专题1化学反应与能量 （含解析）同步练习 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题1化学反应与能量 （含解析）同步练习 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 294.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-15 15:08:16 | ||
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文档简介
专题1化学反应与能量 同步练习
一、单选题
1．以下说法中正确的是（ ）
A．所有△H＜0的反应均是自发反应
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
D．自发进行的反应一定能迅速进行
2．神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，展示了我国科技发展的巨大成就。科技兴国离不开化学科学，下列说法错误的是（ ）
A．实验乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程放出热量
B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色
C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离
D．由“泡腾片实验”可知，酸性：柠檬酸>碳酸
3．如图所示装置中，能形成原电池且溶液会变蓝的是（ ）
A． B．
C． D．
4．化学与生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．将适量SO2添加于红酒中可以起到杀菌和抗氧化作用
B．氢氧燃料电池符合绿色化学理念
C．CO2、SO2大量排放都会形成酸雨
D．84消毒液、医用酒精等都可以用于新冠病毒的消毒
5．下列变化属于吸热反应的是：①液态水汽化；②将胆矾加热变为白色粉末；③浓硫酸稀释；④氯酸钾分解制氧气；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰（ ）
A．①④⑤ B．②④ C．②③ D．①②④
6．LED产品的使用为城市增添色彩．图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图．下列有关叙述正确的是（ ）
A．P﹣型半导体连接的是电池负极
B．b处为电池正极，发生了还原反应
C．a处通入氢气，发生还原反应
D．该装置中只涉及两种形式的能量转化
7．下列说法正确的是（ ）
A．用镀锡铁做罐头盒，当镀层破坏后锡能对铁提供保护
B．用铜作电极电解稀硫酸，发生反应：Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑
C．某原电池的电极材料分别为Mg和Al，则Mg一定做负极
D．某可逆反应升高温度，活化能大的方向化学反应速率增大程度小
8．已知①2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221.0kJ mol﹣1
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ mol﹣1
则反应C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）的△H为（ ）
A．+131.3kJ mol﹣1 B．﹣131.3kJ mol﹣1
C．﹣352.3kJ mol﹣1 D．+262.6kJ mol﹣1
9．已知：S（s）+O2（g）＝SO2（g）△H＝﹣297.2kJ mol﹣1．下列说法中正确的是（）
A．S（s）具有的能量大于SO2（g）具有的能量
B．S（g）+O2（g）＝SO2（g）的△H＞﹣297.2kJ mol﹣1
C．S（s）的燃烧热△H＝﹣297.2kJ mol﹣1
D．形成1molSO2中的化学键所需能量大于断裂1molS中的化学键所需能量
10．标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键能．已知H﹣H、H﹣O和O═O键的键能△H分别为436kJ/mol、463kJ/mol和495kJ/mol．下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2O （g）═H2（g）+ O2（g）；△H═﹣485 kJ/mol
B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H═﹣485 kJ/mol
C．2H2（g）+O2 （g）═2H2O（g）；△H═+485 kJ/mol
D．H2O （g）═H2（g）+ O2（g）；△H═+485 kJ/mol
11．已知某化学反应A2（g）+2B2（g）═2AB2（g）（A2、B2、AB2的结构式分别为 A═A、B﹣B、B﹣A﹣B），能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是（ ）
A．该反应的进行一定需要加热或点燃条件
B．该反应若生成2molAB2（g）则放出的热量为 （E1﹣E2） kJ
C．该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D．生成2 mol B﹣A键放出E2 kJ能量
12．羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。一种能将苯酚(C6H5OH)氧化为CO2、H2O的原电池-电解池组合装置如图。该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是（ ）
A．c极为阴极，M为阳离子交换膜
B．b极的电极反应式为C6H5OH-28e-＋28OH-=6CO2↑＋17H2O
C．d极区苯酚被氧化的反应为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2O
D．右侧装置中，每转移0.7 mol e-，c、d两极共产生气体11.2L(标准状况)
13．下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是（ ）
A．加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．一定条件下进行的化学反应，只能将化学能转化为热能和光能
D．将NH4Cl固体与Ba（OH）2·8H2O固体混合并搅拌，反应放出热量
14．近年来，尿素电氧化法处理富含尿素的工业废水和生活污水得到了广泛关注，该法具有操作简易、处理量大、运行周期长等优点，且该过程在碱性条件下产生无毒的CO2、N2.电池工作时，下列说法错误的是（ ）
A．负极发生的反应为：
B．正极附近溶液的pH增大
C．隔膜只允许阳离子通过
D．处理掉废水中尿素1.0g时消耗O2 0.56L（标准状况）
15．据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电．其电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则下列说法错误的是（ ）
A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大
C．放电时负极的电极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O
D．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子
16．四块相同的锌片分别放置在下列四个装置中(烧杯中均盛有0.1 mol·L-1 NaCl溶液)，则锌片腐蚀最快的是（ ）
A． B． C． D．
二、综合题
17．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)。根据上述情况判断：
（1）放电时，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）放电时，电解质溶液中阴离子移向 极，电子从 极流向 极。
（3）写出负极的电极方程式： 。
18．能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关．
（1）已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=a kJ mol﹣1
CO（g）+ 02 （g）═CO2 （g）△H2=ckJ mol﹣1
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3 （s）△H3=c kJ mol﹣1
则C的燃烧热△H= kJ mol﹣1．
（2）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 （填序号）．
A．C（s ）+CO2 （g）═2CO（g）
B．NaOH（aq）+HCl（aq ）═NaCl（aq）+H2O（l）
C．2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g ）
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H＜0
（3）若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应： ．
19．碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新生活方式．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为 ；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
①负极电极反应式是 ；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是 ．（填序号）
A．电源中的a为正极，b为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e﹣=H2↑
20．按要求填空：
（1）下列物质中，属于电解质的是 ，属于非电解质的是 ，属于强电解质的是 ，属于弱电解质的是 。(填序号)
①氯化钠溶液
②氯化氢气体
③一水合氨
④酒精
⑤二氧化碳
⑥ 铁粉
（2）下表列出了几种化学键的键能：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl
键能 / kJ·mol－1 436 243 431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为
（3）已知下列热化学方程式：
Zn(s) + 1/2O2(g) ＝
ZnO(s) △H1
= －351.1 kJ/mol
Hg(l) + 1/2O2(g) ＝
HgO(s) △H2
= －90.1 kJ/mol
由此可知反应：Zn(s) + HgO(s) ＝
ZnO(s) + Hg(l) 的焓变△H
＝
。
21．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源，模拟氯碱工业生产原理，装置如图所示。
请回答以下问题：
（1）B、D的电极名称分别是 、 。
（2）C极可以选用的材料是____(填标号)。
A．铁棒 B．银棒 C．石墨棒 D．铜棒
（3）观察到C极和D极的不同现象是 。
（4）气体b应为 (填“CH4”或“O2”)，A极发生的电极反应为 。
（5）装置甲、乙中的电解质溶液足量，当电路中通过0.2mol电子时，理论上得到的气体在标准状况下的体积为 ；此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．△G＜0反应自发进行，由△G=△H﹣T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则△G可能大于0，反应非自发，故A错误；
B．高锰酸钾分解生成气体，混乱度增加，熵值增大，故B错误；
C．反应向熵值方向进行，同种物质熵值：液体＞固体，冰在室温下自动熔化成水，是熵增的重要结果，故C正确；
D．．△G＜0反应自发进行，能否发生还有反应速率问题，能自发进行，反应速率不一定大，如金属的腐蚀，故D错误．
故选C．
【分析】反应能自发进行，应满足△G=△H﹣T △S＜0，相同物质的量的同种物质熵值：气体＞液体＞固体，以此解答该题．
2．【答案】C
【解析】【解答】A．乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热冰球说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A不符合题意；
B．乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，则向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B不符合题意；
C．分液静置是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置水和油的分离，故C符合题意；
D．泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、析出晶体放热，形成温热冰球；
B、甲基橙变色范围为3.1~4.4，乙酸遇到甲基橙变红；
C、水和油互不相溶，可以用分液法分离；
D、可以比较酸性：柠檬酸>碳酸氢根。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．构成铜锌原电池，锌是负极，总反应为 ，反应后溶液无色，故不选A；
B．构成原电池，铜是负极，总反应为，有硝酸铜生成，溶液变蓝，
故答案为：B；
C．铜、银和硫酸都不反应，不能构成原电池，故不选C；
D．构成原电池，锌是负极，总反应为 ，溶液由蓝色变为无色，故不选D；
选B。
【分析】原电池构成条件：两根不同材料的导体作为电极，有电解质溶液，形成自发的氧化还原反应，有导线连接形成闭合回路；
A、铜为正极不反应；
B、铜为负极失电子被氧化；
C、铜不跟硫酸反应；
D、铜为正极不反应。
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 二氧化硫具有还原性，可使蛋白质变性，可起到杀菌消毒的作用，A项不符合题意；
B. 氢氧燃料电池最终产物为水，符合绿色化学理念，B项不符合题意；
C. SO2大量排放会形成酸雨，CO2大量排放会形成温室效应，C项符合题意；
D. 84消毒液、医用酒精等都可以使蛋白质变性，可用于新冠病毒的消毒，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】造成酸雨的气体是二氧化硫和二氧化氮，主要来自化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放，而二氧化碳不是大气污染物，主要是造成温室效应，其他选项均正确
5．【答案】B
【解析】【解答】①液态水汽化，即水由液态到气态需要吸热，但是物理变化，故①不符合题意；
②胆矾加热失去结晶水变成白色粉末，是胆矾的分解反应，需要吸热属于吸热反应，故②符合题意；
③浓硫酸稀释放出大量的热，是放热的物理变化，故③不符合题意；
④氯酸钾分解是分解反应，需要吸热，属于吸热反应，故④符合题意；
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是化合反应，会放出大量的热是放热反应，故⑤不符合题意；
所以B符合题意；
故答案：B。
【分析】常见的放热反应有：绝大多数的化合反应（灼热的炭与二氧化碳反应除外）、燃烧反应、金属与水或酸的反应、酸碱中和，铝热反应等；
常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、个别的化合反应（如灼热的炭与二氧化碳反应）、少数的复分解反应（如盐酸与碳酸氢钠反应）、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应反应等。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：A．电子从负极流向阴极，由阴极流向阳极，所以P一型半导体为阳极，连接的是电池正极，故A错误；
B．由电子流向可知a为负极，b为正极，正极上氧气得电子，发生了还原反应，故B正确；
C．a为负极，氢气在负极失电子发生氧化反应，故C错误；
D、该装置的能量转换有化学能、电能和光能，所以该装置中涉及多种形式的能量转化，故D错误．
故选B．
【分析】A．根据电子流向可知P一型半导体连接的是电池正极； B．根据电子流向可知，a为负极，b为正极； C．氢气在负极失电子发生氧化反应； D、该装置的能量转换有化学能、电能和光能等．
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A、镀锡铁桶和镀锌铁桶在镀层破损后，铁和锡、铁和锌构成了原电池，其中镀锡的铁桶中，铁为原电池的负极，更容易被腐蚀，故A错误；
B、用铜作电极电解稀硫酸，金属铜是活泼电极，电解硫酸溶液在阴极上是硫酸中的氢离子发生得电子的还原反应，发生总反应为Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑，故B正确；
C、原电池的电极材料分别为Mg和Al，若是氢氧化钠作电解质，此则Mg不做负极，做正极，故C错误；
D、可逆反应升高温度，吸热方向化学反应速率增大程度大，故D错误．
故选B．
【分析】A、锡的金属性小于铁、锌的金属性大于铁，所以镀层破损后 形成原电池，镀锡铁更容易被腐蚀；
B、金属铜是活泼电极，电解硫酸溶液在阴极上是硫酸中的氢离子发生得电子的还原反应；
C、在原电池中，发生失电子氧化反应的电极是负极；
D、正逆反应的活化能大小是相同的．
8．【答案】A
【解析】【解答】解：①2C（s）+O2（g）═2CO（g）；△H=﹣221.0KJ/mol
②2H2（g）+O2（g）═2H2O；△H=﹣483.6KJ/mol
依据盖斯定律 得到 C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.3KJ/mol；
故选A．
【分析】依据热化学方程式和盖斯定律计算得到反应焓变与起始和终了状态有关，与变化过程无关．
9．【答案】C
【解析】【解答】A.该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，是1molS(s)和1molO2(g)的总能量大于1molSO2(g)的能量，A项不符合题意；
B.1molS(g)的能量比1molS(s)的高，和氧气反应生成相同的物质放出的热量更多，但是△H的值更小，△H<﹣297.2kJ mol﹣1，B项不符合题意；
C.根据燃烧热的定义，1mol S(s)完全燃烧生成稳定的氧化物SO2(g)，其△H为其燃烧热，C项符合题意；
D.该反应为放热反应，形成键时释放能量，而不是需要能量，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化，热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A、水分解是吸热反应，应该△H＞0，故A错误；
B、△H=2×463kJ/mol﹣436kJ/mol﹣ ×495kJ/mol=242.5kJ/mol，故B错误；
C、氢气燃烧放热，应该△H＜0，故C错误；
D、2mol氢气燃烧生成水蒸气的焓变：△H=2×436kJ/mol+495kJ/mol﹣4×463kJ/mol=﹣485kJ/mol，所以H2O （g）═H2（g）+ O2（g）；△H═+485 kJ/mol，故D正确．
故选：D．
【分析】旧键断裂需要吸收能量，新键的生成会放出能量，△H=反应物的键能和﹣生成物的键能和，互为可逆反应的焓变互为相反数，据此进行解答．
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热或点燃条件，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，故A错误；
B．该反应焓变=断裂化学键吸收热量﹣形成化学键所放出热量，所以焓变为△H=+（E1﹣E2）kJ/mol，从图示可知E1＞E2，焓变为△H＞0吸热，该反应若生成2molAB2（g）则吸收的热量为 （E1﹣E2） kJ，故B错误；
C．反应是吸热反应，依据能量守恒可知，即反应物的键能总和大于生成物的键能总和，断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量，故C正确；
D．依据图象分析判断1molA2和2molB2反应生成2molAB2，吸收（E1﹣E2）kJ热量，故D错误；
故选C．
【分析】化学反应A2（g）+2B2（g）═2AB2（g）的能量变化依据图象分析，结合反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，反应过程中断裂化学键需要吸收能量，形成化学键放出热量，据此分析．
A．有的吸热反应在常温下就能进行反应，无需加热或点燃条件；
B．该反应为吸热反应；
C．吸热反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量；
D．依据图象分析判断生成2 mol B﹣A键放出的能量为断1molA2和2molB2键能吸收的能量与生成2 mol B﹣A键放出的热量差．
12．【答案】B
【解析】【解答】A．根据电池装置图可知，左侧是原电池装置，a电极上重铬酸根离子得到电子，化合价降低，生成氢氧化铬，b电极上苯酚生成二氧化碳，碳元素化合价升高，被氧化，b电极是负极，a电极是正极，c电极是阴极，d电极是阳极，A项不符合题意；
B．b电极上苯酚转化成二氧化碳，苯酚和生成的二氧化碳在碱性条件下不共存，所以应当选择酸性环境，故电极反应式为 ，B项符合题意；
C．右侧装置是电解池装置，d是阳极，结合图示，电极反应中产生羟基自由基( OH)和H+，没有生成氧气，正极电极反应式为 ，羟基自由基氧化能力很强，能氧化苯酚为二氧化碳和水，故苯酚被氧化大的方程式为 ，C项不符合题意；
D．c极上氢离子放电，电极反应式为 ，d电极的电极反应式为 ，结合苯酚的氧化过程知，当转移0.7mol电子时，d极生成0.7mol的 OH，它氧化苯酚时生成 二氧化碳，标况下体积为3.36L，c极上生成0.35mol的氧气，标况下体积为7.84L，则气体总量为11.2L，D项不符合题意
故答案为：B
【分析】A.根据左边的反应即可判断a为正极，b为负极，因此c为阴极，d为阳极
B.b极是苯酚失去电子变为二氧化碳的反应即可写出电极式
C.d极发生氧化反应是苯酚被羟基氧化的反应即可写出方程式
D.根据cd反应即可根据转移的电子数计算出产生气体的体积
13．【答案】B
【解析】【解答】A.放热反应有的也需要加热才能发生，如煤炭的燃烧，故A不符合题意；
B.化学反应的实质是反应物化学键断裂吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量变化，故B符合题意；
C.一定条件下进行的化学反应，可以将化学能转化成光能、热能或电能等，故C不符合题意；
D.将NH4Cl固体与Ba（OH）2·8H2O固体混合并搅拌，反应吸收热量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.不是所有加热的反应都是吸热反应，如铝热反应；也不是所有的吸热反应都需要加热，如NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O的反应；
B.化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成，在旧化学键的断裂和新化学键的形成过程中一定会伴随能量的变化；
C.原电池则是将化学能转化成了电能；
D.将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合，在该实验过程中，烧杯与木片间的水凝结成冰，故该反应吸收热量。
14．【答案】C
【解析】【解答】A. 负极发生的反应为： ，A不符合题意；
B. 正极附近发生电极反应O2+4e-+2H2O=4OH-，产生OH-，使溶液的pH增大，B不符合题意；
C.为维持溶液的电中性， 正极附近产生的OH-通过隔膜进入负极被消耗，隔膜允许阴离子通过，C符合题意；
D.根据电极反应可知负极每消耗尿素1.0g时转移的电子为 mol，根据正极反应可得消耗的O2为： =0.56L，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】由电池工作时的图像可知，通尿素的一极为负极，发生氧化反应，电极反应为： ；通氧气的一极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，以此解答该题．
15．【答案】A
【解析】【解答】A、放电时，相当于原电池的工作原理，负极发生失电子的氧化反应，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则放电时CH3OH参与反应的电极为负极，故不符合题意；
B、充电时，相当于电解池的工作原理，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，生成大量的氢氧根离子，所以碱性增强，故电解质溶液的pH逐渐增大，故B不符合题意；
C、放电时负极发生失电子的氧化反应，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则负极的电极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O，故C不符合题意；
D、充电时，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，每生成2molCH3OH转移12mol电子，则每生成1mol
CH3OH转移6mol电子，故D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】根据原电池原理和电解池原理分析电极反应式和总反应方程式即可.
16．【答案】C
【解析】【解答】金属处于原电池负极或电解池正极时，腐蚀速度加快，处于原电池正极或电解池阴极时，电池被保护起来，基本不会生锈。根据金属活动性顺序，镁的金属性大于锌，锌金属性大于铜，故形成原电池时，B中锌为正极，C中锌为负极，故锌片腐蚀C>A>B(D)。
故答案为：C。
【分析】考查的是金属的锈蚀问题，电解池做阳极的腐蚀最快，原电池做负极的其次，一般的腐蚀最慢
17．【答案】（1）增大
（2）负；负；正
（3）Pb -2e-+SO4 2-＝PbSO4
【解析】【解答】(1)该电池总反应式为：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。根据工作原理可知：在放电时Pb发生氧化反应，失去电子变为Pb2+，电极反应式为Pb-2e-=Pb2+；正极上PbO2获得电子变为Pb2+，电极反应式为：PbO2+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，反应消耗硫酸，使硫酸的浓度减小，溶液中c(H+)降低，所以溶液的pH增大；
(2)放电时，由于负极不断产生Pb2+，使正电荷数目增大，所以电解质溶液中阴离子SO42-移向负极，电子从负极Pb极流向正极PbO2极；
(3)负极失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式：Pb+SO42--2e-=PbSO4。
【分析】（1）放电时，消耗硫酸，硫酸的浓度降低；
（2）放电时属于原电池，阴离子向负极方向移动，电子由负极流向正极；
（3）蓄电池的负极发生铅的氧化反应。
18．【答案】（1）
（2）C；D
（3）CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2 或H2﹣2e﹣=2H+
【解析】【解答】解：已知：①Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=a kJ mol﹣1②CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H2=b kJ mol﹣1③4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H3=c kJ mol﹣1据盖斯定律，（①×2+②×6+③）÷6得：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H= （2a+6b+c）kJ mol﹣1，则C的燃烧热为 kJ mol﹣1，故答案为： ；（2）能设计成原电池的反应是放热的氧化还原反应．
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C.2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g ）反应放热，且为氧化还原反应，故可以设计成原电池，故C正确；
D.2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，该反应为氧化还原反应，且为放热反应，能设计为原电池，故D正确；
故答案为：CD；（3）若为一氧化碳燃料电池，在熔融的K2CO3与CO2为反应的环境中，传到离子为碳酸根离子，负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳，电极反应为：CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2 ；若为氢氧燃料电池，则负极上放电的为氢气，电极反应为：H2﹣2e﹣=2H+，故答案为：CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2或H2﹣2e﹣=2H+．
【分析】（1）三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，（①×2+②×6+③）÷6得，C（s）+O2（g）═CO2（g）△H= （2a+6b+c）kJ mol﹣1，则C的燃烧热为 kJ mol﹣1；（2）常温下属于氧化还原反应的放热反应，可设计为原电池，存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应；（3）以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，负极是失电子发生氧化反应的电极．
19．【答案】（1）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ/mol；PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
（2）C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O；ABD
【解析】【解答】解：（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol ①
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol ②
由①﹣②×3，得到热化学方程式：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ/mol，
故答案为：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ/mol；②氧化还原反应规律，CO与PdCl2溶液反应，PdCl2被还原成单质，则CO被氧化成CO2，根据质量守恒定律，有水参与反应同时生成氯化氢，反应的化学方程式为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl，
故答案为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；（2）①C3H8和O2构成丙烷燃料电池的总反应：C3H8+5O2+6OH﹣=3CO32﹣+7H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，负极发生氧化反应，电极反应式为：C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O，
故答案为：C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O；②A、因为生成的氢气将装置中原有氧气溢出，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，电源中的a与A相连，则a为正极，b与B相连，则b为负极，故A正确；
B、电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中的阴离子不会在阳极失电子，所以选用NaCl溶液不影响实验，故B正确；
C、阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误；
D、阴极氢离子放电，其电极反应为2H++2e﹣=H2↑，故D正确；
故答案为：ABD．
【分析】（1）①根据盖斯定律，由已知热化学方乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数并进行相应的加减，据此计算；②根据氧化还原反应规律，CO与PdCl2溶液反应，PdCl2被还原成单质，则CO被氧化成CO2，根据质量守恒定律，有水参与反应同时生成氯化氢，据此写出反应的化学方程式即可；（2）①根据C3H8和O2构成丙烷燃料电池的总反应：C3H8+5O2+6OH﹣=3CO32﹣+7H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，而负极电极反应式=总反应方程式﹣正极的电极反应式来解答；②A、B端析出氢气可驱赶原溶液中溶解的少量氧气；
B、电解液选用NaCl溶液不影响实验，因为阳极是铁失电子生成亚铁离子，溶液中的阴离子不放电；
C、阳极应该用铁电极，阴极用惰性电极亦可；
D、B电极反应是阴极氢离子放电生成氢气．
20．【答案】（1）②③；④⑤；②；③
（2）H2(g) ＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol－1
（3）-261kJ·mol－1
【解析】【解答】（1）①氯化钠溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质；
②氯化氢气体在水溶液中是能够完全电离的化合物,属于强电解质；
③一水合氨水溶液中能够部分电离的化合物,属于弱电解质；
④酒精在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物,是非电解质；
⑤二氧化碳在水溶液中导电是因为生成了碳酸，自己在水溶液中和熔融状态下不能导电，是非电解质；
⑥铁是单质,既不是电解质,也不是非电解质；
所以属于电解质的是②③，属于非电解质的是④⑤，属于强电解质的是②，属于弱电解质的是③；
故答案为：②③；④⑤；②；③ 。 (2) ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和=436+243-431×2=-183KJ/mol
氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g) ＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol－1；
故答案为：H2(g) ＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol－1。（3）Zn(s) + 1/2O2(g) ＝ ZnO(s) △H1 = －351.1 kJ/mol ①
Hg(l) + 1/2O2(g) ＝ HgO(s) △H2 = －90.1 kJ/mol ②
由①- ②得：Zn(s) + HgO(s) ＝ ZnO(s) + Hg(l) △H ＝-261kJ·mol－1；
故答案为：-261kJ·mol－1。
【分析】（1）电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，酸、碱、盐、活泼金属的氧化物都是电解质；非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能够导电的化合物称为电解质；在水溶液或熔融状态下完全电离的化合物称为强电解质；在水溶液或熔融状态下不完全电离的化合物称为弱电解质；
（2）ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和，书写热化学方程式时注意标注物质的状态；
（3）利用盖斯定律计算反应的 △H 。
21．【答案】（1）正极；阴极
（2）C
（3）C极产生的气体为黄绿色，D极产生的气体为无色；C极附近溶液不变色，D极附近溶液变红
（4）O2；
（5）2.24L；3：8
【解析】【解答】根据电子的流向可知A为负极，B为正极，则D为阴极，C为阳极，电解饱和食盐水时，D极产生氢气和氢氧化钠，D电极附近溶液变红，d为H2， C电极产生Cl2；
（1）根据分析可知B为正极，则D为阴极；
（2）C为阳极，应选择惰性电极，故应选石墨电极，其余选项为活性阳极，故答案为C；
（3）根据分析可知C电极产生Cl2，应该观察到C极产生的气体为黄绿色，D极产生氢气和氢氧化钠，D极产生的气体为无色；C极附近溶液不变色，D极附近溶液变红；
（4）甲装置为燃料电池，则A为负极，通入的气体为甲烷，B为正极，正极上通O2，负极上CH4发生失去电子的氧化反应生成CO32-，电极反应为；
（5）C为阳极，收集的气体为氯气，电极反应为2Cl--2e-=Cl2；当电路中通过0.2mol电子时，理论上得到的Cl2的物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L；当电路中通过0.2mol电子时，消耗O2 0.05mol，根据电极反应式可知消耗CH4的物质的量0.025mol，Cl2的物质的量为0.1mol，产生H2的物质的量为0.1mol，此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为(0.05+0.025)：(0.1+0.1)=3：8；
【分析】
（1）根据燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极判断；电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极；
（2）应选择惰性电极；
（3）根据离子的放电顺序判断；
（4）燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；氧气在正极得电子，发生还原反应；
（5）根据电极反应式，利用得失电子守恒计算。
一、单选题
1．以下说法中正确的是（ ）
A．所有△H＜0的反应均是自发反应
B．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程
D．自发进行的反应一定能迅速进行
2．神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，展示了我国科技发展的巨大成就。科技兴国离不开化学科学，下列说法错误的是（ ）
A．实验乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程放出热量
B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色
C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离
D．由“泡腾片实验”可知，酸性：柠檬酸>碳酸
3．如图所示装置中，能形成原电池且溶液会变蓝的是（ ）
A． B．
C． D．
4．化学与生产、生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．将适量SO2添加于红酒中可以起到杀菌和抗氧化作用
B．氢氧燃料电池符合绿色化学理念
C．CO2、SO2大量排放都会形成酸雨
D．84消毒液、医用酒精等都可以用于新冠病毒的消毒
5．下列变化属于吸热反应的是：①液态水汽化；②将胆矾加热变为白色粉末；③浓硫酸稀释；④氯酸钾分解制氧气；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰（ ）
A．①④⑤ B．②④ C．②③ D．①②④
6．LED产品的使用为城市增添色彩．图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图．下列有关叙述正确的是（ ）
A．P﹣型半导体连接的是电池负极
B．b处为电池正极，发生了还原反应
C．a处通入氢气，发生还原反应
D．该装置中只涉及两种形式的能量转化
7．下列说法正确的是（ ）
A．用镀锡铁做罐头盒，当镀层破坏后锡能对铁提供保护
B．用铜作电极电解稀硫酸，发生反应：Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑
C．某原电池的电极材料分别为Mg和Al，则Mg一定做负极
D．某可逆反应升高温度，活化能大的方向化学反应速率增大程度小
8．已知①2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=﹣221.0kJ mol﹣1
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ mol﹣1
则反应C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）的△H为（ ）
A．+131.3kJ mol﹣1 B．﹣131.3kJ mol﹣1
C．﹣352.3kJ mol﹣1 D．+262.6kJ mol﹣1
9．已知：S（s）+O2（g）＝SO2（g）△H＝﹣297.2kJ mol﹣1．下列说法中正确的是（）
A．S（s）具有的能量大于SO2（g）具有的能量
B．S（g）+O2（g）＝SO2（g）的△H＞﹣297.2kJ mol﹣1
C．S（s）的燃烧热△H＝﹣297.2kJ mol﹣1
D．形成1molSO2中的化学键所需能量大于断裂1molS中的化学键所需能量
10．标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键能．已知H﹣H、H﹣O和O═O键的键能△H分别为436kJ/mol、463kJ/mol和495kJ/mol．下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2O （g）═H2（g）+ O2（g）；△H═﹣485 kJ/mol
B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H═﹣485 kJ/mol
C．2H2（g）+O2 （g）═2H2O（g）；△H═+485 kJ/mol
D．H2O （g）═H2（g）+ O2（g）；△H═+485 kJ/mol
11．已知某化学反应A2（g）+2B2（g）═2AB2（g）（A2、B2、AB2的结构式分别为 A═A、B﹣B、B﹣A﹣B），能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是（ ）
A．该反应的进行一定需要加热或点燃条件
B．该反应若生成2molAB2（g）则放出的热量为 （E1﹣E2） kJ
C．该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D．生成2 mol B﹣A键放出E2 kJ能量
12．羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。一种能将苯酚(C6H5OH)氧化为CO2、H2O的原电池-电解池组合装置如图。该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是（ ）
A．c极为阴极，M为阳离子交换膜
B．b极的电极反应式为C6H5OH-28e-＋28OH-=6CO2↑＋17H2O
C．d极区苯酚被氧化的反应为C6H5OH＋28·OH=6CO2↑＋17H2O
D．右侧装置中，每转移0.7 mol e-，c、d两极共产生气体11.2L(标准状况)
13．下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是（ ）
A．加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．一定条件下进行的化学反应，只能将化学能转化为热能和光能
D．将NH4Cl固体与Ba（OH）2·8H2O固体混合并搅拌，反应放出热量
14．近年来，尿素电氧化法处理富含尿素的工业废水和生活污水得到了广泛关注，该法具有操作简易、处理量大、运行周期长等优点，且该过程在碱性条件下产生无毒的CO2、N2.电池工作时，下列说法错误的是（ ）
A．负极发生的反应为：
B．正极附近溶液的pH增大
C．隔膜只允许阳离子通过
D．处理掉废水中尿素1.0g时消耗O2 0.56L（标准状况）
15．据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电．其电池反应为：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则下列说法错误的是（ ）
A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大
C．放电时负极的电极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O
D．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子
16．四块相同的锌片分别放置在下列四个装置中(烧杯中均盛有0.1 mol·L-1 NaCl溶液)，则锌片腐蚀最快的是（ ）
A． B． C． D．
二、综合题
17．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)。根据上述情况判断：
（1）放电时，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）放电时，电解质溶液中阴离子移向 极，电子从 极流向 极。
（3）写出负极的电极方程式： 。
18．能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关．
（1）已知：Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=a kJ mol﹣1
CO（g）+ 02 （g）═CO2 （g）△H2=ckJ mol﹣1
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3 （s）△H3=c kJ mol﹣1
则C的燃烧热△H= kJ mol﹣1．
（2）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 （填序号）．
A．C（s ）+CO2 （g）═2CO（g）
B．NaOH（aq）+HCl（aq ）═NaCl（aq）+H2O（l）
C．2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g ）
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H＜0
（3）若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应： ．
19．碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新生活方式．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ；
②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为 ；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
①负极电极反应式是 ；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是 ．（填序号）
A．电源中的a为正极，b为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e﹣=H2↑
20．按要求填空：
（1）下列物质中，属于电解质的是 ，属于非电解质的是 ，属于强电解质的是 ，属于弱电解质的是 。(填序号)
①氯化钠溶液
②氯化氢气体
③一水合氨
④酒精
⑤二氧化碳
⑥ 铁粉
（2）下表列出了几种化学键的键能：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl
键能 / kJ·mol－1 436 243 431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为
（3）已知下列热化学方程式：
Zn(s) + 1/2O2(g) ＝
ZnO(s) △H1
= －351.1 kJ/mol
Hg(l) + 1/2O2(g) ＝
HgO(s) △H2
= －90.1 kJ/mol
由此可知反应：Zn(s) + HgO(s) ＝
ZnO(s) + Hg(l) 的焓变△H
＝
。
21．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源，模拟氯碱工业生产原理，装置如图所示。
请回答以下问题：
（1）B、D的电极名称分别是 、 。
（2）C极可以选用的材料是____(填标号)。
A．铁棒 B．银棒 C．石墨棒 D．铜棒
（3）观察到C极和D极的不同现象是 。
（4）气体b应为 (填“CH4”或“O2”)，A极发生的电极反应为 。
（5）装置甲、乙中的电解质溶液足量，当电路中通过0.2mol电子时，理论上得到的气体在标准状况下的体积为 ；此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．△G＜0反应自发进行，由△G=△H﹣T△S可知，△H＜0时，若△S＜0，则△G可能大于0，反应非自发，故A错误；
B．高锰酸钾分解生成气体，混乱度增加，熵值增大，故B错误；
C．反应向熵值方向进行，同种物质熵值：液体＞固体，冰在室温下自动熔化成水，是熵增的重要结果，故C正确；
D．．△G＜0反应自发进行，能否发生还有反应速率问题，能自发进行，反应速率不一定大，如金属的腐蚀，故D错误．
故选C．
【分析】反应能自发进行，应满足△G=△H﹣T △S＜0，相同物质的量的同种物质熵值：气体＞液体＞固体，以此解答该题．
2．【答案】C
【解析】【解答】A．乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热冰球说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A不符合题意；
B．乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，则向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B不符合题意；
C．分液静置是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置水和油的分离，故C符合题意；
D．泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、析出晶体放热，形成温热冰球；
B、甲基橙变色范围为3.1~4.4，乙酸遇到甲基橙变红；
C、水和油互不相溶，可以用分液法分离；
D、可以比较酸性：柠檬酸>碳酸氢根。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．构成铜锌原电池，锌是负极，总反应为 ，反应后溶液无色，故不选A；
B．构成原电池，铜是负极，总反应为，有硝酸铜生成，溶液变蓝，
故答案为：B；
C．铜、银和硫酸都不反应，不能构成原电池，故不选C；
D．构成原电池，锌是负极，总反应为 ，溶液由蓝色变为无色，故不选D；
选B。
【分析】原电池构成条件：两根不同材料的导体作为电极，有电解质溶液，形成自发的氧化还原反应，有导线连接形成闭合回路；
A、铜为正极不反应；
B、铜为负极失电子被氧化；
C、铜不跟硫酸反应；
D、铜为正极不反应。
4．【答案】C
【解析】【解答】A. 二氧化硫具有还原性，可使蛋白质变性，可起到杀菌消毒的作用，A项不符合题意；
B. 氢氧燃料电池最终产物为水，符合绿色化学理念，B项不符合题意；
C. SO2大量排放会形成酸雨，CO2大量排放会形成温室效应，C项符合题意；
D. 84消毒液、医用酒精等都可以使蛋白质变性，可用于新冠病毒的消毒，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】造成酸雨的气体是二氧化硫和二氧化氮，主要来自化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放，而二氧化碳不是大气污染物，主要是造成温室效应，其他选项均正确
5．【答案】B
【解析】【解答】①液态水汽化，即水由液态到气态需要吸热，但是物理变化，故①不符合题意；
②胆矾加热失去结晶水变成白色粉末，是胆矾的分解反应，需要吸热属于吸热反应，故②符合题意；
③浓硫酸稀释放出大量的热，是放热的物理变化，故③不符合题意；
④氯酸钾分解是分解反应，需要吸热，属于吸热反应，故④符合题意；
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是化合反应，会放出大量的热是放热反应，故⑤不符合题意；
所以B符合题意；
故答案：B。
【分析】常见的放热反应有：绝大多数的化合反应（灼热的炭与二氧化碳反应除外）、燃烧反应、金属与水或酸的反应、酸碱中和，铝热反应等；
常见的吸热反应有：绝大多数的分解反应、个别的化合反应（如灼热的炭与二氧化碳反应）、少数的复分解反应（如盐酸与碳酸氢钠反应）、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应反应等。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：A．电子从负极流向阴极，由阴极流向阳极，所以P一型半导体为阳极，连接的是电池正极，故A错误；
B．由电子流向可知a为负极，b为正极，正极上氧气得电子，发生了还原反应，故B正确；
C．a为负极，氢气在负极失电子发生氧化反应，故C错误；
D、该装置的能量转换有化学能、电能和光能，所以该装置中涉及多种形式的能量转化，故D错误．
故选B．
【分析】A．根据电子流向可知P一型半导体连接的是电池正极； B．根据电子流向可知，a为负极，b为正极； C．氢气在负极失电子发生氧化反应； D、该装置的能量转换有化学能、电能和光能等．
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A、镀锡铁桶和镀锌铁桶在镀层破损后，铁和锡、铁和锌构成了原电池，其中镀锡的铁桶中，铁为原电池的负极，更容易被腐蚀，故A错误；
B、用铜作电极电解稀硫酸，金属铜是活泼电极，电解硫酸溶液在阴极上是硫酸中的氢离子发生得电子的还原反应，发生总反应为Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑，故B正确；
C、原电池的电极材料分别为Mg和Al，若是氢氧化钠作电解质，此则Mg不做负极，做正极，故C错误；
D、可逆反应升高温度，吸热方向化学反应速率增大程度大，故D错误．
故选B．
【分析】A、锡的金属性小于铁、锌的金属性大于铁，所以镀层破损后 形成原电池，镀锡铁更容易被腐蚀；
B、金属铜是活泼电极，电解硫酸溶液在阴极上是硫酸中的氢离子发生得电子的还原反应；
C、在原电池中，发生失电子氧化反应的电极是负极；
D、正逆反应的活化能大小是相同的．
8．【答案】A
【解析】【解答】解：①2C（s）+O2（g）═2CO（g）；△H=﹣221.0KJ/mol
②2H2（g）+O2（g）═2H2O；△H=﹣483.6KJ/mol
依据盖斯定律 得到 C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.3KJ/mol；
故选A．
【分析】依据热化学方程式和盖斯定律计算得到反应焓变与起始和终了状态有关，与变化过程无关．
9．【答案】C
【解析】【解答】A.该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，是1molS(s)和1molO2(g)的总能量大于1molSO2(g)的能量，A项不符合题意；
B.1molS(g)的能量比1molS(s)的高，和氧气反应生成相同的物质放出的热量更多，但是△H的值更小，△H<﹣297.2kJ mol﹣1，B项不符合题意；
C.根据燃烧热的定义，1mol S(s)完全燃烧生成稳定的氧化物SO2(g)，其△H为其燃烧热，C项符合题意；
D.该反应为放热反应，形成键时释放能量，而不是需要能量，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化，热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A、水分解是吸热反应，应该△H＞0，故A错误；
B、△H=2×463kJ/mol﹣436kJ/mol﹣ ×495kJ/mol=242.5kJ/mol，故B错误；
C、氢气燃烧放热，应该△H＜0，故C错误；
D、2mol氢气燃烧生成水蒸气的焓变：△H=2×436kJ/mol+495kJ/mol﹣4×463kJ/mol=﹣485kJ/mol，所以H2O （g）═H2（g）+ O2（g）；△H═+485 kJ/mol，故D正确．
故选：D．
【分析】旧键断裂需要吸收能量，新键的生成会放出能量，△H=反应物的键能和﹣生成物的键能和，互为可逆反应的焓变互为相反数，据此进行解答．
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热或点燃条件，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，故A错误；
B．该反应焓变=断裂化学键吸收热量﹣形成化学键所放出热量，所以焓变为△H=+（E1﹣E2）kJ/mol，从图示可知E1＞E2，焓变为△H＞0吸热，该反应若生成2molAB2（g）则吸收的热量为 （E1﹣E2） kJ，故B错误；
C．反应是吸热反应，依据能量守恒可知，即反应物的键能总和大于生成物的键能总和，断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量，故C正确；
D．依据图象分析判断1molA2和2molB2反应生成2molAB2，吸收（E1﹣E2）kJ热量，故D错误；
故选C．
【分析】化学反应A2（g）+2B2（g）═2AB2（g）的能量变化依据图象分析，结合反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，反应过程中断裂化学键需要吸收能量，形成化学键放出热量，据此分析．
A．有的吸热反应在常温下就能进行反应，无需加热或点燃条件；
B．该反应为吸热反应；
C．吸热反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量；
D．依据图象分析判断生成2 mol B﹣A键放出的能量为断1molA2和2molB2键能吸收的能量与生成2 mol B﹣A键放出的热量差．
12．【答案】B
【解析】【解答】A．根据电池装置图可知，左侧是原电池装置，a电极上重铬酸根离子得到电子，化合价降低，生成氢氧化铬，b电极上苯酚生成二氧化碳，碳元素化合价升高，被氧化，b电极是负极，a电极是正极，c电极是阴极，d电极是阳极，A项不符合题意；
B．b电极上苯酚转化成二氧化碳，苯酚和生成的二氧化碳在碱性条件下不共存，所以应当选择酸性环境，故电极反应式为 ，B项符合题意；
C．右侧装置是电解池装置，d是阳极，结合图示，电极反应中产生羟基自由基( OH)和H+，没有生成氧气，正极电极反应式为 ，羟基自由基氧化能力很强，能氧化苯酚为二氧化碳和水，故苯酚被氧化大的方程式为 ，C项不符合题意；
D．c极上氢离子放电，电极反应式为 ，d电极的电极反应式为 ，结合苯酚的氧化过程知，当转移0.7mol电子时，d极生成0.7mol的 OH，它氧化苯酚时生成 二氧化碳，标况下体积为3.36L，c极上生成0.35mol的氧气，标况下体积为7.84L，则气体总量为11.2L，D项不符合题意
故答案为：B
【分析】A.根据左边的反应即可判断a为正极，b为负极，因此c为阴极，d为阳极
B.b极是苯酚失去电子变为二氧化碳的反应即可写出电极式
C.d极发生氧化反应是苯酚被羟基氧化的反应即可写出方程式
D.根据cd反应即可根据转移的电子数计算出产生气体的体积
13．【答案】B
【解析】【解答】A.放热反应有的也需要加热才能发生，如煤炭的燃烧，故A不符合题意；
B.化学反应的实质是反应物化学键断裂吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量变化，故B符合题意；
C.一定条件下进行的化学反应，可以将化学能转化成光能、热能或电能等，故C不符合题意；
D.将NH4Cl固体与Ba（OH）2·8H2O固体混合并搅拌，反应吸收热量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.不是所有加热的反应都是吸热反应，如铝热反应；也不是所有的吸热反应都需要加热，如NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O的反应；
B.化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成，在旧化学键的断裂和新化学键的形成过程中一定会伴随能量的变化；
C.原电池则是将化学能转化成了电能；
D.将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合，在该实验过程中，烧杯与木片间的水凝结成冰，故该反应吸收热量。
14．【答案】C
【解析】【解答】A. 负极发生的反应为： ，A不符合题意；
B. 正极附近发生电极反应O2+4e-+2H2O=4OH-，产生OH-，使溶液的pH增大，B不符合题意；
C.为维持溶液的电中性， 正极附近产生的OH-通过隔膜进入负极被消耗，隔膜允许阴离子通过，C符合题意；
D.根据电极反应可知负极每消耗尿素1.0g时转移的电子为 mol，根据正极反应可得消耗的O2为： =0.56L，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】由电池工作时的图像可知，通尿素的一极为负极，发生氧化反应，电极反应为： ；通氧气的一极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，以此解答该题．
15．【答案】A
【解析】【解答】A、放电时，相当于原电池的工作原理，负极发生失电子的氧化反应，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则放电时CH3OH参与反应的电极为负极，故不符合题意；
B、充电时，相当于电解池的工作原理，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，生成大量的氢氧根离子，所以碱性增强，故电解质溶液的pH逐渐增大，故B不符合题意；
C、放电时负极发生失电子的氧化反应，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则负极的电极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O，故C不符合题意；
D、充电时，根据总反应：2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，每生成2molCH3OH转移12mol电子，则每生成1mol
CH3OH转移6mol电子，故D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】根据原电池原理和电解池原理分析电极反应式和总反应方程式即可.
16．【答案】C
【解析】【解答】金属处于原电池负极或电解池正极时，腐蚀速度加快，处于原电池正极或电解池阴极时，电池被保护起来，基本不会生锈。根据金属活动性顺序，镁的金属性大于锌，锌金属性大于铜，故形成原电池时，B中锌为正极，C中锌为负极，故锌片腐蚀C>A>B(D)。
故答案为：C。
【分析】考查的是金属的锈蚀问题，电解池做阳极的腐蚀最快，原电池做负极的其次，一般的腐蚀最慢
17．【答案】（1）增大
（2）负；负；正
（3）Pb -2e-+SO4 2-＝PbSO4
【解析】【解答】(1)该电池总反应式为：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。根据工作原理可知：在放电时Pb发生氧化反应，失去电子变为Pb2+，电极反应式为Pb-2e-=Pb2+；正极上PbO2获得电子变为Pb2+，电极反应式为：PbO2+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，反应消耗硫酸，使硫酸的浓度减小，溶液中c(H+)降低，所以溶液的pH增大；
(2)放电时，由于负极不断产生Pb2+，使正电荷数目增大，所以电解质溶液中阴离子SO42-移向负极，电子从负极Pb极流向正极PbO2极；
(3)负极失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式：Pb+SO42--2e-=PbSO4。
【分析】（1）放电时，消耗硫酸，硫酸的浓度降低；
（2）放电时属于原电池，阴离子向负极方向移动，电子由负极流向正极；
（3）蓄电池的负极发生铅的氧化反应。
18．【答案】（1）
（2）C；D
（3）CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2 或H2﹣2e﹣=2H+
【解析】【解答】解：已知：①Fe2O3（s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H1=a kJ mol﹣1②CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H2=b kJ mol﹣1③4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H3=c kJ mol﹣1据盖斯定律，（①×2+②×6+③）÷6得：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H= （2a+6b+c）kJ mol﹣1，则C的燃烧热为 kJ mol﹣1，故答案为： ；（2）能设计成原电池的反应是放热的氧化还原反应．
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A错误；
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B错误；
C.2CO（g）+O2 （g）═2CO2 （g ）反应放热，且为氧化还原反应，故可以设计成原电池，故C正确；
D.2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H＜0，该反应为氧化还原反应，且为放热反应，能设计为原电池，故D正确；
故答案为：CD；（3）若为一氧化碳燃料电池，在熔融的K2CO3与CO2为反应的环境中，传到离子为碳酸根离子，负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳，电极反应为：CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2 ；若为氢氧燃料电池，则负极上放电的为氢气，电极反应为：H2﹣2e﹣=2H+，故答案为：CO﹣2e﹣+CO32﹣=2CO2或H2﹣2e﹣=2H+．
【分析】（1）三个热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，（①×2+②×6+③）÷6得，C（s）+O2（g）═CO2（g）△H= （2a+6b+c）kJ mol﹣1，则C的燃烧热为 kJ mol﹣1；（2）常温下属于氧化还原反应的放热反应，可设计为原电池，存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应；（3）以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境，负极是失电子发生氧化反应的电极．
19．【答案】（1）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ/mol；PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
（2）C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O；ABD
【解析】【解答】解：（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol ①
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol ②
由①﹣②×3，得到热化学方程式：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ/mol，
故答案为：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJ/mol；②氧化还原反应规律，CO与PdCl2溶液反应，PdCl2被还原成单质，则CO被氧化成CO2，根据质量守恒定律，有水参与反应同时生成氯化氢，反应的化学方程式为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl，
故答案为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；（2）①C3H8和O2构成丙烷燃料电池的总反应：C3H8+5O2+6OH﹣=3CO32﹣+7H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，负极发生氧化反应，电极反应式为：C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O，
故答案为：C3H8 +26OH﹣﹣20e﹣=3CO32﹣+17H2O；②A、因为生成的氢气将装置中原有氧气溢出，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，电源中的a与A相连，则a为正极，b与B相连，则b为负极，故A正确；
B、电解池中阳极是铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，阴极是溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中的阴离子不会在阳极失电子，所以选用NaCl溶液不影响实验，故B正确；
C、阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误；
D、阴极氢离子放电，其电极反应为2H++2e﹣=H2↑，故D正确；
故答案为：ABD．
【分析】（1）①根据盖斯定律，由已知热化学方乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数并进行相应的加减，据此计算；②根据氧化还原反应规律，CO与PdCl2溶液反应，PdCl2被还原成单质，则CO被氧化成CO2，根据质量守恒定律，有水参与反应同时生成氯化氢，据此写出反应的化学方程式即可；（2）①根据C3H8和O2构成丙烷燃料电池的总反应：C3H8+5O2+6OH﹣=3CO32﹣+7H2O，正极发生还原反应，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，而负极电极反应式=总反应方程式﹣正极的电极反应式来解答；②A、B端析出氢气可驱赶原溶液中溶解的少量氧气；
B、电解液选用NaCl溶液不影响实验，因为阳极是铁失电子生成亚铁离子，溶液中的阴离子不放电；
C、阳极应该用铁电极，阴极用惰性电极亦可；
D、B电极反应是阴极氢离子放电生成氢气．
20．【答案】（1）②③；④⑤；②；③
（2）H2(g) ＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol－1
（3）-261kJ·mol－1
【解析】【解答】（1）①氯化钠溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质；
②氯化氢气体在水溶液中是能够完全电离的化合物,属于强电解质；
③一水合氨水溶液中能够部分电离的化合物,属于弱电解质；
④酒精在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物,是非电解质；
⑤二氧化碳在水溶液中导电是因为生成了碳酸，自己在水溶液中和熔融状态下不能导电，是非电解质；
⑥铁是单质,既不是电解质,也不是非电解质；
所以属于电解质的是②③，属于非电解质的是④⑤，属于强电解质的是②，属于弱电解质的是③；
故答案为：②③；④⑤；②；③ 。 (2) ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和=436+243-431×2=-183KJ/mol
氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g) ＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol－1；
故答案为：H2(g) ＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol－1。（3）Zn(s) + 1/2O2(g) ＝ ZnO(s) △H1 = －351.1 kJ/mol ①
Hg(l) + 1/2O2(g) ＝ HgO(s) △H2 = －90.1 kJ/mol ②
由①- ②得：Zn(s) + HgO(s) ＝ ZnO(s) + Hg(l) △H ＝-261kJ·mol－1；
故答案为：-261kJ·mol－1。
【分析】（1）电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，酸、碱、盐、活泼金属的氧化物都是电解质；非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能够导电的化合物称为电解质；在水溶液或熔融状态下完全电离的化合物称为强电解质；在水溶液或熔融状态下不完全电离的化合物称为弱电解质；
（2）ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和，书写热化学方程式时注意标注物质的状态；
（3）利用盖斯定律计算反应的 △H 。
21．【答案】（1）正极；阴极
（2）C
（3）C极产生的气体为黄绿色，D极产生的气体为无色；C极附近溶液不变色，D极附近溶液变红
（4）O2；
（5）2.24L；3：8
【解析】【解答】根据电子的流向可知A为负极，B为正极，则D为阴极，C为阳极，电解饱和食盐水时，D极产生氢气和氢氧化钠，D电极附近溶液变红，d为H2， C电极产生Cl2；
（1）根据分析可知B为正极，则D为阴极；
（2）C为阳极，应选择惰性电极，故应选石墨电极，其余选项为活性阳极，故答案为C；
（3）根据分析可知C电极产生Cl2，应该观察到C极产生的气体为黄绿色，D极产生氢气和氢氧化钠，D极产生的气体为无色；C极附近溶液不变色，D极附近溶液变红；
（4）甲装置为燃料电池，则A为负极，通入的气体为甲烷，B为正极，正极上通O2，负极上CH4发生失去电子的氧化反应生成CO32-，电极反应为；
（5）C为阳极，收集的气体为氯气，电极反应为2Cl--2e-=Cl2；当电路中通过0.2mol电子时，理论上得到的Cl2的物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L；当电路中通过0.2mol电子时，消耗O2 0.05mol，根据电极反应式可知消耗CH4的物质的量0.025mol，Cl2的物质的量为0.1mol，产生H2的物质的量为0.1mol，此时气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为(0.05+0.025)：(0.1+0.1)=3：8；
【分析】
（1）根据燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极判断；电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极；
（2）应选择惰性电极；
（3）根据离子的放电顺序判断；
（4）燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；氧气在正极得电子，发生还原反应；
（5）根据电极反应式，利用得失电子守恒计算。