第一章 化学反应与能量转化 练习题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化练习题 一、单选题 1．下列反应既属于氧化还原反应，又是放热反应的是 A．灼热的木炭与的反应 B．过氧化氢分解的反应 C．氢氧化钠溶液与稀硫酸的反应 D．晶体与晶体的反应 2．一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某CuSO4浓差电池的装置示意图如图所示，该电池使用前先将K与a连接一段时间。下列说法错误的是 A．K与a连接的目的是形成两电极区溶液的浓度差 B．K与b连接时，正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu C．交换膜适合选择阳离子交换膜 D．K与b连接时，导线中通过2 mol电子，约有1 mol离子通过交换膜 3．下列反应符合如图信息的是 A．生石灰加水制熟石灰 B．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合 C．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 D．接触室中二氧化硫催化氧化成三氧化硫 4．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．铝片与稀盐酸反应 B．甲烷在氧气中的燃烧反应 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．氢气还原氧化铜 5．用惰性电极电解法制备硼酸(H3BO3)的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。 下列有关说法错误的是 A．膜A为阳膜，膜B为阴膜 B．电解过程中，a极附近溶液pH减小 C．电解过程中，阴极与阳极产生的气体体积比约为2：1 D．产品室中发生的反应为B(OH)+H+=H3BO3+H2O 6．下列有关中和热和燃烧热的说法正确的是 A．中和热测定实验中为减少热量散失，溶液应分多次倒入量热计中 B．用温度计测定盐酸溶液起始温度后未洗涤，直接测定氢氧化钠的温度，测得中和热的数值无影响 C．在稀溶液中，  ，则稀盐酸与稀氨水反应生成时放出的热量小于 D．在1时，完全燃烧生成液态水，放出热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为：   7．下列热化学方程式正确的是 A．1molCH4完全燃烧放出890kJ的热量，则CH4燃烧的热化学方程式可表示为 B．与完全反应，放出的热量，则C燃烧的热化学方程式为 C．分解生成和，并吸收热量，其热化学方程式为 D．吸收的热量完全分解，则该反应的热化学方程式为 8．近日，上海交通大学周保学教授等人提出了一种如下图所示的光电催化体系，该体系利用双极膜既能将SO2转化为SO 所释放的化学能用于驱动阴极 H2O2的高效生成，也可以实现烟气脱SO2.则下列说法错误的是 A．阴极反应为：2H＋＋O2＋2e-=H2O2 B．电解液中有 2 个离子交换膜，膜 b 为阳离子交换膜，膜 a 为阴离子交换膜 C．随着反应的进行，阳极区 pH 降低 D．每生成 1 mol SO，伴随着 1 mol H2O2的生成 9．研究人员新研制出一种在温和电解液中基于BQPH正极的水系空气可充电锌/有机电池，在电池电能耗尽后，无需外接电源，可直接充电到接近初始状态。充电时，正极区工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．只需将电池暴露在有的环境中即可实现充电 B．充电时正极区总反应： C．若用该电池电解饱和食盐水得到，理论上消耗可自充电到接近初始状态 D．充电时从正极材料脱出 10．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是 A．Cu(NO3)2 B．NaOH C．BaCl2 D．H2SO4 11．以作为氧化还原介质，可以在低电位条件下电解制取，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．X极上的电势比Y极上的低 B．向Y极迁移，X极周围溶液升高 C．X极上发生反应： D．电解总反应为 12．硼酸()为一元弱酸，已知与足量NaOH溶液反应的离子方程式为，可以通过电解的方法制备。电解溶液制备的原理如图所示，下列叙述正确的是 A．通电片刻后，M室pH增大，N室pH减小 B．a膜、c膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 C．理论上每生成1mol ，两极室共产生标准状况下11.2L气体 D．阳极的电极电势高于阴极的电极电势 13．燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，甲醇一氧气燃料电池示意图如图，下列说法正确的是 A．电极A处发生还原反应 B．放电时，电子由电极A→外电路→电极B→内电路→电极A形成闭合电路 C．放电时，负极的电极反应式为 D．放电时，电路中每转移0.4 mol ，消耗 L 14．凭借清洁、储量大、能量转换率高、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是(设为阿伏加德常数值) A．电池每消耗11.2L氢气，电路中通过的电子数目为 B．a处通入的是氧气 C．右侧电极发生的反应为： D．电池的总反应式是： 二、填空题 15．分（1）反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示(E1>0，E2>0)，回答下列问题。 ①图中该反应是 反应(填“吸热”、“放热”)。反应热△H的表达式为 。 ②在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1 ，E2 (填“增大”、“减小”或“不变”) （2）丙烷是一种价格低廉的常用燃料，其主要成分是碳和氢两种元素，燃烧后只有二氧化碳和气态水，不会对环境造成污染。已知1 g丙烷完全燃烧放出50.45 kJ的热量。试回答下列问题。丙烷在室温下燃烧的热化学方程式为 。 （3）C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)△H1＝+156.6kJ·mol-1； CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2＝+32.4kJ·mol-1。 则相同条件下，反应：C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)＋H2(g)的△H＝ kJ·mol-1。 16．（1）用惰性电极电解CuSO4溶液（如图的装置）， 该过程中电解池电极反应式为是阳极： ， 阴极： 。 （2）若电解池中装入足量溶液，当阴极增重3.2g时，停止通电，此时阳极产生气体的体积（标准状况）为 （假设气体全部逸出）。 （3）欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O （4）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破。该电池示意图如下： 负极电极反应式为 ，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的化学式为 。 17．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 。 A．在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl，Fe完全溶解。反应转移电子为0.1NA B．电解熔融CuCl2，阴极增重6.4g，外电路中通过电子的数目为0.10NA C．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA D．电解熔融MgCl2制2.4gMg，电路中通过的电子数为0.1NA E．3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA F．78gNa2O2与足量水完全反应，电子转移数为NA G．4MnO+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O，1mol［4MnO+5HCHO］完全反应转移的电子数为20NA H．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32gCu转化为Cu2+ 18．化学反应都有能量变化，吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。 (1)反应，反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题： ①A(g)与B(g)的能量总和 C(g)与D(g)的能量总和(填“大于”“小于”或“等于”)； ②该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应， kJ/mol(用E1、E2表示)，正反应活化能是 (填E1或E2)，该反应 (填“有”或“无”)自发进行的倾向。 (2)已知：； ； 则表示燃烧热的热化学方程式为 。 19．根据电化学的知识，填写下列空白： I．如图为原电池的示意图。 (1)Zn极为原电池的负极，该极的电极反应式是 ，属于 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 (2)如Zn棒质量减轻13 g，则另一极放出气体的体积为 L(标准状况)。 Ⅱ.回答下列问题 (3)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氢气，b电极的电极反应式为 ； (4)当消耗标况下氢气33.6L时，假设能量转化率为90%，则导线中转移电子的物质的量为 mol。 20．已知下列热化学方程式： ①H2O(l) = H2(g)+O2(g)     ∆H=+285.8 kJ·mol－1 ②H2O(g) = H2(g)+O2(g)     ∆H=+241.8 kJ·mol－1 ③C(s)+O2(g) = CO(g)        ∆H=－110.5 kJ·mol－1 ④C(s)+O2(g) = CO2(g)    ∆H=－393.5 kJ·mol－1 回答下列问题： (1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。 (2)H2 的燃烧热为∆H= 。 (3)CO 燃烧热的热化学方程式为 。 (4)在标准状况下，由 CO 和 H2 组成的混合气体 4.48 L，质量为 3.0 g。此混合物完全燃烧放出热量为 kJ。 21．I.材料的不断发展可以促进社会进步． （1）钢铁是制造航母的主要材料，钢铁在潮湿空气中易发生 腐蚀，其负极反应是 ．请列举一种防止钢铁腐蚀的方法： ． （2）不锈钢丝与棉纤维可织成一种防辐射布料．这种布料属于 （填字母）． a．合金材料 b．复合材料 c．陶瓷材料 （3）氮化硅是一种新型高温材料，可用于制造汽车发动机．请写出高纯硅和氮气在1300℃时反应制备氮化硅的化学方程式： ． II.我国新修订的《环境保护法》，使环境保护有了更严格的法律依据． （1）往燃煤中加入 （填化学式），可大大减少产物中的SO2 ． （2）漂白粉用于生活用水的杀菌消毒，漂白粉的有效成分是 （填化学式）．治理废水中的重金属污染物可用沉淀法．例如，往含铬（Cr3+）废水中加入石灰乳使Cr3+转变为 （填化学式）沉淀而除去． 22．回答下列问题： (1)贮氢合金可催化由、合成的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为 。［已知温度为T时：  ；  ］ (2)用将转化为，可提高经济效益，减少环境污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。其中，反应①为  。反应②生成1的反应热为，则总反应的热化学方程式为 (反应热用和表示)。 23．如图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。 根据要求回答相关问题： (1)通入氧气的电极为 (填“正极”或“负极”)， (2)铁电极为 (填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为 。 (3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为 ；丙装置中阴极析出铜的质量为 。 (5)利用图制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式为 (6)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30％以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。 分析图可知，氢氧化钠的质量分数为a％、b％、c％，由大到小的顺序为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【分析】在反应过程中有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，有热量放出的化学反应称为放热反应，常见的放热反应：所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸生成气体的反应、大多数化合反应（注意反例），据此解答。 【详解】A．灼热的木炭与的反应生成CO，C元素化合价变化，为氧化还原反应，但该反应为吸热反应，故A不符合题意； B．过氧化氢分解生成水和氧气，O元素化合价变化，为氧化还原反应，且为放热反应，故B符合题意； C．氢氧化钠溶液与稀硫酸的反应生成硫酸钠和水，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，该反应为放热反应，故C不符合题意； D．晶体与晶体的反应，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，该反应为吸热反应，故D不符合题意； 答案选B。 2．C 【分析】浓度差电池是利用两极电势差实现两个氧化还原半反应，总反应类似扩散原理，最终两池电解质浓度将相等。该电池使用前先将K与a连接一段时间，开关与a相连时，为电解池，右侧为阳极，左侧为阴极，阳极上Cu失去电子转化为Cu2+，阴极上Cu2+得到电子转化为Cu，一段时间后，两池中CuSO4浓度不同；然后将开关与b相连，装置为原电池，右侧Cu2+得到电子，左侧Cu失去电子，以此解答。 【详解】A．开始两池中CuSO4浓度相同，两侧电势相同，开关与b相连时，不会产生电流，因此通过将开关与a相连，利用电解原理改变两池中CuSO4浓度，故A正确； B．由上述分析可知，K与b连接时，正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B正确； C．若选用阳离子交换膜，则两池中Cu2+浓度将相同，开关与b相连时，不会产生电流，因此应该选择阴离子交换膜，故C错误； D．离子交换膜中主要是迁移，1个中带有2个负电荷，因此导线中通过2 mol电子，约有1 mol离子通过交换膜，故D正确； 综上所述，说法错误的是C项，故答案为C。 3．B 【分析】由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，据此分析。 【详解】A．生石灰加水制熟石灰是放热反应，故A不符合题意； B．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合属于吸热反应，故B符合题意； C．氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸属于酸碱中和反应，属于放热反应，故C不符合题意； D．接触室中二氧化硫催化氧化成三氧化硫属于放热反应，故D不符合题意； 答案选B。 【点睛】一般金属和水或酸反应，酸碱中和反应，一切燃烧，大多数化合反应和置换反应，缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应，铵盐和碱反应，碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。 4．D 【详解】A．铝片与稀盐酸反应属于氧化还原反应，但是该反应为放热反应，A项不选； B．甲烷在氧气中的燃烧属于氧化还原反应，但是该反应为放热反应，B项不选； C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应不是氧化还原反应，C项不选； D．氢气还原氧化铜属于氧化还原反应，又是吸热反应，D项选； 答案选D。 5．B 【详解】A．b电极为阳极，产生H+通过膜A到产品室，故膜A为阳膜，B(OH)通过膜B到产品室，故膜B为阴膜，A正确； B．电解过程中，a极附近产生氢氧根离子，故其PH增大，B错误； C．阴极产生氢气与阳极产生的氧气气体体积比为2:1，C正确； D．产品室中发生的反应是B(OH)和生成的氢离子反应生成H3BO3，D正确； 故选B。 6．C 【详解】A．中和热测定实验中为减少热量散失，NaOH溶液应一次快速放入，多次放入会造成热量损失，故A错误； B．如果不清洗掉的话，就会在测量的时候发生酸碱中和导致温度测量不准确，故B错误； C．氨水为弱酸存在电离平衡，电离过程是吸热过程，若生成1molH2O，放出的热量小于57.3kJ，故C正确； D．，燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成指定物质放出的热量，，故D错误； 故选：C。 7．D 【详解】A．甲烷燃烧的热化学方程式为：，A错误； B．C燃烧的热化学方程式为：，B错误； C．热化学方程式中没有标明物质的状态，C错误； D．分解的热化学方程式为：，D正确； 故选D。 8．B 【分析】根据装置知道，左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程，S元素化合价升高，失电子，做阳极，则直流电源的左侧是正极，右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程。 【详解】A．右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程，阴极反应为：2H＋＋O2＋2e-=H2O2，故A正确； B．根据装置知道，氢氧根离子靠近阳极的交换膜进入阳极参加反应，应该为阴离子交换膜；氢离子通过靠近阴极的交换膜进入阴极参加反应，应该为阳离子交换膜，故B错误； C．根据装置知道，左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程，氢氧根离子被消耗，碱性减弱，pH降低，故C正确； D．二氧化硫转化为硫酸根离子，每生成1mol硫酸根离子，伴随2mol电子转移，根据电子守恒，得到的过氧化氢是1mol，故D正确； 故选B。 9．D 【详解】A．该装置的特殊性在于不需要外界电源，根据图示，充电时正极氧气得电子生成水，在有的环境中可以自充电，故A正确； B．根据充电时正极的工作原理图，充电时发生反应：、、，总反应为，故B正确； C．结合B项分析可知，电解饱和食盐水得到时，电路中通过4mol电子，由充电时正极区反应可知，理论上消耗可使电池自充电到接近初始状态，故C正确； D．充电时对电极的氧化过程只伴随的脱出，并未从正极材料脱出，故D错误； 选D。 10．A 【详解】A．电解硝酸铜溶液时，阳极氢氧根离子放电，阴极上铜离子得电子生成Cu，所以溶液的pH下降，阴极质量增加，故A正确； B．电解氢氧化钠溶液时，阴极氢离子放电，阴极质量不变，阳极上氢氧根离子放电，溶液中氢氧化钠的浓度增大，pH上升，故B错误； C．电解氯化钡溶液，阴极氢离子放电，阴极质量不变，阳极上氯离子放电，所以电解质溶液的碱性增强，pH增大，故C错误； D．电解稀硫酸溶液，阳极氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，阴极质量不变，电解质溶液中溶质的量不变，溶剂的量减小，所以酸性增强，溶液的pH减小，故D错误； 故选A。 11．A 【详解】A．根据装置图中Y极上失去电子被氧化生成可知，Y极为电解池的阳极，与电源正极相连接，则X极为电解池的阴极，与电源负极相连接，所以Y极上的电势比X极上的高，A正确； B．电解池中阳离子向阴极移动，Y极为电解池的阳极，X极为电解池的阴极，故向X极迁移，X极周围溶液酸性增强，减小，B错误； C．由题图可知，X极上发生得电子的还原反应，电极反应式为，C错误； D．根据题给信息分析，电解时，阴极反应式为，生成的与反应生成是转化为的反应，不是电解总反应，D错误； 故选A。 12．D 【分析】M室中石墨电极连接正极为阳极，电解时阳极上水失电子生成氧气和H+，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，M室pH减小；N室中石墨电极为阴极，电解时阴极上水得电子生成氢气和OH-，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，N室pH增大； 【详解】A．根据分析可知，M室pH减小，N室pH增大，选项A错误； B．原料室中的通过b膜进入产品室，Na+通过c膜进入N室，M室中氢离子通入a膜进入产品室，所以产品室中发生的反应为＋H+ =H3BO3+ H2O，则a膜、c膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜，选项B错误； C．理论上每生成l mol H3BO3，M室生成 l mol H+，转移电子l mol，N室生成0.5 mol H2，M室生成0.25 mol O2，两极室共产生标准状况下 16.8 L气体，选项C错误； D．正极电势高于负极电势，所以阳极的电势高于阴极的电势，选项D正确； 答案选D。 13．C 【详解】由图可知A极发生氧化反应作为负极，电极反应方程式为：；B极发生还原反应作为正极，电极方程式为：； A．根据分析可知，A极发生氧化反应，A项错误； B．放电时电子由电极A→外电路→电极B，电子不可能进入内电路，B项错误； C．放电时，A极作为负极，甲醇失去电子，发生氧化反应，电极反应式为，C项正确； D．放电时，根据电极方程式可知，电路中每转移0.4 mol，消耗0.1mol，没有说明条件，无法计算消耗氧气的体积，D项错误； 答案选C。 14．D 【分析】由氢离子移动方向可知右边电极为正极，左边电极为负极，燃料电池中，燃料被氧化，燃料通入负极，氧气被还原，通入正极。 【详解】A．未给明氢气所处温度和压强，无法计算氢气物质的量，无法计算通过的电子数，A错误； B．左边电极为负极，a处应通入氢气，B错误； C．右侧电极为正极，电解质中有大量氢离子向右迁移，则右侧发生的反应为4H++O2+4e-=2H2O，C错误； D．氢氧燃料电池总反应与氢气燃烧类似，总反应为，D正确； 答案选D。 15． 放热 －(E2—E1) 减小 减小 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(L)△H=-2219.8kJ·mol-1 +124.2 【详解】(1)①根据图中信息得到：反应物的能量高于生成物的能量，反应是放热反应，焓变=产物的能量-反应物的能量，图中，E1是普通分子变为活化分子吸收的能量，E2 是活化分子之间的反应生成产物的能量变化，E1-E2 是反应物和产物的能量之差，反应是放热的，所以焓变=E1-E2 ＜0，故答案为放热；－(E2—E1)； ②加入催化剂能降低反应的活化能，所以E1减小，E2减小；催化剂对反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小无影响，所以不改变反应热的大小，故答案为减小；减小； (2)因1g丙烷完全燃烧生成液态水时放出50.452kJ的热量，所以44g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量2219.9KJ，则丙烷完全燃烧的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2219.8KJ/mol，故答案为C3H8(g)+5O2(g )→3CO2(g )+4H2O(l)△H=-2219.8 KJ/mol； (3)①C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6kJ•mol-1，②CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=32.4kJ•mol-1， 依据盖斯定律①-②得到C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=+124.2KJ/mol， 则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g) △H=+124.2KJ/mol；故答案为+124.2。 16． 4OH--4e-=O2+2H2O 2Cu2++4 e-= 2Cu 0.56L C CO32-+CO-2e－=2CO2 CO2 【详解】（1）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=O2+2H2O；阴极上铜离子放电，电极反应式为：2Cu2++4 e-= 2Cu； （2）阴极增重3.2g，应为铜的质量，铜物质的量为n(Cu)=3.2g÷64g/mol=0.05 mol，转移的电子为0.05mol × 2 = 0.1mol，根据两电极转移的电子数目相等，则阳极转移的电子也为0.1mol，在阳极上生成氧气的物质的量为0.1mol÷4=0.025mol，放出气体在标准状况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L； （3）从溶液中析出的物质是氧气和铜，因为稀硫酸和氧气和铜都不反应，但和氧化铜反应，氧气和铜反应生成氧化铜，所以向溶液中加入氧化铜即可，答案选C。 （4）该燃料电池的总反应为：2CO+O2=2CO2，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2CO2=2CO32-，通入CO的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：CO32-+CO-2e－=2CO2；根据电极反应可知，负极生成CO2气体，而正极消耗CO2气体，所以电池工作时必须有部分二氧化碳参加循环，则A物质的化学式为CO2。 17．AFG 【详解】A．2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。Fe完全溶解生成Fe2+，该反应转移电子0.1mol，故A正确； B．电解熔融CuCl2时，阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，阴极增加的重量为Cu的质量，6.4gCu的物质的量为0.1mol，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.2mol，数目为0.2NA，故B错误； C．电解饱和食盐水时电极总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为1∶1，若气体的总质量为73g，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol，根据关系式H2~2e-可知，转移的电子数为2NA，故C错误； D．电解熔融的氯化镁生成金属镁，镁由+2价降低到0价，因此1mol氯化镁完全电解生成金属镁，转移2mol电子，电解熔融MgCl2制2.4gMg(物质的量为0.1mol)，电路中通过的电子数为0.2NA，故D错误； E．NO2与H2O反应的化学方程式为：3NO2+H2O2HNO3+NO，该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个，则有3mol的NO2参与反应时，转移的电子数为2NA，故E错误； F．Na2O2和水反应生成1molO2，转移电子数为2mol，78gNa2O2是1mol，只能产生0.5molO2，所以电子转移数为NA，故F正确； G．Mn元素的化合价由+7价降至+2价，则4molMnO4-完全反应转移电子物质的量为4mol×［(+7)-(+2)］=20mol，即转移电子数为20NA，故G正确； H．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极发生的电极反应有：比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及Cu失电子的氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，当电路中通过的电子数为NA时，即电路中通过1mol电子，Cu失去的电子应小于1mol，阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol，则阳极反应的Cu的质量小于0.5mol×64g/mol=32g，故H错误； 故答案为：AFG。 18．(1) 大于 放热 E1-E2 E1 有 (2) 【详解】（1）根据图像分析，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，焓变为反应物的键能-生成物的键能；正反应活化能为反应物断键吸收的能量；根据，熵变为0，焓变＜0，则反应有自发进行的倾向； 故答案为：大于；放热；E1-E2；E1；有； （2）燃烧热为，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，根据盖斯定律燃烧热方程式为； 故答案为：。 19．(1) 氧化反应 (2)4.48 (3) A (4)2.7 【解析】（1） 锌铜为两电极稀硫酸为电解质溶液的原电池，Zn极为负极，失电子，被氧化，属于氧化反应，电极反应式是。 （2） 另一极放出气体是H2，根据得失电子数相等，有 ，解得 ，故另一极放出气体的体积为4.48L。 （3） 燃料电池中燃料通入负极，氧气通入正极，从图中电子的流向判断，a是负极，b是正极，故A处电极入口通氢气，b电极的电极反应式为。 （4） 因 ，消耗标况下氢气 ，故导线中转移电子的物质的量为 。 20． ③④ －285.8kJ/mol CO(g)+O2(g) = CO2(g)    ∆H=－283.0kJ/mol 56.88 【详解】(1)放热反应：△H＜0，故属于放热反应的是③④，因此，本题答案是：③④； (2)已知H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H=-285.8 kJ·mol－1，故氢气的燃烧热为－285.8kJ/mol，故答案为：－285.8kJ/mol； (3)已知③C(s)+O2(g) = CO(g) ∆H=－110.5 kJ·mol－1 ④C(s)+O2(g) = CO2(g) ∆H=－393.5 kJ·mol－1 由④-③得CO(g)+O2(g) = CO2(g) ∆H=-393.5 kJ/mol -(-110.5) kJ/mol =－283.0kJ/mol，因此，本题答案是：CO(g)+O2(g) = CO2(g) ∆H=－283.0kJ/mol； (4)在标准状况下，由 CO 和 H2组成的混合气体 4.48 L，物质的量为0.2mol，质量为 3.0 g，设CO 和 H2的物质的量分别为x和y，则x+y=0.2；28x+2y=3；解得x=0.1，y=0.1；根据氢气和一氧化碳的燃烧热计算出此混合物完全燃烧放出热量为0.1mol×283.0kJ/mol+0.1mol×285.8kJ/mol=56.88kJ，故答案为：56.88。 21． 吸氧 Fe﹣2e﹣=Fe2+ 涂油漆 b 3Si+2N2Si3N4 CaO Ca（ClO）2 Cr（OH）3 【详解】（1）钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生电化学腐蚀，电化腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，而析氢腐蚀只在较强酸性条件下才发生，所以钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，负极发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，可用隔离空气的方法保护金属不被腐蚀，可涂油漆、涂油脂、电镀等； （2）防辐射布料是由不锈钢丝与棉纤维复合而成，属于复合材料； （3）已知高反应物硅和氮气，反应条件1300℃，产物氮化硅，配平化学方程式即可：3Si+2N2 Si3N4； Ⅲ（1）煤燃烧过程中能生成二氧化硫，二氧化硫有毒，能污染环境，生石灰能够和生成的二氧化硫反应，从而防止二氧化硫污染空气； （2）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2；往含铬（Cr3+）废水中加入石灰乳使Cr3+转变为Cr（OH）3沉淀而除去。 【点睛】（1）根据金属腐蚀分类和条件分析。钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生电化学腐蚀，电化腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，而析氢腐蚀只在较强酸性条件下才发生，负极发生氧化反应，可用隔离空气的方法保护金属不被腐蚀；（2）根据防辐射布料是由不锈钢丝与棉纤维复合而成解答；（3）已知高反应物硅和氮气，反应条件1300℃，产物氮化硅，配平化学方程式即可；Ⅲ（1）煤中含有硫，燃烧时能生成二氧化硫，二氧化硫能和氧化钙反应； （2）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2；往含铬（Cr3+）废水中加入石灰乳使Cr3+转变为Cr（OH）3沉淀而除去。 22．(1)   (2)   【详解】（1）已知：  ①、  ②，由盖斯定律可知，即得所求热化学方程式：  ； 故答案为：  ； （2）  ①，  ②，根据盖斯定律，由得总反应：  ； 故答案为：  。 23．(1)正极 (2) 阴极 2Cl--2e-=Cl2↑ (3)减小 (4) 0.2NA 12.8g (5) 负 Cl- +H2O= ClO-+H2↑ (6)b%＞a%＞c% 【分析】甲装置为燃料电池，通入O2的一极为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，通入H2的一极为负极，电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O；乙装置为电解池，电解饱和食盐水，Fe电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C电极为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；丙装置为电解池，电解精炼铜，粗铜为阳极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，精铜为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu。 【详解】（1）根据分析，通入氧气的电极为正极； （2）根据分析，Fe电极为阴极；石墨电极为阳极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑； （3）因为粗铜中的锌等活动性比Cu强的杂质金属优先失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度会减小； （4）参加反应的O2的物质的量为=0.1mol。转移电子的物质的量为0.1mol×4=0.4mol，根据分析，Fe电极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成H2的物质的量为×0.4mol=0.2mol，分子数为0.2NA；根据分析，析出Cu的电极反应为Cu2++2e-=Cu，故n(Cu)=×0.4mol=0.2mol，m(Cu)= 0.2mol×64g/mol=12.8g。 （5）阳极上Cl-放电生成氯气，2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上H2O放电生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，同时阴极有NaOH生成，Cl2和NaOH反应生成NaClO， Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，NaClO具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成Cl2，为阳极，上边电极生成H2和NaOH，为阴极，故c为负极，d为正极，总反应为Cl- +H2O= ClO-+H2↑； （6）燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，燃料电池中正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高即b%＞a%，负极反应为H2-2e-=2H+，H+消耗氢氧根离子，所以a%＞c%，故有b%＞a%＞c%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$