专题1 化学反应与能量变化 单元检测题（含解析）2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题
1．应对新冠肺炎疫情时所采取的措施是对环境进行彻底消毒，二氧化氯(ClO2，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ClO2的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．当0.3mol e-通过导线时，理论上二氧化氯发生器中生成0.05mol NH3
B．a与电源的正极连接，在b极区流出的Y溶液是浓盐酸
C．电解池a极上发生的电极反应为NH+3Cl--6e-=NCl3+4H+
D．二氧化氯发生器内，发生氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
2．中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行实 验，下列说法不正确的是
A．改用25mL 0.50mol/L盐酸跟25mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，求出的中和热数值和原来相同
B．实验中应记录测量出反应过程中的最高温度
C．需要的玻璃仪器有：大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、玻璃棒
D．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热减少热量损失
3．硫酸甲酯(CH3OSO3H)是制造染料的甲基化试剂。我国科学家利用计算机模拟技术，分别研究反应CH3OH+SO3=CH3OSO3H在无水和有水条件下的反应历程，如图所示。下列说法正确的是
A．CH3OH的能量高于CH3OSO3H的能量，因此该反应的
B．无水条件下逆反应的活化能为34.76eV
C．水改变了该反应的
D．反应过程中CH3OH中的C—H键均发生断裂
4．下列热化学方程式书写正确的是
A．，kJ·mol(燃烧热)
B．，kJ·mol(反应热)
C．，kJ·mol(反应热)
D．，kJ·mol(中和热)
5．镍氢电池以能量密度高、无镉污染、可以大电流快速充放电等独特优势在小型便携式电子器件中获得了广泛应用。某种金属储氢(MH)材料与镍形成的电池原理如图，电解质溶液为氢氧化钾溶液，电池总反应为，下列有关说法不正确的是
A．a为OH-，b为H2O
B．该图为电池充电原理示意图
C．电池放电时，金属储氢(MH)材料释放出氢
D．放电时，正极上的电极反应式为
6．乙醛酸（HOOC－CHO）是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示。该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法不正确的是

A．N电极上的电极反应式：HOOC－COOH+2e－+2H+=HOOC－CHO+H2O
B．若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1 mol
C．M电极上的电极反应式为：2Cl－－2e－=Cl2↑
D．乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式：Cl2+OHC－CHO+ H2O = HOOC－CHO+2HCl
7．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是
A．普通锌锰电池 B．冶炼金属钠 C．太阳能电池 D．风力发电
A．A B．B C．C D．D
8．有关如图所示原电池的叙述正确的是
A．电子沿导线由Ag片流向Cu
B．负极的电极反应式是Ag-e-=Ag+
C．Cu片上发生氧化反应，Ag 片上发生还原反应
D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
9．在25℃、下，1 g甲醇燃烧生成和液态水时放热，下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
10．如下图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是
A．Pt为阴极，Cu为阳极
B．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
C．b极的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．Cu极上有6.4gCu析出时，Pt极产生2.24L(标准状况)气体
11．已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是
A．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=＋183kJ·mol-1
B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183kJ·mol-1
C．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183kJ·mol-1
D．1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量低183kJ
12．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为产物内部的能量
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．该反应进行时，系统向环境释放了能量
13． 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。一种氢氧燃料电池的反应装置如图所示。下列说法正确的是
A．电极a是正极
B．电子经导线由电极b流入电极a
C．该电池的总反应为2H2 + O2 = 2H2O
D．该装置可将电能转化为化学能
二、填空题
14．请根据信息填空：
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应2FeCl3 +Cu ===2FeCl2 +CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用的电极材料为 ；当线路中转移0.2mol电子时，则被腐蚀的铜的质量为 。
(2)如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中，可观察到溶液变浑浊，试回答下列问题：

①产生上述现象的原因是 ；
②写出有关反应的离子方程式 。
③由实验推知，MgCl2和H2的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)Mg和HCl的总能量。
15．写出该反应的热化学方程式
（1）1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O（l），放出1366.8kJ热量。
（2）0.2molC2H2(g)在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O（l），放出259.88kJ热量。
（3）1molC(石墨)与适量H2O（g）反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量。
（4）0.3mol的气态高能原料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5KJ的热量。
16．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。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
（1）电源的N端为 极；
（2）写出电解前后各溶液的pH变化情况（增大、减小或不变）：
甲溶液 ；乙溶液 ；丙溶液 ；
（3）电极b上生成的气体在标准状态下的体积是 ；
电极c的质量变化是 g。
17．认真观察下列装置，回答下列问题：

(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为
(2)装置A中总反应的离子方程式为 。
(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为 ，极板N的材料为 。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时，装置D中产生的气体体积为 L(标准状况下)。
(5)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(电极材料为石墨)。

①图中a极连接电源的 极,
②b极电极反应式为
18．回答下列问题
(1)已知完全燃烧ag乙炔(C2H2)气体时生成1molCO2和H2O(l)，同时放出热量bkJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式： 。
(2)某课外科学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。图中是两个串联的甲烷燃料电池做电源对乙池丙池进行电解实验(各溶液溶质均足量)，当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
①A电极上发生的电极反应式为： 。
②电解过程中丙池中发生的总反应方程式为： 。
③当两个燃料电池共消耗甲烷2240mL(标况)，乙池中某极上析出Ag的质量为 g。
(3)如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。
若以此新型电池为电源，用惰性电极电解制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。
①新型电池放电时，负极电极反应式为： 。
②两池工作时，电池的电极M应与电解池的 (填a或b)极相连接；1、2、3膜为阳膜的是： 。
③产品室中发生的离子反应为： 。
19．载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应将航天员呼出的CO2转化为H2O，再通过电解H2O获得O2，实现O2的再生。
已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ/mol
请回答：
(1)反应②属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应①消耗1mol CO2(g)时，反应 (填“吸收”或“放出”)热量，其数值为 kJ。
(3)反应②热量变化为571.6kJ时，生成O2(g)的质量为 g。
(4)反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= kJ/mol。
20．二次电池：铅蓄电池
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
(1)负极是 ，正极是 ，电解质溶液是 溶液。
(2)放电反应原理
①负极反应式是Pb＋SO-2e-=PbSO4 ；
②正极反应式是PbO2＋4H＋＋SO＋2e-=PbSO4＋2H2O ；
③放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小。
(3)充电反应原理
①阴极(还原反应)反应式是： PbSO4＋2e-=Pb＋SO ；
②阳极(氧化反应)反应式是：PbSO4＋2H2O-2e-=PbO2＋4H＋＋SO ；
③充电时，铅蓄电池正极与直流电源 相连，负极与直流电源 相连。口诀：“负极接负极，正极接正极”。
21．如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加21.6 g，试回答：
(1)若电源为碱性甲醇燃料电池，则电源电极X反应式为 ；
(2)pH变化：A ，B ，C ；(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)若A中KCl足量且溶液的体积是200 mL，电解后，溶液的pH为 (假设电解前后溶液的体积无变化)
(4)通电5 min后，B中共收集2240 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为 (设电解前后溶液体积无变化)，若要使B装置溶液要恢复到电解前的状态，需要加入的物质以及相应的物质的量正确的是 。
A．0.05 mol CuO B．0.05 mol CuO和0.025 mol H2O C．0.05 mol Cu(OH)2 D．0.05 mol CuCO3和0.05 mol H2O
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．二氧化氯发生器中发生的反应为3H2O+ NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+ NH3↑+3NaCl+3NaOH，生成1molNH3电子转移6mol，当0.3mol e-转移时，生成NH3的物质的量为 0.05mol，A正确；
B．在b极区有H+得到电子生成H2，电极反应式为2H++2e-= H2↑，在b极区流出的Y溶液是稀盐酸，则b极为电解池的阴极，b极与电源的负极相连接，则a极与电源的正极相连接，B错误；
C．a为电解池的阳极，NH在阳极失去电子生成NCl3，电极反应式为NH-6e-+3Cl-=NCl3+4H+，C正确；
D．在二氧化氯发生器内，发生3H2O+ NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+ NH3↑+3NaCl+3NaOH，其中NCl3为氧化剂，NaClO2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6， D正确；
故选B；
2．C
【详解】A．中和热指的是稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水的过程中所放出的热量，在中和热的测定过程中，为了保证结果实验准确，采用的酸碱中，往往保证一方过量，让另一方充分反应，则用50mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行反应，和用25mL0.50mol/L盐酸和25mL0.55mol/L氢氧化钠进行求出的中和热数值相同，故A正确；
B．在中和热的测定过程中，应记录测量出反应过程中的最高温度减少实验误差，故B正确；
C．在中和热的测定过程中需要的玻璃仪器有500mL大烧杯、100mL小烧杯、温度计、两个50m L量筒、环形玻璃搅拌棒，故C错误；
D．在中和热的测定过程中实验成败的关键是做好保温工作，实验中，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失，故D正确；
故选C。
3．B
【详解】A．由图可知，该反应为放热反应，即CH3OH与SO3的总能量高于CH3OSO3H的总能量，但不能确定CH3OH和CH3OSO3H的能量高低，故A错误；
B．由图可知，无水条件下逆反应的活化能为19.59eV-(-15.17eV)=34.76eV，故B正确；
C．水是反应的催化剂，不能改变反应热，图中水可能是水蒸气变成了液态水，水蒸气转化为液态水放热，故C错误；
D．由图可知，反应过程中“CH3”始终不变，即反应过程中CH3OH中的C-H键均未发生断裂，故D错误；
故答案选B。
4．C
【详解】A．燃烧热方程式中水应该是液体，正确应该为，kJ·mol，故A错误；
B．热化学方程式需要标注物质的聚集状态，正确应该为kJ·mol，故B错误；
C．，kJ·mol，符合热化学方程式的书写，故C正确；
D．强酸强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热，kJ·mol，故D错误；
故答案选C。
5．D
【分析】从充电过程分析，在阴极：M+H2O+e-=OH-+MH；在阳极：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
【详解】A．对照图中转化关系，由b到a时，发生反应M+H2O+e-=OH-+MH，a到b时，发生反应Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O ，则a为OH-，b为H2O，A正确；
B．该图中转化关系，与充电反应中电极反应中的转化关系吻合，所以该图为电池充电原理示意图，B正确；
C．电池放电时，由放电时的总反应式看，金属储氢(MH)材料失去电子释放出氢离子与溶液中的OH-结合成水，C正确；
D．电解质为KOH，溶液中不存在大量的H+，电极反应式中不能出现H+，所以放电时，正极上的电极反应式应为，D不正确；
故选D。
6．B
【详解】A．由图中氢离子移动方向可知，N为阴极，M为阳极，N极上乙二酸得电子生成乙醛酸，电极反应：HOOC－COOH+2e－+2H+=HOOC－CHO+H2O，故A正确；
B．若有2 mol H+ 通过质子交换膜并完全参与反应，转移的电子数目为2mol，N电极上的电极反应式：HOOC－COOH+2e－+2H+=HOOC－CHO+H2O，生成了1mol HOOC－CHO，但由于两极都有HOOC－CHO生成，则该装置中生成的乙醛酸为2mol，故B错误；
C．M电极上氯离子得电子生成氯气，电极反应为：2Cl－－2e－=Cl2↑，故C正确；
D．乙二醛与M电极的产物氯气发生氧化还原反应生成乙醛酸和HCl，根据得失电子守恒可得反应方程式：Cl2+OHC－CHO+ H2O = HOOC－CHO+2HCl，故D正确；
故选：B。
7．A
【详解】A．普通锌锰电池是化学电源，把化学能转化为电能，故选A；
B．电解法冶炼金属钠，电能转化为化学能，故不选B ；
C．太阳能电池把太阳能转化为电能，故不选C；
D．风力发电把风能转化为电能，故不选D；
8．C
【详解】A．该装置是原电池装置，其中Cu为负极，Ag为正极，负极(Cu)失去的电子沿导线流向正极(Ag)，故A错误；
B．Cu失电子发生氧化反应：Cu -2e- =Cu2+，故B错误；
C．Cu失电子发生氧化反应，溶液中的Ag+在银片上得电子发生还原反应，故C正确；
D．原电池中，盐桥中的阳离子移向正极，即移向AgNO3溶液，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为726kJ，64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ，根据热化学方程式的书写方法写出为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H=—725.8kJ/mol或2CH3OH（l）+3O2（g）＝2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ·mol－1；
答案选B。
10．C
【分析】a、b是石墨电极，通电一段时间后，电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液，b极附近溶液显红色，生成了碱性物质，b电极为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，a为阳极，Y为电源负极，X为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极；电解硫酸铜溶液时，氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，由此分析。
【详解】A．a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液，判断b电极是阴极，Y为电源负极，X为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极，故A不符合题意；
B．电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH逐渐减小，故B不符合题意；
C．根据分析，b电极为阴极，b极是氢离子得电子发生的还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故C符合题意；
D．电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，Cu极上有6.4gCu析出时，Cu的物质的量n===0.1mol，根据转移的电子数目相等可知，Cu2+~2e-~O2，0.1mol铜产生0.05mol氧气，标准状况下0.05mol氧气的体积为V=nVm=0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体，故D不符合题意；
答案选C。
11．B
【详解】A．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，A错误；
B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，B正确；
C．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH=-91.5kJ/mol，C错误；
D．1mol氢气和1mol氯气反应生成2molHCl，放热183kJ，因此1mol氢气和1mol氯气的总能量比2molHCl的总能量高183kJ，D错误；
故答案选B。
12．B
【详解】A．醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，A错误；
B．反应为吸热反应，即吸收的热量转化为产物内部的能量，B正确；
C．因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，C错误，
D．该反应进行时，系统从环境吸收了能量，D错误；
故选B。
【点睛】根据反应中的能量变化，吸热反应为反应的总能力低于生成物的总能量。
13．C
【详解】A．氢氧燃料电池中，H2在负极a上被氧化，O2在正极b上被还原，A错误；
B．原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由a通过负载流向b，B错误；
C．该电池总反应是2H2 + O2 = 2H2O，C正确；
D．该装置为原电池，该装置可将化学能转化为电能，D错误；
故选C。
14． Cu 6.4 镁片与稀盐酸反应为放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，从而析出 Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑ 小于
【分析】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应作负极，正极是三价铁离子得电子发生还原反应生成Fe2+，结合电子守恒进行计算；
(2)①镁与盐酸反应是放热反应，氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小；
②镁与盐酸反应，生成氯化镁和氢气；
③放热反应是指反应物的能量高于生成物的能量。
【详解】(1)该电池反应中，铜失电子发生氧化反应作负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，正极是三价铁离子得电子发生还原反应，电极反应为：2Fe3++2e-=2Fe2+，当线路中转移0.2mol电子时，反应的Cu为0.1mol，其质量为0.1mol×64g/mol=6.4g；
(2)①镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状；
②镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑；
③当反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片的盐酸的总能量。
15． C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1366.8kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2598.8kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=131.3kJ·mol-1 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=-2165kJ·mol-1
【分析】书写热化学方程式的一般步骤是：(一)正确书写化学反应方程式；(二)在各反应物和生成物的化学式右边注明物质的聚集状态，在等号上注明反应所处的温度和压强（250C、101kPa可不注明）；(三)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，根据题给数据计算化学计量数与反应热的对应数量关系；(四)用ΔH表示反应热并置于热化学方程式的后边，并注明“+、-”号和单位，根据热化学方程式的书写规则作答。
【详解】（1）1molC2H5OH（l）完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g)，放出1366.8kJ热量，标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） ΔH =-1366.8 kJ/mol；
（2）0.2molC2H2(g)在氧气中完全燃烧生成CO2(g)和H2O（l），放出259.88kJ热量，则2 mol C2H2(g)燃烧放出热量为259.88kJ×=2598.8kJ，则该反应的化学方程式为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2598.8kJ·mol-1；
（3）1molC(s)完全反应吸收131.3kJ能量，其热化学方程式为：C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g)；ΔH=+131.3 kJ/mol。
（4）根据题意可知，1mol气态高能燃料乙硼烷完全燃烧放出的热量是，所以该反应的热化学方程式为B2H6（g）+3O2=B2O3（s）+3H2O（l） ΔH=－2165 kJ/mol。
16． 正 增大 减小 不变 2.8L 16
【分析】（1）乙中C电极质量增加，c处发生反应：Cu2＋+2e－=Cu，C处为阴极，可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极；
（2）甲中为NaOH，相当于电解H2O，碱浓度增大，pH增大；乙中发生2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，酸浓度增大，pH变小；丙中K2SO4溶液，相当于电解水，pH不变。
（3）根据转移电子的量，即和电极反应式进行计算即可；
Cu2＋+2e－=Cu，根据转移电子的量，计算铜的质量．
【详解】（1）乙杯中c质量增加，说明Cu沉积在c电极上，电子是从b-c移动，M是负极，N为正极；
（2）甲中为NaOH，相当于电解H2O，碱浓度增大，pH增大；乙中发生2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，酸浓度增大，pH变小；丙中K2SO4溶液，相当于电解水，pH不变。
（3）丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为x．根据电解前后溶质质量相等，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，为0.25mol．由方程式2H2+O2═2H2O可知，生成2molH2O，转移4mol电子，现转移0.5mol电子，生成O2为0.5mol×1/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L；
串联电路中，每个烧杯中的电极上转移电子数是相等，根据电极反应：Cu2＋+2e－=Cu，可知转移0.5mol电子生成的m（Cu）=0.5mol/2×64g·mol－1=16g。
17． PbO2 +2e- +4H++SO42- = PbSO4 +2H2O Cu+2H+Cu2++H2↑ AgNO3 Ag 3.92 负 SO32—-2e-+H2O= SO42-+2H+
【分析】（1）B和C装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，发生还原反应。
（2）A为电解装置，铜为阳极，阴极生成氢气。
（3）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金属相同。
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，转移0.2 mol电子，装置D产生氢气0. 1mol，n(NaCl)=0. 1mol，阳极先发生2Cl- -2e =Cl2↑,其次发生4OH --4e -=2H2O+O2↑，则得到氯气0.05 mol和氧气0. 025 mol。
（5）①Na+移向阴极区，SO32-移向阳极区，所以a极为阴极，应接电源负极。
②b为阳极，SO32-在阳极失去电子变成SO42-。
【详解】（1）B和C装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，发生还原反应，电极反应式为：PbO2 +2e- +4H++SO42- = PbSO4 +2H2O，故答案为PbO2 +2e- +4H++SO42- = PbSO4 +2H2O。
（2）A为电解装置，铜为阳极，阴极生成氢气，装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+Cu2++H2↑，故答案为Cu+2H+Cu2++H2↑。
（3）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金属相同，若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为含有镀层金属阳离子的AgNO3溶液，极板N为阳极材料为Ag，故答案为AgNO3；Ag。
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，转移0.2 mol电子，装置D产生氢气0. 1mol，n(NaCl)=0. 1mol，阳极先发生2Cl- -2e =Cl2↑,其次发生4OH --4e -=2H2O+O2↑，则得到氯气0.05 mol和氧气0. 025 mol，体积共为0.175 mol×22.4L mol-1=3.92L。故答案为3.92。
（5）①Na+移向阴极区，SO32-移向阳极区，所以a极为阴极，应接电源负极，故答案为负；
②b为阳极，SO32-在阳极失去电子变成SO42-，阳极电极反应式为：SO32—-2e-+H2O= SO42-+2H+，故答案为SO32—-2e-+H2O= SO42-+2H+。
18．(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ mol-1
(2) CH4+10OH--8e-=CO+7H2O Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ 43.2
(3) H2+2OH--2e-=2H2O b 1、3 B(OH)+H+=H3BO3+H2O
【分析】由图可知，通入甲烷的电极发生还原反应为原电池的负极，通入氧气的电极为正极，则乙池和丙池为电解池，注意其中丙池中的铁电极为活泼电极，以此解题。
【详解】（1）ag乙炔燃烧放出热量bkJ，则1mol乙炔燃烧放出热量-2bkJ，故表示乙炔燃烧热的热化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ mol-1；
（2）①通入甲烷的电极，甲烷失去电子发生氧化反应，故此电极为负极，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；
②丙池中是铁做阳极的电解氯化钠溶液的反应，铁在阳极失去电子，水电离的氢离子离子在铂电极得到电子生成氢气，同时注意阳极生成的二价铁会和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，总反应方程式为：Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑；
③体积为2240mL(标况)的甲烷其物质的量为0.1mol，每个燃料电池消耗0.05mol甲烷，共失去电子0.4mol，则乙池中某电极上析出Ag也为0.4mol，其质量为43.2g；
（3）①由图可知，氢气在N电极失去电子，发生还原反应，则N电极为负极，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O；
②通过①问分析可知，M为正极，通过图示可知，原料室中的钠离子向左移动，b极附近的氢离子向左移动，则a电极为阴极，b电极为阳极，则M应该与b电极连接；同时1、3为阳膜；
③在产品室中应该是原料室中的B(OH)向右进入产品室，和b极区进入产品室中的氢离子反应生成产品H3BO3，相应的离子反应为：B(OH)+H+=H3BO3+H2O。
19．(1)吸热
(2) 放出 252.9
(3)32
(4)-890.3
【详解】（1）反应②的ΔH>0，因此该反应为吸热反应。
（2）反应①的ΔH<0，该反应为放热反应；由热化学方程式可知，每消耗1mol CO2(g)时，反应放出252.9kJ能量。
（3）反应②热量变化为571.6kJ时，生成1molO2(g)，其质量为32g。
（4）根据盖斯定律，该反应=-①-2②，经过计算可得：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890.3kJ/mol。
20． Pb PbO2 H2SO4 正极 负极
【详解】铅蓄电池中放电时Pb失去电子发生氧化反应为负极，PbO2得到电子发生还原反应为正极，H2SO4溶液为电解质溶液；
充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，此时铅蓄电池的正极做阳极；负极与直流电源负极相连，此时铅蓄电池的负极做阴极。
21．(1)CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(2) 增大 减小 不变
(3)14
(4) 0.25 mol/L CD
【分析】电解AgNO3溶液，在阴极上Ag+得到电子被还原产生Ag单质，则Cu电极为阴极，Ag电极为阳极，则根据电解池装置，可知对于电源，X为负极，Y为正极；对于A装置，左边Pt电极为阴极，右边Pt电极为阳极；对于装置B，左边Pt电极为阴极，右边Pt电极为阳极，然后根据Cu电极产生Ag的质量计算其物质的量，进而利用同一闭合回路中电子转移数目相等进行有关计算。
【详解】（1）X为原电池的负极，Y为原电池的非正极。在负极上甲醇失去电子被氧化产生CO2，CO2与溶液中OH-结合形成CO、H2O，故负极X电极的电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
（2）对于A装置，电解反应方程式为：2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH，电解后反应产生KOH，导致溶液碱性增强，故溶液pH增大；
对于B装置，电解时发生反应方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，电解反应产生H2SO4，使溶液酸性增强，因而溶液pH减小；对于C装置，阳极上Ag失去电子变为Ag+进入溶液，在阴极Cu上Ag+得到电子变为Ag单质，溶液成分不变，浓度不变，因此电解后溶液pH不变；
（3）铜电极发生反应Ag++e- =Ag，质量增加21.6 g，其物质的量n(Ag)=，则n(e-)=n(Ag)=0.2 mol，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，结合A装置的电解反应方程式为：2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH可知：反应转移0.2 mol电子时反应产生0.2 mol KOH，由于溶液体积是200 mL，故c(KOH)=，在室温下溶液c(H+)=，故溶液pH=14；
（4）通电5 min后，B中共收集2240 mL即0.l mol气体(标准状况)，阳极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，铜电极发生反应Ag++e-=Ag，质量增加21.6 g，电路中转移0.2 mol电子，生成氧气物质的量是0.05 mol，故阴极分别发生反应Cu2++2e- =Cu，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成H2的物质的量是0.05 mol，转移电子n(e-)=0.05 mol×2=0.l mol，铜离子得电子0. l mol，故铜离子的物质的量为n(Cu2+)=0.05 mol，由于溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为c(CuSO4)=。电解过程中生成0.05 mol Cu、0.05 mol O2气和0.05 mol H2，若要使B装置溶液要恢复到电解前的状态，需要加入的物质0.05 mol Cu(OH)2或0.05 mol CuO和0.05 mol H2O或0.05 mol CuCO3和0.05mol H2O，故合理选项是CD。
答案第1页，共2页
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