第1章 化学反应与能量转化 单元训练卷-高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

试卷第=page1313页，共=sectionpages1414页试卷第=page1414页，共=sectionpages1414页第1章化学反应与能量转化单元训练卷一、单选题1．下列可设计成原电池的化学反应是A．B．C．D．2．某科研机构研发的-空气酸性燃料电池的工作原理如图所示：下列叙述错误的是A．通入氧气的一极为正极B．负极的电极反应式为C．若外电路中转移电子，理论上左侧电极附近溶液增重D．该装置在将化学能转化为电能的同时，还有利于环保并制硝酸3．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4．如图是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量监测与控制的功能，下列有关说法正确的是A．电流由呼气所在的铂电极流出B．H+通过质子交换膜流向氧气所在的铂电极C．电路中流过2mol电子时，消耗11.2LO2D．该电池的负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+5．下列实验设计或装置能达到实验目的的是A．按甲的电路连接对反应塔进行防腐保护B．用乙测定中和反应的反应热C．用丙探究硫酸浓度对化学反应速率的影响D．按丁设计锌铜“双液原电池”实现化学能持续转化为电能6．中国科学院上海硅酸盐研究所的研究团队研制出目前循环寿命最长的金属硫化物电池，首次采用具有良好导电性的半导体Ag2S做电极，其工作原理示意图如图：下列叙述不正确的是A．充电时，A极连接电源的负极B．充电时，向A极区迁移C．放电时，电池的正极反应式为：Ag2S+2Cu2++4e-=Cu2S+2AgD．电解液中的Cu2+也会参与电化学反应，为电池提供额外容量7．锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一、下图为以和作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。已知：聚苯并咪唑()膜允许离子通过。下列说法不正确的是A．放电过程中，总反应为B．放电过程中，左侧池中溶液逐渐减小C．充电过程中，当通过膜时，导线中通过D．充电过程中，阴极的电极反应为8．氯碱工业的原理如下图所示，下列说法中不正确的是A．电极a接电源的正极B．电极b上电极反应为：C．透过阳离子交换膜由右向左移动D．总反应为：9．近年来钠离子电池越来越受到关注，利用钠离子在电极问“脱嵌”实现充放电的原理如图所示，电池工作时总反应为C+NaMnO2Na1-xMnO2+NaxC，下列说法不正确的是A．充电时的硬碳电极连接电源的负极B．放电时硬质碳为负极，NaMnO2为正极C．充电时的阳极反应为Na⁺被还原D．放电时的正极反应为Na1-xMnO2+Na++xe-=NaMnO210．由下列键能数据大小，不能得出的事实是化学键O－HH－HO－O键能kJ·mol-1463436498.3A．1molH2和molO2总能量大于1molH2O总能量B．断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJC．H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=−240.85kJ·mol-1D．生成1molH2O的化学键所放出热量是463kJ11．下列有关热化学方程式的叙述，正确的是A．若2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ•mol-1，则1mol碳完全燃烧放出的热量小于110.5kJB．若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-812.3kJ•mol-1，则甲烷的燃烧热为812.3kJ/molC．若2NO2(g)N2O4(g)△H=+56.9kJ•mol-1，则2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量小于56.9kJD．若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1，含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJ12．辉铜矿(主要成分)可以用溶液浸泡制备，同时得到单质硫。可由黄铜矿(主要成分)通过电化学反应转变而成，其工作原理如图所示。下列有关电解制备的说法不正确的是A．电极a应接直流电源的正极B．电解时，由a极区移向b极区C．当外电路中通过2mol时，可得到1molD．电解时b电极上发生的电极反应为13．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．B．C．D．14．镍离子和钴离子性质相似，工业上可通过电化学装置将废水中的和分离，装置如下图。已知和乙酰丙酮不反应，下列说法正确的是A．膜b为阴离子交换膜B．通电过程中IV室内硫酸浓度逐渐增大C．III室中参与的反应为D．通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为二、填空题15．回答下列问题：(1)绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图如图所示：正极为_______(填“A电极”或“B电极”)，H＋移动方向为由_______到_______(填“A”或“B”)，写出A电极的电极反应式：_______。(2)SO2和NOx是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。①a是直流电源的_______极。②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为_______。③用离子方程式表示吸收NO的原理_______。(3)结合如图所示的电解装置可去除废水中的氨氮。已知除废水中的氨氮的原理是：3HClO+2NH3=N2+3HCl+3H2O。①a极为_______。②d极反应式为_______。(4)VB2­空气电池是目前储电能力最高的电池。①以VB2­空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，VB2极发生的电极反应为_______。②当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol·L-1。16．某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工作原理示意图如图。a、b、c、d均为惰性电极，电解池中d上有可催化N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许O2-在其中迁移。(1)燃料电池制备硫酸。①a为_____(填“正极”或“负极”)，电极反应式为_____。②H+的迁移方向为______(填“a→b”或“b→a”)。③电池总反应的化学方程式为______。(2)电解池制备氨。下列关于电解过程的说法正确的是_____。A．d上，N2被还原B．c的电极反应：2O2--4e-=O2↑C．固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c(3)燃料电池中每消耗48gSO2，在电解池中，理论上产生的NH3在标准状况下的体积为_____L。17．电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容，引起了人们的研究兴趣。(1)现有以下三种乙醇燃料电池()。①碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为____________________。②酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为____________________。③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电极b上发生的电极反应式为____________________。(2)和溶于水，配成1L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到Cu时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积为__________L。(3)新型绿色硝化剂可以为原料用电解法制备，实验装置如图所示，则电极B接直流电源的___极，电解池中生成的电极反应式为____________________。18．某同学设计了如图所示装置，可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)甲装置中通入氧气的电极为_______(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式_______。(2)乙装置中Fe电极为_______(填“阳极”或“阴极”)；C电极上发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_______。(3)反应一段时间后，乙装置中氢氧化钠主要在_______(填“Fe电极”或“C电极”)区生成。(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间后，CuSO4溶液的浓度_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)已知NA为阿伏加德罗常数的值。若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则丙装置中阴极析出铜的质量为_______。19．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH=88.6kJ·mol－1则M、N相比，较稳定的是_______。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为-726.5kJ·mol－1，CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=－akJ·mol－1，则a_______726.5(填“>”“<”或“=”)。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应生成1molCO2时的热化学方程式：_______。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=－1176kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为_______。(5)温度在150℃以上时，H2O2便迅速分解为H2O和O2，发射火箭时用过氧化氢作强氧化剂就是利用这个原理，已知：a.H2(g)+O2(g)═H2O2(l)ΔH1=-134.3kJ·mol-1b.H2O(l)═H2(g)+O2(g)ΔH2=+286kJ·mol-1则反应H2O2(l)═H2O(l)+O2(g)的ΔH=_______。三、实验题20．用酸性溶液脱除后的废液，通过控制电压电解得以再生某同学使用石墨电极，在不同电压下电解的溶液，研究废液再生机理记录如下表。、、代表电压值：序号电压阳极现象检验阳极产物Ⅰ电极附近出现黄色，有气泡产生有、有Ⅱ电极附近出现黄色，无气泡产生有、无Ⅲ无明显变化无、无(1)用酸性溶液脱除的离子方程式为___________。(2)检验废液中是否含有的试剂是___________。(3)Ⅰ中，产生的原因可能是在阳极放电，生成的将氧化写出有关反应的方程式___________。(4)由Ⅱ推测，产生的原因可能是___________。(5)Ⅱ中虽未检测出，但在阳极是否放电仍需进一步验证电解的溶液做对照实验，记录如下表。序号电压阳极现象检验阳极产物Ⅳ无明显变化有Ⅴ无明显变化无①溶液的浓度是___________。②与Ⅱ对比，得出两点结论：第一：通过控制电压，证实了产生的两种原因都成立。第二：___________。21．I.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示：(1)若A为稀盐酸，则Al片作_______极。(2)若A为NaOH，则Al片作_______极，该电极的电极反应式为_______。(3)若A为稀，则Cu片作_______极，该电极的电极反应式为_______。II.某学生利用上述图2实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题：(4)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是反应_______(“氧化”或“还原”)电极反应式为_______。(5)导线中电子流向为_______(用a、b表示)。(6)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为_______。(7)若溶液中含有杂质，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去，最好选用下列试剂中的_______(填代号)。A．NaOH B．Zn C．Fe D．(8)反应一段时间后右侧烧杯浓度_______(填增大，减小或不变)四、工业流程题22．硒(Se)是一种新型半导体材料；银是一种物理化学性质优良的贵重金属，需求逐年上升。实验室模拟工业对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如下：(1)焙烧时应把废料于_______中(填仪器名称)，为提高焙烧效率可采取的措施_______(写一条即可)。(2)应选用_______(填“浓”或“稀”)溶液，原因是_______。(3)操作1的名称是_______。(4)还原过程中产生了对环境友好的气体，其氧化剂为，写出该反应的离子方程式：_______。(5)如图装置可以制备一水合肼，其阳极的电极反应式为_______。(6)有机溶剂为煤油与硫醚的混合物。对操作1中有机溶剂组成、浸出液酸度对萃取率的影响做如下探究，结果如图1、图2所示，则得出的结论为_______。(浸出液)五、原理综合题23．下图为相互串联的三个装置，试回答：(1)写出甲池负极的电极反应式：_______。(2)若利用乙池在铁片上镀银，则B电极反应式是_______。(3)若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则_______极(填“A”或“B”)是粗铜。(4)向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液，_______电极(填“石墨”或“Fe”)周围先出现红色，若甲池消耗3.2gCH3OH气体，则丙池中阳极上产生气体的物质的量为_______mol。(5)工业冶炼铝的化学方程式是_______。(6)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_______(填写“A”或“B”)导出。答案第=page2525页，共=sectionpages1212页答案第=page2626页，共=sectionpages1212页参考答案：1．D【详解】A．属于化合反应，化合价没有发生改变，即没有电子的转移，不是氧化还原反应，不符合题意，选项A错误；B．为复分解反应，化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，不符合题意，选项B错误；C．为复分解反应，化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，不符合题意，选项C错误；D．反应中C失去电子，O得到电子，发生电子的转移为氧化还原反应，且为放热反应，自发进行，可以构成原电池，选项D正确；答案选D。2．C【分析】原电池正极还原反应，负极发生氧化反应，可知正极为O2，负极为NO。【详解】A.通入氧气的为正极，A正确；B.负极的电极反应式为NO−3e−+2H2O=+4H+，B正确；C.若外电路中转移3mol电子，理论上左侧电极附近溶液增重是参加反应的NO与同时通过质子交换膜转移到右侧质子的差值，消耗NO为30g，转移H+为4g，增重为30g-4g=26g，C错误；D.该装置在将化学能转化为电能，同时消耗NO减少空气污染，有利于环保并制硝酸，D正确；故答案为：C。3．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。4．B【分析】燃料电池中通氧气的一极是正极，则呼气的一极是负极。再利用原电池原理解析。【详解】A．呼气所在的电极发生乙醇转化为醋酸的氧化反应，故为负极，而电流由正极流出，A项错误；B．H＋通过质子交换膜流向正极(氧气所在的铂电极)，B项正确；C．正极反应为O2＋4e-＋4H＋=2H2O，电路中流过2mol电子时，消耗0.5molO2，在标准状况下的体积为11.2L，但题中未指明是否为标准状况，C项错误；D．呼气所在的电极发生乙醇转化为醋酸的氧化反应，故为负极。该电池的负极反应为CH3CH2OH＋H2O-4e-=CH3COOH＋4H＋，D项错误。故答案选B。5．C【详解】A．与电源正极相连的是阳极，阳极是反应塔发生氧化反应，A不符合题意；B．金属散热快，所以铜制搅拌器散热多，B不符合题意；C．，丙中硫酸浓度不同，可以通过与Na2S2O3反应产生气泡快慢判断硫酸浓度对反应速率的影响，C符合题意；D．丁中，Zn与盐酸反应，Cu与ZnCl2反应无法构成原电池，D不符合题意；故答案为：C。6．B【分析】充电时，A极上Zn2+得电子转化为Zn，故A极为阴极，B极为阳极，充电时阴离子向阳极移动；放电时为原电池，A为负极，B为正极。【详解】A．充电时，A极上Zn2+得电子转化为Zn，故A极为阴极，连接电源的负极，选项A正确；B．充电时，阴离子向阳极B极区迁移，选项B不正确；C．放电时，电池的正极上Ag2S及溶液中的Cu2+得电子产生Cu2S、2Ag，电极反应式为：Ag2S+2Cu2++4e-=Cu2S+2Ag，选项C正确；D．根据电极反应Ag2S+2Cu2++4e-=Cu2S+2Ag可知，电解液中的Cu2+也会参与电化学反应，为电池提供额外容量，选项D正确；答案选B。7．C【详解】A．由题意可知，Zn是活泼电极，放电过程中Zn是负极，Zn失去电子生成，电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=；惰性电极为正极，得到电子生成，电极方程式为：+e-=；则放电过程中，总反应为，故A正确；B．放电过程中，左侧惰性电极为正极，右侧Zn是负极。负极电极方程式为：Zn-2e-+4OH-=，该过程需要的OH-由左侧池经过聚苯并咪唑()膜进入右侧池，左侧池中溶液逐渐减小，故B正确；C．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为：+2e-=Zn+4OH-，该过程生成的OH-一半进入左侧池，当通过膜时，导线中通过，故C错误；D．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为：+2e-=Zn+4OH-，故D正确；故选C。8．C【分析】电解饱和食盐水，连接正极的阳极上氯离子失电子产生氯气，故电极a为阳极，连接电源的正极；连接负极的阴极上氢离子得电子产生氢气，故电极b为阴极，连接电源的负极。【详解】A．根据分析可知，电极a接电源的正极，选项A正确；B．电极b为阴极，电极上水电离产生的氢离子得电子产生氢气，电极反应为：，选项B正确；C．电解池中阳离子定向移动到阴极，故透过阳离子交换膜由左向右移动，选项C不正确；D．氯碱工业为电解饱食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应为：，选项D正确；答案选C。9．C【详解】A．由放电过程反应知放电时硬碳失电子化合价升高作负极，所以充电时硬碳电极连接电源负极，A正确；B．由放电过程反应知放电时硬碳失电子化合价升高作负极，Na1-xMnO2锰元素得电子化合价降低发生还原反应，则NaMnO2作正极，B正确；C．充电时阳极发生氧化反应锰元素化合价升高，电极式为，C错误；D．放电时发生总反应为，锰元素化合价降低，所以正极反应式为Na1-xMnO2+Na++xe-=NaMnO2，D正确；故选C。10．D【分析】反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和，则H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=（436kJ·mol-1）+×（498.3kJ·mol-1）-2×（463kJ·mol-1）=−240.85kJ·mol-1；【详解】A．由分析可知，反应放热，则反应物能量和大于生成物能量和，A正确；B．1分子氢气中含有1个H-H键，断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJ，B正确；C．由分析可知，H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=−240.85kJ·mol-1，C正确；D．1分子水中含有2个O-H键，生成1molH2O的化学键所放出热量是2×463kJ，D错误；故选D。11．C【详解】A．由2C(s)+O2(g)=2CO(g)

△H=-221kJ•mol-1知1mol碳不完全燃烧放出热量110.5kJ，所以1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ，A错误；B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)当生成液态水时才能表示燃烧热，B错误；C．2NO2(g)N2O4(g)

△H=56.9kJ•mol-1表示2mol二氧化氮转化为四氧化二氮吸收热量56.9kJ，由于该反应时可逆的，所以2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量小于56.9kJ，C正确；D．CH3COOH是弱酸，部分电离且电离过程吸热，所以含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量小于57.3kJ，D错误；故选C。12．C【分析】由图可知，铜在a极发生氧化反应得到，a为阳极连接电源的正极；得到电子发生还原反应，为阴极连接电源的负极；【详解】A．由分析可知，电极a应接直流电源的正极，A正确；B．电解时阳离子向阴极运动，由a极区移向b极区，B正确；C．铜在a极发生氧化反应得到，，则当外电路中通过2mol时，a极可得到1mol；同时b极发生反应，会得到1mol；共2mol，C错误；

D．电解时b电极上得到电子发生还原反应生成，同时生成硫化氢、亚铁离子，反应为，D正确；故选C。13．B【详解】A．向饱和食盐水中通入二氧化碳和氨气，得到碳酸氢钠和氯化铵，其反应为；受热分解，，故A错误；B．与少量氨水反应得到，其反应为；与硫酸反应得，其反应为，故B正确；C．Cu与浓硫酸在加热条件下得到硫酸铜、二氧化硫和水，其反应为，与NaOH反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，其反应为，故C错误；D．与盐酸反应，，电解溶液生成氢氧化镁沉淀和氯气、氢气，其反应为，故D错误；故选B。14．C【分析】根据图中氢离子和氢氧根离子的移动方向可知：石墨N是阴极，电极反应式为：，石墨M是阳极，电极反应式为：。【详解】A.根据离子移动可知镍离子从II室移向III室，所以膜b为阳离子交换膜，A项错误；B.通电过程中Ⅳ室内消耗的与转移过来的相等，所以硫酸浓度不变，B项错误；C.Ⅲ室中参与的反应为：，C项正确；D.根据电极反应式可知，通电过程中M极每产生O2，N极产生H2，所以通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为1:2，D项错误；答案选C。15．(1)

B电极

A

B

(2)

负

(3)

负极

(4)

0.05【分析】电解池、化学电源类题目分析的突破点是先确定电极，再根据反应原理分析。各小题电极分析如下：（1）根据燃料电池的结构，燃料在负极反应，A电极为负极，氧气在正极反应，B电极为正极。（2）右侧装置连接直流电源，为电解池。电解池左室发生的反应是得到电子被还原生成，则左室为阴极室，a是直流电源负极，b是直流电源正极，电解池右室为阳极室。（3）根据总反应，电解池需要先把NaCl转化成HClO才能处理含NH3废水，因此NaCl应在d电极上发生反应转化成HClO。反应时Cl元素化合价升高，发生氧化反应，失去电子，因此d极是阳极，电源b极是正极，a极是负极。（4）根据电池总反应知VB2电极为负极，a电极为正极，对应电解池中b电极为阳极，c电极为阴极。【详解】（1）依分析知正极是B电极。氧气在正极得到电子生成，需要与结合生成水，因此移动方向是从A通过质子交换膜移到B。A电极是负极，反应物二甲醚失去电子发生氧化反应，电极反应式为：。（2）①根据分析知a是直流电源负极。②电解池左室是阴极室，pH在4～7之间，反应物得到电子被还原生成，电极反应式为：。③根据图示知吸收NO时反应物有NO和，生成物有和，该反应的离子方程式为：。（3）根据分析知a极是电源负极，b极是电源正极，d极是电解池阳极，电极反应式为：。（4）①根据总反应知VB2极是电池负极，电极反应式为：。②根据分析知，b电极为阳极，c电极为阴极，外电路通过0.04mol电子时，阳极反应式为，生成的为（标准状态下），B装置内共收集到0.448L气体（标准状态下），说明阴极先后发生以下反应：、，生成H2时得到的电子为，根据电路中转移的电子总数相等，Cu2+被电解时得到的电子为0.02mol，故Cu2+物质的量为0.01mol，在200mL溶液中，。16．(1)

负极

2H2O+SO2-2e-=SO+4H+

a→b

2H2O+2SO2+O2=2H2SO4(2)ABC(3)11.2【分析】电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，则d为阴极，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑；燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O+SO2-2e-=SO+4H+。【详解】（1）①由分析可知，a为负极，电极方程式为：2H2O+SO2-2e-=SO+4H+；②燃料电池中a为负极，b为正极，阳离子由负极移向正极，则H+的迁移方向为a→b；③由分析可知，燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，电极方程式为：2H2O+SO2-2e-=SO+4H+，电池总反应的化学方程式为2H2O+2SO2+O2=2H2SO4。（2）A．电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，故A正确；B．c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑，故B正确；C．电解池中阴离子移向阳极，固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c，故C正确；故选ABC。（3）燃料电池中每消耗48gSO2，n(SO2)==0.75mol，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O+SO2-2e-=SO+4H+，转移1.5mol电子，d上有可催化N2放电生成NH3，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，转移1.5mol电子时，产生0.5molNH3，标况下体积为11.2L。17．(1)

(2)2.8(3)

负

【详解】（1）①碱性乙醇燃料电池中，电极a为阳极，乙醇失电子，生成的二氧化碳与电解质反应生成碳酸根离子，发生的电极反应式为；②酸性乙醇燃料电池中，电极b为阴极，得电子后生成的与电解质溶液中的反应生成水，电极反应式为；③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电极b为阴极，得电子后生成的与反应生成，发生的电极反应式为；（2）和溶于水，用惰性电极进行电解，当一个电极得到Cu时，转移电子的物质的量为，另一个电极中发生下列电极反应：，则0.2mol氯离子生成0.1mol氯气转移0.2mol电子，，转移0.3mol-0.2mol=0.1mol电子的同时生成0.025mol氧气；故生成的气体在标准状况下的体积为：（0.1mol+0.025mol）；（3）从图中可以看出，电极B实现了向的转化，N元素价态降低，此电极为阴极，则与之相连的是电源的负极；电解池中生成的电极为阳极，反应式为。18．(1)

正极

(2)

阴极

氧化

(3)Fe电极(4)减小(5)12.8g【分析】分析三个装置，甲装置是氢氧燃料电池，通氧气的一极是正极，通氢气的一极是负极；乙是电解氯化钠溶液，探究氯碱工业，铁电极接负极，是阴极，碳棒极是正极；丙池是精炼铜。【详解】（1）甲装置是氢氧燃料电池，通入氧气的电极为正极，负极是通入氢气的一极，介质是KOH溶液，所以电极反应式是；故答案是正极；；（2）乙是电解氯化钠溶液，探究氯碱工业，铁电极接甲池通氢气的一极，故铁电极为阴极；碳棒极是正极，电极上发生氧化反应；电极方程式为；（3）阴极中氢离子放电生成氢气，氢氧根逐渐增多，故乙电极中氢氧化钠主要在阴极生成，即Fe电极；（4）丙装置中，阳极中的粗铜中活泼金属成分如锌、铜先反应，阴极是溶液中的Cu2+放电，根据两极电子转移相等，故阴极中铜得到的数目比阳极中的铜失去的电子数目大，即溶液中由阳极产生的Cu→Cu2+的含量比阴极Cu2+→Cu的含量少，溶液中铜离子浓度减少，故如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间后，CuSO4溶液的浓度减小；（5）标准状况下，有2.24L氧气即0.1mol氧气参与反应，就转移电子数目是0.4mol电子，根据串联装置中，电子转移数目相等，丙装置阴极发生Cu2++2e-=Cu↓，反应析出铜的质量是12.8g。19．(1)M(2)＜(3)2Cl2(g+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)ΔH=﹣290kJ·mol﹣1(4)98(5)-151.7kJ·mol-1【详解】（1）M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，能量越高越不稳定，能量越低越稳定，故稳定性M＞N；（2）甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量少，故a＜726.5；（3）有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2(g+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)ΔH=﹣290kJ·mol﹣1；（4）Al元素化合价从0价升高到＋3价，因此所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为1176kJ÷12=98kJ；（5）根据盖斯定律可知-(①+②)得到反应H2O2(l)═H2O(l)+O2(g)的ΔH=-(-134.3+286)kJ·mol-1=-151.7kJ·mol-1。20．(1)2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓(2)KSCN溶液(3)2Cl_-2e-=Cl2、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(4)Fe2+在阳极直接失去电子生成Fe3+(5)

0.2

通过控制电压，证实了Fe2+的放电能力先于Cl-【详解】（1）酸性溶液脱除，两则反应氧化还原反应，1mol氯化铁被还原为氯化亚铁得1mol电子，1mol被氧化成S单质失2mol电子，根据得失电子守恒及元素守恒得反应方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓，故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓；（2）铁离子与KSCN反应生成血红色络合物，故用KSCN溶液检验铁离子，故答案为：KSCN溶液；（3）Cl-在阳极放电，电解反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，生成的氯气氧化Fe2+为Fe3+，方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（4）因为阳极产物无Cl2，又Fe2+具有还原性，故也可能是Fe2+在阳极放电，被氧化为Fe3+；故答案为：Fe2+在阳极直接失去电子生成Fe3+；（5）①因为为对比实验，故Cl-浓度应与电解FeCl2的相同，即为0.1mol/L×2=0.2mol/L；②检测氯气可以用淀粉碘化钾试纸，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，若试纸变蓝色，则说明有氯气存在；③与II对比可知，IV中电解氯化亚铁时，电压较大a＞x≥c时，氯离子放电产生氯气，即说明Fe3+可能是由氯气氧化亚铁离子得到；电压较小c＞x≥b时，氯离子不放电，即还原性Fe2+＞Cl-，同时也说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为：①通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；②通过控制电压，证实了Fe2+的放电能力先于Cl-。故答案为：0.2；通过控制电压，证实了Fe2+的放电能力先于Cl-。21．(1)负(2)

负

(3)

正

(4)

负

氧化

(5)a到b(6)或(7)B(8)减小【解析】（1）Cu不能和盐酸反应，Cu−Al−盐酸构成的原电池时，Al失去电子，作负极。（2）Al能够和NaOH反应生成氢气和偏铝酸根，Al−Cu−NaOH溶液构成的原电池时，Al作负极，电极反应式为。（3）Al和Cu都能和稀硝酸反应，Al比Cu活泼，当Al−Cu−稀HNO3构成的原电池时，Al片作负极，Cu片作正极，该电极上NO在酸性条件下得电子生成NO和H2O，该电极反应式为。（4）锌铜原电池中，锌比铜活泼，铜为正极，故锌为负极，锌失去电子转化为锌离子，发生氧化反应，电极方程式为：。（5）锌铜原电池中，锌比铜活泼，故锌为负极，铜为正极．原电池中，电子由负极流向正极，故电子的流向为a→b。（6）0.64g铜物质的量为0.01mol，由电极反