还剩16页未读，
继续阅读
所属成套资源：高中化学单元过关检测含解析鲁教版选择性必修1专题
成套系列资料，整套一键下载
高中化学第一章化学反应与能量转化单元过关检测三含解析鲁教版选择性必修1
展开
这是一份高中化学第一章化学反应与能量转化单元过关检测三含解析鲁教版选择性必修1，共19页。
单元过关检测（三）
一、单选题，共15小题
1．某化学兴趣小组利用反应，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是（ ）
A．为负极，发生还原反应
B．石墨电极上发生的反应为
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中移向溶液，移向溶液
2．鹤壁高中化学组老师们，积极参与理化学科的跨学科备课，组装了如图A、B、C三个装置，并用导线先将A、B两槽并联，再与C槽串联，当6号电极减少0.128g时，1号电极增加了0.108g，则下列说法中错误的是
A．盐桥中K+向左移动 B．6号电极减少的质量大于4号电极减少的质量
C．3号电极将减轻0.096g D．A、B烧杯内溶液浓度不变
3．在锌、铜、硫酸原电池中，下列说法正确的是
A．锌是负极，发生还原反应 B．负极反应是：Zn-2e-===Zn2+
C．铜是正极，发生氧化反应 D．铜极反应是：Cu2++2e-===Cu
4．近年来，有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的净化处理。该装置工作时，下列说法错误的是
A．导线中电子由M电极流向a极
B．N极的电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O
C．当电路中通过24 mol电子的电量时，理论上有1 mol (C6H10O5)n参加反应
D．当生成1 mol N2时，理论上有10 mol H+通过质子交换膜
5．已知热化学方程式：
；
，
则锌汞电池中热化学反应方程式：的为
A．
B．
C．
D．
6．下列各组变化中，化学反应的ΔH前者小于后者的一组是
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2；
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1；
S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2；
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1；
H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH2；
④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH1；
CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s) ΔH2
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
7．某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．a极为负极
B．b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C．电解质溶液中的OH- 移向a极
D．该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大
8．1，3-丁二烯与Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化示意图如下，有关说法错误的是
A．相同条件下，产物B比产物A更稳定
B．相同条件下，使用合适的催化剂不能提高产物A的平衡百分含量
C．由中间体C生成产物A的速率比生成产物B的速率更快
D．1，3-丁二烯与Br2的1，2-加成反应的反应热ΔH1小于1，4-加成反应的反应热ΔH2
9．下列有关电池的说法不正确的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．锌锰干电池中，锌电极是负极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能 D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
10．如图所示，用铁棒和石墨棒作电极电解1L 1mol/L食盐水，下列有关说法 正确的是
A．电键K与N连接，铁棒被保护而免受腐蚀
B．电键K与N连接，正极反应式为：4OH－-4e-=2H2O +O2 ↑
C．电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，就可实现在铁棒上镀铜
D．电键K与M连接，当两极共产生标准状况下气体33.6L时，理论上生成lmol NaOH
11．锌-铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌-铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材料,不参与电极反应。下列有关说法正确的是
A．放电时，电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+
B．充电时，a极发生氧化反应，b极发生还原反应
C．充电时,当电路中通过0.1mol电子时,b极增加14g
D．选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过
12．已知反应：、。下列装置或操作能到达目的是
A．装置①用于测定生成氢气的速率
B．装置②依据单位时间内颜色变化来比较浓度对反应速率的影响
C．装置③进行中和反应反应热的测定
D．装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
13．下列各组热化学方程式，的是
A．；
B．；
C．；
D．；
二、非选择题，共7小题
14．铅蓄电池是化学电源，试回答；
(1)它工作时的电池总反应为__________
(2)工作时该蓄电池负极的电极材料是____，该电极的电极反应式为________，电解质溶液的密度________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，pH_____；充电时该极与电源_____极相接。
(3)如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气，当制得0.5 mol氯气时，在理论上电池内部消耗的H2SO4的物质的量是_____ 。
15．钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2SX）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如图所示：
（1）根据表数据，请你判断该电池工作的适宜应控制在_____（填字母）范围内。
物质
Na
S
Al2O3
熔点/℃
97.8
115
2050
沸点/℃
892
444.6
2980
A．100℃以下 B．100～300℃
C．300～350℃ D．350～2050℃
（2）放电时，电极A为___极，电极B发生_____反应（填“氧化或还原”）。
（3）充电时，总反应为Na2Sx＝2Na+xS，则阳极的电极反应式为：_______。
（4）若把钠硫电池作为电源，电解槽内装有KI及淀粉溶液如（如图）所示，槽内的中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。则右侧发生的电极方程式：___；试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是：___。
16．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和烧碱等化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：
（1）电解饱和食盐水的离子方程式为___。
（2）氢氧化钠溶液从图中___（填“a”、“b”、“c”或“d”）位置流出。
（3）有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示(电极未标出)。通入氢气的电极的电极反应式为___，燃料电池中阳离子的移动方向___（“从左向右”或“从右向左”）。电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为___。a、b、c的大小关系为___。
17．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）下列相关说法正确的是____________（填序号）。
A．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣
B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用
C．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：
2Ni(OH)2＋Cd(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是___________。
A．电池放电时Cd作负极 B．反应环境为碱性
C． 以上反应是可逆反应 D．该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。
①a电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了________mol电子。
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是____________。（准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）
18．Ⅰ.某同学将一试管斜立倒置于水槽中，并在试管内放了一枚铁钉，放置数天后观察：
（1）若试管内液面上升，则发生_____________腐蚀，正极反应式为________。
（2）若试管内液面下降，则发生______________腐蚀，正极反应式为_________。
Ⅱ.如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。
（1）接通S1 后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。此时该装置中发生的化学方程式________________________________ 。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，此时：
（2）该装置名称为_______________________。
（3）C(Ⅱ)的电极名称是______________________（填写正极或负极）
（4）C(Ⅰ)电极反应式是：_______________________________。
19．(1)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
(2)相同条件下，2mol氢原子所具有的能量___1mol氢分子所具有的能量。(填“>”“<”或“=”)
(3)已知常温下红磷比白磷稳定，比较下列反应中(反应条件均为点燃)ΔH的大小：ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1，②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2。
(4)已知：101kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1，则碳的燃烧热数值___110.5kJ·mol-1。(填“>”“<”或“=”)
(5)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式___。
(6)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为___。
(7)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=___。
20．（1）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。已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1
H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ·mol-1
CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol-1
根据以上数据，写出C（s）与水蒸气反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式：________________。
（2）已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键键能：P—P 198 kJ·mol-1，Cl—Cl 243 kJ·mol-1，P—Cl 331 kJ·mol-1。则反应P4(白磷，s)＋6Cl2(g)＝4PCl3(s)的反应热ΔH＝_______。
参考答案
1．B
【详解】
A．根据反应总式可知，锌化合价升高失去电子，故为负极，发生氧化反应，A错误；
B．石墨为正极，在正极得电子发生还原反应，生成，B正确；
C．电子从负极（锌电极）流出，经电流表流向正极（石墨电极），C错误；
D．由于在石墨电极上得到电子生成，右侧烧杯中正电荷减少，所以盐桥中的阳离子移向溶液（阳向正），阴离子移向溶液（阴向负），D错误；
答案选B。
2．C
【分析】
A、B是电解池，电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，电子从阳极流出，电子沿导线流向电源正极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得电子发生还原反应，内电路阴离子移向阳极，阳离子移向阴极；C是原电池，原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路阴离子移向负极，阳离子移向正极。
【详解】
A．C是原电池，Ag是正极，Cu是负极，则盐桥中K+向左移动，故A正确；
B．A、B槽并联，再与C槽串联，说明A、B槽通过电子之和等于C槽，C槽6号电极减少0.128g，说明通过电子为0.004mol，A槽1号电极增加了0.108g，说明通过电子为0.001mol，则通过B槽电子为0.004mol-0.001mol=0.003mol，故B槽4号电极减少的质量为64g/mol=0.096g，即6号电极减少的质量大于4号电极减少的质量，故B正确；
C．3号电极与原电池负极相连，是阴极，故其质量将增加0.096g，故C错误；
D．1号电极是阴极，银离子得电子故有银析出，2号电极是阳极，银溶解生成银离子，电子守恒，则阴极消耗的银离子和阳极产生的银离子等量，故A装置内银离子浓度不变，同理，B装置内铜离子浓度不变，故D正确；
答案选C。
3．B
【详解】
A.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比较活泼做负极，发生氧化反应，故A错误；
B.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，发生氧化反应，则负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故B正确；
C.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，发生还原反应，故C错误；
D.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，氢离子在此极发生还原反应，反应式是：2H++2e-=H2，故D错误；
故答案：B。
4．C
【详解】
A. 根据装置图可知M为阳极，N为阴极，因此a为正极，b为负极，导线中电子由M电极流向a极，A正确；
B. N为阴极，发生还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，B正确；
C. 有机物(C6H10O5)n中C元素化合价平均为0价，反应后变为+4价CO2，1 mol该有机物反应，产生6n molCO2气体，转移24n mol电子，则当电路中通过24 mol电子的电量时，理论上有 mol (C6H10O5)n参加反应，C错误；
D. 根据选项B分析可知：每反应产生1 mol N2，转移10 mol e-，根据电荷守恒应该有10 mol H+通过质子交换膜，D正确；
故合理选项是C。
5．B
【详解】
根据已知：①；②，利用盖斯定律将①-②可得△H=（-351.5k.J/mol－1）-（-90.84k.J.mol－1）=，故本题答案选B。
6．C
【详解】
①中为CH4的燃烧反应，ΔH10，ΔH20，H2O（l）→H2O（g）要吸热，则ΔH1ΔH2；②中为S的燃烧反应，ΔH10，ΔH20，S（s）→S（g）要吸热，则ΔH1ΔH2；③中为H2的燃烧反应，ΔH10，ΔH20且ΔH1=2ΔH2，则ΔH1ΔH2；④中前者为吸热反应，ΔH10，后者为放热反应，ΔH20，则ΔH1ΔH2；化学反应的ΔH前者小于后者的是①③，答案选C。
点睛：反应热大小的比较：（1）同一物质，状态不同所具有的能量不同，具有的能量关系为：固态液态气态，若反应为放热反应，当反应物状态相同、生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少；若反应为放热反应，当反应物状态不同、生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。（2）等物质的量的同一物质完全燃烧释放的能量大于不完全燃烧释放的能量。（3）同一反应化学计量系数不同，ΔH不同。（4）吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH。
7．D
【解析】该感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，氧气在正极上得电子生成氢氧根离子，其电池的总反应为4NH3+3O2═4N2+6H2O
A、该感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B、氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故B正确；C、碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH3+6OH－-6e－═N2+6H2O，消耗OH-，电解质溶液中的OH- 移向a极，故C正确；D、该传感器在工作过程中总反应为4NH3+3O2═4N2+6H2O，所以KOH的物质的量不变，pH值不变，故D错误；故选D。
点睛：本题考查了原电池原理，解题关键：明确正负极上发生的电极反应，难点是电极反应式的书写，易错点C。
8．D
【详解】
A．物质的能量越低越稳定，A项正确；
B．催化剂可以提高反应速率，但不改变平衡百分含量，B项正确；
C．活性中间体C必须跨越较高的能垒才能转化为1，4-加成产物，比较难，速率较慢，C项正确；
D．由图可知两个反应都是放热反应，ΔH＜0，但1，4-加成放热更多，ΔH2的值更小，D项错误。
故本题选D。
9．D
【详解】
A．手机在工作时，锂离子电池放电，相当于原电池；手机充电时，锂离子电池相当于电解池，将电能转化为化学能；锂离子电池可多次充放电，属于二次电池，A正确，不选；
B．在锌锰电池中，Zn失去电子，发生氧化反应，作负极，B正确，不选；
C．燃料电池，利用原电池原理将化学能转化为电能，C正确，不选；
D．铜锌原电池中，Zn作负极，Cu作正极，电子从负极沿外电路流向正极，因此是电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D错误，符合题意；
答案选D。
10．D
【详解】
试题分析：A．电键K与N连接，构成的是原电池，Fe的活动性比C强，作负极，被氧化而受腐蚀。错误。B．电键K与N连接，构成的原电池中由于NaCl溶液是中性介质，发生的是吸氧腐蚀。正极反应式为： O2 +4e-+2H2O =4OH-。错误。C．电键K与M连接，形成的是电解池。将石墨棒换成铜棒，铜棒作阳极，被氧化为Cu2+进入溶液，在阴极Fe上，2H++2e-=H2↑..错误。D．电键K与M连接，形成的是电解池，电解食盐水。n(气体)=1.5mol.反应的方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑。n(NaCl)=1mol.所以当阳极产生n(Cl2)=0.5mol,阴极产生气体n(H2)=0.5mol时，NaCl消耗完全，这时的反应改为电解NaOH溶液，实质是电解水。2H2O2H2↑+O2↑。NaOH的物质的量不变。根据元素守恒可得理论上生成lmol NaOH。正确。
考点：考查原电池、电解池的反应原理的知识。
11．A
【解析】A. 放电时，负极反应式为Zn-2e-= Zn2+，正极反应式为2Ce4+ +2e -=2Ce3+，故电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+，故A正确；B. 充电时，a极为阴极，发生含有反应，b极为阳极，发生氧化反应，故B错误；C. 充电时，当电路中通过0.1mol电子时，b极生成了0.1mol Ce4+，Ce4+不在b极上析出，故C错误；D.充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，加入的H+起平衡电荷的作用，故为质子交换膜，故D错误；故选A。
12．C
【详解】
A．气体从长颈漏斗中逸出，不能用于测定生成氢气的速率，A 错误；
B．开始时二者的浓度不一样，颜色不一样，单位时间内颜色变化对比不易观察，高锰酸钾溶液的浓度应该保持一致，B 错误；
C．根据中和热的测定实验可知，就是利用装置③进行中和反应反应热的测定，C正确；
D．此实验涉及到浓度和反应温度两个变量，不能确定温度对反应速率的影响，D 错误；
故答案为：C。
13．B
【详解】
A．、，都为放热反应，ΔH<0，前者完全反应，放出的热量多，则，故A不选；
B． 硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，气态二氧化硫转化为固态二氧化硫时会放出热量，因此生成二氧化硫固体放出的热量多，则，故B选；
C．气态硫单质的能量高于固态硫单质，硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，因此气态硫燃烧放出的热量高，则，故C不选；
D．<0，>0，则，故D不选；
综上所述，各组热化学方程式，的是B项，故答案为B。
14．Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb Pb+=PbSO4 减小 增大 负极 1mol
【详解】
(1)铅蓄电池工作时的反应是原电池反应，故电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
(2)通过放电时总反应方程式可知，Pb化合价升高，失电子，Pb是电源的负极，该电极的电极反应式为Pb+=PbSO4，电解质H2SO4随着电池放电，逐渐转变成PbSO4，导致H2SO4溶液的浓度越来越小，故电解质溶液的密度也越来越小，酸性减弱，pH值越来越大。铅蓄电池充电时，发生的是电解池的反应原理，电池的负极和外加电源的负极相连，作阴极。
(3) 铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气，当制得0.5 mol氯气时，转移电子数为1 mol，而铅蓄电池放电时，根据总反应式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知转移2 mol电子消耗硫酸2mol硫酸，所以转移电子数为1 mol时，消耗的硫酸为1mol。
15．C 负 还原 Sx2﹣﹣2e﹣═xS 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH 右侧溶液中生成的OH﹣通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中I2反应
【解析】
(1)原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S为熔融状态，则温度应高于115℃而低于444.6℃，只有C符合，故答案为C；
(2)放电时，Na被氧化，应为原电池负极，电极B是正极，发生还原反应，故答案为负；还原；
(3)充电时，是电解池反应，阳极反应为：Sx2--2e-=xS，故答案为Sx2--2e-=xS；
(4)根据以上分析，左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动，发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，一段时间后，蓝色变浅，故答案为2H2O+2e-= H2↑+2OH-；右侧溶液中生成的OH-通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中I2反应。
点睛：本题的易错点为(3)，要注意充电时，阳极反应为原电池正极反应的逆反应，并且发生氧化反应，也可以 将总反应改为2Na++ Sx2-＝2Na+xS，然后根据阳极发生氧化反应书写电极反应式。
16．2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ d 负极 从左向右 1mol c＞a＞b
【分析】
（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气；
（2）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大；
（3）分析题给装置图知，该装置是以碱性氢氧燃料电池电解饱和食盐水的装置。
【详解】
（1）电解饱和食盐水，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠，反应的离子方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；
（2）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；
（3）根据燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，正极是氧气发生得电子得还原反应，则通氢气的电极为负极；原电池中，阳离子交换膜使阳离子通过，阳离子移向正极，从左向右；
电解池中产生2mol Cl2，依据电子守恒，结合电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl--4e-=2Cl2↑，计算得到消耗氧气1mol；
燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于c%，负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子，所以b%＜a%，得到b%＜a%＜c%，即c＞a＞b。
【点睛】
本题考查原电池、电解池原理应用，电极判断和电极反应书写及相关计算，易错点为（2）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d。
17．A C 负 40000 0.82
【详解】
（1）A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣，A正确；
B.二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用，B错误；
C.氧气在燃料电池的正极上发生还原反应，做氧化剂而不是燃料，C错误；
D.废电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等重金属离子对土壤水源造成污染，废电池必须进行集中处理，D错误；
答案选A。
（2）A.放电是原电池，失电子的做负极，电池放电时Cd失电子作负极，A正确；
B.依据电池反应，Ni（OH）2和Cd（OH）2能溶于酸，故电解质溶液为碱性溶液，B正确；
C.两个反应方向的条件不同，充电是电解池，放电是原电池，反应条件不同，不是可逆反应，C错误；
D.二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，镍镉电池是一种二次电池，D正确；
答案选C。
（3）①a电极通入氢气，a是负极；
②a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电，电池总反应为2H2+O2=2H2O，生成36g水转移4mol电子，则生成360kg水转移电子物质的量为×4mol=40000mol；
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O即2mol水时，理论上放出285.8kJ·mol-1×2mol=571.6kJ，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是468.8kJ÷571.6kJ＝0.82。
18．吸氧 O2+2H2O+4e- = 4OH- 析氢 2H++2e- = H2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 原电池 正极 H2－2e－+2OH－ = 2H2O
【解析】
【分析】
Ⅰ.（1）根据试管内液面上升，说明试管中气体减少，则发生了吸氧腐蚀，Fe作负极失电子，O2作正极得电子生成氢氧根离子；
（2）根据试管内液面下降，说明试管中气体增加，则发生了析氢腐蚀，正极上氢离子得电子生成氢气；
Ⅱ.接通S1后，该装置是电解池，C（Ⅰ）附近溶液变红，则C（Ⅰ）电极附近氢离子放电生成氢氧化钠和氢气，说明C（Ⅰ）电极是阴极，C（Ⅱ）是阳极，而阳极上氯离子放电生成氯气；断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，该装置构成原电池，C（Ⅱ）电极上氯气得电子发生还原反应，为原电池正极，则C（Ⅰ）为原电池负极，据此分析作答。
【详解】
Ⅰ.生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，
（1）若试管内液面上升,说明试管内气体因和水反应而使其压强减小,发生的是吸氧腐蚀,铁作负极，正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e- = 4OH-，
故答案为吸氧；O2+2H2O+4e- = 4OH-；
（2）若试管内液面下降,说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大,则金属发生的是析氢腐蚀,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为：2H++2e- = H2↑，
故答案为析氢；2H++2e- = H2↑。
Ⅱ.（1）接通S1 后，C(Ⅰ)附近溶液变红，则C（Ⅰ）电极附近水中的氢离子放电生成氢氧化钠和氢气，说明C（Ⅰ）电极是阴极，C（Ⅱ）是阳极，而阳极上氯离子放电生成氯气，其电解反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，氢气和氯气发生自发的氧化还原反应，该装置构成原电池，
故答案为原电池；
（3）原电池反应中，C（Ⅱ）电极上氯气得电子发生还原反应，为原电池正极，
故答案为正极；
（4））原电池反应中，C(Ⅰ)电极原电池负极，氢气失电子发生氧化反应，电解质溶液为氢氧化钠，其反应式是：H2－2e－+2OH－ = 2H2O，
故答案为H2－2e－+2OH－ = 2H2O。
【点睛】
本题侧重考查电化学腐蚀及其电化学反应基本原理，关于电化学基础的综合题型是学生做题的难点，在解题主要抓住以下几个方面：
（1）先判断是原电池原理还是电解池原理；
（2）若为原电池，则考虑正负极反应、电子的转移及其反应现象等，根据电解质溶液的酸碱性会书写电极反应式；
（3）若为电解池，则需要先看是惰性电极还是活性电极，如果是惰性电极，则根据阴阳极的放电顺序进行解答；相反，若为活性电极，需要注意阳极的金属电极要先失电子变成金属阳离子，阴极则直接利用阳离子的放电顺序分析即可，这就要求学生必须熟记电解池原理的阴阳极放电顺序，做题时才能游刃有余，分析到位。
19．＝ ＞ ＜ ＞ C(s)+2H2O(g)+2Cl2(g)=CO2(g)+4HCl(g) ΔH=-290kJ·mol-1 98.0kJ -1641.0kJ·mol-1
【详解】
(1)反应热等于生成物的总能量和反应物的总能量的差，与反应条件无关，所以ΔH1=ΔH2。
(2)氢原子最外层有1个电子，不稳定，2个氢原子结合成氢分子后，达到了稳定结构，所以2mol氢原子不如1mol氢分子稳定，即2mol氢原子所具有的能量高于1mol氢分子所具有的能量。
(3)红磷比白磷稳定，即红磷比白磷能量低，则生成等量的P2O5时，白磷放出的热量多，但由于ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2。
(4)燃烧热是在常压下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。则碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量。根据给出的热化学方程式，1mol碳不完全燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，则1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量大于110.5kJ。
(5)Cl2和水、C反应的化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，则2molCl2参与反应时释放出290kJ热量，所以该反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ·mol-1。
(6)根据热化学方程式：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，Al的化合价从0价升高到+3价，共转移12mol电子，放出1176kJ的热量，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为98kJ。
(7) 给出的三个反应分别标记为①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，根据盖斯定律，③×6-①×2-②×6即可得4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，则该反应的△H=-393.5 kJ·mol-1×6-489.0 kJ·mol-1×2-(-283.0 kJ·mol-1)×6=-1641.0 kJ·mol-1。
20．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1（2分） －1326 kJ·mol-1
【详解】
试题分析：（1）已知：① C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1
② H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ·mol-1
③ CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律可知①－（②+③）即可得到C（s）与水蒸气反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1。
（2）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则反应P4(白磷，s)＋6Cl2(g)＝4PCl3(s)的反应热ΔH＝(6×198+6×243－4×3×331)kJ/mol＝－1326 kJ·mol-1。
考点：考查反应热计算
单元过关检测（三）
一、单选题，共15小题
1．某化学兴趣小组利用反应，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是（ ）
A．为负极，发生还原反应
B．石墨电极上发生的反应为
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中移向溶液，移向溶液
2．鹤壁高中化学组老师们，积极参与理化学科的跨学科备课，组装了如图A、B、C三个装置，并用导线先将A、B两槽并联，再与C槽串联，当6号电极减少0.128g时，1号电极增加了0.108g，则下列说法中错误的是
A．盐桥中K+向左移动 B．6号电极减少的质量大于4号电极减少的质量
C．3号电极将减轻0.096g D．A、B烧杯内溶液浓度不变
3．在锌、铜、硫酸原电池中，下列说法正确的是
A．锌是负极，发生还原反应 B．负极反应是：Zn-2e-===Zn2+
C．铜是正极，发生氧化反应 D．铜极反应是：Cu2++2e-===Cu
4．近年来，有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的净化处理。该装置工作时，下列说法错误的是
A．导线中电子由M电极流向a极
B．N极的电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O
C．当电路中通过24 mol电子的电量时，理论上有1 mol (C6H10O5)n参加反应
D．当生成1 mol N2时，理论上有10 mol H+通过质子交换膜
5．已知热化学方程式：
；
，
则锌汞电池中热化学反应方程式：的为
A．
B．
C．
D．
6．下列各组变化中，化学反应的ΔH前者小于后者的一组是
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2；
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1；
S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2；
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1；
H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH2；
④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH1；
CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s) ΔH2
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
7．某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是
A．a极为负极
B．b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
C．电解质溶液中的OH- 移向a极
D．该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大
8．1，3-丁二烯与Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化示意图如下，有关说法错误的是
A．相同条件下，产物B比产物A更稳定
B．相同条件下，使用合适的催化剂不能提高产物A的平衡百分含量
C．由中间体C生成产物A的速率比生成产物B的速率更快
D．1，3-丁二烯与Br2的1，2-加成反应的反应热ΔH1小于1，4-加成反应的反应热ΔH2
9．下列有关电池的说法不正确的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．锌锰干电池中，锌电极是负极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能 D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
10．如图所示，用铁棒和石墨棒作电极电解1L 1mol/L食盐水，下列有关说法 正确的是
A．电键K与N连接，铁棒被保护而免受腐蚀
B．电键K与N连接，正极反应式为：4OH－-4e-=2H2O +O2 ↑
C．电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，就可实现在铁棒上镀铜
D．电键K与M连接，当两极共产生标准状况下气体33.6L时，理论上生成lmol NaOH
11．锌-铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌-铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材料,不参与电极反应。下列有关说法正确的是
A．放电时，电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+
B．充电时，a极发生氧化反应，b极发生还原反应
C．充电时,当电路中通过0.1mol电子时,b极增加14g
D．选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过
12．已知反应：、。下列装置或操作能到达目的是
A．装置①用于测定生成氢气的速率
B．装置②依据单位时间内颜色变化来比较浓度对反应速率的影响
C．装置③进行中和反应反应热的测定
D．装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
13．下列各组热化学方程式，的是
A．；
B．；
C．；
D．；
二、非选择题，共7小题
14．铅蓄电池是化学电源，试回答；
(1)它工作时的电池总反应为__________
(2)工作时该蓄电池负极的电极材料是____，该电极的电极反应式为________，电解质溶液的密度________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，pH_____；充电时该极与电源_____极相接。
(3)如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气，当制得0.5 mol氯气时，在理论上电池内部消耗的H2SO4的物质的量是_____ 。
15．钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2SX）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如图所示：
（1）根据表数据，请你判断该电池工作的适宜应控制在_____（填字母）范围内。
物质
Na
S
Al2O3
熔点/℃
97.8
115
2050
沸点/℃
892
444.6
2980
A．100℃以下 B．100～300℃
C．300～350℃ D．350～2050℃
（2）放电时，电极A为___极，电极B发生_____反应（填“氧化或还原”）。
（3）充电时，总反应为Na2Sx＝2Na+xS，则阳极的电极反应式为：_______。
（4）若把钠硫电池作为电源，电解槽内装有KI及淀粉溶液如（如图）所示，槽内的中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。则右侧发生的电极方程式：___；试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是：___。
16．氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气和烧碱等化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：
（1）电解饱和食盐水的离子方程式为___。
（2）氢氧化钠溶液从图中___（填“a”、“b”、“c”或“d”）位置流出。
（3）有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示(电极未标出)。通入氢气的电极的电极反应式为___，燃料电池中阳离子的移动方向___（“从左向右”或“从右向左”）。电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为___。a、b、c的大小关系为___。
17．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）下列相关说法正确的是____________（填序号）。
A．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣
B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用
C．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为：
2Ni(OH)2＋Cd(OH)2 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是___________。
A．电池放电时Cd作负极 B．反应环境为碱性
C． 以上反应是可逆反应 D．该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电。
①a电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了________mol电子。
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是____________。（准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）
18．Ⅰ.某同学将一试管斜立倒置于水槽中，并在试管内放了一枚铁钉，放置数天后观察：
（1）若试管内液面上升，则发生_____________腐蚀，正极反应式为________。
（2）若试管内液面下降，则发生______________腐蚀，正极反应式为_________。
Ⅱ.如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。
（1）接通S1 后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。此时该装置中发生的化学方程式________________________________ 。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，此时：
（2）该装置名称为_______________________。
（3）C(Ⅱ)的电极名称是______________________（填写正极或负极）
（4）C(Ⅰ)电极反应式是：_______________________________。
19．(1)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
(2)相同条件下，2mol氢原子所具有的能量___1mol氢分子所具有的能量。(填“>”“<”或“=”)
(3)已知常温下红磷比白磷稳定，比较下列反应中(反应条件均为点燃)ΔH的大小：ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1，②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2。
(4)已知：101kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1，则碳的燃烧热数值___110.5kJ·mol-1。(填“>”“<”或“=”)
(5)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式___。
(6)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为___。
(7)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=___。
20．（1）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。已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1
H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ·mol-1
CO(g)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol-1
根据以上数据，写出C（s）与水蒸气反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式：________________。
（2）已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键键能：P—P 198 kJ·mol-1，Cl—Cl 243 kJ·mol-1，P—Cl 331 kJ·mol-1。则反应P4(白磷，s)＋6Cl2(g)＝4PCl3(s)的反应热ΔH＝_______。
参考答案
1．B
【详解】
A．根据反应总式可知，锌化合价升高失去电子，故为负极，发生氧化反应，A错误；
B．石墨为正极，在正极得电子发生还原反应，生成，B正确；
C．电子从负极（锌电极）流出，经电流表流向正极（石墨电极），C错误；
D．由于在石墨电极上得到电子生成，右侧烧杯中正电荷减少，所以盐桥中的阳离子移向溶液（阳向正），阴离子移向溶液（阴向负），D错误；
答案选B。
2．C
【分析】
A、B是电解池，电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，电子从阳极流出，电子沿导线流向电源正极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得电子发生还原反应，内电路阴离子移向阳极，阳离子移向阴极；C是原电池，原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路阴离子移向负极，阳离子移向正极。
【详解】
A．C是原电池，Ag是正极，Cu是负极，则盐桥中K+向左移动，故A正确；
B．A、B槽并联，再与C槽串联，说明A、B槽通过电子之和等于C槽，C槽6号电极减少0.128g，说明通过电子为0.004mol，A槽1号电极增加了0.108g，说明通过电子为0.001mol，则通过B槽电子为0.004mol-0.001mol=0.003mol，故B槽4号电极减少的质量为64g/mol=0.096g，即6号电极减少的质量大于4号电极减少的质量，故B正确；
C．3号电极与原电池负极相连，是阴极，故其质量将增加0.096g，故C错误；
D．1号电极是阴极，银离子得电子故有银析出，2号电极是阳极，银溶解生成银离子，电子守恒，则阴极消耗的银离子和阳极产生的银离子等量，故A装置内银离子浓度不变，同理，B装置内铜离子浓度不变，故D正确；
答案选C。
3．B
【详解】
A.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比较活泼做负极，发生氧化反应，故A错误；
B.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，发生氧化反应，则负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故B正确；
C.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，发生还原反应，故C错误；
D.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，氢离子在此极发生还原反应，反应式是：2H++2e-=H2，故D错误；
故答案：B。
4．C
【详解】
A. 根据装置图可知M为阳极，N为阴极，因此a为正极，b为负极，导线中电子由M电极流向a极，A正确；
B. N为阴极，发生还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，B正确；
C. 有机物(C6H10O5)n中C元素化合价平均为0价，反应后变为+4价CO2，1 mol该有机物反应，产生6n molCO2气体，转移24n mol电子，则当电路中通过24 mol电子的电量时，理论上有 mol (C6H10O5)n参加反应，C错误；
D. 根据选项B分析可知：每反应产生1 mol N2，转移10 mol e-，根据电荷守恒应该有10 mol H+通过质子交换膜，D正确；
故合理选项是C。
5．B
【详解】
根据已知：①；②，利用盖斯定律将①-②可得△H=（-351.5k.J/mol－1）-（-90.84k.J.mol－1）=，故本题答案选B。
6．C
【详解】
①中为CH4的燃烧反应，ΔH10，ΔH20，H2O（l）→H2O（g）要吸热，则ΔH1ΔH2；②中为S的燃烧反应，ΔH10，ΔH20，S（s）→S（g）要吸热，则ΔH1ΔH2；③中为H2的燃烧反应，ΔH10，ΔH20且ΔH1=2ΔH2，则ΔH1ΔH2；④中前者为吸热反应，ΔH10，后者为放热反应，ΔH20，则ΔH1ΔH2；化学反应的ΔH前者小于后者的是①③，答案选C。
点睛：反应热大小的比较：（1）同一物质，状态不同所具有的能量不同，具有的能量关系为：固态液态气态，若反应为放热反应，当反应物状态相同、生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少；若反应为放热反应，当反应物状态不同、生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。（2）等物质的量的同一物质完全燃烧释放的能量大于不完全燃烧释放的能量。（3）同一反应化学计量系数不同，ΔH不同。（4）吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH。
7．D
【解析】该感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，氧气在正极上得电子生成氢氧根离子，其电池的总反应为4NH3+3O2═4N2+6H2O
A、该感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B、氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故B正确；C、碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH3+6OH－-6e－═N2+6H2O，消耗OH-，电解质溶液中的OH- 移向a极，故C正确；D、该传感器在工作过程中总反应为4NH3+3O2═4N2+6H2O，所以KOH的物质的量不变，pH值不变，故D错误；故选D。
点睛：本题考查了原电池原理，解题关键：明确正负极上发生的电极反应，难点是电极反应式的书写，易错点C。
8．D
【详解】
A．物质的能量越低越稳定，A项正确；
B．催化剂可以提高反应速率，但不改变平衡百分含量，B项正确；
C．活性中间体C必须跨越较高的能垒才能转化为1，4-加成产物，比较难，速率较慢，C项正确；
D．由图可知两个反应都是放热反应，ΔH＜0，但1，4-加成放热更多，ΔH2的值更小，D项错误。
故本题选D。
9．D
【详解】
A．手机在工作时，锂离子电池放电，相当于原电池；手机充电时，锂离子电池相当于电解池，将电能转化为化学能；锂离子电池可多次充放电，属于二次电池，A正确，不选；
B．在锌锰电池中，Zn失去电子，发生氧化反应，作负极，B正确，不选；
C．燃料电池，利用原电池原理将化学能转化为电能，C正确，不选；
D．铜锌原电池中，Zn作负极，Cu作正极，电子从负极沿外电路流向正极，因此是电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D错误，符合题意；
答案选D。
10．D
【详解】
试题分析：A．电键K与N连接，构成的是原电池，Fe的活动性比C强，作负极，被氧化而受腐蚀。错误。B．电键K与N连接，构成的原电池中由于NaCl溶液是中性介质，发生的是吸氧腐蚀。正极反应式为： O2 +4e-+2H2O =4OH-。错误。C．电键K与M连接，形成的是电解池。将石墨棒换成铜棒，铜棒作阳极，被氧化为Cu2+进入溶液，在阴极Fe上，2H++2e-=H2↑..错误。D．电键K与M连接，形成的是电解池，电解食盐水。n(气体)=1.5mol.反应的方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑。n(NaCl)=1mol.所以当阳极产生n(Cl2)=0.5mol,阴极产生气体n(H2)=0.5mol时，NaCl消耗完全，这时的反应改为电解NaOH溶液，实质是电解水。2H2O2H2↑+O2↑。NaOH的物质的量不变。根据元素守恒可得理论上生成lmol NaOH。正确。
考点：考查原电池、电解池的反应原理的知识。
11．A
【解析】A. 放电时，负极反应式为Zn-2e-= Zn2+，正极反应式为2Ce4+ +2e -=2Ce3+，故电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+，故A正确；B. 充电时，a极为阴极，发生含有反应，b极为阳极，发生氧化反应，故B错误；C. 充电时，当电路中通过0.1mol电子时，b极生成了0.1mol Ce4+，Ce4+不在b极上析出，故C错误；D.充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，加入的H+起平衡电荷的作用，故为质子交换膜，故D错误；故选A。
12．C
【详解】
A．气体从长颈漏斗中逸出，不能用于测定生成氢气的速率，A 错误；
B．开始时二者的浓度不一样，颜色不一样，单位时间内颜色变化对比不易观察，高锰酸钾溶液的浓度应该保持一致，B 错误；
C．根据中和热的测定实验可知，就是利用装置③进行中和反应反应热的测定，C正确；
D．此实验涉及到浓度和反应温度两个变量，不能确定温度对反应速率的影响，D 错误；
故答案为：C。
13．B
【详解】
A．、，都为放热反应，ΔH<0，前者完全反应，放出的热量多，则，故A不选；
B． 硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，气态二氧化硫转化为固态二氧化硫时会放出热量，因此生成二氧化硫固体放出的热量多，则，故B选；
C．气态硫单质的能量高于固态硫单质，硫单质燃烧都为放热反应，ΔH<0，因此气态硫燃烧放出的热量高，则，故C不选；
D．<0，>0，则，故D不选；
综上所述，各组热化学方程式，的是B项，故答案为B。
14．Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb Pb+=PbSO4 减小 增大 负极 1mol
【详解】
(1)铅蓄电池工作时的反应是原电池反应，故电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
(2)通过放电时总反应方程式可知，Pb化合价升高，失电子，Pb是电源的负极，该电极的电极反应式为Pb+=PbSO4，电解质H2SO4随着电池放电，逐渐转变成PbSO4，导致H2SO4溶液的浓度越来越小，故电解质溶液的密度也越来越小，酸性减弱，pH值越来越大。铅蓄电池充电时，发生的是电解池的反应原理，电池的负极和外加电源的负极相连，作阴极。
(3) 铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气，当制得0.5 mol氯气时，转移电子数为1 mol，而铅蓄电池放电时，根据总反应式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知转移2 mol电子消耗硫酸2mol硫酸，所以转移电子数为1 mol时，消耗的硫酸为1mol。
15．C 负 还原 Sx2﹣﹣2e﹣═xS 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH 右侧溶液中生成的OH﹣通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中I2反应
【解析】
(1)原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S为熔融状态，则温度应高于115℃而低于444.6℃，只有C符合，故答案为C；
(2)放电时，Na被氧化，应为原电池负极，电极B是正极，发生还原反应，故答案为负；还原；
(3)充电时，是电解池反应，阳极反应为：Sx2--2e-=xS，故答案为Sx2--2e-=xS；
(4)根据以上分析，左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动，发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，一段时间后，蓝色变浅，故答案为2H2O+2e-= H2↑+2OH-；右侧溶液中生成的OH-通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中I2反应。
点睛：本题的易错点为(3)，要注意充电时，阳极反应为原电池正极反应的逆反应，并且发生氧化反应，也可以 将总反应改为2Na++ Sx2-＝2Na+xS，然后根据阳极发生氧化反应书写电极反应式。
16．2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ d 负极 从左向右 1mol c＞a＞b
【分析】
（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气；
（2）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大；
（3）分析题给装置图知，该装置是以碱性氢氧燃料电池电解饱和食盐水的装置。
【详解】
（1）电解饱和食盐水，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得到电子生成氢气，阴极附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠，反应的离子方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；
（2）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d；
（3）根据燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，正极是氧气发生得电子得还原反应，则通氢气的电极为负极；原电池中，阳离子交换膜使阳离子通过，阳离子移向正极，从左向右；
电解池中产生2mol Cl2，依据电子守恒，结合电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl--4e-=2Cl2↑，计算得到消耗氧气1mol；
燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于c%，负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子，所以b%＜a%，得到b%＜a%＜c%，即c＞a＞b。
【点睛】
本题考查原电池、电解池原理应用，电极判断和电极反应书写及相关计算，易错点为（2）电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠溶液，NaOH溶液的出口为d。
17．A C 负 40000 0.82
【详解】
（1）A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣，A正确；
B.二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用，B错误；
C.氧气在燃料电池的正极上发生还原反应，做氧化剂而不是燃料，C错误；
D.废电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等重金属离子对土壤水源造成污染，废电池必须进行集中处理，D错误；
答案选A。
（2）A.放电是原电池，失电子的做负极，电池放电时Cd失电子作负极，A正确；
B.依据电池反应，Ni（OH）2和Cd（OH）2能溶于酸，故电解质溶液为碱性溶液，B正确；
C.两个反应方向的条件不同，充电是电解池，放电是原电池，反应条件不同，不是可逆反应，C错误；
D.二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，镍镉电池是一种二次电池，D正确；
答案选C。
（3）①a电极通入氢气，a是负极；
②a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电，电池总反应为2H2+O2=2H2O，生成36g水转移4mol电子，则生成360kg水转移电子物质的量为×4mol=40000mol；
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O即2mol水时，理论上放出285.8kJ·mol-1×2mol=571.6kJ，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是468.8kJ÷571.6kJ＝0.82。
18．吸氧 O2+2H2O+4e- = 4OH- 析氢 2H++2e- = H2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 原电池 正极 H2－2e－+2OH－ = 2H2O
【解析】
【分析】
Ⅰ.（1）根据试管内液面上升，说明试管中气体减少，则发生了吸氧腐蚀，Fe作负极失电子，O2作正极得电子生成氢氧根离子；
（2）根据试管内液面下降，说明试管中气体增加，则发生了析氢腐蚀，正极上氢离子得电子生成氢气；
Ⅱ.接通S1后，该装置是电解池，C（Ⅰ）附近溶液变红，则C（Ⅰ）电极附近氢离子放电生成氢氧化钠和氢气，说明C（Ⅰ）电极是阴极，C（Ⅱ）是阳极，而阳极上氯离子放电生成氯气；断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，该装置构成原电池，C（Ⅱ）电极上氯气得电子发生还原反应，为原电池正极，则C（Ⅰ）为原电池负极，据此分析作答。
【详解】
Ⅰ.生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池，
（1）若试管内液面上升,说明试管内气体因和水反应而使其压强减小,发生的是吸氧腐蚀,铁作负极，正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e- = 4OH-，
故答案为吸氧；O2+2H2O+4e- = 4OH-；
（2）若试管内液面下降,说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大,则金属发生的是析氢腐蚀,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为：2H++2e- = H2↑，
故答案为析氢；2H++2e- = H2↑。
Ⅱ.（1）接通S1 后，C(Ⅰ)附近溶液变红，则C（Ⅰ）电极附近水中的氢离子放电生成氢氧化钠和氢气，说明C（Ⅰ）电极是阴极，C（Ⅱ）是阳极，而阳极上氯离子放电生成氯气，其电解反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，氢气和氯气发生自发的氧化还原反应，该装置构成原电池，
故答案为原电池；
（3）原电池反应中，C（Ⅱ）电极上氯气得电子发生还原反应，为原电池正极，
故答案为正极；
（4））原电池反应中，C(Ⅰ)电极原电池负极，氢气失电子发生氧化反应，电解质溶液为氢氧化钠，其反应式是：H2－2e－+2OH－ = 2H2O，
故答案为H2－2e－+2OH－ = 2H2O。
【点睛】
本题侧重考查电化学腐蚀及其电化学反应基本原理，关于电化学基础的综合题型是学生做题的难点，在解题主要抓住以下几个方面：
（1）先判断是原电池原理还是电解池原理；
（2）若为原电池，则考虑正负极反应、电子的转移及其反应现象等，根据电解质溶液的酸碱性会书写电极反应式；
（3）若为电解池，则需要先看是惰性电极还是活性电极，如果是惰性电极，则根据阴阳极的放电顺序进行解答；相反，若为活性电极，需要注意阳极的金属电极要先失电子变成金属阳离子，阴极则直接利用阳离子的放电顺序分析即可，这就要求学生必须熟记电解池原理的阴阳极放电顺序，做题时才能游刃有余，分析到位。
19．＝ ＞ ＜ ＞ C(s)+2H2O(g)+2Cl2(g)=CO2(g)+4HCl(g) ΔH=-290kJ·mol-1 98.0kJ -1641.0kJ·mol-1
【详解】
(1)反应热等于生成物的总能量和反应物的总能量的差，与反应条件无关，所以ΔH1=ΔH2。
(2)氢原子最外层有1个电子，不稳定，2个氢原子结合成氢分子后，达到了稳定结构，所以2mol氢原子不如1mol氢分子稳定，即2mol氢原子所具有的能量高于1mol氢分子所具有的能量。
(3)红磷比白磷稳定，即红磷比白磷能量低，则生成等量的P2O5时，白磷放出的热量多，但由于ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2。
(4)燃烧热是在常压下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。则碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量。根据给出的热化学方程式，1mol碳不完全燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，则1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量大于110.5kJ。
(5)Cl2和水、C反应的化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，则2molCl2参与反应时释放出290kJ热量，所以该反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ·mol-1。
(6)根据热化学方程式：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，Al的化合价从0价升高到+3价，共转移12mol电子，放出1176kJ的热量，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为98kJ。
(7) 给出的三个反应分别标记为①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，根据盖斯定律，③×6-①×2-②×6即可得4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，则该反应的△H=-393.5 kJ·mol-1×6-489.0 kJ·mol-1×2-(-283.0 kJ·mol-1)×6=-1641.0 kJ·mol-1。
20．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1（2分） －1326 kJ·mol-1
【详解】
试题分析：（1）已知：① C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol-1
② H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ·mol-1
③ CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol-1
根据盖斯定律可知①－（②+③）即可得到C（s）与水蒸气反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol-1。
（2）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则反应P4(白磷，s)＋6Cl2(g)＝4PCl3(s)的反应热ΔH＝(6×198+6×243－4×3×331)kJ/mol＝－1326 kJ·mol-1。
考点：考查反应热计算
相关试卷
高中化学第二章化学反应方向限度与速率单元过关检测三含解析鲁教版选择性必修1： 这是一份高中化学第二章化学反应方向限度与速率单元过关检测三含解析鲁教版选择性必修1，共18页。
高中化学第二章化学反应方向限度与速率单元过关检测二含解析鲁教版选择性必修1： 这是一份高中化学第二章化学反应方向限度与速率单元过关检测二含解析鲁教版选择性必修1，共15页。
高中化学第一章化学反应与能量转化单元过关检测五含解析鲁教版选择性必修1： 这是一份高中化学第一章化学反应与能量转化单元过关检测五含解析鲁教版选择性必修1，共17页。
