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
1．下列说法或表示方法正确的是
A．若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由“”可知，金刚石比石墨稳定
C．在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为
D．在稀溶液中：，若将含与含的稀溶液混合，放出的热量等于
2．科技工作者开发以乙醇为原料制备DDE()的电解装置如图所示。下列说法错误的是
A．电源的电极电势：a>b
B．阳极电极反应式为：C2H5OH+Cl--2e-=C2H5OCl+H+
C．乙醛为该转化过程的催化剂
D．每产生1mol DDE，电路中通过2mol e-
3．2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：，下列说法错误的是
A．放电时，“刀片电池”中通过隔膜往正极迁移
B．放电时，负极反应为
C．充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌
D．该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g[已知电量，F=96500C/mol，注意：I的单位是A（安培），t的单位是s(秒）]
4．某小组利用下列装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是
A．X和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极
B．X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大
C．X和Y分别与电源“—”、“+”极相连，Cu极质量减轻
D．X和Y分别与电源“—”、“+”极相连，Zn极质量减轻
5．下列热化学方程式的描述正确的是(注：的绝对值均正确)
A．(燃烧热)
B．(中和热)
C．(燃烧热)
D．(反应热)
6．已知几种共价键的键能如表所示，设反应物与生成物中的C-H键的键能均相等。
共价键 C=C C-C Cl-Cl C-Cl
键能/(kJ/mol) 614 347.7 242.7 339
中等于
A． B． C． D．
7．盐酸羟胺是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确的是
A．电池工作时，含的催化电极是负极
B．图2中，A为，B为
C．电池工作时，每消耗(标准状况下)，左室溶液质量减少
D．电池工作一段时间后，正、负极附近溶液的均上升
8．已知：键能通常是指在101.3kPa、298K下，断开气态分子中1mol化学键变成气态原子时所吸收的能量；N≡N键的键能是946.2kJ·mol-1，N—H键的键能是391.1kJ·mol-1；合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。下列说法正确的是
A．合成氨反应中，断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
B．常温常压下，气态氮原子和氢原子形成1molNH3会放出391.1kJ的热量
C．H—H键的键能是416.0kJ·mol-1
D．一定条件下将2molN2与足量H2置于密闭容器中充分反应，放出的热量会小于184.8kJ
9．熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．的电子式为
B．放电时正极反应为
C．和分别为电池的负极和正极
D．该电池是以为隔膜的二次电池
10．已知：A2(g)+B2(g)2AB(g) △H=-46.6kJ/mol，下列说法正确的是
A．该反应逆反应的活化能Ea一定大于46.6kJ/mol
B．1molA2与1molB2反应生成2molAB(l)时△H>-46.6kJ/mol
C．在密闭容器中，投入1molA2(g)与1molB2(g)进行反应，当反应不再进行时，放出热量为46.6kJ
D．在相同条件下，1molA2(g)与1molB2(g)的能量总和小于2molAB(g)的能量
11．下列有关NA的说法正确的是
A．电解精炼铜时每转移NA个电子，阳极溶解32g铜
B．一定条件下，1molN2和3mol H2充分反应，生成物中含N-H键数目为6 NA
C．标况下22.4L CH4和C2H4的混合气体所含氢原子数为4 NA
D．常温常压下，22.4L Cl2中含有分子的数目为NA
12．有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法不正确的是
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole－
②负极通CH4，电极反应式CH4＋10OH－－8e－=＋7H2O
③正极上O2失去电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
④电池放电后，溶液pH不断升高
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
13．金属锂(Li)及其化合物在“氮的固定”中转化过程如图所示。下列说法错误的是
A．X的化学式为Li3N B．过程①可在水溶液中进行
C．③中阴极电极反应式为Li++e-=Li D．图示总转化关系为2N2+6H2O=4NH3+3O2
二、填空题
14．甲醇()是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。已知：
(1)试写出(1)在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式：
(2)科研人员研发出一种由强碱溶液作电解质溶液的新型甲醇手机电池，充满电后手机可连续使用一个月，则放电时，甲醇在 (填“正”或“负”)极发生反应。
(3)某同学设计了一种用电解法制取的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是 (填序号)。
A．a为电源正极，b为电源负极 B．可以用NaCl溶液作为电解质溶液
C．A．B两端都必须用铁作电极 D．阴极发生的反应为
15．Ⅰ.回答下列问题
(1)利用反应Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，设计成如图所示的原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式。正极： ；负极： 。
②图中X溶液的溶质是 (填化学式，下同)，Y溶液的溶质是 。
③原电池工作时，盐桥中的 (填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)控制合适的条件将反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。请回答下列问题：
①反应开始时，乙中石墨电极上发生 (填“氧化”或“还原”，下同)反应，电极反应式为 。甲中石墨电极上发生 反应，电极反应式为 。
②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作 (填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为 。
(3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。
Ⅱ.已知：①将 0.1 mol·Lˉ1KI 溶液加入到 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中时，可以看到溶液颜色加深，滴加淀粉后溶液变为蓝色；
②当离子浓度相同时，氧化性：Ag+＞Fe3+；
③ 若浓度减小时，离子的氧化性也会随之减弱。
(4)甲同学猜测，0.1 mol·Lˉ1 KI 溶液(加入几滴淀粉溶液)加入0.1mol·Lˉ1AgNO3 溶液中时，溶液应变蓝色。请写出该猜测对应的离子方程式 。实验结果未见到蓝色。
(5)乙同学认为甲同学的实验方案有问题，理由是 。请设计原电池证明Ag+也能氧化 Iˉ，画出装置图，并标明电极材料及电解质溶液。
16．某氮肥厂氨氮废水中的氯元素多以NH和NH3 H2O形式存在，该废水的处理流程中，NH在微生物作用的条件下经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如图所示：
1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是 。
17．在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。
(1)A是电源的 极
(2)电解过程中，电路中通过 摩电子
(3)Ag极的电极反应是 ；析出物质的质量 克
(4)Cu(a)的电极反应是 ；
(5)Cu(b)的电极反应是
18．如图所示，是原电池的装置图。请回答：
(1)若溶液C 为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B 电极材料为Fe 且作负极，则 A 电极上发生的电极反应为 。
(2)若需将反应 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则 A 极(负极)材料为 ， B 极电极反应式为 。
(3)若 C 为 CuCl2溶液，Zn 是 极(填正极或负极)，Cu 极发生 反应(填氧化或还原)，Cu 极电极反应为 。
(4)CO 与 H2反应还可制备 CH3OH，CH3OH 可作为燃料使用，用 CH3OH 和 O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则电极 d 反应式为 ，若线路中转移 2 mol 电子，则上述 CH3OH 燃料电池，消耗的 O2 在标准状况下的体积为 L。
19．I.用如图所示装置做电解实验，a、b、c、d均为铂电极，A槽与B槽选择的溶液足量但不同，可供选择的电解质溶液有：①500mL2mol·L-1CuSO4溶液②500mL2mol·L-1NaCl溶液③500mL2mol·L-1Na2SO4溶液④500mL2mol·L-1AgNO3溶液⑤500mL2mol·L-1CuCl2溶液。
(1)若A槽选择500mL2mol·L-1CuCl2溶液，B槽选择500mL2mol·L-1CuSO4溶液，闭合开关K2，则b极为 (填阴极”或“阳极”)，与a极现象相同的电极为 (填“c极”或“d极”)，d极上的电极反应式为 。
(2)若电解池工作时，a、b、c、d电极均有气体产生，且只有a极产生的是黄绿色气体，则A槽选择的溶液为 (填标号，下同)，B槽选择的溶液为 ，闭合的开关是 ，相同时间内，a、c电极上产生气体的体积(相同状况)之比为 。
(3)若A槽选择500mL2mol·L-1AgNO3溶液，B槽选择500mL2mol·L-1CuSO4溶液，闭合开关K1，则析出固体的电极是
II.新冠疫情期间，某同学为解决环境卫生消毒问题，设计了一个电解装置，用于制备“84”消毒液的有效成分。
(4)如图所示，则c为电源的 极；该发生器中发生反应的离子方程式为 。
20．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。
(1)在空气酸度不大的环境中，其正极反应式为
(2)下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 （用序号表示）。
(3)下图装置的盐桥中盛有饱和NH4NO3琼脂溶液，能够连接两份电解质溶液，形成闭合回路：
①该装置的能量转化形式为： ，装置工作时，盐桥中的NH4+移向 。(“CuSO4溶液”或“AgNO3溶液”)
②若将盐桥换成铜丝，电路中也有电流通过，则铜丝左端为 极，该极反应式为： 。
(4)运用原电池原理，设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱，在下图方框内画出实验装置图 （要求：设计一个带盐桥的原电池，标出电极名称及电解质溶液）。该原电池正极反应式 。
21．已知：
①
②
③
请填写下列空白。
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
(3)10g完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为 。
22．回答下列问题
(1)根据已具备的氧化还原反应知识和电化学知识，结合图示回答下列问题：
①该原电池负极材料是 。
②写出电极反应式：正极： ；负极： 。
③若电路中转移了，则析出的的质量为 。
(2)燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A为生物燃料电池的 (填“正”或“负”)极。
②正极反应式为 。
③放电过程中，H＋由 极区向 极区迁移(填“正”或“负”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．硫蒸气的能量高于硫固体的能量，因此若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，A错误；
B．由“C(石墨)=C(金刚石) ΔH＝1.9 kJ·mol”可知金刚石总能量高于石墨，能量越低越稳定，石墨比金刚石稳定，B错误；
C．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，C错误；
D．在稀溶液中：，若将含1 mol H2SO4与含2 mol NaOH的溶液混合生成2mol水，放出的热量等于2mol×57.3 kJ/mol ＝114.6 kJ，D正确；
故选：D。
2．C
【详解】A．电解池阳极连接电源正极，阴极连接电源负极；右侧电极的电极反应为2H++2e-=H2，则右侧点击为阴极，故左侧电极为阳极，a为正极，b为负极，电极电势a＞b，A正确；
B．左侧电极为阳极，电极反应式为：C2H5OH+Cl--2e-=C2H5OCl+H+，B正确；
C．由图可知，C2H5OCl先转化为CH3CHO，CH3CHO再和C2H5OH反应生成水和DDE，则CH3CHO为中间产物，C错误；
D．由图可知，产生1mol DDE需要消耗1mol CH3CHO，而1mol CH3CH2OH转化为1mol CH3CHO需要转移2mol e-，每产生1mol DDE，电路中通过2mol e-，D正确；
故选C。
3．C
【分析】磷酸铁锂电池放电时，负极的电极反应式为LiC6—xe—=xLi++Li1-xC6，正极的电极反应式为Li1-xFePO4+xe—+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极连接直流电源的正极，电极反应式为LiFePO4—xe—=Li1-xFePO4+xLi+，阴极连接负极，电极反应式为Li1-xC6+ xLi++ xe—= LiC6。
【详解】A．原电池工作时，阳离子向正极移动，则放电时，电池中的阳离子锂离子过隔膜向正极移动，故A正确；
B．放电时为，原电池的负极发生氧化反应，电极反应式为LiC6—xe—=xLi++Li1-xC6，故B正确；
C．脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材料产生锂离子，放电时，负极材料产生锂离子，则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，故C错误；
D．维持电流强度4.825A，工作10分钟，则电量为4.825A×600s=2895C，转移电子的物质的量为，则正极增加重量为：，故D正确；
故选C。
4．C
【分析】若XY相连接，该装置为原电池，铜做正极，由于锌的活泼性大于铜，锌做负极，发生氧化反应，铜离子在此极发生还原反应；X为阴极，Y为阳极。
【详解】A．X和Y与电流表连接，该装置为原电池，Zn作负极，电子由Zn极流向Cu极，A错误；
B．X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe，可以构成原电池，由于Fe、Cu的活动性相差小，测得电流较小，B错误；
C．若X和Y分别与电源“—”、“+”极相连，该装置为电解池，铜电极做阳极，不断失电子而溶解，铜极质量减轻，故C正确；
D．若X和Y分别与电源“—”、“+”极相连，该装置为电解池，锌为电解池的阴极，锌不再失电子而被保护，质量不会减轻，故D错误；
故选C。
5．B
【详解】A．乙醇的燃烧热是1mol乙醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，不表示乙醇的燃烧热，故不选A；
B．中和热是稀强酸、强碱反应生成1mol水放出的能量，表示中和热，故选B；
C．硫燃烧放热，硫燃烧的焓变为负值 ，故不选C；
D．分解反应吸热，，故不选D；
选B。
6．B
【详解】=反应物键能-生成物键能=，
故选B。
7．B
【分析】由图可知，Pt电极上，失去电子发生氧化反应，做负极，电极反应式：；含铁的催化电极为正极，其电极反应为：；
【详解】A．电极，N元素化合价降低，做正极，Pt电极，H元素化合价升高，做负极，选项A错误；
B．根据题意可知，具有类似的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为：
，图2中，A为H+，B为，选项B正确；
C．含铁的催化电极为正极，其电极反应为：，4个氢离子中有1个是左侧溶液中提供的，3个是右侧溶液迁移过来的；标况下消耗的物质的量，则左室增加的质量为和的质量，即增加质量为3.3g，选项C错误；
D．负极电极反应式：，H+浓度增大pH值减小，正极电极反应为：，正极区H+浓度减小，pH增大，选项D错误；
答案选B。
8．D
【详解】A．合成氨反应是放热反应，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量，故A项错误；
B．形成1molNH3时，产生3molN-H键，会放出3×391.1kJ的热量，故B项错误；
C．反应热等于反应物中化学键键能之和减去生成物中化学键键能之和，即946.2+3E(H-H)-2×3×391.1=-92.4，E(H-H)=436.0kJ/mol，故C项错误；
D．合成氨反应为可逆反应，热化学方程式中的反应热为完全转化时的能量变化，实际反应时放出的热量会减少，故D项正确。
故答案为：D。
9．C
【分析】由总反应可知，钠较活泼，放电时钠失去电子发生氧化反应，故放电时钠为负极、熔融硫为正极；
【详解】A．中硫原子间以共价键相结合且均达到8电子稳定结构，电子式为，故A正确；
B．放电时钠为负极、熔融硫为正极，正极得到电子发生还原反应，，故B正确；
C．由分析可知，和熔融硫分别为电池的负极和正极，故C错误；
D．由图可知，该电池是以为隔膜的二次电池，故D正确；
故选C。
10．A
【详解】A．根据，，所以逆反应的活化能一定大于46.6kJ/mol，A正确；
B．物质从气态变成液态要放出能量，所以1molA2与1molB2反应生成2molAB(l)，放出的热量大于46.6kJ，因为为负值，所以，B错误；
C．该反应为可逆反应，1molA2(g)与1molB2(g)不能完全反应，放出的热量小于46.6kJ，C错误；
D．因为该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，所以1molA2(g)与1molB2(g)的能量总和大于2molAB(g)的能量，D错误；
故选A。
11．C
【详解】A．电解精炼铜时阳极材料是粗铜，电解时粗铜中的金属锌，铁，镍也会失去电子，所以当转移个电子，阳极溶解的金属包括锌，铁，镍，铜，所以溶解的铜的质量小于32g，A项错误；
B．1mol氮气和3mol氢气充分反应，不可能进行完全，是可逆反应，B项错误；
C．标况下22.4L和的混合气体物质的量为1mol，一个和分子中都含有4个氢原子，所以混合气体含氢原子数为4，C项正确；
D．标况下，22.4L中含有分子的数目为，没有说标准状况下，D项错误；
答案选C。
12．D
【详解】①通入CH4的电极为负极，电极反应为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-，故①正确；
②通入CH4的电极为负极失电子发生氧化反应，电极反应为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故②正确，
③通入氧气的一极为原电池的正极，得到电子发生还原反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，故③错误；
④电池的化学方程式为：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断减小，故④错误；
由上述分析，③④错误；答案为D。
13．B
【详解】A．根据图中信息，锂和氮气反应生成，A项正确；
B．Li能与水反应，不能在水溶液中进行，B项错误；
C．③中是电解LiOH，阴极发生还原反应，其电极反应式为，C项正确；
D．根据图中信息可得，氮气与水反应生成氨气和氧气，D项正确；
故选B。
14． 负 C
【详解】(1)根据盖斯定律可知，将第一个热化学方程式乘以2加上第二个热化学方程式可得：
。
(2)由题意知，该电池为新型燃料电池，发生失电子的氧化反应，作原电池的负极。
(3)根据题意，白色沉淀较长时间不变色，则电解时应有还原性物质生成，使不易被氧化，据此分析作答；
A. 根据电解时a应为电源正极，b为电源负极，故A正确；
B. 电解时可以用NaCl溶液作为电解质溶液，阳极的电极反应为；阴极的电极反应为，故B正确；
C. 阳极为铁电极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，阴极生成氢气，可以不用铁作电极，故C错误；
D. B极为电解池阴极，电解产生的可将电解质溶液中溶解的排出，利于在较长时间内存在，故D正确；
答案选C。
15．(1) 2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+ FeCl3 CuCl2 阳
(2) 氧化 2I--2e-=I2 还原 2Fe3++2e-=2Fe2+ 正 I2+2e-=2I-
(3)O2+4e-+4H＋=2H2O
(4)2Ag++2Iˉ=2Ag+I2
(5) Ag+会与Iˉ发生反应生成AgI沉淀，使Ag+的浓度下降，从而减弱Ag+的氧化性，使上述反应很难发生
【详解】（1）从反应Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2可得出，负极材料为Cu，电解质为FeCl3，且正极材料的活动性比Cu弱；
①正极：电解质溶液中的Fe3+得电子生成Fe2+，电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+；负极：Cu失电子生成Cu2+，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；
②由分析知，X溶液的溶质是FeCl3，从总反应式看，Y溶液应为CuCl2；
③原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极的溶液方向移动，即向X溶液方向移动。答案为：2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu-2e-=Cu2+；FeCl3；CuCl2；阳；
（2）从反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2看，甲池中Fe3+得电子生成Fe2+，甲池内石墨电极为正极；乙池中I-失电子生成I2，乙池中石墨电极为负极：
①由分析可知，反应开始时，乙中石墨电极为负极，I-失电子发生氧化反应，电极反应式为2I--2e-=I2。甲中石墨电极为正极，Fe3+得电子发生还原反应，电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+；
②电流计读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，增大溶液中FeCl2浓度，促使平衡逆向移动，即FeCl2向生成FeCl3的方向转化，甲池石墨为负极，则乙中的石墨作正极，该电极I2得电子生成I-，电极反应式为I2+2e-=2I-。答案为：氧化；2I--2e-=I2；还原；2Fe3++2e-=2Fe2+；正；I2+2e-=2I-；
（3）若将反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O设计为原电池，其正极O2得电子产物与电解质反应生成H2O等，电极反应式为O2+4e-+4H＋=2H2O。答案为：O2+4e-+4H＋=2H2O；
（4）由已知信息可知，氧化性：Ag+＞Fe3+＞I-，则0.1 mol·Lˉ1 KI 溶液(加入几滴淀粉溶液)加入0.1mol·Lˉ1AgNO3 溶液中，I-应被Ag+氧化生成I2和Ag，I2使淀粉溶液变蓝色。此猜测对应的离子方程式2Ag++2Iˉ=2Ag+I2。答案为：2Ag++2Iˉ=2Ag+I2；
（5）设计原电池证明Ag+也能氧化 Iˉ，则应让Ag+与I-不接触，分别放在两个烧杯内，用石墨作电极，用盐桥连接，则装置图为：。答案为：Ag+会与Iˉ发生反应生成AgI沉淀，使Ag+的浓度下降，从而减弱Ag+的氧化性，使上述反应很难发生；。
【点睛】设计原电池，为避免阴、阳离子发生反应生成沉淀等，可将含两种离子的电解质放在两只烧杯中，用盐桥形成闭合回路。
16．
【详解】由图可知，第一步反应的热化学方程式为，第二步反应的热化学方程式为，将两步反应相加即可得到1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为，故答案为：。
17． 负极 0.4 0.4
【分析】根据电解时铁电极质量减小，可以判断电解时，铁为阳极，所以，再根据电路中转移电子数相同解答。
【详解】（1）因为电解时铁电极质量减少，所以铁发生氧化反应，做阳极，故B为正极，A为负极，故答案为：负极；
（2）铁极的质量减小11.2克，根据电极反应，所以有，故答案为：0.4；
（3）Ag极与电源负极相连，所以做阴极，发生还原反应，溶液中氢离子放电，所以电极反应是，因为回路中转移的电子数相同，所以这里也转移0.4mol电子，析出氢气0.4g，所以答案为：，0.4；
（4）Cu(b)与电源正极相连，做阳极，所以Cu(a)做阴极，发生还原反应，铜离子氧化性强于氢离子，所以答案为： ；
（5）Cu(b)与电源正极相连，做阳极，铜为活性电极，所以答案为：；
18． 2H++2e- =H2↑ Cu 或铜 2Fe3++2e- =2Fe2+ 负 还原 Cu2++2e- =Cu O2+ 4H++ 4e- =2H2O 11.2
【详解】(1)若溶液C 为稀H2SO4 溶液，电流表指针发生偏转，B 电极材料为Fe 且作负极，说明形成了原电池，铁失电子发生氧化反应，则 A 电极上得电子，发生还原反应，发生的电极反应为2H++2e- =H2↑。故答案为：2H++2e- =H2↑；
(2)若需将反应 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，铜是还原剂，作负极，则 A 极(负极)材料为Cu 或铜， B 极得电子发生还原反应，电极反应式为2Fe3++2e- =2Fe2+。故答案为：Cu 或铜；2Fe3++2e- =2Fe2+；
(3)若 C 为 CuCl2 溶液，Zn是活泼金属，作负极(填正极或负极)，Cu 极发生还原反应(填氧化或还原)，Cu 极电极反应为Cu2++2e- =Cu。故答案为：负；还原；Cu2++2e- =Cu；
(4)电池总反应为 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则电极 d 得电子发生还原反应，反应式为O2+ 4H++ 4e- =2H2O，若线路中转移 2 mol 电子，则上述 CH3OH 燃料电池，消耗的 O2 在标准状况下的体积为 =11.2 L。故答案为：O2+ 4H++ 4e- =2H2O；11.2。
19．(1) 阳极 c极 4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(2) ② ③ K1 2：1
(3)b极、d极
(4) 负 (或；)
【详解】（1）闭合开关K2,a与电源负极相连，a为阴极，b为阳极；a的电极反应为：，现象为电极上产生红色固体；在B池中，c电极为阴极，发生反应，现象为电极上产生红色固体，故a电极和c电极现象相同；d电极为电解溶液的阴极反应：。
（2）a、b、c、d电极均有气体产生，且只有a极产生的是黄绿色气体，A槽选择的溶液为,B槽选择的溶液溶解；因为a电极产生，所以a为阳极，因此闭合开关K1；a电极发生反应：，c电极为电解溶液的阳极发生反应：，根据得失电子守恒，生成的和体积(相同状况)之比为2:1。
（3）A槽选择500mL2mol·L-1AgNO3溶液，B槽选择500mL2mol·L-1CuSO4溶液，闭合开关K1，a极为阳极，发生反应：，b极为阴极，发生反应：，c电极为阳极，发生反应：，d为阴极，发生反应：，析出固体的电极是b极、d极。
（4）利用该装置制备溶液，d极产生，c电极上产生和，故c为电源的负极，该容器中发生的反应为：(或；)
20． O2+ 2H2O+4e-= 4OH- (5) >(2)>(1)>(3)>(4) 化学能转化为电能 AgNO3溶液 阴 Cu2++2e-=Cu Fe3++e-=Fe2+
【详解】（1）钢铁在空气酸度不大的环境中，形成原电池发生吸氧腐蚀，正极碳上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+ 2H2O+4e-= 4OH-。
（2）由图知，(1)装置为化学腐蚀；(2)(3)装置是原电池，(2)中，铁作负极，(3)中铁作正极，作负极的腐蚀速率快，正极被保护；(4)(5)装置是电解池，(4)中铁作阴极，(5)中铁作阳极，阳极金属腐蚀速率快，阴极被保护；根据电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞原电池原理防护＞电解池原理防护，所以Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：(5)>(2)>(1)>(3)>(4)。
（3）①该装置存在自发的氧化还原反应：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，可形成原电池，能量转化形式为：化学能转化为电能；Cu作负极，Ag作正极，盐桥中的NH4+向正极方向移动，移向AgNO3溶液。②若将盐桥换成铜丝，则右池为原电池，铜丝右端为负极，Ag为正极，左池为电解池，铜丝左端为阴极，Cu2+得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu。
（4）氧化性Fe3+>Cu2+，可发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Cu作还原剂被氧化，可选铜棒作原电池的负极，Fe3+作氧化剂被还原，可选碳棒作正极，实验装置如图所示：；Fe3+在正极上得电子被还原，正极反应式为：2Fe3++2e-=2Fe2+。
点睛：本题综合考查原电池和电解池的工作原理及金属腐蚀与防护知识，对知识的考查比较全面，侧重于学生的分析能力的考查，注意从氧化还原反应的角度由电池反应判断电极反应。
21．(1)①
(2)③
(3)
【解析】(1)
反应的表示该反应是吸热反应，故属于吸热反应的是①；
(2)
燃烧热指1mol物质完全燃烧放出的热量，C元素完全燃烧的产物是CO2，故表示C的燃烧热的热化学方程式为③；
(3)
反应① ，根据盖斯定律，则，故10g物质的量为，完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为。
22．(1) 锌 Cu2+＋2e－＝Cu Zn - 2e－= Zn2+ 16g
(2) 正 O2＋4H＋＋4e－=2H2O 负 正
【详解】（1）①该原电池中活泼的金属锌作为负极，负极材料是锌；
②正极上铜离子得电子产生铜单质，电极反应式为Cu2+＋2e－＝Cu；负极上锌失电子产生锌离子，电极反应式为Zn - 2e－= Zn2+；
③根据电极反应式Cu2+＋2e－＝Cu可知，若电路中转移了，则析出的的质量为64g/mol=16g；
（2）①由图可知A上氧气得电子产生氢氧根离子与氢离子作用生成水，为燃料电池的正极；
②正极电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O；
③B为燃料电池的负极，放电过程中，阳离子H+由负极区向正极区移动，答案为负；正。
答案第1页，共2页
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