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專題05 化學(xué)反應(yīng)與熱能和電能
?一、化學(xué)反應(yīng)與熱能
考點 化學(xué)反應(yīng)與熱能
1.焓是一個與內(nèi)能有關(guān)的量，反應(yīng)熱指的是化學(xué)反應(yīng)中吸收或放出的能量。焓變指的是恒壓條件下的反應(yīng)熱。
2.焓變用△H來表示，單位是kJ/mol?！鱄>0，反應(yīng)吸熱；反之，反應(yīng)放熱。
3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)：
類型
比較
吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
定義
吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)
放出熱量的化學(xué)反應(yīng)
形成原因
E(反應(yīng)物)
E(生成物)
表示方法
ΔH>0
ΔH<0
圖示
反應(yīng)類型
或?qū)嵗?
①所有的水解反應(yīng)
②大多數(shù)的分解反應(yīng)
③Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)
④C＋H2OCO＋H2
①所有的中和反應(yīng)
②所有的燃燒反應(yīng)
③大多數(shù)的化合反應(yīng)
④活潑金屬與水、較活潑金屬與酸的反應(yīng)
⑤鋁熱反應(yīng)
4.燃燒熱和中和熱
燃燒熱
中和熱
相同點
能量變化
放熱
ΔH及其單位
ΔH<0，單位均為kJmol－1
不同點
反應(yīng)物的量
1_mol
不一定為1 mol
生成物的量
不確定
生成水的量為1_mol
反應(yīng)熱的含義
101 kPa時，1_mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量
在稀溶液里，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1_mol水時所放出的熱量
表示方法
燃燒熱為ΔH＝－a kJmol－1(a>0)
強酸與強堿反應(yīng)的中和熱為ΔH＝－57.3_kJmol－1
5.熱化學(xué)方程式的書寫
例1. 5 g火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)完全燃燒，放出50 kJ熱量，則二甲基肼的燃燒熱ΔH為( )
A．－1 000 kJmol－1 B．－1 500 kJ
C．－2 000 kJmol－1 D．－2 000 kJ
【答案】C
例2. (2015河南十校聯(lián)考，4)如圖表示白磷(P4)分子結(jié)構(gòu)。白磷在氧氣不足時燃燒生成P4O6，P4O6分子結(jié)構(gòu)可以看成是白磷分子中磷磷鍵之間插入氧原子。
已知：鍵能表示斷裂1 mol化學(xué)鍵需要吸收的能量。幾種共價鍵的鍵能如下表所示：
化學(xué)鍵
P—P
P—O
P===O
O===O
鍵能/(kJmol－1)
a
b
c
d
則P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反應(yīng)熱(ΔH)為( )
A．(6a＋3d－12b－4c)kJmol－1
B．(4a＋3d－8d)kJmol－1
C．(6a＋3d－12b)kJmol－1
D．(6a＋3d＋4c－12b)kJmol－1
【答案】C
例3. (1)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為________________________________________________
________________________________________________。
(2)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵需要的能量分別是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為________________________________________________
________________________________________________。
(3)在25 ℃、101 kPa下，一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________________________
________________________________________________。
(4)已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________
________________________________________________。
(5)化學(xué)反應(yīng)N2＋3H2===2NH3的能量變化如圖所示。(假設(shè)該反應(yīng)反應(yīng)完全)
試寫出N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成NH3(l)的熱化學(xué)方程式：________________________________________________
________________________________________________。
(6)在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系可用如圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
①寫出表示S8燃燒熱(1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量)的熱化學(xué)方程式________________________________________________
________________________________________________。
②寫出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式：________________________________________________
________________________________________________。
【答案】
(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJmol－1
(2)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJmol－1
(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJmol－1
(4)A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝(a－b)kJmol－1
(5)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l) ΔH＝－2(b＋c－a) kJmol－1
(6) ①S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g) ΔH＝－8a kJmol－1
②SO3(g)===SO2(g)＋O2(g) ΔH＝b kJmol－1
【解析】
(4)由圖可知，生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＝(a－b)kJmol－1。
(5)根據(jù)假設(shè)反應(yīng)完全進(jìn)行的情況下，寫出對應(yīng)的化學(xué)方程式即可。
(6)①依據(jù)圖像分析1 mol O2和 mol S8反應(yīng)生成二氧化硫放熱a kJ，依據(jù)燃燒熱的概念是1 mol 可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，根據(jù)概念先寫出化學(xué)方程式，標(biāo)注各物質(zhì)聚集狀態(tài)、反應(yīng)熱，熱化學(xué)方程式為S8(s)＋8O2(g)===8SO2(g) ΔH＝－8a kJmol－1。②依據(jù)圖像分析結(jié)合反應(yīng)能量變化，寫出化學(xué)方程式，標(biāo)注各物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)熱，SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式為SO3(g)===SO2(g)＋O2(g) ΔH＝b kJmol－1。
1. 化學(xué)反應(yīng)A2＋B2===2AB的能量變化如下圖所示，則下列說法中正確的是( )
A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B．?dāng)嗔? mol A—A鍵和1 mol B—B鍵時能放出x kJ的能量
C．?dāng)嗔? mol A—B鍵時需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量
【答案】C
2.（2017貴州七校聯(lián)考）根據(jù)如圖所給信息，得出的結(jié)論正確的是( )
A．48 g碳完全燃燒放出的熱量為1 574 kJmol－1
B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJmol－1
C．2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g) ΔH＝283.0 kJmol－1
D．C(s)＋O2(g)===CO2(s) ΔH＝－393.5 kJmol－1
【答案】B
3. 已知：2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(g) ΔH＝a kJmol－1
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－220 kJmol－1
C—H、O===O、O—H和CO鍵的鍵能分別為415 kJmol－1、496 kJmol－1、462 kJmol－1和847 kJmol－1，則a為( )
A．－780 B．－1 560
C．－670 D．－1 000
【答案】B
【解析】將已知兩個反應(yīng)相加，消去反應(yīng)中的CO，得到新反應(yīng)：2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝(a－220)kJmol－1，結(jié)合鍵能可求出a，即(a－220)kJmol－1＝8415 kJmol－1＋4496 kJmol－1－4847 kJmol－1－8462 kJmol－1，則a＝－1 560。故選B項。
4. 下列說法不正確的是( )
A．反應(yīng)過程(1)的熱化學(xué)方程式為A2 (g)＋B2(g)===C(g) ΔH1＝－Q kJmol－1
B．反應(yīng)過程(2)的熱化學(xué)方程式為C(g)===A2(g)＋B2(g) ΔH2＝＋Q1 kJmol－1
C．Q與Q1的關(guān)系：Q>Q1
D．ΔH2>ΔH1
【答案】C
5. (1)[2016全國新課標(biāo)卷Ⅱ]聯(lián)氨(N2H4，又稱肼，無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料?；卮鹣铝袉栴}：
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 kJmol－1
上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4＝________，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因為________________________________________________。
(2)[2016全國新課標(biāo)卷Ⅲ]已知下列反應(yīng)：
SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l) ΔH1
ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq) ΔH3
則反應(yīng)SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝________。
(3)[2015江蘇卷]煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
NO(g)＋O3(g)===NO2(g)＋O2(g)
ΔH＝－200.9 kJmol－1
NO(g)＋O2(g)===NO2(g)
ΔH＝－58.2 kJmol－1
SO2(g)＋O3(g)===SO3(g)＋O2(g)
ΔH＝－241.6 kJmol－1
則反應(yīng)3NO(g)＋O3(g)===3NO2(g)的ΔH＝________kJmol－1。
(4)[2015全國新課標(biāo)卷Ⅱ]甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3
回答下列問題：
已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：
化學(xué)鍵
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
C—H
E/(kJmol－1)
436
343
1 076
465
413
由此計算ΔH1＝________ kJmol－1；已知ΔH2＝
－58 kJmol－1，則ΔH3＝________ kJmol－1。
(5)[2015全國新課標(biāo)卷Ⅰ]已知反應(yīng)2HI(g)===H2(g)＋I(xiàn)2(g)的ΔH＝＋11 kJmol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為________kJ。
(6)[2014廣東卷]用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.3 kJmol－1
②CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) ΔH2＝210.5 kJmol－1
③CO(g)1/2C(s)＋1/2CO2(g)
ΔH3＝－86.2 kJmol－1
反應(yīng)2CaSO4(s)＋7CO(g)CaS(s)＋CaO(s)＋6CO2(g)＋C(s)＋SO2(g)的ΔH＝________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(7)[2014全國新課標(biāo)卷Ⅰ]已知：
甲醇脫水反應(yīng)
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH1＝－23.9 kJmol－1
甲醇制烯烴反應(yīng)
2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)
ΔH2＝－29.1 kJmol－1
乙醇異構(gòu)化反應(yīng)
C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)
ΔH3＝50.7 kJmol－1
則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH＝________kJmol－1。
【答案】
(1)2ΔH3－2ΔH2－ΔH1 反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體
(2)ΔH1＋ΔH2－ΔH3
(3)－317.3
(4)－99 41
(5)299
(6)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3
(7)－45.5
【解析】
(4)根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知，ΔH1＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝(1 076 kJmol－1＋2436 kJmol－1)－(413 kJmol－13＋343 kJmol－1＋465 kJmol－1)＝－99 kJmol－1。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由②－①可得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，結(jié)合蓋斯定律可得：ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝(－58 kJmol－1)－(－99 kJmol－1)＝＋41 kJmol－1。
(5)設(shè)1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為x，則2x－436 kJ－151 kJ＝11 kJ，x＝299 kJ。
(6)利用蓋斯定律可以計算出所給反應(yīng)的焓變，要學(xué)會利用所給方程式中化學(xué)計量數(shù)和反應(yīng)物、中間產(chǎn)物的關(guān)系進(jìn)行解答。根據(jù)蓋斯定律，由①4＋②＋③2可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式，故有ΔH＝4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3。
(7)將已知的三個熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，用①－②－③即得所求的熱化學(xué)方程式，由此可得到ΔH＝－45.5 kJmol－1。
?二、化學(xué)能與電能
考點一 原電池
1.原電池的驅(qū)動力是一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
2.原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，溶液中的陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極。
3.原電池的擴展內(nèi)容為化學(xué)電源，包括一次電池、二次電池和燃料電池。
4.金屬的電化學(xué)腐蝕是原電池原理，負(fù)極被腐蝕，正極被保護(hù)。
考點二 電解池
1.電解池的驅(qū)動力是外加電源。
2.電解池是強有力的氧化還原手段，它可以變不可能為可能，變可能為更可能。
3.電解原理的應(yīng)用包括氯堿工業(yè)、電解精煉銅、電鍍和電冶金。
4.金屬的防護(hù)方法包括：犧牲陽極的陰極保護(hù)法（原電池原理）和外加電流的陰極保護(hù)法（電解池原理）。
1. 根據(jù)下圖所示裝置判斷，下列說法正確的是( )
A．燒杯a中的溶液pH降低
B．燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)
C．燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑
D．燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑
【答案】B
【解析】由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過導(dǎo)線，由Zn電極流向Fe電極，則O2在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，燒杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高；燒杯b中，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn－2e－===Zn2＋。
2. 科學(xué)家設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示，下列說法不正確的是( )
A.通入N2的電極的電極反應(yīng)式為：N2＋6e－＋8H＋===2NH
B．反應(yīng)過程中溶液的pH會變大，故需要加入鹽酸
C．該電池外電路電流從通入H2的電極流向通入N2的電極
D．通入H2的電極為負(fù)極，A為NH4Cl
【答案】C
3. 如圖為一種固體離子導(dǎo)體電池與濕潤KI試紙AB連接，Ag＋可以在RbAg4I5晶體中遷移，空氣中氧氣透過聚四氟乙烯膜與AlI3反應(yīng)生成I2，Ag與I2作用形成電池。下列說法中正確的是( )
A．試紙A端發(fā)生還原反應(yīng)
B．Ag＋從銀電極移向石墨，K＋移向A端
C．試紙B端出現(xiàn)棕色
D．石墨電極上電極反應(yīng)式：I2＋2e－===2I－
【答案】D
【解析】銀被氧化，則銀為原電池負(fù)極，石墨為正極，A為電解池陽極，B為陰極，試紙A端應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；K＋向B端移動，B錯誤；因為I－在試紙A端放電生成I2，出現(xiàn)棕色，C錯誤。
4. 下圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I(xiàn)2＋H2O”設(shè)計成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖Ⅱ的B燒杯中逐滴加入適量40% NaOH溶液。
下列敘述正確的是( )
A．甲組操作時，電流表(A)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．甲組操作時，溶液顏色變淺
C．乙組操作時， C2作正極
D．乙組操作時，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I2＋2e－===2I－
【答案】D
5. 某同學(xué)利用下圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)條件。(已知Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液呈藍(lán)色)。
下列說法不合理的是( )
A．①區(qū)Cu電極上產(chǎn)生氣泡，F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液后出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被腐蝕
B．②區(qū)Cu電極附近滴加酚酞后變成紅色，F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被腐蝕
C．③區(qū)Zn電極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被保護(hù)
D．④區(qū)Zn電極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色，F(xiàn)e被腐蝕
【答案】A
【解析】?、賲^(qū)發(fā)生吸氧腐蝕，Cu為正極，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Cu電極上不產(chǎn)生氣泡，A項錯誤；②區(qū)Cu為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Cu電極附近溶液堿性增強，滴加酚酞后變成紅色，F(xiàn)e為陽極，被腐蝕，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色，B項正確；③區(qū)Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，F(xiàn)e為正極，得到保護(hù)，C項正確；④區(qū)Zn為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，F(xiàn)e作陽極，被腐蝕，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色，D項正確。
6. (2016金壇模擬)鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置(如下圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，電解液在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法正確的是( )
A．充電時電極b連接電源的正極
B．放電時正極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋
C．陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)
D．充電時左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大
【答案】C
7.（2017新余模擬）以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備Fe(OH)2，裝置如圖所示，其中P端通入CO2，通電一段時間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。則下列說法中正確的是( )
A．X、Y兩端都必須用鐵作電極
B．不可以用NaOH溶液作為電解液
C．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．白色沉淀只能在陽極上產(chǎn)生
【答案】C
【解析】X、Y兩端，陽極Y必須是鐵電極，X電極不需要一定用鐵作電極，可以用石墨電極，故A錯誤；電解過程是陰極上氫離子放電得到的氫氧根離子與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵，所以可以用NaOH溶液作為電解液，故B錯誤；陰極發(fā)生的反應(yīng)是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，溶液中發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故C正確；開始時白色沉淀只能在陽極上產(chǎn)生，隨電解過程分析，亞鐵離子移向陰極也可以在陰極生成氫氧化亞鐵沉淀，故D錯誤。
8. (2015上?；瘜W(xué)，24節(jié)選)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。
完成下列填空：
(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式________________________________________________________________。
(2)離子交換膜的作用為：_____________________________________、______________________________________。
(3)精制飽和食鹽水從圖中________位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中________位置流出。(選填“a”、“b”、“c”或“d”)
【答案】
(1)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
(2)阻止OH－進(jìn)入陽極室，與Cl2發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O 阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸
(3)a d
【解析】
（3）隨著電解的進(jìn)行，溶質(zhì)NaCl不斷消耗，所以應(yīng)該及時補充。精制飽和食鹽水從與陽極連接的圖中a位置補充，由于陰極H+不斷放電，附近的溶液顯堿性，氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出；水不斷消耗，所以從b口不斷加入蒸餾水，從c位置流出的是稀的NaCl溶液。
9.（2017煙臺模擬）某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題(甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量)，當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
請回答下列問題：
(1)甲池為________(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，A電極的電極反應(yīng)式為________________________________________________。
(2)丙池中F電極為________(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽極”)，該池的總反應(yīng)方程式為________________________________________________
________________________________________________。
(3)當(dāng)乙池中C極質(zhì)量減輕10.8 g時，甲池中B電極理論上消耗O2的體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(4)一段時間后，斷開電鍵K，下列物質(zhì)能使丙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是________(填選項字母)。
A．Cu B．CuO
C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
【答案】
(1)原電池 CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O
(2)陰極 2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑
(3)560 (4)B
【解析】
(2)F連接原電池負(fù)極，所以為陰極，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，電池反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑。
(3)C極上的電極反應(yīng)為Ag－e－===Ag＋，B電極上的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8 g時，即轉(zhuǎn)移電子是0.1 mol，此時甲池中B電極理論上消耗O2的物質(zhì)的量是0.025 mol，體積為0.025 mol22.4 Lmol－1＝0.56 L＝560 mL。
(4)溶液中減少了Cu和O2，所以要讓電解質(zhì)復(fù)原，需要加入CuO。
2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 十大熱門專題突破 專題05 化學(xué)反應(yīng)與熱能和電能學(xué)案.doc
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