第1章 化学反应与能量转化同步习题（含解析） 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题
1．1L某溶液中含有的离子如下表：
离子
物质的量浓度 1 1 1
用惰性电极电解该溶液，当电路中有通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是
A．电解后混合溶液的pH=0 B．a=3
C．阳极生成 D．阴极析出的金属是铜与铝
2．下图是采用新能源储能器件将CO2 转化为固体产物，实现CO2 的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li-CO2电池组成为钌电极/CO2-饱和LiClO4-DMSO电解液/锂片。下列说法正确的是
A．Li -CO2 电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到
B．CO2 的固定中，每转移8mole-，生成3mol气体
C．过程Ⅱ中电能转化为化学能
D．过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑
3．双极膜(BM)是一种新型的离子交换复合膜，它是由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成。在直流电场作用下，双极膜可将水高解，在膜两侧分别得到和。工业上用“双极膜双成对电解法”生产乙醛酸(OHCCOOH)，原理如图所示，装置中阴、阳两极均为情性电极。
下列说法不正确的是
A．阴极上草酸发生还原反应：
B．阳极电极反应式之一为：
C．若阴阳两极均产生2.24L(标准状况)气体时，理论上可得到乙醛酸7.4g
D．HBr的作用是作为支持电解质，增强阳极液的导电能力和充当间接电氧化的媒介
4．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4、C2H6等)跟氧气(或空气)起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，下面关于乙烷(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：
C．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
5．据图判断，下列说法正确的是
A．氢气的标准燃烧热
B．2 molH2(g)与1 molO2(g)所具有的总能量比2 molH2O(g)所具有的总能量低
C．液态水分解的热化学方程式为
D．2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(l)时，断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
6．据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是
A．Fe -2e-＝Fe2+ B．2H2O＋O2＋4e-＝4OH-
C．4OH-- 4e-＝2H2O＋O2↑ D．2H+＋2e-＝H2↑
7．下列有关反应热的叙述中不正确的是
A．常温下，含的稀硫酸和足量的稀溶液反应，放出的热量为
B．已知和充分反应时放热，则二者反应生成时放出的热量大于
C．由图可知，甲烷的燃烧热
D．由图可知，
8．某研究团队以KOH溶液为电解质溶液，电催化合成偶氨化合物()的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法正确的是
A．N极为阳极，发生还原反应
B．M极上的电极反应式为2+8e-+8H+=+4H2O
C．每生成0.1molRCN时，有0.4molK+通过离子交换膜
D．电池工作过程中，M极区附近溶液的pH增大
9．下列说法正确的是
A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量。则
B．已知 ，在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少会影响该反应的
C．500℃、30MPa下，将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，其热化学方程式为：
D．相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中，2mol和6mol反应放出的热量是1mol和3mol反应放出的热量的2倍
10．下列过程吸收热量的是
A．食物腐败 B．干冰升华
C．浓硫酸与锌粉的反应 D．镁条二氧化碳中的燃烧
11．“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一，该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用“出汗的手”边捂边揉搓铜器，铜器表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪，下列说法正确的是
A．“乌铜走银”利用的是电解原理
B．“乌铜走银”的总反应为
C．银丝一极的电极反应式为
D．每生成时转移电子
12．科学家发明了一种Al－PbO2电池，电解质溶液分别为K2SO4溶液、H2SO4溶液、KOH溶液，通过x膜和y膜两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是
A．K+通过x膜移向M区
B．R区的电解质溶液浓度逐渐减小
C．x膜和y膜均为阳离子交换膜
D．M区消耗1.8gAl时，N区电解质溶液质量减少16.0g
二、填空题
13．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：
(1)甲池为______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应式为______；
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)；
(3)当乙池中B极质量增加时，甲池中理论上消耗的体积为______(标准状况下)，丙池中D极析出______g铜；
(4)若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的将______(填“增大”“减小”或“不变”下同)；丙中溶液的将______。
14．电化学原理在工业生产中有重要的应用，根据电化学原理完成下列问题。
(1)用溶液吸收烟气中的，将所得的溶液进行电解，可循环再生，同时得到，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)
①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)_______极，C口流出的物质是_______。
②放电的电极反应式为_______。
(2)我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如图所示。
①生成锂单质的电极反应式是_______。
②理论分析，阳极电解产物可能有。
ⅰ.生成的电极反应式是_______。
ⅱ.实验室模拟上述过程，气体中未检测到，推测可能是溶于水。写出与水反应的化学方程式_______。
15．根据反应：，可以设计出如图所示的原电池。
（1）若左右两根电极均为碳棒，A烧杯中盛有的混合液，B烧杯中盛有的混合液，开始时电流计指针有偏转，一段时间后指针无偏转，此时反应________（填“停止”或“没有停止”）。向B烧杯中加入浓盐酸时发现电流计指针偏转，此时原电池正极的电极反应式为______________________。
（2）向B烧杯中加入40%的溶液时发现电流计指针也偏转，此时原电池负极的电极反应式为________________________。
16．观察下列装置，回答下列问题。
(1) 甲装置中通入乙醇的电极反应式为_______________________________________。
(2) 用上图装置电解200 mL 1mol/L CuSO4溶液，石墨电极上的电极反应式是________，在Ag电极附近观察到的现象是_____________________________。
(3) 电解一段时间，当甲池消耗了112 mLO2(标况下)，此时乙装置中溶液的pH为_______(忽略电解前后体积变化)。若要将该溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，需要补充的物质是_____________，其物质的量为___________。
(4) 丙装置中总反应的离子方程式为____________________________________________。
三、计算题
17．0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量。已知H2O(l)转化为H2O(g)的ΔH=+44 kJ·mol-1，试写出气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时的热化学方程式___________。
18．按要求书写热化学方程式：
（1）已知稀溶液中，1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式_________________________
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________________
（3）已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－870.3kJ/mol
②C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH3＝－285.8kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式________________
（4）已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________
四、工业流程题
19．高氯酸铜易溶于水，在130℃时会发生分解反应，是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜的一种工艺流程如图1所示：
(1)发生“电解Ⅰ”时，所用的交换膜是_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(2)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为。
①“歧化反应”的化学方程式为_______。
②“歧化反应”阶段所采用的不同温度对产率的影响结果如图2所示。则该反应最适宜的温度是____。
(3)操作a的名称是_______，该流程中可循环利用的物质是_______(填化学式)。
(4)用该工艺流程制备高氯酸铜时，若起始时的质量为t，最终制得的为t，则产率为_______(用含a、b的代数式表示)。
(5)某温度下，高氯酸铜按A、B两种方式同时分解，分解过程中铜的化合价不发生改变。A方式为，若4高氯酸铜在该温度下按A、B各占50%的方式完全分解，且A、B两种方式转移的电子数之比为，则B方式为_______(用化学方程式表示)。
20．在石墨材料性能提升的帮助下，锂离子电池的性能也得到了大幅提升，华为公司曾开发出石墨烯锂离子电池，其工作原理如图1所示，该锂离子电池正极铝钴膜主要含有、等，处理该正极废料的一种流程如图2所示：
请回答下列问题：
(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为_______。
(2)滤渣的主要成分的化学式为_______。
(3)“酸溶”时的作用是_______，“酸溶”时温度不宜过高的原因是_______。盐酸可以代替和的混合液，但工业上都不采用盐酸，其原因是_______。
(4)用图1中锂离子电池作电源电解制备的装置如图3所示，d与锂离子电池的_______极相连(填“a”或“b”)，电解池中发生的总反应离子方程式为_______。当锂离子电池中有移向正极时，电解池中阴极区溶液质量的变化量为_______g。
参考答案：
1．A
【分析】由溶液电荷守恒可知2c（Cu2+）+3c（Al3+）=c（NO3-）+c（Cl-），可求得c（NO3-）=4moL/L，
由于离子放电顺序Cu2+>H+>Al3+，Cl->OH->NO3-，电解时阳极首先发生：2Cl--2e-=Cl2↑，然后发生4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极首先发生：Cu2++2e-=Cu，然后发生2H++2e-=H2↑，结合相关离子的物质的量进行解答。
【详解】氯离子的物质的量=1mol/L×1L=1mol，铜离子的物质的量=1mol/L×1L=1mol，依据电解过程中存在电子守恒，结合电极反应计算分析产物，用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole 通过时
阳极电极反应为： 2Cl 2e =Cl2↑；
1mol 1mol 0.5mol
4OH 4e =2H2O+O2↑
2mol（3-1）mol 1mol
阴极电极反应为：Cu2++2e =Cu
1mol 2mol 1mol
2H++2e =H2↑
1mol (3-2）mol 0.5mol
A. 电解后溶液PH计算，依据两电极上的反应计算，阳极减少2mol氢氧根离子，同时阴极上减少1mol氢离子，综合计算分析得到溶液中增加氢离子物质的量为1mol，氢离子浓度为1mol/L，pH=0，故A正确；
B.依据溶液中电荷守恒计算忽略氢离子和氢氧根离子浓度：2c(Cu2+)+3c(Al3+)=c(Cl )+c(NO3 )，计算得到c(NO3 )=4mol/L，即a=4，故B错误；
C. 依据电极反应电子守恒可知阳极生成0.5molCl2，故C错误；
D.由于在阴极的放电顺序为： H+>Al3+，故Al3+不可能放电，故D错误；
答案选A。
2．D
【详解】A.金属锂能够与水反应，电解液不能由LiClO4和DMSO溶于水得到，A错误；
B.由反应式2Li2CO3 =4Li++2CO2↑+O2↑+4e-可知，得到4 mole-，生成2mol二氧化碳和1mol氧气，现转移8 mole-，生成6mol气体，B错误；
C.通过图示可知，电子不断的流出，过程Ⅱ中化学能转化为电能，C错误；
D.由图示可知，碳变为二氧化碳，发生氧化反应，过程Ⅰ的钌电极为负极，电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑，D正确；
正确选项D。
3．C
【分析】该装置为电解池，电解水产生氧气的一极为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+，还有，阴极反应式为：2H++2e-=H2，还有；
【详解】A．草酸在阴极得电子生成OHCCOOH，发生还原反应，电极反应式为：，A正确；
B．阳极发生氧化反应，电极反应式之一为：，B正确；
C．标准状况下2.24L气体的物质的量为，阴极发生2H++2e-=H2，转移0.2mol电子，由生成0.1mol乙醛酸，阳极发生2H2O-4e-=O2+4H+，转移0.4mol电子，由生成0.2mol Br2，H2O+OHCCHO+Br2=OHCCOOH+2Br-+2H+生成0.2mol乙醛酸，则可得到乙醛酸质量为m=nM=(0.1+0.2)mol×74g/mol=22.2g，C错误；
D ．OHCCHO导电能力较弱，HBr的作用是作为支持电解质，增强阳极液的导电能力，OHCCHO被氧化为OHCCOOH，HBr充当间接电氧化的媒介，D正确；
故选：C。
4．C
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应。
【详解】A．气体所处的状态未知，不能计算5.6LO2的物质的量，故A错误；
B．乙烷燃料电池中，负极上乙烷失去电子发生氧化反应，电解质溶液为碱性，则其电极反应式为，故B错误；
C．该电池工作时，正极反应为，生成OH-，正极附近溶液的碱性增强，故C正确；
D．燃料电池燃料的化学能不能全部转化为电能，还转化为热能等其它形式的能量，故D错误；
故答案选C。
5．C
【详解】A．氢气的标准燃烧热△H=-×(483.6+88)kJ/mol=-285.8 kJ/mol，A错误；
B．根据图示可知2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高，B错误；
C．根据图示可知：2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(l)时放出热量为Q=(483.6+88)kJ=571.6 kJ，则2 mol H2O(l)分解产生2 mol H2(g)与1 mol O2(g)时吸收热量是571.6 kJ，故液态水分解的热化学方程式为，C正确；
D．根据图示可知2 mol H2(g)与1 mol O2(g)比2 mol H2O(l)能量多571.6 kJ，说明断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，D错误；
故合理选项是C。
6．D
【详解】在酸雨季节钢铁表面的溶液显酸性，所以此时主要发生析氢腐蚀。原电池中正极得到电子，所以正极是氢离子得到电子，生成氢气，答案选D。
7．A
【详解】A.生成硫酸钡放热，含的稀硫酸和足量的稀溶液反应，放出的热量大于，故A错误；
B.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，属于可逆反应，生成时放出的热量大于24kJ，故 B正确；
C.由图可知，甲烷燃烧的热化学方程式可表示为，甲烷的燃烧热，故C正确；
D.由图可知，该反应为放热反应， ，故D正确。
故选A。
8．D
【分析】RCH2NH2中C元素显-1价，RCN中C元素显+3价，则N极上RCH2NH2→RCN，失电子作阳极，M极为阴极。
【详解】A．该装置为电解池，N极上RCH2NH2失电子生成RCN，发生氧化反应，A项错误；
B．M极上硝基苯转化为偶氮化合物，得电子发生还原反应，M极为电解池的阴极，电极反应为2+8e-+4H2O =+8OH-，B项错误；
C．该装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，K+不能通过，C项错误；
D．电池工作过程中，M极发生的反应为2+8e-+4H2O =+8OH-，则溶液的pH增大，D正确；
故选D。
9．A
【详解】A．9.6g硫粉的物质的量为，11.2g铁粉的物质的量为，二者混合加热的化学方程式为，生成硫化亚铁17.6g()时，放出19.12kJ热量，所以1mol铁完全反应放热，对应的热化学方程式为，选项A正确；
B．中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱反应生成1mol水时放出的热量，所以实际加入的酸碱的量的多少不会影响该反应的，选项B错误；
C．0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成，放热19.3kJ，因反应为可逆反应，不能进行到底，生成的NH3(g)小于1mol,则密闭的容器中充分反应生成2mol NH3(g)，放热大于38.6 kJ，则热化学反应方程式中的反应热数值错误，选项C错误；
D．相同条件下，在两个相同的恒容密闭容器中2molN2和6molH2反应的转化率比1molN2和3molH2反应的大，则2molN2和6molH2反应放出的热量大于lmolN2和3molH2反应放出的热量的2倍，选项D错误；
答案选A。
10．B
【详解】A．食物腐败过程中放出热量，故A不符合题意；
B．干冰升华过程中，物质由固体转化为气态，其过程吸收热量，故B符合题意；
C．浓硫酸与锌粉的反应属于放热反应，故C不符合题意；
D．镁条在二氧化碳中的燃烧是放热反应，故D不符合题意；
本题答案B。
11．B
【分析】“乌铜走银”是部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪，构成原电池的反应，银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，电极反应为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，Cu为正极，电极反应为：Cu-2e-+2OH-=CuO+H2O，单质银活泼性较弱，可长时间保持光亮，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，“乌铜走银”利用的是原电池原理，A错误；
B．由分析可知，银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，电极反应为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，Cu为正极，电极反应为：Cu-2e-+2OH-=CuO+H2O，故“乌铜走银”的总反应为，B正确；
C．由分析可知，银丝一极的电极反应式为，C错误；
D．由反应方程式Cu-2e-+2OH-=CuO+H2O可知，每生成时转移电子，D错误；
故答案为：B。
12．D
【分析】由物质转化关系可知，Al作负极，电极反应式为，PbO2作正极，电解反应式为，M区的电解质溶液为KOH溶液，据此作答。
【详解】A． 根据分析，K+由x膜向R区移动，故x膜为阳离子交换膜，A错误；
B．M区的电解质溶液为KOH溶液，由题图知N区的电解质溶液为H2SO4溶液，则R区的电解质溶液为K2SO4溶液，由N区通过y膜移向R区，再结合由M区迁移过来的K+，使R区K2SO4溶液浓度增大，B错误；
C．根据B的分析，y膜为阴离子交换膜，C错误；
D．M区消耗时，转移电子，则N区消耗、，同时有移向R区，相当于减少，同时生成，则R区的电解质溶液实际减少的质量为，D正确；
故选D。
13． 原电池 阳极 280 1.60 减小 增大
【分析】由图可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入氧气的Pt电极为正极，碱性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子；乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银；丙池为电解池，C电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，D电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。
【详解】(1)由分析可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，故答案为：原电池；；
(2) 由分析可知，乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，故答案为：阳极；
(3)5.04g银的物质的量为=0.05mol，由得失电子数目守恒可知，甲池中理论上消耗氧气的体积为0.05mol××22.4L/mol×1000mL/L=280mL，丙池中D极析出铜的质量为0.05mol××64g/mol=1.60g，故答案为：280；1.60；
(4) 若丙池中电极不变，将其溶液换成氯化钠溶液，电键闭合一段时间后，甲池中的总反应为2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO + 6H2O，反应中消耗氢氧根离子，溶液的pH将减小；丙池中电解氯化钠溶液的方程式为2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑ + Cl2↑，反应中生成氢氧钠，溶液的pH将增大，故答案为：减小；增大。
14．(1) 负极； 浓硫酸； SO-2e-+H2O=SO+2H+；
(2) Li++e-=Li； 2H2O-4e-=O2↑+4H+； Cl2+H2O=HCl+HClO；
【详解】（1）电解池中阴离子朝阳离子移动，阴离子朝阴极移动，根据图示，a为阴极接电源负极，b为阳极接电源正极。SO在b电极失电子生成SO，电极反应式为：SO-2e-+H2O=SO+2H+，C处流出的物质为浓硫酸；
（2）Li+得电子生成Li，电极反应式为：Li++e-=Li；海水中的水在阳极失电子生成O2，电极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸：Cl2+H2O=HCl+HClO。
15． 没有停止
【详解】(1)该电池对应的氧化还原反应是一个可逆反应，可逆反应的特点是不能进行完全，达到平衡时反应仍在进行，没有停止；向B烧杯中加入浓盐酸时，该可逆反应正向进行，正极发生还原反应，电极反应式为；
(2)向B烧杯中加入40%的溶液时，被氧化成，负极发生氧化反应，电极反应式为。
16． C2H5OH－12e－+16OH－==2CO32－+11H2O 4OH－－4e－==H2O+O2↑或 2H2O－4e－==O2↑+4H+ 有红色固体(Cu)析出 1 CuO或CuCO3 0.01mol Mg2++2Cl－+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。
【分析】甲池为燃料电池，乙池和丙池都为电解池。甲池中，加入乙醇的电极为负极，通氧气的电极为正极；则乙池中石墨电极为阳极，Ag电极为阴极；丙池中，左边Pt电极为阳极，右边Pt电极为阴极。
(1) 甲装置中加入乙醇的电极为负极，乙醇失电子，生成的产物再与KOH溶液反应，最后生成碳酸盐和水。
(2) 用上图装置电解200 mL 1mol/L CuSO4溶液，石墨电极上发生H2O失电子生成O2和H+的反应，在Ag电极上发生Cu2+得电子生成Cu的反应，由此可确定此电极附近观察到的现象。
(3) 电解一段时间，当甲池消耗了112 mLO2(标况下)，利用电荷守恒，可求出乙装置中生成n(H+)，从而求出溶液的pH。若要将该溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，则需往溶液中加入阴、阳极生成物发生化合反应的产物。
(4) 丙装置中电解MgCl2溶液，可利用电解饱和食盐水的反应进行类推，同时要注意差异性，即生成Mg(OH)2沉淀。
【详解】(1)甲装置中加入乙醇的电极为负极，乙醇失电子，生成的产物再与KOH溶液反应，最后生成碳酸盐和水，电极反应式为C2H5OH－12e－+16OH－==2CO32－+11H2O。答案为：C2H5OH－12e－+16OH－==2CO32－+11H2O；
(2) 用上图装置电解200 mL 1mol/L CuSO4溶液，石墨电极(阳极)上发生H2O失电子生成O2和H+的反应，电极反应式为4OH－－4e－==H2O+O2↑或 2H2O－4e－==O2↑+4H+；在Ag电极(阴极)上发生反应Cu2++2e-=Cu，此电极附近观察到的现象为有红色固体(Cu)析出。答案为：4OH－－4e－==H2O+O2↑或 2H2O－4e－==O2↑+4H+；有红色固体(Cu)析出；
(3)n(O2)==0.005mol，由O2——4H+，可求出n(H+)=0.005mol×4=0.02mol，c(H+)==0.1mol/L，pH=1。阳极生成O2(0.005mol)，阴极生成Cu(0.01mol)，2Cu+O2=2CuO(0.01mol)，所以需往电解后的溶液中加入0.01mol CuO或CuCO3，可将该溶液完全恢复到电解前的浓度和pH。答案为：有红色固体(Cu)析出；1；CuO或CuCO3；0.01mol；
(4) 丙装置中电解MgCl2溶液，可利用电解饱和食盐水的反应进行类推，从而得出总反应的离子方程式为Mg2++2Cl－+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。答案为：Mg2++2Cl－+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑。
【点睛】电解反应发生后，要恢复原有电解质的组成和性质，需要往电解后的溶液中加入物质，该物质通常为阴、阳极电解产物(离开电解质溶液)发生化合反应的产物，或相当于它们的物质。如本题中，加入CuO，也可以加入CuCO3(与酸反应生成盐，CO2和水，CO2逸出，相当于加入CuO)，但若加入Cu(OH)2，相当于多加了水，必然造成电解质浓度减小。
17．B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) ΔH=-2033kJ·mol-1
【分析】结合热化学方程式和盖斯定律计算，再写出发生反应的热化学方程式。
【详解】0.3molB2H6气体在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，则1molB2H6完全反应放出2165 kJ热量，则该热化学反应方程式为①B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165 kJ mol-1 ；H2O(l)转化为H2O(g)的ΔH=+44 kJ·mol-1，即②H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1，根据盖斯定律①+②×3可得B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g)，此时ΔH=(-2165 kJ mol-1)+(+44 kJ·mol-1)×3=-2033kJ·mol-1，则气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g) ΔH=-2033kJ·mol-1。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
18． H2SO4(aq)＋NaOH(aq)= Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76kJ/mol 2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l) △H=－488.3kJ/mol N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92kJ/mol
【详解】（1）中和热是生成1molH2O时放出的热量，即表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)＋NaOH(aq)= Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol；
（2）利用△H与化学计量数的关系，燃烧1g甲醇放热22.68kJ，得出燃烧1mol甲醇放出的热量为22.68kJ =725.76kJ，甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.76kJ/mol；
（3）已知：①CH3COOH(l)＋2O2(g)＝2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3kJ/mol
②C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－393.5kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH3＝－285.8kJ/mol
根据盖斯定律，由②×2＋③×2－①得出：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l) △H=ΔH2×2＋ΔH3×2－ΔH1=－488.3kJ/mol；
（4）已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，反应为N2+3H2═2NH3；反应焓变△H=拆化学键吸收能量-形成化学键放出的能量=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol；则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92kJ/mol。
19． 阳 60℃ 蒸发浓缩
【分析】电解Ⅰ中会生成氯气、氢气、氢氧化钠，氯气与碳酸钠发生歧化生成、二氧化碳和NaCl，电解Ⅱ中失电子氧化为，加入盐酸使歧化反应生成的氯化钠析出，经过滤除去， 反应Ⅱ为高氯酸和碱式碳酸铜反应得到，据此分析解题。
【详解】(1)电解食盐水制备氯气：，为了防止阴极产生的氢氧根向阳极移动与氯气反应，所用的离子交换膜应为阳离子交换膜。
(2)①歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为，“歧化反应”的化学方程式为：。
②根据图中信息可知，“歧化反应”阶段在60℃时，产率最高在80%以上。
(3)将“操作a”获得60%以上高氯酸，“操作a”的名称为蒸发浓缩；由流程图可知“反应Ⅰ”经蒸发结晶后得到的晶体可循环利用。
(4)根据流程图及以上物质转化分析可得关系式：，产率，，产率为。
(5)根据A方式化合价的升降可知，该反应中1分解转移电子数为16，4在该温度下按A、B各占50%的方式完全分解，说明A方式中2高氯酸铜反应转移电子的物质的量为32，再根据A、B两种方式转移的电子数之比为，故B方式中2高氯酸铜反应转移电子的物质的量应为28，而铜元素化合价不变，因此B方式中氯元素由+7价变为0价，得到电子为，氧元素由-2价变为0价，失去电子为，利用电子守恒配平，故可知生成物为、和，则B方式为：。
20． 还原剂，将三价钴还原成二价钴 温度过高，会分解 生成的氯气会造成污染，且盐酸易挥发，浪费很大 b 57
【分析】该锂离子电池正极铝钴膜主要含有、等，处理该正极废料的一种流程如图，第一步碱溶，氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠，过滤后，第二步酸溶，和硫酸和过氧化氢反应，过氧化氢把正三价的钴还原为正二价的钴，生成硫酸钴，同时生成硫酸锂，第三步加氨水调pH除锂，硫酸锂与氨水反应生成沉淀，第四步加草酸铵沉钴，草酸铵和硫酸钴反应生成草酸钴沉淀。在图1锂离子电池中，a极为锂电池的正极，b极为锂电池的负极。在图3电解池中失去电子生成，则所在电极为阳极， c应与锂电池的正极a极相连，d应与锂电池的负极b相连。
【详解】(1) 该锂离子电池正极铝钴膜主要含有、等，处理该正极废料第一步碱溶，氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为 故答案为；
(2) 第三步加氨水调pH除锂，硫酸锂与氨水反应生成沉淀，滤渣的主要成分的化学式为，故答案为；
(3)第二步酸溶，和硫酸和过氧化氢反应，过氧化氢把正三价的钴还原为正二价的钴，生成硫酸钴，同时生成硫酸锂，“酸溶”时作还原剂，把正三价的钴还原为正二价的钴；过氧化氢不稳定，受热易分解，所以“酸溶”时温度不宜过高；盐酸可以代和的混合液，但工业上都不采用盐酸，是因为把氯离子氧化生成氯气，氯气有毒，易污染环境，且盐酸易挥发，也会产生污染和浪费。故答案为：还原剂，将三价钴还原成二价钴；温度过高，会分解；生成的氯气会造成污染，且盐酸易挥发，浪费很大；
(4)图1中的锂离子电池，a是正极，b是负极，而图3中的电解池中失去电子生成，则所在电极为阳极， c应与锂电池的正极a极相连，d应与锂电池的负极b相连。电解池中阳极失去电子生成，阴极氢离子得到电子生成氢气，总反应离子方程式为；当电池中有移向正极时，在电解池中阳离子会向阴极移动，因为是阳离子交换膜，所以电解池左侧的钾离子会透过阳离子交换膜进入右侧，则阴极区溶液质量会增加，的物质的量为1.5mol，则进入右侧的钾离子也为1.5mol，则钾离子的质量为1.5mol×39g/mol=58.5g，同时会有0.75mol的氢气放出，则氢气的质量为0.75mol×2g/mol=1.5g，则阴极区的质量变化量为58.5g-1.5g=57g，故答案为：b；
；57g;