专题1化学反应与能量变化同步练习高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题1化学反应与能量变化同步练习高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-19 17:22:18 | ||
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文档简介
专题1《化学反应与能量变化》同步练习
一、单选题
1．反应A+BC分两步进行：①A+BX，②XC，反应过程中能量变化如下图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是
A．E2表示反应XC的活化能
B．X是反应A+BC的催化剂
C．反应A+BC的ΔH<0
D．加入催化剂可改变反应A+BC的焓变
2．下列说法正确的是
A．完全燃烧生成放出的热量叫的燃烧热
B．25℃、时，已知碳的燃烧热为，则碳的热值也为
C．已知 ，则硫生成SO3的反应热为
D．25℃、时，和的燃烧热相等
3．一定温度和压强下，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
4．某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．反应过程b可能分两步进行
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1—E2
5．常温常压下，充分燃烧一定量的乙醇放出的热量为Q kJ，用400mL 5mol·L-1 KOH溶液吸收生成的CO2，恰好完全转变成正盐，则充分燃烧1mol C2H5OH所放出的热量为
A．Q kJ B．2Q kJ C．3Q kJ D．4Q kJ
6．下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1
B．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3
C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH=-57.4kJ·mol-1
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
7．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
8．二氧化氯(黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．c为电源的正极，在b极区流出的Y溶液中物质的量浓度增大
B．电解池a极上发生的电极反应为：
C．二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
D．反应后，二氧化氯发生器中溶液的增大
9．已知：与反应生成1mol的kJ·mol-1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热kJ·mol-1.则在水溶液中电离的等于
A．+45.2kJ·mol-1 B．-45.2kJ·mol-1 C．+69.4kJ·mol-1 D．-69.4kJ·mol-1
10．下列有关化学反应的认识错误的是
A．一定有化学键的断裂与形成 B．一定有电子转移
C．一定有新物质生成 D．一定伴随着能量变化
11．关于下列装置说法正确的是
A．装置①中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成
B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大
C．装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护
D．装置④盐桥中KCl的Cl－移向乙烧杯
12．反应H2(g)+O2(g)→H2O(g)的能量变化如图所示，a、b、c表示能量变化数值，单位为kJ。有关说法正确的是
A．H2O(l)→H2(g)+O2(g)-ckJ
B．2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ
C．2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)需要吸收bkJ的能量
D．2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)放出的热量小于2(b-a)kJ
13．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．
14．下列反应方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2↑+4OH-
B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+
C．电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑
D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
15．下列事实不能用原电池原理解释的是
A．白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀
B．铁片、铝片在冷的浓硫酸中钝化
C．工程施工队在铁制水管外刷一层“银粉”
D．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量溶液后反应速率加快
二、填空题
16．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_______。
17．(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时，外电路上电流的方向应从电极_______(填A或B)流向用电器。内电路中，CO向电极_______(填A或B)移动，电极A上CO参与的电极反应为_______。
(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。
①假设使用的“燃料”是氢气(H2)，则a极的电极反应式为_______。
若电池中氢气(H2)通入量为224 mL(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电流表的电量为_______C (法拉第常数F=9.65×104C/mol)。
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，则a极的电极反应式为_______。
如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为_______(用NA表示)。
18．如下图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
(1)电源电极X的名称为_______。
(2)pH变化：A_______(填“增大”、“减小”或“不变)，B_______，C_______。
(3)写出A中电解的总反应的离子方程式_______。
(4)写出C中Ag电极的电极反应式_______。
(5)通电5min后，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前溶液的物质的量浓度为_______(设电解前后溶液体积无变化)。
19．如图为原电池装置示意图。
⑴将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是___________（填字母）。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：________________。
⑵若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式：________________；该电池在工作时，A电极的质量将___________（填“增加”“减小”或“不变”）。若该电池反应消耗了0.1mol H2SO4，则转移电子的数目为____________。
⑶若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入C3H8和O2，该电池即为丙烷燃料电池，写出B电极反应式：_________________；A极的反应物C3H8的一氯代物有__________种同分异构体。
20．相同金属在其不同浓度的盐溶液中可形成浓差电池。现用此浓差电池电解Na2SO4溶液(电极a和b均为石墨电极)可以制得O2、H2、H2SO4、NaOH。
(1)当电路中转移1mol电子时，电解池理论上能产生标况下的气体___L。
(2)电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得NaOH___g。
21．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。
22．表是部分化学键的键能数据：
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能/(kJ·mol-1) 198 360 498 x
(1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则表中x=_______。
(2)乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图，请回答下列问题：
①a=_______。
②乙烷的燃烧热为_______ kJ·mol-1。
③写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：_______。
23．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CH3OH电极的电极反应式为___。甲池溶液pH值___(填升高、降低或不变)
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为___(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为__。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___mL(标准状况下)，丙池中__极析出___g铜。
24．某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。
(1)初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO4溶液在图1所示装置中的作用是_______(答两点)。
实验发现：该装置不能驱动小车。
(2)该小组同学提出假设：
可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是_______和_______，盐桥属于_______(填“电子导体”或“离子导体”)，盐桥中的Cl-移向_______溶液(填“A”或“B”)。为降低电池自重，该小组用阳离子交换膜代替盐桥，实验装置示意图如图3所示。
(3)利用改进后的实验装置示意图3，仍不能驱动小车，该小组同学再次提出假设：
可能是电压不够；可能是电流不够；可能是电压和电流都不够；
实验发现：1.5V的干电池能驱动小车，其电流为750μA；
实验装置示意图3的最大电压为1.0V，最大电流为200μA
该小组从电极材料、电极反应、离子导体等角度对装置做进一步优化，请补全优化后的实验装置示意图4，并在图中标明阳离子的流向。_______
25．如图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：
(1)甲池是___________装置，电极B的名称是___________。
(2)甲装置中通入C3H8的电极反应____________，丙装置中D极的产物是___________(写化学式)。
(3)一段时间，当乙池中产生112 mL(标准状况下)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的pH=__________。(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL)。
(4)若要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入__________(写物质化学式)。
参考答案：
1．C
【详解】A．E2表示活化分子转化为C时伴随的能量变化，A项错误；
B．若X是反应A+BC的催化剂，则X是反应①的反应物，是反应②的生成物，B项错误；
C．由图象可知，反应物A、 B的总能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，ΔH<0，C项正确；
D．焓变和反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D项错误；
答案选C。
2．D
【详解】A．燃烧热强调产物必须“稳定”，对水来说，必须呈液态，所以完全燃烧生成放出的热量不叫的燃烧热，A不正确；
B．热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，25℃、时，已知碳的燃烧热为，则碳的热值应为≈32.8kJ/g，B不正确；
C．描述反应热时，应指明反应中所有物质的状态，而“硫生成SO3的反应热为”，既没有指明各物质的状态、物质的量，也丢掉了前面的“—”号，C不正确；
D．燃烧热是指一定条件下，1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量，所以25℃、时，和的燃烧热相等，D正确；
故选D。
3．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。
4．C
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，则b中使用了催化剂，A说法错误；
B．反应物能量高于生成物，为放热反应， H=生成物能量-反应物能量，B说法错误；
C．根据图象可知，反应过程b可能分两步进行，C说法正确；
D．E1、E2表示反应过程中不同步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，D说法错误；
故选C。
5．B
【详解】氢氧化钾的物质的量为2mol，与二氧化碳反应转化为正盐，需要二氧化碳的物质的量为1mol，则根据乙醇燃烧方程式分析，乙醇的物质的量为0.5mol，则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为2Q kJ。
故选B。
6．A
【详解】A．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1可知，氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，故A正确；
B．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2和O2的能量高于SO3，但SO2的能量不一定高于SO3，故B错误；
C．醋酸为弱酸，电离吸热，则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH>-57.4kJ·mol-1，故C错误；
D．两个反应都是放热反应，反应热为负值，放出的热量越多，反应热越小，C完全燃烧生成二氧化碳放出的热量更多，则ΔH1<ΔH2，故D错误；
答案选A。
7．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。
8．A
【分析】b电极出生成氢气，电解池中氢离子移向阴极，则b为阴极，连接电源负极，在b极区氢离子得电子产生氢气，氯离子通过阴离子交换膜进入左边，盐酸变稀，则流出的Y溶液是稀盐酸，a电极为阳极，产生的NCl3分子，电极反应式为-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，电解池中总反应是惰性电极电解氯化铵和盐酸生成氢气和NCl3，反应的离子方程式为：+2H++3Cl-NCl3+3H2↑，NCl3和次氯酸钠溶液反应生成NH3、ClO2、NaCl、NaOH，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，a电极为阳极，故c为电源的正极，氯离子通过阴离子交换膜进入左边，盐酸变稀，在b极区流出的Y溶液中物质的量浓度减小，A错误；
B．由分析可知，电解池a极上发生的电极反应为：，B正确；
C．二氧化氯发生器中，发生反应3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，其中NCl3作氧化剂，NaClO2作还原剂，氧化剂与还原剂之比为1：6， C正确；
D．由C项分析可知，反应后，二氧化氯发生器中溶液的增大，D正确；
故答案为：A。
9．A
【分析】25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,但是弱碱的电离吸热，根据题干信息写出反应的热化学方程式，然后利用盖斯定律计算出NH3 H2O在水溶液中电离的△H。
【详解】NH3 H2O(aq)+H+=NH4+(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ/moL (1)
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)△H=-57.3kJ/mol (2)
(1)-(2)可得：NH3 H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)，△H=+45.2kJ/mol,
所以NH3 H2O在水溶液中电离的△H为+45.2kJ/mol,故选A。
10．B
【详解】A．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学反应中一定有化学键的断裂与形成，A正确；
B．化学反应中不一定有电子转移，如酸碱中和反应，B错误；
C．有新物质生成的反应为化学反应，所以化学反应中一定有新物质生成，C正确；
D．断裂化学键吸热，形成化学键放热，化学反应中有化学键的断裂和形成，所以化学反应中一定伴随着能量变化，D正确；
故选B。
11．B
【详解】A．锌比铁活泼，锌作负极，电子从负极锌流出经导线流向正极铁，铁被保护，不可能产生二价铁离子，故A错误；
B．a为与电源负极相连是阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，碱性增强，pH值增大，故B正确；
C．用外加电源的阴极保护法保护金属，被保护的金属应该接电源的负极，即钢闸门应与外接电源的负极相连，故C错误；
D．原电池中阴离子向负极移动，锌是负极，所以Cl－移向甲烧杯，故D错误。
答案选B。
12．B
【详解】A．由图示信息可知，H2O(g)→H2(g)+O2(g)-ckJ，A错误；
B．由图示信息可知，2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ，B正确；
C．形成化学键会释放能量，故2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)将释放bkJ的能量，C错误；
D．由图示信息可知，2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(g)时放出2(b-a)kJ ，由H2O(g)变为H2O(l)会继续释放热量，故生成2molH2O(l)放出的热量大于2(b-a)kJ，D错误；
故答案为B。
13．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】
14．C
【详解】A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；
B．白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；
C．工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正确；
D．Ba(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误；
故选C。
15．B
【详解】A．白铁中铁和锌组成原电池，由金属活泼性Zn>Fe，则Fe做正极被保护，所以白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀，A不选；
B．铁、铝常温下与冷的浓硫酸反应生成致密的氧化膜而钝化，不能用原电池原理解释，B选；
C．铁外刷一层“银粉”，阻止与氧气接触，破坏了原电池的构成条件，保护铁不被腐蚀，C不选；
D．锌与少量溶液反应置换单质Cu，形成Zn-Cu原电池，可加快反应速率，D不选；
故选：B。
16． 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。
17． B A CO-2e-+CO=2CO2 H2-2e-+2OH-=2H2O 1.93×103 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 30NA
【分析】
分析熔融碳酸盐燃料电池原理示意图，通入氧气的一端为原电池正极，通入一氧化碳和氢气的一端为负极，电流从正极流向负极，溶液中阴离子移向负极，A电极上一氧化碳失电子发生氧化反应生成二氧化碳；根据某种燃料电池的工作原理示意，由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应通入空气。
【详解】
(1)分析熔融碳酸盐燃料电池原理示意图，通入O2的B电极为原电池正极，通入CO和H2的电极为负极，电流从正极流向负极，电池工作时，外电路上电流的方向应从电极B(填A或B)流向用电器。内电路中，溶液中阴离子移向负极，CO向电极A(填A或B)移动，电极A上CO失电子发生氧化反应生成CO2，CO参与的电极反应为CO-2e-+CO=2CO2。故答案为：B；A；CO-2e-+CO=2CO2；
(2)①由分析a为负极，假设使用的“燃料”是氢气(H2)，a极上氢气失电子，发生氧化反应，则a极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。若电池中氢气(H2)通入量为224 mL(标准状况)，且反应完全，n(H2)= =0.01mol，则理论上通过电流表的电量为Q=9.65×104C/mol×0.01mol=1.93×103C (法拉第常数F=9.65×104C/mol)。故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；1.93×103；
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，a极上甲醇失电子，发生氧化反应，则a极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O。 如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为= =30NA。故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；30NA。
18．(1)负极
(2) 增大 减小 不变
(3)
(4)
(5)
【分析】该装置为电解池，通电5min后，铜电极质量增加2.16g，则说明铜电极为阴极，溶液中的Ag+在铜电极上得到电子生成银：Ag++e-=Ag，2.16gAg的物质的量为0.02mol，所以电路中转移电子为0.02mol。
【详解】（1）铜为阴极，则电源电极X为负极；
（2）A装置中阳极是Cl-失去电子变为氯气，阴极是水电离出来的H+得到电子生成氢气，水电离出H+的同时会电离出OH-，导致溶液中OH-浓度增大，溶液pH增大；B装置阴极是Cu2+得到电子生成铜，阳极是水电离出来的OH-失去电子生成氧气，水电离出OH-的同时还电离出H+，导致溶液中H+浓度增大，溶液的pH减小；C装置阳极是电极材料Ag失去电子生成Ag+，同时溶液中的Ag+在阴极得到电子变为Ag析出，溶液的pH不变；
（3）A中放电的是Cl-和水电离的H+，生成氢气、NaOH和氯气，电解总反应的离子方程式为：；
（4）C中银为阳极，在阳极，银失去电子变为Ag+，电极反应式为：；
（5）B中收集到的224mL气体的物质的量为0.01mol。在B中，阳极始终是水电离出来的OH-失去电子生成氧气：2H2O-4e-=O2↑+4H+，通电5min，电路中转移电子为0.02mol，则生成的氧气为0.005mol，所以在阴极还有0.005molH2生成，即阴极开始时是溶液中的Cu2+得到电子生成Cu，当Cu2+消耗结束时，溶液中的H+得到电子生成H2：2H++2e-=H2↑，生成0.005molH2，转移0.01mol电子，则铜离子生成铜转移0.001mol电子，根据电极反应式：Cu2++2e-=Cu可知，溶液中的Cu2+为0.005mol，所以通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.005mol÷0.2L=0.025mol/L。
19． B Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 增加 0.1NA O2+2H2O+4e-=4OH- 2
【分析】（1）铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，根据负极金属单质上电子来判断；碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子；
（2）B为PbO2，是原电池的正极，发生还原反应，注意电解质溶液是硫酸；A是Pb，其离子能够与硫酸根反应生成沉淀；据电池反应式计算；
（3）若AB为金属铂片，电解质溶液为KOH溶液，分别从AB两极通入C3H8和O2，该电池即为丙烷燃料电池，通入C3H8的一极为负极，被氧化，产生的二氧化碳与碱反应生成碳酸盐。
【详解】（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，Al失电子作负极，
碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
故答案为：B；Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
（2）B为PbO2，是原电池的正极，发生还原反应，电解质溶液是硫酸，铅离子能够与硫酸根离子生成沉淀，电极反应式为：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O；
A极Pb失电子生成铅离子能够与硫酸根反应生成沉淀，导致质量增大；据电池反应式可知，每有2mol硫酸反应转移电子2mol，则0.1mol硫酸反应转移电子数目为0.1NA，
故答案为：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O；增重；0.1NA；
（3）若AB均为金属铂片，电解质溶液为KOH溶液，分别从AB两极通入C3H8和O2 ，该电池即为丙烷燃料电池，通入O2的一极为正极，被还原，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，A极的反应物C3H8只有两种不同环境的氢，一氯代物有2种同分异构体。
【点睛】本题综合考查了原电池原理，明确原电池正负极的判断方法是解本题关键，原电池原理是高中化学的重点也是难点，要注意掌握原电池原理，把握本质，正确书写电极反应方程式。
20．(1)16.8
(2)160
【分析】浓差电池中左侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，所以Cu(1)电极为正极、电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则Cu (2 )电极为负极，电极反应式为Cu+2e-=Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜c生成NaOH、为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜，以此来解析；
(1)
电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒有O2~e~H2可知1mold电子，生成0.25molO2和0.5molH2；总共0.75mol，V=0.75mol×22.4L/mol=16.8L；
(2)
电池从开始工作到停止放电，溶液中Cu2+浓度变为1.5mol/L，正极析出Cu:( 2.5-1.5 ) mol/L×2L=2mol，正极反应为Cu2++2e-=Cu，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒有Cu~2e~2NaOH，电解池理论上生成NaOH的物质的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol，则m(NaOH) =nM=4mol×40g/mol=160g。
21． 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。
22．(1)585
(2) 1560 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol
【解析】(1)
磷燃烧的热化学方程式为P4（s）+5O2（g）=P4O10（s）△H=-2982kJ/mol，则6×198kkJ/mol+5×498kJ/mol-12×360kJ/mol-4x=-2982kJ/mol，x=585kJ/mol，故答案为：585；
(2)
①依据原子守恒分析可知氢原子守恒，6a=2，a=；
②则根据图象分析可知 mol乙烷完全燃烧放热520kJ，所以1mol乙烷完全燃烧放热为520KJ×3=1560kJ，则乙烷的燃烧热△H=-1560kJ/mol，故答案为：-1560；
③根据图象分析可知mol二甲醚完全燃烧放热485kJ，则1mol二甲醚完全燃烧放热=485kJ×3=1455kJ，反应的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol，
故答案为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol。
23．(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 降低
(2) 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3
(3) 280mL D 1.60
【分析】甲池中发生自发的氧化还原反应，故为原电池，乙池和丙池为串联的电解池。
（1）
甲池为原电池，通入CH3OH电极为负极，负极上CH3OH失去电子，发生氧化反应，在碱性溶液中被氧化生成CO，则该电极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；甲池消耗碱，故pH值降低。
（2）
乙池中A(石墨)电极与电源的正极相连，作阳极，溶液中的OH-失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极B(Ag)电极上，溶液中的Ag+获得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可得总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；
（3）
当乙池B极质量增加5.4g时，n(Ag)==0.05mol，则电路中通过电子物质的量为0.05mol，由于在串联电路中电子转移数目相同，所以甲池中理论上消耗O2的物质的量为n(O2)==0.0125mol，则氧气在标准状况下体积为V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池与甲、乙池串联，电子转移的物质的量也是0.05mol，D极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，所以D极析出Cu的物质的量为=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g。
24． 传导离子、作正极反应物 硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 离子导体 A
【详解】(1)由可知，CuSO4是电解质，可传导离子，该原电池的负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故CuSO4可作正极反应物；答案为传导离子、作正极反应物。
(2)由可知，A溶液中电极为Zn，故A溶液中应为Zn2+，同理，B溶液中为Cu2+，由(1)知阴离子为；盐桥是由琼脂和饱和的KCl或KNO3组成，属于离子导体；根据在原电池中阴离子向负极移动，则Zn为负极，故Cl-向A溶液中移动；答案为硫酸锌溶液，硫酸铜溶液，离子导体，A。
(3)由可知，电子由左边移向右边，左边为负极，右边为正极，根据题中信息，要增大电压和电流，故选取电极材料Mg和石墨，阳离子向正极移动，优化后的实验装置示意图4为；答案为。
25． 原电池 阴极 C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O H2、NaOH 13 Ag2O
【分析】(1)甲池为丙烷、氧气形成的燃料电池；乙池中电极B与原电池的负极连接，作电解池的阴极；
(2)C3H8在负极上失电子，碱性条件下生成碳酸根；丙装置中D极连接电源的负极，为阴极；
(3)电解AgNO3溶液，总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，根据n=计算O2的物质的量，根据同一闭合回路中电子转移的物质的量相等，在丙池中：阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，根据电子转移数目相等计算氢氧化钠的物质的量，利用c=计算氢氧化钠的物质的量浓度，从而得出溶液的pH；
(4)根据电解的产物分析，根据“析出什么元素加入什么元素”的原则确定使乙池恢复电解前的状态加入的物质。
【详解】根据装置图可知甲池为原电池，通入燃料丙烷的电极为负极，通入O2的电极为正极，乙池、丙池与原电池连接，属于电解池，其中乙池中A电极为阳极，B电极为阴极，丙池中C电极为阳极，D电极为阴极。
(1)甲池为原电池，是化学能转化为电能的装置，乙池为电解池，其中B电极连接电源的负极，作阴极；
(2)燃料C3H8在负极上失电子，碱性条件下反应生成CO32-，所以甲装置中通入C3H8的电极反应式为：C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O。丙装置中C电极为阳极，溶液中Cl-失去电子变为Cl2；D极为阴极，电极上水电离产生的H+放电生成H2，溶液中有OH-，所以D电极的产物是H2和NaOH；
(3)乙装置中A(石墨)电极为阳极，发生反应：4OH- -4e-=2H2O+O2↑，B(Ag)的电极为银离子得电子，其电极反应式为：Ag++e-=Ag。n(O2)==0.005 mol，根据电极反应式可知：每反应产生1 molO2，转移4 mol电子，则反应产生0.005 mol电子时，转移电子的物质的量n(e-)=4n(O2)=0.02 mol。丙池电解反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，根据方程式可知：每反应转移2 mol电子，反应产生2 mol NaOH，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以转移0.02 mol电子时，丙池反应产生NaOH的物质的量n(NaOH)= n(e-)=0.02 mol，NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL，所以反应后c(NaOH)==0.1 mol/L，c(H+)=mol/L=10-13 mol/L，所以溶液pH=13；
(4)对于乙池，总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，由于电解生成Ag和O2从溶液中分离出去，所以要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入二者的化合物，即加入Ag2O。
【点睛】本题考查原电池和电解池原理，正确推断原电池正负极是解本题的关键，难点是原电池电极反应式的书写，通入燃料的电极为负极，失去电子，发生氧化反应，燃料相同，由于电解质溶液的酸碱性不同，电极反应式不同；对于多池串联电路的计算，要根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算，计算溶液的pH要根据电子转移的物质的量与氢氧化钠的关系来分析解答。
一、单选题
1．反应A+BC分两步进行：①A+BX，②XC，反应过程中能量变化如下图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是
A．E2表示反应XC的活化能
B．X是反应A+BC的催化剂
C．反应A+BC的ΔH<0
D．加入催化剂可改变反应A+BC的焓变
2．下列说法正确的是
A．完全燃烧生成放出的热量叫的燃烧热
B．25℃、时，已知碳的燃烧热为，则碳的热值也为
C．已知 ，则硫生成SO3的反应热为
D．25℃、时，和的燃烧热相等
3．一定温度和压强下，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
4．某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．反应过程b可能分两步进行
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1—E2
5．常温常压下，充分燃烧一定量的乙醇放出的热量为Q kJ，用400mL 5mol·L-1 KOH溶液吸收生成的CO2，恰好完全转变成正盐，则充分燃烧1mol C2H5OH所放出的热量为
A．Q kJ B．2Q kJ C．3Q kJ D．4Q kJ
6．下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1
B．已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3
C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH=-57.4kJ·mol-1
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
7．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
8．二氧化氯(黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．c为电源的正极，在b极区流出的Y溶液中物质的量浓度增大
B．电解池a极上发生的电极反应为：
C．二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
D．反应后，二氧化氯发生器中溶液的增大
9．已知：与反应生成1mol的kJ·mol-1；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热kJ·mol-1.则在水溶液中电离的等于
A．+45.2kJ·mol-1 B．-45.2kJ·mol-1 C．+69.4kJ·mol-1 D．-69.4kJ·mol-1
10．下列有关化学反应的认识错误的是
A．一定有化学键的断裂与形成 B．一定有电子转移
C．一定有新物质生成 D．一定伴随着能量变化
11．关于下列装置说法正确的是
A．装置①中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成
B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大
C．装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护
D．装置④盐桥中KCl的Cl－移向乙烧杯
12．反应H2(g)+O2(g)→H2O(g)的能量变化如图所示，a、b、c表示能量变化数值，单位为kJ。有关说法正确的是
A．H2O(l)→H2(g)+O2(g)-ckJ
B．2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ
C．2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)需要吸收bkJ的能量
D．2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)放出的热量小于2(b-a)kJ
13．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．
14．下列反应方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2↑+4OH-
B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+
C．电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑
D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
15．下列事实不能用原电池原理解释的是
A．白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀
B．铁片、铝片在冷的浓硫酸中钝化
C．工程施工队在铁制水管外刷一层“银粉”
D．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量溶液后反应速率加快
二、填空题
16．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_______。
17．(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时，外电路上电流的方向应从电极_______(填A或B)流向用电器。内电路中，CO向电极_______(填A或B)移动，电极A上CO参与的电极反应为_______。
(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。
①假设使用的“燃料”是氢气(H2)，则a极的电极反应式为_______。
若电池中氢气(H2)通入量为224 mL(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电流表的电量为_______C (法拉第常数F=9.65×104C/mol)。
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，则a极的电极反应式为_______。
如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为_______(用NA表示)。
18．如下图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
(1)电源电极X的名称为_______。
(2)pH变化：A_______(填“增大”、“减小”或“不变)，B_______，C_______。
(3)写出A中电解的总反应的离子方程式_______。
(4)写出C中Ag电极的电极反应式_______。
(5)通电5min后，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前溶液的物质的量浓度为_______(设电解前后溶液体积无变化)。
19．如图为原电池装置示意图。
⑴将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是___________（填字母）。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：________________。
⑵若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式：________________；该电池在工作时，A电极的质量将___________（填“增加”“减小”或“不变”）。若该电池反应消耗了0.1mol H2SO4，则转移电子的数目为____________。
⑶若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入C3H8和O2，该电池即为丙烷燃料电池，写出B电极反应式：_________________；A极的反应物C3H8的一氯代物有__________种同分异构体。
20．相同金属在其不同浓度的盐溶液中可形成浓差电池。现用此浓差电池电解Na2SO4溶液(电极a和b均为石墨电极)可以制得O2、H2、H2SO4、NaOH。
(1)当电路中转移1mol电子时，电解池理论上能产生标况下的气体___L。
(2)电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得NaOH___g。
21．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。
22．表是部分化学键的键能数据：
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能/(kJ·mol-1) 198 360 498 x
(1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则表中x=_______。
(2)乙烷、二甲醚的燃烧热较大，可用作燃料，如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图，请回答下列问题：
①a=_______。
②乙烷的燃烧热为_______ kJ·mol-1。
③写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式：_______。
23．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CH3OH电极的电极反应式为___。甲池溶液pH值___(填升高、降低或不变)
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为___(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为__。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___mL(标准状况下)，丙池中__极析出___g铜。
24．某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。
(1)初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO4溶液在图1所示装置中的作用是_______(答两点)。
实验发现：该装置不能驱动小车。
(2)该小组同学提出假设：
可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是_______和_______，盐桥属于_______(填“电子导体”或“离子导体”)，盐桥中的Cl-移向_______溶液(填“A”或“B”)。为降低电池自重，该小组用阳离子交换膜代替盐桥，实验装置示意图如图3所示。
(3)利用改进后的实验装置示意图3，仍不能驱动小车，该小组同学再次提出假设：
可能是电压不够；可能是电流不够；可能是电压和电流都不够；
实验发现：1.5V的干电池能驱动小车，其电流为750μA；
实验装置示意图3的最大电压为1.0V，最大电流为200μA
该小组从电极材料、电极反应、离子导体等角度对装置做进一步优化，请补全优化后的实验装置示意图4，并在图中标明阳离子的流向。_______
25．如图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：
(1)甲池是___________装置，电极B的名称是___________。
(2)甲装置中通入C3H8的电极反应____________，丙装置中D极的产物是___________(写化学式)。
(3)一段时间，当乙池中产生112 mL(标准状况下)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的pH=__________。(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL)。
(4)若要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入__________(写物质化学式)。
参考答案：
1．C
【详解】A．E2表示活化分子转化为C时伴随的能量变化，A项错误；
B．若X是反应A+BC的催化剂，则X是反应①的反应物，是反应②的生成物，B项错误；
C．由图象可知，反应物A、 B的总能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，ΔH<0，C项正确；
D．焓变和反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D项错误；
答案选C。
2．D
【详解】A．燃烧热强调产物必须“稳定”，对水来说，必须呈液态，所以完全燃烧生成放出的热量不叫的燃烧热，A不正确；
B．热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，25℃、时，已知碳的燃烧热为，则碳的热值应为≈32.8kJ/g，B不正确；
C．描述反应热时，应指明反应中所有物质的状态，而“硫生成SO3的反应热为”，既没有指明各物质的状态、物质的量，也丢掉了前面的“—”号，C不正确；
D．燃烧热是指一定条件下，1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量，所以25℃、时，和的燃烧热相等，D正确；
故选D。
3．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。
4．C
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，则b中使用了催化剂，A说法错误；
B．反应物能量高于生成物，为放热反应， H=生成物能量-反应物能量，B说法错误；
C．根据图象可知，反应过程b可能分两步进行，C说法正确；
D．E1、E2表示反应过程中不同步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，D说法错误；
故选C。
5．B
【详解】氢氧化钾的物质的量为2mol，与二氧化碳反应转化为正盐，需要二氧化碳的物质的量为1mol，则根据乙醇燃烧方程式分析，乙醇的物质的量为0.5mol，则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为2Q kJ。
故选B。
6．A
【详解】A．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1可知，氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，故A正确；
B．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应，则SO2和O2的能量高于SO3，但SO2的能量不一定高于SO3，故B错误；
C．醋酸为弱酸，电离吸热，则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH>-57.4kJ·mol-1，故C错误；
D．两个反应都是放热反应，反应热为负值，放出的热量越多，反应热越小，C完全燃烧生成二氧化碳放出的热量更多，则ΔH1<ΔH2，故D错误；
答案选A。
7．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。
8．A
【分析】b电极出生成氢气，电解池中氢离子移向阴极，则b为阴极，连接电源负极，在b极区氢离子得电子产生氢气，氯离子通过阴离子交换膜进入左边，盐酸变稀，则流出的Y溶液是稀盐酸，a电极为阳极，产生的NCl3分子，电极反应式为-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，电解池中总反应是惰性电极电解氯化铵和盐酸生成氢气和NCl3，反应的离子方程式为：+2H++3Cl-NCl3+3H2↑，NCl3和次氯酸钠溶液反应生成NH3、ClO2、NaCl、NaOH，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，a电极为阳极，故c为电源的正极，氯离子通过阴离子交换膜进入左边，盐酸变稀，在b极区流出的Y溶液中物质的量浓度减小，A错误；
B．由分析可知，电解池a极上发生的电极反应为：，B正确；
C．二氧化氯发生器中，发生反应3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，其中NCl3作氧化剂，NaClO2作还原剂，氧化剂与还原剂之比为1：6， C正确；
D．由C项分析可知，反应后，二氧化氯发生器中溶液的增大，D正确；
故答案为：A。
9．A
【分析】25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,但是弱碱的电离吸热，根据题干信息写出反应的热化学方程式，然后利用盖斯定律计算出NH3 H2O在水溶液中电离的△H。
【详解】NH3 H2O(aq)+H+=NH4+(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ/moL (1)
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)△H=-57.3kJ/mol (2)
(1)-(2)可得：NH3 H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq)，△H=+45.2kJ/mol,
所以NH3 H2O在水溶液中电离的△H为+45.2kJ/mol,故选A。
10．B
【详解】A．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学反应中一定有化学键的断裂与形成，A正确；
B．化学反应中不一定有电子转移，如酸碱中和反应，B错误；
C．有新物质生成的反应为化学反应，所以化学反应中一定有新物质生成，C正确；
D．断裂化学键吸热，形成化学键放热，化学反应中有化学键的断裂和形成，所以化学反应中一定伴随着能量变化，D正确；
故选B。
11．B
【详解】A．锌比铁活泼，锌作负极，电子从负极锌流出经导线流向正极铁，铁被保护，不可能产生二价铁离子，故A错误；
B．a为与电源负极相连是阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，碱性增强，pH值增大，故B正确；
C．用外加电源的阴极保护法保护金属，被保护的金属应该接电源的负极，即钢闸门应与外接电源的负极相连，故C错误；
D．原电池中阴离子向负极移动，锌是负极，所以Cl－移向甲烧杯，故D错误。
答案选B。
12．B
【详解】A．由图示信息可知，H2O(g)→H2(g)+O2(g)-ckJ，A错误；
B．由图示信息可知，2H2O(g)→2H2(g)+O2(g)+2(a-b)kJ，B正确；
C．形成化学键会释放能量，故2molH(g)和1molO(g)形成1molH2O(g)将释放bkJ的能量，C错误；
D．由图示信息可知，2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(g)时放出2(b-a)kJ ，由H2O(g)变为H2O(l)会继续释放热量，故生成2molH2O(l)放出的热量大于2(b-a)kJ，D错误；
故答案为B。
13．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】
14．C
【详解】A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；
B．白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；
C．工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正确；
D．Ba(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误；
故选C。
15．B
【详解】A．白铁中铁和锌组成原电池，由金属活泼性Zn>Fe，则Fe做正极被保护，所以白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀，A不选；
B．铁、铝常温下与冷的浓硫酸反应生成致密的氧化膜而钝化，不能用原电池原理解释，B选；
C．铁外刷一层“银粉”，阻止与氧气接触，破坏了原电池的构成条件，保护铁不被腐蚀，C不选；
D．锌与少量溶液反应置换单质Cu，形成Zn-Cu原电池，可加快反应速率，D不选；
故选：B。
16． 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。
17． B A CO-2e-+CO=2CO2 H2-2e-+2OH-=2H2O 1.93×103 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 30NA
【分析】
分析熔融碳酸盐燃料电池原理示意图，通入氧气的一端为原电池正极，通入一氧化碳和氢气的一端为负极，电流从正极流向负极，溶液中阴离子移向负极，A电极上一氧化碳失电子发生氧化反应生成二氧化碳；根据某种燃料电池的工作原理示意，由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应通入空气。
【详解】
(1)分析熔融碳酸盐燃料电池原理示意图，通入O2的B电极为原电池正极，通入CO和H2的电极为负极，电流从正极流向负极，电池工作时，外电路上电流的方向应从电极B(填A或B)流向用电器。内电路中，溶液中阴离子移向负极，CO向电极A(填A或B)移动，电极A上CO失电子发生氧化反应生成CO2，CO参与的电极反应为CO-2e-+CO=2CO2。故答案为：B；A；CO-2e-+CO=2CO2；
(2)①由分析a为负极，假设使用的“燃料”是氢气(H2)，a极上氢气失电子，发生氧化反应，则a极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。若电池中氢气(H2)通入量为224 mL(标准状况)，且反应完全，n(H2)= =0.01mol，则理论上通过电流表的电量为Q=9.65×104C/mol×0.01mol=1.93×103C (法拉第常数F=9.65×104C/mol)。故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；1.93×103；
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH)，a极上甲醇失电子，发生氧化反应，则a极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O。 如果消耗甲醇160g，假设化学能完全转化为电能，则转移电子的数目为= =30NA。故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；30NA。
18．(1)负极
(2) 增大 减小 不变
(3)
(4)
(5)
【分析】该装置为电解池，通电5min后，铜电极质量增加2.16g，则说明铜电极为阴极，溶液中的Ag+在铜电极上得到电子生成银：Ag++e-=Ag，2.16gAg的物质的量为0.02mol，所以电路中转移电子为0.02mol。
【详解】（1）铜为阴极，则电源电极X为负极；
（2）A装置中阳极是Cl-失去电子变为氯气，阴极是水电离出来的H+得到电子生成氢气，水电离出H+的同时会电离出OH-，导致溶液中OH-浓度增大，溶液pH增大；B装置阴极是Cu2+得到电子生成铜，阳极是水电离出来的OH-失去电子生成氧气，水电离出OH-的同时还电离出H+，导致溶液中H+浓度增大，溶液的pH减小；C装置阳极是电极材料Ag失去电子生成Ag+，同时溶液中的Ag+在阴极得到电子变为Ag析出，溶液的pH不变；
（3）A中放电的是Cl-和水电离的H+，生成氢气、NaOH和氯气，电解总反应的离子方程式为：；
（4）C中银为阳极，在阳极，银失去电子变为Ag+，电极反应式为：；
（5）B中收集到的224mL气体的物质的量为0.01mol。在B中，阳极始终是水电离出来的OH-失去电子生成氧气：2H2O-4e-=O2↑+4H+，通电5min，电路中转移电子为0.02mol，则生成的氧气为0.005mol，所以在阴极还有0.005molH2生成，即阴极开始时是溶液中的Cu2+得到电子生成Cu，当Cu2+消耗结束时，溶液中的H+得到电子生成H2：2H++2e-=H2↑，生成0.005molH2，转移0.01mol电子，则铜离子生成铜转移0.001mol电子，根据电极反应式：Cu2++2e-=Cu可知，溶液中的Cu2+为0.005mol，所以通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.005mol÷0.2L=0.025mol/L。
19． B Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 增加 0.1NA O2+2H2O+4e-=4OH- 2
【分析】（1）铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，根据负极金属单质上电子来判断；碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子；
（2）B为PbO2，是原电池的正极，发生还原反应，注意电解质溶液是硫酸；A是Pb，其离子能够与硫酸根反应生成沉淀；据电池反应式计算；
（3）若AB为金属铂片，电解质溶液为KOH溶液，分别从AB两极通入C3H8和O2，该电池即为丙烷燃料电池，通入C3H8的一极为负极，被氧化，产生的二氧化碳与碱反应生成碳酸盐。
【详解】（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，Al失电子作负极，
碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
故答案为：B；Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
（2）B为PbO2，是原电池的正极，发生还原反应，电解质溶液是硫酸，铅离子能够与硫酸根离子生成沉淀，电极反应式为：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O；
A极Pb失电子生成铅离子能够与硫酸根反应生成沉淀，导致质量增大；据电池反应式可知，每有2mol硫酸反应转移电子2mol，则0.1mol硫酸反应转移电子数目为0.1NA，
故答案为：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O；增重；0.1NA；
（3）若AB均为金属铂片，电解质溶液为KOH溶液，分别从AB两极通入C3H8和O2 ，该电池即为丙烷燃料电池，通入O2的一极为正极，被还原，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，A极的反应物C3H8只有两种不同环境的氢，一氯代物有2种同分异构体。
【点睛】本题综合考查了原电池原理，明确原电池正负极的判断方法是解本题关键，原电池原理是高中化学的重点也是难点，要注意掌握原电池原理，把握本质，正确书写电极反应方程式。
20．(1)16.8
(2)160
【分析】浓差电池中左侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，所以Cu(1)电极为正极、电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则Cu (2 )电极为负极，电极反应式为Cu+2e-=Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜c生成NaOH、为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜，以此来解析；
(1)
电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒有O2~e~H2可知1mold电子，生成0.25molO2和0.5molH2；总共0.75mol，V=0.75mol×22.4L/mol=16.8L；
(2)
电池从开始工作到停止放电，溶液中Cu2+浓度变为1.5mol/L，正极析出Cu:( 2.5-1.5 ) mol/L×2L=2mol，正极反应为Cu2++2e-=Cu，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒有Cu~2e~2NaOH，电解池理论上生成NaOH的物质的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol，则m(NaOH) =nM=4mol×40g/mol=160g。
21． 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。
22．(1)585
(2) 1560 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol
【解析】(1)
磷燃烧的热化学方程式为P4（s）+5O2（g）=P4O10（s）△H=-2982kJ/mol，则6×198kkJ/mol+5×498kJ/mol-12×360kJ/mol-4x=-2982kJ/mol，x=585kJ/mol，故答案为：585；
(2)
①依据原子守恒分析可知氢原子守恒，6a=2，a=；
②则根据图象分析可知 mol乙烷完全燃烧放热520kJ，所以1mol乙烷完全燃烧放热为520KJ×3=1560kJ，则乙烷的燃烧热△H=-1560kJ/mol，故答案为：-1560；
③根据图象分析可知mol二甲醚完全燃烧放热485kJ，则1mol二甲醚完全燃烧放热=485kJ×3=1455kJ，反应的热化学方程式为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol，
故答案为：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol。
23．(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 降低
(2) 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3
(3) 280mL D 1.60
【分析】甲池中发生自发的氧化还原反应，故为原电池，乙池和丙池为串联的电解池。
（1）
甲池为原电池，通入CH3OH电极为负极，负极上CH3OH失去电子，发生氧化反应，在碱性溶液中被氧化生成CO，则该电极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；甲池消耗碱，故pH值降低。
（2）
乙池中A(石墨)电极与电源的正极相连，作阳极，溶液中的OH-失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极B(Ag)电极上，溶液中的Ag+获得电子，发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可得总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；
（3）
当乙池B极质量增加5.4g时，n(Ag)==0.05mol，则电路中通过电子物质的量为0.05mol，由于在串联电路中电子转移数目相同，所以甲池中理论上消耗O2的物质的量为n(O2)==0.0125mol，则氧气在标准状况下体积为V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池与甲、乙池串联，电子转移的物质的量也是0.05mol，D极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，所以D极析出Cu的物质的量为=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g。
24． 传导离子、作正极反应物 硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 离子导体 A
【详解】(1)由可知，CuSO4是电解质，可传导离子，该原电池的负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故CuSO4可作正极反应物；答案为传导离子、作正极反应物。
(2)由可知，A溶液中电极为Zn，故A溶液中应为Zn2+，同理，B溶液中为Cu2+，由(1)知阴离子为；盐桥是由琼脂和饱和的KCl或KNO3组成，属于离子导体；根据在原电池中阴离子向负极移动，则Zn为负极，故Cl-向A溶液中移动；答案为硫酸锌溶液，硫酸铜溶液，离子导体，A。
(3)由可知，电子由左边移向右边，左边为负极，右边为正极，根据题中信息，要增大电压和电流，故选取电极材料Mg和石墨，阳离子向正极移动，优化后的实验装置示意图4为；答案为。
25． 原电池 阴极 C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O H2、NaOH 13 Ag2O
【分析】(1)甲池为丙烷、氧气形成的燃料电池；乙池中电极B与原电池的负极连接，作电解池的阴极；
(2)C3H8在负极上失电子，碱性条件下生成碳酸根；丙装置中D极连接电源的负极，为阴极；
(3)电解AgNO3溶液，总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，根据n=计算O2的物质的量，根据同一闭合回路中电子转移的物质的量相等，在丙池中：阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，根据电子转移数目相等计算氢氧化钠的物质的量，利用c=计算氢氧化钠的物质的量浓度，从而得出溶液的pH；
(4)根据电解的产物分析，根据“析出什么元素加入什么元素”的原则确定使乙池恢复电解前的状态加入的物质。
【详解】根据装置图可知甲池为原电池，通入燃料丙烷的电极为负极，通入O2的电极为正极，乙池、丙池与原电池连接，属于电解池，其中乙池中A电极为阳极，B电极为阴极，丙池中C电极为阳极，D电极为阴极。
(1)甲池为原电池，是化学能转化为电能的装置，乙池为电解池，其中B电极连接电源的负极，作阴极；
(2)燃料C3H8在负极上失电子，碱性条件下反应生成CO32-，所以甲装置中通入C3H8的电极反应式为：C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O。丙装置中C电极为阳极，溶液中Cl-失去电子变为Cl2；D极为阴极，电极上水电离产生的H+放电生成H2，溶液中有OH-，所以D电极的产物是H2和NaOH；
(3)乙装置中A(石墨)电极为阳极，发生反应：4OH- -4e-=2H2O+O2↑，B(Ag)的电极为银离子得电子，其电极反应式为：Ag++e-=Ag。n(O2)==0.005 mol，根据电极反应式可知：每反应产生1 molO2，转移4 mol电子，则反应产生0.005 mol电子时，转移电子的物质的量n(e-)=4n(O2)=0.02 mol。丙池电解反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，根据方程式可知：每反应转移2 mol电子，反应产生2 mol NaOH，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以转移0.02 mol电子时，丙池反应产生NaOH的物质的量n(NaOH)= n(e-)=0.02 mol，NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL，所以反应后c(NaOH)==0.1 mol/L，c(H+)=mol/L=10-13 mol/L，所以溶液pH=13；
(4)对于乙池，总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，由于电解生成Ag和O2从溶液中分离出去，所以要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入二者的化合物，即加入Ag2O。
【点睛】本题考查原电池和电解池原理，正确推断原电池正负极是解本题的关键，难点是原电池电极反应式的书写，通入燃料的电极为负极，失去电子，发生氧化反应，燃料相同，由于电解质溶液的酸碱性不同，电极反应式不同；对于多池串联电路的计算，要根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算，计算溶液的pH要根据电子转移的物质的量与氢氧化钠的关系来分析解答。