专题1《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析）2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题
1．下列说法中正确的是
A．若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多
B．C(s，石墨)=C(s，金刚石)，结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定
C． ，结论：的燃烧热
D． ，结论：在密闭容器中充入、，充分反应后放出的热量
2．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有浓氯化铵溶液和食盐水，各加入一生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．两支试管中的铁都发生氧化反应
C．一段时间后，U形管内红墨水两边的液面变为左高右低
D．a试管中主要发生了析氢腐蚀，b试管中主要发生了吸氧腐蚀
3．用有机电解质组成的纽扣式电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A．锂电极发生还原反应
B．电池工作时，外电路中电流方向为a→b
C．电解质的阴离子向二氧化锰电极移动
D．二氧化锰的电极反应式：
4．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是
A．负极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从正极区移向负极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
5．最近美国学者利用电化学方法成功实现了氮气和水生产氨，其装置如图所示：
下列说法错误的是
A．图中涉及的能量转化方式超过2种
B．a极电极反应式为
C．随着电解反应的进行，整个电解质溶液pH一定变小
D．a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为4：3
6．如图所示装置，用惰性电极电解熔融氯化钠(2NaCl2Na+Cl2↑)，下列说法错误的是
A．通电时，Na+向铁电极移动
B．石墨电极发生还原反应
C．电解一段时间后，在两个电极上分别生成金属钠和氯气
D．石墨电极生成氯气的电极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑
7．常用电化学方法对支撑海港码头基础的钢管桩进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述错误的是
A．采用的电化学方法是外加电流的阴极保护法
B．通电后外电路电子被强制从负极流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为辅助阳极材料被损耗
D．通电后阳极上发生氧化反应，电子流向正极
8．已知1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=+890.3kJ·mol-1
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ·mol-1
C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+890.3kJ·mol-1
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
9．下列“类比”合理的是
A．Cu与反应生成+2价的，则Cu与S反应生成+2价的CuS
B．与HCl反应生成，则与HCl反应生成
C．Mg-Al原电池中，Mg比Al活泼，在稀硫酸中，Mg做负极，则在NaOH溶液中，Mg也做负极
D．MgO是碱性氧化物，则也是碱性氧化物
10．下列说法中，正确的是
A．热化学方程式中的化学计量数表示物质的量，可以是分数
B．△H＞0 kJ·mol-1表示放热反应，△H＜0 kJ·mol-1表示吸热反应
C．1 mol H2SO4与1 molBa(OH)2反应生成H2O时放出的热叫做中和热
D．1 mol H2与0.5 molO2反应放出的热就是H2的燃烧热
11．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中不正确的是
A．氢氧燃料电池在碱性介质中的正极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-
B．用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的阳极电极反应式为：2C1--2e-=Cl2↑
C．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe-2e-=Fe2+
12．下列说法或表示方法正确的是
A．相同温度下，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量少
B．使用催化剂能降低反应的活化能，也能改变反应的
C．若，则稀硫酸和稀反应的热化学方程式为
D．若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s)
13．关于甲、乙装置的下列叙述中正确的是
A．甲池中通甲烷的极是负极，溶液中Na+向Pt电极移动
B．C电极的电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O
C．乙池中的总反应为：Cu+H2SO4H2+CuSO4
D．反应过程中，甲、乙装置中溶液的pH都逐渐减小
二、填空题
14．被誉为改变未来世界十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题：
(1)通入氢气的一极为 极。
(2)写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式： 。
(3)该氢氧燃料电池每转移0.3mol电子，消耗标准状态下 L氧气。
(4)若将此燃料电池改进为直接以甲醇（CH3OH）和氧气为原料进行工作时，负极反应式为 。
15．请根据所学知识回答下列问题：
(1)同温同压下，A2(g)+B2(g)=2AB(g)，在点燃和光照条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2，△H1 △H2(填“>”“<”“=”或“无法判断”)。
(2)已知常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中△H的大小：△H1 △H2。
①4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H1
②4P(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H2
(3)如图，将X分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的水面呈现如图所示状态。
①若X为金属氧化物，现象如图一所示，X可能是 (任填一种化学式)。
②若如图二所示，以下选项中与其能量变化相同的是 。
A．木炭还原CuO的反应 B．铝热反应 C．BaCO3的分解反应
(4)已知拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键需要的能量分别是akJ、bkJ、ckJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为 。
(5)工业上常以水煤气为原料制备氢气或甲醇，其主要反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H
称为CO催化变换反应，请回答下列问题。
已知在25℃时：2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) △H1=-222kJ mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484kJ mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3=-394kJ mol-1
则25℃时，CO催化变换反应的△H= 。
16．由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中作正极的是 (填“A”或“B”)。
(2)装置乙溶液中C电极反应： ；外电路中电子由 (填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。
(3)装置丙中金属A上电极反应属于 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
17．认真观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应为 。
(2)装置A中总反应的离子方程式为 。
(3)若装置E的目的是在铜上镀银,则X为 ,极板N的材料为 。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时,装置D中产生的气体体积为 (标准状况)。
18．油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1036 kJ·mol－1
②4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ·mol－1
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·mol－1
计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝ kJ·mol－1。
(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是 ，缺点是 。
Ⅱ.铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图。
(3)X(g)→Y(g)过程的焓变为 (列式表示)。
19．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
I.二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：

(1)图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的 (填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为 。
(2)a极区溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中离子交换膜应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅱ.在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护：

(4)图中能保护不被腐蚀的是装置 (填“A”或“B”)，其保护方法的名称是 。
(5)另一装置中极的电极反应式为 ，检验其阳离子产物时加入 溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为 。
20．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。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液（滴有几滴酚酞）电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上得到的是 ；电解过程中 极（填“a”或“b”）附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为 。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO，特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO2，反应的离子方程式为 。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L（标准状况），且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为 L（标准状况）。
21．某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al 氢氧化钠溶液 偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极) (填“相同”或“不相同”)。
(2)对实验3完成下列填空：
①铝电极反应式： 。
②石墨电极反应式： 。
③电池总反应方程式： 。
(3)实验4中铝作 ，写出铝电极的电极反应式： 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．固体硫转化成气态硫是吸热过程，气态硫具有能量高于固体硫，因此等质量的硫蒸气燃烧放出的热量高于硫固体的燃烧放出的热量，选项A正确；
B．该反应为吸热反应，石墨的能量低于金刚石，即石墨比金刚石稳定，选项B错误；
C．根据燃烧热的定义，水为液态，题中水为蒸气，即无法判断甲烷的燃烧热，选项C错误；
D．该反应为可逆反应，不能完全进行到底，因此0.5molN2、1.5molH2反应放出的热量小于46.2kJ，选项D错误。
答案选A。
2．C
【详解】A．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，故A正确；
B．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，故B正确；
C．左试管中是酸性溶液，主要发生了析氢腐蚀，右试管中是中性溶液，主要发生了吸氧腐蚀，所以右试管内气体氧气减小，左试管内气体压强不大，导致U形管内红墨水两边的液面变为左低右高，故C错误；
D．a试管中是酸性溶液，主要发生了析氢腐蚀，b试管中是中性溶液，主要发生了吸氧腐蚀，故D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．Li失电子生成Li+，锂电极发生氧化反应，故A错误；
B．锂是负极、MnO2是正极，电池工作时，外电路中电流方向为b→a，故B错误；
C．MnO2是正极，电解质的阳离子向二氧化锰电极移动，故C错误；
D．MnO2是正极，正极得电子发生还原反应，二氧化锰的电极反应式：，故D正确；
选D。
4．C
【详解】A．微生物电池中，C6H12O6所在电极为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+，所以负极区有CO2生成，A正确；
B．微生物的作用促进了反应C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O的发生，即促进了反应中电子的转移，B正确；
C．微生物电池电池工作时，内电路中阳离子H+移向正极，阴离子移向负极，所以质子通过交换膜从负极区移向正极区，C错误；
D．由装置图可知，该电池实质是C6H12O6和O2反应，即电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O，D正确；
故合理选项是C。
5．C
【分析】该装置为电解池，a极上氮气转化为氨气，发生还原反应，a极为阴极，b极上水转化为氧气，发生氧化反应，为阳极，据此分析判断。
【详解】A．图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等，所以能量转化方式超过2种，故A正确；
B．a极为阴极，氮气得电子发生还原反应，电极反应式为：N2+6H++6e-═2NH3，故B正确；
C．阳极的反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，根据得失电子守恒，阳极产生的与阴极消耗的数目相等，忽略溶液体积的变化，电解质溶液的pH不变，故C错误；
D．电解总反应为，3O2～4NH3，所以a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为4∶3，故D正确；
故选C。
6．B
【分析】用惰性电极电解熔融氯化钠中，石墨电极与正极相连作阳极，Cl－在阳极失电子生成Cl2；铁电极与负极相连作阴极，Na+在阴极得电子生成金属Na，以此解答。
【详解】A. 电解池中，阳离子向阴极移动，Na+向铁电极移动，故A正确；
B. 石墨电极作阳极，Cl－在阳极失电子生成Cl2，发生氧化反应，故B错误；
C. 电解一段时间后，在石墨电极上生成氯气，铁电极上生成金属钠，故C正确；
D. 石墨电极与正极相连作阳极，Cl－在阳极失电子生成Cl2，电极方程式为：2Cl－－2e－=Cl2↑，故D正确；
故选B。
7．C
【详解】A．此防护为外加电流的防护，将被保护金属与电源的负极相连，作电解池的阴极，所以该电化学方法是外加电流的阴极保护法，A正确；
B．通电后，外电路电子被强制从负极流向钢管桩、从阳极材料流向电源正极，B正确；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以其作用是提供海水中的阴离子在其表面失电子的场所，本身不失电子，不被损耗，C错误；
D．通电后，在阳极上阴离子失电子，发生氧化反应，电子由阳极材料流向电源正极，D正确；
故选C。
8．B
【详解】1mol CH4完全燃烧放出的热量为890.3kJ，热化学方程式中的系数表示的是该物质的物质的量，方程式中要注明物质的状态，反应放热，焓变符号是“-”，综上所述故选B。
9．B
【详解】A．Cu与S反应生成Cu2S，A错误；
B．是二元弱碱，与HCl反应生成，B正确；
C．Mg不与NaOH反应，故在NaOH溶液中，Al做负极，C错误；
D．Al2O3是两性氧化物，D错误；
故答案为：B。
10．A
【详解】A．热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，所以可以是分数，A正确；
B．△H＞0 kJ·mol-1表示吸热反应，△H＜0 kJ·mol-1表示放热反应，B不正确；
C．中和热强调1 mol H+与1molOH-反应生成1molH2O时放出的热量，而1 mol H2SO4与1 molBa(OH)2反应生成2molH2O，同时生成难溶物BaSO4，所以放出的热不叫中和热，C不正确；
D．H2的燃烧热强调1 molH2(g)与0.5 molO2(g)完全反应生成1molH2O(l)，D不正确；
故选A。
11．B
【详解】A．氢氧燃料电池正极得电子发生还原反应，则氧气得到电子生成OH-，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，A用语正确；
B．用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液，电解时，铁失电子被氧化生成亚铁离子，在阳极上不可能生成氯气，B用语错误；
C．精炼铜时，纯铜为阴极，铜离子在阴极得电子被还原生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，C用语正确；
D．钢铁发生电化学腐蚀时，铁做负极，发生氧化反应，被氧化生成Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D用语正确；
答案为B。
12．D
【详解】A． 硫气化时要吸热，相同温度下，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，故A错误；
B． 使用催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应的，故B错误；
C． 若，生成硫酸钡时放热，则稀硫酸和稀反应的热化学方程式为，故C错误；
D． 若31g白磷的能量比31g红磷多bkJ，则白磷转化为红磷是放热反应，热化学方程式为P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ，故D正确；
故选D。
13．C
【详解】A．甲池中通燃料甲烷的极是负极，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中阳离子Na+向负电荷较多的正极C电极移动，A错误；
B．在燃料电池的正极C电极上发生还原反应，由于是碱性环境，所以正极上的电极反应为：O2+4e-+2H2O =4OH-，B错误；
C．乙池中与电源的正极C连接的电极为阳极，发生反应：Cu-2e-=Cu2+，与电源的负极连接的Cu电极为阴极，发生反应：2H++2e-=H2↑，所以总反应为：Cu+H2SO4H2↑+CuSO4，C正确；
D．反应过程中，甲装置的总方程式是：CH4+O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，不断消耗NaOH溶液，同时产生水，因此c(NaOH)碱性，溶液的pH逐渐减小，而对于乙装置，反应的总方程式是：Cu+H2SO4H2↑+CuSO4，溶液的酸性逐渐减弱，所以溶液的pH逐渐增大，D错误；
答案选C。
14．(1)负极
(2)O2+2H2O + 4e- = 4OH-
(3)1.68 L
(4)CH3OH +8OH-– 6e- = +6H2O
【详解】（1）通入氢气，氢气失去电子产生的氢离子与氢氧根离子结合产生水，做为负极；
（2）氢氧燃料电池工作时正极氧气得到电子在碱性条件下产生氢氧根离子中，其电极反应方程式：O2+2H2O + 4e- = 4OH- ；
（3）根据电极反应式O2+2H2O + 4e- = 4OH-可知：该氢氧燃料电池每转移0.3mol电子，消耗标准状态下氧气的体积为：；
（4）若将此燃料电池改进为直接以甲醇（CH3OH）和氧气为原料进行工作时，碱性条件下CH3OH在负极失去电子产生碳酸根离子，其电极反应式为：CH3OH +8OH-– 6e- = +6H2O。
15．(1)=
(2)>
(3) CaO或Na2O C
(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=(c+3a-6b)kJ mol-1
(5)-41kJ mol-1
【详解】（1）反应热与反应物的总能量和生成物的总能量，与反应条件无关，则光照和点燃条件的△H相同，故答案为: = ；
（2）常温时红磷比白磷稳定，说明白磷能量高，反应放出的热量较多，因△H<0，则放出的能量越多反应热越小，故答案为: ＞；
（3）①由于U形管右侧液面升高，说明锥形瓶内气压由于加入物质而增大，则加入的物质与水反应放热或者生产气体，若X为金属氧化物，可加入CaO和Na2O等物质，故答案为: CaO或Na2O等；
②图二由于U形管右侧液面降低，说明锥形瓶内气压由于加入物质而降低，则加入的物质与水反应吸热，木炭还原CuO的反应、Al和Fe2O3的反应是放热反应，CaCO3的分解反应都是吸热反应，故答案为C；
（4）在反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)中，断裂3molH-H键，1mol NN键共吸收的能量为: 3akJ+ckJ=(3a+c)kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为: 6bkJ=6bkJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为6b- c-3akJ，故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=(c+3a-6b)kJ mol-1；
（5）已知：①2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) △H1=-222kJ mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484kJ mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3=-394kJ mol-1
则25℃时，③-①-②，得到CO催化变换反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-394kJ/mol-(-111kJ/mol)-(-242kJ/mol)=-41kJ/mol。
16． B Cu2＋＋2e－=Cu B极向C极移动 还原反应 D>A>B>C
【分析】根据构成原电池的条件和工作原理进行分析；
【详解】(1)图甲中金属A不断溶解，根据原电池工作原理，A应为负极，B应为正极；答案为B；
(2)装置乙中C的质量增加，C为正极，B为负极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu；外电路中电子由负极B极向正极C极移动；
(3)装置A上有气体产生，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，A为正极，发生还原反应，则D为负极；
(4)根据构成原电池的条件，一般金属性强的作负极，综上所述，金属性强弱顺序是D>A>B>C。
【点睛】负极的判断，①根据电子流向，电子从负极流向正极；②电流的方向，电流从正极流向负极；③一般负极失去电子，质量减少；④离子移动方向，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；⑤化合价升高的一极为负极。
17． PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑ 硝酸银溶液 银 3.92L
【详解】（1）根据装置图可知，BC是原电池，二氧化铅是正极，得到电子，电极反应式为 PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O，故答案为PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O；
（2）A中铜电极和正极相连，是阳极，铜失去电子。阴极是Pt，溶液中的氢离子得到电子，所以总的反应式为Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑，故答案为Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑；
（3）电镀时镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，所以X是硝酸银溶液，N是阳极，则N是银，故答案为硝酸银溶液；银；
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，转移电子是6.4g÷64g/mol×2＝0.2mol。装置D中氯化钠是0.1mol，阴极是氢离子放电，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，则产生氢气是0.1mol。阳极是氯离子放电，电极反应式为：2Cl—2e-=Cl2↑，氯离子只有0.1mol，故当转移电子0.1mol时，氯离子放电完毕，所以阳极还有氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2，由电极反应式可得生成氯气为0.05mol、生成氧气为0.1mol÷4＝0．025mol，所以标准状况下的体积共计是（0.1mol+0.05mol+0.025mol）×22.4L/mol=3.92L，故答案为3.92L。
【点睛】本题综合考查了原电池和电解池的工作原理、电解池的应用、电化学的相关计算等知识。在分析电解池两极的反应式时，首先要分清阳极是活性电极还是惰性电极；电镀时通常镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液；在计算D装置中产生的气体是需注意两极都有气体产生，而且在阳极是氯离子和氢氧根离子先后放电，产生了氯气和氧气，故共有三种气体。
18．(1)170
(2) 副产物氢气可作燃料 耗能高
(3)(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)
【详解】（1）已知：
①2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ/mol
②4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝94 kJ/mol
③2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ/mol
根据盖斯定律(①＋②)×－③，即得到2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝(－1036＋94) kJ/mol×＋484 kJ/mol＝170 kJ/mol；
（2）根据盖斯定律(①＋②)×可得2H2S(g)＋O2(g)=S2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(－1036＋94) kJ/mol×＝－314 kJ/mol，因此，克劳斯工艺的总反应是放热反应；根据硫化氢分解的化学方程式可知，高温热分解方法在生成单质硫的同时还有氢气生成。因此，高温热分解方法的优点是：可以获得氢气作燃料；但由于高温分解H2S会消耗大量能量，所以其缺点是耗能高；
（3）Ⅱ.设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M：ΔH1＝(E1－E2)，M→N：ΔH2＝ΔH，N→Y：ΔH3＝(E3－E4)，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)，故答案为：(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)。
19．(1) 正极 Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋
(2)增大
(3)阳
(4) A 牺牲阳极法
(5) Fe－2e－= K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓
【详解】（1）电解饱和食盐水制取，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生，所以产生的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋。
（2）a极是阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，所以a极区溶液的增大。
（3）由于阳极区产生氢离子，而阴极区氢离子放电，所以图中离子交换膜应使用阳离子交换膜。
（4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。
（5）B装置中极是负极，电极反应式为Fe－2e－=，检验其阳离子产物时加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为[Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓。
20．(1) O2＋2H2O＋4e－=4OH－ CH4＋10OH－－8e－=＋7H2O
(2) Cl2 b 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ClO－＋SO2＋H2O=Cl－＋＋2H＋
(3)4
【分析】该装置中甲烷燃料电池是原电池，通入氧气的一极为正极、通入甲烷的一极为负极，右边是电解池，与电源正极相连的a为阳极，b为阴极，以此解题。
【详解】（1）甲烷燃料电池中，正极上氧气得到电子结合水生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极上甲烷失电子产生碳酸根离子，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O；
（2）闭合开关K后， a为阳极，电解NaCl溶液时氯离子在阳极放电，所以a上生成Cl2；由分析可知，b为电解质的阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故b极附近出现红色；电解氯化钠溶液的总化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；“84”消毒液中的次氯酸根离子有强氧化性可以把二氧化硫氧化为硫酸根离子，离子方程式为：ClO－＋SO2＋H2O=Cl－＋＋2H＋；
（3）根据CH4＋10OH--8e-=＋7H2O、2Cl--2e-=Cl2↑和电子守恒知，计算关系式为CH4~8e-~4Cl2，所以标准状况下氯气体积为4L。
21． 不相同 2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 负极 Al-3e-+4OH-=+2H2O
【分析】金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极；实验3中Al为负极，石墨为正极，电池反应为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；实验4中发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，Al失去电子，则Al为负极。
【详解】(1)金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极，则实验1中Mg的活泼性大于Al，所以Al作正极，而实验2中Al的活泼性大于Cu，所以Al作负极，实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)不相同(填“相同”或“不相同”)。故答案为：不相同；
(2)①实验3中Al为负极，铝电极反应式：2Al-6e-=2Al3+。故答案为：2Al-6e-=2Al3+；
②石墨为正极，石墨电极反应式：6H++6e-=3H2↑。故答案为：6H++6e-=3H2↑；
③电池总反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。故答案为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
(3)实验4中Mg不与NaOH溶液发生反应，而发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，Al失去电子，则Al为负极，铝电极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=+2H2O。故答案为：负极；Al-3e-+4OH-=+2H2O。
答案第1页，共2页
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