专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共12题）
1．某地下输油管为钢质材料，且该地下输油管所在区域内为潮湿土壤，为减缓输油管的腐蚀，科研人员设计如图所示装置保护输油管。下列叙述正确的是
A．金属M可能是锌、锡等金属
B．输油管的保护过程是电能转化为化学能的过程
C．金属M失电子，电子沿导线源源不断地输送到输油管
D．正极的电极反应一定是
2．将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要反应为。、和完全燃烧的热化学方程式分别如下：
①
②
③
下列说法不正确的是
A．制取水煤气的热化学方程式为
B．和完全燃烧放出的热量之和比完全燃烧放出的热量多
C．煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量
D．将煤转化为水煤气再燃烧的整个过程中放出的热量，与直接燃烧等质量的煤放出的热量相同
3．X-MOL报道了一种两相无膜锌/吩噻嗪(PTZ)电池，其放电时的工作原理如图所示(PF在水系/非水系电解液界面上来回穿梭，维持电荷守恒)。
已知：CH2Cl2的密度为1.33g/cm3，难溶于水。下列说法错误的是
A．电池使用时不能倒置
B．充电时，石墨毡上的电极反应式为PTZ-e-=PTZ＋
C．充电时，PF由CH2Cl2移向水层
D．放电时，Zn板每减轻6.5g，水层增重29g
4．如图，c管为上端封口的量气管，为测定硫酸溶液浓度，量取10.00mL待测样品加入b容器中；接通电源，当b中溶液恰好变成浅红色时断开电源，测量c管气体体积，根据电子转移守恒算出硫酸的浓度。下列说法正确的是
A．收集并测量b中气体的体积不能测出硫酸的浓度
B．盐桥中的阴离子向b中溶液迁移
C．标况下若c中收集气体22.4mL，则样品中硫酸浓度为
D．把硫酸换成相同浓度盐酸，c中收集到气体体积相同
5．一种有机废水发电装置示意图如图所示，装置工作时，下列说法不正确的是
A．H+从a极区向b极区迁移
B．可使用碱性电解质水溶液
C．该发电装置应在条件温和的环境下进行
D．理论上，完全被还原为时，a极有电子流出
6．下列说法不正确的是
A．化学反应中一定伴随能量变化
B．S在纯氧中燃烧是将全部化学能转化为热能
C．物质所含化学键键能越大，其越稳定
D．化学反应的 H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
7．利用和的反应，在溶液中用铂作电极可以构成原电池。下列说法正确的是：
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mol e-
②在负极上获得电子，电极反应式为：O2+4e－+2H2O＝4OH－
③外电路电子由负极流向正极，内电路电子由正极流向负极
④电池放电过程中，溶液的碱性逐渐减弱
⑤负极发生氧化反应，正极发生还原反应
⑥负极附近会出现淡蓝色火焰
A．①④⑤ B．①②⑤ C．②③⑤ D．②⑤⑥
8．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )
A．根据能量守恒，生成物总能量一定等于反应物总能量
B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C．白炽灯工作时电能全部转变成光能
D．同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
9．化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用，下列说法中正确的是
A．碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂，是因为加热能分解出二氧化碳
B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法
C．含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
D．高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳
10．已知某些共价键的键能与热化学方程式信息如表：
共价键 H—H H—Cl Cl—Cl
键能/(kJ mol-1) 436 431 243
则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(l)的△H为
A．183kJ mol-1 B．-183kJ mol-1
C．大于-183kJ mol-1 D．小于-183kJ mol-1
11．下列传统文化描述中，没有发生放热反应的是
A．北宋·王安石“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”
B．明·于谦“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”
C．宋·苏轼“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”
D．唐·张九龄“松叶堪为酒，春来酿几多”
12．已知：，。某实验小组用溶液和溶液测定中和反应的反应热，简易量热装置如图所示。下列说法正确的是
A．用环形铜质搅拌棒替代环形玻璃搅拌棒，测得中和反应的偏低
B．的反应热
C．向内筒加料时，应一次性快速加入且立即盖紧杯盖
D．增大反应物溶液的体积，测得的中和反应的反应热同倍数增大
二、填空题（共10题）
13．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图所示：
(1)若A为稀盐酸，则Al片作 极，该电极的电极反应式为 。
(2)若A为NaOH，则Al片作 极，该电极的电极反应式为 。
(3)若A为稀HNO3，则Cu片作 极。
14．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为 。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，乙池总反应式为 。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况下)，丙池中 极析出 g铜。
(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
15．为了研究化学反应A＋B=C＋D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题：
(1)该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过 转化成 释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式： 。
16．某学生设计了如图所示的装置(框内部分未画出)，在装置内起初发生的反应为Cu+2HCl=CuCl2+H2↑，该装置的名称是 ，A、B中至少有一种为金属，它是 ，该电极反应式为 。
17．电解池
(1)概念：将 能转化为 能的装置。
(2)两个电极
阴极：与电源 极相连的电极，在该电极上发生 反应。
阳极：与电源 极相连的电极，在该电极上发生 反应。
18．燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。
(1)以多孔铂为电极，如图甲装置中A、B口分别通入CH3CH2OH和O2构成乙醇燃料电池，则b电极是 (填“正极”或“负极”)，该电池的负极电极反应式为 。
(2)科学家研究了转化温室气体的方法，利用图乙所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO，该电池负极反应式为 ，
(3)铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为硫酸。该电池总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。(已知：硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上)
①该蓄电池放电时，电解质溶液中阴离子移向 (填“正极”或“负极”)；正极附近溶液的酸性 (填“增强”“减弱”或“不变”)，当外电路通过1 mol电子时，理论上正极板的质量增加 g。
19．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲烷燃料电池负极反应式为 。
(2)石墨(C)极的电极反应式为 。
(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体的体积为 L；丙装置中阴极析出铜的质量为 g。
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液，a为电池的 极，电解质溶液最好用)
若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用 作电极。
20．含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。回答下列问题：
(1)氨是一种极为重要的化工原料。
①科研发现，氨气可以作为脱硝剂，能够与NO等气体在一定条件下反应生成无污染的物质。写出与反应的化学方程式： 。
②已知不同物质间存在如下转化：
a.
b.
c.
写出氨气在氧气中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式： 。
(2)工业上电解NO制备 ，其工作原理如图所示，电解时阳极的电极反应式为 ，使电解产物全部转化为，需要补充的物质A为 。
21．将洁净的金属片Fe、Zn 、A、B 分别与Cu用导线连结浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示：
金属 电子流动方向 电压/V
Fe Fe → Cu +0.78
Zn Zn → Cu +1.10
A Cu → A －0.15
B B → Cu +0.3
根据以上实验记录，完成以下填空：
（1）构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越 （填“大”、“小”）。Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是 。
（2）Cu与A组成的原电池， 为负极，此电极反应式为 。
（3）A、B形成合金，露置在潮湿空气中， 先被腐蚀。
22．按要求回答下列问题
(1)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+ 3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H = -1275.6 kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0 kJ·mol-1
甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)已知：CH3OH(g)+ O2(g) CO2(g) +2H2(g) △H1=- 192. 9 kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g) H2O(g) △H2=- 120.9 kJ·mol-1
甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3 。
(3)苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6H5 -CH2CH3 )为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2 )的反应方程式为：C6H5-CH2CH3(g) C6H5-CH=CH2(g)+H2(g) △H1
已知：3C2H2(g) C6H6(g) △H2；
C6H6(g) +C2H4(g) C6H5 - CH2CH3(g) △H3
则反应3C2H2(g)+C2H4(g) C6H5-CH=CH2(g)+ H2(g)的△H= 。
(4)氨的合成是最重要的化工生产之一， 工业上合成氨用的H2有多种制取的方法：
①用焦炭跟水反应：C(s)+ H2O(g)CO(g) +H2(g)
②用天然气跟水蒸气反应：CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g)，已知有关反应的能量变化如图所示，则方法②中反应的△H= 。
(5)利用碳还原NO，C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) △H， 可防止氮氧化物对大气的污染。
已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393. 5 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+ 180.5 kJ·mol-1
计算：△H= kJ·mol-1。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．由于Sn的金属性比Fe弱，不能起到保护Fe的作用，故金属M可能是锌、Mg等金属，不能是锡、Cu等金属，A错误；
B．输油管的保护过程是一个牺牲阳极的阴极保护法，是利用原电池原理，即化学能转化为电能的过程，B错误；
C．金属M失电子，电子沿导线源源不断地输送到输油管，从而保护输油管中的Fe不失去电子而被腐蚀，C正确；
D．正极上发生还原反应，当电解质环境为弱酸性、中性和碱性时正极的电极反应为，当电解质环境为强酸性时，正极反应为：2H++2e-=H2↑，D错误；
故答案为：C。
2．C
【详解】A．根据盖斯定律，由①-②-③可得制取水煤气反应的，A正确；
B．由所给数据可得和完全燃烧放出的热量之和为，而完全燃烧放出的热量为，B正确；
C．化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，C错误；
D．化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关，D正确；
故答案为：C。
3．D
【分析】放电时，Zn失电子，发生氧化反应，故Zn作负极；石墨毡作正极。充电时，Zn电极发生得电子反应，作阴极；石墨毡作阳极。
【详解】A．水和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与负极分隔开，故不能倒置，故A正确；
B．由图可知，放电时，Zn为负极，石墨毡为正极，放电时，石墨毡发生反应：PTZ+-e-=PTZ，则充电时，石墨毡为阳极，发生氧化反应，电极反应式：PTZ-e-=PTZ+，故B正确；
C．放电时，阴离子向负极移动，Zn为负极，则放电时PF6-由CH2Cl2层移向水层，故C正确；
D．放电时，Zn板每减轻6.5g，同时水层增重6.5g，转移电子的物质的量为0.2mol，有0.2mol移动到水层，故水层增重为0.2mol×145g/mol+6.5g=35.5g，故D错误；
故选D。
4．C
【分析】接通电源，b中溶液最后变成浅红色，说明通电后b容器中氢离子逐渐被消耗，发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，故b容器中的电极为阴极，则a容器中的电极为阳极。
【详解】A．b容器中发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，通过收集并测定b中气体的体积，可计算出反应消耗的氢离子的物质的量，从而计算出硫酸的浓度，A错误；
B．b溶液中的电极为阴极，盐桥中的阴离子向阳极移动，即向a中溶液迁移，B错误；
C．a容器中发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，若c中收集气体22.4mL即0.001mol，则转移电子数为0.004mol，b容器中消耗氢离子0.004mol，硫酸的浓度为0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，C正确；
D．将硫酸换成相同浓度盐酸，盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，浓度相同体积相同的情况下，盐酸溶液中氢离子的物质的量为硫酸溶液的一半，则c中收集到气体体积相较于硫酸溶液将减小，D错误；
故答案选C。
5．B
【详解】A. 该装置为原电池，a极上(C6H10O5)n转化为CO2，碳元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，则a极为负极，原电池中阳离子H+从负极a极区向正极b极区迁移，选项A正确；
B．若使用碱性电解质水溶液，则CO2与碱反应生成，选项B不正确；
C．该发电装置应在条件温和的环境下进行，否则无 柄细胞会失去生理活性，选项C正确；
D．理论上，，即0.1mol，完全被还原为时，转移电子的物质的量为，则a极有电子流出，选项Ｄ正确；
答案选B。
6．B
【详解】A．由于反应物和生成物的能量不可能相等，故化学反应一定伴随能量变化（或者从化学反应实质角度解释：化学反应伴随着旧键断裂和新键形成，断键吸热、成键放热，故化学反应一定伴随能量变化），A正确；
B．S燃烧时产生光和热，故有一部分化学能转化为光能，B错误；
C．化学键键能越大，则化学键越稳定，不容易断裂，对应物质越稳定，C正确；
D．由盖斯定律知，化学反应的焓变只与反应物和生成物状态有关，与反应过程无关，D正确；
故答案选B。
7．A
【分析】碱性甲烷燃料电池，具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为CH4+10OH－-8e－＝CO+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+4e－+2H2O＝4OH－，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此解答。
【详解】①通入CH4的电极为负极，电极反应为：CH4+10OH－-8e－＝CO+7H2O，每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole－，故①正确；
②在正极上O2获得电子，电极反应式为O2+4e－+2H2O＝4OH－，故②错误；
③外电路电子由负极流向正极，内电路电子不能流动，故③错误；
④电池反应式为：CH4+2OH－+2O2＝CO+3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断减小，故④正确；
⑤负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故⑤正确；
⑥负极附近不可能看到燃烧的现象，故不会出现淡蓝色火焰，故⑥错误。
故选A。
8．D
【详解】
A.根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小，把化学反应分为吸热反应和放热反应，吸热反应的生成物总能量大于反应物总能量，放热反应的生成物总能量小于反应物总能量，故A错误；
B.反应速率体现了单位时间内物质浓度的变化量，与反应吸热、放热无关，故B错误；
C.白炽灯工作时会发热，所以电能还转化为热能，故C错误；
D.同温同压下，H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响，所以该反应的ΔH相同，故D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．碳酸氢钠受热产生二氧化碳，碳酸钠受热不分解，A错误；
B．Mg活泼性强，作牺牲阳极，保护电热水器内胆，B正确；
C．蛋白质或合成纤维除C、H、O元素外，可能还有P、S等其他元素，燃烧时不止生成二氧化碳和水，C错误；
D．高纯铝硬度较小，不能作为火箭、导弹、飞机外壳，D错误；
答案选B。
10．D
【详解】生成气态的HCl时，由△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(436+243)-2×431=-183kJ mol-1，由气态转为液态放出热量，则生成液态HCl的△H小于-183kJ mol-1，故选：D。
11．B
【详解】A．爆竹在燃烧过程中放出热量，发生了放热反应，A错误；
B．碳酸钙分解反应是吸热反应，B正确；
C．在赤热焦炭中洒一些水，生成水煤气，水煤气燃烧是放热反应，C错误；
D．粮食的主要成分是淀粉，淀粉发生水解、缓慢氧化制备乙醇，缓慢氧化过程包括放热反应，D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．用环形铜质搅拌棒替代环形玻璃搅拌棒，将增大热量的散失，故测得中和反应的偏高，A错误；
B．由于信息可知，HF是弱酸，且电离过程中能够放出热量，故的反应热，B错误；
C．为了减少热量的损失，减小实验误差，向内筒加料时，应一次性快速加入且立即盖紧杯盖，C正确；
D．增大反应物溶液的体积，放出的热量同倍数增大，但测得的中和反应的反应热不变，D错误；
故答案为：C。
13．(1) 负 Al-3e-=Al3+
(2) 负 Al+4OH--3e-=+2H2O
(3)正
【详解】（1）若A为稀盐酸，铝比较活泼，反应中失去电子被氧化、则Al片作负极，该电极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。
（2）若A为NaOH，在碱性环境下，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，则Al片作负极，Al电极的电极反应式：。
（3）若A为稀HNO3，铝比较活泼，反应中失去电子被氧化、Al片作负极，则Cu片作正极。
14．(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(2) 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3
(3) 280 D 1.60
(4) 减小 增大
【分析】由题干图示信息可知，甲池为甲醇燃料电池，通CH3OH的一极为负极，电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=+6H2O，通O2的一极为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；乙池为电解池，石墨电极A为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，Ag电极B为阴极，电极反应为：Ag++e-=Ag；丙池为电解池，电极C为阳极，电极反应为：2Cl- -2e-=Cl2↑，电极D为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，据此分析解题。
【详解】（1）①由分析可知，甲池为原电池；
②通入CH3OH 电极的电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O；
（2）①由分析可知，乙池A(石墨)电极的名称为阳极；
②电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，Ag电极B为阴极，电极反应为：Ag++e-=Ag，则乙池中总反应式为：4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑；
（3）①由分析可知，当乙池中B极质量增加 5.40g ，即析出5.40g的Ag时，n(Ag)==0.05mol，则电路中转移的电子的物质的量为0.05mol，故甲池中理论上消耗 O2的体积为=0.28L=280mL；
②丙池中阴极（即D极）;
③析出铜的质量为=1.60g；
（4）①若丙中电极不变，将其溶液换成 NaCl 溶液，电键闭合一段时间后，甲池为甲醇燃料电池，通CH3OH的一极为负极，电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=+6H2O，通O2的一极为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-则溶液的 pH 将减小；
②若丙中电极不变，将其溶液换成 NaCl 溶液，电键闭合一段时间后，即用惰性电极电解NaCl溶液，丙中D极即阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则阴极的产物为NaOH、H2，由于生成了NaOH，则溶液的 pH 将增大。
15．(1)放热
(2)高
(3) 化学 热
(4)低
(5)2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑
【分析】当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升，说明A和B反应是放热反应，放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
【详解】（1）当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升，说明A和B反应生成Ｃ和Ｄ的反应是放热反应，故答案为放热；
（2）放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，故答案为高；
（3）A和B反应生成Ｃ和Ｄ的反应是放热反应，反应的物质中的化学能转化成热能释放出来，故答案为化学；热；
（4）化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，A和B反应生成Ｃ和Ｄ的反应是放热反应，说明形成化学键放出的热量大于断裂化学键所吸收热量，故答案为低；
（5）该反应为放热反应，且不需要加热即可发生，如铝与稀盐酸的反应，反应的化学方程式为：2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑，故答案为2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑。
16． 电解池 铜 Cu-2e-=Cu2+
【详解】由于活动性：H＞Cu，所以Cu不能与HCl发生置换反应，因此反应Cu+2HCl=CuCl2+H2↑不能自发进行，要使该反应发生，则该装置必须是电解池，且Cu作阳极。该电解池中，Cu作阳极、金属或石墨作阴极，阳极连接电源正极，该装置中，阳极上是金属铜失电子，发生氧化反应，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+。
17．(1) 电 化学
(2) 负 还原 正 氧化
【解析】略
18． 正极 CH3CH2OH＋16OH－－12e－=2 ＋11H2O 2H2O－4e－=4H＋＋O2↑ 负极 减弱 32
【详解】(1)根据题意，燃料作负极，氧化剂作正极，B口通入O2，则b电极是正极，该电池的负极电极反应式为CH3CH2OH＋16OH－－12e－=2 ＋11H2O；故答案为：正极；CH3CH2OH＋16OH－－12e－=2 ＋11H2O。
(2)根据图乙中电子转移分析出M为负极，N为正极，电池负极是H2O变为O2，其电池负极的反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑；故答案为：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑
(3)铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为硫酸。该电池总反应式为PbO2＋4H＋＋＝PbSO4＋2H2O，因此正极附近溶液的酸性。(已知：硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上)
①该蓄电池放电时，根据电解质溶液中离子移动是“同性相吸”原则，因此阴离子移向负极；正极电极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋＝PbSO4＋2H2O，因此正极附近溶液的酸性减弱，根据方程式转移2mol电子，正极由1mol PbO2变为1mol PbSO4，增加的质量相当于1molSO2即64g，因此当外电路通过1 mol电子时，理论上正极板的质量增加32g；故答案为：32。
19． CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O 2Cl－－2e－===Cl2↑ 4.48 12.8 负 饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水) 铁
【详解】燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极。
（1）燃料电池中，负极上投放燃料，所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电解质溶液为碱性，产物为CO32－，电极反应式为：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O；
（2）甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-＝Cl2↑；
（3）串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，氧气的物质的量是2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，则则转移电子的物质的量＝0.1mol×4＝0.4mol，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，设生成氢气的体积为xL；丙装置中阴极上析出铜，设析出铜的质量为yg，则
2H++2e-＝H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
解得x=4.48L
Cu 2++2e-＝Cu
2mol 64g
0.4mol yg
解得y=12.8g；
（4）电解饱和食盐水时，阴极上析出氢气，阳极上析出氯气，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠是漂白液的有效成分，B电极上生成氯气，氯气的密度小于溶液的密度，所以生成的氯气上升，能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠，所以A极上析出氢气，即A极是阴极，所以a为电池负极；若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠做电解质溶液，阴极上氢离子放电生成氢气，如果阳极是惰性电极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气得不到氢氧化亚铁，所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁。答案为负 饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水) 铁。
20．
（或）
【分析】(1)①氨气和一氧化氮发生归中反应生成氮气；
②根据盖斯定律进行计算；
(2)电解NO制备，一氧化氮在阳极发生氧化反应，一氧化氮在阴极发生还原反应，根据两极反应，结合得失电子守恒，判定阳极产生的的物质的量与阴极产生的的物质的量大小。
【详解】(1)①根据题意，可以得出反应为。
②根据盖斯定律，a-6×b-2×c，可以得出 。
(2)电解NO制备，阳极反应式为，阴极反应式为，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的的物质的量大于阴极产生的的物质的量，总反应方程式为，因此若要使电解产物全部转化为，需补充。)
21． 大 Zn> B > A Cu Cu－2e－= Cu2+ B
【分析】Fe、Zn分别与Cu、电解质溶液形成原电池时电压的读数；根据原电池中，电子经导线从活泼金属流向不活泼金属，活泼金属做负极，据此分析解答。
【详解】（1）Fe、Zn分别与Cu、电解质溶液形成原电池时，由表可知：前者的电压小，后者的电压大，而锌的活泼性大于铁，即金属活动性相差越大，电压表的读数越大；根据原电池中，电子经导线从活泼金属流向不活泼金属，由表可知：金属活泼性：Cu＞A，B＞Cu，金属活动性相差越大，电压表的读数越大，可知活泼性Zn＞B，所以金属的活泼性：Zn＞B＞A，故答案为大；Zn＞B＞A；
（2）原电池中，活泼金属做负极，失去电子，所以铜做负极，电极反应式：Cu-2e-=Cu2+，故答案为Cu；Cu-2e-=Cu2+；
（3）原电池中，活泼金属做负极，被腐蚀，由（1）可知金属的活泼性：B＞A，即B先被腐蚀，故答案为B。
22．(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔΗ=-725.8 kJ·mol-1
(2)-72.0 kJ·mol-1
(3)ΔΗ1+ΔΗ2+ΔΗ3
(4)(a+3b-c)kJ·mol-1
(5)-574.0
【详解】（1）由盖斯定律可知甲醇燃烧热的热化学方程式=×①-2×②，故甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔΗ=-725.8 kJ·mol-1。
（2）甲醇与水蒸气催化重整反应=①-②，焓变△H3=- 192. 9 kJ·mol-1-（- 120.9 kJ·mol-1）=-72.0 kJ·mol-1。
（3）①+②+③可得反应3C2H2(g)+C2H4(g) C6H5-CH=CH2(g)+ H2(g)，故△H=ΔΗ1+ΔΗ2+ΔΗ3。
（4）反应的能量变化图对应相应的热化学方程式，③：CO（g）+O2(g)=CO2(g) ΔΗ3=-a kJ·mol-1;④：H2（g）+O2(g)=H2O (g) ΔΗ4=-b kJ·mol-1；⑤：CH4（g）+2O2(g)=2H2O (g)+CO2（g） ΔΗ4=-c kJ·mol-1;由盖斯定律可得②=⑤-③-3×④,故方法②中反应的△H=(a+3b-c)kJ·mol-1。
（5）①-②可得目标方程C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)，故△H=-393. 5 kJ·mol-1- 180.5 kJ·mol-1=-574.0 kJ·mol-1。
答案第1页，共2页
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