第1章 化学反应与能量转化 测试题 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 测试题 一、单选题（共15题） 1．下列表示各物质燃烧热的热化学方程式正确的是 A．     B．     C．     D．     2．下列反应中旧化学键断裂吸收的总能量大于新化学键形成放出总能量的是 A．电解水制取H2和O2 B．甲烷燃烧 C．钠与水反应 D．铁与稀盐酸反应 3．近日，电催化固氮领域取得重要进展，利用双功能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气、氧化制备硝酸盐。装置如图所示： 下列说法错误的是 A．工作时，a极与电源负极相连 B．阳极区的电极反应为：N2＋6H2O-10e-=2NO＋12H＋ C．阳极区和阴极区消耗的N2的质量之比为5：3 D．该离子交换膜应使用质子交换膜 4．我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置。闭合、断开时，制氢并储能；断开、闭合时，供能。已知与的性质相似。下列说法正确的是 A．连接时，X电极发生还原反应 B．连接时，溶液pH不变 C．连接时，Zn电极表面生成沉淀 D．该装置能直接将光能转化成化学能 5．下列表达式正确的是 A．NaOH(aq)+HF(aq)=NaF(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1 B．用碳电极电解CuSO4溶液，离子反应方程式：2Cu2++4OH-2Cu↓+O2↑+2H2O C．用电子式表示H2O中化学键形成过程：H2+O→ D．过量的CO2通入NaAlO2溶液：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 6．根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是(　　) A．2 mol气态氧原子结合生成O2(g)时，能放出498 kJ能量 B．断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量 C．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 D．1 mol N2和1 mol O2的反应热Q=-180 kJ·mol－1 7．某储能电池原理如图。下列说法正确的是 A．放电时负极反应： B．放电时透过多孔活性炭电极向中迁移 C．放电时每转移电子，理论上吸收 D．充电过程中，溶液浓度增大 8．已知反应：①   ②   其他数据如表所示，下列说法正确的是 化学键 键能/ 798 413 463 615 A．乙烯的燃烧热为 B．上表中的x用a的代数式表示为 C．当有个C—H键断裂时，反应②放出热量一定为bkJ D．反应   9．2022年4月6日，福厦高铁安海湾特大桥成功合龙，我国高铁逐步迈入“跨海时代”。在海洋环境中，工程材料的抗腐能力尤为关键，以下说法正确的是 A．利用能形成致密钝化膜的含镍耐候钢，阻止海水中渗透，实现“以锈止锈”的长效防腐 B．使用低渗透的海工水泥，其主要成分是新型无机非金属材料 C．根据原电池原理，主桥承台底面采用外加电流的阴极保护法，防止内部钢筋锈蚀 D．使用石墨烯防腐涂料能有效抑制腐蚀介质的渗透，石墨烯与石墨互为同分异构体 10．浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是（    ） A．电池工作时，通过离子导体移向Y极区 B．电流由Ⅹ极通过外电路流向Y极 C．正极发生的反应为 D．Y极每生成，X极区得到 11．2021年3月22日“世界水日”主题是“ValuingWater”，利用电渗析法(如图所示)实现了对海水进行淡化和浓缩的分离，以供所需。下列说法不正确的是 A．海水淡化的常用方法还有蒸馏法和离子交换法等 B．各间隔室的排出液中，①③⑤为浓缩海水⑥含烧碱 C．每产生，通过离子交换膜的或为 D．离子交换膜b为阴离子交换膜 12．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图。H+、O2、NO等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量ne。下列说法错误的是（    ）    A．反应①②③④均在正极发生 B．单位时间内，三氯乙烯脱去amolCl时ne=amol C．④的电极反应式为NO+10H++8e-=NH+3H2O D．增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大 13．在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重，下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．生铁浸泡在食盐水中会发生析氢腐蚀 B．钢铁发生吸氧腐蚀的正极的电极反应式为 C．在轮船的底部镶嵌不易腐蚀的铜块，可以提高船体的使用寿命，利用了牺牲阳极法 D．将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法 14．下列关于热化学反应的描述正确的是 A．葡萄糖的燃烧热是，则 B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是，则的燃烧热为 C．已知，则燃烧热是 D．已知，则和反应生成时的反应热 15．关于下列各装置图的叙述不正确的是 A．图①装置中a导管释放出的气体具有可燃性 B．图②装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极的阴极保护法” C．图③装置盐桥中KCl的K+向右侧烧杯移动 D．用图④装置精炼铜，b极为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液 二、填空题（共8题） 16．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁的锈蚀，某同学做了探究实验，如下图所示，铁处于①、②、③三种不同的环境中。请回答： (1)金属腐蚀主要分为 腐蚀和 腐蚀两种。 (2)铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 (填序号)。 (3)请你为以下钢铁制品选择适当的防锈方法。 A．健身器材 ； B．自行车的链条、齿轮 ； C．海水中的轮船 。 17．下表为元素周期表的一部分。 碳 氮 Y X 硫 Z 回答下列问题 （1）Z元素在周期表中的位置为 。 （2）表中元素原子半径最大的是（填元素符号） 。 （3）下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是 ； a.Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊 b.在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多 c.Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 （4）X与Z两元素的单质反应生成1molX的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式 。 （5）碳与镁形成的1mol化合物Q与水反应，生成2molMg（OH）2和1mol烃，该烃分子中碳氢质量比为9:1，烃的电子式为 。Q与水反应的化学方程式为 。 （6）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由表中两种气体组成，气体的相对分子质量都小于50.为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol/LNaOH溶液和1molO2，则两种气体的分子式及物质的量分别为 。 18．电镀是材料表面处理中不可或缺的一部分，解答下列问题： (1)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。 (2)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜。 阳极反应式： ； 阴极反应式： ； 总反应方程式： 。 (3)用有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。 19．电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。用如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题：    (1)以下叙述中，正确的是 (填字母)。 a．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 b．两装置中铜片表面均有气泡产生 c．两装置中溶液的均减小 d．乙装置中电流从铜片经导线流向锌片 e．乙装置中向铜片方向移动 (2)乙装置中负极的电极反应式为 ；设阿伏加德罗常数的值为，当乙中产生1.12L(标准状况)气体时，通过导线的电子数为 。 (3)将与的燃烧反应设计成燃料电池，装置如图所示(AB为多孔碳棒)。实验测得定向移向A电极，则A电极入口通 气体(填“”或“”)。该装置中实现的能量转化关系为 。    20．下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，要实现铁电极上镀银。请回答下列问题： (1)M电极的材料是 ，电极名称是 ，N的电极反应式为 ，加入乙醇的铂电极的电极反应式 。 (2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为 L(标准状况下)；若此时乙池溶液的体积为400mL，则常温下乙池中溶液的pH为 。若要使乙池中AgNO3溶液复原，可以加下列物质中的 。 A．Ag    B．Ag2O    C．AgNO3 21．已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H=-571.6 kJ／mol、2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H=-566 kJ／mol；完全燃烧30 g与H2的相对密度为7.5的水煤气。 (1)求混合气体中各成分的物质的量是多少 ？ (2)所放出的热量是多少 ？ 22．200mL 0.200mol/L CuSO4溶液与3.90g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为18.1℃，反应后最高温度为28.1℃。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J⋅g-1⋅C-1、溶液的密度均近似为1.00g/cm3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： (1)反应放出的热量Q= J。 (2)反应Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的∆H= kJ/mol(列式计算)。 23．甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。 已知：     (1)试写出在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式： 。 (2)某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：    ①放电时，甲醇在 (填“正”或“负”)极发生反应，电极反应为 。 ②工作时，B极的电极反应式为 ，A极的电极反应式为 。 (3)某同学设计了一种用电解法制取的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是___________(填序号)。    A．a为电源正极，b为电源负极 B．可以用NaCl溶液作为电解质溶液 C．A、B两端都必须用铁作电极 D．阴极发生的反应为 参考答案： 1．A 燃烧热是指：1 mol纯物质，生成常温常压下稳定的氧化物时所放出的热量。 【解析】A．S的燃烧热的热化学方程式正确，A正确； B．H2O(g)不是常温常压下稳定的氧化物，B错误； C．氮气不能和氧气发生燃烧反应，该反应方程式不符合事实，C错误； D．HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，D错误； 故答案选A。 2．A 旧化学键断裂吸收的总能量大于新化学键形成放出总能量为吸热反应。 【解析】A．电解水制取H2和O2属于绝大数分解反应，为吸热反应，A选； B．甲烷燃烧，属于物质的燃烧，为放热反应，B不选； C．金属钠与水或酸的反应为放热反应，C不选； D．铁与稀盐酸反应为放热反应，D不选； 故选A。 3．C 该装置为电解池，a电极上N2被还原为氨气，所以a为阴极，b电极上N2被氧化为硝酸，所以b为阳极。 【解析】A．工作时a为阴极，连接电源负极，A正确； B．b为阳极，N2失电子结合水生成硝酸，电极反应为N2＋6H2O-10e-=2NO＋12H＋，B正确； C．阴极N2→NH3，N元素化合价降低3价，阳极N2→HNO3，N元素化合价升高5价，根据电子守恒可知阳极区和阴极区消耗的N2的质量之比为3：5，C错误； D．阳极产生H＋，阴极反应为N2+6e-+6H+=2NH3，为了能使氢离子顺利进入阴极区，离子交换膜应使用质子交换膜，D正确； 综上所述答案为C。 4．B 【解析】 A．连接时，X电极发生反应，Ni元素化合价升高，发生氧化反应，A项错误； B．连接时，Pt电极发生反应，电池反应为，溶液中浓度不变，pH不变，B项正确； C．连接时，Zn电极做原电池负极，表面发生反应，表面没有沉淀生成，C项错误； D．该装置将光能先转化为电能，再转化为化学能储能，D项错误； 答案选B。 5．D 【解析】A．强酸与强碱的稀溶液的中和热为57.3kJ/mol，氢氟酸是弱酸，电离需要吸热，所以反应热数值小于57.3kJ/mol，即△H＞-57.3kJ·mol-1，故A错误； B．用碳电极电解CuSO4溶液，生成铜、氧气和硫酸，电解方程式为2Cu2++2H2O 2Cu↓+O2↑+4H+，故B错误； C．H2O为共价化合物，各原子达到稳定结构，形成过程用电子式表示为，故C错误； D．过量的CO2通入NaAlO2溶液中反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，故D正确； 故选D。 6．D 【解析】A. 1molO2(g)吸收498kJ能量形成2molO原子，原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2molO原子结合生成1molO2(g)时需要放出498kJ能量，故A正确； B. 形成2molNO放热2×632kJ能量，所以1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，故B正确； C. 焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量， 反应是吸热反应，反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故C正确； D. 根据C项分析，热化学方程式无论反应物还是生成物必须标明聚集状态，焓变的数值和方程式的系数相对应，注明焓变的单位是kJ/mol，所以该反应的热化学方程式为：故D错误。 故答案选D。 7．A 放电时负极反应：，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。 【解析】A． 放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：，故A正确； B． 放电时，阴离子移向负极，放电时透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误； C． 放电时每转移电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论上释放，故C错误； D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，溶液浓度减小，故D错误； 故选A。 8．B 【解析】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧，生成稳定氧化物所放出的热，H元素的产物为液态水，C元素的产物为二氧化碳气体，A错误； B．焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，根据反应①可得：，B正确； C．在不同的温度和压强下，反应的焓变数值也不相同，故放出的热量不一定为bKJ，C错误； D．由于反应①和反应②中水的状态不同，故不能直接相减抵消水，D错误； 故选B。 9．A 【解析】A．耐候钢表面是一层经过加工而形成的致密性锈层，相当于一层保护膜，阻止腐锈介质如海水Cl−的渗入和传输，实现“以锈止锈”的长效防腐，A正确； B．海工水泥主要成分是硅酸盐，是传统无机非金属材料，B错误； C．采用外加电流的阴极保护法，采用的是电解池原理，C错误； D．石墨烯与石墨互为同素异形体，D错误； 故选A。 10．A 【解析】A. 加入盐酸，X电极上生成氢气，发生还原反应：，X极为正极；Y极上生成，发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Y极是负极，电池工作时，向X极区移动，A项错误； B. 在外电路，电流由正极流向负极，B项正确； C. 由前面分析知，C项正确； D. Y极每生成，则转移2mol电子，有2mol向正极移动，则X极区得到，D项正确； 答案选A。 11．B 图中分析可知，电极1为电解池阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，电极2为阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应2H++2e-=H2↑，实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜； 【解析】A．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法，故A正确； B．实线对应的半透膜是阳离子半透膜，虚线是阴离子半透膜，结合阴阳离子移向可知，各间隔室的排出液中，①③⑤为淡水，故B错误； C．通电时，阴极电极反应，2H++2e-=H2↑，每产生，转移2mol电子，阳极电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，则通过离子交换膜的或为，故C正确； D．分析可知b为阴离子交换膜，故D正确； 故选：B。 12．B 【解析】A．由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应①②③④均为得电子的反应，所以应在正极发生，故A正确； B．三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价，乙烯中C原子化合价为-2价，1molC2HCl3转化为1molC2H4时，得到6mol电子，脱去3mol氯原子，所以脱去amolCl时ne=2amol，故B错误； C．由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化NO+8e-→NH，由于生成物中有NH，所以只能用H+和H2O来配平该反应，而不能用H2O和OH-来配平，所以④的电极反应式为NO+10H++8e-=NH+3H2O，故C正确； D．增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可以增大小微粒ZVI和正极的接触面积，加快ZVI释放电子的速率，可使nt增大，故D正确； 答案选B。 13．B 【解析】A．食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，故A错误； B．钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为：，故B正确； C．在铁船壳上镶嵌铜块，Fe比Cu活泼构成原电池时，Fe作负极加快其腐蚀，故C错误； D．钢铁闸门应与电源负极相连通过还原反应保护，属于外加电流保护法，不是正极，故D错误； 故选：B。 14．D 【解析】A．燃烧反应是一个放热反应，其，故葡萄糖的燃烧热是，则，A错误； B．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定物质时放出的热量，故燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是，则的燃烧热不为，B错误； C．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定物质(水为液态水)时放出的热量，故已知，则燃烧热不是，C错误； D．已知，由于Ba2+(aq)+(aq)= BaSO4(s) ，根据盖斯定律可知和反应生成时的反应热，D正确； 故答案为：D。 15．B 【解析】A．根据图示可知a为阴极，溶液中水电离产生的H+在阴极上得到电子变为H2逸出，其电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，可见阴极上导管a释放出H2，H2属于可燃性气体，A正确； B．图中连接了外接电源，钢闸门连接电源的负极作阴极，钢闸门得到保护，属于外接电流的阴极保护法，而牺牲阳极阴极保护法是附加一个活动性比铁强的金属，作负极，先腐蚀附着的活动性强的金属电极，而不需要外接电源，B错误； C．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，阳离子K+应向负电荷较多的正极移动，在该装置中由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn电极为负极，Cu电极为正极，在右侧烧杯中，故盐桥中KCl的K+向右侧烧杯移动，C正确； D．电解精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极。根据图示可知电流流向a电极，即a为阳极，b为阴极，故a电极为粗铜，b电极为精铜，电解质为含Cu2+的溶液，可以是CuSO4溶液，D正确； 故合理选项是B。 16． 化学 电化学 ①＞③＞② 涂油漆 涂油脂 焊接锌块 金属和化学物质直接反应的腐蚀是化学腐蚀，金属和电解质溶液构成原电池的腐蚀是电化学腐蚀；在原电池中作负极的金属腐蚀速率加快，结合常见的金属防腐的方法分析解答。 【解析】(1)金属的腐蚀分为：与化学物质直接反应的腐蚀和构成原电池而产生电流的腐蚀，分为化学腐蚀和电化学腐蚀，故答案为：化学；电化学； (2)①中铁作原电池负极，加快了铁的腐蚀，②中铁作原电池正极而被保护，不被腐蚀，所以铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是①＞③＞②，故答案为：①＞③＞②； (3)A．健身器材是用涂油漆的方法来防锈的，故答案为：涂油漆； B．防止自行车的链条、齿轮腐蚀，可通过涂油脂的方法防锈，故答案为：涂油脂； C．为防止海水中的轮船被腐蚀，常常是在轮船底部焊接锌块的方法防锈，故答案为：焊接锌块。 17． 第三周期，ⅦA族 Si ac Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)  △H=−687 kJ/mol Mg2C3+4H2O=2 Mg(OH)2+C3H4↑ NO  0.9 mol；NO2  1.3 mol 【解析】根据元素周期表结构可知，X为Si元素，Y为O元素，Z为Cl元素； （1）Z为Cl元素，其原子序数为17，原子结构示意图为：，位于周期表中第三周期、ⅦA族；正确答案：第三周期，ⅦA族。 （2）同一周期从左向右，原子半径逐渐减小，同一主族从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径最大的为Si；正确答案：Si。 （3）a、Y为O元素，氧气与H2S溶液反应，溶液变浑浊，说明氧气的氧化性比硫强，则说明氧元素的非金属性比S元素的非金属性强，故a正确； b、Y为O元素，在氧化还原反应中，1mol氧气比1molS得电子多，氧化性强弱与得失电子数没有必然关系，故b错误； c、元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，O和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明O的非金属性较强，故c正确； 所以能说明非金属性O大于S的有a、c，正确选项ac。 （4）X的单质为Si，室温下为固态，Z的单质为Cl2，室温下为气态，反应生成X的最高价化合物为SiCl4，熔、沸点分别为-69℃和58℃, 则SiCl4室温下为液态，热化学方程式为Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)  △H=−687 kJ/mol；正确答案：Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)  △H=−687 kJ/mol。 （5）烃分子中碳氢原子质量比为9:1，设烃为CxHy，则碳氢原子个数比为12×x/y=9/1，x：y=3:4；则该烃分子式为C3H4，为丙炔，电子式为；1molQ与水反应生成2molMg（OH）2，根据镁元素守恒，可知化合物Q为Mg2Ca，根据碳原子守恒，可知a=3，所以Q为Mg2C3，它与水反应的化学方程式为：Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑；正确答案：；Mg2C3+4H2O=2Mg(OH)2+C3H4↑。 （6）铜与硝酸和硫酸的混合酸反应生成气体的相对分子质量小于50，且生成的盐只有硫酸铜，因此该气体为NO、NO2。设NO、NO2的物质的量分别为x、y，NO、NO2与NaOH溶液和氧气反应，最终生成NaNO3，根据氮元素守恒可知：x+y=n(NO3-),根据物料守恒有n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH)=1×2.2=2.2mol，根据得失电子守恒，有3x+y= 4n(O2)=4mol，计算可得x=0.9mol，y=1.3mol；正确答案： NO、 0.9 mol；NO2 、1.3 mol。 18．(1)用铜作阳极可补充溶液中消耗的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋浓度恒定 (2) 2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋ 6H＋＋6e－=3H2↑ 2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ (3) 负 4Al2Cl＋3e－=Al＋7AlCl H2 【解析】（1）电镀铜时用铜做阳极，阳极上铜被氧化，电解质溶液浓度不变，用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+，保持其浓度恒定，采用石墨无法补充Cu2+。 （2）依据信息阳极形成的氧化膜一定为Al2O3，在阳极Al失电子生成Al2O3，Al2O3中的氧是由水提供的，溶液显酸性，所以有H＋生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋，H+在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：6H＋＋6e－=3H2↑，总方程式为：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑。 （3）依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al2Cl得到电子生成Al和AlCl，电极反应为：4Al2Cl＋3e－=Al＋7AlCl，若改用AlCl3水溶液作电解液，H2O会在阴极得到电子生成H2。 19．(1)cd (2) Zn-2e-=Zn2+ 0.1NA (3) CH4 化学能转化为电能 【解析】（1）甲不能构成原电池，乙构成原电池，Zn为负极，Cu为正极。 a．甲不是原电池，没有正、负极，a项错误； b．甲装置中Zn片表面产生气泡，Cu片表面无明显现象。乙装置为原电池，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，则乙中Zn溶解、Cu表面产生气泡，b项错误； c．两烧杯中的总反应都为Zn+2H+=Zn2++H2↑，H+被消耗，c(H+)均减小，c项正确； d．乙装置为原电池，Zn为负极，Cu为正极，电流从铜片经导线流向锌片，d项正确； e．乙装置为原电池，Zn为负极，Cu为正极，向锌片方向移动，e项错误； 答案选cd。 （2）乙装置为原电池，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；该原电池总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，当乙中产生标准状况下1.12L(0.05mol)氢气时，转移0.1mol电子，则通过导线的电子数为0.1NA。 （3）实验测得OH-定向移向A电极，则A电极为负极，B电极为正极，CH4燃料电池中，通入CH4的电极为负极，则A处电极入口通CH4；该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能。 20．(1) Fe 阴极 2H2O-4e-=O2↑+ 4H+ C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O (2) 0.224L 1 B 碱性乙醇燃料电池中通入乙醇的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，要实现铁电极上镀银，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，M为电解池的阴极，为铁电极； 【解析】（1）碱性乙醇燃料电池中通入乙醇的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，连接电源的正极为阳极，要实现铁电极上镀银，则铁做阴极，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，N为阳极，M为阴极，电极材料是Fe，N为阳极，电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+ 4H+，负极上乙醇失电子发生氧化反应，电极反应式为C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O，故答案为：Fe；阴极；2H2O-4e-=O2↑+ 4H+；C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O； （2）n(Ag)==0.04mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n(O2)=×0.04mol=0.01mol，V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；所以乙池同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1；乙池的总反应为4AgNO3+2H2O4HNO3+4Ag↓+O2↑，根据恢复原则可知，要使乙池溶液恢复原来浓度，可向溶液中加入Ag2O，故选B。 21．(1)氢气、一氧化碳的物质的量分别为1mol、1mol (2)568.8 kJ 【解析】（1）完全燃烧30 g与H2的相对密度为7.5的水煤气，则混合气的平均相对分子质量为7.5×2=15，混合气的物质的量为30g÷15g/mol=2mol，设氢气、一氧化碳的物质的量分别为a、2-a，则2a+28（2-a）=30g，a=1mol，故氢气、一氧化碳的物质的量分别为1mol、1mol； （2）氢气、一氧化碳的物质的量分别为1mol、1mol；根据热化学方程式可知，放出的热量是571.6 kJ÷2+566 kJ÷2=568.8 kJ。 22． 8.36×103 【解析】(1)Q=c∙m∙∆t=4.18 J⋅g-1⋅C-1×200mL×1.00g/cm3×(28.1℃-18.1℃)= 8.36×103 J； (2) 200mL 0.200mol/L CuSO4溶液中n(CuSO4)= 200mL×0.200mol/L=0.04mol，3.90g锌粉的物质的量为0.06mol，锌过量，则反应的n(CuSO4)= 0.04mol，释放的热量为8.36×103 J，∆H=-8.36kJ÷0.04mol=-209kJ/mol。 23．(1)   (2) 负 (3)C 【解析】（1）已知： ①  ； ②  ； 甲醇的燃烧方程式为③，根据盖斯定律有③=①②，所以在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式为  ； （2）①放电时，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为， ②乙池为电解池，A极为阴极，银离子得电子生成Ag，电极反应为；B极为氧气，电极反应式为； （3）A．因为生成的氢气将装置中原有氧气带出，且氢气的密度小于水，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，所以“a”为正极，“b”为负极，故A正确； B．因为阳极是铁，活泼电极作阳极时，阳极材料铁失电子生成亚铁离子，阴极上氢离子放电，生成氢气，所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀，则电解液选用NaCl溶液不影响实验，故B正确； C．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误； D．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，氢气能防止氢氧化亚铁被氧化，所以电极反应式为，故D正确。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$