专题1 化学反应与能量变化 测试卷 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》测试卷 一、单选题 1．25℃、101kPa下、煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33kJ•g-1、143kJ•g-1、56kJ•g-1、23kJ•g-1，则下列热化学方程式书写正确的是 A．H2(g)+O2(g)=H2O(l)    △H=286kJ•mol-1 B．C(s)+O2(g)=CO(g)    △H=-396kJ•mol-1 C．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    △H=-736kJ•mol-1 D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)    △H=-896kJ•mol-1 2．一种双膜全碱性多硫化物---空气氧化还原液流电池如图所示。下列说法正确的是    A．图中电子流动方向说明图中电池处于电池放电状态 B．充电过程中，I室中的Na+数目减少 C．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 D．放电时，电势低的电极发生的电极反应为2-2e-= 3．碱性电池具有容量大．放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池反应方程式为： Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)=Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法中错误的是 A．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 B．电池正极的电极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－=Mn2O3(s)＋2OH－(aq) C．电池工作时，锌失去电子 D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量减少6.5 g 4．一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氯，其中硝化过程中NH被O2氧化。下列叙述正确的是 A．电池工作时，“厌氧阳极”为正极，“缺氧阴极”和“好氧阴极”为负极 B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小 C．“好氧阴极”存在反应：NH-6e-+8OH-=NO+6H2O D．“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol 5．钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，性能相近，但相比锂离子电池具有原材料储量丰富、分布广泛、成本低廉、环境友好和兼容锂离子电池现有生产设备的优势，电池结构如下图。总反应为(，M为过渡金属)，下列叙述错误的是 A．放电时，负极上发生的电极反应为() B．放电时，从石墨烯纳米片中脱嵌，经电解质嵌入过渡金属氧化物 C．充电时，阴极上发生的电极反应为() D．充电时，外电路中每转移0.2 mol，理论上石墨烯纳米片将增重4.6 g 6．某科研团队利用连续闭合的电化学—化学反应循环实现氮还原的原理示意图如图所示，其中Fe—TiO2作为氮还原的催化剂，则下列说法正确的是 A．氢离子由A电极经过质子交换膜移向B电极 B．电解液中POM2转化为POM1的过程为还原反应 C．A电极的电势低于B电极 D．该电池生成3mol氧气时可还原氮气44.8L 7．已知H2和O2反应放热，且破坏1molH﹣H键、1molO＝O键、1molO﹣H键需吸收的能量分别为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ。下列关系正确的是 A．Q1+Q2＞Q3 B．Q1+Q2＞2Q3 C．2Q1+Q2＜2Q3 D．2Q1+Q2＜4Q3 8．一种无需离子交换膜的新型氯流电池可用作储能设备(如图所示)，充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列说法错误的是 A．充电时，电极b与直流电源的正极相连，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑ B．放电时，化学能转化为电能，氯化钠溶液的浓度增大 C．若用该装置作为电解精炼铜的电源，则电极a与粗铜电极相连 D．放电时，外电路通过的电子的数目为1.204×1024，消耗的氯气的质量为71g 9．电化学固氮体系中，锂介导固氮的过程分为三个步骤：①Li+电化学还原为金属锂；②活泼的锂使N2裂解，生成；③经水解产生。下列关于锂介导固氨的叙述错误的是 A．是离子化合物 B．原料可由溶液提供 C．电化学还原为Li发生在电解池阴极 D．水解生成NH3是非氧化还原反应 10．化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述正确的是 A．问天实验舱搭载了2张25m长的柔性太阳翼，太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置 B．国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术，比氟利昂更加环保 C．二氧化氯泡腾片和75％的酒精均可杀灭COVID-19，二者消毒时均表现出强氧化性 D．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”二者为可逆反应 11．和反应可转化为无毒气体：  。已知该反应分两步进行，反应进程中能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．使用催化剂可降低的值 C．，故反应无需加热即可发生 D．反应①的焓变小于反应②的焓变 12．在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是 A．测量酸溶液的温度后，未冲洗温度计就测碱溶液的温度，会使求得的中和热的数值偏大 B．0.1mol/L盐酸与某强碱稀溶液中和放出的热量随反应物的用量改变而改变，但中和反应反应热不变 C．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的量热计的内筒中 D．玻璃搅拌器沿内筒壁顺时针移动，使酸碱溶液混合 13．某同学设计的原电池如图所示。下列有关说法正确的是 A．铝电极一定为正极 B．该电池电解质溶液可以是蔗糖溶液 C．若烧杯中溶液为稀硫酸，铝电极表面有气泡生成 D．若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，负极电极反应式为 14．一种新型的合成氨的方法如图所示．下列说法正确的是 A．反应①中发生了氧化反应 B．反应①和②均属于“氮的固定” C．反应③为 D．三步循环的总结果为 15．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：。下列说法错误的是 A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为： C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过电子，理论上消耗锌的质量 二、填空题 16．铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述 (填装置序号)装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为 。 (2)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，硫酸溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为 。 (3)图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。 图2电池负极区的电极反应为 ；若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现 色，c位置的电极反应式为 ，若用KI­淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是 (填“A”或“B”)电极。 17．有六种短周期元素，已知A的单质是最清洁的能源物质，其他元素的原子半径及主要化合价如下表： 元素代号   B C D E F 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.074 主要化合价 +1 +3 +6、-2 +7、-1 -2 根据上述信息回答以下问题。 (1)D在元素周期表中的位置 ；E的离子结构示意图 。 (2)关于A元素在周期表中的位置，一直存在纷争，有人主张把它放在第ⅦA族，试分析其理由 。 (3)用电子式表示B的单质与D的单质形成化合物的过程 。 (4)下列各项比较，正确的是 。 ①氢化物的沸点：D低于F        ②A~F元素的简单离子半径：C的最大 ③气态氢化物稳定性：D比E稳定  ④最高价氧化物对应的水化物碱性：B小于C (5)E单质常用于自来水消毒。用必要的文字和离子方程式解释原因 。 (6)写出C的单质与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。 (7)C的单质与元素M的红棕色氧化物N反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为 。 (8)已知单质M的燃烧热为375kJ/mol，写出表示其燃烧热的热化学方程式 。 (9)已知NH3结合质子的能力强于F的氢化物，请用最恰当的离子方程式证明这个结论 。 18．能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。 （1）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用熔融的碳酸盐作为电解质，向负极充入燃料气CH4，用空气与CO2的混合气作为正极的助燃气，以石墨为电极材料，制得燃料电池。工作过程中，CO32－移向 (填“正”或“负”)极，已知CH4发生反应的电极反应式为CH4＋4CO32-－8e－=5CO2＋2H2O，则另一极的电极反应式为 。 （2）利用上述燃料电池，按如图1所示装置进行电解，A、B、C、D均为铂电极，回答下列问题。 Ⅰ.甲槽电解的是200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，电解前后溶液的体积变化忽略不计)。 ①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 ，CuSO4的物质的量浓度为 。 ②t2时所得溶液的pH＝ 。 Ⅱ.乙槽为200mLCuSO4溶液，乙槽内电解的总离子方程式： ； ①当C极析出0.64g物质时，乙槽溶液中生成的H2SO4为 mol。电解后，若使乙槽内的溶液完全复原，可向乙槽中加入 (填字母)。 A．Cu(OH)2 B．CuO C．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3 ②若通电一段时间后，向所得的乙槽溶液中加入0.2mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度，则电解过程中转移的电子数为 。 试卷第2页，共8页 试卷第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．氢气的热值是143kJ•g-1，则2gH2燃烧放出的热量为286kJ，所以热化学方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ•mol-1，A错误； B．煤炭的热值是33kJ•g-1，则12g煤炭完全燃烧放出的热量为396kJ，所以热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-396kJ•mol-1，B错误； C．甲醇(CH3OH)的热值是23kJ•g-1，则32gCH3OH完全燃烧放出的热量为736kJ，所以热化学方程式：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-736kJ•mol-1，C正确； D．天然气（CH4）的热值是56kJ•g-1，则16gCH4完全燃烧放出的热量为896kJ，所以热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-896kJ•mol-1，D错误； 故选C。 2．D 【详解】A．放电时，O2在电极B放电，电极B为正极，电子应从电极A流向电极B，A错误； B．充电时，I室为阴极区，Na＋从Ⅱ室通过膜a进入I室，故I室的Na＋数目增加，B错误； C．膜a为阳离子膜，放电过程中1室发生氧化反应，钠离子交换到2室；b为阴离子交换膜，C错误； D．放电时，电势低的电极为负极，发生的电极反应式为2-2e-=，D正确； 故选D。 3．A 【详解】A．原电池中，电子由负极通过外电路流向正极，A错误； B．根据总的方程式可知，二氧化锰得到电子作正极，则电池正极电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=== Mn2O3+2OH-(aq)，B正确； C．根据总的方程式可知，电池工作时锌元素化合价升高作负极，失去电子，C正确； D．由负极反应式Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2可知，外电路中每通过0.2mol电子，消耗0.1mol锌，锌的质量理论上减小6.5g，D正确； 故选A。 4．D 【分析】如图所示，“厌氧阳极”上，C6H12O6失去电子生成CO2和H+，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+；“缺氧阴极”上，得到电子生成NO2，NO2再转化为N2，电极反应式分别为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2↑+4H2O；“好氧阴极”上，O2得到电子生成H2O，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，同时O2还能氧化生成，还可以被O2氧化为，反应方程式分别为2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2。 【详解】A．由分析可知，电池工作时，“厌氧阳极”失去的电子发生氧化反应，为负极；“缺氧阴极”和“好氧阴极”上得到电子发生还原反应，为正极，A错误； B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗H+，其附近的溶液pH增大，B错误； C．由分析可知，“好氧阴极”上的反应有O2+4H++4e-=2H2O，2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2，C错误； D．“厌氧阳极”的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，每1mol C6H12O6反应，消耗6mol H2O，转移24mol电子，“厌氧阳极”区质量减少288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确； 故选D。 5．C 【分析】放电时，化学能转化为电能，相当于原电池，根据题干中的总反应可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，在负极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为()；充电时，电能转化为化学能，相当于电解池，充电时，石墨烯纳米电极与直流电源负极相连，作电解池的阴极，在作用下得到电子发生还原反应生成，电极反应式为。 【详解】A．放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，在负极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为()，A正确； B．放电时，石墨烯纳米片电极为负极，在负极失去电子发生氧化反应生成和，从石墨烯纳米片中脱嵌，经电解质嵌入过渡金属氧化物，B正确； C．充电时，石墨烯纳米电极与直流电源负极相连，作电解池的阴极，在作用下得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，C错误； D．充电时，石墨烯纳米片电极与直流电源负极相连，作电解池的阴极，在作用下得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，由电极反应式可知，外电路中每转移0.2 mol，理论上石墨烯纳米片将增重，D正确； 故选C。 6．C 【详解】A．根据图示分析可知H2O在B电极失电子发生氧化反应生成氧气，B为电解池阳极，连接电源的正极，A电极为电解池阴极，连接电源负极，根据离子迁移规律氢离子由阳极移向阴极，即由B电极经过质子交换膜移向A电极， A错误； B．电解液中转化为的过程为氧化反应，B错误； C．A电极为阴极，电势低于B电极，C正确 ； D．根据得失电子守恒，阳极生成3mol转移12mol，可还原2mol，标准状况下体积为44.8L，选项中未指明标准状况，D错误； 故选C。 7．D 【详解】已知H2和O2反应放热，且破坏1molH﹣H键、1molO＝O键、1molO﹣H键需吸收的能量分别为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ，反应2H2+O2=2H2O中需要断裂2molH-H键和1molO=O键，形成4molO-H键，由于反应为放热反应，故断键过程中吸收的能量小于形成化学键过程中放出的能量，即2Q1+Q2<4Q3，故答案为：D。 8．C 【详解】A．由题中信息充电时电极a得电子可知，电极a为阴极，则电极b为阳极，电极b与直流电源的正极相连，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，A正确； B．放电时，化学能转化为电能，电极a 反应Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+，电极b反应Cl2+2e-=2Cl-，氯化钠溶液的浓度增大，B正确； C．若用该装置作为电解精炼铜的电源，电极a为负极，电极b为正极，则电极b与粗铜电极相连，C错误； D．放电时，电极b反应Cl2+2e-=2Cl-，外电路通过的电子的数目为1.204×1024即2mol，消耗氯气1mol，质量为71g，D正确； 故答案选C。 9．B 【详解】A．由活泼金属元素与活泼非金属元素组成，含有离子键，是离子化合物，A正确； B．生成的单质可与水反应，不能用水溶液提供，B错误； C．电池中阴极发生还原反应，电还原发生在阴极，C正确； D．与水反应生成和，是非氧化还原反应，D正确； 故选B。 10．B 【详解】A．太阳翼将太阳能转化为电能，原电池装置将化学能转化为电能，太阳翼不属于原电池装置，A项错误； B．氟利昂会破坏臭氧层，国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术，所以更加环保，B项正确； C．二氧化氯具有强氧化性，用于杀灭COVID-19，酒精没有强氧化性，酒精能使COVID-19病毒发生变性，从而杀灭COVID-19，原理不相同，C项错误； D．“丹砂烧之成水银”的反应为HgSHg+S，“积变又还成丹砂”的反应为Hg+S=HgS，两个过程中的反应条件不相同，不属于可逆反应，D项错误； 答案选B。 11．D 【详解】A．根据图象可知E1是第一步正反应的活化能，E2是第二步逆反应的活化能，因此，A错误； B．使用催化剂可降低活化能，但不能改变焓变即的值，B错误； C．，反应放热，但反应条件与反应是放热还是吸热没有关系，C错误； D．根据图象可知反应①放出的热量多，由于焓变小于0，所以反应①的焓变小于反应②的焓变，D正确； 答案选D。 12．B 【详解】A．测酸溶液的温度后，未冲洗温度计就直接测碱溶液的温度，碱的起始温度偏高，测定的温度差减小，所以测定的中和热偏小，故A错误； B．中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量，所以中和热不受酸碱的用量变化影响，故B正确； C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中，会导致较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，故C错误； D．环形搅拌棒搅拌时应该上下移动，使酸碱溶液混合，故D错误； 故选：B。 13．C 【分析】酸性条件下，Mg为负极；碱性条件下，Al为负极。 【详解】A．若电解质溶液为NaOH溶液，铝电极为负极，A项错误； B．蔗糖是非电解质，B项错误； C．电解质溶液为稀硫酸，铝电极作正极，有气泡冒出，C项正确； D．碱性条件下，应该生成，D项错误。 故选C。 14．C 【分析】由反应①和②可知，氮气和水是该循环过程的反应物，由反应③可知氧气和水是产物，据此分析解答。 【详解】A．反应①中氮得电子，发生还原反应，化合价降低，A错误； B．氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，反应①是氮的固定，反应②不是，B错误； C．反应③是LiOH通电条件下生成Li、O2、H2O，反应方程式为，C正确； D．该合成氨反应中没有氢气参与，氢元素来源于水，且伴有氧气生成，三步循环的总结果为，D错误； 故选C。 【点睛】反应历程的题，在解题的过程中主要是找到总的反应物和产物。一般来说可以从题干中找到，而不是图中。 15．C 【分析】由电池总反应分析可知，电池放电时，Zn化合价升高，失去电子，发生氧化反应，做原电池负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，MnO2化合价降低，得到电子，发生还原反应，作原电池正极，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应，即失电子作负极，A正确； B．根据总的方程式可知，二氧化锰得到电子，二氧化锰是正极，则电池正极电极反应式为，B正确； C．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C错误； D．由负极反应式Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2可知，外电路中每通过0.2mol电子，消耗0.1mol锌，即消耗锌的质量为6.5g，D正确； 答案选C。 16． ②③ 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2＋4nH＋ BH4-－8e－＋8OH－===BO2-＋6H2O 红 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B 【分析】(1)①装置为原电池，铁为负极；②装置为原电池，锌为负极；③装置为电解池，铁作阴极。装置③实际是电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气。 (2)燃料电池中燃料作负极，反应失去电子，在酸性条件下生成二氧化碳和水。 (3)NaBH4/H2O2燃料电池中负极为BH4-发生氧化反应，即A为负极，B为正极。若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，形成原电池，锌失去电子，铅笔芯为正极，氧气得到电子；若用KI­淀粉溶液浸湿滤纸，c处出现蓝色，则c处发生反应2I－－2e－=I2，c为阳极，则b接电池正极。 【详解】(1)①装置为原电池，铁为负极，被腐蚀；②装置为原电池，锌为负极被腐蚀，铁作正极被保护；③装置为电解池，铁作阴极被保护。装置③中铁被保护，实际是电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。答案为：②③；2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑； (2)燃料电池中燃料作负极，反应失去电子，在酸性条件下生成二氧化碳和水，电极反应为CnH2nOn－4ne－＋nH2O==nCO2＋4nH＋。答案为：CnH2nOn－4ne－＋nH2O==nCO2＋4nH＋； (3)NaBH4/H2O2燃料电池中负极为BH4-发生氧化反应，电极反应为BH4－－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O，即A为负极，B为正极。若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，形成原电池，锌失去电子，铅笔芯为正极，氧气得到电子，在该电极生成氢氧化钠，使酚酞变红色；c点的电极反应是O2＋2H2O＋4e－=4OH－；若用KI­淀粉溶液浸湿滤纸，c处出现蓝色，则c处发生反应2I－-2e－=I2，c为阳极，则b接电池正极，因为A是负极，B是正极，所以b连接B极。答案为：BH4-－8e－＋8OH－==BO2-＋6H2O；红；O2＋2H2O＋4e－==4OH－；B。 17．(1) 第三周期，第ⅥA族 (2)氢元素的负化合价是－1价(或氢的最外层得到一个电子达到饱和结构) (3) (4)① (5)Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O＝H++Cl－+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒 (6)2Al+2OH－+2H2O＝2AlO +3H2↑ (7)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (8)Fe(s)+2/3 O2(g)＝1/3 Fe3O4(s)ΔH＝－375kJ/mol (9)NH3 + H3O+＝NH+ H2O 【分析】已知A的单质是最清洁的能源物质，A是H；根据元素的原子半径及主要化合价可知D一定是S，E一定是Cl，F一定是O，则B一定是Na，C一定是Al。 【详解】（1）S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；Cl－离子结构示意图为。故答案为：第三周期，第ⅥA族；； （2）由于氢元素的负化合价是－1价(或氢的最外层得到一个电子达到饱和结构)，因此有人主张把它放在第ⅦA族。故答案为：氢元素的负化合价是－1价(或氢的最外层得到一个电子达到饱和结构)； （3）B的单质与D的单质形成的化合物是离子化合物硫化钠，其形成过程可表示为。故答案为：； （4）①水分子间存在氢键，则氢化物的沸点：D低于F，正确；②离子的核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，则A～F元素的简单离子半径：S的最大，错误；③氯元素非金属性强于硫，气态氢化物稳定性：E比D稳定，错误；④钠的金属性强于铝，最高价氧化物对应的水化物碱性：B大于C，错误，答案选①；故答案为：①； （5）Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O＝H++Cl－+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒。故答案为：Cl2通入水中发生反应Cl2+H2O＝H++Cl－+HClO，生成的HClO具有强氧化性，能杀菌消毒； （6）铝单质与B的最高价氧化物的水化物氢氧化钠反应的离子方程式为2Al+2OH－+2H2O＝2AlO+3H2↑。故答案为：2Al+2OH－+2H2O＝2AlO +3H2↑； （7）C的单质与元素M的红棕色氧化物N反应可用于焊接钢轨，即铝与氧化铁发生的铝热反应，该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。故答案为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe； （8）已知铁的燃烧热为375kJ/mol，则表示其燃烧热的热化学方程式为Fe(s)+2/3O2(g)＝1/3Fe3O4(s)ΔH＝－375kJ/mol。故答案为：Fe(s)+2/3 O2(g)＝1/3 Fe3O4(s)ΔH＝－375kJ/mol； （9）根据反应NH3+H3O+＝NH+H2O可说明NH3结合质子的能力强于水。故答案为：NH3 + H3O+＝NH+ H2O； 18． 负 O2＋2CO2＋4e－=2CO32-或2O2＋4CO2＋8e－=4CO32- 0.1mol•L-1 0.1mol•L-1 1 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 0.01 BC 0.8NA 【分析】（1）根据燃料电池的电极反应式进行分析； （2）Ⅰ.电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极发生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系。 Ⅱ.乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，电解的总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，结合反应进行分析。 【详解】（1）甲烷燃料电池中，负极上甲烷被氧化，电极方程式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，正极发生的反应是氧气得电子的过程，电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，生成的CO32-向负极移动； 答案为负；O2＋2CO2＋4e－=2CO32-或2O2＋4CO2＋8e－=4CO32-； （2）Ⅰ.电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极发生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系。 ①由图可知，产生氯气为224mL，则由2Cl--2e-=Cl2↑可知，n(NaCl)=×2=0.02mol，所以c(NaCl)==0.1mol/L，由t2时生成氧气为112mL，n(O2)==0.005mol，则共转移电子为0.02mol+0.005mol×4=0.04mol，根据电子守恒及Cu2++2e-=Cu可知，n(CuSO4)==0.02mol，所以c(CuSO4)==0.1mol/L； ②由t2时4OH--4e-=O2↑+2H2O～4H+，n(H+)=0.005mol×4=0.02mol，则溶液的c(H+)==0.1mol/L，因此pH=-lg c(H+)=-lg0.1=1； Ⅱ.乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，电解的总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4； ①取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为=0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，阳极反应的氢氧根离子的物质的量为0.2mol，生成的硫酸为0.1mol，根据电极方程式，电解过程中损失的元素有铜和氧，A、多加了H元素，错误；B、能够补充铜和氧元素，正确；C、CuCO3与硫酸反应放出二氧化碳，相当于加入了氧化铜，正确；D．Cu2(OH)2CO3多加了H元素，错误；故选BC； ②加入0.2 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度，Cu(OH)2从组成上可看成CuO•H2O，根据“析出什么加入什么”的原则知，析出的物质是氧化铜和水，则阴极上析出氢气和铜，生成0.2mol铜转移电子个数=0.2mol×2 =0.4mol，根据原子守恒知，生成0.2mol水需要0.2mol氢气，生成0.2mol氢气转移电子的个数=0.2mol×2 =0.4mol，所以电解过程中共转移电子数为0.8mol，数目为0.8NA，故答案为：0.8NA。 【点睛】本题考查电解原理及其计算，明确发生的电极反应及图图象的对应关系是解答本题的关键。做题时注意电极的判断和电极反应的书写，注意串联电路中各电极转移的电子数目相等，利用反应的方程式计算。 答案第10页，共10页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $$