第1章化学反应与能量转化--福建省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（鲁科版）

这是一份第1章化学反应与能量转化--福建省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（鲁科版），共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我国科学家研发了一种室温下的电池，将溶于有机溶剂作为电解液，钠和负我碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：。下列说法错误的是

A．Na是负极材料
B．正极反应为：
C．可以将溶于水作为电解质溶液
D．理论上每消耗1mlNa有个电子流入镍网
2．化学反应总是伴随着能量变化。下列有关说法正确的是
A．电解精炼时应将粗铜连接电源的负极
B．一次性保暖贴发热过程中不涉及原电池原理
C．太阳光催化水分解过程中太阳能转化为化学能
D．已知 则的摩尔燃烧热为
3．高铁酸钠Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法正确的是
A．阳极反应式：Fe+6e-+8OH-=FeO+4H2O
B．a是阴离子交换膜
C．甲溶液可循环利用
D．中间隔室溶液pH增大
4．二氧化硫空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的SO2快速启动，下图为其装置示意图。以下说法正确的是
A．质子流动方向Y→XB．负极区有硫酸生成
C．正极反应物为SO2D．离子导体为O2-
5．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A．正极反应式：Ca+2Cl--2e-=CaCl2
B．放电过程中，Li+向正极移动
C．常温时，在正极与负极间接上电流表，指针偏转
D．每转移0.1 ml电子，理论上生成20.7 g Pb
6．化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法不正确的是
A．氯碱工业中使用阳离子交换膜，主要目的是使电解池中形成闭合回路
B．可用作白色颜料和阻燃剂等，在实验室中可用的水解反应制取
C．处理锅炉水垢中的硫酸钙，可以先用饱和碳酸钠溶液浸泡，再用酸除去
D．除去溶液中少量的，可选用CuO固体
7．科研团队利用下图电池装置模拟光合作用，乙电极制得物质的量之比为1：2的CO、H2两种气体。下列说法错误的是

A．电子由甲电极沿外电路移向乙电极
B．该装置实现了光能转化为电能、化学能
C．催化剂表面发生的电极反应式为
D．每生成1 ml CO，质子交换膜通过2 ml H+
8．下列有关反应热说法错误的是
A．测量中和热时，装置中填充碎泡沫塑料的作用是减少热量损失
B．已知： ，则NaOH稀溶液与稀醋酸生成1ml水，放出热量小于57.3kJ
C．已知： ，则1ml (g)和2ml (g)充分反应，放出热量小于akJ
D．表示甲烷燃烧热的热化学方程式：
9．已知：①化学键P-P、H-H、H-P的键能分别为a、b、c。
②分子结构为 。
与反应的热化学方程式：，该反应△H为
A．B．
C．D．
10．下列措施不能有效防止钢铁锈蚀的是
A．在钢铁表面喷涂油漆B．铁与铬、镍制成不锈钢
C．钢制水闸门与电源的正极相连D．在轮船的船壳水线以下焊上锌块
11．利用电化学原理可将电催化还原为，装置如图所示。下列说法正确的是
A．玻碳电极连接电源的负极
B．若有电子通过外电路，玻碳电极上生成
C．若有电子通过外电路，理论上右侧溶液质量减少
D．阴极电极反应只有
12．一定温度下与反应生成，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述正确的是
A．反应物的总能量高于生成物的总能量
B．反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高
C．每生成吸收热量
D．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
13．研究小组利用图1装置探究铁粉腐蚀原理。挤压胶头滴管将醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中，容器内的压强随时间的变化如图2所示。下列说法正确的是
A．铁粉发生反应转化为
B．该实验中铁粉只发生电化学腐蚀
C．段压强增大只是因为产生了
D．段铁粉有发生吸氧腐蚀
二、填空题
14．电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：

(1)如上图所示的电池，Fe作 极(填“正”或“负”)。盐桥由琼脂和饱和KCl溶液构成，盐桥中的往 (填“Fe”或“石墨”)电极移动。
(2)高铁电池是一种新型可充电电池，总反应为：。
①放电时，负极，则正极电极反应为 。
②充电时，阴极附近溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(3)甲烷燃料电池工作的示意图如下，其中A为铜电极，B为铁电极，C、D均为石墨电极。工作一段时间后，甲池中消耗甲烷0.05ml。

①乙池溶液的质量 (填“增大”、“减少”或“不变”)。
②丙池中C电极析出的气体在标准状况下的体积为 L。
15．一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，工作原理示意图如图1，电池总反应为6MnO2+3Zn+(6+x)H2O+ZnSO46MnOOH(不溶于水)+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O。请回答下列问题。
(1)放电时负极为 (填“锌膜”或“MnO2膜”)，正极质量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)充电时，SO向 (填“锌膜”或“MnO2膜”)移动。
(3)以该电池为电源，石墨为电极，电解如图2所示的饱和食盐水。
①若MnO2膜连接N极，锌膜连接M极，工作一段时间，图2中N极的电极反应为 。
②若MnO2膜连接M极，锌膜连接N极，工作一段时间，图2中当电路中通过0.2ml电子时，两极共收集到标准状况下 L气体。
16．电工用铜纯度应大于99.95%，工业上一般采用电解精炼的方式提纯铜。
(1)电解精炼的原理如图。
①纯铜薄片连接电源的 极。
②电解一段时间后，电解液中浓度增大的金属阳离子是 。
(2)电解精炼铜的废液中含大量和，利用双膜三室电沉积法回收铜的装置如图。
①交换膜b为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②阳极的电极反应式为 。
③若从浓缩室收集到1L 0.5ml/L的溶液，则阴极可回收 g铜(不考虑副反应)。
17．氮元素在工业应用上有重要地位，回答下列问题：
(1)理论研究表明，在101 kPa和298K下，异构化反应的能量变化如图。
①稳定性：HCN HNC(填“＞”、“＜”或“=”)。
②该异构化反应的△H=
(2)“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2 (偏二甲册)作推进剂。12.0 g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(3)科学家用氮气和氢气制备肼，过程如下：



则 △H= kJ/ml(用含a、b、c的计算式表示)
18．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
(1)在中和热测定实验中，用醋酸代替盐酸进行实验，测得的 (填“偏大”或“偏小”)，产生偏差的原因是 。
(2)相同条件下，石墨比金刚石更稳定，则 0(填“>”或“<”)。
(3)实验测得，完全燃烧生成和时放热23 kJ。该状态下燃烧热的热化学方程式为 。
(4)已知在298.15 K、100 kPa条件下， 。
①结合表格数据计算a= 。
②、和的比热容分别为29.1、28.9和。一定压强下反应中，反应物[]、生成物[]的能量随温度T的变化示意图合理的是 (填标号)。
A． B．
C． D．
19．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：
(1)若开始时开关K与a连接，B极的Fe发生 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
(2)若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是 (填序号)。
① 溶液中Na＋向A极移动
② 从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③ 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④ 若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 ml电子
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
① 该电解槽的阳极反应式为 ，此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
② 制得的氢氧化钾溶液从出口 (填“A”“B”“C”或“D”)导出。
(4)用惰性电极电解体积为1L的CuSO4溶液，当阴阳极都产生3.36L(标况)气体时，请问硫酸铜的浓度为 ，若要此溶液恢复到原状态需要加入 (填选项)。
ACuSO4 BCuO CCu(OH)2 DCu2(OH)2CO3
三、解答题
20．氨是基本有机化学工业及氮肥生产的主要原料。回答以下问题：
(1)哈伯法合成氨是目前主流方法。
①该方法存在不少缺点，例如转化率低(10%~15%)、 (写一条)；
②哈伯法使用的氢源含有H2S气体，可以采用ZnO吸收法实现脱硫目的。已知：
；
；
。
脱硫反应的热化学方程式为 。
(2)电化学合成氨有望解决哈伯法的不足，以NO为氮源通过电解法制取氨气成为研究热点之一、已知酸性溶液中反应时，该过程存在(a)、(b)两种反应历程且均通过五步完成，示意如下：
①两种途径最终ΔH(a)=ΔH(b)，理由是 。
②已知部分键能数据如表：
相同条件下，(a)、(b)途径中第一步反应的产物能量相对大小为：E(a) E(b)(填“>”“<”或“=”)。
③该电化学合成氨的阴极反应式为 。
(3)我省专家对“氨-氢”燃料电池研究已经取得突破，工作原理如图所示。
①负极电极反应式为 。
②电极电势较高的区域为 (填“A”或“B”)。
③当外电路通过1ml电子时，消耗标况下氧气的体积为 L。
21．回答下列问题：
(1)已知常温下CO转化成的能量关系如图1所示。写出该反应的热化学方程式： 。
(2)和混合可作火箭推进剂，已知：0.5 ml 和足量氧气反应生成和，放出310.6 kJ的热量；
kJ/ml。
①和反应生成和的热化学方程式为 。
②将上述反应设计成原电池如图2所示，KOH溶液作为电解质溶液。
则a极电极反应式 。
(3)实验室用50 mL 0.50 ml⋅L⁻¹盐酸与50 mL某浓度的NaOH溶液在如图3所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
①该装置缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为 。
②实验室提供了0.50 ml⋅L⁻¹和0.55 ml⋅L⁻¹两种浓度的NaOH溶液，应最好选择 ml⋅L⁻¹的NaOH溶液进行实验。
③在测定中和反应的反应热的实验中，下列叙述正确的是 。
a．测定中和反应的反应热时，酸碱中和之后应读取体系达到的最高温度
B．中和反应的试验中，应快速将NaOH溶液一次倒入盛盐酸的小烧杯中
C．可以用氢氧化钾代替氢氧化钠，浓硫酸代替稀盐酸
D．在测定中和反应的反应热实验中，每完成一次反应热热测定，至少需要读三次温度。
22．资源化利用CO2，不仅可以减少温室气体的排放，还可以获得燃料或重要的化工产品。回答下列问题。
(1)理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示：计算可得HCN(g)HNC(g) ΔH= kJ/ml。HCN与HNC稳定性较强的是 。
(2)聚合离子液体是目前广泛研究的CO2吸附剂。结合下图分析聚合离子液体吸附CO2的有利条件是 。
(3)生产尿素：
工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2]，该反应分为二步进行：
第一步：2NH3(g)+CO2(g)⇌ H2NCOONH4(s) △H = - 159.5 kJ·ml-1
第二步：H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+ H2O(g) △H = +116.5 kJ·ml-1
①写出上述合成尿素的热化学方程式 。
②某实验小组模拟工业上合成尿素，在一定体积的密闭容器中投入4ml NH3和1ml CO2，实验测得反应中各组分物质的量随时间的变化如下图所示：
已知总反应的快慢由慢的一步反应决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定，总反应进行到 min时到达平衡。
(4)合成乙酸：
中国科学家首次以CH3OH、CO2和H2为原料高效合 成乙酸，其反应路径如下图所示：
①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成CH3OH的电极反应式 。
②根据图示，写出总反应的化学方程式 。
23．某实验小组通过以下实验，探究一定温度下镀件表面镀铜的最佳条件。
【查阅资料】①
②在溶液中不稳定，容易发生歧化反应(歧化反应是指同种元素的化合价既有升高又有降低的反应)。
【实验设计】用、(焦磷酸钠)、添加剂配制一定浓度的电镀液，用纯铜和镀件作为两极材料，探究电镀液的pH、电流密度对镀层的影响。
(1)配制一定体积的溶液，以下仪器一定不需要用到的是 (填仪器名称)。
(2)镀件表面的油污可用热的纯碱溶液清洗，理由是 。
(3)纯铜与电源的 相连(填“正极”或“负极”)。
(4)电镀时阴极上发生的主要反应的电极反应式为 。
ⅰ.其他条件不变时，通电10 min，探究pH对电镀的影响如下：
【实验结果与数据分析】
(5)实验3中，铜镀层的沉积速率 (保留两位有效数字)。
(6)实验1和实验4中，酸性或碱性较强时，镀层均出现斑驳，可能的原因是 。
ⅱ.电流密度与镀膜质量的关系如图所示：
(7)本实验电镀的最佳条件是pH为8.5，电流密度为 。
(8)使用最佳条件电镀时，在阳极附近的电镀液中出现红色固体(Cu)沉积物，用离子方程式表示其产生原因 ，通空气搅拌可防止红色固体沉积物生成。
化学键
键能
a
391
436
化学键
N-H
O-H
N-O
键能/kJ·ml-1
389
464
230
实验序号
pH值
镀膜质量/g
镀层外观
1
3
0.0136
表面斑驳
2
7
0.0258
光亮，不光滑
3
8.5
0.0356
光亮，光滑
4
10
0.0216
表面部分斑驳
参考答案：
1．C
【分析】根据电池总反应可知放电时Na被氧化，CO2被还原，所以放电时Na为负极，反应式为Na-e-=Na+，Ni为正极吸收CO2，反应式为；充电时Na为阴极，Ni为阳极释放CO2，据此分析解答。
【详解】A．根据电池总反应可知放电时Na被氧化，Na是负极材料，故A正确；
B．放电时为原电池，Na作负极、Ni作正极，正极上CO2得到电子，正极反应式为：，故B正确；
C．由于钠是活泼金属，能与水反应，不能选择水溶液作为电解质溶液，故C错误；
D．放电时Na为负极，反应式为Na-e-=Na+，理论上每消耗1mlNa转移1ml电子，有个电子流入镍网，故D正确；
故选：C。
2．C
【详解】A．电解精炼时应将粗铜连接电源的正极作阳极，主要电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，A错误；
B．“一次性保暖贴”内含有铁粉、碳、氯化钠，与空气中的O2和水能够构成原电池，即在发热过程中应用的是原电池原理，放出热量，B错误；
C．太阳光催化水分解过程中是将太阳能转化为H2、O2中的化学能储存起来，C正确；
D．燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定的稳定的物质(C为CO2)时释放的热量，故已知 ，的摩尔燃烧热不为，D错误；
故答案为：C。
3．C
【分析】根据工业上电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，故铁做阳极，电极反应为：Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O，导致阳极室阴离子所带负电荷减少，故中间隔室中的OH−移向阳极室；铜棒做阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，故电极反应为2H2O＋2e−＝H2↑＋2OH−，导致阴极室溶液产生大量OH−，则吸引中间隔室中的Na＋移向阴极室，故所得溶液甲为浓的NaOH溶液。中间隔室中的NaOH溶液浓度降低。据此分析解题。
【详解】A．根据工业上电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，故铁做阳极，电极反应为：Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O，故A错误；
B．通过离子交换膜a的是Na＋，故为阳离子交换膜，故B错误；
C．甲溶液为浓的氢氧化钠溶液，故可再循环利用于该电解池，故C正确；
D．据分析可知，中间隔室中的NaOH溶液浓度降低，pH减小，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查电极反应方程式的书写，离子移动的方向以及物质的回收利用等，本题难度中等，Na2FeO4的制备和用途是高考的热点，应注意把握。
4．B
【分析】在原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，然后根据同一电荷相互排斥，异种电荷相互吸引分析判断。
【详解】A．在X电极上SO2失去电子发生氧化反应产生H2SO4，在Y电极上O2得到电子发生还原反应产生O2-，O2-与溶液中的H+结合形成H2O，因此X为负极，Y为正极，质子移向正负电荷较多的正极Y，即质子流动方向X→Y，A错误；
B．在负极X电极上，SO2失去电子发生氧化反应产生H2SO4，故负极区有硫酸生成，B正确；
C．在负极X上SO2失去电子被氧化产生H2SO4，故负极反应物为SO2，C错误；
D．装置为二氧化硫空气质子交换膜燃料电池，因此电解质溶液为酸性，在酸性溶液中不能大量存在O2-，H+与O2-会反应产生H2O，D错误；
故合理选项是B。
5．B
【详解】A．正极发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，故A错误；
B．放电过程中阳离子向正极移动，Li+向正极移动，故B正确；
C．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故C错误；
D．根据电极方程式PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，可知每转移0.1 ml电子，理论上生成0.05mlPb，质量为10.35g，故D错误；
故选：B。
6．A
【详解】A．电解饱和食盐水时阳极生成氯气，阴极生成氢氧化钠，使用阳离子交换膜的主要目的是隔开两极产物，防止二者发生反应，故A错误；
B．SbCl3是强酸弱碱盐，发生的水解反应为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl，该反应可用于实验室制取Sb2O3，故B正确；
C．用饱和碳酸钠溶液浸泡硫酸钙，硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙，并且碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性的氯化钙，该原理常用于除锅炉水垢，故C正确；
D．FeCl3水解生成氢氧化铁和盐酸，CuO能与盐酸反应，加入CuO可促进FeCl3水解生成氢氧化铁沉淀而除去，故D正确；
故选A。
7．D
【详解】A．根据图示可知在甲电极上H2O失去电子被氧化产生O2，所以甲电极为负极，B电极上CO2得到电子被还原产生CO，故乙电极为正极，电子由负极甲电极沿外电路移向正极乙电极，A正确；
B．在光照时甲电极上H2O失去电子被氧化产生O2，实现光能转化为电能，在两个电极分别发生氧化反应、还原反应，又实现了电能转化为化学能，B正确；
C．根据图示可知催化剂表面，H2O失去电子被氧化产生O2，同时反应产生H+，故甲电极发生的电极反应式为：，C正确；
D．在同一闭合回路中电子转移数目相等，根据负极发生的电极反应式可知反应过程中转移4 ml电子，会产生4 ml H+，乙电极制得物质的量之比为1：2的CO、H2两种气体。每生成1 ml CO，就会同时反应产生2 ml H2，反应过程中电子转移6 ml，因此质子交换膜通过6 ml H+，D错误；
故合理选项是D。
8．D
【详解】A．测量中和热时，装置中填充碎泡沫塑料的作用是减少热量损失，使测量更准确，A正确；
B．已知： ，则NaOH稀溶液与稀醋酸生成1ml水，放出热量小于57.3kJ，，因为醋酸电离需要吸收热量，B正确；
C．已知： ，由于该反应放热，则1ml (g)和2ml (g)充分反应致使平衡正向移动，放出更多热量，放出热量小于akJ，C正确；
D． ，由于不是生成液态水，故不能表示甲烷燃烧热的热化学方程式，D错误；
答案选D。
9．A
【详解】根据焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，则△H=6a+6b-12c=；
答案选A。
10．C
【详解】A．在钢铁表面刷油漆可以隔绝氧气和水，可以防止钢铁生锈，A正确；
B．在铁中加入铬、镍制成不锈钢，制成合金，改变了金属的内部结构，抗腐蚀性增强，可防止铁生锈,，B正确；
C．钢制水闸门与电源的正极相连，钢制水闸门作阳极，腐蚀加剧，C错误；
D．在轮船的船壳水线以下焊上锌块，锌作负极，轮船被保护，D正确；
故选C。
11．C
【分析】由图示可知，玻碳电极发生的电极反应为：，为阳极反应故应连接电源的正极，则铂电极为阴极，电极反应除了，还有。
【详解】A．由图示可知，玻碳电极发生的电极反应为：，为阳极反应故应连接电源的正极，故A错误；
B．没有说明标准状况，故B错误；
C．若有电子通过外电路，右侧发生的电极反应，理论上减少了，另有通过质子交换膜迁移到阴极区，故理论上右侧溶液质量减少，故C正确；
D．阴极电极反应除了，还有，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】A．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，故A正确；
B．由图可知，该反应为反应物的总能量比生成物的总能量高的放热反应，所以反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量低，故B错误；
C．由图可知，该反应为放热反应，每生成放出热量，故C错误；
D．由图可知，该反应为放热反应，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故D错误；
故选A。
13．D
【分析】金属单质腐蚀常见类型包括：化学腐蚀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀，化学腐蚀常见于金属单质与大量酸直接接触，析氢腐蚀常见于酸性环境，吸氧腐蚀常见于碱性、中性、弱酸性。
【详解】A．Fe单质发生腐蚀过程中，生成Fe2+，故A项错误；
B．将胶头滴管内醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中，0～t1装置内压强逐渐增大，说明铁与醋酸反应产生了H2，可能发生了化学腐蚀，也可能是析氢腐蚀，t1之后容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，故B项错误；
C．影响定容容器内压强的因素有：气体的物质的量、温度，由于原电池的反应属于放热反应，能引起压强增大，因此0～t1装置内压强逐渐增大，可能是产生了氢气，也可能是由于温度上升导致的，故C项错误；
D．t1之后容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，故D项正确；
综上所述，说法正确的是D项。
14．(1) 负 石墨
(2) 增强
(3) 不变 4.48
【分析】甲中负极发生氧化反应，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水，氧气在正极得到电子生成氢氧根离子；乙为电解池，A为阳极、B为阴极，A为铜电极，B为铁电极，A电极铜失电子生成铜离子，B电极析出Cu，丙中C极为阳极，氯离子失电子生成氯气，D为阴极，水中氢离子得电子生成氢气；
【详解】（1）该装置为原电池，Fe作负极，失电子生成Fe2+，石墨作正极，铁离子得电子生成亚铁离子，原电池中阳离子移向正极，盐桥中的往石墨电极移动；
（2）①高铁酸钠在正极得到电子，电极反应式为；
②充电时阴极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-，有氢氧根离子生成，所以溶液碱性增强；
（3）①乙池A电极铜失电子生成铜离子，B电极析出Cu，溶液的质量不变；
②甲池中消耗甲烷0.05ml，由电极反应式CH4-8e-+10OH-=+7H2O可知转移0.4ml电子，丙池中C电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，由电子守恒可知生成0.2ml氯气，析出的气体在标准状况下的体积为V=n∙Vm=0.2ml×22.4L/ml=4.48L。
15．(1) 锌膜 变大
(2)MnO2膜
(3) 2Cl--2e-=Cl2↑ 4.48
【详解】（1）由电池总反应为6MnO2+3Zn+(6+x)H2O+ZnSO46MnOOH(不溶于水)+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O可知，电池放电时，Zn失电子发生氧化反应，则含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极，二氧化锰做正极，负极失电子发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，正极为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，正极质量变大。
（2）电池放电时，锌膜作电池负极，二氧化锰做正极，则充电时锌膜作阴极，二氧化锰作阳极，电解池中阴离子向阳极移动，则SO向二氧化锰膜移动。
（3）①放电时，二氧化锰做正极，若MnO2膜连接N极，则N极为阳极，电解饱和食盐水时阳极电极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑；
②N极为阴极，电极方程式为：2H++2e-=H2↑，当电路中通过0.2ml电子时，阳极得到0.1ml Cl2，阴极得到0.1ml H2，两极共收集到0.2ml气体，标准状况下体积为4.48L。
16．(1) 负 (锌离子)
(2) 阴 25.6
【详解】（1）精炼铜时，电解液为含Cu2＋溶液，粗铜除含有Cu外，还含有比铜活泼的锌等杂质，锌和铜在阳极发生氧化反应生成离子，而阴极上只有Cu2＋得电子发生还原反应生成铜；
①电解时，粗铜在阳极，纯铜在阴极，则纯铜薄片连接电源的负极；
②电解过程锌也会失去电子生成锌离子，一段时间后，电解液中浓度增大的金属阳离子是(锌离子)；
（2）由题图可知，与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知左侧电极为阴极，右侧电极为阳极；
①阴极区通过交换膜b进入浓缩室，故交换膜b为阴离子交换膜；
②右侧电极为阳极，电极上发生氧化反应生成，发生反应的电极反应式为；
③若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则有0.4 ml 进入浓缩室，电路上有0.8 ml电子通过，可析出0.4 ml Cu，其质量为25.6 g。
17．(1) ＞ +59.3
(2) △H=-2550 kJ/ml
(3)(-a+b+c)
【详解】（1）①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知物质含有的能量：HNC＞HCN，所以物质的稳定性：HCN＞HNC；
②根据图示可知HCN比HNC的能量低59.3 kJ，故该异构化反应的△H=+59.3 kJ/ml；
（2）12.0 g C2H8N2的物质的量n(C2H8N2)=，液态C2H8N2与液态N2O4反应产生N2、CO2气体及液态H2O，反应的化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)，0.2 ml C2H8N2反应放出热量510 kJ，则1 ml C2H8N2反应放出热量Q=510 kJ×=2550 kJ，故该反应的热化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l) △H=-2550 kJ/ml；
（3）已知：①
②
③
根据盖斯定律，将①+②-③，整理可得热化学方程式： △H=(-a+b+c) kJ/ml。
18．(1) 偏大 醋酸是弱酸，电离过程吸收热量
(2)<
(3)
(4) 946 B
【详解】（1）醋酸为弱酸，电离要吸热，若用醋酸代替HCl做实验，会使放出的热量减少，由于放热反应<0，放热越小，越大，所以导致测定结果偏大；
（2）石墨比金刚石更稳定，则是放热反应，<0；
（3）燃烧热指1ml纯物质完全燃烧生成指定物质放出的热量，完全燃烧生成和时放热23 kJ，则1ml完全燃烧放出的热量=23 kJ×32=736kJ，所以燃烧热的热化学方程式为： ；
（4）①方程式的反应热等于反应物的键能和与生成物键能和之差，所以，解得a=946；
②N2(g)、H2(g)合成NH3(g)的反应为放热反应，所以反应物能量高于生成物，N2(g)、H2(g)和NH3(g)的摩尔热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·ml-1，升高相同温度时，N2(g)和H2(g)能量升高的更多，能量随温度T的变化示意图合理的是B，答案为：B。
19．(1)吸氧
(2)②
(3) 4OH--4e-=O2↑+2H2O 小于 D
(4) 0.15ml/L C
【分析】由装置图可知，若开始时开关K与a连接，则形成原电池装置，为铁的吸氧腐蚀；若开始时开关K与b连接，则形成电解池装置，石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，铁为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，依此解答。
【详解】（1）若开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，A极上氧气得电子被还原，所以B极的Fe发生吸氧腐蚀，故答案为：吸氧；
（2）①电解过程中，阳离子向阴极移动，B为阴极，则溶液中Na＋向B极移动，①错误；
②A极生成氯气，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，②正确；
③反应一段时间后加适量HCl气体可恢复到电解前电解质的浓度，不是加入盐酸，③错误；
④若标准状况下B极产生2.24 L氢气，氢气的物质的量为0.1ml，依据电极反应计算，由2H++2e-=H2↑得到导线中通过0.2 ml电子，电子不能通过溶液，④错误；
故答案为：②；
（3）①电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O；阳极氢氧根放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钾离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数，故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；小于；
②电解时，阴极上由水电离出的氢离子放电生成氢气，同时溶液中产生氢氧化钾，气体从上口C放出，则KOH在D口流出，故答案为：D；
（4）用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极始终是氢氧根离子放电，电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，生成3.36L氧气即0.15ml，共失电子0.15ml4=0.6ml；阴极首先是铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，铜离子完全反应后，氢离子再放电，电极反应式为2H++2e-=H2↑，生成3.36L氢气即0.15ml，得电子0.15ml=0.3ml，据得失电子守恒有2n(Cu2+)+0.3=0.6，n(Cu2+)=0.15ml，所以c(Cu2+)==0.15ml/L，由于整个过程中，阳极生成氧气，阴极生成Cu和氢气，要使溶液恢复到原状态，则加入Cu(OH)2，故选C项，故答案为：0.15ml/L；C。
20．(1) 能耗高(或其他合理答案) ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(l)，△H=(b+2c-a)kJ·ml-1
(2) 反应的焓变与反应途径无关 < NO+5e-+5H+=NH3+H2O
(3) H2-2e-+O2-=H2O B 5.6
【详解】（1）实际生产中需考虑原料来源、价格、环保、能耗、反应条件，哈伯法合成氨需要高温、高压条件，首先高温能耗大；其次高压对生产设备要求高。ZnO金属氧化物与酸H2S反应为ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(l)，由盖斯定律得该反应ΔH=。答案为能耗高(或其他合理答案)；ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(l) ；
（2）盖斯定律，反应的焓变与反应途径无关，只与反应的始态和终态有关。无论是a还是b都是NO在酸性条件下转变为NH3和H2O。所以两个历程的焓变相同。a的第一步由NO→NOH即形成了O-H键需要释放出464kJ/ml的能量，而b的第一步由NO→HNO即形成N-H键需要释放出389 kJ/ml的能量。前者释放的能量多于后者，所以得到的产物能量E(a)（3）从图分析，O2-移向A极与H2结合为H2O，则A极为负极。反应为H2+O2--2e-=H2O。O2进入B极变为O2-，该极为正极，反应为O2+4e-= 2O2-。，则V(O2)=5.6L。答案为H2+O2--2e-=H2O；B；5.6。
21．(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) kJ/ml
(2) N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) kJ/ml N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
(3) 环形玻璃搅拌棒 0.55 ABD
【详解】（1）由图像可知该反应反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，2mlCO 和 lml 氧气反应生成2ml二氧化碳，ΔH=-566kJ/ml，该反应'的热化学方程式：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) kJ/ml；
（2）①0.5 ml 和足量氧气反应生成和，放出310.6 kJ的热量，则反应①+O2(g)=2+ΔH1=-621.2kJ/ml，反应② kJ/ml。反应①+反应②得N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)，故=-817.6 kJ/ml，所以热化学方程式N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) kJ/ml；
②对于和足量氧气反应生成和，反应中，N2H4被氧化生成N2，N2H4在电极a放电，做电池的负极反应物生成N2，所以电极a的电极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O；
（3）①测定中和热时，需要用环形玻璃搅拌棒搅拌使测得的温度准确，图中缺少环形玻璃搅拌棒，答案：环形玻璃搅拌棒；
②测定中和热时，为了测得更准确，要保证其中一种反应物反应完全，其中盐酸的量为50mL0.50ml·L-1，则NaOH 应该过量，应该选择0.55ml·L-1的NaOH溶液，答案：0.55；
③A．测定中和反应的反应热时，酸碱中和的最高温度为恰好完全反应时的温度，则酸碱中和之后应读取体系达到的最高温度，故 A正确；
B．中和反应的试验中，应快速将 NaOH 溶液一次倒入盛盐酸的小烧杯中，防止热量散失，不能缓慢多次倒入，故B正确；
C．中和热为稀的强酸碱反应生成1ml水时的能量变化，浓硫酸稀释放热，则不能浓硫酸代替稀盐酸，故C错误；
D．测定中和反应的反应热实验中，每完成一次反应热热测定，至少需要读三次温度，分别为酸、碱及反应的最高温度，故D正确；
故选 ABD。
22．(1) 59.3 HCN；
(2)25℃，10ml·min-1(或低温，低流速)
(3) 2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-43kJ·ml-1 二 55
(4) CO2+6e-+6H+ = CH3OH+H2O； CO2+H2+CH3OH⇌CH3COOH+H2O
【详解】（1）由图可知HCN(g)HNC(g)反应过程中生成物能量高于反应物，反应为吸热反应，ΔH=59.3 kJ/ml，HCN能量低于HNC，物质能量越低越稳定，则HCN稳定性强于HNC，故答案为：59.3；HCN；
（2）根据图示可知：聚合离子液体吸附在低温和低流速时对CO2的吸附量大；故答案为：25℃，10ml·min-1(或低温，低流速)；
（3）①将第一步化学方程式与第二步化学方程式相加，可得总反应方程式：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-43kJ/ml；
②据图，第一步的反应的反应物氨气和二氧化碳的量迅速达到定值，说明第一步反应速率大，第二步反应速率较慢，所以合成尿素总反应的快慢由第二步慢反应决定，根据图示可知当总反应进行到55min时，各种物质的浓度不变，反应就到达平衡；
故答案为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-43kJ/ml；二；55；
（4）①CO2在酸性条件下，在电解时CO2发生还原反应产生CH3OH，生成CH3OH的电极反应式为：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；
②根据图示可知：甲醇、二氧化碳和氢气，在HI、Rh作用下发生氧化还原反应产生CH3COOH和H2O，反应的化学方程式为：CO2+H2+CH3OH⇌CH3COOH+H2O。
故答案为：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；CO2+H2+CH3OH⇌CH3COOH+H2O；
23．(1)圆底烧瓶
(2)热的溶液水解程度较大，碱性较强，可有效除去油污
(3)正极
(4)
(5)
(6)酸性强，放电产生氢气，碱性强，易生成沉淀，均影响镀件上铜的沉积
(7)0.5(或0.5~0.75之间)
(8)
【详解】（1）配制一定体积的溶液，需要用托盘天平称取一定质量的硫酸铜固体，需要量筒量取一定体积的蒸馏水，需要在烧杯中配制，故不需要的仪器为圆底烧瓶；
（2）油污在碱性条件下容易水解生成易溶于水的物质，热的溶液水解程度较大，碱性较强，可有效除去油污；
（3）电镀时，纯铜作阳极，与电源的正极相连，镀件作阴极，与电源的负极相连；
（4）由题给信息知，，则溶液中的铜主要以形式存在，电镀时阴极上析出单质铜，主要的电极反应式为：；
（5）实验3中，铜镀层的沉积速率v(Cu)= ；
（6）pH较低时，氢离子可以在阴极得到电子生成氢气，从而影响铜离子得到电子，pH较高时，容易生成氢氧化铜沉淀，也会影响铜离子得到电子，从而出现斑驳，故镀层出现斑驳的可能原因是：酸性强，放电产生氢气，碱性强，易生成沉淀，均影响镀件上铜的沉积；
（7）电镀时镀膜质量越大效果越好，由表格中的数据和图中信息可知，本实验电镀的最佳条件是pH为8.5，电流密度为电流密度为0.5A·dm-2 (或0.5~0.75A·dm-2之间)；
（8）纯铜为阳极电极材料，在阳极可出现铜单质失去电子形成+1价铜离子，电极反应式为Cu-e-=Cu+，在溶液中不稳定，容易发生歧化反应生成单质铜，反应的离子方程式为。