第六章能力提升檢測卷完卷時間：90分鐘可能用到的相對原子質量：Li7一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共16*3分）1．（2021·山東淄博市·高三三模）我國古代典籍中記載了許多勞動人民對化學知識的認識。下列有關說法正確的是A．“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”中“燒”的過程有單質硫生成B．“凡石灰經火焚煉為用。成質之后，入水永劫不壞”中所有反應均為放熱反應C．“胡粉(堿式碳酸鉛)投火中，色壞還為鉛”中“色壞還為鉛”過程為分解反應D．“以火燒之，紫青煙起，乃真硝石也”中的“硝石”主要成分為NaNO3【答案】A【解析】A．丹砂為硫化汞，加熱時分解生成Hg和S，A正確；B．“石灰”指的是石灰石，石灰石在高溫煅燒的條件下分解為氧化鈣，為吸熱反應，B錯誤；C．“色壞還為鉛”指的是碳與鉛的氧化物反應生成鉛和二氧化碳，既屬于置換反應，C錯誤；D．鉀元素的焰色試驗為紫色，硝石”主要成分為KNO3，D錯誤；綜上所述答案為A。2．（2021·上海高三二模）氫氧化鉀堿性介質下的甲烷燃料電池總反應方程式為：CH4+2O2+2KOH→K2CO3+3H2O，其工作原理如圖所示，a、b均為石墨電極。關于該電池的說法正確的是A．a電極為正極B．b點電極附近的pH在工作一段時間后會減小C．工作時電能轉化為化學能D．電流由b電極經導線、用電器流向a電極【答案】D【解析】根據總反應可知CH4被氧化，O2被還原，所以通入甲烷的a極為負極，通入空氣的b極為正極。A．根據分析可知a極為負極，A錯誤；B．b電極上氧氣被還原，電解質溶液顯堿性，電極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-，所以電極附近的pH增大，B錯誤；C．該裝置為原電池裝置，工作時將化學能轉化為電能，C錯誤；D．a極為負極，b極為正極，電流由正極經用電器流向負極，D正確；綜上所述答案為D。3．（2020·安徽馬鞍山市·高三三模）一種以液態肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用KOH溶液作電解質溶液。下列說法不正確的是（）A．b為正極，發生還原反應B．放電時，電子從a極經負載流向b極C．其中的離子交換膜需選用陰離子交換膜D．a極的電極反應式：N2H4＋4OH–－2e–=N2↑＋4H2O【答案】D【解析】該燃料電池中，負極上燃料失電子發生氧化反應，電極反應式為：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，正極上氧氣得電子發生還原反應，電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，電池總反應為：N2H4+O2=N2↑+2H2O。A．根據分析，通入空氣的一極為正極，則b為正極，發生還原反應，故A正確；B．原電池中，電子由負極經外電路流向正極，a為負極，b為正極，則電子從a極經負載流向b極，故B正確；C．原電池中陽離子正極移動，陰離子向負極移動，結合分析，負極電極反應式為：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，正極電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，正極產生的OH-要向負極移動參與負極的電極反應，則其中的離子交換膜需選用陰離子交換膜，故C正確；D．根據分析，a極負極，電極反應式：N2H4＋4OH–－4e–=N2↑＋4H2O，故D錯誤；答案選D。4．（2020·浙江溫州市·高三模擬）下列為四個常用的電化學裝置，關于它們的敘述正確的是A．圖(a)中，MnO2的作用是催化劑B．圖(b)所示電池放電過程中，兩極板的質量不斷增大C．圖(c)所示裝置工作過程中，電解質溶液中Cu2+濃度始終不變D．圖(d)所示電池充電過程中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中還原為Ag【答案】B【解析】A．該電池反應中二氧化錳得到電子被還原，其不是催化劑，A錯誤；B．鉛蓄電池放電時，正極電極反應式為：PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O，負極電極反應式為：Pb-2e-+SO42-=PbSO4，兩極板的質量不斷增大，B正確；C．粗銅中不僅含有銅，還含有其它金屬，電解時粗銅中有銅和其中比其活潑的金屬溶解，純銅上只有銅離子得電子，所以陰極上析出的銅大于陽極上減少的銅，所以溶液中銅離子濃度降低，C錯誤；D．充電時，陽極上銀失電子生成氧化銀，發生氧化反應，銀作還原劑，電池工作時，氧化銀在正極得電子生成銀，D錯誤；故選B。5．（2020·哈爾濱市第一中學校高三開學考試）和催化重整可制備合成氣，對減緩燃料危機具有重要的意義，其反應歷程示意圖如圖(圖中球棍模型中的“棍”可表示單鍵、雙鍵或叁鍵)，已知：，下列說法不正確的是A．反應①為吸熱反應，且B．催化劑對反應①和反應②都有催化作用C．反應②過程中既有碳氧鍵的斷裂，也有碳氧鍵的形成D．反應②的活化能為，反應焓變【答案】D【解析】A．由圖象可知反應②為放熱反應，根據蓋斯定律，，反應①為吸熱反應，且，故A正確；B．根據圖示，為中間產物，催化劑對反應①和反應②都有催化作用，故B正確；C．反應②過程中，中1個碳氧鍵斷裂，1個鍵斷裂后生成1個碳氧鍵，故C正確；D．反應②的活化能為，反應焓變=生成物的總能量-反應物的總能量，，故D錯誤。選D。6．（2020·全國高三模擬）全固態鋰離子電池，放電時電池反應為2Li＋MgH2＝Mg＋2LiH，裝置如圖所示。下列說法不正確的是：A．放電時，化學能只轉化為電能 B．放電時，X極的反應式為MgH2＋2e－＝Mg＋2H－C．充電時，Li＋向Y極遷移 D．充電時，理論上轉移0.2NA個電子Y極增重1.4g【答案】A【解析】A.放電時，化學能轉化為電能、光能、熱能等，故A錯誤；B.根據電池反應2Li＋MgH2＝Mg＋2LiH，放電時，X極為正極，MgH2得電子發生還原反應生成Mg，反應式為MgH2＋2e－＝Mg＋2H－，故B正確；C.充電時，Y極為電解池的陰極，陽離子向陰極移動，故Li＋向Y極遷移，故C正確；D.充電時，Y極為電解池的陰極，發生電極反應Li++e－＝Li，理論上轉移0.2NA個電子，生成Li0.2mol，故Y極增重1.4g，故D正確；答案選A。7．（2020·六盤山高級中學高三二模）半導體光催化CO2機理如圖甲所示，設計成電化學裝置如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．若導線上有4mol電子移動，則質子交換膜左側產生22.4LO2B．裝置中進行的總反應一定是自發的氧化還原反應C．b極上的電極反應為：CO2＋6H＋－6e－=CH3OH＋H2OD．圖乙中的能量轉化形式為：光能→電能→化學能【答案】D【解析】A．未指明溫度和壓強無法確定氣體的體積，故A錯誤；B．該裝置有外界條件：光照，所以裝置中進行的不一定是自發進行的氧化還原反應，故B錯誤；C．根據圖甲可知通入的二氧化碳轉化為甲醇，得電子發生發生還原反應，電極方程式為CO2＋6H＋＋6e－=CH3OH＋H2O，故C錯誤；D．通過半導體將光能轉化為電能，再通過電解質將電能轉化為化學能，故D正確；故答案為D。8．（2020·廣西柳州市·高三一模）一種固定CO2的電化學裝置如圖，該電化學裝置放電時可將CO2轉化為Li2CO3和C，充電時選用合適催化劑，只有Li2CO3發生氧化反應，釋放出CO2和O2。下列說法不正確的是A．放電時，電極X是原電池負極B．充電時，電極Y應與外接電源的正極相連C．充電時陽極的電極反應式為2Li2CO3-4e-=2CO2↑+O2↑+4Li+D．經過充、放電，理論上該電池可以完全恢復組成，從而能夠無限次使用【答案】D【解析】放電時，X極上Li失電子，則X為負極，Y為正極，正極上CO2得電子生成C和Li2CO3，反應式為：3CO2+4Li++4e－＝C+2Li2CO3；充電時，陰極上Li+得電子生成Li，陽極上只有Li2CO3發生氧化反應，釋放出CO2和O2，反應式為：2Li2CO3-4e-=2CO2↑+O2↑+4Li+。A．放電時，X極上Li失電子，則電極X是原電池負極，故A正確；B．X極上Li失電子，則X為負極，Y為正極，故充電時，電極Y應與外接電源的正極相連，故B正確；C．該電池充電時，陽極上只有Li2CO3發生氧化反應，釋放出CO2和O2，反應式為：2Li2CO3-4e-=2CO2↑+O2↑+4Li+，故C正確；D．充電電池不可能無限次充放電，因此也不能無限次使用，故D錯誤；故答案選D。9．（2020·北大成都附屬實驗學校高三月考）鋁—空氣燃料電池具有原料易得、能量密度高等優點，裝置如圖所示，電池的電解質溶液為KOH溶液。下列說法正確的是A．放電時，消耗氧氣22.4L(標準狀況)，有4molOH-從左往右通過陰離子交換膜B．充電時，電解池陽極區的電解質溶液中c(OH-)逐漸增大C．放電過程的負極反應式：Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓D．充電時，鋁電極上發生還原反應【答案】D【解析】根據圖示，該電池放電的總反應方程式為：4Al+3O2+4KOH=4KAlO2+2H2O，離子方程式為：4Al+3O2+4OH-=4AlO2-+2H2O，其中負極為鋁，電極反應式為4Al-12e-+16OH-=4AlO2-+8H2O，正極為多孔電極，電極反應式為3O2+12e-+6H2O=12OH-；A.放電是原電池，標準狀況下，22.4L氧氣的物質的量為1mol，電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，電解質溶液中的陰離子從正極區移向負極區，即OH-從右往左通過陰離子交換膜，故A錯誤；B.充電是電解池，電解池陽極發生的電極反應可以看成原電池正極反應的逆反應，電極反應式為4OH--4e-=O2+2H2O，陽極區電解質溶液中c(OH-)逐漸減小，故B錯誤；C.根據上述分析，放電過程的負極反應式：4Al-12e-+16OH-=4AlO2-+8H2O，故C錯誤；D.放電時，鋁做負極，發生氧化反應，充電時，鋁電極作陰極，發生還原反應，故D正確；故選D。10．（2020·安徽高三一模）如圖是一種借助太陽能進行氫能的生產和利用方法，下列說法正確的是A．太陽能、氫能、電能都屬于新能源B．上述過程只涉及太陽能和電能的相互轉化C．太陽能電池的供電原理與燃料電池相同D．氫氣直接燃燒能量轉化效率要遠低于燃料電池【答案】D【解析】A．電能是利用太陽能分解水產生的，屬于二次能源，不屬于新能源，A錯誤；B．上述反應中還涉及到化學能和電能的轉化，B錯誤；C．太陽能電池的供電原理實際是光能轉化為電能，而燃料電池的供電原理是將化學能轉化為電能，所以兩者供電原理相同，C錯誤；D．氫氣直接燃燒產生的能量大部分以熱能散失，遠遠低于燃料電池的轉化效率，D正確；答案選D。11．（2020·哈爾濱市第一中學校高三開學考試）一種雙室微生物燃料電池，以苯酚（C6H6O）為燃料，同時消除酸性廢水中的硝酸鹽的裝置示意圖如圖1所示；研究人員發現的一種“水”電池，其總反應為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5Ol0+2AgCl，用該“水”電池為電源電解NaCl溶液的實驗裝置如圖2所示，電解過程中X電極上有無色氣體逸出。下列說法正確的是（）A．圖1裝置中若右池產生0.672L氣體（標準狀況下），則電路中通過電子0.15molB．圖1裝置中左池消耗的苯酚與右池消耗的的物質的量之比為28：5C．圖2裝置的電路中每通過1mole-，U形管中消耗0.5molH2OD．圖2裝置中“水”電池內每生成1molNa2Mn5O10，X電極上生成1mol氣體【答案】D【解析】A．圖1裝置中右池產生的氣體為氮氣，n(N2)==0.03mol，由正極的電極反應式(2+l0e-+12H+=N2↑+6H2O)知電路中通過電子0.3mol，故A錯誤；B．圖1裝置中負極的電極反應式為C6H6O-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，正極的電極反應式(2+l0e-+12H+=N2↑+6H2O)，根據得失電子守恒，5C6H6O~28結合電極反應式可知圖1裝置中左池消耗的苯酚與右池消耗的的物質的量之比為5：28，故B錯誤；C．圖2裝置的電路中每通過1mole-，由2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑可知生成0.5mol氫氣，消耗1mol水，故C錯誤；D．由題給總反應式可知每生成1molNa2Mn5O10，轉移2mol電子，又圖2裝置中電解過程中X電極上有無色氣體逸出，即X極的電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，所以轉移2mole-時X電極上生成1mol氣體，故D正確；答案選D。12．（2020·黑龍江哈爾濱市·哈師大附中高三開學考試）利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學腐蝕處理三氯乙烯，進行水體修復的過程如圖所示，H+、O2、等共存物會影響修復效果。下列說法錯誤的是（）A．反應①②③④均為還原反應B．1mol

三氯乙烯完全脫Cl時，電子轉移為3molC．④的電極反應式為+10H++8e-=+3H2OD．修復過程中可能產生Fe(OH)3【答案】B【解析】A．由修復過程示意圖中反應前后元素化合價變化可知，反應①②③④均為化合價降低得電子的反應，所以均為還原反應，A說法正確；B．三氯乙烯C2HCl3中C原子化合價為+1價，乙烯中C原子化合價為?2價，則1mol三氯乙烯完全脫Cl時，即轉化為1molC2H4時，得到6mol電子，B說法錯誤；C．由示意圖及N元素的化合價變化可寫出如下轉化+8e-=，生成物中有生成，則應用H+和H2O來配平該反應，所以④的電極反應式為+10H++8e-=+3H2O，C說法正確；D．由修復過程示意圖可知，生成的二價鐵、氧氣與氫氧根離子反應，能生成Fe(OH)3，D說法正確；答案為B。13．（2021·四川成都市·高三一模）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(b)，如圖所示。下列說法不正確的是A．鐵片腐蝕最嚴重區域不是生銹最多的區域B．液滴邊緣是正極區，發生的電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-C．液滴下氧氣含量少，鐵片作負極，發生的還原反應為Fe-2e-=Fe2+D．鐵片腐蝕過程發生的總化學方程式為4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3【答案】C【解析】NaCl溶液滴到一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后在液滴覆蓋的圓周中心區（a）被腐蝕變暗，實際上是發生了吸氧腐蝕，負極電極反應式為Fe-2e-=Fe2+（發生氧化反應），正極電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-（發生還原反應），在液滴外沿，由于發生反應Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色鐵銹環（b）。A．鐵片做負極，腐蝕最嚴重，但生銹最多的區域在正極，故A正確；B．由分析可知，液滴邊緣是正極區，發生的電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正確；C．液滴下氧氣含量少，鐵片作負極，發生的氧化反應為Fe-2e-=Fe2+，故C錯誤；D．由分析可知，鐵片腐蝕過程發生的總化學方程式為4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3，故D正確；故選C。14．（2020·遼寧沈陽市·高三三模）鋰-銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現象”產生電能，其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，下列說法錯誤的是A．該電池的負極為LiB．通空氣時，銅被腐蝕，表面產生Cu2OC．放電時，正極的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-D．若有1molLi+透過固體電解質時，標準狀況下參與反應的O2體積為5.6L【答案】C【解析】根據放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-可知，該反應中Li元素化合價由0價變為+1價、Cu元素化合價由+1價變為0價，所以負極上電極反應式為Li-e-=Li+、正極反應式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，放電時電解質中陽離子向正極移動。A．在反應中Li元素化合價升高失去電子，所以Li為電池的負極，A正確；B．根據放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，可知通空氣時，銅被腐蝕，表面產生Cu2O，B正確；C．根據電池反應式知，正極反應式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，C錯誤；D．若有1molLi+透過固體電解質時，反應轉移1mol電子，由于1molO2反應會得到4mol電子，則轉移1mol電子時，需要O2的物質的量是0.25mol，其在標準狀況下體積為22.4L/mol×0.25mol=5.6L，D正確；故合理選項是C。15．（2021·臨沂第七中學高三期末）第三代混合動力車，可以用電動機、內燃機或二者結合推動車輛。汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態，其電路工作原理如圖所示。下列說法中正確的是（）A．放電時乙為正極，充電時乙為陰極B．汽車上坡時發生圖中虛線所示的過程C．放電時負極的電極反應式為：MHn-ne-=M+nH+D．電池充電時，OH-由甲側向乙側移動【答案】D【解析】根據汽車上坡或加速時，發生圖中實線所示的過程，電動機提供推動力可知：電解質為堿性物質，甲為負極發生氧化反應，電極反應式為MHn-ne－+nOH－=M+nH2O，乙為正極；電池充電時是電解池，甲電極是陰極，乙是陽極。A．根據汽車上坡或加速時，電動機提供推動力可知：甲為負極、乙為正極，電池充電時是電解池，甲電極是陰極，乙是陽極，故A錯誤；B．汽車下坡時發動機在工作，屬于充電過程，發生圖中虛線所示的過程，故B錯誤；C．放電時負極發生氧化反應，電極反應式為MHn-ne－+nOH－=M+nH2O，故C錯誤；D．電池充電時是電解池，電解池中的甲電極是陰極，乙是陽極，所以OH－由甲側向乙側移動，故D正確；故選D．16．（2020·江西贛州市·高三一模）最近我國科學家研制出一種高分子大規模儲能二次電池，其示意圖如下所示。這種電池具有壽命長、安全可靠等優點，下列說法錯誤的是A．硫酸水溶液主要作用是增強導電性B．充電時，電極b接正極C．d膜是質子交換膜D．充放電時，a極有【答案】C【解析】根據圖中電子移動方向可以判斷a極是原電池的負極，發生氧化反應，b極是原電池的正極，發生還原反應，為了形成閉合電路，以硫酸水溶液作為電解質溶液。A．硫酸水溶液為電解質溶液，可電離出自由移動的離子，增強導電性，A選項正確；B．根據上述分析可知，b為正極，充電時就接正極，B選項正確；C．d膜左右池都有硫酸水溶液，不需要質子交換膜，d膜只是為了防止高分子穿越，所以為半透膜，C選項錯誤；D．放電時，a極是負極，酚失去電子變成醌，充電時，a極是陰極，醌得到電子生成酚，故充放電發生的反應是，D選項正確；答案選C。二、主觀題（共5小題，共52分）17．（2020·林芝市第二高級中學高三月考）（10分）Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能量過渡態。分析圖中信息，回答下列問題：(1)如圖是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式：_______。(2)在反應體系中加入催化劑，對反應熱_______影響(填“有”或“沒有”)，原因是_______。(3)根據下列要求寫出熱化學方程式。已知：①Fe(s)＋O2(g)=FeO(s)ΔH1=-272.0kJ·mol-1②2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s)ΔH2=-1675.7kJ·mol-1Al和FeO發生反應的熱化學方程式是：_______。(4)已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)ΔH3則反應TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH=_______。(用含ΔH1ΔH2ΔH3的代數式表示)(5)已知：化學鍵Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C鍵能(kJ·mol-1)460360436431176347則：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)的反應熱ΔH=_______kJ·mol－1。(已知1molSi中含有2molSi-Si)【答案】（除標注外，每空2分）(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1(2)沒有（1分）催化劑只改變反應的途徑，對反應熱沒有影響（1分）(3)2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)ΔH=-859.7kJ·mol-1(4)ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3(5)+236kJ·mol-1【解析】(1)根據圖像分析，該反應的熱化學方程式為：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=+134-368=-234kJ·mol-1；(2)在反應體系中加入催化劑，催化劑只改變反應的途徑，對反應熱沒有影響；(3)根據下列要求寫出熱化學方程式。已知：①Fe(s)＋O2(g)=FeO(s)ΔH1=-272.0kJ·mol-1②2Al(s)＋O2(g)=Al2O3(s)ΔH2=-1675.7kJ·mol-1根據蓋斯定律分析，有②-①×3得Al和FeO發生反應的熱化學方程式是2Al(s)+3FeO(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)ΔH==-1675.7+272.0×3=-859.7kJ·mol-1；(4)已知①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1，②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH2，③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)ΔH3，根據蓋斯定律分析，有③+①×2-②得反應TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)ΔH=2ΔH1-ΔH2+ΔH3；(5)根據反應熱等于反應物的鍵能總和與生成物的鍵能總和計算，得該熱化學方程式為：SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)的反應熱ΔH=360×4+436×2-176×2-431×4=+236kJ·mol－1。18．（2021·湖南高三期末）（10分）目前，我們日常生活中使用的電能主要還是來自火力發電，火力發電是利用化石燃料燃燒，通過蒸汽機將產生的能量轉化為電能，能量利用率低；燃料電池可以將燃料的化學能直接轉化為電能，能量利用率高。(1)火力發電廠利用燃煤發電，其能量轉化形式為化學能→_______→_______→電能。(2)磷酸鹽燃料電池(PAFC)是當前商業化發展最快的一種燃料電池，以濃磷酸為電解質，以貴金屬催化的氣體擴散電極為正、負電極。其優點為構造簡單，穩定，電解質揮發度低。磷酸鹽燃料電池正極的電極反應式為_______。(3)堿性燃料電池(AFC)是最早進入實用階段的燃料電池之一，也是最早用于車輛的燃料電池，以KOH、NaOH溶液之類的強堿性溶液為電解質溶液。其優點為性能可靠，具有較高的效率。甲烷堿性燃料電池正極的電極反應式為_______。(4)固體氧化物型燃料電池(SOFC)，其效率更高，可用于航空航天。如圖1所示的裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在電極上分別通入甲烷和空氣，其中固體電解質是摻雜了Y2O3和ZrO2的固體，它在高溫下能穿到O2-；A通入的氣體為_______，d電極上的電極反應式為_______。(5)熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質隔膜、多孔陶瓷陽極、金屬極板構成的，電解質通常為鋰和鉀的混合碳酸鹽，工作溫度為650℃，其工作原理如圖2所示，M為電池的_______(填“正極”或“負極”)，N極的電極反應式為_______。【答案】（除標注外，每空2分）(1)熱能（1分）機械能（1分）(2)（1分）(3)（1分）(4)O2（1分）(5)負極（1分）【解析】(1)火力發電的原理是發電時，利用燃料加熱水產生蒸汽，利用蒸汽推動汽輪機，然后由汽輪機帶動發電機發電，其能量轉化關系為化學能→熱能→機械能→電能，故填熱能、機械能；(2)根據題意，參與磷酸鹽燃料電池正極的為空氣中的氧氣，氧氣在正極得電子被還原，其在酸性環境下的電極反應為，故填；(3)甲烷堿性燃料電池的正極為O2參與，氧氣在正極得電子被還原，其電極反應式為，故填；(4)原電池中，電子的移動方向為：經外電路有負極流向正極，電流流向與電子流向相反，圖中電流由c經外電路流向d，故c為正極，d為負極，所以A為氧氣，B為甲烷，電解質為固體電解質是摻雜了Y2O3和ZrO2的固體，在高溫下能穿到O2-，則負極電極反應式為，故填O2、；(5)根據圖示，N極通入的是氧氣，其化合價只能降低作正極，則M極為負極，電解質為熔融碳酸鹽，則正極的電極反應式為，故填負極、。19.（2020·首都師范大學附屬中學高三模擬）（10分）研究大氣中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的轉化具有重要意義。（1）高濕條件下，寫出大氣中SO2轉化為HSO3-的方程式：_________________。（2）土壤中的微生物可將大氣中H2S經兩步反應氧化成SO42-，兩步反應的能量變化示意圖如下：1molH2S(g)全部氧化成SO42-(aq)的熱化學方程式為___________________。（3）二氧化硫—空氣質子交換膜燃料電池可以利用大氣所含SO2快速啟動，其裝置示意圖如下：①質子的流動方向為_____________（“從A到B”或“從B到A”）。②負極的電極反應式為________。（4）燃煤煙氣的脫硫減排是減少大氣中含硫化合物污染的關鍵。SO2煙氣脫除的一種工業流程如下：①用純堿溶液吸收SO2將其轉化為HSO3-，反應的離子方程式是__________________。②若石灰乳過量，將其產物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物質的化學式是______________。【答案】（除標注外，每空2分）（1）SO2+H2OH2SO3（1分）；H2SO3H++HSO3-（1分）（2）H2S(g)+2O2(g)=SO42-(aq)+2H+(aq)ΔH=－806.39kJ·mol－1（3）①從A到B（1分）②SO2–2e-+2H2O==SO42-+4H+（4）①H2O+2SO2+CO32-＝2HSO3-+CO2↑②NaOH（1分）【解析】（1）二氧化硫為酸性氧化物與水生成亞硫酸，亞硫酸為弱電解質，部分電離產生氫離子與亞硫酸氫根離子，離子方程式：SO2+H2OH2SO3，H2SO3H++HSO3-；（2）由圖可知，第一步熱化學反應為：H2S（g）+0.5O2（g）=S（s）+H2O（g）△H=-221.19kJ?mol-1；第二步反應為：S（s）+1.5O2（g）+H2O（g）=2H+（aq）+SO42-（aq））△H=-585.20kJ?mol-1；依據蓋斯定律，第一步與第二步方程式相加得：H2S（g）+2O2（g）=SO42-（aq）+2H+（aq）△H=-806.39kJ?mol-1；（3）①二氧化硫發生氧化反應，氧氣發生還原反應，所以二氧化硫所在電極為負極，氧氣所在電極為正極，原電池中陽離子移向正極，所以質子移動方向為：從A到B；②二氧化硫在負極失去電子發生氧化反應，電極反應式為：SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+；（4）①亞硫酸的酸性大于碳酸，碳酸鈉溶液中通入過量的二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉和二氧化碳，離子方程式：H2O+2SO2+CO32-=2HSO3-+CO2；②再生池中，亞硫酸氫鈉可以與石灰乳反應生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉，二氧化硫為酸性氧化物，能夠與堿液反應，故NaOH和過量的Ca(OH)2可以用于吸收二氧化硫。20．（10分）(1)已知C(s，石墨)=C(s，金剛石)ΔH＞0，則穩定性：金剛石(填“＞”“＜”)石墨。(2)已知：2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2則ΔH1(填“＞”或“＜”)ΔH2。(3)火箭的第一、二級發動機中，所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼來制備。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化劑，二者反應生成氮氣和氣態水。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋10.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－543kJ·mol－1寫出氣態肼和N2O4反應的熱化學方程式：______________________________________________________________________________________。(4)25℃、101kPa時，14gCO在足量的O2中充分燃燒，放出141.3kJ熱量，則CO的燃燒熱為ΔH＝。(5)0.50L2.00mol·L－1H2SO4溶液與2.10L1.00mol·L－1KOH溶液完全反應，放出114.6kJ熱量，該反應的中和熱ΔH＝。(6)已知拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式是___________________________________________。【答案】（除標注外，每空2分）(1)＜（1分）(2)＜（1分）(3)2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1096.7kJ·mol－1(4)－282.6kJ·mol－1(5)－57.3kJ·mol－1(6)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol－1【解析】(1)已知C(s，石墨)=C(s，金剛石)ΔH＞0，說明該反應是吸熱反應，因此石墨的總能量低于金剛石的總能量，而能量越低，物質越穩定，故穩定性：金剛石＜石墨。(2)ΔH1表示碳完全燃燒的反應熱，ΔH2表示碳不完全燃燒的反應熱，碳完全燃燒放熱多，且放熱越多ΔH越小。因此，ΔH1＜ΔH2。(3)根據蓋斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝2×(－543kJ·mol－1)－(＋10.7kJ·mol－1)＝－1096.7kJ·mol－1。(4)25℃、101kPa時，14gCO在足量的O2中充分燃燒，放出141.3k