無錫高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化(大題培優(yōu)易錯(cuò)試卷)一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)題（含詳細(xì)答案解析）1．A、B是中學(xué)化學(xué)常見的化合物，它們各由兩種元素組成；乙為元素R組成的單質(zhì)，它們之間存在如圖所示關(guān)系．根據(jù)要求回答問題：如圖三個(gè)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的有______個(gè)．若元素R與氧同主族，下列事實(shí)能說明R與氧的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的有______．A．還原性：B．酸性：C．穩(wěn)定性：C．沸點(diǎn)：若化合物B常溫下為氣體，其水溶液呈堿性答題必須用具體物質(zhì)表示．化合物B的電子式為______；其水溶液呈堿性的原因是______用離子方程式表示．化合物B可與組成燃料電池氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，其反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)Ⅲ相同．寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式______．當(dāng)1mol的化合物B分別參與反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ時(shí)，熱效應(yīng)為和，則反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式為______注：反應(yīng)條件相同、所有物質(zhì)均為氣體．【答案】3A、C【解析】【分析】、B是中學(xué)化學(xué)常見的化合物，它們各由兩種元素組成，乙為元素R組成的單質(zhì)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?yàn)橛醒鯕鈪⒓拥姆磻?yīng)，應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ由化合物A、B反應(yīng)生成單質(zhì)，也應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；元素R與氧同主族，則R為硫元素，硫的非金屬性弱于氧，根據(jù)元素周期律判斷；若化合物B常溫下為氣體，其水溶液呈堿性，則B為，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為NO，乙為，據(jù)此答題?！驹斀狻?、B是中學(xué)化學(xué)常見的化合物，它們各由兩種元素組成，乙為元素R組成的單質(zhì)，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?yàn)橛醒鯕鈪⒓拥姆磻?yīng)，應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ由化合物A、B反應(yīng)生成單質(zhì)，也應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，所以屬于氧化還原反應(yīng)的有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，共3個(gè)；元素R與氧同主族，則R為硫元素，硫的非金屬性弱于氧，根據(jù)元素周期律可知，能說明S與氧的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的有，還原性：、穩(wěn)定性：，故答案為：A、C；若化合物B常溫下為氣體，其水溶液呈堿性，則B為，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為NO，乙為；化合物B的電子式為；其水溶液呈堿性的原因是一水合氨電離產(chǎn)生氫氧根離子，離子方程式為；化合物與組成燃料電池氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液，電池負(fù)極為氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)夂退姌O反應(yīng)式為；當(dāng)1mol的化合物B分別參與反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ時(shí)，熱效應(yīng)為和，根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)反應(yīng)ⅠⅡ可得反應(yīng)Ⅰ的熱化學(xué)方程式為?！军c(diǎn)睛】元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：①非金屬單質(zhì)跟氫氣化合的難易程度(或生成的氫化物的穩(wěn)定性)，非金屬單質(zhì)跟氫氣化合越容易(或生成的氫化物越穩(wěn)定)，元素的非金屬性越強(qiáng)，反之越弱；②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(即最高價(jià)含氧酸)的酸性強(qiáng)弱．最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，反之越弱；③氧化性越強(qiáng)的非金屬元素單質(zhì)，對(duì)應(yīng)的非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，反之越弱，(非金屬相互置換)。2．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。①B中Sn極的電極反應(yīng)式為__________，Sn極附近溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)__________。②C中總反應(yīng)離子方程式為__________，比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是__________。【答案】2H++2e-=H2↑增大Zn+2H+=Zn2++H2↑B>A>C【解析】【分析】①B中形成Sn-Fe原電池，F(xiàn)e比Sn活潑，則Sn為正極發(fā)生還原反應(yīng)；②C中形成Zn-Fe原電池，總反應(yīng)為Zn+2H+=Zn2++H2↑，電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，金屬作原電池正極時(shí)得到保護(hù)?！驹斀狻竣貰中形成Sn-Fe原電池，由于Fe比Sn活潑，所以Sn為正極，溶液中的H+在Sn上獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑；由于氫離子不斷消耗，所以Sn附近溶液中c(H+)減小，溶液的pH值增大；②鋅比鐵活潑，鋅為原電池負(fù)極，被腐蝕，負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，正極：2H++2e-=H2↑，總反應(yīng)方程式為Zn+2H+=Zn2++H2↑。A發(fā)生化學(xué)腐蝕，B發(fā)生電化學(xué)腐蝕，C中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，由于鋅比鐵活潑，所以鐵作原電池的正極而被保護(hù)，電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，所以由快到慢的順序是B>A>C。【點(diǎn)睛】本題考查了原電池的工作原理和電極反應(yīng)式的書寫以及金屬的活潑性。一般情況下，在原電池反應(yīng)中，活動(dòng)性強(qiáng)的電極在負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；但也有例外。如Mg-Al-NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，活動(dòng)性弱的Al為負(fù)極，活動(dòng)性強(qiáng)的Mg為正極。知道金屬腐蝕快慢的判斷規(guī)律為：電解池的陽極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。3．我國對(duì)“可呼吸”的鈉——二氧化碳電池的研究取得突破性進(jìn)展。該電池的總反應(yīng)式為4Na+3CO22Na2CO3+C，其工作原理如圖所示(放電時(shí)產(chǎn)生的Na2CO3固體貯存于碳納米管中)。（1）鈉金屬片作為該電池的___極(填“正”或“負(fù)”，下同)；放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Na＋從___極區(qū)向___極區(qū)移動(dòng)。（2）充電時(shí)，碳納米管連接直流電源的___極，電極反應(yīng)式為___?！敬鸢浮控?fù)負(fù)正正2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+【解析】【分析】（1）從電池總反應(yīng)4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0價(jià)升高到+1價(jià)，則鈉金屬片失電子，作為該電池的負(fù)極；放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極區(qū)移動(dòng)。（2）充電時(shí)，負(fù)極連接直流電源的負(fù)極，正極連接直流電源的正極，電極反應(yīng)式為作原電池正極時(shí)反應(yīng)的逆反應(yīng)?！驹斀狻浚?）從電池總反應(yīng)4Na+3CO22Na2CO3+C可以看出，Na由0價(jià)升高到+1價(jià)，則鈉金屬片失電子，作為該電池的負(fù)極；放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Na＋(陽離子)從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)。答案為：負(fù)；負(fù)；正；（2）充電時(shí)，負(fù)極(鈉金屬片)連接直流電源的負(fù)極，碳納米管(正極)連接直流電源的正極，電極反應(yīng)式為2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+。答案為：正；2Na2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Na+?！军c(diǎn)睛】燃料電池的電極反應(yīng)式書寫起來往往比較麻煩，且易出錯(cuò)。我們可以寫出一個(gè)電極的反應(yīng)式(簡(jiǎn)單易寫的)，然后利用總反應(yīng)方程式—某電極的電極反應(yīng)式，就可得出另一電極的反應(yīng)式。4．有A、B、C、D四種金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①A、B用導(dǎo)線連接后浸入稀H2SO4中，電流由B導(dǎo)線A；②C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)伸入稀H2SO4溶液中，C極為負(fù)極；③A、C相連后同時(shí)浸入稀H2SO4中，C極產(chǎn)生大量氣泡；④B、D相連后同時(shí)浸入稀H2SO4中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)；試判斷四種金屬的活動(dòng)順序是()A．A＞C＞D＞B B．A＞B＞C＞D C．B＞A＞C＞D D．B＞D＞C＞A【答案】A【解析】【詳解】①A、B用導(dǎo)線連接后浸入稀H2SO4中，電流由B導(dǎo)線A，A為負(fù)極，B為正極，金屬性A>B②C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)伸入稀H2SO4溶液中，C極為負(fù)極，D極為正極，則金屬性C>D；③A、C相連后同時(shí)浸入稀H2SO4中，C極產(chǎn)生大量氣泡，C為正極，A為負(fù)極，則金屬性A>C；④B、D相連后同時(shí)浸入稀H2SO4中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)，D為負(fù)極，B為正極，則金屬性D>B；綜上分析：金屬性：A＞C＞D＞B；答案選A。【點(diǎn)睛】原電池中活潑的電極做負(fù)極，不活潑的做正極，利用電極的活性來判斷電極金屬性的強(qiáng)弱，判斷原電池正負(fù)極的方法：1、根據(jù)兩極材料判斷。一般活潑金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極；2、根據(jù)電極現(xiàn)象判斷。一般情況下電極逐漸溶解為負(fù)極，電極增重可放出氣體的為正極；3、根據(jù)電子流動(dòng)方向來判斷。電子流出的為負(fù)極、電子流入的為正極或電流流出的正極、電流流入的負(fù)極；4、根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向判斷。陰離子流向的為負(fù)極、陽離子流向的為正極；5、根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。失去電子發(fā)生氧化的是負(fù)極、得到電子發(fā)生還原反應(yīng)是正極；5．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)電極X的材料是_______；電解質(zhì)溶液Y是________；(2)銀電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________；(3)外電路中的電子是從______→______；(4)當(dāng)有1.6g銅溶解時(shí)，銀棒增重______g?！敬鸢浮緾uAgNO3Ag++e-=AgX(或Cu)Ag5.4【解析】【分析】(1)根據(jù)電池反應(yīng)式知，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，Ag作正極，電解質(zhì)溶液為含有銀離子的可溶性銀鹽溶液；(2)銀電極上是溶液中的Ag+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；(3)外電路中的電子是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極；(4)先計(jì)算Cu的物質(zhì)的量，根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算出正極產(chǎn)生Ag的質(zhì)量，即正極增加的質(zhì)量?！驹斀狻?1)根據(jù)電池反應(yīng)式知，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu作負(fù)極，則Ag作正極，所以X為Cu，電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液；(2)銀電極為正極，正極上Ag+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為：Ag++e-=Ag；(3)外電路中的電子是從負(fù)極Cu經(jīng)導(dǎo)線流向正極Ag；(4)反應(yīng)消耗1.6g銅的物質(zhì)的量為n(Cu)==0.025mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知：每反應(yīng)消耗1molCu，正極上產(chǎn)生2molAg，則0.025molCu反應(yīng)，在正極上產(chǎn)生0.05molAg，該Ag的質(zhì)量為m(Ag)=0.05mol×108g/mol=5.4g，即正極銀棒增重5.4g。【點(diǎn)睛】本題考查原電池原理，明確元素化合價(jià)變化與正負(fù)極的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，計(jì)算正極增加的質(zhì)量時(shí)，既可以根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算，也可以根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等計(jì)算。6．請(qǐng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)知識(shí)，填寫下列空白：(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)中：反應(yīng)物混合后需用玻璃棒迅速攪拌，其目的是____________，體現(xiàn)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)的現(xiàn)象是燒杯變涼和________。(2)下列過程中不一定釋放能量的是____(請(qǐng)?zhí)罹幪?hào))。A．形成化學(xué)鍵B．燃料燃燒C．化合反應(yīng)D．葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)E.酸堿中和F.炸藥爆炸(3)已知：通常條件下，酸堿稀溶液中和生成1mol水放出的熱量為中和熱。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反應(yīng)時(shí)放出QkJ熱量，則其中和熱為____kJ/mol。(4)已知H2和O2反應(yīng)放熱，且斷開1molH-H、1molO=O、1molO-H鍵需吸收的能量分別為Q1、Q2、Q3kJ，由此可以推知下列關(guān)正確的是___（填編號(hào)）。A．Q1+Q2>Q3B．Q1+Q2>2Q3C．2Q1+Q2<4Q3D．2Q1+Q2<2Q3【答案】攪拌，使反應(yīng)物充分接觸促進(jìn)反應(yīng)玻璃片上水結(jié)冰而與燒杯粘在一起CC【解析】【分析】(1)通過玻璃棒的攪拌可使混合物充分接觸而促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；燒杯和玻璃片之間的水結(jié)冰會(huì)將二者粘在一起；(2)形成化學(xué)鍵釋放能量，燃燒放熱、有些化合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如碳和二氧化碳反應(yīng)制一氧化碳，大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，氧化反應(yīng)、酸堿中和、炸藥爆炸都是放熱反應(yīng)；(3)依據(jù)中和熱的概念是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水和可溶性鹽放出的熱量進(jìn)行分析；(4)根據(jù)舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量的差值即為反應(yīng)熱，結(jié)合燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)分析解答?！驹斀狻?1)固體參加的反應(yīng)，攪拌可使反應(yīng)混合物充分接觸而促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，通過玻璃片上水結(jié)冰而與燒杯粘在一起，知道氫氧化鋇晶體和氯化銨之間的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；(2)形成化學(xué)鍵、燃料的燃燒、葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)和炸藥的爆炸過程都屬于放熱反應(yīng)，而化合反應(yīng)不一定為放熱反應(yīng)，如CO2與C在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生CO的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，所以不一定釋放能量的為化合反應(yīng)，故合理選項(xiàng)是C；(3)在稀溶液中1molH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)生成2molH2O，放出QkJ熱量，而中和熱是指強(qiáng)酸、強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成可溶性鹽和1mol水時(shí)放出的熱量，故H2SO4與NaOH反應(yīng)的中和熱為：kJ/mol；(4)1molH2O中含2molH-O鍵，斷開1molH-H、1molO=O、1molO-H鍵需吸收的能量分別為Q1、Q2、Q3kJ，則形成1molO-H鍵放出Q3kJ熱量，對(duì)于反應(yīng)H2(g)+O2(g)=H2O(g)，斷開1molH-H鍵和molO=O鍵所吸收的能量(Q1+Q2)kJ，生成2molH-O新鍵釋放的能量2Q3kJ，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以2Q3-(Q1+Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理選項(xiàng)是C?！军c(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)反應(yīng)與能量變化，注意掌握中和熱的概念，反應(yīng)熱為斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的總能量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的總能量的差，(4)1molH2O中含2molH-O鍵為解答易錯(cuò)點(diǎn)。7．理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。某同學(xué)利用“Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+”反應(yīng)設(shè)制一個(gè)化學(xué)電池，如圖所示，已知該電池在外電路中，電流從a極流向b極。請(qǐng)回答下列問題：（1）b極是電池的_____________極，材料是_____________，寫出該電極的反應(yīng)式_____________。（2）a可以為_____________A、銅B、銀C、鐵D、石墨（3）c溶液是_____________A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液（4）若該反應(yīng)過程中有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成Ag為_____________克。【答案】負(fù)CuCu–2e-=Cu2+BDB21.6【解析】【分析】有題干信息可知，原電池中，電流從a極流向b極，則a為正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此分析解答問題。【詳解】(1)根據(jù)上述分析知，b是電池的負(fù)極，失去電子，反應(yīng)Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+中Cu失去電子，故Cu作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu–2e-=Cu2+，故答案為：負(fù)；Cu；Cu–2e-=Cu2+；(2)a是電池的正極，電極材料可以是比銅更穩(wěn)定的Ag，也可以是惰性的石墨，故答案為：BD；(3)電解質(zhì)溶液c是含有Ag+的溶液，故答案為：B；(4)根據(jù)得失電子守恒可得，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移1mol電子，生成2molAg，質(zhì)量為108×2=21.6g，故答案為：21.6。8．電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。根據(jù)圖示電化學(xué)裝置，（1）甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)式為___。（2）乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩極附近溶液中各滴入幾滴酚酞溶液，X極的電極反應(yīng)式為___；一段時(shí)間后，在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是___。（3）工業(yè)上通過電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，則陽極的電極反應(yīng)式為__，陰極反應(yīng)式為___?！敬鸢浮緾2H6+18OH--14e-=12H2O+2CO32-4OH--4e-=O2↑+2H2O電極表面產(chǎn)生氣泡，附近溶液顯紅色Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O2H2O+2e-=H2↑+2OH-【解析】【分析】甲池為乙烷燃料電池，所以反應(yīng)過程中乙烷被氧化，則通入乙烷的一極應(yīng)為負(fù)極，通入氧氣的一極為正極；乙池為電解池，X與電池正極相連為陽極，Y與負(fù)極相連為陰極。【詳解】(1)通入乙烷的一極為負(fù)極，乙烷被氧化，由于電解質(zhì)溶液KOH，所以生成碳酸根和水，電極方程式為：C2H6+18OH--14e-=12H2O+2CO32-；(2)X為陽極，硫酸鈉溶液中水電離出的OH-在陽極放電生成氧氣，電極方程式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；Y電極為陰極，水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，水的電離受到促進(jìn)電離出更多的氫氧根，Y電極附近顯堿性，電極附近滴有酚酞，所以可以觀察到Y(jié)電極附近有氣泡產(chǎn)生且溶液顯紅色；(3)陽極是鐵，故陽極上鐵放電生成FeO42-，由于是堿性環(huán)境，故電極方程式為：Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O；電解時(shí)，水電離的H+在陰極放電生成氫氣，電極方程式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-?！军c(diǎn)睛】陌生電極反應(yīng)式的書寫步驟：①根據(jù)題干找出反應(yīng)物以及部分生成物，根據(jù)物質(zhì)變化分析化合價(jià)變化并據(jù)此寫出得失電子數(shù)；②根據(jù)電荷守恒配平電極反應(yīng)式，在配平時(shí)需注意題干中電解質(zhì)的環(huán)境；③檢查電極反應(yīng)式的守恒關(guān)系(電荷守恒、原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒等)。9．高鐵電池是一種新型可充電電池該電池能較長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。（1）高鐵電池的負(fù)極材料是___。（2）放電時(shí)，正極發(fā)生__（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；負(fù)極的電極反應(yīng)式為__。（3）放電時(shí)，__（填“正”或“負(fù)”）極附近溶液的堿性增強(qiáng)?！敬鸢浮縕n還原Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正【解析】【分析】放電時(shí)該裝置相當(dāng)于原電池，根據(jù)原電池有關(guān)原理進(jìn)行解答?！驹斀狻浚?）電池的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)。由高鐵電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式可知，負(fù)極材料應(yīng)為Zn。答案為：Zn。（2）原電池放電時(shí)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極材料為鋅，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由總反應(yīng)可知溶液為堿性，所以負(fù)極反應(yīng)式為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。答案為：還原；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。（3）放電時(shí)K2FeO4中的Fe的化合價(jià)由+6價(jià)變?yōu)?3價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，正極上生成氫氧根離子導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的堿性增強(qiáng)。答案為：正。10．用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，工作一段時(shí)間，鋅片的質(zhì)量減少了3.25g，銅表面析出了氫氣______________L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。導(dǎo)線中通過________mol電子。【答案】1.120.1【解析】【分析】用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+；銅為正極，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑；根據(jù)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等計(jì)算?！驹斀狻坑娩\片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+，銅為正極，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，鋅片的質(zhì)量減少了3.25g，則物質(zhì)的量為=0.05mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為n（e-）=2n（Zn）=2n（H2）=2×0.05mol=0.1mol，則：V（H2）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12；0.1。11．I已知下列熱化學(xué)方程式：①H2（g）+O2（g）═H2O（l）；△H=-285.8kJ?mol-1②H2（g）+O2（g）═H2O（g）；△H=-241.8kJ?mol-1③CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ?mol-1④C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ?mol-1回答下列問題：(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是_________________(2)H2的燃燒熱△H=___________________(3)燃燒10gH2生成液態(tài)水，放出的熱量為________________(4)表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為．________________II已知：(1)P4（s，白磷）+5O2(g)==P4O10（s）△H1＝－2983．2kJ/mol(2)P(s,紅磷)+O2(g)=P4O10(s)△H1＝－738.5kJ/mol,則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_________________。相同的狀況下，能量較低的是_________________；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_________________（填“高”或“低”）【答案】①②④-285.8kJ?mol-11429KJC（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ?mol-1P4（s，白磷）=4P(s,紅磷)△H＝－29．2kJ/mol紅磷低【解析】【分析】I(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式中△H的符號(hào)判斷；(2)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量；(3)根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比求算；(4)結(jié)合蓋斯定律計(jì)算得到,燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量；II根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行求算；物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定?！驹斀狻縄(1)由已知熱化學(xué)方程式中△H的符號(hào)可知，四個(gè)反應(yīng)的△H①②④均為負(fù)值，即都是放熱反應(yīng)；③的為正值，即為吸熱反應(yīng)；故答案為:①②④；(2)H2（g）+O2（g）═H2O（l）；△H=-285.8kJ?mol-1，依據(jù)燃燒熱概念可知H2的燃燒熱△H=-285.8kJ?mol-1;(3)H2（g）+O2（g）═H2O（l）；△H=-285.8kJ?mol-1，燃燒10gH2的物質(zhì)的量為5mol，則燃燒10gH2生成液態(tài)水，放出的熱量為285.85=1429.0kJ；(4)③CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ?mol-1④C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ?mol-1依據(jù)蓋斯定律④+③得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol；CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol；II紅磷轉(zhuǎn)化為白磷的化學(xué)方程式為：4P（s、紅磷）=P4（s、白磷），可以看成是下列兩個(gè)反應(yīng)方程式的和：(1)P4O10（s）=P4（s、白磷）+5O2（g）；△H=2983.2kJ/mol；(2)4P（s、紅磷）+5O2（g）=P4O10（s）；△H=-738.5×4kJ/mol=-2954kJ/mol；根據(jù)蓋斯定律，紅磷轉(zhuǎn)化為白磷4P（s、紅磷）=P4（s、白磷）的△H=2983.2kJ/mol-2954kJ/mol=+29.2kJ/mol；故答案為：4P（s、紅磷）=P4（s、白磷）△H=+29.2kJ/mol;相同的狀況下，能量較低的是紅磷；能量越低越穩(wěn)定，則白磷的穩(wěn)定性比紅磷低。12．如圖所示，是原電池的裝置圖。請(qǐng)回答：（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且作負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____________；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液C的pH將_____（填“升高”“降低”或“基本不變”）。（2）若需將反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池裝置，則A（負(fù)極）極材料為____，B（正極）極材料為______，溶液C為_______。（3）CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下：電池總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O，則c電極是____（填“正極”或“負(fù)極”），c電極的反應(yīng)方程式為______________。若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____?！敬鸢浮?H＋＋2e－=H2↑升高Cu石墨FeCl3溶液負(fù)極CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋11.2L【解析】【分析】【詳解】（1）若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B極電極材料為Fe且作負(fù)極，A電極為正極，電極材料為較鐵不活潑的金屬或非金屬，發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)方程式為：2H＋＋2e－=H2↑；由原電池的總反應(yīng)可知，反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液C的pH升高，答案為：2H＋＋2e－=H2↑；升高；（2）分析反應(yīng)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，將其拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，分別為：Cu-2e－=Cu2+，2Fe3++2e－=2Fe2+，根據(jù)原電池原理，可知負(fù)極電極反應(yīng)式為：Cu-2e－=Cu2+，正極的電極反應(yīng)式為：2Fe3++2e－=2Fe2+，正負(fù)極材料分別為：負(fù)極為Cu，正極為石墨（或Pt），含F(xiàn)e3+的溶液（如FeCl3溶液）作電解質(zhì)溶液，用導(dǎo)線連接正、負(fù)極，構(gòu)成閉合回路即可構(gòu)成原電池。答案為：Cu；石墨；FeCl3溶液；（3）根據(jù)燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖中電子流向可知，c電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)方程式為：CH3OH-6e－+H2O=CO2+6H+，電極d為正極，O2得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為：4H++4e－+O2=2H2O；1mol氧氣在反應(yīng)中得到4mol電子，若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則消耗氧氣0.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為，答案為：負(fù)極；CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋；11.5L。13．能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前使用的能源主要是化石燃料。（1）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視。可用熔融的碳酸鹽作為電解質(zhì)，向負(fù)極充入燃料氣CH4，用空氣與CO2的混合氣作為正極的助燃?xì)猓允珵殡姌O材料，制得燃料電池。工作過程中，CO32－移向__(填“正”或“負(fù)”)極，已知CH4發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為CH4＋4CO32-－8e－=5CO2＋2H2O，則另一極的電極反應(yīng)式為___。（2）利用上述燃料電池，按如圖1所示裝置進(jìn)行電解，A、B、C、D均為鉑電極，回答下列問題。Ⅰ.甲槽電解的是200mL一定濃度的NaCl與CuSO4的混合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，電解前后溶液的體積變化忽略不計(jì))。①原混合溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度為___，CuSO4的物質(zhì)的量濃度為__。②t2時(shí)所得溶液的pH＝__。Ⅱ.乙槽為200mLCuSO4溶液，乙槽內(nèi)電解的總離子方程式：___；①當(dāng)C極析出0.64g物質(zhì)時(shí)，乙槽溶液中生成的H2SO4為__mol。電解后，若使乙槽內(nèi)的溶液完全復(fù)原，可向乙槽中加入__(填字母)。A．Cu(OH)2B．CuOC．CuCO3D．Cu2(OH)2CO3②若通電一段時(shí)間后，向所得的乙槽溶液中加入0.2mol的Cu(OH)2才能恰好恢復(fù)到電解前的濃度，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__。【答案】負(fù)O2＋2CO2＋4e－=2CO32-或2O2＋4CO2＋8e－=4CO32-0.1mol?L-10.1mol?L-112Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋0.01BC0.8NA【解析】【分析】（1）根據(jù)燃料電池的電極反應(yīng)式進(jìn)行分析；（2）Ⅰ.電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，陽極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，陰極發(fā)生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，結(jié)合圖可知，Ⅰ為陰極氣體體積與時(shí)間的關(guān)系，Ⅱ?yàn)殛枠O氣體體積與時(shí)間的關(guān)系。Ⅱ.乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽極，電極反應(yīng)為4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，電解的總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，結(jié)合反應(yīng)進(jìn)行分析。【詳解】（1）甲烷燃料電池中，負(fù)極上甲烷被氧化，電極方程式為CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，正極發(fā)生的反應(yīng)是氧氣得電子的過程，電極反應(yīng)為：O2+2CO2+4e-=2CO32-，生成的CO32-向負(fù)極移動(dòng)；答案為負(fù)；O2＋2CO2＋4e－=2CO32-或2O2＋4CO2＋8e－=4CO32-；（2）Ⅰ.電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，陽極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O，陰極發(fā)生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，結(jié)合圖可知，Ⅰ為陰極氣體體積與時(shí)間的關(guān)系，Ⅱ?yàn)殛枠O氣體體積與時(shí)間的關(guān)系。①由圖可知，產(chǎn)生氯氣為224mL，則由2Cl--2e-=Cl2↑可知，n(NaCl)=×2=0.02mol，所以c(NaCl)==0.1mol/L，由t2時(shí)生成氧氣為112mL，n(O2)==0.005mol，則共轉(zhuǎn)移電子為0.02mol+0.005mol×4=0.04mol，根據(jù)電子守恒及Cu2++2e-=Cu可知，n(CuSO4)==0.02mol，所以c(CuSO4)==0.1mol/L；②由t2時(shí)4OH--4e-=O2↑+2H2O～4H+，n(H+)=0.005mol×4=0.02mol，則溶液的c(H+)==0.1mol/L，因此pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1；Ⅱ.乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽極，電極反應(yīng)為4OH--4e-═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu，電解的總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案為：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；①取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為=0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，陽極反應(yīng)的氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.2mol，生成的硫酸為0.1mol，根據(jù)電極方程式，電解過程中損失的元素有銅和氧，A、多加了H元素，錯(cuò)誤；B、能夠補(bǔ)充銅和氧元素，正確；C、CuCO3與硫酸反應(yīng)放出二氧化碳，相當(dāng)于加入了氧化銅，正確；D．Cu2(OH)2CO3多加了H元素，錯(cuò)誤；故選BC；②加入0.2molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度，Cu(OH)2從組成上可看成CuO?H2O，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，析出的物質(zhì)是氧化銅和水，則陰極上析出氫氣和銅，生成0.2mol銅轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)=0.2mol×2=0.4mol，根據(jù)原子守恒知，生成0.2mol水需要0.2mol氫氣，生成0.2mol氫氣轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)=0.2mol×2=0.4mol，所以電解過程中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.8mol，數(shù)目為0.8NA，故答案為：0.8NA?！军c(diǎn)睛】本題考查電解原理及其計(jì)算，明確發(fā)生的電極反應(yīng)及圖圖象的對(duì)應(yīng)關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。做題時(shí)注意電極的判斷和電極反應(yīng)的書寫，注意串聯(lián)電路中各電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，利用反應(yīng)的方程式計(jì)算。14．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問題，其中乙裝置中X為離子交換膜。請(qǐng)按要求回答相關(guān)問題：（1）甲烷燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式是：_____。（2）乙中X是交換膜，工作一段時(shí)間后若要恢復(fù)成原溶液，應(yīng)_____。（3）欲用丙裝置給銅鍍銀，b應(yīng)是_____（填化學(xué)式）。（4）若乙池中的飽和氯化鈉溶液換成一定量CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_____mol。（忽略溶液體積的變化）（5）通過膜電池可除去廢水中的乙酸鈉和對(duì)氯苯酚（），其原理如圖所示，A極的電極反應(yīng)為____。（6）化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起十分重要的作用，電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽污染，電化學(xué)降解NO3-的原理如圖所示。①Ag-Pt電極上的電極反應(yīng)式為_____。②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為___g?！敬鸢浮緾H4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O陽離子通入一定量HCl氣體Ag0.4+H++2e-→Cl-+2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O14.4g【解析】【分析】(1)甲烷燃料電池負(fù)極上CH4失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性條件下產(chǎn)物為碳酸鉀；(2)燃料電池通氧氣的極為正極，則乙中電解池的陰極為Fe、陽極為C，電解產(chǎn)物為H2、Cl2和NaOH；(3)丙為電鍍池，其中b為陽極，a為陰極，現(xiàn)銅鍍銀，則應(yīng)選擇Ag為陽極，Cu為陰極；(4)用C為陽極電解CuSO4溶液，加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，發(fā)生如下電解：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O2H2↑+O2↑，再根據(jù)“析出什么加入什么”的原則分析；(5)原電池中陽離子移向正極，根據(jù)原電池中氫離子的移動(dòng)方向可知A為正極，正極有氫離子參與反應(yīng)；(6)由題給原理圖可知，Ag-Pt電極上NO3-發(fā)生還原反應(yīng)生成N2，則Ag-Pt電極為陰極，則B為負(fù)極，A為電源正極，Pt電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，據(jù)此計(jì)算膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差。【詳解】(1)甲烷燃料電池負(fù)極上CH4失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性條件下產(chǎn)物為碳酸鉀，則負(fù)極電極反應(yīng)式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；(2)燃料電池通氧氣的極為正極，則乙中電解池的陰極為Fe、陽極為C，電解產(chǎn)物為H2、Cl2和NaOH，工作一段時(shí)間后若要恢復(fù)成原溶液，應(yīng)通入適量HCl氣體，恰好完全中和NaOH即可；(3)丙為電鍍池，其中b為陽極，a為陰極，現(xiàn)銅鍍銀，則應(yīng)選擇Ag為陽極，Cu為陰極，即b極材料是Ag；(4)乙池加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，發(fā)生如下電解：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O2H2↑