专题06 化学反应与能量（复习讲义）（原卷版及解析）

5/74专题06化学反应与能量目录01析·考情精解 02构·知能架构 03破·题型攻坚 26902题型一反应热与热化学方程式 真题动向高考化学中，反应热和热化学方程式是必考重点，命题趋势主要集中在‌热化学方程式的书写与判断‌、‌反应热的计算，以人们普遍关注的社会问题为切入点，与‌盖斯定律结合、与真实应用情境结合。必备知识知识1化学反应的热效应知识2反应热的计算方法知识3热化学方程式书写关键能力能力1能量变化能垒图的突破策略能力2热化学方程式书写及正误判断命题预测考向1反应过程中的能量变化考向2能量变化图象题型二盖斯定律及应用 真题动向盖斯定律常融入真实情景，如工业生产、能源利用等，考查学生应用知识解决实际问题的能力。选择题和非选择题均有涉及，如通过能量变化图、键能等创设情景，需掌握虚拟路径法、加合法等解题模型，注重在真实情境中理解物质转化及其能量关系。通过分析建模、实验验证等应用盖斯定律。必备知识知识1盖斯定律知识2盖斯定律应用关键能力应用盖斯定律解题步骤命题预测考向1利用盖斯定律计算反应热考向2盖斯定律综合应用题型三原电池原理及应用 真题动向高考中以选择题为主，以新型电源和生产生活、科学实验、物质制备等为背景，考查电极的判断、离子或电子的移动方向、电子转移数目的判断和电极反应式的书写等。必备知识知识1原电池的工作原理知识2“五类”依据判断原电池电极知识3“三步”突破原电池电极反应式的书写知识4解答新型化学电源的步骤关键能力能力1原电池的工作原理能力2电极反应式的书命题预测考向1原电池的工作原理考向2新型电源题型四电解原理及应用 真题动向电解原理应用往往以实际化工生产过程为问题情境，以电化学基础知识为载体，将制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜，提高抗腐蚀性等巧妙融合于试题之中，考查考生对知识的应用能力。必备知识知识1惰性电极电解电解质溶液的产物判断知识2“五类”依据判断电解池电极知识3电解原理的应用知识4“串联”类装置的解题流程关键能力能力1电化学题解题策略能力2“串联”类装置的解题流程命题预测考向1电解法制备物质考向2应用电解原理消除污染题型五金属的腐蚀与防护 真题动向以生产生活中的真实情境为载体，考查金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。必备知识知识1金属腐蚀两种类型比较知识2金属电化学保护的两种方法关键能力金属腐蚀与防护解题步骤命题预测考向1金属的腐蚀考向2金属的防护命题轨迹透视试题可能以我国前沿科技成果为素材，会以真实生活与科技场景为载体，通过贴近实际的素材创设问题情境，将现代科技、环境保护等元素融入题目设计，既体现化学学科服务社会的实用价值，又引导学生关注科技成就与可持续发展，激发学生科学探究精神与社会责任感。同时，试题也会以工业生产与环境保护中的实际问题为切入点，引导学生运用化学知识分析解决资源循环利用中的难题，树立可持续发展理念。考点频次总结考点2025年2024年2023年化学反应与能量的变化福建卷T5，4分河南卷T10，3分海南卷T8，2分浙江1月卷T11，3分2025·天津卷T11，3分北京卷T10，3分河北卷T12，3分重庆卷T12，3分北京卷T11，3分海南卷T16(2)安徽卷T17(1)甘肃卷T17(1)广东卷T19(3)湖北卷T19(1)四川卷T18(1)陕晋宁青卷T17(1)海南卷T8，2分重庆卷T13，3分江苏卷T5，3分福建卷T14(1)江西卷T16(2)安徽卷T17(1)广西卷T17(1)海南卷T7，2分浙江1月卷，14，2分原电池原理及应用辽吉黑内卷T13，3分四川卷T14，3分)江西卷T9，3分重庆卷T10，3分甘肃卷T12，3分广东卷T16，4分广东卷T14，4分江苏卷T8，3分浙江1月卷T12，3分湖北卷T15，3分山东卷T12，4分北京卷T3，3分江苏卷T8，3分安徽卷T11，3分福建卷T9，4分全国甲卷T6，6分全国新课标卷T6，6分河北卷T13，3分广西卷T1，3分江西卷T11，3分全国乙卷T12，6分全国新课标卷T10，6分浙江6月卷T13，2分海南卷T8，2分电解原理及应用陕晋宁青卷T13，3分河南卷T12，3分海南卷T13，4分北京卷T14，3分全国新课标卷T4，6分湖南卷T9，3分福建卷T9，4分河北卷T10，3分云南卷T11，3分)重庆卷T9，3分山东卷T13，4分海南卷T13，4分贵州卷T11，3分广东卷T16，3分甘肃卷，7，3分湖北卷，14，3分辽吉黑卷，12，3分广东卷，5，2分浙江1月卷，13，3分浙江6月卷，13，3分浙江1月卷T11，2分湖北卷T10，3分辽宁卷T7，3分辽宁卷T11，3分全国甲卷T12，6分山东卷T11，3分北京卷T5，6分广东卷T16，3分金属的腐蚀与防护广西卷T11，3分广东卷T5，2分浙江1月卷T13，3分浙江6月卷，13，3分2026命题预测化学反应的热效应的考查，一是在选择题中单独设题，考查反应中的能量变化、反应热的比较及盖斯定律的计算；二是在选择题中某一选项出现，多与图像分析相结合；三是在填空题中考查，考查盖斯定律的计算或结合盖斯定律的热化学方程式的书写。电化学知识是每年必考，大多是选择题，个别省份除了有选择题，还会有二卷的填空题。题干大多以前沿的电化学研究成果为情境，设问方式“大同小异”。预计2026年仍保持这种命题趋向。题型一反应热与热化学方程式1．(2025·福建卷，5，4分)在25℃、光照条件下，Cl2产生氯自由基，引发丙烷一氯代反应：i．CH3CH2CH3(g)＋Cl2(g)=CH3CHClCH3(g)＋HCl(g)ΔH1ii．CH3CH2CH3(g)＋Cl2(g)=CH3CH2CH2Cl(g)＋HCl(g)ΔH2反应体系中产物n(2-氯丙烷)：n(1-氯丙烷)=3:2。下列说法错误的是()A．活化能：反应i<反应iiB．丙烷中的键能：-CH3的C-H的C-HC．当丙烷消耗2mol时上述反应体系的焓变为ΔH1+ΔH2D．相同条件下正丁烷与Cl2发生一氯代反应，产物n(2-氯丁烷)：n(1-氯丁烷)命题解读新情境：本题通过丙烷氯代反应的机理和产物比例数据，考查活化能与反应速率的关系、化学键键能与反应选择性的关系、反应焓变的计算依据以及同类反应的规律迁移。新考法：本题以自由基反应机理这一现代化学重要理论为背景，考查考生从宏观产物比例出发，深入微观世界分析反应过程(活化能、键能)的能力。体现了化学反应动力学与热力学在理解与预测反应结果中的指导作用。新角度：根据产物比例推断反应速率快慢，进而比较活化能大小；理解键能是决定反应区域选择性的内在因素；识别焓变计算中的陷阱，明确焓变与反应路径和物质量的关系；将从丙烷反应中总结出的规律(二级碳氢键更活泼)迁移应用到正丁烷的反应中。2．(2025•河南卷，10，3分)在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)＋H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，*CH3CH2CH3+2*H→CH3CH=CH2(g)＋H2(g)中部分进程已省略)。下列说法正确的是()A．总反应是放热反应B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定D．①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3CH2CH3→*CH3CH=CH3+*H命题解读新情境：以丙烷脱氢反应进程能量变化图为载体，涉及反应热效应、平衡常数影响因素、催化剂作用、反应决速步骤等内容，要求考生理解反应原理并判断说法。新考法：石油化工领域中丙烯生产至关重要，试题引导考生运用反应原理分析丙烷脱氢制丙烯过程，体会化学在工业生产中的应用价值，培养工程思维，体现化学学科在工业领域的实用性。新角度：本题目的在于实现课程标准中“能分析化学科学在开发利用自然资源等方面的价值和贡献”，理解能量变化与反应进程关系，能分析催化剂作用机制，增强考生认识化学原理的重要应用。3．(2025·海南卷，8，2分)等温等压下，CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH。此反应放出的热用于火力发电，能量转化效率为。下列说法错误的是()A．该反应ΔSB．产物为H2O(g)时，反应放出的热量减少C．该反应在燃料电池模式下进行，反应焓变为，D．该反应在燃料电池模式下做电功，转化效率为，4．(2025·浙江1月卷，11，3分)下列说法正确的是()A．常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象，则反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)在该条件下不自发B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小C．CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)ΔH，则正反应的活化能大于逆反应的活化能D．Na(s)+12Cl2(g)=NaCl(s)ΔH1Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s)ΔH2，则Na(s)+12Cl2(g)=Na+(g)+Cl−5．(2025·天津卷，11，3分)下图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是()A．BaO和足量的水B．Al和足量的NaOH溶液C．ZnO和足量的稀硫酸D．KOH溶液和足量的稀盐酸6．(2025•北京卷，10，3分)乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3)的过程示意图如下。下列说法不正确的是()A．①中反应为4CH3COOH+O2+2Pd→2Pd(CH3COO)2+2H2OB．②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中，有σ键断裂与形成C．生成CH2=CHOOCCH3总反应的原子利用率为100%D．Pd催化剂通过参与反应改变反应历程，提高反应速率7．(2025•河北卷，12，3分)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应Ga2O3(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下：下列说法错误的是()A．反应ⅰ是吸热过程B．反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69eVC．反应ⅲ包含2个基元反应D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中7．(2024·海南卷，8，2分)已知298K，101kPa时，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝-571.6kJ·mol−1，H2的临界温度(能够液化的最高温度)为，下列说法错误的是()A．氢气燃烧热ΔH＝-285.8kJ·mol−1B．题述条件下2molH2和1molO2，在燃料电池中完全反应，电功+放热量=571.6kJC．氢能利用的关键技术在于安全储存与运输D．不同电极材料电解水所需电压不同，产生2gH2(g)消耗的电功相同8．(2024·重庆卷，13，3分)二氧化碳甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学方程式有：①CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝+247kJ·mol−1②CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)ΔH2＝-131kJ·mol−1③CO2(g)＋2H2(g)C(s)＋2H2O(g)ΔH3＝-90kJ·mol−1已知H-H键能为akJ·mol−1，键能为bkJ·mol−1，键能为ckJ·mol−1，则CO(g)中的碳氧键键能(单位：kJ·mol−1)为()A．B．C．D．知识1焓变名称类别反应热燃烧热中和热ΔH正负放热：ΔH＜0吸热：ΔH＞0ΔH＜0ΔH＜0单位kJ·mol－1kJ·mol－1kJ·mol－1反应条件一定压强下101kPa酸碱的稀溶液反应物的量不限量1mol可燃物(O2不限量)可能是1mol也可能不是生成物的量不限量不限量水是1mol主要影响因素反应的温度与压强；反应物的量；物质的状态；反应的限度与反应物性质有关与酸碱强弱有关，与反应物的量无关相互关系燃烧热、中和热是反应热的一种特例。热化学方程式判断四查一查是否标明物质的聚集状态[(s)、(l)、(g)]，有同素异形体的固体必须注明物质状态。二查ΔH的“＋”、“－”是否与吸热、放热一致。三查ΔH的数值是否与方程式中的物质的化学计量数(代表物质的量可为分数)相一致。四查ΔH的单位是否是kJ·mol－1。特别提醒①燃烧热一是可燃物为1mol，二是产物是稳定的氧化物(H2O为液态，碳为CO2)②催化剂不改变ΔH的大小，对放热反应若反应物是气态时比在固态时放出热量多③在比较ΔH大小时，要区别正与负，若为放热反应，放热越多，则ΔH越小；若为吸热反应，吸收热量越多，ΔH越大知识2热化学方程式书写【易错警示】(1)注明反应的温度和压强(25℃、101kPa下进行的反应可不注明)。(2)注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。(3)热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成分数。(4)热化学方程式中不用“↑”和“↓”。(5)由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。能力1能量变化能垒图的突破策略通览全图，理清坐标含义能量变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反应的活化能细看变化，分析各段反应仔细观察曲线的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量降低的为放热综合分析，作出合理判断综合整合各项信息，紧扣题目要求，作出合理判断。如利用盖斯定律将各步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，不改变反应的反应热，也不会改变反应物的转化率能力2热化学方程式书写及正误判断考向1反应过程中的能量变化1．(2026·河北邯郸高三联考)减少CO2排放，捕集并利用CO2是我国能源领域的一个重要战略方向。在一定温度和压强下，以CO2、H2为原料制备二甲醚的主要反应如下：①CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝+41.2kJ·mol−1；②3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)ΔH2＝-245kJ·mol−1；③2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH3下列说法错误的是()A．反应①的反应物总能量低于生成物总能量B．反应②中形成新化学键释放的总能量大于破坏旧化学键吸收的总能量C．反应③能表示其在标准状况下的热化学方程式D．反应③的ΔH3=-121.4kJ•mol-12．已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-802.3kJ·mol-1②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH2=-184.6kJ·mol-1③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3=-110.5kJ·mol-1④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH4=-197.8kJ·mol-1下列说法正确的是()A．CH4的燃烧热ΔH为—802.3kJ·mol-1B．1molC完全燃烧放出的热量大于110.5kJC．1gH2在Cl2中完全燃烧放出184.6kJ的热量D．一定条件下，2molSO2与足量O2充分反应放出197.8kJ的热量3．燃烧热指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，如C转化为CO2(g)、H2转化为H2O(l)。已知丙烷的燃烧热ΔH＝-2219.9kJ·mol-1，下列有关丙烷的说法正确的是()A．丙烷的燃烧反应中，反应物的焓小于生成物的焓B．C3H8(g)＋7O2(g)=6CO(g)＋8H2O(l)ΔH＝-4439.8kJ·mol-1C．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝-2219.9kJ·mol-1D．甲烷的燃烧热ΔH＝-890kJ·mol-1，等质量的甲烷、丙烷完全燃烧甲烷放出的热量多4．在25℃和101kPa下，2gH2燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，则下列热化学方程式中书写正确的是A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH=-142.9kJ/mol B．H2(g)+O2(g)=H2O(l)

ΔH=-285.8kJ/molC．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=-571.6kJ/mol D．H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH=+285.8kJ/mol5．根据以下热化学方程式，ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是()A．Br2(g)+H2(g)=2HBr(g)ΔH1，Br2(l)+H2(g)=2HBr(g)ΔH2，则有ΔH1<ΔH2B．2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH1，2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH2，则有ΔH1>ΔH2C．4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH1，4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH2，则有ΔH1<ΔH2D．C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1，C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2，则有ΔH1<ΔH26．以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时，第一步就需要将CO2转化为甲醇。已知：①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-90.5kJ/mol②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.1kJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-483.6kJ/mol下列说法不正确的是()A．若温度不变，反应①中生成1molCH3OH()时，放出的热量大于90.5kJB．CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.4kJ/molC．通过电解制H2和选用高效催化剂，可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变D．以CO2和H2O为原料合成甲醇，同时生成O2，该反应需要吸收能量考向2能量变化图象7．【能量变化与图象结合】(2026·北京西城高三期中)化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺是能源研究领域的重要课题。下列说法正确的是()A．图1反应若使用催化剂，既可以改变反应路径，也可以改变其B．图2中若的状态为气态，则能量变化曲线可能为①C．图3中的反应为吸热反应，所以需要加热才能进行D．由图1、图2和图3可知，

8．(2026·河南新未来联合测评高三联考)利用甲烷与水蒸气重整反应可制备氢气：CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，其反应过程和能量变化如图所示(图中所有物质均为气态)。下列说法中正确的是()A．根据图像无法判断该过程是吸热反应还是放热反应B．根据图像可推知该反应需要在加热和催化剂条件下才能发生C．恒温恒容条件下，反应容器内压强不再变化时反应已达限度D．CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝+(E2-E1)kJ·mol−19．【25年河北卷T2改编】氮化镓()是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应Ga2O3(s)＋2NH3(g)2GaN(s)＋3H2O(g)制备。反应历程(代表过渡态)如图所示，下列说法错误的是()A．反应i是吸热过程B．反应ii中脱去H2O(g)步骤的活化能为C．反应iii包含总反应的决速步D．改用更高效的催化剂，NH3的平衡转化率会增大10．(2026·贵州六盘水一模)丙烯是重要的化工原料，可用丙烷在催化剂a或b作用下发生脱氢反应制备，总反应方程式为CH3CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)＋H2(g)，反应进程中相对能量变化如图所示[表示吸附态，中部分进程已省略]。下列说法正确的是()A．总反应是放热反应B．其他条件相同时，催化剂a或b对丙烯的平衡产率无影响C．与催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态较不稳定D．①转化为②的进程中，决速步骤为变化11．(2026·新疆兵地高中示范校高三期中)ShyamKattle等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用•标注，Ts表示过渡态。下列有关说法错误的是()A．物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热过程B．形成过渡态Ts1的活化能为2.05eVC．前三步历程中有极性键和非极性键的断裂以及极性键的形成D．反应历程中能量变化最大的反应方程式为：12．化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示。下列说法错误的是A．过程①、②均放出热量B．光照和点燃条件下的反应热是相同的C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH＝－183kJ·mol－1D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量题型二盖斯定律及其应用1．(2025·重庆卷，12，3分)肼(N2H4)与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应：①2N2H4(g)+3N2O(g)=4N2(g)＋3H2O(l)ΔH1＝akJ·mol−1②N2O(g)+3H2(g)=N2H4(l)＋H2O(l)ΔH12＝bkJ·mol−1③N2H4(l)＋9H2(g)+4O2(g)=2NH3(g)＋8H2O(l)ΔH3＝ckJ·mol−1则反应N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的ΔH(kJ·mol−1)为()A．B．C．D．命题解读新情境：本题考查热化学方程式的计算，要求考生能够根据已知反应的热化学方程式计算目标反应的反应热。新考法：本题以肼与氧化剂的反应为载体，考查考生对热化学方程式的理解和计算能力。这体现了热化学方程式在化学反应能量变化分析中的重要性。新角度：新人教版化学教材中对热化学方程式的计算有系统的讲解，包括反应热的计算方法和盖斯定律的应用等，这就要求掌握热化学方程式的计算方法，能够根据已知反应的热化学方程式计算目标反应的反应热。同时，需要具备对热化学方程式进行综合分析的能力。2．(2025•北京卷，11，3分)为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。下列说法不正确的是()A．NaCl固体溶解是吸热过程B．根据盖斯定律可知：a+b=4C．根据各微粒的状态，可判断a＞0，b＞0D．溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关命题解读新情境：本题能离子化合物(NaCl)溶解过程的分步能量模型为载体，要求分析判断热效应、盖斯定律应用、作用力与能量关系。新考法：氯化钠的溶解过程涉及物质的微观粒子间作用力的变化和能量的转换，是化学热力学的重要内容。本题通过设想氯化铵固体溶于水的两步实现过程，考查学生对溶解过程能量变化的理解和盖斯定律的应用能力。旨在引导学生从能量角度深入理解物质的溶解过程，培养学生的能量观念和分析能力。新角度：解题过程中，要理解氯化铵溶解过程中的离子键断裂和离子扩散过程，能够运用盖斯定律分析溶解过程中的能量变化关系，能够根据微粒间作用力的强弱解释溶解过程的能量变化。将宏观现象与微观粒子运动相结合，进行能量分析。3．(2025·海南卷，16)石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料，经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式：Ⅰ．6S(s)+3Ca(OH)2(s)2CaS2(aq)+CaS2O3(aq)+3H2O(l)ΔH1(2)已知：Ⅱ．6S(s)+6OH-(aq)2S22-(aq)+S2O32-(aq)+3H2O(l)ΔH2Ⅲ．Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH3所以ΔH1=(写表达式)。4．(2025·安徽卷，17)I．通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应：①HCOOH(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝+26.3kJ·mol−1②HCOOH(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝-14.9kJ·mol−1(1)反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＝kJ·mol−1。5．(2025•甘肃卷，17)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应：反应1：C2H2(g)＋H2(g)C2H4(g)ΔH1＝-175kJ·mol−1(25℃，101kPa)反应2：C2H2(g)＋2H2(g)C2H6(g)ΔH2＝-312kJ·mol−1(25℃，101kPa)(1)25℃，101kPa时，反应C2H4(g)＋H2(g)C2H6(g)的ΔH＝kJ·mol−1。6．(2025•广东卷，19)钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。(3)以TiCl4为原料可制备TiCl3。将5.0molTiCl4与10.0molTi放入容积为V0L的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。编号过程ΔH(a)Ti(s)＋TiCl4(g)=2TiCl2(s)ΔH1(b)TiCl4(g)+TiCl2(s)2TiCl3(g)+200.1kJ·mol−1(c)Ti(s)＋3TiCl4(g)4TiCl3(g)+132.4kJ·mol−1(d)TiCl3(g)TiCl3(s)ΔH2①ΔH1=kJ·mol−1。7．(2025•陕晋宁青卷，17)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：I．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)ΔH1＝+101kJ·mol−1II．CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)ΔH2=-166kJ·mol−1III．CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝+41kJ·mol−1(1)计算MgCO3(s)＋4H2(g)=MgO(s)+CH4(g)＋2H2O(g)ΔH4＝kJ·mol−18．(2025•湖北卷，19)CaH2(s)粉末可在较低温度下还原Fe2O3(s)。回答下列问题：(1)已知一定温度下：CaH2(s)+6Fe2O3(s)=Ca(OH)2(s)+4Fe3O4(s)ΔH1＝mkJ·mol−12CaH2(s)+Fe3O4(s)=2Ca(OH)2(s)+3Fe(s)ΔH2＝nkJ·mol−1则3CaH2(s)+2Fe2O3(s)=3Ca(OH)2(s)+4Fe(s)的ΔH3=kJ·mol−1(用m和n表示)。9．(2025·四川卷，18)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行：①HCHO(g)＋CO(g)+H2(g)=HOCH2CHO(l)②HOCH2CHO(l)+H2(g)=HOCH2CH2OH(l)已知：为物质生成焓，反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。物质HCHO(g)CO(g)H2(g)HOCH2CH2OH(l)-116-1110-455回答下列问题：(1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为，ΔS0(填“>”“<”或“=”)，反应在(填“高温”或“低温”)自发进行。知识1盖斯定律(1)内容：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。(2)特点：在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，而与反应的途径无关。反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。知识2盖斯定律应用方法温馨提醒(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。(2)反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。(3)通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。(5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。能力应用盖斯定律解题步骤考向1利用盖斯定律计算反应热1．(2026·浙江省Z20联盟高三一模)油气开采、石油化工、煤化工等工业废气中普遍含有H2S，需要回收处理H2S并加以利用。查阅文献知，对H2S的处理有多种方法。(1)克劳斯工艺。已知反应：反应I：2H2S(g)＋3O2(g)2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝-1306kJ·mol−1反应II：4H2S(g)＋2SO2(g)3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝+94kJ·mol−1①反应III：2H2S(g)＋O2(g)S2(g)＋2H2O(g)ΔH＝__________kJ·mol−12．(2025·浙江省温州市高三一模)将硫化氢分解使其转化成氢气和硫具有非常重要的工业意义。H2S(g)分解反应：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)ΔH1＝+170kJ·mol−1(1)已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝-241.8kJ·mol−1计算2H2S(g)＋O2(g)2H2O(g)＋S2(g)ΔH3=kJ·mol−1。3．(2025·浙江省宁波市高三二模)烟气中SO2的去除及回收是一项重要的研究课题。一定条件下，用CO与高浓度烟气中SO2反应回收硫，发生如下反应：反应1：4CO(g)＋2SO2(g)S2(g)＋4CO2(g)ΔH。(2)已知CO和S2(g)的标准燃烧热(ΔH)为：-283kJ/mol、-722kJ/mol，计算反应1的ΔH=kJ/mol。4．(2025·浙江省桐乡市三模)“双碳”背景下，以CO2为原料合成CH3OH、H2C2O4等原料有重要的意义。涉及到的反应如下：已知如下热化学方程式：反应ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝+41.2kJ·mol−1反应ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2=-49.41kJ·mol−1反应ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3(1)计算：ΔH3=kJ·mol−1。考向2盖斯定律综合应用5．【25年北京卷T11改编】物质溶解包括两个过程：①溶质分子或离子的离散；②溶质分子或离子和溶剂分子进行新的结合，即溶剂化过程。NaCl固体溶于水过程示意图如下。下列说法错误的是()A．a＞4B．ΔH1+ΔH2=ΔH3C．溶剂化过程是吸热过程D．溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是()A．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)

ΔH=ΔH1-ΔH2B．1molC(石墨)和1molC(金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，前者放热多C．ΔH5=ΔH1-ΔH3D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关7．【逻辑思维与科学建模】2mol金属钠和lmol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是()A．原子失电子为吸热过程，相同条件下，K(s)的(△H2'＋△H3')<Na(s)的(△H2＋△H3)B．△H4的值数值上和Cl－Cl共价键的键能相等C．△H2＋△H3＋△H4＋△H5>－(△H6＋△H7)D．2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s)在较低温度下自发进行8．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)ΔH=akJ·mol-1②H3O＋(aq)+OH-(aq)=2H2O(l)ΔH=bkJ·mol-1③HF(aq)＋H2O(l)H3O＋(aq)＋F-(aq)ΔH=ckJ·mol-1④F-(aq)＋H2O(l)HF(aq)＋OH-(aq)ΔH=dkJ·mol-1已知：a＜b＜0，下列说法正确的是()A．HF的电离过程吸热B．c=a-b，c＜0C．c>0，d＜0D．d=b＋c，d＜09．已知[ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已省略，且ΔH2＞ΔH5]：下列说法正确的是()A．ΔH1＞0 B．ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热C．ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D．稳定性：正丁烷>异丁烷10．天然气使用前需要脱硫，发生下列反应：①H2S(g)＋O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)△H1②2H2S(g)＋SO2(g)=S2(g)＋2H2O(g)△H2③H2S(g)＋O2(g)=S(g)＋H2O(g)△H3④2S(g)=S2(g)△H4则△H4的正确表达式为()A．△H4=(△H1＋△H2-3△H3) B．△H4=(3△H3-△H1-△H2)C．△H4=(△H1-△H2＋3△H3) D．△H4=(△H1-△H2-3△H3)11．在一定条件下，Xe(g)与F2(g)反应生成XeFn(g)(n=2，4，6)的平衡气体。时主要为XeF6(g)，时主要为XeF4(g)，高温时生成XeF2(g)。其变转化关系如下：下列说法不正确的是()A．ΔH1＜0，ΔH5＜0B．ΔH5-ΔH4=ΔH3C．ΔH3＞0D．ΔH4-ΔH6=ΔH1-ΔH312．(2025·陕西省部分学校高三质检)生成热是指由标准状况(101kPa，273K)下最稳定单质生成标准状况下单位物质的量的化合物的热效应或焓变(ΔH)。最稳定的单质的标准生成热规定为零。几种含锡物质的生成热如图所示。下列叙述错误的是()A．其他条件相同，最稳定的是Sn(s)B．Sn(s)+(g)=Sn(g)ΔH＝-146.4kJ·mol−1C．Sn(s)+Sn(s)=2Sn(s)ΔHD．最稳定的在氧气中燃烧生成30.2gSn(s)时放出的热量为116.14kJ13．相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示，下列推理错误的是()A．2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B．＞，说明分子中交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C．3＞，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D．由图示可知，苯分子具有特殊稳定性题型三原电池原理及应用1.(2025•辽吉黑内卷，13，3分)一种基于Cu2O的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是()A．放电时Na+向b极迁移B．该电池可用于海水脱盐C．a极反应：Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+D．若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力命题解读新情境：本题以储氯电池装置为载体，考查电化学原理、电池反应和电极过程分析，包括电池正负极判断、电极反应式书写以及电池中物质迁移和转化规律的理解。新考法：本题以储氯电池装置为载体，考查考生对电化学原理的理解和应用能力，培养考生对新能源技术的兴趣和认识，新角度：电化学原理在能源存储与转换中有广泛应用。需要能根据电池装置图和相关描述判断电池的正负极，写出电极反应式，理解电池中的物质迁移和转化规律，会分析电池的储氯能力和应用场景。2．(2025·四川卷，14，3分)最近，我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的NO3-为NH3，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3-逐步还原为NH3。下列说法错误的是()A．放电时，负极区游离的OH-数目保持不变B．放电时、还原1.0molNO3-为NH3，理论上需要8.0mol氢原子C．充电时，OH-从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区D．充电时，电池总反应为4[Al(OH)4]-=4Al+6H2O+4OH-+3O2↑命题解读新情境：本题以可充电电池为切入口，结合应用电化学知识处理污水，涉及原电池和电解池中电极反应的判断、离子交换膜的作用、电池总反应的判断等内容，需要考生掌握电化学的基本原理和相关反应的书写方法，并能运用其分析和判断电化学装置中的各步变化。新考法：电化学技术在能源转化和环境保护领域具有广泛应用，本题以我国科学工作者制备的电催化剂与金属铝组装成的可充电电池为背景，考查考生对电化学知识的掌握情况，体现了化学在新能源开发和环境保护方面的重要贡献，有助于引导考生关注电化学领域的最新研究进展，培养其运用化学知识解决能源和环境问题的能力。新角度：解题过程中，要理解原电池和电解池的工作原理，能够正确书写电极反应式，判断离子交换膜的作用以及电池总反应的合理性，考查了考生的电化学知识和分析判断能力。3．(2025·江西卷，9，3分)我国学者设计了一种新型去除工业污水重金属离子的电池(如图)。下列说法错误的是()已知：为铜基普鲁士蓝(Cu[Fe(CN)6]0.67·nH2O)A．中的铁为价B．交换膜为阴离子交换膜C．洗脱目的是去除电极吸附的D．溶液可电解再生电池负极4．(2025·重庆卷，10，3分)下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。下列叙述正确的是()A．放电时，M极为正极B．放电时，N极上反应为Ag+Cl--e-=AgClC．充电时，消耗4molAg的同时将消耗1molSb4O5Cl2D．充电时，M极上反应为Sb4O5Cl2+12e-+10H+=4Sb+Cl-+5H2O5．(2025·甘肃卷，12，3分)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(pH=8.2)电解系统(如下图)。以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是()A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率B．在外电路中，电子从电极1流向电极4C．电极3的反应为：4OH--4e-=O2↑＋2H2OD．理论上，每通过2mol电子，可产生1molH26．(2025•广东卷，16，4分)某理论研究认为：燃料电池(图b)的电极Ⅰ和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c，其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上()A．负极反应的催化剂是ⅰB．图a中，ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最低C．电池工作过程中，负极室的溶液质量保持不变D．相同时间内，电极Ⅰ和电极Ⅱ上的催化循环完成次数相同7．(2025•广东卷，14，4分)一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极材料每转移1mol电子，对应的理论容量为26.8A·h。下列说法错误的是()A．充电时Ⅱ为阳极B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低C．放电时负极反应为：D．充电时16gS能提供的理论容量为26.8A·h8．(2025·江苏卷，8，3分)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为。下列说法正确的是()A．电极a上发生氧化反应生成O2B．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0.01mol电子，电极b上产生0.01molH29．(2025·浙江1月卷，12，3分)一种可充放电Li－O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q(消耗1molO2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是()A．熔融盐中LiNO3的物质的量分数影响充放电速率B．充放电时，Li＋优先于K+通过固态电解质膜C．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2-转化为O22-D．充电时，锂电极接电源负极10．(2025•湖北卷，15，3分)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动→→→→实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是()A．阴极反应为[Fe(H2O)6]3++e-=[Fe(H2O)6]2+B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H2O)6]2+比[Fe(H2O)6]3+稳定C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]2+和[Fe(H2O)6]3+离子结构的改变11．(2025•山东卷，12，4分)全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是()A．隔膜为阳离子交换膜B．放电时，a极为负极C．充电时，隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小D．理论上，Fe3+每减少1mol，Fe2+总量相应增加2mol知识1原电池的工作原理原电池解题模型可逆电池模型解题关系图示解题模型例：xMg＋Mo3S4eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))MgxMo3S4。知识2“五类”依据判断原电池电极判断依据电极电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象负极活泼金属氧化反应流出阴离子移向电极质量减小正极不活泼金属或非金属还原反应流入阳离子移向电极增重或质量不变知识3“三步”突破原电池电极反应式的书写第一步：分析氧化还原反应根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物质及电子得失数目第二步：注意电解质溶液环境分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反应，写出电极反应式第三步：合并正、负电极反应调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子，得出总反应式知识4解答新型化学电源的步骤(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。(4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。能力1原电池的工作原理能力2电极反应式的书写考向1原电池的工作原理1．某小组利用下列装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是()A．X和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极B．X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大C．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Cu极质量减轻D．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Zn极质量减轻2．(2025·浙江省温州市三模)铝-空气电池、Mg-AgCl电池，均以海水为电解质溶液。下列叙述中正确的是()A．单位质量的负极输出电量：铝-空气电池Mg-AgCl电池B．两种电池均是二次电池C．铝-空气电池负极反应式：Al+3OH--3e-=Al(OH)3D．两电池放电时，均是H2O在正极被还原3．(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)已知水中溶解氧随含盐量的增加而递减。下图为某实验小组探究铁片(含杂质)吸氧腐蚀的示意图：下列说法正确的是()A．闭合K1时，电极A为正极，发生还原反应B．闭合K2时，电极C的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-C．断开K2时，铁片D比闭合时的腐蚀更严重D．为增强铁锅的防护，应在洗净擦干的锅里加适量食盐水4．(2025·浙江省台州市高三一模)1836年，英国化学家JohnFredericDaniell制成了第一个如图所示的双液电池，标志着化学电池进入生产和生活中。已知反应：Zn(s)-2e-Zn2＋(aq)K1Cu(s)-2e-Cu2+(aq)K2K为反应在常温下的平衡常数。下列说法不正确的是()A．K1K2B．盐桥中K+向CuSO4溶液移动C．若将盐桥换成铜棒，电流计不会发生偏转D．若向CuSO4溶液中加入适量CuSO4固体，电流计偏转程度增大5．某化学兴趣小组设计如下两个实验证明：①氧化性Fe3+>I2，②反应2Fe3++2I-2Fe2++I2为可逆反应。下列说法中错误的是()A．实验1试管中加入淀粉后溶液变蓝，证明该条件下氧化性：Fe3+>I2B．实验2中的盐桥可用浸透KNO3溶液的脱脂棉填充C．实验1反应结束后，向试管中加入K3[Fe(CN)6]能判断该反应是否为可逆反应D．实验2电流表指针不再偏转时，向右侧烧杯中加入碘水电流表指针重新发生偏转，可判断该反应是可逆反应考向2新型电源6．【燃料电池与废水处理结合】(2026·江苏苏州高三联考)MFC-EF耦合装置是微生物燃料电池(MFC)与电芬顿(EF)技术结合的难降解有机废水处理系统，核心是“产电+高级氧化降解”协同工作。“PS”代表产生自由基需要电解活化，但该装置中是用MFC自身的产电替代了外加电源，实现了“无外加电源的电解活化”。其工作原理如下所示：下列说法错误的是()A．外电路中箭头方向为电子的移动方向B．生成的途径之一为：C．离子交换膜从左侧电极室迁移到右侧电极室D．左侧电极当消耗时，电路转移电子总数为7．(2026·江苏基地学校高三大联考)利用电化学原理既能输出电能，又能合成有机物。如图所示装置在输出电能的同时可合成苯胺。该电池工作时，下列说法错误的是()A．Al电极为负极B．H+从负极区经过高分子电解质膜向正极区迁移C．多孔惰性电极的电极反应式为D．每转移3mol电子，理论上可消耗27gAl8．(2026·江苏苏州高三联考)浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备H2SO4和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是()A．电极Y是正极，电极反应为：AgCl+e-=Ag+Cl-B．浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向Y极移动C．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜D．相同条件下收集到的气体的体积比9．(2026·江苏苏州姑苏高三联考)一种Zn-MnO2可充电电池装置如图所示。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是()A．充电时，SO42-向阴极方向迁移B．充电时，发生反应Zn+2MnO2=ZnMn2O4C．放电时，正极反应有MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-D．放电时，Zn电极质量减少0.65g，MnO2电极生成了0.020molMnOOH10．(2026·云南保山高三期中)最近，我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的NO3-，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3-逐步还原为NH3。下列说法正确的是()A．放电时，负极区游离的OH-数目减少B．放电时，还原1.0molNO3-为NH3，理论上需要氢原子C．充电时，OH-从阳极区穿过离子交换膜进入阴极区D．充电时，电池总反应为11．(2026·广东金太阳高三大联考)我国科技工作者研发的直接甲醇无膜微流体燃料电池工作原理如图所示。该电池凭借微流控技术，让燃料与氧化剂像“并行的车道”一样各走各路，无需物理隔膜。已知电池工作时，电极b上[Fe(CN)6]3-转化为[Fe(CN)6]4-，下列说法正确的是()A．电极a的电势比电极b的电势高B．电极a的电极方程式为CH3OH+H2O-6e-=CO2＋6H+C．该电池工作时，电子由电极a经主流道流向电极bD．电池工作时，若电路中转移0.3mol电子，理论上消耗0.4mol12．【能量的存储与释放】(2026·安徽阜阳高三期中)科研人员研究了一种全钒液流电池，该电池通过氧化还原反应的相互转化实现了能量的存储与释放，符合“双碳”目标下储能领域的发展需求。该电池的放电原理：V2++VO2++2H+=V3++VO2++H2O，装置如图所示。下列说法正确的是()A．放电时电子沿外电路由N极流向M极，M极电势高于N极B．隔膜为质子交换膜，放电过程中沿导线由N极向M极迁移C．放电时每转移1mol电子，c(H＋)降低2mol·L-1D．放电时M极反应：VO2++2H+-e-=VO2++H2O13．【新型电池】(2026·湖北T8联考高三模拟)我国固体运载火箭所用的高性能锂储备电池，其正极材料为干荷电态高电压钴酸锂(=Li1-xCoO2)。将高电压钴酸锂极片(LiCoO2)和人造石墨/金属锂极片、隔膜、有机电解液封装成电池，充电至4.4V后取出极片，真空干燥，即得到所需正极材料。该电化学脱锂过程示意图如下：下列说法错误的是()A．人造石墨/金属锂极片作阴极B．高电压钴酸锂极片脱锂的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+C．脱锂过程中阴、阳两极的电势差增大D．为节约成本，有机电解液可用水代替题型四电解原理及应用1．(2025•陕晋宁青卷，13，3分)我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醒(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是()A．电解时，从右室向左室移动B．电解总反应：C．以为原料，也可得到TQD．用标记电解液中的水，可得到命题解读新情境：以我国科研人员采用电解池合成百里醒为背景，考查学生对电解原理的理解和应用能力，体现了化学在有机合成中的创新应用。新考法：把电解原理与反应历程有机融合，考查电解池合成百里醒过程的理解，包括离子移动方向、电解总反应、原料转化、同位素标记等方面的判断。新角度：学生把历程与同位素等嵌入电解过程中，理解电解池的工作过程，并能运用所学知识进行相关判断。2．(2025•河南卷，12，3分)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。下列说法正确的是()A．Ⅱ为阳离子交换膜B．电极a附近溶液的减小C．电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4-+e-=[Fe(CN)6]3-D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5gNaCl，理论上可回收1molLiCl命题解读新情境：本题以液流电解池实现海水淡化及锂回收的工作原理为切入点，综合考查电解原理应用，涉及电极反应、离子交换膜作用、溶液pH变化、物质回收计算等内容，需结合原理判断说法正误。新考法：海水淡化与资源回收是资源利用的重要课题，试题引导考生了解新技术在资源回收中的应用，培养资源回收意识与科技创新思维，体现化学在资源循环利用中的价值。新角度：体现“能分析化学科学在开发利用自然资源等方面的价值和贡献”的目标相符，掌握电解池工作原理，理解离子交换膜在电解池中的作用，能进行物质回收相关计算，增强考生对资源回收重要性的认识。3．(2025·海南卷，13，4分)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜，实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是()A．铝工件连接电源正极B．槽电压越高，氧化膜的形成速率越快C．电路中每转移6mole-，铝工件增重48gD．为获得更加致密的氧化膜，工作过程中，应选择适当电流密度4．(2025·北京卷，14，3分)用电解Na2SO4溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取Na2SO4溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。实验电极I电极Ⅱ电压/V关系i石墨1石墨2aadcbii石墨1新石墨biii新石墨石墨2civ石墨1石墨2d下列分析不正确的是()A．a，说明实验i中形成原电池，反应为2H2+O2=2H2OB．bd，是因为ii中电极Ⅱ上缺少H2作为还原剂C．c，说明iii中电极I上有O2发生反应D．dc，是因为电极I上吸附H2的量：iv>iii5．(2025·全国新课标卷，4，6分)某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。电解时，下列说法错误的是()A．阳极区下降B．从阴极区向阳极区迁移C．阴极发生反应NO3-+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH-D．阴极转化1molNO3-，阳极将生成4molHOCH2COO-6．(2025·湖南卷，9，3分)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是()A．电解过程中，K+向左室迁移B．电解过程中，左室中NO2-的浓度持续下降C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色D．NO3-完全转化为NH3的电解总反应：NO3-+8Cl-+6H2ONH3↑+9OH-+4Cl2↑7．(2025·福建卷，9，4分)一种无膜电合成碳酸乙烯酯(C3H4O3)的工作原理如图。下列说法正确的是()A．电源a极为负极B．反应中Br-的物质的量不断减少C．总反应为C2H4+CO2+H2O=C3H4O3+H2D．“反应Ⅱ”为CO2+BrCH2CH2OH=C3H4O3+H++Br-8．(2025•河北卷，10，3分)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x)再锂化的电化学装置，其示意图如下：已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是()A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2+xe-+xLi＋=LiCoO2B．产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化的LixCoO2C．再锂化过程中，SO42-向LixCoO2电极迁移D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高9．(2025•云南卷，11，3分)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]-+H+=H3BO3+H2O。下列说法错误的是()A．Pt电极反应：4OH--4e-=O2↑＋2H2OB．外加电场可促进双极膜中水的电离C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜D．Ⅳ室每生成1molNaOH，同时Ⅱ室最多生成1molB(OH)310．(2024·湖北卷，14，3分)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙。下列说法错误的是()A．电解一段时间后阳极区c(OH-)减小B．理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有4molH2O解离C．阳极总反应式2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2OD．阴极区存在反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O知识1电解原理电解规律电极反应式书写微粒迁移方向电子：电源负极eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(导线),\s\do4(→))),\s\do6())阴极、阳极eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(导线),\s\do4(→))),\s\do6())正极离子：阳离子—→阴极，阴离子—→阳极二次电池①充电反应正好是放电反应的逆反应。看清“充电、放电”的方向，放电时为原电池，充电时则是电解池，右图是二次电池充电装置。②记忆：正正负负温馨提醒①K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋离子在溶液中不放电！是水电离的H＋放电！②电镀是特殊的电解，阳极——镀层金属阴极——镀件电解液——含镀层金属阳离子③记乙：阴得(阴德)——阴极得电子；痒痒——阳极发生氧化反应知识2电解原理的应用(1)电解饱和食盐水。阳极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反应)阴极反应式：2H＋＋2e－=H2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑离子反应方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑2．电镀和电解精炼铜电镀(Fe上镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应Cu－2e－=Cu2＋Cu－2e－=Cu2＋，Zn－2e－=Zn2＋，Fe－2e－=Fe2＋，Ni－2e－=Ni2＋阴极电极材料待镀金属Fe纯铜电极反应Cu2＋＋2e－=Cu电解质溶液含Cu2＋的盐溶液电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解槽底部形成阳极泥，阳极泥可作为提炼金、银等金属的原料(4)电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑，2Na＋＋2e－=2Na冶炼镁MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑，Mg2＋＋2e－=Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))4Al＋3O2↑6O2－－12e－=3O2↑，4Al3＋＋12e－=4Al能力1电化学题解题策略能力2“串联”类装置的解题流程考向1电解法制备物质1．(2026·陕西商洛高三期中)常温下，通过电解使CO2转化为甲酸的装置如图所示，催化剂为掺杂Bi纳米片。极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋。下列说法正确的是()A．极与外接电源的负极相连B．“交换膜”只允许阴离子通过C．极的电极反应式主要为CO2+2H＋＋2e-=HCOOHD．产生1molO2时，极得到4molCO2．(2026·山东九五高中协作体高三联考)如图所示的循环系统可实现光分解水制氢。已知循环系统稳定工作时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为和，光催化反应生成的速度为，循环系统中溶液的流量为Q(单位时间内流过的溶液体积)。下列说法中错误的是()A．电解池B中的反应为4Fe3＋+2H2OO2↑+4H++4Fe2+B．若电解池A中生成3.36LH2(标准状况)，则电解池B中生成C．D．本装置中至少涉及4种形式的能量转化3．(2025·浙江省Z20名校联盟三模)电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，工作原理如图1所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定。下列说法不正确的()A．离子交换膜应该选择阳离子交换膜B．阳极的电极反应式为：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2OC．由图2可知，N点Na2FeO4浓度低是由于c(OH―)过高，铁电极上可能有Fe(OH)3生成D．电解产生6.72LH2(标况)时，电路中转移电子数目为0.6NA4．【2024辽吉黑卷第12改编】“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”需要较高电压、反应速率缓慢等问题，科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为：。下列说法不正确的是()A．电解时OH-通过阴离子交换膜向极方向移动B．相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍C．在一定电压下，极可能产生O2D．阳极反应：2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+2H2O+H2↑5．科学家利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯，原理如图所示。已知：电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法正确的是()A．铂电极为阳极，产生的气体是O2和CO2B．铜电极的电极反应式为2CO2+12HCO3-+12e-=C2H4+12CO32-+4H2OC．通电过程中，溶液中HCO3-通过阴离子交换膜向右槽移动D．当电路中通过0.6mol电子时，理论上能产生C2H41.12L6．通过NO协同耦合反应，实现了NO的电催化歧化，并同时合成了双氮产物(NH3和硝酸盐)是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法，装置如图。下列说法正确的是()A．电解液E为阳极电解液，呈酸性B．电极B的电极反应：NO+2H2O-3e-=HNO3-+3H+C．中间层的OH-、分别透过选择性离子膜向A、B极迁移D．若电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸考向2应用电解原理消除污染7．(2026·广东深圳高三期中)某矿区污泥含有大量的由于添加胶吸附而不易被水浸出的Na2CrO4，技术革新小组试验采用电解法从污泥中分离出含铬溶液，电解装置结构如图。下列说法不正确的是()A．经过电解反应后最终在B极区获得含铬阴离子B．分离出的含铬阴离子可能以Cr2O72-的形式存在C．在A极区附近滴几滴酚酞溶液颜色变化不明显D．甲乙两者分别是阴离子交换膜和阳离子交换膜8．(2025·河北省豫西北教研联盟高三联考)2024年我国科学家开发了一种质子交换膜()系统，可在催化剂(源自废铅酸电池)上将二氧化碳还原为甲酸，其电解原理如图1所示。同时减少碳酸盐沉淀的生成，有望高效实现CO2向甲酸的转化，CO2转化过程中的PpH与电极电势关系如图2所示。下列有关说法错误的是()A．多孔层可以增大气体与催化剂的接触面积，有利于反应B．外电路每转移电子，有的自右侧经过质子交换膜到左侧C．在pH=2的条件下，可发生CO2+2H＋+2e-=HCOOHD．pH=12时，可生成碳酸盐沉淀，不利于甲酸的生成9．(2025·河北省石家庄市百校高三联考)如图1所示为一种用双氧水去除废水中的持久性有机污染物的工作原理，工作10min时，Fe2+、H2O2电极产生量(mmol-1)与电流强度关系如图2所示：下列说法正确的是()A．图1装置需不断补充Fe3+B．Pt电极为阳极，苯酚在Pt电极失电子生成CO2C．据图2可知电流强度越高，去除苯酚的效果越好D．若处理47.0g苯酚，理论上消耗14molH2O210．基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是()A．上述电化学装置中电解质可使用水溶液B．阳极反应：CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2C．既是阴极的生成物，也是阴极的反应物D．理论上阳极生成1.5mol气体，电路中转移8mol电子题型五金属的腐蚀与防护1．(2025·广西卷，11，3分)大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成Cu2O层。一段时间后，Cu2O表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是()A．Cu2O层对铜导线起保护作用B．正极生成Cu2O的电极反应式为4Cu++O2+4e-=2Cu2OC．沉积物的成分可能有CuO、Cu2(OH)2CO3D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处命题解读新情境：本题以铜导线为切入口，巧妙考查电化学腐蚀原理，包括电极反应式书写、沉积物成分分析、腐蚀区域判断，体现化学知识在生产领域的应用。新考法：本题以发电机铜导线腐蚀为情境，体现化学在工业设备维护中的应用，考查电化学知识的实际运用。新角度：能判断腐蚀过程的阴极和阳极，书写电极反应式；能分析氧化膜的保护作用、沉积物的可能成分及腐蚀最严重的区域，能运用氧浓差电池模型解释局部腐蚀现象。2．(2024·广东卷，5，2分)我国自