第四章 化学反应与电能 测试题（含解析）2023-2024学年高二上期人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第四章 化学反应与电能 测试题（含解析）2023-2024学年高二上期人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 266.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-14 19:33:07 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能 测试题
一、单选题
1．根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理所设计原电池装置，正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
2．向烧杯中加入下列物质，闭合K，电流计指针无明显偏转的是（ ）
A．NaOH B．NaCl C．蔗糖 D．H2SO4
3．粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用电解法提纯，下列说法错误的是（ ）
A．可用硫酸铜溶液作电解质溶液
B．粗铜与电源的正极相连
C．在精炼过程中，Ag、Au沉积于阳极底部
D．在精炼过程中，阳极、阴极的质量变化量相等
4．为了防止钢铁腐蚀，下列防护方法正确的是（ ）
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的铁闸门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
5．锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，负极是锂，正极是聚2-乙烯吡(P2VP) 和I2 复合物，工作原理2Li+ P2VP·nI2=2LiI+ P2VP·(n-1)I2，下列叙述错误的是（ ）
A．该电池是电解质为非水体系的二次电池
B．工作时Li+向正极移动
C．正极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=2LiI+ P2VP·(n-1)I2
D．该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点
6．材料是人类赖以生存的重要物质基础．下列有关材料的说法正确的是（ ）
A．玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料，其生产原料都是石灰石
B．钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀
C．聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装
D．铝制品在空气中不易被腐蚀，是因为常温下铝不与氧气反应
7．研究人员最近发现了一种水电池，这种水电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列水电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ）
A．正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl
B．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
C．Na+不断向水电池的负极移动
D．电子从负极经外电路到正极，然后再经过内电路回到负极
8．铜-锌原电池如图所示，电解质溶液为硫酸铜溶液，工作一段时间后，下列说法不正确的是（ ）
A．锌电极反应为Zn-2e-=Zn2+
B．电子从锌电极经过硫酸铜溶液流向铜电极
C．溶液中的SO42-向锌电极移动
D．铜电极质量增加
9．电解含下列离子的水溶液，若阴极析出相等质量的物质，则消耗电量最多的是（ ）
A．Hg2+ B．Cu2+ C．K+ D．Ag+
10．以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出铜的质量为（ ）
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
11．下图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某CuCl2溶液，电解时X电极表面有红色固体生成，Y电极有气体产生。一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中正确的是（ ）
A．X电极连接电源正极 B．生成气体体积为0.56L
C．Y电极上发生氧化反应 D．该CuCl2溶液浓度为0.05mol/L
12．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火
B．用K2FeO4处理自来水，既可杀菌消毒又可除去悬浮杂质
C．误食重金属盐引起的人体中毒，可以喝大量的牛奶解毒
D．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
13．热激活电池可应用于特殊环境。一种热激活电池的工作原理如图所示，该电池的总反应式为2Li+FeS2= Fe+ Li2S2。下列说法正确的是（ ）
A．放电时Li+向a极移动
B．电子由a电极经熔融介质流向b电极
C．正极的电极反应式为FeS2+2e-= Fe+
D．放电时，若有0.2 mol e- 转移，则正极质量增加5.6 g
14．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水，能使溶液恢复到电解前浓度的是（ ）
A．AgNO3 B．Na2SO4 C．CuCl2 D．KCl
15．锂电池是新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为：Li+MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（ ）
A．锂是正极，电极反应为：Li-e-=Li+
B．锂是负极，电极反应为：Li-e-=Li+
C．锂是负极，电极反应为：MnO2+e-=MnO
D．锂是负极，电极反应为：Li-2e-=Li2+
16．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，正确的是
A．甲烷的燃烧热△H= 890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：（ ）CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H= 890.3 kJ/mol
B．铅蓄电池充电时阴极反应式：PbSO4＋2e－ = Pb＋SO42－
C．用铜作两电极电解KCl溶液：2Cl－＋2H2O H2↑＋Cl2↑＋2OH－
D．氯化铜溶液pH＜7 的原因是：Cu2+＋H2O=Cu (OH)2＋2H+
二、综合题
17．合成氨是人工固氮的主要手段，对人类生存社会进步和经济发展都有着重大意义。该反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
（1）合成氨反应的热化学方程式为 。
（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由此可推知，表中 572(填“>”“<”或“=”)。
572
K
（3）在一定温度和压强下，将和按体积比3∶1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中的体积分数为3/7，该反应的压强平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
（4）合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料-氨。合成氨反应是一个可逆反应：。在298K时，。从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用催化剂？ 。
（5）若工业生产中和按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是 。若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则和的转化率比值为 。(保留两位小数)
（6）利用反应构成电池，能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如下图所示：
写出电极B的电极反应式： 。
18．如图所示，用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B 装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重（假设工作时无能量损失）．请回答下列问题：
（1）F电极的名称是 ，E电极的反应式： ．
（2）④电极的反应式： ，通电一段时间后B池pH （填“变大”“变小”“不变”）．
（3）若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体 L，①、③电极析出固体物质的量之比 ．
（4）欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是 （写名称）．
19．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应: Cu+ 2Ag+
= Cu2++2Ag。
（1）负极材料： 、正极材料： ； 电解质溶液：
（2）写出电极反应式：
正极： ；
负极： 。
（3）原电池中电子从 极流出， 电解质溶液中阴离子流向 极（填写电极名称“正”或“负”）。
20．目前汽车尾气中的NO处理有以下几种方法：
（1）在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g) △H 。
①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1＝＋180.5kJ·mol－1，C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2＝－393.5 kJ·mol－1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3＝－221kJ·mol－1，则△H= 。
②一个兴趣小组对某汽车冷启动时的尾气催化处理过程中CO、NO百分含量随时间变化如图1所示，前0﹣10s 阶段，CO、NO百分含量没明显变化的原因是 。同时该小组在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol进行反应，n(CO2)随温度（T）、压强（P）和时间（t）的变化曲线如图2所示，图中的曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应反应从开始到平衡时用CO2表示的平均反应速率分别为v(Ⅰ)、v（Ⅱ）、v（Ⅲ），则三者大小关系为 。
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成CO2、N2两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：
活性炭/mol NO/mol CO2/mol N2/mol P/MPa
200℃ 2.000 0.0400 0.0300 0.0300 3.93
X 2.005 0.0500 0.0250 0.0250 4.56
容器中发生反应的化学方程式为C(s)
+2NO(g) CO2(g) +N2(g)；根据上表数据，并判断X 200℃（用“＞”、“＜“或“=”填空），计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp= （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）。
（3）用间接电化学法除去NO的过程，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，B极为 (填“阳极”或“阴极”)；写出A极的电极反应式： 。
21．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式 ；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向 。
（2）正极反应式为 ，负极反应式为 。
（3）按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是 。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A.所用电解质溶液为稀硫酸，则不存在Cu2+参与反应，A不符合题意；
B.Mg的金属活动性比Zn强，应由Mg做负极发生失电子的氧化反应，B不符合题意；
C.用FeCl3溶液做电解质溶液，则不存在Cu2+参与反应，C不符合题意；
D.该装置中，Zn的活动性比Cu强，Zn做负极，电解质溶液为可溶性CuSO4溶液，D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据反应“Zn+Cu2+=Zn2++Cu”设计的原电池，则Zn为负极，正极为金属活动性比Zn弱的金属或可导电的非金属；电解质溶液为含有Cu2+的盐溶液；据此结合选项进行分析。
2．【答案】C
【解析】【解答】电解质溶于水可以导电，酸碱盐都是电解质，蔗糖是非电解质，溶于水不导电，所以电流计指针无明显偏转，
故答案为：C。
【分析】形成原电池的条件：电极材料、电解质溶液、氧化还原反应、闭合回路。
3．【答案】D
【解析】【解答】粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用电解法提纯时，粗铜与电源的正极连接作阳极，精铜与电源的负极连接作阴极，以含有Cu2+的溶液硫酸铜溶液作电解质溶液。电解时，阳极发生反应主要为：Cu-2e-=Cu2+，活动性比Cu强的Zn、Fe也会发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+，变为金属阳离子进入溶液，而活动性比Cu弱的金属Au、Ag则沉淀在阳极底部，形成阳极泥；阳极上发生反应为Cu2++2e-=Cu，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可见在精炼过程中，阳极减少的金属质量与阴极增加的质量不一定相等，
故答案为：D。
【分析】粗铜的精炼中，粗铜作为阳极，精铜作为阴极，电解质溶液为铜盐，通电后，粗铜中比铜活泼的金属单质先放电形成离子溶于电解质溶液中，比铜不活泼的金属单质形成阳极泥掉落在电解质溶液形成沉淀，溶液中的铜离子移向阴极形成铜，完成精炼过程；
A、硫酸铜时铜盐；
B、阳极连接正极；
C、银和金比铜不活泼；
D、由于阳极中除了铜还有其他杂质，而阴极的生成只有铜，因此质量不相等。
4．【答案】C
【解析】【解答】A项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；B项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；D项中铸铁管作阳极，加速铁的腐蚀；C项中锌比铁活泼，铁作正极被保护。
故答案为：C
【分析】A.原电池中，铁作负极被腐蚀；
B.原电池中，铁作负极被腐蚀；
C.原电池中，铁作正极被保护；
D.电解池中，阳极被腐蚀。
5．【答案】A
【解析】【解答】A.金属锂能够与水反应，所以该电池是电解质为非水体系的一次电池，使用寿命超过10 年，A符合题意；
B.原电池工作时，阳离子（Li+）向正极移动，B不符合题意；
C.原电池正极发生还原反应，P2VP·nI2在正极得电子，C不符合题意；
D.锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、注意是一次电池；
B、阳离子朝正极移动；
C、注意锂为负极，锂离子为阳离子朝正极移动，跟正极材料发生反应；
D、锂的密度小，质量小。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：A．陶瓷生产中不需要石灰石，故A错误；
B．钢铁中含有碳，容易构成原电池，发生电化学腐蚀，故B正确；
C．聚氯乙烯易分解放出有害物质，不能用来进行食品包装，故C错误；
D．铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构，可阻止金属进一步被腐蚀，故D错误；
故选：B．
【分析】A．陶瓷生产中不需要石灰石；
B．钢铁中含有碳，容易形成原电池；
C．聚氯乙烯易分解放出有害物质；
D．铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构．
7．【答案】B
【解析】【解答】A．根据总反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可知Ag失电子，Ag是负极，负极反应式是Ag+Cl--e-=AgCl，正极发生还原反应，正极反应式是5MnO2+2e-= Mn5O102-，A不符合题意；
B．正极反应式是5MnO2+2e-= Mn5O102-，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，B符合题意；
C．原电池中阳离子移向正极，Na+不断向水电池的正极移动，C不符合题意；
D．电子从负极经外电路到正极，电子不能进入溶液，内电路通过离子移动导电，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A．原电池中，失去电子，化合价升高的电极作负极，得到电子，化合价降低的电极作正极；
B．MnO2中Mn化合价降低，得到电子，根据方程式 2Ag ~ Na2Mn5O10 ，所以生成1mol Na2Mn5O10 ，转移2mol电子；
C．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极；
D．电子不能在溶液中传导，溶液的导电是通过阴阳离子的移动实现的。
8．【答案】B
【解析】【解答】A. 锌电极反应为Zn-2e-=Zn2+ ，故A不符合题意
B.电子是从锌流过导线到铜，故B符合题意
C.锌失去电子变为阳离子吸引大量的硫酸根离子，故C不符合题意
D.铜电极：铜离子得到电子变为铜单质，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】此装置是原电池，负极是锌失去电子变为锌离子电极质量减小，吸引大量的硫酸根离子，正极是铜离子得到电子变为铜单质吗，电极质量增大，电子是由锌经过导线流向铜电极。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．得到mg金属汞，转移的电子的物质的量的为 ，
B．得到mg铜，转移的电子的物质的量为 ，
C．K+的氧化性小于H+，不析出金属单质而析出H2，得到mg氢气时，转移的电子的物质的量为 ，
D．得到mg金属银，转移的电子的物质的量的为 ，
分子相同，分母小的数值大，则耗电量最大的是C项，
故答案为：C。
【分析】阴极放电的是阳离子，转移的电子的物质的量越大，消耗的电量越大
10．【答案】B
【解析】【解答】惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极产生的是氧气，则转移电子是0.04mol，因此根据电子得失守恒可知，析出铜是 ＝0.02mol，质量是0.02mol×64g/mol＝1.28g；
故答案为：B。
【分析】阳极产生气体为氧气，O2~4e-~2Cu，故nCu=0.02mol，则质量为1.28g
11．【答案】C
【解析】【解答】A. 该电解池中，X电极表面有红色的固态物质生成， X为阴极，连接电源负极，故A不符合题意；
B.未注明是否为标准状况， 生成气体体积不一定为0.56L，故B不符合题意；
C. X为阴极，Y为阳极，阳极上发生氧化反应，故C符合题意；
D. 根据题意，无法判断氯化铜是否电解完毕，因此无法计算CuCl2溶液的浓度，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解时X电极表面有红色固体生成，则析出了铜，X为阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，Y为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
12．【答案】A
【解析】【解答】A.泡沫灭火器是用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应，过程中会生成水，易造成电器短路起火，选项错误，A符合题意；
B.K2FeO4具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，同时能水解产生Fe(OH)3胶体，可除去悬浮杂质，选项正确，B不符合题意；
C.利用牛奶中的蛋白质与重金属盐反应，起到解毒作用，选项正确，C不符合题意；
D.镁的金属性强，做负极，金属内胆做正极，被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据泡沫灭火器的原理进行分析；
B.K2FeO4具有氧化性，同时易水解形成Fe(OH)3胶体；
C.重金属离子能与牛奶中的蛋白质反应；
D.金属镁的活动性比铁强；
13．【答案】C
【解析】【解答】A．该原电池中a极为负极，b极为正极，放电时阳离子移向正极，即Li+向b极移动，故A不符合题意；
B．放电时电子从负极经过导线流向正极，不能进入熔融介质中，故B不符合题意；
C．正极上FeS2发生得电子的还原反应生成Fe和S22-，则正极反应式为FeS2+2e-═Fe+，故C符合题意；
D．正极反应式为FeS2+2e-═Fe+，正极上FeS2→Fe+Li2S2，若有0.2mol e-转移，则正极质量增加0.2mol×7g/mol=1.4g，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．放电时阳离子移向正极；
B．放电时电子从负极经过导线流向正极；
C．正极得电子发生还原反应；
D．利用得失电子守恒。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、电解硝酸银溶液电解的是硝酸银和水，电解结束后加氧化银能回复原溶液的浓度，故A不符合题意；
B、电解硫酸钠溶液实质是电解水，电解结束后，向剩余溶液中加适量水，能使溶液浓度和电解前相同，故B符合题意；
C、电解氯化铜实质是电解氯化铜，电解结束后，向剩余溶液中加适量CuCl2能使溶液浓度和电解前相同，故C不符合题意；
D、电解KCl溶液实质是电解KCl和水，电解结束后，向剩余溶液中加少量氯化氢，能使溶液浓度和电解前相同，故D不符合题意。
【分析】在对电解液进行电解液时，要恢复溶液原来的状态，首先要了解实际电解的物质是什么。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，选项A不符合题意；
B.根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，选项B符合题意；
C.MnO2是正极，电极反应为MnO2+e-=MnO2-，选项C不符合题意；
D.根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该电池中Li作负极电极反应为Li-e-=Li+，二氧化锰做正极MnO2+e-=MnO2-
16．【答案】B
【解析】【解答】A.1mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为890.3kJ/mol，所以甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol，故A不符合题意；
B.铅蓄电池充电时，为电解池，阴极得电子发生还原反应，电极反应式：PbSO4＋2e－= Pb＋SO42－，故B符合题意；
C.电解池中，铜作阳极，铜先失电子，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，用铜作两电极电解KCl溶液反应的方程式：Cu＋2H2O H2↑＋Cu（OH）2，故C不符合题意；
D.氯化铜属于强酸弱碱盐，水解显酸性，水解过程微弱，属于可逆过程，方程式为：Cu2+＋H2O Cu (OH)2＋2H+，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、化学反应热需要注意各物质的状态，生成气态水的反应热与液态水的反应热不同；
B、充电过程相当于电解池的阴极得电子，发生还原反应；
C、铜作阴极无影响，铜做阳极失电子发生氧化反应，进入溶液中；
D、氯化铜为强酸弱碱性盐，发生水解反应，使溶液显酸性；
17．【答案】（1）
（2）>
（3）
（4）使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量
（5）增加相对廉价原料的用量，提高相对贵重原料的转化率，降低生产成本；0.93
（6）
【解析】【解答】(1)由图可知，1molN2和3molH2反应放出热量为500-308-100=92kJ，故合成氨反应的热化学方程式为
；
(2)合成氨反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，
<
，故
>572；
(3)假设在一定温度和压强下，将1molN2和3molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为x
达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中
的体积分数为3/7，则：
，x=0.6mol，故
相同条件下，气体压强比等于物质的量之比，则
；
(4)催化剂可以改变反应的速率，合成氨反应在工业生产中使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量；
(5)若工业生产中
和
按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是增加相对廉价原料
的用量，提高相对贵重原料
的转化率，降低生产成本。
假设在一定温度和压强下，将1molN2和2.8molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为y
从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则
，y=0.25mol，则
和
的转化率比值为
；
(6)由总反应可知，电极B中二氧化氮中氮元素化合价降低，得到电子发生还原反应，生成氮气，电极反应为
。
【分析】（1）根据反应物和生成物即可写出方程式
（2）根据平衡常数的大小即可判断温度大小
（3）根据给出的条件结合数据计算出平衡时的浓度即可计算出常数
（4）催化剂主要是提高速率
（5）空气中氮气含量高，提高氢气的转化率降低成本，结合体积分数根据方程式即可计算出转化率
（6）根据物质的性质即可判断正负极即可写出电极式
18．【答案】（1）正极；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O
（2）Ag﹣e﹣=Ag+；不变
（3）6.72；1：4
（4）氢氧化铜
【解析】【解答】解：（1）对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，则负极电极方程式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
故答案为：正极；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O； （2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质，④电极上银失电子生成银离子进入溶液，电极反应式为：Ag﹣e﹣=Ag+，B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变，所以溶液的pH不变；
故答案为：Ag﹣e﹣=Ag+；不变；（3）设3.2g甲醇反应转移电子的物质的量是x，
CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O 转移电子
32g 6mol
3.2g x
x= =0.6mol
若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，则铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，当铜离子完全析出时，铜离子得到电子的物质的量=0.15mol×2=0.3mol＜0.6mol，所以电解混合溶液时，阴极上先析出铜后析出氢气，阳极上析出氧气，但得失电子的物质的量都是0.6mol，
设阴极上析出氢气的物质的量是y，阳极上析出氧气的物质的量是z，
则0.15mol×2+2y=4z=0.6mol，y=0.15mol，z=0.15mol，所以A池中共收集到的气体的物质的量是（0.15+0.15）mol=0.3mol，则气体体积=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，①上铜离子得电子析出金属铜，铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，③上银离子得电子生成银单质，根据电子守恒，转移0.6mol电子析出金属银是0.6mol，两个电极析出固体物质的量之比为1：4，
故答案为：6.72； 1：4；（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，所以欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜；
故答案为：氢氧化铜．
【分析】对A、B装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，原电池负极上甲醇失电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；（1）E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子；（2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质；B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变；（3）根据阴阳两极上得失电子守恒计算；（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，根据溶液失去的元素分析．
19．【答案】（1）铜片；石墨；AgNO3溶液
（2）2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+
（3）负；负
【解析】【解答】（1）根据电极反应式，负极升失氧，正极降得还，先确定Cu作负极，电解质溶液为硝酸银，则再选石墨（或活泼性比Cu弱的金属）为正极；
故答案为：铜片 石墨 AgNO3溶液
（2）根据正极降得还，可知正极电极反应式为：2Ag++2e-=2Ag；根据负极升失氧，可知电极反应式为：Cu－2e-=Cu2+；
故答案为：2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+
（3）原电池中，电子从负极流出经过外电路流向正极；内部阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；
故答案为：负 负
【分析】（1）相对活泼的金属做原电池的负极，电解质溶液一定含有银离子；
（2）原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应；
（3）原电池中电子从负极流出延导线流向正极。
20．【答案】（1）-746.5；温度低，催化剂活性低，反应速率慢；v(Ⅰ)> v（Ⅲ）> v（Ⅱ）
（2）>；0.5625
（3）阳极；2HSO3- +2H+ +2e-=S2O42-+2H2O
【解析】【解答】（1）① Ⅰ、N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1＝＋180.5kJ·mol－1；
Ⅱ、C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2＝－393.5 kJ·mol－1；
Ⅲ、2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3＝－221kJ·mol－1，根据盖斯定律Ⅱ×2-Ⅰ-Ⅲ得2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g) △H=(－393.5)×2-180.5+221=-746.5 kJ·mol－1；
②汽车冷启动时温度低，催化剂活性低，反应速率慢，所以前0﹣10s 阶段，CO、NO百分含量没明显变化；根据图象中达到平衡所用时间，可知反应速率v(Ⅰ)> v（Ⅲ）> v（Ⅱ）；（2）同体积、同物质的量，气体压强随温度升高而增大，达到平衡时，2组实验气体的总物质的量相同，容器体积相等，温度越高压强越大，所以X>200℃；Kp= =0.5625；（3）A极HSO3- S2O42-，硫元素化合价降低，A为阴极、B为阳极，A极的电极反应式为2HSO3- +2H+ +2e-=S2O42-+2H2O。
【分析】（1）①根据盖斯定律计算2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)的△H；②根据影响反应速率的因素分析；汽车冷启动时温度低，反应速率慢；根据曲线的拐点时间来确定化学反应速率的大小；（2）同体积、同物质的量，气体压强随温度升高而增大；根据平衡常数表达式计算Kp；（3）A极HSO3- S2O42-，硫元素化合价降低，A为阴极，B为阳极。
21．【答案】（1）C；
（2）O2 +2H2O+e-=4OH-；Fe-2e-=Fe
（3）abc
【解析】【解答】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为 ；
(2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确；
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确；
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c正确；
故答案为：abc。
【分析】（1）铁的吸氧腐蚀中正极材料是铁中的碳，电子由负极流向正极；
（2）正极上发生氧气的还原反应生成氢氧根离子；负极发生铁的氧化反应；
（3）根据加快反应速率、使现象更加明显的方法进行分析。
一、单选题
1．根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理所设计原电池装置，正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
2．向烧杯中加入下列物质，闭合K，电流计指针无明显偏转的是（ ）
A．NaOH B．NaCl C．蔗糖 D．H2SO4
3．粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用电解法提纯，下列说法错误的是（ ）
A．可用硫酸铜溶液作电解质溶液
B．粗铜与电源的正极相连
C．在精炼过程中，Ag、Au沉积于阳极底部
D．在精炼过程中，阳极、阴极的质量变化量相等
4．为了防止钢铁腐蚀，下列防护方法正确的是（ ）
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的铁闸门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
5．锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，负极是锂，正极是聚2-乙烯吡(P2VP) 和I2 复合物，工作原理2Li+ P2VP·nI2=2LiI+ P2VP·(n-1)I2，下列叙述错误的是（ ）
A．该电池是电解质为非水体系的二次电池
B．工作时Li+向正极移动
C．正极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=2LiI+ P2VP·(n-1)I2
D．该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点
6．材料是人类赖以生存的重要物质基础．下列有关材料的说法正确的是（ ）
A．玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料，其生产原料都是石灰石
B．钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀
C．聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装
D．铝制品在空气中不易被腐蚀，是因为常温下铝不与氧气反应
7．研究人员最近发现了一种水电池，这种水电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列水电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ）
A．正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl
B．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
C．Na+不断向水电池的负极移动
D．电子从负极经外电路到正极，然后再经过内电路回到负极
8．铜-锌原电池如图所示，电解质溶液为硫酸铜溶液，工作一段时间后，下列说法不正确的是（ ）
A．锌电极反应为Zn-2e-=Zn2+
B．电子从锌电极经过硫酸铜溶液流向铜电极
C．溶液中的SO42-向锌电极移动
D．铜电极质量增加
9．电解含下列离子的水溶液，若阴极析出相等质量的物质，则消耗电量最多的是（ ）
A．Hg2+ B．Cu2+ C．K+ D．Ag+
10．以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出铜的质量为（ ）
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
11．下图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某CuCl2溶液，电解时X电极表面有红色固体生成，Y电极有气体产生。一段时间后，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中正确的是（ ）
A．X电极连接电源正极 B．生成气体体积为0.56L
C．Y电极上发生氧化反应 D．该CuCl2溶液浓度为0.05mol/L
12．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火
B．用K2FeO4处理自来水，既可杀菌消毒又可除去悬浮杂质
C．误食重金属盐引起的人体中毒，可以喝大量的牛奶解毒
D．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
13．热激活电池可应用于特殊环境。一种热激活电池的工作原理如图所示，该电池的总反应式为2Li+FeS2= Fe+ Li2S2。下列说法正确的是（ ）
A．放电时Li+向a极移动
B．电子由a电极经熔融介质流向b电极
C．正极的电极反应式为FeS2+2e-= Fe+
D．放电时，若有0.2 mol e- 转移，则正极质量增加5.6 g
14．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水，能使溶液恢复到电解前浓度的是（ ）
A．AgNO3 B．Na2SO4 C．CuCl2 D．KCl
15．锂电池是新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为：Li+MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（ ）
A．锂是正极，电极反应为：Li-e-=Li+
B．锂是负极，电极反应为：Li-e-=Li+
C．锂是负极，电极反应为：MnO2+e-=MnO
D．锂是负极，电极反应为：Li-2e-=Li2+
16．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，正确的是
A．甲烷的燃烧热△H= 890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：（ ）CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H= 890.3 kJ/mol
B．铅蓄电池充电时阴极反应式：PbSO4＋2e－ = Pb＋SO42－
C．用铜作两电极电解KCl溶液：2Cl－＋2H2O H2↑＋Cl2↑＋2OH－
D．氯化铜溶液pH＜7 的原因是：Cu2+＋H2O=Cu (OH)2＋2H+
二、综合题
17．合成氨是人工固氮的主要手段，对人类生存社会进步和经济发展都有着重大意义。该反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
（1）合成氨反应的热化学方程式为 。
（2）下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由此可推知，表中 572(填“>”“<”或“=”)。
572
K
（3）在一定温度和压强下，将和按体积比3∶1在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中的体积分数为3/7，该反应的压强平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
（4）合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，也为有机合成提供了足够的原料-氨。合成氨反应是一个可逆反应：。在298K时，。从平衡常数来看，反应的限度已经很大，为什么还需要使用催化剂？ 。
（5）若工业生产中和按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是 。若从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则和的转化率比值为 。(保留两位小数)
（6）利用反应构成电池，能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如下图所示：
写出电极B的电极反应式： 。
18．如图所示，用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B 装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重（假设工作时无能量损失）．请回答下列问题：
（1）F电极的名称是 ，E电极的反应式： ．
（2）④电极的反应式： ，通电一段时间后B池pH （填“变大”“变小”“不变”）．
（3）若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体 L，①、③电极析出固体物质的量之比 ．
（4）欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是 （写名称）．
19．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应: Cu+ 2Ag+
= Cu2++2Ag。
（1）负极材料： 、正极材料： ； 电解质溶液：
（2）写出电极反应式：
正极： ；
负极： 。
（3）原电池中电子从 极流出， 电解质溶液中阴离子流向 极（填写电极名称“正”或“负”）。
20．目前汽车尾气中的NO处理有以下几种方法：
（1）在汽车排气管上安装催化转化器。NO和CO气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g) △H 。
①已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1＝＋180.5kJ·mol－1，C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2＝－393.5 kJ·mol－1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3＝－221kJ·mol－1，则△H= 。
②一个兴趣小组对某汽车冷启动时的尾气催化处理过程中CO、NO百分含量随时间变化如图1所示，前0﹣10s 阶段，CO、NO百分含量没明显变化的原因是 。同时该小组在固定容积为2L的密闭容器中通入NO和CO各2mol进行反应，n(CO2)随温度（T）、压强（P）和时间（t）的变化曲线如图2所示，图中的曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应反应从开始到平衡时用CO2表示的平均反应速率分别为v(Ⅰ)、v（Ⅱ）、v（Ⅲ），则三者大小关系为 。
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成CO2、N2两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：
活性炭/mol NO/mol CO2/mol N2/mol P/MPa
200℃ 2.000 0.0400 0.0300 0.0300 3.93
X 2.005 0.0500 0.0250 0.0250 4.56
容器中发生反应的化学方程式为C(s)
+2NO(g) CO2(g) +N2(g)；根据上表数据，并判断X 200℃（用“＞”、“＜“或“=”填空），计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp= （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）。
（3）用间接电化学法除去NO的过程，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，B极为 (填“阳极”或“阴极”)；写出A极的电极反应式： 。
21．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式 ；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向 。
（2）正极反应式为 ，负极反应式为 。
（3）按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是 。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A.所用电解质溶液为稀硫酸，则不存在Cu2+参与反应，A不符合题意；
B.Mg的金属活动性比Zn强，应由Mg做负极发生失电子的氧化反应，B不符合题意；
C.用FeCl3溶液做电解质溶液，则不存在Cu2+参与反应，C不符合题意；
D.该装置中，Zn的活动性比Cu强，Zn做负极，电解质溶液为可溶性CuSO4溶液，D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据反应“Zn+Cu2+=Zn2++Cu”设计的原电池，则Zn为负极，正极为金属活动性比Zn弱的金属或可导电的非金属；电解质溶液为含有Cu2+的盐溶液；据此结合选项进行分析。
2．【答案】C
【解析】【解答】电解质溶于水可以导电，酸碱盐都是电解质，蔗糖是非电解质，溶于水不导电，所以电流计指针无明显偏转，
故答案为：C。
【分析】形成原电池的条件：电极材料、电解质溶液、氧化还原反应、闭合回路。
3．【答案】D
【解析】【解答】粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用电解法提纯时，粗铜与电源的正极连接作阳极，精铜与电源的负极连接作阴极，以含有Cu2+的溶液硫酸铜溶液作电解质溶液。电解时，阳极发生反应主要为：Cu-2e-=Cu2+，活动性比Cu强的Zn、Fe也会发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+，变为金属阳离子进入溶液，而活动性比Cu弱的金属Au、Ag则沉淀在阳极底部，形成阳极泥；阳极上发生反应为Cu2++2e-=Cu，在同一闭合回路中电子转移数目相等，可见在精炼过程中，阳极减少的金属质量与阴极增加的质量不一定相等，
故答案为：D。
【分析】粗铜的精炼中，粗铜作为阳极，精铜作为阴极，电解质溶液为铜盐，通电后，粗铜中比铜活泼的金属单质先放电形成离子溶于电解质溶液中，比铜不活泼的金属单质形成阳极泥掉落在电解质溶液形成沉淀，溶液中的铜离子移向阴极形成铜，完成精炼过程；
A、硫酸铜时铜盐；
B、阳极连接正极；
C、银和金比铜不活泼；
D、由于阳极中除了铜还有其他杂质，而阴极的生成只有铜，因此质量不相等。
4．【答案】C
【解析】【解答】A项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；B项中形成原电池时，铁作负极，加速铁的腐蚀；D项中铸铁管作阳极，加速铁的腐蚀；C项中锌比铁活泼，铁作正极被保护。
故答案为：C
【分析】A.原电池中，铁作负极被腐蚀；
B.原电池中，铁作负极被腐蚀；
C.原电池中，铁作正极被保护；
D.电解池中，阳极被腐蚀。
5．【答案】A
【解析】【解答】A.金属锂能够与水反应，所以该电池是电解质为非水体系的一次电池，使用寿命超过10 年，A符合题意；
B.原电池工作时，阳离子（Li+）向正极移动，B不符合题意；
C.原电池正极发生还原反应，P2VP·nI2在正极得电子，C不符合题意；
D.锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、注意是一次电池；
B、阳离子朝正极移动；
C、注意锂为负极，锂离子为阳离子朝正极移动，跟正极材料发生反应；
D、锂的密度小，质量小。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：A．陶瓷生产中不需要石灰石，故A错误；
B．钢铁中含有碳，容易构成原电池，发生电化学腐蚀，故B正确；
C．聚氯乙烯易分解放出有害物质，不能用来进行食品包装，故C错误；
D．铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构，可阻止金属进一步被腐蚀，故D错误；
故选：B．
【分析】A．陶瓷生产中不需要石灰石；
B．钢铁中含有碳，容易形成原电池；
C．聚氯乙烯易分解放出有害物质；
D．铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构．
7．【答案】B
【解析】【解答】A．根据总反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可知Ag失电子，Ag是负极，负极反应式是Ag+Cl--e-=AgCl，正极发生还原反应，正极反应式是5MnO2+2e-= Mn5O102-，A不符合题意；
B．正极反应式是5MnO2+2e-= Mn5O102-，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，B符合题意；
C．原电池中阳离子移向正极，Na+不断向水电池的正极移动，C不符合题意；
D．电子从负极经外电路到正极，电子不能进入溶液，内电路通过离子移动导电，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A．原电池中，失去电子，化合价升高的电极作负极，得到电子，化合价降低的电极作正极；
B．MnO2中Mn化合价降低，得到电子，根据方程式 2Ag ~ Na2Mn5O10 ，所以生成1mol Na2Mn5O10 ，转移2mol电子；
C．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极；
D．电子不能在溶液中传导，溶液的导电是通过阴阳离子的移动实现的。
8．【答案】B
【解析】【解答】A. 锌电极反应为Zn-2e-=Zn2+ ，故A不符合题意
B.电子是从锌流过导线到铜，故B符合题意
C.锌失去电子变为阳离子吸引大量的硫酸根离子，故C不符合题意
D.铜电极：铜离子得到电子变为铜单质，故D不符合题意
故答案为：B
【分析】此装置是原电池，负极是锌失去电子变为锌离子电极质量减小，吸引大量的硫酸根离子，正极是铜离子得到电子变为铜单质吗，电极质量增大，电子是由锌经过导线流向铜电极。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．得到mg金属汞，转移的电子的物质的量的为 ，
B．得到mg铜，转移的电子的物质的量为 ，
C．K+的氧化性小于H+，不析出金属单质而析出H2，得到mg氢气时，转移的电子的物质的量为 ，
D．得到mg金属银，转移的电子的物质的量的为 ，
分子相同，分母小的数值大，则耗电量最大的是C项，
故答案为：C。
【分析】阴极放电的是阳离子，转移的电子的物质的量越大，消耗的电量越大
10．【答案】B
【解析】【解答】惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极产生的是氧气，则转移电子是0.04mol，因此根据电子得失守恒可知，析出铜是 ＝0.02mol，质量是0.02mol×64g/mol＝1.28g；
故答案为：B。
【分析】阳极产生气体为氧气，O2~4e-~2Cu，故nCu=0.02mol，则质量为1.28g
11．【答案】C
【解析】【解答】A. 该电解池中，X电极表面有红色的固态物质生成， X为阴极，连接电源负极，故A不符合题意；
B.未注明是否为标准状况， 生成气体体积不一定为0.56L，故B不符合题意；
C. X为阴极，Y为阳极，阳极上发生氧化反应，故C符合题意；
D. 根据题意，无法判断氯化铜是否电解完毕，因此无法计算CuCl2溶液的浓度，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解时X电极表面有红色固体生成，则析出了铜，X为阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，Y为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
12．【答案】A
【解析】【解答】A.泡沫灭火器是用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应，过程中会生成水，易造成电器短路起火，选项错误，A符合题意；
B.K2FeO4具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，同时能水解产生Fe(OH)3胶体，可除去悬浮杂质，选项正确，B不符合题意；
C.利用牛奶中的蛋白质与重金属盐反应，起到解毒作用，选项正确，C不符合题意；
D.镁的金属性强，做负极，金属内胆做正极，被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.根据泡沫灭火器的原理进行分析；
B.K2FeO4具有氧化性，同时易水解形成Fe(OH)3胶体；
C.重金属离子能与牛奶中的蛋白质反应；
D.金属镁的活动性比铁强；
13．【答案】C
【解析】【解答】A．该原电池中a极为负极，b极为正极，放电时阳离子移向正极，即Li+向b极移动，故A不符合题意；
B．放电时电子从负极经过导线流向正极，不能进入熔融介质中，故B不符合题意；
C．正极上FeS2发生得电子的还原反应生成Fe和S22-，则正极反应式为FeS2+2e-═Fe+，故C符合题意；
D．正极反应式为FeS2+2e-═Fe+，正极上FeS2→Fe+Li2S2，若有0.2mol e-转移，则正极质量增加0.2mol×7g/mol=1.4g，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．放电时阳离子移向正极；
B．放电时电子从负极经过导线流向正极；
C．正极得电子发生还原反应；
D．利用得失电子守恒。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、电解硝酸银溶液电解的是硝酸银和水，电解结束后加氧化银能回复原溶液的浓度，故A不符合题意；
B、电解硫酸钠溶液实质是电解水，电解结束后，向剩余溶液中加适量水，能使溶液浓度和电解前相同，故B符合题意；
C、电解氯化铜实质是电解氯化铜，电解结束后，向剩余溶液中加适量CuCl2能使溶液浓度和电解前相同，故C不符合题意；
D、电解KCl溶液实质是电解KCl和水，电解结束后，向剩余溶液中加少量氯化氢，能使溶液浓度和电解前相同，故D不符合题意。
【分析】在对电解液进行电解液时，要恢复溶液原来的状态，首先要了解实际电解的物质是什么。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，选项A不符合题意；
B.根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，选项B符合题意；
C.MnO2是正极，电极反应为MnO2+e-=MnO2-，选项C不符合题意；
D.根据锂电池的总反应式Li+MnO2=LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应为：Li-e-=Li+，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该电池中Li作负极电极反应为Li-e-=Li+，二氧化锰做正极MnO2+e-=MnO2-
16．【答案】B
【解析】【解答】A.1mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为890.3kJ/mol，所以甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol，故A不符合题意；
B.铅蓄电池充电时，为电解池，阴极得电子发生还原反应，电极反应式：PbSO4＋2e－= Pb＋SO42－，故B符合题意；
C.电解池中，铜作阳极，铜先失电子，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，用铜作两电极电解KCl溶液反应的方程式：Cu＋2H2O H2↑＋Cu（OH）2，故C不符合题意；
D.氯化铜属于强酸弱碱盐，水解显酸性，水解过程微弱，属于可逆过程，方程式为：Cu2+＋H2O Cu (OH)2＋2H+，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、化学反应热需要注意各物质的状态，生成气态水的反应热与液态水的反应热不同；
B、充电过程相当于电解池的阴极得电子，发生还原反应；
C、铜作阴极无影响，铜做阳极失电子发生氧化反应，进入溶液中；
D、氯化铜为强酸弱碱性盐，发生水解反应，使溶液显酸性；
17．【答案】（1）
（2）>
（3）
（4）使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量
（5）增加相对廉价原料的用量，提高相对贵重原料的转化率，降低生产成本；0.93
（6）
【解析】【解答】(1)由图可知，1molN2和3molH2反应放出热量为500-308-100=92kJ，故合成氨反应的热化学方程式为
；
(2)合成氨反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，
<
，故
>572；
(3)假设在一定温度和压强下，将1molN2和3molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为x
达到平衡时，测得平衡时体系的总压强为P，混合气体中
的体积分数为3/7，则：
，x=0.6mol，故
相同条件下，气体压强比等于物质的量之比，则
；
(4)催化剂可以改变反应的速率，合成氨反应在工业生产中使用催化剂主要是为了(在不影响限度的情况下)加快反应速率，提高单位时间内的产量；
(5)若工业生产中
和
按投料比1∶2.8的比例进入合成塔，采用此投料比的原因是增加相对廉价原料
的用量，提高相对贵重原料
的转化率，降低生产成本。
假设在一定温度和压强下，将1molN2和2.8molH2放在密闭容器中，设反应的N2的物质的量为y
从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数为15%，则
，y=0.25mol，则
和
的转化率比值为
；
(6)由总反应可知，电极B中二氧化氮中氮元素化合价降低，得到电子发生还原反应，生成氮气，电极反应为
。
【分析】（1）根据反应物和生成物即可写出方程式
（2）根据平衡常数的大小即可判断温度大小
（3）根据给出的条件结合数据计算出平衡时的浓度即可计算出常数
（4）催化剂主要是提高速率
（5）空气中氮气含量高，提高氢气的转化率降低成本，结合体积分数根据方程式即可计算出转化率
（6）根据物质的性质即可判断正负极即可写出电极式
18．【答案】（1）正极；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O
（2）Ag﹣e﹣=Ag+；不变
（3）6.72；1：4
（4）氢氧化铜
【解析】【解答】解：（1）对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，则负极电极方程式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
故答案为：正极；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O； （2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质，④电极上银失电子生成银离子进入溶液，电极反应式为：Ag﹣e﹣=Ag+，B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变，所以溶液的pH不变；
故答案为：Ag﹣e﹣=Ag+；不变；（3）设3.2g甲醇反应转移电子的物质的量是x，
CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O 转移电子
32g 6mol
3.2g x
x= =0.6mol
若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，则铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，当铜离子完全析出时，铜离子得到电子的物质的量=0.15mol×2=0.3mol＜0.6mol，所以电解混合溶液时，阴极上先析出铜后析出氢气，阳极上析出氧气，但得失电子的物质的量都是0.6mol，
设阴极上析出氢气的物质的量是y，阳极上析出氧气的物质的量是z，
则0.15mol×2+2y=4z=0.6mol，y=0.15mol，z=0.15mol，所以A池中共收集到的气体的物质的量是（0.15+0.15）mol=0.3mol，则气体体积=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，①上铜离子得电子析出金属铜，铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，③上银离子得电子生成银单质，根据电子守恒，转移0.6mol电子析出金属银是0.6mol，两个电极析出固体物质的量之比为1：4，
故答案为：6.72； 1：4；（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，所以欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜；
故答案为：氢氧化铜．
【分析】对A、B装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，原电池负极上甲醇失电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；（1）E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子；（2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质；B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变；（3）根据阴阳两极上得失电子守恒计算；（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，根据溶液失去的元素分析．
19．【答案】（1）铜片；石墨；AgNO3溶液
（2）2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+
（3）负；负
【解析】【解答】（1）根据电极反应式，负极升失氧，正极降得还，先确定Cu作负极，电解质溶液为硝酸银，则再选石墨（或活泼性比Cu弱的金属）为正极；
故答案为：铜片 石墨 AgNO3溶液
（2）根据正极降得还，可知正极电极反应式为：2Ag++2e-=2Ag；根据负极升失氧，可知电极反应式为：Cu－2e-=Cu2+；
故答案为：2Ag++2e-=2Ag；Cu－2e-=Cu2+
（3）原电池中，电子从负极流出经过外电路流向正极；内部阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；
故答案为：负 负
【分析】（1）相对活泼的金属做原电池的负极，电解质溶液一定含有银离子；
（2）原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应；
（3）原电池中电子从负极流出延导线流向正极。
20．【答案】（1）-746.5；温度低，催化剂活性低，反应速率慢；v(Ⅰ)> v（Ⅲ）> v（Ⅱ）
（2）>；0.5625
（3）阳极；2HSO3- +2H+ +2e-=S2O42-+2H2O
【解析】【解答】（1）① Ⅰ、N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1＝＋180.5kJ·mol－1；
Ⅱ、C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2＝－393.5 kJ·mol－1；
Ⅲ、2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3＝－221kJ·mol－1，根据盖斯定律Ⅱ×2-Ⅰ-Ⅲ得2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g) △H=(－393.5)×2-180.5+221=-746.5 kJ·mol－1；
②汽车冷启动时温度低，催化剂活性低，反应速率慢，所以前0﹣10s 阶段，CO、NO百分含量没明显变化；根据图象中达到平衡所用时间，可知反应速率v(Ⅰ)> v（Ⅲ）> v（Ⅱ）；（2）同体积、同物质的量，气体压强随温度升高而增大，达到平衡时，2组实验气体的总物质的量相同，容器体积相等，温度越高压强越大，所以X>200℃；Kp= =0.5625；（3）A极HSO3- S2O42-，硫元素化合价降低，A为阴极、B为阳极，A极的电极反应式为2HSO3- +2H+ +2e-=S2O42-+2H2O。
【分析】（1）①根据盖斯定律计算2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)的△H；②根据影响反应速率的因素分析；汽车冷启动时温度低，反应速率慢；根据曲线的拐点时间来确定化学反应速率的大小；（2）同体积、同物质的量，气体压强随温度升高而增大；根据平衡常数表达式计算Kp；（3）A极HSO3- S2O42-，硫元素化合价降低，A为阴极，B为阳极。
21．【答案】（1）C；
（2）O2 +2H2O+e-=4OH-；Fe-2e-=Fe
（3）abc
【解析】【解答】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为 ；
(2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确；
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确；
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c正确；
故答案为：abc。
【分析】（1）铁的吸氧腐蚀中正极材料是铁中的碳，电子由负极流向正极；
（2）正极上发生氧气的还原反应生成氢氧根离子；负极发生铁的氧化反应；
（3）根据加快反应速率、使现象更加明显的方法进行分析。