第一章：化学反应与能量转化（含解析）同步习题2023---2024学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题（共14题）
1．在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是
A．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
B．金属钠置于空气中表面变暗
C．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
D．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀
2．高电压水系锌－有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，Cl-通过阴膜向正极区迁移
B．放电时，负极区溶液的pH减小
C．充电时，Zn与外接直流电源负极相连
D．充电时，阳极电极反应式为FQH2-2e-=FQ+2H+
3．下列说法正确的是(　 )
A．化学反应的热效应的大小与参加反应的物质的多少无关
B．由H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol－1，则向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体，放出热量等于5.73 kJ
C．同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
D．反应物的总能量大于生成物的总能量的反应一定是放热反应
4．下列叙述正确的是
A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热△H
B．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和NH3 H2O反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+2×283.0kJ/mol
5．将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后，发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀变暗，在液滴外沿出现棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法不正确的是
A．铁锈环的主要成分是，铁片腐蚀过程发生的总反应为
B．液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为
C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为
D．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域
6．高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂，某种制备NH4ClO4的工艺流程如图(相关物质的溶解度如图)。下列说法错误的是
A．电解I中发生反应的离子方程式：Cl-+3H2OClO+3H2↑
B．操作是加热蒸发、趁热过滤
C．洗涤粗产品宜使用冷水
D．流程中可循环利用的物质是NaCl
7．以为催化材料，利用电化学原理实现消除酸性废水中的，其反应过程如图所示。已知中Fe元素化合价为+2、+3价，分别表示为Fe(I)、Fe(Ⅲ)。下列说法错误的是
A．Pd上发生的电极反应为
B．Fe(II)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C．处理的电极反应为
D．反应过程中与的物质的量比为2：3
8．偏钨酸铵是制备金属钨、合金钢以及陶瓷工业的重要原料。采用如下电化学装置可制备偏钨酸铵，双极膜中间层中的水解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移，下列说法正确的是
A．a膜为阴离子交换膜
B．阳极电极反应为
C．双极膜中间层中的OH-向右侧迁移进入产品室
D．当电路中通过时，双极膜中解离水的质量为2.0g
9．研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。质子交换膜只允许H+自由通过，下列说法错误的是
A．电子由Pt电极流向C电极
B．电池工作时正极区溶液的降低
C．常温常压下，被还原同时有被氧化
D．负极反应为
10．铜—锌原电池装置如图所示，电解质溶液为硫酸铜溶液，电池工作一段时间后，下列说法错误的是
A．锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2＋
B．溶液中的SO向锌电极移动
C．电子从锌电极经过硫酸铜溶液流向铜电极
D．铜电极质量增加
11．我国航天近年来成就斐然，卫星发射任务不断增多。下列有关说法正确的是
A．某运载火箭利用液氧和煤油为燃料，煤油为纯净物
B．火箭中的燃料燃烧时将化学能转化为热能
C．火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用
D．卫星计算机芯片使用高纯度的二氧化硅
12．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．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为
B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：
13．利用反应 ，可回收处理石油化工行业废气中的硫化氢。T℃时，该反应在密闭容器中进行，下列说法正确的是
A．平衡后，通入，减小
B．上述条件下，可实现100%分解
C．平衡态是该条件下分解的最大程度
D．生成的质量不变时，反应停止
14．一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示，电解质溶液呈酸性，该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述错误的是
A．电池工作时，的迁移方向为“厌氧阳极”→“缺氧阴极”和“厌氧阳极”→“好氧阴极”
B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大
C．“好氧阴极”存在反应：
D．“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol
二、填空题（共9题）
15．某课外活动小组进行电解饱和食盐水的实验(如图)。请回答下列问题。
(1)通电一段时间后，可观察到 电极(填“阴极”或“阳极”)附近溶液颜色先变红，该电极上的电极反应式为 。
(2)该溶液电解反应的化学方程式为 。
(3)若开始时改用银棒做阳极，阳极的电极反应式为 。
(4)若用H2和O2为反应物，以KOH为电解质溶液，可构成新型燃料电池(如图)，两个电极均由多孔性炭制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。则a极的电极反应式为 。
16．如图是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。回答下列问题：
(1)向烧杯B中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移。则电极C是原电池的 (填“正极”或“负极”)，电极C上的电极反应式为 ，烧杯A中的主要实验现象是 。
(2)一段时间后，再向烧杯B中加入适量质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置总反应的离子方程式为，此时电极D为 (填“正极”或“负极”)，其电极反应方程式为 。
(3)再过一段时间后，实验装置中的化学反应已经达到化学平衡状态，则此时G的指针指向 (填“右边”“左边”或“0刻度”)，理由是 。
17．Ⅰ.如下图为相互串联的甲、乙两个电解池(电极都是惰性电极)，
请回答：
(1)写出甲电解池中的电解反应方程式：甲 。
(2)若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为 。
(3)若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
Ⅱ．将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有食盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)，在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：
金属 电流方向 电压/V
A Cu→A ＋0.78
B B→Cu -0.15
C Cu→C ＋1.35
D Cu→D ＋0.30
已知：构成两电极的金属其活动性相差越大，电压表读数越大。请依据表中数据判断：
(1) 金属可能是最强的还原剂。(填字母)
(2) 金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。(填字母)
(3)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是 (填字母)。金属对应的原电池的正极电极反应式为 。
18．Ⅰ.已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6kJ/mol
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填写序号)。
(2)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为 。
(3)已知：1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应，写出该中和热的热化学方程式为 。
Ⅱ.已知：工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应：
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 ①
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③
(4)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)，计算该反应的ΔH= 。
19．金属由于其优良的物理化学性能，在工农业生产以及国防中被大量使用。钢铁是应用最广的金属材料，但是钢铁材料的腐蚀也使我们损失惨重，因此对其进行防护是十分必要的。防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法，如制成耐腐蚀合金，表面“烤蓝”，电镀另一种金属以及电化学保护等方法。
（1）钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：负极的电极反应式为 ，正极的电极反应式为 。
（2）合金的性能多种多样，人们根据需要生产出种类繁多的合金材料。请回答
①作为建筑材料的铝合金的特性有 （至少回答两点）。
②由于摄入较多的Al对人的健康有害，所以现在不主张使用铝制炊具。你认为生产炊具的材料最好是 ，理由是 。
（3）钢铁表面常电镀一层Cr达到防腐蚀的目的，这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能。请回答：
电镀过程中，阴极是 ，电解质中一定含有 ，阳极材料是 ；电镀Cr时，不能使用或作为镀液，请说明原因： 。
20．已知H—H键、N≡N键、N—H键键能如下表所示：
化学键 H—H N≡N N—H
键能/kJ·mol-1 436 946 391
则在一定条件下进行反应N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)，生成1 mol NH3时的反应热Q= 。
21．现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素，已知：
①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；
②A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素；B与C的位置相邻；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；
③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素；
④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和。
请填写下列空白：
(1)写出乙+丙在溶液中反应的离子方程式 。
(2)化合物BA3与BC在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应，生成两种无毒物质，其反应的化学方程式为： 。
(3)用电子式表示化合物D2C的形成过程 。
(4)某原电池中，电解质为KOH溶液,分别向负极通入碳元素与元素C（原子物质的量之比1：1）形成的化合物,向正极通入元素C最常见的单质,试完成下列问题：
正极反应： ；负极反应： ；
22．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆分，写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，可以写成：氧化反应 Cu-2e-=Cu2+；还原反应 2Fe3++2e—=2Fe2+(或Fe3++e-=Fe2+)。
(1)根据以上信息将反应3NO2+H2O=2H++2+NO拆分成两个“半反应式”：氧化反应式 ；还原反应式 。
(2)已知某一反应的“半反应式”为CH4+10OH--8e-=+7H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-，则总反应式为 。
23．如图所示，U形管内盛有100 mL 的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2，闭合K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为 极，A极的电极反应式为 。若所盛溶液为KCl溶液，则B极的电极反应式为 。
（2）打开K1，闭合K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是 ，Na＋移向 极(填A、B)；总反应化学方程式是 。
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，闭合K2，电解液选用CuSO4溶液，则A电极的材料应换成是 (填“粗铜”或“纯铜”)，反应一段时间后电解质溶液中Cu2＋的浓度将会 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
24．（1）已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH= kJ· mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)==2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ·mol－1
②H2O(l) ＝H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
（3）已知：H2(g)＋Cl2(g)==2HCl(g) ΔH＝－185 kJ/mol，断裂1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl键吸收的能量为247 kJ，则形成1 mol H—Cl键放出的能量为 kJ。
（4）FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ·mol－1；
H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ·mol－1；
2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3＝－545 kJ·mol－1
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．铁和铜接触处和电解质溶液会形成原电池反应，铁做负极发生氧化反应被腐蚀，A不符合；
B．金属钠暴露在空气中表面变暗是因为钠被氧化生成了氧化钠，属于化学变化，与金属电化学腐蚀无关，B符合题意；
C．铜锌合金在电解质溶液中形成原电池反应，锌做负极被腐蚀．正极被保护，所以不易形成铜绿，和电化学有关，C不符合；
D．埋在潮湿土壤里的铁管由于潮湿土壤中的电解质更容易导电，发生电化学反应，故比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀，D不符合；
故选B。
2．A
【详解】A．原电池中阴离子向负极移动，故放电时，Cl-不会向正极区迁移，A错误；
B．放电时，负极区锌失去电子发生氧化反应，，溶液氢氧根离子浓度减小，pH减小，B正确；
C．充电时，Zn做阴极，与外接直流电源负极相连，C正确；
D．充电时，阳极的FQH2失去电子反应氧化反应，电极反应式为FQH2-2e-=FQ+2H+，D正确；
故选A。
3．D
【详解】A．化学反应的热效应的大小与物质的量有关，不同量的物质，反应热量变化不同，A错误；
B．NaOH固体溶解也会放热，因此向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体，放出热量大于5.73 kJ，B错误；
C．△H=生成物的总能量-反应物的总能量，与反应条件无关，同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同，C错误；
D．△H=生成物的总能量-反应物的总能量，反应物的总能量大于生成物的总能量的反应，△H＜0，是放热反应，D正确；
答案选D。
4．D
【详解】A． 使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的△H，A错误；
B．中和热是指强酸强碱稀溶液反应生成1mol水释放的能量，故其数值不会发生变化，B错误；
C．有些放热反应也需要加热，C错误；
D． CO的燃烧热是指1molCO完全燃烧生成二氧化碳时放出的能量，该反应的逆反应该好就是CO完全燃烧的反应，故该反应为吸热反应，吸收的热量数值为CO燃烧热的两倍，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．两极生成的和相互吸引，发生迁移接触后生成，继而发生反应和，则铁锈环的主要成分是；铁片腐蚀过程发生的总反应为，A正确；
B．铁片作负极，发生氧化反应，电极反应为，B错误；
C．溶液覆盖的铁片主要发生吸氧腐蚀，正极区在液滴边缘得到电子被还原：，C正确;
D．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域，而是液滴覆盖的圆周中心区，D正确；
故选B。
6．B
【分析】制备NH4ClO4的工艺流程为：电解饱和食盐水得到NaClO3，然后通过电解NaClO3溶液，阳极附近失电子发生氧化反应生成，阴极附近H+得到电子发生还原反应生成氢气；除杂时发生的反应为2NaClO3+2HCl+H2O2═2ClO2↑+2NaCl+2H2O+O2↑，“除杂”的目的是除去少量未被电解的NaClO3；“反应”时用NaClO4和NH4Cl在90℃制备NH4ClO4粗品，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，电解I中发生反应的离子方程式：Cl-+3H2OClO+3H2↑，A正确；
B．由分析可知，操作是分离NH4ClO4和NaCl，结合题干溶解度曲线图可知，NH4ClO4的溶解度随温度变化明显，而NaCl的溶解度随温度变化不明显，则操作是加热蒸发，冷却结晶，过滤洗涤、干燥，B错误；
C．题干溶解度曲线图可知，NH4ClO4的溶解度随温度变化明显，为减少NH4ClO4因溶解损失，则洗涤粗产品宜使用冷水，C正确；
D．由分析可知，流程中经操作分离出来的滤液中含有NaCl，可循环利用，D正确；
故答案为：B。
7．C
【解析】根据图示可知，Fe3O4/Pd为催化材料，H2消除酸性废水中的致癌物NO的总反应为：2H＋＋2NO＋3H2 N2＋4H2O，该反应中N元素化合价降低被还原，H元素化合价升高被氧化，氢气为还原剂，NO为氧化剂，据此解答。
【详解】A．由图可知Pd上氢气得电子生成氢离子，所以电极反应为：，故A正确；
B．H2消除酸性废水中的致癌物NO的总反应为：2H＋＋2NO＋3H2 N2＋4H2O
，Fe(II)与Fe(III)的相互转化起到了传递电子的作用，故B正确；
C．过程①中NO的＋3价N元素变为0价，化合价降低被还原，电极反应为2NO＋8H＋＋6e ═N2↑＋4H2O，故C错误；
D．由总反应方程式可知，反应过程中与的物质的量比等于化学计量数之比，为2:3，故D正确；
故选：C。
8．B
【分析】由图可知，左侧石墨电极为电解池的阳极，一水合氨在阳极失去电子发生氧化反应生成铵根离子、氧气和水，碱室中碳酸氢根离子通过阴膜加入阳极室，双极膜中间层中的氢氧根离子进入碱室、氢离子加入产品室，产品室中氢离子与溶液中铵根离子、钨酸根离子反应生成偏钨酸铵，过量的铵根离子通过阳膜进入阴极室，右侧电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨。
【详解】A．由分析可知，a膜为阳离子交换膜，故A错误；
B．由分析可知，左侧石墨电极为电解池的阳极，一水合氨在阳极失去电子发生氧化反应生成铵根离子、氧气和水，电极反应式为，故B正确；
C．由分析可知，双极膜中间层中的氢氧根离子进入碱室、氢离子加入产品室，故C错误；
D．当电路中通过0.1mol电子时，双极膜中有0.1mol氢氧根离子进入碱室，则双极膜中解离水的质量为0.1mol×18g/mol=1.8g，故D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．Pt电极甲醇发生氧化反应生成二氧化碳，Pt电极是负极、C电极是正极，外电路中电子由Pt电极流向C电极，故A正确；
B．电池工作时，正极区总反应为氧气得电子生成水，酸溶液浓度减小，溶液的升高，故B错误；
C．电池工作时，总反应为CH3CH2OH+3O2=2CO2+3H2O，常温常压下，3mol氧气被还原同时有1mol乙醇被氧化，故C正确；
D．负极乙醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，负极反应式为，故D正确；
选B。
10．C
【详解】A．锌的活动性强于铜，锌作负极，则锌电极上的反应为Zn-2e-=Zn2＋，A正确；
B．原电池工作时，电解质溶液中的阴离子向负极移动，故SO向锌电极移动，B正确；
C．电子从锌电极经过导线流向铜电极，溶液不能传导电子，C错误；
D．铜电极是正极，溶液中的铜离子在正极放电析出铜，因此铜电极质量增加，D正确；
故选C。
11．B
【详解】A．煤油为多种烷烃和环烷烃的混合物，故A错误；
B．燃料燃烧时将化学能转化为热能，B正确；
C．铝合金的密度较小，硬度较大，火箭箭体采用铝合金的主要目的是减轻火箭的质量，故C错误；
D．卫星计算机芯片使用高纯度的硅，而不是二氧化硅，故D错误；
故选B。
12．A
【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子发生氧化反应，其电极反应为，A正确；
B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为：，B错误；
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，作阴极，其电极反应为，C错误；
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化，生成的是亚铁离子，所以其电极反应式为：，D错误；
故选A。
13．C
【详解】A．平衡后，通入，对平衡无影响，且在一定温度和压强下为定值，此时不发生改变，故A错误；
B．该反应为可逆反应，反应不能进行完全，则不可能100%分解，故B错误；
C．可逆反应达到平衡状态时，各物质的浓度保持不变，即平衡态是该条件下分解达到的最大程度，故C正确；
D．化学平衡是动态平衡，达到平衡状态时，生成的质量不变，但反应没有停止，此时正逆反应速率相等，故D错误；
答案选C。
14．C
【分析】“厌氧阳极”上，失去电子生成和，电极反应式为；“缺氧阴极”上，得到电子生成，再转化为，电极反应式分别为、。“好氧阴极”上，得到电子生成，电极反应式为，同时还能氧化生成，还可以被氧化为，离子方程式分别为、；
【详解】A．在该电池中，“阳极”代表负极，“阴极”代表正极，阳离子由负极移向正极，电池工作时，“厌氧阳极”产生的通过质子交换膜向“缺氧阴极”和“好氧阴极”迁移，A正确；
B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗多于从“厌氧阳极”迁移过来的，且反应生成水，其附近的溶液pH增大，B正确；
C．由题干可知，电解质溶液呈酸性，C错误；
D．“厌氧阳极”的电极反应式为，1mol参与反应消耗6mol，输出24mol电子，“厌氧阳极”区质量减少288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确；
故答案为：C。
15．(1) 阴极 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(2)2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH
(3)Ag-e-═Ag+
(4)H2-2e-+2OH-=2H2O
【分析】该装置为电解池，在阳极溶液中的Cl-失去电子生成氯气，在阴极水电离出来的氢离子得到电子生成氢气。
【详解】（1）阴极氢离子放电产生氢氧根离子使附近溶液颜色先变红，电极反应方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：阴极；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（2）阳极是还原性强的氯离子放电生成氯气，阴极是水电离的氢离子放电生成氢气，所以电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH；
（3）金属银作阳极，阳极是金属银本身放电，电极反应方程式为：Ag-e-═Ag+；
（4）通氢气的一极发生氧化反应是负极；b极氧气发生还原反应是正极，在碱性溶液中负极的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O。
16．(1) 负极 溶液变蓝
(2) 负极
(3) 0刻度 化学反应达到化学平衡后，电路中的电子不再定向移动
【详解】（1）向B烧杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移，根据“G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极”，则电极C为负极，电极D为正极，电子从C经过G流向D，即碘离子发生氧化反应，失去电子，生成碘单质，电极C上的电极反应式为2I--2e-=I2，I2遇到淀粉变蓝。
（2）再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移，说明此时C是正极，D是负极，结合总反应为：+H2O知，A中发生碘单质得电子的还原反应，B中发生亚砷酸失电子的氧化反应，电极反应方程式为。
（3）再过一段时间后，G的指针逐渐指向0刻度，此时实验装置中的化学反应已经达到化学平衡状态，化学反应达到化学平衡后，电路中的电子不再定向移动。
17． 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 4.48 L 1 mol·L-1 C B B O2＋2H2O＋4e-=4OH-
【详解】Ⅰ.(1)甲电解池中电解硫酸铜溶液，则电解反应方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(2)若甲槽阴极增重12.8 g，即析出单质铜是12.8g，物质的量是0.2mol，转移0.4mol电子，乙槽阳极氯离子放电生成氯气，根据电子转移守恒可知生成氯气是0.2mol，在标准状况下的体积为4.48 L。
(3)若乙槽剩余液体为400 mL，根据(2)中分析可知生成氢氧化钠是0.4mol，则电解后得到碱液的物质的量浓度为0.4mol÷0.4L＝1 mol·L-1。
Ⅱ．(1)根据电流方向可知B的金属性弱于铜，又因为构成两电极的金属其活动性相差越大，电压表读数越大，所以根据表中数据可知C金属可能是最强的还原剂。
(2)B的金属性弱于铜，因此B金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
(3)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出，说明铜是负极，失去电子，被氧化为铜离子，金属作正极，则该金属是B。溶液显碱性，正极氧气放电，则金属对应的原电池的正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-。
18． ① 1425kJ NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH= 57.3kJ/mol -246.1kJ·mol-1
【详解】(1)氢气燃烧为放热反应，所以属于放热反应的是①；
(2)燃烧10gH2即5mol氢气，生成液态水，根据①分析，放出的热量为570×2.5=1425 kJ；
(3)已知：1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应生成2mol水，放出114.6kJ的热量，即可知生成1mol水放出的热量为57.3 kJ，中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH= 57.3kJ/mol；
(4)根据盖斯定律分析，由①×2+②+③得热化学方程式为3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=（-90.7×2-23.5-41.2）kJ·mol-1=-246.1kJ·mol-1。
19． 强度较高、密度小、耐腐蚀 不锈钢 强度高、耐腐蚀，无有害健康的物质进入食物 镀件 铬 、均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出Cr
【详解】(1)钢铁是铁和碳的合金，吸氧腐蚀中，铁作负极失去电子，负极电极反应式为：，碳作正极，溶解于水中的O2得到电子，正极的电极反应式为：；
(2)①铝合金是生活中最常见的金属材料，其特性有：强度较高、密度小、耐腐蚀；
②生产炊具的材料最好是不锈钢。因为不锈钢强度高、耐腐蚀，无有害健康的物质进入食物；
(3)钢铁表面镀铬，钢铁作镀件，电镀时镀件作阴极，铬作阳极，失去电子生成Cr3+，进入溶液，溶液中的Cr3+在阴极得到电子生成Cr单质，覆盖在钢铁上，因而电解液中必须含有Cr3+。、均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出Cr。
20．-46 kJ
【详解】断开反应物的化学键吸收能量为946 kJ+436 kJ×3 = 2254 kJ，形成生成物的化学键放出能量为391 kJ×6 = 2346 kJ，生成2 mol NH3时放出的热量=2346 kJ -2254 kJ = 92 kJ，所以1 mol NH3时的放出的热量为46 kJ，即反应热Q=-46kJ，故答案为：-46kJ；
21．(1)
(2)4NH3 + 6NO5N2 +6 H2O
(3)
(4) O2+4e-+2H2O＝4OH-
【分析】现有A、B、C、D、E五种常见短周期元素，已知：①元素的原子序数按A、B、C、D、E依次增大，原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小；②A、D同主族，A是所有元素中原子半径最小的元素，则A是H，所以D是Na；B与C的位置相邻；C元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子序数小于钠，则C是O，所以B是N；③B、D、E三者的最高价氧化物有水化物依次为甲、乙、丙，它们两两之间均可反应生成可溶性盐和水，且所得盐中均含C元素；④B、E两种元素原子最外层电子数之和等于A、C、D三种元素原子最外层电子数之和，因此E是铝元素，甲、乙、丙分别是硝酸、氢氧化钠和氢氧化铝。
【详解】（1）根据以上分析可知乙+丙在溶液中反应的离子方程式。
（2）化合物NH3与NO在加热和有催化剂存在的条件下能发生反应，生成两种无毒物质，应该是氮气和CO2，所以反应的化学方程式为4NH3 + 6NO5N2 +6 H2O。
（3）氧化钠是离子化合物，则用电子式表示化合物D2C的形成过程可表示为
。
（4）某原电池中，电解质为KOH溶液,分别向负极通入碳元素与元素C（原子物质的量之比1：1）形成的化合物,该化合物是CO。向正极通入元素C最常见的单质，即为氧气。原电池中正极得到电子，即氧气在正极放电，则正极反应为O2+4e-+2H2O＝4OH-；负极失去电子，因此CO在负极通入，发生氧化反应，则负极反应为。
22． 2NO2+2H2O-2e-=2+4H+(或写成 NO2+H2O-e-=+2H+) NO2+2H++2e-=NO ↑+H2O CH4+2O2+2OH-=+3H2O
【分析】（2）原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应．
【详解】（1）3NO2+H2O=2H++2+NO反应中，NO2失电子发生氧化反应生成，NO2得电子发生还原反应生成NO，
①氧化反应：2NO2+2H2O-2e-=2+4H+；
②还原反应：NO2+2H++2e-=NO ↑+H2O；
（2）已知甲烷燃料电池的半反应式分别为：CH4+10OH--8e-=+7H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-，原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应，则总反应式：CH4+2O2+2OH-=+3H2O．
23． 负 Zn－2e－=Zn2＋ 2H2O＋O2＋4e－=4OH－ A极上有气泡，电极附近溶液变红 A 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 纯铜 减小
【分析】(1)根据所盛溶液为CuSO4溶液,打开K2,合并K1,该装置是原电池,较活泼的金属作负极,负极上发生氧化反应,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,正极上发生氧化反应,所盛溶液为KCl溶液,则B极上氧气得到电子发生还原反应进行分析;
(2)根据打开K1,合并K2,该装置是电解池,阳极上失去电子发生氧化反应,阴极上得到电子发生还原反应进行分析;
(3)根据用电解的方法精炼粗铜,粗铜作阳极,精铜作阴极,阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应进行分析.
【详解】(1)若所盛溶液为CuSO4溶液,打开K2,合并K1,该装置是原电池,锌作负极,碳作正极,负极上锌失去电子发生氧化反应,电极反应式为: Zn－2e－=Zn2＋,若所盛溶液为KCl溶液,则B极上氧气得到电子发生还原反应,电极反应式为: 2H2O＋O2＋4e－=4OH－;答案：负、Zn－2e－=Zn2＋、 2H2O＋O2＋4e－=4OH－。
(2)打开K1,合并K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,该装置是电解池,碳作阳极,锌作阴极,A电极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧化钠,溶液显碱性,酚酞遇碱变红色,所以A电极附近可观察到的现象是:产生无色气泡,电极附近溶液变红色。阳离子向阴极移动,所以Na+移向A极,B极上氯离子放电生成氯气 ,总反应化学方程式是: 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑;答案：A极上有气泡，电极附近溶液变红、 A 、 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
(3)用电解的方法精炼粗铜,粗铜作阳极,精铜作阴极,阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应,所以A电极的材料应换成是纯铜,阳极上不仅铜,还有其他金属失去电子进入溶液,阴极上只有铜离子得到电子,所以反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会减小。答案是：纯铜、减小。
24． 吸热 E1-E2 CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 434 kJ SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ·mol－1
【详解】(1)由图象可知，反应物的能量低于生成物的能量，所以该反应是吸热反应；ΔH= E1—E2 kJ· mol-1；
(2) 燃烧热是1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的化合物所释放的热量，所以①×1/2-②×2即得CH3OH(l)＋3/2O2(g)==CO2(g)＋2 H2O(l) ΔH＝—725.8 kJ·mol－1；
(3) ΔH＝反应物键能总和—生成物键能总和，所以ΔH＝－185 kJ/mol=436 kJ/mol+247 kJ/mol-2E(H—Cl)，所以E(H—Cl)==434 kJ/mol，即形成1 mol H—Cl键放出的能量为434 kJ；
(4)根据盖斯定律可推知，[③—①—②×2]，即得SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l) ΔH＝[H3—ΔH1—ΔH2×2]= —130 kJ·mol－1。
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