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

专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共15题）
1．有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池(图1)。该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，下列说法错误的是
A．放电时，电子由b电极流向a电极
B．充电时，a电极附近的pH增大
C．电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，目的是阻上正负极物质的交叉污染
D．放电时，b电极的电极反应方程式为－4ne-=＋4nH+
2．已知：lgC(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2kJ的热量；氧化亚铜与氧气反应的能量变化如图所示。下列叙述正确的是
A．碳[C(s)]的燃烧热ΔH为-110.4kJ mol-1
B．1molCuO分解生成Cu2O放出73kJ的热量
C．反应2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)的ΔH为348kJ·mol-1
D．足量炭粉与CuO反应生成Cu2O的热化学方程式为：C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+35.6kJ mol-1
3．下列有关反应热的说法正确的是
A．25℃、时，的燃烧热大于的燃烧热
B．在化学反应过程中，吸热反应需不断从外界获得能量，放热反应不需从外界获得能量
C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式为
D．已知： ， ，则
4．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．含0.2 mol H2SO4的浓硫酸和足量镁反应，转移电子数为0.2NA
B．0.1 mol FeI2与 0.1 mol Cl2反应时转移电子的数目为0.3NA
C．100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸与过量Cu反应，转移的电子数大于0.6NA
D．在铁上镀锌，当电路中通过的电子数为2NA时，电解质溶液质量减小65 g
5．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1 mol环戊二烯()中含有σ键的数目为5NA，π键的数目是2NA
B．向0.1 mol K2Cr2O7加入1L pH=1的硫酸酸化，溶解后溶液中含有的Cr2O数目为0.1NA
C．用惰性电极电解1L 0.2 mol·L-1AgNO3溶液，当两极产生气体的物质的量相等时，电路中通过电子数为0.4NA
D．常温下，1L0.5mol/L CH3COONH4溶液的pH=7，溶液中的数等于
6．根据如下能量关系示意图，下列说法正确的是

A．与的能量之和为393.5kJ
B．反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量
C．由的热化学方程式为：
D．热值指一定条件下1g物质完全燃烧所放出的热量，则热值
7．一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示，图中含酚废水中的有机物可用C6H5OH表示。
下列说法不正确的是
A．右室电极为该电池的正极
B．右室电极附近溶液的pH增大
C．左侧离子交换膜为阳离子交换膜
D．左室电极反应式可表示为C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+
8．25℃、101kPa下：
①2Na(s)+O2(g)═Na2O(s) △H1=﹣414kJ/mol；
②2Na(s)+O2(g)═Na2O2(s) △H2=﹣511kJ/mol。
下列说法正确的是
A．①和②生成等物质的量的产物，转移的电子数相同
B．Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
C．25℃、101 kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）═2Na2O（s）△H=+317 kJ/mol
D．①和②产物中的阴阳离子个数比均为1：1
9．某研究机构使用电池作为电源电解制备，其工作原理如图所示。已知电池反应为，下列说法错误的是
A．电池的f接的是g电极
B．电解池中膜a和膜b均为阳离子交换膜
C．电池中C电极的电极反应式为
D．当电池生成1mol 时理论上电解池中产生1mol
10．已知下列热化学方程式：
①C(s，石墨)+O2(g)= CO2(g) △H=﹣393.5 kJ mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) △H=﹣571.6 kJ mol﹣1
③CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1) △H=﹣890.3 kJ mol﹣1
则C(s，石墨)+2H2(g)= CH4(g)的△H是
A．+74.8 kJ mol﹣1 B．﹣149.6 kJ mol﹣1 C．﹣74.8 kJ mol﹣1 D．﹣149.6 kJ mol﹣1
11．在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是
A．NaCl(aq)Cl2(g) B．Cl2(g)HClO(aq)
C．FeI2(aq)FeCl3(aq) D．NaClO4(aq)HClO4(aq)
12．下列与电化学有关的说法中正确的是
A．电解池的两个电极必须是两个活泼性不同的电极
B．电解池中电解质溶液只导电不发生反应
C．原电池中电流的方向是负极→导线→正极
D．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极
13．空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．H＋由右室进入左室
B．Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用
C．若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗33.6L甲烷时，理论上可转化2molHNO2
D．阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e-=N2↑＋4H2O
14．如图是金属镁和卤素单质()反应的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．热稳定性：
B．与足量的充分反应，放热
C．工业上可由电解溶液冶炼金属，该过程需要吸收能量
D．由图可知：发生下述反应需要吸收能量
15．下表中陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 具有抗氧化性且能杀菌消毒 葡萄酒中添加适量
B 土壤胶体的胶粒一般带正电荷 土壤具有保肥能力
C 可以与反应产生 可用于工业制氧气
D 的金属性比的金属性强 镀锡铁的镀层破坏后能继续保护铁
A．A B．B C．C D．D
二、填空题（共10题）
16．电化学研究的是化学现象与电现象之间的相互关系以及化学能与电能相互转化规律，要完成这样的电化学研究，需要涉及到原电池和电解池等电化学装置。
(1)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。某原电池装置如图所示，图中右侧烧杯中的电极反应式为 ，左侧烧杯中的c(Cl-) (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)用高铁酸盐设计的高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应为。写出正极反应式： 。
(3)为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一极通入空气，另一极通入甲醇气体，电解质是掺入了的晶体，在高温下它能传导。电池工作时正极反应式为 。
(4)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将氧化成，然后以作氧化剂把水中的甲醇氧化成而净化。实验室用下图装置模拟上述过程。
①写出阳极电极反应式： 。
②除去甲醇反应为，该过程中被氧化的元素是 ，当产生标准状况下时，共转移电子 mol。
17．某兴趣小组用如图所示装置研究电化学相关问题。当闭合该装置的电键时，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”或“电解池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为 。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，总反应式为 。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积 (标准状况下)，丙池中 极(填“C”或“D”)析出 g铜。
18．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图。
(1)A装置是 ，B装置是 (填“原电池”或“电解池”)。
(2)N2O5在 (填“c极”或“d极”)区生成。
(3)A装置中通入O2的电极反应式为 。
19．阅读下列关于燃料电池的短文并填空。
化学电池用途广泛，燃料电池具有能量转化率高、对环境友好等优点。燃料电池在工作时，从负极连续通入①H2、②CH4、③C2H5OH等燃料，从正极连续通入④O2，二者在电池内部(还有⑤KOH或⑥H2SO4等物质的溶液)发生反应生成⑦H2O、⑧CO2或⑨K2CO3溶液等，同时产生电能。目前已研制成功 ⑩Al—空气燃料电池，它可以代替汽油为汽车提供动力，也可用作照明电源。
(1)在上述短文标有序号的物质中，属于电解质的是 (填序号，下同)；属于非电解质的是 。和O3互为同素异形体的是 。
(2)写出上文有序号物质中一种盐的电离方程式 。
(3)写出少量⑥溶液滴加到⑨溶液中的离子方程式 。写出向⑨溶液中通入⑧的化学方程式 。
(4)Al—空气燃料电池反应原理是：负极的金属Al在氯化钠溶液中与空气中的O2发生反应生成Al(OH)3，若负极有13.5 g Al参加反应，则正极消耗O2的质量为 g。
20．Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。
(1)阳极的电极反应式为 。
(2)阴极产生的气体为 。
(3)左侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a% b%(填“＞”“＝”或“＜”)。
(4)Na2FeO4作为高效净水剂的工作原理是： 。
(5)能循环利用的物质是 。
21．全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点，储能容量大、使用寿命长，利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。
回答下列问题：
(1)a电极为 (填“正极”或“负极”)，其电极反应式为 。
(2)隔膜1为 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)，q口流出液含有的溶质为 (填化学式)，d电极的电极反应式为 。
(3)B装置中产生的气体总量为336 mL(标准状况下)时，通过质子交换膜的的物质的量为 mol。
22．请回答：
(1)写出乙烯的结构式： ；写出CaC2的电子式： 。
(2)取50mL过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。
在一定温度下，测得O2的放出量(已折合成标况)如表：
t/min 0 20 40
V(O2)/L 0 0.448 0.672
20~40min，消耗H2O2的平均速率为 mol L-1 min-1。
(3)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为 (填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。
23．如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体。回答:
（1）直流电源中,M为 极。
（2）Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 g。
（3）电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶ ∶ ∶ 。
（4）AgNO3溶液的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),硫酸的浓度 。
24．某宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应为：；。在负极发生反应的物质是 ，负极发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应，电池反应是 。
25．按要求填空
(1)取的溶液与的硫酸置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

①从如图实验装置可知，缺少的一种仪器名称是 。
②在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是 。
③若改用和溶液进行反应，则比上述实验所放出的热量 (填“多”或“少”)，若实验操作均正确，一组实验最少需要测定 次温度。
(2)
和发生反应生成和。反应过程和能量关系如下图所示：(图中的表示生成产物的数据)。则分解成和的热化学方程式是 。

(3)氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由与过量焦炭在的氮气流中反应制得：，则该反应每转移，可放出的热量为 。
(4)已知甲醇的燃烧热为，写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，则a极为电池的正极，b极为电池的负极，据此解答。
【详解】A．b电极为电池的负极，a电极为电池的正极，则放电时，电子由b电极流向a电极，A正确；
B．充电时，聚对苯二酚在a电极被氧化，释放出氢离子，酸性增强，a电极附近的pH减小，B错误；
C．结合图可知，a电极附近和b电极附近反应的物质不同，则电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，目的是阻上正负极物质的交叉污染，C正确；
D．放电时，b电极为电池的负极，失电子，反应的电极反应为-4ne-= +4nH+，D正确。
答案选C。
2．D
【分析】lgC(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2kJ的热量，所以1molC(s)燃烧生成CO放热为12×9.2=110.4kJ，由能量图可知，2molCu2O(s)和1molO2(g)完全反应生成CuO(s)时吸收348kJ的热量，释放640 kJ的热量，该反应的焓变为吸收的总能量减去释放的总能量，数值等于-292kJ·mol-1，由此分析。
【详解】A．碳的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量，lgC(s)燃烧生成一氧化碳放出9.2kJ的热量，1molC(s)燃烧生成CO放热为12×9.2=110.4kJ，所以燃烧生成二氧化碳的放热一定大于110.4kJ，即碳[C(s)]的燃烧热ΔH＜-110.4kJ·mol-1，故A不符合题意；
B．根据图示得到如下方程式：2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=(348-640)kJ mol-1=-292 kJ mol-1，所以有：4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g) ΔH=+292kJ mol-1，所以1molCuO分解生成Cu2O吸收292×=73kJ的热量，故B不符合题意；
C．由上图及分析得到：2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=(348-640)kJ mol-1=-292kJ mol-1，故C不符合题意；
D．根据上述结论得到如下方程式：①2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)ΔH=-292kJ mol-1，②2C(s) + O2(g)=2CO(g) ΔH=-220.8kJ mol-1，所以②×-①×()得到：C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+35.6kJ mol-1，故D符合题意；
答案选D。
3．D
【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，25℃、时，S的燃烧热是定值，故A错误；
B．有的吸热反应需要从外界获得一定的能量才能发生，故B错误；
C．甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式应该对应生成液态水， ，故C错误；
D．S(s)变成S(g)还需要吸热，故，故D正确；
故答案为D。
4．C
【详解】A．浓硫酸与Mg发生反应：Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+SO2↑+2H2O，当反应进行到一定程度，变为稀硫酸，这时发生反应：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑。若0.2 mol H2SO4完全发生第一个反应，转移0.2 mol电子；若完全发生第二个反应，反应过程中会转移0.4 mol电子，浓硫酸中含有的0.2 mol H2SO4会发生上述两个反应，因此反应转移电子数大于0.2NA而小于0.4NA，A错误；
B．FeI2的阳离子、阴离子都具有还原性，由于还原性：I-＞Fe2+，所以先是I-与Cl2发生反应，0.1 mol FeI2的I-恰好与0.1 mol Cl2发生反应，转移电子的数目为0.2NA，B错误；
C．100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸中含有HNO3的物质的量为n(HNO3)=12 mol/L×0.1 L=1.2 mol，开始是浓硝酸与Cu发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，又会发生反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，1.2 mol HNO3若只发生第一个反应转移0.6 mol电子，若只发生第二个反应，转移电子的物质的量为0.9 mol，可见100 mL 12 mol·L-1的浓硝酸与过量Cu发生上述反应，转移的电子的物质的量大于0.6 mol，故转移的电子数大于0.6NA，C正确；
D．在铁上镀锌，阳极上Zn失去电子变为Zn2+进入溶液，阴极上Zn2+得到电子变为Zn单质附着，因此电解质溶液质量不变，故当电路中通过的电子数为2NA时，电解质溶液质量也不会发生改变，D错误；
故合理选项是C。
5．C
【详解】A．1 mol环戊二烯()中含有σ键有C-C和C-H σ键，σ键的数目为11NA，π键的数目是2NA，故A错误；
B．溶液中存在，溶解后溶液中含有的Cr2O数目小于0.1NA，故B错误；
C．阳极，阴极，，用惰性电极电解1L 0.2 mol·L-1AgNO3溶液，当两极产生气体的物质的量相等时，电路中通过电子数为0.4NA，故C正确；
D．水解，溶液中的数小于，故D错误；
故答案为C
6．D
【详解】A．从图中可知，1molC(s)和1molO2(g)反应生成1molCO2(g)放出393.5kJ的能量，但是1molCO2(g)也有一定的能量，1molC(s)和1molO2(g)能量之和大于393.5kJ，A错误；
B．从图中可知，CO和O2反应生成CO2是放热反应，则反应也是放热反应，生成物总能量小于反应物总能量，B错误；
C．C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.8kJ/mol，第一个反应×2-第二个反应可得2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.1kJ/mol，C错误；
D．热值指一定条件下1g物质完全燃烧所放出的热量，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.8kJ/mol，则CO热值ΔH=-565.8kJ/mol÷56=-10.1kJ/mol，D正确；
故答案选D。
7．C
【分析】该原电池中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则右边装置中电极是正极，电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，左边装置电极是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，据此分析解答。
【详解】A．根据图示可知：在上图中右室得到电子变为N2逸出，发生还原反应，则右边电极为该电池的正极，A正确；
B．根据图示可知，在右室中正极上的电极反应式为：2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电解后溶液中c(H+)减小，c(H+)越小，溶液的pH就越大，故右室电极附近溶液的pH增大，B正确；
C．电池放电时，电解质溶液中的阳离子Na+向正极右室移动，Cl-向负极左室移动，故左侧负极附近的离子交换膜为阴离子交换膜，C错误；
D．左室装置为负极，负极上有机物失去电子，发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下反应生成CO2，电极反应式可表示为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，D正确；
故合理选项是C。
8．A
【详解】A．①和②生成等物质的量的产物，Na2O，Na2O2，需要金属钠物质的量相同，所以转移的电子数相同，故A正确；
B．Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O2，故B错误；
C．①2Na(s)+O2(g)═Na2O(s) △H1=﹣414kJ/mol；②2Na(s)+O2(g)═Na2O2(s) △H2=﹣511kJ/mol；依据盖斯定律①×2﹣②得到Na2O2(s)+2Na(s)═2Na2O(s) △H=﹣317 kJ/mol，故C错误；
D．①和②产物分别为Na2O、Na2O2，产物中的阴阳离子个数比均为1：2，故D错误；
故选A。
9．B
【分析】由图可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，石墨电极为正极，SO2Cl2在正极得到电子发生还原反应生成氯离子和二氧化硫，氯离子通过阴离子交换膜进入负极区；与石墨电极相连的镍电极为电解池的阳极，镍失去电子发生氧化反应生成镍离子，镍离子通过阳离子交换膜进入产品室，不锈钢电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入Ⅲ室，Ⅲ室中的H2PO通过阴离子交换膜进入产品室制得Ni(H2PO2)2。
【详解】A．由分析可知，与石墨电极相连的镍电极为电解池的阳极，则电池的f接的是电解池的g电极，故A正确；
B．电解池中的膜b为阴离子交换膜，故B错误；
C．由分析可知，石墨电极为正极，SO2Cl2在正极得到电子发生还原反应生成氯离子和二氧化硫，电极反应式为，故C正确；
D．由得失电子数目守恒可知，当电池中生成1mol二氧化硫时，镍电极生成1mol镍离子，在产品室中制得1mol Ni(H2PO2)2，故D正确；
故选B。
10．C
【详解】①C(s，石墨)+O2(g)= CO2(g) △H=﹣393.5 kJ mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(1) △H=﹣571.6 kJ mol﹣1
③CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1) △H=﹣890.3 kJ mol﹣1
根据盖斯定律①+②-③得C(s，石墨)+2H2(g)= CH4(g)的△H=﹣393.5 kJ mol﹣1﹣571.6 kJ mol﹣1+890.3 kJ mol﹣1=﹣74.8 kJ mol﹣1；
故选C。
11．A
【详解】A．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，因此NaCl(aq)Cl2(g)可以实现，故A符合题意；
B．氯气和亚硫酸反应生成硫酸和盐酸，Cl2(g)HClO(aq)不能实现，故B不符合题意；
C．向FeI2溶液中通入少量氧气，只有碘离子被氧化，FeI2(aq)FeCl3(aq)不能实现，故C不符合题意；
D．HClO4的酸性强于碳酸，NaClO4与二氧化碳不反应，因此NaClO4(aq)HClO4(aq)不能实现，故D不符合题意；
答案选A。
12．D
【详解】A．电解池的两个电极可以相同，也可以不同，故A错误；
B．电解池中电解质溶液会发生反应，如电解饱和食盐水的反应方程式为2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑，故B错误；
C．原电池中电子的方向是负极→导线→正极，电流方向与之相反，故C错误；
D．原电池中电子的方向是负极→导线→正极，因此溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，故D正确；
故选D。
13．D
【分析】空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收，生成HNO2、，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4+，电解过程中铈离子在阳极失电子被氧化生成Ce4+，HNO2在阴极得到电子变化为氮气，据此分析解答。
【详解】A．电解池中阳离子移向阴极，质子交换膜是允许氢离子通过，H+由左室进入右室，故A错误；
B．电解过程中铈离子在阳极失电子被氧化生成Ce4+，Ce4+从电解槽的a口流出，且可循环使用，故B错误；
C．甲烷燃料电池中，在碱性溶液中，甲烷燃料电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH-═+7H2O，故每有1mol甲烷反应，转移电子8mol，阴极的电极反应式：2HNO2+6H++6e-═N2↑+4H2O，3CH4～8HNO2～24e-，当消耗标准状况下33.6L甲烷时，其物质的量==1.5mol，理论上可转化HNO24mol，故C错误；
D．HNO2在阴极上得到电子还原为氮气，电极反应式为2HNO2+6H++6e-═N2↑+4H2O，故D正确；
故选D。
14．D
【详解】A．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，根据图示可知，物质的稳定性MgF2 >MgCl2>MgBr2>MgI2，A错误；
B．未指明气体所处的条件，因此不能计算反应放出的热量，B错误；
C．由于MgCl2(s)的能量比Mg(s)、Cl2(g)低，所以工业上可由电解熔融MgCl2冶炼金属Mg，该过程需要吸收热量，但是电解溶液不能得到金属Mg，C错误；
D．根据图示可知MgBr2(s)=Mg(s)+Br2(g)△H=+524kJ/mol，的物质的量为1mol，故发生下述反应需要吸收能量，D正确；
故合理选项是D。
15．A
【详解】A．二氧化硫具有抗氧化性且能杀菌消毒，故可在葡萄酒中适量添加，故A正确；
B．土壤胶体的胶粒一般带负电荷，可吸附阳离子，使土壤具有保肥能力，故B错误；
C．过氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，陈述I正确，工业上制氧气的方法是分离液态空气法，陈述Ⅱ错误，故C错误；
D．在金属活动性顺序表中铁位于锡的前面，故铁比锡的金属性强，陈述I正确，镀锡铁的镀层被破坏后会构成原电池会被腐蚀的更严重，陈述II错误，故D错误；
答案选A。
16．(1) 增大
(2)
(3)O2+4e-=2O2-
(4) Co2+-e-=Co3+ C(或碳) 0.6
【分析】(1)
由于电极活动性：Fe＞C，所以Fe为原电池的负极，石墨为原电池的正极。左侧Fe电极失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；电子由导线经电流表流向正极——石墨电极，在石墨电极上溶液中的H+得到电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
负极附近溶液中Fe2+浓度增大，为维持电荷守恒，盐桥中的阴离子Cl-会流向Fe电极一侧，故会导致左侧烧杯中c(Cl-)增大；
(2)
根据总反应方程式可知Zn为电池的负极，失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正极上得到电子被还原产生Fe(OH)3，故正极的电极反应式为；
(3)
在甲醇燃料电池中，通入燃料甲醇的电极为负极，通入空气的电极为正极，正极上O2得到电子，被还原产生O2-，故正极的电极反应式为：O2+4e-=2O2-；
(4)
①根据题意可知：在阳极上发生反应为：Co2+-e-=Co3+；
②在除去甲醇的反应中，+3价的Co3+得到电子被还原产生+2价的Co2+，甲醇中的-2价的C被氧化为+4价的CO2气体逸出，故被氧化的元素是C元素；每有1 mol CO2产生，转移电子6 mol。反应产生标准状况下2.24 LCO2的物质的量是n(CO2)=，则反应过程中转移电子的物质的量是0.6 mol。
17．(1) 原电池
(2) 阳极
(3) 280 D 1.60
【分析】甲池中两个电极分别通入CH3OH和O2，则甲池为燃料电池，乙池、丙池为电解池。甲池中，通CH3OH的Pt电极(左)为负极，通O2的Pt电极(右)为正极；乙池中，A电极(C)为阳极，B电极(Ag)为阴极；丙池中，C电极为阳极，D电极为阴极。
【详解】（1）由分析可知，甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，CH3OH失电子产物与电解质反应，生成等，电极反应式为。答案为：原电池；；
（2）由分析知，乙池中A(石墨)电极的名称为阳极，在乙池中，AgNO3溶液中的Ag+在阴极得电子生成Ag，水电离产生的OH-失电子生成O2等，总反应式为。答案为：阳极；；
（3）在甲、乙、丙三池中，线路中通过电子的物质的量相等，依据得失电子守恒，可建立如下关系式：O2——4e-——4Ag——2Cu，n(Ag)==0.05mol，V(O2)==280mL，m(Cu)=1.60g，所以当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积280(标准状况下)，丙池中D极(填“C”或“D”)析出1.60g铜。答案为：280；D；1.60。
【点睛】在多池串联电路中，通过电子的物质的量相等，可建立关系式求解。
18． 原电池 电解池 c O2＋4H＋＋4e－=2H2O
【分析】A装置有能自发进行的氧化还原反应，为原电池装置，二氧化硫在a极失电子，发生氧化反应，a极为原电池负极，氧气在b电极得电子，b极为原电池的正极；
B装置与原电池装置的正、负极相连，为电解池装置，c极与原电池正极相连，为阳极，d极与原电池负极相连，为阴极。
【详解】(1)由分析可知，A装置为原电池装置，B装置为电解池装置，故答案为：原电池；电解池；
(2)结合B装置可知，N2O4在c极失电子转化为N2O5，故答案为：c；
(3)A装置为原电池装置，氧气在b电极得电子，结合电解质溶液、电荷守恒、原子守恒可写出A装置中通入O2的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故答案为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O。
19． ⑤⑥⑦⑨ ②③⑧ ④ K2CO3=2K++CO H++CO= HCO K2CO3+CO2+H2O=2 KHCO3 12
【详解】(1)根据电解质的定义：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，非电解质定义：在水溶液或熔融状态下不能导电的化合物，则上述为电解质的是⑤KOH、⑥H2SO4、⑦H2O、⑨K2CO3，为非电解质的是②CH4、③C2H5OH、⑧CO2，和O3互为同素异形体的是④O2，故答案为：⑤⑥⑦⑨；②③⑧；④；
(2)上文有序号物质中属于盐的是K2CO3，电离方程式为K2CO3=2K++CO，故答案为：K2CO3=2K++CO；
(3)少量⑥H2SO4溶液滴加到⑨K2CO3溶液中反应生成碳酸氢钾，反应的离子方程式为H++CO= HCO；向⑨K2CO3溶液中通入⑧CO2的化学方程式为K2CO3+CO2+H2O=2 KHCO3，故答案为：H++CO= HCO；K2CO3+CO2+H2O=2 KHCO3；
(4) 13.5 g Al的物质的量为=0.5mol，失去电子1.5mol，根据得失电子守恒，正极上消耗氧气的物质的量为=0.375mol，消耗O2的质量为0.375mol×32g/mol=12g，故答案为：12。
20． Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O H2 阳 ＜ 强氧化性，可杀菌消毒；FeO被还原为Fe3+，Fe3+水解生成的氢氧化铁胶体吸附了水中悬浮的颗粒，起到净水的作用 NaOH溶液
【分析】电解时，右侧阳极铁电极反应为：Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O，OH-通过右侧交换膜向右侧移动，则右侧为阴离子交换膜；左侧阴极的反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Na+通过左侧离子交换膜向左侧移动，则左侧为阳离子交换膜。一段时间后，装置中部NaOH溶液变稀，可以将左侧流出的NaOH浓溶液补充到该装置中部，以保证装置连续工作，以此解答该题。
【详解】(1)在阳极上Fe失去电子，与溶液中的OH-结合形成FeO和H2O，所以阳极的电极反应式为：Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O；
(2)在阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出，因此阴极上产生的气体是H2；
(3)根据上述分析可知：左侧的离子交换膜为阳离子交换膜，进入的NaOH溶液浓度较小，流出的NaOH溶液浓度比原来大，故阴极区NaOH溶液的浓度：a%＜b%；
(4)Na2FeO4作为高效净水剂的工作原理是因为Na2FeO4具有强氧化性，具有杀菌消毒作用；FeO得到电子被还原为Fe3+，Fe3+水解生成的氢氧化铁胶体吸附了水中悬浮的颗粒，使之形成沉淀，因此又同时起到净水的作用；
(5)加入NaOH溶液为电解质溶液，在电解过程中，NaOH溶液有从阴极流出，可以补充到电解池中进一步使用，因此能够循环利用的物质是NaOH溶液。
21．(1) 正极
(2) 阳离子
(3)0.02
【详解】（1）根据题中信息c极是生成氢气，d极是生成氧气，从而说明c极是阴极，d极是阳极，则a电极为正极，溶液中得到电子和氢离子反应生成和水，其电极反应式为；故答案为：正极；。
（2）c极是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余的氢氧根与废水中的铵根反应生成氨水，因此隔膜1为阳离子交换膜，d极是水中氢氧根失去电子变为氧气，d电极的电极反应式为；剩余氢离子与硝酸根结合生成硝酸，因此q口流出液含有的溶质为；故答案为：阳离子；；。
（3）B装置产生氧气和氢气，两者体积比为1:2，若B装置中产生的气体总量为336 mL(标准状况下)时，气体总物质的量为0.015mol，则氢气物质的量为0.01mol，电子转移为0.02mol，根据，说明右边多0.02mol正电荷，要使右边呈电中性，则通过质子交换膜的的物质的量为0.02mol；故答案为：0.02。
22．(1)
(2)0.02
(3) 吸氧腐蚀 B
【详解】（1）乙烯的分子式为C2H4，含有碳碳双键，结构式为；CaC2是离子化合物，电子式为；
（2）20~40min，生成氧气的物质的量 ，根据2H2O2=2H2O+O2↑可知，消耗H2O2的物质的量为0.02mol，消耗H2O2的平均速率为mol L-1 min-1。
（3）①海水接近中性，该电化腐蚀称为吸氧腐蚀。
②图中A、B、C、D四个区域，B点氧气含量高，为原电池正极，B点发生反应，溶液呈碱性，所以生成铁锈最多的B。
23． 正 Ag 2.16 2 1 不变 增大
【分析】电解稀H2SO4，实际上是电解其中的水，根据c、d电极产生的气体的体积，分析判断电极，再结合电解原理和电子守恒分析解答
【详解】(1)电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水，阴极产生H2，阳极产生O2，且V(H2)∶V(O2)=2∶1，依据装置图中 电极气体体积分析，可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，c极为阳极，b为阴极，a为阳极，M为正极，故答案为：正；
(2)依据硫酸溶液电解水的反应，V(H2)=336mL×2/3=224mL，即为0.01mol，V(O2)=336mL×1/3=112mL，即为0.005mol．说明电路上有0.02mol电子，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag，质量为0.02mol×108g/mol=2.16g，故答案为：银；2.16g；
(3)电源输出的电子为0.02 mol，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为n(e-)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶∶1，故答案为：2；；1；
(4)由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变，pH也不变；电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4溶液浓度增大，pH减小，故答案为：不变；增大。
【点睛】本题考查电解反应原理、正负极的判断、电解过程中溶液浓度的变化，解题关键在于掌握原电池、电解池的工作原理及其应用。
24． H2 氧化 2H2+O2=2H2O
【详解】原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，总反应式为正极反应加负极反应，故答案为：H2、氧化、2H2+O2=2H2O
25．(1) 玻璃搅拌器 减少热量损失 多 3
(2)PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) H=+93kJ·mol-1
(3)132.6
(4)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1366.8kJ·mol-1
【详解】（1）①由图可知该装置中缺少环形玻璃搅拌器；
②为提高实验的准确性，实验过程中要尽可能减少热量损失；
③若改用和溶液进行反应，则实际反应的NaOH和硫酸的量增加，则比上述实验所放出的热量增加；实验过程中需测量硫酸溶液的初始温度，NaOH溶液的初始温度以及恰好完全反应时的最高温度，即需要测量3次温度；
（2）由图可知1mol PCl3(g)与1molCl2(g)反应生成1mol PCl5(g)时放出93kJ热量，则1mol分解成和时吸收93kJ热量，热化学方程式是：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) H=+93kJ·mol-1；
（3）由反应可知反应每转移12mol电子时，放出，则该反应每转移，可放出的热量为132.6kJ；
（4）甲醇的燃烧热为，表示甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1366.8kJ·mol-1。
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