資源簡介

一、反應熱　焓變計算
1.反應熱
(1)反應熱：中學階段認為，在等壓條件下進行的化學反應，其反應熱等于反應的焓變。
(2)燃燒熱：在101 kPa時，_______純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量。
(3)Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃燒熱)|。
2.焓變的計算
(1)根據(相對)能量計算
ΔH=E(生成物總能量)-E(反應物總能量)。
(2)根據鍵能計算
ΔH=E(反應物鍵能總和)-E(生成物鍵能總和)。
(3)根據活化能計算
ΔH=E(正反應的活化能)-E(逆反應的活化能)。
(4)根據物質的燃燒熱計算
ΔH(燃燒熱)=-。
3.蓋斯定律
(1)蓋斯定律的含義
一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。
(2)利用蓋斯定律間接計算某些反應的反應熱(ΔH)
則A→D反應的焓變ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
方法技巧　蓋斯定律應用答題模板——疊加法
步驟1　“倒”
為了將方程式相加得到目標方程式，可將部分方程式顛倒過來，反應熱的數值不變，但符號相反。這樣就不用再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。
步驟2　“乘”
為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個倍數，反應熱也要乘以相應倍數。
步驟3　“加”
上面的兩個步驟完成，只要將方程式相加即可得目標方程式，反應熱也要相加。
4.典例剖析
[2023·全國乙卷，28(2)]已知下列熱化學方程式：
FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)+xH2O(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)+yH2O(g)　ΔH3=c kJ·mol-1
則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH=　　　　kJ·mol-1。
[思路分析]
第一步：獲取關鍵信息——找出目標反應中的相應物質
反應物 FeSO4·7H2O(s)、FeSO4·yH2O(s)
生成物 2(FeSO4·xH2O)(s)
其他物質 FeSO4(s)、H2O(g)
反應熱 ΔH1=a kJ·mol-1、ΔH2=b kJ·mol-1、ΔH3=c kJ·mol-1
第二步：有效信息的整理與加工——消去其他物質[FeSO4(s)、H2O(g)]
(1)給方程式依次編號：
①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
②FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)+xH2O(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
③FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)+yH2O(g)　ΔH3=c kJ·mol-1
(2)利用加減消元法，消去其他物質得到目標反應：目標反應=①+③-②×2
第三步：計算反應熱
ΔH=ΔH1+ΔH3-2ΔH2=(a+c-2b) kJ·mol-1
1.正誤判斷
(1)氫氣在氧氣中燃燒是放熱反應，所以水的分解反應一定是吸熱反應(　　)
(2)斷開化學鍵需要吸收能量，形成化學鍵會放出能量(　　)
(3)已知途徑a：CCO+H2CO2+H2O；途徑b：CCO2。相同條件下，等質量的碳按a、b兩種途徑完全轉化，途徑a比途徑b放出更多熱能(　　)
(4)已知氫氣和氯氣在混合光照時發生爆炸，而氫氣在氯氣中點燃能安靜燃燒，說明在同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反應條件不同，ΔH不同(　　)
(5)可逆反應的ΔH表示完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關(　　)
(6)C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，說明石墨比金剛石穩定(　　)
(7)在測定中和反應的反應熱時，稀酸溶液中H+與稀堿溶液中OH-的物質的量相等，則所測中和反應反應熱數值更準確(　　)
(8)燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-192.9 kJ·mol-1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJ·mol-1(　　)
2.(2024·黑龍江龍東五地市高三聯考)甲烷是重要的氣體燃料。回答下列問題：
(1)甲烷化反應即為氫氣和碳氧化物反應生成甲烷，有利于實現碳循環利用。
已知涉及的反應如下：
反應Ⅰ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)　ΔH1=-206.2 kJ·mol-1
反應Ⅱ：CO (g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g)　ΔH2
反應Ⅲ：CO2(g)+4H2 (g)CH4 (g)+2H2O(g)　ΔH3=-165 kJ·mol-1
則ΔH2=　　　　　 kJ·mol-1。
(2)幾種化學鍵的鍵能如表所示，則a=　　　　。
化學鍵 C—H H—H H—O C==O
鍵能/(kJ·mol-1) 413 a 463 797.5
二、電化學原理
1.原電池、電解池的區別
2.離子交換膜
易錯警示　有離子交換膜的原電池或電解池裝置中，在計算某一區域電解質溶液質量的變化時，一定要考慮離子移動引起的電解質溶液質量的變化。
3.電解原理的應用
(1)電鍍：待鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。
(2)電解精煉銅：純銅作陰極、粗銅作陽極、硫酸銅溶液作電解質溶液。
4.金屬(以鐵為例)的電化學腐蝕與防護
(1)吸氧腐蝕電極反應
負極：Fe-2e-===Fe2+；
正極：O2+4e-+2H2O===4OH-。
(2)析氫腐蝕電極反應
負極：Fe-2e-===Fe2+；
正極：2H++2e-===H2↑。
(3)防護方法
①原電池原理——犧牲陽極法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負極被腐蝕，被保護的金屬作正極；
②電解池原理——外加電流法：被保護的金屬與原電池負極相連，形成電解池，作陰極。
方法技巧　解電化學選擇題的方法步驟
1.(2024·新課標卷，12)一種可植入體內的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃度計)
電池工作時，下列敘述錯誤的是(　　)
A.電池總反應為2C6H12O6+O2===2C6H12O7
B.b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉變起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖，理論上a電極有0.4 mmol電子流入
D.兩電極間血液中的Na+在電場驅動下的遷移方向為b→a
2.(2023·武漢檢測)電有機合成相對于傳統有機合成具有顯著優勢，利用如圖所示裝置實現電催化合成2，5 呋喃二甲酸。下列說法錯誤的是(　　)
A.催化電極b連接電源的負極
B.陰極區溶液中c(H2SO4)不變
C.陽極區的總反應為
D.每消耗1 mol對硝基苯酚同時生成1 mol 2，5 呋喃二甲酸
1.判斷下列關于原電池的五個裝置圖的說法是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)圖1裝置為有陽離子交換膜的鋅銅原電池，電池工作一段時間后，甲池的c(S)減小(　　)
(2)控制合適的條件，將反應2Fe3++2I-2Fe2++I2設計成如圖2所示的原電池。則反應開始時，乙中石墨電極上發生氧化反應，甲中石墨電極上Fe3+被還原(　　)
(3)通過加入適量乙酸鈉，設計成微生物電池可以將廢水中的氯苯轉化為苯而除去，其原理如圖3所示。b極為負極，電極反應式為CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+，a極為正極，發生還原反應，電極反應式為+2e-+H+===Cl-+(　　)
(4)我國在太陽能光電催化—化學耦合分解硫化氫研究中取得新進展，相關裝置如圖4所示。該裝置工作時，H+在b極區放電生成氫氣，H+由a極區流向b極區，a極上發生的電極反應為Fe2+-e-===Fe3+(　　)
(5)某原電池裝置如圖5所示，電池總反應為2Ag+Cl2===2AgCl。當電路中轉移0.01 mol電子時，交換膜左側溶液中約減少0.01 mol離子(　　)
2.判斷下列關于電解池的五個裝置圖的說法是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在固態金屬氧化物電解池中，高溫條件下電解H2O CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖1所示。X是電源的負極，電池總反應是H2O+CO2H2+CO+O2(　　)
(2)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖2所示。該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。a電極的電極反應式為3CO2+18H+-18e-===C3H8O+5H2O(　　)
(3)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖3所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和S可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品(　　)
(4)亞磷酸鈉(Na2HPO3)溶液電滲析法制備H3PO3(亞磷酸)的原理如圖4所示，膜①③均為CM，陽極的電極反應式為2H2O-4e-===4H++O2↑(　　)
(5)高壓直流電線路的瓷絕緣子可能出現鐵帽腐蝕現象，在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕，如圖5所示，該裝置為犧牲陽極法，瓷絕緣子表面產生的OH-向陰極移動(　　)
3.(2023·湖北，10)我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為x mol·h-1。下列說法錯誤的是(　　)
A.b電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.離子交換膜為陰離子交換膜
C.電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜
D.海水為電解池補水的速率為2x mol·h-1
答案精析
一、
1.(2)1 mol
4.a+c-2b
自我檢測
1.(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
(7)×　(8)×
2.(1)-41.2　(2)436
解析　(1)反應Ⅱ=反應Ⅰ-反應Ⅲ，所以ΔH2=ΔH1-ΔH3=-206.2 kJ·mol-1-(-165 kJ·mol-1)=-41.2 kJ·mol-1。
(2)根據反應Ⅲ，反應的焓變等于反應物總鍵能減去生成物總鍵能，則(4a+797.5×2-413×4-463×4)kJ·mol-1=-165 kJ·mol-1，a=436。
二、
應用舉例
1.C　[該裝置為原電池，a為正極，電極反應為O2+4e-+2H2O===4OH-，b為負極，發生反應：Cu2O-2e-+2OH-===2CuO+H2O，在負極區，葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸：C6H12O6+2CuO===C6H12O7+Cu2O，電池的總反應為2C6H12O6+O2===2C6H12O7，A正確；CuO將葡萄糖氧化為葡萄糖酸，自身被還原為Cu2O，Cu2O在b電極上失電子轉化成CuO，因此，CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉變起催化作用，B正確；由反應2C6H12O6+O2===2C6H12O7可知，1 mol C6H12O6參加反應時轉移2 mol電子，消耗18 mg(0.1 mmol)葡萄糖時，理論上a電極有0.2 mmol電子流入，C錯誤；原電池中陽離子從負極移向正極，故Na+遷移方向為b→a，D正確。]
2.B　[催化電極b上硝基轉化為氨基，發生還原反應，為陰極，故催化電極b連接電源的負極，A正確；陰極區發生反應：+6e-+6H+===+2H2O，生成水，溶液中c(H2SO4)減小，B錯誤；催化電極a為陽極，連接電源的正極，陽極區的總反應為-6e-+2H2O===+6H+，C正確；根據得失電子守恒可知，每消耗1 mol對硝基苯酚，同時生成1 mol 2，5-呋喃二甲酸，D正確。]
自我檢測
1.(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×
解析　(1)由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c(S)不變。(5)AgCl/Ag為負極，電極反應為Ag-e-+Cl-===AgCl，當電路中轉移0.01 mol電子時，有0.01 mol AgCl沉淀形成，同時還必然有0.01 mol H+通過陽離子交換膜進入正極區，因而左側減少0.02 mol離子。
2.(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
解析　(2)a極為陰極，應為得電子的還原反應。(5)該裝置為外加電流法，OH-向陽極移動。
3.D　[b電極為陰極，發生還原反應，電極反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-，故A正確；該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發生的電極反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O，為保持OH-濃度不變，則陰極產生的OH-要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換膜，故B正確；電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；由電解總反應可知，每生成1 mol H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速率為x mol·h-1，則補水的速率也應是x mol·h-1，故D錯誤。](共40張PPT)
考前必備
專題五　反應熱　電化學
一、反應熱　焓變計算
二、電化學原理
內容索引
一、反應熱　焓變計算
PART ONE
1.反應熱
(1)反應熱：中學階段認為，在等壓條件下進行的化學反應，其反應熱等于反應的焓變。
(2)燃燒熱：在101 kPa時， 純物質完全燃燒生成指定產物時所放出的熱量。
(3)Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃燒熱)|。
1 mol
2.焓變的計算
(1)根據(相對)能量計算
ΔH=E(生成物總能量)-E(反應物總能量)。
(2)根據鍵能計算
ΔH=E(反應物鍵能總和)-E(生成物鍵能總和)。
(3)根據活化能計算
ΔH=E(正反應的活化能)-E(逆反應的活化能)。
(4)根據物質的燃燒熱計算
ΔH(燃燒熱)=-。
3.蓋斯定律
(1)蓋斯定律的含義
一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。
(2)利用蓋斯定律間接計算某些反應的反應熱(ΔH)
則A→D反應的焓變ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
方法技巧　蓋斯定律應用答題模板——疊加法
步驟1　“倒”
為了將方程式相加得到目標方程式，可將部分方程式顛倒過來，反應熱的數值不變，但符號相反。這樣就不用再做減法運算了，實踐證明，方程式相減時往往容易出錯。
步驟2　“乘”
為了將方程式相加得到目標方程式，可將方程式乘以某個倍數，反應熱也要乘以相應倍數。
步驟3　“加”
上面的兩個步驟完成，只要將方程式相加即可得目標方程式，反應熱也要相加。
4.典例剖析
[2023·全國乙卷，28(2)]已知下列熱化學方程式：
FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)+xH2O(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)+yH2O(g)　ΔH3=c kJ·mol-1
則FeSO4·7H2O(s)+FeSO4·yH2O(s)===2(FeSO4·xH2O)(s)的ΔH=　 　kJ·mol-1。
a+c-2b
[思路分析]
第一步：獲取關鍵信息——找出目標反應中的相應物質
反應物 FeSO4·7H2O(s)、FeSO4·yH2O(s)
生成物 2(FeSO4·xH2O)(s)
其他物質 FeSO4(s)、H2O(g)
反應熱 ΔH1=a kJ·mol-1、ΔH2=b kJ·mol-1、ΔH3=c kJ·mol-1
第二步：有效信息的整理與加工——消去其他物質[FeSO4(s)、H2O(g)]
(1)給方程式依次編號：
①FeSO4·7H2O(s)===FeSO4(s)+7H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
②FeSO4·xH2O(s)===FeSO4(s)+xH2O(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
③FeSO4·yH2O(s)===FeSO4(s)+yH2O(g)　ΔH3=c kJ·mol-1
(2)利用加減消元法，消去其他物質得到目標反應：目標反應=①+③-②×2
第三步：計算反應熱
ΔH=ΔH1+ΔH3-2ΔH2=(a+c-2b) kJ·mol-1
1.正誤判斷
(1)氫氣在氧氣中燃燒是放熱反應，所以水的分解反應一定是吸熱反應
(　　)
(2)斷開化學鍵需要吸收能量，形成化學鍵會放出能量(　　)
(3)已知途徑a：C CO+H2 CO2+H2O；途徑b：C CO2。相同
條件下，等質量的碳按a、b兩種途徑完全轉化，途徑a比途徑b放出更多
熱能(　　)
自我檢測
√
√
×
(4)已知氫氣和氯氣在混合光照時發生爆炸，而氫氣在氯氣中點燃能安靜燃燒，說明在同溫同壓下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反應條件不同，ΔH不同(　　)
(5)可逆反應的ΔH表示完全反應時的熱量變化，與反應是否可逆無關
(　　)
(6)C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH>0，說明石墨比金剛石穩定(　　)
(7)在測定中和反應的反應熱時，稀酸溶液中H+與稀堿溶液中OH-的物質的量相等，則所測中和反應反應熱數值更準確(　　)
×
√
√
×
(8)燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的熱化學方程式是CH3OH(g)+O2(g)
===CO2(g)+2H2(g)　ΔH=-192.9 kJ·mol-1，則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJ·
mol-1(　　)
×
2.(2024·黑龍江龍東五地市高三聯考)甲烷是重要的氣體燃料。回答下列問題：
(1)甲烷化反應即為氫氣和碳氧化物反應生成甲烷，有利于實現碳循環利用。
已知涉及的反應如下：
反應Ⅰ：CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)　ΔH1=-206.2 kJ·mol-1
反應Ⅱ：CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2 (g)　ΔH2
反應Ⅲ：CO2(g)+4H2 (g) CH4 (g)+2H2O(g)　ΔH3=-165 kJ·mol-1
則ΔH2=　　　 kJ·mol-1。
-41.2
反應Ⅱ=反應Ⅰ-反應Ⅲ，所以ΔH2=ΔH1-ΔH3=-206.2 kJ·mol-1-(-165 kJ·
mol-1)=-41.2 kJ·mol-1。
(2)幾種化學鍵的鍵能如表所示，則a=　　　。
436
根據反應Ⅲ，反應的焓變等于反應物總鍵能減去生成物總鍵能，則(4a+797.5×2-413×4-463×4)kJ·mol-1=-165 kJ·mol-1，a=436。
化學鍵 C—H H—H H—O C==O
鍵能/(kJ·mol-1) 413 a 463 797.5
二、電化學原理
PART TWO
1.原電池、電解池的區別
2.離子交換膜
易錯警示　有離子交換膜的原電池或電解池裝置中，在計算某一區域電解質溶液質量的變化時，一定要考慮離子移動引起的電解質溶液質量的變化。
3.電解原理的應用
(1)電鍍：待鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。
(2)電解精煉銅：純銅作陰極、粗銅作陽極、硫酸銅溶液作電解質溶液。
4.金屬(以鐵為例)的電化學腐蝕與防護
(1)吸氧腐蝕電極反應
負極：Fe-2e-===Fe2+；
正極：O2+4e-+2H2O===4OH-。
(2)析氫腐蝕電極反應
負極：Fe-2e-===Fe2+；
正極：2H++2e-===H2↑。
(3)防護方法
①原電池原理——犧牲陽極法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負極被腐蝕，被保護的金屬作正極；
②電解池原理——外加電流法：被保護的金屬與原電池負極相連，形成電解池，作陰極。
方法技巧　解電化學選擇題的方法步驟
1.(2024·新課標卷，12)一種可植入體內的微型電池工作原理如圖所示，通過CuO催化消耗血糖發電，從而控制血糖濃度。當傳感器檢測到血糖濃度高于標準，電池啟動。血糖濃度下降至標準，
電池停止工作。(血糖濃度以葡萄糖濃
度計)
電池工作時，下列敘述錯誤的是
A.電池總反應為2C6H12O6+O2===2C6H12O7
B.b電極上CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉變起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖，理論上a電極有0.4 mmol電子流入
D.兩電極間血液中的Na+在電場驅動下的遷移方向為b→a
應用舉例
√
該裝置為原電池，a為正極，電極反應為O2+4e-+2H2O===4OH-，b為負極，發生反應：Cu2O-2e-+2OH-===2CuO+H2O，在負極區，葡萄糖被CuO氧化為葡萄糖酸：C6H12O6+2CuO===C6H12O7+Cu2O，電池的總反應為2C6H12O6+O2===2C6H12O7，A正確；
CuO將葡萄糖氧化為葡萄糖酸，
自身被還原為Cu2O，Cu2O在b電
極上失電子轉化成CuO，因此，
CuO通過Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互轉
變起催化作用，B正確；
由反應2C6H12O6+O2===2C6H12O7可知，1 mol C6H12O6參加反應時轉移2 mol電子，消耗18 mg(0.1 mmol)葡萄糖時，理論上a電極有0.2 mmol電子流入，C錯誤；
原電池中陽離子從負極移向正
極，故Na+遷移方向為b→a，
D正確。
2.(2023·武漢檢測)電有機合成相對于傳統有機合成具有顯著優勢，利用如圖所示裝置實現電催化合成
2，5 呋喃二甲酸。下列說法
錯誤的是
A.催化電極b連接電源的負極
B.陰極區溶液中c(H2SO4)不變
C.陽極區的總反應為
D.每消耗1 mol對硝基苯酚同時生成1 mol 2，5 呋喃二甲酸
√
催化電極b上硝基轉化為氨基，發生還原反應，為陰極，故催化電極b連接電源的負極，A正確；
陰極區發生反應： +6e-+
6H+=== +2H2O，生成水，
溶液中c(H2SO4)減小，B錯誤；
催化電極a為陽極，連接電源
的正極，陽極區的總反應為
-6e-+2H2O===
+6H+，C正確；
根據得失電子守恒可知，每消
耗1 mol對硝基苯酚，同時生成1 mol 2，5 呋喃二甲酸，D正確。
1.判斷下列關于原電池的五個裝置圖的說法是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
自我檢測
(1)圖1裝置為有陽離子交換膜的鋅銅原電池，電池工作一段時間后，甲池的c(S)減小(　　)
×
由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的c()不變。
(2)控制合適的條件，將反應2Fe3++2I- 2Fe2++I2設計成如圖2所示的原電池。則反應開始時，乙中石墨電極上發生氧化反應，甲中石墨電極上Fe3+被還原(　　)
√
(3)通過加入適量乙酸鈉，設計成微生物電池可以將廢水中的氯苯轉化為苯而除去，其原理如圖3所示。b極為負極，電極反應式為CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+，a極為正極，發生還原反應，電極反應式為
+2e-+H+===Cl-+ (　　)
√
(4)我國在太陽能光電催化—化學耦合分解硫化氫研究中取得新進展，相關裝置如圖4所示。該裝置工作時，H+在b極區放電生成氫氣，H+由a極區流向b極區，a極上發生的電極反應為Fe2+-e-===Fe3+(　　)
√
(5)某原電池裝置如圖5所示，電池總反應為2Ag+Cl2===2AgCl。當電路中轉移0.01 mol電子時，交換膜左側溶液中約減少0.01 mol離子(　　)
×
AgCl/Ag為負極，電極反應為Ag-e-+Cl-===AgCl，當電路中轉移0.01 mol電子時，有0.01 mol AgCl沉淀形成，同時還必然有0.01 mol H+通過陽離子交換膜進入正極區，因而左側減少0.02 mol離子。
2.判斷下列關于電解池的五個裝置圖的說法是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在固態金屬氧化物電解池中，高溫條件下電解H2O CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖1所示。X是電源的負
極，電池總反應是H2O+CO2 H2+CO+O2(　　)
√
(2)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖2所示。該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。a電極的電極反應式為3CO2+18H+-18e-===C3H8O+5H2O(　　)
×
a極為陰極，應為得電子的還原反應。
(3)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖3所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和S可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品(　　)
√
(4)亞磷酸鈉(Na2HPO3)溶液電滲析法制備H3PO3(亞磷酸)的原理如圖4所示，膜①③均為CM，陽極的電極反應式為2H2O-4e-===4H++O2↑(　　)
√
(5)高壓直流電線路的瓷絕緣子可能出現鐵帽腐蝕現象，在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕，如圖5所示，該裝置為犧牲陽極法，瓷絕緣子表面產生的OH-向陰極移動(　　)
×
該裝置為外加電流法，OH-向陽極移動。
3.(2023·湖北，10)我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為x mol·h-1。下列說法錯誤的是
A.b電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.離子交換膜為陰離子交換膜
C.電解時海水中動能高的水分
子可穿過PTFE膜
D.海水為電解池補水的速率為
2x mol·h-1
√
b電極為陰極，發生還原反應，
電極反應為2H2O+2e-===H2↑+
2OH-，故A正確；
該裝置工作時陽極無Cl2生成且
KOH濃度不變，陽極發生的電極反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O，為保持OH-濃度不變，則陰極產生的OH-要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換膜，故B正確；
電解時電解槽中不斷有水被消耗，
海水中的動能高的水可穿過PTFE
膜，為電解池補水，故C正確；
由電解總反應可知，每生成1 mol
H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速
率為x mol·h-1，則補水的速率也應是x mol·h-1，故D錯誤。

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