第一章：化学反应与能量转化（含解析）同步习题2023---2024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．为了强化安全管理，某油库引进一台测空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。下列说法不正确的是
A．石墨电极作正极，发生还原反应
B．铂电极的电极反应式：C8H18＋16H2O-50e-=8CO2↑＋50H+
C．H+由质子交换膜左侧向右侧迁移
D．每消耗 5.6 L O2，电路中通过 2mol 电子
2．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如右图，A 极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法不正确的是
A．据题意分析可知该隔膜只允许Li+通过，放电时Li+从左边流向右边
B．放电时，正极锂的化合价未发生改变
C．充电时B作阳极，该电极放电时的电极反应式为：Li1-x CoO2+ xLi++ xe－= LiCoO2
D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收
3．有一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以进行废水处理，还能获得电能。下列装置处理含CH3COO的废水。下列说法正确的是
A．b极发生氧化反应
B．Cl-通过隔膜II进入右室
C．负极反应为CH3COO8e2H2O2CO27H
D．若处理含有29.5gCH3COO的废水，模拟海水理论上可除NaCl234g
4．下列实验中，现象及推论都正确的是
实验 现象 推论
A 向酸性KMnO4溶液中通入SO2气体 紫红色褪去 SO2具有漂白性
B 常温下将Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体在小烧杯中混合 烧杯壁变凉 该反应的 H<0
C 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液 生成沉淀且溶液变红 氧化性：Fe3+D 分别向盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液 前者产生无色气泡，后者无明显现象 酸性：醋酸>碳酸>硼酸
A．A B．B C．C D．D
5．一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：，该电池工作时，下列说法错误的是
A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L(标准状况)O2参与反应
B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C．电池总反应为
D．电子由VB2电极经负载流向复合碳电极
6．锂空气电池是一种高理论比能量的可充电电池。放电时，总反应为2Li+O2=Li2O2，工作原理如下图所示。下列说法错误的是
A．电解液a为非水电解液
B．放电时，A处的电极反应为Li-e- =Li+
C．充电时，Li+向Li电极区域迁移
D．充电时，B处的电极反应为O2+2Li++2e- =Li2O2
7．用下列装置能达到预期目的的是(　　)
A．甲图装置可用于电解精炼铝
B．乙图装置可得到持续、稳定的电流
C．丙图装置可达到保护钢闸门的目的
D．丁图装置可达到保护钢闸门的目的
8．可逆反应NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．1molNO2与1molCO混合经充分反应放热234kJ
B．E1为逆反应活化能
C．该反应反应物的总能最高于生成物的总能量
D．该反应的反应热ΔH=E2-E1
9．以、为原料合成涉及的主要反应如下：
Ⅰ：
Ⅱ：
Ⅲ：
则反应的焓变为
A． B．-40.9
C．＋40.9 D．＋139.9
10．用电解法处理酸性含铬废水(主要含有时，以铁板作阴、阳极，处理过程中发生反应：，最后以形式除去。下列说法正确的是
A．电解过程中废水的pH会减小
B．电解时H+在阴极得电子生成H2
C．电解后除沉淀外，还有沉淀生成
D．电路中每转移0.6 mol e-，最多有0.1 mol被还原
11．下列反应中Q2>Q1的是(　　)
A．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)　ΔH＝Q1 kJ/mol；H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(l)　ΔH＝Q2 kJ/mol
B．H2O(l)=H2(g)＋1/2O2(g)　ΔH＝Q1 kJ/mol；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝Q2 kJ/mol
C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH＝Q1 kJ/mol；S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH＝Q2 kJ/mol
D．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝Q1 kJ/mol；CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝Q2 kJ/mol
12．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A．氢氧燃料电池工作时化学能全部转化电能
B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+4H++4e-=2H2O
C．氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2(标准状况下)，转移的电子数目为6.02×1023
D．反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH=反应中形成新共价键的键能之和—反应中断裂旧共价键的键能之和
13．劳动成就梦想。下列家务劳动与所述的化学知识不相符的是
选项 家务劳动 化学知识
A 清理鱼缸并往水中通入空气 空气中的氧气易溶于水
B 用洗洁精洗涤餐具 利用了乳化作用
C 用食醋清洗水垢 醋酸可以和碳酸盐反应
D 用餐后将洗净的铁锅擦干 铁在潮湿环境中易生锈
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
正误判断
14．1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
15．101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
16．在测定中和热时，稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和热数值更准确
17．中和热的测定实验中，分多次将NaOH溶液倒入装盐酸的小烧杯中，测出来的中和热的数值偏小
18．测定中和热时，使用稀醋酸代替稀盐酸，所测中和热数值偏小
19．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能
20．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
21．农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用
22．随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一
23．食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源
24．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O1. △H =+57.3 kJ·mol-1 (中和热)
25．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H =-1367.0 kJ·mol-1 (燃烧热)
26．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1
27．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量
28．电解在化工生产、金属冶炼及科学研究等方面有重要应用。
(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃)，在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石Na3AlF6) 在1000℃左右就可以得到熔融体。
①写出电解时阳极的电极反应式: 。
②电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 。
(2) 电解食盐水是氯破工业的基础。
①电解所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 、 。电解时，阴极反应的主要产物是 。
②电解时用盐酸控制阳极区的pH在2～3，用必要的文字和反应方程式说明原因: 。
（3）Cu2O是半导体材料，工业上常用电解法制取。电解装置如下图所示。
电解装置中采用离了交换膜控制阳极区OH-的浓度而制备纳米Cu2O。该离子交换膜是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阳极生成Cu2O的电极反应式为 。
29．写出不同介质中甲烷燃料电池的电极反应式。
(1)酸性介质(如)
总反应式： 。负极： 。正极： 。
(2)碱性介质(如)
总反应式： 。负极： 。正极： 。
(3)固体电解质(高温下能传导)
总反应式： 。负极： 。正极： 。
(4)熔融碳酸盐(如熔融)
总反应式： 。负极： 。正极： 。
30．电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产。
(1)阳极的电极反应为 。
(2)阴极产生的气体为 (填物质名称)。
(3)左侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜， (填“>”“<”或“=”)。
31．根据装置图，写反应式。
(1)若A、B均为惰性电极，电解质溶液为MgCl2溶液
阳极：
阴极：
总反应化学方程式：
(2)若A为Cu， B为碳棒，电解质溶液为CuSO4溶液。
阳极：
阴极：
32．氨的转化与去除：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。
(1)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 。
(2)用化学用语简述去除的原理： 。
33．如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O
请回答：
（1）甲池是 池，通入O2的电极作为 极，电极反应式为 。
（2）乙池是 池，A电极名称为 极，电极反应式为 。
乙池中的总反应离子方程式为 ，
溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)。
34．原电池反应一般是氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。
(1)化学反应， (填“能”或“不能”)通过原电池原理设计成化学电源，理由是 。
(2)甲醇燃料电池结构简单、能量转化率高，工作原理如图所示。加入的a是 (填名称)，该电极的名称是 (填“正”或“负”)极，其电极反应式为 。
(3)我国科学工作者从环境污染物中分离出一株假单胞菌，该菌株能够在分解有机物的同时产生电能，其原理如图所示。
①该电池的电流方向：由 (填“左”或“右”，下同)侧电极经过负载流向 侧电极。
②当1mol参与电极反应时，从 (填“左”或“右”，下同)侧穿过质子交换膜进入 侧的数目为 。
35．回答下列问题
(1)在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
1mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。
(2)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1；
4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2；
ΔH1和 ΔH2的关系是ΔH1 ΔH2 (填“＞”“＜”或“=”)。
(3)在298K、101kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g) ΔH1；
Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g) ΔH2；
2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g) ΔH3。
则ΔH3与ΔH1和ΔH2 之间的关系正确的是___________。
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
(4)已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ·mol-1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) 436 200 a
则表中a= 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．由图示分析可知石墨电极(C电极)为正极，在原电池工作时得到电子发生还原反应，故A不选；
B．由图示分析可知Pt电极为电源的负极，C8H18在Pt电极失去电子发生氧化反应，则C8H18＋16H2O-50e-=8CO2↑＋50H+，故B不选；
C．在原电池工作中阳离子由负极向正极移动，所以H+由质子交换膜左侧向右侧迁移，故C不选；
D．如果在标准状况下，5.6 L O2的物质的量为，又由于每消耗1mol O2转移4mol ，所以每消耗 5.6 L O2，电路中通过 1mol 电子，故选D。
答案选D
2．D
【详解】试题分析：根据电池反应式知，放电时，负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，充电时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，所以A是负极、B是正极。A．据题意分析可知该隔膜只允许Li+通过，放电时Li+从左边流向右边，A正确； B．无论放电还是充电，Li元素化合价都是+1价，所以化合价不变，B正确；C．充电时，B电极是阳极，放电时是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为Li1-x CoO2+xLi++xe-=LiCoO2，C正确；D．根据电池反应式知，充电时锂离子加入石墨中，D错误。
考点：考查了原电池和电解池原理的相关知识。
3．D
【分析】由图可知，CH3COO在a极附近转化成CO2，其中碳元素化合价升高，发生氧化反应，所以a极为负极，则b极为正极。
【详解】A．根据分析，b极为正极，发生还原反应，A项错误；
B．原电池中，阴离子移向负极，所以Cl-通过隔膜I进入左室，B项错误；
C．负极附近CH3COO失电子被氧化生成CO2和H，正确的电极反应式为：CH3COO8e2H2O2CO27H，C项错误；
D．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中有1mol Cl-移向负极，同时有1mol Na+移向正极，即除去1mol NaCl，根据负极反应式可知，每消耗1mol CH3COO时转移8mol电子，所以若处理含有29.5g（即0.5mol）CH3COO的废水时，转移4mol电子，则消除4mol NaCl ，即模拟海水理论上可除NaCl234g ，D项正确；
答案选D。
4．D
【详解】A．酸性高锰酸钾可与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液褪色，可知二氧化硫具有还原性，与漂白性无关，故A错误；
B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合后，烧杯壁变凉说明反应吸热，△H>0，故B错误；
C．硝酸也可氧化亚铁离子生成三价铁，由实验及现象可知，无法比较Fe3+、Ag+的氧化性强弱，故C错误；
D．醋酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，硼酸不能与碳酸钠反应生成二氧化碳，由强酸制取弱酸的原理可知，酸性：醋酸>碳酸>硼酸，故D正确；
故答案选D。
5．B
【分析】从图中可以看出，通入空气的复合碳电极为正极，VB2电极为负极。从VB2电极发生反应：可以看出，负极消耗OH-，则正极发生的反应为O2+4e-+2H2O==4OH-，由此解题。
【详解】A．由正极反应式O2+4e-+2H2O==4OH-可以看出，有0.224L(标准状况)O2参与反应时，参加反应O2的物质的量为0.01mol，负载通过0.04mol电子，A正确；
B．从正极反应式看，正极生成OH-，正极区溶液的pH升高，负极消耗OH-，负极区溶液的pH降低，B错误；
C．依据得失电子守恒调整正、负极的电极反应式，然后相加，即可得出电池总反应为，C正确；
D．由分析可知，VB2电极为负极，复合碳电极为正极，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，D正确；
故选B。
6．D
【详解】A．锂单质化学性质活泼，不能使用具有活泼氢的水、醇、羧酸等做电解质溶液，描述正确，不符题意；
B．根据题意，锂—空气电池，还原性更强的锂单质是失电子一极，做负极，所以A极锂单质失电子生成锂离子，描述正确，不符题意；
C．二次电池充电，放电时负极电子流出，充电时，电池的负极电子流入，充当电解池阴极，根据直流电路电荷移动特点，阳离子向阴极移动，故选项描述正确，不符题意；
D．二次电池充电，放电时正极B处电子流入，充电时，B极电子流出，发生氧化反应，失电子，选项中电极反应式显示是得电子，所以描述错误，符合题意；
综上，本题选D。
7．D
【详解】A．电解精炼铝可以让粗铝做阳极，纯铝做阴极，电解质不能使；氯化铝溶液，这样在阴极上会析出氢气，可以使熔融的氧化铝，错误，不选A；
B．原电池可以产生电流，但不能提供稳定的电流，错误，不选B；
C．丙图装置中，形成原电池，钢闸门是负极，易被腐蚀，不能达到保护闸门的目的，错误，不选C；
D．丁图装置，形成电解池，钢闸门时阴极，不容易被腐蚀，可达到保护钢闸门的目的，正确，选D。
8．C
【详解】A．由图像可知，NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)，ΔH=+134 kJ/mol -368 kJ/mol =-234 kJ/mol，1molNO2与1molCO完全反应时放热234kJ，但该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此放热小于234kJ，故A错误；
B．活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。由图可知E1是反应物分子变为活化分子时需要的能量，应为正反应的活化能，故B错误；
C．由图像显示可知，该反应反应物的总能最高于生成物的总能量，故C正确；
D．根据A项计算可知，该反应放热，ΔH＜0，则结合图示数据，该反应的反应热ΔH= E1-E2，故D错误；
答案选C。
9．C
【详解】根据盖斯定律，反应Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ，=，故C正确；
故选：C。
10．B
【详解】A．由反应式可知，处理过程中消耗H+，溶液的酸性减弱，pH会增大，故A错误；
B．电解时阴极发生还原反应，溶液中H+在阴极得电子生成H2，故B正确；
C．溶液中H+在阴极得电子减少，同时生成氢氧根离子，有沉淀生成，故C错误；
D．由电极反应式Fe-2e-=Fe2+，转移0.6 mol电子，需要0.3 mol Fe，再根据处理过程关系式得：6Fe~12e-~6Fe2+~， 0.05 mol 被还原，故D错误；
故答案为B。
11．D
【详解】A．HCl(g) 转化为HCl(l)时能继续释放能量，故H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)放出的热量比　H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(l)更少，故Q1> Q2，A不合题意；
B．H2O(l)=H2(g)＋1/2O2(g)　ΔH＝Q1>0 kJ/mol；2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝Q2 <0kJ/mol，故Q1> Q2，B不合题意；
C．S(s)比 S(g)所具有的能量更大，故S(s)＋O2(g)=SO2(g)放出的热量比S(g)＋O2(g)=SO2(g)更少，故　Q1> Q2，C不合题意；
D．CH3COOH为弱酸，电离时需吸收能量，故HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)放出的热量比CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)更多，故Q2 >Q1 ，D符合题意；
故答案为：D。
12．C
【详解】A．氢氧燃料电池工作时部分化学能转化电能，部分转化为热能，A说法错误；
B．氢氧燃料电池，氢气作负极，失电子发生氧化反应，中性条件的电极反应式为：2H2- 4e- =4H+，B说法错误；
C．标准状况下，Vm=22.４L/mol，11.2LH2的物质的量为0.5mol，转移电子的物质的量为1mol，电子数目为6.02×1023，C说法正确；
D．反应中，应该如下估算： H=反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和，D说法错误；
答案为C。
13．A
【详解】A．氧气难溶于水，A错误；
B．洗洁精对油污有乳化作用，所以洗洁精洗涤餐具上的油污时，发生乳化作用，B正确；
C．醋酸可以和碳酸盐反应，因此可用食醋清洗水垢，C正确；
D．由于铁在潮湿环境中易生锈，所以需将用餐后将洗净的铁锅擦干，D正确。
故选A。
14．错误 15．错误 16．错误 17．正确 18．正确 19．正确 20．正确 21．正确 22．正确 23．错误 24．错误 25．错误 26．错误 27．错误
【解析】14．中和热是以生成1mol水为标准的，错误；
15．101 kPa时，1 mol碳完全燃烧所放出的热量为碳的燃烧热，错误；
16．碱应该过量确保生成固定量的水，错误；
17．会导致测定的中和热比准确值小，因为多次加入会导致热量的损失，正确；
18．测定中和热时，使用稀醋酸代替稀盐酸，所测中和热数值偏小，因为醋酸电离吸热，正确；
19．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能，因为植物生长需要光合作用，正确；
20．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能，因为植物生长需要光合作用，正确；
21．农村用沼气池是动物粪便，产生的沼气作燃料属于生物质能的利用，正确；
22．氢气燃烧值大，无污染，是一种理想的能源，正确；
23．人体消化它的时候不是直接利用淀粉，而是把淀粉先分解成葡萄糖，错误；
24．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △H =-57.3 kJ·mol-1 (中和热)，错误；
25．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H =-1367.0 kJ·mol-1 (燃烧热)，应为液态水，错误；
26．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH会有所变化，则CH3OH(g)的燃烧热不能确定，错误；
27．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出小于57.3 kJ的热量，因为醋酸电离吸热，错误。
28． 2O2－－4e－＝O2↑ 石墨电极被阳极上产生的氧气氧化 NaOH Na2CO3 NaOH和H2 Cl2+H2OHCl+HClO，增大H+和 Cl－浓度，抑制氯气与水的反应，减少氯气的损失 阴 2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O
【详解】(1)①由电解装置可知，阳极上氧离子失去电子，电极反应 2O2－－4e－＝O2↑ ；②阳极上产生氧气，石墨电极被阳极上产生的氧气氧化，故电解过程中作阳极的石墨易消耗。（2）①食盐溶液中混有Mg2＋和Ca2＋，可以利用过量NaOH溶液除去Mg2＋，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2＋；电解时，阴极反应2H20＋2e－=2OH－＋H2↑,阴极反应的主要产物是NaOH和H2；②电解时用盐酸控制阳极区的pH在2～3，用必要的文字和反应方程式说明原因: Cl2+H2OHCl+HClO，增大H+和 Cl－浓度，抑制氯气与水的反应，减少氯气的损失。（3）用阴离子交换膜控制电解液中控制阳极区OH-的浓度而制备纳米Cu2O。在电解池中，当阳极是活泼电极时，该电极本身发生失电子得还原反应，在碱性环境下，金属铜失去电子的电极反应为2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O。
29．(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】燃料电池中，通入甲烷的一极作负极，通入氧气的一极作正极，据此分析解答。
【详解】（1）酸性介质(如)中，总反应式为；负极反应式为；正极反应式为；
（2）碱性介质(如)中，总反应式为；负极反应式为；正极反应式为；
（3）固体电解质(高温下能传导)中，总反应式为；负极反应式为；正极反应式为；
（4）熔融碳酸盐(如熔融)中，总反应式为；负极反应式为；正极反应式为；
30． 氢气 阳 <
【详解】(1)根据图知，Cu电极为阴极，Fe电极为阳极，电解时，在碱性环境中阳极铁失去电子生成，电极反应为。
(2)左侧为阴极室，的放电能力大于的放电能力，阴极Cu上的电极反应为，故阴极产生的气体为。
(3)由上述分析知，阴极室会产生，会通过离子交换膜进入阴极室平衡电荷，则左侧为阳离子交换膜。阴极的电极反应为，阴极区浓度增大，则。
31．(1) 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑ Mg2++2Cl-+
(2) Cu-2e-=Cu2+ Cu2++2e-=Cu
【详解】（1）电解氯化镁溶液，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化镁沉淀，阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑，总反应电解式为：Mg2++2Cl-+；
（2）若A为Cu，B为碳棒，电解质溶液为CuSO4溶液，为电镀铜装置，阳极反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极反应为Cu2++2e-=Cu。
32．(1) CH3COO--8e-＋2H2O=2CO2↑＋7H+ 5∶2
(2)在好氧微生物反应器中转化为：＋2O2=＋2H＋＋H2O，在MFC电池正极转化为N2：2＋12H＋＋10e-=N2↑＋6H2O
【详解】（1）B极电极反应式为2N＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，A极电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5∶2。故答案为：CH3COO--8e-＋2H2O=2CO2↑＋7H+；5∶2；
（2）在好氧微生物反应器中转化为：＋2O2=＋2H＋＋H2O，在MFC电池正极转化为N2：2＋12H＋＋10e-=N2↑＋6H2O，最终实现转化为无污染的氮气，故答案为：在好氧微生物反应器中转化为：＋2O2=＋2H＋＋H2O，在MFC电池正极转化为N2：2＋12H＋＋10e-=N2↑＋6H2O；
33． 原电 正 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电解 阳 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋ 减小 280
【详解】（1）根据甲中发生的化学反应，可知该反应是自发的放热反应，所以甲是原电池，其余为电解池。通入氧气的一极是正极，发生还原反应，结合电解质溶液，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；
（2）乙池是电解池，因为通入氧气的一极是正极，A与正极相连，则A极是阳极，所以发生氧化反应，氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为2H2O -4e-=O2↑+4H+，则B是电解池的阴极，发生还原反应，银离子得到电子生成Ag，根据得失电子守恒，可得总反应式为4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋；
（3）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，5.40gAg的物质的量是5.40g/108g/mol=0.05mol，则该过程转移电子的物质的量是0.05mol，根据得失电子守恒规律，所以甲池中理论上消耗O2的物质的量是0.05/4mol，标准状况下的体积是0.05/4mol×22.4L/mol=0.28L=280mL。
34．(1) 不能 该反应是非氧化还原反应
(2) 甲醇 负
(3) 右 左 左 右 4
【分析】（1）从是否为氧化还原反应的角度判断能否设计为原电池；
（2）根据电子和离子的移动方向可以判断左右两侧电极，左侧为负极，右侧为正极；
（3）根据右侧电极上物质的变化及元素价态的升降，可以判断左右两侧电极，左侧为负极，右侧为正极，根据转移的电子所带电荷与转移H+所带电荷相等来分析转移的氢离子数目。
【详解】（1）化学反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，反应前后元素化合价没有发生变化，是一个非氧化还原反应，所以不能通过原电池原理设计成化学电源；
故答案为：不能；该反应是非氧化还原反应；
（2）根据甲醇燃料电池工作原理图可知，左边加入a，在电极上失去电子，发生氧化反应，作电源的负极，所以加入的a是甲醇，电极反应式为: ；
故答案为：甲醇；负；；
（3）从图中可以看出，右侧氧气得电子，转化为H2O，所以左侧为负极，右侧为正极，①所以该电池的电流方向：由右侧电极经过负载流向左侧电极，②当1mol参与电极反应时，正极电极反应式为：，当1mol参与电极反应时消耗4molH+，所以从左侧穿过质子交换膜进入右侧的数目为4；
故答案为：右；左；左；右；4
35．(1)NH(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+ NO(aq) ΔH=－346kJ·mol－1；
(2)＜
(3)A
(4)369
【详解】（1）据图可知第一步的热化学方程式为：①NH(aq)+O2(g)=NO(aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273kJ/mol，第二步的热化学方程式为：②NOaq) +O2(g)= NO (aq) ΔH=-73kJ/mol，根据盖斯定律，由①+②可得：NH(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+H2O(l)+ NO(aq) ΔH=(-273kJ/mol)+(-73kJ/mol)=－346kJ·mol－1；
（2）P4(白磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1，②4P(红磷，s)＋5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2，由盖斯定律②-①可得到反应：4P(红磷，s)=P4(白磷，s) ΔH=ΔH2-ΔH1，红磷比白磷稳定，说明红磷的能量低于白磷，该反应是吸热反应，即ΔH=ΔH2-ΔH1＞0，即ΔH1＜ΔH2；
（3）依次将三个热化学方程式标号为①、②、③，反应③=②×2+①，由盖斯定律可知：ΔH3=ΔH1+2ΔH2，故答案为A；
（4）已知H2(g)＋Br2(l)=2HBr(g) ΔH＝－72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，则H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g) ΔH＝－102kJ·mol-1，ΔH=反应物键能-生成物键能，则有-102=436+200-2a，解得a=369。
答案第1页，共2页
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