专题1《化学反应与能量变化》（含解析）强化练习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》强化练习
一、单选题
1．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入 CH4的一极，其电极反应式是CH4＋10OH－－8e－==CO32-＋7H2O；通入O2的另一极，其电极反应式是2O2＋4H2O＋8e－==8OH－。下列叙述不正确的是
A．正极发生还原反应
B．通入CH4的电极为负极
C．该电池使用一段时间后应补充KOH
D．燃料电池工作时，溶液中的OH－向正极移动
2．下列关于热化学反应方程式的描述中正确的是
A．稀HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，则稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH>-57.3kJ/mol
B．CO的燃烧热是283.0kJ/mol，则：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g) ΔH=2×(-283.0)kJ/mol
C．两个体积相同的容器中充入等量的NO2发生反应：2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0，绝热容器中气体的颜色比铁制容器中颜色深
D．已知石墨转化为金刚石要吸热，则等量的石墨与金刚石相比总键能小
3．工业上电解饱和食盐水制备氯气，实验室常用与浓盐酸制备氯气。制备氯气时，下列装置能达到相应实验目的的是
A．电解法制氯气 B．实验室制氯气
C．除去氯气中的HCl D．氯气收集和尾气处理
4．近日，科学家利用溴辅助氧化C2H4电催化CO2合成三乙醇胺、利用金属酞菁电催化剂上*Br相对于*OH的优先吸附，C2H4进一步氧化并与亚硝酸盐还原偶联形成三乙醇胺，串联使用两个电解槽，工作原理如图所示。

下列说法错误的是
A．X极为阳极，N极为阴极
B．膜1为阳离子交换膜
C．Y极的电极反应式为2CO2+ 8H2O+12e -= C2H4+ 12OH-
D．右侧电池中，理论上转移6mol电子时生成1molN(CH2CH2OH)3
5．利用实验器材(规格和数量不限，省略夹持装置)，能够完成相应实验的有几项
实验器材 相应实验
① 量筒、温度计、烧杯、碎纸条、盖板 中和热的测定
② 烧杯、分液漏斗 用饱和溶液除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇
③ 量筒、玻璃捧、烧杯、容量瓶 用浓盐酸配制的稀盐酸溶液
④ 蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、直形冷凝管、锥形瓶、牛角管、石棉网 分离甲醇和甘油的混合物
⑤ 坩埚、酒精灯、玻璃棒、泥三角、三脚架 从食盐水中得到晶体
A．2项 B．3项 C．4项 D．5项
6．已知通常状况下氢气的燃烧热的为-286kJ/mol，则下列热化学方程式书写正确的是
A．
B．
C．
D．
7．将二氧化碳转化为乙烯的装置如图所示，使用的电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是
A．a电极电势比b电极高
B．每生成乙烯，同时生成
C．左侧电极反应式为
D．移动方向为从右到左
8．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是
A．途径一未使用催化剂，但途径二与途径一甲酸平衡转化率相同
B．ΔH1=ΔH2<0，Ea1= Ea2
C．途径二H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径二反应的快慢由生成的速率决定
9．下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与水蒸气的反应 D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应
10．普通锌锰干电池的简图如图所示，该电池工作时的总反应为。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是
A．电池工作时，移向石墨电极
B．电池工作时电子从石墨电极流向锌筒
C．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
D．电池负极反应式为
11．电化学在日常生活中用途广泛，下图①是镁、次氯酸钠燃料电池的示意图，电池总反应式为：Mg+ClO-+H2O＝Cl-+Mg(OH)2↓，图②是含Cr2O工业废水的电化学处理示意图。下列说法正确的是(已知6Fe2++ Cr2O+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O)
A．图②中Cr2O离子向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去
B．图②中阳极上的电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
C．图①中发生的还原反应是：ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-
D．若图①中7.2g镁溶解产生的电量用以图②废水处理，理论可产生32.1g氢氧化铁沉淀
12．磷酸铁锂电池放电时正极的电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4，该电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是
A．放电时，Li+通过隔膜移向正极
B．放电时，电子由铜箔经溶液流向铝箔
C．放电时，负极上Cu放电生成Cu2+
D．该电池放电过程中Fe、P元素的化合价发生了变化
13．水系锌离子电池的工作原理如图所示，下列相关说法正确的是
A．放电时Zn置换Mn
B．充电时Zn2+向P极板迁移
C．充电时阳极反应为：ZnMn2O4-2e-=Zn2++2MnO2
D．用该电池电解精炼铜，粗铜应该连接到b电极
14．我国的航空航天事业取得了举世瞩目的成就。下列航空航天的设备中实现了由化学能到电能转化的是
A．人造卫星使用的太阳能电池
B．新一代运载火箭使用的氢氧燃料电池
C．利用偏二甲肼（）作为助推剂发射火箭
D．空间站利用电解水供氧系统提供氧气
二、填空题
15．Ⅰ.微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。请回答下列问题。
（1）该电池属于 电池（填“一次”或“二次”）。
（2）负极是 ，电极反应式是 。
（3）使用时，正极区的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
Ⅱ.（4）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。（填字母）
A C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）　△H>0
B NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1）　△H<0
C 2CO（g）+O2（g）=2CO2（1）　△H<0
（5）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为 。
Ⅲ.乙醇（C2H5OH）燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
（6）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 。（填化学式）
（7）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32－向电极 （填“a”或“b”）移动。
（8）酸性乙醇燃料电池中，若电池消耗标准状况下2.24L O2，则电路中通过了的电子数目为 。
16．某蓄电池的反应为NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2
(1)该蓄电池放电时正极发生反应的物质是 ，正极发生的电极反应式为 。
(2)若放电时生成Fe(OH)2质量为18g，则通过外电路的电子数目是 。
(3)海水下的钢闸门常常会被腐蚀，为了保护这些钢铁设备，通常可以将它们与该蓄电池的 (填“正”或“负”)极相连，这种防腐方法称做 。
(4)室温下，用该蓄电池电解200mL饱和食盐水进行氯碱工业，当阳极产生标准状况下224mL氯气时，此时溶液的pH= (忽略溶液体积的变化)。
(5)以该蓄电池作电源，用如图所示的装置在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理，可使铝制品表面形成较致密的氧化膜以更好地保护铝制品，写出铝电极上发生的电极反应式 。
17．航天燃料通常由液氧煤油，液氧液氢，偏二甲肼和四氧化二氮。请利用化学反应相关原理，回答下列问题。
(1)已知在298K时的热化学方程式：
根据上面的热化学方程式完成下列问题：
①通过计算说明等质量的、、C完全燃烧时放出热量最多的是 ，等物质的量、、C完全燃烧时放出热量最多的是 。
②若和混合气体的总物质的量为3mol，且完全燃烧放出2066.4kJ的能量，则 。
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼()作推进剂，燃烧产物是三种对环境无污染的气体，同时放出大量的热。已知10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，该反应的热化学方程式为 。
(3)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
若用0.15mol CO还原至(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的热量为 kJ(用含有a和b的代数式表示)。
18．I．（1）亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：
Na2SO3+ KIO3+ H2SO4—— Na2SO4+ K2SO4+ I2+ H2O
①配平上面的氧化还原反应方程式，
②其中氧化剂是 ，若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘是 mol。
（2）0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649．5 kJ热量，乙硼烷燃烧热的热化学方程式为 。
II．含氰化物（有CN -）的废水危害大，CN-的含量为0.01mol/L~0.04mol/L就能毒 杀鱼类。其处理方法是用氧化法使其转化为低毒的氰酸钾（KCNO），氧化剂常用次氯酸盐；而生成的CNO-可进一步降解为能直接排放到空气中的无毒气体。近期研究将把某些导体的小粒悬浮在溶液中，在光的作用下，在小粒和溶液界面发生氧化还原反应。但小粒的质量和性质不发生变化，如二氧化钛（TiO2）小粒表面就可以破坏氰化物等有毒废物。
（1）二氧化钛在上述反应中的作用是 。
（2）CNO -经进一步处理后产生的两种无毒气体应该是 和 。
（3）若用NaClO溶液处理NaCN的废液，产生另外两种盐，其化学方程式为
19．应用电化学原理，解决下列问题：
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6]溶液，即可观察到的现象是 ，表明铁被氧化。
(2)装置2中的石墨是 极(填“正”或“负”)，该装置发生的总反应的离子方程式为 。
(3)装置3中甲烧杯盛放100mL0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL0.5mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，回答下列问题：
①甲烧杯中铁电极的电极反应为 。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 。
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体(标准状况下)体积为 mL。
20．在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式 。
（2）已知H2O(l)=H2O(g)；△H=+44kJ·mol-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是 。
（4）已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；△H=+67.7 kJ·mol-1， N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O (g)；△H= -534kJ·mol-1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式 。
（5）已知：N2(g)＋2O2(g)＝2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) △H=-543kJ/mol
1/2H2(g)＋1/2F2(g)＝HF(g) △H=-269kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H=-242kJ/mol
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式： 。
21．用如图所示的装置进行电解，A中盛有NaCl溶液，B中盛有饱和Na2SO4溶液，通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的D端变为蓝色。回答下列问题：
(1)电源的F端为 (填“正”或“负”)极。
(2)A中发生反应的总化学方程式为 。
(3)B中石墨电极上的电极反应式为 ；Cu电极观察到的现象是 ；一段时间后，B中溶液pH (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(4)去掉该装置中的电源，改用导线连接，为使湿润的淀粉KI试纸的D端变为蓝色，可将 (填“A”或“B”)中的溶液换成 (填“稀硫酸”或“浓硝酸”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．根据给出的电极反应看出，通入CH4的一极是负极，通入O2的另一极是正极。正极发生还原反应，A正确；
B．通入CH4的电极为负极，B正确；
C．对比两个电极反应，可知消耗的OH－比生成的多，所以随着反应的进行，KOH的浓度会降低，所以需要补充KOH，C正确；
D．原电池中阴离子向负极移动，OH－向负极移动，D错误。
2．C
【详解】A．稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应中有BaSO4白色沉淀生成，生成硫酸钡的过程是放热过程，所以该反应过程释放的总热量大于中和热，反应的热化学方程式应为：H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＜-57.3kJ/mol，故A错误；
B． CO的燃烧热是283.0kJ/mol，一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应，其逆反应二氧化碳分解生成一氧化碳和氧气是吸热反应，则：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g) ΔH=+2×283.0kJ/mol，故B错误；
C．C中反应是放热反应，应用容器是绝热的，所以温度升高，平衡向逆反应方向移动，NO2浓度增大，颜色加深；应用容器是铁制容器时，因为是热的良导体，传递热量，热量散失，平衡向正反应方向移动，四氧化二氮增多，颜色变浅，所以绝热容器中气体的颜色比铁制容器中颜色深，故C正确；
D．已知石墨转化为金刚石要吸热，所以石墨比金刚石稳定；破坏等量的石墨消耗的能量多，所以等量的石墨总键能大于金刚石的总键能，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．当前电解池连接，铁电极做阳极，阳极反应为：，不会产生氯气，设备错误，不符题意；
B．MnO2与浓盐酸反应制氯气必须要加热，无加热装置，实验无法进行，装置错误，不符题意；
C．洗气瓶中应装饱和食盐水做除杂试剂，NaHCO3溶液无法实现Cl2中杂质HCl的去除，试剂错误，不符题意；
D．氯气可溶于水，密度大于空气，故此选择向上排空气法收集，过量氯气用NaOH溶液完全吸收，避免污染空气，描述正确，符合题意；
综上，本题选D。
4．B
【分析】Y极由CO2生成C2H4发生还原反应是阴极，X为阳极，M极Br-被氧化为Br2发生氧化反应，是阳极，N是阴极。
【详解】A．X极为阳极，N极为阴极，故A正确；
B．X极是阳极，发生4OH--4e-=O2↑+2H2O， Y极的电极反应式为2CO2+ 8H2O+12e -= C2H4+ 12OH-，Y极产生的氢氧根离子通过膜1进入X极一边失去电子，因此膜1是阴离子交换膜，可以通过氢氧根离子，故B错误；
C．Y极的电极反应式为2CO2+ 8H2O+12e -= C2H4+ 12OH-，方程式正确，故C正确；
D．生成1molN(CH2CH2OH)3，有1mol亚硝酸根离子得6mol电子生成1molNH3，理论上转移6mol电子生成1mol N(CH2CH2OH)3，故D正确；
答案选B。
5．A
【详解】①缺少环形玻璃搅拌棒；③缺少胶头滴管；⑤蒸发结晶不用坩埚而用蒸发皿，只有②、④能够完成，故A正确；
故选A。
6．B
【分析】燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，通常状况下氢气的燃烧热的为-286kJ/mol，氢气的燃烧热化学方程式为：。
【详解】A．1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ，则2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为572kJ，热化学方程式为： ，A错误；
B．2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为572kJ，热化学方程式为： ，B正确；
C．氢气完全燃烧生成的稳定氧化物为液态水，则1mol氢气完全燃烧的热化学方程式为：，C错误；
D．氢气完全燃烧生成的稳定氧化物为液态水，则2mol氢气完全燃烧的热化学方程式为： ，D错误；
答案选B。
7．D
【分析】根据图知，右侧电极上OH-放电生成O2，则右侧电极为阳极，左侧电极为阴极，连接电解池阴极的电极为原电池负极、连接电解池阳极的电极为原电池正极；以此解答。
【详解】A．由分析可知，b为正极，a为负极，a电极电势比b电极低，故A错误；
B．没有说明是否为标况状态，不能用22.4L/mol计算氧气的体积，故B错误；
C．左侧为阴极，阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成乙烯和水，电极反应式为2CO2+12H++12e-═C2H4+4H2O，故C错误；
D．电解池中阳离子向阴极移动，移动方向为从右到左，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】A．催化剂可以降低活化能，因此途径一未使用催化剂，但催化剂不能改变平衡状态，所以途径二和途径一的甲酸平衡转化率相同，A正确；
B．催化剂可以降低活化能，但不能改变焓变，由于反应物的总能量高于生成物的总能量，因此ΔH1=ΔH2<0，但Ea1>Ea2，B错误；
C．途径二中反应前有氢离子，反应后还有氢离子，说明H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率，C正确；
D．生成的活化能高，则途径二反应的快慢由生成的速率决定，D正确；
故选B。
9．C
【详解】A．铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故A错误；
B．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；
C．灼热的炭与水蒸气的反应为氧化还原反应，同时也是吸热反应，故C正确；
D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧为放热反应，故D错误。
故选：C。
10．C
【分析】由已知电池的总反应可知，Zn化合价升高发生氧化反应，锌筒作为电池的负极，而MnO2化合价降低发生还原反应，石墨电极作为电池的正极，电子有负极流向正极，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
【详解】A．电池工作时阴离子移向负极，由分析可知，锌筒作为负极，所以移向锌筒，A项错误；
B．电子由负极流向正极，应该为由锌筒流向石墨电极，B错误；
C．，0.1molZn的质量为6.5g，所以C正确；
D．负极应该失电子发生氧化反应，所以电极反应式错误， 为电池正极的电极反应式，D错误；
故答案选C。
11．D
【分析】图1是原电池，根据总反应式，Mg电极是负极，惰性电极是正极。图2是电解池，金属铁是阳极，惰性电极是阴极。
【详解】A．图②中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去，A错误；
B．图②中Fe为阳极，发生氧化反应，阳极上的电极反应式为：Fe-2e-＝Fe2+，B错误；
C．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓，C错误；
D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe(OH)3↓，则n(Mg)=7.2g÷24g/mol=0.3mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.3mol×107g/mol=32.1g，D正确；
答案选D。
12．A
【详解】A．原电池放电时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即放电时，Li+通过隔膜移向正极，A正确；
B．该电池放电时铝箔电极为正极，铜箔电极为负极，放电时，电子由铜箔经过导线流向铝箔，电子不能进入溶液中，B错误：
C．该电池放电时铜箔电极为负极，负极上LixC6失去电子生成Li+，C错误；
D．正极的电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4，放电过程P元素的化合价未发生变化，D错误；
综上所述答案为A。
13．C
【分析】放电时Zn为负极，即Q为负极，P为正极，充电时Q为阴极，P为阳极。
【详解】A．放电时装置为原电池，负极Zn失电子生成Zn2+，正极MnO2得电子生成ZnMn2O4，没有Mn单质生成，A错误；
B．充电时装置为电解池，阳离子向阴极移动，故Zn2+向Q极板迁移，B错误；
C．充电时阳极ZnMn2O4失电子生成MnO2，反应为ZnMn2O4-2e-=Zn2++2MnO2，C正确；
D．用该电池电解精炼铜，粗铜作阳极，应该连接到正极，即a电极，D错误；
故选C。
14．B
【详解】A．人造地球卫星上的太阳能电池板是太阳能转化为电能，选项A错误；
B．氢氧燃料电池是将化学能转化为电能，选项B正确；
C．利用偏二甲肼(N2H4 )作为助推剂发射火箭，主要是化学能转化为热能，选项C错误；
D．空间站利用电解水供氧系统提供氧气是电解池的原理，是利用电能转化为化学能，选项D错误；
答案选B。
15． 一次 Zn（或锌） Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O 增大 C CO－2e－+4OH－=C O 32－+2H2O O2 a 0.4NA
【分析】（1）银锌纽扣电池只能使用一次；
（2）原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升高为+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原；
（3）正极电极反应式为：；
（4）氧化还原反应，且反应放热，才可以设计为原电池；
（5），设计成原电池，一氧化碳发生氧化反应，为电池的负极；
（6）氧气得电子发生还原反应，为正极；
（7）在电池中，阴离子向负极移动；
（8）1个氧气转移4个电子。
【详解】（1）银锌纽扣电池只能使用一次，属于一次电池；
故答案为：一次；
（2）原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升高为+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原，所以锌是负极，电极反应式为：；
故答案为：Zn（或锌）；；
（3）正极电极反应式为： ，由电极反应式知，电池放电时，正极区溶液的增大；
故答案为：增大；
（4）A. △H>0，反应吸热， 不能设计成原电池，A错误；
B.该反应不是氧化还原反应，没有电子的转移，故不能设计成原电池，B错误；
C.该反应为氧化还原反应，且反应放热，故该反应可以设计为原电池，C正确；
答案选C；
（5），设计成原电池，一氧化碳发生氧化反应，为电池的负极，且电解质为KOH溶液，故负极电极反应式为：；
故答案为：；
（6）氧气得电子发生还原反应，为正极，故正极反应物均为氧气；
答案为：；
（7）在电池中，阴离子向负极移动，a为负极，故向电极a移动；
答案为：a；
（8）电池消耗标准状况下2.24L，即0.1mol氧气，1个氧气转移4个电子，故转移电子数为0.4NA;
故答案为：0.4NA。
16． NiO2 NiO2+2e-+2H2O= Ni(OH)2+2OH- 0.4NA 负 阴极电保护法 13 2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
【详解】(1) 原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，该蓄电池放电时正极发生反应的物质是NiO2，因为Ni的化合价降低了，正极的电极反应：NiO2+2e-+2H2O= Ni(OH)2+2OH-；
故答案为：NiO2；NiO2+2e-+2H2O= Ni(OH)2+2OH-；
(2)该蓄电池放电时生成Fe (OH) 2的质量为18g，则外电路中转移电子物质的量=0.4mol， 转移的电子数0.4NA；
故答案为：0.4NA；
(3) 作原电池正极或电解池阴极的金属被保护，作电解池阴极金属应该与电源负极相连，这种防腐方法称做阴极电保护法；
故答案为：负；阴极电保护法；
(4)电解200mL的NaCl溶液，在标准状况下，阳极收集到224mL气体时，生成氯气的物质的量为：0.01mol，2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-知，在标准状况下，阳极收集到224mL气体时，生成氢氧化钠的物质的量为0.02mol，则氢氧化钠的物质的量浓为：0.02mol÷0.2L=0.2mol/L，则溶液的pH值为13；
故答案为：13；
(5)根据装置分析，电解池中铝为活性电极，反应过程中铝需要钝化，铝转化为三氧化二铝，为氧化反应，电极反应式为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+；
故答案为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+；
17．(1) 1：2
(2)
(3) 0.3
【解析】（1）
①根据题干所给热化学方程式，可分别计算：
若质量均为1g的、、C完全燃烧，放出的热量分别为：、、，计算得分别为：142.9kJ、55.64kJ、32.79kJ，因此等质量、、C完全燃烧放出热量最多的是；
若物质的量均为1mol的、、C完全燃烧，放出的热量分别为：285.8kJ、890.3kJ、393.5kJ，即完全燃烧放出的热量最多，故答案为：H2；；
②设、物质的量分别为x、y mol，则。二者混合物燃烧放出的总热量为2066.4kJ，则有：。联立两式解得：，。因此，故答案为：1：2；
（2）
10.0g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425kJ热量，则1mol液态偏二甲肼与足量的液态四氧化二化氮完全反应生成、、、放出的热量为，则热化学方程式为：；
（3）
假设两个反应分别为①、②，由①×2+②得：，反应中转移电子为；因此若用0.15mol CO还原还原至时，转移电子为，放出的热量为，故答案为：0.3；。
18． 5 2 1 5 1 1 1 KIO3 0.5mol B 2H 6（g）+3O 2（g）===B 2O 3（s）+3H 2O（l）；△H=-2165kJ/mol 催化剂或催化作用 CO2 N2 5NaClO+2NaCN+2NaOH=2Na2CO3+N2↑+5NaCl+H2O
【分析】I．（1）①反应中S元素化合价由Na2SO3中+4价升高为+6价，总共升高2价，I元素化合价由KIO3中+5降低为I2中0价，总共降低10价，化合价最小公倍数为10，故Na2SO3系数为5，故I2系数为1，再结合原子守恒配平；
②氧化还原反应中所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；依据方程式中元素化合价变化计算转移电子的数目；
(2)0.3molB2H6气体在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，则1molB2H6完全反应放出2165 kJ热量，据此书写热化学反应方程式；
II．由信息可知，发生KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O、2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O，若氧化剂为NaClO发生5ClO－+2CN－+2OH－=2CO32－+N2↑+5Cl－+H2O．
【详解】I．(1)①反应中S元素化合价由Na2SO3中+4价升高为+6价，总共升高2价，I元素化合价由KIO3中+5降低为I2中0价，总共降低10价，化合价最小公倍数为10，故Na2SO3系数为5，故I2系数为1，再结合原子守恒配平后方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O，故为：5；2；1；5；1；1；1；
②5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O反应中碘酸钾中碘元素化合价降低，所以碘酸钾为氧化剂，依据方程式可知：生成1mol碘单质，转移10mol电子，若反应中有5mol电子转移，则生成的碘单质是0.5mol；
(2)0.3molB2H6气体在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，则1molB2H6完全反应放出2165 kJ热量，则该热化学反应方程式为B2H6（g）+3O2（g）=B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165 kJ·mol－1
II．（1）光的作用下，在小粒和溶液界面发生氧化还原反应．但小粒的质量不发生变化，如二氧化钛（TiO2）小粒表面就可以破坏氰化物有毒废物，可知二氧化钛在上述反应中的作用是催化作用；
（2）由KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O、2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O可知，氰化物经处理后产生的无毒气体应该是CO2、N2；
（3）若用NaClO溶液处理NaCN的废液，产生另外两种盐，其化学方程式为5NaClO+2NaCN+2NaOH=2Na2CO3+N2↑+5NaCl+H2O．
19．(1)出现蓝色沉淀
(2) 正 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3) Fe-2e-=Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224
【详解】（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验，石墨棒为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，无锈铁钉为负极，电极反应为2Fe-4e-=2Fe2+，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6]溶液，可观察到出现蓝色沉淀，说明Fe被氧化成Fe2+；答案为：出现蓝色沉淀。
（2）装置2为原电池装置，Cu为负极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，石墨为正极，电极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+，该装置发生的总反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；答案为：正；Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
（3）装置3为电解装置，甲烧杯中盛放100mL0.2mol/LNaCl溶液，通电一段时间后停止通电，向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，石墨电极的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，甲烧杯中Fe为阳极，石墨电极为阴极，则直流电源的M为正极、N为负极，乙烧杯中石墨为阳极、Cu为阴极；
①甲烧杯中铁电极为阳极，Fe为活性电极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+；答案为：Fe-2e-=Fe2+。
②乙烧杯中石墨电极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Cu电极的电极反应为2Cu2++4e-=2Cu，电解反应的离子方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；答案为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，Cu电极的电极反应为2Cu2++4e-=2Cu，电路中通过的电子物质的量为×2=0.02mol，甲烧杯中石墨电极上产生H2，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，产生H2物质的量为通过电子物质的量的，产生H2物质的量为0.01mol，在标准状况下的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL；答案为：224。
20． N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.625kJ·mol-1 408.8 生成N2和H2O，对环境无污染 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7kJ·mol-1 N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF(g) △H=－1135kJ/mol
【详解】(1)已知0.4mol液态肼和足量H2O2（l）反应生成氮气和水蒸气时放出256.64kJ的热量，依据热化学方程式的书写原则，结合定量关系写出，1mol肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气放出的热量==641.6KJ，所以热化学方程式为：N2H4(l)+2 H2O2(l) = N2(g)+ 4 H2O (g) △H=-641.625 kJ·mol-1；
(2)16g液态肼物质的量==0.5mol，由①N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-641.6kJ/mol；②H2O（1）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，结合盖斯定律，可以把②×4方向倒转得到③：4H2O（g）=4H2O（l）△H=-44×4kJ/mol=-176kJ/mol，①+③得到N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（l）；△H=-817.6kJ/mol，所以0.5mol液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量==408.8kJ；
故答案为：408.8；
(3)反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速生成大量气体产生巨大推力外，反应的生成物是氮气和水，很突出的优点是对环境无污染；
故答案为：产物为氮气和水，无污染；
(4)①N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7kJ·mol-1；②N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O （g），△H=-534kJ·mol-1将方程式②×2-①得2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=2（-534kJ·mol-1）-（+67.7kJ·mol-1）=-1135.7kJ·mol-1；
故答案为：2N2H4（g）+2 NO2（g）═3N2（g）+4 H2O（g）；△H=-1135.7kJ·mol-1；
(5)已知：①N2H4(g)＋O2(g) ＝N2(g) ＋2H2O (g)△H = -543kJ/mol；②1/2H2(g) ＋1/2F2(g)＝HF (g) △H= -269kJ/mol；③H2(g) ＋1/2O2(g) ＝H2O (g) △H= -242kJ/mol。肼和氟气反应的化学方程式为④N2H4(g) ＋2F2(g) ＝ N2(g) ＋4HF；根据盖斯定律可得：④=①＋②×4－③×2，则肼和氟气反应的热化学方程式：N2H4(g)＋2F2(g)＝N2(g)＋4HF (g) △H =－1135kJ/mol。
21． 负 有气泡产生 不变 A 稀硫酸
【分析】电源为原电池，图中另外三个池子均为电解池（包括淀粉KI试纸），由题意知，淀粉KI试纸D端的反应为2I- - 2e- = I2，故D端为阳极，则C端为阴极，电源E端为正极，F端为负极，电解池A中Fe为阳极，Pt为阴极，电解池B中石墨为阳极，Cu为阴极。
【详解】(1)由分析知，电源F端为负极，故此处填负；
(2)A中Fe电极为阳极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，Pt为阴极，水产生的H+在阴极放电，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，叠加两极反应得总反应为；
(3)B中石墨电极为阳极，水产生的OH-在阳极放电，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+；Cu电极为阴极，水产生的H+在阴极放电，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故反应现象为有气泡产生；B反应中实际为电解水，由于Na2SO4溶液显中性，水减少对其pH没有影响，故此处填不变；
(4)若将电源去掉，则可通过向A中加入酸使其形成原电池，若加入稀硫酸，则发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe作负极，Pt作正极，则试纸D端为电解池的阳极，发生反应2I- - 2e- = I2，出现变蓝现象，符合题意；若选浓硝酸，则Fe在浓硝酸中钝化后，Pt与浓硝酸不反应，故不能形成原电池，综上所述，此处填稀硫酸。
答案第1页，共2页
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