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
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| 名称 | 专题1《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析）2023-2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-29 21:39:19 | ||
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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14题）
1．关于如图所示转化关系，下列说法正确的是
A．△H2>0
B．△H1>△H3
C．△H3 =△H1+△H2
D．△H1=△H2+△H3
2．某小组设计利用盐湖水的工业流程如下图所示：
下列叙述正确的是
A．根据物质组成分类，纯碱和烧碱都属于碱
B．利用氯化钠溶解度随温度升高而减小提取粗盐
C．上述制备烧碱的副产品可以用于制备盐酸
D．工业制备钠的尾气可以直接排入空气中
3．利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子会向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将不变
4．2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，如图是某科研团队设计的光电催化反应器，可由制得异丙醇。其中A、B均是惰性电极，下列说法正确的是
A．A为负极
B．若A极产生4g，则B极产生16g
C．电子从B极通过合成蛋白质纤维膜到A极
D．A极上参与的反应为：
5．为了减少对环境的污染，在煤直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为：Fe3+和，反应原理：FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2+16H+。下列说法不正确的是
A．b为电源的负极
B．阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+
C．电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑
D．电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将减小
6．周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。、、是氧元素的3种核素，可以形0成多种重要的化合物。亚硫酰氯为黄色液体，其结构式为（），遇水发生水解。工业上可电解H2SO4与混合溶液制备过二硫酸铵，过二硫酸铵与双氧水中都含有过氧键(-O-O-)。硝化法制硫酸的主要反应为： 。SO2和SO3都是酸性氧化物，是制备硫酸的中间产物。下列化学反应表示正确的是
A．H2O2氧化酸性废水中的Fe2+离子方程式：
B．氢氧化钠吸收足量二氧化硫的离子方程式：
C．亚硫酰氯水解的反应方程式：
D．电解法制备时的阳极反应：
7．利用吸收污染气体的原理制作原电池，供电的同时也可制备硫酸(容积充足，运行时不考虑将产物分离出)，其工作原理如下图。已知电极A、B均为惰性电极，K膜为阻隔膜(限制某些离子或分子通过)，“＋”表示用电器正极，电流由用电器正极流至其负极，表示两处差值，下列说法不正确的是
A．K膜为阴离子阻隔膜，污染气体从X通入
B．持续为用电器供电过程中，无需向原电池内补充
C．理论上，标况下每吸收气体，K膜将通过4mol离子
D．反应开始后，一段时间内电极A、B两端的 |ΔpHAB| 将变大
8．聚阴离子型正极材料在钠离子电池中极有应用前景。一种钠离子电池用硬碳材料()作负极，利用钠离子在正负极上的嵌、脱过程实现充放电，该电池的工作原理为放电。下列说法错误的是
A．充电时，从阳极脱嵌，经电解质嵌入阴极
B．电解质可以是含的导电有机聚合物或水溶液
C．放电时，正极的电极反应为
D．用该电池电解硫酸钠溶液，负极质量减少23g，阳极产生标况下气体5.6L
9．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe 3e =Fe3+ B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．右侧导管中液面会上升 D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
10．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 用石墨电极电解等浓度的足量FeCl3、CuCl2混合溶液 阴极有红色固体物质析出 金属活动性：Fe＞Cu
B 取适量NaHCO3固体于试管中，滴入少量水并用温度计检测 试管内温度上升，NaHCO3结块变为晶体 NaHCO3溶于水放热
C 向AlCl3溶液中逐滴加入稀氨水至过量 产生白色沉淀，并逐渐增多，后慢慢溶解 碱性：NH3 H2O＞Al(OH)3
D 向足量NaBr溶液中通入少量氯气，再加入淀粉KI溶液 溶液先变橙色，后变为蓝色 氧化性：Cl2＞Br2＞I2
A．A B．B C．C D．D
11．下列说法或表示方法正确的
A．绝热密闭容器，中间活塞能自由移动，在两边各加入等物质的量的反应物，发生如图的反应，反应达到平衡后，最终活塞仍处于正中间，则这两个反应放出或吸收的热量相同
B．由可知，金刚石比石墨稳定
C．，若将含的浓硫酸与含1mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
D．在25℃，101kPa时，2g氢气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可表示为：
12．利用催化剂通过电化学反应在室温下合成肼()的原理如图所示，下列有关分析错误的是
A．电势：N极>M极 B．由右室通过质子交换膜向左室移动
C．N极与铅酸蓄电池的负极相连 D．电解总反应为
13．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用：
反应a：
已知：ⅰ．
ⅱ．
下列说法正确的是
A．反应的
B．反应a中生成物的总能量高于反应物的总能量
C．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
D．断开键比断开键所需吸收的能量高
14．2022年4月16日，我国神舟十三号安全回家，直立于东风着陆场，小型反推发动机燃料无水肼功不可没，据报道某科研团队在常温常压下实现了通过电解的方法还原氮制取肼，其中选取POM电解液作为电子与质子的载体，作催化剂，已知a电极的电极反应为反应装置如下图所示。
下列有关说法错误的是
A．若使用铅蓄电池作电源，则b电极应与电池中Pb电极相连
B．通过质子交换膜从右侧移向左侧
C．反应器中的离子方程式为
D．装置工作时后应消耗与产生的物质的量之比为1∶1
二、填空题（共8题）
15．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”)。
16．金刚石和石墨均为碳的同素异形体，氧气不足时它们燃烧生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
（1）写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 。
（2）写出石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式 。
（3）科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
①判断CO和O生成CO2是放热反应的依据是 。
②写出CO2的电子式 ，CO2含有的化学键类型是（若含共价键，请标明极性或非极性） 。
17．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 (填字母)。
a.金块 b.锌板 c.铜板 d.钠块
(2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是 。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)如下图，装置I为CO燃料电池(电解质溶液为KOH涛液)，通过装置II实现铁棒上镀铜。
①b处应通入 (填“CO”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是 。
②电镀结束后，装置I中溶液的pH (填写“变大”“变小”或“不变”)；装置II中Cu2+的物质的量浓度 (填写“变大”“变小”或“不变")。
③在此过程中若完全反应，装置II中阴极质量变化12.8 g，则装置I中理论上消耗CO L(标准状况下)。
(4)用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的CuSO4、HCl、AlCl3组成的混合溶液，一段时间后，阴、阳极收集到的气体体积相等，则阴、阳极收集到气体的总体积为 L (假设产生的气体均在标况下测定，且所有气体均不考虑溶于水)。
18．Na、Mg、Fe、Cu是四种重要的金属元素。回答下列问题：
(1)基态Mg原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)的电子式为 。
(3)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，请用化学方程式解释原因： 。
(4)检验溶液中是否残留的试剂是 。
(5)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为，加入的目的是 。
(6)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前，需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．溶液
(7)天然碱的主要成分为，2 mol 经充分加热得到的质量为 g。
(8)一个晶胞(如图)中，Cu原子的数目为 。
19．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示：
①根据如图填写下表：
化学键 断裂或形成1mol化学键时能量变化 反应中能量变化
Cl-Cl 吸收243kJ 共吸收679kJ
H-H 吸收436kJ
H-Cl 放出431kJ 共放出 kJ
②该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：(a)SiO2+2CSi+2CO↑；
精炼硅：(b)Si+3HClSiHCl3+H2；
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
①(a)是 反应，(b)是 反应；(c)是 反应(填“吸热"或“放热”)。
②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
20．按图进行电解实验(A、B、C、D均为惰性电极)：
可供选择的电解质溶液列于表中：
组别 ① ② ③ ④
甲烧杯 NaOH溶液 NaCl溶液 H2SO4溶液 AgNO3溶液
乙烧杯 CuSO4溶液 AgNO3溶液 AgNO3溶液 CuCl2溶液
要求满足的条件是：
①工作一段时间后甲中溶液的pH上升，乙中溶液的pH下降；
②B、C两极上放电的离子的物质的量相等。
(1)应选择的电解质溶液是 组。
(2)B极的电极反应式为 ；D极的电极反应式为 。
(3)当B极上析出3.55g电解产物时，C极将析出 (填物质名称)的质量为 g。
21．燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
（1）Pt(b)电极是电池的 极，电极反应式为 ；Pt(a)电极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为 。
（2）若电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为 ；Pt(a)电极的电极反应式为 。
（3）如果该电池工作时电路中通过1.2 mol电子，则消耗掉O2在标准状况下的体积为 L。
22．H2O2、O2、O3在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基(HO )，可有效去除废水中的H2PO、CN-、苯酚等物质。
(1)弱碱性条件下HO 将H2PO氧化成PO，该反应的离子方程式为 。
(2)光催化氧化技术也可生成HO 降解有机污染物，其原理如图1，光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带上生成HO 的电极反应式为 。图中HO 还有另外的产生途径，描述其产生过程 。
(3)已知Cu2+可催化过氧化氢氧化废水中的CN-。在含氰废水总量、过氧化氢用量和溶液pH一定的情况下反应相同时间，测得CN-的氧化去除率随c(Cu2+)的变化如图2所示。c(Cu2+)超过90mg L-1时，CN-的氧化去除率有所下降，原因是 。
图-2
(4)H2O2在Fe3O4催化剂表面产生HO 除去废水中的苯酚的原理如图3所示。在不同初始pH条件下，研究苯酚的去除率随时间的变化，结果表明：在反应开始时，初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液，但一段时间后两者接近，原因是 。
图-3
(5)BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图4所示。①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．CO（g）+O2（g）=CO2（g）为CO的燃烧，放出热量，△H2<0，故A错误；
B．C不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则△H1<△H3，故B错误；
C．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律③=①-②，则△H3 =△H1-△H2，故C错误；
D．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律①=②+③，则△H1=△H2+△H3，故D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．纯碱是碳酸钠的俗称，属于盐类，不属于碱，故A错误；
B．氯化钠的溶解度随温度升高而增大，但溶解度随温度变化小，故B错误；
C．由图可知，制备烧碱的副产品为氢气和氯气，氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢溶于水得到与水，所以制备烧碱的副产品可以用于制备盐酸，故C正确；
D．工业制备钠的尾气为有毒的氯气，直接排入空气中会污染环境，所以不能直接排入空气中，故D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．开关K置于M处，则该装置为原电池，由于活动性Zn>Fe，所以Zn为负极，Fe为正极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．开关K置于N处，则该装置为电解池，则X为阳极，Fe为阴极，Fe被保护，腐蚀速率大大减慢，B错误；
C．开关K置于M处，则该装置为原电池，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，由于活动性Fe>Cu，Fe作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，此时铜棒质量将增加，在外电路中的电子由Zn经导线向铜电极移动，C正确；
D．开关K置于N处，则该装置为电解池，Y为硫酸铜溶液，铜棒为阳极，电极反应：Cu-2e-=Cu2+，Fe为阴极，电极反应：Cu2++2e-=Cu可用于铁表面镀铜，由于两电极溶解的Cu的质量和析出的Cu 的质量相等，所以溶液中铜离子浓度将不变，D正确；
答案选B。
4．D
【详解】A．B极氧元素价态升高失电子，发生氧化反应，故B极为负极，A错误；
B．A极为正极，二氧化碳和氢离子都在正极放电，根据得失电子数守恒可知，A极反应式：2H++ 2e-=H2↑，若A极产生4g(2mol)，B极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+则B极产生氧气的质量大于 ， B错误；
C．原电池工作时，电子从负极(B)经外电路流向正极(A)，不经过合成蛋白质纤维膜，C错误；
D．A极为正极，二氧化碳和氢离子都在正极放电，电极反应式为，D正确；
答案选D。
5．D
【分析】根据原理装置图可知，Mn2+在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为Mn2+ e =Mn3+，故左侧石墨电极为阳极，a为电源的正极，b为电源的负极，右侧石墨电极为阴极，开始阶段H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e =H2↑，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2+16H+，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，b为电源的负极，A正确；
B．由分析可知，阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+，B正确；
C．由分析可知，电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑，C正确；
D．由分析可知，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2+16H+，故电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将增大，D错误；
故答案为：D。
6．D
【详解】A．H2O2氧化酸性废水中的Fe2+离子方程式：，A错误；
B．氢氧化钠吸收足量二氧化硫的离子方程式：，B错误；
C．亚硫酰氯水解的反应方程式：，C错误；
D．电解法制备时的阳极反应： ，D正确；
故选D。
7．C
【分析】利用吸收污染气体的原理制作原电池，供电的同时也可制备硫酸；由图可知，“＋”表示用电器正极，电流由用电器正极流至其负极，B为正极，过氧化氢得到电子发生还原反应，2H++2e- +H2O2=2H2O；A为负极，二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，SO2-2e-+2H2O=+4H+；总反应为SO2+H2O2=+2H+；
【详解】A．由分析可知，氢离子加入右室，K膜可以通过阳离子为阴离子阻隔膜，污染气体从X通入，A正确；
B．总反应为SO2+H2O2=+2H+，故持续为用电器供电过程中，无需向原电池内补充，B正确；
C．理论上，标况下每吸收气体（1mol），K膜将通过2mol氢离子，C错误；
D．反应开始后，一段时间内电极B端不断生成氢离子，溶液酸性增强，导致将变大，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．从方程式可以看出，充电时阴极的电极反应为：C+xe-+xNa+=NaxC，Na+从阳极脱嵌，经电解质嵌入阴极，A正确；
B．金属钠与水能反应，故电解质不能为水溶液，B错误；
C．放电时：正极为Na3-x(VOPO4)2F得电子，电极反应式为：Na3-x(VOPO4)2F+xe-+xNa+=Na3(VOPO4)2F，C正确；
D．负极反应为：NaxC-xe-=C+xNa+， 质量减少23g时电路中转移电子数为1mol，阳极电极式为：2H2O-4e-=4H++O2，阳极产生氧气0.25mol，标况下的体积为5.6L，D正确；
故选B。
9．C
【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-，据此解题。
【详解】A． 在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B． 铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；
C． 铁发生吸氧腐蚀，装置内压强减小，故右侧导管中液面会上升，故C正确；
D． 以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．由于氧化性铁离子大于铜离子，而且氯化铁足量，因此阴极不能生成红色物质，故A错误；
B．取适量NaHCO3固体于试管中，滴入少量水并用温度计检测，温度计会下降，是吸热过程，故B错误；
C．向AlCl3溶液中逐滴加入稀氨水至过量，产生沉淀，沉淀不会溶解，故C错误；
D．向足量NaBr溶液中通入少量氯气，溶液先变橙色，说明氧化性：Cl2＞Br2，再加入淀粉KI溶液，溶液变为蓝色，说明氧化性：Br2＞I2，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．D
【详解】A．根据PV=nRT知，反应前后左右两侧的压强和体积相同，但是其气体总物质的量和温度成反比，所以反应后两个反应放出的热量或吸收的热量不一定相同，故A错误；
B．由可知，金刚石比石墨的能量高，因此石墨比金刚石稳定，故B错误；
C．浓硫酸溶于水放热，若将含的浓硫酸与含1mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C错误；
D．在25℃，101kPa时，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则4g氢气（2mol氢气）完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，因此氢气燃烧的热化学方程式可表示为：，故D正确；
故选D。
12．C
【分析】由图可知，N极H2O转化为O2，失去电子，为阳极，其电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，M极N2转化为N2H4，得到电子，为阴极，其电极反应式为N2+4e-+4H+= N2H4；
【详解】A．据分析可知，N极为阳极，M极为阴极，则电势：N极>M极，A正确；
B．为阳离子，向阴极移动，由右室通过质子交换膜向左室移动，B正确；
C．N极为阳极，与铅酸蓄电池的正极相连，C错误；
D．根据阳、阴极的电极反应式可知，电解总反应为，D正确；
故选C。
13．C
【详解】A．根据盖斯定律：反应a+ii×2得4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH=(-115.6-44×2)kJ/mol=-203.6kJ/mol，A错误；
B．反应a为放热反应，则反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量，B错误；
C．反应a断裂H-Cl键和O=O键，形成Cl-Cl键、H-O键，O=O键、Cl-Cl键为非极性键，H-Cl键和H-O键为极性键，C正确；
D．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则4E(H-Cl)+E(O=O)-2E(Cl-Cl)-4E(H-O)=-115.6kJ/mol，则E(H-O)-E(H-Cl)=kJ/mol=31.9kJ/mol，D错误；
故答案为：C。
14．A
【详解】A．由a极反应N2在a极发生还原反应变为肼，则该极应该为电解池的阴极，与电源的极相连。铅蓄电池的负极Pb应该与a极相连，而b极与正极PbO2相连，A项错误；
B．电解质溶液中的离子应该使阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，则H+通过质子交换膜向左端移动，B项正确；
C．由已知反应为POMOx+ne-=POMRe，同时N2被还原的反应为N2+4e- +4H+ =N2H4，两个反应组合起来为，C项正确；
D．b极的反应为4OH- -4e-=O2↑ +H2O，a极N2的反应为N2+4e- +4H+ =N2H4，通入a、b极的电子相等，则O2和N2消耗量之比为1:1，D项正确；
答案应选A。
15． 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
16． C（s，石墨）＝C（s，金刚石）△H=+1.9 kJ/mol C（s，石墨）+CO2（g）＝2CO（g）△H=+172.5 kJ/mol 状态I的能量高于状态III的能量 极性共价键
【详解】（1）根据图象可知石墨的总能量低于金刚石，石墨转化为金刚石的反应热为+（395.4－283.0－110.5）kJ/mol＝+1.9 kJ/mol，因此石墨转化为金刚石的热化学方程式为C（s，石墨）＝C（s，金刚石）△H=+1.9kJ/mol。
（2）根据图象可知：
①C（s，石墨）+1/2O2（g）＝CO（g）△H=－110.5 kJ/mol
②CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）△H=－283.0 kJ/mol
根据盖斯定律可知①－②即可得到石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式为C（s，石墨）+CO2（g）＝2CO（g）△H=+172.5 kJ/mol。
（3）①根据图象可知状态I的能量高于状态III的能量，所以CO和O生成CO2是放热反应。
②二氧化碳是共价化合物，则CO2的电子式为，碳氧是不同的非金属元素，则CO2含有的化学键类型是极性共价键。
17． b C O2 CO+4OH--2e-＝CO+2H2O 变小 不变 4.48 134.4
【详解】（1）形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，又因为钠块与水剧烈反应，所以选锌，故答案选：b；
（2）A、电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确；
B、氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，故B正确；
C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-＝4H+，H2-2e-+2OH-＝2H2O，不相同，故C错误；
D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确。
故答案为：C；
（3）①Ⅱ中镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是CO，CO失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CO+4OH--2e-＝CO+2H2O，b处通的是氧气，电极上发生的电极反应式是：O2+2H2O+4e－＝4OH-；故答案为：O2；CO+4OH--2e-＝CO+2H2O；
②根据I中电池反应为2CO+O2+4KOH=2K2CO3+2H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；Ⅱ中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，故答案为：变小；不变；
③装置Ⅱ中阴极析出铜，质量变化12.8g，物质的量是12.8g÷64g/mol＝0.2mol，转移0.4mol电子，根据串联电路中转移电子相等，所以消耗CO的物质的量是0.2mol，体积=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；故答案为：4.48；
（4）用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的CuSO4、HCl、AlCl3组成的混合溶液，则溶液中含Cu2+、Cl-、H+的物质的量分别为1mol、4mol、1mol，阳极放电顺序为Cl-＞OH-，则依次发生2Cl--2e-＝Cl2↑，4OH--4e-＝O2↑+2H2O，阴极放电顺序为Cu2+＞H+，依次发生Cu2++2e－＝Cu，2H++2e－＝H2↑，又阴、阳极收集到的气体体积相等，则可以设阴阳极收集到的气体物质的量都为xmol，则阳极生成氧气为xmol-4mol/2=（x-2）mol，由得失电子守恒，1mol×2+xmol×2=4mol×1+（x-2）mol×4，解得x=3，所以阴、阳极收集到气体的总体积为3mol×2×22.4L/mol=134.4L，故答案为：134.4。
18．(1)
(2)
(3)
(4)K3[Fe(CN)6]溶液
(5)为降低能耗，把熔点降至580℃
(6) 氢氧化钠溶液 浓硫酸
(7)318
(8)4
【详解】（1）基态Mg原子的电子轨道表示式1s22s22p63s2，价层电子轨道表示式为 。
（2）的电子式为：。
（3）铁与水蒸气在高温时反应生成Fe3O4和H2O。在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须进行充分的干燥。反应的化学方程式为。
（4）铁氰化钾溶液和亚铁离子反应生成蓝色沉淀，则检验溶液中是否残留Fe+的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。
（5）电解时需要将NaCl加热至熔融状态。NaCl熔点为800.8℃，为降低能耗加入从而把熔点降至580℃。
（6）空气和Na为原料可直接制备。空气中的水和二氧化碳能与反应，所以与熔融金属Na反应前，需依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸除去二氧化碳和水。
（7）2 mol 经充分加热能得到3mol，其质量为318g。
（8）白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4。
19．(1) 862 放热
(2) 吸热 放热 吸热 小于
【解析】（1）
①形成H-Cl键共放出431+431=862kJ热量。
②根据放出和吸收热量数值的比较，可知该反应为放热反应。
（2）
①根据反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应，由化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。
②反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。
20． 2 2Cl－－2e－=Cl2↑ 4OH－－4e－=O2↑＋2H2O 银 10.8
【详解】（1）①甲槽是电解水，氢氧化钠溶液pH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解硫酸铜溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等，故不符合；
②甲槽是电解NaCl溶液，NaCl溶液pH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag++4e-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等，故符合；
③甲槽是电解水，硫酸溶液pH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag++4e-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等，故不符合；
④甲槽是电解硝酸银，溶液pH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解氯化铜溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等，故不符合，所以应选择的电解质溶液是②，
故答案为：2；
（2）根据（1）的分析，各个电极反应式如下：A极：2H++2e-═H2↑；B极：2Cl--2e-═Cl2↑；C极：2Ag++2e-═2Ag；D极：4OH--4e-═O2↑+2H2O，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；4OH--4e-═O2↑+2H2O；
（3）B极：2Cl--2e-═Cl2↑；当B极上析出3.55g氯气即0.05mol电解产物时，转移电子是0.1mol，此时C极：2Ag++2e-═2Ag，C极将析出0.1molAg，质量是10.8g，
故答案为：银；10.8。
21． 正 O2+4e-+4H+═2H2O 氧化 CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+ O2＋2H2O＋4e－==4OH－ C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O 6.72
【详解】(1)燃料电池中通氧气的一极发生还原反应为电池的正极，图上可以看出是酸性燃料电池，电极反应是为O2+4e-+4H+═2H2O，加燃料的一极发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，答案为：正，O2+4e-+4H+═2H2O；氧化，CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；
(2)电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==4OH－，Pt(a)电极的电极反应式为：C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O，答案为：O2＋2H2O＋4e－==4OH－，C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O ；
(3)每反应掉1mol氧气，转移4mol电子，所以转移1.2mol电子，反应了的氧气的物质的量为0.3mol，标准状况下的体积为6.72L，答案为：6.72L。
22．(1)4HO +2OH-+H2PO=PO+4H2O
(2) H2O-e-=H++HO 光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2，最终转化为HO
(3)c(Cu2+)超过90mg·L-1会催化过氧化氢分解，导致H2O2产生HO 的数目减少
(4)酸性有利于HO 的形成，所以初始pH=3的溶液在开始时去除率较高。随着反应的进行，苯酚转化为乙酸，使溶液酸性增强，pH=6的溶液中苯酚去除率显著提高，最终两者的去除率接近
(5)3：1
【解析】（1）
弱碱性条件下HO 将H2PO氧化成PO，该反应为4HO +2OH-+H2PO=PO+4H2O；
（2）
据图可知水分子在价带上失电子发生氧化反应，电极反应为H2O-e-=H++HO ；光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2，最终转化为HO ；
（3）
Cu2+、Fe3+、二氧化锰对双氧水的分解起到催化作用，c(Cu2+)超过90mg/L，会催化过氧化氢分解，导致H2O2产生·OH的数目减少，与CN-反应的H2O2的量减少，CN-的氧化去除率有所下降。
（4）
在反应开始时，初始pH = 6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH =3的溶液，但一段时间后两者接近，原因是：酸性有利于HO 的形成，所以初始pH=3的溶液在开始时去除率较高。随着反应的进行，苯酚转化为乙酸，使溶液酸性增强，pH=6的溶液中苯酚去除率显著提高，最终两者的去除率接近；
（5）
根据转移电子守恒判断消耗苯酚的物质的量之比，O得到3个电子、BMO-得到1个电子，根据转移电子守恒知，①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3：1。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共14题）
1．关于如图所示转化关系，下列说法正确的是
A．△H2>0
B．△H1>△H3
C．△H3 =△H1+△H2
D．△H1=△H2+△H3
2．某小组设计利用盐湖水的工业流程如下图所示：
下列叙述正确的是
A．根据物质组成分类，纯碱和烧碱都属于碱
B．利用氯化钠溶解度随温度升高而减小提取粗盐
C．上述制备烧碱的副产品可以用于制备盐酸
D．工业制备钠的尾气可以直接排入空气中
3．利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子会向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将不变
4．2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，如图是某科研团队设计的光电催化反应器，可由制得异丙醇。其中A、B均是惰性电极，下列说法正确的是
A．A为负极
B．若A极产生4g，则B极产生16g
C．电子从B极通过合成蛋白质纤维膜到A极
D．A极上参与的反应为：
5．为了减少对环境的污染，在煤直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为：Fe3+和，反应原理：FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2+16H+。下列说法不正确的是
A．b为电源的负极
B．阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+
C．电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑
D．电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将减小
6．周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。、、是氧元素的3种核素，可以形0成多种重要的化合物。亚硫酰氯为黄色液体，其结构式为（），遇水发生水解。工业上可电解H2SO4与混合溶液制备过二硫酸铵，过二硫酸铵与双氧水中都含有过氧键(-O-O-)。硝化法制硫酸的主要反应为： 。SO2和SO3都是酸性氧化物，是制备硫酸的中间产物。下列化学反应表示正确的是
A．H2O2氧化酸性废水中的Fe2+离子方程式：
B．氢氧化钠吸收足量二氧化硫的离子方程式：
C．亚硫酰氯水解的反应方程式：
D．电解法制备时的阳极反应：
7．利用吸收污染气体的原理制作原电池，供电的同时也可制备硫酸(容积充足，运行时不考虑将产物分离出)，其工作原理如下图。已知电极A、B均为惰性电极，K膜为阻隔膜(限制某些离子或分子通过)，“＋”表示用电器正极，电流由用电器正极流至其负极，表示两处差值，下列说法不正确的是
A．K膜为阴离子阻隔膜，污染气体从X通入
B．持续为用电器供电过程中，无需向原电池内补充
C．理论上，标况下每吸收气体，K膜将通过4mol离子
D．反应开始后，一段时间内电极A、B两端的 |ΔpHAB| 将变大
8．聚阴离子型正极材料在钠离子电池中极有应用前景。一种钠离子电池用硬碳材料()作负极，利用钠离子在正负极上的嵌、脱过程实现充放电，该电池的工作原理为放电。下列说法错误的是
A．充电时，从阳极脱嵌，经电解质嵌入阴极
B．电解质可以是含的导电有机聚合物或水溶液
C．放电时，正极的电极反应为
D．用该电池电解硫酸钠溶液，负极质量减少23g，阳极产生标况下气体5.6L
9．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe 3e =Fe3+ B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．右侧导管中液面会上升 D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
10．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 用石墨电极电解等浓度的足量FeCl3、CuCl2混合溶液 阴极有红色固体物质析出 金属活动性：Fe＞Cu
B 取适量NaHCO3固体于试管中，滴入少量水并用温度计检测 试管内温度上升，NaHCO3结块变为晶体 NaHCO3溶于水放热
C 向AlCl3溶液中逐滴加入稀氨水至过量 产生白色沉淀，并逐渐增多，后慢慢溶解 碱性：NH3 H2O＞Al(OH)3
D 向足量NaBr溶液中通入少量氯气，再加入淀粉KI溶液 溶液先变橙色，后变为蓝色 氧化性：Cl2＞Br2＞I2
A．A B．B C．C D．D
11．下列说法或表示方法正确的
A．绝热密闭容器，中间活塞能自由移动，在两边各加入等物质的量的反应物，发生如图的反应，反应达到平衡后，最终活塞仍处于正中间，则这两个反应放出或吸收的热量相同
B．由可知，金刚石比石墨稳定
C．，若将含的浓硫酸与含1mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量等于57.3kJ
D．在25℃，101kPa时，2g氢气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可表示为：
12．利用催化剂通过电化学反应在室温下合成肼()的原理如图所示，下列有关分析错误的是
A．电势：N极>M极 B．由右室通过质子交换膜向左室移动
C．N极与铅酸蓄电池的负极相连 D．电解总反应为
13．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用：
反应a：
已知：ⅰ．
ⅱ．
下列说法正确的是
A．反应的
B．反应a中生成物的总能量高于反应物的总能量
C．反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
D．断开键比断开键所需吸收的能量高
14．2022年4月16日，我国神舟十三号安全回家，直立于东风着陆场，小型反推发动机燃料无水肼功不可没，据报道某科研团队在常温常压下实现了通过电解的方法还原氮制取肼，其中选取POM电解液作为电子与质子的载体，作催化剂，已知a电极的电极反应为反应装置如下图所示。
下列有关说法错误的是
A．若使用铅蓄电池作电源，则b电极应与电池中Pb电极相连
B．通过质子交换膜从右侧移向左侧
C．反应器中的离子方程式为
D．装置工作时后应消耗与产生的物质的量之比为1∶1
二、填空题（共8题）
15．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”)。
16．金刚石和石墨均为碳的同素异形体，氧气不足时它们燃烧生成一氧化碳，充分燃烧时生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。
（1）写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 。
（2）写出石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式 。
（3）科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：
①判断CO和O生成CO2是放热反应的依据是 。
②写出CO2的电子式 ，CO2含有的化学键类型是（若含共价键，请标明极性或非极性） 。
17．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 (填字母)。
a.金块 b.锌板 c.铜板 d.钠块
(2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是 。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)如下图，装置I为CO燃料电池(电解质溶液为KOH涛液)，通过装置II实现铁棒上镀铜。
①b处应通入 (填“CO”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是 。
②电镀结束后，装置I中溶液的pH (填写“变大”“变小”或“不变”)；装置II中Cu2+的物质的量浓度 (填写“变大”“变小”或“不变")。
③在此过程中若完全反应，装置II中阴极质量变化12.8 g，则装置I中理论上消耗CO L(标准状况下)。
(4)用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的CuSO4、HCl、AlCl3组成的混合溶液，一段时间后，阴、阳极收集到的气体体积相等，则阴、阳极收集到气体的总体积为 L (假设产生的气体均在标况下测定，且所有气体均不考虑溶于水)。
18．Na、Mg、Fe、Cu是四种重要的金属元素。回答下列问题：
(1)基态Mg原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)的电子式为 。
(3)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，请用化学方程式解释原因： 。
(4)检验溶液中是否残留的试剂是 。
(5)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为，加入的目的是 。
(6)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前，需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．溶液
(7)天然碱的主要成分为，2 mol 经充分加热得到的质量为 g。
(8)一个晶胞(如图)中，Cu原子的数目为 。
19．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)H2+Cl2=2HCl的反应过程如图所示：
①根据如图填写下表：
化学键 断裂或形成1mol化学键时能量变化 反应中能量变化
Cl-Cl 吸收243kJ 共吸收679kJ
H-H 吸收436kJ
H-Cl 放出431kJ 共放出 kJ
②该反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：(a)SiO2+2CSi+2CO↑；
精炼硅：(b)Si+3HClSiHCl3+H2；
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
①(a)是 反应，(b)是 反应；(c)是 反应(填“吸热"或“放热”)。
②反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
20．按图进行电解实验(A、B、C、D均为惰性电极)：
可供选择的电解质溶液列于表中：
组别 ① ② ③ ④
甲烧杯 NaOH溶液 NaCl溶液 H2SO4溶液 AgNO3溶液
乙烧杯 CuSO4溶液 AgNO3溶液 AgNO3溶液 CuCl2溶液
要求满足的条件是：
①工作一段时间后甲中溶液的pH上升，乙中溶液的pH下降；
②B、C两极上放电的离子的物质的量相等。
(1)应选择的电解质溶液是 组。
(2)B极的电极反应式为 ；D极的电极反应式为 。
(3)当B极上析出3.55g电解产物时，C极将析出 (填物质名称)的质量为 g。
21．燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的丁烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
（1）Pt(b)电极是电池的 极，电极反应式为 ；Pt(a)电极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为 。
（2）若电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为 ；Pt(a)电极的电极反应式为 。
（3）如果该电池工作时电路中通过1.2 mol电子，则消耗掉O2在标准状况下的体积为 L。
22．H2O2、O2、O3在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基(HO )，可有效去除废水中的H2PO、CN-、苯酚等物质。
(1)弱碱性条件下HO 将H2PO氧化成PO，该反应的离子方程式为 。
(2)光催化氧化技术也可生成HO 降解有机污染物，其原理如图1，光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴，价带上生成HO 的电极反应式为 。图中HO 还有另外的产生途径，描述其产生过程 。
(3)已知Cu2+可催化过氧化氢氧化废水中的CN-。在含氰废水总量、过氧化氢用量和溶液pH一定的情况下反应相同时间，测得CN-的氧化去除率随c(Cu2+)的变化如图2所示。c(Cu2+)超过90mg L-1时，CN-的氧化去除率有所下降，原因是 。
图-2
(4)H2O2在Fe3O4催化剂表面产生HO 除去废水中的苯酚的原理如图3所示。在不同初始pH条件下，研究苯酚的去除率随时间的变化，结果表明：在反应开始时，初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液，但一段时间后两者接近，原因是 。
图-3
(5)BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图4所示。①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．CO（g）+O2（g）=CO2（g）为CO的燃烧，放出热量，△H2<0，故A错误；
B．C不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则△H1<△H3，故B错误；
C．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律③=①-②，则△H3 =△H1-△H2，故C错误；
D．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律①=②+③，则△H1=△H2+△H3，故D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．纯碱是碳酸钠的俗称，属于盐类，不属于碱，故A错误；
B．氯化钠的溶解度随温度升高而增大，但溶解度随温度变化小，故B错误；
C．由图可知，制备烧碱的副产品为氢气和氯气，氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢溶于水得到与水，所以制备烧碱的副产品可以用于制备盐酸，故C正确；
D．工业制备钠的尾气为有毒的氯气，直接排入空气中会污染环境，所以不能直接排入空气中，故D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．开关K置于M处，则该装置为原电池，由于活动性Zn>Fe，所以Zn为负极，Fe为正极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．开关K置于N处，则该装置为电解池，则X为阳极，Fe为阴极，Fe被保护，腐蚀速率大大减慢，B错误；
C．开关K置于M处，则该装置为原电池，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，由于活动性Fe>Cu，Fe作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，此时铜棒质量将增加，在外电路中的电子由Zn经导线向铜电极移动，C正确；
D．开关K置于N处，则该装置为电解池，Y为硫酸铜溶液，铜棒为阳极，电极反应：Cu-2e-=Cu2+，Fe为阴极，电极反应：Cu2++2e-=Cu可用于铁表面镀铜，由于两电极溶解的Cu的质量和析出的Cu 的质量相等，所以溶液中铜离子浓度将不变，D正确；
答案选B。
4．D
【详解】A．B极氧元素价态升高失电子，发生氧化反应，故B极为负极，A错误；
B．A极为正极，二氧化碳和氢离子都在正极放电，根据得失电子数守恒可知，A极反应式：2H++ 2e-=H2↑，若A极产生4g(2mol)，B极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+则B极产生氧气的质量大于 ， B错误；
C．原电池工作时，电子从负极(B)经外电路流向正极(A)，不经过合成蛋白质纤维膜，C错误；
D．A极为正极，二氧化碳和氢离子都在正极放电，电极反应式为，D正确；
答案选D。
5．D
【分析】根据原理装置图可知，Mn2+在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为Mn2+ e =Mn3+，故左侧石墨电极为阳极，a为电源的正极，b为电源的负极，右侧石墨电极为阴极，开始阶段H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e =H2↑，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2+16H+，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，b为电源的负极，A正确；
B．由分析可知，阳极的电极反应为：Mn2+-e-=Mn3+，B正确；
C．由分析可知，电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生：2H++2e-=H2↑，C正确；
D．由分析可知，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O═Fe3++15Mn2++2+16H+，故电解过程中，混合溶液中H+的物质的量浓度将增大，D错误；
故答案为：D。
6．D
【详解】A．H2O2氧化酸性废水中的Fe2+离子方程式：，A错误；
B．氢氧化钠吸收足量二氧化硫的离子方程式：，B错误；
C．亚硫酰氯水解的反应方程式：，C错误；
D．电解法制备时的阳极反应： ，D正确；
故选D。
7．C
【分析】利用吸收污染气体的原理制作原电池，供电的同时也可制备硫酸；由图可知，“＋”表示用电器正极，电流由用电器正极流至其负极，B为正极，过氧化氢得到电子发生还原反应，2H++2e- +H2O2=2H2O；A为负极，二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，SO2-2e-+2H2O=+4H+；总反应为SO2+H2O2=+2H+；
【详解】A．由分析可知，氢离子加入右室，K膜可以通过阳离子为阴离子阻隔膜，污染气体从X通入，A正确；
B．总反应为SO2+H2O2=+2H+，故持续为用电器供电过程中，无需向原电池内补充，B正确；
C．理论上，标况下每吸收气体（1mol），K膜将通过2mol氢离子，C错误；
D．反应开始后，一段时间内电极B端不断生成氢离子，溶液酸性增强，导致将变大，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．从方程式可以看出，充电时阴极的电极反应为：C+xe-+xNa+=NaxC，Na+从阳极脱嵌，经电解质嵌入阴极，A正确；
B．金属钠与水能反应，故电解质不能为水溶液，B错误；
C．放电时：正极为Na3-x(VOPO4)2F得电子，电极反应式为：Na3-x(VOPO4)2F+xe-+xNa+=Na3(VOPO4)2F，C正确；
D．负极反应为：NaxC-xe-=C+xNa+， 质量减少23g时电路中转移电子数为1mol，阳极电极式为：2H2O-4e-=4H++O2，阳极产生氧气0.25mol，标况下的体积为5.6L，D正确；
故选B。
9．C
【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-，据此解题。
【详解】A． 在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B． 铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；
C． 铁发生吸氧腐蚀，装置内压强减小，故右侧导管中液面会上升，故C正确；
D． 以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．由于氧化性铁离子大于铜离子，而且氯化铁足量，因此阴极不能生成红色物质，故A错误；
B．取适量NaHCO3固体于试管中，滴入少量水并用温度计检测，温度计会下降，是吸热过程，故B错误；
C．向AlCl3溶液中逐滴加入稀氨水至过量，产生沉淀，沉淀不会溶解，故C错误；
D．向足量NaBr溶液中通入少量氯气，溶液先变橙色，说明氧化性：Cl2＞Br2，再加入淀粉KI溶液，溶液变为蓝色，说明氧化性：Br2＞I2，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．D
【详解】A．根据PV=nRT知，反应前后左右两侧的压强和体积相同，但是其气体总物质的量和温度成反比，所以反应后两个反应放出的热量或吸收的热量不一定相同，故A错误；
B．由可知，金刚石比石墨的能量高，因此石墨比金刚石稳定，故B错误；
C．浓硫酸溶于水放热，若将含的浓硫酸与含1mol NaOH的氢氧化钠溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C错误；
D．在25℃，101kPa时，2g氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则4g氢气（2mol氢气）完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，因此氢气燃烧的热化学方程式可表示为：，故D正确；
故选D。
12．C
【分析】由图可知，N极H2O转化为O2，失去电子，为阳极，其电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，M极N2转化为N2H4，得到电子，为阴极，其电极反应式为N2+4e-+4H+= N2H4；
【详解】A．据分析可知，N极为阳极，M极为阴极，则电势：N极>M极，A正确；
B．为阳离子，向阴极移动，由右室通过质子交换膜向左室移动，B正确；
C．N极为阳极，与铅酸蓄电池的正极相连，C错误；
D．根据阳、阴极的电极反应式可知，电解总反应为，D正确；
故选C。
13．C
【详解】A．根据盖斯定律：反应a+ii×2得4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(l)ΔH=(-115.6-44×2)kJ/mol=-203.6kJ/mol，A错误；
B．反应a为放热反应，则反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量，B错误；
C．反应a断裂H-Cl键和O=O键，形成Cl-Cl键、H-O键，O=O键、Cl-Cl键为非极性键，H-Cl键和H-O键为极性键，C正确；
D．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则4E(H-Cl)+E(O=O)-2E(Cl-Cl)-4E(H-O)=-115.6kJ/mol，则E(H-O)-E(H-Cl)=kJ/mol=31.9kJ/mol，D错误；
故答案为：C。
14．A
【详解】A．由a极反应N2在a极发生还原反应变为肼，则该极应该为电解池的阴极，与电源的极相连。铅蓄电池的负极Pb应该与a极相连，而b极与正极PbO2相连，A项错误；
B．电解质溶液中的离子应该使阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，则H+通过质子交换膜向左端移动，B项正确；
C．由已知反应为POMOx+ne-=POMRe，同时N2被还原的反应为N2+4e- +4H+ =N2H4，两个反应组合起来为，C项正确；
D．b极的反应为4OH- -4e-=O2↑ +H2O，a极N2的反应为N2+4e- +4H+ =N2H4，通入a、b极的电子相等，则O2和N2消耗量之比为1:1，D项正确；
答案应选A。
15． 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
16． C（s，石墨）＝C（s，金刚石）△H=+1.9 kJ/mol C（s，石墨）+CO2（g）＝2CO（g）△H=+172.5 kJ/mol 状态I的能量高于状态III的能量 极性共价键
【详解】（1）根据图象可知石墨的总能量低于金刚石，石墨转化为金刚石的反应热为+（395.4－283.0－110.5）kJ/mol＝+1.9 kJ/mol，因此石墨转化为金刚石的热化学方程式为C（s，石墨）＝C（s，金刚石）△H=+1.9kJ/mol。
（2）根据图象可知：
①C（s，石墨）+1/2O2（g）＝CO（g）△H=－110.5 kJ/mol
②CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g）△H=－283.0 kJ/mol
根据盖斯定律可知①－②即可得到石墨和二氧化碳反应生成一氧化碳的热化学方程式为C（s，石墨）+CO2（g）＝2CO（g）△H=+172.5 kJ/mol。
（3）①根据图象可知状态I的能量高于状态III的能量，所以CO和O生成CO2是放热反应。
②二氧化碳是共价化合物，则CO2的电子式为，碳氧是不同的非金属元素，则CO2含有的化学键类型是极性共价键。
17． b C O2 CO+4OH--2e-＝CO+2H2O 变小 不变 4.48 134.4
【详解】（1）形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，又因为钠块与水剧烈反应，所以选锌，故答案选：b；
（2）A、电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确；
B、氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，故B正确；
C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-＝4H+，H2-2e-+2OH-＝2H2O，不相同，故C错误；
D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确。
故答案为：C；
（3）①Ⅱ中镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是CO，CO失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CO+4OH--2e-＝CO+2H2O，b处通的是氧气，电极上发生的电极反应式是：O2+2H2O+4e－＝4OH-；故答案为：O2；CO+4OH--2e-＝CO+2H2O；
②根据I中电池反应为2CO+O2+4KOH=2K2CO3+2H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；Ⅱ中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，故答案为：变小；不变；
③装置Ⅱ中阴极析出铜，质量变化12.8g，物质的量是12.8g÷64g/mol＝0.2mol，转移0.4mol电子，根据串联电路中转移电子相等，所以消耗CO的物质的量是0.2mol，体积=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；故答案为：4.48；
（4）用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的CuSO4、HCl、AlCl3组成的混合溶液，则溶液中含Cu2+、Cl-、H+的物质的量分别为1mol、4mol、1mol，阳极放电顺序为Cl-＞OH-，则依次发生2Cl--2e-＝Cl2↑，4OH--4e-＝O2↑+2H2O，阴极放电顺序为Cu2+＞H+，依次发生Cu2++2e－＝Cu，2H++2e－＝H2↑，又阴、阳极收集到的气体体积相等，则可以设阴阳极收集到的气体物质的量都为xmol，则阳极生成氧气为xmol-4mol/2=（x-2）mol，由得失电子守恒，1mol×2+xmol×2=4mol×1+（x-2）mol×4，解得x=3，所以阴、阳极收集到气体的总体积为3mol×2×22.4L/mol=134.4L，故答案为：134.4。
18．(1)
(2)
(3)
(4)K3[Fe(CN)6]溶液
(5)为降低能耗，把熔点降至580℃
(6) 氢氧化钠溶液 浓硫酸
(7)318
(8)4
【详解】（1）基态Mg原子的电子轨道表示式1s22s22p63s2，价层电子轨道表示式为 。
（2）的电子式为：。
（3）铁与水蒸气在高温时反应生成Fe3O4和H2O。在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须进行充分的干燥。反应的化学方程式为。
（4）铁氰化钾溶液和亚铁离子反应生成蓝色沉淀，则检验溶液中是否残留Fe+的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。
（5）电解时需要将NaCl加热至熔融状态。NaCl熔点为800.8℃，为降低能耗加入从而把熔点降至580℃。
（6）空气和Na为原料可直接制备。空气中的水和二氧化碳能与反应，所以与熔融金属Na反应前，需依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸除去二氧化碳和水。
（7）2 mol 经充分加热能得到3mol，其质量为318g。
（8）白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4。
19．(1) 862 放热
(2) 吸热 放热 吸热 小于
【解析】（1）
①形成H-Cl键共放出431+431=862kJ热量。
②根据放出和吸收热量数值的比较，可知该反应为放热反应。
（2）
①根据反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量为吸热反应，由化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。
②反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。
20． 2 2Cl－－2e－=Cl2↑ 4OH－－4e－=O2↑＋2H2O 银 10.8
【详解】（1）①甲槽是电解水，氢氧化钠溶液pH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解硫酸铜溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等，故不符合；
②甲槽是电解NaCl溶液，NaCl溶液pH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag++4e-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等，故符合；
③甲槽是电解水，硫酸溶液pH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解硝酸银溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag++4e-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等，故不符合；
④甲槽是电解硝酸银，溶液pH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；乙槽电解氯化铜溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等，故不符合，所以应选择的电解质溶液是②，
故答案为：2；
（2）根据（1）的分析，各个电极反应式如下：A极：2H++2e-═H2↑；B极：2Cl--2e-═Cl2↑；C极：2Ag++2e-═2Ag；D极：4OH--4e-═O2↑+2H2O，
故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；4OH--4e-═O2↑+2H2O；
（3）B极：2Cl--2e-═Cl2↑；当B极上析出3.55g氯气即0.05mol电解产物时，转移电子是0.1mol，此时C极：2Ag++2e-═2Ag，C极将析出0.1molAg，质量是10.8g，
故答案为：银；10.8。
21． 正 O2+4e-+4H+═2H2O 氧化 CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+ O2＋2H2O＋4e－==4OH－ C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O 6.72
【详解】(1)燃料电池中通氧气的一极发生还原反应为电池的正极，图上可以看出是酸性燃料电池，电极反应是为O2+4e-+4H+═2H2O，加燃料的一极发生氧化反应，为电池的负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+，答案为：正，O2+4e-+4H+═2H2O；氧化，CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+；
(2)电解质溶液改为KOH溶液，Pt(b)电极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－==4OH－，Pt(a)电极的电极反应式为：C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O，答案为：O2＋2H2O＋4e－==4OH－，C4H10＋34OH－－26e－====4CO32－＋22H2O ；
(3)每反应掉1mol氧气，转移4mol电子，所以转移1.2mol电子，反应了的氧气的物质的量为0.3mol，标准状况下的体积为6.72L，答案为：6.72L。
22．(1)4HO +2OH-+H2PO=PO+4H2O
(2) H2O-e-=H++HO 光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2，最终转化为HO
(3)c(Cu2+)超过90mg·L-1会催化过氧化氢分解，导致H2O2产生HO 的数目减少
(4)酸性有利于HO 的形成，所以初始pH=3的溶液在开始时去除率较高。随着反应的进行，苯酚转化为乙酸，使溶液酸性增强，pH=6的溶液中苯酚去除率显著提高，最终两者的去除率接近
(5)3：1
【解析】（1）
弱碱性条件下HO 将H2PO氧化成PO，该反应为4HO +2OH-+H2PO=PO+4H2O；
（2）
据图可知水分子在价带上失电子发生氧化反应，电极反应为H2O-e-=H++HO ；光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O2，最终转化为HO ；
（3）
Cu2+、Fe3+、二氧化锰对双氧水的分解起到催化作用，c(Cu2+)超过90mg/L，会催化过氧化氢分解，导致H2O2产生·OH的数目减少，与CN-反应的H2O2的量减少，CN-的氧化去除率有所下降。
（4）
在反应开始时，初始pH = 6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH =3的溶液，但一段时间后两者接近，原因是：酸性有利于HO 的形成，所以初始pH=3的溶液在开始时去除率较高。随着反应的进行，苯酚转化为乙酸，使溶液酸性增强，pH=6的溶液中苯酚去除率显著提高，最终两者的去除率接近；
（5）
根据转移电子守恒判断消耗苯酚的物质的量之比，O得到3个电子、BMO-得到1个电子，根据转移电子守恒知，①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3：1。
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