魯科版高二上學期化學(選擇性必修1)《第一章化學反應與能量轉化》同步測試題及答案

第第頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁魯科版高二上學期化學(選擇性必修1)《第一章化學反應與能量轉化》同步測試題及答案一、單選題1．如圖是經電催化還原為的裝置示意圖。下列說法不正確的是A．該過程是電能轉化為化學能的過程B．銅電極的電極反應式為C．一段時間后，①池中不變D．一段時間后，②池中溶液的pH一定下降2．如圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。下列說法不正確的是A．從E口逸出的氣體是H2B．從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性C．標準狀況下每生成22.4LCl2，有2molNa+通過離子交換膜D．F電極材料為金屬鐵3．下列說法正確的是A．1mol硫酸與1molBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱B．25℃、101kPa時，1molS(s)和2molS(s)的燃燒熱相等C．CO與O2反應生成穩(wěn)定的CO2，所以CO的燃燒反應一定是吸熱反應D．101kPa時，1molC不完全燃燒所放出的熱量一定是C的燃燒熱4．下列說法正確的是A．可用AgNO3溶液區(qū)分NaCl溶液和Na2CO3溶液B．的熱穩(wěn)定性比強C．工業(yè)可以電解飽和食鹽水制取金屬鈉D．做焰色反應前，鉑絲用稀鹽酸清洗并灼燒至火焰呈無色5．下列電化學裝置能達到相應目的的是A．圖1：比較的金屬性強弱 B．圖2：制作“雙液”原電池：C．圖3：制備少量 D．圖4：保護鋼閘門：6．下列有關熱化學方程式的敘述正確的是A．S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2則ΔH1＞ΔH2B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，將1.5molH2和過量的N2充分反應，放出熱量46.2kJC．含20.0gNaOH的稀溶液與稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，則表示該反應的熱化學方程式為：2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-28.7kJ/molD．已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH，則ΔH代表甲烷的燃燒熱7．下列敘述中，正確個數的為（

）①電解池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置②金屬和石墨導電均為物理變化，電解質溶液導電是化學變化③不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解的原理有可能實現④電鍍過程相當于金屬的“遷移”，可視為物理變化⑤銀質物品久置表面變暗，是由于發(fā)生了電化學腐蝕⑥為了防止鋼鐵銹蝕，在排放海水的鋼鐵閥門上用導線連接一塊石墨，一同浸入海水中A．1個 B．2個 C．3個 D．4個8．下列指定反應的方程式正確的是A．往二元弱酸亞磷酸中滴加過量的燒堿溶液：B．用惰性電極電解溶液：C．用溶液吸收少量氣體：D．向溶液中滴入溶液：9．固體氧化物燃料電池(SOFC)以固體氧化物（能傳導O2－）作為電解質，其工作原理如圖所示。下列關于固體燃料電池的有關說法正確的是

A．電極b為電池負極，電極反應式為O2＋4e－=2O2－B．固體氧化物的作用是讓電子在電池內通過C．若H2作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應為：H2＋2OH－_4e－=2H＋＋H2OD．若C2H4作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應為：C2H4＋6O2－—12e－=2CO2＋2H2O10．N2與O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一、下圖顯示了該反應中的能量變化。下列說法不正確的是A．N≡N鍵的鍵能大于O=O鍵的鍵能B．完全斷開1molNO中的化學鍵需吸收1264kJ能量C．該反應中產物所具有的總能量高于反應物所具有的總能量D．生成NO反應的熱化學方程式為：N2(g)+O2(g)=2NO(g)

ΔH=+180kJ/mol11．世界首款石墨烯鋰離子電池產品已發(fā)布，可在-30℃-80℃環(huán)境下工作，電池循環(huán)壽命高達3500次左右，充電效率是普通充電產品的24倍。它是利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性制作的一種新型二次電池。其工作原理如圖所示，電池反應式為。下列關于該電池的說法不正確的是A．充電時，移向石墨烯B．充電時，轉移電子理論上陰極材料質量增加3.5gC．放電時，極發(fā)生的電極反應為D．對廢舊的該電池進行“放電處理”，讓從石墨烯中脫出有利于回收12．下圖是一種高效低能耗制備的裝置，下列有關說法錯誤的是A．a為電源的正極B．裝置中的離子交換膜是讓陰離子自由通過C．陽極區(qū)反應為—2e—+2H2O=+2H+D．理論上，當糠醛完全反應時，同時有生成13．下列說法正確的是A．吸熱反應使環(huán)境的溫度升高B．當反應放熱時ΔH>0，反應吸熱時ΔH<0C．所有的化合反應都是放熱反應D．所有的燃燒反應都是放熱反應14．煤的電化學脫硫是借助煤在電解槽陽極發(fā)生的電化學氧化反應，將煤中黃鐵礦(FeS2)或有機硫化物氧化成可溶于水的含硫化合物而達到凈煤目的，下圖是一種脫硫機理，則下列說法正確的是l—電極a

2—黃鐵礦

3—MnSO4、H2SO4混合溶液

4—未反應黃鐵礦

5一電解產品A．Mn3+充當了電解脫硫過程的催化劑B．電極a應與電源負極相連C．脫硫過程中存在的離子反應為：8H2O+FeS2+15Mn3+=Fe3++16H++2SO42－+15Mn2+D．陰極發(fā)生的反應：2H2O+2e－=4H++O2↑15．在存在下，可利用微生物電化學技術實現含苯酚廢水的有效處理，其工作原理如圖所示，下列說法不正確的是A．負極的電極反應式為B．電路中每轉移電子，正極生成C．電子從左側經導線流向右側D．反應溫度越高，該裝置處理含苯酚廢水的效率越高二、填空題16．肼(N2H4)是一種應用廣泛的化工原料，可作為火箭發(fā)動機的燃料。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH1＝+67.7kJ/mol。②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2＝-534kJ/mol。請回答：(1)反應①屬于(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)反應①消耗28gN2(g)時，?H＝kJ/mol。(3)反應②生成1molN2(g)時，?H＝kJ/mol。(4)反應2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)，?H＝kJ/mol。17．(I)在25℃、101kPa的條件下，斷裂1molH—H鍵吸收436kJ能量，斷裂1molCl—Cl鍵吸收243kJ能量，形成1molH—Cl鍵放出431kJ能量。H2+Cl2=2HCl的化學反應可用如圖表示：(1)反應物斷鍵吸收的總能量為。(2)反應物的總能量(填“＞”，“=”或“＜”)生成物的總能量。(II)某同學為了探究原電池產生電流的過程，設計了如圖所示實驗。(3)打開K，觀察到的現象為。(4)關閉K，觀察到的現象是。此電池的負極的電極反應式為?？偡磻綖?。(5)關閉K，溶液中陽離子向(填“Zn”或“C”)極移動。18．某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題：(1)甲池為(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應式為。(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，總反應式為。(3)當乙池中B極質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2的體積為mL(標準狀況)，丙池中極析出g銅。(4)若丙池中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時間后，甲池中溶液的pH將(填“增大”“減小”或“不變”)；若將丙池中溶液復原，需加入。19．鎳(Ni)及其化合物廣泛應用于生產電池、電鍍和催化劑等領域。(1)晶體是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學鍍鎳、生產電池等，可由電鍍廢渣(除含鎳外，還含有、和等)為原料獲得。操作步驟如圖：①加入的目的是。[已知：]②可用氯酸鈉代替，寫出氯酸鈉與濾液Ⅱ反應的離子方程式為。③向濾液II中加入NaOH調節(jié)pH在一范圍內生成氫氧化鐵沉淀。已知常溫下的若要使溶液中，則應該控制溶液pH范圍不小于。(2)雙膜三室電解法處理含鎳廢水并回收金屬鎳的原理如下圖所示：判斷a是(填“陽膜”或“陰膜”)；電解過程中，需要控制溶液pH為4左右，原因是。20．已知鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,現用如圖裝置進行電解(電解液足量),測得當鉛蓄電池中轉移0.4mol電子時鐵電極的質量減少11.2g。請回答下列問題:(1)A是鉛蓄電池的極,鉛蓄電池正極反應式為,放電過程中電解液的密度(填“減小”“增大”或“不變”)。(2)Ag電極的電極反應式是,該電極的電極產物共g。(3)Cu電極的電極反應式是，CuSO4溶液的濃度(填“減小”“增大”或“不變”)。21．煤和石油通常都含有硫的化合物，燃燒生成的二氧化硫為大氣主要污染物之一，二氧化硫的治理已成為當前研究的課題。硫與硫的氧化物在轉化過程中的能量變化如圖所示。已知：回答下列問題：(1)圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中屬于放熱反應的是。(2)寫出表示的燃燒熱的熱化學方程式：。(3)從圖中可看出將氧化成有兩條途徑：①經過程Ⅲ、過程Ⅳ轉化成；②經過程Ⅱ轉化成。這兩種途徑相比，①改變的條件是，改變該條件主要是降低了。已知過程Ⅳ的化學方程式為，則過程Ⅲ的熱化學方程式為。(4)和在一定條件下連續(xù)發(fā)生過程Ⅰ和過程Ⅱ的反應，充分反應后無固體剩余，測得放出的熱量為。則反應后的體系中各組分的物質的量分別為(保留兩位有效數字)。22．某小組按下圖所示的裝置探究鐵的吸氧腐蝕。(1)寫出正、負極反應的方程式。正極：，負極：。(2)按圖裝置實驗，約8分鐘才看到的導管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地觀察到液柱上升的是。a．用純氧氣代替具支試管內的空氣b．用純鐵代替鐵釘c．用毛細尖嘴管代替玻璃導管，并向試管的水中滴加少量紅墨水(3)升高溫度可以加快化學反應速率，建議用酒精燈加熱具支試管。這一措施(填“可行”或“不行”)，原因是。23．成都外國語學校化學興趣小組探究了原電池、電解池的相關工作原理。(1)小組同學進行了如下兩個實驗，其中電池工作效率更高的應是實驗。實驗2中，鹽橋(含KCl飽和溶液的瓊膠)中K+流向(選填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果Zn的消耗速率為1×10-3mol·s-1，則K+的遷移速率為mol·s-1。(2)小組同學分析研究甲醇和氧氣以強堿(用NaOH表示)做電解質溶液的新型電池。甲醇在極反應；電極反應式為。(3)小組同學設計了如下裝置，用電解法把Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7。電解過程中，Na+的移動方向為(填“左至右”或“右至左”)。Na2Cr2O7在陽極區(qū)產生的原理為。24．目前，液流電池是電化學儲能領域的一個研究熱點，優(yōu)點是儲能容量大、使用壽命長。一種簡單釩液流電池的電解液存儲在儲液罐中，放電時的結構及工作原理如圖：回答下列問題：(1)放電時，導線中電流方向為，質子通過質子交換膜方向為(填“從A到B”或“從B到A”)。(2)用該電池作為電源電解飽和食鹽水，電解反應的化學方程式為；若欲利用電解所得產物制取含149kgNaClO的消毒液用于環(huán)境消毒，理論上電解過程中至少需通過電路mol電子。(3)若將該電池電極連接電源充電，則A極連接電源的極，發(fā)生的電極反應為。25．回答下列問題：(1)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應是圖中電極(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應式為。若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為。(2)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是。a.電能全部轉化為化學能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應c.溶液中Cu2+向陽極移動d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬參考答案1．C【分析】CO2電催化還原為CH4，C的化合價降低、發(fā)生得電子的還原反應、則銅電極為電解池的陰極，電極反應式為，即a電極為電源的負極，b電極為正極，Pt電極為陽極，硫酸鉀溶液中，氫氧根離子在陽極發(fā)生失電子的氧化反應生成氧氣，電極反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，據此分析解題。【詳解】A．CO2電催化還原為CH4的裝置圖是電解池，將電能轉化為化學能，A正確；B．CO2電催化還原為CH4的過程是一個還原反應過程，所以銅電解是電解池的陰極，電極上發(fā)生得電子的還原反應，電極反應為：，B正確；C．在電解池的陰極上發(fā)生二氧化碳得電子的還原反應，即一段時間后n(KHCO3)會減小，C錯誤；D．硫酸鉀溶液中，氫氧根離子在電解池的陽極上發(fā)生失電子的氧化反應生成氧氣，電極反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，所以溶液的酸性增強，pH一定下降，D正確；故答案為：C。2．D【分析】鈉離子向陰極移動，則左邊裝置是陽極區(qū)、右邊裝置是陰極區(qū)，F是陽極，陽極上Cl-失電子，所以A應該是精制食鹽水，B是含有少量NaOH的水溶液，陽極區(qū)部分氯離子放電生成氯氣，則C是稀的NaCl溶液；G為陰極，陰極區(qū)電極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極區(qū)域生成氫氧根離子，鈉離子從陽極通過離子交換膜到達陰極區(qū)域，所以D是濃的NaOH溶液，E是氫氣，據此分析解答?！驹斀狻緼．通過以上分析知，從E口逸出的氣體是H2，故A正確；B．離子濃度越大，溶液導電能力越大，所以從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性，故B正確；C．電池反應式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，根據氯氣和轉移電子之間的關系式得，標準狀況下每生成22.4LCl2，轉移2mol電子，則有2molNa+通過離子交換膜，故C正確；D．陽極上Cl-失電子生成氯氣，所以陽極不能是活性電極，即F電極材料不能是金屬鐵，故D錯誤；故答案選D。3．B【詳解】A．1molH2SO4與1molBa(OH)2完全中和生成2mol水，反應生成硫酸鋇沉淀也會放熱，所放出的熱量不是中和熱，故A錯誤；B．條件一定，燃燒熱為定值，與物質的量無關，故B正確；C．CO的燃燒反應一定是放熱反應，故C錯誤；D．101kPa時，1mol碳完全燃燒生成二氧化碳，所放出的熱量為碳的燃燒熱，故D錯誤；故答案為B。4．D【詳解】A．NaCl溶液和Na2CO3溶液分別與硝酸銀反應均產生白色沉淀，現象相同不能鑒別，故A錯誤；B．碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，碳酸鈉的穩(wěn)定性強于碳酸氫鈉，故B錯誤；C．工業(yè)可以電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，應該是電解熔融的氯化鈉制取金屬鈉，故C錯誤；D．做焰色反應前，鉑絲需要用稀鹽酸清洗并灼燒至火焰呈無色后在蘸取待測物進行實驗，故D正確；故選D。5．D【分析】根據原電池構成條件：發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，兩極和溶液構成閉合回路等，據此判斷是否是原電池，根據兩極的活潑性判斷原電池的正負極，利用得電子的一極是被保護的一極判斷原電池的正極、電解池中的陰極被保護?！驹斀狻緼．銅做負極能與三價鐵發(fā)生反應Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，不能證明鐵和銅的金屬性強弱，故A不正確；B．鹽橋是銅導體，不能構成原電池，故B不正確；C．鐵做負極，不能產生亞鐵離子，故不能制備氫氧化亞鐵，故C不正確；D．根據陰極被保護判斷，D正確；故選答案D?！军c睛】注意原電池和電解池相同點是發(fā)生氧化還原反應，而原電池是發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，電解池是發(fā)生非自發(fā)的氧化還原反應。6．A【詳解】A．反應物中氣態(tài)S比固態(tài)S的能量高，燃燒為放熱反應，焓變?yōu)樨?，后者放熱多，后者焓變小，則△H1＞△H2，故A正確；B．由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1可知，合成氨為可逆反應，氮氣過量時，1.5molH2也不能完全轉化，則此條件下充分反應，放出的熱量小于46.2kJ，故B錯誤；C．含20.0gNaOH的稀溶液與稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的熱量，n(NaOH)==0.5mol，與稀硫酸完全中和生成0.5mol水，則生成1mol水放出熱量為28.7kJ×2=57.4kJ，則表示該反應的熱的熱化學方程式為NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ/mol，故C錯誤；D．燃燒熱是在101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，則水應為液態(tài)，由CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH可知，該熱化學方程式中水的狀態(tài)不是液態(tài)，ΔH不代表甲烷的燃燒熱，故D錯誤；答案為A。7．B【詳解】①電解池是將電能轉化為化學能的裝置，說法錯誤；②金屬和石墨導電是因為有自由移動的電子，靠自由移動的電子定向移動的過程，沒有新物質產生，均為物理變化，電解質溶液導電就是被電解的過程，在電解過程中發(fā)生氧化還原反應，是化學變化，說法正確；③不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解的原理有可能實現，例如電解食鹽水，說法正確；④電鍍過程相當于金屬的“遷移”，是通電情況下的氧化還原反應，是化學變化，說法錯誤；⑤銀質物品久置表面變暗，是由于發(fā)生了化學腐蝕生成了硫化銀等物質，說法錯誤；⑥為了防止鋼鐵銹蝕，在排放海水的鋼鐵閥門上用導線連接一塊比鐵活潑的金屬例如鋅，一同浸入海水中，采用犧牲陽極的陰極保護法，說法錯誤；則正確的說法有2個，答案選B。8．A【詳解】A．二元弱酸亞磷酸中滴加過量的燒堿溶液生成和水，A正確；B．惰性電極電解溶液，陰極銅離子發(fā)生還原反應生成銅，反應為，B錯誤；C．Na2S溶液吸收少量SO2時，兩者發(fā)生氧化還原反應會反應生成硫沉淀：，C錯誤；D．向溶液中滴入溶液，會生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈣沉淀：，D錯誤；故選A。9．D【分析】燃料電池中通入燃料的一極失去電子，則電極a為負極，通入空氣或氧氣的一極得到電子，則電極b為正極；【詳解】A．原電池中負極失去電子，而氧氣是得到電子的，則電極b為電池正極，電極反應式為O2＋4e－=2O2－，A不正確；B．電子是通過導線傳遞的，而不是在固體氧化物中，B不正確；C．由于電解質是固體氧化物，所以電池內部傳遞的是氧離子，即負極反應式是H2＋O2－－2e－＝H2O，C不正確；D．若C2H4作為燃料氣，發(fā)生反應生成CO2，接觸面上發(fā)生的反應為：C2H4＋6O2－—12e－=2CO2＋2H2O，D正確；故選D。10．B【詳解】A．據圖可知1molN≡N鍵斷裂吸收946kJ的能量，1molO=O鍵斷裂吸收498kJ能量，即N≡N鍵的鍵能大于O=O鍵的鍵能，故A正確；B．據圖可知由2molN原子和2molO原子形成2molNO時放出1264kJ能量，則完全斷開2molNO中的化學鍵才需吸收1264kJ能量，故B錯誤；C．焓變=斷鍵吸收總能量-成鍵釋放總能量=946kJ/mol+498kJ/mol-1264kJ/mol=+180kJ/mol，焓變大于0則為吸熱反應，所以該反應中產物所具有的總能量高于反應物所具有的總能量，故C正確；D．該反應焓變?yōu)棣=+180kJ/mol，結合圖可知熱化學方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)

ΔH=+180kJ/mol，故D正確；綜上所述答案為B。11．C【詳解】A．根據得到放電時石墨烯為負極，則充電時，石墨烯為陰極，移向陰極(石墨烯)，故A正確；B．充電時，移向陰極(石墨烯)，電極反應式為，轉移電子理論上陰極材料質量增加0.5mol×7g?mol?1＝3.5g，故B正確；C．放電時，正極(極)發(fā)生的電極反應為，故C錯誤；D．對廢舊的該電池進行“放電處理”，讓從石墨烯中脫出有利于回收，故D正確；綜上所述，答案為C。12．C【分析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極a相連的泡沫鎳電極為電解池的正極，堿性條件下在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成和水，電極反應式為—2e—+2OH—=+2H2O，與負極b相連的催化吸附電極為陰極，水分子作用下氧氣在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子，電極反應式為O2+2e—+2H2O=H2O2+2OH—，氫氧根離子通過陰離子交換膜由右側向左側移動。【詳解】A．由分析可知，a為電源的正極，故A正確；B．由分析可知，裝置中氫氧根離子通過陰離子交換膜由右側向左側移動，故B正確；C．由分析可知，與直流電源正極a相連的泡沫鎳電極為電解池的正極，堿性條件下在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成和水，電極反應式為—2e—+2OH—=+2H2O，故C錯誤；D．由得失電子數目守恒可知，理論上，當0.2mol糠醛完全反應時，同時有0.2mol過氧化氫生成，故D正確；故選C。13．D【詳解】A．吸熱反應是體系從環(huán)境中吸收熱量的反應，使環(huán)境的溫度降低，故A錯誤；B．反應吸熱時ΔH>0，反應放熱時ΔH<0，故B錯誤；C．多數的化合反應是放熱反應，部分化合反應為吸熱反應，如C和CO2反應生成CO為吸熱反應，故C錯誤；D．所有的燃燒反應都是放熱反應，故D正確；故選D。14．C【詳解】A、電解初期，電極a發(fā)生Mn2+-e－=Mn3＋，電解后期Mn3＋又還原，Mn3＋充當了電解脫硫過程的中間產物，故A錯誤；B、電極a發(fā)生Mn2+-e－=Mn3＋，是電解池的陽極，應與電源的正極相連，故B錯誤；C、脫硫過程中Mn3＋將FeS2氧化成Fe3+和SO42－，存在的離子反應為：8H2O+FeS2+15Mn3+=Fe3++16H++2SO42－+15Mn2+，故C正確；D、陰極發(fā)生的反應：4H++4e－+O2=2H2O，故D錯誤；故選C。15．D【詳解】A．負極失電子發(fā)生氧化反應，根據圖示，負極苯酚失電子生成二氧化碳和水，負極的電極反應式為，故A正確；B．正極得電子發(fā)生還原反應生成Cr(OH)3，Cr元素化合價由+6降低為+3，電路中每轉移電子，生成1molCr(OH)3，生成Cr(OH)3的質量為103g，故B正確；C．左側電極苯酚失電子生成二氧化碳和水，左側電極為負極、右側電極為正極，電子從左側經導線流向右側，故C正確；D．利用微生物電化學技術實現含苯酚廢水的有效處理，反應溫度過高，可能使微生物失去活性，處理含苯酚廢水的效率降低，故D錯誤；選D。16．吸熱+67.7-534-1135.7【詳解】(1)反應①的ΔH1＝+67.7kJ/mol0，則該反應屬于吸熱反應；故答案為：吸熱；(2)反應①每消耗1molN2(g)吸收67.7kJ能量，消耗28gN2(g)即消耗1molN2(g)，則ΔH＝+67.7kJ/mol；故答案為：+67.7；(3)反應②每生成1molN2(g)時，放出534kJ能量，即ΔH＝-534kJ/mol；故答案為：-534；(4)根據蓋斯定律，將②2-①得2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)?H＝（-534kJ/mol）2-（+67.7kJ/mol）=-1135.7kJ/mol；故答案為-1135.7。17．(1)679kJ(2)＞(3)鋅棒上附著有紅色固體(4)碳棒上附著有紅色固體Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu(5)C【解析】(1)根據示意圖可判斷反應物斷鍵吸收的總能量為436kJ+243kJ＝679kJ。(2)形成化學鍵放出的能量為431kJ×2＝862kJ＞679kJ，所以該反應是放熱反應，則反應物的總能量＞生成物的總能量。(3)打開K時鋅直接和溶液中的銅離子發(fā)生置換反應，所以觀察到的現象為鋅棒上附著有紅色固體。(4)關閉K時構成原電池，鋅作負極，碳作正極，溶液中的銅離子在正極放電，因此觀察到的現象是碳棒上附著有紅色固體。此電池的負極的電極反應式為Zn-2e-=Zn2+。總反應式為鋅置換銅，即Zn+Cu2+=Zn2++Cu。(5)關閉K時構成原電池，鋅作負極，碳作正極，溶液中陽離子向C極移動。18．(1)原電池CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O(2)陽極4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3(3)280mLD1.60g(4)減小HCl【分析】由圖可知，甲池為燃料電池，通入甲醇的的Pt電極為負極，堿性條件下，甲醇在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子和水，通入氧氣的Pt電極為正極，堿性條件下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子；乙池為電解池，A電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，B電極為陰極，銀離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成銀；丙池為電解池，C電極為陽極，氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，D電極為陰極，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成銅，以此來解析；(1)由分析可知，甲池為燃料電池，通入甲醇的的Pt電極為負極，堿性條件下，甲醇在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子和水，CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；(2)由分析可知，乙池是電解池，A與原電池正極相連，為陽極，水電離的OH-在A極失電子生成氧氣，B為陰極，溶液中的Ag+在B極得電子生成Ag，結合原子守恒、得失電子守恒可得：B池中的總反應為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3；(3)5.40g銀的物質的量為=0.05mol，由得失電子數目守恒可知，甲池中理論上消耗氧氣的體積為0.05mol××22.4L/mol×1000mL/L=280mL，丙池中D極析出銅的質量為0.05mol×12×64g/mol=1.60g；(4)若丙池中電極不變，將其溶液換成氯化鈉溶液，電鍵閉合一段時間后，甲池中的總反應為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O，反應中消耗氫氧根離子，溶液的pH將減小；丙池中電解氯化鈉溶液的，陽極：2Cl--2e-＝Cl2↑，陰極：2H++2e-＝H2↑，電解方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以要加入的就是HCl，和火堿反應變回NaCl；19．(1)除去溶液中的和3(2)陽膜pH過高時會形成氫氧化物沉淀，pH過低時會有氫氣析出，降低鎳的回收率【分析】廢渣（除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物雜質），在硫酸溶解調節(jié)pH后過濾后除去鐵離子，濾液含有二價鐵離子、三價鉻離子、銅離子、鋅離子等雜質，濾液I中加入硫化鈉形成CuS、ZnS沉淀，可除去銅離子、鋅離子，過濾，濾液II中加H2O2是將二價鐵氧化成三價鐵，再通過調節(jié)pH使三價鐵和三價鉻都以氫氧化物的沉淀而除去，濾液Ⅲ含有可溶性硫酸鹽，主要是NiSO4，還有Na2SO4，再加碳酸鈉沉淀二價鎳，過濾、洗滌，然后與硫酸反應生成NiSO4晶體；【詳解】（1）①由上述分析可知，加入Na2S的目的是除去溶液中Cu2+、Zn2+；②加入氧化劑將濾液II中的Fe2+轉化成Fe3+，氯酸鈉與濾液Ⅱ反應的離子方程式為：6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；③溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-6mol·L-1，c(OH-)==，常溫下，c(H+)==1×10?3mol/L，則應該控制溶液pH范圍不小于3；答案為：①除去溶液中的Zn2+和Cu2+②6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O③3（2）①根據圖示a允許Na+通過，所以a為陽膜；②pH過高，鎳離子形成氫氧化物沉淀，pH過低，氫離子放電較多，有氫氣析出，也不利于Ni的回收，故電解過程中，需要控制溶液pH值為4左右；答案為：①陽膜②pH過高時Ni2+會形成氫氧化物沉淀，pH過低時會有氫氣析出，降低鎳的回收率。20．負PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O減小2H++2e-=H2↑0.4Cu-2e-=Cu2+不變【詳解】（1）當鉛蓄電池中轉移0.4mol電子時鐵電極的質量減小11.2g，說明鐵作陽極，銀作陰極，陰極連接原電池負極，所以A是負極，B是正極，銅為陽極，鋅極為陰極；鉛蓄電池的正極上二氧化鉛得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O，依據電解方程式判斷，放電過程中電解液消耗，所以密度減小；（2）銀電極作陰極，電解稀硫酸時，陰極上氫離子放電生成氫氣，電極反應式為2H++2e-=H2↑，生成氫氣的物質的量是0.4mol÷2＝0.2mol，質量=0.2mol×2g/mol=0.4g；（3）銅作陽極，陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Cu-2e-=Cu2+，陰極上析出銅，所以該裝置是電鍍池，因此電解質溶液中硫酸銅濃度不變。21．(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ(2)S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H＝kJ/mol(3)使用催化劑降低了反應的活化能2SO2(g)＋2V2O5(s)＝2SO3(g)＋2V2O4(s)△H＝(E3?E2)kJ/mol(4)n(SO2)＝0.2mol，n(SO3)＝0.1mol，n(O2)＝0.15mol【分析】(1)反應物的總能量大于生成物的總能量的反應為放熱反應；(2)△H＝生成物的總能量?反應物的總能量，S(s)的燃燒熱是指在101kPa時，1molS(s)完全燃燒生成SO2(g)時所放出的熱量；(3)催化劑改變反應機理，降低反應的活化能，由于①SO2經過程Ⅲ、過程Ⅳ轉化成SO3，反應機理改變了，則①改變的條件是使用催化劑，改變該條件主要是降低了反應的活化能，由于總反應是2SO2(g)＋O2(g)＝2SO3(g)，過程Ⅳ的化學方程式為2V2O4(s)＋O2(g)?2V2O5(s)，利用蓋斯定律可至，總反應?過程Ⅳ＝過程Ⅲ；(4)n(S)＝0.3mo，n(O2)＝0.5mol，充分反應后無固體剩余，S完全反應，根據關系式：S～O2～SO2～SO3，過程Ⅰ消耗氧氣0.3mol，生成SO20.3mol，放出熱量89.01kJ，則過程Ⅱ中放出熱量為9.9kJ，則過程Ⅱ中生成SO3的物質的量為0.1mol，即可計算最后氣體的成分。【詳解】（1）反應物的總能量大于生成物的總能量的反應為放熱反應，則圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中屬于放熱反應的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ；故答案為Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ；（2）△H＝生成物的總能量?反應物的總能量，S(s)的燃燒熱是指在101kPa時，1molS(s)完全燃燒生成SO2(g)時所放出的熱量，則其的燃燒熱的熱化學方程式為S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H＝kJ/mol；故答案為S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H＝kJ/mol；（3）催化劑改變反應機理，降低反應的活化能，由于①SO2經過程Ⅲ、過程Ⅳ轉化成SO3，反應機理改變了，則①改變的條件是使用催化劑，改變該條件主要是降低了反應的活化能，由于總反應是2SO2(g)＋O2(g)＝2SO3(g)，過程Ⅳ的化學方程式為2V2O4(s)＋O2(g)?2V2O5(s)，利用蓋斯定律可至，總反應?過程Ⅳ＝過程Ⅲ，則過程Ⅲ的熱化學方程式為2SO2(g)＋2V2O5(s)＝2SO3(g)＋2V2O4(s)△H＝(E3?E2)kJ/mol；故答案為使用催化劑；降低了反應的活化能；2SO2(g)＋2V2O5(s)＝2SO3(g)＋2V2O4(s)△H＝(E3?E2)kJ/mol；（4）充分反應后無固體剩余，S完全反應，根據關系式：S～O2～SO2～SO3，過程Ⅰ消耗氧氣0.3mol，生成SO20.3mol，放出熱量：0.3mol×296.7kJ＝89.01kJ，則過程Ⅱ中放出熱量為(98.91kJ?89.01kJ)＝9.9kJ，則過程Ⅱ中生成SO3的物質的量為，所以最后氣體的成分為：n(SO2)＝0.3mol?0.1mol＝0.2mol，n(SO3)＝0.1mol，n(O2)＝0.5mol?0.3mol?0.05mol＝0.15mol；故答案為n(SO2)＝0.2mol，n(SO3)＝0.1mol，n(O2)＝0.15mol?！军c睛】本題考查反應過程中的能量變化，側重考查學生蓋斯定律、燃燒熱和熱化學方程式的書寫。22．(1)Fe-2e-=Fe2+2H2O+O2+4e-=4OH-(2)ac(3)不行溫度越高，氧氣的溶解度越小，反應速率越小【詳解】（1）該裝置中，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Fe-2e-=Fe2+；正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：2H2O+O2+4e-=4OH-。（2）a．用純氧氣代替具支試管內的空氣，氧氣的濃度增大，反應速率加快，可以更快更清晰地觀察到液柱上升，故a選；b．由于純鐵中沒有雜質，不能發(fā)生電化學腐蝕，用純鐵代替鐵釘，不能更快更清晰地觀察到液柱上升，故b