2025步步高大一轮复习讲义人教版高考化学大单元四　第十章　第39讲　盖斯定律及应用含答案

2025步步高大一轮复习讲义人教版高考化学第39讲盖斯定律及应用[复习目标]1.掌握盖斯定律的内容及意义，并能进行有关反应热的计算。2.能综合利用反应热和盖斯定律比较不同反应体系反应热的大小。考点一盖斯定律与反应热的计算1．盖斯定律的内容一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。2．盖斯定律的意义间接计算某些反应的反应热。3．盖斯定律的应用转化关系反应热间的关系aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))B；Aeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH2一、应用循环图分析焓变关系1．(2022·重庆，13)“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得ΔH4/(kJ·mol－1)为()A．＋533B．＋686C．＋838D．＋1143答案C解析①NH4Cl(s)=NHeq\o\al(＋,4)(g)＋Cl－(g)ΔH1＝＋698kJ·mol－1；②NH4Cl(s)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)ΔH2＝＋15kJ·mol－1；③Cl－(g)=Cl－(aq)ΔH3＝－378kJ·mol－1；④eq\f(1,2)(NH4)2SO4(s)=NHeq\o\al(＋,4)(g)＋eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(g)ΔH4；⑤eq\f(1,2)(NH4)2SO4(s)=NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH5＝＋3kJ·mol－1；⑥eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(g)=eq\f(1,2)SOeq\o\al(2－,4)(aq)ΔH6＝－530kJ·mol－1；则⑤＋①－⑥－②＋③得④，ΔH4＝＋838kJ·mol－1,C正确。2．[2018·北京，27(1)]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式：_________________________________________________。答案3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol－1解析由题图可知，反应Ⅱ的化学方程式为3SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2SO4＋S↓。根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(反应Ⅰ＋反应Ⅲ)可得：3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)ΔH2＝－254kJ·mol－1。二、消元法计算反应热3．[2023·山东，20(1)]一定条件下，水气变换反应CO＋H2OCO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应：Ⅰ.HCOOHCO＋H2O(快)Ⅱ.HCOOHCO2＋H2(慢)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝__________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。答案ΔH2－ΔH1解析根据盖斯定律，反应Ⅱ－反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变ΔH＝ΔH2－ΔH1。4．[2023·全国乙卷，28(2)改编]硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。已知下列热化学方程式：FeSO4·7H2O(s)=FeSO4(s)＋7H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1FeSO4·4H2O(s)=FeSO4(s)＋4H2O(g)ΔH2＝bkJ·mol－1FeSO4·H2O(s)=FeSO4(s)＋H2O(g)ΔH3＝ckJ·mol－1则FeSO4·7H2O(s)＋FeSO4·H2O(s)=2(FeSO4·4H2O)(s)的ΔH＝________kJ·mol－1。答案(a＋c－2b)5．[2023·湖南，16(1)]已知下列反应的热化学方程式：①C6H5C2H5(g)＋eq\f(21,2)O2(g)=8CO2(g)＋5H2O(g)ΔH1＝－4386.9kJ·mol－1②C6H5CH=CH2(g)＋10O2(g)=8CO2(g)＋4H2O(g)ΔH2＝－4263.1kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－241.8kJ·mol－1计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝____________kJ·mol－1。答案＋118解析根据盖斯定律，将①－②－③可得C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)ΔH4＝－4386.9kJ·mol－1－(－4263.1kJ·mol－1)－(－241.8kJ·mol－1)＝＋118kJ·mol－1。消元法计算反应热的思维流程考点二反应热大小的比较比较反应热大小注意事项(1)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。(2)同一物质，不同聚集状态时具有的能量不同，相同量的某物质的能量关系：E(物质R，g)>E(物质R，l)>E(物质R，s)。(3)同一化学反应，反应物的用量越多，|ΔH|越大。对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于理论数值。(4)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多，则完全燃烧的ΔH较小。一、画能量变化图比较反应热大小(同一反应，物质聚集状态不同时)1．已知：S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1<0S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2<0比较ΔH1与ΔH2的大小。答案ΔH1<ΔH2解析2．已知石墨比金刚石稳定，C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1比较ΔH1与ΔH2的大小。答案ΔH2<ΔH1解析能量越低越稳定，则燃烧过程中能量变化如图：由图示可知：b＞a，则ΔH2＜ΔH1。二、利用盖斯定律计算比较反应热大小3．已知：①2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH1②2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH2比较ΔH1与ΔH2的大小，写出分析过程。答案由反应①－反应②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋Al2O3(s)ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故ΔH<0，ΔH1<ΔH2。4．对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)，反应b：2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH1；②2C(s)＋H2(g)=C2H2(g)ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)=C2H4(g)ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是()A．ΔH1>ΔH2>ΔH3B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3D．ΔH3>ΔH2>ΔH1答案B解析对于反应a、b，升高温度平衡都向右移动，故二者均为吸热反应，ΔHa>0、ΔHb>0。根据盖斯定律知a＝②－③，ΔHa＝ΔH2－ΔH3>0，推知ΔH2>ΔH3；b＝③－2×①，故ΔHb＝ΔH3－2ΔH1>0，推知ΔH2>ΔH3>2ΔH1。课时精练1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A．已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)＋4CO(g)ΔH＝QkJ·mol－1，则Ni(s)＋4CO(g)=Ni(CO)4(s)ΔH＝－QkJ·mol－1B．在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量19.3kJ，则其热化学方程式为eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝－19.3kJ·mol－1C．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2D．已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定答案A解析合成氨的反应是可逆反应，不能进行完全，B错误；H2O(g)转化为H2O(l)放热，且氢气燃烧的焓变ΔH＜0，所以ΔH1＜ΔH2，C错误；由C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH＞0可知，1mol石墨的能量小于1mol金刚石的能量，则石墨比金刚石稳定，D错误。2．(2023·太原模拟)分别向1L0.5mol·L－1的Ba(OH)2溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，下列关系正确的是()A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1<ΔH2<ΔH3C．ΔH1＞ΔH2＝ΔH3 D．ΔH1＝ΔH2<ΔH3答案B解析混合时浓硫酸在被稀释的过程中放热；浓、稀硫酸在与Ba(OH)2溶液反应时还会形成BaSO4沉淀，Ba2＋、SOeq\o\al(2－,4)之间形成化学键的过程中也会放出热量。因放热反应的ΔH取负值，故ΔH1<ΔH2<ΔH3。3．(2023·北京市第一六六中学高三期中)以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时，第一步就需要将CO2转化为甲醇。已知：①CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1＝－90.5kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41.1kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH3＝－483.6kJ·mol－1下列说法不正确的是()A．若温度不变，反应①中生成1molCH3OH(l)时，放出的热量大于90.5kJB．CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.4kJ·mol－1C．通过电解制H2和选用高效催化剂，可降低CO2与H2合成甲醇反应的焓变D．以CO2和H2O为原料合成甲醇，同时生成O2，该反应需要吸收能量答案C解析根据盖斯定律，①－②得CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－49.4kJ·mol－1，故B正确；催化剂可降低CO2与H2合成甲醇反应的活化能，但不改变反应的焓变，故C错误；已知反应④CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH4＝－49.4kJ·mol－1，根据盖斯定律④×2—③×3得2CO2(g)＋4H2O(g)=2CH3OH(g)＋3O2(g)ΔH＝2ΔH4－3ΔH3＝＋1352kJ·mol－1＞0，则该反应需要吸收能量，故D正确。4．根据碘与氢气反应的热化学方程式：(ⅰ)I2(？)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝－9.48kJ·mol－1；(ⅱ)I2(？)＋H2(g)2HI(g)ΔH＝＋26.48kJ·mol－1。下列判断正确的是()A．反应(ⅰ)中的I2为固态，反应(ⅱ)中的I2为气态B．1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJC．反应(ⅰ)的生成物比反应(ⅱ)的生成物稳定D．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJ答案B解析反应(ⅰ)放出能量，反应(ⅱ)吸收能量，故(ⅰ)中I2的能量高，为气态，(ⅱ)中I2为固说明1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，故B项正确；两个反应的生成物为相同状态的同种物质，其稳定性相同，故C项错误；254gI2(g)和2gH2(g)的物质的量均为1mol，因反应(ⅰ)是可逆反应，转化率达不到100%，则反应放热小于9.48kJ，故D项错误。5．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是()A．反应HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为放热反应B．COeq\o\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3C．ΔH1＞ΔH2；ΔH2＜ΔH3D．H2CO3(aq)=CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小答案B解析由图像可知，反应HCOeq\o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)=CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；由图像可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1＜ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。6．在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是()A．C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝ΔH1－ΔH2B．1molC(s，石墨)和1molC(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，前者放热多C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3D．化学反应的ΔH只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关答案B解析由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1，反应Ⅱ：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2，则反应Ⅰ－反应Ⅱ得C(s，石墨)＋CO2(g)=2CO(g)，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH1－ΔH2，A正确；由题干信息可知，C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH5>0，即1molC(s，石墨)具有的总能量低于1molC(s，金刚石)，则1molC(s，石墨)和1molC(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，后者放热多，B错误；由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1，反应Ⅲ：C(s，金刚石)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH3，则反应Ⅰ－反应Ⅲ得C(s，石墨)=C(s，金刚石)，根据盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1－ΔH3，C正确。7．在25℃、101kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、870.3kJ·mol－1，则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为()A．－488.3kJ·mol－1 B．＋488.3kJ·mol－1C．－191kJ·mol－1 D．＋191kJ·mol－1答案A解析由题知表示各物质燃烧热的热化学方程式分别为①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1；②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1；③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJ·mol－1。则2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)可由反应①×2＋②×2－③得出，则反应热为(－393.5kJ·mol－1)×2＋(－285.8kJ·mol－1)×2－(－870.3kJ·mol－1)＝－488.3kJ·mol－1。8．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH＝xkJ·mol－1已知：①碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1②S(s)＋2K(s)=K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－1③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1，则x为()A．3a＋b－c B．c－3a－bC．a＋b－c D．c－a－b答案A解析由碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1，得反应①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1，目标反应可由反应①×3＋②－③得到，所以ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3，即x＝3a＋b－c。9．室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是()A．ΔH2＞ΔH3 B．ΔH1＜ΔH3C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2 D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3答案B解析根据题干信息，构建多步反应中总反应与分步反应的关系，快速得出反应方程式和反应热之间的关系ΔH1＝ΔH3＋ΔH2，ΔH1>0，ΔH3>0，ΔH2<0。10．已知：①2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1②3H2(g)＋Fe2O3(s)=2Fe(s)＋3H2O(g)ΔH2③2Fe(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Fe2O3(s)ΔH3④2Al(s)＋eq\f(3,2)O2(g)=Al2O3(s)ΔH4⑤2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A．ΔH1<0，ΔH3>0B．ΔH5<0，ΔH4<ΔH3C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5答案B解析大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(ΔH)为负值，故A错误；铝热反应为放热反应，故ΔH5<0，而由④－③可得：2Al(s)＋Fe2O3(s)=Al2O3(s)＋2Fe(s)ΔH5＝ΔH4－ΔH3<0，可得ΔH4<ΔH3、ΔH3＝ΔH4－ΔH5，故B正确、D错误；将(②＋③)×eq\f(2,3)可得：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH1＝eq\f(2,3)(ΔH2＋ΔH3)，故C错误。11．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素离子是放热过程。下列说法正确的是()A．ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5B．Ca(g)－2e－=Ca2＋(g)ΔH7，则ΔH7>ΔH3C．I(g)＋e－=I－(g)ΔH8，则ΔH8>ΔH4D．MgCl2(s)=Mg2＋(aq)＋2Cl－(aq)ΔH9，则ΔH9>ΔH5答案C解析根据盖斯定律可知，ΔH6＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4－ΔH5，故A错误；原子失去电子变为离子是吸热过程，Ca和Mg属于同主族元素，Ca的金属性强于Mg，Ca→Ca2＋吸收的热量小于Mg→Mg2＋吸收的热量，即ΔH7<ΔH3，故B错误；气态卤素原子得电子生成气态卤素离子是放热过程，Cl非金属性强于I，即Cl→Cl－放出的热量比I→I－放出的热量多，即ΔH8>ΔH4，故C正确；MgCl2(s)=Mg2＋(g)＋2Cl－(g)属于吸热过程，即ΔH5>0，Mg2＋(g)、2Cl－(g)转化成Mg2＋(aq)、2Cl－(aq)要放出热量，发生MgCl2(s)=Mg2＋(aq)＋2Cl－(aq)吸收热量比MgCl2(s)=Mg2＋(g)＋2Cl－(g)少，即ΔH9<ΔH5，故D错误。12．(2021·浙江6月选考，21)相同温度和压强下，关于反应的ΔH，下列判断正确的是()(g)＋H2(g)→(g)ΔH1(g)＋2H2(g)→(g)ΔH2(g)＋3H2(g)→(g)ΔH3(g)＋H2(g)→(g)ΔH4A．ΔH1>0，ΔH2>0B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．ΔH1>ΔH2，ΔH3>ΔH2D．ΔH2＝ΔH3＋ΔH4答案C解析环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A不正确；苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1,3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即ΔH3≠ΔH1＋ΔH2，B不正确；由于1mol1,3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量更多，则ΔH1>ΔH2；苯与氢气发生加成反应生成1,3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH4>0)，根据盖斯定律可知，苯与氢气完全加成的反应热：ΔH3＝ΔH4＋ΔH2，因此ΔH3>ΔH2，ΔH2＝ΔH3－ΔH4，C正确、D不正确。13．(1)[2023·全国甲卷，28(1)节选]已知下列反应的热化学方程式：①3O2(g)=2O3(g)ΔH1＝＋285kJ·mol－1②2CH4(g)＋O2(g)=2CH3OH(l)ΔH2＝－329kJ·mol－1反应③CH4(g)＋O3(g)=CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)[2023·浙江6月选考，19(1)]水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1该反应分两步完成：3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.2kJ·mol－12Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)ΔH2则ΔH2＝__________kJ·mol－1。答案(1)－307(2)＋6解析(1)根据盖斯定律可知，反应③＝eq\f(1,2)(反应②－①)，所以ΔH3＝eq\f(1,2)(ΔH2－ΔH1)＝eq\f(1,2)(－329kJ·mol－1－285kJ·mol－1)＝－307kJ·mol－1。(2)设方程式①3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH1＝－47.2kJ·mol－1②2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)ΔH2③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1根据盖斯定律可知，②＝③－①，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝(－41.2kJ·mol－1)－(－47.2kJ·mol－1)＝＋6kJ·mol－1。14．(1)[2022·广东，19(1)②]Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为______________________________________________(列式表示)。(2)[2022·湖北，19(1)]已知：①CaO(s)＋H2O(l)Ca(OH)2(s)ΔH1＝－65.17kJ·mol－1②Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH2＝－16.73kJ·mol－1③Al(s)＋OH－(aq)＋3H2O(l)[Al(OH)4]－(aq)＋eq\f(3,2)H2(g)ΔH3＝－415.0kJ·mol－1则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)=Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝__________kJ·mol－1。答案(1)E1－E2＋ΔH＋E3－E4(2)－911.9解析(1)设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M的ΔH1＝E1－E2，M→N的ΔH2＝ΔH，N→Y的ΔH3＝E3－E4，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝E1－E2＋ΔH＋E3－E4。(2)根据盖斯定律，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)=Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17kJ·mol－1)＋(－16.73kJ·mol－1)＋2×(－415.0kJ·mol－1)＝－911.9kJ·mol－1。15．(1)[2022·福建，13(1)]异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注。其主要反应如下：Ⅰ.C3H8O(g)C3H6(g)＋H2O(g)ΔH1＝＋52kJ·mol－1Ⅱ.2C3H6(g)C6H12(g)ΔH2＝－97kJ·mol－1已知2C3H8O(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋8H2O(g)ΔH＝－3750kJ·mol－1，则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2022·天津，16(1)]科研人员把铁的配合物Fe3＋L(L为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体H2S转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：①H2S的吸收氧化；②Fe3＋L的再生。反应原理如下：①H2S(g)＋2Fe3＋L(aq)＋2OH－(aq)=S(s)＋2Fe2＋L(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)②4Fe2＋L(aq)＋O2(g)＋2H2O(l)=4Fe3＋L(aq)＋4OH－(aq)ΔH＝－bkJ·mol－1(b>0)该工艺的总反应方程式为______________。1molH2S(g)发生该反应的热量变化为__________，Fe3＋L在总反应中的作用是_____________________________________。答案(1)2C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－3854kJ·mol－1(2)2H2S＋O2eq\o(=,\s\up7(Fe3＋L))2H2O＋2S↓[或2H2S(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(Fe3＋Laq))2H2O(l)＋2S(s)]放出(a＋eq\f(b,2))kJ热量作催化剂(或降低反应活化能)解析(1)设Ⅲ.2C3H8O(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋8H2O(g)ΔH＝－3750kJ·mol－1，根据盖斯定律Ⅲ－2×Ⅰ得2C3H6(g)＋9O2(g)=6CO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－3854kJ·mol－1。第40讲原电池常见化学电源[复习目标]1.理解原电池的工作原理。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.能够书写常见化学电源的电极反应式和总反应方程式。考点一原电池的工作原理1．概念原电池是把化学能转化为电能的装置。2．构成条件3．构建原电池模型(以锌铜原电池为例)盐桥的组成和作用(1)盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子可在其中自由移动。(2)盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b．平衡电荷，使原电池不断产生电流。(3)盐桥中离子移向：阴离子移向负极，阳离子移向正极。1．盐桥是所有原电池构成的必要条件()2．原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极()3．构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属()4．原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数()5．使用盐桥可以提高电池的效率()6．图1能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移()7．图2能实现Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑()答案1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.×一、原电池的构成及工作原理1．构成原电池的条件有很多，当电解质中某离子的浓度越大时其氧化性或还原性越强。某化学实验小组用如图所示的装置实验，发现电流表指针发生偏转。(1)电极A作____极，电极反应式为_________________________________________。(2)电极B作____极，电极反应式为________________________________________。(3)硝酸根离子移向_______(填“A”或“B”)极。(4)由此得出的结论是，原电池反应发生的条件不仅与电极材料和电解质的性质有关，还与电解质的______有关。答案(1)负Ag－e－=Ag＋(2)正Ag＋＋e－=Ag(3)A(4)浓度2．控制合适的条件，可使反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向不同的方向进行，改变电极反应。(1)反应开始时，乙中石墨电极的名称：________，反应类型：________；甲池中发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________。(2)一段时间后，电流表读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作________(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为________________。答案(1)负极氧化反应还原Fe3＋＋e－=Fe2＋(2)正I2＋2e－=2I－二、原电池原理的应用3．根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=2Ag＋(aq)＋Cd(s)B．Co2＋(aq)＋Cd(s)=Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)=2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)=2Ag(s)＋Co2＋(aq)答案A解析由第一个原电池装置中正、负极的标注可知，该装置在反应过程中Cd失去电子作负极，发生氧化反应，则Co电极在反应过程中就要发生还原反应，由上可知，Cd的金属性强于Co；由第二个原电池装置中正、负极的标注可知，Co在反应过程中失去电子，则Ag电极就要在反应过程中得电子，说明Co的金属性强于Ag；综上可知三者的金属性强弱顺序为Cd>Co>Ag。再根据在氧化还原反应中，由活泼性强的金属能将活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来的规律可知，A项是错误的。4．根据反应2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2设计原电池，在方框中画出装置图，指出电极材料和电解质溶液，写出电极反应式：①不含盐桥②含盐桥负极：________________正极：________________答案①不含盐桥②含盐桥负极：Cu－2e－=Cu2＋正极：Fe3＋＋e－=Fe2＋原电池原理的四大应用(1)比较金属的活动性，在原电池中，一般较活泼的金属作负极(注意电解质溶液对电极反应的影响)。(2)加快化学反应速率，创造多个微电池反应环境，可加快反应(腐蚀)速率。(3)应用于金属防护。(4)设计原电池。①首先将氧化还原反应分成两个半反应。②根据原电池反应的特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。考点二常见化学电源1．一次电池负极反应式：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极反应式：MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－；总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2负极反应式：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O；正极反应式：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－；总反应：Zn＋Ag2O=ZnO＋2Ag2.二次电池铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2PbSO4＋2H2O。(1)放电时：负极反应式：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4；正极反应式：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O。放电时，当外电路上有2mole－通过时，溶液中消耗H2SO42mol。(2)充电时：阴极反应式：PbSO4＋2e－=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)；阳极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。充电一段时间电解质溶液的pH减小(填“增大”“减小”或“不变”)。提醒充电时电极的连接，负接负作阴极，正接正作阳极。3．燃料电池(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外，还有CO、水煤气(CO和H2)、烃类(如CH4)、醇类(如CH3OH)、醚类(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。(2)燃料电池的电解质常有四种类型：酸性条件、碱性条件、固体电解质(可传导O2－)、熔融碳酸盐，不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响。(3)以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。①酸性溶液(或含质子交换膜)正极：O2＋4e－＋4H＋=2H2O，负极：CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋。②碱性溶液正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，负极：CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O。③固体氧化物(其中O2－可以在固体介质中自由移动)正极：O2＋4e－=2O2－，负极：CH3OH－6e－＋3O2－=CO2＋2H2O。④熔融碳酸盐(COeq\o\al(2－,3))正极(通入CO2)：O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)，负极：CH3OH－6e－＋3COeq\o\al(2－,3)=4CO2＋2H2O。1．干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池()2．手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池()3．镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵()4．铅酸蓄电池放电时，正极与负极质量均增加()5．二次电池充电时，阴极连接电源的负极，发生还原反应()6．铅酸蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应()7．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能()8．在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定发生氧化反应()答案1.√2.×3.×4.√5.√6.×7．×8.×一、多样化的燃料电池1．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4、C2H6等)与氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下列关于乙烷(C2H6)燃料电池的说法正确的是()A．通入5.6LO2完全反应后，有1mol电子发生转移B．负极反应式：C2H6＋18OH－＋14e－=2COeq\o\al(2－,3)＋12H2OC．该电池工作时，正极附近溶液的碱性增强D．燃料电池的优点之一是燃料反应时化学能全部转化为电能答案C解析气体所处的状态未知，不能计算5.6LO2的物质的量，故A错误；乙烷燃料电池中，负极上乙烷失去电子发生氧化反应，电解质溶液呈碱性，则其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－=2COeq\o\al(2－,3)＋12H2O，故B错误；该电池工作时，正极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，生成OH－，正极附近溶液的碱性增强，故C正确；燃料的化学能不能全部转化为电能，还转化为热能等其他形式的能量，故D错误。2.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度在700～900℃时，O2－可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应产物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A．电池内的O2－由电极乙移向电极甲B．电池总反应为N2H4＋2O2=2NO＋2H2OC．当电极甲上有1molN2H4消耗时，电极乙上有22.4LO2参与反应D．电池外电路的电子由电极乙移向电极甲答案A解析该装置中电极甲为负极，电极乙为正极，所以O2－由电极乙移向电极甲，A项正确；电池的总反应为N2H4＋O2=N2＋2H2O，B项错误；当电极甲上消耗1molN2H4时，电极乙上就有1molO2参与反应，但题目没有指明是否处于标准状况，C项错误；在外电路中，电子由负极(电极甲)移向正极(电极乙)，D项错误。二、电极反应式的书写3．有如图所示的四个装置，回答相关问题：(1)图①中，Mg作________极。(2)图②中，Mg作__________极，写出负极反应式：________________，正极反应式：______________，总反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________________。(3)图③中，Fe作__________极，写出负极反应式：__________________________，正极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，总反应的化学方程式：___________________________________________________。(4)图④装置能否构成原电池？______(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为__________，电极反应式为_______________________________________________(若不能构成原电池，后两问不用回答)。答案(1)负(2)正Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)正Cu－2e－=Cu2＋NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2OCu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)能CuO2＋4e－＋2H2O=4OH－4．根据电池反应书写电极反应式。(1)碱性铁电池的电池反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。负极反应式：___________________________________________________________，正极反应式：___________________________________________________________。(2)一种锂电池的反应为CoO2＋LiC6=LiCoO2＋C6，Li原子嵌入电池负极材料碳(C6)中。负极反应式：___________________________________________________________，正极反应式：___________________________________________________________。(3)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式：2AgCl＋Mg=Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。负极反应式：___________________________________________________________，正极反应式：___________________________________________________________。答案(1)Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－(2)LiC6－e－=Li＋＋C6CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2(3)Mg－2e－=Mg2＋AgCl＋e－=Ag＋Cl－(1)电极反应式书写的一般方法(2)已知总反应式的复杂电极反应式的书写方法①首先写出较简单的电极反应式。②复杂电极反应式＝总反应式－简单电极反应式。③注意电子守恒。1.(2023·海南，8)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是()A．b电极为电池正极B．电池工作时，海水中的Na＋向a电极移动C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量答案A解析电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na＋向b电极移动，B错误；电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子：Al－3e－=Al3＋，铝离子水解使紧邻a电极区域的海水呈酸性，C错误；每消耗1kgAl(为eq\f(1000,27)mol)，电池最多向外提供eq\f(1000,27)mol×3＝eq\f(1000,9)mol电子的电量，D错误。2.(2023·广东，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是()A．Ag作原电池正极B．电子由Ag经活性炭流向PtC．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．每消耗标准状况下11.2L的O2，最多去除1molCl－答案B解析由题图分析可知，Cl－在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极，A错误；电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2L的O2，转移2mol电子，最多去除2molCl－，D错误。3．(2021·重庆，12)CO2电化学传感器是将环境中CO2浓度转变为电信号的装置，工作原理如图所示，其中YSZ是固体电解质，当传感器在一定温度下工作时，在熔融Li2CO3和YSZ之间的界面X会生成固体Li2O。下列说法错误的是()A．COeq\o\al(2－,3)迁移方向为界面X→电极bB．电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶1C．电极b为负极，发生的电极反应为2COeq\o\al(2－,3)－4e－=O2↑＋2CO2↑D．电池总反应为Li2CO3=Li2O＋CO2↑答案B解析根据图示可知，电极a上O2得到电子变为O2－，则a为正极；在电极b上熔融Li2CO3失去电子变为CO2、O2，则b为负极。COeq\o\al(2－,3)会向负极区移动，A正确；依据电子守恒，可知电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1∶2，B错误；电极b为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为2COeq\o\al(2－,3)－4e－=O2↑＋2CO2↑，C正确；正极上发生反应：O2＋4e－=2O2－，将上述两电极反应式相加可得总反应方程式，D正确。4．(2023·辽宁，11)某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是()A．放电时负极质量减小B．储能过程中电能转变为化学能C．放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧D．充电总反应：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe3＋=PbSO4＋2Fe2＋答案B解析放电时，负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H＋通过质子交换膜移向右侧，C错误；充电时，总反应为PbSO4＋2Fe2＋=Pb＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe3＋，D错误。课时精练1．下列与甲、乙两套装置有关的说法正确的是()A．甲、乙装置中，锌棒均作负极，发生氧化反应B．甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，故甲生成气泡的速率更快C．甲、乙装置的电解质溶液中，阳离子均向碳棒定向迁移D．乙中盐桥设计的优点是迅速平衡电荷，提高电池效率答案D解析甲不是原电池，故A错误；甲中锌棒直接与稀H2SO4接触，发生化学腐蚀，乙中构成了原电池，负极失去电子速率加快，因此正极放出氢气的速率增大，故B错误。2．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案C解析A项，铜电极为正极，发生还原反应，错误；B项，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(SOeq\o\al(2－,4))不变，错误；C项，在乙池中Cu2＋＋2e－=Cu，同时甲池中的Zn2＋通过阳离子交换膜进入乙池中，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，正确。3．(2023·西安模拟)我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极，海水为电解质溶液。空气中的氧气与铝反应产生电流，放电时()A．铝电极上发生还原反应B．阳离子移向负极C．氧气在正极上得电子D．电流由铝板经外电路流向铂网答案C解析由题意可知，铝为负极，发生氧化反应，A项错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B项错误；氧气在正极得电子，发生还原反应，C项正确；原电池中，电流由正极流向负极，即由铂网经外电路流向铝板，D项错误。4．铅酸蓄电池是汽车常用的蓄电池，其构造如图所示。下列说法不正确的是()A．电池放电时，负极质量减轻B．电池放电时，c(H＋)减小C．电池充电时总反应为2PbSO4＋2H2O=Pb＋PbO2＋2H2SO4D．铅酸蓄电池的缺点是笨重、比能量低答案A解析放电时，负极Pb失去电子转化为PbSO4，负极质量增加，A项错误；放电过程中消耗H2SO4，溶液中c(H＋)减小，B项正确。5．根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是()A．a电极为原电池的正极B．外电路电流方向是a→bC．b电极的电极反应式为O2＋2e－＋2H＋=H2O2D．a电极上每生成1molO2，通过质子交换膜的H＋为2mol答案C解析根据图示可知，a极上H2O转化为H＋和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；a电极上每生成1molO2，转移4mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4mol，D项错误。6．(2022·湖南，8)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是()A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池属于一次电池答案B解析锂-海水电池的总反应为4Li＋2H2O＋O2=4LiOH，M极上Li失去电子发生氧化反应，则M极为负极，电极反应为Li－e－=Li＋，N极为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B错误；海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并传导离子，故C正确；该电池不可充电，属于一次电池，故D正确。7．(2021·山东，10)以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是()A．放电过程中，K＋均向负极移动B．放电过程中，KOH物质的量均减小C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D．消耗1molO2时，理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L答案C解析放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；碱性环境下，N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4＋O2=N2＋2H2O，未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池根据总反应可知，KOH的物质的量均减小，B错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为mg，则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2的放电量分别是eq\f(mg,32g·mol－1)×6、eq\f(mg,32g·mol－1)×4、eq\f(mg,60g·mol－1)×16，通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大，C正确；根据转移电子数守恒和总反应式可知，消耗1molO2生成氮气的物质的量为1mol，在标准状况下为22.4L，D错误。8．蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。以下是爱迪生电池分别在充电和放电时发生的反应：Fe＋NiO2＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))Fe(OH)2＋Ni(OH)2下列有关爱迪生电池的推断不正确的是()A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极B．蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中C．充电时，阴极的电极反应式为Fe(OH)2＋2e－=Fe＋2OH－D．放电时，电解质溶液中的阴离子向负极方向移动答案B解析放电时，Fe是负极，发生氧化反应，NiO2是正极，发生还原反应，A正确；放电时Fe作负极，Fe与酸反应不能生成Fe(OH)2，故电极不能浸入酸性电解质溶液中，B错误；充电时阴极的电极反应与放电时负极的电极反应互为逆反应，所以充电时阴极的电极反应式为Fe(OH)2＋2e－=Fe＋2OH－，C正确；蓄电池放电时为原电池，原电池电解质溶液中的阴离子向负极移动，D正确。9．某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．a电极为电池负极B．电池工作时H＋透过质子交换膜从右向左移动C．b电极的电极反应：NO－3e－＋2H2O=4H＋＋NOeq\o\al(－,3)D．当外电路中通过0.2mol电子时，a电极处消耗O21.12L答案C解析NO-空气燃料电池中氧气发生还原反应，故a为正极、b为负极，A错误；原电池中氢离子向正极移动，故电池工作时H＋透过质子交换膜从左向右移动，B错误；b电极上NO失去电子发生氧化反应生成硝酸，C正确；没有标明所处状况，不能计算氧气的体积，D错误。10．用如图所示装置探究某浓度的浓硝酸与铁的反应。装置①中Fe表面产生了红棕色气泡，一段