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专题六 能力提升检测卷
1．下列关于ΔH的说法正确的是
A．反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大
B．ΔH＞0，吸热反应；ΔH＜0，放热反应
C．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
D．能量变化如图所示的化学反应为吸热反应，ΔH符号为“+”
【答案】B
【解析】ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，A错误；
B．若反应物的能量低于生成物能量时，发生反应时反应物要吸收能量变为生成物，该反应为吸热反
应，ΔH＞0；若反应物的能量高于生成物能量时，发生反应多余的能量就会释放出来，该反应为放热反
应，ΔH＜0，B正确；
C．ΔH有正、负之分，反应放出的热量越多，则反应热ΔH越小；若反应发生时吸收的热量越多，则
反应热ΔH越大，C错误；
D．根据图示可知：反应物的总焓大于生成物的总焓，故发生反应时多余的能量要释放出来，该反应
为放热反应，ΔH＜0，ΔH符号为“-”，D错误；故选B。
2．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是
A．1molC(s)与1molO (g)的能量之和为393.5kJ
2
B．反应2CO(g)+O(g)=2CO (g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
2 2
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
2
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH=-10.1kJ·mol-1【答案】C
【解析】由图示可知，1molC(s)与1molO (g)的能量比1molCO (g)的能量高393.5 kJ，A错误；
2 2
B．由图示可知，2CO(g)＋O(g)=2CO (g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，B错
2 2
误；
C．由图示可知，1molC(s)与O(g)反应生成1molCO(g)放出热量为393.5 kJ-282.9 kJ=110.6 kJ，且物质
2
的量与热量成正比，焓变为负，则热化学方程式为：2C(s)＋O(g)=2CO(g) ΔH=-221.2 kJ·mol-1，C正确；
2
D．若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO的热值为 ≈10.1 kJ·g-1，
D错误；答案选C。
3．室温下，将CuSO ·5H O（s）溶于水会使溶液温度降低，将 CuSO （s）溶于水会使溶液温度升
4 2 4
高。则下列能量转化关系不正确的是
A．ΔH＞0 B．ΔH＜ΔH C．ΔH＜ΔH D．ΔH=ΔH +ΔH
1 2 3 3 1 2 1 3
【答案】B
【解析】CuSO ·5H O (s)受热分解生成CuSO (s)，为吸热反应，△H＞0，故A正确；
4 2 4 1
B．将CuSO ·5H O（s）溶于水会使溶液温度降低，所以ΔH＞0；将 CuSO （s）溶于水会使溶液温
4 2 2 4
度升高，所以ΔH＜0，所以ΔH＞ΔH，故B错误；
3 2 3
C．CuSO ·5H O(s)受热分解生成CuSO (s)，为吸热反应，△H＞0；将 CuSO （s）溶于水会使溶液温
4 2 4 1 4
度升高，ΔH＜0，所以ΔH＜ΔH，故C正确；
3 3 1
D．根据盖斯定律可知：ΔH=ΔH +ΔH ，故D正确；故答案B。
2 1 3
4．晶格能(U)是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。 是离子晶体，其晶格能的实验值可通
过玻恩-哈伯热力学循环图计算得到。已知： ，
下列说法不正确的是
A． B．O—O键键能为
C． D．
【答案】D
【解析】根据题给晶格能的定义和题图可知，2mol气态锂离子和 结合成 (晶体)
释放的能量即 ，选项A正确；
B．O=O键键能为 ，选项B正确；
C． ，选项C正确；
D．根据盖斯定律求出 ，Li第一电离能为
，选项D错误；答案选D。
5．镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。已知，气态的卤素原子得电子生成气态的卤离
素子是放热过程。下列说法正确的是
A．∆H=∆H +∆H +∆H +∆H +∆H
6 1 2 3 4 5
B．Ca(g)–2e-=Ca2＋(g) ∆H ，则∆H>∆H
7 7 3
C．I(g)+e-=I-(g) ∆H ，则∆H>∆H
8 8 4
D．MgCl (s)=Mg2＋(aq)+2Cl-(aq) ∆H，则∆H>∆H
2 9 9 5【答案】C
【解析】根据盖斯定律可知，∆H=∆H+∆H+∆H+∆H－∆H，故A错误；原子失去电子变为离子属于
6 1 2 3 4 5
吸热过程，Ca和Mg属于同主族，Ca的金属性强于Mg，Ca→Ca2+吸收热量小于Mg→Mg2+吸收热量，即
∆H＜∆H，故B错误；原子得电子变为离子属于放热过程，Cl非金属性强于I，即Cl→Cl-放出热量比
7 3
I→I-放出热量多，即∆H＞∆H，故C正确；MgCl (s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)属于吸热反应，即∆H＞0，Mg2+
8 4 2 5
(g)、2Cl-(g)转化成Mg2+(aq)、2Cl-(aq)要放出热量，发生MgCl (s)=Mg2+(aq)+2Cl-(aq)吸收热量比
2
MgCl (s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)少，即∆H＜∆H，故D错误；答案为C。
2 9 5
6．已知：
其他数据如下表：
化学键 C=O O=O C-H O-H C=C
x
键能/( ) 798 413 463 615
下列说法正确的是
A．乙烯的燃烧热为
B．
C．
D．当生成4molO-H键时，该反应放出热量一定为akJ
【答案】B
【解析】表示燃烧热时，水应为液态，A项错误；
B．根据 等于反应物键能总和减生成物键能总和： ，可得
出 ，B项正确；
C．生成 ， ，C项错误；
D．生成4molO-H键，即生成 ，水的状态不能确定，D项错误；故选B。7．25℃、101 kPa下，1 mol 氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正
确的是
A．2H (g) + O (g) = 2H O(1) H = -285.8kJ／mol
2 2 2
B．2H (g) + O (g) = 2H O(1) △H = +571.6 kJ／mol
2 2 2
C．2H (g) + O (g) = 2H O(g) △ H = -571.6 kJ／mol
2 2 2
△
D．H (g) + O (g) = H O(1) H = -285.8kJ／mol
2 2 2
△
【答案】D
【解析】放出热量说明反应热△H<0，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，说明消耗
1molH ，放出285.8 kJ/mol；
2
A．2molH 生成2mol液体水，放出的热量为 ，A错误；
2
B．2molH 生成2mol液体水，为放热反应，B错误；
2
C．2molH 生成2mol气态水，放出的热量大于571.6kJ／mol，C错误；
2
D．1molH 生成1mol气态水，放出的热量285.8kJ／mol，D正确；故选D。
2
8．近日，科学家开发了基于碳布的首个“ ”电池，其装置如图所示，电池总反应为
。已知 在碳布上生成，下列叙述正确的是
A．原电池工作时， 通过玻璃纤维向X极迁移
B．原电池工作时，Y极发生还原反应．
C．原电池工作时， 通过玻璃纤维向X极移动
D． 参与反应时理论上转移0．6mol电子
【答案】B【分析】由题干装置图结合电池总反应： 可知，X电极为负极，电极反应为：Li-e-
=Li+，6Li++N +6e-=2Li N，据此分析解题。
2 3
【解析】A．观察图示，在碳布(Y极)表面生成氮化锂， 要留在玻璃纤维右边的溶液中与 形成
，说明 不能通过玻璃纤维，是 通过玻璃纤维由X极移向Y极，A错误；
B．放电时，Y极为正极，氮气发生还原反应生成氮化锂，B正确；
C．电池工作时，阳离子向正极迁移，即向Y极迁移，C错误；
D． 参与反应，理论上转移6mol电子，但是没有指明“标准状况”，不能用 计
算，D错误；故答案为B。
9．某原电池装置如图所示，电池总反应为 。下列说法不正确的是
A．充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变
B．正极反应为
C．放电时，交换膜右侧溶液不会有大量白色沉淀生成
D．当电路中转移 时，经过交换膜的离子是
【答案】B
【分析】根据电池总反应为 可知，Ag失电子作负极失电子，氯气在正极上得电子生
成氯离子，以此解答。
【解析】A．电池总反应为 可知，放电后左侧溶液中的氯离子由右侧通过阴离子交换
膜补充，所以左侧溶液中的盐酸浓度基本不变，故A正确；B．正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应为： ，故B错误；
C．放电时，交换膜左侧银为负极失电子形成银离子与溶液中的氯离子结合成AgCl沉淀，所以左侧溶
液中有大量白色沉淀氯化银生成，故C正确；
D．放电时，当电路中转移 时，交换膜右则会有0.01mol氯离子通过阴离子交换膜向负极移
动，故D正确；故选B。
10．一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列说法正确的是
A．电子从电极A经熔融碳酸盐转移到电极B
B．熔融碳酸盐中CO 向电极B移动
C．CH 在电极A放电生成CO
4 2
D．反应过程熔融盐中CO 的物质的量不变
【答案】D
【分析】由图可知，CO、H 在A电极失电子生成CO、HO，电极A是负极，电极B是正极。
2 2 2
【解析】A．电极A是负极，电极B是正极，电子不能经过内电路，故A错误；
B．A是负极、B是正极，熔融碳酸盐中CO 向电极A移动，故B错误；
C．CO、H 在电极A放电生成CO、HO，故C错误；
2 2 2
D．电池总反应为 ，反应过程熔融盐中CO 的物质的量不变，故D正确；
选D。
11．锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一、如图为以和 作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。已
知：聚苯并咪唑( )膜允许 离子通过。
下列说法错误的是
A． 含有配位键，电池放电总反应为
B．放电过程中，左侧池中溶液 逐渐减小
C．充电过程中，阴极的电极反应为
D．充电过程中，当 通过 膜时，导线中通过
【答案】D
【分析】由图可知，Zn失去电子生成 ，则Zn极为负极，电极方程式为：
，惰性电极为正极， 得到电子生成 ，电极方程式为：
+e-= ，据此解题。
【解析】A． 含有配位键， Zn是活泼电极，放电过程中Zn是负极，Zn失去电子生成，电极方程式为：Zn-2e-+4OH-= ；惰性电极为正极， 得到电子生成 ，
电极方程式为： +e-= ；则放电过程中，总反应为
，故A正确；
B．放电过程中，左侧惰性电极为正极，右侧Zn是负极。负极电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=
，该过程需要的OH-由左侧池经过聚苯并咪唑( )膜进入右侧池，左侧池中溶液 逐渐减小，故B正
确；
C．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为： +2e-= Zn+4OH-，故C正确；
D．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为： +2e-= Zn+4OH-，该过程生成的OH-一半进入
左侧池，当 通过 膜时，导线中通过 ，故D错误；
故选D。
12．一种可用于吸收 的电池，其工作时的原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极a上发生的电极反应为
B．Ⅰ室出口处溶液的pH大于入口处
C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则电池工作时Ⅰ室可能有 沉淀生成D．该装置可以制取 和
【答案】D
【分析】由图可知氢气在电极a上失电子，结合I室中的氢氧根离子生成水，电极反应为：
。A极为负极，b极为正极，b电极上氢离子得电子生成氢气，据此解答。
【解析】A．由以上分析可知电极a上反应为： ，故A错误；
B．I室中氢氧根离子逐渐被消耗，溶液pH值逐渐减小，则出口处pH小于入口处，故B错误；
C．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则I室中的钙离子通过交换膜向Ⅱ室移动，在Ⅱ室中结合
碳酸根可能生成 沉淀，故C错误；
D．该装置I室中有钙离子，从Ⅱ室迁移来的氯离子，故I室可以制取氯化钙；Ⅱ室中含钠离子和反应
生成的碳酸氢根离子，可得到碳酸氢钠，故D正确；
故选D。
13．一种水性电解液 离子选择双隔膜电池如图所示(已知在 溶液中， 以
存在)。关于电池放电时，下列叙述错误的是
A．MnO 为电池的正极
2
B．Ⅱ、Ⅲ区间的隔膜为阳离子交换膜
C．Zn电极反应：
D．当Ⅱ区质量增加17.4g时，电路中转移0.1mol电子
【答案】D【解析】A．此装置为原电池， 电极做正极，发生得到电子的还原反应，电极反应为
，A正确；
B．负极区(III区) 剩余，通过隔膜迁移到II区，因此它们之间的隔膜为阳离子交换膜，B正确；
C． 为负极，发生氧化反应，电极反应为 ，C正确；
D．正极区 过量，通过隔膜迁移到II区，故II区中 溶液的浓度增大，当II区增加
时，电路中转移 电子，现增加 ，则转移 电子，D错误。
答案选D。
14．燃料电池近几年发展迅速，如图是科学家利用页岩气设计的一种固态(熔盐)燃料电池工作示意
图。下列说法错误的是
A．电极材料采用石墨烯，吸附甲烷的电极为负极，发生氧化反应
B．通入氧气的电极上电极反应式为
C．电池工作时， 向通甲烷的电极一侧移动
D．该电池的优点是二氧化碳可循环利用，不会释放温室气体
【答案】D
【解析】A．依题意，甲烷发生氧化反应生成二氧化碳，吸附甲烷的电极为负极，A项正确；
B． 、 共同参与反应，电极反应式为 ，B项正确；
C．根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，C项正确；
D．电池总反应为 ，会释放出二氧化碳，D项错误；故选D。
15．一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为
，下列说法正确的是
A．放电时，电能转化为化学能
B．放电时，Y极发生还原反应
C．充电时，X极电极反应式为
D．充电时，每转移1mol ，Y极质量减少23g
【答案】C
【分析】由图可知，放电时，X电极为原电池的正极，钠离子作用下Na FePO 在正极得到电子发生
1−x 4
还原反应生成NaFePO ，电极反应式为Na FePO +xe—+xNa+=NaFePO，Y电极为负极，NaC在负极失去
4 1−x 4 4 x
电子发生氧化反应生成钠离子和碳，电极反应式为NaC—xe—=xNa++C，充电时，X极与直流电源的正极
x
相连做阳极，Y电极做阴极。
【解析】A．由分析可知，放电时，该装置为化学能转化为电能的原电池，故A错误；
B．由分析可知，Y电极为负极，NaC在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳，故B错误；
x
C．由分析可知，充电时，X极与直流电源的正极相连做阳极，电极反应式为NaFePO —xe—
4
=Na FePO +xNa+，故C正确；
1−x 4
D．由分析可知，充电时，Y电极做阴极，电极反应式为xNa++C+xe—=Na C，则每转移1mol电子，Y
x
极质量增加23g，故D错误；
故选C。
16．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及
溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如图。下列说法正确的是A．溶解氧随着溶液酸性减弱而增大
B．pH=2.0的溶液压强增大，主要是因为产生了氢气
C．整个过程中，负极电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
D．pH=4.0时，发生析氢腐蚀，不发生吸氧腐蚀
【答案】B
【解析】A．溶液酸性减弱，铁发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致溶解氧减少，A错误；
B．pH=2时，溶液酸性较强，氢离子与铁反应生成氢气，导致烧瓶内压强增大，B正确；
C．整个过程中，锥形瓶中的Fe与C粉构成原电池，Fe为原电池负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，C
错误；
D．pH=4时，烧瓶内压强几乎不变，发生吸氧腐蚀消耗氧气导致压强减小，发生析氢腐蚀产生氢气导
致压强增大，故说明pH=4时，吸氧腐蚀和析氢腐蚀同时发生，D错误；
故答案选B。
17．镍离子( )和钴离子( )性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层
中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别向两极迁移； 与乙酰丙酮不反应。下列说法正
确的是A．石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B．石墨M电极的电极反应式为 。
C．水解离出的 可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过 ，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
【答案】D
【解析】A．由图分析， 向石墨N电极方向移动，则石墨N电极为阴极、石墨M电极为阳极，石
墨M电极上的电势更高，A项错误；
B．石墨M电极上由 失电子，电极反应式为 ，B项错误；
C．由原子守恒和电荷守恒知，Ⅱ室中的转化反应生成 ，故水解离出的 可以促进Ⅱ室中的转化
反应，C项错误；
D．由原理可知，导线中流过 ，Ⅰ室移入Ⅱ室的 和 的总物质的量为1mol，同时有
生成 ，质量减少 ，Ⅲ室中阴极反应消耗的 由水解离出的 等量补充，溶液质量不变，
故两室溶液质量变化之差约为 ，D项正确；
故答案为D。
18．利用电化学原理控制反应条件能将 电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，
反应过程原理的示意图如图。下列有关说法正确的是A．玻碳电极发生还原反应
B．铂电极发生的电极反应为
C．电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D．当电路中转移1mol 时，阳极室溶液的质量减少8g
【答案】C
【分析】分析该装置，HO转化为O，O失去电子发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，铂电极为阴
2 2
极，据此解答。
【解析】A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应，A错误；
B．铂电极发生的电极反应为CO+2H++2e-=HCOOH、 ，B错误；
2
C．玻碳电极为阳极，铂电极为阴极，电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极，C正
确；
D．当电路中转移1mol 时，同时有1mol氢离子通过质子交换膜进入左侧，阳极室溶液的质量减少
，D错误；
故选C。
19．目前工业废水处理备受关注。我国科研人员设计了一种通过内部物质循环处理含有机物C (H O)
m 2 n
的废水的实验装置，其工作原理如图所示，其中双极膜中间层中的HO解离为H+和OH-，并在直流电场作
2
用下分别向两极迁移。图中·OH 表示电中性的自由基。下列说法错误的是A．循环利用的气体X为O
2
B．工作时两极区HSO 溶液和NaOH溶液的浓度均逐渐减小
2 4
C．相同时间内，理论上生成CO 的物质的量小于生成O 的物质的量
2 2
D．工作时需向催化电极M区补充适量气体X
【答案】C
【分析】从图看，催化电极M为O 结合H+发生还原反应，该极为电解池的阴极。则电极N为电解池
2
的阳极，该极OH-优先放电得到O。
2
【解析】A．M极消耗O，而N极产生的O 可循环利用，所以X为O，A项正确；
2 2 2
B．M极H+与O 结合消耗导致酸的浓度下降，同时在N极OH-被电解消耗，所以HSO 溶液和NaOH
2 2 4
溶液的浓度均逐渐减小，B项正确；
C．由电子得失守恒mCO ~C (H O) ~mO ，即生成CO 的物质的量等于生成O 的物质的量，C项错
2 m 2 n 2 2 2
误；
D．M极其他还原物质可能消耗O，所以需要适量补充O，D项正确；
2 2
故选C。
20．双极电化学法装置如图所示，是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE，通电时，BPE两端界
面产生电势差；生成梯度合金。
下列有关说法正确的是
A．n为电源负极B．在BPE中电子的移动方向由b到c
C．装置c端发生的反应为2HO+2e- =H ↑+ 2OH-
2 2
D．BPE的b端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
【答案】D
【分析】由电解装置图可知，a电极上，水转化为氧气，发生氧化反应，a极阳极，电极反应为：
，则n为电源正极，m为电源负极，则溶液中靠着正极的b端电势高于靠近负极的c
端，则b端得到电子发生还原反应，电极反应为： ，c端失去电子发生氧化
反应，电极反应为： 。
【解析】A．由分析可知，n为电源正极，A项错误；
B．电子由电势低的地方流向电势高的地方，则在BPE中电子的移动方向由c到b，B项错误；
C．由分析可知，装置c端发生的反应为 ，C项错误；
D．BPE的b端到中心的不同位置，由于电势不同，电极反应： 中x不
同，能形成组成不同的铜镍合金由于电势不同，D项正确；答案选D
21．请运用反应热的知识填写下列空白：
(1)已知： (s，白磷)= (s，黑磷) ；
(s，白磷)= (s，红磷) ；
由此推知，其中最稳定的磷单质是 。
(2)①硅粉与HCl在300℃时反应生成1 mol SiHCl 气体和H，放出225 kJ热量，该反应的热化学方程
3 2
式为 。
②在 25℃ 和 101kPa时，4 g硫粉在O 中完全燃烧生成SO 气体，放出37 kJ的热量，写出表示S燃
2 2
烧热的热化学方程式： 。
(3)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C-H C=O H-H C O(CO)
键能/kJ·mol−1 413 745 436 1075则该反应的 ΔH = 。
(4)将 氢化为 有三种方法，对应的反应依次为：
①
②
③
反应③的 ΔH = (用ΔH，ΔH 表示)
3 1 2
(5)①2Cu O(s) + O (g) =4CuO(s) ΔH=-277kJ·mol-1
2 2 1
②8CuO(s) + CH (g)=4Cu O(s) + CO (g)＋2HO(g) ΔH=-348kJ·mol-1
4 2 2 2 2
反应CH(g) +2O (g)=CO (g)＋2HO(g) ΔH= kJ·mol-1
4 2 2 2
(6)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该
反应的热化学方程式 。
【答案】(1)黑磷
(2) S(s) + O (g) = SO (g) ΔH =
2 2
-296 kJ·mol-1
(3)+120 kJ·mol-1
(4)
(5)-902
(6)
【解析】（1）根据热化学方程式可看出白磷转化为黑磷放出的热量更多，能量越低物质越稳定，因此黑磷的能量最低最稳定。
（2）①硅粉与HCl在300℃时反应生成1 mol SiHCl 气体和H，放出225 kJ热量，该反应的热化学方
3 2
程式为： ；
②4 g硫粉的物质的量为 =0.125mol，在 25℃ 和 101kPa时，0.125mol硫粉在O 中完全燃烧
2
生成SO 气体，放出37 kJ的热量，则1mol硫粉在O 中完全燃烧生成SO 气体，放出 的热
2 2 2
量，写出表示S燃烧热的热化学方程式为：S(s) + O (g) = SO (g) ΔH = -296 kJ·mol-1。
2 2
（3）ΔH =反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得ΔH =(4 413 kJ·mol-1+2 745 kJ·mol-1)-(2 1075
kJ·mol-1+2436 kJ·mol-1) = +120kJ·mol-1。
（4）由盖斯定律可知，反应③=反应②-反应①，则反应③的 ΔH = 。
3
（5）由盖斯定律可知，反应②+2 反应①可得CH(g) +2O (g)=CO (g)＋2HO(g) ΔH=ΔH+2 ΔH=-902
4 2 2 2 2 1
kJ·mol-1。
（6）ΔH =生成物的能量-反应物的能量=(b-a) kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为：
。
22．原电池电源在生活、生产中的应用非常广泛，根据题意回答下列问题。
(1)某兴趣小组设计如图装置用锌、铜作电极材料，硫酸铜溶液为电解质溶液的进行原电池实验。负极
材料是 (填“锌”或“铜”)；溶液中硫酸根向 (填“正极”或“负极”)，当正极质量增加
12.8g时，转移了 mol电子。
(2)如图所示，运用原电池原理可将SO 转化成硫酸。其中质子交换膜将该原电池分隔成氧化反应室和
2
还原反应室，能阻止气体通过而允许H+通过。则电极a是该原电池的 极(填“正”或“负”)，b电
极反应式为 ，生产过程中H+向 (填“a”或“b”)电极区域运动。(3)铅酸蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应为：
Pb+PbO+2H SO =2PbSO+2H O。放电时 (化学式)被还原，负极的电极反应式为 ，正极质
2 2 4 4 2
量 (填“增重”或“减轻”“不变”)。
(4)燃料电池应用前景更加广泛，常见的是燃料主要有氢气、可燃有机物等，则燃料在电池 (填
“正极”或“负极”)通入。在碱性溶液燃料电池中氧气参与反应的电极反应式为 ；若用C H 为燃
2 6
料时酸性电解质中负极反应式为 。
【答案】(1)锌 负极 0.4
(2) 负 O+4e-+4H+=2H O b
2 2
(3)PbO Pb-2e-+SO =PbSO 增重
2 4
(4)负极 O+4e-+2H O=4OH- C H-14e-+4H O=2CO+14H+
2 2 2 6 2 2
【解析】（1）该装置为原电池，锌为负极，失电子被氧化，铜为正极，铜离子得电子生成铜，被还
原。溶液中硫酸根移向负极，正极质量增加12.8g时，生成铜的物质的量为： =0.2mol，转移电子
的物质的量为0.4mol；
（2）运用原电池原理可将SO 转化成硫酸，故SO 在负极失电子反应生成硫酸，a极为负极；b极为
2 2
正极，氧气在正极得电子，与氢离子反应生成水，电极反应为：O+4e-+2H O=4OH-，氢离子由左侧移向右
2 2
侧，即向b极区移动。
（3）根据铅酸蓄电池的总反应可判断铅作负极和还原剂，硫酸根与铅离子结合为沉淀，则放电时
PbO 被还原，铅酸蓄电池的负极反应式为Pb-2e-+SO =PbSO，正极反应为PbO +2e-+4H++SO
2 4 2
=PbSO+2H O，则正极质量增加。
4 2
（4）燃料发生氧化反应，在电池负极通入。在碱性溶液燃料电池中氧气发生还原反应，参与反应的
电极反应式为O+4e-+2H O=4OH-；若用C H 为燃料时酸性电解质中负极反应式为C H-14e-
2 2 2 6 2 6+4H O=2CO+14H+。
2 2
23．电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池 (阳极)的金属被腐蚀，作为 (阴极)的金属不
被腐蚀，如果能使被保护的金属成为 ，就不易被腐蚀。
（1）牺牲阳极法
原理：原电池原理
要求：被保护的金属作 ，活泼性更强的金属作 。
应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。
实例 实验1：
如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴 色K[Fe(CN) ](铁氰化钾)溶液，观察实验现
3 6
象。
已知Fe2＋与[Fe(CN) ]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN) ]沉淀。
6 6
实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区)
现象 指针 Zn溶解 有 产生， 蓝色沉淀生成
Zn－2e－=Zn2
有关反应 — 2H＋＋2e－=H ↑
＋ 2
结论 溶液中不含 ，铁作正极未被腐蚀
实例 实验2：
培养皿中放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞和K[Fe(CN) ]溶液，取两个2～3 cm的铁钉，用
3 6
砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝的铁钉放入b。实验装
置
现象 铁钉周围 铁钉周围生成 ，铜丝周围
结论 铁作为 时易腐蚀，作为 时未腐蚀
（2）外加电流法
原理：电解池原理
要求：被保护的金属作为 ，与电源的 相连。
应用：钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的 。
【答案】负极 正极 阴极 正极 负极 黄 偏转 气泡 无 Fe2＋
变红 蓝色沉淀 变红 负极 正极 阴极 负极 负极
【解析】金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属
不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。
(1)牺牲阳极法，利用的是原电池原理，被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。在实验1
中，按如图装置反应一段时间后，往Fe电极区滴入2滴黄色K[Fe(CN) ](铁氰化钾)溶液，观察实验现象。
3 6
可以看到指针发生偏转，Zn溶解，有气泡产生，无蓝色沉淀生成，说明溶液中不含Fe2+，铁作正极未被腐
蚀。在实验2中，实验装置a中观察到铁钉周围变红，实验装置b中观察到铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝
周围变红，实验a和b说明铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀。
(2)外加电流法，利用的电解池原理，被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连。利用该原理，可将
钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极，将其保护起来防止腐蚀。
24．按照要求回答下列问题：
(1)用NaOH溶液吸收烟气中的SO ，将所得的NaSO 溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到
2 2 3
HSO ，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。
2 4①图中A口产生的气体为 ，B口流出的物质是 。
②b电极表面发生的电极反应式为 。
(2)Co是磁性合金的重要材料，也是维生素的重要组成元素。工业上可用如图装置制取单质Co并获得
副产品盐酸(A、B均为离子交换膜)。
①A为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②该电解池的总反应离子方程式为 。
③若产品室中阴极质量增加11.8g，则产品室增加的HCl的物质的量为 。
【答案】(1)氢气 氢氧化钠
(2) 阳 0.4mol
【分析】依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极，阳离子移向阴极，a为阴极，b为阳极，
在阳极失去电子变成 ，可能伴有氢氧根离子放电生成氧气，所以C口流出的物质是HSO ，阴极
2 4
区放电离子为氢离子生成氢气；由图可知，Co为阴极，电极反应式为Co2++2e-=Co，石墨为阳极，电极反
应式为2HO-4e-=O ↑+4H+，据此作答。
2 2
【解析】（1）①电解池中阳离子向阴极移动，由图可知，a为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，图中A口产生的气体为氢气，B口流出的物质是氢氧化钠；
②b电极为阳极，亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，表面发生的电极反应式为
；
（2）①工业上可用如图装置制取单质Co并获得副产品盐酸，Co2+在阴极发生还原反应生成Co单质，
阳极水放电生成氧气和氢离子，阳极室中氢离子通过A膜、阴极室中氯离子通过B膜向产品室迁移得到
HCl，故A为阳离子交换膜；
②由①分析可知，该电解池的总反应离子方程式为 ；
③若产品室中阴极质量增加11.8g，则生成0.2mol Co，根据电子守恒可知， ，产品室
增加的HCl的物质的量为0.4mol。
