第一章：化学反应与能量转化 同步习题（含解析）-2024-2025学年高二年级上册化学鲁科版选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化同步习题

一、单选题

1.下列实验装置设计完全正确且能达到目的的是

A

1HQ?溶液

铜片有色

液体

注射器

帙件《从浸泡NaCl溶

液的铁钉

CuSO.溶液

蒸发MgCL溶液制备

测定口2。2溶液生成的反应

铁件上镀铜探究铁的吸氧腐蚀

MgCl2晶体速率

A.AB.BC.CD.D

2.纽扣电池可作为计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极组成分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为

电解质溶液，电池的总反应Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。下列关于该电池的叙述不正确的是()

A.电池工作时电子由Zn极经外电路流向AgzO极，Zn是负极

B.电池工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，AgzO是负极

C.正极的电极反应为Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OJT

D.Zn极发生氧化反应，AgzO极发生还原反应

3.合成氨工作在国民经济中占有重要地位，对人类生存具有重大意义。合成氨反应的历程和能量变化如下图所

己知：02-NH3=2NH3(g)AH=+100kJ/mol,®2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)△〃，则反应②的△”为

2025年

A.+92kJ/molB.—92kJ/molC.+192kJ/molD.+148H/mol

4.化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示C与H2O反应生产水煤气过程中能量变化的

是

5.下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是

A.能量变化必然伴随发生化学反应

B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

C.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的

D.可以用图表示Ba(OH)2-8H2O与NH4cl的反应

6.下列说法中正确的是

①电解质溶液导电属于化学变化

②碱性氧化物都是金属氧化物

③FeCb、Fe(OH)3、Fe3<)4都能通过化合反应来制取

@Na2O2不是碱性氧化物

A.②③④B.①④

C.①②③④D.②③

7.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。科学家利用浓差电池采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋

白质)，有价值的蛋白质的回收率达到98%,工作原理如图所示(a、b电极均为石墨电极)。

cud）

精蛋白质

稀NaOH（叫稀盐酸

2L2.5molL2L0.5molL*

cusg溶液CuSOj溶液浓NaOI“叫）

浓盐酸

阴离孑交换膜

膜I乳清腰2

下列说法正确的是

A.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320gNaOH

B.膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜

C.电池放电过程中，Cu（2）电极上的电极反应为Cu-2e-=Cu2+

D.每转移Imol电子，理论上乳清质量减少29.25g

8.下列说法中错误的是

A.电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能

B.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能

C.化学反应中一定有能量变化，其表现形式有热量、光能和电能等

D.化学反应一定遵循质量守恒定律，不一定遵循能量守恒定律

9.兴趣小组同学用如图所示装置进行实验（电解质溶液足量），下列说法与实验结果相符的是

池和食盐水

A.开关K与a连接，线路中有电流形成，电能转化为化学能

B.开关K与a连接，B极电极反应式为Fe-3e=Fe3+

C.开关K与b连接，B极电极被保护，即牺牲阳极阴极保护法

D.开关K与b连接，一段时间后，若要使电解质溶液恢复到反应前，可通入适量HC1气体

10.尿素是重要的化工原料，也是常用复肥。以氨为原料合成尿素的相关反应如下：

①2NH3（g）+CC）2（g）.NH2COONH4（S）AH|=—159.5kJ.moL；

1

②NH2coONH&（s）,■CO（NH2）2（s）+H2O（g）AH2=+116.5kJ-moF；

2025年

-1

(3)H2O(1)H2O(g)AH3=+44.0kJmol；

@CO2(g)+2NH3(g).CO(NH2)2(S)+H2O(1)AH4o

下列叙述正确的是

A.反应①是放热反应，反应②和反应③都是吸热反应

B.反应②中生成物总能量低于反应物总能量

C.在恒容密闭容器中仅发生反应②，当气体摩尔质量不变时反应达到平衡状态

D.上述反应④中'

H.下列有关生活中的化学说法不正确的是

A.江河入海口三角洲的形成与胶体的性质有关

B.霓虹灯管里面填充了氨、窟、氮等稀有气体

C.废弃的锂电池属于无害垃圾没必要进行分类

D.由洗发液显碱性可以推知护发素应该为酸性

12.一种强碱性锌-空气电池工作示意图如下。下列说法正确的是

气

体

扩

散

电

极

隔膜

A.电流从Zn电极流出

B.气体扩散电极上的电极反应式为：O2+4e+2H2O—>4OH

C.隔膜是阳离子选择性膜

D.该装置是将光能转变为电能

13.某学习小组为研究电化学原理，设计下图装置。下列叙述正确的是

A.K与M、N均断开，一段时间后电解质溶液质量变大

B.K分别与M、N相连时，铁均受到保护

C.K与N相连时，碳棒上产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体

D.K与M相连时，每转移Imol电子Fe表面生成32gCu

14.下列实验装置能达到相应目的的是

A.AB.BC.CD.D

15.某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示，下列叙述正确的是

稀硫酸

A.光能全部转化成电能

B.M上的电极反应方程式为2HQ-4e-=C)2个+4中

C.该电池工作时溶液中SO；-移向N极

D.若消耗标况下22.4LCO”溶液中转移的电子数目为2NA

二、填空题

16.在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子

被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ・mori表示。

请认真观察图1,然后回答问题。

2025年

(1)图中所示反应是(填“吸热”或“放热")反应。

反虎过段①

ffilH]2

(2)已知拆开ImolH-H键、ImolI-LImolH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由Imol

氢气和Imol碘反应生成HI会(填“放出”或“吸收”)kJ的热量。在化学反应过程中，是将

转化为o

(3)某实验小组同学进行如图2的实验，以探究化学反应中的能量变化。实验表明：①中的温度降低，由此判断

氢氧化钢晶体与氯化俊晶体反应是(填“吸热”或“放热”)反应；实验②中，该小组同学在烧杯中加入5mL

1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，该反应是(填“吸热"或"放热")反应。

17.电化学原理在能量转换、物质制备等方面应用广泛。

(1)图1中若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，电流计指针也发生偏转，推测：其中一个为原电池，一个为电解

池，写出a端发生的电极反应式o

电流“

ZnSO,溶液CuSO,溶液

图1

(2)图2是氯碱工业示意图，电解饱和NaCl溶液的离子方程式是o较浓NaOH溶液从C口导出。结合化

学用语解释NaOH在此区域生成的原因________。

18.化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展，研究化学反应中的能量变化有重要意义，回答下列问题:

(1)生活中常见燃料的燃烧热如下表所示：

燃料CH

H2CO4C8H18

燃烧热/(kJ/mol)285.8283.0890.35518

①写出C8H(1)燃烧热的热化学方程式：。

②“热值”指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，则H2的热值为kJ/kgo

1

③已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)A/7=+206.2kJmor

1

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=+247.4kJ-moP

则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。

④碱性氢气燃料电池可大大提高氢气的能量利用率，请写出该燃料电池负极的电极反应式：o该燃料电

池转移21noi电子时，实际提供的电能为200.06kJ,则该电池的能量转化率为%(保留整数)。

(2)火箭推进剂常用液态过氧化氢作氧化剂，液态脱(N2H—作还原剂，二者混合即可剧烈反应生成氮气和水，若

0.5mol脱完全被氧化放出408.8kJ的热量。则6.4g液态月井完全被氧化转移电子的数目为NA,放出的热

量为kJ(保留两位小数)o

19.根据下图，回答下列问题:

2025年

稀H2so4

(1)若闭合S1,装置属于,锌极作。

(2)若闭合S2,装置属于,锌极上的反应为

(3)若闭合S3,装置属于，总反应为

20.(1)电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸(H2c2。3),装置如下图所示，写出复合膜电极的电极反应

式:__________

：

PbPOT-TiO石墨

复合膜电槌1---f-r

一和学蕉酸

酸溶液溶液

⑵解NO制备NH4NO3,其工作原理如下图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质有A,A是—，说明

(3)电解制备Al(0H)3时，电极分别为A1片和石墨，电解总反应式为。一种可超快充电的新型铝电池，充放

电时A1C1；和A12C17两种离子在A1电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极A1的电极反应式

为o

(4)电解尿素［CO(NH2)2］的碱性溶液制氢气的装置示意图如图，电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性

电极，A极为,电极反应式为,B极为,电极反应式为0

隔膜

由解

(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气：Fe+2H2O+2OJT=

FeO：+3H2f,工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO；,银电极有气泡产生。若氢氧化

钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：NazFeCU只在强碱性条件下稳定，易被H?还原。电解一段

时间后，c(OH)降低的区域在______(填“阴极室”或“阳极室”)，电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原

-

J

(6)次磷酸(H3Po2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，H3P02也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原

理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：写出阳极的电极反应

式：,分析产品室可得到H3P02的原

因:。

电解

(7)利用下图所示装置电解制备NCb(氯的化合价为+1价)，其原理是NH4c1+2HC1=NCb+3H2f,b接电源的—

2025年

⑻用NaOH溶液吸收烟气中的SCh,将所得的Na2sCh溶液进行电解，可循环再生NaOH,同时得到H2so4,其原

理如下图所示（电极材料为石墨）。图中a极要连接电源的（填“正”或"负”）极，C口流出的物质是,SO；

放电的电极反应式为,电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原

因_____________________O

（9）电化学沉解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3的原理如图，电源正极为（填“A”或"B”）,

阴极反应式为_______________________

闩直流电源当

质子室换膜

（10）电解法也可以利用KHCO3使K2cCh溶液再生。其原理如下图所示，KHCCh应进入（填“阴极”或“阳极”）

室。结合方程式简述再生K2c03的原理是

21.在微生物作用的条件下，NH；经过两步反应被氧化成NO1。两步反应的能量变化示意图如图:

NOi(aq)+^O2(g)

'\^H=-73kj-mol-1

''NO5(aq)

反应过程反应过下

(第一步反应)(第二步反应)

⑴第一步反应是(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是.

(2)1molNH：(aq)全部氧化成NOJaq)的热化学方程式是

⑶HC1与氧气在催化剂加热条件下可生成氯气：4HC1+O2——半~~>2C12+2H2O,已知某些化学键的键能数据

如表：

化学键H-C10二0C1-C1H-O

键能/kJ/mol431498243463

该反应的热化学方程式是。

(4)FeCb溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生的反应为2FeC13+Cu=2FeCb+CuC12,若将此反应设计成原电池，则正

极所用的电极材料为;电解质溶液为,当电路中转移0.2mol电子时，被腐蚀的负极反应物的质量为一

g。

22.尽管NOx、SO2、CO都是有毒气体，但是它们在生产、医学领域中都有重要应用。合理利用或转化CO、NOX

等污染性气体是人们共同关注的课题。回答下列问题：

1

(1)已知：®CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH=-41.0kJmol-

1

②N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+180.0kJ-mol

1

③H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJmol

CO和NO按一定比例混合，在适当催化剂作用下可生成无毒气体实现安全排放，该反应的热化学方程式

为。

⑵利用NaCK)2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，

嬴a。)、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示：

2025年

①由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是。

②根据图示SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH>5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的

可能原因是o

23.电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：

（1）二氧化氯（CKh）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电

解法制取C1O2的新工艺如图所示：

----三产~/

112。（含少离子精制饱和

量NaOH）交换膜NaCl溶液

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取C1O2。产生C1O2的电极应连接电源的（填“正

极"或"负极”），对应的电极反应式为o

②a极区pH（填“增大”“减小”或“不变”）。

③图中应使用（填“阴”或“阳”）离子交换膜。

（2）电解K2M11O4溶液制备KMnCU。工业上，通常以软镒矿（主要成分是MnCh）与KOH的混合物在铁用期（熔融池）

中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的KzMnCU,化学方程式为0用银片作阳极（保不参与反

应），铁板为阴极，电解K2M11O4溶液可制备KMnCU。上述过程用流程图表示如下：

D溶液D固体

则D的化学式为；阳极的电极反应式为；阳离子迁移方向是

（3）电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示:

NH4NO3稀溶液

①阴极的电极反应式为。

②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少

为o

24.甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

⑴甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)过程I与过程H的反应热是否相同？,原因是o

(3)该反应的焰变AH=kJ.mol-io

充电

25.某锂电池的反应式为尸0尸。4+",.攵电万演尸04，回答下列问题：

(1)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，如图是以海水中的钢铁闸门为例的保

护图示，则锂电池(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。

(2)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为o在铁制品表面镀锌也可防止铁制

品被腐蚀，镀锌层即使局部破损，仍可防止破损部位被腐蚀，原因是

(3)下列“铁钉镀铜''实验装置设计正确的是

2025年

⑷若以该锂电池为电源，电解NaOH稀溶液，制备凡和O"则阴极的电极反应式为o

(5)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是(写化学式)，充电时外电路中转移了2moiel则阴极产物的质

量为go

2025年

参考答案：

1.C

【详解】A.镀件接电源负极作电解池的阴极，镀层金属接电源正极作电解池的阳极，A

项错误；

B.MgCb水解生成HC1,受热HC1逸出溶液体，促进水解，最终不能得到MgCL,B项错

误；

C.该装置可用于探究铁的吸氧腐蚀，c项正确；

D.装置中的漏斗不能使用长颈漏斗，长颈漏斗会导致生成的02逸出，D项错误；

答案选C。

2.B

【详解】A、该电池中Zn为活泼金属，Zn作负极，Ag2。为正极，电子由Zn极经外电路

流向Ag2。极，A正确；B、Zn为活泼金属，Zn作负极，Ag2。为正极，电子由Zn极经外

电路流向Ag2。极，B错误；C、正极为Ag2。，AgzO得电子生成Ag单质，电极方程式为

Ag2O+H2O+2e===2Ag+2OH,C正确；D、Zn作负极失电子发生氧化反应，Ag2。作

正极得到电子，发生还原反应，D正确。正确答案为B。

3.A

【详解】由图可知，氨气分解生成氮气和氢气的反应为吸热反应，反应△居+(500~308—

100)kJ/mol=+92kJ/mol,故选A。

4.A

【分析】C与H2O反应生产水煤气的过程中需要吸热，反应物的总能量低于生成物的总能

量，据此分析判断。

【详解】A.图中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，符合C与

H2O反应生产水煤气的反应过程中的能量变化，故A选；

B.图中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，不符合C与H2O反应

生产水煤气的反应过程中的能量变化，故B不选；

C.化学反应前后一定伴随能量的变化，反应物和生成物的总能量不可能相同，故C不

选；

D.图中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，不符合C与H2O反应

生产水煤气的反应过程中的能量变化，故D不选；

故选Ao

2025年

5.C

【详解】A.有能量变化的不一定是化学变化，也可能是物理变化，如水蒸气变成液态水

的过程是放热过程，但它是物理变化，选项A错误；

B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如木炭的燃烧是一个放热反应，但需要

点燃，点燃的目的是使其达到着火点，选项B错误；

C.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，化学反应的能量变化主要是由化学键变

化引起的，选项C正确；

D.图示反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，而Ba(OH)2-8H2。与NH4cl的

反应为吸热反应，不符合，选项D错误；

答案选C。

6.C

【详解】①电解质溶液导电是阴阳离子在两个电极发生氧化还原反应，电解质溶液导电属

于化学变化，故①正确；

②碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物，碱性氧化物都是金属氧化物，故②正确；

③氯化亚铁可以由铁和氯化铁化合反应生成，氢氧化铁可以用氢氧化亚铁、氧气和水化合

反应生成，四氧化三铁可以铁在氧气中燃烧化合生成，故③正确；

④碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物，过氧化钠属于过氧化物，不是碱性氧化

物，故④正确；

故选C。

7.C

【分析】浓差电池中，左侧溶液中Cu2+浓度大，Cu2+的氧化性强，则Cu(D电极为正极、

Cu(2)电极为负极，正极上Ci?+发生得电子的还原反应，正极反应为Cu2++2e-=Cu,负极反

应式为Cu-2e=Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成

和H+,阳极反应为2H2O-4e-=O2f+4H+,阴极上水得电子生成H2,阴极反应为2H2。+2b

=H2T+2OH,所以Na+通过离子交换膜1生成NaOH,Ct通过离子交换膜2生成盐酸，即

膜1、膜2离子交换膜分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜。

【详解】A.电池从开始工作到停止放电，溶液中CiP+浓度变为1.5mol/L,正极析出Cu：

(2.5-1.5)mol/Lx2L=2mol,正极反应为Cu2++2e-=Cu,阴极反应为2H2。+2b=112?+20H

一，根据电子守恒有Cu〜2e一〜2NaOH,电解池理论上生成NaOH的物质的量

n(NaOH)=2n(Cu)=4mol,生成NaOH的质量m(NaOH)=nM=4molx40g/mol=160g,故A错

2025年

误；

B.根据分析，膜1、膜2离子交换膜分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜，故B错误；

C.Cu(l)电极为正极、Cu(2)电极为负极，正极上Ci?+发生得电子的还原反应，正极反应为

Cu2++2e=Cu,负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,故C正确；

D.根据电荷守恒，每转移Imol电子，lmolNa+移向左室，ImolCl一移向右室，理论上乳清

减少ImolNaCl,质量减少58.5g,,故D错误；

故选C。

8.D

【详解】A.电解水生成氢气和氧气时，利用电解原理，电能转化成化学能，A正确；

B.绿色植物光合作用过程中有化学物质生成，太阳能转变成化学能，B正确；

C.由于断键吸热，形成化学键放热，因此化学反应中一定有能量变化，其表现形式有热

量、光能和电能等，C正确；

D.化学反应一定遵循质量守恒定律，同时也一定遵循能量守恒定律，D错误；

答案选D。

9.D

【详解】A.开关K与a连接，形成原电池，铁作负极，化学能转化为电能，A错误；

B.开关K与a连接，形成原电池，铁作负极，B电极的反应为Fe-2e=Fe2+,B错误；

C.开关K与b连接，形成电解池，为外接电源的阴极保护，C错误；

D.开关K与b连接，形成电解池，阴极产生氢气，阳极产生氯气，若要使电解质溶液恢

复到反应前，可通入适量HC1气体，D正确；

故选D。

10.D

【详解】A.由方程式可知，③为液态水转化为气态水的过程，没有新物质生成，不是化

学反应，故A错误；

B.由方程式可知，反应②是生成物总能量高于反应物总能量的吸热反应，故B错误；

C.由方程式可知，反应②只有水蒸气一种气体，反应中气体摩尔质量始终不变，则气体

摩尔质量不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误；

D.由盖斯定律可知，反应①+②-③得到反应④，则

AH4=AH[+AH2-AH3=(-159.5+116.5-44)kJ/mol=-87kJ/mol,故D正确；

2025年

故选D。

11.C

【详解】A,江河为胶体，遇到海水，海水中含有的电解质可以使胶体聚沉而形成三角

洲,I,故A正确；

B.霓虹灯管是一个两端有电极的密封玻璃管，其中填充了一些低气压的气体，例如氨、

窟、氨等稀有气体，故B正确；

C.废旧电池含有汞镉等重金属，用完随便丢弃容易造成环境污染，应集中回收处理，防

止污染土壤与水体，故c错误；

D.碱性洗发水可以去除油脂，洗发时去油污先用显碱性的洗发水，再用显酸性的护发素

中和掉残留的碱性物质，因此由洗发液显碱性可以推知护发素应该为酸性，故D正确；

故选Co

12.B

【详解】A.碱性锌-空气电池工作时，锌失电子发生氧化反应，锌是负极、气体扩散电极

是正极，电子从Zn电极流出，电流从气体扩散电极流出，故A错误；

B.气体扩散电极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：

O2+4e+2H2O——>4OH-,故B正确；

C.气体扩散电极上生成的氢氧根离子透过隔膜进入负极区参与Zn-2e-+4OH=Zn(OH)j反

应，隔膜是阴离子选择性膜，故C错误；

D.该装置将化学能转变为电能，故D错误；

选B。

13.C

【详解】A.K与M、N均断开，发生的是化学腐蚀，铁和氯化铜反应生成铜，

Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,一段时间后电解质溶液质量变小，故A错误；

B.K分别与M相连形成原电池，铁做负极被腐蚀，K与N相连时形成电解池，铁做阴极

被保护，故B错误；

C.K与N相连时形成电解池，碳棒是阳极，溶液中氯离子失电子生成氯气，2Cl-2e-

=cbf,氯气和碘化钾反应生成碘单质，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故c正确；

D.K与M相连时，铁做原电池负极失电子生成亚铁离子，碳棒上是溶液中的铜离子得到

电子析出铜，每转移2moi电子C表面生成ImolCu,所以每转移Imol电子碳表面生成

2025年

32gCu,故D错误;

故选：C„

14.B

【详解】A.实验室用浓盐酸和二氧化镒制备氯气时需要加热，则该实验装置不能达到相

应目的，A项错误；

B.单质碘易升华，除去“中混有的泥沙，可用升华的方法，则该实验装置能达到相应目

的，B项正确；

C.温度计水银球应在略低于支管口处，则该实验装置不能达到相应目的，C项错误；

D.这是验证铁的吸氧腐蚀实验装置，析氢腐蚀应在酸性条件下进行，则该实验装置不能

达到相应目的，D项错误；

答案选B。

15.B

【分析】由图可知，该装置为原电池，M电极为负极，紫外光作用下，水在负极失去发生

氧化反应生成氧气和氢离子，N电极为正极，酸性条件下二氧化碳做正极得到电子生成一

氧化碳和氢离子。

【详解】A.由图可知，该装置为光能转化为化学能，化学能转化为电能的装置，原电池

工作时，光能不可能完全转化为电能，故A错误；

B.由分析可知，M电极为负极，紫外光作用下，水在负极失去发生氧化反应生成氧气和

氢离子，电极反应式为2HQTe-O?个+4H+,故B正确；

C.由分析可知，M电极为负极，N电极为正极，则原电池工作时，阴离子硫酸根离子移

向负极M电极，故C错误；

D.原电池工作时，溶液只能实现离子的定向运动，不能转移电子，故D错误；

故选B。

16.放热放出11化学能热能吸热放热

【详解】（1）依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量，反应放热；

⑵在反应H2+I2W2Hl中，断裂ImolH-H键，ImolLI键共吸收的能量为：

lx436kJ+151kJ=587kJ,生成2moiHL共形成2moiH-I键，放出的能量为：

2x299kJ=598kJ,吸收的能量少，放出的能量多，所以该反应为放热反应，放出的热量为：

598kJ-587kJ=llkJ,在化学反应过程中，将化学能转化为热能；

2025年

(3)①中的温度降低说明该反应是吸热反应；活泼金属置换酸中氢的反应为放热反应。

17.(l)Cu-2e=Cu2+

通电AA

⑵2C1+2H2O—Cl2T+H2T+2OH-c口为阴极区，阴极发生反应

2H2O+2e=2OH+H2T,OH-在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此

NaOH在c口导出

【详解】(1)若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，则左侧烧杯中发生锌的吸氧腐蚀，为

原电池，锌较为活泼为负极、铜为正极；右侧烧杯为电解池，a电极与原电池的正极相

连，为阳极，铜失去电子发生氧化反应，电极反应为Cu-2e=Cu2+；

(2)电解饱和NaCl溶液时，阳极氯离子被氧化为氯气，阴极水电离出的氢离子被还原生

通电小小

成氢气，同时产生氢氧根，2OT+2H2。一。27+珥1+2。口；c口为阴极区，阴极发生

反应2HQ+2e-=2OH+H2个，0由在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，

因此NaOH在c口导出；

25

1

18.(1)C8H18(l)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)AH=-5518kJmor

1

142900(或1.429x105)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)AH=+165.0kJ-mor

_

H2-2e_+2OH=2H2O70

(2)0.8163.52

【详解】(1)①C8HI.的燃烧热为5518kJ/mol,则C8HHi燃烧热的热化学方程式为

25

1

C8H18(l)+yO2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)A//=-5518kJmor；

②H2的燃烧热为285.8kJ/mol,即2gHz燃烧放出热量为285.8kJ,则1kg凡燃烧放出热量

为142900kJ；

③第一个热化学方程式标为①，第二个热化学方程式标为②，①x2-②得到目标热化学方程

式：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)AH=+165.0kJ-mol'；

2025年

④碱性环境下，氢气燃料电池，负极生成水，电极方程式为H「2e-+20氏=2凡0；电池

转移2moi电子，理论上可以提供的能量为285.8kJ,而实际上提供的电能为200.06kJ,该

电池的能量利用率为鸟舞*100%=70%；

285.8

(2)6.4g液态月井的物质的量为0.2mol,肺被氧化生成N2,则0.2mol脱被氧化转移的电子

数目为0.8NA；0.5mol脱完全被氧化放出408.8kJ的热量，则0.2mol月井被氧化放出的热量

02

为，x408.8kJ=163.52kJ。

0.5

2+

19.原电池负极电解池Zn-2e-=Zn电解池Cu+H2SO4

电解

CuSO4+H2T

【详解】(I)若闭合Si,符合原电池的构成条件：有活泼性不同的两个电极锌和铜，有电解

质溶液硫酸，形成了闭合回路，其中活泼金属锌为负极；因此，本题正确答案是：原电

池，负极；

(2)若闭合S2,则该装置是含有外加电源的装置，属于电解池，金属锌活泼金属作阳极，本

身失电子，电极反应为：Zn-2e=Zn2+；因此，本题正确答案是：电解池，Zn-2e=Zn2+；

(3)若闭合S3,则该装置是含有外加电源的装置，属于电解池，金属锌做阴极，金属铜为阳

电角军

极，电解的总反应为Cu+H2s04-C11SO4+H2T；因此，本题正确答案是：Cu+H2SO4

电解

CUSO4+H2T0

+

20.H2C2O4+2e-+2H=H2C2O3+H2ONH3根据反应8N0+7H2O通电

3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多2A1+6H2。通电2Al(OH)3+3H2TAl-3e+7AlC

14=4A12C1；阳极CO(NH2)2+8OJT—6r=N2f+CO；+6H2O阴极

6H2O+6e-=3H2t+6OH-阳极室防止NazFeCh与H?反应使产率降低2H2。

+

-4e-=O2T+4H阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的町0；穿过阴膜扩散

+

至产品室，二者反应生成H3P负3Cl--6e-+NH：=NC13+4H负

-++-

硫酸SO;--2e+H2O=SOt+2HH2OH+OH,在阴极H卡放电生成H2,c(H

2025年

+

+)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强A2NO-+12H+1Oe-=N2T+6H2O

阴极水电离出H+在阴极得电子生成H2,使水的平衡正移，产生的OJT和HCO：反应

生成CO；,使得K2cCh再生

【详解】(1)因为电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸(H2c2。3),所以复合膜电极的

电极反应是还原反应，电极反应式为H2c2O4+2e-+2H+=H2c2O3+H2O；

(2)根据工作原理装置图，可以确定阳极为NO失去电子转变为NO”阴极为NO得到电子转

+

变为NH：,书写电极反应式为；阳极NO-3e-+2H20~-NO3+4H,阴极NO+5e-6H+^~N

H：+H2O,然后根据得失电子守恒，硝酸根离子物质的量比镂根离子物质的量多，所以需要向

溶液中加入的物质为NH3；

(3)A1在阳极放电，溶液中的H+在阴极放电,破坏了水的电离平衡，溶液中的0H-浓度增大，与

产生的AF+结合生成A1(OH)3,总反应式为2A1+6H2。曾2A1(OH)3+3H2T。根据题意,充电和

放电时A1C1；和Al2c5两种离子在A1电极上相互转化，放电时负极A1失去电子变为AF+,与

溶液中的A1C14结合产生AbCl；,电极反应式为Al-3e-+7AlCl；~-4A12C1；；

⑷H2产生是因为H2O电离的H+在阴极上得电子，即6H20+6/===3H2T+6OJT,所以B

极为阴极，A极为阳极，电极反应式为CO(NH2)2—6e-+8OlT===N2T+CO23+6H2O,阳

极反应式容易错写成4OJT—4e-===2H2O+O2f；

2

(5)根据电解总反应：Fe+2H2O+2OH=FeO4-+3H2T，结合阳极发生氧化反应知，

阳极反应式为Fe—6e-+8OH-===FeO42-+4H2O,结合阴极发生还原反应知，阴极反应式

为2H20+2-===2OJT+H2T,则阳极室消耗OIT且无补充，故c(OJT)降低。结合题给信

息“NazFeCU易被氢气还原”知，阴极产生的氢气不能接触到NazFeO-故需及时排出；

(6)阳极为水电离出的OH-放电，电极反应式为2H2。-4e-===ChT+4H+,阳极室中的

H+穿过阳膜进入产品室，原料室中的H2P02穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成

H3P02；

(7)b电极，H+得电子生成H2,发生还原反应,所以b电极为阴极，连接电源的负极。

阳极反应物为NH4C1,生成物为NCb,题目中给出氯的化合价为+1价，所以氯失电子，

化合价升高，氮、氢不变价，然后根据电荷守恒配平方程式，则阳极反应式是3CF—61

2025年

+NH4+===NCb+4H+；

(8)根据Na+、SO32-的移向判断阴、阳极。Na+移向阴极区，a应接电源负极，b应接电

22+

源正极，其电极反应式分别为：PH®SO3--2e-+H2O===SO4-+2H,阴极2H++2寸

===H2j所以从C口流出的是H2so4,在阴极区，由于H+放电，破坏水的电离平衡，c(H

+)减小，c(OJT)增大，生成NaOH,碱性增强，从B口流出的是浓度较大的NaOH溶液；

(9)由题给原理图可知，Ag—Pt电极上NO3一发生还原反应生成氮气，因此Ag—Pt电极

为阴极，电极反应式为2NO3-+12H++10e—===N2f+6H2。，则B为负极，A为电源正

极；

(10)电解法也可以使K2cCh溶液再生。根据图所示，可知水电离产生的H+在阴极获得

电子变为氢气逸出，水产生的OFT在阳极失去电子变为02,产生的OIF和HC03-反应生

成CCh以使得K2c03再生。

21.放热AH=-273kJ-mori<0(或反应物总能量大于生成物总能量)NH：

+

(aq)+2O2(g)=2H(aq)+NO；(aq)+H2O(l)AH=-346kJ-mol-'

1

4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)AH=-116kJ-mol石墨FeCb溶液6.4

【详解】(1)①由图可知，第-步反应的411=-2731<111101-1<0,则该反应是放热反应；

3

+

⑵②由图可知第一步热化学方程式为N"：(aq)+-O2(g)=NO2(aq)+2H(aq)+H2O(1)

1

AH=-273kJ.mol,第二步热化学方程式为NO2(aq)+1O2(g)=NO；(aq)AH=-73

1+

kJ-mol,根据盖斯定律第一步+第二步得N"：(aq)+2O2(g)=2H(aq)+H2O(1)+NOJ

(aq)AH=(-273-73)kJ-mol^-346kJ-mol1

(3)反应的化学方程式为:4HC1+O2——噌~~>2C12+2H2OAH=反应物的总键能-生成物的

总键能=(431KJ/molx4+498KJ/mol)-(243KJ/molx2+463KJ/molx4)=-H6KJ/mol„

(4)反应2FeCb+Cu=2FeCb+CuC12,设计成原电池，铜失去电子，做负极，氯化铁得到电

子，在正极反应，正极所用的电极材料为石墨；电解质溶液为氯化铁，当电路中转移0.2

mol电子时，被腐蚀的负极反应物铜的物质的量为O.lmol,质量为6.4克。

22.(l)2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)AH=-745.6kJ/mol

(2)pH在5.5~6.0,zC、=6：1pH>5.5以后，随着pH增大，NO的还原

1vv2)

性降低；或H2O2和NaC102氧化性减弱,不能将NO氧化为硝酸

2025年