第四章 化学反应与电能 单元复习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》单元复习题 一、单选题 1．我国科研人员研制出“”电池。以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，放电时总反应的化学方程式为：。其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，正极的电极反应式为： B．放电时，电流流向为：钠箔导线 C．放电时，每转移0.4mole-，就可以吸收6.72LCO2 D．NaClO4—四甘醇二甲醚电解液可用溶液替换 2．一种处理含废水并资源化利用氨的三室电催化装置如图所示。下列说法错误的是 A．b室和c室之间应选择阳离子交换膜 B．阴极发生的反应有 C．溶液与在a室中反应生成铵盐，实现资源化利用氨 D．b室消耗，c室产生气体(标准状况) 3．利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中从右往左移动 B．当电路中转移2mol 时产生标准状况下为22.4L C．阳极电极反应式为 D．电解一段时间后，左室pH升高 4．电化学传感器是将环境中浓度转变为电信号的装置，工作原理如图所示，其中是固体电解质，当传感器在一定温度下工作时，在熔融和之间的界面X会生成固体。下列说法正确的是 A．金属电极a为负极 B．电极b的反应为 C．电极a上消耗的和b上产生的相等 D．界面X生成的方程式为 5．我国科学家开发了如图所示的电化学装置，实现了的制备和废弃PET的回收利用。下列说法错误的是 A．溶液中移向电极B B．电极B的电势高于电极A的电势 C．阳极区发生的反应为： D．理论上每消耗，电极B消耗乙二醇 6．甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是 A．物质A是 B．半透膜是阳离子交换膜 C．a极电极反应为式： D．可以看作是该反应的催化剂，可以循环利用 7．全固态锂金属电池具有更高比能和更高安全性。我国科研团队设计了基于LLZ-TO@Ag复合层负极改性的硫化物全固态锂电池，结构如图，放电时电池反应：。下列说法不正确的是 A．充电时，电流流向为电源→b极→固态电解质→a极 B．放电时，流向为a极→复合层→固态电解质→b极 C．充电时，b极的电极反应为 D．放电前两电极质量相等，放电过程中，当两电极质量差值为1.4g时，电路中转移0.2mol 8．我国科学家研制出一种可充电的双离子电池，其工作原理如图所示： 下列说法正确的是 A．放电时，负极区溶液的增大 B．充电时，阴极反应式为 C．放电时，正极反应式为 D．充电时，若极质量增加，则有通过阳离子交换膜向极移动 9．空气污染物NO通常用含的溶液吸收，生成，再利用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质，同时生成，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．由右室进入左室 B．从电解槽的c口流出，且可循环使用 C．阴极的电极反应式： D．若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗33.6L甲烷时，理论上可转化 10．设计如图装置回收金属钴。已知电极材料均为石墨材质。右侧装置为原电池，可将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室，保持细菌所在环境稳定，降解乙酸盐生成。下列说法正确的是 A．装置工作时，甲室溶液逐渐增大 B．装置工作时，乙室中阳离子通过阳膜向另一边迁移 C．乙室电极反应式为 D．若甲室减少，乙室增加3，则此时已进行溶液转移 11．我国科学家首次设计了一种可充电的铋-空气电池，具有较强稳定性，该电池使用了非碱性的三氟甲磺酸铋水系电解质溶液，简写为 Bi(OTf)₃(Mr=656g·mol⁻¹)，该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，Y极电极反应式：2H2O+O₂+4e⁻=4OH⁻ B．充电时，Y电极发生还原反应 C．电解质溶液的作用是让电子在电池内通过，形成闭合回路 D．若标准状况下消耗1.68L O₂，理论上负极区电解质溶液增重65.6g 12．中国科研团队研发出室温下可稳定充放电的高柔性钙一氧气电池，该电池的总反应为：，下列说法正确的是 A．中阴阳离子个数比为2：1 B．电解质溶液可选用水溶液 C．放电时正极电极反应式为 D．充电时阳极电极反应式为 13．周期表中族元素及其化合物应用广泛。电解与的混合物时，转化为；加热与浓的混合物，可制得。氯还可形成、、等多种含氧酸。是级高效安全灭菌消毒剂；与反应可制备有机溶剂。在照相底片的定影过程中，底片上未曝光的浸入溶液转变成而溶解。氯化碘性质与卤素单质相似，常用作分析化学试剂。下列化学反应表示正确的是 A．电解与混合物时的阴极反应： B．与反应制备 C．溶于溶液的反应： D．与溶液反应： 二、非选择题 14．当今社会的主题之一：发展经济，节能减排。而燃料电池因其无污染，且原料来源广可再生被人们青睐，广泛应用于生产、生活、科学研究中，现有如下图所示装置，所有电极均为Pt，请按要求回答下列问题： (1)甲装置是 (填“原电池”或“电解池”)。 (2)乙池中c极的电极反应 。 (3)若足够，电解一段时间后，要恢复到原来的状态，则可加入____。 A．CuO B． C． D． (4)现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，其中M、N为离子交换膜，只允许某些离子通过，则A出口导出的溶液溶质为 (写化学式)，M为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。 15．电化学技术的发展是近年来科技的热点。请结合电化学知识回答下列问题： (1)如图甲所示的电化学装置。盐桥为浸泡了饱和氯化钾溶液的琼脂。反应一段时间，向两烧杯中分别滴加几滴酚酞， (填“m”或“ 烧杯中溶液变红，盐桥中的K＋向 (填“m”或“n”)烧杯移动。 (2)相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，当两个电极区的浓度相等时停止放电。如图乙所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得 4和NaOH。 ①Cu(Ⅱ)电极的电极反应式为 。 ②电解池中同时制备和NaOH的总反应为 。 ③d膜为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。 ④当电解池中产生标准状况下22.4L H2时，理论上正极区CuSO4浓度变为 mol/L。 ⑤从电池开始工作到停止放电，制备NaOH的质量为204g。若该电化学装置的工作效率=。则该过程的工作效率为 。 16．某化学兴趣小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。 (1)如图，为某化学兴趣小组依据氧化还原反应： (用离子方程式表示)设计的原电池装置，当导线中通过0.5mol电子的电量时，理论上石墨电极上产生气体体积为 L(标准状况下)。 (2)该实验小组的同学发现，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，滴加几滴酚酞试剂，溶液变红，针对这一现象，某同学的假设是：铁电极材料不纯(材料中含有碳杂质)，所以发生了 腐蚀(填“吸氧”或“析氢”)，试写出使酚酞溶液变红的电极反应式为 。 (3)如图其他条件不变，若将盐桥换成n型铜丝，一段时间后，乙装置中石墨为 极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中总反应的离子方程式为 ，该反应为 (填“自发”或“非自发”)的氧化还原反应。 (4)如图其他条件不变，若将盐桥换成铜丝与石墨相连成n型，一段时间后，乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的电极反应式为 ，产物常用 检验，一段时间后，乙装置中溶液pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。 17．回答下列问题： (1)肼()常用于火箭或原电池的燃料。已知： ① ② ③ 则反应 kJ/mol，若将该反应设计成原电池，电解质溶液为稀硫酸，则正极的电极反应为 。 (2)氢气的热值极高，是一种极为优越的能源。标准状况下，完全燃烧可放出的热量，则表示燃烧热的热化学方程式为 。氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，则碱性氢氧燃料电池的负极反应式为 。 (3)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应I：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ∆H1=+551kJ/mol 反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H3=-297kJ/mol 反应Ⅱ的热化学方程式： 。 (4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。制得该物质的热化学方程式为：    。该反应中每转移1 mol电子放出的热量为 。 18．完成下列问题 (1)如图所示，甲池的总反应式为， ①甲池装置是 (填“原电池”或“电解池”)，写出通入一极发生电极反应式 。 ②乙池中电解反应的化学方程式为 。 ③当甲池中消耗时，乙池中电极上析出固体的质量是 。 (2)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，可以用如图所示电解装置制取电解一段时间后，降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)；阳极电极反应式为： 。 (3)利用二氧化碳制备乙烯，用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如图所示。 ①电极上的电极反应式为 ； ②该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 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．A 【分析】放电时，钠箔为负极，失去电子发生氧化反应，多壁碳纳米管(MWCNT)为正极，发生还原反应，据此回答。 【详解】A．正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和 C，故电极反应方程式为，A正确； B．放电时，钠箔作负极，多壁碳纳米管(MWCNT)为正极，电流从正极经导线流向负极，B错误； C．未说明CO2所处的温度和压强，无法计算其物质的量，C错误； D．金属钠会和溶液中的水直接反应，NaClO4—四甘醇二甲醚电解液不可用溶液替换，D错误； 故选A。 2．D 【分析】由装置图可知，在b室最终转化为，溶液与在a室中反应生成铵盐，c室生成氧气，不能进入c室，则b室和c室之间应选择阳离子交换膜。 【详解】A．由分析可知， b室和c室之间应选择阳离子交换膜，故A正确； B．Pt电极为阳极，c室中发生反应，通过离子交换膜进入b室，在电极上被还原为，再被还原为，先后发生反应：、，故B正确； C．a室与b室之间为气体扩散膜，则进入a室与溶液反应，C故正确； D．由以上分析可知，b室消耗的可能转化为，不一定全部转化为，转移的电子数不确定，故无法得出c室产生气体的量，即使完全转化为，也应该得到电子，对应c室产生，即(标准状况)，故D错误； 答案选D。 3．D 【分析】利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，氨气发生还原反应生成氢气，所以生成氢气的电极为阴极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氮气的电极为阳极，阳极反应式为。 【详解】A．电解过程中阴离子向阳极移动，即从右往左移动，故A正确； B．氨气发生还原反应生成氢气，生成1molH2，转移2mol电子，所以当电路中转移2mol 时产生标准状况下的体积为22.4L，故B正确； C．阳极氨气转化为氮气，电极反应式为，故C正确； D．左室为阳极室，电极反应式为，消耗OH-，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极生成的OH-向阳极移动，且转移6mol电子时，阳极消耗的OH-的物质的量等于阴极移动过来的OH-，即阳极OH-的物质的量不变，但阳极生成了水，所以c(OH-)减小，电解一段时间后，左室pH降低，故D错误； 故答案为：D。 4．C 【分析】根据图示可知在电极a上O2得到电子变为O2-，所以a电极为正极，电极反应式为：；在电极b上熔融Li2CO3失去电子变为CO2、O2，所以金属电极b为负极，电极反应式为：。 【详解】A．电极a上O2得到电子变为O2-，所以a电极为正极，故A错误； B．电极b Li2CO3失去电子变为CO2、O2，电极反应式为：，故B错误； C．由电极反应式、可知，电极a上消耗的和b上产生的相等，故C正确； D．界面X生成的方程式为，故D错误； 故选C。 5．D 【分析】电极A中氧气转化双氧水，发生得到电子的还原反应，电极A是阴极，电极B是阳极，所以溶液中移向阳极即电极B，据此分析。 【详解】A．根据分析可知，电极B是阳极，所以溶液中移向阳极即电极B，A正确； B．电极A是阴极，电极B是阳极，所以电极B的电势高于电极A的电势，B正确； C．电极B为阳极，发生氧化反应，阳极发生的反应为：，C正确； D．阳极电极反应式为：，理论上消耗，此时转移6mol电子，则电极B消耗乙二醇的物质的量是1mol，质量是62g，D错误； 故答案选D。 6．C 【分析】由图可知，a电极上HCOOH被氧化为，作负极；则b电极作正极，发生还原反应。 【详解】A．铁的两种离子存在环境为酸性，且生成物为K2SO4，故物质A为H2SO4，A正确； B．装置中K+由负极流向正极，则半透膜是阳离子交换膜，B正确； C．a电极上HCOOH被氧化为，其电极反应式为：HCOO−−2e−+2OH−=+H2O，C错误； D．Fe3+先被还原为Fe2+，Fe2+又被O2氧化生成Fe3+，Fe3+可以循环，可看作是该反应的催化剂，D正确； 故选C。 7．D 【分析】放电时，a极为负极，电极反应为Li-e−=Li+，b极为正极，电极反应为：Li1-aNixCoyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCoyMnzO2，充电时，a极为阴极，b极为阳极，据此回答。 【详解】A．充电时，电流流向为电源→阳极→固态电解质→阴极，A正确； B．放电时阳离子经电解质流向正极b，B正确； C．充电时b极为阳极，电极反应为LiNixCoyMnzO2-ae-=Li1-aNixCoyMnzO2+aLi+，C正确； D．放电时a极为负极，电极反应为Li-e−=Li+，b极为正极，电极反应为：Li1-aNixCoyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCoyMnzO2，当两电极质量差值为1.4g时，即负极减小0.7g，正极增加0.7g，转移0.1mol电子，D错误； 故选D。 8．C 【分析】由图可知，放电时，Zn作负极，电极反应式为，右侧为正极，电极反应式为，充电时，Zn作阴极，电极反应式为 ，右侧为阳极，据此作答。 【详解】A．放电时，Zn作负极，电极反应式为，消耗氢氧根，负极区溶液的减小，A错误； B．充电时，阴极反应式为，B错误； C．放电时，正极反应式为，C正确； D．充电时，Zn作阴极，电极反应式为，若极质量增加，则有通过阳离子交换膜向a极移动，D错误； 故选C。 9．C 【分析】电解池中与电源正极相连的电极是阳极，发生失去电子的氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，发生得到电子的还原反应，据此回答。 【详解】A．左侧电极是阳极、右侧为阴极，电解池中阳离子向阴极移动，根据电解原理，H＋由左室向右室移动，A错误； B．空气污染物NO通常用含溶液吸收，生成HNO2、，N的化合价升高，的化合价降低，然后对此溶液进行电解，Ce发生氧化反应又产生，根据电解原理，应在阳极上产生，即从a口流出，可循环使用，B错误； C．根据电解原理，阴极上得电子，化合价降低，HNO2转化为无毒物质，即转化为N2，阴极电极反应式为，C正确； D．没有标况，不能计算甲烷的物质的量，故也不能计算转化的亚硝酸的物质的量，D错误； 故选C。 10．D 【分析】由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池，原电池中细菌电极为电解池的负极，水分子作用下乙酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7H+，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发生还原反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，电池的总反应为CH3COO-+8LiCoO2+25H+=2CO2↑+8Li++8Co2++14H2O；电解池中，与原电池正极相连的细菌电极为阳极，水分子作用下乙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7H+，右侧石墨电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2++2e-=Co，电解的总反应为CH3COO-+4Co2+++2H2O =2CO2↑+7H++4Co。 【详解】A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A错误； B．由分析可知，乙室是原电池，乙室中在得到电子生成，电极为正极，阳离子通过阳离子交换膜进入正极即乙室，B错误； C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C错误； D．若甲室Co2+减少200 mg，则电子转移物质的量为n(e-)=；若乙室Co2+增加300 mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确； 故选D。 11．D 【分析】由图可知，放电时，X电极为原电池的负极，铋在负极失去电子发生氧化反应生成铋离子，Y电极为正极，铋离子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二铋；充电时，与直流电源负极相连的X电极为电解池的阴极，铋离子在阴极得到电子发生还原反应生成铋，Y电极为阳极，三氧化二铋在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和铋离子。 【详解】A．放电时，Y电极为正极，铋离子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成三氧化二铋，电极方程式为：3O₂+12e⁻+4Bi3+=2Bi2O3，A错误； B．由分析可知，充电时，Y电极为阳极，发生氧化反应，B错误； C．电子不能在电解质溶液中通过，C错误； D．放电时，X电极为原电池的负极，铋在负极失去电子发生氧化反应生成铋离子，电极反应式为Bi-3e-=Bi3+，若标准状况下消耗1.68L O₂，物质的量为=0.075mol，转移0.3mol，负极区溶液中增加铋离子的质量为0.1mol×209g/mol=20.9g，同时有0.1mol   通过阴离子交换膜由正极区进入负极区，所以负极区电解质溶液增重20.9g+0.1mol×447g/mol=65.6g，D正确； 故选D。 12．D 【分析】由总反应可知，钙失去电子发生氧化反应，金属钙为负极，则碳纳米管为正极，放电时氧气在正极反应； 【详解】A．中含有钙离子和过氧根离子，阴阳离子个数比为1∶1，A错误； B．钙为活泼金属，会和水反应，不能选用水溶液，B错误； C．由图可知，Ca盐作电解质溶液，可传导离子为Ca2+，正极上O2被还原生成CaO2，则放电时正极电极反应式为：，C错误；   D．充电时阳极电极反应为过氧化钙失去电子发生氧化反应生成钙离子和氧气，其电极反应式为：，D正确； 故选D。 13．C 【详解】A．阴极发生还原反应，得到电子，故A错误； B．Cl2与发生取代反应生成四氯化碳和氯化氢，4Cl2+CH4CCl4+4HCl，故B错误； C．浸入溶液转变成而溶解，离子方程式为+，故C正确； D．氯化碘性质与卤素单质相似，与溶液反应生成NaIO、NaCl和H2O，离子方程式：ICl+2OH-=IO-+Cl-+H2O，故D错误； 故选：C。 14．(1)原电池 (2)2 H2O- 4e-= O2↑+4H+ (3)AC (4) H2SO4 阴 【分析】由图中可知，甲装置为原电池，a是原电池负极，b是原电池正极，乙丙装置为电解池，由此分析可知； 【详解】（1）由分析可知，甲装置是原电池； （2）乙池为电解池，c极是阳极，其电极反应为2 H2O- 4e-= O2↑+4H+； （3）乙池只发生反应2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4， 损失的是铜与氧元素，所以要恢复到原来的状态只需要加入铜与氧元素即可，CuO可选，加入二氧化碳逸出，相当于加入CuO，故选AC； （4）丙装置的左室消耗的是水电离的OH-，左室与电源的正极相连为电解池的阳极，SO42-向左室定向移动，所以A出口的产品是H2SO4，M是阴离子交换膜。 15．(1) m m (2) Cu-2e-=Cu2+ 阴 3 85% 【详解】（1）m烧杯中铁电极上氧气得电子产生氢氧根离子，铁电极为正极，故反应一段时间，向两烧杯中分别滴加几滴酚酞， m烧杯中溶液变红，盐桥中阳离子定向移动到正极，故K＋向m烧杯移动； （2）电解池以制得O2、H2、H2SO4和NaOH，根据电解池分析可知，电解池左边得到NaOH和H2，右边得到O2、H2SO4，则a为阴极，b为阳极，则Cu(Ⅱ)为负极，Cu(Ⅰ)为正极； ①Cu(Ⅱ)电极上铜失电子产生Cu2+，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+； ②电解池中硫酸钠溶液电解产生O2、H2、H2SO4和NaOH，故同时制备和NaOH的总反应为； ③a为阴极，b为阳极，阳极上氢氧根离子失电子产生氧气，氢离子浓度增大，硫酸根离子通过d膜与氢离子形成硫酸溶液，故d膜为阴离子交换膜； ④当电解池中产生标准状况下22.4L H2时，根据电极反应可知，转移电子的物质的量为=2mol，理论上正极区电极反应为Cu2++2e-= Cu，消耗铜离子的物质的量为1mol，CuSO4浓度变为=3mol/L； ⑤电池放电过程中，Cu(Ⅱ)的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，Cu(Ⅰ)的电极反应为Cu2++2e-= Cu，反应前原电池左边硫酸铜物质的量为7mol，右边硫酸铜物质的量为1mol，电池从开始工作到停止放电，则左右硫酸铜物质的量为4mol，因此右侧有3mol铜离子生成，则转移6mol电子，根据，转移6mol电子得到6molNaOH即240g，因此电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得240gNaOH，而从电池开始工作到停止放电，制备NaOH的质量为204g，物质的量为，转移电子数为5.1mol，若该电化学装置的工作效率=。则该过程的工作效率为=85%。 16．(1) Fe+2H+=Fe2++H2↑ 5.6 (2) 吸氧 O2+2H2O+4e- = 4OH- (3) 阴 Cu+2H＋Cu2++H2↑ 非自发 (4) 2Cl--2e-=Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸 变大 【详解】（1）根据图知，氧化还原反应是：Fe+2H+=Fe2++H2↑，石墨电极是正极：，当导线中通过0.5mol电子的电量时，理论上石墨电极上产生气体0.25mol，标准状况下体积为； （2）滴加几滴酚酞试剂，溶液变红，说明有氢氧根生成，因此是吸氧腐蚀，电极反应：O2+2H2O+4e- = 4OH-； （3）其他条件不变，若将盐桥换成n型铜丝，则甲装置为原电池，铁为负极，铜丝为正极，乙装置为电解池，铜丝为阳极，电极反应式为，石墨为阴极，电极反应式为，乙装置中总反应的离子方程式为Cu+2H＋Cu2++H2↑；该反应为非自发的氧化还原反应。 （4）若将盐桥换成铜丝与石墨相连成n型，则甲装置为原电池，铁为负极，铜丝为正极，乙装置为电解池，与铜丝相连的石墨电极为阳极，电极反应式为，氯气常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，氯气使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，不与铜丝相连的石墨为阴极，电极反应式为，乙装置总反应为2HClH2↑+Cl2↑，一段时间后，乙装置中溶液pH变大。 17．(1) -1311.7 2NO2＋8e－＋8H＋=N2＋4H2O (2) H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−286kJ/mol H2 -2e-+2OH-=2H2O (3)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H=-254kJ/mol (4)98 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①×(－1) ＋反应②×2＋反应③×4可得到反应2N2H4(g)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(l)，则△H=＋67.7kJ·mol－1×(－1)＋(－534 kJ·mol－1)＋(－44 kJ·mol－1)×4=－1311.7 kJ·mol－1。如果设计成原电池，NO2在正极发生反应转化为N2和水，电极方程式：2NO2＋8e－＋8H＋=N2＋4H2O。答案为-1311.7  2NO2＋8e－＋8H＋=N2＋4H2O。 （2）1kgH2完全燃烧可放出1.43×105kJ的热量，1molH2的质量为2g，完全燃烧放出的热量为，则H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−286kJ/mol。若将氢气燃烧设计为碱性氢氧燃料电池，则H2在负极发生反应，负极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O。答案为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−286kJ/mol  H2－2e－＋2OH－=2H2O。 （3）根据过程，反应Ⅱ为SO2催化歧化生成H2SO4和S，反应为3SO2＋2H2O=2H2SO4＋S。利用盖斯定律， (－反应Ⅰ－反应Ⅲ)可得反应3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)，则△H=－(+551 kJ·mol－1)－(－297 kJ·mol－1)=－254 kJ·mol－1，反应Ⅱ的热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)  △H=－254 kJ·mol－1。答案为3SO2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)＋S(s)  △H=－254 kJ·mol－1。 （4）根据方程式，Al的化合价从0价升高到＋3价，有3molAl参与反应，则该反应中共转移了12mol电子；可知该反应中每转移1 mol电子放出的热量为。答案为98。 18．(1) 原电池 N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O 2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4 (2) 阳极室 Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O (3) 阳 【分析】（1）甲池的总反应式为N2H4＋O2=N2＋2H2O，该反应为原电池，则通入N2H4的电极为负极，通入O2的电极为正极。乙池中，与负极相连的Ag电极为阴极，与通入O2的正极相连的石墨电极为阳极； （2）阳极是活泼电极Fe，Fe失去电子生成FeO，Ni为电解池阴极； （3）根据图知，a电极上电解水生成氧气和氢离子，b电极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成乙烯和水； 【详解】（1）①甲池的总反应式为N2H4＋O2=N2＋2H2O，可以将化学能转化为电能，故甲池为原电池；，通入N2H4的电极为负极，其电极方程式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O； ②乙池中，与负极相连的Fe电极为阴极，与通入O2的正极相连的石墨电极为阳极，电解质为硫酸铜溶液，则阴极生成Cu，阳极生成O2，电解反应的化学方程式为：2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4； ③甲池中每消耗0.1 mol N2H4，转移电子0.4mol，乙池电极上会析出Cu0.2mol，质量为0.2mol×64g/mol=12.8g； （2）阳极是活泼电极Fe，Fe失去电子生成FeO的电极方程式为Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O，同时消耗OH-使c(OH-)降低，即c(OH－)降低的区域在阳极室。 （3）① b电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的CO2得到电子被还原转化为乙烯，溶液显酸性，因此阴极上的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O； ②为了防止OH-与阴极区的CO2反应，因此该装置中使用的是阳离子交换膜； 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 $$