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
文档属性
| 名称 | 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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-29 20:28:19 | ||
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文档简介
专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共15题）
1．在如图所示的水果(柠檬，其中有：电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铜，则下列说法正确的是
A．Y电极可以是铁
B．X极为电池的正极，发生氧化反应
C．电子从Y电极经导线流向X电极，再进入柠檬内
D．柠檬中向Y电极移动
2．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表，下列说法不正确的是（ ）
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO
A．当溶液pH<4，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．当溶液pH>13.5，碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
C．当溶液pH>6，碳钢主要发生吸氧腐蚀
D．煮沸除去氧气的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
3．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液作模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜
C．b极每生成，模拟海水理论上除盐
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
4．用惰性电极电解硫酸铜溶液的原理为，NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．反应生成33.6L时，参加反应的数目为3NA
B．当电解消耗1mol水时，可生成硫酸分子数为NA
C．的溶液中，
D．电解后加入8gCuO可使溶液复原，则电解时转移电子数为0.2NA
5．下列说法正确的是
A．硫酸工业中，接触室发生的反应为：2SO2+O2 2SO3，为提高二氧化硫的转化率，采用高压和稍过量的氧气
B．对于2NO2 N2O4的平衡体系，压缩体积，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅
C．防止金属被腐蚀时，有一种方法把被保护的金属与比其更活泼金属连接在一起，该方法叫牺牲阳极的阴极保护法
D．将氯化钾与硝酸钠固体以物质的量之比1：1混合，加适量水溶解，加热蒸发至大量晶体析出，趁热过滤，并将所得滤液冷却结晶、过滤、洗涤并晾干，得到硝酸钾晶体
6．K-O2，电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法正确的是
A．有机电解质1可用KOH溶液替换
B．放电时，电子由a电极沿导线流向b电极；充电时，b电极发生还原反应
C．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗1.6gO2时，生成0.1molPb
7．化学与生产、生活及环境密切相关，下列说法不正确的是
A．针对新冠肺炎疫情，可用高锰酸钾溶液、无水酒精、双氧水对场所进行杀菌消毒
B．氢氧化铝、小苏打均可用作胃酸中和剂
C．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
D．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
8．下列实验装置或操作正确的是
A B C D
制备氢氧化亚铁 从食盐水中提取NaCl 测量氯水的pH 探究铁的析氢腐蚀
A．A B．B C．C D．D
9．科学家研发一种“全氢电池”，其工作时原理如图所示：
下列说法错误的是
A．电子移动方向
B．M极电极反应：
C．保证稳定通入一段时间后，电流表示数可能归零
D．标准状况下，右侧电池产生22.4L时，两侧电解质溶液质量差46g
10．下列关于燃烧热和中和热的描述中正确的是
A．1 mol碳燃烧生成一氧化碳所放出的热量是碳的燃烧热
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ/mol
C．反应热有正负之分，燃烧热ΔH全部是正值
D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
11．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：
B．氢氧化钡与硫酸溶液：
C．一水合氨与醋酸反应：
D．电解饱和食盐水制备氯气：
12．某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．断开化学键需要吸收能量
B．该化学反应放出的热量为
C．锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与图示一致
D．该反应过程中反应物的总能量大于生成物的总能量
13．HCOOH燃料电池的装置如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的离子交换膜隔开。则下列说法错误的是
A．放电过程中需补充的物质X应为H2SO4
B．通入O2时发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
C．放电时K+由右向左通过离子交换膜
D．放电时负极的电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O
14．液氨中存在平衡：，用情性电极电解的液氨溶液的装置如图所示。下列说法正确的是
A．的键角小于键角 B．电极b连接电源正极
C．电解液中不定向移动 D．a极发生的反应为
15．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。下列说法正确的( )
A．a与电源的负极连接，在b极区流出的Y溶液是浓盐酸
B．当有0.3mol阴离子通过离子交换膜时，二氧化氯发生器中产生1.12LNH3
C．电解池a极上发生的电极反应为NH-6e-+3Cl-=NCl3+4H+
D．二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为6：1
二、填空题（共10题）
16．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：
(1)丙池中E电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)
(2)当乙池中C极质量减轻5.4g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标况)。
(3)一段时间后，断开电键K，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是_______ 。
A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(4)爱迪生蓄电池的反应式为：Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2；高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。
①此装置中爱迪生蓄电池的正极是 (填“a”或“b”)
②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式为 。
17．如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞液，在F极附近显红色。试回答以下问题：
(1)电源的A极是 ；
(2)写出甲装置中电解反应的总方程式： ；
(3)如果收集乙装置中产生的气体，EF两电极产生的气体的体积比是 ；
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是 ，电镀液的主要成分是 (填化学式)。
18．工作原理： (以Zn-H2SO4-Cu原电池为例)
电极材料 锌 铜
电极名称
电极反应 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
反应类型 反应 反应
外电路电子流向 由 片 ( 极)沿导线流向 片 ( 极)
内电路离子移向 溶液中 向正极移动，在 片上被还原为 ；溶液中 向负极移动。
原电池总反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑
19．Ⅰ.能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＜0
C．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0
D．C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＜0
若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的负极反应式为
Ⅱ.如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题：
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，则a处通入的是 (填“CH4”或“O2”)，电极上发生的电极反应是
(3)在乙装置中，总反应的离子方程式是
(4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4 g，则甲装置中消耗的CH4的质量为
(5)丁装置中在通电一段时间后，Y电极上发生的电极反应是
20．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18液体计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热 569.1kJ。则该反应的热化学方程式为 。
(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图1，其总反应式为H2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为 。
(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图2所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是 。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有2 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为 mol。
21．如图，甲是氢氧燃料电池示意图，a为正极；乙是惰性电极电解足量CuSO4溶液的示意图，电解时c电极上有红色固体物质析出。
回答下列问题：
(1)图甲中，从A口通入的气体是 ，b电极的电极反应式为 。
(2)图乙中，c电极通过导线与电源的 极相连；理论上当c电极析出3.20g红色固体时，则d电极表面产生的气体在标准状况下的体积为 mL。
22．(1)已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为
C(金刚石·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1=-395.41kJ/mol-1，
C(石墨·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.51kJ/mol-1，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式： ，由此看来更稳定的碳的同素异形体为 。
(2)某次发射火箭，用N2H4(肼)在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。
已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式：
23．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
①制H2时，连接 。产生H2的电极反应式是 。
②改变开关连接方式，可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用： 。
24．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和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲是燃料电池，通入甲烷的电极作 极填“正”或“负”，电极反应式为 。
(2)乙是 池，石墨极的电极反应式为
(3)丙中粗铜作 极填“阴”或“阳”，若在标准状况下，有氧气参加反应，丙装置中析出精铜的质量为 g。
25．已知废旧酸性干电池可通过酸浸、过滤等操作形成、的混合溶液，为了实现废旧普通氯化铵干电池中锌与的同时回收，某研究小组设计了如图实验探究装置：
回答下列问题：
(1)甲池是将 能转化 能的装置。
(2)乙池中石墨电极 电子(填“得”或“失”)，发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)写出电池负极的电极反应式 。
(4)写出乙池回收锌与的总反应的离子方程式为 。
(5)若消耗2.24L(标准状况)，且无能量损失，电解池中回收制得19.5g单质Zn，计算乙池中电流效率 。(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100％)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极，则X为正极、Y为负极，若X为铜，则Y为活泼金属，Y失去电子发生氧化反应做负极；
【详解】A．由分析可知，Y电极可以是铁，铁能失去电子发生氧化反应做负极，A正确；
B．X极为电池的正极，发生还原反应，B错误；
C．电子只能在外电路流动，不能进入内电路，C错误；
D．原电池中阳离子向正极迁移，故柠檬中向X电极移动，D错误；
故选A。
2．B
【详解】A．由表可知，当溶液pH＜4时，碳钢腐蚀的主要产物是亚铁离子，说明碳钢腐蚀主要发生析氢腐蚀，故A正确；
B．由表可知，当溶液pH＞13.5时，碳钢腐蚀的主要产物是FeO离子，说明碳钢腐蚀为吸氧腐蚀，正极反应为O2+2H2O+4e—＝4OH—，故B错误；
C．由表可知，当溶液pH>6，碳钢腐蚀的主要产物是铁的氧化物和FeO离子，说明碳钢腐蚀为吸氧腐蚀，故C正确；
D．将碱性溶液煮沸除去氧气后，溶液中氧气浓度减小可以使碳钢腐蚀的速率会减缓，故D正确；
故选B。
3．C
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极，据此分析作答。
【详解】A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为，A项正确；
B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，B项正确；
C．b极电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，每生成，电路中转移2mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有2molClˉ移向负极，同时有2molNa+移向正极，即除去2molNaCl，质量为117g，C项错误；
D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4：2=2：1，D项正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．没有明确是否为标准状况下，无法计算33.6L氧气的物质的量和参加反应的铜离子数目，故A错误；
B．硫酸是强酸，在溶液中完全电离，溶液中不存在硫酸分子，故B错误；
C．缺溶液的体积，无法计算pH为1的稀硫酸溶液中氢离子的物质的量，故C错误；
D．由反应方程式可知，当反应转移4mol电子时，反应生成2mol硫酸，加入2mol×80g/mol=160g氧化铜可使溶液复原，则当加入8g氧化铜可使溶液复原时，反应转移电子数为0.2NA，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，为提高二氧化硫的转化率，采用高压和稍过量的空气，故A错误；
B．压缩体积，增大压强，平衡正向移动，但NO2的浓度比原来大，则混合气体的颜色变深，故B错误；
C．被保护金属与比其更活泼金属连接在一起，被保护的金属作正极，更活泼的金属作负极，该方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．氯化钾与硝酸钠固体以物质的量之比1：1混合，溶解后，溶液中氯化钠和硝酸钾都较多，故加热蒸发至大量晶体析出，析出氯化钠和硝酸钾，滤液也为饱和的氯化钠，再冷却结晶得到硝酸钾和氯化钠的混合物，故D错误。
答案选C。
6．C
【分析】由图可以看出，a为K片，在b电极，氧气发生还原反应，得到电子，可判断则b作正极，a为负极，电解质为有机电解质，分别用隔膜隔开。
【详解】A．K会与KOH溶液中的水发生反应，故不能用KOH溶液代替有机电解质1，A错误；
B．充电时，b电极为阳极，失去电子，发生氧化反应，B错误；
C．放电时，K+向正极移动，故K+能通过隔膜，但是一旦氧气通过隔膜，会与K发生反应，故隔膜不允许氧气通过，C正确；
D．1.6g氧气为0.05mol，反应生生成KO2，其转移电子数为0.05mol，铅蓄电池中则生成PbSO4得到电子变成单质Pb，则Pb的物质的量为0.025mol，D错误；
故选C。
7．A
【详解】A．酸性高锰酸钾溶液、双氧水具有强氧化性，能杀菌消毒，75%的酒精杀菌效果好，无水酒精能使病毒表面迅速产生一层保护膜，不能彻底杀菌，故A说法错误；
B．胃酸主要成分是盐酸，氢氧化铝和小苏打溶于水，溶液显弱碱性，能与盐酸发生反应，即氢氧化铝和小苏打能治疗胃酸过多，故B说法正确；
C．过氧化钠能与CO2、H2O反应生成O2，因此可用过氧化钠作潜水艇和防毒面具中的供氧剂，故C说法正确；
D．锌比铁活泼，构成原电池时，锌作负极，保护铁不被腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故D说法正确；
答案为A。
8．A
【详解】A．亚铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，苯密度小于水溶液，能够隔绝空气，可避免氢氧化亚铁被氧化，A项正确；
B．蒸发溶液，应选用蒸发皿，B项错误；
C．氯水中含有，其具有强氧化性，会将试纸氧化漂白，因此不能用试纸测定氯水的，C项错误；
D．食盐水为中性，发生的是吸氧腐蚀不是析氢腐蚀，红墨水沿导管上升可证明，D项错误。
故选A。
9．D
【分析】吸附层a吸收H2，作负极，发生的电极反应：，吸附层b释放H2，作正极，发生的电极反应：，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离子从左边移动到右边，电池的总反应为，据此分析解答。
【详解】A．电子移动方向，从负极出发通过导线到达正极，A正确；
B．由分析M极电极反应：，B正确；
C．电池的总反应为，所以通入一段时间后，电流表示数可能归零，C正确；
D．由电极反应，标准状况下右侧电池产生22.4L时转移电子2摩尔，所以有2摩尔钠离子通过离子交换膜移动到右侧，右侧质量增加，左侧质量减少为，两侧电解质溶液质量差88g，D错误；
故选D。
10．B
【详解】A．燃烧热是1mol物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，即molC燃烧变成CO2时所放出的热量即为C的燃烧热，A项错误；
B．该反应为CO燃烧的逆反应，且量为CO燃烧的2倍，所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH为燃烧热的两倍且符号相反，则ΔH=+(2×283.0) kJ/mol，B项正确；
C．燃烧热是1mol物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，无正负之分。而ΔH是有正负的，燃烧热的ΔH为负，C项错误；
D．H2SO4和Ba(OH)2反应除了中和放热之外BaSO4析出放出热量，所以ΔH<2×(-57.3)kJ/mol，D项错误；
故选B。
11．B
【详解】A．过氧化钠与水反应的离子方程式为2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，A错误；
B．氢氧化钡与硫酸溶液反应的离子方程式为，B正确；
C．一水合氨和醋酸在离子方程式中不能拆开，应保留化学式，C错误；
D．NaOH属于可溶性强碱，在离子方程式中应该拆开，正确离子方程式为，D错误；
故答案为：B。
12．B
【详解】A．断开化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量，A正确；
B．根据图象可知该化学反应放出的热量为，B错误；
C．根据图象可知反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应，因此锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与图示一致，C正确；
D．根据图象可知该反应过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，D正确；
答案选B。
13．C
【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子的反应生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO- -2e-+2OH-=+H2O，正极Fe3+得电子生成Fe2+，电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+循环使用，即HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极，据此分析。
【详解】A．在正极一端发生的反应为：O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，需要消耗H+，且排出K2SO4，可推出需要补充的物质A为H2SO4，A正确；
B．通入O2的电极为正极，正极的电极反应式为：O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，B正确；
C．根据图示，该燃料电池加入HCOOH的一端为负极，通入O2的一端为正极，因此放电时K+向正极移动，即向右移动，C错误；
D．根据图示可知负极的电极反应式为：HCOO- -2e-+2OH-=+H2O，D正确；
故合理选项是C。
14．D
【分析】由图可知，a极生成氮气，氮元素由-3价升高为0价，价态升高失电子，故a极为阳极，b极为阴极，电极反应式为2NH3+2e-＝H2↑+2NH，据此作答。
【详解】A．是正四面体形结构，是V形，因此的键角大于键角，A错误；
B．b极为阴极，连接电源的负极，故B错误；
C．电解过程中，阳离子向阴极移动，电解液中定向移动到阴极，故C错误；
D．a极为阳极，发生失去电子的氧化反应，即a极发生的反应为，故D正确；
故选D。
15．C
【详解】A．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，故A错误；
B．没有指明条件为标准状况，不能准确计算产生NH3体积，故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+，故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，故D错误；
故选C；
16．(1)阳极
(2)280
(3)B
(4) NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH- Fe-6e-+8OH=FeO+4H2O
【分析】根据题中所给装置图，甲池为燃料电池，乙池、丙池为电解池，通燃料一极为负极，即A电极为负极，B为正极，根据电解原理，C电极为阳极，D为阴极，E为阳极，F为阴极，据此分析
【详解】（1）根据上述分析，丙池中E电极为阳极；故答案为阳极；
（2）乙池中C电极为阳极，根据电解原理，C电极反应式为Ag-e-=Ag+，B电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，根据转移电子物质的量相等，关系式有4Ag～4e-～O2，C极质量减少5.4g，即消耗Ag的物质的量为=0.05mol，标准状况下，消耗氧气体积为=0.28L，合280mL；故答案为280；
（3）F电极为阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，E电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液中减少Cu、O元素的质量，所以要让电解质溶液复原，两个电极产物Cu和氧气反应的产物是CuO，即需要加入CuO，
A．根据上述分析，加入Cu，不能复原，故A不符合题意；
B．根据上述分析，加入CuO，能复原，故B符合题意；
C．Cu(OH)2可以拆写成CuO·H2O，多加水，浓度比原来低，故C不符合题意；
D．碱式碳酸铜可以拆写成2CuO·H2O·CO2，多加水，浓度比原来低，故D不符合题意；
答案为B；
（4）①根据原电池工作原理，正极上得电子，化合价降低，根据电池总反应式，NiO2在正极上得电子，正极反应式为NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；故答案为NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；
②根据电解原理，阳极上失去电子，化合价升高，电解法制取高铁酸钠，铁元素的化合价升高，阳极反应式为Fe-6e-+8OH=FeO+4H2O，故答案为Fe-6e-+8OH=FeO+4H2O。
17．(1)正极
(2)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
(3)1:1
(4) Ag AgNO3
【分析】向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，pH升高，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，A是电源的正极，B是原电池的负极；据以上分析解答。
【详解】（1）向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，pH升高，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极， A是电源的正极，B是原电池的负极；答案是:正极；
（2）电解甲溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；答案是: 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
（3）电解饱和食盐水的电解原理是2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+ H2↑，产生的氢气和氯气体积比为1:1；答案是: 1:1；
（4）在铜上镀银时，G作阳极，镀层银作阳极，所以G的材料是银，电解质溶液是硝酸银溶液；答案是:Ag；AgNO3。
18． 氧化 还原 锌 负 铜 正 H+ 铜 H2 SO
【详解】锌作负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，即溶液中氢离子发生还原反应；电子的流向和电流的方向相反，因此外电路电子流向为由负极即锌片沿导线流向正极，即铜片；内电路离子移向为溶液中阳离子即氢离子向正极移动，在铜片上被还原为氢气；溶液中阴离子即SO向负极移动。
19．(1) D C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
(2) CH4 CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
(3)2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑
(4)0.4g
(5)Cu2++2e-=Cu
【详解】（1）依据原电池的构成原理，自发进行的放热的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池的是，A、C是吸热反应，B是非氧化还原反应，因此D正确，故选D；若以稀硫酸为电解质溶液，C2H5OH在正极得电子生成二氧化碳，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+。
（2）将电路接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明Fe为阴极，C为阳极，甲装置左边为负极，右边为正极，即则a处通入的是CH4，电极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。
（3）乙为电解饱和食盐水，其总反应的离子方程式是：2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑。
（4）丙装置中精铜电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，若该电极质量增加了6.4 g，则生成Cu的物质的量为=0.1mol，转移0.2mol电子，甲装置中a处通入的是CH4，电极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO+7H2O，转移0.2mol电子时，消耗0.025mol CH4，质量为0.025mol×16g/mol=0.4g。
（5）丁装置Y为阴极，其电极上发生的电极反应式是Cu2++ 2e－=Cu。
20．(1)C8H18(l)＋ O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH=-5 121.9 kJ·mol-1
(2) 增大 NiO(OH)＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-
(3) 2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- 2
【解析】（1）
生成9mol水产生的热量是9×569.1kJ=5121.9kJ，则热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g) △H=－5121.9kJ·mol－1；
（2）
乙电极根据Ni的化合价，乙电极为正极，反应式为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，因此乙电极周围溶液的pH增大； 答案为：增大；NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－；
（3）
在电解池中，阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应，电解质为碱性，则电极反应式为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-，根据电子守恒，当蓄电池中有2mol H2被消耗时，转移电子是4mol，当转移4mol电子时，根据电解反应：，Cu2O的生成量为2mol，故答案为：；2。
21． O2 H2-2e-+2OH-=2H2O 负 560
【分析】甲是氢氧燃料电池，a为正极，则b为负极；乙装置是电解池，为惰性电极电解足量CuSO4溶液，电解时c电极上有红色固体物质析出，则c极为阴极，d极为阳极。
【详解】(1)a为正极，b为负极，则从A口通入的气体是O2，B口通入的气体是氢气，b电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；
(2)c极为阴极，则c电极通过导线与电源的负极相连；c电极发生反应，理论上当c电极析出3.20g红色固体时，即生成铜，d电极发生反应，由2Cu~O2，可得生成氧气物质的量0.025mol，则d电极表面产生的O2在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL。
22． C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=－1.9kJ/mol 石墨 2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)△H=－1135.2kJ/mol
【详解】(1)①C(金刚石·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1=-395.41kJ/mol-1，②C(石墨·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.51kJ/mol-1，①－②得出金刚石转化成石墨的热化学方程式：C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=ΔH1－ΔH2=－1.9kJ/mol；该反应为放热反应，石墨的能量小于金刚石，利用能量越低，物质越稳定，推出石墨比金刚石稳定；
故答案为C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=－1.9kJ/mol；石墨；
(2)N2H4在NO2反应的反应方程式为2N2H4＋2NO2=3N2＋4H2O(l)，①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.2kJ/mol；②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ/mol，根据盖斯定律，2×②－①，得出肼与NO2反应的热化学方程式，2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)△H=[2×(－534kJ/mol)－(＋67.2kJ/mol)]=－1135.2kJ/mol；
故答案为2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)△H=－1135.2kJ/mol。
23． K1 2H2O+2e =H2↑+2OH 连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移
【分析】电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，电极3可分别连接K1或K2，分别发生氧化、还原反应，实现NiOOH Ni(OH)2的转化，且可循环使用，以此解答该题。
【详解】(2)①电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，则应连接K1，电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
③电极3可分别连接K1或K2，①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，制氧气时补充电极2消耗的OH-，实现NiOOH Ni(OH)2的转化，且可循环使用。
【点睛】电解池的阳极上发生氧化反应、阴极上发生还原反应，直接根据电源判断电解池的阴、阳极，其中连接电源正极的极为电解池的阳极，再结合电解产物分析电极反应，特别注意电极3在两种不同条件下发生的循环反应。
24．(1) 负
(2) 电解
(3) 阳 12.8
【分析】甲池为原电池做电源，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，乙池、丙池为电解池，乙池为氯碱工业，其中Fe电极连电源负极做阴极，石墨作阳极，丙池为粗铜的精炼，其中精铜做阴极，粗铜做阳极。
【详解】（1）甲是燃料电池，甲烷转化为二氧化碳，失电子发生氧化反应，为负极反应物，通入甲烷的电极作负极，电极反应为；
（2）乙池以燃料电池作电源，为电解池，电解饱和食盐水，，电解饱和氯化钠溶液，碳做阳极，阳极上氯离子放电，电极反应式为：；
（3）丙池中粗铜连接原电池的正极，做阳极；标准状况下，2.24L氧气的物质的量为，正极方程式为，电路中转移电子的物质的量为0.4mol，丙池中阴极有Cu析出，方程式为，故得精铜的质量为。
25．(1) 化学 电
(2) 失 氧化
(3)
(4)
(5)75％
【详解】（1）甲池是甲烷燃料电池，将化学能转化为电能的装置。
（2）乙池电解、的混合溶液，甲烷为负极，则铝为阴极，石墨为阳极，阳极失电子发生氧化反应，阳极发生反应。
（3）甲池是甲烷燃料电池，碱性介质中，电池负极为甲烷反应生成碳酸根离子，电极反应式：。
（4）乙池中阴极上锌离子和锰离子得电子转化成锌单质和二氧化锰，结合小问2中阳极反应，可知回收锌与的总反应的离子方程式为。
（5）2.24L(标准状况)CH4，物质的量为0.1mol，根据反应：，可知理论失去电子的物质的量为：0.8mol；回收制得19.5g单质Zn，锌的物质的量为0.3mol，结合电极反应：Zn2++2e-=Zn，则生成目标产物转移的电子为：0.6mol，。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共15题）
1．在如图所示的水果(柠檬，其中有：电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铜，则下列说法正确的是
A．Y电极可以是铁
B．X极为电池的正极，发生氧化反应
C．电子从Y电极经导线流向X电极，再进入柠檬内
D．柠檬中向Y电极移动
2．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表，下列说法不正确的是（ ）
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO
A．当溶液pH<4，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．当溶液pH>13.5，碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
C．当溶液pH>6，碳钢主要发生吸氧腐蚀
D．煮沸除去氧气的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
3．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液作模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜
C．b极每生成，模拟海水理论上除盐
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
4．用惰性电极电解硫酸铜溶液的原理为，NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．反应生成33.6L时，参加反应的数目为3NA
B．当电解消耗1mol水时，可生成硫酸分子数为NA
C．的溶液中，
D．电解后加入8gCuO可使溶液复原，则电解时转移电子数为0.2NA
5．下列说法正确的是
A．硫酸工业中，接触室发生的反应为：2SO2+O2 2SO3，为提高二氧化硫的转化率，采用高压和稍过量的氧气
B．对于2NO2 N2O4的平衡体系，压缩体积，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅
C．防止金属被腐蚀时，有一种方法把被保护的金属与比其更活泼金属连接在一起，该方法叫牺牲阳极的阴极保护法
D．将氯化钾与硝酸钠固体以物质的量之比1：1混合，加适量水溶解，加热蒸发至大量晶体析出，趁热过滤，并将所得滤液冷却结晶、过滤、洗涤并晾干，得到硝酸钾晶体
6．K-O2，电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法正确的是
A．有机电解质1可用KOH溶液替换
B．放电时，电子由a电极沿导线流向b电极；充电时，b电极发生还原反应
C．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗1.6gO2时，生成0.1molPb
7．化学与生产、生活及环境密切相关，下列说法不正确的是
A．针对新冠肺炎疫情，可用高锰酸钾溶液、无水酒精、双氧水对场所进行杀菌消毒
B．氢氧化铝、小苏打均可用作胃酸中和剂
C．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
D．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
8．下列实验装置或操作正确的是
A B C D
制备氢氧化亚铁 从食盐水中提取NaCl 测量氯水的pH 探究铁的析氢腐蚀
A．A B．B C．C D．D
9．科学家研发一种“全氢电池”，其工作时原理如图所示：
下列说法错误的是
A．电子移动方向
B．M极电极反应：
C．保证稳定通入一段时间后，电流表示数可能归零
D．标准状况下，右侧电池产生22.4L时，两侧电解质溶液质量差46g
10．下列关于燃烧热和中和热的描述中正确的是
A．1 mol碳燃烧生成一氧化碳所放出的热量是碳的燃烧热
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+(2×283.0) kJ/mol
C．反应热有正负之分，燃烧热ΔH全部是正值
D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
11．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：
B．氢氧化钡与硫酸溶液：
C．一水合氨与醋酸反应：
D．电解饱和食盐水制备氯气：
12．某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A．断开化学键需要吸收能量
B．该化学反应放出的热量为
C．锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与图示一致
D．该反应过程中反应物的总能量大于生成物的总能量
13．HCOOH燃料电池的装置如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的离子交换膜隔开。则下列说法错误的是
A．放电过程中需补充的物质X应为H2SO4
B．通入O2时发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
C．放电时K+由右向左通过离子交换膜
D．放电时负极的电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=+H2O
14．液氨中存在平衡：，用情性电极电解的液氨溶液的装置如图所示。下列说法正确的是
A．的键角小于键角 B．电极b连接电源正极
C．电解液中不定向移动 D．a极发生的反应为
15．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。下列说法正确的( )
A．a与电源的负极连接，在b极区流出的Y溶液是浓盐酸
B．当有0.3mol阴离子通过离子交换膜时，二氧化氯发生器中产生1.12LNH3
C．电解池a极上发生的电极反应为NH-6e-+3Cl-=NCl3+4H+
D．二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为6：1
二、填空题（共10题）
16．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：
(1)丙池中E电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)
(2)当乙池中C极质量减轻5.4g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标况)。
(3)一段时间后，断开电键K，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是_______ 。
A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(4)爱迪生蓄电池的反应式为：Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2；高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。
①此装置中爱迪生蓄电池的正极是 (填“a”或“b”)
②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式为 。
17．如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞液，在F极附近显红色。试回答以下问题：
(1)电源的A极是 ；
(2)写出甲装置中电解反应的总方程式： ；
(3)如果收集乙装置中产生的气体，EF两电极产生的气体的体积比是 ；
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是 ，电镀液的主要成分是 (填化学式)。
18．工作原理： (以Zn-H2SO4-Cu原电池为例)
电极材料 锌 铜
电极名称
电极反应 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
反应类型 反应 反应
外电路电子流向 由 片 ( 极)沿导线流向 片 ( 极)
内电路离子移向 溶液中 向正极移动，在 片上被还原为 ；溶液中 向负极移动。
原电池总反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑
19．Ⅰ.能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＜0
C．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0
D．C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＜0
若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的负极反应式为
Ⅱ.如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题：
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图，则a处通入的是 (填“CH4”或“O2”)，电极上发生的电极反应是
(3)在乙装置中，总反应的离子方程式是
(4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4 g，则甲装置中消耗的CH4的质量为
(5)丁装置中在通电一段时间后，Y电极上发生的电极反应是
20．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18液体计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热 569.1kJ。则该反应的热化学方程式为 。
(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图1，其总反应式为H2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为 。
(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图2所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是 。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有2 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为 mol。
21．如图，甲是氢氧燃料电池示意图，a为正极；乙是惰性电极电解足量CuSO4溶液的示意图，电解时c电极上有红色固体物质析出。
回答下列问题：
(1)图甲中，从A口通入的气体是 ，b电极的电极反应式为 。
(2)图乙中，c电极通过导线与电源的 极相连；理论上当c电极析出3.20g红色固体时，则d电极表面产生的气体在标准状况下的体积为 mL。
22．(1)已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为
C(金刚石·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1=-395.41kJ/mol-1，
C(石墨·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.51kJ/mol-1，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式： ，由此看来更稳定的碳的同素异形体为 。
(2)某次发射火箭，用N2H4(肼)在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。
已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式：
23．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
①制H2时，连接 。产生H2的电极反应式是 。
②改变开关连接方式，可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用： 。
24．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和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲是燃料电池，通入甲烷的电极作 极填“正”或“负”，电极反应式为 。
(2)乙是 池，石墨极的电极反应式为
(3)丙中粗铜作 极填“阴”或“阳”，若在标准状况下，有氧气参加反应，丙装置中析出精铜的质量为 g。
25．已知废旧酸性干电池可通过酸浸、过滤等操作形成、的混合溶液，为了实现废旧普通氯化铵干电池中锌与的同时回收，某研究小组设计了如图实验探究装置：
回答下列问题：
(1)甲池是将 能转化 能的装置。
(2)乙池中石墨电极 电子(填“得”或“失”)，发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)写出电池负极的电极反应式 。
(4)写出乙池回收锌与的总反应的离子方程式为 。
(5)若消耗2.24L(标准状况)，且无能量损失，电解池中回收制得19.5g单质Zn，计算乙池中电流效率 。(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100％)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极，则X为正极、Y为负极，若X为铜，则Y为活泼金属，Y失去电子发生氧化反应做负极；
【详解】A．由分析可知，Y电极可以是铁，铁能失去电子发生氧化反应做负极，A正确；
B．X极为电池的正极，发生还原反应，B错误；
C．电子只能在外电路流动，不能进入内电路，C错误；
D．原电池中阳离子向正极迁移，故柠檬中向X电极移动，D错误；
故选A。
2．B
【详解】A．由表可知，当溶液pH＜4时，碳钢腐蚀的主要产物是亚铁离子，说明碳钢腐蚀主要发生析氢腐蚀，故A正确；
B．由表可知，当溶液pH＞13.5时，碳钢腐蚀的主要产物是FeO离子，说明碳钢腐蚀为吸氧腐蚀，正极反应为O2+2H2O+4e—＝4OH—，故B错误；
C．由表可知，当溶液pH>6，碳钢腐蚀的主要产物是铁的氧化物和FeO离子，说明碳钢腐蚀为吸氧腐蚀，故C正确；
D．将碱性溶液煮沸除去氧气后，溶液中氧气浓度减小可以使碳钢腐蚀的速率会减缓，故D正确；
故选B。
3．C
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极，据此分析作答。
【详解】A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为，A项正确；
B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，B项正确；
C．b极电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，每生成，电路中转移2mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有2molClˉ移向负极，同时有2molNa+移向正极，即除去2molNaCl，质量为117g，C项错误；
D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4：2=2：1，D项正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．没有明确是否为标准状况下，无法计算33.6L氧气的物质的量和参加反应的铜离子数目，故A错误；
B．硫酸是强酸，在溶液中完全电离，溶液中不存在硫酸分子，故B错误；
C．缺溶液的体积，无法计算pH为1的稀硫酸溶液中氢离子的物质的量，故C错误；
D．由反应方程式可知，当反应转移4mol电子时，反应生成2mol硫酸，加入2mol×80g/mol=160g氧化铜可使溶液复原，则当加入8g氧化铜可使溶液复原时，反应转移电子数为0.2NA，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，为提高二氧化硫的转化率，采用高压和稍过量的空气，故A错误；
B．压缩体积，增大压强，平衡正向移动，但NO2的浓度比原来大，则混合气体的颜色变深，故B错误；
C．被保护金属与比其更活泼金属连接在一起，被保护的金属作正极，更活泼的金属作负极，该方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．氯化钾与硝酸钠固体以物质的量之比1：1混合，溶解后，溶液中氯化钠和硝酸钾都较多，故加热蒸发至大量晶体析出，析出氯化钠和硝酸钾，滤液也为饱和的氯化钠，再冷却结晶得到硝酸钾和氯化钠的混合物，故D错误。
答案选C。
6．C
【分析】由图可以看出，a为K片，在b电极，氧气发生还原反应，得到电子，可判断则b作正极，a为负极，电解质为有机电解质，分别用隔膜隔开。
【详解】A．K会与KOH溶液中的水发生反应，故不能用KOH溶液代替有机电解质1，A错误；
B．充电时，b电极为阳极，失去电子，发生氧化反应，B错误；
C．放电时，K+向正极移动，故K+能通过隔膜，但是一旦氧气通过隔膜，会与K发生反应，故隔膜不允许氧气通过，C正确；
D．1.6g氧气为0.05mol，反应生生成KO2，其转移电子数为0.05mol，铅蓄电池中则生成PbSO4得到电子变成单质Pb，则Pb的物质的量为0.025mol，D错误；
故选C。
7．A
【详解】A．酸性高锰酸钾溶液、双氧水具有强氧化性，能杀菌消毒，75%的酒精杀菌效果好，无水酒精能使病毒表面迅速产生一层保护膜，不能彻底杀菌，故A说法错误；
B．胃酸主要成分是盐酸，氢氧化铝和小苏打溶于水，溶液显弱碱性，能与盐酸发生反应，即氢氧化铝和小苏打能治疗胃酸过多，故B说法正确；
C．过氧化钠能与CO2、H2O反应生成O2，因此可用过氧化钠作潜水艇和防毒面具中的供氧剂，故C说法正确；
D．锌比铁活泼，构成原电池时，锌作负极，保护铁不被腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故D说法正确；
答案为A。
8．A
【详解】A．亚铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，苯密度小于水溶液，能够隔绝空气，可避免氢氧化亚铁被氧化，A项正确；
B．蒸发溶液，应选用蒸发皿，B项错误；
C．氯水中含有，其具有强氧化性，会将试纸氧化漂白，因此不能用试纸测定氯水的，C项错误；
D．食盐水为中性，发生的是吸氧腐蚀不是析氢腐蚀，红墨水沿导管上升可证明，D项错误。
故选A。
9．D
【分析】吸附层a吸收H2，作负极，发生的电极反应：，吸附层b释放H2，作正极，发生的电极反应：，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离子从左边移动到右边，电池的总反应为，据此分析解答。
【详解】A．电子移动方向，从负极出发通过导线到达正极，A正确；
B．由分析M极电极反应：，B正确；
C．电池的总反应为，所以通入一段时间后，电流表示数可能归零，C正确；
D．由电极反应，标准状况下右侧电池产生22.4L时转移电子2摩尔，所以有2摩尔钠离子通过离子交换膜移动到右侧，右侧质量增加，左侧质量减少为，两侧电解质溶液质量差88g，D错误；
故选D。
10．B
【详解】A．燃烧热是1mol物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，即molC燃烧变成CO2时所放出的热量即为C的燃烧热，A项错误；
B．该反应为CO燃烧的逆反应，且量为CO燃烧的2倍，所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH为燃烧热的两倍且符号相反，则ΔH=+(2×283.0) kJ/mol，B项正确；
C．燃烧热是1mol物质燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，无正负之分。而ΔH是有正负的，燃烧热的ΔH为负，C项错误；
D．H2SO4和Ba(OH)2反应除了中和放热之外BaSO4析出放出热量，所以ΔH<2×(-57.3)kJ/mol，D项错误；
故选B。
11．B
【详解】A．过氧化钠与水反应的离子方程式为2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，A错误；
B．氢氧化钡与硫酸溶液反应的离子方程式为，B正确；
C．一水合氨和醋酸在离子方程式中不能拆开，应保留化学式，C错误；
D．NaOH属于可溶性强碱，在离子方程式中应该拆开，正确离子方程式为，D错误；
故答案为：B。
12．B
【详解】A．断开化学键需要吸收能量，形成化学键放出能量，A正确；
B．根据图象可知该化学反应放出的热量为，B错误；
C．根据图象可知反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应，因此锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与图示一致，C正确；
D．根据图象可知该反应过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，D正确；
答案选B。
13．C
【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子的反应生成，所在电极为负极，电极反应式为：HCOO- -2e-+2OH-=+H2O，正极Fe3+得电子生成Fe2+，电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+循环使用，即HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极，据此分析。
【详解】A．在正极一端发生的反应为：O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，需要消耗H+，且排出K2SO4，可推出需要补充的物质A为H2SO4，A正确；
B．通入O2的电极为正极，正极的电极反应式为：O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，B正确；
C．根据图示，该燃料电池加入HCOOH的一端为负极，通入O2的一端为正极，因此放电时K+向正极移动，即向右移动，C错误；
D．根据图示可知负极的电极反应式为：HCOO- -2e-+2OH-=+H2O，D正确；
故合理选项是C。
14．D
【分析】由图可知，a极生成氮气，氮元素由-3价升高为0价，价态升高失电子，故a极为阳极，b极为阴极，电极反应式为2NH3+2e-＝H2↑+2NH，据此作答。
【详解】A．是正四面体形结构，是V形，因此的键角大于键角，A错误；
B．b极为阴极，连接电源的负极，故B错误；
C．电解过程中，阳离子向阴极移动，电解液中定向移动到阴极，故C错误；
D．a极为阳极，发生失去电子的氧化反应，即a极发生的反应为，故D正确；
故选D。
15．C
【详解】A．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，故A错误；
B．没有指明条件为标准状况，不能准确计算产生NH3体积，故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+，故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，故D错误；
故选C；
16．(1)阳极
(2)280
(3)B
(4) NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH- Fe-6e-+8OH=FeO+4H2O
【分析】根据题中所给装置图，甲池为燃料电池，乙池、丙池为电解池，通燃料一极为负极，即A电极为负极，B为正极，根据电解原理，C电极为阳极，D为阴极，E为阳极，F为阴极，据此分析
【详解】（1）根据上述分析，丙池中E电极为阳极；故答案为阳极；
（2）乙池中C电极为阳极，根据电解原理，C电极反应式为Ag-e-=Ag+，B电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，根据转移电子物质的量相等，关系式有4Ag～4e-～O2，C极质量减少5.4g，即消耗Ag的物质的量为=0.05mol，标准状况下，消耗氧气体积为=0.28L，合280mL；故答案为280；
（3）F电极为阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，E电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液中减少Cu、O元素的质量，所以要让电解质溶液复原，两个电极产物Cu和氧气反应的产物是CuO，即需要加入CuO，
A．根据上述分析，加入Cu，不能复原，故A不符合题意；
B．根据上述分析，加入CuO，能复原，故B符合题意；
C．Cu(OH)2可以拆写成CuO·H2O，多加水，浓度比原来低，故C不符合题意；
D．碱式碳酸铜可以拆写成2CuO·H2O·CO2，多加水，浓度比原来低，故D不符合题意；
答案为B；
（4）①根据原电池工作原理，正极上得电子，化合价降低，根据电池总反应式，NiO2在正极上得电子，正极反应式为NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；故答案为NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；
②根据电解原理，阳极上失去电子，化合价升高，电解法制取高铁酸钠，铁元素的化合价升高，阳极反应式为Fe-6e-+8OH=FeO+4H2O，故答案为Fe-6e-+8OH=FeO+4H2O。
17．(1)正极
(2)2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
(3)1:1
(4) Ag AgNO3
【分析】向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，pH升高，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，A是电源的正极，B是原电池的负极；据以上分析解答。
【详解】（1）向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，pH升高，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极， A是电源的正极，B是原电池的负极；答案是:正极；
（2）电解甲溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；答案是: 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
（3）电解饱和食盐水的电解原理是2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+ H2↑，产生的氢气和氯气体积比为1:1；答案是: 1:1；
（4）在铜上镀银时，G作阳极，镀层银作阳极，所以G的材料是银，电解质溶液是硝酸银溶液；答案是:Ag；AgNO3。
18． 氧化 还原 锌 负 铜 正 H+ 铜 H2 SO
【详解】锌作负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，即溶液中氢离子发生还原反应；电子的流向和电流的方向相反，因此外电路电子流向为由负极即锌片沿导线流向正极，即铜片；内电路离子移向为溶液中阳离子即氢离子向正极移动，在铜片上被还原为氢气；溶液中阴离子即SO向负极移动。
19．(1) D C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
(2) CH4 CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
(3)2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑
(4)0.4g
(5)Cu2++2e-=Cu
【详解】（1）依据原电池的构成原理，自发进行的放热的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池的是，A、C是吸热反应，B是非氧化还原反应，因此D正确，故选D；若以稀硫酸为电解质溶液，C2H5OH在正极得电子生成二氧化碳，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+。
（2）将电路接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明Fe为阴极，C为阳极，甲装置左边为负极，右边为正极，即则a处通入的是CH4，电极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。
（3）乙为电解饱和食盐水，其总反应的离子方程式是：2H2O+2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑。
（4）丙装置中精铜电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，若该电极质量增加了6.4 g，则生成Cu的物质的量为=0.1mol，转移0.2mol电子，甲装置中a处通入的是CH4，电极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO+7H2O，转移0.2mol电子时，消耗0.025mol CH4，质量为0.025mol×16g/mol=0.4g。
（5）丁装置Y为阴极，其电极上发生的电极反应式是Cu2++ 2e－=Cu。
20．(1)C8H18(l)＋ O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH=-5 121.9 kJ·mol-1
(2) 增大 NiO(OH)＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-
(3) 2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- 2
【解析】（1）
生成9mol水产生的热量是9×569.1kJ=5121.9kJ，则热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g) △H=－5121.9kJ·mol－1；
（2）
乙电极根据Ni的化合价，乙电极为正极，反应式为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，因此乙电极周围溶液的pH增大； 答案为：增大；NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－；
（3）
在电解池中，阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应，电解质为碱性，则电极反应式为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-，根据电子守恒，当蓄电池中有2mol H2被消耗时，转移电子是4mol，当转移4mol电子时，根据电解反应：，Cu2O的生成量为2mol，故答案为：；2。
21． O2 H2-2e-+2OH-=2H2O 负 560
【分析】甲是氢氧燃料电池，a为正极，则b为负极；乙装置是电解池，为惰性电极电解足量CuSO4溶液，电解时c电极上有红色固体物质析出，则c极为阴极，d极为阳极。
【详解】(1)a为正极，b为负极，则从A口通入的气体是O2，B口通入的气体是氢气，b电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；
(2)c极为阴极，则c电极通过导线与电源的负极相连；c电极发生反应，理论上当c电极析出3.20g红色固体时，即生成铜，d电极发生反应，由2Cu~O2，可得生成氧气物质的量0.025mol，则d电极表面产生的O2在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL。
22． C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=－1.9kJ/mol 石墨 2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)△H=－1135.2kJ/mol
【详解】(1)①C(金刚石·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1=-395.41kJ/mol-1，②C(石墨·s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.51kJ/mol-1，①－②得出金刚石转化成石墨的热化学方程式：C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=ΔH1－ΔH2=－1.9kJ/mol；该反应为放热反应，石墨的能量小于金刚石，利用能量越低，物质越稳定，推出石墨比金刚石稳定；
故答案为C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=－1.9kJ/mol；石墨；
(2)N2H4在NO2反应的反应方程式为2N2H4＋2NO2=3N2＋4H2O(l)，①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.2kJ/mol；②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ/mol，根据盖斯定律，2×②－①，得出肼与NO2反应的热化学方程式，2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)△H=[2×(－534kJ/mol)－(＋67.2kJ/mol)]=－1135.2kJ/mol；
故答案为2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)△H=－1135.2kJ/mol。
23． K1 2H2O+2e =H2↑+2OH 连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移
【分析】电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，电极3可分别连接K1或K2，分别发生氧化、还原反应，实现NiOOH Ni(OH)2的转化，且可循环使用，以此解答该题。
【详解】(2)①电解水生成氢气和氧气，氧气在阳极生成，氢气在阴极生成，则应连接K1，电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
③电极3可分别连接K1或K2，①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，制氧气时补充电极2消耗的OH-，实现NiOOH Ni(OH)2的转化，且可循环使用。
【点睛】电解池的阳极上发生氧化反应、阴极上发生还原反应，直接根据电源判断电解池的阴、阳极，其中连接电源正极的极为电解池的阳极，再结合电解产物分析电极反应，特别注意电极3在两种不同条件下发生的循环反应。
24．(1) 负
(2) 电解
(3) 阳 12.8
【分析】甲池为原电池做电源，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，乙池、丙池为电解池，乙池为氯碱工业，其中Fe电极连电源负极做阴极，石墨作阳极，丙池为粗铜的精炼，其中精铜做阴极，粗铜做阳极。
【详解】（1）甲是燃料电池，甲烷转化为二氧化碳，失电子发生氧化反应，为负极反应物，通入甲烷的电极作负极，电极反应为；
（2）乙池以燃料电池作电源，为电解池，电解饱和食盐水，，电解饱和氯化钠溶液，碳做阳极，阳极上氯离子放电，电极反应式为：；
（3）丙池中粗铜连接原电池的正极，做阳极；标准状况下，2.24L氧气的物质的量为，正极方程式为，电路中转移电子的物质的量为0.4mol，丙池中阴极有Cu析出，方程式为，故得精铜的质量为。
25．(1) 化学 电
(2) 失 氧化
(3)
(4)
(5)75％
【详解】（1）甲池是甲烷燃料电池，将化学能转化为电能的装置。
（2）乙池电解、的混合溶液，甲烷为负极，则铝为阴极，石墨为阳极，阳极失电子发生氧化反应，阳极发生反应。
（3）甲池是甲烷燃料电池，碱性介质中，电池负极为甲烷反应生成碳酸根离子，电极反应式：。
（4）乙池中阴极上锌离子和锰离子得电子转化成锌单质和二氧化锰，结合小问2中阳极反应，可知回收锌与的总反应的离子方程式为。
（5）2.24L(标准状况)CH4，物质的量为0.1mol，根据反应：，可知理论失去电子的物质的量为：0.8mol；回收制得19.5g单质Zn，锌的物质的量为0.3mol，结合电极反应：Zn2++2e-=Zn，则生成目标产物转移的电子为：0.6mol，。
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