第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共14题）
1．镍基La2O3催化CO2甲烷化反应机理，如下图所示，下列叙述错误的是
A．是反应的中间体
B．在镍基La2O3催化下，明显被活化
C．在镍基La2O3催化下，H2分子中的H-H断裂
D．存在反应La2O3CO3=+La2O3
2．如图为铜-锌原电池装置，下列叙述错误的是
A．这是将电能转化为化学能的装置
B．Zn发生氧化反应
C．正极上发生还原反应
D．该原电池总反应可表示为：Zn＋2H＋ → Zn2＋＋H2↑
3．某钠离子可充电电池的工作主要靠在两极间的迁移，工作原理如图：
其中代表没参与反应的，代表没参与反应的。下列有关说法错误的是
A．充电时，b极接电源正极
B．放电时，由a极向b极移动
C．充电时，阴极发生反应为为 +2e-+2Na+=
D．若电池充满电时a、b两极室质量相等，则放电过程中转移0.3mol电子时，两极质量差为6.9g
4．下列有关反应的离子方程式正确的是
A．惰性电极电解氯化铁溶液：
B．中同时加入溶液和可制：
C．草酸(乙二酸)溶液和溶液的中和：
D．在酸性溶液中逐渐通入少量气体，观察到有浑浊出现：
5．实验室制取高浓度的溶液，有关实验装置和原理能达到实验目的的是
A B C D
制取氯气 制取氯水 提高浓度 分离溶液
A．A B．B C．C D．D
6．利用电池可将雾霾中的、转化为硫酸铵，其回收利用装置如图所示，电池工作时的总反应为，充放电时，在正极材料上嵌入或脱嵌，随之在石墨中发生了的生成与解离，下列有关说法正确的是
A．电池工作时，负极电极反应式为：LixC6 + xe— = 6C + xLi+
B．转化为硫酸铵时，M与b相接，N与a相接
C．该装置实际工作过程中需要在C处通入适量或者补充适量
D．理论上当消耗2.24L(标准状况)时，电池中两池质量差改变1.4g
7．实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(、)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，端的字迹呈白色。下列结论正确的是
A．a为负极
B．端的字迹呈蓝色
C．电子流向为：
D．如果将、换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同
8．下列说法不正确的是
A．德国化学家维勒在制备NH4CNO时得到了尿素
B．甲醇在能源工业领域有很好的应用前景，甲醇燃料电池能实现污染物的“零排放”
C．可燃冰的主要成分是天然气的水合物，易燃烧
D．煤的气化、煤的液化都是物理变化
9．水系可充电电池由于其成本低、高离子电导率、高安全性和环境友好性等优势备受关注。一种新型无隔膜液流电池的工作原理如图所示。电池以锌箔、石墨毡为集流体，和的混合液作电解质溶液，下列说法正确的是
A．过程I为放电过程，过程II为充电过程
B．为增强电池电流，可向电解液中加入硫酸增强电解质溶液的导电性
C．充电时阳极的电极反应式为：
D．放电时，当外电路转移时，两电极质量变化的差值为98g
10．材料的腐蚀造成了严重的经济损失和环境污染。以下有关防腐蚀措施的说法中，不正确的是
A．用铁罐车运输浓硝酸
B．避免不同金属的搭接和铆接
C．在铁表面镀锌是一种阳极保护方法
D．在金属表面覆盖塑料、玻璃等非金属材料
11．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是
A．溶液中OH-向负极移动，K+、H+向正极移动
B．正极发生的反应是Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH-
C．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn，发生还原反应
D．工作时，负极区溶液c(OH-)减小
12．微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．a极为该电池的负极
B．b极的电极反应式为
C．放电过程中a极附近pH降低
D．当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极
13．“自热”火锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A．生石灰与水反应放热
B．铁粉发生吸氧腐蚀，缓慢放出热量，可延长放热时间
C．硅藻土可增大反应物的接触面积
D．使用后的发热包可作普通垃圾处理
14．关于下列各装置图的叙述正确的是
A．用图①装置实现铁上镀铜，b极为铁，电解质溶液可以是溶液
B．图②装置盐桥中的移向左烧杯
C．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法
D．图④两个装置中通过导线的电子数相同时，正极析出产品的物质的量不同
二、填空题（共9题）
15．如图所示，A、B、C、D均为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应，甲池与乙池溶液的体积均为400mL。按图示接通电路，反应一段时间。
(1)甲池是 (填“原电池”或“电解池”)装置。
(2)C极为 (填“阴极”或“阳极”)，电极反应式为 。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)。
(4)甲池中总反应的离子方程式为 。
(5)若反应5min时，甲池中一电极质量增加1.28g，则此时溶液的pH为 (假设反应前后溶液体积无变化)。
16．某化学兴趣小组为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图所示实验：
（1）下列叙述中正确的是 。
A．打开开关K时铜片作负极，关闭开关K时铜片作正极
B．打开开关K，锌片和铜片上均有气泡产生
C．关闭开关K后，溶液中的H＋浓度减小
D．关闭开关K产生气泡的速率比打开开关K时慢
（2）打开开关K后，装置中发生反应的离子方程式为 。
（3）关闭开关K后，则该装置为 (填“原电池”或“电解池”)，锌极为 极(填“正”、“负”、“阳”或“阴”)，铜极上的电极反应式为 。若反应过程中有0.3mol的电子发生转移，则产生的气体在标准状况下的体积为 L。
17．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是 (至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式： 。
（2）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+2OH FeO42 +3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42 ，镍电极有气泡产生。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：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。
①电解一段时间后，c(OH )降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是 。
③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因： 。
18．铁在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。
(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有：
反应 (kJ/mol) K
ⅰ． +489
ⅱ． X
ⅲ． +172
试计算， ，、与之间的关系为 。
(2)℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的和C，发生反应ⅰ，反应达到平衡后，在时刻，改变某条件，随时间(t)的变化关系如图1所示，则时刻改变的条件可能是 (填写字母)。
a．保持温度不变，加少量铁粉 b．保持体积不变，升高温度
c．保持体积不变，加少量碳粉 d．保持体积不变，增大CO浓度
(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(p kPa)加入1 mol 与足量的碳，发生反应ⅲ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
①T℃时，若向平衡体系中再充入一定量按的混合气体，平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数为 kPa。[气体分压()=气体总压(p)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作]
19．(1)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下图：
请回答下列问题：
①Pt(a)电极反应式为 ；
②如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有 mol。
(2)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如图所示。电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①通入SO2的电极，其电极反应式为 。
②电解质溶液中的H+通过质子膜 (填“向左”“向右”或“不”)移动
③电池总反应式为 。
20．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。
(1)Pt电极(a)为 极(填“正”或“负”)；Pt电极(b)上的电极反应式为： 。
(2)反应一段时间后，KOH溶液的浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。当消耗0.1molO2时，理论上转移电子个数为 。
21．完成下列填空
(1)关注营养平衡、正确使用药物，有利于人体健康。现有下列四种物质：
A．白菜 B．鸡蛋 C．麻黄碱 D．阿司匹林
请根据题意，用字母代号填空。
①富含蛋白质的物质是
②属于严格禁止的兴奋剂是
③含有一定量纤维素的物质
④用于治疗感冒，具有解热镇痛作用的是
(2)营养平衡、科学使用食品添加剂有助于健康和提高免疫力。
①生活中应合理地摄取人体必需的元素，体内 (填元素符号)元素含量过高或过低，会引起甲状腺疾病。
②维生素C又称抗坏血酸，在氯化铁溶液中加入维生素C后，溶液由黄色转变为浅绿色，说明维生素C具有较强的 性(填“氧化”或“还原”)。
③某种食品的配料标签如下图所示。该配料中，属于防腐剂的是 。蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸，氨基酸结构中含有的官能团有氨基和 (写官能团名称)。
配料： 小麦粉 淀粉 鸡蛋 棕榈油 碳酸氢钠 苯甲酸钠等
(3)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①下列物质中，属于天然高分子材料的是 (填字母)
A．玻璃 B．塑料 C．棉花
②下列有关合金性质的说法正确的是 (填字母)。
A．合金的熔点一般比它的成分金属高
B．合金的硬度一般比它的成分金属低
C．组成合金的元素种类相同，合金的性能就一定相同
D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能
③纤维在现工生产生活中应用广泛，下列不属于天然纤维的是 (填字母)。
A．蚕丝 B．棉花 C．尼龙
④钢铁容易发生腐蚀，在生产和生活中比较普遍的腐蚀是 ；
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀
(4)改善生态环境，是当前重要的民生工程。
①下列物质中，不会造成室内空气污染的是 (填字母代号，下同)。
A．室内吸烟产生的CO B．家用燃气燃烧产生的 C．室内装饰材料释放的HCHO(甲醛)
②矿泉水瓶一般由塑料制得，废弃后正确的处理方法是 ；
A．填埋 B．焚烧 C．回收再利用
③工业处理含有的酸性废水，通常加入某种试剂调节溶液的pH，使之转化为沉淀而除去。这种试剂可以是 。
A． B． C．
22．利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，工作一段时间后，乙池中减少0.1mol。
(1)工作时，甲池内的NO3-向石墨 极移动(填“I”或“II”)；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为 。
(2)甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨I是电池的 极；石墨I附近发生的电极反应式为 。
(3)丙池中阳极的电极反应式为 ，阳极产生气体的体积为 L(标况下)，若阴极生成气体为6.72L(标况下)，则可以加入 复原(填字母序号)。
A．0.3molCu(OH)2 B．0.15molCu2(OH)2CO3 C．0.3molCuO D．0.3molCuCO3
23．Na、Mg、Fe、Cu是四种重要的金属元素。回答下列问题：
(1)基态Mg原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)的电子式为 。
(3)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，请用化学方程式解释原因： 。
(4)检验溶液中是否残留的试剂是 。
(5)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为，加入的目的是 。
(6)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前，需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．溶液
(7)天然碱的主要成分为，2 mol 经充分加热得到的质量为 g。
(8)一个晶胞(如图)中，Cu原子的数目为 。
24．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1)①氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是 热反应，这是由于反应物的总能量 生成物的总能量(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；从化学反应的本质角度来看，由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量。
②通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，甲图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。该电池的正极是 (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应是 。
(2)①把锌粒投入盛有稀硫酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化如图乙所示。时间a→b时段，产生氢气的速率增大的主要原因是 。
②按图丙所示装置进行实验，电子从 (填“锌片”或“铜片”)流出，该电极上发生的电极反应式为： 。原电池工作一段时间后，溶液pH 。(填“增大”或“减小”)。
(3)能源是当今社会发展的三大支柱之一。有专家指出：如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等能够实现利用太阳能让它们重新组合(如图)，可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为 (填序号)。
A．热能 B．电能 C．化学能 D．生物质能
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】根据反应机理，可知CO2与La2O3生成La2O3CO3，La2O3CO3反应得到+La2O3，最终生成CH4，因此反应的总反应为CO2+4H2CH4+2H2O，据此分析解答。
【详解】A．根据机理，生成又被消耗，是反应的中间体，A正确；
B．在镍基La2O3催化下，CO2转化为，C原子被活化与H结合形成，B错误；
C．在镍基La2O3催化下，H2分子中的H-H断裂，H与结合得到，C正确；
D．由机理图可知，在镍基La2O3催化下，发生反应La2O3CO3=+La2O3，D正确；
答案选B。
2．A
【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B．铜-锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，发生氧化反应，故B正确；
C．铜-锌原电池中Zn比Cu活泼，Cu为正极，正极上发生还原反应，故B正确；
D．铜-锌-稀硫酸原电池，负极Zn溶解，正极上生成氢气，发生的总反应为Zn＋2H＋ → Zn2＋＋H2↑，故D正确；
故答案为A。
【点睛】原电池的正、负极判断的一般方法是：①活泼性相对强的一极为负极；②电子流出或电流流入的一极为负极；③阴离子移向的一极为负极；④发生氧化反应的一极为负极；⑤电极溶解或质量减轻的一极为负极。
3．D
【分析】放电时，在a极， -2e-= +2Na+，则a极为负极；在b极， ，则b极为正极；充电时，a极为阴极，b极为阳极。
【详解】A．由分析可知，充电时，b极为阳极，与电源正极相连，A正确；
B．放电时，阳离子向正极移动，则Na+由a极(负极)向b极(正极)移动，B正确；
C．充电时，a极为阴极，电极反应式为 +2e-+2Na+= ，C正确；
D．若电池充满电时a、b两极室质量相等，放电时Na+从a极转移到b极，且，故当转移0.3mol电子时，a极减重0.3mol Na+，b极增重0.3mol Na+，两极质量差为0.6mol×23g/mol=13.8g，D错误；
故选D。
4．B
【详解】A．惰性电极电解氯化铁溶液时，阳离子放电顺序：，则阴极应该优先放电，不会生成氢氧化铁，正确的反应为：，故A错误；
B．与发生氧化还原反应，在碱性条件下生成，离子方程式为：，故B正确；
C．产物草酸钙难溶于水，应写化学式，正确的反应为：，故C错误；
D．酸性溶液中：氧化性：，通入少量气体时氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为：，故D错误；
故选：B。
5．A
【详解】A．电解饱和食盐水阳极产生氯气，A正确；
B．氯气中混有氯化氢，用饱和食盐水除去氯化氢，但是装置中的进入到饱和食盐水的进气管短，出气管的管长，B错误；
C．氧化钙可以和次氯酸反应，会降低次氯酸的浓度，C错误；
D．次氯酸受热会分解，不能用蒸馏是方法分离，D错误；
故选A。
6．B
【分析】由图可知，左边装置为原电池，LixC6电极为负极，Li1-xFePO4电极为正极，右边装置为电解池，转化为硫酸铵时，通入SO2的a极为阳极，通入NO的b极为阴极。
【详解】A．电池工作时，LixC6电极为负极，LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成碳和锂离子，电极反应式为LixC6—xe—= 6C + xLi+，故A错误；
B．由分析可知，右边装置为电解池，转化为硫酸铵时，通入SO2的a极为阳极，与原电池的N极相连，通入NO的b极为阴极，与M极相连，故B正确；
C．由得失电子数目守恒可知，电解池的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4，则实际工作中需要在C处通入适量的氨气，故C错误；
D．理论上消耗标准状况下2.24LSO2时，转移电子物质的量为0.2mol，电池工作时，负极反应式为LixC6—xe—=6C+xLi+，正极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe—=LiFePO4，负极质量减少0.2mol×7g/mol=1.4g，正极质量增大1.4g，则电池中两池质量差改变2.8g，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．根据实验现象，a'端呈白色，即生成了氯气，即氯离子失去电子，为阳极，即a为正极，A错误；
B．b'端为阴极，水得到电子放电的同时，生成氢氧根离子，遇石蕊变蓝，B正确；
C．电子只在导线内移动，a为正极，b为负极，方向为，C错误；
D． 如果换成铜棒，铜做阳极放电，现象与碳作电极时不相同，D错误；
故选B。
8．D
【详解】A．德国化学家维勒在制备无机盐NH4CNO时得到了一种晶体，这种晶体经检验是尿素，则A说法正确；
B．甲醇在能源工业领域有很好的应用前景，甲醇燃料电池在工作时，被氧化为二氧化碳和水，对环境无污染，能实现污染物的“零排放”，则B说法正确；
C．可燃冰的主要成分是甲烷的结晶水合物，甲烷是天然气的成分，易燃烧，则C说法正确；
D．煤的气化、煤的液化是指将煤通过化学变化转为可燃的气体和液体，和物态变化不一样，则D说法不正确；
本题答案D。
9．C
【详解】A．过程I，锌沉积过程中锌离子得到电子发生还原反应生成锌，二氧化锰沉积过程中锰离子失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，故过程I为充电过程；则过程II为放电过程；错误；
B．向电解液中加入硫酸，导致溶液酸性增强，导致Zn和稀硫酸反应，错误；
C．充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为：，正确；
D．放电时，负极反应为，正极反应为，当外电路转移时，负极减少质量为65g，正极减少质量为87g，两电极质量变化的差值为87-65=22g，错误。
故选C。
10．C
【详解】A．常温下铁在浓硝酸中发生钝化，所以可以用铁罐车运输浓硝酸，A正确；
B．不同金属的搭接和铆接，容易形成原电池发生电化学腐蚀，所以应避免，B正确；
C．锌比铁活泼，铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，锌被腐蚀，此法为牺牲阳极的阴极保护法，C错误；
D．在金属表面覆盖塑料、玻璃等非金属材料，可以隔绝水和氧气，防止金属被氧化，D正确；
综上所述答案为C。
11．C
【分析】负极反应为Zn+2OH 2e =Zn(OH)2，正极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH ；
【详解】A．放电时，溶液中的OH 向负极移动，K+、H+向正极移动，故A正确；
B．正极上Ag2O得电子发生还原反应，电极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH ，故B正确；
C．根据总反应式Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2可知，放电时Zn元素化合价由0价变为+2价，所以负极上Zn失电子发生氧化反应，故C错误；
D．电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应为Zn+2OH 2e =Zn(OH)2，在负极区， OH 被消耗导致氢氧根离子浓度减小，故D正确；
答案选C。
12．B
【详解】A．该电池中甲醇做还原剂，所以a极为该电池的负极，A项正确；
B．b极的电极反应式为，B项错误；
C．放电过程中a极的电极反应式为，所以其附近pH降低，C项正确；
D．通过质子交换膜移向b极，D项正确。
故答案为：B
13．D
【详解】A．生石灰与水发生化学反应生成氢氧化钙，会放出大量的热，故A正确；
B．发热包内含有铁粉、焦炭粉、盐，加水后，盐溶于水，铁与碳、盐溶液在空气中形成原电池，铁粉发生吸氧腐蚀，放出热量，故B正确；
C．硅藻土具有疏松多孔的结构，能起到吸附作用，可增大反应物的接触面积，故C正确；
D．使用后的发热包生石灰变成熟石灰，腐蚀性依然很强，不能当作普通垃圾处理，故D错误；
答案选D。
14．A
【详解】A．根据装置图中电流方向可知，a电极为阳极、b电极为阴极，铁上镀铜时，Cu为阳极、Fe作阴极，电解质溶液可以是CuSO4溶液，即a电极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液，A正确；
B．双液铜锌原电池中，Zn为负极、Cu为正极，原电池工作时：阳离子移向正极、阴离子移向负极，即盐桥中KCl的移向正极，移向右烧杯，B错误；
C．图③装置是利用电解原理防止钢闸门生锈，即外加电流的阴极保护法，其中钢闸门接外加电源的负极、作阴极，发生得电子的还原反应，C错误；
D．图④中两装置均为原电池，正极反应均是,通过导线的电子数相同时，正极析出产品的物质的量相同，D错误；
故选A。
15．(1)电解池
(2) 阳极 2Cl--2e-=Cl2↑
(3)a
(4)2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
(5)1
【分析】由题目知E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应，可推E为铝，F为镁，乙池中铝和NaOH溶液能发生自发反应，所以乙池是原电池，E是负极，F是正极。
【详解】（1）由题目知E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应，可推E为铝，F为镁，乙池中铝和NaOH溶液能发生自发反应，所以乙池是原电池，中间连接两个烧杯的是电解池，甲池也是电解池；
（2）电解池中，正极连接阳极，负极连接阴极。C电极是阳极；阳极中的离子易失电子，放电顺序是先Cl-后OH-，所以电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑；
（3）阳极产生氯气，氯气具有氧化性，能氧化I- 得到I2，所以烧杯中溶液变蓝的a；
（4）甲池中是硫酸铜溶液，阳极是水中的OH-放电，阴极是铜离子放电，所以总反应的离子方程式是2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；
（5）甲池中质量增加的电极是阴极，，增加1.28g铜，根据总方程式计算，生成H+的量是0.04mol，此时氢离子浓度是0.04mol/0.4L=0.1mol/L，其pH是1。
16． C Zn+2H＋=Zn2++H2↑ 原电池 负 2H＋＋2e-=H2↑ 3.36
【分析】该体系中发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，当开关K闭合时，形成闭合回路构成原电池，此时Zn电极发生氧化反应为负极，Cu电极为正极；打开开关K，不能形成闭合回路，此时Zn电极上发生置换反应。
【详解】(1)A．打开开关K无法形成闭合回路，不能形成原电池，故A错误；
B．打开开关K，只有Zn与稀硫酸发生置换反应，产生气泡，铜电极上无明显现象，故B错误；
C．关闭开关K后，形成原电池，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，溶液中的H＋浓度减小，故C正确；
D．关闭开关K后，形成原电池，原电池可以加快氧化还原反应速率，故D错误；
综上所述选C；
(2)打开K，Zn与稀硫酸发生置换反应，离子方程式为Zn+2H＋=Zn2++H2↑；
(3)关闭K后，该装置为原电池装置，锌极发生氧化反应为负极，铜电极为正极，根据总反应可得铜电极的反应为2H＋＋2e-=H2↑；转移0.3mol电子时可以生成氢气0.15mol，标况下体积为3.36L。
【点睛】本题采用对比实验的方法探究原电池原理，根据两个对比实验确定原电池电极上发生的反应，原电池中电池反应和活泼金属与电解质溶液反应相同；注意原电池装置和电解池装置均可以加快氧化还原反应速率。
17． 污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高 H2+2OH--2e-=2H2O 阳极室 防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。
【分析】（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等；碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH－-2e－=2H2O；
（2）①根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少；
②氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；
③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c（OH－）低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c（OH－）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低。
【详解】（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高等，碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高；H2+2OH--2e-=2H2O
(2)①根据题意镍电极有气泡产生是因为氢离子放电生成氢气；铁电极发生氧化反应生成高铁酸根离子时，消耗OH-而例溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c(OH )降低的区域在阳极室，故答案为阳极室；
②氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低，故答案为防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；
③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低，故答案为M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。
18．(1) －27 K2·K
(2)d
(3) 正向 23.04p
【详解】（1）已知：
ⅰ． ΔH1＝+489 kJ/mol ⅲ． ΔH3＝+172 kJ/mol
依据盖斯定律反应ii可由i－3×iii得到，所以反应ii的焓变ΔH2=489 kJ/mol－3×172 kJ/mol＝－27kJ/mol，根据多重平衡规则，K1、K2与K3之间的关系为K1=K2·K；
（2）a．保持温度不变，加少量铁粉，铁粉是固体，对逆反应速率和化学平衡无影响，a不选；
b．保持体积不变，升高温度，化学反应速率加快，平衡正向移动，再次达到平衡时逆反应速率不能回到原平衡状态，b不选；
c．保持体积不变，加少量碳粉，碳粉是固体，对逆反应速率和化学平衡无影响，c不选；
d．保持体积不变，增大CO浓度，逆反应速率增大，温度保持不变，化学平衡常数不变，最终逆反应速率不变，d选，
故答案为d；
（3）①根据图像可知T℃平衡时一氧化碳和二氧化碳的体积分数相同，若向平衡体系中再充入一定量按的混合气体，由于此时，所以平衡正向移动；
②925℃时，CO的体积分数为96%，则p（CO2）=4%p=0.04p，p（CO）=96%p=0.96p，所以分压平衡常数为。
19． 向右
【详解】(1)①燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，电解质为酸性环境，则Pt(a)电极为负极，电极反应式为；
②根据负极反应式可知，如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有mol；
(2)该装置为原电池装置，欲用SO2来制备硫酸，根据S元素化合价的变化可知，通入SO2的一极为负极，则通入氧气的一极为正极，
①通入SO2的电极为负极，S元素化合价升高，产物为硫酸根离子，电解质溶液为酸性环境，则其电极反应式为；
②原电池中，阳离子移动向正极，则电解质溶液中的H+通过质子膜向右移动；
③正极的电极反应式为，故电池总反应式为。
20．(1) 负 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 减小 0.4NA
【详解】（1）a极氮元素价态升高失电子，故a极为负极，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）由两极反应可知，该过程总反应的化学反应方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O，KOH的物质的量不变，反应生成水，KOH溶液的浓度将减小，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，当消耗0.1molO2时，理论上转移电子为0.1mol4=0.4mol，即0.4NA；
21．(1) B C A D
(2) I 还原 苯甲酸钠 羧基
(3) C
D C B
(4) B C B
【解析】(1)
A．白菜是蔬菜，含纤维素；B．鸡蛋的主要成分是蛋白质；C．麻黄碱可以止咳平喘，但会使人产生精神兴奋，属于严格禁止的兴奋剂；D．阿司匹林具有解热镇痛作用，用于治疗感冒。
(2)
①甲状腺疾病和体内碘元素（I）含量过高或过低有关。
②氯化铁溶液是黄色的，有氧化性，加入维生素C后，溶液转变为浅绿色，说明氯化铁被维生素C还原为氯化亚铁，说明维生素C具有较强的还原性。
③某种食品的配料标签中，苯甲酸钠是广谱抗微生物试剂，属于防腐剂。蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸，氨基酸结构中含有的官能团有氨基和羧基。
(3)
①A．玻璃是硅酸盐产品，属于无机非金属材料；B．塑料是由有机物单体聚合而成的高分子材料；C．棉花的主要成分是纤维素，是天然高分子化合物，属于天然高分子材料，故选C。
②A．合金的熔点一般比它的成分金属低，故A错误；
B．合金的硬度一般比它的成分金属大，故B错误；
C．组成合金的元素种类相同，但配比不同，合金的性能就不同，故C错误；
D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能，如硬度大，强度大等 ，故D正确；
故选D。
③A．蚕丝的主要成分是蛋白质，是天然纤维；B．棉花的主要成分是纤维素，是天然纤维；C．尼龙是由小分子通过聚合反应合成的高分子材料，是合成纤维，故选C。
④化学腐蚀是金属跟气体或非电解质液体接触直接发生反应而发生的腐蚀，电化学腐蚀是不纯的金属或合金跟接触到的电解质液体发生原电池反应而引起的腐蚀，钢铁容易发生腐蚀，在生产和生活中比较普遍的腐蚀是电化学腐蚀；
故选B。
(4)
①A．室内吸烟产生的CO是空气污染物，会造成室内空气污染；B．水蒸气是无色无味无毒的气体，家用燃气燃烧产生的不会造成室内空气污染；C．HCHO有毒，室内装饰材料释放的HCHO(甲醛)会造成室内空气污染，故选B。
②塑料废弃应回收再利用，填埋会占用土壤资源，焚烧会污染空气，故选C。
③将含有的酸性废水转化为沉淀，应该加入碱性物质，故选B。
22．(1) I 1：4
(2) 负 NO2-e-+=N2O5
(3) 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 6.72 A
【分析】装置甲为燃料电池，石墨Ⅱ中通入的NO2失去电子转化为N2O5，故石墨Ⅰ为负极，石墨Ⅱ为正极，则装置乙中电极Fe(Ⅰ)为阳极，电极Fe(Ⅱ)为阴极，装置丙中电极X为阳极，电极Y为阴极。
【详解】（1）在原电池中，阴离子移向负极，因此甲池内的NO3-向石墨Ⅰ；每个O2得到4个电子，每个NO2失去1个电子，根据得失电子守恒可知，消耗的O2和NO2的体积比为1：4；
（2）由分析可知石墨Ⅰ是负极，反应物为NO2，产物为N2O5，则其附近发生的电极反应为NO2-e-+=N2O5；
（3）由分析可知，丙电池中阳极为电极X，水中的OH-移向阳极失电子，发生的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+；因为工作一段时间后，乙池中减少0.1mol，则参加反应的Fe2+为0.6，故转移电子数为0.6×2=1.2，根据得失电子守恒及电极X的电极反应可知，生成O2的物质的量为，其标准状况下体积为；丙池中Cu2+移向阴极，发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，消耗的Cu2+的物质的量为，因为阴极生成气体为6.72L(标况下)，Cu2+反应完后，H+移向阴极继续反应，生成H2的物质的量为，综上，阳极生成0.3O2，阴极生成0.6Cu和0.3H2，所以可以加入.0.3molCu(OH)2复原，故选A。
23．(1)
(2)
(3)
(4)K3[Fe(CN)6]溶液
(5)为降低能耗，把熔点降至580℃
(6) 氢氧化钠溶液 浓硫酸
(7)318
(8)4
【详解】（1）基态Mg原子的电子轨道表示式1s22s22p63s2，价层电子轨道表示式为 。
（2）的电子式为：。
（3）铁与水蒸气在高温时反应生成Fe3O4和H2O。在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，必须进行充分的干燥。反应的化学方程式为。
（4）铁氰化钾溶液和亚铁离子反应生成蓝色沉淀，则检验溶液中是否残留Fe+的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。
（5）电解时需要将NaCl加热至熔融状态。NaCl熔点为800.8℃，为降低能耗加入从而把熔点降至580℃。
（6）空气和Na为原料可直接制备。空气中的水和二氧化碳能与反应，所以与熔融金属Na反应前，需依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸除去二氧化碳和水。
（7）2 mol 经充分加热能得到3mol，其质量为318g。
（8）白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4。
24． 放 大于 小于 b电极 H2－2e－＝2H＋ 反应放热，温度升高，反应速率加快 锌片 Zn－2e－＝Zn2＋ 增大 A
【详解】(1)①氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是放热反应，这是由于反应物的总能量大于生成物的总能量；断键吸热，成键放热，所以从化学反应的本质角度来看，由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量。
②氢氧燃料电池中氢气在负极放电，氧气在正极放电，则该电池的正极是b电极，在负极氢气失去电子，发生的电极反应是H2－2e－＝2H＋。
(2)①时间a→b时段产生氢气的速率逐渐增大，由于随着反应的进行，氢离子浓度逐渐减小，这说明反应速率增大的主要原因是反应放热，温度升高，反应速率加快。
②按图丙所示装置进行实验，由于金属性锌强于铜，所以锌是负极，铜是正极，则电子从锌片流出，该电极上发生的电极反应式为：Zn－2e－＝Zn2＋。正极上氢离子放电生成氢气，氢离子浓度减小，原电池工作一段时间后，溶液pH增大。
(3)由图可知，太阳能首先转化为化学能，然后燃料燃烧，化学能转化为热能。故选A。
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