1.2化学能与电能的转化同步练习
姓名（）班级（）学号（）
一、单选题
1．电化学降解的原理如图所示，下列说法正确的是
A．N为电源的正极
B．电池工作时，阴极区的溶液pH逐渐变大
C．Pt电极上的反应式为
D．每生成5.6g，左右两侧溶液质量变化差10.4g
2．磷酸铁锂充电电池放电时的反应为。的晶胞结构示意图如下图所示(“●”为，位置分别在顶角、棱中心和面心，正八面体和正四面体由O围绕Fe和P形成，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构)。下列说法正确的是
A．1个晶胞中含16个
B．电池放电时，电能转化为化学能
C．充电时Li电极应与外接直流电源正极相连
D．充电时的阳极反应为：
3．下列化学用语对事实的表述不正确的是
A．电解法精炼钢的阴极反应：
B．H和Cl形成共价键的过程：
C．铅蓄电池放电时的负极反应：
D．向溶液中滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，并最终变为红褐色：、
4．如图所示，利用电化学原理可同时吸收处理和NO，下列说法正确的是
已知是一种弱酸，不考虑与水的反应及能量损耗。
A．b极为直流电源的负极
B．阳极区电极反应为
C．理论上，在相同条件下，该装置吸收的和NO的体积比为
D．电路中若有电子转移，则被吸收的气体体积为
5．传统合成氨采用氢气作为氢源，能耗高，我国科研机构采用水作为氢源，通过如图电化学装置实现了常温下氨的合成。下列说法正确的是
A．在阳极池中加入盐酸不影响气体产物的成分
B．隔膜为阳离子交换膜，通过该隔膜向左池移动
C．不考虑损耗，理论上氨气和氧气的产出比[]为
D．合成氨过程中，电子通过石墨电极流入电源的负极
6．苯甲酸()是一种重要的化工原料。以苯乙酮()为原料，以KI为电解质，利用电化学方法合成苯甲酸的原理(部分)如图所示。下列说法错误的是
A．电解装置发生反应的化学方程式为
B．苯乙酮与反应的离子方程式为+3IO-→+CHI3+2OH-
C．外电路通过6mol电子时，理论上可制备1mol苯甲酸(不考虑副反应)
D．电解过程中，图中整个系统溶液的pH不断减小
7．基于水煤气转化反应，通过电化学装置制备纯氢的原理示意如下。下列说法不正确的是
A．电解质溶液可以是KOH溶液
B．阴极电极反应为：
C．使用阴离子交换膜能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低
D．该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行，利于制得高纯度氢气
8．科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如题图所示，常温下该电池总反应为。下列说法正确的是
A．b室为该原电池的负极区
B．放电过程中，通过质子交换膜由b室移向a室
C．a室的电极反应式为
D．其他条件不变时，向溶液中加入适量溶液能增大电流强度
9．下列实验能达到实验目的的是
A B C D
验证浓硫酸具有脱水性 配制100 mL一定物质的量浓度的溶液 制备并收集NO2 铁件镀铜
A．A B．B C．C D．D
10．锌溴液流电池具有高能量密度和长循环寿命的特点，适用于储能系统，其电池反应的化学方程式为。装置如图所示，其中溴的配位剂能与单质溴结合生成固态。下列说法错误的是
A．正、负极电解液均为溴化锌溶液 B．配位剂能有效防止溴的挥发
C．充电时阳极反应为 D．为防止电池自放电，隔膜应为阴离子交换膜
11．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应。，，2Na+++2(1-)e－=Na2S，下列叙述错误的是
A．放电时Na+从硫电极向钠电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2S
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
12．制造尼龙-66的原料已二腈用量很大，工业采用丙烯腈()电解合成己二腈[]，电解原理如图所示(两极均为惰性电极)，电解过程会产生丙腈()等副产物，向Y极区电解液中加入少量季铵盐四丁基氢氧化铵[阳离子，R为烃基]，当溶液的时，己二腈的产率最高。下列说法不正确的是
A．电极X接电源正极，发生氧化反应
B．电极Y上ⅰ的电极反应式为：
C．生成1.0mol己二腈和丙腈的混合物，则X极区溶液的质量变化至少18g
D．季铵盐增强电解液的电导率，增加丙烯腈的溶解度促进ⅰ发生，抑制ⅱ和ⅲ反应，提高产品产率
13．一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下，下列说法错误的是
A．第一步中阳极的电极反应式为
B．与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜
C．第二步中正极质量每增加，负极质量减少
D．理论上每消耗，产生(标准状况下)
14．pH计的工作原理(如图)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH．pH与电池的电动势E存在关系：(E的单位为V，K为常数)。下列说法错误的是
A．pH计工作时，化学能转化为电能
B．玻璃电极玻璃膜内外的差异会引起电池电动势的变化
C．一定温度下，电池电动势越小，待测液中越大
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为
15．我国十大科技突破－海水直接电解制H2，其工作原理如图(防水透气膜只允许水分子通过)。下列说法不正确的是
A．b为电解池的阴极
B．a的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑+2H2O
C．去除透气膜，a极发生的电极反应不变
D．电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上逐渐增大
二、填空题
16．电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知肼()是一种重要的清洁高能燃料。下列装置中，均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液的体积不变。
回答下列问题：
(1)甲装置中，电极为 极(填“正”“负”“阳”或“阴”)，电极的电极反应式为 。
(2)若乙装置中溶液的体积为400mL，起始时溶液的pH为6，当外电路中通过0.04mol电子时，溶液的pH约为 。
(3)丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，同时获得硫酸、烧碱和氢气，水分子不能通过膜X和膜Y。膜X为 交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。当外电路中通过0.04mol电子时，中间废水的质量改变了 g。
(4)丁装置工作中发生反应的化学方程式为 。
17．电化学原理在工业上应用广泛。
(1)近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，其工作原理如图所示。请写出Cu电极上产生的电极反应式： 。
(2)利用(R)与()电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能过。
①写出阴极的电极方程式 。
②分离出的从出口 (填1或2)排出。
(3)以惰性电极电解溶液，通电一段时间后，加入0.1mol，可使溶液复原，则电路中转移电子为 mol。
(4)在直流电源作用下，双极膜中间层中的解离为和。某技术人员利用双极膜(膜c、膜d)和离子交换膜高效制备和NaOH，工作原理如图所示：
①膜a、b、e、f需选用阳离子交换膜的是 。
②当电路中转移2mol时，整套装置将制得 mol
三、原理综合题
18．含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值和现实意义。回答下列问题：
(1)与在某催化剂作用下的反应如图所示：
写出该反应的热化学方程式： 。
(2)回收航天员呼吸产生的可利用Bosch反应： ，再电解水可实现的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准生成焓(符号：)，最稳定单质的标准生成焓规定为0.已知上述反应中：；，则 。
(3)利用电催化可将同时转化为多种有机燃料，其原理如图所示。
①铜电极上产生的电极反应式为 ，若铜电极上只生成3.2g ，则铜极区溶液质量变化了 g。
②在实际生产中当pH过低时，有机燃料产率降低，可能的原因是 。
(4)我国科学家报道了机理如图所示的电化学过程。
①Ni电极反应式为 。
②理论上，每有1mol 与结合，电路中转移电子数为 。
(5)电还原法可能的反应机理如下图所示。Sn的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。
若使还原产物主要为时，应选择 (填“Sn”、“Au”或“Cu”)作催化剂，写出(b)的电极反应式 。
19．党的二十大报告指出“绿水青山就是金山银山”，用化学技术治理环境问题中显得尤为重要。
(1)将和两种气体转化为合成气和，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：
I．
II．
反应 。(用表示)
(2)一种基于吸收剂区分的同时脱硫脱硝反应的装置如图所示。反应器I吸收，反应器II吸收NO，隔绝空气反应一段时间。
①当观察到反应器I中悬浊液变澄清时，反应的离子方程式 。
②反应器II中所发生的反应为，盛有溶液最多能吸收(标准状况下)的体积为 。
(3)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海，引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀可以通过电化学还原法处理，还原为的电化学装置如图所示：
阴极发生的反应为：，阴极区溶液中发生反应：、。
①阴极上发生的副反应为： 。
②阴极区溶液中加入的目的是 。
③电还原处理+6价的铀转移，阴极区减少 mol。
四、无机推断题
20．A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，五种元素的原子序数之和为39，A、D同主族，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)A2C2的结构式为 。
(2)E元素在元素周期表中的位置为 。
(3)C、D、E三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 (填离子符号)。
(4)若要比较D和E的金属性强弱，下列实验方案不可行的是 (填字母)。
A． 将D的单质置于E的盐溶液中，若D的单质不能置换出E的单质，则说明D的金属性弱
B． 将少量D、E的单质分别投入水中，若D反应而E不反应，则说明D的金属性强
C． 比较相同条件下D和E的最高价氧化物对应水化物的碱性，若D的最高价氧化物对应水化物的碱性强，则说明D的金属性强
(5)用BA4和C2组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，结构如图所示。
①电极N是 (填“正极”或“负极”)，电极M上的电极反应式为 。
②若该燃料电池消耗11.2L(标准状况)BA4，则理论上电路中转移 mol电子。
21．价类二维图在元素化合物的学习中尤为重要，下图是含氮物质的价类图，请回答下面问题。
(1)上图中，X的化学式为 ；从物质性质上看，X属于 氧化物。
(2)利用消石灰由⑥制备氨气的化学方程式为 。
(3)检验NH3可选用的是 (填字母)。
A．湿润的淀粉-KI试纸 B．湿润的红色石蕊试纸 C．浓盐酸
(4)肼(N2H4)又称联氨，可做火箭的燃料，工业上一般用氨气和漂白液的有效成分合成肼，请写出合成肼的离子反应方程式： 。
(5)向浓度分别是2 mol/L和4 mol/L的H2SO4和HNO3的混合酸10 mL中加入过量的铜屑，待反应结束后，可产生标准状况下的NO mL。
(6)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极反应式为 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【分析】从图中可知，Ag-Pt电极上硝酸根离子得电子转化为氮气，则N为负极，Ag-Pt电极为阴极，则Pt电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子。
【详解】A．根据分析可知，N电极为电源负极，A错误；
B．电池工作时，阴极区电极反应为2+12H++10e-=N2↑+6H2O，因此阴极区溶液的pH逐渐变大，B正确；
C．Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，C错误；
D．阴极区电极反应为2+10e-+6H2O=N2↑+12OH-，每生成5.6g氮气，转移电子数为2mol，阳极上生成氧气0.5mol，同时还有2mol氢离子转移到右侧，左右两侧溶液的质量变化差为16g+2g-(5.6g-2g)=14.4g，D错误；
故答案选B。
2．D
【详解】A．由均摊法可知，该晶胞中的个数为8×+4×+4×=4，故A错误；
B．电池放电时，化学能转化为电能，故B错误；
C．磷酸铁锂充电电池放电时的反应为，Li失去电子作为负极，则充电时Li电极为阴极，与外接直流电源负极相连，故C错误；
D．磷酸铁锂充电电池放电时的反应为，则充电时的总反应为，在阳极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故D正确；
故选D。
3．B
【详解】A．电解法精炼钢的阴极反应：，A正确；
B．HCl是共价化合物，H和Cl形成共价键的过程：，B错误；
C．铅蓄电池放电时的负极反应：，C正确；
D．向溶液中滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，并最终变为红褐色：、，D正确；
答案选B。
4．C
【分析】由图可知，在左边电极上发生还原反应生成H2S2O4，则左边电极为阴极，电极反应为2+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O；在左边电极上SO2发生氧化反应生成H2SO4，左边电极为阳极，电极反应为；
【详解】A．由图可知，与直流电源b极相连的电极为电解池的阳极，则b极为直流电源的正极，A错误；
B．酸性条件下吸收池中流出的在阴极得电子发生还原反应生成，阴极区的电极反应为，B错误；
C．阳极区的电极反应为，吸收池中发生反应：，由得失电子数目守恒可知，若不考虑任何损耗，相同条件下，该装置吸收的和NO的体积比为，C正确；
D．没有指出气体所处状态，无法计算气体的物质的量，选项D错误；
答案选C。
5．B
【分析】结合题意和图可知，左池为电解池的阴极，发生氮气得电子产生氨气的还原反应，因此左池应该与电源负极相连；而右池则发生水的放电反应，水失去电子生成氧气与氢离子，为阳极，与电源正极相连。
【详解】A．阳极池加入盐酸后，优先失电子生成，A项错误；
B．电解过程中阳离子向阴极移动，B项正确；
C．根据得失电子守恒可知，理论上氨气和氧气的产出比为4∶3，C项错误；
D．石墨电极为阳极，阳极上面的电子流入电源的正极，D项错误；
故选B。
6．D
【分析】由图可知，电解装置阳极碘离子生成碘单质，阴极水放电生成氢气；
【详解】A．由图可知，电解装置阳极碘离子生成碘单质、阴极水放电生成氢气，阴阳极总的化学方程式为，A正确；
B．由图可知，苯乙酮与反应的离子方程式为，B正确；
C．因为与KOH溶液反应的化学方程式为，根据关系式6e-~6KI~3I2~3KIO~可知，外电路通过6mol电子时，理论上可制备1mol苯甲酸(不考虑副反应)，C正确；
D．电解过程中，整个系统发生的总反应为→，不断增大，故整个系统溶液的pH不断增大，D错误；
故选D。
7．B
【详解】A．阳极失去电子变成，但阳极出来的是 所以乙池里电解质溶液应为碱性，可以是KOH溶液，A正确；
B．阳极电极反应为：，阴极的电极反应式为：，B错误；
C．阴极的电极反应式为： 若为阴离子交换膜，从甲池向乙池迁移，因此能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低，C正确；
D．在阴极生成，在阳极产生且在乙池被吸收变成，因此利于制得高纯度氢气，D正确；
故选B。
8．C
【分析】氨硼烷中硼元素化合价升高，被氧化，是负极；过氧化氢中氧元素化合价降低，被还原，是正极。
【详解】A．b室为过氧化氢溶液，是正极，A项错误；
B．放电时，氢离子是阳离子，向正极移动，应有a室移向b室，B项错误；
C．a室为氨硼烷被氧化，失去电子，变成，C项正确；
D．该电解质为酸性溶液，加入NaOH溶液不能增大电流强度，D项错误；
故选C。
9．A
【详解】A．浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的组成比脱去，发生的反应为：，故A正确；
B．定容时，视线、液面凹液面与刻度线相切，故B错误；
C．二氧化氮与水反应，不能用排水法进行收集，需采用向上排空法进行收集，故C错误；
D．电镀池中，镀层金属作阳极，电镀件作阴极，故铁件应连接在电源的负极，故D错误。
答案为：A。
10．D
【详解】A．根据电池反应的化学方程式可知正、负极电解液均为溴化锌溶液，故A正确；
B．配位充电剂使单质溴转化为固态，能有效防止溴挥发，故B正确；
C．充电时在阳极放电，再与配位剂结合，反应为，故C正确；
D．充电时生成的在电场的作用下会向负极扩散，与负极的锌发生反应造成自放电，为防止的移动，隔膜应为阳离子交换膜，故D错误；
故答案为：D。
11．A
【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极，据此解答。
【详解】A．放电时为原电池装置，阳离子移向正极，即硫电极，故放电时Na+从钠电极向硫电极迁移，A错误；
B．放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫在b电极上得电子与a电极释放出的Na+结合得到Na2S，电子在外电路的流向为a→b，B正确；
C．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++S8+2e-→Na2S，C正确；
D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；
故答案选A。
12．B
【详解】A．根据图示，Y电极吸附阳离子，可知电极Y为阴极，接电源负极，电极X为阳极，接电源正极，故A正确；
B．己二腈的产率最高，电极Y上丙烯腈的电子生成己二腈，i的电极反应式为，故B错误；
C．生成1.0mol己二腈和丙腈的混合物，总转移电子2mol，即迁移氢离子总量2mol，阳极水放电产生氧气0.5mol，阳极区质量变化为，故C正确；
D．根据图示，季铵盐增强电解液的电导率，增加丙烯腈的溶解度促进ⅰ发生，抑制ⅱ和ⅲ反应，提高产品产率，故D正确；
选B。
13．C
【详解】A．第一步为电解池，阳极为与电池正极相连接的电极，失去电子电极反应为，A正确；
B．该方法不需要使用离子交换膜，传统氯碱工艺需要，该方法优点是不需要使用离子交换膜，B正确；
C．第二步为原电池，正极得到电子电极反应为，负极电极反应为，正极增加的为钠离子，负极生成的为氯化银是沉淀，质量增加，C错误；
D．第一步为电解池阴极消耗氧气，电极反应为，则理论上每消耗转移；又第三步为电解池，阳极反应为，所以生成氯气0.2mol，即产生(标准状况下)，D正确；
故选C。
14．D
【详解】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A正确；
B．根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B正确；
C．pH与电池的电动势E存在关系：即，则一定温度下，电池电动势越小，待测液中越大，故C正确；
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为，故D错误；
故选：D。
15．C
【分析】电解时，OH-向a极移动，所以a为阳极，电极反应为4OH－－4e－=O2↑+2H2O ；b为阴极，电极反应为4H++4e-＝2H2↑，据此分析解题。
【详解】A．据分析可知，b为电解池的阴极，故A正确；
B．a为阳极，电极反应式为4OH－－4e－=O2↑+2H2O，故B正确；
C．去除透气膜，海水中含有金属离子可发生反应，故C错误；
D．电解池工作时，水通过透气膜在电极发生反应，所以海水侧水减少，离子浓度理论上逐渐增大，故D正确；
故答案选C。
16．(1) 正
(2)1
(3) 阴离子 2.84
(4)
【详解】（1）正极发生还原反应，负极发生氧化反应，甲装置中电极氧气得电子为正极；
电极中失电子产生氮气，电极方程式为：；
（2）乙装置发生的反应为，当外电路中通过0.04mol电子时，反应生成，溶液中，故溶液的pH约为1；
（3）丙装置中，电极为阳极，阳极上有产生；电极为阴极，阴极上有产生。中间废水中的通过膜X向阳极区移动，通过膜Y向阴极区移动，故膜X为阴离子交换膜，膜Y为阳离子交换膜；
当外电路中通过0.04mol电子时，中间废水中减少溶质的质量为；
（4）丁装置中，Fe与丙装置中阴极相连，Fe为阳极比更容易失去电子，Fe质量减少，水得电子生成氢氧根离子，二价铁离子与氢氧根离子结合形成，丁装置工作中发生反应的化学方程式为。
17．(1)
(2) +2H2O+2e-=+2OH- 2
(3)0.6
(4) a、e 2
【详解】（1）Cu电极连接电源的负极,电极上二氧化碳得电子在酸性条件下产生，电极反应式为；
（2）①根据图中信息可知，M极发生的是由(R)转化为()的过程，该过程中发生还原反应，故M为阴极，电极反应为+2H2O+2e-=+2OH-；
②整个过程中CO2未发生氧化还原反应，CO2在M极上发生反应生成：CO2+OH-=，向阳极移动，在N极上发生反应生成CO2：+H+=H2O+CO2↑,分离出CO2的从出口2排出；
（3）电解硫酸铜时，初阶段:2CuSO4 + 2H2O2Cu↓+O2↑+2H2 SO4，后阶段: 2H2O2H2↑+O2↑，如果只按照第一阶段的电解，反应只需要加入CuO或CuCO3就可以，但是现在加入的是Cu2 (OH)2CO3，相当于多加入了一个水(0.1molH2O)，这0.1mol的水，应该是第一阶段的反应进行，该阶段转移了0.4mol电子，第一阶段转移了0.2mol电子，所以总共转移电子0.6mol；
（4）在直流电源作用下高效制备H2SO4和NaOH由图可知，M极为阴极，电极反应式为2H2O+ 2e- = H2↑+2OH-，左侧硫酸钠溶液中钠离子透过膜a向左侧迁移，硫酸根离子透过膜b向右侧前移，故膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，水解离出的氢离子经过膜c向左侧迁移，膜c为阳离子交换膜，N极为阳极，电极反应式为2H2O+ 2e- = H2↑+2OH-，右侧硫酸钠溶液中硫酸根离子透过膜f向右侧迁移，钠离子透过膜e向左侧迁移，故膜e为阳离子交换膜，膜f为阴离子交换膜，水解离出的氢氧根离子经过膜d向右侧迁移，膜d为阴离子交换膜；
①膜a、b、e、f需选用阳离子交换膜的是a、e；
②N极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，当电路中转移2mole-时，阳极生成4mol氢离子，同时水解离出4mol氢离子，故整套装置将制得2molH2 SO4。
18．(1)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) △H= 46kJ·mol-1
(2) 90
(3) 2CO2＋10H＋＋10e－=CH3CHO＋3H2O 7.2 此时阴极主要为氢离子放电
(4) ＋4e－=C＋3O2 4NA
(5) Cu *COOH＋H＋＋e－=*CO＋H2O
【详解】（1）由图可知，该反应的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)，=反应物的总键能-生成物的总键能=，所以该反应的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) △H=-46kJ·mol-1。
（2）根据题干信息可知，=0-2×242＋394-0=-90。
（3）①铜电极为阴极，铜电极上产生CH3CHO的电极反应式为2CO2＋10H＋＋10e-=CH3CHO＋3H2O；若铜电极上只产生3.2gCH4，则说明转移了1.6mol电子，发生反应CO2＋8H＋＋8e-=CH4＋2H2O，铜极区溶液质量的变化量等于生成的0.4mol H2O的质量，即质量变化了7.2g；
②当pH过低时，阴极主要为氢离子放电，导致有机物产率降低。
（4）①由图可知，Ni-YSZ电极CH4→CO2，C元素化合价升高，则为阳极；Ni电极碳元素价态降低得电子，故Ni电极为阴极，电极反应式为＋4e-=C＋3O2 ；
②Ni-YSZ电极为阳极，电极反应式为CH4＋2O2--4e-=CO2＋2H2，生成的CO2与氧离子结合生成，故理论上，生成1mol二氧化碳转移电子数为4NA。
（5）若还原产物主要为CH4时，应选择Cu作催化剂，因为Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离，第1步是C与催化剂活性位点相连，排除Sn；Au对CO的吸附能力较小，易脱离；Cu对CO的吸附能力强，不易从催化剂表面脱离。根据图中信息可知，(b)的电极反应式为*COOH＋H＋＋e-=*CO＋H2O。
19．(1)
(2)
(3) 消耗反应中生成的，防止与反应 1
【详解】（1）根据盖斯定律，Ⅰ+2×Ⅱ得反应，则则；
（2）①中悬浊液变澄清，说明二氧化硫和水反应生成的亚硫酸溶解了氧化镁，生成了易溶于水的物质，反应的离子方程式为；
②由方程式可知，n()=n ()=×0.15×100×10-3mol=0.02mol，标准状况下体积=0.02×22.4=0.448L=448mL；
（3）①由阴极反应可知，阴极生成了，则阴极上发生的副反应可以是硝酸根离子得到电子发生还原反应生成，即为；
②由已知反应可知，副产物能将转化为，阴极区溶液中加入的目的是消耗反应中生成的，防止与反应；
③阳极反应为，结合阴极反应可知，电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移，阴极消耗2mol氢离子，同时从阳极迁移过来1mol氢离子，则阴极区减少1mol。
20．(1)
(2)第三周期ⅢA族
(3)
(4)A
(5) 正极 4
【分析】A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，则A是H元素，C是O元素；A、D同主族，D是Na元素；E元素的周期序数与主族序数相等，E是Al元素；五种元素的原子序数之和为39，B原子序数是6，则B是C元素，据此分析。
【详解】（1）由分析可知，A为H，C为O，故A2C2即 H2O2是共价化合物，则其结构式为：H-O-O-H；
（2）由分析可知，E为Al，是13号元素，在元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族；
（3）由分析可知，C为O，D为Na，E为Al，根据电子层数相同，原子序数越大，离子的半径越小，则O、Na、Al三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为：O2-＞Na+＞Al3+；
（4）由分析可知，D为Na，E为Al，据此分析解题：
A．Na的金属性比Al强，Na先与水反应，所以Na不能置换出铝盐中的Al，A错误；
B．将少量Na、Al的单质分别投入水中，若Na反应而Al不反应，说明Na更易与水反应，Na金属性更强，B正确；
C．金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，比较相同条件下NaOH和Al(OH)3的碱性，NaOH的碱性强，说明Na的金属性强，C正确；
故答案为A；
（5）①由分析可知，A为H，B为C，C为O，则用CH4和O2组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，根据图示，电子由M经导线流入N，电极N是正极，M是负极，电极M上CH4失电子生成CO2，负极电极反应式为CH4-8e-+2H2O=8H++CO2↑；
②由电极方程式：CH4-8e-+2H2O=8H++CO2↑可知，若该燃料电池消耗11.2L(标准状况)即=0.5mol CH4，则理论上电路中转移4mol电子。
21．(1) N2O5 酸性
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)BC
(4)ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O
(5)448
(6)N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
【详解】（1）由题干图示信息可知，上图中，X为化合价为+5价的N的氧化物，则X的化学式为N2O5，其能与水反应生成HNO3，N2O5+H2O=2HNO3，故从物质性质上看，X属于酸性氧化物，故答案为：N2O5，酸性；
（2）利用消石灰由⑥制备氨气即实验室制备NH3，该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）A．NH3通入湿润的淀粉-KI试纸中无明显现象，A不合题意；
B．由于NH3溶于水显碱性，故NH3通入湿润的红色石蕊试纸，试纸变为蓝色，B符合题意；
C．已知NH3+HCl=NH4Cl能够产生白烟，故NH3遇到浓盐酸能够产生白烟，C符合题意；
故答案为：BC；
（4）肼(N2H4)又称联氨，可做火箭的燃料，工业上一般用氨气和漂白液的有效成分合成肼，即NH3和NaClO反应合成肼，根据氧化还原反应配平可得：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，则该反应的离子反应方程式：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O，故答案为：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O；
（5）根据离子方程式：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O可知，向浓度分别是2 mol/L和4 mol/L的H2SO4和HNO3的混合酸10 mL中加入过量的铜屑，过量，按照H+的物质的量进行计算，故待反应结束后，可产生标准状况下的NO的物质的量为：=0.02mol，其体积为：0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故答案为：448；
（6）一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质，该电池的总反应为：N2H4+O2=N2+H2O，正极(即通O2的一极)反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故可知负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故答案为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O。
答案第1页，共2页
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