。
电子应由M流向N，A项错误；消耗1 mol H2N(CH2)2NH2，有16 mol H＋通过质子交换膜，B项正确；正极区生成水，溶液的pH不会减小，C项错误；微生物的作用是促进乙二胺在负极反应，D项错误。
]11．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。