專題1《化學反應與能量變化》復習題

一、單選題

1.以銘酸鉀為原料，電化學法制備重修酸鉀的實驗裝置示意圖如下:

fig

不銹鋼情性電極

稀KOH就t.

陽離空異

下列說法不正確的是

A.在陰極式，發生的電極反應為：2H2O+2e=2OH+H2T

B.使平衡2CrO：+2H+uCr2O；+壓0向右移動

C.該制備過程總反應的化學方程式為：4K2CrO4+4H2O=2K2Cr2O7+4K0H+2H21+02?

D.測定陽極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質的量之比（nK/ncr）為d,則此時銘酸鉀的轉化率為a=d/2

2.二氧化硫空氣質子交換膜燃料電池電解含有尿素［CO（NH2）』的堿性溶液，用于廢水處理，其裝置如圖所示（裝

置中c、d均為惰性電極，隔膜僅阻止氣體通過）。

隔膜

下列說法正確的是

A.二氧化硫空氣質子交換膜燃料電池放電時質子從電極b移向電極a

B.電極c附近發生的電極反應為CO（NH2）2+2H06e-=N2+CO；+8H+

C.裝置中電子移動方向：電極a——>電極d——>隔膜T?電極c——>電極b

D.當有0.3NA個質子通過質子交換膜時，產生1120mLN?（標準狀況）

3.科技發展離不開化學。下列說法不正確的是

A.“一帶一路”，絲綢制品嚴禁用添加蛋白酶的洗衣粉漂洗

B.“乘風破浪”，航母可采取犧牲陽極的陰極保護法來防腐蝕

C.“筑夢天宮”，火箭助推劑——液氧在工業上可通過分解氯酸鉀制得

D.“直上云霄”，客機所用燃油是石油的分儲產物

4.下圖所示的實驗裝置或操作不能達到實驗目的的是

A.實驗室制取氨氣B.配制100mL0.1mol/L鹽酸C.測定中和反應的反應熱D.實驗室制備乙酸乙酯

A.AB.BC.CD.D

5.一種低溫ZnMnCh纖維電池放電時的工作原理如圖所示，下列說法正確的是

JT~|

+N

2+

MnO2Zn1

ZnxMnO2Zn

Zn(C10J溶液

A.放電時，電子由N電極經電解質溶液流向M電極

B.放電時，溶液中的ZM+向N電極移動

C.若該裝置外電路中有1mol電子轉移，理論上兩極質量變化均為32.5g

2+

D.充電時，M電極的反應式：Mn2e+4OH=MnO2+2H2O

6.2018年10月24日港珠澳大橋正式通車。深埋在海水中的鋼管樁易發生腐蝕，但中科院金屬所技術能保障大

橋120年耐久性。下列保護鋼管樁的措施不合理的是

A.鋼管樁附著銅以增強抗腐蝕性

B.在鋼筋表面附上新一代高性能環氧涂層

C.使用抗腐蝕性強的合金鋼

D.將鋼管樁連通電源負極

7.如圖所示，鹽橋中裝有含KC1飽和溶液的瓊膠。下列有關原電池的敘述中正確的是

----------@---------

C「uZ7n

■7丁■T

f—|-3v~1―|--a

CuSOa溶液ZnSO,溶液

A.銅片上發生氧化反應B.取出鹽橋后，電流計指針依然發生偏轉

C.反應中，鹽橋中的K+會移向CuSCU溶液D.反應前后銅片質量不改變

8.電催化氮氣制備錢鹽和硝酸鹽的原理如圖所示。下列說法正確的是

B.電解一段時間，a、b兩電極區的pH均減小

C.相同時間內，a、b兩極消耗N2的物質的量之比為5：3

D.電解過程中H+從a極通過質子交換膜轉移至b極

9.化學反應H2+C12-2HC1的能量變化如圖所示。關于該過程能量變化的敘述不正確的是

A

能2molH(g)+2molCl(g)

%2=679kJQ=862kJ

ImolH2(g)+lmolCl2(g)

2molHCl(g)

A.氫氣與氯氣反應的熱化學方程式：H2(g)+C12(g)-2HCl(g)+183kJ

B.該反應在光照和點燃條件下的反應熱效應是相同的

C.2molHCl分子中的化學鍵形成時要釋放862kJ能量

D.2moi氣態氫原子的能量低于Imol氫氣的能量

10.熱激活電池(又稱熱電池)可用作導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結構如圖所示，其中作為電解質的無

水LiCIKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能，該電池總反應為：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2sO4+Pb?

下列說法正確的是

,PbSC\電極

.I—無水LiCLKCl

HI~^電極

HI電池殼

A.由于鈣活潑，常溫下在正負極間接上電流表，指針發生偏轉

B.放電過程中，Li+向鈣電極移動

C.負極反應是Ca-2e「=Ca2+

D.鈣電極換為銅電極也能使電池反應發生

11.工業上常采用電滲析法從含葡萄糖酸鈉(用GCOONa表示)的廢水中提取化工產品葡萄糖酸(GCOOH)和燒堿,

模擬裝置如圖所示(電極均為石墨)。

---；直流電源；---

稀NaOH(aq)稀GCOOH(aq)

濃NaOH(aq)濃GCOOH(aq)

下列說法錯誤的是

A.交換膜2為陰離子交換膜

B.b電極上發生氧化反應

C.一段時間后，a、b電極產生氣體的質量之比為1：8

D.電路中通過hnol電子時，理論上回收2moiGCOOH

12.下列離子方程式書寫正確的是

A.小蘇打溶液中溶質的電離：NaHC03UNa++H++C0j

B.鋼鐵發生吸氧腐蝕時的正極反應：O2+2H2O+4e-=4OH

+1

C.稀硫酸與氫氧化領溶液反應的中和熱：H(aq)+OH-(aq)=H20(l)AH=57.3kJ-mor

電解

D.用鐵電極電解MgCL溶液：Mg2++2Cr+2H2。Mg(0H)2；+H2T+Cl2T

13.如圖，是鉛蓄電池構造示意圖，下列說法不正確的是

H2sO4溶液

—塑料(外殼)

PbC)2(正極)

A.鉛蓄電池是二次電池，充電時電能轉化為化學能

B.電池放電時，負極材料的質量會減輕

C.電池放電時，電解質溶液中的c(H+)減小

D.電池充電時，PbCh電極與電源正極相連

二、填空題

14.填空。

(1)人們常用催化劑來選擇反應進行的方向。下圖所示為一定條件下ImolCH30H與02發生反應時，生成CO、C02

或HCHO的能量變化圖［反應物02(g)和生成物H20(g)略去］。

①在一定時間內，在有催化劑作用下，CH30H與02反應主要生成(填“CO、HCHO")；

②2HCHO(g)+O2(g尸2co(g)+2H2O(g)AH=。

(2)一種以銅作催化劑可以達到脫硫效果。利用下圖所示電化學裝置吸收另一部分S02,并完成Cu的再生。

①寫出銅電極上電極反應式，

②寫出石墨電極上電極反應式,

③圖中的隔膜為交換膜(填“陽離子或陰離子”)；

(3)某人設想以下圖所示裝置用電化學原理模擬生產硫酸:

①通入02的電極是極，寫出該電極上電極反應式，

②若此過程中轉移了0.2mol電子,則質子膜兩側電解液的質量變化差gm左△m-為g(忽略氣體的溶解)。(只

允許氣體通過)

15.回答下列問題:

(1)丙烷熱值較高，污染較小，是一種優良的燃料。試回答下列問題。

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和Imol液態H20過程中的能量變化圖，寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程

式:

（2）氫氣是一種熱值高、環境友好型燃料。等物質的量的氫氣完全燃燒生成液態水與生成氣態水相比，生成液態水時

放出熱量___（填“多”“少”或“相等”）。

（3）通過氫氣的燃燒反應，也可以設計成電池，被稱為氫氧燃料電池。如圖就是能夠實現該轉化的裝置（其中電解質

溶液為H2s04溶液），該電池的a極是（填“正”或"負”），對應的電極反應式為；該電池的b極是—（填“正”

16.根據原電池原理和電解原理進行如圖回答。請回答：用如圖所示裝置進行實驗（K閉合）。

⑴Zn極為極；實驗過程中，S0：（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動，Cu極的電極

反應式為：。

（2）y極為極；x的電極反應現象為；寫出右邊裝置的總反應式：0

（3）寫出生活中對鋼閘門的一種電化學保護方法0

（4）有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以02、CH4為電極反應物，以NaOH為電解質溶液制取新型燃料電池,

請寫出該電池的正極反應式o

17.I.科學家設計如圖裝置獲取氫能源和電能。其中，a為Pt電極，電解質溶液為Imol/LKOH溶液。

(1)當K和Ki相連接時，b處為—極，電極反應為—o

⑵當K和K2相連接時，溶液中的OH向—電極移動。

II.用如圖所示的裝置進行電解，通電一會兒，發現濕潤的淀粉一KI試紙的D端變為藍色。

(1)A中盛有NaCl溶液，A中發生反應的總化學方程式為—o

⑵B中盛200mLeuSC>4溶液，電解一段時間后，若要復原需加入0.1molCu(OH)2。則石墨電極上的反應為電解

后，溶液中氫離子的濃度為_mol/L(忽略溶液體積變化)。

18.下圖是一個化學過程的示意圖。

CD

甲池乙池

某鹽

(1)通入02的電極名稱

(2)寫出通入02的電極上的電極反應式是o

(3)寫出通入CH30H的電極上的電極反應式是o

(4)若丙池是電解飽和食鹽水溶液，則陽極的電極反應為，陰極的電極反應為o在.

(陽極或陰極)附近滴入酚配溶液變紅。

(5)乙池中反應的化學方程式為。

(6)當乙池中B(Ag)極的質里增加5.40g時，甲池中理論上消耗ChmL(標準狀況下)；若丙池中飽和食

鹽水溶液的體積為500mL,電解后，溶液的pH=o(25℃,假設電解前后溶液的體積無變化)。

19.用CO與H2反應合成甲醇符合原子經濟的綠色化學理念，反應過程中能量變化如圖所示。

⑴該反應中相關的化學鍵鍵能數據如表所示：則C—=0中的鍵能為_kJ/mol(已知C0的結構式是C—=0)；

化學鍵HHCOHOCH

E/(kJ/mol)436343465413

⑵圖中曲線I和II所對應的反應路徑，比較容易發生的是_(填I或II)；

(3)工業上可利用C02和H2生成甲醇，熱化學方程式如下：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)A77=QikJ/mol

又查資料得知：①CH3OH(l)+gO2(g)=CO2(g)+2H2(g)A^QzkJ/mol

②H2O(g)=2H2O(l)Z\〃=Q3kJ/mol

則表示甲醇的燃燒熱的熱化學方程式為

20.人們應用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發揮者越來越重要的作用，如在宇宙飛船、人造

衛星、電腦、照相機等，都離不開各式各樣的電池，同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環境造成污染。請根據題中提

供的信息，回答下列問題：

⑴研究人員最近發明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發電，在海水中電池反應

可表示為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgClo

①該電池的負極反應式是；

②在電池中，Na+不斷移動到“水”電池的極(填“正”或"負”)；

(2)HCOOH燃料電池。研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖乙所示，兩電極區間用允許K+、H+通過的半透膜隔

開。

華透膜

①電池負極電極反應式為;放電過程中需補充的物質A為(填化學式)。

②電池工作時，當電池右側電極區通入標況下的021L2L時，負極區消耗燃料HC00Hgo

(3)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，當銀鋅堿性電池的電解質溶液為K0H溶液，電池放電時正極的Ag2O2

轉化為Ag,負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應方程式：。

21.甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，廣泛應用于化工生產，也可以直接用作燃料。已知：

1

CH30H(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)AH1=-443.64kJ-mor

1

2CO(g)+O2(g)=2co2(g)AH2=-566.0kJ?mol

⑴試寫出CH30H⑴在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O(g)的熱化學方程式：。

⑵科研人員研發出一種由強堿溶液作電解質溶液的新型甲醇電池，充滿電后可連續使用一個月，則放電時，

甲醇在______(填“正”或"負”)極發生反應。

(3)某同學設計了一種用電解法制取Fe(OH1的實驗裝置(如圖所示)，通電后，溶液中產生大量的白色沉淀，且較長

時間不變色。下列說法錯誤的是(填序號)。

riA

電源工

A.a為電源正極，b為電源負極B.可以用NaCl溶液作為電解質溶液

C.A、B兩端都必須用鐵作電極D.A極發生的反應為2H++2e.=H2T

三、計算題

22.⑴使Bn(g)和H2O(g)在1500℃時與焦炭反應，生成HBr和C02,當有1molBn(g)參與反應時釋放出125kJ熱

量，寫出該反應的熱化學方程式：。

(2)18g葡萄糖(C6Hl2。6)與適量02反應，生成C02和液態水，放出280.4kJ熱量。葡萄糖燃燒的熱化學方程式

為。

(3)CuCl(s)與02反應生成CuCL(s)和一種黑色固體。在25℃、101kPa下，已知該反應每消耗1molCuCl(s),放熱

44.4kJ,該反應的熱化學方程式是o

(4)SiH4是一種無色氣體，遇到空氣能發生爆炸性自燃，生成SiO2和液態水，已知室溫下2gSihU自燃放出熱量89.2

kJoSiH4自燃的熱化學方程式為=

參考答案：

1.D

【詳解】A.根據裝置圖可知，左側是陰極室，陰極是氫離子放電，腐蝕還原反應生成氫氣，

故A正確；

B.陽極發生氧化反應，氫氧根離子放電生成氧氣，導致陽極區氫離子濃度增大，

2+2

2CrO4+2H?—Cr2O7+H2O向右移動，故B正確；

C.電解時，銘酸鉀和水放電生成重銘酸鉀、氫氣、氧氣和氫氧化鈉，所以總反應的化學方

程式為4K2CrO4+4H2。鯉2K2Cr2O7+4KOH+2H2T+O2T，故C正確；

D.設加入反應容器內的KzCrOd為ImoL則n(K尸2mol,n(Cr)=lmol,反應過程中有xmol

K2CrO4轉化為K2Cr2O7，由于陰極是氫離子放電，造成陰極區氫氧根離子增多，所以K+向

陰極區移動，補充氫離子，根據化學方程式可知，xmolK2CrO4轉化為K2Cr2C＞7,則陰極區

生成KOH的物質的量是xmol,則陽極區剩余n(K)=(2x)mol,Cr元素不變，仍是Imol,根

據：K與Cr的物質的量之比為d,解得。"=d,x=2d,轉化率為。?xioo%=2d,故D

錯誤；

故選D。

2.D

【詳解】A.在酸性二氧化硫空氣燃料電池中，電極a上SO2發生失電子的氧化反應生成

H2s04,則電極a作負極，電極b作正極，電池工作時，陽離子從負極區移向正極區，即

從電極a移向電極b,故A錯誤；

B.電池是堿性環境，電極c附近發生的電極反應為CO(NHj+4OH--6e-=N2+CO：+4H2O,

故B錯誤；

C..電子只能在導線中移動，不能在溶液中遷移，則電子流動方向:電極a—＞電極d、電

極c------＞電極b,故C錯誤；

D.當有0.3NA個質子通過質子交換膜時說明電路中轉移電子0.3mol,根據電極反應

CO(NH2)2+4OH-6e-=N2+C(*+4H2O可知產生N20.5mol,即標況下產生1120mLN2,故D

正確；

故答案為D

3.C

【詳解】A.絲綢的主要成分是蛋白質，蛋白酶能促進蛋白質水解生成氨基酸，所以絲綢制

品不能使用添加蛋白酶的洗衣粉漂洗，故A正確；

B.利用原電池原理的防腐為犧牲陽極的陰極保護法，故B正確；

C.工業上用分離液態空氣的方法制得液氧，故C錯誤；

D.客即所用燃油時航空煤油，為石油的分儲產物，故D正確；

故答案為C。

4.A

【詳解】A.NH4cl加熱分解時產生NH3和CL,兩者在溫度較低的試管口附近又會重新結

合成固體NH4C1,故不能用加熱NH4cl固體的方法來制取NH3,故A錯誤；

B.定容時用玻璃棒引流，故B正確；

C.該裝置用于測定中和反應的反應熱，裝置正確，故C正確；

D.實驗室制備乙酸乙酯，裝置正確，故D正確；

故答案為A。

5.C

【分析】放電時，N電極上Zn發生失電子的氧化反應轉化成Zn2+,電極反應為Zn2e=Zn2+,

N電極為負極；M電極上MnCh發生得電子的還原反應轉化成ZnxMnCh,電極反應為

2+

MnO2+2xe+xZn=ZnxMnO2,M電極為正極；據此作答。

【詳解】A.放電時，電子由負極（N電極）經外電路流向正極（M電極），電子不通過電

解質溶液，A項錯誤；

B.放電時，溶液中的陽離子Z/+向正極（M電極）移動，B項錯誤；

C.若該裝置外電路有Imol電子轉移，N電極的電極反應為Zn2e=Zn2+,N電極質量減少

32.5g,M電極的電極反應為MnO2+2xe+xZn2+=ZnxMnC）2,M電極質量增加32,5g,C項正

確；

D.充電時為電解原理，M電極為陽極，電極反應為ZnxMnO22xe=MnO2+xZn2+,D項錯誤;

答案選C。

6.A

【詳解】A.鋼管的金屬活動性比銅強，會與銅構成原電池，鋼管柱做負極，腐蝕速率更快,

故A錯誤；

B.表面覆蓋一層高性能防腐涂料，可使鋼管跟周圍物質隔離開來，故B正確；

C.合金鋼比鋼管耐腐蝕性強，大大增加了鋼管柱對外界侵蝕的抵抗力，故C正確；

D.將鋼管樁連通電源負極，鋼管樁為陰極，可起到保護作用，故D正確。

故選：Ao

7.C

【分析】該裝置為雙池原電池裝置，其中Zn比Cu活潑，Zn作負極，發生氧化反應，電極

反應式為Zn-2e-=Zi?+；Cu作正極，發生還原反應，電極反應式為Ci?++2F=Cu，總反

應為C1+Zn=Cu+Zn2+§

【詳解】A.Cu作正極，發生還原反應，電極反應式為Cu2++2e-=Cu，故A錯誤；

B.取出鹽橋后，該裝置不能形成閉合回路，不能形成原電池，導線中沒有電子流動，電流

表指針不發生偏轉，故B錯誤；

C.在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，左邊燒杯為正極區域，鹽橋中的

K+會移向CuSC>4溶液，故C正確；

D.Cu作正極，發生還原反應，電極反應式為Cu2++2e「=Cu，電極質量增加，故D錯誤;

故選C。

8.D

【詳解】A.a極上(工，發生氧化反應，a為陽極，電極反應式為

+

N2+6H2O-10e=2NO-+12H,A錯誤；

B.b為陰極，陰極反應式為N?+6e-+8H+=2NH：,電解一段時間，陰極區消耗H+,溶液pH

增大，B錯誤；

C.根據化合價升降守恒，6nMft(N2)=10nH8(N2),電解一段時間，a極、b極消耗N2的物質

的量之比為3：5,C錯誤；

D.根據化合價變化，a為陽極，b為陰極，電解過程中H+從a極通過質子交換膜轉移至b

極，D正確；

答案選D。

9.D

【詳解】A.由圖可知lmolH2(g)和ImolCb?反應生成2moiHCl(g)放出(862679)kJ=183kJ

能量，因此氫氣與氯氣反應的熱化學方程式為H2(g)+C12(g)-2HCl(g)+183kJ,A正確；

B.反應熱效應只與反應的始態和終態有關，與條件、途徑無關，因此該反應在光照和點燃

條件下的反應熱效應是相同的，B正確；

C.由圖可知2moiHC1分子中的化學鍵形成時要釋放862kJ能量，C正確；

D.氣態氫原子形成氫氣分子時形成化學鍵，形成化學鍵釋放能量，因此2moi氣態氫原子

的能量高于Imol氫氣的能量，D錯誤。

答案選D。

10.C

[1PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb,Ca失電子發生氧化反應，Ca是負

極；PbSCU得電子發生還原反應生成Pb,PbSCU是正極。

【詳解】A.該電池為熱激活電池，常溫下電池不工作，在正負極間接上電流表，指針不發

生偏轉，故A錯誤；

B.原電池中陽離子移向正極，放電過程中，Li+向PbSCU電極移動，故B錯誤；

C.Ca失電子發生氧化反應，Ca是負極，負極反應是Ca-2e-=Ca?+,故C正確；

D.銅的活潑性比Pb弱，鈣電極換為銅電極不能使電池反應發生，故D錯誤；

選C。

11.D

【分析】在電解池的左側，稀NaOH溶液轉化為濃NaOH溶液，則表明Na+透過交換膜1

進入左側，在a電極上山0得電子生成H2和OH,此電極為陰極；在右側，稀GCOOH轉

化為濃GCOOH,表明GCOO透過交換膜2進入右側，在b電極上H2O失電子生成O2和

H+,b電極為陽極。

【詳解】A.由分析可知，交換膜2為陰離子交換膜，A正確；

B.由分析可知，b電極上為陽極，失電子發生氧化反應，B正確；

C.電解發生后，a電極生成H2,b電極生成。2,依據得失電子守恒，H2與。2的物質的量

之比為2：1,所以一段時間后，a、b電極產生氣體的質量之比為1:8,C正確；

D.電路中通過Imol電子時，有ImolGCOO透過交換膜2進入右側，則理論上回收

ImolGCOOH,D錯誤；

故選D。

12.B

【詳解】A.小蘇打為NaHCCh,其電離方程式為NaHCO3=Na++HCO；、HCO；F^H++CO^,

A項錯誤；

B.鋼鐵發生吸氧腐蝕時的正極反應為。2+2壓0+4-=4OH",B項正確；

C.稀硫酸與氫氧化領溶液反應生成水和硫酸領難溶鹽，故其中和熱不等于57.3kJ-mori,

C項錯誤；

D.用鐵電極電解MgCL溶液，陽極是Fe失電子變為Fe2+,總反應的離子方程式為Fe+

電解

Mg2+^Fe2++Mg,D項錯誤；

答案選B。

13.B

【詳解】A.鉛蓄電池既能充電又能放電，是二次電池，充電時發生電解反應，將電能轉化

為化學能，A正確；

B.電池放電時，負極材料是Pb,放電后生成PbSCU附著在電極上，所以電極質量會增加，

B不正確；

C.電池放電時，正極反應為PbO2+2e+4H++SO[=PbSO4+2H2O,所以電解質溶液中的c(H+)

減小，C正確；

D.電池充電時，PbCh電極表面的PbSCU將轉化為PbCh,失電子發生氧化反應，作陽極，

所以與電源正極相連，D正確；

故選B。

14.(1)HCHO470kJ/mol

2+

(2)Cu+2e=Cu2H2O+SO22e=SO^+4H+陽離子

(3)正C)2+4e+4H+=2七04.4

【詳解】(1)①根據圖象可以看出有催化劑時轉化成甲醛活化能最低，故使用催化劑時主要

產物為HCHO；?2HCHO(g)+02(g)=2C0(g)+2H2O(g)該反應為放熱反應，411=2■

(676158283)kJ?mol1=470kJ?mol10

(2)石墨電極為陽極，銅電極為陰極，SO?在石墨電極上失去電子生成SO3銅離子由左

側通過隔膜到右側，在銅電極上得電子生成單質銅，所以隔膜應為陽離子交換膜，且銅電極

2++

反應式為Cu+2e=Cu,石墨電極反應式為SO22e+2H2O=SO；+4Ho

(3)①氧氣中氧元素化合價降低發生還原反應，故通入02的電極是正極，電極反應式為

C)2+4e+4H+=2H2(D；

+

②左側電極反應式為SO22e+2H2O=SO^+4H,左側產生的部分氫離子通過質子交換膜移向

右側，右側氧氣獲得電子，酸性條件下生成水，電極反應式為O2+4e+4H+=2壓0,若此過程

中轉移了0.2mol電子，則通過質子交換膜的氫離子為0.2mol,根據電子轉移守恒，反應的

二氧化硫物質的量為0.2mol+2=0.1mol,質量為0.1molx64g/mol=6.4g,反應的氧氣物質的

量為0.2mol+4=0.05mol,質量為0.05molx32g/mol=1.6g,則質子膜兩側電解液的質量變化

差：Am左—△m右=m(SC)2)—m(H+)—[m(C)2)+m(H+)]=6.4g—1.6g—2x0.2molxlg/mol=4.4g；

15.(1)C3H8(g)+5O2(g)T3co2(g)+4H2。。)A//=2215kJ/mol

⑵多

+

(3)負2H?4e=4H+正O2+4H+4e=2H2O

【解析】⑴

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成C02和Imol液態H20過程中的能量變化圖，ImolC3H8(g)

燃燒生成4m0m2。(1),表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式：

C3H8(g)+5O2(g)T3cO2(g)+4H2O(1)△H=553.75kJ/molx4=2215kJ/molo故答案為：

C3H8(g)+5O2(g)f3co2僅)+4壓0(1)△〃=2215kJ/mol；

(2)

水蒸氣液化時放熱，等物質的量的氫氣完全燃燒生成液態水與生成氣態水相比，生成液態水

時放出熱量多(填“多”“少”或“相等”)。故答案為：多；

(3)

通過氫氣的燃燒反應，也可以設計成氫氧燃料電池。如圖就是能夠實現該轉化的裝置(其中

電解質溶液為H2s04溶液)，也在a極上失電子，發生氧化反應，該電池的a極是負(填“正”

或“負”)，對應的電極反應式為2H24e=4H+；氧氣在b極上得電子，發生還原反應，該電池

的b極是正(填“正”或“負”),對應的電極反應式為O2+4H++4e=2H2。。故答案為:負;2H24e=4H+；

正；O2+4H+4e=2H2O0

16.負從右向左Cu2++2e=Cu陽有氣泡冒出，同時產生白色沉淀

2Al3++6C1+6H2O=3CbT+3H2T+2A1(OH)31外加電流的陰極保護法(或犧牲陽極的陰極保

護法)O2+2H2O+4e=4OH

【詳解】(1)根據圖中裝置可知，鋅為該原電池的負極，銅為正極；電流在外電路中從銅流

向鋅，則電解質溶液中硫酸根離子向鋅電極移動，即由右向左移動，銅為正極，銅離子得電

子生成銅單質，電極反應式為Cu2++2e=Cu,故答案為：負；從右向左；Cu2++2e=Cu；

(2)根據圖示可知，銅為原電池的正極，與電源正極相連的電極為陽極，所以y極為陽極，x

電極為陰極，氫離子放電生成氫氣，同時產生氫氧化鋁白色沉淀，所以X電極的現象為有氣

泡冒出，同時產生白色沉淀，電離反應式為2Al3++6C1+6H2O3CLT+3H2T+2Al(OH)3j,故答

案為：陽；有氣泡冒出，同時產生白色沉淀；2AF++6C1+6H2O=3CLT+3H2T+2A1(OH)31；

(3)保護鋼閘門的方法有電解池的原理，作電解池的陰極，叫外加電流的陰極保護法；有原

電池的原理，作正極，叫犧牲陽極的陰極保護法，故答案為：外加電流的陰極保護法(或犧

牲陽極的陰極保護法)；

(4)正極反應物為氧氣，得電子，生成氫氧根，電極反應式為O2+2H2O+4e=4OH,故答案為:

O2+2H2O+4e=4OHo

17.陽極Ni(OH\-Q+0H-=NiOOH+H20c

電解

-+

^e+2H2O=H2T+Fe(OH)22H2O-4e=O2T+4H

【詳解】1(1)當K和Ki相連接時，該裝置是電解池，b極為陽極，電極反應為：

Ni(OH\-e-+OH-=NiOOH+H2O,故答案為：陽極、Ni(OH\-e-+Ol{-=NiOOH+H20

(2)當K和K2相連接時，該裝置是原電池，c為負極，陰離子一向負極，故溶液中的OH向

c電極移動，故答案為：c

II.⑴圖中三個池子均為電解池(包括淀粉KI試紙)，由題意知，淀粉KI試紙D端的反應

為212e=b,故D端為陽極，則C端為陰極，電源E端為正極，F端為負極，電解池A

中Fe為陽極，Pt為陰極，電解池B中石墨為陽極，Cu為陰極。A中盛有NaCl溶液，A中

Fe電極為陽極，電極反應為Fe2e=Fe2+,Pt為陰極，水產生的H+在陰極放電，電極反應為

電解小

2H2O+2e=H2T+2OH,A中發生反應的總化學方程式為：Fe+2H2O=H2T+Fe(OH)2

電解不

故答案為：Fe+2H2O=H2?+Fe(OH)2

+

(2)電解池B中石墨為陽極，Cu為陰極，石墨電極上的反應為：2H2O-4e-=O2T+4H,

若要復原需加入0.1molCu(OH)2,可以看出O.lmolCuO和O.lmolHzO,根據氧元素守恒，說

明有0.05mol氧氣放出，故根據電極反應2HzO-4e-=T+4H*可知生成0.2molH+,忽略

液體積變化，溶液中氫離子的濃度為：空星=加”口故答案為：1

0.2L

正極（）

18.O2+2H2+4e=4OHCH3OH+8OH6e=CO+6H2O2C12e=CbT

+

2H+2e=H2T2H2O+4AgNO3=4Ag+02T+4HNO3陰極區28013

【詳解】(1)原電池中正極發生還原反應、負極發生氧化反應，甲醇燃料電池中，氧氣得電

子發生還原反應，通入02的電極是正極；

(2)通入02的電極為正極，氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式為O2+4e+2H2O=4OH；

(3)通入甲醇的電極為負極，甲醇失電子生成碳酸根離子，電極反應為

CH3OH+8OH6e=CO；+6H2O；

(4)丙池中C是陽極，D是陰極。陽極C1失電子生成氯氣，電極反應為：2c12e=CLT；陰極

H+得電子生成氫氣，電極反應為2H2O+2e=H2f+2OH；陰極生成氫氣的同時有堿生成，所以

滴加酚猷，陰極溶液變紅；

(5)乙池中，A是陽極、B是陰極，陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應式為

-++-

2H2O-4e=4H+O2T；陰極Ag+得電子生成Ag,陰極電極反應為：Ag+e=Ag,所以乙

通電

中化學方程式為：2H2O+4AgNC)3=4Ag+O2T+4HNO3；

⑹當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g時，根據Ag++e=Ag,即B極析出銀0.05moL則

電路中轉移0.05mol電子。根據得失電子守恒，甲池電路中中轉移電子為0.05mol,

1

O2+2H2O+4e=4OH,理論上消耗O2物質的量為"陋=0.0125mol,V(02)

4

=0.0125moix22.4L/mol=0.28L=280mL；

電解

丙池中總反應為2NaCl+2H2。=ZNaOH+H?T+Cl?T，根據得失電子守恒，甲池中轉移電子

0.05mol,則生成0.05mol氫氧化鈉，若丙池中飽和食鹽水溶液的體積為500mL,電解后，

c(NaOH尸=0.1mol/L,溶液的pH=13。

3

19.1084IICH3OH(1)+-O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=(2QI+3Q2+

2Q3)kJ/mol

【詳解】(1)△?=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=00的鍵能+

2x436kJ/mol-343kJ/mol-3x413kJ/mol-465kJ/mol=-91kJ/mol,解得C三O的鍵能=

1084kJ/mol；

故答案為：1084；

(2)催化劑能降低反應的活化能，所以圖中曲線b表示使用催化劑時反應的能量變化，

故答案為：II；

(3)根據蓋斯定律

?CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△8/=QikJ/mol

@CH3OH(l)+yO2(g)=CO2(g)+2H2(g)A7/2=Q2kJ/mol

?H2O(g)=2H2O(l)A/Z=Q3kJ/mol

3

2x①+3x②+2x③得CH3OH(1)+-O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)A/f=(2Qi+3Q2+2Q3)kJ/mol,

3

故答案為：CH3OH(1)+-O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)A77=(2QI+3Q2+2Q3)kJ/mol0

20.(1)Ag-e+Cr=AgCl正

+

(2)HCOO+2OH-2e-=HCO'+H2OH2SO446g

(3)Ag2O,+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag

【分析】(1)

①根據海水中電池反應5MnC>2+2Ag+2NaCl=Na2Mn501o+2AgCl可知，該電池的銀作負極失

電子發生氧化反應，其電池的負極反應式是Age+C1=AgCl,故答案：Ag-e+Cr=AgClo

②在電池中，Na+為陽離子，不斷移動至臚水”電池的正極，故答案：正。

(2)

①HCOOH作燃料電池的負極，失電子發生氧化反應，其電極反應式為

+

HCOO+2OH-2e=HCO；+H2O；正極是氧氣得電子，發生還原反應，其電極反應式為：

+

O2+4e+H=H2O,且出來的產物為K2s。4,所以放電過程中需補充的物質A為HaS。”，故答

+

案：HCOO+2OH-2e