第1章 化学反应与能量转化 单元测试卷（含解析） 2022-2023学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章《化学反应与能量转化》单元测试卷
一、单选题
1．某小组以Zn和Cu为电极材料，制作如图水果电池(水果中含游离H+)，电池放电时，下列正确的是
A．水果中的H+移动向锌极
B．铜片上发生氧化反应
C．电子由铜片通过导线流向锌
D．一段时间后，锌片质量会变小
2．碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH。下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
3．下列关于原电池的叙述中，错误的是
A．原电池是将化学能转化为电能的装置
B．用导线连接的两种不同金属同时插入液体中，能形成原电池
C．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应
D．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
4．习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法正确的是
A．M极为正极，N极发生氧化反应
B．N上的电极反应方程式为
C．该电池工作时溶液中移向N极
D．若生成标准状况下，电路中转移的电子数目为
5．下列生活中的常见电池，属于一次电池的是
A．普通锌锰干电池 B．镍氢电池 C．手机锂电池 D．铅蓄电池
6．已知一定温度下：
①
②
③
下列说法正确的是（ ）
A．反应②中的能量变化如图所示，则
B．完全燃烧生成液态水时放出的热量小于
C．由反应②知在温度一定的条件下，在一恒容密闭容器中通入和，反应后放出的热量为，则
D．氨的催化氧化反应为
7．如图所示，下列叙述错误的是
A．开关未闭合，Fe棒上B点腐蚀最快
B．若X为NaCl溶液，K与M链接，Fe处pH值最大
C．若X为H2SO4溶液，K与N连接，Fe上电极发生反应为2H++2e﹣=H2↑
D．若X为H2SO4溶液，K与N、M连接，Fe腐蚀情况前者更慢
8．HCOOH燃料电池的装置如图所示，M、N表示电极，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法正确的是
A．M电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O
B．在电池工作时，每生成1molHCO，将会有1molK+通过半透膜移向右侧
C．图中所示需要补充的A物质为KOH
D．电子的流动方向为：N→用电器→M
9．关于中和热，下列说法正确的是
A．在稀溶液中，任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量均为57.3kJ
B．测定中和热过程中，实验前用温度计测量NaOH溶液的温度后，立刻测定盐酸的温度
C．1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(s)+H2O(l)，该反应△H=-57.3kJ/mol
D．中和热的测定实验中，可选择50mL0.5mol/L稀盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验
10．下列实验操作能实现相应实验目的的是
实验目的 实验操作
A 比较Cl和S的非金属性 往Na2S溶液中通入氯气，观察溶液是否变浑浊
B 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中，用盐酸浸没
C 制取氢氧化铁胶体 将FeCl3溶液滴入NaOH溶液
D 比较HClO和H2CO3的酸性 测量并比较等浓度NaClO与Na2CO3溶液的pH
A．A B．B C．C D．D
11．碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法正确的是
A．B为直流电源正极
B．H+由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动
C．石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
D．当石墨2极消耗22.4L O2时，质子交换膜有4mol H+通过
12．电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其结构如图所示。已知电池放电时的反应为。下列说法错误的是
A．为电池的负极
B．电池工作时，向正极移动
C．正极的电极反应式为
D．将熔融的改为的水溶液，电池性能更好
13．全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2 x 8).下列说法错误的是
A．电池工作时,正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e =3Li2S4
B．电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池工作时，外电路中流过0.04mol电子，负极材料减重0.28g
14．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．甲烷的燃烧热是890kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－890kJ/mol
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ
D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)＋O2(g)="2CO(g)" ΔH2，则ΔH1<ΔH2
15．利用雾霾中的污染物、获得产品的流程图如下，下列方程式错误的是
A．“吸收池1”中反应的离子方程式：
B．“吸收池2”中生成等物质的量和的离子方程式：
C．“电解池”中阴极的电极反应式：
D．“氧化池”中反应的离子方程式：
二、填空题
16．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其部分化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH=+88.6 kJ·mol－1，则M、N相比，较稳定的是__________。
(2)CH3OH+O2(g) =CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=－akJ·mol－1，则a________(填“>”“<”或“=”)238.6。（已知甲醇的燃烧热为 ）
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：____________________________。
(4)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) ===2Al2O3(s)+3TiC(s)　ΔH= －1 176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为_____________。
17．按照要求回答下列问题：
(1)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过，电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。
①电极B发生的电极反应式为______。
②电解一段时间后溶液中Mn2+浓度______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。
①图中A口产生的气体为______，B口流出的物质是______。
②b电极表面发生的电极反应式为______。
(3)Co是磁性合金的重要材料，也是维生素的重要组成元素。工业上可用如图装置制取单质Co并获得副产品盐酸(A、B均为离子交换膜)。
①A为______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②该电解池的总反应离子方程式为______。
③若产品室中阴极质量增加11.8g，则产品室增加的HCl的物质的量为______。
三、实验题
18．氯碱工业是最基本的化学工业之一，其产品用途广泛。
(1)写出氯碱工业电解食盐水的离子方程式____________。
(2)①图1是氯碱工业中阳离子交换膜电解槽示意图（“阳离子交换膜”特性是只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过）。
图1中电极1应连接电源的__极（填“正”或“负”极）；理论上讲，从f口加入纯水即可，但实际生产中，纯水中要加入一定量的NaOH溶液，其原因是_____。
②图2是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理，设计的电解Na2SO4溶液生产NaOH和H2SO4溶液的装置。其中a、b处均设有离子交换膜，则a处为__（填“阳”、“阴”）离子交换膜。阳极的电极反应式是___。从D口流出的物质为____。
(3)某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究，记录如下：
装置 编号 条件控制 测定结果
电极材料 溶液浓度 温度/℃ *电解电压/V 气体V阴：V阳
阴极 阳极
I C C 1 mol/L 25 8 >1:1
II 饱和 25 5 ≈1:1
III 饱和 50 4 ≈1:1
IV Fe C 饱和 50 3.5 ≈1:1
电解电压:开始发生电解反应时的电压
①对比实验I和Ⅱ阴、阳极气体体积比，推测实验I阳极可能有其它气体生成，其它气体的化学式为_____。
②资料显示：“较低的电解电压有利于节能降耗……”。结合上表中Ⅲ和Ⅳ的数据，解释Ⅳ更有利于节能降耗的原因_______________。
(4)资料显示“氯碱工业中采用金属阳极材料，可以降低电解电压，实现节能降耗”，该同学用50℃的饱和NaCl溶液进行实验验证，结果如下：
装置 编号 电极材料 电解 电压/V 现象
阴极 阳极
V Fe Fe 1.5 阴极：产生无色气体 U形管底部：有白色沉淀生成
VI Fe Cu 2 阴极：产生无色气体 阳极：有白色胶状沉淀生成且逐渐增多 U形管底部：靠近阴极区白色胶状沉淀逐渐转化为淡黄色，最后变成砖红色
实验V中，通过检验阴、阳极附近溶液所含离子，推断产生白色沉淀为Fe(OH)2 。该同学经查阅资料分析认为：“实验VI中白色沉淀是CuCl，淡黄色沉淀是CuOH。
i.阳极生成CuCl的电极反应式为_________。
ii.用化学用语和必要文字解释阴极区白色胶状沉淀转化为淡黄色的原因___________。
该同学通过以上探究认为，氯碱工业中不能采用Fe、Cu作阳极材料。
(5)综合以上探究，你对氯碱工业中电解食盐水条件控制的建议有 _____（至少写出两条）。
19．研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)下图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快更清晰地观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐____(填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响腐蚀速率改变的主要因素为____。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作 实验现象 实验结论
向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为______
一段时间后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，通过图丁中数据变化分析，s之间主要发生______(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于一定浓度的溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极的电极反应___________。
四、计算题
20．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下，1mol甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热725.76kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______
(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量_______。
(3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量_______。
(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_______。
21．在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
请写出CO与SO2反应的热化学方程式________________。
试卷第2页，共11页
参考答案：
1．D
【详解】A．原电池中阳离子移向正极，故A错误；
B．铜片作正极，发生还原反应，故B错误；
C．Zn为负极，电子从负极流向正极，故电子由锌片通过导线流向铜，故C错误；
D．锌电极是该电池的负极，负极逐渐溶解，锌质量减小，故D正确；
答案为D；
2．C
【详解】A．电池工作时，锌作负极，失去电子，发生氧化反应，A说法正确；
B．电池正极MnO2得电子生成MnOOH，电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-，B说法正确；
C．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C说法不正确；
D．外电路中每通过0.2 mol电子，理论上锌减少0.1mol，质量为6.5 g，D说法正确；
答案为C。
3．B
【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确；
B．活性不同的两金属或非金属、电解质溶液、通过形成闭合回路，才能形成原电池，但前提是必须有自发进行的氧化还原反应，故B错误；
C． 在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应，故C正确；
D．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应，故D正确；
故选B。
4．D
【分析】由图可知，该装置为原电池，N极二氧化碳中的+4价碳得到电子变为+2价碳，为正极，则M极为负极，以此解题。
【详解】A．由图可知，该装置为原电池，M为负极，N为正极发生还原反应，A错误；
B．N极为原电池正极，溶液显酸性不会生成氢氧根离子，电极反应式为：，B错误；
C．N为电池正极，M为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，则移向M极，C错误；
D．电极反应式为，标况下的物质的量为1摩尔 ，外电路转移4mol电子，转移的电子数为，D正确；
故选D。
5．A
【详解】A．普通锌锰干电池为一次电池，不能充电而重复使用，选项A符合；
B．镍氢电池为可充电电池，为二次电池，选项B不符合；
C．手机用锂电池为可充电电池，为二次电池，选项C不符合；
D．铅蓄电池为可充电电池，为二次电池，选项D不符合；
答案选A。
6．C
【详解】A．生成物的总能量-反应物的总能量，因此，选项A错误；
B．已知：，由盖斯定律可知，则完全燃烧生成液态水时放出的热量大于，选项B错误；
C．在一定温度下，恒容密闭容器中通入和，反应后放出的热量为，由于反应是可逆反应，不能完全反应生成，则，选项C正确；
D．由盖斯定律可知，得，选项D错误；
答案选C。
7．B
【详解】A．开关未闭合，Fe棒上B点同时存在水和氧气，腐蚀最快，A正确；
B．K与M连接，形成原电池，发生金属的吸氧腐蚀，铁为负极反应式Fe-2e-=Fe2+，C为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O→4OH-，碳棒附近呈碱性，pH值最大，B错误；
C．电解质为H2SO4溶液，K与N连接，为析氢腐蚀，Fe为正极，发生反应为2H++2e﹣=H2↑，C正确；
D．电解质为H2SO4溶液，K与N连接，铁为正极被保护，K与M连接，铁为负极，逐渐溶解，D正确；
故选B。
8．A
【分析】HCOOH燃料电池是原电池装置，原电池工作时，负极发生失电子的氧化反应，根据图示中各电极上物质的变化，负极上HCOO-被氧化为HCO，电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O。根据图示，加入 A发生的离子反应为4Fe2+ +4H+ +O2=Fe3+ + 2H2O，消耗H+，K2SO4从装置中流出，故放电过程中加入的物质A为H2SO4。该燃料电池的正极Fe2+和Fe3+存在着循环，正极上本质是O2得到电子，故燃料电池的总反应本质是HCOOH和 O2反应生成HCO，结合原子守恒和电荷守恒，配平离子方程式为2HCOOH +2OH- +O2 = 2 HCO+ 2H2O。
【详解】A．由以上分析知，M电极为负极，反应式为：HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O，故A正确；
B．负极反应式为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O，根据溶液呈电中性知，在电池工作时，每生成1molHCO，将会有2molK+通过半透膜移向右侧，故B错误；
C．由以上分析知，图中所示需要补充的A物质为H2SO4，故C错误；
D．原电池中电子从负极经导线流向正极，故电子的流动方向为：M→用电器→N，故D错误；
故选A。
9．D
【详解】A．在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐及1molH2O(l)时、放出的热量均为57.3kJ，A错误；
B． 测定中和热过程中，实验前用温度计测量NaOH溶液的温度后、水洗后擦干，再测定盐酸的温度，B错误；
C．强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐及1molH2O(l)时放出的热量为57.3kJ，而生成硫酸钡沉淀也要放出热量，故0.5molH2SO4(aq) 和0.5mol Ba(OH)2(aq)，该反应放出的热量大于57.3kJ，C错误；
D．为了保证盐酸完全被中和，氢氧化钠溶液浓度可略大于盐酸，故中和热的测定实验中，可选择50mL0.5mol/L稀盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实验，D正确；
答案选D。
10．A
【详解】A. 往Na2S溶液中通入氯气，观察溶液变浑浊，在该反应中氯气为氧化剂，S为氧化产物，可实现目的，A正确；
B. 将铁钉放入试管中，用盐酸浸没，发生的为析氢腐蚀，不能实现目的，B错误；
C. 将FeCl3溶液滴入NaOH溶液，制取的为氢氧化铁沉淀，不能实现目的，C错误；
D. 测量并比较等浓度NaClO与Na2CO3溶液的pH，可比较HClO与HCO3-的酸性强弱，不能比较HClO和H2CO3的酸性，D错误；
答案为A。
11．C
【详解】A．石墨2为阴极，阴极与电源的负极相连，则B为直流电源负极，A错误；
B．阳离子移向阴极，则氢离子由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动，B错误；
C．石墨1为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+，C正确；
D．没有指明是标准状况下，不能计算质子交换膜通过的H+，D错误；
故选C。
12．D
【分析】根据总反应得到，Li为还原剂，在反应中失电子，所以Li是负极，正极为FeS2得电子，生成物为单质铁，以此分析；
【详解】A．根据分析，Li为还原剂，在反应中失电子，所以Li是负极，A正确；
B．原电池的电解质溶液内阳离子应该向正极移动，B正确；
C．正极为FeS2得电子，生成物为单质铁，考虑到电解质为熔融的盐，FeS2+4e =Fe+2S2 ，C正确；
D．单质Li与水反应，所以不可以用任何水溶液作为电解质，D错误；
故答案为：D。
13．B
【详解】A．原电池工作时Li+ 向正极移动，根据图示可知发生还原反应：2Li2S6+2Li++2e =3Li2S4，故A项正确；
B．电池充电时，LiSx在阳极放电，S的化合价升高，所以逐步从Li2S2转变为Li2S4、Li2S6、Li2S8，故充电时间越长，Li2S2的量越少，故B项错误；
C．石墨烯能够导电，其作用是提高电极a的导电性，故C项正确；
D．外电路中流过0.04mol电子时，负极的Li被消耗，消耗Li的物质的量为0.04mol，负极材料减重为0.04×7=0.28g，故D项正确；
综上所述，本题选B。
14．D
【详解】A．表示甲醇燃烧热的方程式中水应该是液态，A错误；
B．石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨能量低于金刚石，石墨比金刚石稳定，B错误；
C．弱酸或弱碱溶于水电离吸热，因此不是任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ，C错误；
D．碳完全燃烧放热多，放热越多，△H越小，D正确；
答案选D。
15．D
【分析】污染物、通到氢氧化钠溶液中，NO不反应，二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠在电解池中电解得到硫代硫酸钠，NO和Ce4+在吸收池2中反应生成、和Ce3+，氧化池中氧气氧化变为硝酸根，氨气通到酸性氧化池中和生成硝酸铵。
【详解】A．根据图中信息得到“吸收池1”中是氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，其反应的离子方程式：，故A正确；
B．根据图中信息得到“吸收池2”中是NO和Ce4+反应生成、和Ce3+，则生成等物质的量和，假设都生成1mol，则转移4mol电子，说明有4mol Ce4+参与反应，再根据电荷守恒和质量守恒配平得到离子方程式：，故B正确；
C．“电解池”中阴极是亚硫酸氢根得到电子变为硫代硫酸根，其电极反应式：，故C正确；
D．“氧化池”中反应的离子方程式：，故D错误；
综上所述，答案为D。
16． M ＜ 2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ/mol 98
【分析】
【详解】(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N：△H=+88.6kJ/mol，过程是吸热反应，M的总能量低于N的总能量，能量越低越稳定，说明M稳定； 故答案：M。
(2) 燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(g)属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热；a<238.6；故答案：<。
(3) 有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=-290kJ/mol；故答案：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) =4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 。
(4) 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ/mol，该反应中转移12mol电子，转移12mol电子放热1176kJ，则反应过程中，每转移1mol电子放热=98 kJ；故答案：98 kJ。
17．(1) 增大
(2) 氢气 氢氧化钠
(3) 阳 0.4mol
【详解】（1）①由图可知，电极B上Mn2+失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，发生的电极反应式为；
②由图可知，电解总反应为，电解一段时间后溶液中Mn2+浓度增大；
（2）①电解池中阳离子向阴极移动，由图可知，a为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，图中A口产生的气体为氢气，B口流出的物质是氢氧化钠；
②b电极为阳极，亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，表面发生的电极反应式为；
（3）①工业上可用如图装置制取单质Co并获得副产品盐酸，Co2+在阴极发生还原反应生成Co单质，阳极水放电生成氧气和氢离子，阳极室中氢离子通过A膜、阴极室中氯离子通过B膜向产品室迁移得到HCl，故A为阳离子交换膜；
②由①分析可知，该电解池的总反应离子方程式为；
③若产品室中阴极质量增加11.8g，则生成0.2mol Co，根据电子守恒可知，，产品室增加的HCl的物质的量为0.4mol。
18． 2Cl- + 2H2O Cl2↑+ H2↑ + 2OH- 正 增强溶液的导电性，又不影响NaOH纯度 阴 4OH--4e-== 2H2O + O2↑ NaOH溶液 O2 IV中采用了Fe（金属材料）作电极（阴极），Cu–e- + Cl- = CuCl 阴极区产生的OH-使CuCl沉淀转化为更难溶液的CuOH沉淀 CuCl + OH- = CuOH + Cl- 采用饱和食盐水；溶液保持较高温度；应用不参与反应的金属电极（答出两点即可）
【分析】(1)根据电解原理写出电解食盐水的离子方程式；
(2) ①电解池中，阴离子氯离子移向阳极，与阳极相连的是电源的正极，加入一定量的NaOH溶液可以增强溶液的导电性，据此解答；
②惰性电极电解硫酸钠溶液，相当于电解水，阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极发生2H++2e-=H2↑，以此分析；
（3）①实验I和实验Ⅱ在其他条件相同时，所用食盐水的浓度不同，实验I浓度小，可能是阳极先是Cl-失电子生成氯气，待Cl-消耗完，氢氧根离子放电生成氧气；
②通过Ⅲ和Ⅳ组的数据对比，Ⅳ采用金属阴极材料，电解电压较低，有利于节能降耗；
（4）i. 实验VI中，铜作阳极，电解质溶液是氯化钠溶液，铜失电子生成一价铜离子，一价铜离子和溶液中的氯离子结合生成难溶的氯化亚铜沉淀，以此写出电极反应式；
ii. 实验VI中，阴极区氢离子放电，产生OH-，使CuCl转化为更难溶的CuOH；
（5）通过对比6组实验可知，在较高温度下，采用饱和食盐水，应用不参与反应的金属电极有利于电解节能降耗。
【详解】(1) 根据电解原理写出电解食盐水的离子方程式为2Cl- + 2H2O Cl2↑+ H2↑ + 2OH-，
因此，本题正确答案是：2Cl- + 2H2O Cl2↑+ H2↑ + 2OH- ；
(2)①电解池中，阴离子氯离子移向阳极，与阳极相连的是电源的正极，所以电极1应连接电源的正极，加入一定量的NaOH溶液可以增强溶液的导电性，
因此，本题正确答案是：正；增强溶液的导电性，又不影响NaOH纯度；
②惰性电极电解硫酸钠溶液，相当于电解水，阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，B为氧气，电解时氢氧根离子不断向阳极移动，所以a为阴离子交换膜；阴极发生2H++2e-=H2↑，C为氢气，D口流出的物质为NaOH溶液，
因此，本题正确答案是：阴；4OH--4e-== 2H2O + O2↑；NaOH溶液；
（3）①实验I和实验Ⅱ在其他条件相同时，所用食盐水的浓度不同，实验I浓度小，可能是阳极先是Cl-失电子生成氯气，待Cl-消耗完，氢氧根离子放电生成氧气，使阴阳两极产生的气体体积比>1:1，
②通过Ⅲ和Ⅳ组的数据对比，Ⅳ采用金属阴极材料，电解电压较低，有利于节能降耗，
因此，本题正确答案是：O2 ；IV中采用了Fe（金属材料）作电极（阴极）；
(4) i. 实验VI中，铜作阳极，电解质溶液是氯化钠溶液，铜失电子生成一价铜离子，一价铜离子和溶液中的氯离子结合生成难溶的氯化亚铜沉淀，电极反应式为Cu–e- + Cl- = CuCl；
因此，本题正确答案是：Cu–e- + Cl- = CuCl；
ii. 实验VI中，阴极区氢离子放电，产生OH-，使CuCl转化为更难溶的CuOH，CuCl + OH- = CuOH + Cl- ；
因此，本题正确答案是：阴极区产生的OH-使CuCl沉淀转化为更难溶液的CuOH沉淀 ，CuCl + OH- = CuOH + Cl- ；
(5)通过对比6组实验，在较高温度下，采用饱和食盐水，应用不参与反应的金属电极有利于电解节能降耗。
因此，本题正确答案是：采用饱和食盐水；溶液保持较高温度；应用不参与反应的金属电极（答出两点即可）。
19．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3)
(4)吸氧
(5)
【详解】（1）A. 用纯氧气代替具支试管内空气，氧气浓度增大，反应速率加快，能更快更清晰地观察到水柱上升，故选A；
B. 用酒精灯加热具支试管提高温度，具支试管内气体温度升高膨胀，导管中水柱下降，故不选B；
C. 将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末，增大接触面积，反应速率加快，能更快更清晰地观察到水柱上升，故选C；
D. 将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水，消耗相同体积的氧气，导管内液面上升更多，能更快更清晰地观察到水柱上升，故选D；
选ACD。
（2）根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐减慢；反应不断消耗氧气，氧气浓度逐渐减小，所以腐蚀速率逐渐减慢；
（3）向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，a点附近溶液出现红色，说明a点有氢氧根离子生成，a是正极，a点电极反应为；
（4）根据图丁中数据，s总压强减小，说明气体物质的量减少，氧气的体积分数减小，说明氧气参与反应，所以s之间主要发生吸氧腐蚀。
（5）Fe作阳极置于一定浓度的溶液中， Fe钝化形成致密氧化膜，阳极铁失电子生成，该阳极的电极反应。
20． N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8 kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2600 kJ/mol N2(g) +3H2(g) =2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
【详解】(1)在25℃、101kPa下，1mol甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热725.76kJ。则甲醇燃烧热的热化学方程式为：，故答案为：；
(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量，则每生成1molNO2需要吸收33.9kJ热量，则其热化学方程式为：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8 kJ/mol，故答案为：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8 kJ/mol；
(3) 在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热，由反应2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)可知，该反应中共有20mol电子转移，则其热化学反应方程式为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2600 kJ/mol，故答案为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2600 kJ/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，根据N2(g) +3H2(g) =2NH3(g)可得该反应的焓变为：，则其热化学方程式为：N2(g) +3H2(g) =2NH3(g) △H=-92 kJ/mol，故答案为：N2(g) +3H2(g) =2NH3(g) △H=-92 kJ/mol。
21．2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ/mol
【详解】已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律，由①-②-③得反应2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3=-393.5 kJ·mol-1-172.5kJ·mol-1-(-296.0 kJ·mol-1)=-270 kJ/mol；答案为2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ/mol