专题1《化学反应与能量变化》（含解析）单元检测题2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题1《化学反应与能量变化》（含解析）单元检测题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 | 2024-01-11 13:57:03 | ||
图片预览
文档简介
专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共14题）
1．陈述Ⅰ和Ⅱ均正确具有因果关系的是（ ）
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化，可被还原
B 用焦炭和石英砂制取粗硅 可制作光导纤维
C 用铝槽运输浓硝酸 浓硝酸与不反应
D 的金属性比强 不锈钢水龙头上的铜部件易发生电化学腐蚀
A．A B．B C．C D．D
2．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示。其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关表述不正确的是
A．通入保护电流使钢管桩表面的腐蚀电流接近于零
B．通电后，外电路电子从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为阳极材料被损耗和传递电流
D．该保护装置属于电解池
3．一种采用电解法(碳基电极材料)将氯化氢转化为氯气的工艺方案如图所示，下列说法正确的是
A．d电极作阴极
B．氢离子的移动方向从左向右
C．c电极区的反应有Fe3++e﹣=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
D．Fe2+在该过程中起催化作用
4．下列电化学装置能达到目的的是
A．图甲：实现原电池反应Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
B．图乙：制取少量Fe(OH)2
C．图丙：证明铁发生了析氢腐蚀
D．图丁：在铁表面镀锌
5．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用装置甲验证浓硫酸的脱水性和强氧化性
B．用装置乙验证浓硝酸的强氧化性
C．用装置丙验证牺牲阳极的阴极保护法
D．用装置丁验证镁片与稀盐酸反应放热
6．某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是
A．a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出
B．无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2+生成
C．a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2++2e =Cu
D．a和b用导线连接时，溶液中的Cu2+向铜电极移动
7．中科大经过多次实验发现，采用如图所示装置，阳极(Ti基)上产生羟基·OH(·OH氧化性仅次于F)，阴极上产生H2O2，分别深度氧化苯酚( C6H5OH)为CO2，实现了对苯酚酸性废水的高效处理。下列有关说法不正确的是
A．电流从a极→Ti基→废水→不锈钢→b极
B．阴极电极反应为2H+ + O2+ 2e-= H2O2
C．阳极处理苯酚的方程式为C6H5OH + 28·OH = 6CO2 +17H2O
D．当消耗14molO2时，理论上共氧化处理94g苯酚
8．钠离子电池是极具潜力的下一代电化学储能电池。我国科学家研究出一种钠离子可充电电池的工作示意图如下，电池内部只允许Na+通过，电池反应为+ + ，(其中-R1代表没参与反应的-COONa，-R2代表没参与反应的-ONa)，下列有关说法不正确的是
A．钠离子电池相比于锂离子电池，具有原料储量丰富，价格低廉的优点
B．放电时，a极为负极，发生氧化反应
C．充电时，阴极发生反应为+2e-+2Na+=
D．充电时，当电路中转移0.3mol电子时，Q极质量减少6.9g
9．关于如图所示原电池的说法错误是
A．锌电极是负极 B．锌电极失去电子
C．铜电极上有氢气产生 D．铜电极上发生氧化反应
10．甲醇是一种高效清洁的新能源，1mol甲醇完全燃烧生成液态水时放出900kJ热量，则下列关于甲醇燃烧热的热化学反应方程式正确的是（ ）
A．2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1800kJ·mol-1
B．CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-900kJ·mol-1
C．CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-900kJ·mol-1
D．2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=+1800kJ·mol-1
11．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)，下列说法不正确的是
①
②
③
④(d<0)
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应的
D．反应的
12．HCOOH燃料电池的装置如下图，两电极间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是
A．电池工作时，电子由a电极经外电路流向b电极
B．负极的电极反应式为HCOO-+2OH-_2e-=HCO+H2O
C．理论上每消耗标准状况下22.4LO2，有2molK+通过半透膜
D．通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
13．和氨水反应的能量循环体系如图所示，下列说法正确的是
A． B．
C． D．
14．某化学实验小组探究与某些盐溶液的反应，设计如下装置。左侧烧杯中加入50mL溶液，右侧烧杯中加入50mL溶液，盐桥中装有含氯化钾溶液的琼胶。当闭合开关K时，电流表中指针发生偏转，下列说法正确的是
A．该实验装置属于电解池
B．左侧烧杯中的电极反应式为
C．C电极上发生还原反应，产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．盐桥中移向左侧烧杯
二、填空题（共8题）
15．（1）某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol L-1盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，如图A所示，该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化可用图中的 （填“B”或“C”）表示。
（2）如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液，银电极上的反应式为 。
16．(1)高铁电池是一种新型可充电电池，其总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，原电池负极的电极反应式为 ，正极附近溶液的碱性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 ，写出正极的电极反应式 。若开始时两极质量相等，当导线中通过0.05mol电子时，两个电极的质量差为 。
(3)中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，c入口处对应的电极为 (填“正”或“负”)极。
②该电池负极的电极反应式为 。
③工作一段时间后，当3.2 g甲醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为 (用带NA的式子表示)。
17．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：
(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、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 。
②a极区 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解溶液制备。
①工业上，通常以软锰矿(主要成分是)与的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的，化学方程式为 。
②用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解溶液可制备。上述过程用流程图表示如下：
则阳极的电极反应式为 ；该工艺流程中循环利用的物质是 。
(3)电解硝酸工业的尾气可制备，其工作原理如图所示：
①阴极的电极反应式为 。
②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为 。
18．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，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)乙池为 (填“原电池”“电解池”“电镀池”)，A电极的电极反应式为： 。
(2)丙池中F电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，写出电解时总反应的离子方程式 。
(3)当乙池中C极质量变化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)。
(4)一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是 (填选项字母)。
A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(5)若丙池通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和PH(不考虑CO2的溶解)，则电解过程中转移的电子 mol， 若电解后溶液的体积为400ml，则所得溶液中氢离子的浓度 。
19．回答下列问题
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知：
2Cu(s)＋O2(g)=Cu2O(s) ΔH=-169 kJ·mol-1；
C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1；
2Cu(s)＋O2(g)=2CuO(s) ΔH=-314 kJ·mol-1。
工业上用木炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 。
(2)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中电解质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
①甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A极的电极反应式为 。
②丙池中F极为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为 。
③当乙池中C极质量减轻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)。
20．（1）Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：
①Cu作 极,
②Fe作 极。
③电极反应式是：负极： ；正极
④总反应式是 。
（2）技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O。酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为 。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，则其负极反应可表示为 。
（3）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ，此时电池内总的反应式：
21．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中主要的能源物质。请回答下列问题：
(1)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 (填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)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=-1212.0kJ mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为 。
(3)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145.0kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
(4)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141.0kJ mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(5)已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391.2kJ、946kJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为 。
(6)一定条件下，在水溶液中所含离子Cl-、ClO、ClO、ClO、ClO各1mol，其相对能量的大小如图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO-(aq)=ClO+2Cl-(aq)的ΔH= kJ mol-1。
22．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活。生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空：
(1)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为 ，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，正极反应式为 。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为 。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式： 。
(3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“>”“＜”或“=”)1mol·L-1(忽略溶液体积变化)。
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．海水中存在存在大量、，因此可以通过氧化和还原制备溴和镁单质，A项正确；
B．用焦炭和石英砂制取粗硅，可制作光导纤维，但两者没有因果关系，B项错误；
C．用铝槽运输浓硝酸是因为常温下在浓硝酸中会钝化，C项错误；
D．的金属性比强，故不锈钢水龙头上的铜部件会和不锈钢中的铁形成原电池，导致铁被腐蚀，D项错误；
故选A。
2．C
【详解】A．钢管桩作为被保护的阴极，外加电流使得其表面腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使其表面腐蚀电流接近于零，从而避免或减弱腐蚀的发生，故A正确；
B．高硅铸铁作为阳极，海水中的氯离子在其上失去电子发生氧化反应，电子经导线流入电源正极，再从电源负极经导线流入阴极，即被保护的钢管桩，故B正确；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，其不会损耗，而是由海水中的氯离子在阳极失去电子发生氧化反应，故C错误；
D．外加电流法进行防腐，属于电解池装置，故D正确；
故答案为C。
3．C
【分析】由图可知，HCl失去电子生成氯气，则d为阳极，c为阴极，阴极上Fe3+得到电子生成Fe2+，然后Fe2+与氧气反应生成Fe3+，总反应为。
【详解】A．由分析可知，d电极为阳极，故A错误；
B．电解时氢离子向阴极移动，所以氢离子的移动方向从右向左，故B错误；
C．c为阴极，阴极上Fe3+得到电子生成Fe2+，然后Fe2+与氧气反应生成Fe3+，c电极区的反应有Fe3++e﹣═Fe2+，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，故C正确；
D．电解的总反应为，Fe3+在该过程中起催化作用，故D错误；
答案选C。
4．A
【详解】A．三价铁离子的氧化性大于铜离子，所以该反应为自发的氧化还原反应，图甲有活性不同的两个电极，形成了闭合回路，可构成原电池，A正确；
B．铁与电源负极相连作阴极，阴极发生还原反应，不能失电子生成亚铁离子，B错误；
C．析氢腐蚀的条件应该是酸性环境，氯化钠溶液显中性，C错误；
D．在铁表面镀锌，电解质溶液应该为含锌离子的溶液，D错误；
故选A。
5．C
【详解】A．苹果块与浓硫酸不接触，只能证明浓硫酸的吸水性，不能证明浓硫酸的脱水性和强氧化性，故A不符合题意；
B．常温下浓硝酸和炭不反应，需要加热才能反应，故B不符合题意；
C．锌和铁都能导电且锌比铁活泼，和氯化钠溶液形成原电池，锌失电子，保护铁，故C符合题意；
D．镁和稀盐酸反应放热，硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，无明显的反应现象，故D不符合题意；
故答案为：C
6．C
【分析】a和b不连接时，Fe与硫酸铜溶液发生置换反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来；a和b用导线连接时，构成原电池，原电池中，Fe失电子作负极，Cu作正极，正极上铜离子得电子生成铜单质，结合选项分析。
【详解】A．a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，铁把铜置换出来，故A正确；
B．根据选项A、B分析，无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2+生成，故B正确；
C．导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，故C错误；
D．构成原电池，阳离子向正极移动，铜作正极，故D正确。
故选C。
7．D
【分析】电解池中失去电子的电极为阳极，阳极上水失电子生成羟基和氢离子，其电极方程式为：H2O-e-= OH+H+，阴极反应电极式为：O2+2e-+2H+ =H2O2，苯酚被氧化的化学方程式为：C6H5OH+14H2O2═6CO2↑+17H2O；
【详解】A．电流从正极经导线流向负极，即从a极Ti基废水不锈钢b极，A正确；
B．阳极上水失电子生成羟基和氢离子，其电极方程式为：H2O-e-= OH+H+， B正确；
C．羟基自由基对有机物有极强的氧化能力，则苯酚被氧化的化学方程式为：C6H5OH+14H2O2=6CO2+17H2O，C正确；
D．阴极反应电极式为：O2+2e-+2H+ =H2O2，1个水失一个电子生成1个 OH，2个 OH可看作1个H2O2，即阴阳极各产生一个H2O2，消耗14molO2即产生28molH2O2，由C6H5OH~14H2O2，可知消耗2molC6H5OH，质量为m=nM=2mol×94g/mol=188g，D错误；
故选：D。
8．C
【分析】依据电池反应
可知，放电过程中负极发生氧化反应： ，正极发生还原反应： ；而充电过程中阳极发生氧化反应：，阴极发生还原反应：。
【详解】A．解释钠离子电池相较于锂离子电池的优点，A项正确；
B．依据电池反应可推断出虚线表示放电过程，根据物质的变化可判断a极为负极，发生氧化反应，B项正确；
C．根据充电时物质的变化结合分析可知，充电时，阴极发生反应为，C项错误；
D．充电时从Q极转移到P极，且，故当转移0.3mol电子时减少，质量为6.9g，D项正确；
答案选C。
9．D
【分析】锌、铜、稀硫酸形成了原电池，该原电池装置中，活泼金属锌失电子作负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，总的电极反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，由此分析。
【详解】A．根据分析可知，锌作负极，故A不符合题意；
B．根据分析可知，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故B不符合题意；
C．铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，铜电极上有氢气生成，故C不符合题意；
D．铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，故D符合题意；
答案选D。
10．C
【详解】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知1mol甲醇完全燃烧生成液态水时放出900kJ热量，则故其标准燃烧热的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-900kJ·mol-1；
A. 2mol甲醇燃烧放出的热量为1800kJ，不是燃烧热，故A错误；
B. 烧热生成的应该是液态水，B中H2O为气态，故B错误；
D. ΔH=-1800kJ·mol-1，且不能表示燃烧热；故D错误；
故选C。
11．C
【详解】A．反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；
B．反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；
C．反应④生成物中H2O为气态，C项生成物中H2O为液态，又d＜0，反应放热，故C项中反应的焓变小于 kJ mol 1，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由②×2+③×2+④可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
12．C
【分析】左侧是HCOO-转化为，C元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，a是负极；右侧是Fe3+转化为Fe2+，化合价降低，得到电子，发生还原反应，b是正极。
【详解】A．池工作时，电子由a电极（负极）电极经外电路流向b电极（正极），A项正确；
B．负极是HCOO-转化为，电极反应式为：HCOO-+2OH-_2e-=HCO+H2O，B项正确；
C．，每消耗标准状况下22.4L O2，O2的物质的量为1mol，转移电子4mol，应有4mol K+通过半透膜，C项错误；
D．通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，D项正确；
答案选C。
13．A
【详解】由图可知①；②；③；④。
A．由以上得②+③+④=①，即H2+H3+H4=H1，A正确；
B．由H2+H3+H4=H1得H1+H4=H2+H3+2H4，中和反应是放热反应，故H4<0，所以H1+H4C．中和反应是放热过程，所以H4<0，C错误；
D．弱电解质的电离是吸热过程，所以H3>0，D错误；
故选A。
14．B
【详解】A．由题图可知，该实验装置没有外接电源，不属于电解池，属于原电池，A错误；
B．该实验装置是利用MnO2与Cl-的氧化还原反应而设计的原电池装置，故左侧烧杯中MnO2发生还原反应，电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，右侧烧杯中C电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2，B正确；
C．C电极为负极，发生氧化反应，C错误；
D．盐桥中的阴离子移向负极区，即盐桥中Cl-移向右侧烧杯，D错误；
故选B。
15． 放热 B Cu2+ +2e- = Cu
【分析】(1)浓度越小，反应速率越小，温度越高，速率越大;放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量；
(2)由图可知，Zn为负极，失去电子，Ag为正极，正极上铜离子得到电子，以此来解答。
【详解】(1)在烧杯中加入5mL1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，开始时盐酸的浓度较大，速率应最大，随着反应进行盐酸的浓度降低，速率减慢，但实际上速率是逐渐增大，说明温度对速率的影响大于浓度对速率的影响，则该反应放热；放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，故图像B正确；故答案为：放热； B。
(2)银锌原电池以硫酸铜为电解质溶液，Ag为正极，铜离子得到电子发生还原反应，电极反应为Cu2+ +2e- = Cu，故答案：Cu2+ +2e- = Cu。
【点睛】根据影响化学反应速率的因素进行解答。根据电解原理活泼金属做负极，失电子，不活泼金属做正极，溶液中阳离子得电子发生还原反应解答。
16． Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 增强 ③ Cu2++2e-=Cu 3g 正 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 0.6NA
【分析】3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，放电时为原电池，锌失电子作负极，高铁酸钾在正极上得电子，据此分析解答；根据氧化还原反应中的氧化性：氧化剂＞氧化产物，结合原电池原理分析解答；原电池中阳离子向正极移动，由图可知，质子向正极移动，因此c通入氧气，c入口处对应的电极为正极，b通入甲醇，b入口处对应的电极为负极，据此分析解答。
【详解】(1) 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，放电时为原电池，锌失电子作负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，高铁酸钾在正极得到电子，电极反应式为FeO+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，所以正极附近溶液中氢氧根离子浓度增大，碱性增强，故答案为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；增强；
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，装置③形成的原电池中铁做负极，Fe失电子发生氧化反应，铜离子在正极铜上析出，反应为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，则Fe2+与Cu2+氧化性强弱为：Fe2+＜Cu2+，能达到实验目的的是装置③；装置③正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu；若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05 mol电子时，负极Fe-2e-=Fe2+，溶解0.025mol铁，质量减小0.025mol×56g/mol=1.4g，正极Cu2++2e-=Cu，析出0.025mol铜，质量增加0.025mol×64g/mol=1.6g，所以两个电极的质量差为1.4g+1.6g=3g，故答案为：③；Cu2++2e-=Cu；3g；
(3)①原电池中阳离子向正极移动，由图可知，质子向正极移动，因此c通入氧气，c入口处对应的电极为正极，b通入甲醇，b入口处对应的电极为负极，故答案为：正；
②负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
③工作一段时间后，当 3.2g 即=0.1mol甲醇完全反应生成 CO2时，有0.6mol即0.6NA个电子转移，故答案为：0.6NA。
17．(1) 正极 增大 阳
(2)
(3) 1：4
【详解】（1）由图可知，b电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子，电极反应式为，a电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区；
①由分析可知，b电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子，电极反应式为，故答案为：；
②由分析可知，a电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，由电极反应式可知，阴极附近溶液pH增大，故答案为：增大；
③由分析可知，电解池工作时，阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区，故答案为：阳；
（2）由图可知，熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水，反应生成的锰酸钾在阳极室中电离出的锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，阴极室中水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，在阴极室制得氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体，氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用；
①由分析可知，熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
②由分析可知，阳极室中电锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，电极反应式为；阴极室制得氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体，氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用，故答案为：；KOH；
（3）由图可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，电极反应式为；阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为向产品室中通入氨气与氢离子反应生成铵根离子，从而得到高浓度的硝酸铵溶液；
①由分析可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，电极反应式为，故答案为：；
②由分析可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，由得失电子数目守恒可知，阴极消耗3mol一氧化氮和6mol氢离子，阳极消耗5mol一氧化氮，生成4mol氢离子，则电解过程中生成的2mol氢离子需消耗2mol氨气，所以通入氨气和反应一氧化氮的物质的量为2mol：(5mol+3mol)=1：4，故答案为：1：4。
18． 电解池 CH3OH + 8OH- -6e-= CO+ 6H2O 阴极 2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑ 560 A 0.6 1 mol/L
【分析】甲池为燃料电池，CH3OH为负极、发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-= +6H2O，氧气为正极发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则乙、丙装置为电解池：乙中C为阳极，D为阴极，阳极上Ag失电子生成银离子，即Ag-e-=Ag+，阴极上铜离子得电子生成Cu；丙池中石墨E电极为阳极，石墨F电极是阴极，即惰性电极电解硫酸铜，化学方程式为2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知，乙池为电解池，A电极的电极反应式为：CH3OH + 8OH- -6e-= CO+ 6H2O，故答案为：电解池；CH3OH + 8OH- -6e-= CO+ 6H2O；
(2)由分析可知，丙池中F电极与燃料电池A电极即负极相连，故为阴极，电解时总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，故其离子方程式为：2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑，故答案为：阴极；2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑；
(3)由分析可知，乙池C电极中的电极反应方程式为：Ag-e-=Ag+,故当乙池中C极质量变化10.8 g时，电路中流过的电子为：，甲池中B电极电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故理论上消耗O2的体积为 =560mL，故答案为：560；
(4) 由分析可知，乙池中电解时阳极反应式为：Ag-e-=Ag+，阴极反应式为：Cu2++2e-=Cu，从乙池中出来的为Cu单质，故一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是Cu，Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，故答案为：A；
(5) 碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入0.1mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]相当于加入0.2molCuO、0.1molH2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=0.2mol、n(H2)=0.1mol，则转移电子的物质的量=0.2mol×2+0.1mol×2=0.6mol，根据Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑可知，n(H+)=0.4mol，故若电解后溶液的体积为400ml，则所得溶液中氢离子的浓度为：，故答案为：0.6；。
19．(1)C(s)＋2CuO(s)=Cu2O(s)＋CO(g) ΔH=＋34.5 kJ·mol-1
(2) 原电池 CH3OH＋8OH--6e-=CO＋6H2O 阴极 2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑ 560
【分析】在第(2)问中，甲池中电极A通入CH3OH，电极B通入O2，电解质为KOH溶液，因此甲池为燃料电池即原电池；乙池为电解池，电极C连接正极，则电极C为阳极，电解D为阴极；丙池为电解池，电极F连接负极，则电极F为阴极，电极E为阳极。
【详解】（1）将题中给的三个方程式依次编码为①②③，根据盖斯定律①-②+③可得还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)=Cu2O(s)＋CO(g) ΔH=(-169 kJ·mol-1)-110.5 kJ·mol-1-(-314 kJ·mol-1)=＋34.5 kJ·mol-1。
（2）①由分析可知甲池为燃料电池，即原电池；由于电解质溶液是KOH溶液，故A极的电极反应式为CH3OH＋8OH--6e-=CO＋6H2O。
②在甲池中A极为负极，B极为正极，丙池中F极连接负极，故F极为电解池的阴极，电解总反应式为2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑。
③C极为阳极，电极反应为Ag-e-=Ag+，甲池中B电极为正极，电极反应为O2+4e-=2H2O=4OH-，当乙池中C极质量减轻10.8 g即0.1mol Ag时，失去电子数为0.1mol，根据得失电子守恒，甲池中B电极O2得到1mol电子，所以O2的物质的量为n= =0.025mol，故V(O2)=0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L=560 mL。
【点睛】在电化学计算时，注意电荷守恒，失电子数一定等于得电子数。
20． 正 负 Fe-2e-= Fe2+ 2H++2e-=H2 Fe +2H+=H2+ Fe2+ O2+4H++4e-=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O CH4+10OH--8e-=CO+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O
【详解】(1)根据原电池工作原理，活泼金属作负极可知，Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu做正极；②Fe做负极；③负极失电子发生氧化反应，其电极反应式是：Fe-2e-=Fe2+；正极得电子发生还原反应，其电极反应式是：2H++2e-=H2；④在得失电子相同的条件下，将正负极电极反应式相加即得电池总反应式，其总反应式是Fe+2H+=H2+Fe2+。故答案：正；负；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2；Fe+2H+=H2+Fe2+。
(2)根据2H2+O2=2H2O反应式可以知道，H2在反应中被氧化，O2被还原，所以H2应在负极发生反应，O2在正极反应：酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，其负极反应可表示为2H2-4e-+4OH-=4H2O。故本题答案：O2+4H++4e-=2H2O；2H2-4e-+4OH-=4H2O。
(3)由图可知甲烷燃料电池中，b极通入氧气为甲烷燃料电池的正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。a极通入甲烷为甲烷燃料电池的负极，失电子发生氧化反应，则a极的电极反应式：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。在得失电子相同的条件下，将正负极电极反应式相加即得电池总反应式，其电池反应式为CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O。故本题答案是：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O。
21．(1)<
(2)101.0kJ
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0kJ mol-1
(4)-80.0kJ mol-1
(5)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-93.2kJ mol-1
(6)-117.0
【详解】（1）根据燃烧热的定义，CH3OH完全燃烧放出的热量为726.5kJ，而CH3OH燃烧生成CO2和H2，为不完全烧热，放出的热量更少，则a＜726.5kJ；答案为＜。
（2）在氧化还原反应中，电子转移数等于失电子总数。在该反应中，Al的化合价升高3价，失去3个电子，，4molAl共失去3×4mol电子，放出了1212.0kJ的热量，则转移1mol电子时，放出1212.0kJ÷12=101.0kJ热量，答案为101.0kJ。
（3）将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，化学方程式为2Cl2＋2H2O＋C=4HCl＋CO2，每1molCl2参与反应，释放出145.0kJ热量，则当2molCl2参与反应时，释放出145.0kJ×2=290.0kJ的热量，则热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=－290.0kJ mol-1。
（4）根据盖斯定律计算ΔH，目标反应可由①×2－②＋③得到，则ΔH=ΔH1×2－ΔH2＋ΔH3=[－393.5×2－(－566.0)＋141.0]kJ mol-1=－80.0kJ mol-1，答案为－80.0kJ·mol－1。
（5）ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，则ΔH=(946＋436×3-6×391.2)kJ mol-1=－93.2kJ mol-1，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-93.2kJ mol-1。
（6）ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，根据示意图，ClO－、ClO、Cl-的相对能量分别为60kJ、63kJ、0kJ，则ΔH=(63＋2×0－3×60)kJ mol-1=-117.0kJ mol-1，答案为-117.0。
22．(1) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu Fe3++e-=Fe2+
(2) B Al+4OH--3e-=+2H2O
(3) 2a >
【详解】（1）氯化铁溶液与铜发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；原电池的负极失电子化合价升高、正极得电子化合价降低，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为：Cu，正极反应式为：Fe3++e-=Fe2+。
（2）将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中形成原电池，常温下，铝遇浓硝酸钝化，所以铜作负极；将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铜不和氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，答案选B；插入烧碱溶液中形成原电池的负极为铝失电子，负极反应式为：Al+4OH--3e-=+2H2O。
（3）负极反应式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移amole-，则负极消耗amolCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=amol，所以负极区即交换膜交换膜左侧溶液中约减少2amol离子；正极区电极反应为Cl2+2e-=2Cl-，生成n(HCl)=amol，所以交换膜右侧溶液c(HCl)增大，即交换膜右侧溶液c(HCl)>1mol/L。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题（共14题）
1．陈述Ⅰ和Ⅱ均正确具有因果关系的是（ ）
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化，可被还原
B 用焦炭和石英砂制取粗硅 可制作光导纤维
C 用铝槽运输浓硝酸 浓硝酸与不反应
D 的金属性比强 不锈钢水龙头上的铜部件易发生电化学腐蚀
A．A B．B C．C D．D
2．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示。其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关表述不正确的是
A．通入保护电流使钢管桩表面的腐蚀电流接近于零
B．通电后，外电路电子从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为阳极材料被损耗和传递电流
D．该保护装置属于电解池
3．一种采用电解法(碳基电极材料)将氯化氢转化为氯气的工艺方案如图所示，下列说法正确的是
A．d电极作阴极
B．氢离子的移动方向从左向右
C．c电极区的反应有Fe3++e﹣=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
D．Fe2+在该过程中起催化作用
4．下列电化学装置能达到目的的是
A．图甲：实现原电池反应Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
B．图乙：制取少量Fe(OH)2
C．图丙：证明铁发生了析氢腐蚀
D．图丁：在铁表面镀锌
5．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．用装置甲验证浓硫酸的脱水性和强氧化性
B．用装置乙验证浓硝酸的强氧化性
C．用装置丙验证牺牲阳极的阴极保护法
D．用装置丁验证镁片与稀盐酸反应放热
6．某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是
A．a和b不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出
B．无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2+生成
C．a和b用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为Cu2++2e =Cu
D．a和b用导线连接时，溶液中的Cu2+向铜电极移动
7．中科大经过多次实验发现，采用如图所示装置，阳极(Ti基)上产生羟基·OH(·OH氧化性仅次于F)，阴极上产生H2O2，分别深度氧化苯酚( C6H5OH)为CO2，实现了对苯酚酸性废水的高效处理。下列有关说法不正确的是
A．电流从a极→Ti基→废水→不锈钢→b极
B．阴极电极反应为2H+ + O2+ 2e-= H2O2
C．阳极处理苯酚的方程式为C6H5OH + 28·OH = 6CO2 +17H2O
D．当消耗14molO2时，理论上共氧化处理94g苯酚
8．钠离子电池是极具潜力的下一代电化学储能电池。我国科学家研究出一种钠离子可充电电池的工作示意图如下，电池内部只允许Na+通过，电池反应为+ + ，(其中-R1代表没参与反应的-COONa，-R2代表没参与反应的-ONa)，下列有关说法不正确的是
A．钠离子电池相比于锂离子电池，具有原料储量丰富，价格低廉的优点
B．放电时，a极为负极，发生氧化反应
C．充电时，阴极发生反应为+2e-+2Na+=
D．充电时，当电路中转移0.3mol电子时，Q极质量减少6.9g
9．关于如图所示原电池的说法错误是
A．锌电极是负极 B．锌电极失去电子
C．铜电极上有氢气产生 D．铜电极上发生氧化反应
10．甲醇是一种高效清洁的新能源，1mol甲醇完全燃烧生成液态水时放出900kJ热量，则下列关于甲醇燃烧热的热化学反应方程式正确的是（ ）
A．2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1800kJ·mol-1
B．CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-900kJ·mol-1
C．CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-900kJ·mol-1
D．2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=+1800kJ·mol-1
11．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)，下列说法不正确的是
①
②
③
④(d<0)
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应的
D．反应的
12．HCOOH燃料电池的装置如下图，两电极间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是
A．电池工作时，电子由a电极经外电路流向b电极
B．负极的电极反应式为HCOO-+2OH-_2e-=HCO+H2O
C．理论上每消耗标准状况下22.4LO2，有2molK+通过半透膜
D．通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
13．和氨水反应的能量循环体系如图所示，下列说法正确的是
A． B．
C． D．
14．某化学实验小组探究与某些盐溶液的反应，设计如下装置。左侧烧杯中加入50mL溶液，右侧烧杯中加入50mL溶液，盐桥中装有含氯化钾溶液的琼胶。当闭合开关K时，电流表中指针发生偏转，下列说法正确的是
A．该实验装置属于电解池
B．左侧烧杯中的电极反应式为
C．C电极上发生还原反应，产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．盐桥中移向左侧烧杯
二、填空题（共8题）
15．（1）某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol L-1盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，如图A所示，该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化可用图中的 （填“B”或“C”）表示。
（2）如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液，银电极上的反应式为 。
16．(1)高铁电池是一种新型可充电电池，其总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，原电池负极的电极反应式为 ，正极附近溶液的碱性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 ，写出正极的电极反应式 。若开始时两极质量相等，当导线中通过0.05mol电子时，两个电极的质量差为 。
(3)中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，c入口处对应的电极为 (填“正”或“负”)极。
②该电池负极的电极反应式为 。
③工作一段时间后，当3.2 g甲醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为 (用带NA的式子表示)。
17．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：
(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、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 。
②a极区 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解溶液制备。
①工业上，通常以软锰矿(主要成分是)与的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的，化学方程式为 。
②用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解溶液可制备。上述过程用流程图表示如下：
则阳极的电极反应式为 ；该工艺流程中循环利用的物质是 。
(3)电解硝酸工业的尾气可制备，其工作原理如图所示：
①阴极的电极反应式为 。
②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为 。
18．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，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)乙池为 (填“原电池”“电解池”“电镀池”)，A电极的电极反应式为： 。
(2)丙池中F电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，写出电解时总反应的离子方程式 。
(3)当乙池中C极质量变化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)。
(4)一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是 (填选项字母)。
A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(5)若丙池通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和PH(不考虑CO2的溶解)，则电解过程中转移的电子 mol， 若电解后溶液的体积为400ml，则所得溶液中氢离子的浓度 。
19．回答下列问题
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知：
2Cu(s)＋O2(g)=Cu2O(s) ΔH=-169 kJ·mol-1；
C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1；
2Cu(s)＋O2(g)=2CuO(s) ΔH=-314 kJ·mol-1。
工业上用木炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为 。
(2)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中电解质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
①甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A极的电极反应式为 。
②丙池中F极为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为 。
③当乙池中C极质量减轻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)。
20．（1）Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：
①Cu作 极,
②Fe作 极。
③电极反应式是：负极： ；正极
④总反应式是 。
（2）技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O。酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为 。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，则其负极反应可表示为 。
（3）氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式： ，此时电池内总的反应式：
21．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活中主要的能源物质。请回答下列问题：
(1)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 (填“>”“<”或“=”)726.5。
(2)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=-1212.0kJ mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为 。
(3)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145.0kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
(4)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141.0kJ mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(5)已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391.2kJ、946kJ，则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为 。
(6)一定条件下，在水溶液中所含离子Cl-、ClO、ClO、ClO、ClO各1mol，其相对能量的大小如图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO-(aq)=ClO+2Cl-(aq)的ΔH= kJ mol-1。
22．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活。生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空：
(1)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为 ，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，正极反应式为 。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为 。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式： 。
(3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“>”“＜”或“=”)1mol·L-1(忽略溶液体积变化)。
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．海水中存在存在大量、，因此可以通过氧化和还原制备溴和镁单质，A项正确；
B．用焦炭和石英砂制取粗硅，可制作光导纤维，但两者没有因果关系，B项错误；
C．用铝槽运输浓硝酸是因为常温下在浓硝酸中会钝化，C项错误；
D．的金属性比强，故不锈钢水龙头上的铜部件会和不锈钢中的铁形成原电池，导致铁被腐蚀，D项错误；
故选A。
2．C
【详解】A．钢管桩作为被保护的阴极，外加电流使得其表面腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使其表面腐蚀电流接近于零，从而避免或减弱腐蚀的发生，故A正确；
B．高硅铸铁作为阳极，海水中的氯离子在其上失去电子发生氧化反应，电子经导线流入电源正极，再从电源负极经导线流入阴极，即被保护的钢管桩，故B正确；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，其不会损耗，而是由海水中的氯离子在阳极失去电子发生氧化反应，故C错误；
D．外加电流法进行防腐，属于电解池装置，故D正确；
故答案为C。
3．C
【分析】由图可知，HCl失去电子生成氯气，则d为阳极，c为阴极，阴极上Fe3+得到电子生成Fe2+，然后Fe2+与氧气反应生成Fe3+，总反应为。
【详解】A．由分析可知，d电极为阳极，故A错误；
B．电解时氢离子向阴极移动，所以氢离子的移动方向从右向左，故B错误；
C．c为阴极，阴极上Fe3+得到电子生成Fe2+，然后Fe2+与氧气反应生成Fe3+，c电极区的反应有Fe3++e﹣═Fe2+，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，故C正确；
D．电解的总反应为，Fe3+在该过程中起催化作用，故D错误；
答案选C。
4．A
【详解】A．三价铁离子的氧化性大于铜离子，所以该反应为自发的氧化还原反应，图甲有活性不同的两个电极，形成了闭合回路，可构成原电池，A正确；
B．铁与电源负极相连作阴极，阴极发生还原反应，不能失电子生成亚铁离子，B错误；
C．析氢腐蚀的条件应该是酸性环境，氯化钠溶液显中性，C错误；
D．在铁表面镀锌，电解质溶液应该为含锌离子的溶液，D错误；
故选A。
5．C
【详解】A．苹果块与浓硫酸不接触，只能证明浓硫酸的吸水性，不能证明浓硫酸的脱水性和强氧化性，故A不符合题意；
B．常温下浓硝酸和炭不反应，需要加热才能反应，故B不符合题意；
C．锌和铁都能导电且锌比铁活泼，和氯化钠溶液形成原电池，锌失电子，保护铁，故C符合题意；
D．镁和稀盐酸反应放热，硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大，无明显的反应现象，故D不符合题意；
故答案为：C
6．C
【分析】a和b不连接时，Fe与硫酸铜溶液发生置换反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来；a和b用导线连接时，构成原电池，原电池中，Fe失电子作负极，Cu作正极，正极上铜离子得电子生成铜单质，结合选项分析。
【详解】A．a和b不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，铁把铜置换出来，故A正确；
B．根据选项A、B分析，无论a和b是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有Fe2+生成，故B正确；
C．导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，故C错误；
D．构成原电池，阳离子向正极移动，铜作正极，故D正确。
故选C。
7．D
【分析】电解池中失去电子的电极为阳极，阳极上水失电子生成羟基和氢离子，其电极方程式为：H2O-e-= OH+H+，阴极反应电极式为：O2+2e-+2H+ =H2O2，苯酚被氧化的化学方程式为：C6H5OH+14H2O2═6CO2↑+17H2O；
【详解】A．电流从正极经导线流向负极，即从a极Ti基废水不锈钢b极，A正确；
B．阳极上水失电子生成羟基和氢离子，其电极方程式为：H2O-e-= OH+H+， B正确；
C．羟基自由基对有机物有极强的氧化能力，则苯酚被氧化的化学方程式为：C6H5OH+14H2O2=6CO2+17H2O，C正确；
D．阴极反应电极式为：O2+2e-+2H+ =H2O2，1个水失一个电子生成1个 OH，2个 OH可看作1个H2O2，即阴阳极各产生一个H2O2，消耗14molO2即产生28molH2O2，由C6H5OH~14H2O2，可知消耗2molC6H5OH，质量为m=nM=2mol×94g/mol=188g，D错误；
故选：D。
8．C
【分析】依据电池反应
可知，放电过程中负极发生氧化反应： ，正极发生还原反应： ；而充电过程中阳极发生氧化反应：，阴极发生还原反应：。
【详解】A．解释钠离子电池相较于锂离子电池的优点，A项正确；
B．依据电池反应可推断出虚线表示放电过程，根据物质的变化可判断a极为负极，发生氧化反应，B项正确；
C．根据充电时物质的变化结合分析可知，充电时，阴极发生反应为，C项错误；
D．充电时从Q极转移到P极，且，故当转移0.3mol电子时减少，质量为6.9g，D项正确；
答案选C。
9．D
【分析】锌、铜、稀硫酸形成了原电池，该原电池装置中，活泼金属锌失电子作负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，总的电极反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，由此分析。
【详解】A．根据分析可知，锌作负极，故A不符合题意；
B．根据分析可知，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故B不符合题意；
C．铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，铜电极上有氢气生成，故C不符合题意；
D．铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，故D符合题意；
答案选D。
10．C
【详解】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知1mol甲醇完全燃烧生成液态水时放出900kJ热量，则故其标准燃烧热的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l） ΔH=-900kJ·mol-1；
A. 2mol甲醇燃烧放出的热量为1800kJ，不是燃烧热，故A错误；
B. 烧热生成的应该是液态水，B中H2O为气态，故B错误；
D. ΔH=-1800kJ·mol-1，且不能表示燃烧热；故D错误；
故选C。
11．C
【详解】A．反应①的产物为CO和H2，反应②的产物为CO2和H2，反应③的原料为CO2和H2，A项正确；
B．反应③将温室气体CO2转化为燃料CH3OH，B项正确；
C．反应④生成物中H2O为气态，C项生成物中H2O为液态，又d＜0，反应放热，故C项中反应的焓变小于 kJ mol 1，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由②×2+③×2+④可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
12．C
【分析】左侧是HCOO-转化为，C元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，a是负极；右侧是Fe3+转化为Fe2+，化合价降低，得到电子，发生还原反应，b是正极。
【详解】A．池工作时，电子由a电极（负极）电极经外电路流向b电极（正极），A项正确；
B．负极是HCOO-转化为，电极反应式为：HCOO-+2OH-_2e-=HCO+H2O，B项正确；
C．，每消耗标准状况下22.4L O2，O2的物质的量为1mol，转移电子4mol，应有4mol K+通过半透膜，C项错误；
D．通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，D项正确；
答案选C。
13．A
【详解】由图可知①；②；③；④。
A．由以上得②+③+④=①，即H2+H3+H4=H1，A正确；
B．由H2+H3+H4=H1得H1+H4=H2+H3+2H4，中和反应是放热反应，故H4<0，所以H1+H4
D．弱电解质的电离是吸热过程，所以H3>0，D错误；
故选A。
14．B
【详解】A．由题图可知，该实验装置没有外接电源，不属于电解池，属于原电池，A错误；
B．该实验装置是利用MnO2与Cl-的氧化还原反应而设计的原电池装置，故左侧烧杯中MnO2发生还原反应，电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，右侧烧杯中C电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2，B正确；
C．C电极为负极，发生氧化反应，C错误；
D．盐桥中的阴离子移向负极区，即盐桥中Cl-移向右侧烧杯，D错误；
故选B。
15． 放热 B Cu2+ +2e- = Cu
【分析】(1)浓度越小，反应速率越小，温度越高，速率越大;放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量；
(2)由图可知，Zn为负极，失去电子，Ag为正极，正极上铜离子得到电子，以此来解答。
【详解】(1)在烧杯中加入5mL1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，开始时盐酸的浓度较大，速率应最大，随着反应进行盐酸的浓度降低，速率减慢，但实际上速率是逐渐增大，说明温度对速率的影响大于浓度对速率的影响，则该反应放热；放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，故图像B正确；故答案为：放热； B。
(2)银锌原电池以硫酸铜为电解质溶液，Ag为正极，铜离子得到电子发生还原反应，电极反应为Cu2+ +2e- = Cu，故答案：Cu2+ +2e- = Cu。
【点睛】根据影响化学反应速率的因素进行解答。根据电解原理活泼金属做负极，失电子，不活泼金属做正极，溶液中阳离子得电子发生还原反应解答。
16． Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 增强 ③ Cu2++2e-=Cu 3g 正 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 0.6NA
【分析】3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，放电时为原电池，锌失电子作负极，高铁酸钾在正极上得电子，据此分析解答；根据氧化还原反应中的氧化性：氧化剂＞氧化产物，结合原电池原理分析解答；原电池中阳离子向正极移动，由图可知，质子向正极移动，因此c通入氧气，c入口处对应的电极为正极，b通入甲醇，b入口处对应的电极为负极，据此分析解答。
【详解】(1) 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，放电时为原电池，锌失电子作负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，高铁酸钾在正极得到电子，电极反应式为FeO+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，所以正极附近溶液中氢氧根离子浓度增大，碱性增强，故答案为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；增强；
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，装置③形成的原电池中铁做负极，Fe失电子发生氧化反应，铜离子在正极铜上析出，反应为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，则Fe2+与Cu2+氧化性强弱为：Fe2+＜Cu2+，能达到实验目的的是装置③；装置③正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu；若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05 mol电子时，负极Fe-2e-=Fe2+，溶解0.025mol铁，质量减小0.025mol×56g/mol=1.4g，正极Cu2++2e-=Cu，析出0.025mol铜，质量增加0.025mol×64g/mol=1.6g，所以两个电极的质量差为1.4g+1.6g=3g，故答案为：③；Cu2++2e-=Cu；3g；
(3)①原电池中阳离子向正极移动，由图可知，质子向正极移动，因此c通入氧气，c入口处对应的电极为正极，b通入甲醇，b入口处对应的电极为负极，故答案为：正；
②负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
③工作一段时间后，当 3.2g 即=0.1mol甲醇完全反应生成 CO2时，有0.6mol即0.6NA个电子转移，故答案为：0.6NA。
17．(1) 正极 增大 阳
(2)
(3) 1：4
【详解】（1）由图可知，b电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子，电极反应式为，a电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区；
①由分析可知，b电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子，电极反应式为，故答案为：；
②由分析可知，a电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，由电极反应式可知，阴极附近溶液pH增大，故答案为：增大；
③由分析可知，电解池工作时，阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区，故答案为：阳；
（2）由图可知，熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水，反应生成的锰酸钾在阳极室中电离出的锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，阴极室中水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，在阴极室制得氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体，氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用；
①由分析可知，熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
②由分析可知，阳极室中电锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，电极反应式为；阴极室制得氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体，氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用，故答案为：；KOH；
（3）由图可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，电极反应式为；阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为向产品室中通入氨气与氢离子反应生成铵根离子，从而得到高浓度的硝酸铵溶液；
①由分析可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，电极反应式为，故答案为：；
②由分析可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，由得失电子数目守恒可知，阴极消耗3mol一氧化氮和6mol氢离子，阳极消耗5mol一氧化氮，生成4mol氢离子，则电解过程中生成的2mol氢离子需消耗2mol氨气，所以通入氨气和反应一氧化氮的物质的量为2mol：(5mol+3mol)=1：4，故答案为：1：4。
18． 电解池 CH3OH + 8OH- -6e-= CO+ 6H2O 阴极 2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑ 560 A 0.6 1 mol/L
【分析】甲池为燃料电池，CH3OH为负极、发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-= +6H2O，氧气为正极发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则乙、丙装置为电解池：乙中C为阳极，D为阴极，阳极上Ag失电子生成银离子，即Ag-e-=Ag+，阴极上铜离子得电子生成Cu；丙池中石墨E电极为阳极，石墨F电极是阴极，即惰性电极电解硫酸铜，化学方程式为2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知，乙池为电解池，A电极的电极反应式为：CH3OH + 8OH- -6e-= CO+ 6H2O，故答案为：电解池；CH3OH + 8OH- -6e-= CO+ 6H2O；
(2)由分析可知，丙池中F电极与燃料电池A电极即负极相连，故为阴极，电解时总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，故其离子方程式为：2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑，故答案为：阴极；2Cu2++2H2O4H++2Cu+O2↑；
(3)由分析可知，乙池C电极中的电极反应方程式为：Ag-e-=Ag+,故当乙池中C极质量变化10.8 g时，电路中流过的电子为：，甲池中B电极电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故理论上消耗O2的体积为 =560mL，故答案为：560；
(4) 由分析可知，乙池中电解时阳极反应式为：Ag-e-=Ag+，阴极反应式为：Cu2++2e-=Cu，从乙池中出来的为Cu单质，故一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是Cu，Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，故答案为：A；
(5) 碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入0.1mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]相当于加入0.2molCuO、0.1molH2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=0.2mol、n(H2)=0.1mol，则转移电子的物质的量=0.2mol×2+0.1mol×2=0.6mol，根据Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑可知，n(H+)=0.4mol，故若电解后溶液的体积为400ml，则所得溶液中氢离子的浓度为：，故答案为：0.6；。
19．(1)C(s)＋2CuO(s)=Cu2O(s)＋CO(g) ΔH=＋34.5 kJ·mol-1
(2) 原电池 CH3OH＋8OH--6e-=CO＋6H2O 阴极 2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑ 560
【分析】在第(2)问中，甲池中电极A通入CH3OH，电极B通入O2，电解质为KOH溶液，因此甲池为燃料电池即原电池；乙池为电解池，电极C连接正极，则电极C为阳极，电解D为阴极；丙池为电解池，电极F连接负极，则电极F为阴极，电极E为阳极。
【详解】（1）将题中给的三个方程式依次编码为①②③，根据盖斯定律①-②+③可得还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为C(s)＋2CuO(s)=Cu2O(s)＋CO(g) ΔH=(-169 kJ·mol-1)-110.5 kJ·mol-1-(-314 kJ·mol-1)=＋34.5 kJ·mol-1。
（2）①由分析可知甲池为燃料电池，即原电池；由于电解质溶液是KOH溶液，故A极的电极反应式为CH3OH＋8OH--6e-=CO＋6H2O。
②在甲池中A极为负极，B极为正极，丙池中F极连接负极，故F极为电解池的阴极，电解总反应式为2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑。
③C极为阳极，电极反应为Ag-e-=Ag+，甲池中B电极为正极，电极反应为O2+4e-=2H2O=4OH-，当乙池中C极质量减轻10.8 g即0.1mol Ag时，失去电子数为0.1mol，根据得失电子守恒，甲池中B电极O2得到1mol电子，所以O2的物质的量为n= =0.025mol，故V(O2)=0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L=560 mL。
【点睛】在电化学计算时，注意电荷守恒，失电子数一定等于得电子数。
20． 正 负 Fe-2e-= Fe2+ 2H++2e-=H2 Fe +2H+=H2+ Fe2+ O2+4H++4e-=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O CH4+10OH--8e-=CO+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O
【详解】(1)根据原电池工作原理，活泼金属作负极可知，Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu做正极；②Fe做负极；③负极失电子发生氧化反应，其电极反应式是：Fe-2e-=Fe2+；正极得电子发生还原反应，其电极反应式是：2H++2e-=H2；④在得失电子相同的条件下，将正负极电极反应式相加即得电池总反应式，其总反应式是Fe+2H+=H2+Fe2+。故答案：正；负；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2；Fe+2H+=H2+Fe2+。
(2)根据2H2+O2=2H2O反应式可以知道，H2在反应中被氧化，O2被还原，所以H2应在负极发生反应，O2在正极反应：酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，其负极反应可表示为2H2-4e-+4OH-=4H2O。故本题答案：O2+4H++4e-=2H2O；2H2-4e-+4OH-=4H2O。
(3)由图可知甲烷燃料电池中，b极通入氧气为甲烷燃料电池的正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。a极通入甲烷为甲烷燃料电池的负极，失电子发生氧化反应，则a极的电极反应式：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。在得失电子相同的条件下，将正负极电极反应式相加即得电池总反应式，其电池反应式为CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O。故本题答案是：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O。
21．(1)<
(2)101.0kJ
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290.0kJ mol-1
(4)-80.0kJ mol-1
(5)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-93.2kJ mol-1
(6)-117.0
【详解】（1）根据燃烧热的定义，CH3OH完全燃烧放出的热量为726.5kJ，而CH3OH燃烧生成CO2和H2，为不完全烧热，放出的热量更少，则a＜726.5kJ；答案为＜。
（2）在氧化还原反应中，电子转移数等于失电子总数。在该反应中，Al的化合价升高3价，失去3个电子，，4molAl共失去3×4mol电子，放出了1212.0kJ的热量，则转移1mol电子时，放出1212.0kJ÷12=101.0kJ热量，答案为101.0kJ。
（3）将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，化学方程式为2Cl2＋2H2O＋C=4HCl＋CO2，每1molCl2参与反应，释放出145.0kJ热量，则当2molCl2参与反应时，释放出145.0kJ×2=290.0kJ的热量，则热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=－290.0kJ mol-1。
（4）根据盖斯定律计算ΔH，目标反应可由①×2－②＋③得到，则ΔH=ΔH1×2－ΔH2＋ΔH3=[－393.5×2－(－566.0)＋141.0]kJ mol-1=－80.0kJ mol-1，答案为－80.0kJ·mol－1。
（5）ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，则ΔH=(946＋436×3-6×391.2)kJ mol-1=－93.2kJ mol-1，则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-93.2kJ mol-1。
（6）ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，根据示意图，ClO－、ClO、Cl-的相对能量分别为60kJ、63kJ、0kJ，则ΔH=(63＋2×0－3×60)kJ mol-1=-117.0kJ mol-1，答案为-117.0。
22．(1) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu Fe3++e-=Fe2+
(2) B Al+4OH--3e-=+2H2O
(3) 2a >
【详解】（1）氯化铁溶液与铜发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；原电池的负极失电子化合价升高、正极得电子化合价降低，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为：Cu，正极反应式为：Fe3++e-=Fe2+。
（2）将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中形成原电池，常温下，铝遇浓硝酸钝化，所以铜作负极；将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铜不和氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，答案选B；插入烧碱溶液中形成原电池的负极为铝失电子，负极反应式为：Al+4OH--3e-=+2H2O。
（3）负极反应式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移amole-，则负极消耗amolCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=amol，所以负极区即交换膜交换膜左侧溶液中约减少2amol离子；正极区电极反应为Cl2+2e-=2Cl-，生成n(HCl)=amol，所以交换膜右侧溶液c(HCl)增大，即交换膜右侧溶液c(HCl)>1mol/L。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页