第一章：化学反应与能量转化 同步练习题
一、单选题
1．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完成吸收投篮有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液和主要成分判断正确的是（ ）
A．a为正极，b为负极：NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极：NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极：HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极：HClO和NaCl
2．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。
下列说法错误的是
A．NaOH溶液要稍过量
B．倒入NaOH溶液的方法是一次性迅速倒入
C．可以用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸
D．取三次测量所得的温度差的平均值作为计算依据
3．下列叙述正确的是
①锌跟稀硫酸反应制H2，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
②镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
③纯银质制品久置表面变暗，是由于发生了化学腐蚀
④电解精炼铜时，精铜连接电源负极，发生还原反应
⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O
⑥酸雨后易发生析氢腐蚀、炒锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀
⑦为了降低水库铁闸门被腐蚀的速率，将铁闸门与外接电源的正极相连
A．全部 B．①③④⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．②④⑥⑦
4．Li/Li2O体系的能量循环如图所示。已知：。下列说法正确的是
A．△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6 B．△H2＜0
C．△H3＜0 D．△H5＞△H6
5．下列方程式书写正确的是
A．铝和过量NaOH溶液反应：Al+4OH—=AlO+2H2O
B．惰性电极电解MgCl2水溶液：2Cl—+2H2O2OH—+Cl2↑+H2↑
C．浓硫酸与红热的木炭反应：2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O
D．电解精炼铜的阳极反应：Cu2++2e—=Cu
6．如下图所示：甲是一种利用微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是
A．乙装置中溶液颜色会变浅
B．铁电极应与X相连接
C．M电极反应式：
D．当N电极消耗0.25mol气体时，铜电极质量减少16g
7．研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池，为电极，有机阳离子与阴离子(、)组成的离子液体为电解质，该电池放电过程示意图如下。下列说法正确的是
A．充电时，电极接外接电源正极
B．充电时，每生成铝，同时消耗
C．放电时，电解质中的有机阳离子向铝电极方向移动
D．放电时，正极反应式为
8．下列有关实验装置的说法中正确的是
A．用图1装置可以制备少量氢氧化铁胶体
B．图2装置中读取的数据为
C．用图3可证明酸性强弱顺序为：
D．用图4装置可以实现化学能持续转化为电能
9．次磷酸(H3PO2)是一种在精细磷化工中发挥重要作用的产品，它可作为还原剂用于化学电镀，也可用于阻止磷酸树脂的变色，还可用作酯化的催化剂等。一种以次磷酸钠为原料通过电渗析法制备次磷酸的装置如图所示，下列说法错误的是
A．M极与电源的正极相连
B．离子交换膜2为阴离子交换膜
C．当M、N两极共产生气体224 mL(标况下)时，产品室增重0.66 g
D．离子交换膜1可有效防止次磷酸的氧化
10．下图装置的盐桥内为KCl溶液与琼脂。某小组用该装置探究H2O2和Fe3+在不同酸度时氧化性的强弱，闭合K后，电流计显示电子由石墨极流入铂极。下列说法错误的是
A．装置工作时，盐桥中阴离子向石墨极迁移
B．转移0.05mol电子时，左侧烧杯中FeCl3净增0.05mol
C．右侧烧杯中换为30％双氧水和硫酸时，电子由铂极流入石墨极，此时铂极的电极反应：Fe2+-e-=Fe3+
D．酸性较弱时，Fe3+的氧化性比H2O2强；酸性较强时，H2O2的氧化性比Fe3+强
11．一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物---空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是
A．连接负载时，电极A为正极
B．连接负载时，阳极区的电极反应式为2 - 2e- =
C．连接电源时，电路中每通过2 NA个电子，生成NaOH的质量为80 g
D．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜
12．X、Y、Z、M四种金属，已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y：X和Z作原电池电极时，Z为正极；Y和Z的离子共存于电解液中，Y离子先放电；M的离子的氧化性强于Y的离子．则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．X＞Y＞Z＞M B．X＞Z＞M＞Y C．M＞Z＞X＞Y D．X＞Z＞Y＞M
13．圣路易斯大学研制的新型乙醇燃料电池，用能传递质子()的介质作溶剂，电池总反应为，如图是该电池的示意图，下列说法正确的是
A．b极为电池的负极
B．电池正极的电极反应为：
C．电池工作时电子由b极沿导线经灯泡再到a极
D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移
14．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是
A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程
C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应
D．NH4NO3溶于水会吸收热量
15．锌碘液流电池具有高电容量、对环境友好、不易燃等优点，可作为汽车的动力电源。该电池采用无毒的ZnI2水溶液作电解质溶液，放电时将电解液储罐中的电解质溶液泵入电池，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是
A．放电时，Zn2+通过离子交换膜移向右侧
B．放电时，电解液储罐中I3－和Ⅰ－的物质的量之比逐渐增大
C．充电时，多孔石墨接外电源的正极
D．通过更换金属锌和补充电解液储罐中的电解液可实现快速“充电”
二、填空题
16．CuSO4用途广泛，以Cu为原料制CuSO4有多种方法。
(1)实验室可用Cu与浓硫酸反应制CuSO4。
① Cu与浓硫酸反应的化学方程式是________。
②该方法制CuSO4存在的不足是________(写出任意一条)。
(2)实验小组采取如下方法制CuSO4。
实验表明，Fe3+能加快生成CuSO4的反应速率，加快原理可表述为：
i. 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
ii. ……
ii的离子方程式是________。
(3)用电解的方法制CuSO4，如图所示。
①与直流电源a 端相连的电极材料是________(填“铜片”或“石墨”)。
②将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是________。
17．工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的焓变△H=___________kJ·mol-1
18．二氧化氯是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂，工业上有多种制备方法。回答下列问题：
法一：亚氯酸钠与氯气反应，氯气可通过氯碱工业制得，装置如图1。
(1)气体M是___________，P是___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(2)写出图1总反应的化学方程式___________。
法二：惰性电极电解氯化铵和盐酸，原理如图2。
(3)b为电源的___________极，气体X是___________。
(4)c的电极反应式为___________。
(5)已知二氧化氯发生器内，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，写出该反应离子方程式___________。
(6)当有阴离子通过离子交换膜时，产生二氧化氯()体积为___________L。
19．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ·mol-1。请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示_______、_______，E的大小对该反应的反应热_______(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点_______(填“升高”还是“降低”)，△H_______(填“变大”、“变小”或“不变”)，理由是_______。
(2)图中△H=_______ kJ·mol-1。
20．已知装置E为电解池，认真观察下列装置，回答下列问题：
(1)装置D为_______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，装置C中Pb上发生的电极反应方程式为_______。
(2)装置A中Pt电极的名称为_______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，装置A总反应的离子方程式为_______。
(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为_______(填化学式，下同)，极板N的材料为_______。
(4)当装置B中PbO2电极质量改变12.8g时，装置D中阳极产生气体有_______(填化学式)，它们的总物质的量为_______。
21．氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关。请回答下列问题：
Ⅰ．依据反应：2Ag+(aq)+Cu= Cu2+ (aq) +2Ag设计的原电池如图1所示。则电解质溶液Y是___________ (填化学式)，X的电极反应式__________________。若将盐桥换成铜丝，则X电极名称是____________。
Ⅱ．用图2的装置进实验。
(1)若A为Zn，实验时开关K与a连接，则能模拟钢铁的一种电化学防护方法，名称为______。
(2)若A为石墨，将开关K与b连接，则有关该实验的说法正确的是(填序号)________。
①溶液中Na＋向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，则电路中转移0.2 mol电子
⑤电子流动方向：电源负极→B→饱和食盐水→A→电源正极
⑥若实验前滴入酚酞，B极区附近溶液先变红
Ⅲ．如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的五块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是______________。
22．回答下列问题
(1)已知完全燃烧ag乙炔(C2H2)气体时生成1molCO2和H2O(l)，同时放出热量bkJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式：_____。
(2)某课外科学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。图中是两个串联的甲烷燃料电池做电源对乙池丙池进行电解实验(各溶液溶质均足量)，当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
①A电极上发生的电极反应式为：____。
②电解过程中丙池中发生的总反应方程式为：____。
③当两个燃料电池共消耗甲烷2240mL(标况)，乙池中某极上析出Ag的质量为_____g。
(3)如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。
若以此新型电池为电源，用惰性电极电解制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。
①新型电池放电时，负极电极反应式为：____。
②两池工作时，电池的电极M应与电解池的____(填a或b)极相连接；1、2、3膜为阳膜的是：____。
③产品室中发生的离子反应为：____。
23．在298K、100kPa时，已知：
根据盖斯定律，计算298K时由和生成的反应焓变。_______
24．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为人们的生产和生活服务。请回答下列问题：
(1)从能量的角度看，当反应物断开化学键吸收的总能量大于生成物形成化学键放出的总能量时，该反应为__(填“放热”或“吸热”)反应，△H__(填“＞”或“＜”)0。
(2)中和热测定实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、__。已知0.25mol L-1NaOH溶液与足量的稀醋酸反应放出13.25kJ热量，则该中和反应的热化学方程式为__。
(3)0.2mol液态高能燃料联氨(N2H4)在氧气中燃烧生成N2和液态水，放出124.25kJ热量，则其热化学方程式为__。
(4)CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) △H=+256.6kJ mol-1
2CH3CH2OH(g)+O2(g)=6H2(g)+4CO(g) △H=+27.6kJ mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ mol-1
则常温下H2燃烧热的热化学方程式为__。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】电解池中，阳极是阴离子放电，阴极是阳离子放电，氯气能和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，可以制得有较强杀菌能力的消毒液．
【详解】电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠。
故选B。
2．C
【详解】A．为了保证盐酸被完全中和，采用稍过量的NaOH溶液，A正确；
B．打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，以防热量散失， B正确；
C．硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸，C错误；
D．为了减小操作带来的误差，应该取三次测量所得的温度差的平均值作为计算依据，D正确；
答案选C。
3．B
【详解】①锌跟稀硫酸反应制H2，加入少量硫酸铜溶液，Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu，Zn、Cu及硫酸构成原电池，Zn为负极，因此能加快反应速率，①正确；
②镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)中Zn、Fe及周围电解质构成原电池，Zn为负极，Fe为正极，Fe仍然得到保护；而马口铁(镀锡的铁)中，Fe、Sn及周围电解质构成原电池，Fe为负极，会加快对Fe的腐蚀，因此马口铁比白口铁更易腐蚀，②错误；
③纯银质制品久置表面变暗，是由于与空气中的H2S反应产生Ag2S，发生了化学腐蚀，没有发生电化学腐蚀，③正确；
④电解精炼铜时，精铜连接电源负极，得到电子发生还原反应，④正确；
⑤钢铁表面常易腐蚀生成铁的氧化物的水合物，化学式是Fe2O3·nH2O，⑤正确；
⑥酸雨后雨水酸性较强，钢铁发生析氢腐蚀；而炒锅存留盐液时，溶液显中性，钢铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀，⑥正确；
⑦为了降低水库铁闸门被腐蚀的速率，采用电解方法对铁闸板进行保护，将铁闸门与外接电源的负极相连作阴极，这叫外接电源的阴极保护法，⑦错误；
综上所述可知：上述说法正确的是①③④⑤⑥，故合理选项是B。
4．A
【详解】A．根据盖斯定律计算得到，反应过程中的焓变关系为：△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，A正确；
B．气态Li原子失去最外层的电子变为气态锂离子要吸收能量，则反应热△H2＞0，B错误；
C．断裂化学键吸收能量，氧气断裂化学键变为氧原子过程中吸收热，△H3＞0，C错误；
D．根据能量转化关系和盖斯定律的计算可知，反应一步完成与分步完成的热效应相同，△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=△H6，则△H6＞△H5，D错误；
故合理选项是A。
5．C
【详解】A．铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH—+2H2O =2AlO+3H2↑，故A错误；
B．惰性电极电解氯化镁溶液得到氢氧化镁、氢气和氯气，反应的离子方程式为Mg2++2Cl—+2H2OMg(OH)2+Cl2↑+H2↑，故B错误；
C．浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O，故C正确；
D．电解精炼铜时，粗铜做阳极，粗铜中锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成锌离子、亚铁离子和铜离子，铜失去电子的电极反应式为Cu—2e—= Cu2+，故D错误；
故选C。
6．B
【分析】由图甲O2生成H2O，可知N为正极，M为负极；图乙为电镀装置，铁作阴极，与电源负极相连，据此答题。
【详解】A．乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液的颜色不变，故A错误；
B．电镀时，待镀金属作阴极，与电源负极相连，则与X相连接，故B正确；
C．尿素失电子生成CO2和N2，碳元素化合价没有变化，1 mol尿素失去6mol电子，所以M电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋，故C错误；
D．根据N电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O，铜电极反应式：Cu-2e-=Cu2+，由各电极上转移的电子数相等，可得关系式：O2～2Cu，则N电极消耗0.25mol氧气时，铜电极质量减少0.25mol×2×64g/mol=32g，故D错误；
故选B。
7．B
【分析】结合图可知，放电时：Al失电子转化为，Al为原电池负极，电极反应式为Al+7-3e-=4，Cn为原电池正极，正极反应式为+e-=Cn+；充电时，Al电极与电源负极相连，为电解池阴极，电极反应式为4+3e-=Al+7，Cn电极与电源正极相连，为电解池阳极，电极反应式为，据此解答。
【详解】A．由分析可知，Al是电池的负极，充电时，与电源负极相连，A错误；
B．由分析可知，充电时，Al电极反应式为4+3e-=Al+7，因此每生成铝，同时消耗，B正确；
C．放电时，该装置为原电池装置，阳离子移向正极，因此放电时，电解质中的有机阳离子向Cn电极方向移动，C错误；
D．由分析可知，放电时，正极反应式为+e-=Cn+，D错误；
答案选B。
8．A
【详解】A．氢氧化铁胶体的制取方法是：向沸腾的蒸馏水中滴加几滴氯化铁饱和溶液，继续加热液体呈红褐色，停止加热，得到的红褐色液体就是氢氧化铁胶体，A正确；
B．图示的仪器小刻度在下，大刻度在上，表示的是量筒，精确度是0.1mL，不能精确到0.01mL，B错误；
C．稀盐酸具有挥发性，制备的二氧化碳中含HCl，不能证明碳酸的酸性大于硅酸，C错误；
D．要实现化学能持续转化为电能，应该把Zn电极放入ZnCl2溶液中，把石墨电极放入盐酸中，D错误；
故选A。
9．C
【分析】电解过程中左侧生成的H+透过阳膜加入产品室，原料室中透过阴膜进入产品室，所以电极1室为阳极室，M极与电源的正极相连，为电解稀硫酸的装查，H2O或OH-失去电子生成O2，结合电子守恒和电荷守恒得到该电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O，H+、结合生成弱酸H3PO2，据此分析解答。
【详解】A．电解过程中左侧生成的H+透过阳膜加入产品室，原料室中透过阴膜进入产品室，所以M极与电源的正极相连，A正确；
B．原料室中透过阴膜进入产品室，离子交换膜2为阴离子交换膜，B正确；
C．阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，每反应转移4 mol电子，阳极生成1 mol O2，阴极生成2 mol H2，共产生3 mol气体，在产品室发生反应：+H+=H3PO2，质量会增加4×66 g=264 g，现在M、N两极共产生气体标况下224 mL，气体的物质的量n(气)=0.01 mol，则产品室增重为，C错误；
D．阳极上发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O，生成的氧气被离子交换膜1隔开，从而可防止次磷酸的氧化，D正确；
故合理选项是C。
10．B
【详解】A．原电池中，阳离子向正极移动，依题意，石墨为负极，铂极为正极，盐桥中阳离子向铂极移动，阴离子向石墨极移动，故A正确；
B．左侧烧杯中发生还原反应，氧化性Fe3+ ＞Fe2+，因此Fe3++e-= Fe2+，所以转移0.05mol电子时，左侧烧杯中FeCl3减少0.05mol，故B错误；
C．右侧烧杯中换为30％双氧水和硫酸时，电子由铂极流入石墨极，此时铂极为负极，还原性：Fe2+ ＞Fe3+，因此铂极的电极反应为：Fe2+-e-=Fe3+，故C正确；
D．酸性较弱时，双氧水还原Fe3+，氧化性：Fe3+＞H2O2；当加入30％双氧水和硫酸后，酸性较强时，双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，根据氧化剂氧化性强于氧化产物，得出氧化顺序：H2O2＞Fe3+，故D正确；
故选B。
11．B
【分析】该电池为碱性多硫化物---空气液流二次电池，所以放电时通入空气的一极为正极，即电极B为正极，电极A为负极，充电时电极B为阳极，电极A为阴极。
【详解】A．连接负载时为原电池，电极B为正极，A错误；
B．连接负载时为原电池，电极A为负极，发生氧化反应为阳极区，电极反应为2 - 2e- = ，B正确；
C．连接电源时为电解池，电极B反应为4OH--4e-=O2+2H2O，电极A反应为+ 2e- =2，不产生NaOH，C错误；
D．放电时，正极发生还原反应，反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；负极发生氧化反应，反应为2 - 2e- = ；正极区氢氧根离子向左侧运动，离子交换膜b为阴离子交换膜；负极区钠离子向右侧运动，离子交换膜a为阳离子交换膜，D错误；
综上所述答案为B。
12．D
【详解】试题分析：活泼金属能置换出不活泼金属；原电池中不活泼金属作正极，活泼金属作负极；电解质溶液中不活泼金属阳离子先放电；金属阳离子中，不活泼金属的阳离子氧化性比活泼金属阳离子的氧化性强，据此分析解答．
解：X可以从Y的盐溶液中置换出Y，说明X的活动性大于Y；
X和Z作原电池电极时，Z为正极，说明X的活动性大于Z；
Y和Z的离子共存于电解液中，Y离子先放电，说明Z的活动性大于Y；
M的离子的氧化性强于Y的离子，说明Y的活动性大于M，
所以得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序为X＞Z＞Y＞M，
故选D．
13．B
【分析】通入氧气的一极为正极，则b为正极，发生还原反应；a为负极，发生还原反应。
【详解】A．经过分析，氧气在b极得电子，作正极，故A错误；
B．氧气在正极得电子生成水，其电极反应式为，故B正确；
C．a为负极，b为正极，电子经外电路从负极流向正极，故C错误；
D。负极反应式为，电池工作时，1mol乙醇被氧化时有12mol电子转移，故D错误；
故选B。
14．C
【详解】A. Na2SO4 10H2O脱水是吸热过程，A正确；
B. 因为十水硫酸钠脱水较慢，它一点点地脱水，水遇上硝酸铵吸热，因此制冷效果可以维持较长，B正确；
C. 铵盐不会自身发生复分解反应，Na2SO4 10H2O和NH4NO3也不能发生复分解反应，C错误；
D. 硝酸铵夺取硫酸钠结晶水，是一个吸热反应，同时溶解吸热，D正确；
故选C。
15．B
【分析】根据原电池原理及图示中的电池构造分析解答。
【详解】A. 电池中左侧锌作负极，放电时，Zn2+通过离子交换膜向右侧正极移动，故A正确；
B. 放电时，正极发生还原反应：I3－+2e-=3Ⅰ－，所以电解液储罐中I3－和Ⅰ－的物质的量之比逐渐减小，故B错误；
C. 充电时，多孔石墨做阳极，发生氧化反应，才能使电池恢复原状，所以接外电源的正极，故C正确；
D. 放电后，金属锌质量减小，电解液浓度发生变化，所以通过更换金属锌和补充电解液储罐中的电解液可实现快速“充电”，故D正确。
故选B。
【点睛】电池在放电时，正极发生还原反应，则充电时，该电极应发生氧化反应，故该电极作阳极，与电源正极相连。
16．(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 反应产生SO2，对环境有污染或氧化剂浓硫酸利用率不高
(2)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(3) 铜片 ②替换为Na2SO4后，阴极区发生反应2H++2e-=H2↑，阴极区c(OH-)＞c(H+)，OH-也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH升高
【详解】（1）① Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4 +SO2↑+2H2O；
②该方法制CuSO4会产生SO2，对环境有污染，且氧化剂浓硫酸利用率不高；
（2）根据反应流程，Fe3+为催化剂，Fe3+能加快生成CuSO4的反应速率，整个过程中，既有Fe3+参加反应，又有Fe3+的生成，故ii的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）①根据硫酸根离子的移动方向，a为直流电源正极，因此与直流电源a 端相连的电极是阳极，用电解的方法制CuSO4，阳极材料是铜片；
②将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4后，阴极区发生反应2H++2e-=H2↑，阴极区c(OH-)＞c(H+)，OH-也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH升高。
17．-31.4
【详解】根据图示可得如下热化学方程式：
①HCOOH(g) CO(g)+H2O(g)△H1=+72.6kJ·mol-1；
②CO(g)+O2(g) CO2(g)△H2=-283.0kJ·mol-1；
③H2(g)+O2(g) H2O(g)△H3=-241.8kJ·mol-1；
反应CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)可以由③-①-②得到，由盖斯定律可得：
△H=△H3-△H1-△H2=(-241.8kJ·mol-1)-(+72.6kJ·mol-1)-(-283.0kJ·mol-1)=-31.4kJ·mol-1；答案为：-31.4。
18．(1) Cl2 阳
(2)2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH
(3) 负极 H2
(4)NH﹣6e﹣＋3Cl﹣=NCl3＋4H＋
(5)NCl3+6ClO+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-
(6)1.344L
【详解】（1）右侧有氢氧化钠生成，说明右侧电极是阴极，水电离出的氢离子放电，N是氢气，左侧电极是阳极，氯离子放电，所以气体M是氯气，为防止生成的氯气和氢氧化钠反应，应该选用阳离子交换膜，即P是阳离子交换膜。
（2）根据以上分析可知图1总反应的化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。
（3）c电极上发生失去电子的氧化反应生成NCl3，因此是阳极，则a为电源的正极，b为电源的负极，溶液中的氢离子放电，则气体X是氢气。
（4）c电极是阳极，电极反应式为NH﹣6e﹣＋3Cl﹣=NCl3＋4H＋。
（5）已知二氧化氯发生器内，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，氧化剂是NCl3，还原剂是亚氯酸钠，所以该反应离子方程式为NCl3+6ClO+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-。
（6）当有阴离子通过离子交换膜时，即有0.06mol电子通过，所以产生0.01mol NCl3，则根据方程式可知产生二氧化氯()的物质的量是0.06mol，体积为0.06mol×22.4L/mol＝1.344L。
19． 反应物总能量 生成物总能量 无 降低 不变 催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即不改变反应热，因此△H不变 -198
【详解】(1)根据反应过程可知，图中A、C分别表示反应物总能量和生成物总能量；E表示反应的活化能，不会影响该反应的反应热。由于催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即不改变反应热，因此△H不变。
(2)由于1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ·mol-1，所以热化学方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的反应热△H=-99kJ/mol×2=-198kJ/mol。
20． 电解池 Pb-2e-+SO=PbSO4 阴极 Cu+2H+Cu2++H2↑ AgNO3 Ag Cl2、O2 0.325mol
【分析】根据装置图可知，装置B、C可组成铅蓄电池，Pb失电子，与硫酸根离子反应生成硫酸铅，作负极，则装置D、E、A的左侧为阴极，右侧为阳极。
【详解】(1)分析可知，装置D两电极均为惰性电极，为电解池；装置C中Pb失电子，与硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应方程式为Pb-2e-+SO=PbSO4；
(2)装置A中Pt电极与电池的负极相连，名称为阴极；阳极为Cu失电子生成铜离子，阴极氢离子得电子生成氢气，则总反应式为Cu+2H+Cu2++H2↑；
(3) Cu材料上镀银，则电解质溶液为硝酸银，即X为AgNO3；极板N为阳极，材料为单质银；
(4) 装置B中PbO2+2e-+SO+4H+= PbSO4+2H2O，转移2mol电子时，电极增重64g，当电极增重12.8g时，转移电子12.8g÷64g×2=0.4mol，装置D中阳极氯离子失电子生成氯气，氯离子的物质的量为0.1mol，则产生0.05mol氯气，然后水失电子生成氧气，转移0.3mol电子生成0.075mol氧气，阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，转移0.4mol电子，生成0.2mol氢气，总共生成0.05mol氯气，0.075mol氧气，0.2mol氢气，总物质的量为0.325mol。
21． AgNO3 Cu-2e-=Cu2+ 阳极 牺牲阳极的阴极保护法 ②④⑥ ②＞①＞⑤＞④＞③
【详解】Ⅰ．结合电池总反应可知溶液Y是可溶性银盐，为AgNO3；X为负极，Cu失电子变为Cu2+，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；若盐桥换成铜丝，则右边装置为Cu-Ag-AgNO3(aq)原电池，Cu丝为负极，Ag电极为正极，左边装置为电解池，X电极与原电池正极相连，为电解池阳极；
Ⅱ．(1)若A为Zn，实验时开关K与a连接，构成原电池，锌是负极，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法；
(2)若A为石墨，将开关K与b连接，构成电解池，铁电极是阴极，溶液中的氢离子放电，石墨是阳极，溶液中氯离子放电：
①溶液中Na＋向阴极B极移动，①错误；
②从A极处逸出的气体是氯气，能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，②正确；
③反应一段时间后通入氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度，③错误；
④若标准状况下B极产生2.24 L气体，即氢气是0.1mol，则电路中转移0.2 mol电子，④正确；
⑤电子不能通过溶液传递，⑤错误；
⑥若实验前滴入酚酞，B极区附近产生氢氧化钠，溶液先变红，⑥正确；
答案选②④⑥；
Ⅲ．金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极：
①中锌发生电化学腐蚀，金属锌是负极，加快锌的腐蚀；
②中锌作电解池的阳极，被腐蚀；
③中锌作电解池的阴极，被保护；
④中Zn发生化学腐蚀；
⑤中锌是负极；
由于金属性锡比铜活泼，综上所述，腐蚀速率由快到慢的顺序是②＞①＞⑤＞④＞③。
22．(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ mol-1
(2) CH4+10OH--8e-=CO+7H2O Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ 43.2
(3) H2+2OH--2e-=2H2O b 1、3 B(OH)+H+=H3BO3+H2O
【分析】由图可知，通入甲烷的电极发生还原反应为原电池的负极，通入氧气的电极为正极，则乙池和丙池为电解池，注意其中丙池中的铁电极为活泼电极，以此解题。
【详解】（1）ag乙炔燃烧放出热量bkJ，则1mol乙炔燃烧放出热量-2bkJ，故表示乙炔燃烧热的热化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ mol-1；
（2）①通入甲烷的电极，甲烷失去电子发生氧化反应，故此电极为负极，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；
②丙池中是铁做阳极的电解氯化钠溶液的反应，铁在阳极失去电子，水电离的氢离子离子在铂电极得到电子生成氢气，同时注意阳极生成的二价铁会和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，总反应方程式为：Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑；
③体积为2240mL(标况)的甲烷其物质的量为0.1mol，每个燃料电池消耗0.05mol甲烷，共失去电子0.4mol，则乙池中某电极上析出Ag也为0.4mol，其质量为43.2g；
（3）①由图可知，氢气在N电极失去电子，发生还原反应，则N电极为负极，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O；
②通过①问分析可知，M为正极，通过图示可知，原料室中的钠离子向左移动，b极附近的氢离子向左移动，则a电极为阴极，b电极为阳极，则M应该与b电极连接；同时1、3为阳膜；
③在产品室中应该是原料室中的B(OH)向右进入产品室，和b极区进入产品室中的氢离子反应生成产品H3BO3，相应的离子反应为：B(OH)+H+=H3BO3+H2O。
23．
【详解】①
②
③
根据盖斯定律①×2+②-③得和生成的热化学方程式为
24． 吸热 ＞ 环形玻璃搅拌棒 NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-53.00kJ mol-1 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-621.25kJ mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-286.8kJ mol-1
【详解】(1)当反应物断开化学键吸收的总能量大于生成物形成化学键放出的总能量时，则该反应为吸热反应，△H＞0；
(2)中和热测定实验中，需要用到的仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒，中和热是指强酸强碱的稀溶液反应生成1molH2O释放的能量，已知0.25mol L-1NaOH溶液与足量的稀醋酸反应放出13.25kJ热量，则该反应的中和热为13.25kJ×4=53kJ，因此该中和反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-53.00kJ mol-1；
(3)0.2mol液态高能燃料联氨(N2H4)在氧气中燃烧生成N2和液态水，放出124.25kJ热量，则1molN2H4放出的热量为124.25kJ×5=621.25kJ，故反应的热化学反应方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-621.25kJ mol-1；
(4)已知：①CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) △H=+256.6kJ mol-1
②2CH3CH2OH(g)+O2(g)=6H2(g)+4CO(g) △H=+27.6kJ mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ mol-1
根据盖斯定律，反应[③×2-(①×2-②)]可得常温下H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=[(-44×2)-(+256.6×2-27.6)]=-286.8kJ mol-1。
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