大單元五化學(xué)反應(yīng)與能量變化第17講反應(yīng)熱蓋斯定律1.B【解析】放熱反應(yīng)在常溫條件下不一定能發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但常溫下不能發(fā)生反應(yīng)，A錯(cuò)誤；灑在道路上的水吸熱蒸發(fā)，該過程是吸熱過程，由于沒有新物質(zhì)生成，不是吸熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；燭光晚餐時(shí)，蠟燭燃燒產(chǎn)生了熱能、光能，D錯(cuò)誤。2.C【解析】表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中的產(chǎn)物水應(yīng)該為液態(tài)，A錯(cuò)誤；根據(jù)鋰的燃燒熱數(shù)值，熱化學(xué)方程式應(yīng)表示為L(zhǎng)i(s)＋eq\f(1,4)O2(g)=eq\f(1,2)Li2OΔH＝－299kJ/mol，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)的ΔH<0，ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和<0，則反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和，C正確；根據(jù)H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱數(shù)值，則表示該熱化學(xué)方程式應(yīng)為2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol，D錯(cuò)誤。3.C【解析】合成氨反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，ΔS＜0，A錯(cuò)誤；ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)(E表示鍵能)，B錯(cuò)誤；由關(guān)系式：N2～3H2～6e－知，反應(yīng)中每消耗1molH2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023，C正確；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，D錯(cuò)誤。4.B【解析】該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，則ΔS＞0，A錯(cuò)誤；反應(yīng)每生成1molSi需要消耗2molH2，高溫下氣體摩爾體積不為22.4L/mol，C錯(cuò)誤；ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和，該式子中應(yīng)再減去2E(Si—Si)，D錯(cuò)誤。5.B【解析】CuSO4·5H2O(s)受熱分解生成CuSO4(s)，為吸熱反應(yīng)，ΔH1＞0，A正確；將CuSO4·5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，ΔH2＞0，將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，ΔH3＜0，則ΔH2＞ΔH3，B錯(cuò)誤；ΔH3＜0、ΔH1＞0，則ΔH3＜ΔH1，C正確；由蓋斯定律知，ΔH2＝ΔH1＋ΔH3，D正確。6.C【解析】相同條件下，N2(g)轉(zhuǎn)化為NO(g)時(shí)放熱少，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值，故ΔH1>ΔH2，①正確；相同條件下，S(s)轉(zhuǎn)化為SO2(g)時(shí)放熱少，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值，故ΔH1>ΔH2，②正確；弱酸的電離需要吸熱，相同條件下，弱酸參與的酸堿中和反應(yīng)放熱少，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值，故ΔH1>ΔH2，③正確；CaCO3(s)分解需要吸熱，CaO(s)與CO2(g)化合需要放熱，吸熱反應(yīng)的焓變?yōu)檎?，故ΔH1>ΔH2，④正確。故選C。7.EO(g)=AA(g)ΔH＝－102kJ/mol8.(1)＋124(2)－99＋41【解析】(1)在反應(yīng)中苯環(huán)沒有變化，結(jié)合ΔH＝舊鍵斷裂吸收的總能量－新鍵形成放出的總能量，則有ΔH＝(348＋412×2)kJ/mol－(612＋436)kJ/mol＝＋124kJ/mol。(2)ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和，則ΔH1＝[1076＋(2×436)]kJ/mol－(413×3＋343＋465)kJ/mol＝－99kJ/mol；由蓋斯定律知，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝[－58－(－99)]kJ/mol＝＋41kJ/mol。9.(1)－72.8kJ/mol(2)—130.8(3)＋470.6【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)Ⅰ＋反應(yīng)Ⅱ可得目標(biāo)反應(yīng)，故ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝(－100.4＋27.6)kJ/mol＝－72.8kJ/mol。(2)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ×2—Ⅱ得到目標(biāo)反應(yīng)，故ΔH3＝[(－53.7)×2－(＋23.4)]kJ/mol＝－130.8kJ/mol。(3)根據(jù)蓋斯定律，由2×②＋2×③－3×①可得目標(biāo)反應(yīng)，故ΔH＝[2×(－92.2)＋2×(－101.5)－3×(－286.0)]kJ/mol＝＋470.6kJ/mol。10.(1)①AD②0.5500(2)418(T1－T0)(3)①>②－20.9(b－a)kJ/mol或－41.8(c－a)kJ/mol【解析】(1)①滴定操作時(shí)需要用的儀器有錐形瓶、酸式滴定管、堿式定滴管、鐵架臺(tái)等，故選AD。②c(HCl)＝eq\f(cNaOH·VNaOH,VHCl)＝eq\f(0.5000mol/L×22.00mL,20.00mL)＝0.5500mol/L。(2)由Q＝cρV總·ΔT可得Q＝4.18J/(g·℃)×1.0g/mL×(50mL＋50mL)×(T1－T0)℃＝418(T1－T0)J。(3)100mL0.20mol/LCuSO4溶液中含有0.02molCuSO4,1.20gFe粉和0.56gFe粉的物質(zhì)的量分別為0.021mol(過量)、0.01mol，實(shí)驗(yàn)ⅰ中有0.02molCuSO4發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)ⅱ中有0.01molCuSO4發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)ⅰ放出的熱量多，則b>c；若按實(shí)驗(yàn)ⅰ進(jìn)行計(jì)算，則ΔH＝－eq\f(4.18J/g·℃×1.0g/mL×100mL×b－a℃,1000J/kJ×0.02mol)＝－20.9(b－a)kJ/mol；若按實(shí)驗(yàn)ⅱ進(jìn)行計(jì)算，則ΔH＝－41.8(c－a)kJ/mol。第18講原電池及其應(yīng)用練習(xí)1原電池原理化學(xué)電源1.B【解析】光伏發(fā)電系統(tǒng)工作時(shí)可將光能轉(zhuǎn)化為電能，B錯(cuò)誤。2.D【解析】鋰－空氣電池充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2O2－2e－=2Li＋＋O2↑，A錯(cuò)誤；由化合價(jià)變化可知，該原電池中N2H4·H2O在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)?，故N2是負(fù)極產(chǎn)物B錯(cuò)誤；鉛銻合金具有導(dǎo)電性，且能參與電極反應(yīng)從而用作電極材料，與其導(dǎo)熱性好無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；O2具有氧化性，可作為燃料電池的氧化劑，D正確。3.D【解析】該裝置為原電池，電極a為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為SO2－2e－＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，電極b為正極，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A、C正確；根據(jù)原電池工作原理，H＋從a極區(qū)移向b極區(qū)，B正確；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，a極消耗SO2與b極消耗O2二者物質(zhì)的量之比為2∶1，D錯(cuò)誤。4.C【解析】該裝置是原電池裝置，可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；空氣中的O2在石墨電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨為正極，B、D錯(cuò)誤；電子經(jīng)過導(dǎo)線由負(fù)極(Zn)流向正極(石墨)，C正確。5.A【解析】通入O2的一極是正極，放電時(shí)，正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，正極產(chǎn)生H2O，A錯(cuò)誤，D正確；微生物所在電極區(qū)為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極(O2所在電極)區(qū)，C正確。6.C【解析】檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋(陽(yáng)離子)向正極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；由關(guān)系式：O2～4e－知，若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗2.24L(即0.1mol)O2，B錯(cuò)誤；CH3CH2OH在負(fù)極失電子轉(zhuǎn)化為CH3COOH，C正確；電解質(zhì)溶液顯酸性，產(chǎn)物中不能出現(xiàn)OH－，D錯(cuò)誤。7.B【解析】搪瓷層破損后，F(xiàn)e直接暴露在空氣中，容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，搪瓷層破損后不能再起到防止生銹的作用，A錯(cuò)誤；鍍鋅層破壞后，Zn作原電池的負(fù)極，失電子，F(xiàn)e作正極，Zn繼續(xù)保護(hù)Fe，B正確；輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，利用的是犧牲陽(yáng)極法，C錯(cuò)誤；鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青，在金屬表面覆蓋保護(hù)層，不屬于電化學(xué)保護(hù)法，D錯(cuò)誤。8.D【解析】A極的質(zhì)量不斷減輕，則A極為負(fù)極，B極為正極，由于裝置中所用的隔膜為陰離子交換膜，則只允許陰離子通過，故NOeq\o\al(－,3)由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，A錯(cuò)誤；A極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；若外電路通過0.1mol電子，則右側(cè)溶液中有0.1molNOeq\o\al(－,3)向左側(cè)遷移，0.1molAg＋得到電子生成Ag，故右側(cè)溶液減少0.1molAgNO3，即減輕17.0g，C錯(cuò)誤。9.D【解析】電池工作時(shí)，H＋向正極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；NOeq\o\al(－,3)在正極上得電子被還原成NHeq\o\al(＋,4)，消耗H＋，正極附近溶液的酸性減弱，B錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，C錯(cuò)誤；與單獨(dú)使用納米鐵粉相比，該水處理劑利用了原電池原理，能加快NOeq\o\al(－,3)的去除速率，D正確。10.C【解析】陰極的鋼鐵設(shè)施實(shí)際作原電池的正極，正極金屬被保護(hù)，不失電子，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極金屬M(fèi)實(shí)際為原電池裝置的負(fù)極，一般，原電池中負(fù)極金屬比正極活潑，故金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性強(qiáng)，B錯(cuò)誤；金屬M(fèi)失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流入鋼鐵設(shè)施，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子，從而被保護(hù)，C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)，故鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，D錯(cuò)誤。11.B【解析】原電池放電時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；由圖可知，a電極上的反應(yīng)為VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O，B正確；由VOeq\o\al(＋,2)→VO2＋知，V元素的化合價(jià)降低，則a電極是正極，b電極是負(fù)極，陽(yáng)離子由負(fù)極(b極)移向正極(a極)，C錯(cuò)誤；由V2＋→V3＋知，1molV2＋參與反應(yīng)，失去約6.02×1023個(gè)電子，D錯(cuò)誤。12.(1)N2＋8H＋＋6e－=2NHeq\o\al(＋,4)氯化銨(2)從b到aCO＋O2－－2e－=CO213.(1)①NH4Cl②Zn－2e－＋2NHeq\o\al(＋,4)=[Zn(NH3)2]2＋＋2H＋③MnO2正極(2)廢鋅皮廢鋅皮在稀硫酸中可構(gòu)成原電池，產(chǎn)生H2速率較快AC練習(xí)2原電池綜合1.D【解析】該處理過程利用的是原電池原理，即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；Fe元素的化合價(jià)由0升高到＋2，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，作原電池的負(fù)極，B錯(cuò)誤；氣體所處狀況未知，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算，C錯(cuò)誤；由反應(yīng)：14Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋AsOeq\o\al(－,3)＋14H＋=FeAsS↓＋13Fe3＋＋7H2O知，As、S元素的化合價(jià)均降低，故酸性廢水中的五價(jià)砷除去過程中，As和S都被Fe2＋還原了，D正確。2.D【解析】高溫下，微生物容易失去活性，該電池不能在高溫下工作，A錯(cuò)誤；由[Fe(CN)6]3－→[Fe(CN)6]4－知，不銹鋼電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故不銹鋼是電池的正極，B錯(cuò)誤；石墨電極是電池的負(fù)極，石墨電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，不能得電子，C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，H＋透過質(zhì)子交換膜向正極(不銹鋼電極)移動(dòng)，D正確。3.C【解析】高溫下，菌株容易失去活性，故該電池不能在高溫下工作，A錯(cuò)誤；由O2→H2O知，B電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，B電極是正極，則A電極為負(fù)極，原電池工作時(shí)，電流由正極(B電極)經(jīng)用電器流入負(fù)極(A電極)，B錯(cuò)誤；A電極是負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，C正確；電池工作過程中，H＋從左室(負(fù)極區(qū))透過質(zhì)子交換膜移動(dòng)到右室(正極區(qū))，D錯(cuò)誤。4.D【解析】SO2在負(fù)極上失去電子生成較濃硫酸，則電極A為原電池負(fù)極，F(xiàn)e作負(fù)極時(shí)，F(xiàn)e會(huì)失去電子，電極材料不可以選用Fe，A錯(cuò)誤；電極A區(qū)，SO2失去電子生成較濃硫酸，溶液中c(H＋)升高，電極B區(qū)：Fe3＋＋e－=Fe2＋，Ⅰ區(qū)溶液中的部分H＋穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入Ⅱ區(qū)，Ⅱ區(qū)溶液中c(H＋)也升高，B錯(cuò)誤；電荷、原子均不守恒，C錯(cuò)誤；每消耗32g(即0.5mol)SO2氣體，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，由得失電子守恒知，電極B(Fe3＋＋e－=Fe2＋)產(chǎn)生1molFe2＋，由反應(yīng)4Fe2＋＋ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋=4Fe3＋＋Cl－＋2H2O知，1molFe2＋可以反應(yīng)0.25molClOeq\o\al(－,2)，理論上可以處理eq\f(0.25mol,0.2mol/L)＝1.25L含氯廢水，D正確。5.B【解析】放電時(shí)，H2在Pt電極表面發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，沒有Cl2生成，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，NO在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NO＋3e－＋4H＋=NH3OH＋，B正確；原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極，根據(jù)電荷守恒，電路中每轉(zhuǎn)移1mole－，正極區(qū)將增加1molH＋，C錯(cuò)誤；放電過程中，使用質(zhì)子交換膜時(shí)，H＋向含鐵電極遷移，改用陰離子交換膜時(shí)，Cl－向Pt電極遷移，改變交換膜種類后，放電時(shí)的電極反應(yīng)不變，D錯(cuò)誤。6.B【解析】BHeq\o\al(－,4)中，B原子提供空軌道、H－提供孤電子對(duì)形成配位鍵，A錯(cuò)誤；放電過程中，電極b的反應(yīng)式為H2O2＋2e－=2OH－，c(OH－)增大，溶液pH上升，B正確；1molH2O2參與反應(yīng)，得到約2×6.02×1023個(gè)電子，C錯(cuò)誤；電極a上，BHeq\o\al(－,4)發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，不是得到電子，D錯(cuò)誤。7.D【解析】由圖可知，a極CN－在堿性條件下失去電子生成N2和COeq\o\al(2－,3)，電極反應(yīng)式為2CN－－10e－＋12OH－=2COeq\o\al(2－,3)＋N2↑＋6H2O，a極為負(fù)極，則b極為正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，A錯(cuò)誤；b極消耗氫離子，右室溶液pH增大，B錯(cuò)誤；Cl－通過交換膜Ⅰ進(jìn)入左室，Na＋通過交換膜Ⅱ進(jìn)入右室，則交換膜Ⅰ為陰離子交換膜，交換膜Ⅱ?yàn)殛?yáng)離子交換膜，C錯(cuò)誤；26gCN－物質(zhì)的量為1mol，消耗1molCN－時(shí)轉(zhuǎn)移5mol電子，根據(jù)電荷守恒可知，可同時(shí)處理5molNaCl，其質(zhì)量為292.5g，D正確。8.A【解析】K＋從Ⅲ區(qū)通過隔膜遷移到Ⅱ區(qū)，A錯(cuò)誤；Ⅰ區(qū)的SOeq\o\al(2－,4)通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，Ⅱ區(qū)中K2SO4溶液的濃度增大，B正確；MnO2電極作正極，電極反應(yīng)式為MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O，C正確；保持正、負(fù)極得失電子守恒，將正、負(fù)極反應(yīng)相加，即可得總反應(yīng)為Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋=[Zn(OH)4]2－＋Mn2＋＋2H2O，D正確。9.(1)①C3H8－2e－=C3H6＋2H＋②反應(yīng)物空氣廉價(jià)易得，且在制備丙烯的同時(shí)可獲得電能(2)8H＋＋2NOeq\o\al(－,2)＋6e－=N2↑＋4H2O(3)Al＋4OH－－3e－=[Al(OH)4]－第19講電解池及其應(yīng)用練習(xí)1電解池原理1.B【解析】由圖可知，鉑網(wǎng)電極上(NH4)2SO4失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成(NH4)2S2O8，鉑網(wǎng)為陽(yáng)極，則石墨為陰極，與直流電源負(fù)極相連，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極反應(yīng)式為2SOeq\o\al(2－,4)－2e－=S2Oeq\o\al(2－,8)，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，則右側(cè)氫離子通過離子交換膜進(jìn)入左側(cè)，使得鉑網(wǎng)電極附近pH增大，B正確；C、D錯(cuò)誤。2.B【解析】陰極上，H2O得電子被還原為H2，陽(yáng)極上，Ni(OH)2失電子被氧化為NiOOH，電解過程總反應(yīng)為2Ni(OH)2eq\o(=,\s\up7(電解))2NiOOH＋H2↑，電解后KOH溶液的物質(zhì)的量濃度不變，A、C錯(cuò)誤；未指明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，故無(wú)法計(jì)算生成O2的體積，D錯(cuò)誤。3.C【解析】由圖可知，在外加電源作用下，石墨電極上的C轉(zhuǎn)化為CO，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故石墨電極為陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；A電極作陰極，TiO2和SiO2得到電子生成TiSi，電極反應(yīng)式：TiO2＋SiO2＋8e－=TiSi＋4O2－，B錯(cuò)誤；石墨電極上有CO生成，無(wú)Cl2生成，故該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應(yīng)，C正確；電解時(shí)，陽(yáng)離子向陰極(A電極)移動(dòng)，D錯(cuò)誤。4.C【解析】陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，A錯(cuò)誤；Ⅰ室中的部分H＋透過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入Ⅱ室，Ⅱ室中的部分Na＋透過交換膜a進(jìn)入Ⅲ室，故交換膜a是陽(yáng)離子交換膜，B錯(cuò)誤；電解一段時(shí)間后，Ⅱ室得到NaHSO3溶液，Ⅲ室得到Na2SO3溶液，C正確；氣體所處的狀況未知，無(wú)法計(jì)算體積，D錯(cuò)誤。5.C【解析】陽(yáng)極上OH－也可能放電，故電壓越高，陽(yáng)極制氫速率不一定越快，A錯(cuò)誤；陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，產(chǎn)生的OH－移向陽(yáng)極，但溶劑水減少，KOH的濃度增大，故電解一段時(shí)間后，陰極室的pH增大，B錯(cuò)誤；銅電極為陽(yáng)極，主要電極反應(yīng)為2R—CHO＋4OH－－2e－=2R—COO－＋H2↑＋2H2O，C正確；陰、陽(yáng)極上均產(chǎn)生H2，制得1molH2，轉(zhuǎn)移1mol電子，故理論上有1molOH－透過交換膜，D錯(cuò)誤。6.C【解析】玻碳電極上，H2O失去電子生成O2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；鉑電極上，電極反應(yīng)式為CO2＋2e－＋2H＋=HCOOH，同時(shí)伴隨著析氫反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，B錯(cuò)誤；根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可知，玻碳電極為陽(yáng)極，鉑電極為陰極，故電池工作時(shí)，電流由玻碳電極經(jīng)電解質(zhì)溶液到鉑電極，C正確；由2H2O－4e－=4H＋＋O2↑知，轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，消耗0.5molH2O，逸出0.25molO2，同時(shí)有1molH＋經(jīng)質(zhì)子交換膜遷移到鉑電極區(qū)，故陽(yáng)極質(zhì)量減少0.5mol×18g/mol＋0.25mol×32g/mol＋1g＝18g，D錯(cuò)誤。7.D【解析】由圖可知，CO2催化轉(zhuǎn)化為C2H4的同時(shí)，水發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，則反應(yīng)中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯(cuò)誤；鉑電極上，CO2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯，發(fā)生的反應(yīng)為2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O，B錯(cuò)誤；工作過程中，玻碳電極反應(yīng)為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，反應(yīng)生成H＋，玻碳電極區(qū)溶液的pH減小，C錯(cuò)誤；每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L(即0.5mol)O2時(shí)，玻碳電極區(qū)生成2molH＋，失去2mole－，故理論上有2molH＋通過質(zhì)子交換膜，D正確。8.C【解析】由CO2→CO知，CO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，工作電極為陰極，與電源負(fù)極相連；輔助電極為陽(yáng)極，與電源正極相連，A正確；工作電極為陰極，主要發(fā)生的電極反應(yīng)為CO2＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2e－=CO＋2COeq\o\al(2－,3)＋H2O，B正確；陽(yáng)極反應(yīng)式為4HCOeq\o\al(－,3)－4e－=4CO2↑＋O2↑＋2H2O，隔膜為陽(yáng)離子交換膜，K＋通過陽(yáng)離子交換膜移向右側(cè)，故左側(cè)KHCO3溶液濃度降低，C錯(cuò)誤；CO2電化學(xué)還原反應(yīng)的控速步驟為CO2吸附過程，TiO2納米管的使用可以增大吸附的接觸面積，是CO產(chǎn)率較高的關(guān)鍵，D正確。9.C【解析】由圖可知，左側(cè)Cr3＋轉(zhuǎn)化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，Cr元素化合價(jià)升高，左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cr3＋－6e－＋7H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生的氫離子透過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，陰極上氫離子放電，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，電極上每消耗2molH＋，就有2molH＋進(jìn)入陰極區(qū)，故電極電解結(jié)束后，陰極區(qū)溶液pH不變，B錯(cuò)誤；陽(yáng)極的槽外，Cr2Oeq\o\al(2－,7)在酸性條件可將甲苯氧化成苯甲醛、苯甲酸等，反應(yīng)的離子方程式為3C6H5—CH3＋2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋16H＋=3C6H5—CHO＋4Cr3＋＋11H2O，C6H5—CH3＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋8H＋=C6H5—COOH＋2Cr3＋＋5H2O,0.5mol甲苯氧化為0.5mol苯甲醛時(shí)消耗eq\f(1,3)molCr2Oeq\o\al(2－,7)，0.5mol甲苯氧化為0.5mol苯甲酸時(shí)消耗0.5molCr2Oeq\o\al(2－,7)，則1mol甲苯氧化為0.5mol苯甲醛和0.5mol苯甲酸時(shí)，共消耗eq\f(5,6)molCr2Oeq\o\al(2－,7)，C正確；甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液體，不可以通過分液的方法分離，D錯(cuò)誤。10.(1)CO2＋2e－＋2H＋=HCOOH(2)N2＋4H＋＋4e－=N2H4(3)CO2＋4e－＋4H＋=HCHO＋H2O練習(xí)2可逆電池金屬的腐蝕與防護(hù)1.C【解析】放電過程中，Zn極為負(fù)極，Zn失電子生成Zn2＋進(jìn)入溶液，Zn2＋向正極(V6O13極)一側(cè)移動(dòng)，A錯(cuò)誤；放電過程中，電子由Zn極沿導(dǎo)線向V6O13極移動(dòng)，電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，V6O13極作陽(yáng)極，將ZnxV6O13轉(zhuǎn)化為V6O13，與外接直流電源正極相連，C正確；充電時(shí)，陽(yáng)極ZnxV6O13失電子生成V6O13和Zn2＋，發(fā)生的電極反應(yīng)可能為ZnxV6O13－2xe－=V6O13＋Zn2＋，D錯(cuò)誤。2.C【解析】碳紙為正極，由于Fe3＋、Fe2＋與OH－會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀，故正極電解質(zhì)應(yīng)呈酸性，A正確；放電時(shí)，鋅板為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn＋4OH－－2e－=[Zn(OH)4]2－，B正確；當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，為維持電荷守恒，左室有1molNa＋通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入中間室，右室有1molCl－通過陰離子交換膜進(jìn)入中間室內(nèi)，導(dǎo)致中間室內(nèi)的溶液中將增加1molNaCl，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，碳紙電極為正極，則在充電時(shí)，應(yīng)將該電池的碳紙電極連接外接電源的正極，作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確。3.D【解析】a極為有機(jī)電極，放電時(shí)，有機(jī)電極為負(fù)極：HQ－4e－=PTQ＋4H＋，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，左側(cè)為陰極室，右側(cè)為陽(yáng)極室，故H＋從右側(cè)陽(yáng)極室遷移向左側(cè)陰極室，B錯(cuò)誤；放電時(shí)，b極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－=Mn2＋＋2H2O，C錯(cuò)誤；陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為PTQ＋4H＋＋4e－=HQ，充電時(shí)，每生成1molHQ轉(zhuǎn)移4mol電子，D正確。4.C【解析】放電時(shí)，該裝置為原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，Y極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，X極與直流電源的正極相連，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為NaFePO4－xe－=Na1－xFePO4＋xNa＋，C正確；充電時(shí)，Y極作陰極，電極反應(yīng)式為xNa＋＋C＋xe－=NaxC，每轉(zhuǎn)移1mol電子，Y極質(zhì)量增加23g，D錯(cuò)誤。5.B【解析】放電時(shí)，過渡元素M的化合價(jià)降低，故X極為正極，Y極為負(fù)極，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故Na＋由Y極通過交換膜移向X極，A正確；放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Nax－yMO2＋yNa＋＋ye－=NaxMO2，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，X極與電源正極相連，為陽(yáng)極，過渡元素M的化合價(jià)升高，被氧化，C正確；鉛酸蓄電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4，每消耗20.7gPb轉(zhuǎn)移0.2mol電子，正極區(qū)域發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，鈉離子電池陽(yáng)極反應(yīng)式為NaxMO2－ye－=Nax－yMO2＋yNa＋，故鈉離子電池正極區(qū)域質(zhì)量減少4.6g，D正確。6.A【解析】充電時(shí)，電極a的反應(yīng)為NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－=Na3Ti2(PO4)3，則電極a是陰極，電極b是陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；由得失電子守恒知，充電時(shí)，電極b生成1molCl2，轉(zhuǎn)移2mol電子，電極a上增加的質(zhì)量為反應(yīng)的Na＋的質(zhì)量，理論上增加46g，B正確；放電時(shí)，電極a為原電池的負(fù)極：Na3Ti2(PO4)3－2e－=NaTi2(PO4)3＋2Na＋，電極b為正極：Cl2＋2e－=2Cl－，NaCl溶液的濃度增大，C、D正確。7.B【解析】a極反應(yīng)式為Fe2＋－e－=Fe3＋，a為電解池的陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；FeCl3和H2S反應(yīng)生成FeCl2、S、HCl，溶液M中含有大量的Fe2＋、Cl－、H＋，B正確；電極b上NOeq\o\al(－,3)得電子生成N2，電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，C錯(cuò)誤；隨著電解進(jìn)行，陰極不斷消耗H＋，陰極區(qū)pH增大，D錯(cuò)誤。8.D【解析】放電時(shí)，a電極反應(yīng)式為Al＋7AlCleq\o\al(－,4)－3e－=4Al2Cleq\o\al(－,7)，a電極為負(fù)極，b電極反應(yīng)式為AlCleq\o\al(－,4)＋Te＋2e－=AlTeCl＋3Cl－，b電極為正極，充電時(shí)，b電極應(yīng)與外接電源正極相連，A正確；放電時(shí)，正極反應(yīng)式為AlCleq\o\al(－,4)＋Te＋2e－=AlTeCl＋3Cl－，圖中X表示Cl－，B正確；充電時(shí)，a電極為陰極，反應(yīng)為4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)，a電極質(zhì)量將增加，C正確；放電時(shí)，a電極消耗Al，b電極消耗Te，由得失電子守恒知，a、b兩電極消耗單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2∶3，D錯(cuò)誤。9.D【解析】鋼鐵在潮濕的空氣中能形成原電池，因而易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，金屬鐵作負(fù)極，易被腐蝕，A正確；原電池的負(fù)極被腐蝕、正極被保護(hù)的方法稱為犧牲陽(yáng)極法，B正確；由于發(fā)生吸氧腐蝕，故正極上氧氣放電，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C正確；用外加電流法保護(hù)時(shí)，被保護(hù)的金屬作陰極，故鋼管應(yīng)接直流電源的負(fù)極，通常正極連接惰性電極，比如碳棒，D錯(cuò)誤。10.D【解析】鐵和銅接觸時(shí)，遇到電解質(zhì)溶液會(huì)形成原電池，且形成的原電池中，鐵作負(fù)極，銅作正極，電解質(zhì)為海水時(shí)的腐蝕速率大于水作電解質(zhì)時(shí)的腐蝕速率，因此甲圖中的介質(zhì)為水，乙圖中的介質(zhì)為海水，且腐蝕過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了電能，A、B錯(cuò)誤；形成的原電池中，鐵作負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，C錯(cuò)誤；在金屬表面涂油漆后，能將金屬與電解質(zhì)溶液隔離，不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，D正確。11.C【解析】食鹽水呈中性，鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，A正確；裝置Ⅰ中發(fā)生吸氧腐蝕，石墨電極的電極反應(yīng)式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－，溶液pH增大，B正確；裝置Ⅱ中鐵電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；裝置Ⅱ中鐵電極為正極，鋅作負(fù)極，鋅發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵得到保護(hù)，裝置Ⅱ模擬了犧牲陽(yáng)極法，D正確。12.A【解析】鋼閘門被保護(hù)，為電子輸入的一端，A正確；電解質(zhì)溶液是海水，海水呈弱堿性，圖甲是原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，O2在鋼閘門上得電子：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，圖乙是電解池，H2O在鋼閘門上得電子：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B錯(cuò)誤；圖甲有活潑金屬，是犧牲陽(yáng)極法，圖乙有外接電源，是外加電流法，C錯(cuò)誤；鐵比銅活潑，鐵作原電池的負(fù)極，故銅板打上鐵鉚釘后，銅板不易被腐蝕，D錯(cuò)誤。大單元五綜合與應(yīng)用高考特訓(xùn)12電極反應(yīng)式書寫1.D【解析】熔融狀態(tài)的Al2O3能導(dǎo)電，可用于電解冶煉鋁，與其熔點(diǎn)高無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。2.C【解析】根據(jù)氫離子在電解池中移動(dòng)方向可知，a電極為陰極，b電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cr3＋－6e－＋7H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋，陰極反應(yīng)式為Ti4＋＋e－=Ti3＋，陽(yáng)極生成Cr2Oeq\o\al(2－,7)具有強(qiáng)氧化性，陰極生成Ti3＋具有還原性，“轉(zhuǎn)化Ⅰ”為氧化反應(yīng)，應(yīng)加入右室電解獲得的電解液氧化實(shí)現(xiàn)，A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；“轉(zhuǎn)化Ⅱ”為還原反應(yīng)，可加入左室電解獲得的電解液還原實(shí)現(xiàn)，C正確；“轉(zhuǎn)化Ⅰ”為＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋8H＋→＋2Cr3＋＋5H2O，根據(jù)得失電子守恒，每生成1mol，需消耗1molCr2Oeq\o\al(2－,7)，故理論上電路中通過6mole－，D錯(cuò)誤。3.D【解析】由圖可知，b極上水失電子生成O2和H＋，b極為陽(yáng)極，H＋向a極(陰極)移動(dòng)，A正確；a極電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋=H2O2，b極電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，當(dāng)轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí)，a極消耗2molO2，b極產(chǎn)生1molO2，B、C正確；a極電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋=H2O2，每生成1molH2O2時(shí)，轉(zhuǎn)移2mol電子，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023，D錯(cuò)誤。4.(1)＋3H2O－10e－=2CO2＋10H＋(2)C2H6－2e－=C2H4＋2H＋(3)H2(4)CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋【解析】(3)由Na2Cr2O7溶液制取Na2CrO4，右側(cè)需要消耗H＋，使平衡Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋右移，故右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，故產(chǎn)生的氣體為H2。5.(1)2CO2＋2e－＋2H＋=H2C2O4溫度過高，微生物催化能力降低或催化劑失活(2)CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O(3)NO＋5e－＋5H＋=NH3＋H2高考特訓(xùn)13離子交換膜鋰電池1.B【解析】連接a、c時(shí)，a極上水失去電子生成氧氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，生成氫離子，a極附近pH減小，c極是正極，c極的電極反應(yīng)式為WO3＋xH＋＋xe－=HxWO3，A正確，B錯(cuò)誤；先連接a、c，c極是正極，WO3生成HxWO3，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存，再連接b、c，b極為陰極，則c極是陽(yáng)極，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，對(duì)外供電，C正確；連接b、c，b極電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，D正確。2.D【解析】電解過程中，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，A正確；由陰極區(qū)KOH稀溶液轉(zhuǎn)變?yōu)镵OH濃溶液可知，在Pt電極上產(chǎn)生OH－，K＋通過隔膜進(jìn)入陰極區(qū)，故隔膜為陽(yáng)離子交換膜，B正確；Fe電極為陽(yáng)極，F(xiàn)e失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镕eOeq\o\al(2－,4)，C正確；陰極電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，結(jié)合陽(yáng)極電極反應(yīng)式，該電池總反應(yīng)為Fe＋2H2O＋2KOHeq\o(=,\s\up7(電解))K2FeO4＋3H2↑，故需要補(bǔ)充KOH，D錯(cuò)誤。3.D【解析】該裝置是原電池，可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；Y極為負(fù)極，故電子由Y極通過外電路移向X極，B正確；根據(jù)“濃差電池”可知，濃縮海水中的Li＋由b區(qū)傳到a區(qū)，根據(jù)原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)可知，X電極為正極，在該極上H＋得電子生成H2，C正確；Y極上Cl－失電子生成Cl2，故每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCl2時(shí)，才有2molLi＋從b區(qū)移至a區(qū)，未說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，Cl2的物質(zhì)的量無(wú)法計(jì)算，D錯(cuò)誤。4.D【解析】該熱電池常溫下不能工作的原因是LiCl、KCl常溫下為固體，離子不能自由移動(dòng)，不能導(dǎo)電，A錯(cuò)誤；KClO4中，K、Cl原子的物質(zhì)的量之比為1∶1，若KClO4中K元素轉(zhuǎn)化為KCl，則由K、Cl原子守恒知，一定沒有FeCl3生成，B錯(cuò)誤；放電時(shí)，Li13Si4電極上發(fā)生的反應(yīng)為3Li13Si4－11e－=4Li7Si3＋11Li＋，C錯(cuò)誤；正極反應(yīng)式為FeS2＋4e－＋4Li＋=Fe＋2Li2S，電路上每轉(zhuǎn)移1mol電子，消耗FeS2的物質(zhì)的量為0.25mol，D正確。5.D【解析】石墨電極有O2生成，發(fā)生氧化反應(yīng)，催化電極上CO2→CH3OH，發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨電極為陽(yáng)極，催化電極為陰極，OH－通過a膜移向左室，故a膜為陰離子交換膜，A正確；電解過程中，陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，KOH溶液的濃度逐漸降低，B正確；催化電極為陰極，CO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為CO2＋6HCOeq\o\al(－,3)＋6e－=CH3OH＋6COeq\o\al(2－,3)＋H2O，C正確；雙極膜內(nèi)每消耗18g水，有1molOH－移向左室，石墨電極上有1molOH－放電，由4OH－－4e－=O2↑＋2H2O知，生成0.25molO2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，其體積為5.6L，D錯(cuò)誤。6.D【解析】充電時(shí)，a電極為陽(yáng)極，b電極為陰極，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，則Li＋從a電極向b電極遷移，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，電子從負(fù)極經(jīng)負(fù)載流向正極，則外電路電子流動(dòng)的方向是b電極→a電極，B錯(cuò)誤；放電時(shí)為原電池，硫電極為正極，電極反應(yīng)式為eq\f(1,2)S8＋e－=eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)，eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)＋e－=Seq\o\al(2－,4)，2Li＋＋eq\f(x,4)Seq\o\al(2－,4)＋2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(x,4)))e－=Li2Sx，C錯(cuò)誤；石墨烯存在自由移動(dòng)的電子，具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性，故其作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能，D正確。7.C【解析】該電池通過光照發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成原電池，能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A正確；由圖可知，H＋在a電極上得到電子轉(zhuǎn)化為H2，B正確；由圖可知，光照后，F(xiàn)e2＋在b電極上失去電子轉(zhuǎn)化為Fe3＋，b電極的電極反應(yīng)：Fe2＋－e－=Fe3＋，C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，a極區(qū)消耗的H＋的量與通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入a極區(qū)的H＋的量相等，故a極區(qū)溶液的pH不變，D正確。8.D【解析】由于電解過程中生成Ca(H2PO4)2，故Ca2＋通過膜a、H2POeq