第一章：化学反应与能量转化同步习题（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同步习题
一、单选题
1．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是
A．K1闭合，K2打开，铁棒上发生的反应为2Cl 2e == Cl2↑
B．K1闭合，K2打开，石墨棒周围溶液pH逐渐减小
C．K1打开，K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法
D．K1打开，K2闭合，电路中通过0.002 mol电子时，两极共产生0.001 mol气体
2．已知： ，下列说法正确的是
A．氯化氢气体分解成的氢气和的氯气，放出热量
B．氢气与氯气反应生成液态氯化氢放出的热量小于
C．在相同条件下，氢气与氯气的能量总和大于氯化氢气体的能量
D．1个氢气分子与1个氯气分子反应生成2个氯化氢分子放出热量
3．如图所示，钠-硫电池是当前开发的一种高性能可充电电池，它所贮存的能量为常用铅蓄电池的5倍(按相同质量计)，电池放电时反应为16Na(l)+nS8(l)=8Na2Sn。下列说法不正确的个数有
①外室熔融硫中添加石墨粉主要是为了增强导电性
②放电时Na+向负极移动
③充电时阳极反应式为8S-16e-=nS8
④用该电池电解饱和食盐水时阴极产物只有H2
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
4．普通电解水制氢气和氧气的缺点是温度高，能耗大。铈—钒液流电池在充电状态下产生的Ce4+和V2+离子可在低温催化条件下用于制备氢气和氧气，该装置示意图如图。下列说法错误的是
A．在催化剂作用下有利于降低分解水制氢的能耗
B．铈—钒液流电池在充电状态下总反应为：Ce3++V3+Ce4++V2+
C．工作时，H+通过质子交换膜由a往b移动
D．制氧气的离子方程式为：4Ce4++4OH-4Ce3++O2↑+2H2O
5．新研制的锌一空气电池适宜用作城市电动车的动力电源，其原理如图。该电池放电时Zn转化为ZnO。下列说法不正确的是
A．Zn电极是该电池的负极 B．Zn电极的电极反应：Zn+H2O—2e—=ZnO+2H+
C．电池反应为：2Zn+O2=2ZnO D．溶液中OH—向锌电极移动
6．下列说法正确的是
A．电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变
B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大
C．为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用浓H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀
D．盐碱地含较多NaCl、Na2CO3，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性
7．火电厂利用燃煤发电，煤燃烧中的热化学方程式有：
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH3=
下列有关说法中不正确的是
A．CO的燃烧热为283 kJ/mol
B．二氧化碳分解为一氧化碳和氧气的反应是吸热反应
C．ΔH3=ΔH2-ΔH1=110.5 kJ/mol
D．ΔH3=ΔH1-ΔH2=-110.5 kJ/mol
8．用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A．电极2发生还原反应
B．电池工作时，Na+向负极移动
C．电子由电极1经外电路流向电极2
D．电极1的电极反应为
9．下列说法正确的是
A．放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应
B．物质发生化学变化都伴有能量的变化
C．水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热
D．同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
10．化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是
A．用硫酸铁除去水中的悬浮物
B．明矾可用作净水剂和消毒剂
C．用纯碱溶液除油污，加热可提高去污能力
D．镀锡铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
11．某公司推出一款铁—空气燃料电池，成本仅为锂电池的1/10，其装置放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．充电时，N极的电极反应式中包括：
B．放电时，M极附近溶液碱性增强
C．放电时，从M极移向N极
D．充电时，M接电源的正极
12．用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是
A．装置①可用于收集、、等气体
B．装置②除去胶体中的、
C．装置③用石墨作电极电解饱和食盐水可制备NaClO
D．装置④若用于吸收，并防止倒吸，则X可为
13．下列有关实验说法不正确的是
A．当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
B．向少量的火柴头浸泡液中滴加、稀和，检验火柴头中的氯元素
C．制备摩尔盐时，最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液，加热至液体表面出现晶膜为止，不能将溶液全部蒸干
D．检验氯乙烷中的氯元素时，将氯乙烷和溶液混合加热后，用稀硫酸进行酸化
14．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，可用于饮用水处理。利用如图装置可以迅速制得Na2FeO4，下列说法正确的是
A．溶液A可循环使用
B．“膜a”、“膜b”分别为阴、阳离子交换膜
C．阳极反应为：Fe-6e-+4H2O=FeO+8H+
D．外电路转移0.1mol电子时，II室溶液质量增重4.0g
15．已知：①H2O(g)=H2O(l)　
②　
③　
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，该反应的△H为
A． B．
C． D．
二、填空题
16．如下图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试完成以下问题：
（1）电源B极的名称是________。
（2）乙装置中电解反应的总化学方程式是________________________。
（3）如果收集甲装置中两极上析出的物质，两种物质的物质的量比是（阳极比阴极）________。
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是____（填“铜”或“银”），电镀液的主要成分是______（填化学式）。
17．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为______。
(2)若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为______；关于此实验的说法正确的是______(填序号)。
A．溶液中向A极移动
B．从B极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C．反应一段时间后通入适量气体可恢复到电解前电解质的浓度
D．若标准状况下B极产生2.24L气体，则有0.2mol电子发生转移
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①B出口生成的气体是______。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因______；通过阴离子交换膜的离子数______(填“＞”、“＜”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为______。
18．在标准状态时，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓，符号△Hf。几种物质的标准摩尔生成焓如图1所示。
请写出标准状态下，乙酸和乙醇反应的热化学方程式为___________。
19．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：
①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1=260kJ mol﹣1
已知：②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H2=﹣566kJ mol﹣1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_______________。
(2)如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①b处电极上发生的电极反应式：_______________________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度______________(填写“变大”、“变小”或“不变”)，装置Ⅱ中Cu电极上发生的电极反应式：______________。
③在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_____________L(标准状况下)。
20．探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
___________。
21．化学反应伴随能量变化，获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中，属于吸热反应的是________(填字母)。
A．Na与水反应 B．甲烷的燃烧反应 C．CaCO3受热分解 D．锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知：
化学键种类 H—H O＝O O—H
键能(kJ/mol) a b c
计算可得：2H2(g)+ O2(g) =2H2O(g) H＝_________kJ·mol-1(用a、b、c表示)
②通过物质所含能量计算。已知反应中A＋B= C＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED，该反应 H＝_________。
(3)已知：4g CH4完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)时放出热量222.5 kJ，则表示甲烷燃烧的热化学方程式为________。
(4)下图所示装置可以说明有化学能转化为电能的实验现象为__________。
22．回答下列问题：
(1)依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
①电极X的材料是_____；电解质溶液Y是____。
②银电极为电池的___极，发生的电极反应式为_____。
③外电路中的电子是从____电极流向____电极。
(2)如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池。
①甲池为粗铜的精炼装置，A电极为_____(填“阳极”或“阴极”)，电极材料是____，电解质溶液可以是_____，电极反应为_____。
②乙池中Fe极的电极反应式是____，若在乙池中滴入少量酚酞溶液，电解一段时间后，Fe极附近呈_____色。
23．1929年，吴蕴初先生在上海创建了天原化工厂，它是中国最早的氯碱工业，如图给出了部分生产流程：
(1)为了除去粗盐中Ca2+、Mg2+、SO及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列操作。
①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。其中正确的操作顺序是____。
A．②④⑤①③ B．①⑤④②③ C．⑤②④①③ D．②⑤④①③
操作①过滤所需要的玻璃仪器是____，操作③加适量盐酸所发生的化学反应____。
(2)在电解过程中，与电源正极相连的电极称____极，另一电极产生的物质____。氯碱厂电解饱和食盐水的化学方程式为：____；阳极产物检验的方法是____。电解饱和食盐水得到的气体物质，在合成塔中发生反应生成X，X溶于水可得到重要的化工原料，合成X的化学方程式是____。
24．海洋是资源的宝库。除氢元素和氧元素，海洋中氯元素含量最多。人们用海水晒盐的方法从海水中得到粗盐。
(1)从海水中得到粗盐的过程是_______变化(选填“物理”“化学”)；
(2)实验室为了除去粗盐中的及泥沙，得到纯净的，然后进行下列五项操作：①过滤；②加过量溶液；③加适量盐酸；④加过量溶液；⑤加过量溶液；(已知：的溶解度比小)。正确的操作顺序是_______；
a.②⑤④①③ b.②④⑤①③ c.⑤②④①③ d.①④②⑤③
(3)通过电解饱和食盐水实现的工业化生产，该反应阴极产物有_______(填化学式)；检验阳极产物的操作和结论是_______；
(4)海洋植物中含有碘元素。工业中通过化学反应，从海洋植物中提取出I2，写出在碘水中加入CCl4的现象_______。
25．电化学原理在工业生产、物质制备、污染物理处理等方面应用广泛，请按要求回答下列问题。
Ⅰ．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为离子交换膜。
请按要求回答相关问题：
(1)甲烷燃料电池负极电极反应式是___________。
(2)乙中X是___________交换膜，向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后___________电极(填“铁”或“碳”)附近溶液变红，该电极的电极反应式为___________。
(3)若在标准状况下，有4.48 L氧气参加反应，则乙装置中C电极上生成气体的物质的量为___________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，b应是___________(填化学式)。
(5)将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3molCu，此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为___________L
Ⅱ．微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，如图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
(6)A极的电极反应式为___________，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】根据装置图可知，当K1闭合K2打开时，该装置为原电池，发生的是铁的吸氧腐蚀；当K1打开K2闭合时，铁做阴极，碳做阳极，总反应为电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 。依此对各选项做出判断。
【详解】A项、K1闭合K2打开时，该装置为原电池，铁棒为负极发生氧化反应：Fe-2e-=Fe2+，A选项错误；
B项、碳为正极发生还原反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，所以B选项错误；
C项、K1打开、K2闭合时，该装置为电解池，铁棒接电源负极做阴极被保护，属于外加电流的阴极保护法，C选项正确；
D项、此时阴极发生还原反应：2H++2e-=H2↑，产生的气体为：0.002 mol÷2=0.001mol，碳棒接电源正极做阳极发生氧化反应：2Cl 2e == Cl2↑，产生的气体为：0.002 mol÷2=0.001mol，两极共产生气体产生的气体为：0.001mol+0.001mol=0.002mol，D选项错误；
答案选C。
【点睛】铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀不同：吸氧腐蚀主要发生在弱酸性、中性或碱性环境中，吸收氧气，气体减少；析氢腐蚀主要发生在酸性比较强的环境中，产生氢气，气体增加。
2．C
【详解】A．由热化学方程式可知2mol氯化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氯气吸收183kJ热量，化学计量数表示物质的量，不是体积，故A错误；
B．液态氯化氢的能量比气态氯化氢的能量低，根据能量守恒，1mol氢气与1mol氯气反应生成2mol液态氯化氢放出的热量大于183kJ，故B错误；
C．反应为放热反应，在相同条件下，1mol氢气与1mol氯气的能量总和大于2mol氯化氢气体的能量，故C正确；
D．热化学方程式中化学计量数表示物质的量，不表示分子个数，故D错误；
故答案为C
3．B
【详解】①石墨能导电，外室熔融硫中添加石墨粉主要是为了增强导电性，正确；
②放电时阳离子向正极移动，所以放电时Na+向正极移动，错误；
③充电时阳极发生氧化反应，反应式为8 -16e-=nS8，正确；
④用该电池电解饱和食盐水时阴极是水电离出来的H+放电，生成氢气，促进水电离出更多的OH-，所以还有NaOH生成，错误；
综上所述，不正确的是②④，故选B。
4．D
【详解】A．催化剂能够改变反应途径降低反应的活化能，因而能够降低分解水制氢能耗，A正确；
B．由题干可知：充电状态下可产生Ce4+、V2+，因而根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应方程式为：Ce3++V3+Ce4++V2+，B正确；
C．由图可知：在装置的右侧产生H2，因此H+会通过离子交换膜由a往b移动，C正确；
D．装置中含有质子交换膜，因此有H+参加反应，制备O2的反应方程式中不能有OH-，D错误；
故合理选项是D。
5．B
【分析】由锌一空气电池的原理示意图可知，锌电极为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌，电极反应式为Zn+OH--2e-=ZnO+H2O，石墨电极为正极，在水分子作用下氧气正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，O2+H2O+4e-=4OH-，电池的总反应为2Zn+O2=2ZnO。
【详解】A．由分析可知，锌电极为原电池的负极，故A正确；
B．由分析可知，锌电极为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌，电极反应式为Zn+OH--2e-=ZnO+H2O，故B错误；
C．由分析可知，电池的总反应为2Zn+O2=2ZnO，故C正确；
D．电池工作时，溶液中阴离子向负极移动，由分析可知，锌电极为原电池的负极，则溶液中OH—向锌电极移动，故D正确；
故选B。
6．D
【详解】A．电解精炼铜时，在阳极失电子的有铜、锌、铁等金属，而阴极只有铜离子得到电子生成铜，所以电解质溶液中c(Cu2+)减小，A错误；
B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，对于溶解度随温度升高而增大的物质来说，Ksp增大，而对于溶解度随温度升高而减小的物质来说，Ksp减小，B错误；
C．加入与难溶盐含相同离子的强电解质时，难溶盐的溶解度会降低，为减少洗涤过程中固体的损失，用稀H2SO4(而不是浓H2SO4)代替H2O效果更好，因为稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解，而浓硫酸溶于水放出大量的热，升高温度促进溶解，硫酸钡损失会多一些，C错误；
D．石膏的主要成分为CaSO4，由于Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，硫酸钙可与Na2CO3发生反应CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4，从而降低土壤的碱性，D正确；
答案选D。
7．C
【详解】A．CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ/mol，CO的燃烧热为283 kJ/mol，故A正确；
B．CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ/mol，为放热反应，逆反应为吸热反应，故B正确；
C．碳不完全燃烧C(s)+O2(g)=CO(g)，该反应也是放热反应，△H＜0，故C错误；
D．①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol；②CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ/mol；根据盖斯定律①-②得C(s)+O2(g)═CO(g)△H3，所以△H3=△H1-△H2=-110.5 kJ/mol，故D正确；
故选C。
8．B
【分析】根据电池的工作原理示意图，知道通氧气的电极2是正极，电极1是负极；
【详解】A．在燃料电池的负极上发生燃料失电子的氧化反应，在正极上氧气发生得电子的还原反应，所以电极2氧气为正极发生还原反应，故A正确；
B．原电池工作时，电解质中的阳离子向正极移动，即Na+向正极移动，故B错误；
C．原电池中，电流是从正极电极2流向负极电极1，则电子由电极1经外电路流向电极2，故C正确；
D．在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极1发生的电极反应为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，故D正确；
故选B。
9．B
【详解】A．有的放热反应刚开始也需要加热反应才能进行，如Na的燃烧，有的吸热反应常温下也能发生，如氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应，A错误；
B．化学反应就是旧的化学键的断裂和新的化学键的生成的过程，都是伴有能量的变化的，B正确；
C．水蒸气变化为液态水不是化学反应，放出的热量是物态变化时的能量变化，C错误；
D．△H=Q(生成物的能量和)-Q(反应物的能量和)，根据盖斯定律，△H与反应途径、反应条件无关，D错误；
故选B。
10．B
【详解】A．铁离子水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可以吸附水中固体杂质颗粒，具有净水作用，A正确；
B．明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，能够净水，但明矾没有强氧化性，不能作消毒剂，B错误；
C．纯碱即碳酸钠，水解呈碱性，加热可以促进水解，增强碱性，提高去污能力，C正确；
D．镀层破损后，锡、铁和电解质溶液构成原电池，铁为负极，铁皮腐蚀加快，D正确；
故选B。
11．A
【分析】Zn失去电子发生氧化反应生成ZnO，则Zn/ZnO电极为负极，电极反应式为Zn+2OH--2e-═ZnO+H2O，则通入O2的活性炭电极为正极，正极上O2发生得电子的还原反应生成OH-；充电时，为电解池，原电池的正极与外加电源正极相接，活性炭电极作阳极，负极与外加电源负极相接，Zn/ZnO电极作阴极，阴极反应式为ZnO+H2O+2e-═Zn+2OH-，据此分析解答。
【详解】A．充电时，N极上ZnO得电子生成Zn，阴极反应式为ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-，故A错误；
B．放电时，M极通入O2的活性炭电极为正极，正极上O2发生得电子的还原反应生成OH-，附近溶液碱性增强，故B正确；
C．放电过程中，M极为正极，N极为负极，溶液中阳离子从负极移向正极，则从N极移向M极，故C正确；
D．放电时，M极为正极，则充电时，M接电源的正极，故D正确；
故选：A。
12．B
【详解】A．利用排空气法，装置①从a进气可收集、，从b进气可收集，A项正确；
B．胶体粒子可透过滤纸，不能用过滤的方法除去胶体中的、，B项错误；
C．装置中下方是阳极，产生，向上逸出的过程中与阴极产生的NaOH反应生成NaClO，C项正确；
D．不溶于，且的密度比水大，装置④可用于吸收，并防止倒吸，D项正确；
故选B。
13．D
【详解】A．电化学反应较化学反应快，锌和铁在酸性条件下可形成原电池反应，反应速率较快，可用于判断，故A正确；
B．火柴头中含有，检验氯元素，应把 还原为，酸性条件下，具有还原性，向少量的火柴头浸泡液中滴加、稀和，发生的离子反应为，出现白色沉淀，证明含有氯元素，故B正确；
C．将蒸发皿置于水浴上蒸发、浓缩至表面出现结晶薄膜为止，放置冷却，得晶体，不能将溶液全部蒸干，以防温度过高导致，分解，故C正确；
D．用稀硫酸进行酸化，可生成微溶于水的硫酸银沉淀，影响实验结论，应用硝酸酸化，故D错误；
故选D。
14．A
【分析】电解法制取高铁酸钠时，Fe为阳极，Fe发生失电子的氧化反应生成高铁酸钠，阳极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O；阴极氢离子得到电子生成氢气，则氢氧化钠溶液浓度增大，可循环使用；Ⅱ中的钠离子经过膜a进入Ⅰ，则a为阳离子膜，氢氧根离子经过膜b进入Ⅲ，则膜b为阴离子膜。
【详解】A．根据分析，A为氢氧化钠溶液，可以循环使用，故A正确；
B．“膜a”、“膜b”分别为阳、阴离子交换膜，故B错误；
C．阳极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O，故C错误；
D．Ⅱ室中钠离子和氢氧根离子通过膜a、b进入Ⅰ、Ⅲ室，质量减轻，则外电路转移0.1mol电子时，II室溶液质量减轻0.1mol×40g/mol=4.0g，故D错误；
故选：A。
15．B
【详解】根据盖斯定律，将③-②+①×3，整理可得C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)=3H2O(l) △H=(b-3a-c)kJ/mol，故合理选项是B。
16． 负极 2NaCl+2H2O H2 ↑ +Cl2 ↑ + 2NaOH 1:2 银 AgNO3
【详解】试题分析：将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极显碱性，则F极反应为 ，F是阴极。所以电源B是负极、A是正极。
解析：根据以上分析，（1）电源B极的名称是负极。
（2）用惰性电极电解氯化钠溶液，阳极生成氯气，阴极生成氢气，乙装置中电解反应的总化学方程式是2NaCl+2H2O H2 ↑ +Cl2 ↑ + 2NaOH。
（3）甲装置C极反应式为 ,D极的极反应式为 ，根据电子守恒，两种物质的物质的量比是1:2。
（4）电镀时镀件作阴极、镀层金属作阳极，含有镀层金属的盐溶液作电解质，G是阳极、H是阴极，欲用丙装置给铜镀银，G应该是银，电镀液的主要成分是AgNO3。
点睛：电解池中阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应，如乙池中E是阳极、F是阴极，E电极反应式是 ，F电极反应式是。
17． CD 在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使 ＜
【详解】(1)开关K与a相连，装置构成原电池，Fe失去电子为原电池负极，电极反应式为；
(2)开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，A极为阳极，电极反应式为，B为阴极，水电离出的H+在B极放电生成H2，电极反应式为，故总反应的离子方程式为；
A． 电解池中，阳离子移动向阴极，则溶液中向B极移动，故错误；
B． 从A极处逸出的氯气能将I-氧化为I2，淀粉遇I2变蓝，故错误；
C． 生成的氢气和氯气从溶液中逸出，相当于HCl，则反应一段时间后通入适量气体可恢复到电解前电解质的浓度，故正确；
D． 若标准状况下B极产生2.24L气体，即0.1mol氢气，则有0.2mol电子发生转移，故正确；故选CD；
(3)①由图可知，左侧为阳极，水电离出的OH-在阳极失电子产生O2，电极反应式为，所以B出口生成的气体是O2；
②右侧为阴极，水电离出的在阴极附近放电生成氢气，引起水的电离平衡向右移动，使，则阴极附近溶液pH会增大，从C口放出H2；通过阴离子交换膜移动向阳极，K+通过阳离子交换膜移动向阴极，则从A口导出H2SO4，从D口导出KOH溶液，因所带电荷数大于K+所带电荷数，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数；
③O2、H2、KOH溶液构成燃料电池时，O2在电池正极放电：O2+4e-+2H2O=4OH-。
18．CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)，△H=-3.37kJ/mol
【详解】根据标准摩尔生成焓图可知①2C(s)+3H2(g)+O2(g)CH3CH2OH(l)△H=-276.98kJ/mol，②2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l)△H=-484.30kJ/mol，③4C(s)+4H2(g)+O2(g)CH3COOCH2CH3(l)△H=-478.82kJ/mol，④H2(g)+O2(g)H2O(l)△H=-285.83kJ/mol，根据盖斯定律③+④-①-②计算CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l) CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)的焓变△H=-478.82kJ/mol+(-285.83kJ/mol)-(-276.98kJ/mol)-(-484.30kJ/mol)=-3.37kJ/mol，热化学方程式为CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l) CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)△H=-3.37kJ/mol。答案：CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l)CH3COOCH2CH3(l)+H2O(l)，△H=-3.37kJ/mol。
19． 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=﹣46 kJ/mol O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ 变小 Cu-2e- =Cu2+ 1.12
【详解】(1)根据盖斯定律，由①×2+②得：2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g) △H=2△H1+△H2=-46 kJ/mol，故此处填：2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g) △H= -46 kJ/mol；
(2)①Ⅱ中实现镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，则Ⅰ中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂氧气，正极电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-；
②根据Ⅰ中电池反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH变小；由分析知，装置Ⅱ中Cu作阳极，Cu自身放电，对应电极反应为Cu-2e- = Cu2+；
③串联电路中转移电子处处相等，由装置Ⅱ中阴极反应：Cu2++2e-=Cu，知电路中转移电子，由燃料电池负极反应：CH4-8e-+10OH- =+7H2O，得n(CH4)=，则V(CH4)=0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L。
20．+40.9
【详解】根据反应I-II=III，则△H3 = △H1 - △H2 = -49.5 kJ mol-1 -( -90.4 kJ mol-1)= + 40.9 kJ mol-1；
21． C (2a+b-4c) (EC+ ED)-(E A+EB） CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH = -890 KJ/mol 电流表指针发生偏转
【分析】根据常见的吸热反应有：大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等来解答；考查反应热的计算，根据△H=反应物键能总和-生成物键能总和或者△H=生成物总能量-反应物总能量进行解答；根据4g CH4完全燃烧放出的热量，计算1molCH4放出的热量，写出热化学方程式；根据形成原电池原理，有电子的转移，产生电流来解答。
【详解】(1)A．Na与H2O反应，生成NaOH和H2，化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，是放热反应，故A不符合题意；
B．甲烷的燃烧反应，生成CO2和H2O，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，是放热反应，故B不符合题意；
C．CaCO3受热分解，生成CaO和CO2，化学方程式为CaCO3 CaO+CO2，属于分解反应，是吸热反应，故C符合题意；
D．锌与盐酸反应，生成氯化锌和H2，化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，是放热反应，故D不符合题意；
答案为C。
(2)①根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)方程式可知，△H=反应物键能总和-生成物键能总和，即△H=2H-H+O=O-4O-H=(2×a+b-4×c)=(2a+b-4c)kJ·mol-1；答案为(2a+b-4c)kJ·mol-1。
②通过物质所含能量计算。已知反应中A＋B= C＋D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、 EC、 ED，该反应 H=生成物的总能量-反应物的总能量， H=(EC+ED)-(EA+EB)；答案为 H=(EC+ED)-(EA+EB)。
(3)4g CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出222.5kJ的热量，则1mol即16g CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放也4×222.5kJ=890kJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol；答案为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol。
(4)灵敏电流计可以检测电流，能证明产生电能的实验现象是电流计的指针发生偏转；答案为电流计的指针发生偏转。
22．(1) 精铜 含Ag+的溶液(如AgNO3溶液) 正 Ag++e-=Ag X(Cu) Ag
(2) 阴极 铁 含Cu2+的溶液(如CuSO4溶液) Cu2++2e-=Cu 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 红
【解析】（1）
根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的双池原电池，电极X是精铜失去电子变成铜离子，电子经外电路到Ag电极，电解质溶液Y中的银离子获得电子变成银单质。①电极X的材料是精铜；电解质溶液Y是含Ag+的溶液(如AgNO3溶液)；②银电极为电池的正极，发生的电极反应式为Ag++e-=Ag；③外电路中的电子是从X(Cu)电极流向Ag电极。
（2）
甲、乙为相互串联的两个电解池。甲池为粗铜的精炼装置，精炼铜的电解池中精铜作阴极，粗铜作阳极不断溶解，电解质为含Cu2+的溶液(如CuSO4溶液)，图中A电极连接电源的负极作阴极；阴极上的反应是Cu2++2e-=Cu；乙池铁作阴极受保护，惰性电极碳作阳极，故乙池是惰性电极电解NaCl溶液。Fe极的电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，若在乙池中滴入少量酚酞溶液，电解一段时间后，Fe极附近呈红色。
23．(1) CD 漏斗、烧杯、玻璃棒 NaOH+HCl=NaCl+H2O、NaCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(2) 阳 氢气和氢氧化钠 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸如果变蓝则证明是氯气 Cl2+H22HCl
【分析】电解饱和食盐水在阴极可得到H2和氢氧化钠，在阳极可得到Cl2，粗盐中存在可溶性的杂质离子Ca2+、Mg2+、SO及难溶性杂质泥沙，可采用过滤的方式除去难溶性杂质，通过化学方法可除去可溶性杂质，加入药品的顺序有如下三种：（1）加过量的NaOH溶液、加过量BaCl2溶液、加过量Na2CO3溶液、加适量盐酸；（2）加过量BaCl2溶液、加过量的NaOH溶液、加过量Na2CO3溶液、加适量盐酸；（3）加过量BaCl2溶液、加过量Na2CO3溶液、加过量的NaOH溶液、加适量盐酸，氢气和氯气可以发生反应合成X,则X为HCl气体，据此答题。
（1）
①除去粗盐中、、SO及泥沙，可将粗盐溶于水，加入氢氧化钠溶液除去溶液中的生成Mg(OH)2白色沉淀，加入BaCl2溶液除去生成BaSO4的白色沉淀，加入Na2CO3溶液除去和生成CaCO3和BaCO3，则需要保证BaCl2溶液在Na2CO3溶液的前面即可，则符合条件的选项为CD；
②操作①过滤所需要的玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
③操作③加适量的盐酸的目的为中和氢氧化钠除去多余的Na2CO3，则发生的化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O、NaCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
（2）
①电解饱和食盐水中，与电源正极相连的为电解池的阳极；
②阴极的电极反应为：，则阴极的产物为：氢气和氢氧化钠；
③电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
④阳极的电极反应式为：，检验氯气的方法为：湿润的淀粉碘化钾试纸如果变蓝则证明是氯气；
⑤电解饱和食盐水可在阴极得到H2，在阳极可得到Cl2，则在合成塔中发生反应的化学方程式为：Cl2+H22HCl。
24．(1)物理
(2)ac
(3) H2、NaOH 在阳极口处放湿润的淀粉KI试纸，试纸变蓝，说明有氯气生成
(4)溶液分层，下层显紫红色
【详解】（1）通过蒸发海水得到粗盐，则从海水中得到粗盐的过程是物理变化；
（2）加过量的溶液是为了除去，加过量溶液是为了除去，加过量溶液是为了除去和过量的，故溶液的加入一定在溶液之后，而且在过滤之后再加入适量盐酸，将过量的和过量转化为NaCl，故正确的操作顺序是②⑤④①③或⑤②④①③，故选ac；
（3）电解饱和食盐水时，阴极电极反应式为，则该反应阴极产物有H2和NaOH；阳极电极反应式为，检验氯气的操作和结论是在阳极口处放湿润的淀粉KI试纸，试纸变蓝，说明有氯气生成；
（4）I2在CCl4的溶解度大于在水中的溶解度，I2在CCl4中显紫红色且CCl4的密度大于水，则在碘水中加入CCl4的现象溶液分层，下层显紫红色。
25．(1)CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O
(2) 阳离子 铁 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(3)0.4 mol
(4)Ag
(5)5.6L
(6) CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋ 5∶2
【分析】燃料电池中通入O2的Pt作正极，通入甲烷的Pt作负极，则Fe、C、a、b分别为阴极、阳极、阴极、阳极，据此分析可解答。
（1）
乙中X离子交换膜的作用是阻止OH-与Cl2接触反应，因此X为阳离子交换膜；碱性条件下，甲烷在负极失电子被氧化的电极反应式为CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O；
（2）
乙池中Fe作阴极，C作阳极，阴极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，水的电离平衡被破坏，Fe电极附近c(OH-)>c(H+)，遇酚酞显红色；
（3）
生成标况下4.48 L氧气时转移电子物质的量为×4=0.8mol，C电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故生成氯气0.4mol；
（4）
给铜镀银，镀层金属Ag作阳极，镀件Cu作阴极，故阳极b应为Ag；
（5）
将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，相互反应后最终溶质为0.4molCu(NO3)2、0.2molHNO3、0.4molKCl，某一电极上析出了0.3molCu时电子转移的物质的量为0.6mol，另一极的电极反应式依次为2Cl-2e- = Cl2↑、4OH-- 4e-=2H2O+O2↑，根据反应式可得依次得到0.2molCl2和0.05molO2，故标况下体积为(0.2+0.05)×22.4=5.6L；
（6）
由图可知A极CH3COO－失电子被氧化的电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋；B极电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O，根据两极反应式计算，转移相同电子时两极产生的CO2和N2的物质的量比为5:2。
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