第一章：化学反应与能量转化同步习题
一、单选题
1．下图两个装置，有关叙述正确的是
A．装置①是原电池，装置②是电解池
B．装置①中铜是负极，装置②中铜是阳极
C．溶液的pH变化：①变小，②变大
D．装置中产生的气体：①氢气，②氧气
2．铝—空气电池具有高效、廉价、环保、安全等特点，以其性能优越，续航能力强而受到越来越多的关注，其原理如图所示。下列有关叙述错误的是
A．电池工作过程中，铝电极发生氧化反应
B．正极的电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-
C．该电池工作时参加反应的O2的体积为6.72L，消耗铝电极的质量为10.8g
D．NaCl的作用是增强溶液的导电性
3．甲醇是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲醇完全燃烧生成液态水时放出225kJ热量，则下列关于甲醇燃烧热的热化学方程式中正确的是
A．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH=－1800 kJ·mol－1
B．CH3OH(l)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=－900 kJ·mol－1
C．CH3OH(l)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－900 kJ·mol－1
D．CH3OH(l)＋3O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－900 kJ·mol－1
4．10月2日下午，美国海军一艘海狼级攻击型核潜艇康涅狄格号SSN-22，在南海公共海域潜航中撞上不明物体，造成了11名艇员受伤，至少2人撞伤。根据美国太平洋舰队发言人6号表示，该潜艇核动力装置没有受损，碰撞后处于浮航状态，通过自身动力返回关岛。潜艇动力来源于大功率镍氢动力电池及其管理模块，。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为零)，电池反应通常表示为：LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6Ni(OH)2
下列有关镍氢电池的说法，不正确的是
A．电池工作时，储氢合金作负极
B．电池充电时，阳极发生氧化反应
C．电池放电时，电子由正极通过外电路流向负极
D．电池工作时，负极反应式：LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O
5．我国科学家首次探索的碱性锌-空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A．放电时，KOH溶液的浓度增大
B．放电时，负极的电极反应式为
C．充电时，铜极与直流电源的正极连接
D．充电时，当阴极质量净增26g时，理论上转移0.8mol电子
6．下列化学用语对事实的表述正确的是
A．电解CuCl2溶液：CuCl2→Cu2++2Cl﹣
B．Mg和Cl形成离子键的过程：
C．NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液混合：+OH-→+H2O
D．乙酸与乙醇发生酯化反应：CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O
7．已知：电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个电池I、II，装置如图所示。下列说法正确的是
A．能量转化形式不同 B．I和II的电池反应不相同
C．I的电流效率低于II的电流效率 D．5min后，I、II中都只含1种溶质
8．普通锌锰干电池的简图如图所示，该电池工作时的总反应为。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是
A．电池工作时，移向石墨电极
B．电池工作时电子从石墨电极流向锌筒
C．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
D．电池负极反应式为
9．下图是青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64gCu被腐蚀，理论上消耗氧气的体积为22.4L(标准状况)
C．多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，是因为改变了反应的焓变
D．青铜器发生的是吸氧腐蚀
10．碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法正确的是
A．B为直流电源正极
B．H+由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动
C．石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
D．当石墨2极消耗22.4L O2时，质子交换膜有4mol H+通过
11．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是
A．电极①接外接电源负极
B．装置出口B处的物质是氢气
C．装置出口A处的物质可以用淀粉碘化钾试纸检验
D．装置中，在阴极发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
12．某化学兴趣小组进行两组电解实验。
实验一：已知固体电解质只有特定离子才能移动。按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag＋导电还是I-导电；
实验二：用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，对产生的气体进行研究。
关于以上实验，下列说法正确的是
A．实验一：若α-AgI固体是Ag+导电，则通电一段时间后的晶体密度不均匀
B．实验一：若α-AgI固体是I-导电，则通电一段时间后的晶体密度仍均匀
C．实验二：若阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
D．实验二：若阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
13．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（ ）
A．该电池中电极b是正极，发生还原反应
B．外电路中电流由电极a通过导线流向电极b
C．该电池的总反应为2H2O＝2H2＋O2
D．该电池工作时电能转化为化学能
14．北京科技大学徐睿教授等与浙江大学陆俊教授合作，首次探究了在完全无水环境下电池体系的充放电机理。采用作为正极催化剂，调控电化学氧化还原路径，将放电产物调节为。工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，能降低正极反应活化能
B．放电时，副产物可能有、MgO和C
C．充电时，转移4mol电子时理论上生成
D．充电时，极与直流电源正极连接
15．下列做法不能起防锈作用的是
A．保留铁制品上的铁锈 B．在铁制品表面镀锌
C．在金属机械上涂油 D．在车、船的表面刷油漆
二、填空题
16．(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___________。
17．(1)依据反应：Cu2++Zn(s)=Zn2+(aq)+Cu(s)设计的原电池如下图甲所示。
①电极X的材料是_______；Y溶液可以是_______。
②Cu电极上发生的电极反应式是_______。
③电池放电时，电子从_______电极经电流计流向_______电极。(填电极材料)
④电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向ZnSO4溶液一端扩散的离子是____(填离子符号)。
(2)钢铁发生电化学腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，可以采用电化学手段进行防腐。
①写出钢铁在酸性较强的环境中发生电化学腐蚀的正极反应式：_______。
②为了减缓水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案：
其中连接在铁闸门上的固体材料R可以采用_______(填写字母序号)。
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则石墨应连接直流电源的_______极。
(3)电解原理在工业上有着广泛的用途，如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，则：X极上的电极反应式为_______；Y电极上的电极反应式为_______。
②如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_______(填粗铜或纯铜)，Y电极上主要的电极反应式_______。
18．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图甲所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会___________(填“吸收"或“放出")___________kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图乙所示：
①NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中，电子是从___________电极流出(填“NiO”或“Pt”)。
③Pt电极上的电极反应式为___________。
19．探究铁比铬活泼时，可以将二者组成原电池(装置如图所示)，在电极上发生的反应为_______，溶液变为_______色；电子经过导线转移至电极上，溶液中的在电极上获得电子，发生的还原反应为_______，在电极上有许多_______产生。故能证明铁比铬活泼的实验现象是_______。
20．(1)12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收131.3KJ热量，此反应的热化学方程式为______________________________。
(2)已知以下的热化学反应方程式：
①2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g） △H＝－566kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g） △H＝－484kJ/mol
③CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） △H＝－890kJ/mol
则：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g） △H＝______。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) △H=－102kJ/mol，其他的相关数据如下表：
H2(g) Br2(l) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369
则表中a为_______。
21．在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题：
(1)该反应的反应物总能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物总能量。
(2)氢气的燃烧热为___________
(3)该反应的热化学方程式为___________。
(4)若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O的键能为463kJ·mol-1，0=0的键能为498kJmol，计算H-H的键能为___________kJ·mol-1.
22．硝基苯()是一种化学稳定性好、毒性高、难以生物降解的污染物。用化学方法降解水中硝基苯已成为污水处理领域的重要研究方向。
(1)与Fe、盐酸反应生成可生物降解的苯胺()、和。
①理论上，1mol转化为 转移的电子的物质的量为_______。
②在水中的溶解度大于 的原的原因是_______。
(2)在酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时，硝基苯转化过程如下：
①转化为 的电极反应式：_______。
②在其他条件一定，反应相同时间，硝基苯的去除率与pH的关系如图1所示。pH越大，硝基苯的去除率越低的原因是_______。
(3)向含和苯胺()的酸性溶液中加入双氧水，发生如下反应：
①HO·具有强氧化性，能将溶液中的苯胺氧化成和。该反应的离子方程式为_______。
②也具有氧化性，设计验证苯胺是被HO·氧化而不是被氧化的实验方案：_______。
(4)利用电解原理也可以间接氧化处理含苯胺的污水，其原理如图2所示。其他条件一定，测得不同初始pH条件下，溶液中苯胺的浓度与时间的关系如图3所示。反应相同时间，初始溶液pH=3时苯胺浓度大于pH=10时的原因是_______。(已知：随着pH减小，氧化性增强)
23．能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是___________。
(2)已知： ，
，
，
煤气化的主要反应的热化学方程式是，则△H=___________kJ/mol。
24．实验室中，学生利用下图装置制作一个简单燃料电池。步骤如下：
①检验装置气密性后向U形管中注入适量的6 mol·L-1稀H2SO4溶液，至接近橡胶塞底部。
②接通学生电源K1，观察实验现象，当一端玻璃导管内的液柱接近溢出时，切断学生电源K1。
③将石英钟内的干电池取出，用导线与石英钟的正负极相连，接入装置中。接通学生电源K2，观察石英钟指针。
回答下列问题：
(1)接通学生电源K1，在右侧石墨棒表面观察到_______。
(2)观察到左侧的玻璃导管内的液柱先接近溢出，说明左侧石墨棒所连的是学生电源的_______(填“正极”或“负极”)，该石墨表面的电极方程式是_______。
(3)用导线与石英钟的正负极相连接入装置时，石英钟的正极应与_______(填“左”或“右”)侧的石墨棒连接的导线相连。
(4)出现_______的现象，证明该燃料电池制作成功。燃料电池正极的电极方程式是_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．装置①有外接直流电源是电解池，装置②是原电池，A错误；
B．装置①中铜连接外接直流电源的负极，铜是阴极，装置②中铜是正极，B错误；
C．装置①是惰性电极电解硫酸铜溶液，电解质溶液变成硫酸，pH变小；装置②是锌铜原电池，锌与电解质硫酸反应，消耗H+，pH变大，C正确；
D．装置①是惰性电极电解硫酸铜溶液，阴极得到铜单质，阳极得到氧气；装置②是锌铜原电池，锌与电解质硫酸反应，消耗H+，得到氢气，D错误；
故答案选C。
2．C
【分析】根据图知，该原电池中，Al作负极，电极反应式为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，金属网载体为正极，O2在正极发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应方程式为4A1+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓，据此分析解答；
【详解】A．由题图可知Al电极为负极，电极反应式为：Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，发生氧化反应，故A正确；
B．O2在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故B正确；
C. 总反应方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓，未指明标准状况，无法用O2的体积计算物质的量，故C错误；
D．该原电池中，NaCl不参加反应，则NaCl的作用是增强溶液的导电性，故D正确；
故选：C。
3．C
【详解】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知0.25mol甲醇完全燃烧生成液态水时放出225kJ热量，则1mol甲醇燃烧放出的热量是225kJ×4＝900 kJ，故其标准燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)＋O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－900 kJ·mol－1，则C正确；
答案选C。
4．C
【详解】可充电电池放电时遵循原电池原理：负极失电子，发生氧化反应，元素化合价升高，电子经导线至正极，正极材料得电子，发生还原反应。充电时遵循电解池原理：阳极失电子，发生氧化反应，而阴极得电子，发生还原反应，该充电电池放电子时负极反应：LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O，正极反应为：NiO(OH)+e-+H2O==Ni(OH)2+OH-。
A．电池工作时，储氢合金作负极，故A正确；
B．电池充电时，阳极发生氧化反应，故B正确；
C．电池放电时，电子由负极通过外电路流向正极，故C错误；
D．电池工作时，负极反应式：LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O，故D正确；
故答案为C。
5．A
【详解】A．放电时，正极的电极反应式为，负极的电极反应式为，总反应为，溶液的浓度降低，A错误；
B．负极反应为：，B正确；
C．充电时，铜极为阳极，与电源正极连接，C正确；
D．充电时，阴极上生成锌，，理论上转移电子，D正确；
故选A。
6．D
【详解】 A．惰性电极电解CuCl2溶液的化学方程式为：CuCl2Cu+Cl2↑，A错误；
B．Mg和Cl形成离子键的过程：，B错误；
C．NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液混合：++2OH-→+H2O+NH3·H2O，C错误；
D．酯化反应的机理是酸脱羟基醇脱氢，故乙酸与乙醇发生酯化反应：CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5+H2O，D正确；
故答案为：D。
7．C
【详解】A．I和II都是原电池，都是把化学能转化为都能，故A错误；
B．I和II都是铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，故B错误；
C．I中铜和氯化铁接触，部分铜直接和氯化铁发生氧化还原反应，所以I的电流效率低于II的电流效率，故C正确；
D．5min后，I、II中都含氯化铜、氯化亚铁，故D错误；
选C。
8．C
【分析】由已知电池的总反应可知，Zn化合价升高发生氧化反应，锌筒作为电池的负极，而MnO2化合价降低发生还原反应，石墨电极作为电池的正极，电子有负极流向正极，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
【详解】A．电池工作时阴离子移向负极，由分析可知，锌筒作为负极，所以移向锌筒，A项错误；
B．电子由负极流向正极，应该为由锌筒流向石墨电极，B错误；
C．，0.1molZn的质量为6.5g，所以C正确；
D．负极应该失电子发生氧化反应，所以电极反应式错误， 为电池正极的电极反应式，D错误；
故答案选C。
9．D
【分析】由图可知，青铜基体失去电子，发生氧化反应，作负极，由氧气参加反应的电极为正极，以此解题。
【详解】A．根据图示可知，青铜基体电极有Cu2+产生，Cu化合价升高，发生氧化反应，作负极，A错误；
B．在该反应中，铜失去电子变成Cu2+，64g Cu腐蚀转移2mol电子，在标况下，理论上耗氧体积为，B错误；
C．反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，故反应焓变不变，C错误；
D．由题图可知，青铜器发生的是吸氧腐蚀，D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．石墨2为阴极，阴极与电源的负极相连，则B为直流电源负极，A错误；
B．阳离子移向阴极，则氢离子由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动，B错误；
C．石墨1为阳极，阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+，C正确；
D．没有指明是标准状况下，不能计算质子交换膜通过的H+，D错误；
故选C。
11．A
【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动，根据Na+移动方向，可知①是阳极，电极①接外接电源正极，故A错误；
B．②是阴极，发生反应，装置出口B处的物质是氢气，故B正确；
C．①是阳极，发生反应，可以用淀粉碘化钾试纸检验氯气，故C正确；
D．装置中，在阴极发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故D正确；
选A。
12．D
【详解】A.实验一为电解装置，两电极均是银，阳极银溶解成Ag+，若Ag+导电，Ag+在阴极再析出，通电一段时间后的晶体密度均匀，故A错误；
B.若是I-导电，则是I-在阴极析出，通电一段时间后的晶体I-少了，密度不均匀，故B错误；
C.实验二中，用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，电解混合溶液时，阳极反应依次是：2Cl－－2e－=Cl2↑，4OH－－4e－=2H2O+O2↑；阴极反应依次是：Cu2++2e－=Cu，2H++2e－=H2↑;根据得失电子守恒可知，当阳极为纯净气体Cl2时，阴极上可能不产生气体，也可能有H2生成，但H2的物质的量必小于Cl2的物质的量，故C错误；
D．当阳极为混合气体Cl2和O2时，如果溶液中Cu2+比较多，在阴极可能不产生气体，如果溶液中Cu2+比较少，此时有H2生成，阴阳极产生的气体的体积关系可能≥1，故D正确；
故选D。
【点睛】此题的关键是根据电解的基本原理，对装置电极反应进行准确判断,并结合多种可能性，如实验二中，阳极反应依次是：2Cl－－2e－=Cl2↑，4OH－－4e－=2H2O+O2↑；阴极反应依次是：Cu2+ +2e－=Cu，2H++2e－=H2↑，再进行讨论。
13．A
【详解】A．燃料电池中，通入燃料的电极为负极，a是负极，发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，A说法正确；
B．电子从负极沿导线流向正极，a是负极、b是正极，则电子由电极a通过导线流向电极b，B说法错误；
C．氢氧燃料电池反应式与氢气燃烧方程式相同，则电池反应式为2H2+O2═2H2O，C说法错误；
D．该装置能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，D说法错误；
答案为A。
14．C
【详解】A．作正极催化剂，降低了正极反应的活化能，提高反应速率，A项正确；
B．放电时，正极发生还原反应，得到电子，化合价降价可能生成C、CO、等，也可能发生反应，B项正确；
C．充电时，阳极反应为，或，转移4mol电子时理论上生成，质量是176g，C项错误；
D．充电时，正极变为阳极，与电源正极连接，即充电时，极与直流电源正极连接，D项正确。
答案选C。
15．A
【详解】A．铁锈是一种松脆多孔的物质，不能阻止内层的铁与外界的接触，从而不能起防锈作用，A符合；
B．镀锌避免Fe和空气接触，能起防锈作用，B不符合；
C．涂油避免Fe和空气接触，能起防锈作用，C不符合；
D．在车、船的表面刷油漆，避免Fe和空气接触，能起防锈作用，D不符合。
答案选A。
16． 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。
17． Zn CuSO4、CuCl2等 Cu2++2e-=Cu Zn Cu Cl- 2H++2e-=H2↑ C 正 2H++2e-=H2↑(或) 2Cl--2e-=Cl2↑ 纯铜 Cu-2e-=Cu2+
【详解】(1)①依据反应：Cu2++Zn(s)=Zn2+(aq)+Cu(s)设计的原电池中，Zn失去电子生成Zn2+，被氧化，作负极，正极上Cu2+得电子生成Cu，被还原，发生反应Cu2++2e-=Cu，则电极X的材料是Zn；Y溶液可以是CuSO4、CuCl2等；
②Cu电极上发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu；
③原电池中，电子从负极经导线流向正极，故电池放电时，电子从Zn电极经电流计流向Cu电极；
④原电池中，阴离子移动向负极，则电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向ZnSO4溶液一端扩散的离子是Cl-；
(2)①钢铁在酸性较强的环境中发生析氢腐蚀，正极反应式为：H++2e-=H2↑；
②该电化学防护方法是原电池原理的牺牲阳极的阴极保护法，钢闸门应作正极，被保护，则应该与比铁活泼的金属相连，而钠活泼性太强，与水能剧烈反应，故应选择锌，故选C；
③图丙所示方案是电解池原理的外加电流的阴极保护法，被保护的金属作阴极，与负极相连，则石墨应连接直流电源的正极；
(3)X极与电源负极相连，为阴极，Y极与电源正极相连，为阳极，
①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，X极即阴极上为水电离出的氢离子放电，电极反应式为2H++2e-=H2↑(或)；Y电极即阳极上为氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
②如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，X电极即阴极的材料是纯铜，Y电极上主要是Cu失去电子被氧化，故主要的电极反应式Cu-2e-=Cu2+。
18． 吸收 180 氧化 NiO O2+4e-=2O2-
【分析】N2(g)+O2(g)=2NO(g)，根据能量变化图计算反应热，反应热=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放出的能量；根据图知这是一个原电池装置，由O2-移动的方向判断出NiO电极是负极，负极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生氧化反应，铂电极是正极，氧气得到电子，发生还原反应，据此解答。
【详解】(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)，反应热=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放出的能量，该反应的反应热=(946+498)kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol，所以这是一个吸热反应，1molN2和1molO2完全反应生成2 mol NO会吸收180kJ的能量；故答案为：吸收；180；
(2)①NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，发生的是氧化反应(填“氧化”或“还原”)。故答案为：氧化；
②外电路中，电子从负极(NiO)流出，经外电路到正极(Pt)，即导线中电子流动方向是从上→下，所以电子是从NiO电极流出(填“NiO”或“Pt”)。故答案为：NiO；
③Pt电极上是氧气得到电子被还原成氧离子，电极反应式为O2+4e-=2O2-。故答案为：O2+4e-=2O2-。
19． 浅绿 气泡 溶液由无色变为浅绿色，同时在电极上有许多气泡产生
【详解】探究铁比铬活泼时，Fe作原电池的负极，Fe失电子生成Fe2+，在电极上发生的反应为，溶液由无色变为浅绿色；溶液中的在电极上获得电子生成H2，发生的还原反应为，故在电极上有许多气泡生成，因此溶液由无色变为浅绿色，同时在电极上有许多气泡产生，可证明铁比铬活泼。
20． C(s)+ H2O(l) =CO(g) + H2(g) ; ΔH=+131.3KJ·mol-1 +160 KJ·mol-1 200
【分析】（1）根据题目所给信息写出配平方程式，并计算焓变，标明物质状态即可得到热化学方程式；
（2）根据盖斯定律，方程式叠加得到目标方程式，方程式如何叠加则焓变就如何叠加，得到目标反应的焓变；
（3）反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和。
【详解】（1）碳与适量水蒸气反应生成和，即，再根据12g（1mol）碳吸收131.3KJ热量，得到该反应的焓变为+131.3KJ/mol，
故答案为： ；
（2）③-①-②得到目标方程式，故目标反应的焓变等于 ，
故答案为：+160 KJ·mol-1；
（3），解得a=200，
故答案为：200。
21．(1)大于
(2)285.8kJ·mol-1
(3) kJ·mol-1
(4)436
【详解】（1）反应是放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，故答案为：大于；
（2）在298K、101kPa时，1g即0.5molH2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，则1molH2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ×2=285.8kJ热量，即氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，故答案为：285.8 kJ mol-1；
（3）在298K、101kPa时，1g即0.5molH2完全燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，则1molH2完全燃烧时放出285.8kJ能量，则表示H2燃烧的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-285.8 kJ mol-1；
（4）若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量，已知H-O键能为436kJ mol-1，O=O键能为498kJ mol-1，燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ/mol，设形成1mol H-H键完全断裂时吸收热量为X kJ，2X+498KJ-4×436KJ=-482kJ，解得X=436KJ，故答案为：436。
22．(1) 6mol 苯胺与水可以形成分子间氢键，而硝基苯与水不能形成分子间氢键
(2) +4e-+4H+= +2H2O 反应生成的，随着pH增大，转化为沉淀覆盖在铁炭混合物表面，阻碍了反应的进行，降低了反应速率
(3) 2+62HO·→12CO2↑+N2↑+38H2O 向一定量苯胺溶液中加入溶液，无明显现象(测定苯胺未发生反应)，再加入溶液，有气泡产生
(4)酸性条件下不易与水反应生成HClO，pH=3时的溶液中HClO溶液浓度远小于pH=10时的浓度，反应速率较慢
【分析】（1）根据元素化合价分析转移电子数，并结合氢键的形成分析溶解度的大小关系。
（2）根据酸性条件下氮元素化合价降低得到电子配平方程式，并根据亚铁离子在碱性条件下生成氢氧化亚铁有覆盖作用，阻止反应进行分析反应速率。
（3）根据氧化还原反应的电子守恒配平方程式，并根据溶液的酸碱性与次氯酸或次氯酸根离子的浓度大小分析反应速率。
（1）
①理论上，1mol中氮原子为+5价， 的氮原子为-1价，1mol转化为转移的电子的物质的量为6mol。
②在水中的溶解度大于的原的原因是苯胺与水可以形成分子间氢键，而硝基苯与水不能形成分子间氢键。
（2）
①在酸性条件下，转化为的电极反应式：+4e-+4H+=+2H2O。
②铁和酸反应生成的，随着pH增大，转化为沉淀覆盖在铁炭混合物表面，阻碍了反应的进行，降低了反应速率，故硝基苯的去除率越低。
（3）
向含和苯胺()的酸性溶液中加入双氧水，发生如下反应：
①HO·具有强氧化性，能将溶液中的苯胺氧化成和。根据氧化还原反应的电子守恒得该反应的离子方程式为2+62HO·→12CO2↑+N2↑+38H2O。
②向一定量苯胺溶液中加入溶液，无明显现象(测定苯胺未发生反应)，再加入溶液，有气泡产生可以验证苯胺是被HO·氧化而不是被氧化。
（4）
酸性条件下不易与水反应生成HClO，pH=3时的溶液中HClO溶液浓度远小于pH=10时的浓度，反应速率较慢，反应相同时间，初始溶液pH=3时苯胺浓度大于pH=10时的。
23．(1)
(2)+131.3
【解析】(1)
16 g CH4的物质的量是1 mol，燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，CH4燃烧产生的水的稳定状态是液态，故表示甲烷燃烧热的热化学方程式为 ；
(2)
已知：① ，
② ，
③
根据盖斯定律，①-(②+③)，整理可得△H=+131.3 kJ/mol。
24．(1)有无色气泡产生
(2) 负极 2H++2e-=H2↑
(3)右
(4) 石英钟指针转动 O2+4H++4e-=2H2O
【解析】（1）
接通学生电源K1，电解H2SO4溶液，在阳极发生反应：4OH--2e-=2H2O+O2↑；在阴极发生反应：2H++2e-=H2↑，可见两个电极上都会产生无色气体，因此在右侧石墨棒表面观察到的现象是有无色气泡逸出；
（2）
观察到左侧的玻璃导管内的液柱先接近溢出，说明左侧反应产生的气体比较多，则左侧石墨电极产生的是H2，故左侧石墨棒所连的是学生电源的负极，该电极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
（3）
由于电解后右侧石墨电极上产生O2，左侧石墨电极上发生反应产生H2，因此在氢氧燃料电池中，含有H2的石墨电极为原电池的负极，含有O2的石墨电极为正极，所以用导线与石英钟的正负极相连接入装置时，石英钟的正极应与右侧的石墨棒连接的导线相连；
（4）
若燃料电池制作成功，则会有化学能转化为电能而产生电流，导致石英钟指针发生转动；在氢氧燃料中，由于电解质溶液为酸性，所以该燃料电池正极的电极方程式是O2+4H++4e-=2H2O。
答案第1页，共2页
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