第一章 化学反应与能量转化 测试题 2024-2025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》测试题 一、单选题（共20题） 1．质子导体固体氧化物电化学装置可以作为质子导体反应器用于氨的合成(储存电能)。基于质子导体反应器的电化学方法可以在常压下进行氨的合成，且可以不受热力学的限制，能节省20%以上的能耗，降低了氨的生产成本。质子导体反应器电化学合成氨的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该装置的电解质可以为硫酸 B．氢电极上每消耗1mol，理论上电解质中有2mol转移至氨电极 C．该装置中，氢电极为阳极 D．氨电极的电极反应式为 2．氢氧燃料电池以石墨棒为电极，以硫酸溶液为电解质溶液，下列叙述正确的是 A．溶液中氢离子流向通氧气的电极 B．正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH- C．通氢气的电极上发生还原反应 D．工作一段时间后，电解液中硫酸的物质的量浓度不变 3．海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。下列说法错误的是（    ） A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀 B．可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极法防止金属被腐蚀 C．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀 D．外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用 4．能正确表示下列变化的离子方程式是 A．FeCl3溶液中加入少量Zn粉，溶液黄色褪去：2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+ B．四氧化三铁溶于稀硝酸：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O C．用铁电极电解NaCl溶液的阳极反应：2Cl−−2e−=Cl2↑ D．SO2通入与溴水：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+ 5．金属(M)-空气电池放电的总反应方程式为:4M+ nO2+ 2nH2O = 4M(OH)n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法正确的是    A．比较Mg、Al、Zn 三种金属-空气电池，Mg-空气电池的理论比能量最高 B．M-空气电也放电过程的正极反应式:4Mn++ nO2 + 2nH2O+ 4ne-= 4M(OH)n C．Al 作电极材料时电解质溶液最好选酸性，这样更有利于反应的发生，同时防止负极区沉淀 D．在Mg-空气电也中,为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 6．近年来我国研发了一种治理污水有机物的技术，通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．B极为电池的正极，发生还原反应， B．微生物膜的作用主要是提高电极B的导电性 C．A极的电极反应式为：+H++2e—=Cl—+ D．当去除0.1mol CH3COO— 时，有0.4mol H +通过质子交换膜 7．已知 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)   ∆H=-183kJ∙mol-1，其它相关数据如表： 物质 H2 Cl2 HCl 1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ 436 a 431 下列说法正确的是 A．1L H2(g)和1L Cl2(g)完全反应生成2L HCl(g)放出183kJ热量 B．1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量小于2mol HCl(g)的总能量 C．a=243 D．该反应生成2mol HCl(l)时，放出的能量小于183kJ 8．我国科学家研制了Cu2P2O7催化剂建构Zn—CO2二次电池，实现了电还原CO2合成多碳产品(如乙酸，乙醇等)，装置如图所示。双极膜中水电离出的H＋和OH-在电场作用下可以分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A．放电时，双极膜中H＋向Cu2P2O7极迁移 B．电势：Cu2P2O7极高于Zn极 C．当外电路通过2mol电子时，理论上双极膜中水减少18g D．充电时，阳极上的电极反应式为C2H5OH-12e-＋3H2O=2CO2↑＋12H＋ 9．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A．(a)、(b)所涉及的反应都是放热的氧化还原反应 B．实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后反应温度计示数增大 C．实验(b)中若用固体测定中和热，则测定中和热的数值偏高 D．实验(b)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响 10．科研人员发现利用低温固体质子导体作电解质，催化合成NH3，与传统的热催化合成氨相比，催化效率较高。其合成原理如图甲所示，电源电压改变与生成NH3速率的关系如图乙所示。下列说法正确的是 A．Pt-C是该合成氨装置的阴极 B．Pt-C3N4电极上发生的反应为 C．当电压高于1.2V时，混合气体中N2和NH3的体积分数之和小于100% D．若H2的进出口流量差为22.4 L/min，则固体质子导体中H+的流速为2 mol/min 11．电化学在日常生活中用途广泛，甲是原电池装置，电池总反应为，乙是电解池装置，用于含的工业废水的处理。下列说法错误的是 A．甲中负极发生的电极反应为 B．乙中向惰性电极移动 C．乙中惰性电极作阴极 D．当消耗镁时，理论上也消耗铁 12．下列有关电极方程式或离子方程式错误的是 A．碱性锌锰电池的负极反应： B．用惰性电极电解氯化镁溶液时的阴极反应： C．溶液中通入少量 D．乙醛与新制的碱性悬浊液共热： 13．周期表中IIA族元素及其化合物应用广泛。铍是原子能、航空以及冶金工业中的宝贵材料；镁可以和铝制成优异性能的镁铝合金；生石灰可用于酸性废水处理及污泥调质，次氯酸钙可用于氧化剂、漂白剂、消毒剂等；放射性同位素锶89用来治疗骨癌，目前临床上运用最广泛的是氯化锶。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼铝 B．MgO是碱性氧化物，可用作耐高温材料 C．CaO具有吸水性，可用作燃煤中的脱硫剂 D．BaSO4不溶于盐酸，可用作胃肠道造影检查 14．氢经济能源是以氢为媒介的一种未来经济结构设想。氨气中氢含量高，是一种安全的储氢载体。利用惰性电极电解将氨转化为高纯氢气，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极M应接电源正极 B．电极M的电极反应式： C．每生成，电极M所在电解室质量增加克 D．移除阴离子交换膜后，电极M处发生的反应不变 15．已知：在标准压强101kPa、25℃，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用表示。有关物质的标准摩尔生成焓如图所示，下列有关判断正确的是 A．H2O(l)的 B．N2H4(l)的标准燃烧热 C．N2H4比NH3稳定 D．是放热反应 16．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知： ①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)   ΔH1=+64 kJ·mol-1 ②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)   ΔH2=-196 kJ·mol-1 ③H2(g)+O2(g)=H2O(1)   ΔH3=-280 kJ·mol-1 在H2SO4溶液中，1 mol Cu(s)与H2O2(l)反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于 A．-319.68 kJ·mol-1 B．-314 kJ·mol-1 C．-448.46 kJ·mol-1 D．+546.69 kJ·mol-1 17．从自然界中直接取得的天然能源为一级能源，二级能源是一级能源经过人类加工转换而成的。下列能源属于二级能源且为清洁能源的是 A．化石燃料 B．沼气 C．水能 D．太阳能 18．如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4为电解质溶液。下列有关说法正确的是 A．a极为阳极，电子由a极经外电路流向b极 B．b极的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- C．电池工作一段时间后，右室中c(H2SO4)减小 D．若将H2改为CH4，消耗等质量的CH4时，O2的用量增多 19．下图为番茄电池装置示意图，下列说法正确的是 A．铜片上发生氧化反应 B．锌片质量减小，发生还原反应 C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．该装置可将电能转化为化学能 20．羟胺(NH2OH)常用于有机合成。一种电化学法制取盐酸羟胺(NH3OHCl)的装置原理如下图所示，已知铁可作NO反应的催化剂。下列说法正确的是 A．放电时Pt电极有Cl2生成 B．放电时的正极反应式为NO+3e-+4H+=NH3OH+ C．放电时，电路中每转移1mol eˉ，负极区将增加1mol H+ D．将质子交换膜改成阴离子交换膜，放电时的电极反应将发生变化 二、非选择题（共5题） 21．次氯酸钠氧化法可以制备Na2FeO4。 已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH=akJ·mol-1 NaCl(aq)＋H2O(l)=NaClO(aq)＋H2(g)　ΔH=bkJ·mol-1 4Na2FeO4(aq)＋10H2O(l)=4Fe(OH)3(s)＋3O2(g)＋8NaOH(aq)　ΔH=ckJ·mol-1 反应2Fe(OH)3(s)＋3NaClO(aq)＋4NaOH(aq)=2Na2FeO4(aq)＋3NaCl(aq)＋5H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1. 22．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。观察下列装置，回答下列问题： (1)甲装置中通入甲烷的电极反应式为 ； (2)写出丙池中Fe电极电极反应式 。 (3)丁池可以用来模拟氯碱工业原理，请写出丁池中电解总反应的离子方程式   ；假设NaCl溶液的浓度为1mol/L、体积2L，若甲池中消耗标况下5.6LO2，忽略溶液体积的变化，则电解后丁池中溶液的pH= (lg2=0.3) (4)若要将乙池电解后的溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，需要在电解后的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3 ,则电路中转移的电子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数)。 23．将锌片和铜片用导线相连，插入某种电解质溶液形成原电池装置。 (1)若电解质溶液是稀硫酸，发生氧化反应的是 极(填“锌”或“铜”)，铜极上的实验现象是： 。 (2)若电解质溶液是硫酸铜溶液，在导线中电子是由 极流向 极，铜极上发生的电极反应式是 ，电解质溶液里的实验现象是 。 24．电解原理在化学工业中有广泛应用。如上图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。 请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则： ①电解池中X极上的电极反应式为 。 ②Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法及现象是 。 (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则： ①X电极的材料是   ，电极反应式是 。 ②Y电极的材料是   ，电极反应式是 。 (说明：杂质发生的电极反应不必写出)。 (3)如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为   ，电解池盛放的电镀液可以是 或   (只要求填两种电解质溶液)。 25．被誉为改变未来世界十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．试回答下列问题： (1)通入氢气的一极为 极。 (2)写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式： 。 (3)该氢氧燃料电池每转移0.3mol电子，消耗标准状态下 L氧气。 (4)若将此燃料电池改进为直接以甲醇（CH3OH）和氧气为原料进行工作时，负极反应式为 。 参考答案： 1．A 该装置为电解池装置，氨电极中N2生成NH3，发生还原反应，因此氨电极为阴极，氢电极为阳极，据此作答。 A．该装置为质子导体固体氧化物电化学装置，要求是固体电解质，A项错误； B．氨电极为阴极，阴极的电极反应式为，氢电极为阳极，阳极的电极反应式为，根据电荷守恒可知，每消耗1mol，电解质中有2mol转移至氨电极，B项正确； C．电解池工作时，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，由图可知，由氢电极移向氨电极，因此氢电极为阳极，C项正确； D．氨电极上转化为，化合价降低，得电子，电极反应式为，D项正确； 故答案选A。 2．A 氢氧燃料电池中氢气发生失电子的氧化反应，为负极；氧气发生得电子的还原反应，为正极。 A．溶液中氢离子流向正极，氧气在正极发生反应，故A正确； B．酸性条件下，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，故B错误； C．通氢气的电极上发生失电子的氧化反应，故C错误； D．工作一段时间后，发生总反应2H2+O2=2H2O，生成了水，电解液中硫酸的物质的量浓度减小，故D错误； 故选A。 3．A A. 有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀为形成原电池的电化学腐蚀，故A项错误； B. 在船舶外壳装上锌块，锌为负极，负极金属易被腐蚀，正极金属被保护，该保护金属的方法称为牺牲阳极法，故B项正确； C. 刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀，故C项正确； D. 电解池中阳极金属易被腐蚀，使被保护的金属作阴极的保护金属的方法称为外加电流法，故D项正确； 故选A。 4．D A．FeCl3溶液中加入少量Zn粉，溶液黄色褪去是因为铁离子被还原生成了亚铁离子：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，A错误； B． 四氧化三铁溶于稀硝酸得到铁离子、NO和水：3Fe3O4+28H++ =9Fe3++NO↑+14H2O，B错误； C． 用铁电极作阳极，铁失去电子被氧化：，C错误； D． SO2通入与溴水得到氢溴酸和稀硫酸：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+，D正确； 答案选D。 5．D A．1g Mg失电子 、1g Al失电子、1g Zn失电子，Al -空气电池的理论比能量最高，故A错误； B．M-空气电也，放电过程中正极生成氢氧根离子，正极反应式O2 + 2H2O+ 4e-=4OH-，故B错误； C．电池中是阴离子交换膜，不能选用酸性电解质，故C错误； D．若用中性电解质及阳离子交换膜，镁离子向正极移动，在正极区生成氢气氧化镁沉淀，故D正确。 【点睛】原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子反应还原反应，阳离子移向正极、阴离子移向负极。 6．C 由图可知，A极为原电池的正极，对氯苯酚在酸性条件下得到电子发生还原反应生成苯酚和氯离子，电极反应式为+H++2e—=Cl—+，B极为负极，乙酸根离子在微生物膜做催化剂的作用下失去电子发生氧化反应生成碳酸氢根离子和氢离子，电极反应式为CH3COO——8e—+4H2O=2HCO+9H+。 A．由分析可知，B极为负极，乙酸根离子在微生物膜做催化剂的作用下失去电子发生氧化反应生成碳酸氢根离子和氢离子，故A错误； B．由分析可知，微生物膜的作用主要是做催化剂，使乙酸根离子失去电子发生氧化反应生成碳酸氢根离子和氢离子，故B错误； C．由分析可知，A极为原电池的正极，对氯苯酚在酸性条件下得到电子发生还原反应生成苯酚和氯离子，电极反应式为+H++2e—=Cl—+，故C正确； D．负极反应式为CH3COO——8e—+4H2O=2HCO+9H+，消耗0.1mol乙酸根离子时，转移电子的物质的量为0.8mol，整个电路中通过的电量相同，因此去除0.1mol乙酸根离子时，有0.8mol氢离子通过质子交换膜，故D错误； 故选C。 7．C A．在热化学方程式中，化学计量数只表示物质的量， 1mol H2(g)和1mol Cl2(g)完全反应生成2mol HCl(g)放出183kJ热量，A错误； B．由热化学方程式可知，反应放热，则1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量大于2mol HCl(g)的总能量，B错误； C．∆H=E(反应物键能)-E(生成物键能)=436+a-2×431=-183，a=243，C正确； D．物质由气态转变为液态，会放出能量，该反应生成2mol HCl(l)时，放出的能量大于183kJ，D错误； 故选C。 8．C 由图可知，放电时为原电池，Zn发生失电子的氧化反应转化为[Zn(OH)4]2-，为负极，负极反应为Zn+4OH--2e-═[Zn(OH)4]2-，Cu2P2O7纳米片为正极，发生还原反应，CO2发生得电子的还原反应转化为C2H5OH，正极反应为CO2+12H++12e-═C2H5OH+3H2O，H2O电离出的H+和OH-分别由双极膜移向正极、负极；充电时为电解池，原电池正负极分别与电源正负极相接， 以此解答。 A．放电时为原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即双极膜中H+向Cu2P2O7极迁移，故A正确； B．放电时为原电池，Zn为负极，Cu2P2O7纳米片为正极，即电势：Cu2P2O7极高于Zn极，故B正确； C．双极膜中水电离的方程式为H2O=H++OH-，外电路通过2mol电子时，理论上有2molH+和OH-分别向正极、负极移向，即有2molH2O参与电离，质量减少18g/mol×2mol=36g，故C错误； D．充电时为电解池，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，正极反应为CO2+12H++12e-═C2H5OH+3H2O，则阳极反应为C2H5OH-12e-+3H2O═2CO2↑+12H+，故D正确； 故选C。 9．C A．铝和盐酸的反应为氧化还原反应，且放出热量；酸碱中和反应为放热的非氧化还原反应，A错误； B．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后反应速率加快，但释放出的热量相等，B错误； C．若用固体测定中和热，固体溶于水的过程放热，则测定中和热的数值偏高，C正确； D．实验(b)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，因铁质搅拌器会导热，导致散热，计算的数值减小且中和热是放热反应，故偏高，D错误； 故选C。 10．C A．Pt-C极发生氧化反应，H2-2e-=2H+，故为阳极，A错误； B．Pt-C3N4为阴极，发生还原反应，N2+6H++6e-=2NH3，B错误； C．当电压高于1.2V时，氨气反应速率变慢，原因是H+ +2e-= H2，混合气体中有N2、NH3和H2，混合气体中N2和NH3的体积分数之和小于100%，故C正确； D．若H2的进出口流量差为22.4 L/min，未知是否为标况，氢气的物质的量不一定为1mol，故质子导体中H+的流速不一定为2 mol/min，D错误； 故答案为：C。 11．B 根据图示，图甲为原电池，镁作负极，发生氧化反应，电极反应式为Mg-2e-═Mg2+；图乙为电解池，惰性电极为阴极，溶液中的H+在阴极得电子、发生还原反应，电极反应式为2H++2e-═H2↑，Fe电极为阳极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，Cr2O72-离子向金属铁电极移动，与Fe2+反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3；图甲与图乙相接形成串联电路，结合电子守恒有Mg～2e-〜Fe，n(Fe)=n(Mg)计算消耗Fe的物质的量和质量，据此分析解答。 A．甲为原电池，镁作负极，发生氧化反应，负极反应为Mg−2e−═Mg2+，故A正确； B．电解池中阴离子向阳极移动，图乙中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则离子向阳极金属铁电极移动，故B错误； C．根据分析，乙中惰性电极作阴极，故C正确； D．根据分析中两池的电极反应，结合电子守恒有Mg～2e-〜Fe，n(Fe)=n(Mg)==0.15mol，阳极氧化Fe的质量为 0.15 mol×56g⋅mol−1=8.4g，故D正确； 答案选B。 12．B A．碱性锌锰电池的负极反应为,A正确； B．用惰性电极电解氯化镁溶液时的阴极反应为，B错误； C．溶液中通入少量，生成沉淀和，反应的离子方程式为，C正确； D．乙醛与新制的碱性悬浊液共热，反应的离子方程式为，D正确； 故答案选B。 13．D A．Al2O3熔点高，常用作耐火材料，电解冶炼铝主要是Al2O3熔融状态下能导电，电解得到金属铝，故A不符合题意； B．MgO可用作耐高温材料是因为MgO熔点高，故B不符合题意； C．CaO可用作燃煤中的脱硫剂是因为CaO与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，故C不符合题意； D．人体中有胃酸，BaSO4不溶于盐酸，因此BaSO4可用作胃肠道造影检查，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 14．C A．由图得知电极M所在极室由生成，从化合价分析，该电极失电子，电子流出，应接入正极，A正确； B．碱性条件下，电极M的电极反应式：，B正确； C．由B选项得知，每生成，电极M所在电解室增加氢原子，质量增加克。同时为形成电中性溶液，有通过阴离子交换膜进入电极M所在电解室，质量再增加克，C错误； D．移除阴离子交换膜，电极M处碱性环境没有变化，发生的反应不变，D正确； 答案选C。 15．A A．H2O(g)能量高于H2O(l)，结合题干图示信息可知，H2O(l)的ΔH＜-241.8kJ•mol-1，A正确；     B．N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，①N2(g)+2H2(g)⇌N2H4(l)ΔH=+50.6kJ/mol，H2O(g)标准摩尔生成焓为-241.8kJ/mol，则②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol，根据盖斯定律：②-①得N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，但标准燃烧热是指生成液态水，无法根据题中数据计算，B错误； C．N2H4(l)标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol，根据能量越低越稳定，则NH3比N2H4稳定，C错误； D．NO的标准摩尔生成焓为91.3kJ/mol,则N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH＞0，是吸热反应，D错误； 故答案为：A。 16．B 反应①+②+③得到Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)=Cu2+(aq)+2H2O(l)，根据盖斯定律，ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-314 kJ·mol-1，答案选B。 17．B A．煤、石油、天然气等化石燃料是直接从地下挖来的，是一次能源，A项不符合题意； B．沼气是通过发酵而来，是二次能源，燃烧后生成水和二氧化碳，是清洁能源，B项符合题意； C．水能是自然界中以现成形式提供的能源，不是二级能源，为一级能源，C项不符合题意； D．太阳能直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，D项不符合题意； 答案选B。 18．C A．该装置为燃料电池，a电极上氢气失电子被氧化，所以a为负极，不是阳极，A错误； B．b电极上氧气得电子被还原，电解质溶液显酸性，所以电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，B错误； C．电池工作时，负极反应为H2-2e-= 2H+，生成的氢离子迁移到右室，右室氧气得电子后结合氢离子生成水，所以c(H2SO4)减小，C正确； D．根据电子守恒，1g氢气消耗mol×2÷4=0.25mol氧气，1g甲烷消耗mol×8÷4=0.125mol氧气，O2的用量减小，D错误； 综上所述答案为C。 19．C 根据金属的活泼性知，酸性条件下，锌作负极，铜作正极，负极上锌失电子、发生氧化反应，正极上得电子、发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极，据此解答。 A．该原电池中，锌作负极，发生失电子的氧化反应，铜作正极，得电子、发生还原反应，故A错误； B．该原电池中，锌作负极，发生失电子的氧化反应，即Zn-2e-=Zn2+，锌片质量会减少，故B错误； C．该原电池中，锌作负极，铜作正极，电子从负极Zn沿导线流向正极Cu片，故C正确； D．该装置是原电池是将化学能转化为电能的装置，故D错误； 故选C。 20．B 图示放电过程中，含铁电极表面NO得电子，发生还原反应生成NH3OH+，作正极，Pt电极表面H2失电子，发生氧化反应生成H+，作负极，H+通过质子交换膜从负极移向正极。 A．根据分析，放电时Pt电极表面H2失电子，发生氧化反应生成H+，没有Cl2生成，故A错误； B．放电时的正极上NO得电子，发生还原反应生成NH3OH+，电极反应式为NO+3e-+4H+=NH3OH+，故B正确； C．原电池工作时，阳离子从负极移向正极，根据电荷守恒，电路中每转移1mol eˉ，正极区将增加1mol H+，故C错误； D．原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，所以若将质子交换膜改成阴离子交换膜，原来H+向含铁电极迁移，变成Cl-通过阴离子交换膜向Pt电极迁移，但放电时的电极反应不变，故D错误； 答案选B。 21．-a-3b-c 对已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，-③×-②×3-①×得2Fe(OH)3(s)＋3NaClO(aq)＋4NaOH(aq)2Na2FeO4(aq)＋3NaCl(aq)＋5H2O(l)的ΔH=kJ·mol-1； 答案为-a-3b-c。 22． CH4-8e-+10OH- =+7H2O Fe-2e-+2OH- =Fe(OH)2 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 13.7 0.6NA (1)根据装置图可知甲装置为原电池，乙、丙、丁池为电解池。其中甲装置中通入甲烷的电极为负极，甲烷失去电子，发生氧化反应，由于为碱性环境，所以甲烷被氧化产生的CO2与碱反应变为CO32-，电极反应式为CH4-8e-+10OH- =CO32-+7H2O； (2)铁连接电源的正极，作阳极，电解质溶液为氢氧化钠溶液，故电极反应为Fe-2e-+2OH- =Fe(OH)2 (3)丁池电离氯化钠，电解总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑ ，甲池消耗5.6L氧气，其物质的量为n(O2)=5.6L÷22.4L/mol=0.25mol，转移电子为n(e-)=4n(O2)=4×0.25mol=1mol，根据方程式可知，每转移4mol电子，产生4molOH-，则转移电子1mol，产生OH-的物质的量为1mol，c(OH-)=1mol÷2L=0.5mol/L，c(H+)=mol/L，所以溶液的pH=13.7； (4)由于将乙池电解后的溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，需要在电解后的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3 ，通过电解方程式可知：两个电极一个电极析出Cu、H2，另一个电极析出O2，则生成0.2molCu，0.1molH2，0.15molO2，所以根据0.15molO2可求得转移的电子数为0.6NA。 23． 锌 产生无色气泡 锌(负) 铜(正) Cu2++2e-=Cu 蓝色溶液颜色逐渐变浅 (1) 该装置是原电池，锌失电子而作负极，铜作正极，负极锌上发生失电子的氧化反应，正极铜上氢离子发生得电子的还原反应生成氢气，所以铜极上的现象是：有无色气泡产生； (2)该装置构成了原电池，锌作负极、铜作正极，锌片失电子生成锌离子进入溶液，铜离子得电子生成铜，所以电子从负极锌片沿导线流向正极铜片，所以正极铜片上发生的电极反应式为：Cu2+ + 2e- = Cu；电解质溶液里的实验现象：蓝色溶液颜色逐渐变浅。 24．(1) 2H++2e-=H2↑ 2Cl-_2e-= Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝 (2) 纯铜 Cu2++2e-=Cu 粗铜 Cu-2e-=Cu2+ (3) Zn2++2e-=Zn ZnCl2溶液 ZnSO4溶液 （1）①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e−=H2↑，故答案为：2H++2e−=H2↑； ②和电源的正极相连的电极，Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl−−2e−=Cl2↑，氯气可用淀粉碘化钾试纸检验，可使试纸变蓝色，故答案为：2Cl−−2e−=Cl2↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝； （2）①电解方法精炼粗铜，电解池的X电极是阴极，材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e−=Cu，故答案为：纯铜；Cu2++2e−=Cu； ②Y电极的材料是粗铜，电极反应式是Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+； （3）如利用该装置实现铁上镀锌，镀件铁是阴极，镀层金属锌是阳极，电极X极即阴极上发生的反应为：Zn2++2e−=Zn，电镀液是含有镀层金属阳离子的盐溶液，可以是ZnCl2溶液或是ZnSO4溶液，故答案为：Zn2++2e−=Zn；ZnCl2溶液；ZnSO4溶液。 25．(1)负极 (2)O2+2H2O + 4e- = 4OH- (3)1.68 L (4)CH3OH +8OH-– 6e- = +6H2O （1）通入氢气，氢气失去电子产生的氢离子与氢氧根离子结合产生水，做为负极； （2）氢氧燃料电池工作时正极氧气得到电子在碱性条件下产生氢氧根离子中，其电极反应方程式：O2+2H2O + 4e- = 4OH-  ； （3）根据电极反应式O2+2H2O + 4e- = 4OH-可知：该氢氧燃料电池每转移0.3mol电子，消耗标准状态下氧气的体积为：； （4）若将此燃料电池改进为直接以甲醇（CH3OH）和氧气为原料进行工作时，碱性条件下CH3OH在负极失去电子产生碳酸根离子，其电极反应式为：CH3OH +8OH-– 6e- = +6H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$