第一章：化学反应与能量转化强化基础2023-2024学年上学期高二化学试题（含解析）鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 强化基础
一、单选题
1．某新型光充电电池结构如图。在太阳光照射下，TiO2光电极激发产生电子，对电池充电，Na＋在两极间移动。下列说法正确的是(　　)
A．光充电时，化学能转变成光能
B．光充电时，电极B为阴极
C．放电时，Na＋向电极A移动
D．放电时，电极B发生反应：I＋ 2e－===3I－
2．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不正确的是
A．a和b不连接时，铁片上有红色的铜析出，该装置不能形成原电池
B．a和b用导线连接时，铜片为正极
C．无论a和b是否连接，反应的本质相同，铁片均会被氧化，溶液中均有生成
D．a和b用导线连接时，溶液中的应向铁电极移动且能更快地析出铜
3．由下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向Co2O3中滴加浓盐酸 产生黄绿色气体 氧化性：Cl2 > Co2O3
B 白铁皮（镀锌铁）出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生氧化还原反应
C 将铁片投入浓硫酸中 无明显变化 常温下铁不与浓硫酸反应
D 将10mL 2mol/L 的KI溶液与1mL 1mol/L FeCl3溶液混合充分反应后滴加KSCN溶液 溶液颜色变红 KI与FeCl3的反应具有可逆性
A．A B．B C．C D．D
4．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是
A．电池工作时，光能转变为电能，Y为电池的负极
B．镀铂导电玻璃的作用是传递
C．电解质溶液中发生反应：
D．电池的电解质溶液中和的浓度均几乎不发生变化
5．已知某化学反应2B2A(g)A2(g)+2B2(g)(B2A、A2、B2的分子结构分别为B─A─B、A=A、B—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述不正确的是
A．该反应的进行一定需要加热
B．该反应的ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1
C．由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成1 mol A=A键和2 mol B—B键，放出E2 kJ能量
D．该反应中，反应物的键能总和大于生成物的键能总和
6．NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。已知，能量密度=电池输出电能／燃料质量（已知电子的电荷量为1.6×10-19C），以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g
B．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na+由左极室向右极室迁移
C．该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH-－8e-＝BO2- + 6H2O
D．若NaBH4 燃料电池的电压为U伏，则此电池的能量密度为2.03×104UkJ·kg-1
7．锂亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池是实际应用电池系列中比能量最高的一种电池，剖视图如图所示，一种非水的LiAlCl4的SOCl2溶液为电解液。亚硫酸氯既是电解质，又是正极活性物质，其中碳电极区的电极反应式为2SOCl2+4e =4Cl +S+SO2↑，该电池工作时，下列说法错误的是
A．锂电极区发生的电极反应：Li-e =Li+
B．放电时发生的总反应：4Li+2SOCl2=4LiCl+SO2↑+S
C．锂电极上的电势比碳电极上的低
D．若采用水溶液代替SOCl2溶液，电池总反应和效率均不变
8．下列说法或表示方法中正确的是
A．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，即：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol
B．已知：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
C．等质量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧，前者放出的热量多
D．由于红磷转化为白磷是放热反应，则红磷比白磷更稳定
9．氢氧燃料电池与电解水装置配合使用，可实现充放电循环，应用于长寿命航天器中下列说法错误的是
A．a极发生氧化反应
B．b极为正极
C．溶液可以传导电子和离子
D．该电池能量转化率高，不污染环境
10．镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层，上层溶液褪色；加入少量KI溶液，振荡，静置，液体重新分层，上层溶液又恢复棕色。下列说法正确的是
A．第一次溶液褪色原因为I2被Fe还原 B．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
C．溶液第一次恢复棕色的原因为I-被氧化 D．上层溶液又恢复棕色的原因为I-被氧化
11．某科研小组模拟的“人工树叶”电化学装置如图所 示,该装置能将H2O和CO2转化为糖类（C6H12O6）和O2，X、Y是特殊催化剂型电极。已知装置的电流效率等于生成产品所需的电子数与电路中通过的总电子数之比。下列说法不正确的是（ ）
A．该装置中Y电极发生氧化反应
B．X电极的电极反应式为6CO2+24e +24H+=C6H12O6+6H2O
C．理论上，每生成22.4 L（标准状况下）O2必有4 mol H+由X极区向Y极区迁移
D．当电路中通过3 mol电子时生成18 g C6H12O6，则该装置的电流效率为80%
12．科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本，相关电解槽装置如图所示，用Cu-Si合金作硅源，在950℃利用三层波熔盐进行电解精炼、有关说法不正确的是
A．三层液培盐的作用是增大电解反应面积，提高硅沉积效率
B．电子由液态Cu-Si合金流出，从液态铝流入
C．在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，Si4+优先于Cu2+被还原
D．电流强度不同，会影响硅提纯速率
13．下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A．用蓄电池为电动汽车供电 B．青铜大钟的缓慢锈蚀
C．CCl4萃取I2 D．大气中NO2参与酸雨的形成
二、填空题
14．科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航空航天。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导正极生成的O2-离子(O2＋4e-=2O2-)。
(1)c电极为 极，d电极上的电极反应式为
(2)如图2所示为用惰性电极电解100mLCuSO4溶液，a电极上的电极反应式为 ；电解一段时间后，a电极产生气体，b电极不产生气体，则溶液的pH (填“减小”或“增大”)，要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填序号)
a.CuO　　　　 b.Cu(OH)2 c.CuCO3　　 d.Cu2(OH)2CO3
(3)在工业上，利用该电池电解NaOH溶液生产Na2FeO4，装置如图。
①阳极的电极反应式为 。
②阴极产生的气体为 。
③右侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a% b%(填“>”“=”或“＜”)。
15．25℃时，用石墨电极电解2.0 L溶液。5min后，在一个石墨电极上有6.4gCu生成。试回答下列问题：
(1)发生氧化反应的是 极，电极反应为 。
(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为 。
(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入 mol的 。
(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，当析出6.4gCu时，两铜片的质量相差 g，电解液的pH (填“变小”“变大”或“不变”)。
16．十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示：
已知： ΔH1=－41
ΔH 2=＋174.1
请写出反应Ⅰ的热化学方程式： 。
17．化学电源分为一次电池、二次电池和燃料电池，它们在生产生活中具有广泛的应用及发展前景。
(1)一种可充电的“锂—空气电池”的工作原理如图1所示。
①电池放电过程中，金属锂发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
②电池正极的反应式为 。
(2)镍镉电池是二次电池，其工作原理如图2所示(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。
①断开K2、闭合K1，此时镍镉电池的能量转化形式为 。
②电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图3所示，两电极之间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
①电池负极的电极反应式为 ；放电过程中需补充的物质A为 (填化学式)。
②电池工作时每消耗标准状况下22.4LO2，电路中转移电子的数目为 NA。
18．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol L-1NaOH的溶液中，如图所示。

（1）写出甲电池中正极的电极反应式： .
（2）写出乙电池中总反应的离子方程式： .
（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出 (填写元素符号,下同)的金属活动性更强,而乙会判断出 的金属活动性更强。
（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论( )
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属活动性不一定比铝的金属活动性强
C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有使用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（5）将5.1g镁铝合金溶于60 mL5.0 mol L-1H2SO4溶液中,完全溶解后再加入65mL10.0mol L-1的NaOH溶液，得到沉淀质量为9.7g，继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。
①当加入 mLNaOH溶液时，可使溶解在硫酸中的Mg2+和Al3+恰好完全沉淀。
②计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下为 L
19．按要求回答问题：
(1)以和为电极，稀为电解质溶液形成的原电池中：
①向 极移动(填“正”或“负”)。
②若有流过导线，则理论上负极质量减少 g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为： 。
(2)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)有人以化学反应：为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为 。
(4)常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式 。
20．研究大气中含氮化合物、含硫化合物的转化具有重要意义。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如下(常温常压下测定)：
写出该反应的热化学方程式： 。
(2)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图所示：
①第一步反应为 反应(填“放热”或“吸热”)，原因是 。
②写出第二步反应的热化学方程式 。
③结合两步反应过程，全部氧化成时的 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A.光充电时，光能转变成化学能，选项A错误；
B、在太阳光照射下，TiO2 光电极激发产生电子，电子向阴极移动，则电极A为阴极，电极B为阳极，选项B错误；
C、放电时，Na+向正极电极B 移动，选项C错误
D、放电时，正极电极B得电子发生还原反应:I3-+2e-=3I-，选项D正确；
答案选D。
2．D
【详解】A．a和b不连接时，没有形成闭合回路，不能形成原电池，铁直接把铜置换出来，故A正确；
B．a和b用导线连接时，构成原电池，铁比铜活泼，作负极，铜作正极，故B正确；
C．无论a和b是否连接，反应的本质均为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，铁片均会被氧化，溶液中均有生成；故C正确；
D．a和b用导线连接时，构成原电池，铁作负极，铜作正极，向正极移动，故D错误；
故答案选D。
3．D
【详解】A．向Co2O3中滴加浓盐酸产生的黄绿色气体为氯气，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化物，则氧化性：Cl2＜Co2O3，故A错误；
B．出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，Zn为负极，铁为正极，构成原电池，发生电化学腐蚀，锌失去电子，故B错误；
C．铁片投入浓硫酸，没有明显变化，是由于铁与浓硫酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的继续进行，并不是不反应，故C错误；
D．根据2Fe3+ + 2I -=2Fe2+ + I2，10mL 2mol/L 的KI溶液与1mL 1mol/L FeCl3溶液反应后KI过量，由现象可知存在铁离子，说明KI与FeCl3反应有可逆性，故D正确；
故选D。
4．D
【分析】由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：2Ru2+-2e-=2Ru3+，Y 电极为原电池的正极，电解质为I-和I3-的混合物，在正极上得电子被还原，正极反应为+2e-=3I-。
【详解】A． 电池工作时，光能转变为电能，由图电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极， A错误；
B．电池工作时，镀铂导电玻璃电极为原电池的正极，正极上发生还原反应，则镀铂导电玻璃的作用是作正极材料， B错误；
C．电池工作时，负极反应为2Ru2+-2e-=2Ru3+，正极反应为+2e-=3I-，又Ru2+和Ru3+，和I-相互转化，所以电解质溶液未发生反应，C错误；
D．由电池中发生的反应可知，在正极上得电子被还原为I-，后又被氧化为，和I-相互转化，电池的电解质溶液中和的浓度均几乎不发生变化，D正确；
答案选D。
5．A
【详解】A.由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，吸热反应也可在常温下发生（不需要加热），如氢氧化钡晶体与氯化铵混合反应，A项错误；
B. 该反应的ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(E1-E2) kJ·mol-1，故B正确；
C.根据图示可知，由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成1 mol A=A键和2 mol B—B键，放出E2 kJ能量，故C正确；
D. 该反应为吸热反应，反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，故D正确；
故选A。
6．A
【详解】分析：在碱性燃料电池中，通入NaBH4的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为BH4－＋8OH－－8e－=BO2－＋6H2O，通入O2的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A为电解池的阳极，发生氧化反应，B为电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e－=Cu。
详解：A. A极为电解池的阳极，电解精炼铜时，A极材料为粗铜，则粗铜中含有的比铜活泼的金属如锌、铁等优先放电，而不只是铜放电，则每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极减少的质量无法计算，故A 错误；
B. 由上述分析可知，左极室消耗氢氧根离子，钠离子为阳离子，由左极室向右极室迁移，所以离子交换膜应为阳离子交换膜，故B正确；
C. 该燃料电池的负极发生氧化反应，电极反应式为BH4－＋8OH－－8e－=BO2－＋6H2O，故C正确；
D. 能量密度=电池输出电能/燃料质量=，由电极反应式可知，1mol NaBH4反应时转移8mol电子，则此电池的能量密度为=2.03×104UkJ·kg-1，故D正确；答案选A。
点睛：本题主要考查燃料电池和电解池，掌握原电池和电解池的工作原理是解题的关键，试题难度不大。本题的易错点是A项，因A电极为阳极，则阳极材料为粗铜，开始时是比铜活泼的锌、铁放电，不是铜放电。
7．D
【分析】A.锂电池中锂为电池的负极，失电子生成锂离子，反应式：Li －e－= Li+；
B.放电时的总反应式为电池正负极得失电子总数相等时电极反应相加；
C.锂电极为电池的负极，负极的电势比正极低；
D.若采用水溶液代替SOCl2溶液，锂电极则与水反应生成氢氧化锂，造成电极的损耗；
【详解】A.锂电池中锂为电池的负极，失电子生成锂离子，反应式：Li －e－= Li+，A正确；
B.放电时的总反应式为电池正负极得失电子总数相等时电极反应相加，4Li+2 SOCl2=4LiCl+SO2↑+S，B正确；
C.锂电极为电池的负极，负极的电势比正极低，C正确；
D.若采用水溶液代替SOCl2溶液，锂电极则与水反应生成氢氧化锂，造成电极的损耗，D错误；
答案为D。
8．C
【详解】A．燃烧热是指1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol，故A错误；
B．H2SO4和Ba(OH)2的反应过程中除了氢离子与氢氧根离子中和反应放热外，还有硫酸根离子与钡离子生成沉淀过程中的沉淀热，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH =2×(-57.3)kJ/mol，故B错误；
C．等质量的硫蒸气的能量高于硫粉，故等质量的硫蒸气与硫粉分别完全燃烧，前者放出的热量多，故C正确；
D．由于红磷转化为白磷是放热反应，则红磷的能量比白磷的能量高，而物质具有的能量越低，物质越稳定，则白磷比红磷更稳定，故D错误；
故选C。
9．C
【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，则a极为负极，b极为正极。
【详解】A．由上述分析可知，a极为负极，负极发生氧化反应，选项A正确；
B．由上述分析可知，b极为正极，选项B正确；
C．K2CO3溶液作为电解质溶液，用于传导离子形成闭合回路，不能传导电子，选项C错误；
D．氢氧燃料电池可以连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能，能量转化率高，且不污染环境，选项D正确；
答案选C。
10．C
【详解】A．比活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为被还原，A项错误；
B．若镀层金属活泼性大于，则不易生锈，反之，若活泼性大于镀层金属，则更易生锈，由于活泼性：，则镀锡铁钉更易生锈，B项错误；
C．漂白粉的有效成分为，其具有强氧化性，可将氧化，C项正确；
D．上层溶液又恢复棕色的原因为，加入碘化钾溶液增大了碘单质在上层水溶液中的溶解度，D项错误；
故选C。
11．C
【分析】
该装置是电解池装置，与电源正极相连的是电解池的阳极，与负极相连的是电解池的阴极，电解池中氢离子向阴极移动。
【详解】
A．该装置是电解池装置，与电源正极相连的Y电极是电解池的阳极，失电子发生氧化反应，故A正确；
B．X电极与电源负极相连，所以X电极是阴极，CO2得电子发生还原反应生成C6H12O6，电极反应式为：6CO2+24e +24H+=C6H12O6+6H2O，故B正确；
C．X电极与电源负极相连，所以X电极是阴极，在电解池中氢离子向阴极移动，所以H+从阳极Y极区向阴极X极区迁移，故C错误；
D．由X电极反应式6CO2+24e +24H+=C6H12O6+6H2O可知，当电路中通过3mol 电子时，理论上生成 C6H12O6：mol×180g/mol=22.5g，现生成18 g C6H12O6，所以该装置的电流效率为：×100%=80%，故D正确；
答案选C。
12．C
【分析】由电解槽装置图象可知，Si4+向液态铝电极移动，故液态铝电极为阴极，电极反应式为Si4++4e-=Si，Cu-Si合金为阳极，电极反应式为Si-4e-=Si4+，据此作答。
【详解】A．在950℃利用三层波熔盐进行电解精炼，可以增大电解反应面积，提高硅沉积效率，故A正确；
B．液态铝电极为阴极，Cu-Si合金为阳极，电子由液态Cu-Si合金流出，从液态铝流入，故B正确；
C．在该液相熔体中Si优先于Cu被氧化，Si4+优先于Cu2+被还原，故C错误；
D．电流强度不同，单位时间内通过电子的数目不同，硅提纯速率不同，故D正确；
故选C。
13．C
【详解】A．用蓄电池为电动汽车供电，过程中涉及了氧化还原反应，A项错误；
B．青铜大钟的缓慢锈蚀，存在Cu、O元素化合价的变化，属于氧化还原反应，B项错误；
C．CCl4萃取I2，不涉及到化学变化，即不涉及氧化还原反应，C项正确；
D．NO2形成酸雨过程中，NO2发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应属于氧化还原反应，D项错误；
答案选C。
14． 正 CH4-8e-＋4O2-=CO2＋2H2O 4OH--4e-=2H2O＋O2↑或2H2O-4e-=4H+＋O2↑ 减小 ac Fe＋8OH--6e-=FeO＋4H2O H2 阴 ＜
【详解】(1)电流的方向是从正极流向负极，根据图1装置，c电极为正极，d电极为负极，即A通入空气，B通入的是甲烷，电解质为固体电解质，因此d电极反应式为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；
故答案为正极；CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；
(2)图2有外加电源，即该装置为电解池，根据电解原理，a为阳极，b为阴极，a电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O或2H2O－4e－=O2↑＋4H＋；b电极上不产生气体，其电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，总反应式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，溶液中c(H＋)增大，pH减小；恢复到电解前的状态，a．根据电解方程式，脱离体系的是Cu和O2，因此加入CuO能恢复到电解前的状态，故A符合题意；
b．Cu(OH)2可以拆写成CuO·H2O，使溶液浓度降低，故B不符合题意；
c．CuCO3可以拆写成CuO·CO2，CO2对原溶液无影响，故C符合题意；
d．Cu2(OH)2CO3可以拆写成2CuO·H2O·CO2，使溶液浓度降低，故D不符合题意；
综上所述，选项ac符合题意；
故答案为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O或2H2O－4e－=O2↑＋4H＋；减小；ac；
(3)该装置为电解池，
①Fe作阳极，其电极反应式为Fe＋8OH--6e-=FeO＋4H2O;
故答案为Fe＋8OH--6e-=FeO＋4H2O；
②根据离子放电顺序，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑或者2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，产生气体为H2；
故答案为H2；
③根据①的电极反应式，OH－参加反应，OH－移向右侧，即右侧的离子交换膜为阴离子交换膜；根据②的分析，阴极上成产生OH－，即Na＋通过交换膜移向左侧，生成NaOH，氢氧化钠浓度增大，即a%＜b%；
故答案为阴；＜。
15． 阳 1 0.1 CuO 12.8 不变
【详解】（1）电解硫酸铜溶液时，水电离出的氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为，故答案为：阳；；
（2）电解硫酸铜溶液时，反应生成铜、氧气和硫酸，电解的化学方程式为，由电解方程式可知电解后溶液中，则溶液的，故答案为：1；
（3）电解后生成的0.1mol Cu和0.05mol 脱离该体系，相当于0.1mo lCuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1mol CuO，故答案为：CuO；
（4）若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，该装置为电镀池，阳极上铜失去电子发生氧化反应生成铁离子，阴极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜，由得失电子数目守恒可知，若阴极上析出6.4g铜，阳极溶解6.4g铜，则电解后两铜片质量差为，由于溶液中铜离子浓度不变，电解液的pH不变，故答案为：12.8g；不变。
16．CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 2CO(g)＋4H2(g) ΔH=＋256.1
【详解】根据反应过程图，反应Ⅰ是CH3CH2OH(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，由题①CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH1=－41 、②CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) 2CO2(g)＋6H2(g) ΔH2=＋174.1 ，根据盖斯定律将反应②－①×2得：反应Ⅰ的热化学方程式：CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 2CO(g)＋4H2(g) ΔH=＋174.1 －(－41)×2=＋256.1 ，故答案为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g) 2CO(g)＋4H2(g) ΔH=＋256.1 。
17．(1) 氧化 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 化学能→电能 减小
(3) HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O H2SO4 4
【详解】（1）金属锂做负极，发生氧化反应，空气中的氧气在正极反应，正极电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-，答案：氧化；O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）断开K2、闭合K1，是原电池，化学能转化为电能，A做负极发生氧化反应，B做正极，发生还原反应。当断开K1、闭合K2，是电解池，B做阳极，总方程式Cd（OH）2+2Ni（OH）2+2OH- =Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，答案：化学能→电能；减小；
（3）①HCOOH燃料电池，左侧做负极，右侧做正极，由图示可知，电池负极上的HCOO-被氧化为CO2，负极电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O，正极反应式Fe3++e-= Fe2+，加入物质A发生的离子反应为4Fe2++4H++O =4Fe3++2H2O，消耗H+，K2SO4从装置中流出，故加入物质A为H2SO4，电池总反应为： 2HCOOH+2OH-+O2=2HCO +2H20。②理论上每消耗标准状况下 22.4LO2，即1mol氧气,转移4mol
电子，即电路中转移的电子数目为4NA。
故答案：HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O；H2SO4；4。
18． 2H+ + 2e- = H2↑ 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑ Mg Al AD 60 5.6
【详解】（1）甲电池总反应为Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑，分析化合价易知正极是Al电极，Al电极表面的H+得电子还原成H2，电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑。
（2）Mg虽然比Al活泼，但Mg不和NaOH溶液反应，而Al可以和NaOH反应生成H2，因而乙电池总反应的离子方程式为2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑。
（3）根据上述电池反应可知甲会判断Mg做负极，因而甲认为Mg比较活泼，而乙会观察到Al电极溶解，即Al失电子，Al做负极，因而乙会认为Al比较活泼。
（4）A.虽然甲乙电池的电极材料完全相同，但电解液不同导致正负极发生反转，因而利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，正确；
B.金属活泼性是指活泼性较强的金属单质能从金属离子盐溶液中置换出活泼性较差的金属单质，根据事实，Mg一定比Al活泼，错误；
C.金属活泼性是判断金属化学性质的相对活性的重要手段，错误；
D.在运用具体的化学理论时，不应刻板且强行解释不同环境下的类似问题，应具体问题具体对待，从而把握化学问题的本质，正确。
故答案选AD。
（5）①n(H2SO4)=0.06L×5mol/L=0.3mol，当硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀时，溶液成分为Na2SO4，此时n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×0.3mol=0.6mol，所以V(NaOH)=0.6mol/10mol/L=0.06L=60mL。
②当加入60mL NaOH溶液时，镁铝恰好沉淀，当加入n(NaOH)=0.065L×10mol/L=0.65mol时，NaOH过量的物质的量为：0.65mol-0.6mol=0.05mol，发生反应为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，则溶解的n[Al(OH)3]=0.05mol，m[Al(OH)3]=0.05mol×78g/mol=3.9g，所以硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀的质量应为：3.9g+9.7g=13.6g，设混合物中含有xmolMg，ymolAl，则24x+27y=5.1，58x+78y=13.6，解得：x=0.1、y=0.1。
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
0.1mol 0.1mol
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
0.1mol 0.15mol
n(H2)=0.1mol+0.15mol=0.25mol，产生的氢气在标准状况下的体积为：V(H2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L。
19． 正 28 吸热
【详解】(1)以和为电极，稀为电解质溶液形成的原电池中，电极失电子为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，电极上H+得电子为为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
①原电池中阳离子向正极移动，所以向正极移动；
②负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，若有流过导线，则理论上负极有0.05mol Fe损耗，质量减少为28g；
③若将稀硫酸换成浓硝酸，铁电极钝化做正极，铜电极做负极，失电子，则负极的电极方程式为：。
(2)氢气和氧气燃烧生成水为放热反应，所以水分解生成氢气和氧气为吸热反应，答案为吸热。
(3)根据电极反应可知负极发生的电极反应为。
(4)吸氧腐蚀时氧气在正极参与反应得电子，此时溶液不能为强酸性溶液，所以正极的电极反应式为。
20．(1)N2（g）+O2(g) = 2NO(g) +173kJ/mol
(2) 放热 反应物能量高于生成物能量
【详解】（1）反应物键能之和-生成物键能之和=（945+498-2630）kJ/mol =+173kJ/mol，故该反应的热化学方程式为：N2（g）+O2(g) = 2NO(g) +173kJ/mol；
（2）第一步反应中反应物能量高于生成物能量，该反应为放热反应；第二步反应的热化学方程式为 ；结合两步反应过程，全部氧化成时总反应为 。
答案第1页，共2页
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