专题1 化学反应与能量变化 单元检测题(含解析) 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题1 化学反应与能量变化 单元检测题(含解析) 高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-26 08:21:59 | ||
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文档简介
专题1《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1．已知反应①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1 ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2
③2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH3 ④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4
下列说法正确的是
A．ΔH1＞ΔH4 B．ΔH1=1/2ΔH2 C．ΔH1=-ΔH3 D．2ΔH2=ΔH4
2．一定温度和压强下，实验研究的化学反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．使用催化剂，可改变反应的反应热
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
3．装置甲为铁镍可充电电池：；装置乙为电解池(两电极均为惰性电极)，当闭合开关K时，Y附近溶液先变红。下列说法正确的是
A．闭合K时，Y极发生氧化反应
B．闭合K时，A电极反应式为
C．理论上，电解一段时间后X极与Y极产生的气体物质的量相等
D．装置甲充电时，通过阴离子交换膜，移向B电极
4．氮气及其重要化合物的转化关系如如图，则下列说法正确的是
A．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是工业生产硝酸的主要途径
B．反应①②③均需要使用催化剂
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，每1mol反应，转移电子数目为NA
D．已知某条件下 ，该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ
5．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是
A．理论上锌的质量每减小13g，外电路中通过0.4mol电子
B．电池工作时，锌作负极，失去电子，发生氧化反应，Zn被还原
C．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
D．电池工作时，氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极
6．已知几种可燃物的燃烧热如下表所示：
可燃物
燃烧热 ﹣890 ﹣1300 ﹣286
则的为A． B．
C． D．
7．我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是
反应①：
反应②：
反应③：
反应④：
反应⑤：
下列说法正确的是
A．反应③使用催化剂，减小
B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．
D．
8．下列实验操作规范且能达到目的的是
A B C D
除去碳酸钠中的碳酸氢钠 氯气的净化 粗铜精炼 收集NO气体
A．A B．B C．C D．D
9．模拟电化学腐蚀及防护的装置如图所示，下列有关说法正确的是
A．若a、b用导线连接，则铁片主要发生析氢腐蚀
B．若a、b不用导线连接，则d处比c处更易产生铁锈
C．若a、b分别连接电源的正、负极，则会加快铁片的腐蚀
D．若a、b用导线连接，将石墨换成铜棒，则铁片的腐蚀会减慢
10．以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为。下列说法错误的是(阳离子交换膜只允许阳离子通过)
A．充电时，Cu/CuxS电极为阳极
B．充电时，阳极区的电极反应式为
C．放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动
D．放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量减轻30g
11．我国科学家在液流电池研究方面取得新进展。一种硫/碘体系()的液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电池右侧为负极，发生氧化反应
B．放电时，电池左侧的电极反应为
C．充电时，电池的总反应为3I-+=+2S2-
D．充电时，电解质溶液中K+经交换膜向右侧移动
12．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是
A．固态KPF6为离子晶体
B．放电时MCMB电极为负极
C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145g
D．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x
13．下列有关反应能量变化的说法正确的是
A．若A(g)=B(g) △H>0，说明A(g)比B(g)稳定，A的总键能大于B的总键能
B．吸热反应发生过程需不断从外界获得能量，放热则不需要任何外界能量
C．某条件下，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)在密闭容器中充分反应成NH3(g)放热19.3kJ，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6kJ/mol
D．如果反应是在恒温恒容条件下进行，此时反应热与焓变相等
14．基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是
A．上述电化学装置中电解质可使用水溶液
B．阳极反应：
C．既是阴极的生成物，也是阴极的反应物
D．理论上阳极生成1.5mol气体，电路中转移8mol电子
15．黄铁矿(主要成分FeS2)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)是常见的矿物资源，用细菌冶铜时，黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如图所示。下列说法错误的是
A．负极的电极反应式： CuFeS2 -4e- =Cu2+ +Fe2+ +2S
B．黄铁矿附近溶液pH减小
C．每生成1mol H2O，两矿物间转移2mol电子
D．浸取过程的主要产物为CuSO4和FeSO4
二、填空题
16．回答下列问题:
(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作___________极，发生的电极反应式为___________。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①X为___________极，Y电极反应式为___________。
②Y极生成1 mol Cl2时，___________mol Li+移向X极。
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为___________，正极反应式为___________。
17．请按要求书写化学用语
(1)实验室制取氯气离子方程式：___________。
(2)工业制漂白粉的化学方程式：___________。
(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水的离子方程式：___________。
(4)2.3克钠放在100克水中放出aKJ热量的热化学方程式：___________。
(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)的离子方程式___________。
18．下图各烧杯中盛有等浓度的食盐水，铁在其中被腐蚀的速率由快至慢的顺序为_______。
A． B． C．
19．电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图，回答下列问题：
(1)图1装置是将_______能转化为_______能，若起始时左右两侧电极室溶液质量相等，当电路中有0.2mol电子发生转移时，左右两侧电极室溶液质量差为_______g。
(2)用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO2。
①电极B为_______(填“阴极”或“阳极”)。
②电极A上发生的电极反应为_______。
(3)图3中外电路中的电流方向为由___(填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”)，Mg电极上发生的电极反应为__；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成____(填标号)。
A．氨水 B．稀盐酸 C．蔗糖溶液
(4)图4易发生_______(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)，为了防止这类反应的发生，常采用__的电化学方法进行保护。
20．如图所示，通电5 min，电极5的质量增加2.16 g，请回答下列问题：
(1)a为电源的___(填“正”或“负”)极，C池是___池。电极2的电极反应为________，电极3的电极反应为_______。
(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2＋的物质的量浓度为______。
(3)如果A池溶液是200 mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变，溶质足量)，则通电5 min后，溶液的pH为______。
21．已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ/mol
请回答：
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号，下同)，属于吸热反应的是_______。
(2)2g的H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为_______。
(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。
22．电解原理在生产生活中应用广泛，请回答下列问题：
（1）①电解法制备金属铝的化学反应方程式为___。
②为了防止铁器被腐蚀常用电解法在其表面镀铜，此时铁器应与电源__极相连；电解精炼铜时，粗铜应与电源__极相连。
③利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。为减缓铁的腐蚀，开关K应置于__处。
（2）用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，阴、阳两极分别收集到2.24L和3.36L气体（标况下），溶液想恢复至电解前的状态可加入___。
A．0.2molCuO和0.1molH2O B．0.1molCuCO3
C．0.1molCu(OH)2 D．0.1molCu2(OH)2CO3
（3）汽车尾气排放的CO、NOx等气体是大气污染的主要来源，NOx也是雾霾天气的主要成因之一。利用反应NO2＋NH3→N2＋H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。
①电极a的电极反应式为___。
②常温下，若用该电池电解0.6L1mol/L的食盐水，当消耗336mLB气体（标况下）时电解池中溶液的pH=__（假设电解过程溶液体积不变）。
23．Ⅰ.判断：
(1)下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。
A． B．
C． D．
Ⅱ.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。
(2)O～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_______，溶液中的向_______移动(填“正极”或“负极”)；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_______。
24．氮肥厂的废水中氮元素以 NH3 H2O、NH3 和 NH的形式存在，对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点，下面是两种电化学除氨氮的方法。
方法一：电化学氧化法
(1)有研究表明，当以碳材料为阴极，O2可在阴极生成H2O2，并进一步生成氧化性更强的·OH，·OH可以将水中氨氮氧化为N2。
①写出·OH 的电子式___________。
②写出·OH 去除氨气的化学反应方程式___________。
③阴极区加入 Fe2+可进一步提高氨氮的去除率，结合如图解释 Fe2+的作用___________。
方法二：电化学沉淀法
已知：常温下 MgNH4PO4 6H2O、Mg3(PO4)2 和 Mg(OH)2 的溶度积如下
物质 MgNH4PO4 6H2O Mg3(PO4)2 Mg(OH)2
溶度积 2.5×10 13 1.04×10 24 1.8×10 11
(2)用 0.01 mol/L NH4H2PO4 溶液模拟氨氮废水，电解沉淀原理如图甲，调节溶液初始 pH=7，氨氮的去除率和溶液 pH 随时间的变化情况如图乙所示。
①电解过程中，阳极：Mg – 2e =Mg2+，阴极：___________，用化学用语表示磷酸铵 镁沉淀的原理，___________。
②反应 1 h 以后，氨氮的去除率随时间的延长反而下降的原因___________。
25．回答下列问题：
(1)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图1所示：
通入CO2气体的一极为_______(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式：_______。
(2)全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，其电池结构如图2所示。已知酸性溶液中钒以VO(黄色)、V2+(紫色)、VO2+(蓝色)、V3+(绿色)的形式存在。放电过程中，电池的正极反应式为________，右侧储液罐中溶液颜色变化为_______。
(3)如果用全钒液流电池作为图1电解装置的电源，则催化电极b应与该电池的_______极(填“X’或“Y’)相连；若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的质量为_______g；电池左储液罐溶液中n(H+)的变化量为_______。
参考答案：
1．C
【详解】A.①和④比较生成液态水比生成气态水放出热量多，所以ΔH1<ΔH4，A不符合要求；
B.①和②比较，方程式①的系数是方程式②系数的2倍，放出热量也是2倍的关系，所以应为ΔH1=2ΔH2，B不符合要求；
C.①为放热反应，③为吸热反应，所以ΔH1=-ΔH3，C符合要求；
D.如果④生成的是液态水则有2ΔH2=ΔH4，但④生成的是气态水，放出热量减少，ΔH4增大，所以2ΔH2≠ΔH4，D不符合要求；
答案选C。
2．D
【详解】A．根据图中数据，该反应的，A错误；
B．使用催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应的反应热，B错误；
C．正反应的活化能为209，逆反应的活化能为348，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；
D．如图所示反应物到过渡态需要吸收能量为209，过渡态到产物放出能量为348，故断键吸收的能量小于成键放出的能量，D正确；
故选D。
3．C
【分析】当闭合开关K时，装置乙是电解池，电极Y附近溶液先变红，说明Y电极附近有氢氧根离子生成，则为阴极，电极反应式为，X为阳极，电极反应式为，所以A是正极、B是负极。
【详解】A．闭合开关K后，电极Y附近溶液先变红，说明Y电极附近有氢氧根离子生成，则电极Y为阴极，得电子发生还原反应，故A错误；
B．此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+，则闭合开关K后，A电极是正极得电子发生还原反应，反应为，故B错误；
C．根据分析，X为阳极，产生Cl2，Y为阴极，生成H2，且转移等量电子生成的氯气和氢气的物质的量相等，即理论上，电解一段时间后X极与Y极产生的气体物质的量相等，故C正确；
D．装置甲充电时，原来正极A应该连接电源正极作阳极，所以OH-通过阴离子交换膜，移向A电极阳极，故D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．工业上生成硝酸的第一步反应为氨的催化氧化，原料是NH3而不是N2，A不正确；
B．反应①②均需要使用催化剂，但反应③只需提供O2，在常温下就可转化，B不正确；
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则每1mol反应，转移电子数目为NA，C不正确；
D．反应 表明，2NH3——92.4kJ，则该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．根据总反应可得负极反应为Zn -2e-+2OH -= Zn(OH)2， 则理论上锌的质量每减小13g，即0.2 mol，外电路中通过0.4 mol电子，故A项正确；
B．根据总反应可知，电池工作时，锌失去电子，为原电池的负极，发生氧化反应，锌被氧化，故B项错误；
C．由总反应分析可知，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2(s) + H2O(1)+ 2e - =Mn2O3(s) + 2OH -(aq)，故C项正确；
D．电池工作时，为原电池装置，原电池中阴离子向负极移动，因此氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极，故D项正确；
答案选B。
6．A
【详解】由题给燃烧热可得三种物质燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ①，C2H2(g)+ O2(g)= 2CO2(g)+H2O(l)②，H2(g)+ O2(g)= H2O(l)③，由盖斯定律可知，①×2－②－③×3可得反应2 CH4(g)= C2H2(g)+ H2(g)，则△H=(﹣890kJ/mol) ×2－(﹣1300 kJ/mol) －(﹣286 kJ/mol)×3=+378 kJ/mol，故选A。
7．C
【详解】A．催化剂不能改变焓变，A错误；
B．反应④是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．根据盖斯定律：①－②即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧是放热反应，所以ΔH1－ΔH2<0，C正确；
D．根据盖斯定律：③×3+⑤得3CO（g）+6H2（g）→CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）△H=-301.3kJ mol-1，D错误，
故答案选C。
【点睛】
8．D
【详解】A．加热固体应在坩埚中进行，A错误；
B．除去氯气中的氯化氢和水，应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸，B错误；
C．粗铜精炼时粗铜应作阳极，与电源正极相连，C错误；
D．NO能与氧气反应，但不溶于水，故用排水法收集NO，D正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．若a、b用导线相连，介质为中性，则铁片发生吸氧腐蚀，故A错误；
B．若a、b不用导线相连，则铁发生化学腐蚀，铁的腐蚀需要与氧气和水接触反应，c点处于液面交界处，氧气浓度更高，所以c处比d处更易产生铁锈，故B错误；
C．铁与电源正极相连，作阳极被腐蚀，即a、b分别连接电源的正、负极，铁作阳极，将加快铁片的腐蚀，故C正确；
D．若a、b用导线相连，将石墨换成铜棒，形成原电池，铁的金属活泼性比铜强，则铁做负极，将加快铁片的腐蚀，故D错误；
故选：C。
10．B
【分析】从总反应分析：放电时Al电极发生了氧化反应为负极，电极反应为，Cu/CuxS极为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2 ；
充电时：Al电极为阴极，电极反应式为，Cu/CuxS极为阳极，电极反应式为3xCu+3S2 -6e-=3CuxS。
【详解】A．由分析可知充电时Cu/CuxS极为阳极，A项正确；
B．由分析可知充电时的阳极反应式为3xCu+3S2 -6e-=3CuxS，B项错误；
C．放电时，阳离子移向正极，故放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动，C项正确；
D．放电时，Al作负极，电极反应式为，Cu/CuxS为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2 ，K+通过阳离子交换膜移向正极，则放电时，每转移1mol电子，molAl溶解进入电解质溶液，使负极区电解质溶液增重，1mol K+从负极移向正极，使负极区电解质溶液减重，故负极区减少的质量为39g-30g，D项正确；
故选B。
11．C
【详解】A．由液流电池工作原理图可以看出，放电时电池左侧失电子，发生氧化反应，为负极，A错误；
B．放电时，电池左侧的电极反应为，B错误；
C．充电时，电池的总反应为，C正确；
D．充电时为电解池，电解质溶液中阳离子移向阴极，也就是原电池的负极，经交换膜向左侧移动，D错误；
故答案为：C。
12．C
【详解】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；
B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；
C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；
故选C。
13．A
【详解】A．物质所具有的的能量越低越稳定，键能越大越稳定，A正确；
B．吸热反应不一定都需要加热，放热反应也不一定不需要加热，B错误；
C．因反应是可逆反应，反应放出的19.3kJ热量是消耗了小于0.5molN2(g)和1.5molH2(g)产生的，C错误；
D．等压条件下的反应热等于焓变，D错误；
故选A。
14．B
【详解】A．在水中不存在，选项A错误；
B．由电极上生成可知，该电极为阳极，是失电子生成，选项B正确；
C．，该反应不是阴极反应，阴极反应为，选项C错误；
D．阳极不仅生成氧化产物，还生成还原产物，由阳极反应可知，理论上阳极生成气体(即和)，转移电子，选项D错误。
答案选B。
15．B
【详解】A．由题图可知黄铜矿转化为Cu2+ 、Fe2+和S，发生的电极反应为CuFeS2 -4e- =Cu2+ +Fe2+ +2S ，故A正确；
B．黄铁矿附近O2得电子消耗氢离子转化为H2O，发生的电极反应为O2+4e-+4H+ =2H2O，c(H+)减小，pH增大，故B错误；
C．根据电极反应可知生成1mol H2O，两矿物间转移2mol电子，故C正确；
D．根据图可知，浸出主要生成了产物为CuSO4和FeSO4，故D项正确；
故答案为B
16．(1) 正极 CO2+2H++2e-=HCOOH
(2) 正极 2Cl--2e-=Cl2↑ 2
(3) N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-
【分析】（1）
图中装置没有外加电源，属于原电池装置，CO2在电极b附近转化为HCOOH，发生还原反应，因此电极b作正极；结合得失电子守恒可知发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH；
（2）
①由图可知原电池装置电极X附近H+转化为H2，发生还原反应，则X为正极；Y电极为负极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；
②由电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y极生成1 mol Cl2时，转移电荷数为2mol，则有2mol Li+移向X极；
（3）
燃料在负极失电子，即负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；氧气在正极得电子，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
17．(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑
(2)2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(3)
(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol
(5)2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O
【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑；
（2）工业制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸根、水，2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；
（3）碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水，氢氧根离子、钙离子完全反应生成水、碳酸钙，碳酸氢根离子过量，反应为；
（4）2.3克钠（0.1mol）放在100克水中，钠完全反应放出akJ热量，则2mol钠完全反应放出20akJ热量，2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol；
（5）NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)，铁元素化合价升高、氯元素化合价降低生成氯离子，根据电子守恒、质量守恒可知，反应为2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O。
18．B、A、C
【详解】C中铁做阴极，电极表面发生还原反应受到保护，腐蚀最慢；A属于化学腐蚀，腐蚀较慢；B中Fe比Cu活泼，做原电池的负极导致铁腐蚀很快，综上分析铁在其中被腐蚀的速率由快至慢的顺序为：B、A、C。
19． 化学 电 32.1 阴极 Mg经导线流向Al B 吸氧腐蚀 牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)
【详解】(1)图一装置为原电池，原电池为将化学能转化为电能；图一装置化学反应式为，当电路中有0.2mol电子发生转移时，说明有0.1molCuSO4发生反应生成了ZnSO4，所以两种溶液差为0.1mol×(160g/mol+161g/mol)=32.1g;
(2)①电极B得电子，为阴极；
②电极A失电子，电极反应为；
(3)外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al；Mg电极得电子，发生的电极反应为；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成酸，由于镁的比铝活泼，在酸性溶液中，镁的比铝先反应，易失电子，从而改变电流方向；
(4)Fe易失电子，氧气得电子生成氢氧根，图4易发生吸氧腐蚀，为了防止这类反应的发生，常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。
20． 负 电解 0.025mol/L 13
【分析】由图示知，A、B、C池均为电解池，通电一段时间后，电极5增重，若电极5为阳极，则Cu失电子变成Cu2+，电解质量减小，与题意不符，故电极5应该为阴极，则电极6为阳极，电源a为负极，b为正极，电极1为阴极，2为阳极，电极3为阴极，4为阳极。
【详解】(1)由分析知，a为电源负极；C池为电解池；电极2为阳极，溶液中Cl-在其表面放电，电极反应为：2Cl-2e-=Cl2↑；电极3为阴极，溶液中Cu2+在其表面得电子析出，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；
(2)根据题意，电解5 min时，电极5增重2.16 g，结合电极5反应：Ag++e-=Ag，知此时电路中共转移电子，B池电解总反应为：，若转移0.02 mol电子只收集到O2（阴极H+未放电），则根据关系式2CuSO4~O2~4e-，得n(O2)=，体积为0.005 mol×22.4 L/mol=0.112 L，即112 mL＜224 mL，说明5 min时溶质CuSO4已经电解完，然后电解水，设整个过程消耗CuSO4 x mol，生成H2 y mol，由，结合，列式得：①2x+2y=0.02，②+y+=，解得x=y=0.005 mol，故c(CuSO4)=；
(3)由于A池中电解质足量，故A池只发生反应：，根据关系式NaOH~e-，知生成的n(NaOH)=转移电子=0.02 mol，则c(NaOH)= ，则c(H+)=，则pH=13。
21． ①② ③ 285.8kJ ①N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+68kJ/mol； ②N2(g)+3H2(g)=2NH3(s) ΔH=-92.4kJ/mol
【详解】(1)ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，上述反应中属于放热反应的是①②，属于吸热反应的是③；
(2)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol，表示2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量，2gH2的物质的量，n===1mol，1molH2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.8kJ；
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态，注明ΔH的数值及单位，反应的系数是物质的量，不用标出反应条件。根据题意，写出热化学方程式；
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量，ΔH=+68kJ/mol，该反应的热化学方程式为①N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+68kJ/mol；
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，ΔH=-92.4kJ/mol，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。
22． 2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑ 负极 正极 N AD 2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O 13
【分析】（1）①电解法制备金属铝，三氧化铝电解生成铝和氧气；
②铁是待镀金属，此时铁器应与电源负极相连；电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜应与电源正极相连。
③模拟铁的电化学防护，用外加电流的阴极保护法，铁在阴极；
（2）根据电解池中离子的放电顺序和两极上发生的变化来书写电极反应方程式进行计算，两个电极上转移的电子数目是相等的，据此计算出溶液中减少的物质的物质的量，思考需加入物质．
（3）电极a电极发生氧化反应，氨气在碱性条件下氧化为氮气：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O ；
当消耗336mLNO2气体（标况下）时，由反应2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－计算生成的OH-。
【详解】（1）①电解法制备金属铝，三氧化铝电解生成铝和氧气，化学反应方程式为2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。
故答案为：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；
②为了防止铁器被腐蚀常用电解法在其表面镀铜，铁是待镀金属，此时铁器应与电源负极相连；电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜应与电源正极相连。
故答案为：负极 ； 正极；
③模拟铁的电化学防护，为减缓铁的腐蚀，用外加电流的阴极保护法，开关K应置于N处。故答案为：N；
（2）电解H2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极发生的反应为：4OH－→2H2O+O2↑+4e－，阴极上发生的电极反应为：Cu2＋+2e－→Cu，2H＋+2e－→H2↑，
阳极生成3.36L氧气，即0.15mol，由阳极电极反应式可知，转移电子为0.6mol，阴极收集到2.24L（标况）气体，即生成0.1mol的氢气，
由阴极电极反应式可知，阴极上生成的0.1molH2只得到了0.2mol电子，所以剩余0.4mol电子由铜离子获得，生成铜0.2mol，综上分析，电解H2SO4和CuSO4的混合溶液时，生成了0.2molCu，0.1mol氢气，0.15mol氧气，溶液要想恢复电解前的状态，需加入0.2molCuO（或碳酸铜）和0.1mol水，
故选AD。
（3）电极a电极发生氧化反应，氨气在碱性条件下氧化为氮气：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O ；电极b的电极发生还原反应，二氧化氮转化生成氮气，电极方程式为2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－，总反应：6NO2＋8NH3→7N2＋12H2O，消耗标准状况下336mL NO2时，电路中转移0.06mol电子，电解池中生成0.06mol OH－，c（OH－）=0.06mol÷0.6L=0.1mol·L－1，c（H＋）= mol·L－1=10-13mol·L－1，故pH=13，
故答案为：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O ；13。
23．(1)D
(2) 正极 Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al进一步反应
【解析】（1）
原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移，才能形成原电池，B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以设计成原电池，故答案为：D；
（2）
O～t1时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电子，正极电极反应式为：，原电池中阳离子向正极移动，则溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，因此电流方向发生改变。
24． 6·OH+2NH3=N2+6H2O H2O2+Fe2+=Fe3++ OH+OH ，Fe3+向阴极移动，阴极发生Fe3++e =Fe2+，Fe2+再生，循环使用 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O 反应1 h后，随着溶液中c(Mg2+)和c(OH-)的增大，会形成Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀（或者碱性条件下生成的MgNH4PO4 6H2O沉淀会部分转化为Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀，释放铵根离子，促使溶液中氨氮的去除率下降。）
【详解】(1)①·OH含有9个电子，电子式为。
②·OH可以将水中氨氮氧化为N2，则·OH去除氨气的化学反应方程式为6·OH+2NH3=N2+6H2O。
③根据示意图可知存在反应：H2O2+Fe2+=Fe3++·OH+OH－，Fe3+向阴极移动，阴极发生Fe3++e =Fe2+，Fe2+再生，从而循环使用，因此阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率；
(2)①根据示意图可知电解过程中阴极水电离出的氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑；阳极产生的镁离子、阴极产生的氢氧根离子与铵根离子和磷酸二氢根离子反应生成沉淀，反应的方程式为Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O。
②由于反应1 h后，随着溶液中c(Mg2+)和c(OH-)的增大，会形成Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀，或者碱性条件下生成的MgNH4PO4 6H2O沉淀会部分转化为Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀]，释放铵根离子，从而促使溶液中氨氮的去除率下降。
25．(1) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O
(2) 2H++VO+e-=VO2++H2O 溶液由紫色变为绿色
(3) X 14.9 0.4mol
【解析】（1）
该装置为电解池，CO2→CO，碳元素化合价降低，发生还原反应，则通入CO2气体的一极为阴极，电极反应式：2H++CO2+2e-=CO+H2O；
（2）
由电子流入的一极为正极，则X为正极，放电时正极上反应式：2H++VO+e-=VO2++H2O；放电过程中，右罐为负极，反应式：V2+-e-═V3+，则溶液颜色逐渐由紫色变为绿色；
（3）
图2是原电池，Y极电子流出，则Y为负极，X为正极，图1是电解池，催化电极b是阳极，由电解池的阳极接原电池的正极，则催化电极b应与该电池的X极，催化电极b的电极反应式为：H2O+Cl--2e-=HClO+H+，电路中转移0.4mol电子，则理论上生成0.2mol NaClO，质量为m=nM=0.2mol×74.5g/mol=14.9g，充电时，左槽正极上反应式：2H++VO+e-=VO2++H2O，若转移电子0.4mol，消耗氢离子为0.8mol，通过交换膜定向移动通过0.4mol电子，则左槽溶液中n(H+)的变化量为0.8mol-0.4mol=0.4mol。
一、单选题
1．已知反应①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1 ②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2
③2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH3 ④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4
下列说法正确的是
A．ΔH1＞ΔH4 B．ΔH1=1/2ΔH2 C．ΔH1=-ΔH3 D．2ΔH2=ΔH4
2．一定温度和压强下，实验研究的化学反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．使用催化剂，可改变反应的反应热
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
3．装置甲为铁镍可充电电池：；装置乙为电解池(两电极均为惰性电极)，当闭合开关K时，Y附近溶液先变红。下列说法正确的是
A．闭合K时，Y极发生氧化反应
B．闭合K时，A电极反应式为
C．理论上，电解一段时间后X极与Y极产生的气体物质的量相等
D．装置甲充电时，通过阴离子交换膜，移向B电极
4．氮气及其重要化合物的转化关系如如图，则下列说法正确的是
A．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是工业生产硝酸的主要途径
B．反应①②③均需要使用催化剂
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，每1mol反应，转移电子数目为NA
D．已知某条件下 ，该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ
5．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是
A．理论上锌的质量每减小13g，外电路中通过0.4mol电子
B．电池工作时，锌作负极，失去电子，发生氧化反应，Zn被还原
C．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
D．电池工作时，氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极
6．已知几种可燃物的燃烧热如下表所示：
可燃物
燃烧热 ﹣890 ﹣1300 ﹣286
则的为A． B．
C． D．
7．我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是
反应①：
反应②：
反应③：
反应④：
反应⑤：
下列说法正确的是
A．反应③使用催化剂，减小
B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．
D．
8．下列实验操作规范且能达到目的的是
A B C D
除去碳酸钠中的碳酸氢钠 氯气的净化 粗铜精炼 收集NO气体
A．A B．B C．C D．D
9．模拟电化学腐蚀及防护的装置如图所示，下列有关说法正确的是
A．若a、b用导线连接，则铁片主要发生析氢腐蚀
B．若a、b不用导线连接，则d处比c处更易产生铁锈
C．若a、b分别连接电源的正、负极，则会加快铁片的腐蚀
D．若a、b用导线连接，将石墨换成铜棒，则铁片的腐蚀会减慢
10．以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为。下列说法错误的是(阳离子交换膜只允许阳离子通过)
A．充电时，Cu/CuxS电极为阳极
B．充电时，阳极区的电极反应式为
C．放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动
D．放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量减轻30g
11．我国科学家在液流电池研究方面取得新进展。一种硫/碘体系()的液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．放电时，电池右侧为负极，发生氧化反应
B．放电时，电池左侧的电极反应为
C．充电时，电池的总反应为3I-+=+2S2-
D．充电时，电解质溶液中K+经交换膜向右侧移动
12．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是
A．固态KPF6为离子晶体
B．放电时MCMB电极为负极
C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145g
D．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x
13．下列有关反应能量变化的说法正确的是
A．若A(g)=B(g) △H>0，说明A(g)比B(g)稳定，A的总键能大于B的总键能
B．吸热反应发生过程需不断从外界获得能量，放热则不需要任何外界能量
C．某条件下，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)在密闭容器中充分反应成NH3(g)放热19.3kJ，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-38.6kJ/mol
D．如果反应是在恒温恒容条件下进行，此时反应热与焓变相等
14．基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是
A．上述电化学装置中电解质可使用水溶液
B．阳极反应：
C．既是阴极的生成物，也是阴极的反应物
D．理论上阳极生成1.5mol气体，电路中转移8mol电子
15．黄铁矿(主要成分FeS2)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)是常见的矿物资源，用细菌冶铜时，黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高浸取速率，其原理如图所示。下列说法错误的是
A．负极的电极反应式： CuFeS2 -4e- =Cu2+ +Fe2+ +2S
B．黄铁矿附近溶液pH减小
C．每生成1mol H2O，两矿物间转移2mol电子
D．浸取过程的主要产物为CuSO4和FeSO4
二、填空题
16．回答下列问题:
(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作___________极，发生的电极反应式为___________。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①X为___________极，Y电极反应式为___________。
②Y极生成1 mol Cl2时，___________mol Li+移向X极。
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为___________，正极反应式为___________。
17．请按要求书写化学用语
(1)实验室制取氯气离子方程式：___________。
(2)工业制漂白粉的化学方程式：___________。
(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水的离子方程式：___________。
(4)2.3克钠放在100克水中放出aKJ热量的热化学方程式：___________。
(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)的离子方程式___________。
18．下图各烧杯中盛有等浓度的食盐水，铁在其中被腐蚀的速率由快至慢的顺序为_______。
A． B． C．
19．电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图，回答下列问题：
(1)图1装置是将_______能转化为_______能，若起始时左右两侧电极室溶液质量相等，当电路中有0.2mol电子发生转移时，左右两侧电极室溶液质量差为_______g。
(2)用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO2。
①电极B为_______(填“阴极”或“阳极”)。
②电极A上发生的电极反应为_______。
(3)图3中外电路中的电流方向为由___(填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”)，Mg电极上发生的电极反应为__；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成____(填标号)。
A．氨水 B．稀盐酸 C．蔗糖溶液
(4)图4易发生_______(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)，为了防止这类反应的发生，常采用__的电化学方法进行保护。
20．如图所示，通电5 min，电极5的质量增加2.16 g，请回答下列问题：
(1)a为电源的___(填“正”或“负”)极，C池是___池。电极2的电极反应为________，电极3的电极反应为_______。
(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2＋的物质的量浓度为______。
(3)如果A池溶液是200 mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变，溶质足量)，则通电5 min后，溶液的pH为______。
21．已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ/mol
请回答：
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号，下同)，属于吸热反应的是_______。
(2)2g的H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为_______。
(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。
22．电解原理在生产生活中应用广泛，请回答下列问题：
（1）①电解法制备金属铝的化学反应方程式为___。
②为了防止铁器被腐蚀常用电解法在其表面镀铜，此时铁器应与电源__极相连；电解精炼铜时，粗铜应与电源__极相连。
③利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。为减缓铁的腐蚀，开关K应置于__处。
（2）用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，阴、阳两极分别收集到2.24L和3.36L气体（标况下），溶液想恢复至电解前的状态可加入___。
A．0.2molCuO和0.1molH2O B．0.1molCuCO3
C．0.1molCu(OH)2 D．0.1molCu2(OH)2CO3
（3）汽车尾气排放的CO、NOx等气体是大气污染的主要来源，NOx也是雾霾天气的主要成因之一。利用反应NO2＋NH3→N2＋H2O(未配平)消除NO2的简易装置如图所示。
①电极a的电极反应式为___。
②常温下，若用该电池电解0.6L1mol/L的食盐水，当消耗336mLB气体（标况下）时电解池中溶液的pH=__（假设电解过程溶液体积不变）。
23．Ⅰ.判断：
(1)下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。
A． B．
C． D．
Ⅱ.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。
(2)O～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_______，溶液中的向_______移动(填“正极”或“负极”)；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_______。
24．氮肥厂的废水中氮元素以 NH3 H2O、NH3 和 NH的形式存在，对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点，下面是两种电化学除氨氮的方法。
方法一：电化学氧化法
(1)有研究表明，当以碳材料为阴极，O2可在阴极生成H2O2，并进一步生成氧化性更强的·OH，·OH可以将水中氨氮氧化为N2。
①写出·OH 的电子式___________。
②写出·OH 去除氨气的化学反应方程式___________。
③阴极区加入 Fe2+可进一步提高氨氮的去除率，结合如图解释 Fe2+的作用___________。
方法二：电化学沉淀法
已知：常温下 MgNH4PO4 6H2O、Mg3(PO4)2 和 Mg(OH)2 的溶度积如下
物质 MgNH4PO4 6H2O Mg3(PO4)2 Mg(OH)2
溶度积 2.5×10 13 1.04×10 24 1.8×10 11
(2)用 0.01 mol/L NH4H2PO4 溶液模拟氨氮废水，电解沉淀原理如图甲，调节溶液初始 pH=7，氨氮的去除率和溶液 pH 随时间的变化情况如图乙所示。
①电解过程中，阳极：Mg – 2e =Mg2+，阴极：___________，用化学用语表示磷酸铵 镁沉淀的原理，___________。
②反应 1 h 以后，氨氮的去除率随时间的延长反而下降的原因___________。
25．回答下列问题：
(1)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图1所示：
通入CO2气体的一极为_______(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式：_______。
(2)全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，其电池结构如图2所示。已知酸性溶液中钒以VO(黄色)、V2+(紫色)、VO2+(蓝色)、V3+(绿色)的形式存在。放电过程中，电池的正极反应式为________，右侧储液罐中溶液颜色变化为_______。
(3)如果用全钒液流电池作为图1电解装置的电源，则催化电极b应与该电池的_______极(填“X’或“Y’)相连；若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的质量为_______g；电池左储液罐溶液中n(H+)的变化量为_______。
参考答案：
1．C
【详解】A.①和④比较生成液态水比生成气态水放出热量多，所以ΔH1<ΔH4，A不符合要求；
B.①和②比较，方程式①的系数是方程式②系数的2倍，放出热量也是2倍的关系，所以应为ΔH1=2ΔH2，B不符合要求；
C.①为放热反应，③为吸热反应，所以ΔH1=-ΔH3，C符合要求；
D.如果④生成的是液态水则有2ΔH2=ΔH4，但④生成的是气态水，放出热量减少，ΔH4增大，所以2ΔH2≠ΔH4，D不符合要求；
答案选C。
2．D
【详解】A．根据图中数据，该反应的，A错误；
B．使用催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应的反应热，B错误；
C．正反应的活化能为209，逆反应的活化能为348，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；
D．如图所示反应物到过渡态需要吸收能量为209，过渡态到产物放出能量为348，故断键吸收的能量小于成键放出的能量，D正确；
故选D。
3．C
【分析】当闭合开关K时，装置乙是电解池，电极Y附近溶液先变红，说明Y电极附近有氢氧根离子生成，则为阴极，电极反应式为，X为阳极，电极反应式为，所以A是正极、B是负极。
【详解】A．闭合开关K后，电极Y附近溶液先变红，说明Y电极附近有氢氧根离子生成，则电极Y为阴极，得电子发生还原反应，故A错误；
B．此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+，则闭合开关K后，A电极是正极得电子发生还原反应，反应为，故B错误；
C．根据分析，X为阳极，产生Cl2，Y为阴极，生成H2，且转移等量电子生成的氯气和氢气的物质的量相等，即理论上，电解一段时间后X极与Y极产生的气体物质的量相等，故C正确；
D．装置甲充电时，原来正极A应该连接电源正极作阳极，所以OH-通过阴离子交换膜，移向A电极阳极，故D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．工业上生成硝酸的第一步反应为氨的催化氧化，原料是NH3而不是N2，A不正确；
B．反应①②均需要使用催化剂，但反应③只需提供O2，在常温下就可转化，B不正确；
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则每1mol反应，转移电子数目为NA，C不正确；
D．反应 表明，2NH3——92.4kJ，则该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．根据总反应可得负极反应为Zn -2e-+2OH -= Zn(OH)2， 则理论上锌的质量每减小13g，即0.2 mol，外电路中通过0.4 mol电子，故A项正确；
B．根据总反应可知，电池工作时，锌失去电子，为原电池的负极，发生氧化反应，锌被氧化，故B项错误；
C．由总反应分析可知，MnO2为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO2(s) + H2O(1)+ 2e - =Mn2O3(s) + 2OH -(aq)，故C项正确；
D．电池工作时，为原电池装置，原电池中阴离子向负极移动，因此氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极，故D项正确；
答案选B。
6．A
【详解】由题给燃烧热可得三种物质燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ①，C2H2(g)+ O2(g)= 2CO2(g)+H2O(l)②，H2(g)+ O2(g)= H2O(l)③，由盖斯定律可知，①×2－②－③×3可得反应2 CH4(g)= C2H2(g)+ H2(g)，则△H=(﹣890kJ/mol) ×2－(﹣1300 kJ/mol) －(﹣286 kJ/mol)×3=+378 kJ/mol，故选A。
7．C
【详解】A．催化剂不能改变焓变，A错误；
B．反应④是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．根据盖斯定律：①－②即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧是放热反应，所以ΔH1－ΔH2<0，C正确；
D．根据盖斯定律：③×3+⑤得3CO（g）+6H2（g）→CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）△H=-301.3kJ mol-1，D错误，
故答案选C。
【点睛】
8．D
【详解】A．加热固体应在坩埚中进行，A错误；
B．除去氯气中的氯化氢和水，应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸，B错误；
C．粗铜精炼时粗铜应作阳极，与电源正极相连，C错误；
D．NO能与氧气反应，但不溶于水，故用排水法收集NO，D正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．若a、b用导线相连，介质为中性，则铁片发生吸氧腐蚀，故A错误；
B．若a、b不用导线相连，则铁发生化学腐蚀，铁的腐蚀需要与氧气和水接触反应，c点处于液面交界处，氧气浓度更高，所以c处比d处更易产生铁锈，故B错误；
C．铁与电源正极相连，作阳极被腐蚀，即a、b分别连接电源的正、负极，铁作阳极，将加快铁片的腐蚀，故C正确；
D．若a、b用导线相连，将石墨换成铜棒，形成原电池，铁的金属活泼性比铜强，则铁做负极，将加快铁片的腐蚀，故D错误；
故选：C。
10．B
【分析】从总反应分析：放电时Al电极发生了氧化反应为负极，电极反应为，Cu/CuxS极为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2 ；
充电时：Al电极为阴极，电极反应式为，Cu/CuxS极为阳极，电极反应式为3xCu+3S2 -6e-=3CuxS。
【详解】A．由分析可知充电时Cu/CuxS极为阳极，A项正确；
B．由分析可知充电时的阳极反应式为3xCu+3S2 -6e-=3CuxS，B项错误；
C．放电时，阳离子移向正极，故放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动，C项正确；
D．放电时，Al作负极，电极反应式为，Cu/CuxS为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2 ，K+通过阳离子交换膜移向正极，则放电时，每转移1mol电子，molAl溶解进入电解质溶液，使负极区电解质溶液增重，1mol K+从负极移向正极，使负极区电解质溶液减重，故负极区减少的质量为39g-30g，D项正确；
故选B。
11．C
【详解】A．由液流电池工作原理图可以看出，放电时电池左侧失电子，发生氧化反应，为负极，A错误；
B．放电时，电池左侧的电极反应为，B错误；
C．充电时，电池的总反应为，C正确；
D．充电时为电解池，电解质溶液中阳离子移向阴极，也就是原电池的负极，经交换膜向左侧移动，D错误；
故答案为：C。
12．C
【详解】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；
B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；
C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；
故选C。
13．A
【详解】A．物质所具有的的能量越低越稳定，键能越大越稳定，A正确；
B．吸热反应不一定都需要加热，放热反应也不一定不需要加热，B错误；
C．因反应是可逆反应，反应放出的19.3kJ热量是消耗了小于0.5molN2(g)和1.5molH2(g)产生的，C错误；
D．等压条件下的反应热等于焓变，D错误；
故选A。
14．B
【详解】A．在水中不存在，选项A错误；
B．由电极上生成可知，该电极为阳极，是失电子生成，选项B正确；
C．，该反应不是阴极反应，阴极反应为，选项C错误；
D．阳极不仅生成氧化产物，还生成还原产物，由阳极反应可知，理论上阳极生成气体(即和)，转移电子，选项D错误。
答案选B。
15．B
【详解】A．由题图可知黄铜矿转化为Cu2+ 、Fe2+和S，发生的电极反应为CuFeS2 -4e- =Cu2+ +Fe2+ +2S ，故A正确；
B．黄铁矿附近O2得电子消耗氢离子转化为H2O，发生的电极反应为O2+4e-+4H+ =2H2O，c(H+)减小，pH增大，故B错误；
C．根据电极反应可知生成1mol H2O，两矿物间转移2mol电子，故C正确；
D．根据图可知，浸出主要生成了产物为CuSO4和FeSO4，故D项正确；
故答案为B
16．(1) 正极 CO2+2H++2e-=HCOOH
(2) 正极 2Cl--2e-=Cl2↑ 2
(3) N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-
【分析】（1）
图中装置没有外加电源，属于原电池装置，CO2在电极b附近转化为HCOOH，发生还原反应，因此电极b作正极；结合得失电子守恒可知发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH；
（2）
①由图可知原电池装置电极X附近H+转化为H2，发生还原反应，则X为正极；Y电极为负极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；
②由电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y极生成1 mol Cl2时，转移电荷数为2mol，则有2mol Li+移向X极；
（3）
燃料在负极失电子，即负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；氧气在正极得电子，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
17．(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑
(2)2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(3)
(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol
(5)2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O
【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑；
（2）工业制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸根、水，2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；
（3）碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水，氢氧根离子、钙离子完全反应生成水、碳酸钙，碳酸氢根离子过量，反应为；
（4）2.3克钠（0.1mol）放在100克水中，钠完全反应放出akJ热量，则2mol钠完全反应放出20akJ热量，2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol；
（5）NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)，铁元素化合价升高、氯元素化合价降低生成氯离子，根据电子守恒、质量守恒可知，反应为2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O。
18．B、A、C
【详解】C中铁做阴极，电极表面发生还原反应受到保护，腐蚀最慢；A属于化学腐蚀，腐蚀较慢；B中Fe比Cu活泼，做原电池的负极导致铁腐蚀很快，综上分析铁在其中被腐蚀的速率由快至慢的顺序为：B、A、C。
19． 化学 电 32.1 阴极 Mg经导线流向Al B 吸氧腐蚀 牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)
【详解】(1)图一装置为原电池，原电池为将化学能转化为电能；图一装置化学反应式为，当电路中有0.2mol电子发生转移时，说明有0.1molCuSO4发生反应生成了ZnSO4，所以两种溶液差为0.1mol×(160g/mol+161g/mol)=32.1g;
(2)①电极B得电子，为阴极；
②电极A失电子，电极反应为；
(3)外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al；Mg电极得电子，发生的电极反应为；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成酸，由于镁的比铝活泼，在酸性溶液中，镁的比铝先反应，易失电子，从而改变电流方向；
(4)Fe易失电子，氧气得电子生成氢氧根，图4易发生吸氧腐蚀，为了防止这类反应的发生，常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。
20． 负 电解 0.025mol/L 13
【分析】由图示知，A、B、C池均为电解池，通电一段时间后，电极5增重，若电极5为阳极，则Cu失电子变成Cu2+，电解质量减小，与题意不符，故电极5应该为阴极，则电极6为阳极，电源a为负极，b为正极，电极1为阴极，2为阳极，电极3为阴极，4为阳极。
【详解】(1)由分析知，a为电源负极；C池为电解池；电极2为阳极，溶液中Cl-在其表面放电，电极反应为：2Cl-2e-=Cl2↑；电极3为阴极，溶液中Cu2+在其表面得电子析出，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；
(2)根据题意，电解5 min时，电极5增重2.16 g，结合电极5反应：Ag++e-=Ag，知此时电路中共转移电子，B池电解总反应为：，若转移0.02 mol电子只收集到O2（阴极H+未放电），则根据关系式2CuSO4~O2~4e-，得n(O2)=，体积为0.005 mol×22.4 L/mol=0.112 L，即112 mL＜224 mL，说明5 min时溶质CuSO4已经电解完，然后电解水，设整个过程消耗CuSO4 x mol，生成H2 y mol，由，结合，列式得：①2x+2y=0.02，②+y+=，解得x=y=0.005 mol，故c(CuSO4)=；
(3)由于A池中电解质足量，故A池只发生反应：，根据关系式NaOH~e-，知生成的n(NaOH)=转移电子=0.02 mol，则c(NaOH)= ，则c(H+)=，则pH=13。
21． ①② ③ 285.8kJ ①N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+68kJ/mol； ②N2(g)+3H2(g)=2NH3(s) ΔH=-92.4kJ/mol
【详解】(1)ΔH＜0为放热反应，ΔH＞0为吸热反应，上述反应中属于放热反应的是①②，属于吸热反应的是③；
(2)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol，表示2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量，2gH2的物质的量，n===1mol，1molH2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.8kJ；
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态，注明ΔH的数值及单位，反应的系数是物质的量，不用标出反应条件。根据题意，写出热化学方程式；
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g)，需吸收68kJ的热量，ΔH=+68kJ/mol，该反应的热化学方程式为①N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+68kJ/mol；
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g)，放出92.4kJ的热量，ΔH=-92.4kJ/mol，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。
22． 2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑ 负极 正极 N AD 2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O 13
【分析】（1）①电解法制备金属铝，三氧化铝电解生成铝和氧气；
②铁是待镀金属，此时铁器应与电源负极相连；电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜应与电源正极相连。
③模拟铁的电化学防护，用外加电流的阴极保护法，铁在阴极；
（2）根据电解池中离子的放电顺序和两极上发生的变化来书写电极反应方程式进行计算，两个电极上转移的电子数目是相等的，据此计算出溶液中减少的物质的物质的量，思考需加入物质．
（3）电极a电极发生氧化反应，氨气在碱性条件下氧化为氮气：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O ；
当消耗336mLNO2气体（标况下）时，由反应2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－计算生成的OH-。
【详解】（1）①电解法制备金属铝，三氧化铝电解生成铝和氧气，化学反应方程式为2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。
故答案为：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；
②为了防止铁器被腐蚀常用电解法在其表面镀铜，铁是待镀金属，此时铁器应与电源负极相连；电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜应与电源正极相连。
故答案为：负极 ； 正极；
③模拟铁的电化学防护，为减缓铁的腐蚀，用外加电流的阴极保护法，开关K应置于N处。故答案为：N；
（2）电解H2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极发生的反应为：4OH－→2H2O+O2↑+4e－，阴极上发生的电极反应为：Cu2＋+2e－→Cu，2H＋+2e－→H2↑，
阳极生成3.36L氧气，即0.15mol，由阳极电极反应式可知，转移电子为0.6mol，阴极收集到2.24L（标况）气体，即生成0.1mol的氢气，
由阴极电极反应式可知，阴极上生成的0.1molH2只得到了0.2mol电子，所以剩余0.4mol电子由铜离子获得，生成铜0.2mol，综上分析，电解H2SO4和CuSO4的混合溶液时，生成了0.2molCu，0.1mol氢气，0.15mol氧气，溶液要想恢复电解前的状态，需加入0.2molCuO（或碳酸铜）和0.1mol水，
故选AD。
（3）电极a电极发生氧化反应，氨气在碱性条件下氧化为氮气：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O ；电极b的电极发生还原反应，二氧化氮转化生成氮气，电极方程式为2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－，总反应：6NO2＋8NH3→7N2＋12H2O，消耗标准状况下336mL NO2时，电路中转移0.06mol电子，电解池中生成0.06mol OH－，c（OH－）=0.06mol÷0.6L=0.1mol·L－1，c（H＋）= mol·L－1=10-13mol·L－1，故pH=13，
故答案为：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O ；13。
23．(1)D
(2) 正极 Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al进一步反应
【解析】（1）
原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移，才能形成原电池，B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以设计成原电池，故答案为：D；
（2）
O～t1时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电子，正极电极反应式为：，原电池中阳离子向正极移动，则溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，因此电流方向发生改变。
24． 6·OH+2NH3=N2+6H2O H2O2+Fe2+=Fe3++ OH+OH ，Fe3+向阴极移动，阴极发生Fe3++e =Fe2+，Fe2+再生，循环使用 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O 反应1 h后，随着溶液中c(Mg2+)和c(OH-)的增大，会形成Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀（或者碱性条件下生成的MgNH4PO4 6H2O沉淀会部分转化为Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀，释放铵根离子，促使溶液中氨氮的去除率下降。）
【详解】(1)①·OH含有9个电子，电子式为。
②·OH可以将水中氨氮氧化为N2，则·OH去除氨气的化学反应方程式为6·OH+2NH3=N2+6H2O。
③根据示意图可知存在反应：H2O2+Fe2+=Fe3++·OH+OH－，Fe3+向阴极移动，阴极发生Fe3++e =Fe2+，Fe2+再生，从而循环使用，因此阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率；
(2)①根据示意图可知电解过程中阴极水电离出的氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑；阳极产生的镁离子、阴极产生的氢氧根离子与铵根离子和磷酸二氢根离子反应生成沉淀，反应的方程式为Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O。
②由于反应1 h后，随着溶液中c(Mg2+)和c(OH-)的增大，会形成Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀，或者碱性条件下生成的MgNH4PO4 6H2O沉淀会部分转化为Mg3(PO4)2或Mg(OH)2沉淀]，释放铵根离子，从而促使溶液中氨氮的去除率下降。
25．(1) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O
(2) 2H++VO+e-=VO2++H2O 溶液由紫色变为绿色
(3) X 14.9 0.4mol
【解析】（1）
该装置为电解池，CO2→CO，碳元素化合价降低，发生还原反应，则通入CO2气体的一极为阴极，电极反应式：2H++CO2+2e-=CO+H2O；
（2）
由电子流入的一极为正极，则X为正极，放电时正极上反应式：2H++VO+e-=VO2++H2O；放电过程中，右罐为负极，反应式：V2+-e-═V3+，则溶液颜色逐渐由紫色变为绿色；
（3）
图2是原电池，Y极电子流出，则Y为负极，X为正极，图1是电解池，催化电极b是阳极，由电解池的阳极接原电池的正极，则催化电极b应与该电池的X极，催化电极b的电极反应式为：H2O+Cl--2e-=HClO+H+，电路中转移0.4mol电子，则理论上生成0.2mol NaClO，质量为m=nM=0.2mol×74.5g/mol=14.9g，充电时，左槽正极上反应式：2H++VO+e-=VO2++H2O，若转移电子0.4mol，消耗氢离子为0.8mol，通过交换膜定向移动通过0.4mol电子，则左槽溶液中n(H+)的变化量为0.8mol-0.4mol=0.4mol。