新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)提優(yōu)導(dǎo)學(xué)案課件 微主題5　反應(yīng)熱　電化學(xué)（含解析）

這是一份新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)提優(yōu)導(dǎo)學(xué)案課件 微主題5　反應(yīng)熱　電化學(xué)（含解析），共60頁。PPT課件主要包含了命題規(guī)律，高考回眸，＋908，C石墨s＋，－223，＋170，?？记把?，核心突破，能力提升，kJmol等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考向1　反應(yīng)焓變的計(jì)算1. (1) (2022·廣東卷)Cr2O3催化丙烷脫氫過程中，部分反應(yīng)歷程如圖，X(g)→Y(g)過程的焓變?yōu)開______________________(列式表示)。
E1－E2＋ΔH＋E3－E4
(2) (2021·湖南卷)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體，且安全、易儲(chǔ)運(yùn)，可通過氨熱分解法制得到氫氣。相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題：②已知該反應(yīng)的ΔS＝198.9 J/(ml·K)，在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行？________(填標(biāo)號(hào))。A. 25 ℃ B. 125 ℃C. 225 ℃ D. 325 ℃
(3) (2021·河北卷)大氣中的二氧化碳主要來自煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25 ℃時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：則25 ℃ 時(shí)H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為_________________ __________________________________________________。
3H2(g)===C6H6(l)　ΔH＝＋49.1 kJ/ml　
考向2　蓋斯定律與熱化學(xué)方程式2. (1) (2022·全國(guó)甲卷)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：(ⅰ) 直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝172 kJ/ml(ⅱ) 碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH2＝－51 kJ/ml反應(yīng)2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH為____________ kJ/ml。
(2) (2022·全國(guó)乙卷)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－1 036 kJ/ml②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝＋94 kJ/ml③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ/ml計(jì)算H2S熱分解反應(yīng)④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝____________ kJ/ml。
(3) (2021·廣東卷)我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點(diǎn)之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng)：
根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的ΔH1＝_____________________________________ (寫出一個(gè)代數(shù)式即可)。
　ΔH3－ΔH4＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5　
考向3　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向3. (2022·湖南卷)已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略ΔH、ΔS隨溫度的變化。若ΔG＜0，則該 反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)如圖判斷：600 ℃時(shí)， 下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是 ______。A. C(s)＋O2(g)===CO2(g)B. 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)C. TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)D. TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)===CO2(g)＋TiCl4(g)
考向4　原電池A. Ⅱ區(qū)的K＋通過隔膜向Ⅲ區(qū)遷移C. MnO2電極反應(yīng)：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OD. 電池總反應(yīng)：Zn＋4OH－＋MnO2＋
5. (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)造示意圖如圖。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
考向5　電解池6. (2022·廣東卷)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過程中(　　 )A. 陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg－2e－=== Mg2＋B. 陰極上Al被氧化C. 在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥D. 陽極和陰極的質(zhì)量變化相等
7. (2022·海南卷)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如圖。下列有關(guān)說法正確的是(　　 )A. 在b電極上，N2被還原B. 金屬Ag可作為a電極的材料C. 改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變D. 電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2－不斷減少
8. (2022·浙江卷6月)通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如圖(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
9. (2021·廣東卷)鈷(C)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。下圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是(　　 )A. 工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B. 生成1 ml C，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少16 gC. 移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變
10. (2021·全國(guó)甲卷)乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H＋和OH－，并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是(　　 )
A. KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用C. 制得2 ml乙醛酸，理論上外電路中遷移了1 ml電子D. 雙極膜中間層中的H＋在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移
考向6　可逆電池11. (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 ml Cl2，電極a質(zhì)量理論上增加23 g
12. (2022·全國(guó)乙卷)Li－O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來科學(xué)家研究了一種光照充電Li－O2電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e－)和空穴(h＋)，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li＋＋e－===Li)和陽極反應(yīng)(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　 )A. 充電時(shí)，電池的總反應(yīng)：Li2O2===2Li＋O2B. 充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C. 放電時(shí)，Li＋從正極穿過離子交換膜向負(fù)極遷移D. 放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)：O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2
考向7　金屬的腐蝕與防護(hù)13. (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：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
14. (2019·江蘇卷)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(　　 )A. 鐵被氧化的電極反應(yīng)式：Fe－3e－===Fe3＋B. 鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C. 活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D. 以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕
15. (2017·新課標(biāo)Ⅰ卷)支持海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性 輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(　　 )A. 通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B. 通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D. 通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整
A. 反應(yīng)中每生成18 g H2O(l)，放出49 kJ的能量B. 反應(yīng)中每生成16 g CH3OH(g)，轉(zhuǎn)移3 ml 電子C. 選擇合適的催化劑能減小反應(yīng)的活化能和焓變D. 反應(yīng)物中所有化學(xué)鍵的鍵能之和大于生成物中所有化學(xué)鍵的鍵能之和
2. (2022·廣東二模)M(堿金屬)－CO2電池可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2的利用并具有較高的理論比能量(“理論比能量”是指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能)。該類電池放電的電極總反應(yīng)式為4M＋3CO2===2M2CO3＋C，下列說法錯(cuò)誤的是(　　 )A. 放電時(shí)，電子流動(dòng)方向?yàn)閴A金屬片→外電路→ 玻碳電極B. Na－CO2電池比Li－CO2電池的理論比能量高C. 吸入CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3CO2＋4M＋＋4e－===2M2CO3＋CD. 充電時(shí)，玻碳電極接電源正極
3. (1) (2022·珠海月考)有人設(shè)想綜合利用太陽能將天然氣轉(zhuǎn)化為較易存運(yùn)的甲醇，裝置如圖，酸性工作環(huán)境時(shí)的陽極反應(yīng)式為_____________________________ ________。
CH4＋H2O－2e－===CH3OH＋
(2) (2022·汕尾期末)利用電化學(xué)法能將NO轉(zhuǎn)化為N2，其工作原理如圖所示：①電極Ⅰ應(yīng)連接外電源______極。②電極Ⅱ上發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________________________。
　2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
4. (2021·佛山南海區(qū)摸底)下列有關(guān)金屬腐蝕和防護(hù)的說法，正確的是(　　 )A. 金屬發(fā)生的化學(xué)腐蝕比電化學(xué)腐蝕要普遍得多B. 因?yàn)楹辖鹪诔睗竦目諝庵幸仔纬稍姵兀院辖鹉透g性都比較差C. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋D. 在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極法
能力1　反應(yīng)熱　熱化學(xué)方程式1. 焓變?chǔ)的計(jì)算
　ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
[?？?xì)w納]①燃燒熱中，反應(yīng)物完全燃燒，生成穩(wěn)定的氧化物，如C元素燃燒生成CO2而不是CO，H元素燃燒應(yīng)生成液態(tài)水而不是氣態(tài)水。②中和熱中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJ/ml，若用弱酸代替強(qiáng)酸(或用弱堿代替強(qiáng)堿)，因電離吸熱，放出的熱量減少。③中和熱中，若用濃硫酸(或NaOH固體)作反應(yīng)物，放出熱量增多。
[及時(shí)鞏固]寫出圖1反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________________________________________。寫出圖2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________。
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－
能力2　原電池與電解池的比較1. 電池的判斷無外電源的是原電池；有外電源的是電解池。2. 電極的判斷
能力3　電極反應(yīng)式的書寫1. 氫氧燃料電池?
2. 有機(jī)物燃料電池(1) 在酸性電池中，電極反應(yīng)式用H＋平衡電荷，不能出現(xiàn)OH－。負(fù)極生成H＋，正極消耗H＋。以CH4燃料電池為例 (電解液為H2SO4溶液)，寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極：_______________________________________正極：_______________________________________電池總反應(yīng)式：________________________________________
CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋
2O2＋8e－＋8H＋===4H2O
CH4＋2O2===CO2＋2H2O
以CH4燃料電池為例(電解液為KOH溶液)，寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極_______________________________________________正極：_________________________________電池總反應(yīng)式：___________________________________________以甲烷為例，寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極：____________________________________________正極：____________________________________
2O2＋8e－＋4H2O===8OH－
CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O
(4) 固態(tài)氧化物燃料電池(O2－平衡電荷)。以甲烷為例，寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極：_____________________________________正極：____________________________________
CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
O2＋4e－===2O2－
(5) 微生物燃料電池微生物(或酶)電池是指在微生物的作用下(類似催化作用)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示：
①微生物有利于有機(jī)物的氧化反應(yīng)，促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移。②有機(jī)物在負(fù)極失去電子，負(fù)極反應(yīng)中有CO2生成，同時(shí)生成H＋(如葡萄糖在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋)，H＋通過質(zhì)子交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)。
[及時(shí)鞏固](1) 乙醇燃料電池
3. 可逆電池(以鉛蓄電池為例)可逆電池放電是原電池；充電是電解池。鉛蓄電池負(fù)極為________；正極為________________；電解質(zhì)為H2SO4溶液。?
(1) 放電過程負(fù)極：________________________ (________反應(yīng))正極：_____________________________________________(________反應(yīng))(2) 充電過程(鉛蓄電池充電的反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆過程)陰極：______________________________(接外電源的______極，________反應(yīng))陽極：_____________________________________(接外電源的______極，________反應(yīng))充放電總反應(yīng)：_______________________________________________
例：一種新一代集電致變色功能和儲(chǔ)能功能于一體的電子器件的工作原理如圖甲所示。已知放電時(shí)該器件的透光率逐漸增強(qiáng)，寫出放電時(shí)a極電極反應(yīng)式。
[思維過程](1) 審題干——放電是原電池，充電則為電解池。(2) 根據(jù)題干確定物質(zhì)變化(圖乙)：FePO4―→LiFePO4。(3) 根據(jù)化合價(jià)變化確定轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：FePO4＋e－―→LiFePO4(透明)。(4) 根據(jù)電荷守恒、元素守恒以及電解質(zhì)的酸堿性等，配平電極反應(yīng)式：FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
能力4　離子交換膜的作用1. 常見的離子交換膜
能力5　電解的應(yīng)用1. 電冶——電解熔融氯化鈉陽極反應(yīng)式：_______________________________陰極反應(yīng)式：_______________________________總反應(yīng)式：_______________________________2. 粗銅的精煉陽極(粗銅)：________________________ (主反應(yīng))陰極(精銅)：___________________________
2Cl－－2e－===Cl2↑　
2Na＋＋2e－===2Na
Cu－ 2e－===Cu2＋
Cu2＋＋ 2e－===Cu
3. 電鍍電鍍時(shí)，一般都是用鍍層金屬的可溶性鹽為__________，把鍍件作為______，與電源的________相連，鍍層金屬作________。4. 電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè))(1) 電極反應(yīng)式陽極：____________________________________陰極：___________________________________總反應(yīng)：_________________________________________
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑　
能力6　金屬的腐蝕與防護(hù)1. 金屬的電化學(xué)腐蝕
2.金屬的電化學(xué)保護(hù)法
考向1　焓變與反應(yīng)能量圖 以NH3和CO2為原料合成化肥——尿素[CO(NH2)2]，兩步反應(yīng)的能量變化如圖：
寫出合成CO(NH2)2(s)的熱化學(xué)方程式：__________________________________ __________________________________，已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢，可推測(cè)E1______E3(填“>”“