試卷第=page99頁，共=sectionpages1010頁試卷第=page1010頁，共=sectionpages1010頁第一章：化學反應與能量轉化同步習題一、單選題1．下面四種燃料電池中正極的反應產物為水的是ABCD固體氧化物燃料電池堿性燃料電池質子交換膜燃料電池熔融鹽燃料電池A．A B．B C．C D．D2．某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的，其裝置放電時的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．放電時，M為正極B．放電一段時間，KOH溶液濃度不變C．充電時，N極的電極反應式中包括：D．放電時，從M移向N3．下列反應方程式書寫正確的是A．過氧化鈉與水反應：2O+2H2O=O2↑+4OH-B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+C．電解熔融MgCl2制鎂：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓4．科學家采用如圖所示方法，可持續合成氨，跟氮氣和氫氣高溫高壓合成氨相比，反應條件更加溫和。下列說法正確的是A．該過程中Li和H2O作催化劑B．三步反應都是氧化還原反應C．反應Ⅲ可能是對LiOH溶液進行了電解D．反應過程中每生成1molNH3，同時生成0.75molO25．中科院研制出了雙碳雙離子電池，以石墨(Cn)和中間相炭微粒球(MCMB)為電極，電解質溶液為含有KPF6的有機溶液，其充電示意圖如下。下列說法錯誤的是A．固態KPF6為離子晶體B．放電時MCMB電極為負極C．充電時，若正極增重39g，則負極增重145gD．充電時，陽極發生反應為Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x6．新中國成立70年來，中國制造、中國創造、中國建造聯動發力，不斷塑造著中國嶄新面貌，以下相關說法不正確的是A．C919大型客機中大量使用了鎂鋁合金B．華為麒麟芯片中使用的半導體材料為二氧化硅C．北京大興國際機場建設中使用了大量硅酸鹽材料D．港珠澳大橋在建設過程中使用的鋼材為了防止海水腐蝕都進行了環氧涂層的處理7．游泳池水質普遍存在尿素超標現象，一種電化學除游泳池中尿素的實驗裝置如下圖所示(樣品溶液成分見圖示)，其中釕鈦常用作析氯電極，不參與電解。已知：，下列說法正確的是A．電解過程中不銹鋼電極會緩慢發生腐蝕B．電解過程中釕鈦電極上發生反應為C．電解過程中不銹鋼電極附近pH降低D．電解過程中每逸出22.4LN2，電路中至少通過6mol電子8．某種利用垃圾滲透液實現發電裝置示意圖如下，當該裝置工作時，下列說法不正確的是A．鹽橋中K+向Y極移動B．電路中流過7.5mol電子時，共產生標準狀況下N2的體積為16.8LC．電子流由X極沿導線流向Y極D．Y極發生的反應為2＋10e-＋6H2O===N2↑＋12OH—，周圍pH增大9．錐形瓶內壁用某溶液潤洗后，放入混合均勻的新制鐵粉和碳粉，塞緊瓶塞，同時測量錐形瓶內壓強的變化，如圖所示。下列說法錯誤的是A．0~t1時，鐵可能發生了析氫腐蝕B．t1~t2時，鐵一定發生了吸氧腐蝕C．負極反應為：Fe-3e-=Fe3+D．用于潤洗錐形瓶的溶液一定顯酸性10．用如圖所示裝置進行相應實驗，能達到實驗目的的是選項ABCD裝置目的制取沉淀將設計成原電池裝置分離苯和硝基苯測定溶液的物質的量濃度A．A B．B C．C D．D11．用下圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探究，測得具支錐形瓶中壓強、溶解氧隨時間變化關系的曲線如下。下列分析錯誤是A．壓強增大主要是因為產生了H2B．pH=4時正極只發生：O2+4e+4H+→2H2OC．負極的反應都為：Fe-2e-→Fe2+D．都發生了吸氧腐蝕12．下列關于熱化學反應的描述正確的是A．25℃101kPa下，稀鹽酸和稀NaOH溶液反應的中和反應反應熱ΔH=-57.3kJ?mol-1，則含1molH2SO4的稀硫酸與足量氫氧化鋇溶液反應放出的熱量為114.6kJB．H2(g)的燃燒熱為285.8kJ/mol，則反應2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的ΔH=+571.6kJ?mol-1C．放熱反應比吸熱反應容易發生D．1mol丙烷燃燒生成水蒸氣和二氧化碳所放出的熱量是丙烷的燃燒熱13．用一定濃度的NaOH溶液與稀鹽酸進行中和反應反應熱的測定實驗時，測得生成1mol液態水時的-，產生這種偏差的原因不可能是A．實驗用NaOH溶液的濃度過大B．實驗時攪拌速度慢C．分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀鹽酸的小燒杯中D．用量取完稀鹽酸的量筒直接量取氫氧化鈉溶液14．如圖所示的裝置，通電較長時間后，測得甲池中某電極質量增加2.16g，乙池中某電極上析出0.64g某金屬。下列說法中正確的是A．甲池是b電極上析出金屬銀，乙池是c電極上析出某金屬B．甲池是a電極上析出金屬銀，乙池是d電極上析出某金屬C．該鹽溶液可能是CuSO4溶液D．該鹽溶液可能是Mg(NO3)2溶液15．某反應過程中能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．反應過程a有催化劑參與B．該反應為吸熱反應，熱效應等于ΔHC．反應過程b可能分兩步進行D．有催化劑條件下，反應的活化能等于E1—E2二、填空題16．Ⅰ.判斷：(1)下列化學(或離子)方程式正確且能設計成原電池的是_______(填字母，下同)。A． B．C． D．Ⅱ.常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃中組成原電池(圖1)，測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示。反應過程中有紅棕色氣體產生。(2)O～t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是_______，溶液中的向_______移動(填“正極”或“負極”)；t1時，原電池中電子流動方向發生改變，其原因是_______。17．相同金屬在其不同濃度的鹽溶液中可形成濃差電池?，F用此濃差電池電解Na2SO4溶液(電極a和b均為石墨電極)可以制得O2、H2、H2SO4、NaOH。(1)當電路中轉移1mol電子時，電解池理論上能產生標況下的氣體___L。(2)電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得NaOH___g。18．請按要求書寫化學用語(1)實驗室制取氯氣離子方程式：___________。(2)工業制漂白粉的化學方程式：___________。(3)碳酸氫鈉溶液中滴加少量澄清石灰水的離子方程式：___________。(4)2.3克鈉放在100克水中放出aKJ熱量的熱化學方程式：___________。(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在堿性條件下制備高鐵酸納(Na2FeO4)的離子方程式___________。19．原電池是能源利用的一種方式，在生產、生活、科技等方面都有廣泛的應用。(1)煤既可通過火力發電廠轉化為電能，又可通過原電池轉化為電能，通過原電池轉化為電能的優點有___(答兩點)。(2)電工操作中規定，不能把銅線和鋁線擰在一起連接線路，原因是___。(3)化學電池的種類很多，依據電解質溶液的酸堿性可將化學電池分為___(填數字)類，在圖1所示的原電池中，其他條件不變將電解質溶液改為稀硫酸，若電流計指針偏轉方向發生了改變，此時金屬X可以是___(填標號，下同)；若電流計指針偏轉方向沒有發生改變，此時金屬X可以是___。A．Mg

B．C

C．Fe

D．Na(4)氫氧燃料電池是宇宙飛船上的一種化學電源，其結構如圖2所示。兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體從孔隙中逸出，并在電極表面放電，則a極為___(填“正極”或“負極”)，a極上的電極反應式為__。該電池每產生1kW·h電能會生成350gH2O(l)，則該電池的能量轉化率為___(保留四位有效數字)。[已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=-571.6kJ·mol-1]20．某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流表的指針發生了偏轉。請回答下列問題：(1)甲池為___(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應式為___。甲池溶液pH值___(填升高、降低或不變)(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為___(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，總反應式為__。(3)當乙池中B極質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2的體積為___mL(標準狀況下)，丙池中__極析出___g銅。21．氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。(1)上圖是N2(g)和H2(g)反應生成1molNH3(g)過程中能量變化示意圖，請寫出N2和H2反應的熱化學方程式：_______。(2)NO與CO反應的熱化學方程式可以表示為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=akJ/mol，但該反應的速率很小，若使用機動車尾氣催化轉化器，尾氣中的NO與CO可以轉化成無害物質排出。上述反應在使用“催化轉化器”后，a_______(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)用NH3催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)

ΔH1=-akJ/mol①N2(g)+O2(g)=2NO(g)

ΔH2=-bkJ/mol②若1molNH3還原NO至N2，則該反應過程中的反應熱ΔH3=_______kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。(4)已知下列各組熱化學方程式①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH1=—25kJ/mol②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)

ΔH2=—47kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)

ΔH3=+640kJ/mol請寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的熱化學方程式：_______。22．城鎮地面下常埋有縱橫交錯的多種金屬管道，地面上還鋪有鐵軌等。當金屬管道或鐵軌在潮濕土壤中形成電流回路時，就會引起這些金屬制品的腐蝕。為了防止這類腐蝕的發生，某同學設計了如圖所示的裝置，請分析其工作的原理_______。23．電解原理在生產生活中應用廣泛，請回答下列問題：（1）①電解法制備金屬鋁的化學反應方程式為___。②為了防止鐵器被腐蝕常用電解法在其表面鍍銅，此時鐵器應與電源__極相連；電解精煉銅時，粗銅應與電源__極相連。③利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于__處。（2）用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，陰、陽兩極分別收集到2.24L和3.36L氣體（標況下），溶液想恢復至電解前的狀態可加入___。A．0.2molCuO和0.1molH2O

B．0.1molCuCO3C．0.1molCu(OH)2

D．0.1molCu2(OH)2CO3（3）汽車尾氣排放的CO、NOx等氣體是大氣污染的主要來源，NOx也是霧霾天氣的主要成因之一。利用反應NO2＋NH3→N2＋H2O(未配平)消除NO2的簡易裝置如圖所示。①電極a的電極反應式為___。②常溫下，若用該電池電解0.6L1mol/L的食鹽水，當消耗336mLB氣體（標況下）時電解池中溶液的pH=__（假設電解過程溶液體積不變）。24．A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質的量濃度的稀硫酸。(1)C中Zn極的電極反應式為___________Fe極附近溶液的pH___________。(2)B中總反應離子方程式為___________。比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是___________。25．2019年諾貝爾化學獎頒給了三位為鋰離子電池發展做出巨大貢獻的科學家，鋰離子電池廣泛應用于手機、筆記本電腦等。(1)鋰元素在元素周期表中的位置：_________________。(2)氧化鋰(Li2O)是制備鋰離子電池的重要原料，氧化鋰的電子式為_____________。(3)近日華為宣布:利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出了石墨烯電池，電池反應式為LIxC6+Li1-xC6+LiCoO2，其工作原理如圖。①石墨烯的優點是提高電池的能量密度，石墨烯為層狀結構，層與層之間存在的作用力是_______。②鋰離子電池不能用水溶液做離子導體的原因是___________(用離子方程式表示）。③鋰離子電池放電時正極的電極反應式為________________。④請指出使用鋰離子電池的注意問題____________________。(回答一條即可)答案第=page2121頁，共=sectionpages1111頁答案第=page2020頁，共=sectionpages1111頁參考答案：1．C【詳解】A．電解質為能夠傳導氧離子的固體氧化物，正極氧氣得電子生成氧離子，故A不選；B．電解質溶液是氫氧化鉀，正極上氧氣得電子與水反應生成氫氧根離子，故B不選；C．存在質子交換膜，正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水，故C選；D．電解質為熔融碳酸鹽，正極氧氣得電子結合二氧化碳生成碳酸根離子，故D不選；故選C。2．D【分析】由圖可知，放電時，N極Fe失去電子作為負極，則M極為正極，充電時，N極為陰極，M極為陽極，據此分析作答?！驹斀狻緼．Fe為活潑金屬，放電時被氧化，所以N為負極，O2被還原，所以M為正極，選項A正確；B．放電過程中的總反應為Fe與O2反應得到Fe的氧化物，所以KOH溶液的濃度不變，選項B正確；C．充電時，N極為陰極，鐵的氧化物被還原，包括，選項C正確；D．原電池中陽離子移向正極，則放電時，從N移向M，選項D錯誤；答案選D。3．C【詳解】A．過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，離子方程式為：，A錯誤；B．白醋可除去水壺中的水垢，白醋為弱酸，不可拆成離子形式，離子方程式為：，B錯誤；C．工業上電解熔融的氯化鎂制金屬鎂，發生反應的離子方程式為：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正確；D．Ba(OH)2足量，最終會得到偏鋁酸根，D錯誤；故選C。4．D【詳解】A．從圖中可以看出，該反應中Li參加了反應，最終又生成了Li，所以Li是催化劑。雖然在第二步水也參加了反應，第三步生成了水，但總反應為2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水為反應物，故A錯誤；B．第二步反應是Li3N和水反應生成LiOH和NH3，沒有化合價變化，不是氧化還原反應，故B錯誤；C．電解LiOH溶液時，在陰極不可能是Li+得電子生成Li，故C錯誤；D．根據總反應方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1molNH3，同時生成0.75molO2，故D正確；故選D。5．C【詳解】A．由圖可知，固態KPF6能電離生成PF和K+，則固態KPF6為離子晶體，故A正確；B．根據放電時離子的移動方向可知充電時石墨電極為陽極、MCMB電極為陰極，則放電時石墨電極為正極、MCMB電極為負極，故B正確；C．充電時，PF移向陽極、K+移向陰極，二者所帶電荷數值相等，則移向陽極的PF和移向陰極的K+數目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充電時，若負極增重39g，則正極增重145g，故C錯誤；D．充電時，陽極發生失去電子的氧化反應，即反應為Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正確；故選C。6．B【詳解】A．鎂鋁合金密度小，強度大，C919大型客機中大量使用了鎂鋁合金，A項正確；B．華為麒麟芯片中使用的半導體材料為硅，B項錯誤；C．北京大興國際機場建設中使用的玻璃屬于硅酸鹽材料，C項正確；D．對鋼材進行環氧涂層的處理可以防止海水腐蝕，D項正確；答案選B。7．B【詳解】A．根據投料及電極的性能可知，a為電源負極，b為電源正極，鋼電極做電解池陰極，相當于外接電流的陰極保護，不發生腐蝕，A項錯誤；B．釕鈦電極上氯離子失電子生成氯氣，發生的電極反應式為，B項正確；C．電解過程中不銹鋼電極上水得電子生成氫氣和氫氧根，發生的電極反應式為，其附近pH升高，C項錯誤；D．未強調標準狀況下，無法計算，D項錯誤；故選B。8．B【分析】根據處理垃圾滲濾液并用其發電的示意圖知道：裝置屬于原電池裝置，X是負極，氨氣發生失電子的氧化反應，電極反應式為：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，Y是正極，發生得電子的還原反應，電極反應式為：2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，電解質里的陽離子移向正極，陰離子移向負極，電流從正極流向負極，據此回答?！驹斀狻緼．處理垃圾滲濾液的裝置屬于原電池裝置，鹽橋中的陽離子移向正極，即鹽橋中K+向Y極移動，故A正極；B．X是負極，氨氣發生失電子的氧化反應，電極反應式為：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，Y是正極，發生得電子的還原反應，電極反應式為：2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，則總反應式為：5NH3+3═4N2+6H2O+3OH-，則電路中流過7.5

mol電子時，共產生標準狀況下N2的體積為×4mol×22.4L/mol=44.8L，故B錯誤；C．電子從負極經外電路流向正極，即X極沿導線流向Y極，故C正確；D．Y是正極，發生得電子的還原反應，2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，生成氫氧根離子，周圍pH

增大，故D正確；故答案為B。9．C【詳解】A．有圖可知，0~t1時錐形瓶內壓強增大，說明氣體的物質的量增加，則鐵可能發生了析氫腐蝕，故A不選；B．有圖可知，t1~t2時錐形瓶內壓強減少，說明氣體物質的量減少，則鐵一定發生了吸氧腐蝕，故B不選；C．負極反應為：Fe-2e-=Fe2+，故C選；D．錐形瓶內開始發生析氫腐蝕，則用于潤洗錐形瓶的溶液一定顯酸性，故D不選；故選：C。10．D【詳解】A．試管A中導管未伸入液面以下，硫酸亞鐵無法進入試管B中，不能制取沉淀，選項A錯誤；B．左側燒杯中與Zn電極接觸的電解質溶液應為硫酸鋅溶液，右側燒杯中與Cu電極接觸的溶液應為硫酸銅溶液，選項B錯誤；C．苯和硝基苯是互溶的、存在著沸點差異的液體，能用蒸餾的方法分離，但冷凝水應從下口進入，上口流出，選項C錯誤；D．可氧化，發生氧化還原反應，且本身可做指示劑，故能用滴定法測定溶液的物質的量濃度，使用酸式滴定管盛裝溶液，選項D正確；答案選D。11．B【詳解】A．pH=2.0的溶液，酸性較強，因此錐形瓶中的Fe粉能發生析氫腐蝕，析氫腐蝕產生氫氣，因此會導致錐形瓶內壓強增大，A正確；B．若pH=4.0時只發生吸氧腐蝕，那么錐形瓶內的壓強會有下降；而圖中pH=4.0時，錐形瓶內的壓強幾乎不變，說明除了吸氧腐蝕，Fe粉還發生了析氫腐蝕，消耗氧氣的同時也產生了氫氣，因此錐形瓶內壓強幾乎不變，B錯誤；C．錐形瓶中的Fe粉和C粉構成了原電池，Fe粉作為原電池的負極，發生的電極反應式為：Fe-2e-═Fe2+，C正確；D．由題干溶解氧隨時間變化曲線圖可知，三種pH環境下溶解氧的濃度都有減小，則都發生了吸氧腐蝕，D正確；故答案為：B。12．B【詳解】A．鋇離子和硫酸根離子反應生成硫酸鋇時放熱，并且含1molH2SO4的稀硫酸與足量氫氧化鋇反應生成2molH2O（1），所以含1molH2SO4的稀硫酸與足量氫氧化鋇溶液反應放出的熱量大于114.6kJ，故A錯誤；B．H2(g)的燃燒熱為285.8kJ/mol，則H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol，所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的ΔH=+571.6kJ?mol-1，故B正確；C．反應是否容易發生，與放熱、吸熱無關，有些吸熱反應常溫下也很容易發生，如氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應，故C錯誤；D．1mol丙烷完全燃燒生成液體水和二氧化碳時所放出的熱量是丙烷的燃燒熱，而不是水蒸氣，故D錯誤；故選B。13．A【詳解】A．NaOH溶液稀釋過程釋放熱量，導致中和熱-，故A符合題意；B．實驗時攪拌速度慢，導致熱量散失，測得中和熱-，故B不符合題意；C．分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀鹽酸的小燒杯中，導致熱量散失，測得中和熱-，故C不符合題意；D．用量取完稀鹽酸的量筒直接量取氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉被部分反應，導致測得中和熱-，故D不符合題意。故選A。14．C【分析】甲池中a極與電源負極相連為陰極，電極上銀離子得電子析出銀單質，b電極為陽極，水電離出的氫氧根放電產生氧氣，同時產生氫離子；乙池中c為陰極，d為陽極，乙池電極析出0.64g金屬，金屬應在c極析出，說明乙池中含有氧化性比氫離子強的金屬陽離子?！驹斀狻緼．甲池a極上析出金屬銀，乙池c極上析出某金屬，故A錯誤；B．甲池a極上析出金屬銀，乙池c極上析出某金屬，故B錯誤；C．甲池的a極銀離子得電子析出銀單質，2.16gAg的物質的量為，由Ag++e-=Ag，可知轉移0.02mol電子，乙池電極析出0.64g金屬，說明乙池中含有氧化性比氫離子強的金屬陽離子，Cu2+氧化性強于氫離子，會先于氫離子放電，由Cu2++2e-=Cu，轉移0.02mol電子生成0.01molCu，質量為m=n?M=0.01mol×64g/mol=0.64g，則某鹽溶液可能是CuSO4溶液，故C正確；D．Mg2+氧化性弱于H+，電解時在溶液中不能得電子析出金屬，所以某鹽溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D錯誤；故答案為C。15．C【詳解】A．催化劑能降低反應的活化能，則b中使用了催化劑，A說法錯誤；B．反應物能量高于生成物，為放熱反應，?H=生成物能量-反應物能量，B說法錯誤；C．根據圖象可知，反應過程b可能分兩步進行，C說法正確；D．E1、E2表示反應過程中不同步反應的活化能，整個反應的活化能為能量較高的E1，D說法錯誤；故選C。16．(1)D(2)

正極

Al在濃硝酸中發生鈍化，形成的氧化膜阻止了Al進一步反應【解析】（1）原電池是將化學能轉變為電能的裝置，只有氧化還原反應才有電子的轉移，才能形成原電池，B、D為氧化還原反應，但選項B的化學方程式未配平，A、C為非氧化還原反應，不可以設計成原電池，故答案為：D；（2）O～t1時，Al在濃硝酸中發生鈍化過程，Al為負極，銅為正極，溶液中的硝酸根離子得到電子，正極電極反應式為：，原電池中陽離子向正極移動，則溶液中的H+向正極移動；由于隨著反應進行鋁表面鈍化形成氧化膜阻礙反應進行，t1時，銅做負極反應，Al為正極，因此電流方向發生改變。17．(1)16.8(2)160【分析】濃差電池中左側溶液中Cu2+濃度大，離子的氧化性強，所以Cu(1)電極為正極、電極上發生得電子的還原反應，電極反應為Cu2++2e-=Cu，則Cu(2)電極為負極，電極反應式為Cu+2e-=Cu2+；電解槽中a電極為陰極、b電極為陽極，陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極上水發生得電子的還原反應生成氫氣，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，則鈉離子通過離子交換膜c生成NaOH、為陽離子交換膜，硫酸根通過離子交換膜d生成硫酸、為陰離子交換膜，以此來解析；(1)電解槽中a電極為陰極、b電極為陽極，陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極上水發生得電子的還原反應生成氫氣，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據電子守恒有O2~e~H2可知1mold電子，生成0.25molO2和0.5molH2；總共0.75mol，V=0.75mol×22.4L/mol=16.8L；(2)電池從開始工作到停止放電，溶液中Cu2+濃度變為1.5mol/L，正極析出Cu:(2.5-1.5)mol/L×2L=2mol，正極反應為Cu2++2e-=Cu，陰極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據電子守恒有Cu~2e~2NaOH，電解池理論上生成NaOH的物質的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol，則m(NaOH)=nM=4mol×40g/mol=160g。18．(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(3)(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

?H=-20akJ/mol(5)2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O【詳解】（1）二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣、氯化錳、水：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；（2）工業制漂白粉反應為氯氣和氫氧化鈣生成氯化鈣、次氯酸根、水，2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；（3）碳酸氫鈉溶液中滴加少量澄清石灰水，氫氧根離子、鈣離子完全反應生成水、碳酸鈣，碳酸氫根離子過量，反應為；（4）2.3克鈉（0.1mol）放在100克水中，鈉完全反應放出akJ熱量，則2mol鈉完全反應放出20akJ熱量，2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

?H=-20akJ/mol；（5）NaClO和Fe2(SO4)3在堿性條件下制備高鐵酸納(Na2FeO4)，鐵元素化合價升高、氯元素化合價降低生成氯離子，根據電子守恒、質量守恒可知，反應為2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。19．(1)能量利用率高、污染小(2)在潮濕的空氣中，銅線、鋁線接觸會形成原電池，使鋁線很快被腐蝕(3)

3

A

C(4)

負極

H2-2e-+2OH-=2H2O

64.78%【解析】(1)原電池直接把化學能轉化為電能，能量利用率高、污染??；(2)在潮濕的空氣中，銅線、鋁線接觸會形成原電池，鋁作負極，使鋁線很快被腐蝕，所以電工操作中規定，不能把銅線和鋁線擰在一起連接線路；(3)化學電池的種類很多，依據電解質溶液的酸堿性可將化學電池分為堿性電池、酸性電池、有機電解液電池，分為3類；在圖1所示的原電池中，其他條件不變將電解質溶液改為稀硫酸，若電流計指針偏轉方向發生了改變，說明堿性條件下鋁是負極、酸性條件下X是負極，則X的活潑性大于Al，金屬X可以是Mg，選A；若電流計指針偏轉方向沒有發生改變，說明酸性、堿性條件下都是Al為負極，X的活潑性小于Al，此時金屬X可以是Fe，選C。(4)a極氫氣失電子生成水，氫氣發生氧化反應，a為負極，a極上的電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O。根據2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1，氫氣和氧氣反應，每生成36g水放出571.6kJ的能量，生成350gH2O(l)放出的能量是，則該電池的能量轉化率為。20．(1)

原電池

CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O

降低(2)

陽極

4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(3)

280mL

D

1.60【分析】甲池中發生自發的氧化還原反應，故為原電池，乙池和丙池為串聯的電解池。（1）甲池為原電池，通入CH3OH電極為負極，負極上CH3OH失去電子，發生氧化反應，在堿性溶液中被氧化生成CO，則該電極的電極反應為CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；甲池消耗堿，故pH值降低。（2）乙池中A(石墨)電極與電源的正極相連，作陽極，溶液中的OH-失去電子，發生氧化反應，電極反應式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑，陰極B(Ag)電極上，溶液中的Ag+獲得電子，發生還原反應，電極反應式為Ag++e-=Ag，在同一閉合回路中電子轉移數目相等，可得總反應方程式為：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；（3）當乙池B極質量增加5.4g時，n(Ag)==0.05mol，則電路中通過電子物質的量為0.05mol，由于在串聯電路中電子轉移數目相同，所以甲池中理論上消耗O2的物質的量為n(O2)==0.0125mol，則氧氣在標準狀況下體積為V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池與甲、乙池串聯，電子轉移的物質的量也是0.05mol，D極電極反應式為Cu2++2e-=Cu，所以D極析出Cu的物質的量為=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g。21．(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=—92kJ/mol(2)不變(3)(4)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=—218kJ/mol【詳解】（1）由圖可知，合成氨反應為放熱反應，生成2mol氨氣的反應熱ΔH=—2(E2—E1)=—2×(300kJ/mol—254kJ/mol)=—92kJ/mol，則反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=—92kJ/mol，故答案為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=—92kJ/mol；（2）催化劑只改變反應速率，不改變反應的反應熱的符號和數值，則使用機動車尾氣催化轉化器后，a不變，故答案為：不變；（3）由蓋斯定律可知，反應①—②×3得反應4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)，則ΔH=ΔH1-3ΔH2=(3b-a)kJ/mol，則1mol氨氣還原一氧化氮至氮氣的反應熱ΔH3=kJ/mol，故答案為：；（4）由蓋斯定律可知，反應①×-②×-③×得FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的反應FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)，則ΔH=——(—)—(+)=—218kJ/mol，反應的如化學方程式為FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=—218kJ/mol，故答案為：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH=—218kJ/mol。22．鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護【分析】根據犧牲陽極的陰極保護法分析解答?！驹斀狻挎V比鐵活潑，根據圖示，鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護，避免了鋼鐵輸水管的腐蝕，故答案為：鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護。23．

2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑

負極

正極

N

AD

2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O

13【分析】（1）①電解法制備金屬鋁，三氧化鋁電解生成鋁和氧氣；②鐵是待鍍金屬，此時鐵器應與電源負極相連；電解精煉銅時，粗銅作陽極，粗銅應與電源正極相連。③模擬鐵的電化學防護，用外加電流的陰極保護法，鐵在陰極；（2）根據電解池中離子的放電順序和兩極上發生的變化來書寫電極反應方程式進行計算，兩個電極上轉移的電子數目是相等的，據此計算出溶液中減少的物質的物質的量，思考需加入物質．（3）電極a電極發生氧化反應，氨氣在堿性條件下氧化為氮氣：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O；當消耗336mLNO2氣體（標況下）時，由反應2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－計算生成的OH-?！驹斀狻浚?）①電解法制備金屬鋁，三氧化鋁電解生成鋁和氧氣，化學反應方程式為2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。故答案為：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；②為了防止鐵器被腐蝕常用電解法在其表面鍍銅，鐵是待鍍金屬，此時鐵器應與電源負極相連；電解精煉銅時，粗銅作陽極，粗銅應與電源正極相連。故答案為：負極；正極；③模擬鐵的電化學防護，為減緩鐵的腐蝕，用外加電流的陰極保護法，開關K應置于N處。故答案為：N；（2）電解H2SO4和CuSO4的混合溶液，陽極發生的反應為：4OH－→2H2O+O2↑+4e－，陰極上發生的電極反應為：Cu2＋+2e－→Cu，2H＋+2e－→H2↑，陽極生成3.36L氧氣，即0.15mol，由陽極電極反應式可知，轉移電子為0.6mol，陰極收集到2.24L（標況）氣體，即生成0.1mol的氫氣，由陰極電極反應式可知，陰極上生成的0.1molH2只得到了0.2mol電子，所以剩余0.4mol電子由銅離子獲得，生成銅0.2mol，綜上分析，電解H2SO4和CuSO4的混合溶液時，生成了0.2molCu，0.1mol氫氣，0.15m