第一章：化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题（共14题）
1．HCOOH燃料电池的装置如图，两电极间用阳离子交换膜隔开。下列说法不正确的是
A．电池工作时，电子由a电极经外电路流向b电极
B．负极的电极反应式为HCOO－－2e-＋2OH-=HCO＋H2O
C．若X为H2SO4，通入O2发生的反应为4Fe2＋＋4H＋＋O2=4Fe3＋＋2H2O
D．理论上每消耗标准状况下22.4LO2，有2molK＋通过阳离子交换膜
2．近日，王方军研究员团队，与中科院武汉病毒研究所胡杨波研究员团队多学科交叉合作设计出了一种电化学氧化灭活新冠病毒(SARS—CoV—2)的新途径，利用电解水过程中阳极产生的活性氧物种，在实验室中实现了对新冠病毒的彻底灭活。下列说法正确的是
A．新冠病毒主要是被碱性溶液灭活的
B．NaCl代替Na2CO3更绿色更高效
C．a电极电势比b电极电势低
D．转移4mole-时，可以收集到标况下22.4LO2
3．已知化学反应的能量变化如图所示，下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应是放热反应 B．反应物的总键能大于生成物的总键能
C．的能量高于的能量 D．该反应的反应热
4．利用间接电解法可以将反应后溶液通过电解再生，实现循环使用，一种处理H2S的装置示意如图。下列说法正确的是
A．硫化氢在负极失去电子变成S
B．由于FeCl3能够再生，所以FeCl3是催化剂
C．离子交换膜是阴离子交换膜
D．不考虑损耗的理想状况下，电路中每转移2mole，就能处理1molH2S
5．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车界的“新宠”。某全电动汽车使用的是钴酸锂()电池，其工作原理如图所示。其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作金属锂的载体)，电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中不正确的是
A．该隔膜只允许通过，放电时从左边流向右边
B．废旧钴酸锂()电池进行“放电处理”，让进入石墨中而有利于回收
C．B极放电时的电极反应式为
D．放电时，A极电极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+
6．阿波罗飞船中使用的燃料电池部分结构的示意图如下，下列说法错误的是
A．氢氧燃料电池具有单位质量输出电能高、产物水可作为航天员
的饮用水、氧气可作为备用氧源供航天员呼吸等优点
B．H2SO4溶液导电性好，是早期研究时使用的电解质，因H2SO4腐蚀性强逐渐被KOH溶液替代
C．使用多孔碳载镍电极，使气体与溶液能充分接触反应
D．氢氧燃料电池连续工作时，其内部的电解质浓度和成分均不会发生变化
7．某纸电池结构如图所示，其M极为嵌锂石墨烯()，N极为钴酸锂()，电解质为六氟磷酸锂()的碳酸酯溶液(无水)。下列说法正确的是
A．放电时，由N极向M极迁移
B．充电时，M极接直流电源负极
C．放电时，N极的反应式为：
D．充电时，M极的反应式为：
8．我国科学家设计的锌溴络合电池可提升锌铁液流电池的寿命和性能，模拟装置如图所示，电池反应为。
下列说法正确的是
A．电极的电势：Zn极＞Fe极
B．充电时，铁极发生还原反应
C．放电时，电路中转移xmol电子，理论上H+和Zn2+向Fe极共迁移xmol
D．放电时，负极反应为
9．为了应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”等庄严的目标承诺。我国科学家发明了一种新型Zn CO2电池，装置如图所示(双极膜的阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH ，并分别通过阳膜和阴膜)。下列说法不正确的是
A．放电时，电极a为负极，发生还原反应
B．放电时，电流由b极流向a极
C．多孔钯纳米材料增大CO2接触面积，加快反应速率
D．放电时，b极的电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH
10．根据下面的信息，下列叙述正确的是
A．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)(气态水)吸收能量为490 kJ
B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C．1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(l)(液态水)释放能量为245 kJ
D．2 mol H2O (g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低
11．下列四个化学反应中，理论上不可能设计为原电池的是（ ）
A．
B．
C．
D．
12．中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A．白居易《赋得古原草送别》：“野火烧不尽，春风吹又生。”
B．苏轼《石炭》：“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。”
C．于谦《咏煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘炉照破夜沉沉。”
D．李商隐《相见时难别亦难》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”
13．日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌筒，以糊状和做电解质(其中加入)，则下列结论不正确的是（ ）
A．干电池内发生的是氧化还原反应
B．锌为负极，石墨为正极
C．工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极
D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出，腐蚀用电器
14．利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨气，其简易装置如图所示。下列有关说法正确的是
A．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜
B．混合气体为氨气和氢气
C．惰性电极A连接电源的负极
D．每生成转移
二、填空题（共8题）
15．I.材料的不断发展可以促进社会进步．
（1）钢铁是制造航母的主要材料，钢铁在潮湿空气中易发生 腐蚀，其负极反应是 ．请列举一种防止钢铁腐蚀的方法： ．
（2）不锈钢丝与棉纤维可织成一种防辐射布料．这种布料属于 （填字母）．
a．合金材料 b．复合材料 c．陶瓷材料
（3）氮化硅是一种新型高温材料，可用于制造汽车发动机．请写出高纯硅和氮气在1300℃时反应制备氮化硅的化学方程式： ．
II.我国新修订的《环境保护法》，使环境保护有了更严格的法律依据．
（1）往燃煤中加入 （填化学式），可大大减少产物中的SO2 ．
（2）漂白粉用于生活用水的杀菌消毒，漂白粉的有效成分是 （填化学式）．治理废水中的重金属污染物可用沉淀法．例如，往含铬（Cr3+）废水中加入石灰乳使Cr3+转变为 （填化学式）沉淀而除去．
16．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
(1)实验测得，5 g 液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ 的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式 。
(2)今有如下两个热化学方程式：则 a b(选填“>”、“ < ”或“ = ”)
(3)由气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 H-H N-H N≡N
键能/kJ·mol-1 436 391 945
已知反应。试根据表中所列键能数据估算 a 的值： 。
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知：
根据盖斯定律，计算 298 K 时由 C(s)和 H2(g)生成 1 mol C2H2(g)反应的反应热△H = 。
17．下图是一个化学过程的示意图。
(1)图中丙池是 装置(填“电解池”或“原电池”)，甲池中K+移向 极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式： 。
(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为 极(填“A”或“B")。
(4)乙池中总反应的离子方程式 。
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5．40 g时，乙池的pH是 (若此时乙池中溶液的体积为500 mL)；通过导线的电量是 (结果保留3位有效数字，已知：NA =6．02×1023，电子的电量为1．60 ×10-19)；此时丙池某电极析出1．60 g某金属，则丙中的某盐溶液可能是
A．MgSO4 B．CuSO4
C．NaCl D．AgNO3
18．如图所示，C、D、E、F都是惰性电极，A、B为电源。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，D质量增加。
(1)AB作为电源，可以利用多种原电池来提供电能，兴趣小组同学设计如下电源：
①小红同学设计利用反应“Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+”制成化学电池来提供电能，该电池的负极材料是 ，电解质溶液是 。
②小秦同学设计将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为 (填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
③小明同学利用CO、氧气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，A电极上的反应式为 ，工作一段时间后溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若甲中装有足量的硫酸铜溶液，工作一段时间后，停止通电，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入 (填字母)。
A．Cu B．Cu2(OH)2CO3 C．Cu(OH)2 D．CuCO3
(3)通电后乙中发生的总反应方程式为 。
(4)欲用丙装置给铜镀银，则金属银应为 (填“G”或“H”)极，反应一段时间后(用CO、氧气燃料电池作电源)铜制品质量增加43.2g，理论上消耗氧气的质量为 g。
19．化学反应过程既是物质的转化过程，也是能量的转化过程。
(1)下列属于吸热过程的是 (填序号)。
a.CO燃烧 b.铝和稀盐酸反应 c.碳酸氢钠溶于水 d.石灰石分解
(2)t℃时，关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示：
化学反应 正反应活化能 逆反应活化能 t℃时平衡常数
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H>0 akJ/mol bkJ/mol K1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H＜0 ckJ/mol dkJ/mol K2
请写出t℃时，NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式 (反应热用a、b、c、d代数式表示)。t℃时，该反应的平衡常数 (用K1和K2表示)。
(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出如图所示用电解法制取ClO2的新工艺。用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。精制饱和食盐水入口是 口(填“c”或“d”)产生ClO2的电极反应式为 。
20．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
(1)利用反应设计成如上图1所示原电池，回答下列问题：
①写出正极电极反应式 。
②图中X溶液中的溶质是 ，盐桥中的 （填“K+”或“Cl”）不断进入X溶液中。
(2)如图是一个电化学反应的示意图。
③通入甲醇电极的电极反应式为 。
④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g，若此时乙池中溶液的体积为500mL（25℃），则溶液的pH是 。
⑤若丙池中加入100mL1mol/L的硫酸铜溶液，则C上的电极反应式为 。若电解一段时间后C、D两个电极上产生的气体体积相同，要使溶液恢复到起始浓度（忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入 （填物质名称），其质量约为 g。
21．电解池在生产中有广泛的应用。
(1)精炼银：如图为电解精炼银的示意图， (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，b的电极反应式 ，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为 。
(2)氯碱工业：用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置如图所示，①口有刺激性气味的气体逸出，则A为外电源的 极，与B相连的电极的电极反应式 。为了获得产品，选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)若以惰性电极电解氯化镁溶液，总反应的离子方程式为 。
22．[选修2—化学与技术]
Ⅰ下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．电解饱和食盐水可制得金属钠 B．海带提碘只涉及物理变化
C．海水提溴涉及到氧化还原反应 D．海水提镁涉及到复分解反应
Ⅱ
铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。
回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有 。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2）的化学反应方程式为 、 ；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和 (填化学式)。
（2）已知：①Fe2O3 (s)+3C(s)="2Fe(s)+3CO(g)" ΔH=+494kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1
则反应Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的ΔH= kJ·mol-1。理论上反应 放出的热量足以供给反应 所需的热量（填上述方程式序号）
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图(b)所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 部分，主要反应的化学方程式为 ；熔融造气炉相当于高炉的 部分。
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2污染空气，脱SO2的方法是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】HCOOH燃料电池中，HCOOH发生失去电子的反应生成HCO，所以a电极为负极，电极反应式为：HCOO--2e-+2OH-=HCO+H2O，在正极Fe3+得电子生成Fe2+，电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+循环使用，即HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2HCO+2H2O，原电池工作时K+通过半透膜移向正极。
【详解】A． 由分析可知，a电极为负极，电池工作时，电子由a电极经外电路流向b电极，故A正确；
B． a电极为负极，碱性条件下，HCOO-在负极失电子，负极的电极反应式为HCOO－－2e-＋2OH-=HCO＋H2O，故B正确；
C． 若X为H2SO4，酸性条件下，电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+，通入O2发生的反应为4Fe2＋＋4H＋＋O2=4Fe3＋＋2H2O，故C正确；
D． 根据总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2HCO+2H2O，理论上每消耗标准状况下22.4LO2，即1mol氧气，转移4mol电子，则消耗4molOH-，所以就会有4molK+通过半透膜，故D错误；
故选D。
2．C
【分析】电解Na2CO3溶液，阳极的电极反应式为：4OH--4e-=2H2O +O2↑，阴极的电极反应式为：2H2O +2e-=2OH-+ H2↑，则b极是电源正极，a极是负极；
【详解】A．阳极产生大量的活性氧，将新冠病毒的彻底灭活，A错误；
B．用NaCl溶解电解阳极是氯离子失电子产生氯气，氯气有毒，B错误；
C．b极是电源正极，a极是负极，负极电势比正极的低，C正确；
D．由4OH--4e-=2H2O +O2↑理论上转移4mole-时，可以收集到标况下22.4LO2，由于灭活病毒消耗部分氧，则收集氧气体积小于22.4L，D错误；
故选：C。
3．A
【详解】该反应中反应物、的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，，
A．根据分析，该反应是放热反应，故A正确；
B．放热反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，故B错误；
C．该反应为放热反应，反应物、的总能量高于生成物的总能量，无法比较、能量的高低，故C错误；
D．根据分析，该反应吸热，，故D错误；
答案选A。
4．D
【分析】该装置为电解池装置，其中与电源负极相连的作阴极，与电源正极相连的为阳极。
【详解】A．硫化氢是因为与铁离子反应被除去，并没有参与电极反应，故A错误；
B．该装置中氯化铁参与了循环，与硫化氢反应时作氧化剂，参与电极反应时被氧化，故B错误；
C．从图中可以看出，除去硫化氢后产生大量氢离子，氢离子通过离子交换膜在阴极得电子生成氢气，所以该离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．阳极电极反应式为，与硫化氢反应的方程式为，由此可得，即电路中每转移2mol电子时，就能处理1mol，故D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．A极材料是金属锂和碳的复合材料，放电时A极为负极，电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，所以该隔膜只允许通过，放电时阳离子移向正极，则从隔膜左边流向右边，故A正确；
B．根据电池反应式可知，充电时让进入石墨中而有利于回收，故B错误；
C．放电时B极为正极，该电极放电时的电极反应式为，故C正确；
D．根据总反应可知放电时，A极电极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+，故D正确；
故答案：B。
6．D
【详解】A．该氢氧燃料电池，原理是氢气和氧气反应生成水，故具有单位质量输出电能高、产物水可作为航天员的饮用水、氧气可作为备用氧源供航天员呼吸等优点，A项正确；
B．飞船中存在很多金属，而H2SO4腐蚀性强，故逐渐被KOH溶液替代，B项正确；
C．使用多孔碳载镍电极，使气体与溶液能充分接触反应，加快反应，C项正确；
D．氢氧燃料电池连续工作时产生水，其内部的电解质浓度会发生变化，D项错误；
答案选D。
7．B
【分析】M极为嵌锂石墨烯()，N极为钴酸锂()，Li是活泼性金属，则M极为负极，N极为正极。
【详解】A．根据原电池“同性相吸”，则放电时，由M极向N极迁移，故A错误；
B．充电时，电源正极连接电池的正极，电源负极连接电池的负极即M极接直流电源负极，故B正确；
C．放电时，N极为正极，其电极反应式为：，故C错误；
D．充电时，M极为阴极，发生还原反应，其电极反应式为：，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．D
【分析】从电池反应可以看出，Zn失电子转化为Zn2+，与溶液中的Br-和H2O结合为。
【详解】A．由分析知，Zn电极为负极，Fe电极为正极，在原电池中，负极的电势比正极低，所以电极的电势：Zn极＜Fe极，Ａ不正确；
B．放电时，Fe作正极，则充电时，铁极作阳极，失电子发生氧化反应，B不正确；
C．由分析知，放电时，负极生成的Zn2+与溶液中的Br-和H2O结合为，所以理论上 Zn2+不向Fe极发生迁移，C不正确；
D．由分析知，放电时，负极Zn失电子生成的Zn2+与溶液中的Br-和H2O结合为，所以电极反应式为，D正确；
故选D。
9．A
【分析】据图可知放电时，Zn被氧化为Zn2+，为负极，多孔钯纳米材料上CO2被还原HCOOH，为正极。
【详解】A．放电时，a为负极，Zn失电子发生氧化反应，A错误；
B．放电时为原电池，电池外部电流由正极流向负极，即由b极流向a极，B正确；
C．多孔钯纳米材料的小孔可以增大表面积，可增大与CO2接触面积，加快反应速率，C正确；
D．放电时，b电极上CO2被还原HCOOH，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH，D正确；
综上所述答案为A。
10．D
【详解】A．根据图示可知1 mol H2(g)与0.5 molO2(g)生成1 mol H2O(g)放出热量为930 kJ -(436 kJ+249 kJ)=245 kJ，则2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)(气态水)放出热量为2×245 kJ=490 kJ，A错误；
B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少及物质的量多少有关，B错误；
C．根据图示可知1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(g)(气态水)释放能量为245 kJ，气态水变为液体水会放出热量，故1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(l)(液态水)释放能量大于245 kJ，C错误；
D．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。2 mol H2、1 mol O2反应产生2 mol H2O蒸气放出热量，则说明2 mol H2O (g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低，D正确；
故合理选项是D。
11．D
【详解】只有氧化还原反应才可能设计成原电池；
A．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故A不符合题意；
B．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故B不符合题意；
C．中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，能设计成原电池，故C不符合题意；
D．中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故D符合题意；
答案选D。
12．B
【详解】A．“野火烧不尽，春风吹又生。”体现了植物中的有机物燃烧产生CO2、H2O，反应过程放出热量，反应为放热反应，A不符合题意；
B．以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应，高温时碳与水蒸气的反应为吸热反应，B符合题意；
C．体现了煤燃烧产生CO2，同时放出大量热量，使周围温度升高，同时明亮，C不符合题意；
D．该诗句体现了蜡烛燃烧放出大量的热量，反应是放热反应，D不符合题意；
故合理选项是B。
13．C
【详解】A．干电池工作时，负极失去电子、在正极得到电子，有电子的转移，一定发生氧化还原反应，故A正确；
B．在原电池中活泼金属锌作负极，石墨做正极，故B正确；
C．原电池工作时，电子由负极锌经导线流向正极石墨电极，故C错误；
D．长时间连续使用该原电池，由于锌筒慢慢溶解而破损，且放电过程中有生成，糊状物会越来越稀，故其很可能流出，腐蚀用电器，故D正确；
答案选C。
14．B
【分析】电解池左侧生成和，故左侧为电解池的阳极室，右侧为电解池的阴极室。
【详解】A．电解池左侧生成和，故左侧为电解池的阳极室，a为阴离子交换膜，A项错误；
B．右侧为电解池的阴极室，发生的反应为，，B项正确；
C．惰性电极A应连接电源的正极，C项错误；
D．由B项中所列反应知。生成时，只转移，D项错误。
故选B。
15． 吸氧 Fe﹣2e﹣=Fe2+ 涂油漆 b 3Si+2N2Si3N4 CaO Ca（ClO）2 Cr（OH）3
【详解】（1）钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生电化学腐蚀，电化腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，而析氢腐蚀只在较强酸性条件下才发生，所以钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，负极发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，可用隔离空气的方法保护金属不被腐蚀，可涂油漆、涂油脂、电镀等；
（2）防辐射布料是由不锈钢丝与棉纤维复合而成，属于复合材料；
（3）已知高反应物硅和氮气，反应条件1300℃，产物氮化硅，配平化学方程式即可：3Si+2N2
Si3N4；
Ⅲ（1）煤燃烧过程中能生成二氧化硫，二氧化硫有毒，能污染环境，生石灰能够和生成的二氧化硫反应，从而防止二氧化硫污染空气；
（2）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2；往含铬（Cr3+）废水中加入石灰乳使Cr3+转变为Cr（OH）3沉淀而除去。
【点睛】（1）根据金属腐蚀分类和条件分析。钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生电化学腐蚀，电化腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，而析氢腐蚀只在较强酸性条件下才发生，负极发生氧化反应，可用隔离空气的方法保护金属不被腐蚀；（2）根据防辐射布料是由不锈钢丝与棉纤维复合而成解答；（3）已知高反应物硅和氮气，反应条件1300℃，产物氮化硅，配平化学方程式即可；Ⅲ（1）煤中含有硫，燃烧时能生成二氧化硫，二氧化硫能和氧化钙反应；
（2）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2；往含铬（Cr3+）废水中加入石灰乳使Cr3+转变为Cr（OH）3沉淀而除去。
16． > - 93 + 226.7 kJ·mol-1
【详解】(1)5 g 液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113.5 kJ 的热量，则1mol甲醇(即32g甲醇)充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 =726.4kJ 的热量，2mol甲醇充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 726.4kJ×2=1452.8kJ 的热量，所以甲醇燃烧的热化学方程式为2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) ΔH=-1452.8kJ/mol。
(2)气态水转化为液态水要放出热量，由于放热反应的反应热为负值，则a＞b；
(3)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=945kJ mol-1+436kJ mol-1×3-391kJ mol-1×6=-93kJ mol-1=a kJ mol-1，因此a=-93；
(4)已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1= -393.5kJ mol-1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2= -571.6kJ mol-1，③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)Δ H3= -2599kJ mol-1，根据盖斯定律，[①×4+②-③]÷2得到反应的热化学方程式为：2C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH=[-393.5kJ mol-1×4 -571.6kJ mol-1-( -2599kJ mol-1)]÷2=+226.7kJ mol-1。
17．(1) 电解池 O2
(2)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
(3)A
(4)4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+
(5) 1 0.482×10-4 BD
【详解】（1）燃料电池是化学能转变为电能的装置，甲属于原电池，因此丙池属于电解池，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，原电池放电时，电解质溶液中氢氧根离子向负极移动，即向投放甲醇的电极移动，K+移向通入氧气的电极，故答案为电解池；O2；
（2）该燃料电池中，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-=CO32-+6H2O，故答案为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（3）乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池负极的B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上水得电子生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，加热紫色石蕊试液呈红色，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+，故答案为A；
（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，离子方程式为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+，故答案为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，设氢离子浓度为xmol/L，
4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
432g 4mol
5.40g 0.5xmol
x=0.1，则溶液的pH=1，
生成5.40g银，物质的量为=0.05mol，转移0.05mol电子，通过导线的电量是0.05×6．02×1023×1．60 ×10-19=0.482×10-4；
阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素，析出5.40g时转移电子是0.05mol，A、硫酸镁中镁元素处于H元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；B、电解硫酸铜溶液时，阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol，故正确；C、氯化钠中钠元素处于氢元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；D、电解硝酸银溶液时，阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol＜0.05mol，故正确；故选BD；故答案为1；0.482×10-4；BD。
18． Cu 氯化铁等含铁离子的溶液 B 减小 D G 3.2g
【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，图中C、D、E、F都是惰性电极，将电源接通后，向乙中滴酚酞溶液，在F极附近显红色，则F电极反应为： 、F为阴极，D质量增加，则D电极反应为：，D为阴极；则A为正极、B为负极；C、E和G为阳极、D、F和H为阴极；原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，据此回答；
【详解】(1)①小红同学设计利用反应“”制成化学电池来提供电能，Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+中Cu为还原剂，故电池的负极材料是Cu，正极上Fe3+得到电子转变为Fe2+，则电解质溶液是含铁离子的溶液，例如氯化铁。
②铝与浓硝酸发生钝化反应，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、水和二氧化氮，故该原电池中铜为负极，铝能与氢氧化钠溶液反应：，铜不能与氢氧化钠溶液反应，则该原电池中，负极为铝。则B满足；答案为B。
③小明同学利用CO、氧气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，A电极上的反应式为，CO在负极失去电子发生氧化反应：，按得失电子数守恒，负极消耗的氢氧根离子大于正极生成的氢氧根离子，故工作一段时间后溶液的pH减小。
(2)若甲中装有足量的硫酸铜溶液，反应为，设电解消耗2mol CuSO4，则欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入相当于2molCuO的物质，则D满足，答案为D。
(3)通电后乙中发生的是惰性电极电解氯化钠溶液，产物为氢氧化钠，氢气和氯气：总反应方程式为。
(4) 电镀时，镀层金属作阳极、待镀金属作阴极；欲用丙装置给铜镀银，则金属银应为G极，按得失电子数守恒，得， 反应一段时间后(用CO、氧气燃料电池作电源)铜制品质量增加43.2g，则消耗银，理论上消耗氧气0.1mol、氧气的质量为3.2g。
19．(1)cd
(2) 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=(c-d-5a+5b)kJ/mol
(3) d Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
【详解】（1）a．一氧化碳燃烧放热，a错误；
b．铝与稀盐酸反应放热，b错误；
c．碳酸氢钠溶于水吸热，c正确；
d．石灰石分解吸热，d正确；
答案选cd。
（2）①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=(a-b)kJ/mol，②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=(c-d)kJ/mol，t℃时，NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式为②-①5，即4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=(c-d-5a+5b)kJ/mol。方程式相减，平衡常数相除，方程式化学计量数变为多少倍，平衡常数变为多少次方，则t℃时该反应的平衡常数为。
（3）依据图示，阳离子向a极移动，则a极为电解池的阴极得电子，b极为电解池的阳极失电子，要想得二氧化氯，得氯离子失电子，因此精制饱和食盐水应从d口进入，由元素守恒可知，氯离子失电子有水参加反应，因此产生ClO2的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。
20． 2Fe3＋+2e－=2Fe2＋ FeCl3 K+ CH3OH-6e－+8OH－=CO32－+6H2O 1 4OH－-4e－=2H2O+O2↑ 氢氧化铜 9.8g
【分析】（1）C为正极，发生还原反应，Cu为负极，Y是氯化铜溶液，电解质溶液X是FeCl3；电池的内部，阳离子移向正极；
（2）③甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
④由4Ag＋+2H2O=4Ag+O2↑+4H＋先求出氢离子的浓度，再求出pH；
⑤若电解一段时间后C、D两个电极上产生的气体体积相同，分析电极反应，D为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气；C电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气；阳极电极反应和电子守恒计算得到；
【详解】（1）C为正极，发生还原反应，电极方程式为2Fe3＋+2e－=2Fe2＋，Cu为负极，电极方程式为Cu-2e－=Cu2＋；由装置图可知知Y是氯化铜溶液，电解质溶液X是FeCl3，电池的内部，阳离子移向正极，盐桥中的K+不断进入X溶液中。
故答案为：2Fe3＋+2e－=2Fe2＋；FeCl3；K+；
（2）③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，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－=CO32－+6H2O，
故答案为：CH3OH-6e－+8OH－=CO32－+6H2O；
④当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，设氢离子浓度为 amol·L－1，
由方程式4Ag＋+2H2O=4Ag+O2↑+4H＋，c(H+)= 解得：a=0.1mol·L－1，pH=-lg0.1=1；故答案为：1；
⑤若电解一段时间后C、D两个电极上产生的气体体积相同，分析电极反应，D为阴极，溶液中铜离子析出，氢离子得到电子生成氢气，设生成气体物质的量为X，溶液中铜离子物质的量为0.1mol，电极反应为：
Cu2＋+2e－=Cu，
0.1mol 0.2mol
2H＋+2e－=H2↑；
2x x
C电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：
4OH－-4e－=2H2O+O2↑；
4x x
得到0.2+2x=4x
x=0.1mol
若丙池中加入100mL1mol/L的硫酸铜溶液，则C上的电极反应式为4OH－-4e－=2H2O+O2↑；若电解一段时间后C、D两个电极上产生的气体体积相同，要使溶液恢复到起始浓度（忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入氢氧化铜（填物质名称），其质量约为0.1mol×98g/mol=9.8g。
故答案为：4OH－-4e－=2H2O+O2↑；氢氧化铜；9.8g。
【点睛】本题综合原电池电解原理以及原电池知识，综合性强，主要考查学生分析问题的能力，是高考的热点习题，难点（2）⑤，写出电极反应进行计算。
21．(1) a Ag++e-=Ag NO+e-+2H+═NO2↑+H2O
(2) 正 2H++e-= H2↑ 阳
(3)Mg2++2Cl-＋2H2OMg(OH)2＋H2↑＋Cl2↑
【详解】（1）由图可知，a极连接电源的正极作阳极，故a为粗银，b为纯银，电极反应式为Ag++e-=Ag，若b极有少量红棕色气体产生，产生气体为二氧化氮，产生原因为硝酸根离子在阳极得电子，则生成该气体的电极反应式为NO+e-+2H+═NO2↑+H2O，故答案为：a；Ag++e-=Ag；NO+e-+2H+═NO2↑+H2O；
（2）①有刺激性气味的气体逸出，故气体为氯气，A为正极，B为负极，与B相连的电极为阴极，电极反应式为2H++e-=H2↑，为避免氯气与阴极产生的氢氧根离子反应，应选用阳离子交换膜，故答案为：正；2H++e-=H2↑；阳；
（3）若以惰性电极电解氯化镁溶液，总反应的离子方程式为Mg2++2Cl-＋2H2OMg(OH)2＋H2↑＋Cl2↑，故答案为：Mg2++2Cl-＋2H2OMg(OH)2＋H2↑＋Cl2↑。
22． CD 石灰石 CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SiO2CaSiO3 CO -355 ②③ ① 炉身 Fe2O3 + 3CO2Fe+3CO2 炉腹 用碱液吸收
【详解】试题分析：36—ⅠA.制备金属钠要用熔融状态下氯化钠，A错误；B.海水提碘设计到化学变化，B错误；正确的选CD。
36—Ⅱ（1）铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可以加入石灰石，石灰石分解为氧化钙，氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙；加入焦炭，先生成CO，最后生成CO2；（2）利用盖斯定律将①+②x3得到Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g)的ΔH，因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应；（3）高炉炼铁时，炉腰部分发生Fe2O3+3 CO====2Fe+3CO2,还原竖炉发生此反应，熔融造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O22CO以及CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3反应；（4）高炉气中混有SO2，SO2为酸性气体，可与碱反应。
考点：高炉炼铁
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