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（共12题）
1．三氯乙烯、四甲基氯化铵等含氯清洗剂被列入有毒有害水污染物名录，某课题小组利用电化学原理处理四甲基氯化铵，进行水体修复的过程如图所示。(a、b为石墨电极，c、d、e均为离子交换膜，c、e能使带有相同电性的离子通过)，下列说法错误的是
A．N为正极
B．NaCl溶液的浓度：Ⅱ处大于Ⅰ处
C．a电极的反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．除去1 mol四甲基氯化铵，在标准状况下a、b两极共生成气体11.2 L
2．一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，其电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。其电池总反应为：MnO2+Zn+ (1+) H2O+ ZnSO4 MnOOH + ZnSO4·3Zn (OH)2·xH2O；下列说法不正确的是
A．该有机高聚物的实验式为C3H5NO
B．充电时，SO向阴极移动
C．有机高聚物中氢键的缔合作用，增强了高聚物的稳定性
D．放电时，电极的正极反应为： MnO2+e—+H2O=MnOOH + OH—
3．图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是
A．a极应与X连接
B．N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2L(标准状况下)时，则a电极增重64g
C．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：
D．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为
4．2019年6月6日，工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照，揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．充电时，正极质量增加
B．放电时，电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
C．充电时，阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6
D．放电时，Li+移向石墨电极
5．处理烟气中的可以采用碱吸——电解法，其流程如图1；模拟过程Ⅱ如图2(膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜)。下列推断正确的是

A．电解溶液时，亚硫酸根离子通过阴离子交换膜进入左室
B．若用锌锰碱性电池为电源，b极与锌极相连
C．a极的电极反应式为
D．标准状况下，若收集22.4L的P气体，则转移1mol电子
6．全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如图，电解液含硫酸)，当完成充电时，左储罐溶液的颜色为黄色。已知：
离子种类
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
下列说法中不正确的是
A．a为电池的正极
B．充电时，阴极电极式：
C．电池总反应：
D．电池工作时，H+透过离子交换膜向右移动
7．化学与社会、生活密切相关，下列有关说法不正确的是
A．利用清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．食品添加剂种类很多，其中一种为苯甲酸钠，它是苯的一种同系物所对应的钠盐
C．生铁在潮湿的空气中易生锈的原因是发生了电化学腐蚀
D．乙醇属于可再生能源
8．锌-空气电池(如图所示)是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液。下列说法不正确的
A．工作时正极发生的反应是O2+4e-+2H2O=4OH-
B．正极区溶液的pH减小，负极区溶液的pH增大
C．电池的总反应为
D．电池工作时，电子流动方向：Zn电极→石墨电极
9．在下图所示的装置中进行相关实验。关于该实验的说法正确的是
A．装置图A可用于精确测定中和热
B．装置图B可用于验证原电池反应原埋
C．装置图C可测定未知氢氧化钠溶液的浓度
D．装置图D可用于粗铜的提纯
10．某研究机构使用电池作为电源电解制备，其工作原理如图所示。已知电池反应为，下列说法错误的是
A．电池的接的是电极
B．电解池中膜、膜均为阳离子交换膜
C．电池中电极的电极反应为
D．当电池生成时理论上电解池中产生
11． 用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系(图2)以及溶解氧(DO)随时间变化关系(图3)的曲线如下。
图1 图2 图3
下列说法不正确的是
A．时，具支锥形瓶中压强增大主要是因为产生了
B．整个过程中，负极反应式为
C．时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．时，正极反应式为和
12．电解饱和的的溶液，含碳产物主要为，还有少量、和，实验装置如图，其中M、N均为纳米电极。下列说法正确的是
A．a为电源的正极
B．生成的电极反应式为：
C．若N极产生224mL气体，则电路中转移电子为
D．电解一段时间后，Y池中溶液碱性增强
二、填空题（共10题）
13．甲醇（CH3OH）是一种无色有刺激性气味的液体，在生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。
（1）甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气、KOH溶液（电解质溶液）构成，则下列说法正确的是 。
（已知甲醇在空气中燃烧生成CO2和H2O）
A．电池放电时通入空气的电极为负极
B．电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e-=CO2↑+2H2O
C．电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
D．电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
（2）写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式： 。
14．化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题：
(1)原电池的设计原理与某类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是_______(填字母)。
A．CaO+H2O=Ca(OH)2 B．C+CO22CO
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O D．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(2)化学反应均涉及相应的能量变化，为探究这些能量变化，某同学设计了如图实验。
①该实验过程涉及的能量变化是 。
②Zn棒是 极，电流方向是从 棒流向 棒。
(3)若将两个金属棒用导线相连在一起，总质量为80.00 g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为63.75 g，则装置工作时锌片上的电极反应式为 ，工作时间内装置所产生氢气的体积为 L(标准状况)。
(4)回答下列问题：
①该燃料电池中正极通入的物质是 ，负极发生的反应式为 。
②电池工作时，OH-移向 电极(填“a”或“b”)。
③当电池放电转移10 mol电子时，至少消耗燃料肼 g。
15．将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
（1）下列说法中正确的是 (填序号)。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小 D．两烧杯中H+的浓度均减小
（2）当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时，理论上通过导线的电子数目为 。
（3）当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L 1。试确定原稀硫酸中c(H2SO4)= 。
（4）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为 KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池总反应的化学方程式： 。
（5）以甲醇（CH3OH）为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为： ，正极的反应式为： 。
16．化学物质在汽车的动力、安全等方面有着极为重要的作用。
(1)汽油是以 C8H18 为主要成分的混合烃类。C8H18燃烧的化学方程式是 。
(2)汽车尾气中含有 NO，CO 等污染物。其中 NO 生成过程的能量变化示意图如图。由该图形数据计算可得，该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)通过 NO 传感器可监测汽车尾气中 NO 的含量，其工作原理如图 所示：
①NiO 电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)
②外电路中，电子流动方向是从 电极流向 电极(填“NiO”或“Pt”)。
③Pt 电极上的电极反应式为 。
(4)电动汽车普遍使用锂离子电池。某锂离子电池反应：FePO4 +Li LiFePO4。
① 放电时，Li 做电池的 极。
② Na 也可以做电池的电极，但 Li 做电极更有优势。试解释原因 。
(5)安全性是汽车发展需要解决的重要问题.汽车受到强烈撞击时，预置在安全气囊内的化学药剂发生反应产生大量气体，气囊迅速弹出。某种产气药剂主要含有 NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3，已知NaN3在猛烈撞击时分解产生两种单质，并放出大量的热。
①推测 Fe2O3的作用是 。
②结合化学方程式解释 NaHCO3的作用 。
③结合上述例子，在设计气囊中所运用的化学反应时，需要考虑的角度有 (填代号，可多选)。
a.反应速率b. 反应限度 c．气体的量d. 气体毒性 e.反应的能量变化
17．铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁氧化合物循环分解水制
已知：
则：
(2)甲烷是重要的资源。与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
则：的 。
(3)肼是一种应用广泛的化工原料。发射火箭时用肼为燃料，作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知在上述反应中放出的热量，写出该反应的热化学方程式 。
18．回答下列问题：
(1)土壤中的微生物可将H2S经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如图：
1molH2S(g)全部氧化为(aq)的热化学方程式为 。
(2)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应：
①
②
③
写出乙烷(C2H6)标准摩尔生成焓的焓变= (用含、、的式子表示)。
(3)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图2所示：
通入CO2气体的一极为 (填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式： ，若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为 mol。
19．下列说法正确的是 。
①非金属氧化物一定不是碱性氧化物 ②电解质溶液的导电过程就是电离的过程
③盐酸既有氧化性又有还原性 ④焰色反应属于化学变化
⑤饱和三氯化铁溶液滴入沸水制备氢氧化铁胶体的反应属于复分解反应
⑥电镀时，应把镀件置于电解槽的阳极
⑦Fe(OH)3 、FeCl2、SO3 都不能直接用化合反应制备
⑧乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理，与SO2使溴水褪色的原理相同
⑨在我们常见的元素周期表中，第三列元素形成的化合物种类最多
⑩浓硫酸、氯化氢、纯碱、生石灰四种物质中，浓硫酸与NaOH(s)、P2O5(s)、无水CaCl2(s)归为一类最恰当
20．Ⅰ.高温时，2NO2（g） 2NO（g）+ O2（g）。根据下列数据计算，当1molNO2分解时，反应会 （填“吸收”或“放出”） kJ能量。
Ⅱ.下列物质中：①Na2O2 ②He ③NaOH ④N2 ⑤MgCl2 ⑥NH3 ⑦H2O2 ⑧Cl2 ⑨NH4Cl，是离子化合物的是 ，是共价化合物的是 ，含有非极性共价键的物质是 ；Na2O2的电子式： .N2的结构式： .
21．研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。
(1)下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有 (填字母)。
a．减少化石燃料的使用，开发新能源
b．使用无氟冰箱，减少氟里昂排放
c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车
d．将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)为开发新能源，有关部门拟用甲醇(CH3OH)替代汽油作为公交车的燃料。写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式 ，
用该反应合成1 mol液态甲醇吸收热量131.9 kJ。又知2H2(g)＋CO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-594.1 kJ/mol。请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式 。
22．回答下列问题：
(1)某同学根据漂白粉的制备原理和电解原理制作了一种家用环保型消毒液发生器(如图所示，没有使用离子交换膜)，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则：
①利用Cl2与石灰乳反应可以制取漂白粉，反应的化学方程式为 。
②L极区的电极反应式为 。
(2)电解法可以提纯粗镓，具体原理如图所示。镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO，GaO在阴极放电的电极反应式 。
(3)我国学者发明的一种分解硫化氢制氢并回收硫的装置如图所示：
若Y极液中的电对(A/B)选用I/I-，装置工作时Y极上的电极反应式为 ，Y极溶液中发生的离子反应为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】由图象可知，a极产生氢氧根离子，则水得电子生成氢气和氢氧根离子，作阴极，则电池M极为负极；c膜可使(CH3)4N+透过，向a极移动；d膜可使氯离子透过向b极移动，而e极可使钠离子透过，向a极移动，则II处的NaCl浓度大于I处；b极为阳极，氢氧根离子失电子生成氧气和水。
【详解】A．分析可知，N为电池的正极，A说法正确；
B．分析可知，NaCl溶液的浓度：Ⅱ处大于Ⅰ处，B说法正确；
C．a电极水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C说法正确；
D．除去1 mol四甲基氯化铵，转移1mol电子，在标准状况下a极生成0.5mol氢气，b极生成0.25mol氧气，则两极共生成气体16.8L，D说法错误；
答案为D。
2．B
【详解】A．由有机高聚物的结构片段可知，形成高分子化合物的单体为CH2=CHONH2，链节为CH2CHONH2，则高聚物的实验式为C3H5NO，故A正确；
B．充电时，阴离子硫酸根离子向阳极移动，故B错误；
C．由有机高聚物的结构片段可知，有机高聚物中含有氢键，氢键的缔合作用增强了高聚物分子间的作用力，使高聚物的稳定性增强，故C正确；
D．由电池总反应可知，二氧化锰是原电池的正极，在水分子作用下二氧化锰得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为MnO2+e—+H2O=MnOOH + OH—，故D正确；
故选B。
3．D
【解析】根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；电解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向b极，铜离子移向a极，则a为阴极应与负极相连，b为阳极应与正极相连，根据得失电子守恒计算，以此解答该题。
【详解】A．根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；
B．N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒，则当N电极消耗11.2L(标准状况下)气体时，则a电极增重，故B正确；
C．有机废水中主要含有乙醛，则图甲中M极为CH3CHO失电子发生氧化反应，发生的电极应为：，故C正确；
D．b为阳极，当为惰性电极，则反应式为，当为活性电极，反应式为本身失电子发生氧化反应，故D错误；
答案选D。
4．C
【详解】A．充电时，正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+，则正极的质量减小，故A错误；
B．放电时，石墨电极为负极，电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极，故B错误；
C．充电时，阴极上锂离子得电子，则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6，故C正确；
D．放电时，阳离子向正极移动，石墨电极为负极，则Li+移向磷酸铁锂电极，故D错误；
故选：C。
5．C
【详解】A．b电极上稀硫酸转化为浓硫酸，过程中的量增大，则是由转化得到，发生反应-2e-+H2O═+2H+，则膜2应为阴离子交换膜，a电极上稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液，过程中OH-浓度增大，则发生电极反应2H2O+2e-═2OH-+H2↑，膜1应为阳离子交换膜，允许钠离子通过，故A错误；
B．a电极上稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液，过程中OH-浓度增大，a电极发生反应：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，说明a电极为阴极，应与外电路负极相连，若用锌锰碱性电池为电源，锌电极为原电池负极，则a极与锌极相连，故B错误；
C．a电极上稀NaOH溶液转化为浓NaOH溶液，过程中OH-浓度增大，且反应有气体产生，则应发生的电极反应式为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，故C正确；
D．a电极发生电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，若收集标准状况下22.4LP ，即收集O2的标况下的物质的量为,根据电极反应，则转移电子数为2mol,故D错误，
故选：C。
6．D
【分析】完成储能时，左储罐溶液的颜色为黄色，即左罐溶液主要含有离子，放电时，得电子生成，正极上的反应为，溶液颜色由黄色蓝色， 负极反应为，所以电池总反应，原电池工作时，电解质溶液中的阳离子透过阳离子交换膜移向正极；充电时电解池总反应、阴阳极反应与原电池的总反应、正负极恰好相反，据此分析。
【详解】A．完成储能时，左储罐溶液的颜色为黄色，即左罐溶液主要含有离子，放电时，得电子被还原生成，为正极，即a电极为正极，A不符合题意；
B．原电池负极反应为：，充电时阴极反应与原电池负极相反，即阴极电极式：，B不符合题意；
C．原电池正极上的反应为：，负极反应为：，所以电池总反应为，C不符合题意；
D．原电池工作时，电解质溶液中的阳离子透过阳离子交换膜移向正极，由于a为电池的正极，b为电池的负极，所以H+透过离子交换膜向左边的正极区移动，D符合题意；
答案选D。
【点睛】从化合价的高低变化进行原电池正负极的判断是解题的关键，注意离子交换膜的作用和类型。
7．B
【详解】A．使用清洁能源可减少大气污染物的排放，还可以节约化石能源，选项A正确；
B．苯甲酸不是苯的同系物，选项B错误；
C．生铁含有碳，在潮湿的空气发生电化学腐蚀，选项C正确；
D．乙醇属于生物质能，是可再生资源，选项D正确；
答案选B。
8．B
【分析】电解液是KOH溶液，则负极为锌失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，电池放电时总反应：。
【详解】A．正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，A项正确；
B．正极氧气得电子发生还原反应生成OH-，正极区溶液的pH增大，负极Zn失电子后和OH-反应生成，负极区溶液的pH减小，B项错误；
C．电池放电时总反应：，C项正确；
D．电子从负极产生经导线流向正极，则电子流向为：Zn电极→石墨电极，D项正确；
答案选B。
9．B
【详解】A．装置图A缺少环形玻璃搅拌棒，且小烧杯与大烧杯的上沿向平，A说法错误；
B．装置图B锌作负极失电子生成锌离子，铜作正极，铜离子得电子生成铜，可用于验证原电池反应原埋，B说法正确；
C．装置图C盐酸应使用酸式滴定管，使用装置错误，C说法错误；
D．装置图D为电解装置，粗铜作阳极，精铜作阴极，D说法错误；
答案为B。
10．D
【分析】Li-SO2Cl2电池反应为2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑，由图可知，Li作负极，C作正极，电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑，电解制备Ni(H2PO2)2，则g为阳极，电极反应式为Ni-2e-=Ni2+，h为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【详解】A．g为阳极，应连接电池的正极（f），A正确；
B．g为阳极，Ni失电子生成Ni2+，并通过膜a进入Ⅱ室，故膜a为阳离子交换膜，经过膜b进入Ⅱ室与Ni2+结合生成Ni(H2PO2)2，膜b为阴离子交换膜，钠离子通过膜c进入Ⅳ室内形成闭合回路，故膜c为阳离子交换膜，B正确；
C．C作正极，电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑，C正确；
D．当Li-SO2Cl2电池生成1molSO2时，转移2mol电子，电解池中生成1mol镍离子，理论上电解池中产生1mol Ni(H2PO2)2，D错误；
故答案选D。
11．C
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小，据此分析解答。
【详解】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A正确；
B．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故B正确；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C错误；
D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有：2H++2e-═H2↑和O2+4e-+4H+═2H2O，故D正确；
故选C。
12．B
【详解】A．X电极通入，生成，发生还原反应，为阴极，a为电源的负极，A错误；
B．生成，发生还原反应，电极反应式为：，B正确；
C．N极为阳极，产生标况下224mL，则电路中转移电子为，C错误；
D．Y池中发生电极反应为：，溶液碱性减弱，D错误；
故选B。
13． CD CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
【详解】(1) A. 通甲醇的电极为负极，通空气的电极为正极，A项错误；
B. 在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为，B项错误；
C. 在放电过程中，OH-参与电极反应，不断被消耗，导致电解质溶液碱性减弱，C项正确；
D. 电池放电时每消耗6.4gCH3OH，即0.2molCH3OH，转移电子数，D项正确；故答案选CD；
(2)甲醇燃料电池中，在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO2，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+。
14．(1)D
(2) 将化学能转化为电能 负极 铜棒 锌棒
(3) Zn-2e-=Zn2+ 5.6
(4) 空气 N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O a 80
【详解】（1）A．CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应，不能设计为原电池，A不符合题意；
B．C+CO22CO是吸热的氧化还原反应，反应不能自发进行，因此不能设计为原电池，B不符合题意；
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O是非氧化还原反应，不能设计为原电池，C不符合题意；
D．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2是放热的氧化还原反应，反应能够自发进行，因此可以设计为原电池，D符合题意；
故选D。
（2）该实验装置构成了原电池，由于金属活动性Zn＞Cu，所以在构成的原电池反应中，Zn为负极，Cu为正极。负极上Zn失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，在正极Cu上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。
①则该实验过程涉及的主要的能量变化是将化学能转化为电能。
②Zn棒是负极，电流方向是从铜棒流向锌棒。
（3）由于金属活动性Zn＞Ag，所以在构成的原电池反应中，Zn为负极，Ag为正极。负极上Zn失去电子，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，在正极Ag上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，反应消耗Zn的质量为m(Zn)=80.00 g-63.75 g=16.25 g，n(Zn)=，根据方程式中物质反应转化关系可知：产生H2的物质的量是0.25 mol，其在标准状况下的体积V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
（4）①燃料电池的正极是氧气发生还原反应，故正极通入的物质是空气，负极是肼发生氧化反应，碱性电池中，其负极反应式应为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O；
②原电池中阴离子移向负极，a为负极，所以电池工作时，OH-移向a电极；
③负极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，转移4 mol电子时消耗肼32 g，则转移10 mol电子消耗肼：32 g×=80 g。
15． BD 0.1NA 1mol/L 2Zn＋Ag2O2＋4KOH＋2H2O=2K2Zn（OH）4＋2Ag 2CH3OH－12e﹣＋2H2O＝12H﹢＋2CO2↑ 3O2＋12e﹣＋12H﹢＝6H2O
【详解】（1）A．甲构成原电池，化学能转变为电能，乙不能，A错误；B．乙中锌与稀硫酸之间反应，铜片上没有明显变化，B正确；C．甲中锌是负极，铜是正极，正极上氢离子放电，所以铜片质量不变，乙中锌片质量减小，C错误；D．两烧杯中均消耗氢离子，H+的浓度均减小，D正确，答案选BD。（2）当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时，氢气的物质的量是0.05mol，所以理论上通过导线的电子数目为0.1NA。（3）当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，氢气的物质的量是0.05mol，消耗硫酸是0.05mol。将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H+)＝0.1 mol·L 1，氢离子是0.1mol，则剩余硫酸的物质的量是0.05mol，所以原稀硫酸中c(H2SO4)＝0.1mol÷0.1L＝1mol/L；（4）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，其电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，因此该电池总反应的化学方程式为2Zn＋Ag2O2＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn（OH）4＋2Ag。（5）以甲醇（CH3OH）为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极发生甲醇失去电子的氧化反应，负极的反应式为2CH3OH－12e﹣＋2H2O＝12H﹢＋2CO2↑，正极发生氧气得到电子的还原反应，正极的反应式为3O2＋12e﹣＋12H﹢＝6H2O。
16． 2C8H18 +25O216CO2+ 18H2O 吸热 氧化 NiO Pt O2 + 4e = 2O2 负极 单位质量的 Li 提供的电子比 Na 的多 Fe2O3 氧化金属 Na 2NaHCO3 = Na2CO3+ CO2 ↑+ H2O吸收热量，同时释放 CO2 abcde
【详解】(1)C8H18 燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为2C8H18 +25O216CO2+ 18H2O；
(2)该反应的反应热=反应物断键吸收的能量-生成物形成释放出的能量=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，说明该反应为吸热反应；
(3)①根据O2-的移动方向可知Pt电极为正极，O2得电子被还原生成O2-，所以NiO电极为负极，NO失电子被氧化结合O2-生成NO2。
②原电池外电路中电子从负极经导线流向正极，即从NiO电极流向Pt电极；
③Pt 电极上O2得电子被还原生成O2-，电极反应式为O2 + 4e = 2O2 ；
(4)①放电时Li被氧化，所以Li做电池的负极；
②Li的相对原子质量小于Na，且二者被氧化均生成+1价阳离子，单位质量的 Li 提供的电子比 Na 的多，所以 Li 做电极更有优势；
(5)①NaN3 在猛烈撞击时分解产生两种单质，应为Na和N2，金属Na活泼性很强，为防止发生危险，添加Fe2O3将金属Na氧化；
②已知NaN3 在猛烈撞击时分解并放出大量的热，碳酸氢钠受热易分解：2NaHCO3 = Na2CO3+ CO2 ↑+ H2O，该反应可吸收热量，作冷却剂，同时释放CO2，使产生的气体更多；
③结合上述例子可知在设计气囊中所运用的化学反应时，汽车受到强烈气囊要迅速弹出所以需要考虑反应速率；为了达到保护作用，产生的气体要足量，所以需要考虑反应限度气体的量，而且产生的气体不能有毒；同时还要考虑反应过程中的能量变化，防止反应引起温度的骤变，造成伤害，故选abcde。
【点睛】原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；阳离子流向正极，阴离子流向负极；电子由负极经导线流向正极。
17．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）已知：①；
②；
③；由盖斯定律可得：③=①+2，则==，故答案为：；
（2）反应 ，反应由Ⅰ3-Ⅱ2可得，结合盖斯定律可知，反应的焓变===，故答案为：；
（3）的物质的量为0.5mol，则2mol燃烧放热，所以该反应的热化学方程式为，故答案为：。
18．(1)H2S(g)+2O2(g)=SO(aq)+2H+(aq) △H=-806.39kJ·mol-1
(2)2 H2+ H3- H1
(3) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O 0.2
【详解】（1）第一步反应为，第二步反应为，根据盖斯定律，两式相加得所求热化学方程式：；
（2）①；
②；
根据盖斯定律，乙烷标准摩尔生成焓的焓变，即乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式为kJ/mol；
（3）该装置为电解池，，碳元素化合价降低，发生还原反应，则通入气体一极为阴极，电极反应式：，阳极a上的反应式为：，若电解时，电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为0.2mol。
19．①③⑤⑧
【详解】①碱性氧化物均为金属氧化物，非金属氧化物一定不是碱性氧化物，①正确；
②电解质溶液的导电过程就是电解的过程，电离不需要通电，②错误；
③盐酸中氯处于最低价可以表现还原性，氢处于最高价可以表现氧化性，因此HCl既有氧化性又有还原性，③正确；
④焰色反应属于物理变化，④错误；
⑤饱和三氯化铁溶液滴入沸水制备氢氧化铁胶体，反应为氯化铁与水生成氢氧化铁胶体和HCl，属于复分解反应，⑤正确；
⑥电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极，⑥错误；
⑦Fe(OH)3可通过氢氧化亚铁与氧气和水发生化合反应得到，FeCl2可由氯化铁和铁单质发生化合反应得到，SO3可由二氧化硫和氧气发生化合反应得到，因此都能直接用化合反应制备，⑦错误；
⑧乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理，与SO2使溴水褪色的原理相同，均是氧化还原反应，⑧正确；
⑨在我们常见的元素周期表中，第十四列元素即碳族元素形成的化合物种类最多，⑨错误；
⑩生石灰与NaOH(s)、P2O5(s)、无水CaCl2(s)归为一类最恰当，因为都是常用的固体干燥剂，⑩错误；
正确的为①③⑤⑧，故答案为：①③⑤⑧。
20． 吸收 56.5KJ ①③⑤⑨ ⑥⑦ ①④⑦⑧
【详解】Ⅰ.根据题给信息可知：反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量=2×931-2×628-493=+113kJ·mol-1,即2NO2（g） 2NO（g）+ O2（g） H=+113kJ·mol-1, 当1molNO2分解时，反应会吸收56.5KJ kJ能量；正确答案：吸收；56.5KJ 。
Ⅱ.离子化合物一般为强碱、盐、金属氧化物等，所以①Na2O2、③NaOH、⑤MgCl2、⑨NH4Cl均为离子化合物；共价化合物一般是由非金属元素组成（铵盐除外），所以⑥NH3、 ⑦H2O2均为共价化合物；相同的非金属元素间形成非极性共价键，非极性共价键可存在单质分子中，也可存在化合物分子中，一些离子化合物中含有非极性共价键，所以①Na2O2、④N2、⑦H2O2、⑧Cl2均含有非极性共价键；Na2O2为离子化合物，既含离子键，又含有共价键，电子式为；N2为非金属单质，含有氮氮三键，结构式：；正确答案：①③⑤⑨； ⑥⑦；①④⑦⑧ ； 。
21．(1)acd
(2) CO＋2H2 CH3OH 2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 452 kJ/mol
【详解】（1）a、化石原料燃烧产生SO2、NO2等有污染的气体，因此减少化石燃料的使用，减少污染物产生，开发新能源，能减少污染的发生，故正确；b、使用无氟冰箱，减少氟利昂的排放，但对CO2、SO2、NO2的排放不产生影响，故错误；c、减少私家车的使用，减少NO2、CO2等的排放，故正确；d、CO2、SO2属于酸性氧化物，和碱反应，NO2能和碱反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，故正确；
（2）根据题目中信息，反应方程式为CO＋2H2CH3OH，
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(l) △H=＋131.9kJ·mol-1，
②2H2(g)＋CO(g)+O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-594.1 kJ·mol-1，
甲醇燃烧的反应方程式为CH3OH+O2→CO2＋2H2O，
②-2×①得出：2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH=-726 kJ/mol。
22． 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 2Cl--2e-=Cl2↑ GaO+3e-+2H2O=Ga+4OH- 3I--2e-=I I+H2S=S↓+2H++3I-
【详解】(1)①利用Cl2与石灰乳反应可以制取漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；
②通电时，为使Cl2被完全吸收，该装置的下端生成氯气，则L极区的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；
(2)电解法可以提纯粗镓，则高纯镓作阴极，粗镓作阳极，阳极上Ga失去电子变为Ga3+，生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO，GaO在阴极放电生成Ga，电极反应式GaO+3e-+2H2O=Ga+4OH-；
(3)根据图示，该装置是将光能转变为化学能和电能，X电极将H+转化为H2，化合价降低，发生还原反应，则Y电极发生氧化反应，若Y极液中的电对(A/B)选用I/I-，则电极反应为3I--2e-= I，Y电极溶液中含有H2S，具有还原性，而I具有氧化性，二者发生氧化还原反应S单质、碘离子和氢离子，离子反应为：I+H2S=S↓+2H++3I-；
答案第1页，共2页
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