第1章 化学反应与能量转化 测试题（含解析）2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 测试题
一、单选题
1．在实验室用50mL0.25mol/L稀硫酸与50mL0.55mol/L溶液进行中和热测定，实验测得中和热为，下列叙述正确的是（　　）
A．若改用60mL0.25mol/L稀硫酸进行实验，实验中放出的热量会增加，所测得的中和热数值也会变大
B．用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率，减小实验误差，也可以换成铜质环形搅拌棒
C．实验中测得的中和热数值低于理论值，可能是由于用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度
D．用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热分别为和，则
2．化学与人类生产、生活和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．煤的干馏是物理变化
B．为防止食品氧化变质，包装袋中常放入生石灰
C．淀粉遇碘变蓝，可用米汤检验加碘盐中是否加碘
D．推广使用新能源汽车能够减少不可再生资源的消耗
3．下列说法正确的是（　　）
A．凡是放热反应的发生均无需加热
B．凡是需要加热后才能发生的反应是吸热反应
C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D．物质发生化学反应都伴随着能量变化
4．下列气体的主要成分不是甲烷的是（　　）
A．沼气 B．天然气 C．煤气 D．煤层气
5．从人类生存环境和社会可持续发展的角度考虑，最理想的一种燃料是（　　）
A．甲烷 B．煤 C．汽油 D．氢气
6．化学反应中常常伴随有能量变化，某反应的能量变化图如图，下列叙述正确的是（　　）
A．该反应需要加热
B．△H =E2-E1
C．加入催化剂，E1、E2及△H 均减小
D．该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成 物化学键所释放的能量
7．某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1，反应过程中不同态物质能量变化如图2.下列说法错误的是（　　）
A．由图2可知，该总反应为放热反应
B．状态③到状态④的变化过程中有O-H键的形成
C．状态④到状态⑤中，NO发生氧化反应
D．该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2=N2+6H2O
8．反应A+B→C分两步进行：①A+B→X (ΔH＜0)，②X→C(ΔH＞0)，E1表示反应①的活化能，E2表示反应②的活化能。下列图示正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．已知：CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S，下图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．该反应的△H＜0
B．X 点CH4的转化率为30%
C．X点与Y点容器内压强比为55：51
D．维持Z点温度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol 时v(正)＜v(逆)
10．一种新型Na－CaFeO3可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-
B．充电时，M应与电源的正极相连接
C．放电时，Na+向M电极移动
D．电极材料中，单位质量放出的电能大小：Na＞Li
11．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH4COONH2(s) 2NH3(g)+CO2 (g)，该反应的平衡常数的负对数(-lgK )随温度(T)的变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．该反应的△H>0
B．A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294
C．混合气体的平均摩尔质量不变时，可以判断该反应已达到平衡状态
D．30C时，B点对应状态的v(正)＜v(逆)
12．如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（　　）
A．正极反应式为
B．微生物所在电极区放电时发生还原反应
C．放电过程中，H+从正极区移向负极区
D．若用该电池给铅蓄电池充电，MnO2电极质量减少8.7g，则铅蓄电池负极增重9.6g
13．使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以溶有M的稀盐酸为电解质溶液，制成新型燃料电池，装置如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．通入H2的一极为正极
B．放电时H+向左移动，生成的物质M是NH4Cl
C．通入N2一极的电极反成为：N2+6H+-6e-=2NH3
D．放电过程右边区域溶液pH逐渐增大
14．NOCl常用于有机合成，共合成原理为2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)其反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．1mol NOCl(g)所具有能量比1molNO(g)所具有能量低38kJ
B．其他条件不变，增大NO浓度，则氯气转化率增大，放出的热量不变
C．加入高效催化剂后，若E1减小至54kJ mol-l，则E2减小至130kJ mol-l
D．断裂NO、Cl2中化学键吸收的总能量比断裂NOCl化学键吸收的总能量小76kJ
15．锌锰干电池是生活中常见的化学电源，其电池反应为，图a为锌锰干电池构造示意图，图b为电池反应前后能量变化。
下列说法错误的是（　　）
A．锌锰干电池中，锌筒作电池的负极
B．电流从锌筒经外电路流到石墨棒上
C．该电池放电时发生反应为放热反应
D．该原电池装置将化学能转化为电能
16．如图所示为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是（　　）
A．锌电极作正极 B．铜电极的质量逐渐增加
C．电子从铜电极流向锌电极 D．铜电极表面发生还原反应
二、综合题
17．化学电池在通讯，交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可以表示为Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是（　　）
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值，在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为　 　。
18．含硫化物是自然界中最为重要的自然资源之一，在生产生活中应用非常广泛。
（1）燃煤烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术是环境科学研究的热点。以下是用硫和氮的氧化物之间的相互转化联合进行的脱硫和脱硝技术反应的热化学方程式。
NO2(g)＋SO2(g)＋H2O(l)=H2SO4(l) ＋NO(g) △H=a kJ·mol－1
2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=b kJ·mol－1
① 反应2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(l) 的△H=　 　KJ/mol－1。
② 将SO2通入硫酸铁溶液也能发生类似的反应。请写出该反应的离子方程式　 　 。
（2）MnSO4是重要的基础锰盐。工业上，生产MnSO4的方法有多种。
①一种较为环保的方法是：利用纤维素水解产物还原软锰矿的方法生产MnSO4，其反应方程式如下:(C6H10O5)n+nH2SO4→n(C6H11O5)HSO4
n(C6H11O5)HSO4 +nH2O →n C6H12O6+nH2SO4
C6H12O6 +12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O
从理论上讲，每生产1吨MnSO4需要的纤维素的质量为　 　吨。
②软锰矿中都含有一定量的砷的化合物，如果不除砷很难达到饲料级的生产标
准。工业上常用氧化剂来除去其中的砷。可以除去砷的氧化剂有:ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8、O3、H2O2等，但在实际生产中，选用的氧化剂是软锰矿，可能的原因是　 　。
③在生产MnSO4的浸出渣中常会产生一些硫磺，可以利用四氯乙烯来回收硫磺，
回收硫磺过程中受外界影响较大的因素主要有:萃取温度、液固比等。下图1是上述3种因素对萃取硫磺质量影响的关系图。
请根据以上图表信息，选择最佳的萃取温度和液固比　 　。
（3）有人设想用电化学法将SO2转化为H2SO4的原理如图2所示。
① 该电解质溶液中质子的流向是　 　;(填“从正极流向负极”或“从负极流向正极”)
② 写出该电池负极反应的电极反应方程式:　 　
19．电化学在生产生活中都具有重要的作用和意义。
（1）图1为绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图，该电池的负极反应式为　 　。
图1 图2
（2）制备焦亚硫酸钠（Na2S2O5）可采用三室膜电解技术，装置如图2所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为　 　。电解后，　 　室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（3）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问题：
实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2，电解时发生反应的化学方程式为　 　。溶液X中大量存在的阴离子有　 　。
（4）测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸。将一定量的混合气体通入混合溶液中充分吸收。
Ⅱ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，以淀粉
溶液为指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为　 　。
②测得混合气中ClO2的质量为　 　。
③测定混合气中ClO2的含量的操作中可能使测定结果偏低的是　 　(填字母)。
a.滴定管未润洗就直接注入硫代硫酸钠标准液
b.滴定管读取标准液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
c.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
20．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：
（1）负极反应为　 　。
（2）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li+H2 2LiH，Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑，反应Ⅰ中的还原剂是　 　，反应Ⅱ中的氧化剂是　 　。
21．25 ℃和101 kPa下，H2(g)＋Cl2(g) =2HCl(g) 能量变化如图，根据图示回答下列问题：
（1）结合图示，说明431kJ·mol-1表示的含义是　 　。
（2）H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g) 的焓变ΔH =　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；与反应的物质的量无关，A不符合题意；
B．铜质环形搅拌棒导热性强，热量散失，导致误差，B不符合题意；
C．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度，导致部分溶质反应，使得测得反应放出热量减小，低于理论值，C符合题意；
D．中和热放热为负值；用同浓度、同体积的氨水和溶液代替NaOH溶液进行上述实验，氨水为弱碱，电离会吸收部分热量，使得焓变增加，氢氧化钡和硫酸生成硫酸钡沉淀，放出部分热量，焓变减小，故测得的中和热分别为和，则，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】中和热无论怎么改变反应物的量，其中和热焓变值不变，但是放出的热量不同。
要注意，强酸强碱中和放出的热量为57.3kJ，弱酸弱碱放出的热量小于57.3kJ，硫酸和氢氧化钡中和放出的热量大于57.3kJ，强酸强碱的浓溶液中和放出的热量大于57.3kJ，而如果用中和热表示，由于中和热是负值，因此强酸强碱中和热小于弱酸弱碱中和热，硫酸和氢氧化钡中和热、强酸强碱的浓溶液中和热均小于其余强酸强碱的中和热。
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其分解，为化学变化，A不符合题意；
B. 为防止食品氧化变质，应加入抗氧化剂（还原剂），如还原铁粉等，生石灰是干燥剂，B不符合题意；
C. 加碘食盐中的碘为碘酸钾，而不是碘单质，淀粉遇碘变蓝指的是其遇到碘单质会变蓝，C不符合题意；
D. 推广使用新能源汽车能够减少不可再生资源的消耗，D符合题意。
故答案为：D
【分析】 煤的干馏是化学变化；食品袋加入生石灰，是干燥剂；加碘食盐中的碘为碘酸钾，而不是碘单质；新能源汽车能够减少不可再生资源的消耗。
3．【答案】D
【解析】【解答】解：A、燃烧都是放热的但需加热到着火点，故A错误；
B、燃烧都是放热的但需加热到着火点，故B错误；
C、物质的三态变化有能量变化，是物理变化，故C错误；
D、化学变化是旧键断裂新键形成的过程，断键成键都有能量变化，故D正确．
故选：D．
【分析】A、反应放热还是吸热与反应条件无关，决定于反应物与生成物的能量差；
B、反应放热还是吸热与反应条件无关，决定于反应物与生成物的能量差；
C、物质的三态变化有能量变化，是物理变化；
D、化学变化是旧键断裂新键形成的过程，断键成键都有能量变化．
4．【答案】C
【解析】【解答】A．沼气的主要成分为甲烷，故A不选；
B．天然气的主要成分为甲烷，故B不选；
C．煤气的主要成分为一氧化碳和氢气，故C选；
D．煤层气别名瓦斯，其主要成分为甲烷，故D不选；
故答案为：C。
【分析】沼气、天然气、可燃冰、煤层气的主要成分都是甲烷。
5．【答案】D
【解析】【解答】甲烷、煤和汽油燃烧均会产生CO2、硫氧化物或氮氧化合物，这些物质都会引起环境问题；而氢气的燃烧产物是水，水对环境友好；所以氢气是最理想的燃料，
故答案为：D。
【分析】理想燃料不会产生污染且不会对环境产生影响，甲烷和汽油燃烧会产生二氧化碳以产生温室效应，煤燃烧产生烟尘和污染性气体，而氢气燃烧产物是水，无污染
6．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图中的数据，可以看出是反应物的能量小于生成物的能量，则反应是吸热反应，但是不一定需要加热才能发生，A不符合题意；
B．根据能量计算反应热时候△H =E1-E2，B不符合题意；
C．催化剂只能改变反应的活化能，不会改变化学反应的反应热，E1、E2减小，但是△H不变，C不符合题意；
D．根据图中的数据，E1>E2，断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.反应物总能量小于生成物总能量；
B.焓变等于正逆反应的活化能之差；
C.催化剂可降低反应的活化能，不会改变化学反应的反应热；
D. 反应物断开化学键需要吸收能量，生成物形成化学键需要释放能量。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．由图2知，起始态的能量高于终态的能量，故该反应为放热反应，A不符合题意；
B．由图1知，状态③到状态④，[CuⅠ(H2NNO)(NH3)2]+转化为[CuⅠ(NH3)2]+、N2、H2O，生成H2O时涉及O—H形成，B不符合题意；
C．由图1知，状态④到状态⑤，[CuⅠ(NH3)2]+与NO、O2反应生成[CuⅡ(NO2)(NH3)2]+，由化合价推知配体 中N元素为+3价，而反应物NO中N元素为+2价，故NO被氧化，C不符合题意；
D．由图1知，该脱销过程反应物有：NH3、NO、O2，生成物有H2O、N2，由图1所给数据知，反应物NH3为2 mol，NO为2 mol，O2为0.5 mol，生成物N2为2 mol，H2O为3 mol，故该脱销过程总方程式为：2NH3+2NO+ O2 3H2O+2N2，化整得：4NH3+4NO+O2 6H2O+4N2，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．由始态和终态的能量计算；
B．由图可知，状态③到状态④生成H2O时涉及O-H形成；
C．根据NO中N的化合价分析；
D．根据图像，总反应为4NH3+4NO+O2 6H2O+4N2。
8．【答案】B
【解析】【解答】由①A+B→X (ΔH＜0)可知这步反应是放热反应，②X→C(ΔH＞0)是吸热反应，故X的能量小于A+B，X 的能量小于C，符合条件的只剩下选项BD；再根据E1表示反应①的活化能，E2表示反应②的活化能可知，符合条件的只有选项B。
故答案为：B。
【分析】吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量，放热反应反应物的总能量高于生成物的总能量。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．随温度的升高，反应物在减小，生成物在增大，反应为吸热反应，△H>O，，A不符合题意；
B．设X点时CS2为xmol，CH4为(0.1-x)mol，H2S为(0.2-2x)mol，H2为4xmol，得(0.1-x)= 4x，x=0.02 mol，CH4的转化率为20%，B不符合题意；
C．在同温同容时，压强之比等于物质的量之比，X点容器内的总物质的量为n(X)=(0.1-x)mol+(0.2-2x)mol+ xmol+4xmol=0.34 mol，得Y点CS2为1/30mol，n(Y)=(0.1-1/30)mol+(0.2-2×1/30)mol+1/30mol+4×1/30mol=11/30 mol，X点与Y点容器内压强比为 51：55，C不符合题意；
D．Z点CS2为0.05mol，CH4为0.05mol，H2S为0.1mol，H2为0.2mol，设容器的体积为1L，浓度商Q1=0.16，当向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1mol 时，CH4为0.15mol，H2S 为0.2mol，CS2 为0.15mol，H2 为0.3mol，此时Q> Q1，反应向左进行，V(正)故答案为：D
【分析】A．随温度的升高，反应物在减小，生成物在增大，反应为吸热反应，△H>O；
B．转化率的计算；
C．在同温同容时，压强之比等于物质的量之比，压强比的计算；
D．反应方向的判断。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．据分析可知，放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-，A符合题意；
B．由分析可知，M极为原电池的负极，故充电时，M应与电源的负极相连接，B不符合题意；
C．放电时，M电极为负极带正电，Na+向N极移动，C不符合题意；
D．电极材料中，Na 的单位质量放出的电能为 ，Li的单位质量放出的电能为 ，故Na故答案为：A。
【分析】A．依据放电时，阳离子向正极移动可知，N为正极，发生还原反应；
B．由A分析可知，N为正极，则M为负极，依据正接正、负接负分析；
D．依据电极材料单位质量转移的电子数分析；
11．【答案】C
【解析】【解答】A． 越大，化学平衡常数 越小，由题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数 的值增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应， ，选项A不符合题意；
B． 点对应的 ，则平衡常数 的值为 ，选项B不符合题意；
C．因反应物氨基甲酸铵为固体，则反应体系中气体只有 和 ，反应得到 和 的物质的量之比为 ，所以混合气体的平均摩尔质量始终不变，混合气体的平均摩尔质量始终不变不能为判断平衡状态的标志，选项C符合题意；
D.30℃时， 点的浓度商 大于化学平衡常数 ，反应向逆反应方向进行，则 点对应状态的 ，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.由题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数 的值增大，以此分析解答；
B. 点对应的 ；
C.因反应物氨基甲酸铵为固体，反应得到气体只有 和 且的物质的量之比为 ，所以混合气体的平均摩尔质量始终不变；
D.30℃时， 点不是平衡状态，反应逆方向进行，以此解答该题。
12．【答案】A
【解析】【解答】解：A.MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为 ，A符合题意的；
B.微生物所在电极区发生氧化反应，Cm(H2O)n被氧化生成水和二氧化碳，B不符合题意；
C.原电池工作时，阳离子向正极移动，C不符合题意；
D.给铅蓄电池充电，阴极发生PbSO4+2e-=Pb+SO42-，电极质量减小，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据装置内MnO2转化为Mn2+，确定正极的电极反应式；
B.微生物所在电极区为正极，正极发生还原反应；
C.在原电池中，阳离子移向正极；
D.根据电极反应式进行计算；
13．【答案】B
【解析】【解答】A.负极是氢气失电子生成氢离子，则通入H2的一极为负极，A不符合题意；
B.根据负极电极反应为： ，正极电极反应 ，总反应式为 ，则左边 为正极， 向正极即左移动，M为 ，B符合题意；
C.氮气被还原生成 ，电极反应式为 ，C不符合题意；
D.反应过程中右边区域溶液氢气失电子生成氢离子，电极反应式为 ，pH逐渐减小，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.反应中氢元素的化合价升高被氧化，在原电池的负极发生反应；
B.原电池中阳离子向正极方向移动，氮气与氢气反应生成氨气，氨气与盐酸反应生成氯化铵；
C.通入氮气的电极发生还原反应；
D.负极区氢气失电子生成氢离子。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．根据图示，2molNOCl(g)所具有能量比2molNO(g)和1molCl2(g)所具有的总能量低(180-104)=76kJ，则1molNOCl(g)所具有能量比1molNO(g)和1molCl2(g)所具有的总能量低38kJ，A不符合题意；
B．其他条件不变，增大NO浓度，则氯气转化率增大，放出的热量增大，B不符合题意；
C．由图可知，反应热ΔH=104-180=-76kJ/mol，加入高效催化剂后，由于催化剂不影响反应的反应热，所以若E1减小至54kJ mol-1，则E2减小至130kJ mol-1，C符合题意；
D．断裂NO、Cl2中化学键吸收的总能量比断裂NOCl化学键吸收的总能量大76kJ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据能量变化图，反应物能量高于生成物能量，则该反应为放热反应，其热化学方程式为：2NO（g）+Cl2（g）═2NOCl（g）△H=E1+E2=-76kJ/mol，
A.1molNOCl（g）能量比1molNO（g）和0.5molCl2（g）能量低38kJ；
B．增大NO浓度，平衡右移；
C．催化剂只改变化学反应速率，不改变化学反应的焓变；
D．反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．失去电子，作电池负极，故A不符合题意；
B．电池中电子流向从负极沿外电路流向正极，电流从正极流向负极，电流从石墨棒经外电路流到上锌筒，故B 符合题意；
C．由图可知，反应物总能量大于生成物，该原电池放电过程为放热反应，故C不符合题意；
D．该原电池装置将化学能转化为电能，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】依据原电池的相关知识和化学反应中能量的变化分析解答。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．锌的活泼性大于铜，锌电极作负极，故A不符合题意；
B．铜是正极，铜电极发生的反应是，铜电极有气泡产生，故B不符合题意；
C．锌作负极、铜作正极，电子从锌电极流向铜电极，故C不符合题意；
D．铜电极表面发生反应，发生还原反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该原电池中，锌比铜活泼，锌作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，铜作正极，发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，原电池中电子由负极经导线流向正极，据此解答。
17．【答案】（1）B
（2）Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液
【解析】【解答】(1)Ni Cd电池的充、放电条件不相同，因此电池的充、放电反应不属于可逆反应。
(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2在酸性土壤中溶解，生成重金属离子Ni2＋和Cd2＋，污染土壤。
【分析】（1）二次电池的反应不属于可逆反应；根据原电池和电解池的工作原理，确定其工作过程中的能量转化；
（2）废弃镍镉电池中含有的Ni(OH)2和Cd(OH)2都能与酸性溶液发生反应，形成Ni2+和Cd2+；
18．【答案】（1）2a+b；SO2+2Fe3++2H2O=SO42－+2Fe2++4H+
（2）0.09；降低成本，不增加新的杂质80℃；4:1
（3）从负极流向正极；SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
【解析】【解答】(1)①已知：①NO2(g)+SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l)+NO(g)△H=a kJ mol-1，②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=b kJ mol-1，由盖斯定律可知，方程式①×2+②可得2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)=2H2SO4(l)，△H=2a+b kJ mol-1；②铁离子具有氧化性能把二氧化硫氧化为硫酸根离子，则SO2通入硫酸铁溶液反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+；
(2)①已知：(C6H10O5)n+n H2SO4→n(C6H11O5)HSO4 n(C6H11O5)HSO4+n H2O→n C6H12O6+n H2SO4 C6H12O6+12H2SO4+12MnO2→12MnSO4+6CO2↑+18H2O 则
(C6H10O5)n～～n(C6H11O5)HSO4～～n C6H12O6～～ 12n MnSO4
162n 1812n
x 1t
解得x=0.09t；②除杂质不能引入新的杂质，所以不能选用ClO-、KMnO4、(NH4)2S2O8，工业生产还有考虑成本，选择软锰矿作氧化剂可以降低生成成本；③由题中所给的图象可知，在80℃和液固比为4：1时，硫磺的萃取质量较大；
(3)①二氧化硫和氧气形成原电池，二氧化硫失电子为负极，氧气得电子为正极，溶液中阳离子向正极移动，所以电解质溶液中质子的流向是从负极流向正极；②负极上二氧化硫失电子生成硫酸根离子，则负极电极方程式为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。
【分析】（1）根据盖斯定律计算反应热；根据氧化还原反应规律书写离子方程式；
（2）根据化学方程式进行计算即可；
（3）根据新型燃料电池的反应原理进行分析然后书写电极方程式。
19．【答案】（1）CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+
（2）2H2O－4e－=4H++O2↑或4OH-－4e- =O2↑+2H2O；a
（3）NH4Cl＋2HCl 3H2↑＋NCl3；Cl-、OH-
（4）2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O；0.02700g；b
【解析】【解答】（1）二甲醚在负极发生失电子的氧化反应，生成CO2，反应过程中，碳元素由-2价变为+4价，失去12个电子；由电荷守恒可得，反应生成H+，且其系数为12；由氢元素守恒可得，生成物中含有H2O，且其系数为3，因此可得该电极反应式为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
（2）阳极室内电解质溶液为稀硫酸，OH-失电子能力比SO42-强，因此阳极的电极反应式为：2H2O－4e－=4H++O2↑；由于三室膜电解技术中，所用都为阳离子交换膜，因此阳极室中的H+向a室移动，阴极室（即b室）中的Na+也向a室移动，故a室的NaHSO3浓度增加；
（3）电解过程中，反应物为NH4Cl和HCl，生成物为H2和NCl3，因此该反应的化学方程式为：NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3；
NaClO2和NCl3溶液反应的化学方程式为：6NaClO2＋NCl3＋3H2O=6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，因此反应后所得溶液X中含有的大量阴离子为Cl－、OH－；
（4）①ClO2具有氧化性，能将I－氧化成I2，自身还原为Cl－；反应过程中，ClO2中氯元素由＋4价变为－1价，得到5个电子，I－由－1价变为0价的I2，失去2个电子，根据得失电子守恒可得，ClO2和Cl－的系数为2，I－的系数为10，I2的系数为5；根据电荷守恒可得，反应物中含有H＋，且其系数为8；根据氢元素守恒可得，生成物中含有H2O，且其系数为4；因此可得该反应的离子方程式为：2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O；
②由反应的离子方程式可得关系式“2ClO2～5I2～10S2O32－”，则混合气体中ClO2的物质的量，因此其质量为4×10-4mol×67.5g/mol=0.02700g；
③a、滴定管未润洗，则滴定管内含有水，Na2S2O3溶液被稀释，导致消耗Na2S2O3溶液的量增大，最终测定结果偏大，a不符合题意；
b、开始时仰视读数，结束时俯视读数，则所得Na2S2O3溶液的体积偏小，最终测定结果偏低，b符合题意；
c、锥形瓶内有水，不影响消耗Na2S2O3的量，故最终实验结果无影响，c不符合题意；
故答案为：b
【分析】（1）二甲醚在负极发生失电子的氧化反应，生成CO2，据此写出电极反应式；
（2）阳极室内为稀硫酸，其电极反应式为H2O电离产生的OH-发生失电子的氧化反应，据此写出电极反应式；结合离子移动进行分析；
（3）根据流程信息确定反应物和生成物，从而得出反应的化学方程式；
（4）①ClO2具有氧化性，能将I－氧化成I2，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应对离子方程式；
②根据反应得出关系式，结合消耗n(Na2S2O3)进行计算；
③分析错误操作对消耗n(Na2S2O3)的影响分析实验误差；
20．【答案】（1）2H2＋4OH－－4e－=4H2O或H2＋2OH－－2e－=2H2O
（2）Li；H2O
【解析】【解答】（1）氢气在反应中失去电子，氢气在负极通入，由于电解质溶液显碱性，则负极反应为H2＋2OH－－2e－=2H2O。（2）反应Ⅰ中Li元素化合价从0价升高到+1价，失去电子，Li是还原剂；反应Ⅱ的水中氢元素化合价从+1价降低到0价得到电子，LiH中氢元素化合价从-1价升高到0价，失去电子，所以氧化剂是H2O。
【分析】（1）该原电池的负极是氢气失去电子，结合氢氧根生成水；
（2）在氧化还原反应中，化合价降低是氧化剂，化合价升高的是还原剂。
21．【答案】（1）形成1molH-Cl键需要放出热量为431KJ
（2）-183 KJ·mol-1
【解析】【解答】(1)由图示可知，形成1molH-Cl键需要放出热量为431kJ；(2) 断裂1molH2和1molCl2的化学键所吸收的能量是436 kJ·mol-1+243kJ·mol-1=679kJ·mol-1，形成2molHCl所放出的能量是431kJ·mol-1×2=862kJ·mol-1，所以该反应的焓变△H=679 KJ·mol-1 -862 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1。
【分析】（1）从图中知道，断键需要吸收能量，断键放出能量
（2）根据H=反应物的键能-生成物的键能