第一章 化学反应与能量转化 质量检测
一、单选题
1．下列关于吸热反应和放热反应的说法正确的是（ ）
A．需加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．任何放热反应在常温条件一定能发生
C．反应物和生成物分别具有的总能量决定了反应是放热反应还是吸热反应
D．当△H＜0时表明反应为吸热反应
2．单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体，下列说法正确的是（ ）
A．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含的能量高
B．单斜硫比正交硫稳定
C．S(s，单斜)=S(s，正交)；
D．由①可知断裂和1mol单斜硫中的共价键所吸收的能量比形成中的共价键所放出的能量多297.16kJ
3．当前世界能源消费结构中居首位的是（ ）
A．煤 B．核能 C．石油 D．天然气
4．下列属于对环境不产生污染的二次能源的是（ ）
A．煤炭 B．核能 C．风能 D．氢能
5．下列说法中正确的是（ ）
A．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
B．伴有能量变化的物质变化都是化学反应
C．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应
D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，△H>0
6．下列说法正确的是（ ）
A．热化学方程式的计量数可以表示分子的个数
B．热化学方程式中只需标明生成物的状态
C．反应热指的是反应过程中放出或吸收的热量
D．伴随能量变化的一定是化学变化
7．二十一世纪以来，人类一直致力于新能源的开发与利用。下列属于新能源的是（ ）
A．煤炭 B．天然气 C．氢气 D．石油
8．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H﹣1O 3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述不正确的是（ ）
A．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
B．充电时阳极反应为：Fe（OH）3﹣3e﹣+5 OH﹣═FeO +4H2O
C．放电时正极附近溶液的碱性增强
D．放电时负极反应为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2
9．如图是我国科学家研制的一种新型化学电池，成功实现了废气的处理和能源的利用(H2R和R都是有机物)。下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，电子从电极b流出
B．负极区，发生反应2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+
C．电池工作时，负极区要保持呈酸性
D．电路中每通过2mol电子，理论上可处理标准状况下H2S22.4L
10．已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成液态水放出528kJ热量，下列表示氢气燃烧的热化学方程式的是（ ）
A．H2O（g）=H2（g）+ O2（g）△H=+264kJ mol﹣1
B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=﹣528kJ mol﹣1
C．H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=+264 kJ mol﹣1
D．H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H=﹣264kJ mol﹣1
11．下列说法正确的是（ ）
A．CaO+H2O＝Ca(OH)2可放出大量热，可利用该反应设计成原电池，把化学能转化为电能
B．任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C．有化学键形成一定发生化学反应
D．灼热的铂丝与NH3、O2混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应
12．人工肾脏可用电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．a为直流电源的正极
B．阳极室中发生的电极反应式有2Cl--2e-=Cl2↑
C．电解结束后，阴极室溶液的pH将降低
D．若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，混合溶液可除去尿素7.2g(忽略气体的溶解)
13．电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其原理示意图如图所示。已知电池放电时的反应为(S的化合价均为-1价)。下列说法正确的是（ ）
A．Li为电池的正极，发生氧化反应
B．电流由Li经负载，流向极
C．正极的电极反应式为
D．将熔融的改为LiCl的水溶液，电池性能更好
14．已知：。相关化学键的键能(指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)如下表所示：下列说法错误的是（ ）
化学键
键能/() x 436 391
A．过程吸收能量
B．过程放出能量
C．x=945.6
D．1molN(g)与足量H2(g)充分反应，放出92.4kJ的热量
15．已知热化学方程式：SO2(g)+ 1/2O2(g) SO3(g) ΔH＝―98.32kJ／mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为（ ）
A．196.64kJ B．小于98.32kJ
C．小于196.64kJ D．大于196.64kJ
16．下列有关电化学装置完全正确的是（ ）
A B C D
铜的精炼 构成铜锌原电池 铁上镀银 防止Fe被腐蚀
A．A B．B C．C D．D
二、综合题
17．在500℃时，将足量的A固体投入2.0L真空密闭容器中，发生A（s）2B（g）+C（g）反应，测得气体C随时间的浓度变化如图所示：
（1）已知该反应只有高温下能自发进行，则该反应的△H 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在上述反应条件下，从反应开始到平衡，用V（B）= mol·L-1·min-1，500℃时的平衡常数K= ；
（3）在反应温度和容器体积不变的条件下，下列能说明上述反应达到平衡状态的是____；
A．混合气体的压强保持不变
B．气体C的体积分数保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．B的正反应速率等于C的逆反应速率
（4）在500℃时，上述反应达到平衡后，在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L，反应在12min建立新的平衡，画出8～15min内C气体物质的量浓度随时间变化的示意图。
18．
（1）I、依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设
计的原电池如图所示。请回答下列问题：
电极X的材料是 ；（填化学式）电解质溶液Y是 ；X电极上发生的电极反应为 ；
（2）用两个铂丝做电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，请写出负极的电极反应式 在电池工作时，正极附近溶液的pH ，（填,增大、减小或不变）
（3）II、用甲醇燃料电池作为直流电源，设计如图装置制取Cu2O，电解总反应为：2Cu＋H2O＝Cu2O＋H2↑。铜电极为 （填“阳极”和“阴极”）写出铜电极的电极反应式 。
19．按如图所示装置进行实验，并回答下列问题。
（1）甲池是 池，通入CH3OH（甲醇）的电极作为 极，电极反应式为 。
（2）乙池是 池，A电极名称为 极，电极反应式为 ，乙池中的总反应化学方程式为 ，溶液的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）当甲池中消耗O2 0.56L（标准状况下）时，理论上乙池中B极的质量增加 g；此时丙装置中 （填“c”或“d”）电极析出1.20g金属，则丙装置中的某盐溶液可能是 （填序号）。
a．MgSO4溶液 b．CuSO4溶液 c．NaCl溶液 d．AgNO3溶液
20．羰基硫（COS）是全球硫循环的重要中间体，也是有机合成中的重要原料，是化学工作者重要的研究对象。已知：
Ⅰ．COS（g）＋H2（g） H2S（g）＋CO（g） △Hl＝－17kJ／mol；
Ⅱ．COS（g）＋H2O（g） H2S（g）＋CO2（g） △H2＝－35kJ／mol。
回答下列问题：
（1）反应CO（g）＋H2O（g） H2（g）＋CO2（g）的△H＝ 。
（2）在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应I。设起始充入的n（COS）：n（H2）＝m，相同时间内测得COS转化率与m和温度（T）的关系如图所示。
①m1 m2（填＞、＜或＝）。
②温度高于T0时，COS转化率减小的可能原因为 。
A．有副反应发生。 B．反应的△H增大。
C．催化剂活性降低。 D．逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数
（3）在恒温、恒容密闭容器中．进行反应I。下列说法中能说明反应I已达到平衡状态的是___________。
A．c（H2S）＝c（CO）
B．v正（H2）＝v逆（H2S）
C．容器中气体密度保持不变
D．容器中混合气体平均摩尔质量保持不变
E．c（COS）保持不变
（4）某温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入5 mol COS（g）和5 molH2O（g），发生反应Ⅱ，5 min后反应达到平衡，测得COS（g）的转化率为60％。
①反应从起始至5 min内，用H2S浓度变化表示的平均反应速度v（H2S）＝ 。
②该温度下，上述反应的平衡常数K＝ 。
③其他条件相同时，既能使上述反应中COS的平衡转化率增大，又能使反应速率加快的做法是 。
A．缩小容器容积 B．升高温度
C．分离出硫化氢 D．加入一定量H2O（g）
21．有一研究性学习小组在探究有关钢铁的腐蚀情况，他们进行了如下实验：在一个水槽中盛装1000mL水，加入一定量的NaCl固体溶解后通入SO2气体至溶液pH值约为4左右，另取一支试管（带刻度，规格50mL），一条约5cm 的细铁丝，将铁丝放入试管中，加入约10mL前面配好的溶液，迅速用拇指扣住试管口倒扣于水槽中，用铁架台将试管固定，如图．
过一会儿：
（1）观察到试管中的液面逐渐下降，这说明在该条件下，铁丝发生了 腐蚀，正极材料是 电极反应是
（2）再过一段时间发现液面停止下降，并且开始逐渐上升，露在液面上的铁丝表面由原来的银白色变棕褐色，这说明在该条件下，铁丝发生了 腐蚀，正极的电极反应为
①总反应为： ；①反应的产物极易被进一步氧化，生成红褐色物质，
②该反应的化学方程式为： 若铁锈的组成为：Fe2O3 xH2O，试写出由②反应的产物在通常条件下生成铁锈的反应方程式：
（3）附加题：
已知原来铁丝质量为2g，发生（1）情况时，依液面下降的高度折为标准状况下的体积是5.6mL，则此时，铁丝的质量变为 g，随后液面开始上升，即发生（2）的变化，依最终液面上升的高度折算为标准状况下的体积比最开始刚倒扣于水槽中试管中溶液的体积多了1.12mL，通过计算，（2）的过程共消耗氧气 mL，若x值为2，那么铁丝的质量应为 g（以上计算有效数字保留至小数点后三位）
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应是放热反应，但在加热的条件下才能发生，故A错误；
B．有些放热反应在常温条件不能发生反应，如铝热反应是放热反应，但在加热的条件下才能发生，故B错误；
C．放热反应是指：反应物所具有的总能量高于生成的总能量，在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，反之，就是吸热反应．故C正确；
D．吸热反应，△H＞0；放热反应，△H＜0，所以当△H＜0时表明反应为放热反应，故D错误；
故选C．
【分析】A．反应是吸热还是放热与反应的条件无关；
B．有些放热反应在常温条件不能发生反应，如铝热反应；
C．化学反应中生成物总能量不等于反应物的总能量，反应前后的能量差值为化学反应中的能量变化；
D．吸热反应，△H＜0；放热反应，△H＞0．
2．【答案】C
【解析】【解答】A．如图所示物质所含能量越低越稳定，相同物质的量的单斜硫所含能量大于正交硫所含能量，故A不符合题意；
B．物质所含能量越低越稳定，相同物质的量的单斜硫所含能量大于正交硫所含能量，所以正交硫较稳定，故B不符合题意；
C．由题图可知，单斜硫能量大于正交硫，所以单斜硫转化为正交硫放出热量，焓变为，所以S(s，单斜)(s，正交)的，故C符合题意；
D．由①可知断裂和1mol单斜硫中的共价键所吸收的能量总和比形成中的共价键所放出的能量少297.16kJ，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.相同质量的正交硫所含有的能量小于单斜硫所含有的能量；
B.物质能量越低越稳定；
C.单斜硫转化为正交硫放出热量；
D.ΔH=反应物总键能-生成物键能。
3．【答案】C
【解析】【解答】在1965年石油的用量越过煤炭成为世界第一大能源，当前世界能源消费结构中居首位的是石油，
故答案为：C。
【分析】D、天然气为清洁能源，对环境友好。
4．【答案】D
【解析】【解答】解：A、煤炭是能从自然界直接获取的，是一次能源，且污染较重，故A错误；
B、核能是二次能源，但若使用不当，对环境会产生严重的威胁，故B错误；
C、风能是从自然界直接获取的，是一次能源，故C错误；
D、氢能是将一次能源经过人为的加工获得的，是二次能源，且燃烧生成水，对环境无污染，故D正确．
故选D．
【分析】从自然界直接获取的为一次能源，将一次能源通过人为加工所获得的为二次能源，据此分析．
5．【答案】D
【解析】【解答】A.需要加热才能发生的反应也可能是放热反应，如合成氨的反应需在高温、高压、催化剂下进行，但合成氨的反应却是放热反应， A不符合题意；
B.物质发生物理变化、核变化(如原子弹爆炸)也都伴有能量变化，因而伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，B不符合题意；
C.破坏生成物全部化学键所需的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，也就表示形成生成物全部化学键所放出的能量大于破坏反应物全部化学键所消耗要的能量，该反应为放热反应，C不符合题意；
D. 生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，△H>0，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A. 反应是吸放热与是否需要加热无关；
B. 化学变化势必伴随能量变化，有能量变化的物质变化也有可能是物理变化；
C. 根据断键吸收能量与成键放出能量的相对大小，判断反应是吸热反应还是放热反应；
D. 根据反应物与生成物总焓的相对大小，判断反应是吸热还是放热。
6．【答案】C
【解析】【解答】解：A、热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，不可表示分子的个数，故A错误；
B、反应热与物质的聚集状态有关，所以在热化学方程式中无论反应物还是生成物都必须标明聚集状态，故B错误；
C、反应热是一定条件下的化学反应吸收和放出的热量，故C正确；
D、伴随能量变化也有物理变化，如浓硫酸的溶解是放热，故D错误；
故选C．
【分析】A、热化学方程式的化学计量数只表示物质的量；
B、反应热与物质的聚集状态有关；
C、依据反应热的概念分析判断；
D、伴随能量变化也有物理变化．
7．【答案】C
【解析】【解答】新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等；而煤、石油、天然气是化石燃料，属于常规能源，
故答案为C。
【分析】注意化石燃料燃烧后产生大量的二氧化碳，不属于新能源。
8．【答案】A
【解析】【解答】解：A．放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3+5OH﹣，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故A错误；
B．充电时阳极发生Fe（OH）3失电子的氧化反应，即反应为：Fe（OH）3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O，故B正确；
C．放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3+5OH﹣，生成氢氧根离子，碱性要增强，故C正确；
D．根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2，故D正确．
故选A．
【分析】根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn（OH）2，高铁酸钠在正极得到电子，电极反应式为FeO42+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3+5OH﹣，根据电极反应式可判断电子转移的物质的量与反应物之间的关系，充电时，阳极上氢氧化铁转化成高铁酸钠，电极反应式为Fe（OH）3+5OH﹣=FeO42+4H2O+3e﹣，阳极消耗OH﹣离子，碱性要减弱，以此解答该题．
9．【答案】A
【解析】【解答】根据图示，a电极生成Fe3＋，生成Fe3＋和H2S生成S和Fe2＋，Fe2＋在电极a处失去电子生成Fe3＋，电极反应为Fe2＋－e－=Fe3＋，生成的Fe3＋能够继续氧化H2S；b电极一侧，O2和H2R反应生成H2O2和R，R在电极b处得到电子和H＋生成H2R，电极方程式为R＋2e－＋2H＋=H2R，可知，电极a为负极，电极b为正极。
A．电池工作时，电子从负极流出，a为负极，电子从电极a流出，A符合题意；
B．根据图示，负极区，Fe3＋和H2S反应生成Fe2＋和S，离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+，B不选；
C．电池工作时，Fe3＋与H2S反应，存在Fe3＋的溶液为酸性，因此负极区需要保持酸性，防止Fe3＋水解沉淀，C不选；
D．根据电极反应，每通过2mol电子，能够生成2molFe3＋，2molFe3＋能够氧化1molH2S，则处理标准状况下H2S的体积为22.4L，D不选。
故答案为：A。
【分析】A.电子从负极流出、正极流入；
B.负极失电子化合价升高，发生氧化反应，据此书写离子方程式；
C.为保持三价铁离子不水解，应使负极区保持酸性；
D.未说明是在标准状况下，则无法计算。
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A、生成的水应该为液态，而不是气态，故1mol水分解吸收的热量不是264kJ mol﹣1，故A错误；
B、2mol氢气燃烧生成水蒸气放出的热量小于528kJ mol﹣1，故B错误；
C、反应为放热反应，此时焓变符号为负，故C错误；
D、1mol氢气燃烧生成液态水放出264kJ热量，故D正确．
故选D．
【分析】A、根据氢气燃烧生成液态水的逆过程为吸热过程来分析；
B、根据物质的聚集状态来判断；
C、根据反应放热时焓变符号为负来判断；
D、根据反应热与化学计量数来分析来判断．
11．【答案】D
12．【答案】C
【解析】【解答】A.左边惰性电极为阳极，左边惰性电极与直流电源的a相连，a为直流电源的正极，A项不符合题意；
B.阳极室中的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，B项不符合题意；
C.阳极室中的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阳极室中Cl2与CO（NH2）2的反应为3Cl2+CO（NH2）2+H2O=6Cl-+CO2↑+N2↑+6H+，阴极室的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒、阳极室产生的H+通过质子交换膜进入阴极室，电解结束后阴极室中c（H+）不变，阴极室溶液的pH不变，C项符合题意；
D.n（气体）= =0.6mol，根据C项中的反应和电子守恒，两极收集的气体的关系为CO2~N2~3H2，n（CO2）=n（N2）= n（气体）= 0.6mol=0.12mol，根据C或N守恒，混合溶液中可除去的n[CO（NH2）2]=0.12mol，m[CO（NH2）2]=0.12mol 60g/mol=7.2g，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据图示，左边惰性电极上的反应为Cl-发生氧化反应生成Cl2，左边惰性电极为阳极，右边惰性电极上放出H2，右边惰性电极为阴极，结合电解原理进行分析即可。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．根据分析，Li为电池负极，发生氧化反应，A不符合题意；
B．Li为负极，电流应从正极流出，B不符合题意；
C．FeS2为正极，正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-，C符合题意；
D．将熔融的LiCF2SO4改为LiCl的水溶液，Li和水发生氧化还原反应生成氢气，所以不能将熔融的LiCF2SO4改为LiCl的水溶液，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据总反应可知，Li电极为负极，电极反应式为为Li-e-=Li+，FeS2为正极，正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．化学键断裂需要吸收能量，A不符合题意；
B．形成化学键是释放能量，B不符合题意；
C．x+436×3-391×6=-92.4，解x=945.6，C不符合题意 ；
D．N2(g)与H2(g)反应生成2molNH3(g)，放出92.4kJ的热，1mol氮气不能完全转化为2mol氨气，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．化学键断裂需要吸收能量；
B．形成化学键是释放能量；
C．利用△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算；
D．合成氨的反应是可逆反应。
15．【答案】C
【解析】【解答】根据热化学方程式SO2（g）+ O2（g） SO3（g）△H=-98.32kJ/mol的含义，可知SO2和O2反应生成1molSO3时放出的热量为98.32kJ，所以生成2molSO3时放出的热量为196.64kJ，由于是可逆反应，2mol SO2和1molO2不能完全反应，所以放出的热量小于196.64kJ．
故答案为：C。
【分析】二氧化硫与氧气的反应是可逆反应，不能进行到底，计算焓变时按照完全反应后，再判断未完全反应的焓变即可。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．粗铜精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，且电解质溶液是可溶性的铜盐，故A不符合题意；
B．含有盐桥的原电池中，电极材料和电解质溶液中金属阳离子属于同一元素，铜锌原电池中，硫酸铜溶液中电极应该是铜电极，硫酸锌溶液中电极应该是锌电极，故B不符合题意；
C．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，在铁上镀银时，银作阳极，铁作阴极，故C不符合题意；
D．利用外接电源的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以铁作电解池的阴极，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.粗铜的精炼中粗铜作阳极，精铜做阴极；
B.双野原电池中电解质溶液的阳离子与电极金属一致；
C.铁上镀银，铁做阴极，银做阳极；
D.根据外接电源阴极保护法进行判断。
17．【答案】（1）＞
（2）0.04；4×10-3
（3）A；C
（4）
【解析】【解答】(1) 化学反应A(s)2B(g)+C(g)，△S>0，反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0，该反应只有高温下能自发进行，则△H-T△S<0才能自发进行，故△H>0，故答案为：＞；
(2)分析图像，结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，C的平衡浓度为0.10mol/L，
从反应开始到平衡，用B计算的反应速率 (B)= = =0.04mol·L-1·min-1；
500℃时的平衡常数K=c2(B) c(C)=0.22×0.1=4×10-3，故答案为：0.04；4×10-3。
(3)A．对于化学反应A(s) 2B(g)+C(g)可知该反应正向为气体体积增大的方向，故混合气体的压强保持不变则反应达到平衡，故A项正确；
B．该反应A为固体，则B、C气体按体积比2：1生成，故C的体积分数不变，并不一定达到平衡状态，故B项不正确；
C．该反应为恒容，故该反应正向为密度增大方向，故混合气体的密度保持不变，则反应达到平衡状态，C项正确；
D．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故平衡状态下B的正反应速率等于二倍的C的逆反应速率，故D项不正确；
故答案为：AC；
(4)在500℃时，上述反应达到平衡后，在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L，则瞬间B、C浓度均增大为原来的二倍，平衡逆向移动，但平衡常数不变，故再次达到平衡时B、C浓度均变为原平衡浓度，据此作图为：
，
故答案为：。
【分析】(1) 当△H-T△S<0时反应自发，该反应△S>0，故△H>0；
(2)分析图像，结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度；
(3)当变量不再改变时可以说明反应达到了平衡状态；
(4)注意8min时将容器体积迅速压缩为1.0L，则瞬间B、C浓度均增大为原来的二倍，平衡逆向移动，但温度不变，所以平衡常数不变，再次达到平衡时B、C浓度均变为原平衡浓度；
18．【答案】（1）Cu；AgNO3；Cu-2e- =Cu2+
（2）CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O；增大
（3）阳极；2Cu +2OH-- 2e- =Cu2O + H2O
【解析】【解答】I、（1）氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)中，失电子的金属Cu为负极，得电子的阳离子Ag+是电解质中的阳离子，所以电解质可以选择AgNO3溶液；在原电池反应2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)中，失电子的金属Cu为负极，发生失电子的氧化反应，即Cu-2e- =Cu2+；
（2）用两个铂丝做电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，通入甲烷的一极为原电池的负极，电极反应式为CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O；在电池工作时，通入氧气的一极发生电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；附近溶液的pH增大；
II、结合装置图及总电极反应式可以得知，Cu在阳极放电，生成的亚铜离子与氢氧根离子反应生成Cu2O和水，故铜电极的电极反应式为2Cu +2OH-- 2e- =Cu2O + H2O。
【分析】（1）根据双液电池原理进行分析及可；
（2）甲烷燃料电池中甲烷发生氧化反应，根据正极反应方程式判断溶液pH变化；
（3）根据方程式可知铜被氧化，则应在阳极发生反应，判断电极和书写电极方程式。
19．【答案】（1）原电池；负；CH3OH － 6e－+ 8OH－=CO32－+ 6H2O
（2）电解；阳；2H2O－4e－=O2↑++4H+ 或4OH－－4e－=O2↑+2H2O；4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3；减小
（3）10.8；d；bd
【解析】【解答】(1)甲池是燃料电池是原电电池装置，通入燃料CH3OH的电极是负极；甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═6H2O+CO32-，故答案为：原电池；负；CH3OH-6e-+8OH-═6H2O+CO32-；
(2)乙为电解池，A与原电池正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH--4e-═O2↑+2H2O，乙池中电解硝酸银溶液，阳极生成氧气，阴极生成银，电解总反应式为4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3，生成H+，则溶液pH减小，故答案为：电解；阳；4OH--4e-═O2↑+2H2O；4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3；减小；
(3)当甲池中消耗O2 0.56L(标准状况下)时，消耗氧气的物质的量为 =0.025mol，转移电子0.025mol ×4=0.1mol，B(Ag)极析出的是金属银，质量增加0.1mol×108g/mol =10.8g，此时丙池中d电极上发生还原反应，析出1.20g某金属，转移电子为0.1mol，反应过程中可能金属阳离子放电后，溶液中的氢离子继续放电。当析出一价金属时，其摩尔质量≥ =12g/mol，当析出的是二价金属，则其摩尔质量≥ ×2=24g/mol，a．MgSO4溶液中镁离子不能放电生成金属镁，错误；b．CuSO4溶液中铜离子可以放电生成铜，之后溶液中的氢离子放电，正确；c．NaCl溶液中的钠离子不能放电，不能析出金属，错误；d．AgNO3溶液的银离子可以放电形成银，之后氢离子放电，正确；故选bd；故答案为：10.8； d；bd 。
【分析】（1）甲池发生甲醇的氧化反应和氧气的还原反应，属于原电池，然后分析电极和电极反应式；
（2）乙池发生硝酸银溶液的电解，结合电解原理进行分析即可；
（3）根据串联电路中电子转移物质的量相同进行计算。
20．【答案】（1）-18 kJ／mol
（2）＜；ACD
（3）B；E
（4）0.3mol/(L min)；2.25；D
【解析】【解答】（1）由盖斯定律可得，目标反应的反应热ΔH=ΔH2-ΔH1=(-35kJ/mol)-(-17kJ/mol)=-18kJ/mol；
（2）①反应过程中，增加H2的量，则COS的转化率增大，而，由图可知，m1下COS的转化率高于m2，故m1中n(H2)多于m2中的n(H2)，因此m1
B.反应的ΔH是不变的，B不符合题意；
C.催化剂活性降低，反应速率减小，副反应速率增加，COS的转化率减小，C符合题意；
D.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，即逆反应速率增加的倍数大于正反应速率增大的倍数，D符合题意；
故答案为：ACD
（3）A、反应达到平衡状态时，各组分浓度浓度保持不变，但不一定相等，A不符合题意；
B、正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，B符合题意；
C、根据密度公式，恒容密闭容器中，气体体积不变，由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可知，混合气体的质量保持不变，故混合气体的密度一直保持不变，不可用于判断平衡状态，C不符合题意；
D、根据摩尔质量公式，反应前后气体分子数不变，故混合气体的物质的量n保持不变，而混合气体的总质量不变，故混合气体的平均摩尔质量一直不变，不可用于判断平衡状态，D不符合题意；
E、c(COS)保持不变，则反应达到平衡状态，E符合题意；
故答案为：BE
（4）①COS的转化率为60%，则参与反应的n(COS)=5mol×60%=3mol，故反应生成H2S的物质的量n(H2S)=n(COS)=3mol，故用H2S表示的反应速率
②
该温度下，反应的平衡常数
③A、缩小容器体积，体系压强增大，反应速率加快，由于反应前后气体分子数不变，平衡不移动，故COS的平衡转化率不变，A不符合题意；
B、升高温度，反应速率加快，由于反应为放热反应，平衡逆向移动，COS的转化率减小，B不符合题意；
C、分离出硫化氢，逆反应速率减小，正反应速率不变，平衡正向移动，COS的转化率增大，C不符合题意；
D、加入一定量的H2O(g)，正反应速率增大，平衡正向移动，COS的转化率增大，D符合题意
故答案为：D
【分析】（1）根据盖斯定律计算反应热；
（2）①结合浓度对平衡移动的影响分析；
②结合转化率的影响因素分析；
（3）若反应达到平衡状态，则正逆反应速率相等；同时体系内各物理量保持不变，据此分析选项；
（4）①根据速率公式进行计算；
②由平衡三段式平衡体系中各物质的物质的量浓度，结合平衡常数的表达式计算；
③根据平衡移动和反应速率的影响因素进行分析；
21．【答案】（1）析氢；C；2H++2e﹣=H2↑
（2）吸氧；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2；4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；2Fe（OH）3═Fe2O3 xH2O+（3﹣x）H2O
（3）1.986；6.72；2.0028
【解析】【解答】解：（1）酸性条件下，Fe发生析氢腐蚀，C作正极，正极上氢离子得电子，正极反应式为：2H++2e﹣=H2↑；
故答案为：析氢；C；2H++2e﹣=H2↑；（2）当溶液的酸性较弱时，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；
故答案为：吸氧；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；①负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则发生的总反应为：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2；
故答案为：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2；②反应生成的Fe（OH）2被氧气氧化为氢氧化铁，其反应方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；氢氧化铁分解生成Fe2O3 xH2O，其反应方程式为：2Fe（OH）3═Fe2O3 xH2O+（3﹣x）H2O；
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；2Fe（OH）3═Fe2O3 xH2O+（3﹣x）H2O；（3）生成氢气的反应为2H++2e﹣=H2↑；生成氢气为5.6mL，则n（H2）=0.00025mol，铁电极发生的反应为Fe﹣2e﹣=Fe2﹣，由电子守恒可知，反应的Fe为0.00025mol，则消耗的铁的质量为0.014g，所以铁丝的质量变为2﹣0.014=1.986g；最终液面上升的高度折算为标准状况下的体积比最开始刚倒扣于水槽中试管中溶液的体积多了1.12mL，则被吸收氧气的体积应为5.6+1.12=6.72 mL；设生成氢氧化亚铁为xmol，则0.5x+0.25x=0.03mol，解得x=0.04mol，则Fe2O3 2H2O中水的物质的量为0.04mol，
Fe转化为Fe2O3 2H2O，增加了O的质量和水的质量，则铁丝的质量应为：1.986+ ×32g/mol+0.0004mol×18g/mol=2.0028g；
故答案为：1.986；6.72；2.0028．
【分析】（1）酸性条件下，Fe发生析氢腐蚀，C作正极，正极上氢离子得电子；（2）当溶液的酸性较弱时，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子；①负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子；②反应生成的Fe（OH）2被氧气氧化为氢氧化铁；氢氧化铁分解生成Fe2O3 xH2O；（3）根据生成的氢气求出转移的电子的物质的量，再根据电子守恒计算Fe的质量；氧气的体积等于氢气的体积加上最终液面的变化值；Fe转化为Fe2O3 xH2O，增加了O的质量和水的质量
