第一章：化学反应与能量转化同步习题（含解析）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13题）
1．某新型可连续工作的锂液流电池，其工作原理如图。下列说法不正确的是
A．放电时，左侧浓度基本不变
B．充电时，电极B发生的反应：
C．当外电路电流为0时，再向储液罐中注入，电池可快速充电，重新工作
D．充电时，电极A质量增加ag时，右侧共有转移至左侧
2．已知：(CH3)3C-Br+C2H5OH→(CH3)3COC2H5+HBr，(CH3)3C-Br与C2H5OH反应的进程与能量关系如图所示。下列说法错误的是
A．(CH3)3C-Br与C2H5OH反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B．化学键发生异裂时，可以产生正、负离子
C．C2H5OH分子亲核进攻碳正离子时需要吸收能量
D．在过渡态1、中间体1、过渡态2、中间体2、过渡态3中，中间体2最稳定
3．下列有关叙述中，错误的是
A．水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，该法叫外加电流保护法
B．碱性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C．在铁制容器上镀铜时，铁制容器连接外接电源的正极。
D．电解精炼铜时，阴极的电极反应为Cu2++2e-=Cu
4．下列物质的转化在给定条件下均能一步完成的一组是
A．
B．
C．
D．
5．用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的以(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示：
下列说法正确的是
A．若X、Y电极材料连接反了，仍可将废水中的以的形式除去
B．X极为石墨，该电极上发生氧化反应
C．电解过程中Y极周围溶液的减小
D．电解时废水中会发生反应：
6．下列说法或表示正确的是
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由单质A转化为单质B，ΔH＝+119 kJ/mol，可知单质B比单质A稳定
C．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则H2燃烧热的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol
7．偶氮苯从稳定异构体向亚稳态异构体的转变只能由光触发，而反向转变则可以通过光或热反应发生。下列说法错误的是
A．E式和Z式结构中都存在大π键
B．E式和Z式结构中的碳原子和氮原子都是杂化
C．偶氮苯的E、Z互变所需光的频率相同
D．偶氮苯的E、Z互变中涉及化学键的断裂与形成
8．科学家最近发明了一种Al-PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4、KOH，通过x和y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域(a>b)，结构示意图如图所示。下列说法不正确的是
A．M区域电解质为KOH
B．R区域的电解质浓度逐渐减小
C．每消耗0.1molPbO2电路中转移0.2mol电子
D．放电时，Al电极反应为：Al-3e +4OH =[Al(OH)4]
9．下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 比较Cl 和Si 非金属性强弱 向硅酸钠溶液中滴加盐酸，观察实验现象
B 配制100mL1.0 mol L-1 NaOH溶液 称取NaOH固体4.0 g放入100mL容量瓶中，加水溶解，然后桸释至液面与刻度线相切
C 测定0.01 mol L-1 NaClO溶液的pH 用洁净的玻璃棒蘸取待测液点到湿润的 pH试纸上，变色后与标准比色卡对照
D 验证氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应 在烧杯中加入一定量的氢氧化钡和氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合，用手触摸烧杯外壁
A．A B．B C．C D．D
10．下图所示的装置中，与手机充电的能量转化形式相同的是
A．电解水 B．水力发电 C．太阳能热水器 D．干电池
A．A B．B C．C D．D
11．Pd/Al2O3催化H2还原CO2的机理示意图如图。下列说法不正确的是（ ）
A．H—H的断裂需要吸收能量
B．①→②，CO2发生加成反应
C．④中，CO被氧化为CH4
D．生成CH4总反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
12．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Zn，其他电极均为Cu。下列说法错误的是(　 　)
A．电极Ⅰ发生氧化反应
B．相同时间内，电极Ⅱ与电极Ⅳ的质量变化值相同
C．电极Ⅲ的电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
D．电流方向：电极Ⅳ→电流表→电极Ⅰ
13．由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池，当两极室离子浓度相等时放电完成。某离子浓差电池的工作原理如图所示，下列说法中正确的是
A．铜电极I上发生氧化反应
B．从左极室透过隔膜移向右极室
C．电池工作一段时间后，右极室浓度增大
D．该电池工作时，电能转化为化学能
二、填空题（共9题）
14．下图是一个化学过程的示意图。
（1） 通入O2的电极名称 、
（2）写出通入O2的电极上的电极反应式是 。
（3）写出通入CH3OH的电极上的电极反应式是 。
（4）若丙池是电解饱和食盐水溶液，则阳极的电极反应为 ，阴极的电极反应为 。在 (阳极或阴极)附近滴入酚酞溶液变红。
（5） 乙池中反应的化学方程式为 。
（6） 当乙池中B(Ag)极的质里增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)；若丙池中饱和食盐水溶液的体积为500mL，电解后，溶液的pH= 。 (25℃，假设电解前后溶液的体积无变化）。
15．有六种短周期元素，已知A的单质是最清洁的能源物质，其他元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号 B C D E F
原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2
根据上述信息回答以下问题。
(1)D在元素周期表中的位置 ；E的离子结构示意图 。
(2)关于A元素在周期表中的位置，一直存在纷争，有人主张把它放在第ⅦA族，试分析其理由 。
(3)用电子式表示B的单质与D的单质形成化合物的过程 。
(4)下列各项比较，正确的是 。
①氢化物的沸点：D低于F ②A~F元素的简单离子半径：C的最大
③气态氢化物稳定性：D比E稳定 ④最高价氧化物对应的水化物碱性：B小于C
(5)E单质常用于自来水消毒。用必要的文字和离子方程式解释原因 。
(6)写出C的单质与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
(7)C的单质与元素M的红棕色氧化物N反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为 。
(8)已知单质M的燃烧热为375kJ/mol，写出表示其燃烧热的热化学方程式 。
(9)已知NH3结合质子的能力强于F的氢化物，请用最恰当的离子方程式证明这个结论 。
16．某科研小组设计利用甲醇(CH3OH)燃料电池(酸性溶液作离子导体)，模拟工业电镀、精炼和海水淡化的装置如下。
(1)甲装置中c口通入的气体是 ，A电极的电极反应式为 。
(2)乙装置用来模拟精炼和电镀。
①若用于粗铜的精炼，装置中电极C是 (填“粗铜”或“纯铜”)，工作一段时间后，电解质CuSO4溶液的浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②若用于电镀金属银，则电镀液宜使用 溶液，镀件是 (填“C”或“D”)。
(3)电渗析法是海水淡化的常用方法，某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图丙所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。
离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl-
含量/mg L-1 9360 83 200 1100 16000 1200 118
①淡化过程中在 室中易形成水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2]，该室中除发生电极反应外，还发生反应的离子方程式为 。
②产生淡水的出水口为 (选填“e”、“f”、“j”)。
17．磷与氯气反应时各状态间的能量变化如图所示。已知：
。
回答下列问题：
(1)依据图示写出各反应的焓变：
= ；
= ；
= 。
(2)已知常温常压下
①
②
③，
则 (填“>”、“=”或“<”，下同)； 。
(3)黑磷是磷的另一种同素异形体，已知，则红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为 (填名称)。
(4)将红磷在(已换算成标准状况)中引燃，生成了大量的白色烟雾，完全反应后，若红磷和均无剩余且生成的每种产物均只有一种状态，此时放出的热量为 。
18．回答下列问题
I.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出 kJ热量。
(2)如图装置中仪器A的名称 ，作用是 ；仪器B的名称 ，作用是 ；碎泡沫塑料的作用是 。若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于-57.3kJ/mol，其原因可能是 。
II.已知某反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)，反应过程中的能量变化如图所示。
(3)该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH= kJ·mol-1(用含E1、E2的代数式表示)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量 (填“高”、“低”或“高低不一定”)。
19．已知：I． △H1
II． △H2
III． △H3
回答下列问题：
(1)白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，则△H1 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0， 0。
(2)称取16g(s)和25g(s)，将它们分别溶于等量的水中，发现一种溶液温度升高，另一种溶液温度降低，则 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0，△H2 0；若测得16g(s)和25g(s)溶于水的反应热的差值是Q()kJ，则△H1= (用含Q的代数式表示)。
20．装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷。请回答：
(1)B极是电源的 极，甲中C的电极反应式为 ，溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)乙溶液中总反应的离子方程式是 。一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐 (填“变深”或“变浅”)。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“铜”或“银”)。
(4)当外电路中通过0.04 mol电子时，甲装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若甲装置内的液体体积为200 mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是 。
21．燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。下图为燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题：
(1)若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为 (填物质名称)，电解质溶液中的OH-移向 极(填”负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式： 。
(2)若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH-=+3H2O
①下列有关说法正确的是 (填字母代号)。
A．燃料电池将电能转变为化学能
B．负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O
C．正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
D．通入甲烷的电极发生氧化反应
②当消耗甲烷33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80％，则导线中转移的电子的物质的量为 mol。
22．写出下列反应的热化学方程式。
(1)在中完全燃烧生成和液态水，放出的热量 。
(2)在中完全燃烧生成和液态水，放出的热量，写出表示燃烧热的热化学方程式 。
(3)在载人航天器中，可以利用与的反应，将航天员呼出的转化为等，然后通过电解得到，从而实现的再生。已知：
①
②
请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式 。
(4)下表中的数据表示气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量(即键能)。
化学键
键能
根据键能数据计算以下反应的反应热：
。
(5)在容积不变的密闭容器中，一定量的发生反应：
。温度分别为和时，的体积分数随时间的变化如图。

由图像可得出 (填“>”“<”或“=”，下同)，该反应的 0。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【分析】由图可知，放电时，电极A为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e—=Li+，电极B为正极，碘在正极得到电子发生还原反应生成碘三离子，电极反应式为3I2+2e—=2I，正极室中阴离子电荷数增大，负极室生成的锂离子通过锂超离子交换膜由左向右移动，维持两边溶液电荷守恒；充电时，电极A与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，电极B与直流电源正极相连做阳极。
【详解】A．由分析可知，放电时，负极室生成的锂离子通过锂超离子交换膜由左向右移动，维持两边溶液电荷守恒，则左侧锂离子浓度会基本保持不变，故A正确；
B．充电时，电极B做电解池的阳极，碘三离子在阳极失去电子发生氧化反应生成单质碘，电极反应式为2I—2e—=3I2，故B正确；
C．当外电路电流为0时说明碘完全反应转化为碘三离子，向储液罐中注入氯化铁和盐酸混合溶液，铁离子能将碘三离子氧化为单质碘，使碘在正极上放电，起到快速充电的作用，使电池重新工作，故C正确；
D．锂超离子交换膜只允许锂离子通过，不允许钾离子通过，故D错误；
故选D。
2．A
【详解】A．根据图中信息可知，(CH3)3C-Br与C2H5OH反应时反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，正反应活化能小于逆反应活化能，选项A错误；
B．根据图中信息可知，化学键发生异裂时，可以产生正、负离子，然后它们重新结合产生新的物质，选项B正确；
C．根据图示信息可知碳正离子与C2H5OH结合产生的过渡态2时能量增加，说明C2H5OH分子作为亲核进攻碳正离子时需要吸收能量，选项C正确；
D．物质含有的能量越低，物质的稳定性越强。根据图示可知在过渡态1、中间体1、过渡态2、中间体2、过渡态3中，中间体2的能量最低，因此中间体2最稳定，选项D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A．水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，此时铁作阴极，该法为外加电流的保护法，故A项正确；
B．碱性或中性条件下钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+ 2H2O+4e- = 4OH-， B项正确；
C．电镀时镀件作阴极，与电源的负极相连，故C项错误；
D．电解精炼铜时，阴极的电极反应为Cu2+ +2e -= Cu，故D项正确；
答案选C。
4．A
【详解】A．氯化钠溶液通电电解可以制得氯气，氯气与石灰乳反应可以制得含有氯化钙和次氯酸钙的漂白粉，物质的转化在给定条件下均能一步完成，故A正确；
B．氯化铝溶液通电电解制得氢氧化铝，不可能制得金属铝，物质的转化在给定条件下不能一步完成，故B错误；
C．氮气和氧气在高温条件下反应只能生成一氧化氮，不可能生成二氧化氮，物质的转化在给定条件下均能一步完成，故C错误；
D．硫在高温条件下与氧气反应只能生成二氧化硫，不可能生成三氧化硫，物质的转化在给定条件下均能一步完成，故D错误；
故选A。
5．D
【详解】A. 根据题意分析可知，电极材料为铁，Y电极材料为石墨。若X、Y电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成，A项错误；
B. Y极为石墨，该电极上发生还原反应，B项错误；
C. 电解过程中Y极发生的电极反应为，氢离子浓度减小，溶液的变大，C项错误；
D. 铁在阳极失电子变为，通入的氧气把氧化为，与反应生成，D项正确；
故选D。
6．C
【分析】A、硫蒸气变为硫固体为放热过程；
B、依据反应热量变化判断物质能量大小，物质能量越低越稳定；
C、中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量；浓硫酸稀释时放热；
D、H2燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量．
【详解】A、硫蒸气变化为硫固体为放热过程，等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧，硫蒸气放出的热量多，故A错误；
B、由单质A转化为单质B，△H=+119kJ·mol－1，反应吸热，B的能量高于A，A能量低，A比B稳定，故B错误；
C、中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，H＋（aq）+OH－（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ·mol－1，浓硫酸稀释时放热，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ，故C正确；
D、在101kPa时，2gH2即1molH2完全燃烧，生成液态水，放出285.8KJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式表示为：H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H=-285.8KJ·mol－1，故D错误；
故选C。
7．C
【详解】A． E式和Z式结构中都含有苯环，都存在大π键，故A正确；
B． E式和Z式结构中的碳原子和氮原子都形成3个价层电子对，碳形成3个 键，氮形成2个键，有一个孤电子对，都是杂化，故B正确；
C． 偶氮苯的E、Z互变所需光的频率不相同，反应的活化能不同，反转的条件不同，故C错误；
D． 偶氮苯的E、Z互变中涉及化学键的断裂与形成，是化学变化，故D正确；
故选C。
8．B
【分析】由图可知，原电池工作时，Al发生氧化反应，则Al为负极，PbO2为正极，负极生成，则M区域电解质为KOH，R区域电解质为K2SO4，N区为硫酸，a>b，N区硫酸浓度下降，硫酸根离子向R区迁移，则x是阳离子交换膜，y是阴离子交换膜。
【详解】A．由上述分析可知，M区域电解质为KOH，故A正确；
B．原电池工作的过程中，M区域的K+通过x膜移到R区，N区的硫酸根离子通过y膜移到R区，则硫酸钾的浓度逐渐增大，故B错误；
C．PbO2为正极，正极的电极反应式为，则每消耗0.1molPbO2电路中转移0.2mol电子，故C正确；
D．放电时，Al电极是负极，Al发生氧化反应生成，电极反应式为：Al-3e +4OH =[Al(OH)4] ，故D正确；
答案选B。
9．D
【详解】A．向硅酸钠溶液中滴加盐酸可生成硅酸沉淀，符合强酸制弱酸，只能证明盐酸酸性强于硅酸，由于盐酸不是氯元素最高价氧化物对应水化物形成的酸，故不能比较Cl 和Si 非金属性强弱，故A错误；
B．配制100mL1.0 mol L-1NaOH溶液时，溶质NaOH溶解的过程应该在烧杯中进行，不能用容量瓶溶解，故B错误；
C．测定0.01 mol L-1NaClO溶液中的次氯酸根离子水解形成次氯酸，具有漂白性，能使pH试纸褪色，所以不能用 pH试纸测定0.01 mol L-1NaClO溶液的pH，故C错误；
D．氢氧化钡和氯化铵晶体混合后发生反应时会吸收大量的热，使周围环境温度降低，用手触摸烧杯外壁，能感觉到发凉，则能验证氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应，故D正确；
答案选D。
10．A
【分析】手机充电时电能转化为化学能，然后对每个选项能量转化形式分析判断。
【详解】A．电解水时电能转化为化学能，与手机充电的能量转化形式相同，A符合题意；
B．水力发电是机械能转化为电能，与手机充电的能量转化形式不相同，B不符合题意；
C．太阳能热水器是太阳能转化为热能，与手机充电的能量转化形式不相同，C不符合题意；
D．干电池工作时化学能转化为电能，与手机充电的能量转化形式不相同，D不符合题意；
故合理选项是A。
11．C
【详解】A．H—H的断裂，需要破坏H—H的键能，也就需要吸收能量，A正确；
B．①→②， CO2分子中断裂1个碳碳双键中的1个键(键)，然后连接其它原子或原子团，从而发生加成反应，B正确；
C．④中，CO转化为CH4，C元素的化合价由+2价降低为-4价，化合价降低，CO作氧化剂，被还原，C不正确；
D．CO2与H2反应，生成CH4和H2O，总反应的化学方程式是CO2+4H2 CH4+2H2O，D正确；
故选C。
12．C
【分析】电极Ⅰ为Zn，其它均为Cu，Zn易失电子作负极，所以电极Ⅰ是原电池的负极、电极Ⅱ是原电池的正极；电极Ⅲ与正极相连，是电解池的阳极，电极Ⅳ与负极相连，是电解池的阴极，据此分析解答。
【详解】A．电极Ⅰ上为Zn失电子，发生氧化反应，故A正确；
B．电极Ⅱ是正极，电极反应：Cu 2++2e-=Cu；电极Ⅳ是阴极，该电极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，由于流经各个电极的电子的量相同，故两个电极的质量变化相同，故B正确；
C．电极Ⅲ为电解池的阳极，发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-═Cu2+，故C错误；
D．电流方向与电子流动方向相反，电子流动方向从负极流向正极，即电极Ⅰ→电极Ⅳ，故电流的流向为：电极Ⅳ→电流表→电极I，故D正确；
答案选C。
【点睛】本题考查了原电池原理，正确判断正负极是解本题关键，再结合各个电极上发生的反应来分析解答。该装置中，左边是原电池，右边是电解池，要注意，电解池中阳极为铜，铜电极本身放电。
13．C
【分析】由于存在离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池，当两极室离子浓度相等时放电完成，说明左侧硫酸铜溶液浓度高，应发生反应Cu2++2e-=Cu，为正极，发生还原反应，右侧硫酸铜溶液浓度低，应发生反应Cu-2e-=Cu2+，为负极，发生氧化反应。
【详解】A．根据题意可知，铜电极I附近CuSO4浓度高，发生的反应是Cu2++2e-=Cu，是还原反应，A错误；
B．根据题意，当两极室离子浓度相等时放电完成，说明左侧硫酸铜浓度要降低，右侧硫酸铜浓度要升高，直至左右两侧硫酸铜浓度相等，则隔膜应为阴离子交换膜，硫酸根离子从左侧移向右侧，B错误；
C．铜电极II附近CuSO4浓度低，发生的反应是Cu-2e-=Cu2+，硫酸根离子从左侧移向右侧，导致右极室浓度增大，C正确；
D．该电池工作时，化学能转化为电能，D错误；
故选C。
14． 正极 O2+2H2O+4e-=4OH- CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ 阴极区 280 13
【详解】(1)原电池中正极发生还原反应、负极发生氧化反应，甲醇燃料电池中，氧气得电子发生还原反应，通入O2的电极是正极；
(2)通入O2的电极为正极，氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
(3)通入甲醇的电极为负极，甲醇失电子生成碳酸根离子，电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；
(4)丙池中C是阳极，D是阴极。阳极Cl-失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；阴极H+得电子生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；阴极生成氢气的同时有碱生成，所以滴加酚酞，阴极溶液变红；
(5)乙池中，A是阳极、B是阴极，阳极氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应式为；阴极Ag+得电子生成Ag，阴极电极反应为：Ag++e﹣=Ag，所以乙中化学方程式为：；
(6)当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，根据Ag++e﹣=Ag，即B极析出银0.05mol，则电路中转移0.05mol电子。根据得失电子守恒，甲池电路中中转移电子为0.05mol，O2+2H2O+4e-=4OH-，理论上消耗O2物质的量为 ，V（O2）=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL；
丙池中总反应为，根据得失电子守恒，甲池中转移电子0.05mol，则生成0.05mol氢氧化钠，若丙池中饱和食盐水溶液的体积为500mL，电解后，c(NaOH)==0.1mol/L，溶液的pH=13。
15．(1) 第三周期，第ⅥA族
(2)氢元素的负化合价是－1价(或氢的最外层得到一个电子达到饱和结构)
(3)
(4)①
(5)Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O＝H++Cl－+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒
(6)2Al+2OH－+2H2O＝2AlO +3H2↑
(7)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
(8)Fe(s)+2/3 O2(g)＝1/3 Fe3O4(s)ΔH＝－375kJ/mol
(9)NH3 + H3O+＝NH+ H2O
【分析】已知A的单质是最清洁的能源物质，A是H；根据元素的原子半径及主要化合价可知D一定是S，E一定是Cl，F一定是O，则B一定是Na，C一定是Al。
【详解】（1）S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；Cl－离子结构示意图为。故答案为：第三周期，第ⅥA族；；
（2）由于氢元素的负化合价是－1价(或氢的最外层得到一个电子达到饱和结构)，因此有人主张把它放在第ⅦA族。故答案为：氢元素的负化合价是－1价(或氢的最外层得到一个电子达到饱和结构)；
（3）B的单质与D的单质形成的化合物是离子化合物硫化钠，其形成过程可表示为。故答案为：；
（4）①水分子间存在氢键，则氢化物的沸点：D低于F，正确；②离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则A～F元素的简单离子半径：S的最大，错误；③氯元素非金属性强于硫，气态氢化物稳定性：E比D稳定，错误；④钠的金属性强于铝，最高价氧化物对应的水化物碱性：B大于C，错误，答案选①；故答案为：①；
（5）Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O＝H++Cl－+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒。故答案为：Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O＝H++Cl－+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒；
（6）铝单质与B的最高价氧化物的水化物氢氧化钠反应的离子方程式为2Al+2OH－+2H2O＝2AlO+3H2↑。故答案为：2Al+2OH－+2H2O＝2AlO +3H2↑；
（7）C的单质与元素M的红棕色氧化物N反应可用于焊接钢轨，即铝与氧化铁发生的铝热反应，该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。故答案为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe；
（8）已知铁的燃烧热为375kJ/mol，则表示其燃烧热的热化学方程式为Fe(s)+2/3O2(g)＝1/3Fe3O4(s)ΔH＝－375kJ/mol。故答案为：Fe(s)+2/3 O2(g)＝1/3 Fe3O4(s)ΔH＝－375kJ/mol；
（9）根据反应NH3+H3O+＝NH+H2O可说明NH3结合质子的能力强于水。故答案为：NH3 + H3O+＝NH+ H2O；
16． O2 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 粗铜 减小 AgNO3 D 戊 Ca2+ + + OH- = CaCO3↓ + H2O、Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓ ej
【详解】(1)原电池中阳离子移向正极，根据甲图中移动方向可知B为原电池的正极，A为负极，a应该是甲醇(CH3OH)燃料，电极反应为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，c为空气或氧气，故答案为：O2，CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
(2) 乙装置用来模拟精炼和电镀。C与正极相连做阳极，D为阴极。
①若用于粗铜的精炼，粗铜做阳极，纯铜做阴极，装置中电极C是为阳极，应该是粗铜，D为纯铜，电解质为CuSO4溶液，电解过程中电解质浓度减小，因为有杂质离子放电，故答案为：粗铜、减小
②若用于电镀金属银，镀层金属银要放在阳极，镀件做阴极，所以镀件应该在做D电极，电镀液应该是AgNO3溶液，电镀过程电解质溶液浓度不变，故答案为：AgNO3、D
(3)利用该燃料电池电解海水，甲室为阳极室，戊室为阴极室，甲极室电极反应为：，阴极室电极反应为：，根据电极反应可知戊室产生容易于阳离子反应生成水垢，反应的离子方程式为：Ca2+ + + OH- = CaCO3↓ + H2O、Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓，故答案为：戊、Ca2+ + + OH- = CaCO3↓ + H2O、Mg2+ + 2OH- =Mg(OH)2↓
②阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，电解时乙室中阴离子移向甲室，阳离子移向乙室，丁室中的阳离子移向戊室，阴离子移向乙室，则乙室和丁室中部分离子的浓度减小，剩下的物质主要是水，淡水的出口为ej，故答案为：ej
17．(1)
(2) < >
(3)
(4)19.364
【分析】（1）
依据图示写出各反应的焓变：
==；故答案为：；
= =；故答案为：；
= =。故答案为：；
（2）
①
②
③，
从白磷变成红磷要吸收能量，则<(填“>”、“=”或“<”，下同)；三氟化磷比三氯化磷稳定，生成三氟化磷放出的热量更多，>。故答案为：<；>；
（3）
黑磷是磷的另一种同素异形体，已知由图得结合，黑磷能量最低，最稳定，则红磷、白磷、黑磷的稳定性从高到低的顺序为(填名称)。故答案为：；
（4）
将红磷在(已换算成标准状况)中引燃，生成了大量的白色烟雾，若红磷和均无剩余且生成的每种产物均只有一种状态，生成PCl3是液态，生成PCl5是固态，红磷的物质的量为=0.06mol，(已换算成标准状况)为=0.1mol,设生成PCl3的物质的量为x,生成PCl5的物质的量为y,x+y=0.06mol，3x+5y=0.1mol×2，解得x=0.05mol,y=0.01mol,，放出的热量为(851.8KJ/mol×0.01mol+604.2KJ/mol×0.05mol) =19.364，完全反应后，此时放出的热量为19.364。故答案为：19.364。
18．(1)11.46
(2) 环形玻璃搅拌棒 搅拌，使溶液充分混合 温度计 测量温度 减少实验过程中的热量损失 实验中不可避免的有少量热量损失
(3) 吸热 E1-E2 低
【详解】（1）由H+ (aq) +OH- (aq) =H2O(1) ΔH=-57.3kJ/mol可知生成1molH2O放出热量为57.3kJ，而0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应可得0.2molH2O，所以放出的热量为57.3kJ/mol×0.2mol=11.46kJ；
（2）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒，其作用是搅拌，使溶液充分混合；仪器B的名称温度计，作用是测量温度，碎泡沫的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失；若保温效果不好，有热量散失，求得的中和热数值将会减小，由于中和热为负值，所以中和热的ΔH大于-57.3kJ/mol，因为实验难免会有少量的热量散失，所以所测数值偏低；
（3）由图象可知该反应是一个能量升高的反应，所以属于吸热反应；ΔH=反应物的总键能生成物的总键能，所以ΔH=E1-E2，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量低。
19． ＜ ＜ ＞ ＜ -10Q
【详解】(1)白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，即的过程为放热过程(原因见下面的注释)，则△H1＜0；左侧为固体和液体，右侧为固体，混乱度减小，所以＜0。答案为：＜；＜；
(2)CuSO4溶于水，发生题中II反应，左侧为固体，右侧为液体，混乱度增大，则＞0，溶液温度升高，为放热反应，所以△H2＜0；根据盖斯定律可知，反应Ⅰ可由反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，故△H1=△H2-△H3，又知二者反应热的差值为QkJ，且16g(s)和25g(s)的物质的量都为0.1mol，则△H1=△H2-△H3=-10Q，故△H1=-10Q。答案为：＞；＜；-10Q。
(注释：△H1=△H2-△H3，其中△H2＜0，反应Ⅲ过程温度降低，则△H3＞0，所以△H1＜0，为放热反应。)
20．(1) 负 变小
(2) 变浅
(3)铜
(4)0.05mol/L
【分析】将直流电源接通后，由F极附近呈红色可知，F极发生电极反应，则F为电解池的阴极，E为电解池的阳极；则B为电源的负极，A为电源正极；C为电解池的阳极，D为电解池阴极；X为电解池阳极，Y为电解池阴极。
【详解】（1）由分析知，B极是电源的负极，C为电解池的阳极，水电离出的氢氧根离子放电生成氧气和氢离子，电极反应式为，阴极发生反应，溶液的pH变小。
（2）由图示可知，乙溶液中为电解饱和食盐水的过程，离子方程式是；由以上分析可知，B为电源的负极，故Y为阴极，X为阳极，氢氧化铁胶体粒子带正电，向Y极移动，所以X极附近的颜色逐渐变浅。
（3）由图可知，G为电镀池的阳极，则丙装置给铜件镀银时，H为镀件铜。
（4）电解CuSO4溶液阳极发生，阴极先Cu2++2e-=Cu，后2H++2e-=H2↑；当外电路中通过0.04mol电子时阳极得到氧气0.01mol，标准状况下的体积为0.224L，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则氢气体积为0.448L 0.224L=0.224L，生成氢气0.01mol，得到的电子0.02mol，根据得失电子总数相等，则溶液中Cu2+得到电子0.02mol，Cu2+物质的量为0.01mol，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度是。
。
21． 氢气 负 H2-2e-+2OH-＝2H2O BD 9.6
【详解】(1)①氢氧燃料电池中通入氢气的电极为负极、通入氧气的电极为正极，根据电子移动方向知，a为负极、b为正极，所以a通入的物质是氢气，放电时溶液中阴离子向负极移动，所以电解质溶液中的OH-移向负极，故答案为：氢气；负；
②该燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-＝2H2O，故答案为：H2-2e-+2OH-＝2H2O；
(2)①A．燃料电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B．负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O，故B正确；
C．正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，故B错误；
D．通入甲烷的电极失电子发生氧化反应，故D正确；
故选BD；
②n(CH4)=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，消耗1mol甲烷转移8mol电子，则消耗1.5mol甲烷转移电子物质的量=1.5mol×8=12mol，假设电池的能量转化效率为80%，则转移电子的物质的量=12mol×80%=9.6mol，故答案为：9.6。
22．(1)
(2)
(3)
(4)(4a+4d-4b-4c) kJ/mol
(5) < <
【详解】（1）在中完全燃烧生成和液态水，放出的热量，放热焓变为负，所以 ；
（2）在中完全燃烧生成和液态水，放出的热量，则为46g，释放1366.8kJ能量，所以 ；
（3）可得；
（4）；
（5）由图可知，t1下后达到平衡，速率慢，温度低，t1答案第1页，共2页
答案第1页，共2页