2020届高三化学二轮复习小专题透析电化学原理化学反应与能量变化的关系核心突破提升训练答案解析

《高考12题逐题突破》：小专题透析——电化学原理、化学反应与能量变化的关系一、电化学原理错误!错误!错误!错误!【核心突破】1．原电池、电解池的区别2．离子交换膜3．电解原理的应用(1)电镀：待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子的溶液作电镀液。(2)电解精炼铜：纯铜作阴极、粗铜作阳极、硫酸铜溶液作电解质溶液。4．金属(以铁为例)的电化学腐蚀与防护(1)吸氧腐蚀电极反应：负极：2Fe－4e－===2Fe2＋；正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)防护方法：①原电池原理——牺牲阳极的阴极保护法：与较活泼的金属相连，较活泼的金属作负极被腐蚀，被保护的金属作正极；②电解池原理——外加电流的阴极保护法：被保护的金属与原电池负极相连，形成电解池，作阴极。【提升训练答案+解析】1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”(1)Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑既可在原电池中完成，也可在电解池中完成()(2)蓄电池充电时，标记着“－”的电极应与电源的负极相连()(3)在Mg—Al—NaOH溶液组成的原电池中，因Mg比Al活泼，故Mg作负极()(4)铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生还原反应()(5)电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程()(6)电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极()(7)用惰性电极电解MgCl2溶液时，阴极可能得到固体镁()(8)用惰性电极电解KOH溶液时，阴极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－()(9)以Pt电极电解电解质溶液时，若两极只有H2和O2析出，则溶液的浓度一定改变()(10)镀锌铁，若保护层被破坏后，就完全失去了对金属的保护作用()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×2．关于下列五个电化学装置图的说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”(1)图1装置为有阳离子交换膜的锌铜原电池，电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小()(2)控制合适的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图2所示的原电池。则反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应，甲中石墨电极上Fe3＋被还原()(3)通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去，其原理如图3所示。b为负极，电极反应式为：CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2＋7H＋，a为正极，发生还原反应，电极反应式为()(4)我国最近在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中取得新进展，相关装置如图4所示。该装置工作时，H＋由b极区放电生成氢气，H＋由a极区流向b极区，a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋()(5)某原电池装置如图5所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.01mol离子()答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×解析(1)由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO2－4)不变。(5)AgCl/Ag为负极，电极反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl，当电路中转移0.01mole－时，有0.01molAgCl沉淀形成，同时还必然有0.01molH＋通过阳离子交换膜进入正极区，因而左侧减少0.02mol离子。3．关于下列五个电化学装置图的说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”(1)在固态金属氧化物电解池中，高温条件下电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图1所示。X是电源的负极，电池总反应是H2O＋CO2=====电解H2＋CO＋O2()(2)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图2所示。该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。a电极的电极反应式为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O()(3)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图3所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品()(4)亚磷酸钠(Na2HPO3)溶液电渗析法制备H3PO3(亚磷酸)的原理如图4所示，膜①、③均为CM，阳极的电极反应式为：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑()(5)近年来，我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，如图5所示，该装置为牺牲阳极的阴极保护法，绝缘子表面产生的OH－向阴极移动()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×解析(2)a极为阴极，CO2中碳由＋4价变为C3H8O中的－2价，应为得电子的还原反应。(5)该装置为外加电流的阴极保护法，OH－向阳极移动。二、化学反应与能量变化的关系错误!错误!错误!错误!【核心突破】1．牢记两类能量变化图像的含义(1)反应热与物质具有的能量的关系(2)反应热与正、逆反应活化能的关系如图所示，E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2。2．熟练掌握计算反应热的五种方法(根据条件作选择)(1)根据热化学方程式计算：反应热与热化学方程式中各物质的物质的量成正比(Q＝n·ΔH)。(2)根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝E生成物的总能量－E反应物的总能量。(3)根据键能计算：ΔH＝E反应物键能之和－E生成物键能之和。(4)根据物质燃烧热计算：Q＝n(可燃物)×燃烧热。(5)根据盖斯定律计算：①合理设计反应途径，如：，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2②热化学方程式相加或相减，如：(Ⅰ)C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1(Ⅱ)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH2(Ⅰ)－(Ⅱ)×12可得C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝ΔH1－12ΔH2【提升训练答案+解析】判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”(1)吸热反应一定需要加热才能反应，而放热反应在常温下一定能进行()(2)物质所含的键能越大，能量越低，该物质越稳定()(3)H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol－1，则2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1()(4)在常温常压下，2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的ΔH相同()(5)由石墨比金刚石稳定可推知：C(石墨)===C(金刚石)ΔH0()(6)等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，相同条件下，前者放出的热量多()(7)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()(8)H—H、O==O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则反应H2＋12O2===H2O的ΔH＝－916kJ·mol－1()(9)H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH1和2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH2中的ΔH2＝2ΔH1()(10)已知：①I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1②I2(g)I2(s)ΔH＝－35.96kJ·mol－1则I2(s)＋H2(g)2HI(g)的ΔH＝＋26.48kJ·mol－1()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×(9)×(10)√