专题1 化学反应与能量变化 单元检测题（含解析） 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 化学反应与能量变化 单元检测题（含解析） 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 | 915.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-18 21:03:48 | ||
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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13题）
1．重铬酸钾()又名红矾钾，是化学实验室中一种重要的分析试剂。工业上以铬酸钾()为原料，采用电化学法制备重铬酸钾，已知，制备装置如图所示。下列说法错误的是
A．装置中的隔膜为阴离子交换膜
B．阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C．电解过程中阴极附近溶液的pH变大
D．阴极每生成1mol气体，电路中转移2个电子
2．一种基于二硫化钼/碳纳米复合材料的的钠型双离子可充电电池，其结构如图所示。采用锡箔(不参与电极反应)作为集流体，电解液为溶液。下列有关说法不正确的是
A．电池总反应：
B．放电时，钠合金发生氧化反应
C．充电时，锡箔(MoS2-C-Na)与电源正极相连
D．充电时每转移，石墨电极增重145g
3．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（ ）
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH2
②NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH3 NaOH(aq)＋HNO3(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l) ΔH4
③H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH5 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
A．① B．②④ C．③④ D．①②③
4．已知反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．图中A→B的过程为放热过程
B．1molNO2和1molCO断键吸收的能量大于形成1molNO和1molCO2成键放出的能量
C．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量
D．该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来
5．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．水的气化需要吸收能量，所以水的气化属于吸热反应
C．X(s)=Y(s)是放热反应，则Y比X稳定
D．对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量
6．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1
②K2S(s)=S(s)＋2K(s) ΔH＝b kJ·mol－1
③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s) ΔH＝c kJ·mol－1
下列说法不正确的是
A．x<0 a<0
B．b>0 c<0
C．x＝3a－b－c
D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ·mol－1
7．环己酮( )在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．a 极与电源负极相连
B．a 极电极反应式是 2Cr3＋- 6e- +14OH-=+7H2O
C．b 极发生氧化反应
D．理论上生成 2 mol 环己酮时，有 2 mol H2生成
8．燃料电池应用前景非常广阔，该电池原理示意图如图所示。下列说法正确的是
A．电极a是正极
B．由电极a移向b
C．当通入时，转移电子数为
D．电极a的反应式为
9．通过电氧化合成法可制备特殊高价金属化合物高铜酸钠(化学式为NaCuO2)。关于该物质的推测，下列有关说法正确的是
A．NaCuO2具有强还原性
B．NaCuO2与浓盐酸反应产生O2
C．电氧化合成时，在阴极上Cu2＋失电子得到NaCuO2
D．NaCuO2与氢气反应可能有紫红色固体生成
10．下列有关实验原理或操作正确的是
A．图甲装置，吸收HCl气体时可以防止倒吸
B．图乙装置，H+移向负极实现化学能转化为电能
C．图丙装置，从下层放出CCl4实现与水的分离
D．图丁装置，用饱和碳酸钠溶液实现乙酸乙酯的提纯
11．查表得焓变数据()，下列能正确表示物质燃烧热的热化学方程式是
A．石墨：
B．：
C．：
D．：
12．下列实验装置(夹持和加热装置略)及操作正确的是
A．验证还原性 B．制备 C．测定原电池电压 D．干燥乙醇
13．据报道，最近有科学家设计了一种在常压下运行的集成基质子陶瓷膜反应器(PCMR)，将PCMR与质子陶瓷燃料电池相结合进行电化学法合成氨的原理如图所示，下列说法不正确的是
A．阴极可能发生副反应：
B．阳极的电极反应式：
C．质子通过交换膜由阳极区向阴极区移动
D．理论上电路中通过电子时，阴极最多产生
二、填空题（共8题）
14．能源是人类生活和社会发展的物质基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为人们的生产和生活服务。请回答下列问题：
(1)从能量的角度看：断开化学键要 能量；形成化学键要 能量。
(2)已知强酸与强碱的稀溶液发生的中和反应可表示为△H=-57.3 kJ/mol。中和热测定实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、 、 。若用20 g NaOH配成的稀溶液与足量稀盐酸反应，则能放出 kJ的热量。
(3)0.2 mol液态高能燃料联氨(分子式为N2H4)在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出124.25 kJ的热量，则其热化学方程式为 。
(4)已知： △H=-44 kJ/mol；
△H=-1228 kJ/mol。
写出液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式： 。
15．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入固体试剂A，再在试管中用滴管滴入5 mL液体试剂B。可见到烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊。试回答下列问题：
(1)试推测试剂A和B各是什么？(不一定填满，最(最少2组)
固体试剂A 液体试剂B
①
②
③
④
(2)解释烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因： 。
16．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为 。
(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，则为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于 处。
②若X为锌，开关K置于M处，则该电化学防护法称为 。
17．如图所示，某同学设计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。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为 (填“正极”或“负极”)，
(2)铁电极为 (填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为 ；丙装置中阴极析出铜的质量为 。
(5)利用图制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式为
(6)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30％以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
分析图可知，氢氧化钠的质量分数为a％、b％、c％，由大到小的顺序为 。
18．钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。
回答下列问题：
(1)上述装置中的阳极室是 (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)室；该装置工作一段时间后，Ⅱ室的pH将 (填“增大”或“减小”)。
(2)若反应生成1molCo，则I室溶液质量理论上减少 g，若外接电源使用铅蓄电池，则此时铅蓄电池中消耗的H2SO4的物质的量为 mol。
(3)若反应一段时间后移除两离子交换膜，此时石墨电极的电极反应式为 ，当电路中再通过2mol电子时，阴极再得到的Co的质量小于59g，其原因可能是 。
19．某兴趣小组的同学用下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)甲池为 (选填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A 电极的电极反应式为 。
(2)丙池中 F 电极为 (选填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 。
(3)当池中 C 极质量减少 10.8 g 时，甲池中 B 电极理论上消耗 O2 的体积为 mL(标准状况下)，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 (填字母)。
A．Cu B．CuO C． Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(4)已知丙池中的溶液为 400 mL，合上开关 K，一段时间后，丙池中，阳极共收集到气体 224 mL(标准状况下)气体，则此时溶液的 pH 为 。
20．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请问该化学反应属于 (放热或吸热)反应，请写出该反应的热化学方程式： 。
(2)上述反应用到的氢气是一种清洁燃料，已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，又已知1molH2O(l)转化成1molH2O(g)吸收44kJ的热量， molH2完全燃烧生成气态水可以放出120.9kJ的热量(不考虑热量损失)。
(3)肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知：
①2H2O(g)+O2(g)=2H2O2(l) ΔH1=+108.0kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.0kJ·mol-1
则③N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH3= kJ·mol-1
21．能量是一个世界性的话题，如何充分利用能量、开发新能源，为人类服务是广大科技工作者不懈努力的目标。
(1)如图所示，组成一个原电池。
①当电解质溶液为稀硫酸时：Cu电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应为 。
②当电解质溶液为浓硝酸时：Cu电极是 极，其电极反应为 。
(2)请写出电解硫酸铜溶液的总化学方程式 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】左侧电极为阴极，发生还原反应；右侧电极为阳极，发生氧化反应，；
【详解】A．装置中的隔膜为阳离子交换膜，由右室经离子交换膜向左室移动，A错误；
B．阳极室发生氧化反应，氢氧根离子失去电子，电极反应式为，阳极区氢离子浓度增大，，平衡右移，溶液由黄色逐渐变为橙色，B正确；
C．电解过程中阴极发生电极反应，阴极附近溶液的pH变大，C正确；
D．由，可知阴极每生成1mol气体，电路中转移2个电子，D正确；
故选A。
2．C
【分析】对外放电即原电池工作时，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，则左侧石墨电极为正极，右侧电极为负极。
【详解】A． 负极反应为，正极反应为：，则电池总反应：，A正确；
B． 结合选项A可知，放电时，负极上钠合金发生氧化反应，B正确；
C． 充电时，锡箔(MoS2-C-Na)为阴极，与电源负极相连，C不正确；
D． 充电时石墨电极发生氧化反应，，每转移，由关系式可知，石墨电极增重=145g，D正确；
答案选C。
3．C
【详解】①C(s)＋O2(g)=CO2(g)是放热反应，ΔH1<0，C(s)＋O2(g)=CO(g)是放热反应，ΔH2<0，ΔH2为C(s)不完全燃烧时的焓变，放出的热量较完全燃烧时放出热量少，而ΔH1、ΔH2均为负值，因此ΔH1<ΔH2；
②二者反应实质均为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)，且参加反应的物质的物质的量均相同，因此热效应相同，焓变相同，故ΔH3=ΔH4；
③两个反应的实质相同，后者参加反应物质的物质的量是前者2倍，故后者热效应是前者2倍，因该反应是放热反应，因此焓变数值为负数，所以ΔH5>ΔH6；
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)为吸热反应，ΔH7>0，CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)为放热反应，ΔH8<0，因此ΔH7>ΔH8；
各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是③④，故答案为C。
4．D
【详解】A．B比A的能量高，则图中A→B的过程为吸热过程，故A错误；
B．反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，且焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则1molNO2和1molCO断键吸收的能量小于形成1molNO和1molCO2成键放出的能量，故B错误；
C．反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，故C错误；
D．为放热反应，则该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应为放热反应，但该反应在高温条件下才能进行，故A错误；
B．吸热反应属于化学反应，水汽化属于物质状态之间的转化是物理变化，所以水汽化不属于吸热反应，故B错误；
C．X(s)=Y(s)是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，能量越低越稳定，所以Y比X稳定，故C正确；
D．吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，故D错误；
故选：C。
6．D
【详解】A．黑火药的爆炸、碳的燃烧都属于放热反应，因此x<0，a<0，A正确；
B．反应②为分解反应，反应吸热，b>0，反应③为化合反应，多数化合反应放热，c<0，B正确；
C．根据盖斯定律将方程式3×①－②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)的ΔH＝(3a－b－c)kJ·mol－1，所以x＝3a－b－c，C正确；
D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO放出的热量小于生成CO2时放出的热量，所以焓变大于a kJ·mol－1，D错误；
答案选D。
7．D
【分析】根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3+失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数相等计算，据此分析解答。
【详解】A．根据装置图可知，Cr3＋失电子发生氧化反应，a极为电解池的阳极，则与电源正极相连，故A选项错误；
B．根据装置图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，故B选项错误；
C．b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D．理论上由环己醇（C6H12O）生成2mo环已酮（C6H10O ）时，转移4mol电子，根据电子守恒可知阴极有2mol氢气放出，故D选项正确；
故选D。
8．D
【分析】H2S 燃料电池中通入H2S的a极为负极，通入氧气的b极为正极。
【详解】A．H2S转化为S2，硫的化合价升高，发生氧化反应，所以电极a为负极，故A错误；
B．原电池中，阴离子移向负极，则O2-移向a极，故B错误；
C．没有给出温度和压强，无法计算氧气的物质的量和转移的电子数，故C错误；
D．电极a发生硫化氢失去电子转化为S2的反应，电极反应式为：，故D正确；
故选D。
9．D
【详解】A．NaCuO2中铜元素的化合价为+3价，不稳定，容易得到电子，表现强氧化性，A错误；
B．NaCuO2具有强氧化性，浓盐酸有还原性，二者会发生氧化还原反应生成黄绿色刺激性其为的气体氯气，B错误；
C．NaCuO2中铜元素的化合价为+3价，故电氧化合成时，Cu2+在阳极上失电子得到NaCuO2，C错误；
D．氢气具有还原性，NaCuO2具有强氧化性，氢气可将NaCuO2还原产生紫红色的单质铜，D正确；
故选D。
10．C
【详解】A． 图甲装置，HCl与水直接接触，吸收HCl气体时不能防止倒吸，故A错误；
B． 图乙装置，H+移向正极实现化学能转化为电能，故B错误；
C． 图丙装置，CCl4密度大于水，从下层放出CCl4实现与水的分离，故C正确；
D． 图丁装置，用饱和碳酸钠溶液实现乙酸乙酯的提纯，但导管口不能插到液面以下，会引起倒吸，故D错误；
故选C。
11．C
【详解】燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，注意产物是液态水，二氧化碳气体等。
A．CO不是碳元素的稳定的氧化物，应该是产生二氧化碳，A错误；
B．气态水不是稳定的氧化产物，应该是液态水，B错误；
C．1mol H2S完全燃烧生成稳定的二氧化硫气体和液态水，符合燃烧热的概念，放出的热量为燃烧热，C正确；
D．燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成指定物质放出的热量，方程式中为4mol，不是燃烧热，D错误；
故选C。
12．A
【详解】A．让CO和CuO在高温下发生反应，若生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明生成了CO2，C元素化合价由+2价升高到+4价，说明CO具有还原性，故A正确；
B．H2S具有还原性，浓硫酸具有氧化性，浓硫酸和硫化氢会发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥H2S，且会混有HCl，故B错误；
C．原电池必须形成闭合回路，该装置缺少了盐桥，故C错误；
D．干燥乙醇时应该向乙醇中加入CaO后蒸馏，故D错误；
故选：A。
13．B
【详解】A. 阴极得电子，右边为阴极，阴极主要是氮气得到电子变为氨气，可能发生副反应2H+ +2e－=H2 ↑，故A正确；
B. 根据图中信息分析，CH4化合价升高变为CO2，因此左边为阳极，阳极的电极反应式为CH4+2H2O 8e－= CO2 +8H+，故B错误；
C. 根据电解池“异性相吸”原理，质子(H+)通过交换膜由阳极区向阴极区移动，故C正确；
D. 阴极发生反应：，理论上电路中通过电子时，阴极最多产生，故D正确；
故选：B。
14． 吸收 放出 温度计 环形玻璃搅拌棒 28.65 △H=-621.25 kJ /mol ，则△H=-1360 kJ/mol
【详解】(1)断开化学键变为单个原子需要吸收能量，原子形成化学键时会释放能量；
(2)在测量中和热时，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒；20 g氢氧化钠的物质的量：n(NaOH)=0.5 mol，已知氢氧化钠和盐酸反应的热化学方程式，则20 g氢氧化钠和盐酸完全反应放出热量Q==28.65 kJ；
(3)联氨燃烧的化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)，已知0.2 mol联氨燃烧放出124.25 kJ的热量，则1 mol联氨反应放出热量为Q==621.25 kJ，则联氨燃烧的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-621.25 kJ /mol；
(4)液态酒精完全燃烧后恢复至室温，H2O的状态变为液态，将题中两个热化学方程式依次标记为Ⅰ、Ⅱ，根据盖斯定律Ⅰ×3+Ⅱ可得目标热化学方程式：，则△H=-1360 kJ/mol，即液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式为，则△H=-1360 kJ/mol。
15． 生石灰 水 镁条 盐酸 铝片 盐酸 金属钠 水 A与B反应放出热量，使烧杯中澄清的饱和石灰水温度升高．Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，因而析出Ca(OH)2沉淀，溶液变浑浊
【详解】(1)氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低，烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，说明析出氢氧化钙，溶液的温度升高，即说明固体试剂A与液体试剂B反应放热，可以是金属与酸反应、金属与水反应，氧化钙与水反应；
(2)氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低，烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，说明析出氢氧化钙，溶液的温度升高，即说明固体试剂A与液体试剂B反应放热。
16． 2FeCl3+Fe=3FeCl2 N 牺牲阳极的阴极保护法
【详解】(1)铁锈的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应生成Fe3+，Fe3+会与Fe反应生成Fe2+，其化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2；
(2)①若X为碳棒，利用外接电源的阴极保护法，则需要将铁件接电源的负极，即开关K置于N处；
②若X为Zn，开关K置于M处，则Zn-Fe-海水构成原电池，其中Zn作负极，Fe作正极，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。
17．(1)正极
(2) 阴极 2Cl--2e-=Cl2↑
(3)减小
(4) 0.2NA 12.8g
(5) 负 Cl- +H2O= ClO-+H2↑
(6)b%＞a%＞c%
【分析】甲装置为燃料电池，通入O2的一极为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，通入H2的一极为负极，电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O；乙装置为电解池，电解饱和食盐水，Fe电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C电极为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；丙装置为电解池，电解精炼铜，粗铜为阳极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，精铜为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu。
【详解】（1）根据分析，通入氧气的电极为正极；
（2）根据分析，Fe电极为阴极；石墨电极为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）因为粗铜中的锌等活动性比Cu强的杂质金属优先失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度会减小；
（4）参加反应的O2的物质的量为=0.1mol。转移电子的物质的量为0.1mol×4=0.4mol，根据分析，Fe电极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成H2的物质的量为×0.4mol=0.2mol，分子数为0.2NA；根据分析，析出Cu的电极反应为Cu2++2e-=Cu，故n(Cu)=×0.4mol=0.2mol，m(Cu)= 0.2mol×64g/mol=12.8g。
（5）阳极上Cl-放电生成氯气，2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上H2O放电生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，同时阴极有NaOH生成，Cl2和NaOH反应生成NaClO， Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，NaClO具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成Cl2，为阳极，上边电极生成H2和NaOH，为阴极，故c为负极，d为正极，总反应为Cl- +H2O= ClO-+H2↑；
（6）燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，燃料电池中正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高即b%＞a%，负极反应为H2-2e-=2H+，H+消耗氢氧根离子，所以a%＞c%，故有b%＞a%＞c%。
18． I 减小 18 2 移去交换膜后，H+参与阴极反应
【分析】该装置为电解池，石墨电极为阳极，电解质溶液为硫酸，氢氧根离子放电，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室溶液中的氢离子经过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室；Co电极为阴极，电解质溶液为CoCl2，Co2+离子放电，电极反应为：Co2++2e-=Co，溶液中的氯离子经阴离子交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室；氢离子和氯离子在Ⅱ室生成盐酸，据此分析解答。
【详解】(1)与电源正极相连的电极为阳极，上述装置中的阳极室是I室，阴极室是Ⅲ室；石墨电极为阳极，电解质溶液为硫酸，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室溶液中的氢离子浓度增大，氢离子经过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室；Co电极为阴极，电解质溶液为CoCl2，Co2+离子放电，电极反应为Co2++2e-=Co，溶液中的氯离子经阴离子交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室；氢离子和氯离子在Ⅱ室生成盐酸，Ⅱ室的pH将减小，故答案为：I；减小；
(2)若反应生成1molCo，根据电极反应为Co2++2e-=Co转移2mol电子，I室的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，转移2mol电子，消耗1mol水放出0.5mol氧气，有2mol氢离子进入Ⅱ室，I室溶液质量理论上减少18g；若外接电源使用铅蓄电池，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，则此时铅蓄电池中消耗的H2SO42mol，故答案为：18；2；
(3)若反应一段时间后移除两离子交换膜，此时氯离子在阳极石墨电极上放电，石墨电极的电极反应式为；当电路中再通过2mol电子时，阴极上除Co2+离子放电，氢离子也要放电，使得得到的Co的质量小于59g，故答案为：；移去交换膜后，H+参与阴极反应。
19． 原电池 阴极 560 B 1
【分析】由图可知，装置甲为甲醇碱性燃料电池，装置乙和装置丙为电解池，据此分析。
【详解】(1)甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极，发生氧化反应，通入氧气的电极为正极，发生还原反应，结合电解质是碱性KOH，则甲醇发生氧化反应生成碳酸根，故答案为：原电池、；
(2)丙池为电解池，E、F电极分别与甲醇燃料电池的正极、负极相连，则E作阳极，发生氧化反应，电极方程式为H2O-4e– =O2↑+4H+，F作阴极电极方程式为2Cu2++4e– =2Cu，两电极相加得电池总反应，故答案为：阴极、；
(3)乙池为电解池，C、D电极分别与燃料电池正极、负极相连，故C为阳极，电极方程式为Ag-e– =Ag+，D为阴极，电极方程式为Cu2++2e– =Cu，当C 极质量减少 10.8 g 时，则消耗n(Ag)=0.1mol，转移0.1mol电子，故燃料电池中消耗n(O2)=0.025mol，标况下体积V=0.025×22.4×1000=560mL；根据丙池得总反应式，则丙池电解出了Cu单质和O2，故应加CuO使丙池恢复到反应前的浓度，故答案为：560、B。
(4)丙池阳极的电极反应式为H2O-4e– =O2↑+4H+，收集到224mL即0.01mol氧气，则得到n(H+)的物质的量为0.04mol，溶液体积为400mL，则c(H+)=0.04/0.4=0.1mol/L，pH等于1，故答案为1。
20．(1) 放热 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
(2)0.5
(3)-642.0
【详解】（1）根据图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应为放热反应，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-(300-254)×2=-92kJ/mol；
（2）已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1，又已知1molH2O(l)转化成1molH2O(g)吸收44kJ的热量，则H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-(285.8-44)kJ·mol-1=-241.8 kJ·mol-1，故0.5 molH2完全燃烧生成气态水可以放出120.9kJ的热量(不考虑热量损失)；
（3）根据盖斯定律，反应③=反应②-反应①，则N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-534.0-108)kJ·mol-1=-642.0 kJ·mol-1。
21．(1) 正极 2H++2e-=H2↑ 负极 Cu-2e-=Cu2+
(2)2CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4
【分析】铁比铜活泼，当电解质为稀硫酸时，铁作负极，当电解质为浓硝酸时，由于铁会钝化，此时，铁为正极，以此解题。
【详解】（1）①铁活泼性大于铜。当电解质溶液为稀硫酸时：电极是正极，氢离子在正极上的电子变成氢气、其电极反应为；
②当电解质溶液为浓硝酸时：铁在浓硝酸中发生钝化，铜和浓硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，所以电极是负极，铜自身失去电子被氧化，电极反应为；
（2）惰性电极电解硫酸铜溶液时，铜离子在阴极得电子、被还原生成铜，水提供的氢氧根失去电子生成氧气、氢离子浓度增大，则电解硫酸铜溶液的总化学方程式2CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4
一、单选题（共13题）
1．重铬酸钾()又名红矾钾，是化学实验室中一种重要的分析试剂。工业上以铬酸钾()为原料，采用电化学法制备重铬酸钾，已知，制备装置如图所示。下列说法错误的是
A．装置中的隔膜为阴离子交换膜
B．阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C．电解过程中阴极附近溶液的pH变大
D．阴极每生成1mol气体，电路中转移2个电子
2．一种基于二硫化钼/碳纳米复合材料的的钠型双离子可充电电池，其结构如图所示。采用锡箔(不参与电极反应)作为集流体，电解液为溶液。下列有关说法不正确的是
A．电池总反应：
B．放电时，钠合金发生氧化反应
C．充电时，锡箔(MoS2-C-Na)与电源正极相连
D．充电时每转移，石墨电极增重145g
3．下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（ ）
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH2
②NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH3 NaOH(aq)＋HNO3(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(l) ΔH4
③H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH5 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
A．① B．②④ C．③④ D．①②③
4．已知反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．图中A→B的过程为放热过程
B．1molNO2和1molCO断键吸收的能量大于形成1molNO和1molCO2成键放出的能量
C．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量
D．该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来
5．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．水的气化需要吸收能量，所以水的气化属于吸热反应
C．X(s)=Y(s)是放热反应，则Y比X稳定
D．对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量
6．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH＝x kJ·mol－1
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝a kJ·mol－1
②K2S(s)=S(s)＋2K(s) ΔH＝b kJ·mol－1
③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s) ΔH＝c kJ·mol－1
下列说法不正确的是
A．x<0 a<0
B．b>0 c<0
C．x＝3a－b－c
D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于a kJ·mol－1
7．环己酮( )在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．a 极与电源负极相连
B．a 极电极反应式是 2Cr3＋- 6e- +14OH-=+7H2O
C．b 极发生氧化反应
D．理论上生成 2 mol 环己酮时，有 2 mol H2生成
8．燃料电池应用前景非常广阔，该电池原理示意图如图所示。下列说法正确的是
A．电极a是正极
B．由电极a移向b
C．当通入时，转移电子数为
D．电极a的反应式为
9．通过电氧化合成法可制备特殊高价金属化合物高铜酸钠(化学式为NaCuO2)。关于该物质的推测，下列有关说法正确的是
A．NaCuO2具有强还原性
B．NaCuO2与浓盐酸反应产生O2
C．电氧化合成时，在阴极上Cu2＋失电子得到NaCuO2
D．NaCuO2与氢气反应可能有紫红色固体生成
10．下列有关实验原理或操作正确的是
A．图甲装置，吸收HCl气体时可以防止倒吸
B．图乙装置，H+移向负极实现化学能转化为电能
C．图丙装置，从下层放出CCl4实现与水的分离
D．图丁装置，用饱和碳酸钠溶液实现乙酸乙酯的提纯
11．查表得焓变数据()，下列能正确表示物质燃烧热的热化学方程式是
A．石墨：
B．：
C．：
D．：
12．下列实验装置(夹持和加热装置略)及操作正确的是
A．验证还原性 B．制备 C．测定原电池电压 D．干燥乙醇
13．据报道，最近有科学家设计了一种在常压下运行的集成基质子陶瓷膜反应器(PCMR)，将PCMR与质子陶瓷燃料电池相结合进行电化学法合成氨的原理如图所示，下列说法不正确的是
A．阴极可能发生副反应：
B．阳极的电极反应式：
C．质子通过交换膜由阳极区向阴极区移动
D．理论上电路中通过电子时，阴极最多产生
二、填空题（共8题）
14．能源是人类生活和社会发展的物质基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为人们的生产和生活服务。请回答下列问题：
(1)从能量的角度看：断开化学键要 能量；形成化学键要 能量。
(2)已知强酸与强碱的稀溶液发生的中和反应可表示为△H=-57.3 kJ/mol。中和热测定实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、 、 。若用20 g NaOH配成的稀溶液与足量稀盐酸反应，则能放出 kJ的热量。
(3)0.2 mol液态高能燃料联氨(分子式为N2H4)在氧气中燃烧会生成氮气和液态水，并放出124.25 kJ的热量，则其热化学方程式为 。
(4)已知： △H=-44 kJ/mol；
△H=-1228 kJ/mol。
写出液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式： 。
15．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入固体试剂A，再在试管中用滴管滴入5 mL液体试剂B。可见到烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊。试回答下列问题：
(1)试推测试剂A和B各是什么？(不一定填满，最(最少2组)
固体试剂A 液体试剂B
①
②
③
④
(2)解释烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因： 。
16．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为 。
(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，则为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于 处。
②若X为锌，开关K置于M处，则该电化学防护法称为 。
17．如图所示，某同学设计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。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为 (填“正极”或“负极”)，
(2)铁电极为 (填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为 ；丙装置中阴极析出铜的质量为 。
(5)利用图制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式为
(6)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30％以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
分析图可知，氢氧化钠的质量分数为a％、b％、c％，由大到小的顺序为 。
18．钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。下图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。
回答下列问题：
(1)上述装置中的阳极室是 (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)室；该装置工作一段时间后，Ⅱ室的pH将 (填“增大”或“减小”)。
(2)若反应生成1molCo，则I室溶液质量理论上减少 g，若外接电源使用铅蓄电池，则此时铅蓄电池中消耗的H2SO4的物质的量为 mol。
(3)若反应一段时间后移除两离子交换膜，此时石墨电极的电极反应式为 ，当电路中再通过2mol电子时，阴极再得到的Co的质量小于59g，其原因可能是 。
19．某兴趣小组的同学用下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)甲池为 (选填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A 电极的电极反应式为 。
(2)丙池中 F 电极为 (选填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 。
(3)当池中 C 极质量减少 10.8 g 时，甲池中 B 电极理论上消耗 O2 的体积为 mL(标准状况下)，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 (填字母)。
A．Cu B．CuO C． Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(4)已知丙池中的溶液为 400 mL，合上开关 K，一段时间后，丙池中，阳极共收集到气体 224 mL(标准状况下)气体，则此时溶液的 pH 为 。
20．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请问该化学反应属于 (放热或吸热)反应，请写出该反应的热化学方程式： 。
(2)上述反应用到的氢气是一种清洁燃料，已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，又已知1molH2O(l)转化成1molH2O(g)吸收44kJ的热量， molH2完全燃烧生成气态水可以放出120.9kJ的热量(不考虑热量损失)。
(3)肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知：
①2H2O(g)+O2(g)=2H2O2(l) ΔH1=+108.0kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.0kJ·mol-1
则③N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH3= kJ·mol-1
21．能量是一个世界性的话题，如何充分利用能量、开发新能源，为人类服务是广大科技工作者不懈努力的目标。
(1)如图所示，组成一个原电池。
①当电解质溶液为稀硫酸时：Cu电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应为 。
②当电解质溶液为浓硝酸时：Cu电极是 极，其电极反应为 。
(2)请写出电解硫酸铜溶液的总化学方程式 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】左侧电极为阴极，发生还原反应；右侧电极为阳极，发生氧化反应，；
【详解】A．装置中的隔膜为阳离子交换膜，由右室经离子交换膜向左室移动，A错误；
B．阳极室发生氧化反应，氢氧根离子失去电子，电极反应式为，阳极区氢离子浓度增大，，平衡右移，溶液由黄色逐渐变为橙色，B正确；
C．电解过程中阴极发生电极反应，阴极附近溶液的pH变大，C正确；
D．由，可知阴极每生成1mol气体，电路中转移2个电子，D正确；
故选A。
2．C
【分析】对外放电即原电池工作时，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，则左侧石墨电极为正极，右侧电极为负极。
【详解】A． 负极反应为，正极反应为：，则电池总反应：，A正确；
B． 结合选项A可知，放电时，负极上钠合金发生氧化反应，B正确；
C． 充电时，锡箔(MoS2-C-Na)为阴极，与电源负极相连，C不正确；
D． 充电时石墨电极发生氧化反应，，每转移，由关系式可知，石墨电极增重=145g，D正确；
答案选C。
3．C
【详解】①C(s)＋O2(g)=CO2(g)是放热反应，ΔH1<0，C(s)＋O2(g)=CO(g)是放热反应，ΔH2<0，ΔH2为C(s)不完全燃烧时的焓变，放出的热量较完全燃烧时放出热量少，而ΔH1、ΔH2均为负值，因此ΔH1<ΔH2；
②二者反应实质均为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)，且参加反应的物质的物质的量均相同，因此热效应相同，焓变相同，故ΔH3=ΔH4；
③两个反应的实质相同，后者参加反应物质的物质的量是前者2倍，故后者热效应是前者2倍，因该反应是放热反应，因此焓变数值为负数，所以ΔH5>ΔH6；
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)为吸热反应，ΔH7>0，CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)为放热反应，ΔH8<0，因此ΔH7>ΔH8；
各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是③④，故答案为C。
4．D
【详解】A．B比A的能量高，则图中A→B的过程为吸热过程，故A错误；
B．反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，且焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则1molNO2和1molCO断键吸收的能量小于形成1molNO和1molCO2成键放出的能量，故B错误；
C．反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，则1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，故C错误；
D．为放热反应，则该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应为放热反应，但该反应在高温条件下才能进行，故A错误；
B．吸热反应属于化学反应，水汽化属于物质状态之间的转化是物理变化，所以水汽化不属于吸热反应，故B错误；
C．X(s)=Y(s)是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，能量越低越稳定，所以Y比X稳定，故C正确；
D．吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，故D错误；
故选：C。
6．D
【详解】A．黑火药的爆炸、碳的燃烧都属于放热反应，因此x<0，a<0，A正确；
B．反应②为分解反应，反应吸热，b>0，反应③为化合反应，多数化合反应放热，c<0，B正确；
C．根据盖斯定律将方程式3×①－②－③得S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)的ΔH＝(3a－b－c)kJ·mol－1，所以x＝3a－b－c，C正确；
D．1 mol C(s)在空气中不完全燃烧生成CO放出的热量小于生成CO2时放出的热量，所以焓变大于a kJ·mol－1，D错误；
答案选D。
7．D
【分析】根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3+失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数相等计算，据此分析解答。
【详解】A．根据装置图可知，Cr3＋失电子发生氧化反应，a极为电解池的阳极，则与电源正极相连，故A选项错误；
B．根据装置图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，故B选项错误；
C．b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D．理论上由环己醇（C6H12O）生成2mo环已酮（C6H10O ）时，转移4mol电子，根据电子守恒可知阴极有2mol氢气放出，故D选项正确；
故选D。
8．D
【分析】H2S 燃料电池中通入H2S的a极为负极，通入氧气的b极为正极。
【详解】A．H2S转化为S2，硫的化合价升高，发生氧化反应，所以电极a为负极，故A错误；
B．原电池中，阴离子移向负极，则O2-移向a极，故B错误；
C．没有给出温度和压强，无法计算氧气的物质的量和转移的电子数，故C错误；
D．电极a发生硫化氢失去电子转化为S2的反应，电极反应式为：，故D正确；
故选D。
9．D
【详解】A．NaCuO2中铜元素的化合价为+3价，不稳定，容易得到电子，表现强氧化性，A错误；
B．NaCuO2具有强氧化性，浓盐酸有还原性，二者会发生氧化还原反应生成黄绿色刺激性其为的气体氯气，B错误；
C．NaCuO2中铜元素的化合价为+3价，故电氧化合成时，Cu2+在阳极上失电子得到NaCuO2，C错误；
D．氢气具有还原性，NaCuO2具有强氧化性，氢气可将NaCuO2还原产生紫红色的单质铜，D正确；
故选D。
10．C
【详解】A． 图甲装置，HCl与水直接接触，吸收HCl气体时不能防止倒吸，故A错误；
B． 图乙装置，H+移向正极实现化学能转化为电能，故B错误；
C． 图丙装置，CCl4密度大于水，从下层放出CCl4实现与水的分离，故C正确；
D． 图丁装置，用饱和碳酸钠溶液实现乙酸乙酯的提纯，但导管口不能插到液面以下，会引起倒吸，故D错误；
故选C。
11．C
【详解】燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量，注意产物是液态水，二氧化碳气体等。
A．CO不是碳元素的稳定的氧化物，应该是产生二氧化碳，A错误；
B．气态水不是稳定的氧化产物，应该是液态水，B错误；
C．1mol H2S完全燃烧生成稳定的二氧化硫气体和液态水，符合燃烧热的概念，放出的热量为燃烧热，C正确；
D．燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成指定物质放出的热量，方程式中为4mol，不是燃烧热，D错误；
故选C。
12．A
【详解】A．让CO和CuO在高温下发生反应，若生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明生成了CO2，C元素化合价由+2价升高到+4价，说明CO具有还原性，故A正确；
B．H2S具有还原性，浓硫酸具有氧化性，浓硫酸和硫化氢会发生氧化还原反应，不能用浓硫酸干燥H2S，且会混有HCl，故B错误；
C．原电池必须形成闭合回路，该装置缺少了盐桥，故C错误；
D．干燥乙醇时应该向乙醇中加入CaO后蒸馏，故D错误；
故选：A。
13．B
【详解】A. 阴极得电子，右边为阴极，阴极主要是氮气得到电子变为氨气，可能发生副反应2H+ +2e－=H2 ↑，故A正确；
B. 根据图中信息分析，CH4化合价升高变为CO2，因此左边为阳极，阳极的电极反应式为CH4+2H2O 8e－= CO2 +8H+，故B错误；
C. 根据电解池“异性相吸”原理，质子(H+)通过交换膜由阳极区向阴极区移动，故C正确；
D. 阴极发生反应：，理论上电路中通过电子时，阴极最多产生，故D正确；
故选：B。
14． 吸收 放出 温度计 环形玻璃搅拌棒 28.65 △H=-621.25 kJ /mol ，则△H=-1360 kJ/mol
【详解】(1)断开化学键变为单个原子需要吸收能量，原子形成化学键时会释放能量；
(2)在测量中和热时，需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒；20 g氢氧化钠的物质的量：n(NaOH)=0.5 mol，已知氢氧化钠和盐酸反应的热化学方程式，则20 g氢氧化钠和盐酸完全反应放出热量Q==28.65 kJ；
(3)联氨燃烧的化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)，已知0.2 mol联氨燃烧放出124.25 kJ的热量，则1 mol联氨反应放出热量为Q==621.25 kJ，则联氨燃烧的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-621.25 kJ /mol；
(4)液态酒精完全燃烧后恢复至室温，H2O的状态变为液态，将题中两个热化学方程式依次标记为Ⅰ、Ⅱ，根据盖斯定律Ⅰ×3+Ⅱ可得目标热化学方程式：，则△H=-1360 kJ/mol，即液态酒精完全燃烧后温度恢复到室温时反应的热化学方程式为，则△H=-1360 kJ/mol。
15． 生石灰 水 镁条 盐酸 铝片 盐酸 金属钠 水 A与B反应放出热量，使烧杯中澄清的饱和石灰水温度升高．Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，因而析出Ca(OH)2沉淀，溶液变浑浊
【详解】(1)氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低，烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，说明析出氢氧化钙，溶液的温度升高，即说明固体试剂A与液体试剂B反应放热，可以是金属与酸反应、金属与水反应，氧化钙与水反应；
(2)氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而降低，烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，说明析出氢氧化钙，溶液的温度升高，即说明固体试剂A与液体试剂B反应放热。
16． 2FeCl3+Fe=3FeCl2 N 牺牲阳极的阴极保护法
【详解】(1)铁锈的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应生成Fe3+，Fe3+会与Fe反应生成Fe2+，其化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2；
(2)①若X为碳棒，利用外接电源的阴极保护法，则需要将铁件接电源的负极，即开关K置于N处；
②若X为Zn，开关K置于M处，则Zn-Fe-海水构成原电池，其中Zn作负极，Fe作正极，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。
17．(1)正极
(2) 阴极 2Cl--2e-=Cl2↑
(3)减小
(4) 0.2NA 12.8g
(5) 负 Cl- +H2O= ClO-+H2↑
(6)b%＞a%＞c%
【分析】甲装置为燃料电池，通入O2的一极为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，通入H2的一极为负极，电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O；乙装置为电解池，电解饱和食盐水，Fe电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C电极为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；丙装置为电解池，电解精炼铜，粗铜为阳极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，精铜为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu。
【详解】（1）根据分析，通入氧气的电极为正极；
（2）根据分析，Fe电极为阴极；石墨电极为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）因为粗铜中的锌等活动性比Cu强的杂质金属优先失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度会减小；
（4）参加反应的O2的物质的量为=0.1mol。转移电子的物质的量为0.1mol×4=0.4mol，根据分析，Fe电极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成H2的物质的量为×0.4mol=0.2mol，分子数为0.2NA；根据分析，析出Cu的电极反应为Cu2++2e-=Cu，故n(Cu)=×0.4mol=0.2mol，m(Cu)= 0.2mol×64g/mol=12.8g。
（5）阳极上Cl-放电生成氯气，2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上H2O放电生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，同时阴极有NaOH生成，Cl2和NaOH反应生成NaClO， Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，NaClO具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成Cl2，为阳极，上边电极生成H2和NaOH，为阴极，故c为负极，d为正极，总反应为Cl- +H2O= ClO-+H2↑；
（6）燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，燃料电池中正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高即b%＞a%，负极反应为H2-2e-=2H+，H+消耗氢氧根离子，所以a%＞c%，故有b%＞a%＞c%。
18． I 减小 18 2 移去交换膜后，H+参与阴极反应
【分析】该装置为电解池，石墨电极为阳极，电解质溶液为硫酸，氢氧根离子放电，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室溶液中的氢离子经过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室；Co电极为阴极，电解质溶液为CoCl2，Co2+离子放电，电极反应为：Co2++2e-=Co，溶液中的氯离子经阴离子交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室；氢离子和氯离子在Ⅱ室生成盐酸，据此分析解答。
【详解】(1)与电源正极相连的电极为阳极，上述装置中的阳极室是I室，阴极室是Ⅲ室；石墨电极为阳极，电解质溶液为硫酸，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室溶液中的氢离子浓度增大，氢离子经过阳离子交换膜由Ⅰ室进入Ⅱ室；Co电极为阴极，电解质溶液为CoCl2，Co2+离子放电，电极反应为Co2++2e-=Co，溶液中的氯离子经阴离子交换膜由Ⅲ室进入Ⅱ室；氢离子和氯离子在Ⅱ室生成盐酸，Ⅱ室的pH将减小，故答案为：I；减小；
(2)若反应生成1molCo，根据电极反应为Co2++2e-=Co转移2mol电子，I室的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，转移2mol电子，消耗1mol水放出0.5mol氧气，有2mol氢离子进入Ⅱ室，I室溶液质量理论上减少18g；若外接电源使用铅蓄电池，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，则此时铅蓄电池中消耗的H2SO42mol，故答案为：18；2；
(3)若反应一段时间后移除两离子交换膜，此时氯离子在阳极石墨电极上放电，石墨电极的电极反应式为；当电路中再通过2mol电子时，阴极上除Co2+离子放电，氢离子也要放电，使得得到的Co的质量小于59g，故答案为：；移去交换膜后，H+参与阴极反应。
19． 原电池 阴极 560 B 1
【分析】由图可知，装置甲为甲醇碱性燃料电池，装置乙和装置丙为电解池，据此分析。
【详解】(1)甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极，发生氧化反应，通入氧气的电极为正极，发生还原反应，结合电解质是碱性KOH，则甲醇发生氧化反应生成碳酸根，故答案为：原电池、；
(2)丙池为电解池，E、F电极分别与甲醇燃料电池的正极、负极相连，则E作阳极，发生氧化反应，电极方程式为H2O-4e– =O2↑+4H+，F作阴极电极方程式为2Cu2++4e– =2Cu，两电极相加得电池总反应，故答案为：阴极、；
(3)乙池为电解池，C、D电极分别与燃料电池正极、负极相连，故C为阳极，电极方程式为Ag-e– =Ag+，D为阴极，电极方程式为Cu2++2e– =Cu，当C 极质量减少 10.8 g 时，则消耗n(Ag)=0.1mol，转移0.1mol电子，故燃料电池中消耗n(O2)=0.025mol，标况下体积V=0.025×22.4×1000=560mL；根据丙池得总反应式，则丙池电解出了Cu单质和O2，故应加CuO使丙池恢复到反应前的浓度，故答案为：560、B。
(4)丙池阳极的电极反应式为H2O-4e– =O2↑+4H+，收集到224mL即0.01mol氧气，则得到n(H+)的物质的量为0.04mol，溶液体积为400mL，则c(H+)=0.04/0.4=0.1mol/L，pH等于1，故答案为1。
20．(1) 放热 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
(2)0.5
(3)-642.0
【详解】（1）根据图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故反应为放热反应，该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-(300-254)×2=-92kJ/mol；
（2）已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1，又已知1molH2O(l)转化成1molH2O(g)吸收44kJ的热量，则H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-(285.8-44)kJ·mol-1=-241.8 kJ·mol-1，故0.5 molH2完全燃烧生成气态水可以放出120.9kJ的热量(不考虑热量损失)；
（3）根据盖斯定律，反应③=反应②-反应①，则N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-534.0-108)kJ·mol-1=-642.0 kJ·mol-1。
21．(1) 正极 2H++2e-=H2↑ 负极 Cu-2e-=Cu2+
(2)2CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4
【分析】铁比铜活泼，当电解质为稀硫酸时，铁作负极，当电解质为浓硝酸时，由于铁会钝化，此时，铁为正极，以此解题。
【详解】（1）①铁活泼性大于铜。当电解质溶液为稀硫酸时：电极是正极，氢离子在正极上的电子变成氢气、其电极反应为；
②当电解质溶液为浓硝酸时：铁在浓硝酸中发生钝化，铜和浓硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，所以电极是负极，铜自身失去电子被氧化，电极反应为；
（2）惰性电极电解硫酸铜溶液时，铜离子在阴极得电子、被还原生成铜，水提供的氢氧根失去电子生成氧气、氢离子浓度增大，则电解硫酸铜溶液的总化学方程式2CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4