专题05 化学反应与能量-备战2021年高考化学之纠错笔记系列（原卷版）

专题05 化学反应与能量-备战2021年高考化学之纠错笔记系列（原卷版）

专题 05 化学反应与能量 易错点 1 混淆氧化还原反应的相关概念 1．下列叙述正确的是 A．含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性 B．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 C．元素失电子越多，还原性越强 D．强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应 【错因分析】本题涉及氧化还原反应的常见、易错问题，若对概念理解不清，则易导致错误选择。如果认 为含最高价元素的化合物一定具有强氧化性，就会错选 A 项；如果认为阳离子只有氧化性，阴离子只有还 原性，就会错选 B 项；如果认为元素原子失电子越多，对应物质的还原性越强，就会错选 C 项。 【试题解析】元素处于最高价态只有氧化性，但不一定有强氧化性，如NaCl中的钠元素；元素处于中间价 态的阳离子，既有氧化性又有还原性，如Fe2+；物质氧化性和还原性的强弱与其所含元素原子得失电子的数 目无直接关系，而与得失电子的难易程度有关，如：Na−e− Na+，Al−3e− Al3+，但还原性Na＞Al。 一般情况下，强氧化剂与强还原剂相遇即可发生氧化还原反应，但若是同种元素的不同价态之间，还必须 存在中间价态才能发生反应，如浓硫酸与二氧化硫不能发生反应。 【参考答案】D 氧化还原反应概念易混淆错因总结 氧化还原反应概念易混淆，能考查学生思维能力，阅读能力，计算能力，主要错因有以下几方面： 1．概念不清：概念是解题的依据和根本，只有准确理解概念，才可能正确解题。如果对概念的本质把握不 准或理解不深刻、混淆相近概念、对概念不熟悉或认识有疏漏(如对一些特殊性问题把握不准)，都会造成解 题出错。在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念，易混淆，是考查重点。 2．思维不严：严密思维是正确解题的保证。在解题过程中，对反应变化的不确定性、问题的开放性、隐含 条件或知识的挖掘不力等，都会造成解题时思维不严，导致答案出现失误。 3．审题不细：仔细审题是准确解题的重要前提。在某个氧化还原反应问题分析中，常常同时出现多个限制 性条件，概念辨析中常出现“错误”、“正确”、“不一定”等词。 4．方法不当：“好的方法是成功的一半”。在氧化还原反应有关问题分析中，用守恒法是最基本的方法，如 电子得失守恒、质量守恒(主要是原子个数守恒)、电荷守恒(适用于有离子参与的氧化还原反应)，更多的时 候要联合应用上述守恒方法。 5．思维无序：不能准确运用“物质氧化性或还原性强弱的比较”的方法，将各离子的氧化性或还原进行排 序，更谈不上应用所得的氧化性或还原性顺序写出方程式，或判断反应能否发生。 6．犯低级错：除上述情形外，解题时常常还出现如氧化产物或还原产物判断不全或错误、电子得失数目确 定不准、化合价分析错误等问题。 1．制备硅单质时，主要化学反应如下： ①SiO2 + 2C Si + 2CO↑ ② Si + 2Cl2 SiCl4 ③SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl 下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是 A．①③为置换反应 B．①②③均为氧化还原反应 C．②为化合反应 D．三个反应的反应物中硅元素均被还原 易错点 2 忽视氧化还原反应计算类问题的设问条件而出错 2．在反应 3BrF3+5H2O HBrO3+Br2+9HF+O2↑中，若有 6 mol 水发生氧化反应，则被水还原的 BrF3 的物 质的量为 A．4 mol B．6 mol C．7 mol D．9 mol 【错因分析】本题易错选 D，错因是理解“被水还原”不准确。仔细审题是正确解题的先决条件，如果对题目 要求把握不准，则很容易失去解题方向而导致出错。本题要求判断“被水还原的 BrF3 的物质的量”，有些同 学未理解这一点，直接根据反应方程式列比例式 3∶2=n∶6，得 n=9。其实 BrF3 除有一部分被水还原外，还 有一部分发生了自身的氧化还原反应。 【试题解析】该反应中参加反应的H2O是5 mol，其中作还原剂被BrF3氧化的是2 mol；反应中当有3 mol BrF3 参与反应时，其中1 mol作还原剂、2 mol作氧化剂，故2 mol氧化剂“BrF3”中被1 mol还原剂“BrF3”还原的物质 的量为2/3 mol、被2 mol H2O还原的物质的量为4/3 mol，则当6 mol H2O发生氧化反应时，被H2O还原的BrF3 是4 mol。本题巧解方法：6 mol水作还原剂，共失去12 mol电子，还原4 mol BrF3，则转移12 mol电子。 【参考答案】A 在氧化还原反应计算类问题中易出错的情况 （1）在氧化还原反应（包括电化学）的有关计算中，易忽视氧化还原反应的先后顺序，不能根据氧化 还原反应的“先后规律”分析问题。当同一体系中，有多个氧化还原反应发生时，要注意反应的先后顺序，必 须遵循强者优先的原则。 （2）不能准确而迅速地再现、提取和运用氧化与还原、氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物等一系 列对立统一的概念。 （3）对潜在的氧化还原反应的忽视，如： 3NO 在酸性环境中能表现强氧化性（中性、碱性环境中则无 强氧化性）。 2．向碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气，可以得到钠盐 Na2H3IO6。下列有关该反应的说法中错误的是 A．在该反应中碘酸钠作还原剂 B．碱性条件下，氯气的氧化性强于高碘酸钠的氧化性 C．反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2∶1 D．反应中生成 1 mol Na2H3IO6 转移 2 mol 电子 易错点 3 忽视物质性质导致不能正确判断氧化还原反应的有关概念 3 ． 氰 氨 基 化 钙 是 一 种 重 要 的 化 工 原 料 ， 制 备 CaCN2 的 化 学 方 程 式 为 CaCO3+2HCN CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑，在该反应中 A．氢元素被氧化，碳元素被还原 B．HCN 仅作氧化剂 C．CaCN2 为氧化产物，H2 为还原产物 D．CO 为氧化产物，H2 为还原产物 【错因分析】若不能正确分析出 HCN 和 CaCN2 中各元素的化合价会导致错解，在化合物中可根据非金属性 的强弱来判断元素的价态。 【试题解析】在HCN和CaCN2中氮元素的非金属性最强，因此显负价，即只能是−3价，反应前后氮元素的 化合价未发生变化，由此可确定2种化合物中碳元素的化合价分别是+2和+4。题给化学反应中元素的化合价 变化如下：CaCO3+2 1 H  2 C  N Ca 4 C  N2+CO↑+ 0 H 2↑+CO2↑，应注意生成物CO2中的碳元素来自CaCO3， 其化合价在反应前后未发生变化。由此可得HCN既是氧化剂又是还原剂；氢元素被还原，碳元素被氧化； CaCN2是氧化产物，H2是还原产物。 【参考答案】C 判断物质氧化性和还原性强弱时应注意的两大问题 1．判断某物质是否具有氧化性或还原性，一般根据其所含元素化合价的高低即可得出结论。必须注意：① 一般 O 和 F 没有正化合价，但在特殊物质 OF2 中，O 的化合价为+2，在 NaH 中 H 的化合价为−1，在 NH4H 中 H 的化合价为+1 和−1；②金属没有负价；③处于中间价态的元素既可表现氧化性，也可表现还原性，要 视具体情况而定。 2．氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力，而不是得失电子数目的多少。 比较物质氧化性、还原性强弱时应注意的是物质的氧化性、还原性可能还会与物质的稳定性、反应的温度、 浓度、酸碱介质有关，需要具体问题具体分析。 一般可以从以下几个方面进行判断： ①反应条件； ②反应剧烈程度； ③金属或非金属活动性顺序； ④根据氧化剂、还原剂性质的影响因素比较； ⑤原电池、电解池的电极反应比较；在利用原电池、电解池的电板反应判断物质的氧化性、还原性强弱时， 可参照以下规律：a.原电池中，通常活泼性较强的金属作负极，活泼性较弱的金属作正极；b.电解池中，阳 极上物质的放电顺序即为对应物质还原性次序，阴极上的阳离子放电顺序即为阳离子氧化性次序。 ⑥将同一物质氧化或还原的程度； ⑦元素在元素周期表中的位置等。 3．常温下，在下列溶液中发生如下反应： ①16H++10Z−+2 4XO ===2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2===2A3++2B− ③2B−+Z2===B2+2Z− 由此判断下列说法正确的是 A．反应 Z2+2A2+===2A3++2Z−不能进行 B．Z 元素在①③反应中均被氧化 C．氧化性由弱到强的顺序是 4XO 、Z2、B2、A3＋ D．还原性由强到弱的顺序是 A2＋、B−、Z−、X2＋ 易错点 4 不能运用得失电子守恒法解氧化还原反应计算题 4．将红磷放入热的 CuSO4 溶液中发生如下反应： P+CuSO4+H2O→Cu3P↓+H3PO4+H2SO4 则 160 g CuSO4 所氧化的磷的质量为 A．4.81 g B．5.60 g C．6.20 g D．8.14 g 【错因分析】若不能依据得失电子守恒找出 CuSO4 和被其氧化的磷的关系式，则会使解题复杂化。 【试题解析】本题可有两种解法： 解法一：化合价升降配平法 ①写出如下关系式，并根据题给反应标出 Cu 化合价的降低及 P 化合价的升高： +2 +1 4Cu SO  ~ 0 5 P  ②根据氧化还原反应方程式的配平原则，得出 CuSO4 和 P 的化学计量数分别为 5 和 1。 ③计算出 160 g CuSO4 所氧化的磷的质量 CuSO4 ～ P 800 31 160 g m(P) 故 800∶160 g=31∶m(P)，解得，m(P)=6.20 g。 解法二：得失电子守恒法 设被 160 g CuSO4 所氧化的 P 的质量为 x，依据得失电子守恒关系列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合 价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值，即： 1160 g m 160g ol ×（2−1）= -131g mol x  ×（5−0），解得 x=6.20 g。 【参考答案】C 利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题 得失电子守恒是指发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。无论是 自发进行的氧化还原反应（原电池），还是电解池中的氧化还原反应，无论是无机物之间的氧化还原反应还 是有机物参与的氧化还原反应，该规律均适用。得失电子守恒常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧 化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。 解决这类试题的关键是先找出氧化剂（或还原剂）的物质的量以及每摩尔氧化剂（或还原剂）得（或失） 电子的量（或化合价降低与升高的总价数），然后根据得失电子守恒列出等式，求解等式中的未知量。其解 题步骤示意图为 4．（1）H3PO2 及 NaH2PO2 均可将溶液中的 Ag+还原为银，从而可用于化学镀银。H3PO2 中，P 元素的化合 价为________。利用 H3PO2 进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 4∶1，则氧化产物 ________(填化学式)。 （2）H3PO2 的工业制法是：将白磷(P4)与 Ba(OH)2 溶液反应生成 PH3 气体和 Ba(H2PO2)2，后者再与 H2SO4 反应。写出白磷与 Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式_____________________。 易错点 5 配平氧化还原反应方程式的方法不正确导致出错 5．已知：Ⅰ．高锰酸钾在不同条件下发生的反应如下： 4MnO +5e−+8H+ Mn2++4H2O 4MnO +3e−+2H2O MnO2↓+ 4OH− 4MnO +e− 2 4MnO  (溶液呈绿色) Ⅱ．在下列反应中，产物 K2SO4 和 S 的物质的量之比为 3∶2 _______KMnO4+_______K2S+_______ _______K2MnO4+_______K2SO4+_______S↓+_______ 下列说法不正确的是 A．高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响 B．化学方程式中反应物缺项为 H2SO4，配平后系数为 12 C．化学方程式中产物缺项为 H2O，配平后系数为 12 D．用石墨电极电解中性高锰酸钾溶液，在阴极可以得到 MnO2 【错因分析】若不清楚高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同，则很难得出缺项物质；若不能根据反应 物和生成物的化合价变化及原子个数守恒配平，则不能正确配平反应方程式。 【试题解析】审题时要注意高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同。在酸性溶液中生成Mn2+，在中性溶 液中生成MnO2，在碱性溶液中生成 2 4MnO  ，A正确。根据产物K2MnO4知，反应在碱性条件下进行，故反应 物缺项不可能是H2SO4，B不正确。反应物缺项为KOH，产物缺项为H2O，方程式配平得 28KMnO4+5K2S+24KOH 28K2MnO4+3K2SO4+2S↓+12H2O，C、D正确。 【参考答案】B 要正确配平氧化还原反应方程式必须用好三个守恒：得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒。 （1）氧化剂得电子总数必等于还原剂失电子总数，即得失电子守恒。化合价升高总值也等于化合价降 低总值。 （2）反应前后元素种类不变，各元素的原子数目也不变，即质量守恒。 （3）在有离子参加的氧化还原反应中，反应前后离子所带的正、负电荷总数相等，即电荷守恒。 缺项配平时要注意使化学方程式两边满足元素守恒和电荷守恒，可根据电解质溶液（或反应所处环境） 的酸碱性来选择平衡电荷时所需的 H+或 OH−，如酸性溶液中应选 H+，碱性溶液中应选 OH−，不能既出现 H+，又出现 OH−。 5．市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明： 产品标准 GB5461 产品等级 一级 配 料 食盐、碘酸钾、抗结剂 碘含量(以 I 计) 20～50 mg/kg （1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平离子方程式(将化学计量数填于空白处) 3IO + I−+ H+=== I2+ 2 4SO  + H2O （2）上述反应生成的 I2 可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入 Na2SO3 稀溶液，将 I2 还原， 以回收四氯化碳。Na2SO3 稀溶液与 I2 反应的离子方程式是 。 （3）已知：I2+2 2 2 3S O  ===2I−+ 2 4 6S O  。某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为： a．准确称取 12.7 g 食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解； b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量 KI 溶液，使 KIO3 与 KI 反应完全； c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为 6.0×10−4 mol·L−1 的 Na2S2O3 溶液 20.0 mL，恰好反 应完全。 ①判断 c 中反应恰好完全依据的现象是 。 ②根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是 mg/kg。 易错点 6 混淆燃烧热、中和热的概念 6．已知反应：①25 ℃、101 kPa 时，2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=‒221 kJ·mol‒1，②稀溶液中，H+(aq)+OH‒(aq) H2O(l) ΔH=‒57.3 kJ·mol‒1。下列说法正确的是 A．碳的燃烧热大于 110.5 kJ·mol‒1 B．①的反应热为 221 kJ·mol‒1 C．稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为‒57.3 kJ·mol‒1 D．稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水时放出 57.3 kJ 的热量 【错因分析】若不理解燃烧热的概念，会漏选 A；不清楚描述反应热、燃烧热和中和热时是否带“+”、“−” 号，则会错选 B 或 C。类似问题求解时应先明确反应热、燃烧热和中和热的概念及正确描述方法，然后再 作判断。 【试题解析】A项，该热化学方程式表明了25 ℃、101 kPa时，2 mol碳不完全燃烧生成一氧化碳时的反应热 为‒221 kJ·mol‒1，根据等物质的量的可燃物完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量大，推理得出碳的 燃烧热大于110.5 kJ·mol‒1，A项正确。描述反应热时，应带上“+”、“‒”号，表明反应的吸、放热情况，B项 错误。描述中和热时不带“‒”号，C项错误。D项，醋酸不是强酸，电离要吸收热量，因此发生中和反应时放 出的热量小于57.3 kJ。 【参考答案】A 燃烧热与中和热的异同 燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 ΔH ΔH<0，单位：kJ·mol−1 不同点 反应物的量 1 mol（O2 不限量） 不限量 生成物的量 不限量 H2O（l）是 1 mol 反应热的含义 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定化 合物时放出的热量；不同的可燃物， 其燃烧热一般不同 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反 应，生成 1 mol H2O（l）和可溶性盐 时放出的热量；不同的反应物中和热 大致相同，均约为 57.3 kJ·mol−1 表示方法 燃 烧 热 为 a kJ·mol−1 或 ΔH=−a kJ·mol−1 酸与碱反应的中和热为 57.3 kJ·mol－ 1 或ΔH =−57.3 kJ·mol−1 热化学方程式的书写 以燃烧 1 mol 可燃物为标准配平其 余物质的化学计量数(常用分数表 示) 以生成 1 mol 水为标准来配平其余 物质的化学计量数(常用分数表示) 备注 必须生成稳定的氧化物，如 C 燃烧 ①弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)， 应生成 CO2 而不是 CO，H2 燃烧应 生成液态水而非气态水 因电离吸热，放出的热量减小，中和 热增大；②若用浓硫酸(或 NaOH 固 体)，放出热量增多，中和热减小 6．已知反应：①2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH=－221 kJ/mol ②稀溶液中，H+(aq)+OH－(aq) H2O(l) ΔH=－57.3 kJ/mol 下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于 110.5 kJ/mol B．①的反应热为 221 kJ/mol C．稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为 57.3 kJ/mol D．稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1 mol 水，放出 57.3 kJ 热量 易错点 7 不会利用合适的方法计算反应热 7．白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2 P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为 P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P=O c kJ/mol、O=O d kJ/mol。根据如图所示的分子结构和有关数据估算该反 应的ΔH，下列数据正确的是 A．(6a+5d−4c−12b) kJ/mol B．(4c+12b−6a−5d) kJ/mol C．(4c+12b−4a−5d) kJ/mol D．(4a+5d−4c−12b) kJ/mol 【错因分析】若给出了化学键的键能，则应用键能计算反应热。ΔH=反应物的化学键断裂时所吸收的能量和 −生成物的化学键形成时所放出的能量和，而用反应物和生成物的总能量计算反应热时，ΔH=E（生成物） −E（反应物），若混淆公式容易出错。 【试题解析】题中给出了反应物和生成物的键能，可算出断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键释放的 能量，即可求出ΔH。ΔH=断裂化学键所吸 收的总能量−形成化学键所释放的总能量，在1 mol P4与5 mol O2 生成1 mol P4O10的过程中，要断裂 6 mol P—P键、5 mol O=O键，同时会形成4 mol P=O键，12 mol P—O键， 故ΔH=6a kJ/mol+5d kJ/mol−12b kJ/mol−4c kJ/mol=(6a+5d−4c−12b) kJ/mol，A项正确。 【参考答案】A 反应热的计算方法 计算依据 计算方法 热化学方程式 左右颠倒，同时改变正、负号，各物质前的化学计量数及ΔH 的数值可以同 时乘以或除以相同的数 盖斯定律 将两个或两个以上的热化学方程式包括ΔH 相加或相减，得到一个新的热化 学方程式 燃烧热 可燃物完全燃烧放出的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热 化学键的变化 ΔH=反应物的化学键断裂时所吸收的能量和−生成物的化学键形成时所放 出的能量和 反应物和生成物的总能量 ΔH=E（生成物）−E（反应物） 根据图像 ΔH=(E1−E2) kJ/mol=(a−b) kJ/mol=−c kJ/mol 7．已知：H2(g)+ 1 2 O2(g) H2O(l) ΔH1=−285.8 kJ·mol−1① CO(g)+ 1 2 O2(g) CO2(g) ΔH2=−282.5 kJ·mol−1② CH3OH(l)+ 3 2 O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=−726.7 kJ·mol−1③ CO 和 H2 在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(l) ΔH4，则ΔH4 为 A．−127.4 kJ·mol−1 B．+127.4 kJ·mol−1 C．−254.8 kJ·mol−1 D．+254.8 kJ·mol−1 易错点 8 新型电池原理认识不清导致判断失误 8．有媒体报道一种新型污水处理装置问世，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能， 该装置的构造如图所示。下列说法中正确的是 A．装置外电路中箭头的方向代表电流的方向 B．该装置为原电池装置，其中 N 为负极 C．该装置为电解池装置，其中 M 为阳极 D．若有机废水中含有葡萄糖 ，则 M 电极发生的电极反应式为 C6H12O6+6H2O−24e− 6CO2+24H+ 【错因分析】如果不理解原电池和电解池的工作原理，将会造成判断出错，分不清该新型装置是原电池还 是电解池。如果不明白电子流动方向与电流方向相反的道理，易得出错误结论，从而错选 A 项。 【试题解析】由题目信息知该装置可利用微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，即该装置为原电池， 由于N电极附近氧气转化为水，电极反应式为O2+4e−+4H+ 2H2O，可知N电极为该电池的正极，M电极为 负极，故B、C项错误；外电路中箭头的方向为电子流动的方向，电流方向与电子流动方向恰好相反，A项 错误；M电极为电池负极，发生氧化反应，D项正确。 【参考答案】D 有关新型电池类试题的 4 个考查角度 由于高考中的新型电池类试题题材广、信息新、陌生度大，所以大多数考生感到这类题较难，而对难 在何处又十分迷茫。这类试题主要考查考生对知识迁移应用的能力。熟悉此类试题的 4 个考查角度，才能 顺利解题。 1．新型电池“放电”时正、负极的判断：          元素化合价升高的物质负极材料 发生氧化反应的物质 新型电池 元素化合价降低的物质正极材料 发生还原反应的物质 2．新型电池“放电”时正、负极电极反应式的书写：根据电池反应分析物质得失电子的情况，考虑电极反应 生成的物质是否与电解质溶液中的离子发生反应。对于较复杂的电极反应，可以利用“总反应式−较简单 一极的电极反应式＝较复杂一极的电极反应式”解决。 3．新型电池“充电”时阴、阳极的判断：首先明确原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正 极、阴极接负极的原理进行分析。 4．新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断：先分清电池是放电还是充电，再判断正、负 极或阴、阳极，最后再确定离子的移动方向。 8．下图装置为利用甲烷燃料电池电解 NaCl 和酚酞的混合溶液的示意图，下列说法不正确的是 A．电极 M 为负极，发生氧化反应 B．N 极的电极反应为：O2+4e−+2H2O 4OH− C．工作时铁电极附近溶液先变红 D．图中 H 为 CO2，可以循环利用 易错点 9 忽略原电池中介质的作用 9．某种氢氧燃料电池的电解液为 KOH 溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是 A．正极反应式为 O2+2H2O+4e− 4OH− B．工作一段时间后，电解液中的 KOH 的物质的量不变 C．该燃料电池的总反应方程式为 2H2+O2 2H2O D．用该电池电解 CuCl2 溶液，产生 2.24 L Cl2(标准状况)时，有 0.1 mol 电子转移 【错因分析】本题易错选 A，应注意在碱性条件下和在酸性条件下氢氧燃料电池的正极反应式是不相同的， 在碱性条件下该式是正确的。 【试题解析】氢氧燃料电池的总反应式为2H2+O2 2H2O，电解液为KOH溶液，故其正极反应式为 O2+2H2O+4e− 4OH−，负极反应式为2H2+4OH−−4e− 4H2O，反应过程中生成和消耗的OH−的量相等， 故KOH的物质的量不变，A、B、C均正确；D中根据电解CuCl2溶液时各离子的放电顺序，可知阳极产生的 是Cl2，电极反应式为2Cl−−2e− Cl2↑，故产生2.24 L氯气时转移的电子应为0.2 mol。 【参考答案】D 介质对原电池的影响 同一个原电池反应在不同的介质中其电极反应式有可能是不相同的，如氢氧燃料电池，其总的化学反 应方程式都是 2H2+O2 2H2O，但在碱性介质和酸性介质中其电极反应式是不同的。另外由相同的电极材 料组成的原电池，在不同的介质中其电池反应、电极名称、电流方向也有可能不同，如由镁、铝作电极组 成的原电池，在氢氧化钠溶液中，铝作负极，镁作正极；而在稀盐酸中，铝作正极，镁作负极，因此在解 电化学题时要特别注意介质的成分，慎重思考介质所起的作用。 9．水溶液锂电池是当今锂电池研发的前沿和方向之一，它用普通的水溶液替换传统锂电池中的有机电解质 溶液。我国化学家研发的一种水锂电池采用复合膜包裹的金属锂作负极，锰酸锂(LiMn2O4)作正极，以 0.5 mol·L−1 Li2SO4 水溶液作电解质，工作时电池的总反应为：LiMn2O4+Li Li2Mn2O4。下列有关该 电池的说法不正确的是 A．该电池放电时，溶液中的锂离子向电极 b 移动 B．该电池的负极反应式为：2Li+2H2O 2LiOH+H2↑ C．负极产生等量电子时，消耗锂的质量比用钠时少 D．电池充电时的阳极反应式为：Li2Mn2O4−e− LiMn2O4+Li+ 易错点 10 不能熟练运用电化学计算中的常用方法 10．500 mL KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中 c( 3NO )＝6.0 mol·L −1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段 时间后，两极均收集到 22.4 L 气体（标准状况），假定电解后溶液的体积仍为 500 mL，下列说法正确 的是 A．原混合溶液中 c(K+)为 4 mol·L−1 B．上述电解过程中共转移 4 mol 电子 C．电解得到的 Cu 的物质的量为 0.5 mol D．电解后溶液中 c(H+)为 2 mol·L−1 【错因分析】电解 KNO3、Cu(NO3)2 混合液时，不能根据离子的放电顺序判断电解过程，则会导致计算错误； 若不能根据得失电子守恒计算会导致计算复杂。 【试题解析】两极反应：阴极Cu2++2e− Cu、2H++2e− H2↑，阳极4OH−−4e− O2↑+2H2O。两极都收集 到1 mol气体，由阳极可得反应中转移电子4 mol，又知生成1 mol H2时转移电子2 mol，根据电子得失守恒可 得n（Cu2+）=1 mol；再根据电荷守恒，在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中存在关系： 2c(Cu2+)+c(K+)=c( 3NO )，可以求出c(K+)=2 mol·L−1。电解过程中消耗的n(OH−)=4 mol，消耗的n(H+)=2 mol， 则溶液中留下2 mol H+，c(H+)=4 mol·L−1。 【参考答案】B 原电池和电解池的相关计算包括两极产物的定量计算，溶液 pH 的计算、根据电量求产物的量与根据产 物的量求电量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种： （1）根据电子守恒法计算：用于串联电路，阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算， 其依据是电路中转移的电子数相等。 （2）根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 （3）根据关系式计算：根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的桥梁，列出计算所需的关系式。 10．镍氢电池多以 Ni 的氧化物作正极，储氢金属作负极，碱液（主要为 KOH）作电解液，电池工作时的总 反应为 NiOOH+MH Ni(OH)2+M（MH 中的 M 表示储氢金属，其摩尔质量为 a g·mol−1）。下列说法 正确的是 A．放电时负极的电极反应式为 MH−e−+OH− M+H2O [来源:学。科。网 Z。X。X。K] B．充电过程中阳极区电解质溶液的 pH 逐渐增大 C．放电过程溶液中的 OH−移向正极 D．充电时每转移 6.02×1022 个电子则消耗 a g M 易错点 11 多池组合装置问题无从下手 11．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放 100 g 溶质的质量分数为 5.00%的 NaOH 溶液、足量的 CuSO4 溶液和 100 g 溶质的质量分数为 10.00%的 K2SO4 溶液，电极均为石墨电极。 （1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中 K2SO4 的质量分数为 10.47%，乙中 c 电极的质量增加。据此 回答问题： ①电源的 N 端为________极。 ②电极 b 上发生的电极反应为________________________。 ③电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积为________________________。 ④电极 c 的质量变化是________g。 ⑤电解前后各溶液的酸碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液________________________________________________。 乙溶液________________________________________________。[来源:学科网] 丙溶液________________________________________________。 （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ ________________________________________________________________ 【错因分析】如果不清楚甲、乙、丙装置中的电极串联，会错误判断电极，导致回答问题时出错。 【试题解析】（1）①依题意，甲装置中装氢氧化钠溶液，实质相当于电解水；乙装置电解硫酸铜溶液：阴 极 2Cu2++4e− 2Cu；阳极 4OH−−4e− 2H2O+O2↑。c 电极的质量增加，说明该电极为阴极，由此得 d 极 为阳极，以此类推 e 极为阴极，f 极为阳极，N 极为正极，M 极为负极，a 极为阴极，b 极为阳极。 ②甲装置中装氢氧化钠溶液，在 b 极上 OH−发生氧化反应：4OH−−4e− 2H2O+O2↑，总电解反应为 2H2O 2H2↑+O2↑。 ③丙装置中装 K2SO4 溶液，电解前后溶质的质量不变，实质是电解水，设电解过程中电解水的质量为 x，100 g×10.00%=(100 g−x)×10.47% ， x≈4.5 g 。 n(H2O)= 4.5 g/18 g·mol−1=0.25 mol ， n(O2)=0.125 mol ， V(O2)= 0.125 mol×22.4 L/mol=2.8 L。甲、丙装置实质上均为电解水，故转移电子数相同，且 b 极上生成的气体为 2.8 L。④电解 0.25 mol 水时转移电子的物质的量为 0.5 mol，c 极反应：Cu2++2e− Cu，根据电子守恒知， 析出金属质量 m(Cu)=0.25 mol×64 g/mol=16 g。⑤甲、丙装置中电解的实质是电解水，乙装置中的总反应式 为 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，溶液酸性增强。[来源:学科网 ZXXK] （2）如果铜全部析出，甲装置装有氢氧化钠溶液，乙装置装有硫酸，丙装置装有硫酸钾溶液，仍然能电解， 三个装置都相当于电解水。 【参考答案】（1）①正 ②4OH−−4e− 2H2O+O2↑ ③2.8 L ④16 ⑤碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中 NaOH 的浓度增大 酸性增大，因为在阳极上 OH−参与反应生成 O2，溶液中 H+的浓度增加 酸碱性大小没有变化，因为 K2SO4 是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性 （2）能继续进行，因为乙装置中已转化为 H2SO4 溶液，反应也就变为电解水的反应 图甲中无外接电源，二者必有一个装置是原电池(相当于发电装置)，为电解装置提供电能，其中两个电 极活动性差异大者为原电池装置，即左图为原电池装置，右图为电解装置。图乙中有外接电源，两烧杯均 作电解池，且串联电解，通过的电流相等。 1．串联电解装置，抓住两点：一是电子守恒，即通过各电极的电量相等；二是阴极与阳极相接，以此类推， 同一装置必有阴极和阳极。 2．分析电解装置中的物质，判断电极反应，可根据电极质量的变化，判断电极名称。电源负极与电解池的 阴极相连。 3．根据电解质溶液中的阳、阴离子和离子放电顺序，书写电极方程式。 4．根据电极反应等，判断溶液成分变化以及溶液浓度、酸碱性变化。 11．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池为电源，采用电解法精炼粗银（含 Zn、Cu、Au、Pt 等杂质），装置 如图所示。 下列说法不正确．．．的是 A．Y 极的电极反应式为 Ag+e Ag B．H由交换膜右侧向左侧迁移 C．Pt（1）极发生还原反应 D．消耗 9.0 g 葡萄糖冶炼出 Ag 的质量小于 129.6 g 1．对氧化还原反应的基本概念的考查 （1）氧化还原反应的判断 ①根据氧化还原反应的特征判断，看元素化合价是否发生变化。 ②根据氧化还原反应的本质判断，看电子是否发生转移（得失或偏移）。 （2）分清氧化还原反应的常见类型 ①完全氧化还原型 此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质，参加反应的氧化剂（或还原剂）全部被还原（或 被氧化），有关元素的化合价全部发生变化。 ②部分氧化还原型 此类反应的特点是还原剂（或氧化剂）只有部分被氧化（或被还原），有关元素的化合价只有部分发生 变化。 ③自身氧化还原型 自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间，即同一种物质中的一种元素被氧化，另一种 元素被还原，该物质既是氧化剂，又是还原剂；也可以发生在同一物质的同种元素之间，即同一种物 质中的同一种元素既被氧化又被还原。 ④归中反应型 此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的价态（高价、低价），反应后转化成中间价态。 （3）熟悉氧化还原反应中的概念之间的联系 2．氧化还原反应的基本规律 （1）守恒规律 对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等；还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数 相等；反应前后电荷总数相等（离子方程式）。 （2）邻位转化规律（归中原则） 氧化还原反应中，元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价 只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。如 H2S 与浓硫酸反应时，S 元素的化合 价变化为： 反应方程式为 H2S + H2SO4(浓) S↓+ SO2↑+2H2O。此规律适用于同一元素的不同价态间的氧化还原 反应。一般情况下分别生成中间价态的物质，价态的转化是邻位转化，生成物的化合价一般“只靠拢、不 交叉、不换位”。 （3）强弱规律 氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应，生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。 应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性 较弱的物质，也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。 （4）价态规律 元素处于最高价，只有氧化性（如 Fe3+、KMnO4 中的 Mn+7 等）；元素处于最低价，只有还原性（如 S2−、 I−等）；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性（如 Fe2+、S、Cl2 等）。 应用：判断元素或物质氧化性或还原性的有无。 （5）强者优先规律 若存在多种氧化剂(或还原剂)与一种还原剂(或氧化剂)反应时，氧化性(或还原性)强的先被还原(或氧化)。 如向含有 Ag+、Cu2+的溶液中加入铁粉时，铁粉先与 Ag+反应，当 Ag+完全被还原为 Ag 后，剩余的铁粉 再与 Cu2+反应；向同时含有 Fe2+、Br−、I−的溶液中通入 Cl2 时，由于还原性 I−>Fe2+>Br−，所以 Cl2 先氧 化 I−，I−反应完后，再氧化 Fe2+，当把 Fe2+完全氧化后，最后氧化 Br−。 3．氧化还原反应方程式的配平 （1）氧化还原反应方程式配平的依据 ①化合价升高总数=化合价降低总数。 ②氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。 ③反应前后各元素种类和原子数目不变（质量守恒）。 ④对于离子反应，反应前后电荷守恒。 （2）氧化还原反应方程式配平的步骤 配平分为四步“标价态、列变化、求总数、调化学计量数”，即标出物质中化合价变化的元素的化合价， 列出化合价变化，求升高总数与降低总数的最小公倍数，调整化合价变化的原子的化学计量数，由原子 守恒调整其他物质的化学计量数。 如：Cu + HNO3(浓)→Cu(NO3)2+ NO2↑+ H2O 可得配平后的反应方程式：Cu +4HNO3(浓) Cu(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O。 （3）其他配平技巧和方法 ①逆向配平法 先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。此类方法适用于一种元素的化合价既 升高又降低的氧化还原反应，即歧化反应。 ②零价配平法 如果一种物质中的各元素化合价均发生变化（且无法用常规方法确定化合价），可令该物质中各元素的 化合价均为零，然后计算出各元素化合价的升降值，利用化合价升降相等进行配平。 ③缺项配平法 这类氧化还原反应方程式的特点：反应物或生成物中缺少某一种物质。所缺物质一般为水、酸或碱等， 它们与化合价的升降变化无关。 配平技巧：先配平含变价元素物质的化学计量数，然后根据原子守恒或电荷守恒确定缺项物质，最后 配平其他物质的化学计量数。 若增加的元素是除 H、O 外的非金属元素，未知物一般是相应的酸； 若增加的元素是金属元素，未知物一般是相应的碱； 若反应前后经部分配平后发现两边氢、氧原子不守恒，则未知物一般是水； 离子反应方程式的缺项一般有两种可能：H2O、H+或 H2O、OH−。 4．表示物质燃烧热的热化学方程式书写的注意事项 （1）燃烧热规定了可燃物的物质的量为 1 mol，因此在书写燃烧热的热化学方程式中，应以可燃物的化 学计量数为 1 为标准来确定其余物质的化学计量数。 ：H2(g)十 2 1 O2 (g) H2O(l) ΔH=−285.8 kJ/mol （2）物质的燃烧热要求的是纯物质，不同的可燃物，其燃烧热一般不同。 （3）可燃物完全燃烧，生成的必须是稳定的氧化物。不同元素对应的稳定氧化物是唯一的。 ：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)。 （4）ΔH 的符号为“−”。文字表述燃烧热时，用正值或ΔH 表示。如 CO 的燃烧热为 283.0 kJ/mol， 表示燃烧热的热化学方程式的ΔH 为−283.0 kJ/mol。 5．热化学方程式表示燃烧热和中和热的比较 6．反应热的计算 （1）运用盖斯定律计算反应热 ①运用盖斯定律的技巧——“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化 学方程式。 二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH 的符号。 三调：调整中间物质的化学计量数。 一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH 加起来。 ②运用盖斯定律的三个注意事项 事项一：热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 事项二：热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 事项三：将一个热化学方程式颠倒时，ΔH 的“+、−”随之改变，但数值不变。 （2）根据热化学方程式的反应热计算 计算依据：反应热与反应物中各物质的物质的量成正比。若题目给出了相应的热化学方程式，则按照热化 学方程式与ΔH 的关系计算反应热；若没有给出热化学方程式，则根据条件先得出热化学方程式，再计算 反应热。 （3）根据反应物和生成物的能量计算 ①计算公式：ΔH=生成物的总能量−反应物的总能量。 ②根据燃烧热计算要紧扣反应物为“1 mol”、生成物为稳定的氧化物来确定。Q 放=n(可燃物)×ΔH。 （4）根据反应物和生成物的键能计算 ①计算公式：ΔH=反应物的键能总和−生成物的键能总和。 ②根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如 H2O 分子中含有 2 个共 价键，NH3 分子中含有 3 个共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有 1 mol P4 含有 6 mol P—P 键，1 mol 晶体硅含有 2 mol Si—Si 键，1 mol 石墨晶体中含有 1.5 mol C—C 键，1 mol 金刚石含有 2 mol C—C 键，1 mol SiO2 含有 4 mol Si—O 键等。 7．三池（原电池、电解池、电镀池）的辨析比较 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转化为电能的 装置 将电能转化为化学能的 装置 利用电解原理在某些金 属（或非金属）制品表面 镀上一层其他金属或合 金的装置 装置举例 [来源:学,科,网] 形成条件 （1）两个活动性不同的 电极； （2）电解质溶液（电极 插入其中并与其发生反 应）； （3）形成闭合回路； （4）自发发生的氧化还 （1）与直流电源相连的 两个电极； （2）两电极插入电解质 溶液中； （3）形成闭合回路 （1）镀层金属接电源正 极，镀件接电源负极； （2）电镀液中必须含有 镀层金属离子 原反应 电极名称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属（或 非金属导体及金属氧化 物等） 阳极：与电源正极相连的 电极；阴极：与电源负极 相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电极反应 负极（氧化反应）：金属 原子失电子； 正极（还原反应）：溶液 中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液 中的阴离子失电子，或金 属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液 中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属 电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀 液中阳离子得电子 电子流向 负极 导线 正极 电源负极 导线 阴极； 电源正极 导线 阳极 电源负极 导线 阴极； 电源正极 导线 阳极 离子流向 阳离子向正极移动； 阴离子向负极移动[来源:Z#xx#k.Com] 阳离子向阴极移动； 阴离子向阳极移动 阳离子向阴极移动； 阴离子向阳极移动 1．[2018 北京卷]下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是 A B C D 实验 NaOH 溶 液 滴 入 FeSO4 溶液中 石蕊溶液滴入氯水 中 Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中 热铜丝插入稀硝酸 中 现象 产生白色沉淀，随后 变为红褐色 溶液变红，随后迅速 褪色 沉淀由白色逐渐变 为黑色 产生无色气体，随后 变为红棕色 A．A B．B C．C D．D 2．[2018 江苏卷]下列说法正确的是 A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B．反应 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C．3 mol H2 与 1 mol N2 混合反应生成 NH3，转移电子的数目小于 6×6.02×1023 D．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快 3．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na−CO2二次电池。将 NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和 负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na 2 Na2CO3+C。下列说法错 误的是 A．放电时， 4ClO 向负极移动 B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C．放电时，正极反应为：3CO2+4e− 2 2 3CO  +C D．充电时，正极反应为：Na+ + e− Na 4．[2018 新课标 3 卷]一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2 与 Li+在多孔碳材料电极处生成 Li2O2-x（x=0 或 1）。下列说法正确的是 A．放电时，多孔碳材料电极为负极 B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C．充电时，电解质溶液中 Li+向多孔碳材料区迁移 D．充电时，电池总反应为 Li2O2-x=2Li+（1－ ）O2 5．[2018 北京卷]我国科研人员提出了由 CO2 和 CH4 转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该 历程示意图如下。 下列说法不正确．．．的是 A．生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100% B．CH4→CH3COOH 过程中，有 C―H 键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了 C―C 键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 6．[2017 北京]下列变化中，气体被还原的是 A．二氧化碳使 Na2O2 固体变白 B．氯气使 KBr 溶液变黄 C．乙烯使 Br2 的四氯化碳溶液褪色 D．氨气使 AlCl3 溶液产生白色沉淀 7．[2017 天津]下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 8．[2017 江苏]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列说法不正确．．．的是 ①C(s) + H2O(g) CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol−1 ②CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·mol−1 ③CO2 (g) + 3H2 (g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·mol−1 ④2CH3OH(g) CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·mol−1 A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是 CO2 资源化利用的方法之一 C．反应 CH3OH(g) 1 2 CH3OCH3 (g) + 1 2 H2O(l)的ΔH = 2 d kJ·mol−1 D．反应 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol−1 9．[2017 新课标Ⅲ]全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨 烯的 S8 材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法错误的是 A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4 B．电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性 D．电池充电时间越长，电池中 Li2S2 的量越多 10．下列有关燃烧热与反应热的关系的说法中正确的是 A．燃烧热是反应热的一种类型 B．当一个反应是燃烧反应时，该燃烧反应的反应热就是燃烧热 C．燃烧热不属于反应热，反应热是在 25℃、101 kPa 下测定的，而燃烧反应的温度要高 D．燃烧热是指物质燃烧放出的热量，故表示燃烧热的ΔH > 0 11．下列说法正确的是 A．测定盐酸和 NaOH 溶液反应的中和热时，每次实验均应测量三个温度，即盐酸的起始温度、NaOH 溶液的起始温度和反应后的终止温度 B．HCl 和 NaOH 反应的中和热ΔH=−57.3 kJ·mol−1，则稀 H2SO4 和稀 Ca(OH)2 溶液反应的中和热 ΔH=−2×57.3 kJ·mol−1 C．燃烧热是指在 101 kPa 时可燃物完全燃烧时所放出的热量 D．S(s)+ 3 2 O2(g) SO3(g) ΔH=−315 kJ·mol−1(燃烧热) 12．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+，Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此推断 Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是 A．Sn2+、Fe2+、Ce3+ B．Fe2+、Ce3+、Sn2+ C．Fe2+、Sn2+、Ce3+ D．Ce3+、Fe2+、Sn2+ 13．下表中列出了 25 ℃、101 kPa 时一些物质的燃烧热数据： 物质 C2H6 C2H4 H2 燃烧热/kJ·mol−1 1 559.8 1 411.0 285.8 已知键能 C—C：345.6 kJ·mol−1、C—H：413.4 kJ·mol−1、H—H：436.0 kJ·mol−1。 则下列叙述正确的是 A．C=C 键的键能为 599.4 kJ·mol−1 B．C—C 键的键长小于 H—H 键的 C．2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=−571.6 kJ·mol−1 D．C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) ΔH=−137.0 kJ·mol−1 14．光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存，利用太阳光、CO2、H2O 生成甲醇的光能储存 装置如图所示，制备开始时质子交换膜两侧的溶液质量相等。下列叙述不正确的是 A．n 型半导体为负极 B．X2 为 O2，H+由 b 极向 a 极移动 C．b 极的电极反应式为 CO2+6e-+6H+ CH3OH+H2O D．当制备 32 g 甲醇时，质子交换膜两侧溶液相差 104 g 15．常温下，1 mol 化学键分解成气态原子所需要的能量用 E 表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是 共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E（kJ·mol−1） 436 157 568 432 298 A．432 kJ·mol−1>E(H—Br)>298 kJ·mol−1 B．表中最稳定的共价键是 H—F 键 C．H2(g)→2H(g) ΔH=+436 kJ·mol−1 D．H2(g)+F2(g) 2HF(g) ΔH=−25 kJ·mol−1 16．如图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是 A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化 B．曲线Ⅱ可表示反应 2KClO3 2KCl+3O2↑的能量变化 C．该反应不需要加热就能发生 D．该反应的ΔH=E2−E1 17．Na2S2O3 是重要的化工原料，用途很广，其还原性较强，在溶液中易被 Cl2 氧化成 2 4SO  ，常用作脱氯剂， 主要用于治疗氰化物中毒。工业上可利用反应 Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2 制取 Na2S2O3，下 列说法正确的是 A．Na2S2O3 只有还原性 B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2∶1 C．每生成 1 mol Na2S2O3，转移 4×6.02×1023 个电子 D．标准状况下，每吸收 4 mol SO2 就会放出 22.4 L CO2 18．甲中盛有 0.1 mol/L 稀硫酸，乙中盛有 0.1 mol/L CuCl2 溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，下列说 法不正确的是 A．甲为原电池，乙为电解池 B．甲装置给乙装置提供电能 C．当甲中产生 0.1 mol 气体时，乙中产生气体的物质的量也为 0.1 mol D．一段时间后，甲中溶液的 pH 增大 19．如图是某二次电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池反应为 Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2。 下列有关说法正确的是 A．放电时的氧化反应和充电时的还原反应属于可逆反应 B．在电池放电过程中溶液的 pH 增大 C．K 与 N 连接时，能量由化学能转化为电能，溶液中的 OH−向正极区移动 D．K 与 M 连接时，所用电源的 a 极为负极，阳极附近的 pH 逐渐增大 20．乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列 问题。 （1）乙烷的燃烧热ΔH =_____________kJ/mol。 （2）等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量_______(填“多”或“少”)。 （3）根据上图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：______________________ 。 （4）二氧化碳是主要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时选择__________(填“乙烷”或“二 甲醚”)作为燃料产生的 CO2 较少。 21．为实现废旧普通干电池中锌与 MnO2 的同时回收，某研究小组设计了如图 1 所示的工艺流程和如图 2 所示的实验探究装置。 图 1 图 2 回答下列问题： （1）普通锌锰干电池放电时被还原的物质是__________，用离子方程式解释其被称为“酸性”电池的原 因：____________________。 （2）稀硫酸酸浸时发生的主要反应的化学方程式为______________________________；粉碎的重要作 用是____________________。 （3）燃料电池的优点是______________________________，图 2 是将两个甲烷燃料电池串联后作为电 源，负极的电极反应为____________________。 （4）闭合开关 K 后，铝电极上的产物是__________，一段时间后阳极附近溶液的 pH_______ (填“增大”、 “不变”或“减小”)，电解 ZnSO4、MnSO4 的混合溶液的总反应方程式为__________________。 （5）假定燃料电池中的化学能完全转化为电能，负极每消耗 2.24 L(标准状况)CH4，电解池中回收制得 19.5 g 单质 Zn，电解池的能量利用率为__________。 ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________