第一章 化学反应与能量转化 同步习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（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14题）
1．利用含有机化合物的废水[废水中的有机化合物表示为，发电原理为(未配平)]发电，电解KI溶液制备的工作装置如图所示。下列说法正确的是
A．a极为原电池正极，c极为电解池阴极
B．装置工作时，当甲池质子交换膜通过1 mol 时，负极生成5.6 L
C．Ⅱ室为酸性溶液，Ⅲ室为KI溶液
D．装置工作一段时间后，Ⅳ室需补充KOH，X为
2．胶状液氢(主要成分是和)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：时，完全燃烧生成液态水，放出热量；完全燃烧生成液态水和，放出的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是
A．
B．
C．
D．
3．下列关于热化学反应的描述中正确的是
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO(g)＋O2(g) ＝2CO2(g)反应的ΔH＝-(2×283.0)kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
4．室温下，往碳酸钠溶液中滴入盐酸，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ为吸热反应 B．过程Ⅱ为放热反应
C．由图可知的能量比高 D．总反应的
5．氯原子对O3的分解有催化作用：
O3＋Cl=ClO＋O2　ΔH1
ClO＋O=Cl＋O2　ΔH2
该反应的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　　)
A．反应O3＋O=2O2的ΔH＝E1－E2
B．反应O3＋O=2O2的ΔH＝E2－E3
C．反应O3＋O=2O2是吸热反应
D．反应O3＋O=2O2的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
6．已知：①H2的燃烧热(ΔH)为-285.8kJ·mol-1；
②中和反应生成1mol水时的反应热(ΔH)为-57.3kJ·mol-1；
③水的汽化热(ΔH)为+44.0kJ·mol-1
下列热化学方程式书写正确的是
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)　ΔH=-285.8kJ·mol-1
B．H2O(1)=H+(aq)+OH-(aq)　ΔH=+57.3kJ·mol-1
C．H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH=-329.8kJ·mol-1
D．OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(1)　ΔH=+57.3kJ·mol-1
7．我国科学家构建直接异质结和间接异质结构系统，实现还原和氧化。有关该过程的叙述正确的是
A．只涉及太阳能转化为化学能
B．金属Pt表面的反应为：
C．作为氧化还原协同电对，可以换成
D．总反应为：
8．下列说法正确的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—801.3kJ·mol-1，结论：CH4的燃烧热为—801.3kJ·mol-1
B．Sn(灰，s)Sn(白，s) ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰锡为粉末状)，结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
C．稀溶液中有：H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=—57.3kJ·mol-1，结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成1molH2O，则会放出57.3kJ的能量
D．C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=—393.5kJ·mol-1、C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=—395kJ·mol-1，结论：相同条件下金刚石比石墨稳定
9．据报道某科研团队在常温常压下通过电化学的方法还原氮得到火箭燃料——肼(N2H4)，实验过程中选取POM电解液作为电子与质子的载体，TiO2作催化剂。已知A电极上的电极反应为，反应原理如图所示(外接电源略)。下列说法正确的是
A．H+通过质子交换膜从左侧移向右侧
B．反应器中反应的离子方程式为
C．装置工作时反应消耗的N2与产生的O2的物质的量之比为1∶1
D．若使用铅蓄电池作电源，则B电极应与铅蓄电池的Pb电极相连
10．我国科学家成功研制出新型铝-石墨烯(Cn)可充电电池，电解质为阳离子(EMIM+)与阴离子(AlCl4－)组成的离子液体，该电池放电过程如图。下列说法错误的是（ ）
A．放电时电路中每转移1mol电子，有1molCn（AlCl4）被还原
B．放电时正极的反应为：Cn＋AlCl4-－e-=Cn（AlCl4）
C．充电时石墨烯与电源的正极相连
D．充电时的总反应为：3Cn＋4Al2Cl7-Al＋4AlCl4-＋3Cn（AlCl4）
11．已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系：
①2X＋3Y2＋=2X3＋＋3Y；
②Z元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比X元素的强；
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极。
则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为
A．X＞Z＞Y＞W B．Z＞W＞X＞Y
C．Z＞Y＞X＞W D．Z＞X＞Y＞W
12．已知几种共价键的键能如下：
共价键
键能/() 413 243 339 431
下列说法错误的是
A．稳定性：
B．断裂中共价键吸收的能量为
C．键长：
D．
13．用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染，例如：
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A．由反应①可知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H>-574kJ·mol-1
B．反应①②转移的电子数相同
C．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，放出的热量为173.4kJ。
D．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总物质的量为1.60mol
14．2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是
A．电池中的有机电解液不可用KOH溶液代替
B．充电时，Li+从阳极区移向阴极区
C．充电时，应将锂电极与电源负极相连
D．电池工作时，每消耗2.24LO2，外电路流过0.04mol电子
二、填空题（共8题）
15．Ⅰ、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究，请回答下列问题：(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)
(1)在甲图装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的离子移动方向为：K+移向 烧杯，Cl-移向 烧杯(填“A”或“B”)，装置中电子的移动路径和方向为 。
Ⅱ、该小组同学提出设想：如果将实验中的盐桥换为导线(铜制)，电流表是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用图乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题：
(2)该小组的一位成员认为溶液中的阴阳离子能通过铜导线从而构成闭合回路形成电流，该装置仍然为原电池。你对该观点的评价是 (填“正确”或“不正确”)。
(3)对于实验中产生电流的原因，该小组进了深入探讨，后经老师提醒注意到使用的是铜导线，烧杯A实际为原电池。那么在烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式为 。
(4)对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上，该小组成员发生了很大分歧：
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确，那么原电池的电极反应式为：
正极： 。
②另一部分同学认为是溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确，那么原电池的电极反应式为：
正极： 。
(5)若第(4)问中②观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，请写出该电池工作时总反应的化学方程式
。
16．回答下列问题：
(1)已知：
①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH 1=-2983.2 kJ/mol
②P(s、红磷)+ O2(g)=P4O10(s) ΔH2= -738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 。
(2)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的中和热为 ，表示其中和热的热化学方程式为 。
(3)已知水的比热容为c=4.18J·(g·℃)-1，10g 硫黄在 O2中完全燃烧生成气态SO2，放出的热量能使500g H2O温度由18℃升至62.4℃，则硫黄的燃烧热为 ，热化学方程式为 。
17．碳是常见的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程：
ΔH＝＋88.6kJ·mol－1。则M、N相比，较稳定的是 。
（2）已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1，则a 726.5(填“>”“<”或“＝”)。
（3）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为 。
（4）煤气化制合成气(CO和H2)
已知:①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1=＋131.3kJ·mol-1
②C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)ΔH2=＋90kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
18．、及氮氧化物()是常见大气污染物，消除污染并实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。
(1)水煤气变换［］可用于生产氢气。在金催化剂表面水煤气变换的反应历程如图-1所示，该历程中决定总反应速率快慢所对应反应的活化能是 。

(2)新型纳米材料氧缺位高铁酸盐()能将烟气中除去，原理如图-2所示。该过程中转化的和消耗的体积比为 。

(3)电解法可实现烟气脱硫脱硝同步化，原理如图-3所示，A、B为惰性材料，电解液为稀硫酸。

①电解时阴极A上电极反应方程式为 。
②吸收池中发生的化学反应方程式为 。
(4)与生成络离子可用于吸收烟气中。其吸收原理：向中加入铁粉后生成利，并使吸收液再生。写出反应的离子方程式： 。
19．根据电化学原理，回答下列问题。
(1)如图所示用惰性电极电解溶液，电极上的电极反应式为 ，若电极产生(标准状况)气体，则所得溶液的 (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填字母)。
A． B． C． D．
(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入和空气，其中固体电解质是掺杂了的固体，它在高温下能传导。则电极的名称为 ，电极上的电极反应 。
(3)利用如图的装置电解饱和食盐水，制备一种家用“84”消毒液(有效成分为)发生器，在制备消毒液时，电极上的电极反应式为 。
20．高铁酸钠(Na2FeO4)可用作水处理剂，工业上常用电解法制取，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-FeO+3H2↑，工作原理如图所示。
请写出阳极电极反应式 。
21．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为 。
(2)若开始时开关K与b连接，总反应的离子方程式为 。
有关上述（2）实验，下列说法正确的是(填序号) 。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为
22．如图是甲醇燃料电池工作的示意图，一段时间后，断开K。

(1)甲中负极的的电极反应式为 。
(2)若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若使铝的表面生成一层致密的氧化膜，则C电极反应式为 。
(3)若A、B、C、D均为石墨，W为饱和食盐水。
①丙中电解的总化学方程式为 。
②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.1molCu(OH)2后恰好使硫酸铜溶液复原，则丙中D电极上成的气体在标准状况下的体积为 。
③丙中为使两极产物不发生反应，可以在两极之间放置 (“阴”或“阳”)离子交换膜。若把乙装置改为精炼钢装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，下列说法正确的是 。
A．电解精炼中，两极质量变化相同 B．CuSO4溶液浓度保持不变
C．A为粗铜，发生氧化反应 D．杂质都将以离子的形式存在溶液中
23．氮元素在工业应用上有重要地位，回答下列问题：
(1)理论研究表明，在101 kPa和298K下，异构化反应的能量变化如图。
①稳定性：HCN HNC(填“＞”、“＜”或“=”)。
②该异构化反应的△H=
(2)“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2 (偏二甲册)作推进剂。12.0 g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(3)科学家用氮气和氢气制备肼，过程如下：



则 △H= kJ/mol(用含a、b、c的计算式表示)
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】由题干信息“电解KI溶液制备”，并结合Ⅳ室为KOH溶液可知，Ⅲ室发生的反应为，则Ⅲ室为KI溶液，发生氧化反应，故b极为原电池正极，a极为原电池负极，c极为电解池阳极，d极为电解池阴极，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，Ⅲ室为KI溶液，发生氧化反应，故b极为原电池正极，c极为电解池阳极，A错误；
B．未指明是否为标准状况，无法计算的体积，B错误；
C．根据分析，a极为原电池负极，则I室发生氧化反应，故I室为含有机化合物的废水，Ⅱ室发生还原反应，即，故Ⅱ室为酸性溶液，C正确；
D．根据分析，c、d极分别为电解池的阳极和阴极，c极发生反应，d极发生反应，生成的通过离子交换膜进入Ⅲ室，但同时消耗了水，Ⅳ室中KOH浓度增大，故装置工作一段时间后Ⅳ室无需补充KOH，D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．CH4燃烧为放热反应，ΔH<0，A项错误；
B．1molCH4燃烧放出890.3kJ，反应放热且产生H2O(l)，B项正确；
C．CH4燃烧产生的H2O(l)，C项错误；
D．ΔH单位错误应该为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= 571.6kJ/mol，D项错误；
故选B。
【点睛】判断热化学方程式是否正确：看物质状态，确定 ΔH符号、产生的热量数值是否与燃料消耗量对应。
3．B
【详解】A．H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙微溶物，反应的焓变△H不等于2×(-57.3)kJ/mol且中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热，故A项错误；
B．燃烧热是指Imol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，单位为kJ/mol，CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol根据盖斯定律可知2CO(g)＋O2(g) ＝2CO2(g)反应的ΔH＝-(2×283.0)kJ/mol，故B项正确；
C．有些放热反应也需要加热才能发生，如木炭的燃烧、铝热反应均是放热反应，但都需要加热达到一定温度，故C项错误；
D．燃烧热是指1mo纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，其中水的稳定状态为液态，故D项错误。
故选B。
4．D
【详解】A.由图可知，(aq)+H+(aq)能量低于(aq)+2H+(aq)，故过程I为放热反应，故A错误；
B.由图可知，CO2(g)+H2O(1)能量高于(aq)+H+(aq)，故过程II为吸热反应，故B错误；
C.由图可知，能量(aq)+2H+(aq)高于(aq)+H+(aq)，但无法得出的能量比高，故C错误；
D.由图可知，该过程的总反应的，故D正确；
故答案选D。
5．D
【详解】A．由化学反应的反应热ΔH＝生成物的总能量-反应物的总能量，可知，反应O3＋O=2O2的ΔH＝E3－E2，A项错误；
B．由化学反应的反应热ΔH＝生成物的总能量-反应物的总能量，可知，反应O3＋O=2O2的ΔH＝E3－E2，B项错误；
C．依据图象得出E生成物的总能量＜E反应物的总能量，反应O3＋O=2O2为放热反应，C项错误；
D．由题给信息：O3＋Cl=ClO＋O2　ΔH1 ①和ClO＋O=Cl＋O2　ΔH2 ②，根据盖斯定律，①+②得反应O3＋O=2O2，则反应的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，D项正确；
答案选D。
6．B
【详解】A．在101kPa时，1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物时放出的热量是燃烧热，所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)　ΔH=-571.6kJ·mol-1，A项错误；
B．强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量是57.3kJ，可表示H+(aq)+OH-(aq) =H2O(1)·ΔH=-57.3kJ·mol-1。正反应是放热反应，则其逆反应是吸热反应，反之亦然，B项正确；
C．1mol氢气完全燃烧当生成气态水时，放出的热量比285.8kJ小，C项错误；
D．CH3COOH是弱酸，电离时吸热，发生中和反应时，放出的热量小，D项错误。
故答案选B。
7．A
【详解】A．由反应机理图可知只涉及太阳能转化为化学能，A正确；
B．金属Pt表面的反应为：，B错误；
C．由于是阳离子交换膜，不可以换成，C错误；
D．总反应为：，D错误；
答案选A。
8．B
【详解】A．甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，故A错误；
B．由热化学方程式可知，灰锡转化为白锡的反应是吸热反应，在低于13.2℃的寒冷的冬天，锡制品会转化为粉末状灰锡而损坏，故B正确；
C．氨水是弱碱，电离时会吸收热量，则将盐酸与氨水的稀溶液混合生成1mol时，放出的能量会小于57.3kJ，故C错误；
D．由盖斯定律可知，石墨转化为金刚石反应的反应热ΔH=(—393.5kJ·mol-1)—(—395kJ·mol-1)=+1.5kJ·mol-1，该反应为吸热反应，则石墨的能量比金刚石的低，相同条件下石墨比金刚石稳定，故D错误；
故选B。
9．C
【详解】A．A电极上的电极反应为，可知A电极发生还原反应，则A电极为阴极；B电极上发生氧化反应，生成氧气，则B电极为阳极，通过质子交换膜从右侧移向左侧，A错误；
B．根据题意：反应器中发生的反应为，通过质子交换膜从右侧移向左侧，再进入到反应器中，结合题给电极反应和得失电子守恒可得反应器中反应的离子方程式为，B错误；
C．装置工作时，反应器中每有得到电子生成时，就有失去电子生成，所以反应消耗的与产生的的物质的量之比为1∶1，C正确；
D．铅蓄电池的正极为，B电极为阳极，因此B电极应与铅蓄电池的电极相连，D错误；
故选C。
10．B
【分析】由示意图可知放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl7－，电极方程式为Al+7AlCl4－-3e－═4Al2Cl7－，正极反应为3Cn[AlCl4]+3e－=3Cn+3AlCl4－，电解时阳极发生氧化反应，电极反应为Cn+AlCl4－-e－═Cn[AlCl4]，阴极发生还原反应，电极方程式为4Al2Cl7－+3e－=Al+7AlCl4－。
【详解】A. 放电时，正极反应为3Cn[AlCl4]+3e－=3Cn+3AlCl4－，电路中每转移1mol电子，有1molCn（AlCl4）被还原，故A正确；
B. 放电时，正极发生还原反应，电极反应为3Cn[AlCl4]+3e－=3Cn+3AlCl4－，故B错误；
C. 充电时，Cn为阳极，发生氧化反应，电极方程式为Cn+AlCl4－-e－═Cn[AlCl4]，充电时石墨烯与电源的正极相连，故C正确；
D. 充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为Cn+AlCl4－-e－═Cn[AlCl4]，阴极发生还原反应，电极方程式为4Al2Cl7－+3e－=Al+7AlCl4－，电子守恒得到充电时的总反应为：3Cn＋4Al2Cl7-Al＋4AlCl4-＋3Cn（AlCl4），故D正确；
故选B。
11．D
【分析】①氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
②元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属的还原性越强；
③原电池中，较为活泼的金属为负极，金属单质的活泼性越强，还原性越强。
【详解】①反应2X＋3Y2＋=2X3＋＋3Y中，X的化合价升高，被氧化，为还原剂，Y为还原产物，则还原性X＞Y；
②元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，Z元素最高价氧化物的水化物碱性比X元素的强，可说明还原性Z＞X；
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池，Y为负极，Y较活泼，还原性Y＞W，
综上分析，则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为：Z＞X＞Y＞W，答案选D。
12．D
【详解】A．共价键键能越高，越稳定，表中数据可知断开1molH—Cl键所需能量大于C—H键，故HCl比甲烷稳定，故A正确；
B．断裂1molCCl4所吸收后的能量等于各键能之和，由表中数据可计算：所吸收的能量=1×339×4=1356kJ，故B正确；
C．H原子半径小于Cl原子，故键长：，故C正确；
D．从键能的角度，反应热等于反应物键能之和-生成物键能之和，对于反应，，故D错误；
故选D。
13．A
【详解】A．根据反应①可知，当生成液态水时，由于气体转化为液体时放热，所以生成液态水放出的热量更多，放热越多，焓变越小，A错误；
B．物质的量相等的甲烷分别参加反应①、②，C元素的化合价均是从-4价升高到+4价，所以转移电子数相同，B正确；
C．标准状况下4.48L甲烷的物质的量是0.2mol，还原NO2至N2，放出的热量为(574+1160）kJ/mol÷2×0.2mol=173.4kJ，C正确；
D．0.2mol甲烷还原NO2至N2，C元素的化合价从-4价升高到+4价，所以转移电子总数是0.2mol×8=1.6mol，D正确；
答案选A。
14．D
【分析】由图可知，放电时，Li作负极，氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，充电时，Li作阴极，右侧电极为阳极，据此作答。
【详解】A．锂金属能与水反应，则有机电解液不可用KOH溶液代替，故A正确；
B．充电时，阳离子Li+向阴极移动，故B正确；
C．充电时，Li作阴极，应与电源的负极相连，故C正确；
D．放电时，Li作负极，氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，气体状况不知，无法计算2.24LO2的物质的量，即不确定电子转移数目，故D错误；
故选：D。
15． B A 由Zn电极沿导线流向Cu电极 不正确 Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ O2+4e-+2H2O=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
【详解】(1)在甲图装置中，当电流计指针发生偏转时，形成原电池，锌为活泼金属，被氧化而失去电子，铜为原电池正极，正极上得电子而被还原，原电池中，电子由负极经外电路流向正极，电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；故K+移向B烧杯，装置中电子由Zn电极沿导线流向Cu电极；
(2)如果将盐桥换成导线(铜制)(如乙图)，该小组同学发现电流表指针仍然发生偏转，则A中可以构成原电池，锌为活泼金属，被氧化而失去电子，铜为原电池正极，正极上得电子而被还原，B中铜和石墨分别连接电源的正负极，正极反应为Cu2++2e-=Cu，负极反应为Cu-2e-=Cu2+，B为电解或电镀装置，故该小组同学提出的观点不正确；
(3)烧杯A实际为原电池，烧杯B中铜片连接正极，发生反应的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；
(4)①由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池，正极氢离子得电子产生氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
②若溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池，则正极氧气得电子产生氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
(5)以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，Al为负极，氧化反应，电极反应为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，正极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-，该电池工作时总反应的化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
16．(1)P4(s、白磷)= 4P(s、红磷) △H =-29.2kJ/mol
(2) 57.3kJ/mol H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
(3) 297 kJ/mol S(s)+O2(g)= SO2(g) △H=-297kJ/mol
【解析】(1)
根据盖斯定律，可知①-②可得到白磷转化为红磷的热化学方程式P4(s、白磷)= 4P(s、红磷) △H =ΔH 1-ΔH 2=-2983.2 kJ/mol-( -738.5 kJ/mol)4=-29.2kJ/mol，故答案为P4(s、白磷)= 4P(s、红磷) △H =-29.2kJ/mol。
(2)
1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液所含的H2SO4为1.00mol，2.00L 1.00mol/L NaOH溶液所含的NaOH为2.00mol，根据题意，1.00mol H2SO4和2.00mol NaOH反应生成2.00mol H2O放出热量为114.6kJ，则生成1.00mol H2O时放出的热量为=57.3kJ，则其中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol。
(3)
根据水的比热容，500g H2O温度由18℃升至62.4℃所需要吸收的热量为Q=m·c·(t2-t1)= 500g4.18J·(g·℃)-1(62.4℃-18℃)=92.796 kJ，则10g 硫黄在 O2中完全燃烧生成气态SO2放出的热量为92.796 kJ，则1mol硫磺完全燃烧放出的热量为9.2796 kJ 297 kJ，故硫黄的燃烧热为297 kJ/mol，热化学方程式为S(s)+O2(g)= SO2(g) △H=-297kJ/mol。
17． M ＜ 98kJ CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=－41.3kJ·mol-1
【分析】本题主要考查化学反应中能量变化与应用以及热化学方程式的书写。
(1)物质能量越低越稳定；
(2)燃烧热为101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量；
(3)先求出转移1mol电子相关物质的反应量，根据参加化学反应的物质的物质的量与反应热一一对应关系求解；
(4)根据盖斯定律写出热化学反应方程式。
【详解】(1)由题干信息可知，M转化为N吸收热量，故N的能量高于M，较稳定的为M，故答案为：M；
(2)1mol甲醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出726.5kJ能量，该热化学反应方程式中生成物H2还可继续燃烧生成液态水并放出能量，即甲醇未完全燃烧，放出的热量小于726.5kJ，则a<726.5，故答案为：<；
(3)由反应可列出相关关系式：4molAl~12mol e-~1176kJ，由此可知，每转移1mol电子放出的热量为，故答案为98kJ；
(4)根据盖斯定律，反应②-反应①即可得一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=－41.3kJ·mol-1，故答案为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=－41.3kJ·mol-1。
18．(1)2.02eV
(2)1∶2
(3)
(4)或
【详解】（1）活化能越大，反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，该历程中决定总反应速率快慢所对应的活化能（最大能垒）是（1.86+0.16）eV=2.02eV；
（2）由图可知，该反应的化学反应方程：SO2+2H2=S+2H2O，所以和体积比为1∶2；
（3）由图可知，电解时阴极A上得电子生成，故方程式为：，吸收池的方程式：；
（4）向中加入铁粉后生成利，N的化合价降低，铁的化合价升高，根据电子守恒，反应离子方程式为：或
19． 1 AC 正极
【详解】(1)如图所示用惰性电极电解溶液，反应方程式为：，a电极为阳极，水提供的氢氧根离子发生氧化反应，电极反应式为 ， 若电极产生(标准状况)气体，则由知，生成氢离子 ，，所得溶液的1，当阳极收集O2时，转移0.01mol电子，在阴极生成0.005molCu，要想使硫酸铜溶液复原应加入的物质是0.005molCuO或0.005mol，故答案为AC。
(2)电流从c电极流向d电极，则电极的名称为正极，电极为负极，负极上燃料甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，则电极反应为。
(3) 要制取“84”消毒液，应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气，上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则电极上的电极反应式为。
20．Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O
【详解】电解池阳极发生氧化反应，Fe转化为FeO，过程为失电子过程，Fe转化为FeO需失去6个电子，在碱性介质中反应产生H2O，所以阳极的电极反应式为：Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O。
21．(1)Fe-2e-=Fe2+
(2) 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ②
(3) 2H2O-4e- =4H++O2↑ O2+2H2O+4e-=4OH-
【分析】（3）电解时，与电源正极相连作阳极，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e- =4H++O2↑；与电源负极相连作阴极，阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+2OH-；硫酸钾溶液中的通过阴离子交换膜进入阳极区，K+通过阳离子交换膜进入阴极区。
【详解】（1）若开始时开关K与a连接，则装置为原电池，为铁的吸氧腐蚀。B为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；
（2）若开始时开关K与b连接，则装置为电解池，石墨为阳极，发生氧化反应，氯离子失去电子生成氯气；Fe为阴极，发生还原反应，水电离出的氢离子得到电子生成氢气，总的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
①溶液中的Na+向阴极移动，因此向B极移动，①错误；
②从A极逸出的气体为Cl2，能够使湿润的淀粉KI试纸变蓝，②正确；
③由于整个电解过程逸出H2和Cl2，因此要想恢复到电解前电解质的浓度应该加入一定量的HCl气体，而不是盐酸，③错误；
④电子只能通过导线，不能通过溶液，故④错误；
故选②。
（3）①电解时，阳极上水中OH-失电子发生氧化反应，生成氢离子和氧气，电极反应式为2H2O-4e- =4H++O2↑；
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则O2在正极发生还原反应，生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；H2在负极反应发生氧化反应，与OH-结合生成H2O，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O。
22．(1)
(2)
(3) 4.48L 阴 C
【分析】由装置可知通甲醇一侧为原电池负极，氧气一侧为原电池正极，B、D为电解池阴极，A、C为阳极，据此分析解答。
【详解】（1）甲中负极甲醇失电子生成碳酸根离子，电极反应式为：；
（2）若丙中C为铝，D为石墨，W溶液为稀硫酸，若使铝的表面生成一层致密的氧化膜，Al在阳极失电子生成氧化铝，电极反应为：；
（3）①若C、D均为石墨，W为饱和食盐水。则丙中为电解饱和食盐水生成氢气、氢氧化钠和氯气，电解总反应为：；
②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.1molCu(OH)2后恰好使硫酸铜溶液复原，可知乙中电解分两个阶段，第一阶段电解硫酸铜溶液，第二阶段电解水，两过程中阳极反应均为：；根据元素守恒可知生成的氧气中的氧原子与加入0.1molCu(OH)2中O原子相等，则氧气的物质的量为0.1mol，转移电子物质的量为0.4mol；则丙中D电极上成的气体为0.2mol，体积为4.48L；
③丙中为使两极产物不发生反应，可以在两极之间放置阳离子交换膜，以阻止阴极生成的氢氧根离子与阳极生成的氯气接触反应；
④A.电解精炼中，阳极为粗铜，其中所含的锌、铁等活泼金属先失电子，然后铜失电子，阴极为精铜，铜离子得电子生成铜单质，两极质量变化不相同，故错误；
B.阳极粗铜中锌、铁等金属失电子时，阴极铜离子已经得电子析出铜，该过程中CuSO4溶液浓度减小，故错误；
C.A为阳极，应为粗铜，发生氧化反应，故正确；
D.杂质中比铜不活泼的金属不反应，最终以阳极泥沉在阳极底部，故错误；
故答案为：C。
23．(1) ＞ +59.3
(2) △H=-2550 kJ/mol
(3)(-a+b+c)
【详解】（1）①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知物质含有的能量：HNC＞HCN，所以物质的稳定性：HCN＞HNC；
②根据图示可知HCN比HNC的能量低59.3 kJ，故该异构化反应的△H=+59.3 kJ/mol；
（2）12.0 g C2H8N2的物质的量n(C2H8N2)=，液态C2H8N2与液态N2O4反应产生N2、CO2气体及液态H2O，反应的化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)，0.2 mol C2H8N2反应放出热量510 kJ，则1 mol C2H8N2反应放出热量Q=510 kJ×=2550 kJ，故该反应的热化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) △H=-2550 kJ/mol；
（3）已知：①
②
③
根据盖斯定律，将①+②-③，整理可得热化学方程式： △H=(-a+b+c) kJ/mol