2023新教材高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題7化學(xué)反應(yīng)與能量

這是一份2023新教材高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題7化學(xué)反應(yīng)與能量，共28頁(yè)。
?專題七化學(xué)反應(yīng)與能量
真題研練·析考情
【真 題 研 練】
1.[2022·浙江1月]相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1 mol環(huán)己烷()的能量變化如圖所示：

下列推理不正確的是(　　)
A．2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定
C．3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵
D．ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性
2．[2021·湖南卷]鐵的配合物離子(用[L—Fe—H]＋表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對(duì)能量的變化情況如圖所示：

下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．該過程的總反應(yīng)為 HCOOH催化劑===CO2↑＋H2↑
B．H＋濃度過大或者過小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低
C．該催化循環(huán)中Fe元素的化合價(jià)發(fā)生了變化
D．該過程的總反應(yīng)速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定
3．[2022·湖南卷]海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰—海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．海水起電解質(zhì)溶液作用
B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能
D．該鋰—海水電池屬于一次電池
4．[2022·廣東卷]科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為： NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是(　　)

A．充電時(shí)電極b是陰極
B．放電時(shí)NaCl溶液的pH減小
C．放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大
D．每生成1 mol Cl2，電極a質(zhì)量理論上增加23 g
5.

[2022·湖北卷]含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是(　　)
A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2 mol電子
B．陰極上的電極反應(yīng)為：P4+8CN—4e—===4［P(CN)2］—
C．在電解過程中CN－向鉑電極移動(dòng)
D．電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH
6．[2022·山東卷](雙選)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉(zhuǎn)化為Co2＋，工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法正確的是(　　)

A．裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸增大
B．裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸
C．乙室電極反應(yīng)式為
LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－
D．若甲室Co2＋減少200 mg，乙室Co2＋增加300 mg，則此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移

7．[2020·江蘇卷]將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．陰極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋
B．金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱
C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)
D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快



【考情分析】
考點(diǎn)
考向
預(yù)測(cè)
化學(xué)反應(yīng)與熱能
反應(yīng)熱的比較與計(jì)算
化學(xué)反應(yīng)與能量主要包括化學(xué)能與熱能、化學(xué)能與電能，化學(xué)能與熱能重點(diǎn)考查能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等，由于能源問題已成為社會(huì)熱點(diǎn)，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進(jìn)行考查，將是命題的方向。電化學(xué)部分常以新型化學(xué)電源、電解原理在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用等為載體，考查基本原理及應(yīng)用，試題注重了題材的生活化、實(shí)用化、情境化，同時(shí)也加強(qiáng)了不同知識(shí)間的相互滲透與融合，試題的背景較為新穎，題目具有一定難度。預(yù)測(cè)今年高考仍會(huì)在這方面著力命題。尤其注意電化學(xué)原理中離子交換膜的應(yīng)用。
反應(yīng)歷程與能量變化的分析
原電池原理及應(yīng)用
原電池原理及簡(jiǎn)單應(yīng)用
新型化學(xué)電源的分析
電解原理及其應(yīng)用
電解原理及規(guī)律
電解原理的應(yīng)用
電化學(xué)原理的綜合考查
金屬的腐蝕與防護(hù)
電化學(xué)腐蝕的原因分析
金屬的防護(hù)方法



核心突破·提能力
考點(diǎn)1　化學(xué)能與熱能
【核 心 梳 理】
1.催化劑對(duì)反應(yīng)歷程與活化能影響
圖例


解讀
(1)在無催化劑的情況下：E1為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能；E1－E2＝ΔH。
(2)有催化劑時(shí)，總反應(yīng)分成了兩個(gè)反應(yīng)步驟，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物為總反應(yīng)的中間產(chǎn)物，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)；總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(3)同一反應(yīng)分為若干個(gè)基元反應(yīng)，活化能大基元反應(yīng)速率較慢，決定了總反應(yīng)的快慢；相同反應(yīng)物同時(shí)發(fā)生多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)時(shí)，能壘越小的反應(yīng)，反應(yīng)速率越大，產(chǎn)物占比越高。
(4)催化劑的作用：降低E1、E2，但不影響ΔH。

【特別提醒】
(1)活化能是從低能態(tài)“爬坡”到高能態(tài)的能壘，活化能最大的步驟，決定了整個(gè)反應(yīng)過程的反應(yīng)速率。
(2)分析變化過程中所經(jīng)歷的全部基元反應(yīng)，包括過渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成等。

2.燃燒熱和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱應(yīng)用中的注意事項(xiàng)
(1)均為放熱反應(yīng)，ΔH0，ΔH2>0
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2
D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
[題型分析]　化學(xué)能與熱能重點(diǎn)考查主要通過創(chuàng)設(shè)情境，提供新信息，以能量變化圖、蓋斯定律、鍵能等為載體，比較分析、計(jì)算等方法來求解“ΔH”值，從而書寫(或判斷)熱化學(xué)方程式。由于能源問題已成為社會(huì)熱點(diǎn)，結(jié)合新能源的開發(fā)，把反應(yīng)熱與能源結(jié)合起來進(jìn)行考查，將是命題的方向。

2023年高考可能這樣考
2．聯(lián)氨(N2H4)常溫下為無色液體，可用作火箭燃料。下列說法不正確的是(　　)
①2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)　ΔH1
②N2(g)＋2H2(g)===N2H4(l)　ΔH2
③O2(g)＋2H2(g)===2H2O(g)　ΔH3
④2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH4＝－1 048.9 kJ·mol－1
A．O2(g)＋2H2(g)===2H2O(l)　ΔH5，ΔH5>ΔH3
B．ΔH4＝2ΔH3－2ΔH2－ΔH1
C．1 mol O2(g)和2 mol H2(g)具有的總能量高于2 mol H2O(g)
D．聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑的原因之一是反應(yīng)放出大量的熱



考點(diǎn)2　原電池原理　新型化學(xué)電源
【核 心 梳 理】
1.原電池的結(jié)構(gòu)及工作原理

2．原電池正、負(fù)極的判斷方法


【特別提醒】
(1)某些特定情況下，電極類型判斷方法與常規(guī)方法有差異，要根據(jù)題中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化信息進(jìn)行判斷。
(2)存在多個(gè)反應(yīng)時(shí)，要清楚哪個(gè)是電極反應(yīng)，哪個(gè)是電極區(qū)反應(yīng)，然后根據(jù)電極反應(yīng)的類型進(jìn)行判斷。

3.陌生原電池裝置的知識(shí)遷移
(1)二次電池


(2)燃料電池



【典 題 精 研】
考向1原電池工作原理的應(yīng)用
例3[2021·山東卷]以KOH溶液為離子導(dǎo)體，分別組成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清潔燃料電池，下列說法正確的是(　　)
A．放電過程中，K＋均向負(fù)極移動(dòng)
B．放電過程中，KOH物質(zhì)的量均減小
C．消耗等質(zhì)量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料電池的理論放電量最大
D．消耗1 mol O2時(shí)，理論上N2H4—O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L
[題型分析]　原電池工作原理及其應(yīng)用常以給定的原電池裝置為載體，考查原電池正、負(fù)極的判斷；電子或離子的移動(dòng)方向；電極反應(yīng)式、電池反應(yīng)方程式的書寫及判斷；原電池工作過程中及工作后電解質(zhì)、電極質(zhì)量變化的判斷；根據(jù)電子守恒進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。就題目呈現(xiàn)形式而言多以新型化學(xué)電源為載體。


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3．近期，我國(guó)報(bào)道了一種新型Li-NO2電池，為NO2的治理和再利用提供了新的研究思路，其工作原理如下圖所示。電池放電時(shí)的總反應(yīng)為2Li＋NO2===Li2O＋NO。下列有關(guān)該電池工作時(shí)的說法不正確的是(　　)

A．外電路電流的方向：b極→電流表→a極
B．b極的電極反應(yīng)：NO2＋2e－＋2Li＋===Li2O＋NO
C．電解液中Li＋向b極附近遷移
D．當(dāng)外電路通過1 mol e－時(shí)，b極質(zhì)量增加7 g



考向2新型化學(xué)電源
例4[2022·遼寧卷]某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說法正確的是(　　)

A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋
B．放電時(shí)Cl－透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移
C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，理論上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大
[題型分析]　新型化學(xué)電源是原電池原理考查的主要載體，考查方向與考向1大致相同，但電池類型越來越新穎，分析問題時(shí)一定要突破情景陷阱，抓住原電池基本原理進(jìn)行分析。要多關(guān)注新型燃料電池、新型高能蓄電池(如高鐵電池、鋰電池)和新型儲(chǔ)能電池的充電或放電的反應(yīng)過程，因?yàn)檫@些內(nèi)容與生產(chǎn)生活有更加密切的聯(lián)系。

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4．我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種表面鋰摻雜的錫納米粒子催化劑s-SnLi可提高電催化制甲酸鹽的產(chǎn)率，同時(shí)釋放電能，實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．放電時(shí)，正極電極周圍pH升高
B．放電時(shí)，每生成1 mol HCOO－，整個(gè)裝置內(nèi)轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子
C．使用催化劑Sn或者s-SnLi均能有效減少副產(chǎn)物CO的生成
D．使用s-SnLi催化劑，中間產(chǎn)物更不穩(wěn)定



考點(diǎn)3　電解原理及其應(yīng)用
【核 心 梳 理】
1.電解池的結(jié)構(gòu)及工作原理

2．電解池陰、陽(yáng)極的判斷方法

3．電解池電極反應(yīng)式的書寫模式
(1)陽(yáng)極
①活潑金屬作電極，電極材料本身失電子，M-ne－===Mn＋。
②電極為惰性電極，溶液中較易失電子的陰離子優(yōu)先失去電子，其順序?yàn)镾2－>I－>Br－>Cl－>OH－，Rn－－ne－===R。
(2)陰極
溶液中較易得電子的陽(yáng)離子優(yōu)先得到電子，其順序?yàn)锳g＋>Cu2＋>H＋，Mn＋＋ne－===M。
4．金屬的腐蝕與防護(hù)

5．陌生電解池裝置圖的知識(shí)遷移
(1)電解池

(2)金屬腐蝕




【典 題 精 研】
考向1電解原理及應(yīng)用
例5[2022·浙江6月]通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是(　　)

A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電極B的電極反應(yīng)：2H2O＋Mn2＋－2e－===MnO2＋4H＋
C．電解一段時(shí)間后溶液中Mn2＋濃度保持不變
D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3
[題型分析]　電解原理及其應(yīng)用多以生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用為載體，考查點(diǎn)主要集中在以下四個(gè)方面：一是電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式正誤的判斷；二是離子移動(dòng)方向的判斷；三是工作過程中及工作后電解質(zhì)、電極質(zhì)量變化的判斷，四是定量計(jì)算，已知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量求產(chǎn)物或反應(yīng)物的物質(zhì)的量，或者已知產(chǎn)物或反應(yīng)物的物質(zhì)的量的變化求轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。要關(guān)注利用原電池和電解池裝置的組合進(jìn)行電化學(xué)知識(shí)的綜合考查。


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5．某鋰離子電池的總反應(yīng)為：2Li＋FeS===Fe＋Li2S。某小組以該電池為電源電解處理含BaOH2廢水和含Ni2＋、Cl－的酸性廢水，并分別獲得BaCl2溶液和單質(zhì)鎳。電解處理的工作原理如下圖所示[LiPF6·SO(CH3)2為鋰離子電池的電解質(zhì)]。下列說法正確的是(　　)

A．X與鋰離子電池的Li電極相連
B．a(chǎn)室的電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C．離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜
D．若去掉離子膜M將a、b兩室合并，則X電極的反應(yīng)不變


考向2金屬的腐蝕與防護(hù)
例6[2022·濟(jì)南一中期末]氯鹽可導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕。為防止混凝土中的鋼筋腐蝕，可在混凝土表面敷置一定電解質(zhì)溶液并將惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)浸泡其中，惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)與鋼筋分別連接外部直流電源從而除去Cl－，裝置如圖，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．鋼筋接電源的正極
B．金屬導(dǎo)電網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑
C．混凝土中的鈣離子向鋼筋方向移動(dòng)
D．電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大
[題型分析]　金屬的腐蝕與防護(hù)有關(guān)知識(shí)在高考題中屬于低頻考點(diǎn)，經(jīng)常和化學(xué)與STSE融合在一起命題，考查形式相對(duì)單一，題目難度不大。


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6．“外加電流法”和“犧牲陽(yáng)極法”均可有效防止鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因是在其表面形成了原電池
B．利用“外加電流法”時(shí)，鐵連接電源負(fù)極
C．“犧牲陽(yáng)極法”利用了電解池原理
D．兩種保護(hù)法中都要采用輔助陽(yáng)極



考點(diǎn)4　“離子交換膜”在電化學(xué)中的應(yīng)用
【核 心 梳 理】
1.離子交換膜的功能、類型、作用


2．解答帶離子交換膜電解池問題的思維模型




【典 題 精 研】
考向離子交換膜在電化學(xué)中的應(yīng)用
例7[2022·全國(guó)甲卷]一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示[KOH溶液中，Zn2＋以ZnOH42-存在]。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．Ⅱ區(qū)的K＋通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移
B．Ⅰ區(qū)的SO42-通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移
C．MnO2電極反應(yīng)：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O
D．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+===ZnOH42-＋Mn2＋＋2H2O
[題型分析]　在電化學(xué)原理的基礎(chǔ)上，增加了隔膜、離子交換膜、雙極膜的考查。要注意離子交換膜的選擇性：陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過；陰離子交換膜只允許陰離子通過；質(zhì)子交換膜只允許H＋通過；雙極膜(BPM)是陰、陽(yáng)復(fù)合膜，能解離出H＋和OH－，要根據(jù)離子的遷移方向及題目情景判斷離子交換膜的類型。


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7．[2022·山東省濟(jì)寧市二模]1，5-戊二胺()是生產(chǎn)新型聚酰胺產(chǎn)品的重要原料。利用雙極膜(BPM，在直流電場(chǎng)的作用下，雙極膜復(fù)合層間的H2O解離成H＋和OH－，可透過相應(yīng)的離子交換膜)電滲析產(chǎn)堿技術(shù)可將生物發(fā)酵液中的1，5-戊二胺硫酸鹽(含和SO42-)轉(zhuǎn)換為1，5-戊二胺，實(shí)現(xiàn)無害化提取，工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．m為陽(yáng)離子交換膜、n為陰離子交換膜
B．電解過程中，圖中兩處Na2SO4溶液的溶質(zhì)種類和物質(zhì)的量均不變
C．a(chǎn)極區(qū)產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，理論上產(chǎn)生2 mol 1，5-戊二胺
D．該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了酸性和堿性物質(zhì)的同時(shí)生產(chǎn)





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1．[2022·廣東省梅州市二模]港珠澳大橋的設(shè)計(jì)使用壽命高達(dá)120年，主要的防腐方法有：①鋼梁上安裝鋁片；②使用高性能富鋅(富含鋅粉)底漆；③使用高附著性防腐涂料；④預(yù)留鋼鐵腐蝕量。下列分析不合理的是(　　)
A．方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，未能完全消除
B．防腐涂料可以防水、隔離O2降低吸氧腐蝕速率
C．防腐過程中鋁和鋅均失去電子，主要發(fā)生化學(xué)腐蝕
D．鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2．[2022·山東省濟(jì)寧市一模]已知甲酸的分解反應(yīng)為HCOOH?CO＋H2O　ΔH。在H＋催化作用下反應(yīng)歷程為：
HCOOH＋H＋―→()―→H2O＋()―→CO＋H＋
根據(jù)過渡態(tài)理論，其反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示(E1、E2、E3均大于0)。

下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．E2為正反應(yīng)的活化能
B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＝－E3 kJ·mol－1
C.圖像中第一個(gè)峰(過渡態(tài))對(duì)應(yīng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為過渡態(tài)Ⅰ，第二個(gè)峰(過渡態(tài))對(duì)應(yīng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為過渡態(tài)Ⅱ
D．使用催化劑后，正、逆反應(yīng)速率同等程度改變，平衡不移動(dòng)
3．[2022·福建省福州市一檢]鹽酸羥胺(NH3OHCl)是一種常見的還原劑和顯像劑，其化學(xué)性質(zhì)類似NH4Cl。工業(yè)上主要采用向兩側(cè)電極分別通入NO和H2，以鹽酸為電解質(zhì)溶液來進(jìn)行制備，其電池裝置(圖1)和含F(xiàn)e的催化電極反應(yīng)機(jī)理(圖2)如下。不考慮溶液體積的變化，下列說法正確的是(　　)


A．電池工作時(shí)，Pt電極為正極
B．圖2中，A為H＋和e－，B為NH3OH＋
C．電池工作時(shí)，每消耗2.24 L NO(標(biāo)況下) 左室溶液質(zhì)量增加3.3 g
D．電池工作一段時(shí)間后，正、負(fù)極區(qū)溶液的pH均下降
4．[2022·北京市豐臺(tái)區(qū)一模]一種可充電的鋅錳分液電池，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

下列說法不正確的是(　　)
A．放電時(shí)，正極反應(yīng)為：
MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O
B．充電時(shí)，Zn作陰極：
[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－
C．離子交換膜a和b分別為陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜
D．充電過程中K2SO4溶液的濃度逐漸降低
5．[2022·江蘇省蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市一調(diào)]雙極膜電滲析法固碳技術(shù)是將捕集的CO2轉(zhuǎn)化為CaCO3而礦化封存，其工作原理如圖所示。雙極膜中間層中的H2O解離成H＋和OH－，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說法不正確的是(　　)

A．兩個(gè)雙極膜中間層中的H＋均向左側(cè)遷移
B．若堿室中cHCO3-cCO32-比值增大，則有利于CO2的礦化封存
C．電解一段時(shí)間后，酸室中鹽酸的濃度增大
D．該技術(shù)中電解固碳總反應(yīng)的離子方程式為：2Ca2＋＋2CO2＋4H2O通電===2CaCO3↓＋2H2↑＋O2↑＋4H＋
6．[2022·山東省日照市一模]相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A．a(chǎn)為電解池的陰極
B．電池放電過程中，Cu(2)電極上的電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋
C．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)，1 mol SO42-通過膜d向右移動(dòng)
D．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得120 g NaOH




專題七　化學(xué)反應(yīng)與能量
真題研練·析考情
1．解析：由圖示可知，反應(yīng)Ⅰ為： (l)＋H2(g)―→ (l)　ΔH1；反應(yīng)Ⅱ?yàn)椋?(l)＋2H2(g)―→ (l)　ΔH2；反應(yīng)Ⅲ為： (l)＋2H2(g)―→ (l)　ΔH3；反應(yīng)Ⅳ為：＋3H2(g)―→ (l)　ΔH4。2ΔH1≈ΔH2，說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比，但不能是存在相互作用的兩個(gè)碳碳雙鍵，A錯(cuò)誤；ΔH2＜ΔH3，根據(jù)蓋斯定律， (l)―→ (l)　ΔH＝ΔH2－ΔH3＜0，即單雙鍵交替的物質(zhì)能量低，更穩(wěn)定，說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用，有利于物質(zhì)穩(wěn)定，B正確；由圖示可知，反應(yīng)Ⅰ是1 mol碳碳雙鍵加成，焓變?yōu)棣1，反應(yīng)Ⅳ為苯的完全加成，焓變?yōu)棣4，如果苯環(huán)上有三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳三鍵，則3ΔH1＝ΔH4，現(xiàn)3ΔH1＜ΔH4，說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵，C正確；ΔH3－ΔH1＜0，根據(jù)反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ由蓋斯定律可知， (l)＋H2(g)―→ (l)　ΔH0，根據(jù)反應(yīng)Ⅲ、Ⅳ由蓋斯定律可知，即＋H2(g)―→(l)　ΔH＞0，則說明具有的總能量小于，苯分子具有特殊穩(wěn)定性，D正確。
答案：A
2．解析：分析題給反應(yīng)機(jī)理圖，可知該過程的反應(yīng)物為HCOOH，生成物為CO2和H2，則該過程的總反應(yīng)為HCOOH催化劑===CO2↑＋H2↑，A說法正確；H＋濃度過大，抑制HCOOH的電離，HCOO－濃度減小，會(huì)降低Ⅰ→Ⅱ步驟的反應(yīng)速率，H＋濃度過小，會(huì)降低Ⅲ→Ⅳ步驟反應(yīng)速率，故H＋濃度過大或者過小，均會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率降低，B說法正確；由Ⅱ→Ⅲ過程中，脫去CO2，碳元素化合價(jià)升高，則Fe元素化合價(jià)降低，C正確；由相對(duì)能量的變化情況圖可以得出，該反應(yīng)過程中的Ⅳ→Ⅰ步驟的活化能Ea＝86.1 kJ·mol－1，為該反應(yīng)進(jìn)程中的最大活化能，故該過程的決速步驟為Ⅳ→Ⅰ步驟，D說法錯(cuò)誤。
答案：D
3．解析：海水中含有大量的電解質(zhì)，故A項(xiàng)正確；Li是活潑金屬，作負(fù)極，則N極是正極，正極上海水中溶解的O2、CO2等均能放電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Li易與水反應(yīng)，故玻璃陶瓷應(yīng)具有良好的防水功能，同時(shí)為形成閉合的回路，也應(yīng)具有傳導(dǎo)離子的功能，C項(xiàng)正確；該電池屬于一次電池，D項(xiàng)正確。
答案：B
4．解析：由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正極反應(yīng)為Cl2＋2e－===2Cl－，反應(yīng)后Na＋和Cl－濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極反應(yīng)為NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失電子守恒可知，每生成1 mol Cl2，電極a質(zhì)量理論上增加23 g·mol－1×2 mol＝46 g，故D錯(cuò)誤。
答案：C
5．解析：石墨電極物質(zhì)轉(zhuǎn)化為：P4→Li[P(CN)2]，磷元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為：P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，則生成1 mol Li[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1 mol電子，右側(cè)電極為陰極，A、B錯(cuò)誤；電解池工作過程中陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極，CN－應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；由圖示物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN－和H2，而HCN中的H來自LiOH，則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH，D正確。
答案：D
6．解析：由題意知，乙室是原電池，則甲室是電解池。電池工作時(shí)，甲室中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，Co2＋在另一個(gè)電極上得到電子，被還原產(chǎn)生Co單質(zhì)，CH3COO－失去電子后，Na＋通過陽(yáng)膜進(jìn)入陰極室，溶液變?yōu)镹aCl溶液，溶液由堿性變?yōu)橹行裕芤簆H減小，A錯(cuò)誤；對(duì)于乙室，正極上LiCoO2得到電子，被還原為Co2＋，同時(shí)得到Li＋，其中的O與溶液中的H＋結(jié)合為H2O，因此電池工作一段時(shí)間后應(yīng)該補(bǔ)充鹽酸，B正確；電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH－，乙室電極反應(yīng)式為：LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，C錯(cuò)誤；若甲室Co2＋減少200 mg，電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e－)＝0.2 g59 g·mol-1×2＝0.006 8 mol，乙室Co2＋增加300 mg，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e－)＝0.3 g59 g·mol-1×1＝0.005 1 mol，說明此時(shí)已進(jìn)行過溶液轉(zhuǎn)移，D正確。
答案：BD
7．解析：本題考查金屬的腐蝕與防護(hù)，考查的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。該裝置中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬M(fèi)被氧化，即金屬活動(dòng)性：M>Fe，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵設(shè)施為原電池的正極，表面積累大量電子而被保護(hù)，C項(xiàng)正確；海水中含有大量的NaCl等電解質(zhì)，而河水中電解質(zhì)較少，故鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的慢，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：C
核心突破·提能力
[例1]　解析：一般來說，反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅳ的活化能較高，因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)Ⅰ、Ⅳ，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)Ⅰ為加成反應(yīng)，而為快速平衡，反應(yīng)Ⅱ的成鍵和斷鍵方式為或，后者能生成18OH－，因此反應(yīng)結(jié)束后，溶液中存在18OH－，故B正確；反應(yīng)Ⅲ的成鍵和斷鍵方式為或，因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中不會(huì)存在CH318OH，故C錯(cuò)誤；該總反應(yīng)對(duì)應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此和CH3O－的總能量與和OH－的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焓變，故D錯(cuò)誤。
答案：B
1．解析：Pd(Ⅲ)是該反應(yīng)的催化劑，催化劑能改變反應(yīng)的活化能，能改變反應(yīng)歷程，從而改變化學(xué)反應(yīng)速率，故A正確；活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，反應(yīng)需要的活化能越小，反應(yīng)進(jìn)行的越快，反應(yīng)速率越快，根據(jù)圖示，路徑③的活化能最小，反應(yīng)速率最快，故B錯(cuò)誤；活化能為反應(yīng)物的總能量與過渡態(tài)能量之差，由圖可以看出，過渡態(tài)1發(fā)生的反應(yīng)活化能最大，該歷程中能壘(反應(yīng)活化能)最大的是路徑①，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，CH2O*和2H*總能量大于CHO*和3H*總能量，則該反應(yīng)歷程為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，故D錯(cuò)誤。
答案：A
[例2]　解析：環(huán)己烷比環(huán)己烯、環(huán)己二烯穩(wěn)定，則環(huán)己烷能量低，ΔH1