人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化习题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化习题，共19页。试卷主要包含了9kJ·ml-1，6 LCO2，24％，4ml电子，故D符合题意；，8kJ等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．2010年4月中旬全球核安全峰会在华盛顿举行，发展核电、制裁核武器发展是会议主题。各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A．手机上用的锂电池属于二次电池
B．锌锰干电池中，锌电极是正极
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原
D．太阳能电池的主要材料为二氧化硅
2．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应B．铝片与稀硫酸的反应
C．甲烷在氧气中燃烧D．高温下碳与CO2的反应
3．环己烷(C6H12)有椅型、半椅型、船型、扭船型等多种结构，不同结构的势能不同，它们的相对势能如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．上述四种结构中，半椅型结构最不稳定
B．C6H12)(船型)→C6H12)(椅型) △H=-28.9kJ·ml-1
C．相同条件下，椅型转化成扭船型的速率比逆向转化的慢
D．升温不利于椅型转化成扭船型
4．下列变化中属于吸热的化学反应的是（ ）
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰
A．①②B．②③C．①④⑤D．②④
5．如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法错误的是（ ）
A．该装置中氧化反应和还原反应在不同区域进行
B．石墨是电极材料
C．O2是正极反应物、H2是负极反应物
D．H2SO4可以传导电子和离子
6．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（ ）
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应
C．正极区，固氮酶为催化剂， 发生还原反应生成
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
7．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以KOH为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（ ）
A．CH4-8e-＋8OH-=CO2＋6H2OB．CH4＋10OH--8e-=CO＋7H2O
C．O2＋4H＋＋4e-=2H2OD．O2＋2H2O＋4e-=4OH-
8．下列反应的能量变化与如图所示反应相符的是（ ）
A．灼热的炭与二氧化碳的反应B．氢气与氯气的化合反应
C．甲烷与氧气的燃烧反应D．铝与稀硫酸的反应
9．硼化钒(VB2)—空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图：
该电池工作时反应为：4VB2 + 11O2 = 4B2O3 + 2V2O5 。下列说法正确的是（ ）
A．VB2极发生的电极反应为：2VB2 + 22OH−－22e−=V2O5 + 2B2O3 + 11H2O
B．电极a为电池负极
C．电流由VB2极经负载流向电极a
D．图中选择性透过膜允许阳离子选择性透过
10．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点.一种以液态肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是（ ）
A．b极发生氧化反应
B．a极为该电池的正极
C．放电时，电流从a极经过负载流向b极
D．a极的反应式：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣＝N2↑+4H2O
11．某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O催化还原，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电池工作过程中电子由a极流向b极
B．b极反应式为Cr2O+14H++6e-=2Cr3++7H2O
C．电池工作过程中，a极区附近溶液的pH增大
D．每处理1 ml Cr2O，可生成33.6 L(标准状况下)CO2
12．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
若反应过程中分解了2ml H2O，则下列说法不正确的是（ ）
A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B．过程III中有旧化学键的断裂和新化学键的形成
C．过程II放出了574kJ能量
D．过程I吸收了467kJ能量
13．下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）
A．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应B．镁与盐酸反应
C．NaOH溶液与稀盐酸的反应D．钠与水反应
14．化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．2mlA与2mlB变成2mlAB(g)吸收bkJ热量
B．1mlA2(g)和1mlB2(g)的总能量低于2mlAB(g)的总能量
C．该反应为放热反应
D．断裂1mlA-A键和1mlB-B键，放出akJ能量
15．将反应IO3－＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O设计成如下图所示的原电池。开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流表指针发生偏转，一段时间后，电流表指针回到零，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，电流表指针再次发生偏转。下列判断错误的是（ ）
A．开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．开始加入少量浓硫酸时，同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，只有乙烧杯中溶液变蓝
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．两次电流表指针偏转方向相反
16．下列各组物质之间的相互反应，说法错误的是（ ）
A．CaO与H2O是吸热反应
B．HCl与KOH是放热反应
C．CH4燃烧是放热反应
D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl是吸热反应
17．如图为某原电池的结构示意图。下列说法正确的是（ ）
A．锌片为负极，锌片发生还原反应
B．电子的流动方向：锌→导线→铜→稀硫酸→锌
C．在铜电极上氢离子失去电子放出氢气
D．若有锌被溶解，电路中就有电子通过
18．研究人员研制出一种新型储备电源－锂水电池(结构如图，高硅铸铁为惰性辅助电极)，使用时加入水即可放电。下列关于该电池工作时的说法正确的是（ ）
A．高硅铸铁发生氧化反应
B．OH－向高硅铸铁电极移动
C．负极的电极反应式为Li－e－＝Li＋
D．电流的方向：锂电极→导线→高硅铸铁电极
19．负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．Ag作原电池正极
B．电子由Ag经活性炭流向Pt
C．Pt表面发生的电极反应：
D．每消耗标准状况下11.2 L的，最多去除1 ml Cl
20．某种新型热激活电池的结构如下图所示，电极a的材料是氧化石墨烯(CP)和铂纳米粒子，电极b的材料是聚苯胺(PANI)，电解质溶液中含有足量Fe3+和Fe2+。加热使电池工作时，电极b发生的反应是PANI-2e-= PANIO(氧化态聚苯胺，绝缘体)+2H+，电池冷却时，Fe2+在电极b表面与 PANIO反应可使电池再生。下列说法错误的是（ ）
A．电池冷却过程中发生的反应是：2Fe2++ PANIO+2H+=2Fe3++PANI
B．电池工作时电极a发生的反应是还原反应
C．电池冷却时每生成1 ml Fe3+会有NA个电子通过导线移向电极b。
D．电池工作时电解质溶液的pH逐渐减小
二、综合题
21．电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。
（1）利用反应构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，又能提供电能，装置如图所示。
①A电极的电极反应式为 。
②下列关于该电池的说法正确的是 。
A．电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
C．电池工作一段时间，溶液的不变
D．当有被处理时，转移电子物质的量为
（2）以含废气为原料，用电化学方法制取硫酸。装置如图。
写出负极电极反应式 。若发电厂利用上述装置处理含废气，电池输出电压为，每天处理废气约为(标准状况)，废气中体积分数为2.24％。则该电池每天提供 电能。(的电量为)
22．已知下列热化学方程式：
①
②
③
请回答：
（1）上述反应中属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
（2） 完全燃烧生成液态水，放出的热量为 。
（3）已知 稀溶液与 稀溶液反应生成 时，放出12.1kJ热量，用离子方程式表示该反应的热化学方程为 。
（4）已知：
，
则断开 键与断开 键所需能量相差约为 kJ。
23．2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示．已知1ml SO2（g）氧化为1ml SO3（g）放出热量99kJ，请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示 、 ．
（2）该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点 （填“升高”，“降低”），△H （填“变大”，“变小”或“不变”），理由是 ．
（3）图中△H= kJ/ml．
24．
（1）事实证明，原电池中发生的反应通常是放热反应。利用下列化学反应可以设计成原电池的是________(填字母代号)。
A．C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）＝NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
C．2H2（g）+O2（g）＝2H2O（1）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极通入的气体为 (填化学式)；负极的电板反应式为 。
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示的电解池中，a为滴加了少量酚酞的NaCl溶液，X和Y是两块惰性电极板，则电解时， (填“X”或“Y”)极附近的溶液变红，电解的离子方程式为 。
25．完成下列问题。
（1）若A为Zn，B为Cu，溶液C为硫酸溶液，则正极上发生的电极反应式： ，溶液中SO移向 (填“正极”或“负极”)。
（2）若A为Ag，B为Cu，溶液C为硝酸银溶液，总反应式(离子方程式)： ，当有12.8g Cu溶解时，通过外电路的电子的物质的量是 。
（3）若A为Al，B为Mg，溶液C为氢氧化钠溶液，则正极是 (填“Mg”或“Al”)，负极发生的电极反应式是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．手机上的锂离子电池可以充电、放电，属于二次电池，A符合题意；
B．锌锰干电池中锌失去电子发生氧化反应生成Zn2+，所以锌作负极，B不符合题意；
C．氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失电子被氧化，C不符合题意；
D．太阳能电池的主要材料为硅，光导纤维的主要材料是二氧化硅，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.锂电池属于二次电池；
B.锌锰干电池中，锌电极为负极；
C.原电池中，负极发生氧化反应；
D.太阳能电池的主要材料为Si；
2．【答案】D
【解析】【解答】A．Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl反应生成氯化钡、氨气和水，是非氧化还原反应，故A不符合题意；
B．铝片与稀硫酸的反应生成硫酸铝和氢气，是放热反应，故B不符合题意；
C．甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，是放热反应，故C不符合题意；
D．高温下碳与CO2的反应生成一氧化碳，是吸热反应，有化合价发生变化，是氧化还原反应，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】氧化还原反应中一定有元素的化合价发生变化；常见的吸热反应有：大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．由环己烷各结构的相对势能图可知，半椅型结构的能量最高，结合能量越高越不稳定可知，半椅型结构最不稳定，A正确，不符合题意；
B．由环己烷各结构的相对势能图可知，般型结构能量高于椅型结构，所以为放热反应，且，B正确，不符合题意；
C．由环己烷各结构的相对势能图可知，椅型转化成扭船型的活化能为，而扭船型转化成椅型的活化能为，即椅型转化成扭船型所需活化能更高，反应速率更慢，C正确，不符合题意；
D．由环己烷各结构的相对势能图可知，椅型转化成扭船型为吸热反应，升高温度，平衡向着吸热反应移动，所以有利于椅型转化成扭船型，D错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、能量越低，物质越稳定；
B、结合图中数据以及盖斯定律可以进行计算；
C、活化能越大，速率越慢；
D、升高温度，化学平衡朝吸热方向移动。
4．【答案】D
【解析】【解答】①液态水汽化过程吸热，但由于属于物理变化，因此为吸热过程，而不属于吸热反应，①不符合题意；
②胆矾为CuSO4·5H2O，加热变为白色粉末，该白色粉末为CuSO4，该反应属于分解反应，为吸热反应，②符合题意；
③浓硫酸稀释过程放热，属于物理变化，因此为放热过程，③不符合题意；
④KClO3分解制O2，发生分解反应，为吸热反应，④符合题意；
⑤生石灰与水反应生成Ca(OH)2的过程中放热，属于化学反应，因此属于放热反应，⑤不符合题意；
综上，上述变化为吸热反应的有②④，D符合题意；
故答案为：D
【分析】此题是对反应热效应的考查，结合常见的放热反应和吸热反应进行分析即可。注意吸热反应、放热反应都需发生化学变化；若发生物理变化，则为放热过程、吸热过程。
5．【答案】D
【解析】【解答】A． 该装置中负极区发生氧化反应，正极区发生还原反应，氧化、还原反应在不同区域进行，故A不符合题意；
B． 石墨是电极材料，不参加反应，故B不符合题意；
C． O2是正极反应物发生还原反应、H2是负极反应物发生氧化反应，故C不符合题意；
D． H2SO4可以传导离子，不能传导电子，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，电子不能通过电解质溶液，据此解答。
6．【答案】B
【解析】【解答】A.现有工业合成氨的过程中，需要在高温高压条件下发生反应，而该方法反应条件温和，不需高温高压，且反应过程中释放电能，选项正确，A不符合题意；
B.由分析可知，阴极区中，MV2＋/MV＋在电极与酶之间只起到传递电子的作用，并没有参与反应，选项错误，B符合题意；
C.在正极区，固氮酶起到催化作用，N2发生还原反应生成NH3，选项正确，C不符合题意；
D.该电极工作时，左侧电极（负极）产生H+，右侧电极（正极）反应需要与H+结合，因此H+（即质子）通过质子交换膜由负极向正极移动，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】由图示装置可知，左侧电极MV＋发生失电子的氧化反应形成MV2＋，MV2＋与H2在氢化酶的作用下反应生成H＋和MV＋；右侧电极上，MV2＋发生得电子的还原反应形成MV＋，MV＋与N2在固氮酶的作用下，反应生成NH3和MV2＋；据此结合选项进行分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】电池负极发生氧化反应，所以负极材料为CH4，在碱性电解质中甲烷反应生成碳酸根离子，发生的电极反应为：CH4＋10OH－－8e－＝CO＋7H2O。
故答案为：B。
【分析】电池负极发生氧化反应，注意生成的产物与电解质溶液反应。
8．【答案】A
【解析】【解答】A、灼热的炭与CO2的反应为吸热反应，A符合题意；
B、H2与Cl2的燃烧反应为放热反应，B不符合题意；
C、CH4与O2的燃烧反应为放热反应，C不符合题意；
D、Al与稀硫酸的反应为放热反应，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】NaHCO3与稀盐酸的反应为吸热反应，结合选项所给反应的热效应分析。
9．【答案】A
【解析】【解答】A. VB2极发生的电极反应为：2VB2+ 22OH－－22e－ = V2O5+ 2B2O3+ 11H2O，故A符合题意；
B. 电极a通入氧气，其电池为正极，故B不符合题意；
C. 电流是从正极流向负极，即由电极a经负载流向VB2极，故C不符合题意；
D. 溶液中OH－向左移动，因此图中选择性透过膜允许阴离子选择性透过，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】硼化钒(VB2)—空气电池该电池工作时反应为：4VB2 + 11O2 = 4B2O3 + 2V2O5，VB2化合价升高，作负极，O2化合价降低，作正极。
10．【答案】D
【解析】【解答】A.该燃料电池中，通入氧化剂空气的电极b为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，故A不符合题意；
B、a极通入的是燃料，为该电池的负极，故B不符合题意；
C、放电时，电流从正极b经过负载流向a极，故C不符合题意；
D、通入燃料的电极为负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+4OH－-4e－＝N2↑+4H2O，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+4OH－-4e－＝N2↑+4H2O，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－，电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
11．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，a极为负极，b极为正极，电池工作时电子由a极流向b极，故A不符合题意；
B.由分析可知，b极为正极，Cr2O在正极得到电子发生还原反应生成Cr3+，电极反应式为Cr2O+14H++6e-=2Cr3++7H2O，故B不符合题意；
C.由分析可知，a极为负极，CH3COOH在负极失去电子发生氧化反应生成CO2，电极反应式为CH3COOH+2H2O-8e-=2CO2↑+8H+，放电时生成H+，则a极区附近溶液pH减小，故C符合题意；
D.处理1 ml Cr2O时，反应转移6 ml e-，由得失电子守恒可知，负极上生成6 ml ×=1.5 ml CO2，则标准状况下的体积为1.5 ml×22.4 L·ml-1=33.6 L，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】a极乙酸发生氧化反应生成二氧化碳，则a为负极，电极反应式为CH3COOH+2H2O-8e-=2CO2↑+8H+，b为正极，电极反应式为Cr2O+14H++6e-=2Cr3++7H2O。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．从图示可以看出，反应物为水，最终的生成物是氢气和氧气，所以总反应是水是利用太阳光在催化剂表面分解为氢气和氧气，故A不符合题意；
B．过程Ⅲ是H2O2分解为氢气和氧气，有旧化学键的断裂和新化学键的形成，故B不符合题意；
C．过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2，所以形成了1个H-H键和1个O-O键，新键的形成会放出能量，共放出436kJ+138kJ=574kJ的能量，故C不符合题意；
D．过程Ⅰ是2ml水分子各自断裂1mlO-H键变成2个H和2个羟基的过程，断裂化学键吸收能量所以共吸收2ml×436kJ=872kJ的能量，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据图示，即可写出反应方程式
B.格努图示过程三产生新物质，涉及到键的断裂和形成
C.根据键能结合过程即可计算出能量变化
D.根据键能即可计算出能量变化
13．【答案】A
【解析】【解答】A．此反应为吸热反应，生成物的总能量高于反应物总能量，故A符合题意；
B．镁与盐酸反应为放热反应，生成物的总能量低于反应物总能量，故B不符合题意；
C．NaOH溶液与稀盐酸的反应为放热反应，故C不符合题意；
D．钠与水反应为放热反应，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据焓变=生成物的能量-反应物的能量即可计算出焓变，而 生成物总能量高于反应物总能量 说明此反应是吸热，常见的吸热反应是绝大多数分解反应、氢氧化钡晶体和氯化铵晶体、二氧化碳和碳反应等等结合选项即可判断
14．【答案】B
【解析】【解答】A. 形成化学键放出能量，由图可知，2mlA与2mlB变成2mlAB(g)放出bkJ热量，故A不符合题意；
B. 由图可知，1mlA2(g)和1mlB2(g)的总能量低于2mlAB(g)的总能量，故B符合题意；
C. 由图可知，1mlA2(g)和1mlB2(g)的总能量低于2mlAB(g)的总能量，故该反应为吸热反应，故C不符合题意；
D. 断裂化学键吸收能量，由图可知，断裂1mlA-A键和1mlB-B键，吸收akJ能量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据反应物和产物的能量大小，判断反应的类型，断键吸热，成键放热，反应的的大小与物质的量成正比分析。
15．【答案】B
【解析】【解答】A. 开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极作负极，I－发生氧化反应，选项A不符合题意；
B. 开始加入少量浓硫酸时，由电极反应式可以看出，甲、乙烧杯中均有I2生成，所以甲、乙烧杯中溶液均变蓝，选项B符合题意；
C. 电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态，选项C不符合题意；
D. 两次电池中电极反应不同，总反应进行的方向不同，故电流表指针偏转方向相反，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】依据题目信息和现象，B项中开始加入少量浓硫酸时，由电极反应式可以看出，甲、乙烧杯中均有I2生成，所以甲、乙烧杯中溶液均变蓝。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．生石灰与水反应放出大量的热，故A错误；
B．酸碱中和反应为放热反应，故B正确；
C．燃烧反应为放热反应，故C正确；
D．铵盐和强碱的反应为吸热反应，故D正确；
故答案为A。
【分析】A.氧化钙与水的反应是放热反应；
B.酸碱中和反应是放热反应；
C.燃烧是放热反应；
D.八水氢氧化钡和氯化铵晶体间的反应是吸热反应。
17．【答案】D
【解析】【解答】A.锌做负极，锌发生氧化反应，故A不符合题意；
B.电子的流向是负极到正极，不经过稀硫酸，故B不符合题意；
C.铜极做正极，氢离子得到电子变为氢气，故C不符合题意；
D.13g锌反应转移0.4ml电子，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据题意，锌做负极，失去电子发生氧化反应变为锌离子，铜做正极，氢离子得到电子发生还原反应变为氢气，结合选项即可判断。
18．【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知，铁电极为正极，发生得电子的还原反应，A不符合题意；
B.在原电池中，阴离子向负极移动，因此OH-向锂电极移动，B不符合题意；
C.由分析可知，负极的电极反应式为Li－e－=Li＋，C符合题意；
D.在原电池中，电流由正极经导线流向负极，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】该锂水电池中，金属Li发生失电子的氧化反应，为负极，其电极反应式为Li－e－=Li＋；铁电极为正极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；据此结合选项进行分析。
19．【答案】B
【解析】【解答】A、由分析可知，Ag为原电池负极，故A错误；
B、原电池工作时，电子由负极流向正极，则电子由Ag经活性炭流向Pt，故B正确；
C、废酸为电解质溶液，则Pt表面的电极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O，故C错误；
D、负极反应为：Ag-e-+Cl-=AgCl↓，正极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，标准状况下11.2 L的 物质的量为0.5ml，每消耗0.5ml氧气，转移 2ml电子，最多去除2mlCl-， 故D错误；
故答案为：B。
【分析】由图可知，Pt电极表面，氧气发生还原反应，电极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O，Ag为负极，电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl↓ 。
20．【答案】C
【解析】【解答】根据b极电极反应判断电极a是正极，电极b是负极，电池工作时电极a上的反应是Fe3++e-=Fe2+，属于还原反应，B不符合题意；电池总反应是2Fe3++PANI=2Fe2++ PANIO+2H+，电解质溶液的pH逐渐减小，D不符合题意；冷却再生过程的反应是2Fe2++ PANIO+2H+ =2Fe3++PANI，A不符合题意；电池冷却时Fe2+是在电极b表面与PANIO反应使电池再生，因此冷却再生过程电极a上无电子得失，导线中没有电子通过，C符合题意
【分析】A.电池冷却时亚铁离子被氧化为铁离子；
B.原电池的a极发生还原反应；
C.电池冷却时，b极发生氧化反应；
D.根据电池反应方程式判断氢离子浓度的变化。
21．【答案】（1）；B
（2）；804
【解析】【解答】（1）①根据总反应知NH3中N元素从-3价升高到0价，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为：。
②A．电极A为负极，电子从左侧电极经负载流向右侧电极，A不正确；
B．B极为正极，电极反应式为，而负极则消耗，为使电池持续供电，正极生成的必须通过离子交换膜转移到负极区，
故答案为：用阴离子交换膜，B正确；
C．根据总反应知，反应生成水，会稀释电解质溶液，因此溶液pH会改变，C不正确；
D．利用摩尔体积计算时，必须指明温度与压强，D不正确；
故答案为：B。
（2）以制取，S元素化合价升高，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为：，依题意，每天处理的体积为（标准状况），转移电子的总电量为，根据电能公式、电流公式，该电池每天提供的电能为：，按转换后得：。
【分析】（1）NH3中N元素从-3价升高到0价，发生氧化反应，则电极A为负极，电极反应式为，电极B为正极，电极反应式为 2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-；
（2）该电池中，S元素化合价升高，则电极A为负极，电极反应式为；根据、和计算。
22．【答案】（1）①②；③
（2）285.8kJ
（3） △H= −12.1kJ⋅ml−1
（4）41
【解析】【解答】(1)在热化学方程式中吸热为正，放热为负，则属于放热反应的是①②，属于吸热反应的是③，故答案为：①②；③；
(2)根据热化学方程式2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJ / ml，可知，4g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为571.6 kJ，故2g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.5kJ，故答案为：285.8KJ；
(3)HCN稀溶液与NaOH稀溶液反应生成1ml H2O时，放出12.1kJ热量，用离子方程式表示该反应的热化学方程为 △H= −12.1kJ⋅ml−1，故答案为： △H= −12.1kJ⋅ml−1；
(4)设断开 键需要吸收的能量为 ，断开 键需要吸收的能量为 ，由反应吸收的热量=反应物断裂化学键吸收的热量-形成化学键放出的能量可得关系式 ，化简得 ，即则断开 键与断开 键所需能量相差约为41kJ，故答案为：41。
【分析】(1)吸热为正，放热为负；
(2)反应热与计量系数成正比；
(3)反应热与计量系数成正比；
(4)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。
23．【答案】（1）表示反应物总能量；表示生成物总能量
（2）降低；不变；因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低，但没有改变反应的始态和终态，△H不变
（3）﹣198
【解析】【解答】（1）图中A表示的反应物所具有的的总能量，图中B表示的是生成物所具有的总能量；
（2）催化剂可以降低反应所需的活化能，因此可以使图中B点降低；由于催化剂只是改变反应所需的活化能，并没有改变反应物和生成物的总能量，因此ΔH不变；
（3）1mlSO2氧化成SO3放出的热量为99kJ，因此2mlSO2参与反应，放出的热量为198kJ，即该反应的反应热ΔH-198kJ/ml；
【分析】（1）结合能量图的含义进行分析；
（2）结合催化剂对反应过程的影响分析；
（3）根据1mlSO2反应放出的热量进行计算；
24．【答案】（1）C
（2）O2；H2+2OH--2e-＝2H2O
（3）X；2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-
【解析】【解答】（1）能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，则
A．C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）△H＞0，该反应是吸热反应，所以不能设计成原电池，故A不符合；
B．NaOH（aq）+HCl（aq）＝NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0，该反应是不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故B不符合；
C.2H2（g）+O2（g）＝2H2O（1）△H＜0，该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，故C正确；
故答案为：C；（2）原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，则负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2+2OH--2e-＝2H2O，正极上通入的是氧气，化学式为O2；（3）用惰性电极电解氯化钠溶液时，电极Y与电源的正极相连，是阳极，氯离子放电生成氯气，阴极X上氢离子放电生成氢气，阴极周围水的电离平衡被破坏，导致阴极周围氢氧根离子的浓度大于氢离子浓度，所以在阴极X附近的溶液变红，电解的总反应式为2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-。
【分析】（1）能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应；（2）负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；（3）用惰性电极电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，据此分析解答。
25．【答案】（1）2H++2e-=H2↑；负极
（2）Cu+2Ag+=Cu2++2Ag；0.4ml
（3）Mg；Al-3e-+4OH-= AlO +2H2O
【解析】【解答】(1)由题意可知，若A为Zn，B为Cu，溶液C为硫酸溶液，则Zn是负极，Zn转化成Zn2+，Cu是正极，H+转化成H2，故正极上发生的电极反应式2H++2e-=H2 ；溶液中阴离子向负极移动，故硫酸根向负极移动；
(2)若A为Ag，B为Cu，溶液C为硝酸银溶液，总反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，故总反应式(离子方程式)为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag；根据反应方程式可知，消耗1mlCu时，转移2ml电子，12.8g Cu物质的量为 ， 故当有12.8g Cu溶解时，通过外电路的电子的物质的量是0.4ml；
(3)若A为Al，B为Mg，溶液C为氢氧化钠溶液，Al与NaOH可以自发的发生氧化还原反应，故Al是负极，Mg是正极，负极Al与OH-反应转化成AlO ，故负极发生的电极反应式是Al-3e-+4OH-= AlO+2H2O。
【分析】易错点：（3）Al-Mg-氢氧化钠溶液构成的原电池，虽然Mg的活泼性强，但是Mg与氢氧化钠溶液不反应，故不能做负极；此外还有Cu-Al-浓硝酸原电池，铜做负极化学键
H-O键
O=O键
H-H键
O-O键
键能/ (kJ/ml)
467
498
436
138