第一章：化学反应与能量转化复习题（含解析）2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 复习题
一、单选题
1．下列各装置中都盛有0.1 mol L-1的NaCl溶液，放置相同时间后，锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是
A．③①④② B．①②④③ C．②①④③ D．②①③④
2．有关化学反应中能量变化的说法正确的是
A．任何反应都会吸收或放出热量
B．化学反应中一定会有化学键的断裂和生成
C．根据能量守恒定律，反应物的总能量与生成物的总能量一定相等
D．反应物的总键能大于生成物的总键能，该反应为放热反应
3．水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好，有巨大的市场前景。某钠离子二次电池总反应为2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)3 2Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3。下列说法正确的是
A．放电时，溶液中的Na+向负极移动
B．充电时，溶液中的Na+在阴极上得电子被还原
C．充电时，阳极电极反应式为Na2FePO4F-e- = NaFePO4F+Na+
D．放电时，电路中通过1mol e-时，正极增重46g
4．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(见右图)，下列说法不正确的是
A．充电时，Fe2O3对应电极连接充电电源的负极
B．该电池的正极的电极反应式：Fe2O3+6Li++6e =3Li2O+2Fe
C．该电池不能使用氢氧化钠溶液作为电解液
D．该电池工作的原理：放电时，Fe2O3作为电池正极被还原为Fe，电池被磁铁吸引
5．用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是
A B C D
进行铝热反应 干燥 石油的蒸馏 在铁上镀铜
A．A B．B C．C D．D
6．某兴趣小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解
D．a和b用导线连接时，电子由铜片通过导线流向铁片
7．铅酸蓄电池的工作原理为：，下列判断错误的是
A．K闭合时，c电极反应为
B．当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的为0.2mol
C．K闭合时，Ⅱ中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
8．甲烷与水蒸气催化重整的反应为，其能量变化如下图所示。已知断裂键所需的能量是，则断裂键所需的能量是
A． B． C． D．
9．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态分子，其分子结构如图所示。已知断裂1molN-N吸收167kJ热量，生成1mol放出942kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是
A．属于一种新型的化合物
B．分子中存在极性键
C．1mol分子中含有4molN-N键
D．1mol转变成将放出882kJ热量
10．根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述正确的是
A．第115号元素“镆”位于周期表中位于第七周期第VA族
B．工业上常电解熔融的氯化铝制备金属铝
C．0.1mol/L 下列水溶液的pH：HClO4＜H2SO4＜H2SeO4
D．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si
11．下列说法中正确的是。
A．中和反应的反应热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应分多次倒入量热计
B．同温同压下，反应在光照和点燃条件下的不同
C．已知反应 、 ，则
D．C(石墨，s)= C(金刚石，s)，说明金刚石比石墨稳定
12．通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．a为电池的正极，发生还原反应
B．b极的电极反应为
C．传感器工作过程中，电解质溶液中的浓度不变
D．当电路中转移电子时，传感器内参加反应的HCHO为1.5mg
13．碱性锌锰电池获得了广泛的使用，根据电池的电极反应，下列判断正确的是
A．Zn为负极，MnO2为正极
B．Zn为正极，MnO2为负极
C．工作时电子由MnO2经外电路流向Zn极
D．Zn电极发生还原反应，MnO2电极发生氧化反应
14．下列反应属于放热反应的是
A．浓硫酸稀释 B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合
C．铜片与浓硝酸反应 D．碳和二氧化碳化合生成一氧化碳
二、填空题
15．利用氧化还原反应可以解决很多实际问题：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O
(1)设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol/L盐桥中装有饱和溶液。K2SO4回答下列问题：
①发生氧化反应的烧杯是_______(填“甲”或“乙”)。
②甲烧杯中发生的电极反应_______。
(2)工业上处理含Cr2O的酸性工业废水常用以下方法：①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
①电解时的电极反应：阴极_______。
②Cr2O转变成Cr3+的离子反应方程式：_______。
(3)据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。
①放电时负极的电极反应为：_______；
②充电时有CH3OH生成的电极为_______极；填“阴极”或阳极充电时每生成1 molCH3OH转移_______mol电子
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，工作原理示意图如图所示，写出NiO电极的电极反应式：_______。
16．填空。
(1)依据反应：2Ag+(aq)+Cu(s) Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。
①电极X的材料是_______；Y溶液可以是_______；
②银电极上发生的电极反应式是_______，X电极上发生的电极反应为_______反应(填“氧化”或“还原”)；外电路中的电子_______(填“流出”或“流向”)Ag电极。
③在电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是_______(填离子符号)。
(2)金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，可以采用电化学手段进行防腐。
①炒菜的铁锅未及时清洗容易生锈。写出铁锅生锈过程的正极反应式_______。
②为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_______(填写字母序号)。
A．铜　　　B．钠　　　C．锌　　　D．石墨
③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的_______极。
17．已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2，通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，SO2溶解并将I还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
煤样为ag，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为_______。已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑。
18．下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00％的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00％的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
(1)接通电源，经过一段时间后，测得e电极上收集到气体在标准状况下体积为4.48L，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为___________极。
②电极b上发生的电极反应为___________。
③电解前后甲溶液pH___________；乙溶液pH___________；丙溶液pH___________。(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)写出乙溶液中的电解反应方程式：___________需加入___________g___________(填物质名称)恢复原溶液。
19．研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。
(1)下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有_______(填字母)。
a．减少化石燃料的使用，开发新能源
b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放
c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车
d．将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)为开发新能源，有关部门拟用甲醇(CH3OH)替代汽油作为公交车的燃料。写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式_______，
用该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ。又知2H2(g)＋CO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-594.1 kJ/mol。请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式_______。
20．下图是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。
（1）由图可知，1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量____（填“＞”、“＜”或者“=”）2molHCl(g)的能量。
（2）该反应是___________（填“吸”或者“放”）热反应.
21．电化学理论在钢铁防腐、废水处理中有着重要应用价值。请按要求回答下列问题。
(1)在潮湿的空气里，钢铁易发生电化学腐蚀，其中正极的电极反应式为_______。
(2)在海洋工程上，通常用铝锌镉合金(金属性：AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：
其负极电极反应式为_______；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是_______。
(3)工业上处理含的酸性工业废水常用以下方法：
a.往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀
b.用Fe作电极进行电解，一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生
c.过滤回收沉淀，废水达到排放标准
①电解时阳极反应式：_______。
②转变成Cr3+的离子方程式：_______。
③解释Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀的产生原因：_______。
④能否用Cu电极来代替Fe电极？_______(填“能”或“不能”)，简述理由：_______。
22．金属镁是一种活泼的常见金属，用途广泛。在25℃，101kPa条件下。有关物质的能量如下表所示(X2表示任意卤素单质)：
物质 Mg X2 MgF2 MgCl2 MgBr2 MgI2
能量/kJ mol-1 0 0 -1124 -641.3 -524 -364
回答下列问题：
(1)镁与卤素单质的反应属于_______(“放热”或“吸热”)反应。
(2)镁与卤素单质反应的生成物中，热稳定性最差的是_________。
(3)镁与液溴反应的热化学方程式为________。
(4)反应F2(g)＋MgCl2(s)＝MgF2(s)＋Cl2(g)的△H＝_______kJ·mol-1。
23．I.(1)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：
___Na2SO3+___KIO3+___H2SO4——___Na2SO4+___K2SO4+I2+___H2O
①配平上面的氧化还原反应方程式，将计量数填在方框内。
②其中氧化剂是______，若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘是______mol。
(2)0.3 mol的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热量，乙硼烷燃烧热的热化学方程式为____________。
II.含氰化物(有CN-)的废水危害大，CN-的含量为0.01mol/L~0.04mol/L就能毒杀鱼类。其处理方法是用氧化法使其转化为低毒的氰酸钾(KCNO)，氧化剂常用次氯酸盐；而生成的CNO-可进一步降解为能直接排放到空气中的无毒气体。近期研究将把某些导体的小粒悬浮在溶液中，在光的作用下，在小粒和溶液界面发生氧化还原反应。但小粒的质量和性质不发生变化，如二氧化钛（TiO2）小粒表面就可以破坏氰化物等有毒废物。
(1)二氧化钛在上述反应中的作用是_______________。
(2)CNO-经进一步处理后产生的两种无毒气体应该是__________和_________。
(3)若用NaClO溶液处理NaCN的废液，产生另外两种盐，其化学方程式为________。
24．某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：
(1)通O2的Pt电极为电池____极(填电极名称)，其电极方程式为____。
(2)若B池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为____，电解质溶液为____。
(3)若B池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是____。
(4)若B池的电解质溶液为NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有无色气体生成，要使该溶液恢复到原状态，需加入____(填物质)。
(5)若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式为____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护。
【详解】①中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀；②中锌作电解池阳极，在外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀；③中锌作电解池阴极，不易被腐蚀；④中发生化学腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③，故合理选项是C。
2．B
【详解】A．任何化学反应都伴随能量变化，但任何反应不一定都会吸收或放出热量，因为能量的转化还有电能等形式，A错误；
B．化学反应的实质是旧键断裂、新键形成，所以化学反应中一定会有化学键的断裂和生成，B正确；
C．任何化学反应都伴随能量变化，根据能量守恒定律，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，C错误；
D．断键吸热，形成化学键放热，所以反应物的总键能大于生成物的总键能，该反应为吸热反应，D错误；
答案选B。
3．C
【分析】由2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)3 2Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3可知NaFePO4F变为Na2FePO4F，Fe元素化合价降低，发生还原反应，该物质作原电池的正极，Na3Ti2(PO4)3变为NaTi2(PO4)3，Ti元素化合价升高，发生氧化反应，该物质作原电池的负极，由此分析解答。
【详解】A．放电时是原电池，溶液中的Na+向正极移动，故A错误；
B．充电时，NaTi2(PO4)3在阴极发生还原反应生成Na3Ti2(PO4)3，是Ti元素被还原，溶液中Na+没有发生还原反应，故B错误；
C．充电时，阳极上Fe元素化合价升高，发生氧化反应，电极反应式为Na2FePO4F-e- = NaFePO4F+Na+，故C正确；
D．放电时，正极发生反应为NaFePO4F+e-+Na+=Na2FePO4F，则当电路中通过1mol e-时，正极增重23g，故D错误；
故答案为C。
4．A
【分析】据图可知放电时，Li被氧化Li+，所以金属锂和石墨的复合材料为负极，纳米Fe2O3为正极。
【详解】A．放电时Fe2O3对应电极为正极，则充电时为阳极，与电源正极相连，A错误；
B．放电时Fe2O3对应电极为正极，Fe2O3被还原为Fe，O元素转化为Li2O，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为Fe2O3+6Li++6e =3Li2O+2Fe，B正确；
C．Li为活泼金属，会与氢氧化钠溶液中的水反应，C正确；
D．据图可知，该电池工作时，Fe2O3为正极，被还原为Fe，使电池被磁铁吸引，D正确；
综上所述答案为A。
5．A
【详解】A．A正确；
B．干燥气体时导气管应长进短出，B错误；
C．石油蒸馏要测馏出成分气体的温度，温度计的水银球要和烧瓶的支管口对齐，C错误；
D．镀铜时，电解质溶液应为含铜离子的盐溶液，D项不符合题意。
故答案选A。
6．D
【详解】A．a和b不连接时，发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+置换反应，则铁片上会有金属铜析出，选项A正确；
B．a和b用导线连接时形成原电池，Cu为正极，在正极上阳离子得电子，发生反应：Cu2++2e-=Cu，选项B正确；
C．无论a和b是否用导线连接，均发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，所以铁片会溶解，选项C正确；
D．a和b用导线连接时形成原电池，铁作负极， 铜作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从锌流向铜，选项D不正确；
答案选D。
7．C
【分析】分析题给装置图，当K闭合时，Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池。结合原电池、电解池原理进行分析判断。
【详解】A．K闭合时，Ⅰ为原电池，根据铅蓄电池的工作原理，可知a电极为正极，b电极为负极，则Ⅱ中c电极与b相连为阴极、电极反应为；A项正确；
B．按上述总反应式，装置Ⅰ存在~ 2e-，转移电子的物质的量等于消耗的硫酸的物质的量，当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol，B项正确；
C．K闭合时，Ⅱ中c电极与Ⅰ中原电池的负极相连，则c电极为阴极，根据电解池原理，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则Ⅱ中向d电极迁移，C项错误；
D．K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，D项正确；
答案选C。
8．A
【详解】根据图示，断裂、共吸收(2782-206)的能量，已知断裂键所需的能量是，则断裂键所需的能量，故选A。
9．D
【详解】A．为N元素形成的一种单质，不是化合物，A错误；
B．分子中只含有非极性键，B错误；
C．1分子中含有6键，C错误；　
D．1气体中含有6键，可生成2，形成2键，则1气体转变为时断裂化学键吸收的热量为，形成化学键放出的热量为，所以反应放热，放出的热量为，D正确。
故选D。
10．A
【详解】A．根据元素周期表，118号元素为第七周期0族元素，115-118=-3<0，即115号也位于第七周期，-3表示从右往左第3列，为第VA族，所以115号元素位于第三周期第VA族，故A正确；
B．氯化铝属于共价化合物，在熔融状态下不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方式制备金属铝，工业上一般用电解熔融氧化铝的方式制备金属铝，故B错误；
C．根据元素周期律，非金属最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性正相关，以此得出高氯酸为最强含氧酸。中，前两者为强酸，相同浓度的和，硫酸氢离子浓度大，pH小，故C错误；
D．以上实验装置发生的反应分别为：、、，以此证明酸性：，因HCl并不是最高价氧化物对应水化物，所以不能比较Cl和C、Si的非金属性相对强弱，故D错误；
故选A。
11．C
【详解】A．中和反应的反应热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应一次倒入量热计，并搅拌使反应快速进行，A错误；
B．与反应物和生成物的能量状态有关，与反应过程无关，B错误；
C．SO3(g)生成SO3(s)放出热量，故第二个反应放出热量更多，和均是负值，则，C正确；
D．C(石墨，s)= C(金刚石，s)，说明金刚石能量更高，体系能量较低比较稳定，故石墨比金刚石稳定，D错误；
故选C。
12．C
【详解】A．HCHO失电子被氧化，在负极发生氧化反应，所以b为负极，a为正极，a极发生还原反应，选项A正确；
B．b为负极，HCHO在负极发生的反应为，选项B正确；
C．电池总反应为，传感器工作过程中有生成，所以的浓度减小，选项C错误；
D．负极反应为，当电路中转移电子时，消耗HCHO的物质的量为，即质量为1.5mg，选项D正确。
答案选C。
13．A
【详解】A．Zn失电子为负极，MnO2得电子为正极，故A正确；
B．根据电池的电极反应，Zn失电子为负极，MnO2得电子为正极，故B错误；
C．工作时电子由负极经外电路流向正极，即由Zn经外电路流向MnO2极，故C错误；
D．Zn电极失电子发生氧化反应，MnO2电极得电子发生还原反应，故D错误；
选A。
14．C
【详解】A．浓硫酸稀释放出热量，不属于化学变化，不是放热反应，A不选；
B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合属于吸热反应，B不选；
C．铜片与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，属于放热反应，C选；
D．碳和二氧化碳化合生成一氧化碳，属于吸热反应，D不选；
答案选C。
15．(1) 乙 MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O
(2) 2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-) 6Fe2++Cr2O+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
(3) CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 阴极 6mol
(4)NO-2e- +O2- = NO2
【解析】（1）
由2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O可知，锰元素和化合价降低，得电子，铁元素化合价升高，失电子，则b为负极，a为正极，
①b为负极，则乙烧杯中发生氧化反应；
②甲烧杯中发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O；
（2）
①用Fe为电极进行电解，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-)；
②Cr2O具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Cr3+，反应的实质是：6Fe2++Cr2O+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；
（3）
①放电时，相当于原电池的工作原理，正极是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，即CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
②充电时，相当于电解池的工作原理，有CH3OH生成的电极为阴极；根据反应方程式发现此时生成了氢氧根离子，所以电解质溶液的pH逐渐增大，每生成2molCH3OH转移电子12mol，所以充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子；
（4）
从图中可知，NiO电极的反应物为NO，产物为NO2，N元素化合价升高失电子，电极反应式：NO-2e- +O2- = NO2。
16．(1) Cu AgNO3 Ag++e-=Ag 氧化反应 流向 Cl-
(2) O2+2H2O+4e-=4OH- C 负
【解析】（1）
①由2Ag+(aq)+Cu(s) Cu2+(aq)+2Ag(s)可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液Y可以是AgNO3 ，故答案为：Cu；AgNO3；
②银电极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为Ag++e-=Ag；X电极为负极，发生氧化反应；原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，即外电路中的电子流入Ag电极，故答案为：Ag++e-=Ag；氧化反应；流向；
③原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子应是阴离子，应为Cl-，故答案为：Cl-；
（2）
①炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈，在铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上是氧气得电子的还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属；
A．铜的金属性弱于铁，故A不符合题意；
B．钠与水剧烈反应，不能作电极，故B不符合题意；
C．锌的活泼性强于铁，故C符合题意；
D．石墨与铁构成的原电池中铁作负极，加速腐蚀，故D不符合题意；
故答案为：C；
③电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为：负。
17．%
【详解】由题意可知，二氧化硫在电解池中被溶液中I氧化生成硫酸根离子。根据电子守恒和硫元素守恒，可得如下关系：S~SO2~SO~2e-，电解消耗的电量为x库仑，则电子的物质的量是mol，则样品中硫元素的物质的量是：n(S)=n(e-)=mol，所以煤样中硫的质量分数为。
18． 正 4OH-_4e-=O2↑+2H2O 变大 变小 不变 2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4 16 氧化铜
【分析】甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00％的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00％的K2SO4溶液，电极均为石墨电极，接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加，则c为阴极，由此推测，a为阴极，b为阳极，d为阳极，e 为阴极，f为阳极，N为正极，M为负极；e 为阴极，则e电极上产生的气体为H2，且e电极上收集到气体在标准状况下体积为4.48L，则生成H2的物质的量为0.2mol。
【详解】(1)①由分析可知，N为电源的正极；
②由分析可知，电极b为阳极，发生氧化反应，甲中盛放100g 5.00％的NaOH溶液，OH-在阳极放电生成水和氧气，则电极b上发生的电极反应为4OH-_4e-=O2↑+2H2O；
③甲中盛放100g 5.00％的NaOH溶液，电解NaOH溶液相当于电解水，氢氧化钠浓度增大，所以pH变大；乙中盛放足量的CuSO4溶液，电解CuSO4溶液生成硫酸，溶液的pH变小；丙中盛放100g 10.00％的K2SO4溶液，电解K2SO4溶液，实际上是电解水，K2SO4的浓度增大，但pH不变；
(2)电解CuSO4溶液，阴极上Cu2+转化为Cu，阳极上，水中的OH-转化为O2，则电解CuSO4溶液生成Cu、O2和H2SO4，电解反应方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4；由分析可知，e电极上生成H2，电极反应式为，生成0.2mol H2转移电子0.4mol，c为阴极，c电极上的电极反应式为，则消耗Cu2+的物质的量为0.2mol，根据元素守恒及“出什么加什么，出多少加多少”的原理，则需加入0.2mol氧化铜，其质量为。
19．(1)acd
(2) CO＋2H2 CH3OH 2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 452 kJ/mol
【详解】（1）a、化石原料燃烧产生SO2、NO2等有污染的气体，因此减少化石燃料的使用，减少污染物产生，开发新能源，能减少污染的发生，故正确；b、使用无氟冰箱，减少氟利昂的排放，但对CO2、SO2、NO2的排放不产生影响，故错误；c、减少私家车的使用，减少NO2、CO2等的排放，故正确；d、CO2、SO2属于酸性氧化物，和碱反应，NO2能和碱反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，故正确；
（2）根据题目中信息，反应方程式为CO＋2H2CH3OH，
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l) △H=＋131.9kJ·mol-1，
②2H2(g)＋CO(g)+O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-594.1 kJ·mol-1，
甲醇燃烧的反应方程式为CH3OH+O2→CO2＋2H2O，
②-2×①得出：2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH=-726 kJ/mol。
20． > 放
【详解】（1）由图可知，1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量高于2molHCl(g)的能量，故答案为：>；
（2）由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应属于放热反应，故答案为：放。
21．(1)O2+2H2O+4e-=4OH-
(2) Al-3e-＝Al3+ 合金的化学抗氧化性更强
(3) Fe-2e－=Fe2+ 6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 阴极区H+放电，Fe2+被Cr2O氧化都消耗H+，溶液碱性增强，使Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀 不能 阳极产生的Cu2+不能将Cr2O还原到低价态
【解析】（1）
Fe在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，O2在正极得电子生成OH-，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）
保护海底钢铁设施，则海底钢铁应为正极被保护，而铝合金作负极，负极发生的电极反应为Al-3e-＝Al3+；由于铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，阻止金属继续氧化，导致Al不能继续反应，因此在实际应用中，负极材料选用铝合金而不用纯铝；
（3）
①用Fe作电极电解时，阳极为活性金属，自身发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2+；
②在酸性条件下，溶液中的Fe2+将Cr2O还原为Cr3+，同时氧化为Fe3+，结合守恒法得发生反应的离子反应方程式为6Fe2++ Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
③阴极上H+得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e－=H2↑，Fe2+被Cr2O氧化时也会消耗溶液中的H+，导致溶液碱性增强，使Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀；
④若用Cu电极来代替Fe电极，在阳极上铜失去电子得到的阳离子是Cu2+，该离子不具有还原性，不能和Cr2O之间发生反应，即阳极产生的Cu2+不能将Cr2O还原到低价态。
22． 放热 MgI2 Br2(l)+Mg(s)===MgBr2(s) H=-524kJ mol-1 -482.7
【分析】(1) 若反应物的总能量大于生成物的总能量则是放热反应，若反应物的总能量小于生成物的总能量是吸热反应；
(2) 能量越低越稳定，能量最高的卤化镁，其热稳定性最差；
(3) 写镁与液溴反应的热化学方程式，反应的焓变为生成物的总能量减去反应物的总能量，据表中数据计算出焓变，按要求规范书写即可；
(4) 分别写镁与氟气、氯气反应的热化学方程式，结合盖斯定律就可求出反应F2(g)＋MgCl2(s)＝MgF2(s)＋Cl2(g)的△H，据此回答；
【详解】(1) 由表中数据知，镁与卤素单质生成卤化镁的反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，因此，镁与卤素单质的反应属于放热反应；
(2) 能量越低越稳定，四种卤化镁中，能量由高到低的顺序为：MgI2> MgBr2> MgCl2> MgF2，MgI2的能量最高，其热稳定性最差；
(3) 25℃，101kPa下，镁与液溴反应生成固体溴化镁，当生成1mol MgBr2(s)时，反应的焓变为1mol MgBr2(s)的能量减去反应物的总能量即1mol Mg (s)和1mol Br2(l)的总能量=-524kJ mol-1，则热化学方程式为：Br2(l)+Mg(s)===MgBr2(s) H=-524kJ mol-1；
(4)由表格数据可知，反应①F2(g)+Mg(s)===MgF2(s) H1=-1124kJ mol-1；反应②Cl2(g)+Mg(s)===MgCl2(s) H2=-641.3kJ mol-1；据盖斯定律，反应①-反应②就得到反应F2(g)＋MgCl2(s)＝MgF2(s)＋Cl2(g)，则△H＝ H1- H2=-482.7kJ·mol-1。
【点睛】本题考查了反应中的能量变化、焓变的计算、热化学方程式的书写以及能量和稳定性的关系，熟练掌握相关知识点并灵活运用是解题的关键。
23． 5 2 1 5 1 1 KIO3 0.5mol B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol 催化剂或催化作用 CO2 N2 NaClO+NaCN=NaCl+NaCNO
【分析】I.(1)①反应中S元素化合价由Na2SO3中+4价升高为+6价，共升高2价，I元素化合价由KIO3中+5降低为I2中0价，共降低10价，化合价升降的最小公倍数为10，故Na2SO3系数为5，故I2系数为1，再结合原子守恒配平；
②氧化还原反应中所含元素化合价降低的是氧化剂；依据方程式中元素化合价变化计算转移电子的数目；
(2)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，据此书写热化学反应方程式；
II.由信息可知，发生KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O、2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O，若氧化剂为NaClO，发生反应NaClO+NaCN=NaCl+NaCNO，以此来解答。
【详解】I.(1)①反应中S元素化合价由Na2SO3中+4价升高为+6价，共升高2价，I元素化合价由KIO3中+5降低为I2中0价，总共降低10价，化合价升降的最小公倍数为10，故Na2SO3系数为5，故I2系数为1，再结合原子守恒配平后方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O，
故方程式的系数为：5；2；1；5；1；1；1；
②5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O反应中KIO3中碘元素化合价降低，所以KIO3为氧化剂，依据方程式可知：生成1mol碘单质，转移10mol电子，若反应中有5mol电子转移，则生成的I2单质是0.5mol；
(2)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2165kJ热量，则该热化学反应方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165 kJ/mol；
II.(1)光的作用下，在小粒和溶液界面发生氧化还原反应．但小粒的质量不发生变化，如二氧化钛(TiO2)小粒表面就可以破坏氰化物有毒废物，可知二氧化钛在上述反应中的作用是催化作用；
(2)由KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O、2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O可知，氰化物经处理后产生的无毒气体应该是CO2、N2；
(3)若用NaClO溶液处理NaCN的废液，产生另外两种盐，其化学方程式为NaClO+NaCN=NaCl+NaCNO。
24．(1) 正 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) Ag AgNO3溶液
(3)Ag、Au
(4)HCl
(5)2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
【分析】A池两个电极分别投入氢气和氧气，A是氢氧燃料电池，通入氧气的一极是正极、通入氢气的一极是负极；B连接电源，B是电解池。
【详解】（1）A是氢氧燃料电池，通O2的Pt电极得电子发生还原反应，通O2的Pt电极为电池正极，其电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）B是电解池，X与电源正极相连，X是阳极、Y是阴极，若B池为电镀池，镀层金属作阳极，镀件作阴极，镀层金属的盐溶液为电解质溶液，在某镀件上镀一层银，则X电极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3溶液。
（3）若B池为电解精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，锌和铁的活泼性大于铜，锌和铁会在电极上放电生成阳离子进入溶液，所以阳极泥的主要成分是Ag、Au；
（4）若B池的电解质溶液为NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，要使该溶液恢复到原状态，需加入HCl。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，说明X是阳极，金属铜失电子发生氧化反应生成Cu2O，发生的电极反应式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。
答案第1页，共2页
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