高考化学专题训练-化学反应与能量变化的推断题综合题分类

高考化学专题训练---化学反应与能量变化的推断题综合题分类一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色：反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A是—种极易溶于水的气体，A和D相遇有白烟生成。(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。(2)反应①中每生成1molC，转移的电子数为_______________________________。(3)A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈性___________（填“酸”“碱”或“中’’），该水溶液中存在着如下关系，用粒子浓度符号填写：①c(H＋)+_________＝c(OH－)+_____________；②c(H＋)＝c(OH－)+_____________。(4)元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2，则①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________；②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。该种灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使X不断氧化而源源不断产生电流。则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________；原电池的总反应方程式为__________________________。【答案】4NH3＋5O24NO＋6H2O3.612×1024酸c(NH4＋)c(Cl－)c(NH3·H2O)2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑O2＋2H2O＋4e－＝4OH－4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)3【解析】【分析】B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，因此B是氯气。A是—种极易溶于水的气体，A和D相遇有白烟生成，这说明A应该是氨气，D是氯化氢。由于氯气具有强氧化性，且反应①是置换反应，因此反应①是氯气与氨气发生的氧化还原反应，生成物是氮气与氯化氢，其中C是氮气。反应②需要放电才能发生，因此F是氧气，在放电的条件下与氮气反应生成NO，则E是NO。反应③中有水生成，所以该反应是氨气与氧气发生的催化氧化生成NO与水，结合题目要求和物质的性质可解答该题。【详解】B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色，因此B是氯气。A是—种极易溶于水的气体，A和D相遇有白烟生成，这说明A应该是氨气，D是氯化氢。由于氯气具有强氧化性，且反应①是置换反应，因此反应①是氯气与氨气发生的氧化还原反应，生成物是氮气与氯化氢，其中C是氮气。反应②需要放电才能发生，因此F是氧气，在放电的条件下与氮气反应生成NO，则E是NO。反应③中有水生成，所以该反应是氨气与氧气发生的催化氧化生成NO与水，（1）反应③的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O；（2）在反应①中氮元素的化合价从－3价升高到0价失去3个电子，因此每生成1mol氮气转移6mol电子，其电子数为6.02×1023/mol×6mol＝3.612×1024；（3）盐酸与氨水恰好反应时生成氯化铵，由于溶液中NH4＋水解，所以溶液显酸性；①根据电荷守恒可知，在氯化铵溶液中存在c(H＋)+c(NH4＋)＝c(OH－)+c(Cl－)；②根据物料守恒可知c(Cl－)＝c(NH3·H2O)+c(NH4＋)，则根据电荷守恒可知，溶液中c(H＋)＝c(OH－)+c(NH3·H2O)；（4）元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2，则X应该是金属铝；①铝单质与碱反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑；②原电池中较活泼的金属失去电子，发生氧化反应，电子沿导线传递到正极，正极得到电子发生还原反应。所以该原电池中负极是铝，正极是氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。由于负极是铝失去电子，产生的铝离子与OH－结合生成氢氧化铝，所以总反应式为4Al＋3O2＋6H2O＝4Al(OH)3。2．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。①B中Sn极的电极反应式为__________，Sn极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)__________。②C中总反应离子方程式为__________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是__________。【答案】2H++2e-=H2↑增大Zn+2H+=Zn2++H2↑B>A>C【解析】【分析】①B中形成Sn-Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；②C中形成Zn-Fe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。【详解】①B中形成Sn-Fe原电池，由于Fe比Sn活泼，所以Sn为正极，溶液中的H+在Sn上获得电子，发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；由于氢离子不断消耗，所以Sn附近溶液中c(H+)减小，溶液的pH值增大；②锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极：2H++2e-=H2↑，总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑。A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C中发生电化学腐蚀，由于锌比铁活泼，所以铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以由快到慢的顺序是B>A>C。【点睛】本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写以及金属的活泼性。一般情况下，在原电池反应中，活动性强的电极在负极，失去电子，发生氧化反应；但也有例外。如Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中，活动性弱的Al为负极，活动性强的Mg为正极。知道金属腐蚀快慢的判断规律为：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。3．请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是____________，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。(2)下列过程中不一定释放能量的是____(请填编号)。A．形成化学键B．燃料燃烧C．化合反应D．葡萄糖在体内的氧化反应E.酸碱中和F.炸药爆炸(3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反应时放出QkJ热量，则其中和热为____kJ/mol。(4)已知H2和O2反应放热，且断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ，由此可以推知下列关正确的是___（填编号）。A．Q1+Q2>Q3B．Q1+Q2>2Q3C．2Q1+Q2<4Q3D．2Q1+Q2<2Q3【答案】搅拌，使反应物充分接触促进反应玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起CC【解析】【分析】(1)通过玻璃棒的搅拌可使混合物充分接触而促进反应进行；烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起；(2)形成化学键释放能量，燃烧放热、有些化合反应是吸热反应，如碳和二氧化碳反应制一氧化碳，大多数分解反应是吸热反应，氧化反应、酸碱中和、炸药爆炸都是放热反应；(3)依据中和热的概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1mol水和可溶性盐放出的热量进行分析；(4)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答。【详解】(1)固体参加的反应，搅拌可使反应混合物充分接触而促进反应进行，通过玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起，知道氢氧化钡晶体和氯化铵之间的反应是吸热反应；(2)形成化学键、燃料的燃烧、葡萄糖在体内的氧化反应、酸碱中和反应和炸药的爆炸过程都属于放热反应，而化合反应不一定为放热反应，如CO2与C在高温下反应产生CO的反应属于吸热反应，所以不一定释放能量的为化合反应，故合理选项是C；(3)在稀溶液中1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时生成2molH2O，放出QkJ热量，而中和热是指强酸、强碱在稀溶液中发生中和反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量，故H2SO4与NaOH反应的中和热为：kJ/mol；(4)1molH2O中含2molH-O键，断开1molH-H、1molO=O、1molO-H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3kJ，则形成1molO-H键放出Q3kJ热量，对于反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)，断开1molH-H键和molO=O键所吸收的能量(Q1+Q2)kJ，生成2molH-O新键释放的能量2Q3kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3-(Q1+Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理选项是C。【点睛】本题考查了化学反应与能量变化，注意掌握中和热的概念，反应热为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，(4)1molH2O中含2molH-O键为解答易错点。4．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用“Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+”反应设制一个化学电池，如图所示，已知该电池在外电路中，电流从a极流向b极。请回答下列问题：（1）b极是电池的_____________极，材料是_____________，写出该电极的反应式_____________。（2）a可以为_____________A、铜B、银C、铁D、石墨（3）c溶液是_____________A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液（4）若该反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成Ag为_____________克。【答案】负CuCu–2e-=Cu2+BDB21.6【解析】【分析】有题干信息可知，原电池中，电流从a极流向b极，则a为正极，得到电子，发生还原反应，b为负极，失去电子，发生氧化反应，据此分析解答问题。【详解】(1)根据上述分析知，b是电池的负极，失去电子，反应Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+中Cu失去电子，故Cu作负极，发生的电极反应为Cu–2e-=Cu2+，故答案为：负；Cu；Cu–2e-=Cu2+；(2)a是电池的正极，电极材料可以是比铜更稳定的Ag，也可以是惰性的石墨，故答案为：BD；(3)电解质溶液c是含有Ag+的溶液，故答案为：B；(4)根据得失电子守恒可得，反应过程中转移1mol电子，生成2molAg，质量为108×2=21.6g，故答案为：21.6。5．高铁电池是一种新型可充电电池该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。（1）高铁电池的负极材料是___。（2）放电时，正极发生__（填“氧化”或“还原”）反应；负极的电极反应式为__。（3）放电时，__（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。【答案】Zn还原Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正【解析】【分析】放电时该装置相当于原电池，根据原电池有关原理进行解答。【详解】（1）电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时的总反应方程式可知，负极材料应为Zn。答案为：Zn。（2）原电池放电时，正极得到电子发生还原反应，负极材料为锌，失电子发生氧化反应，由总反应可知溶液为碱性，所以负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。答案为：还原；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。（3）放电时K2FeO4中的Fe的化合价由+6价变为+3价，发生还原反应，电极反应式为：FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，正极上生成氢氧根离子导致溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的碱性增强。答案为：正。6．如图所示：(1)若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的________腐蚀(填“吸氧”或“析氢”)，正极发生的电极反应式为_______________。(2)若开始时开关K与b连接，两极均有气体产生，则N端是电源的________极(填“正”或“负”)，电解池总反应的离子方程式为_________。【答案】吸氧O2+4e-+2H2O==4OH-负2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑【解析】【分析】从图中可以看出，当K与a相连时，形成原电池，Fe作负极，石墨作正极，发生吸氧腐蚀；当K与b相连时，形成电解池，若Fe电极作阳极，则发生Fe-2e-==Fe2+的反应，没有气体产生，不合题意，故Fe电极应作阴极。【详解】(1)若开始时开关K与a连接，则形成原电池，铁发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，铁作负极，则石墨作正极，发生的电极反应式为O2+4e-+2H2O==4OH-。答案为：吸氧；O2+4e-+2H2O==4OH-；(2)若开始时开关K与b连接，两极均有气体产生，由以上分析知，Fe作阴极，与电源的负极相连，则N端是电源的负极，发生H2O得电子生成H2和OH-的电极反应，阳极Cl-失电子生成Cl2，则电解池总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。答案为：负；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。【点睛】分析电池反应时，电极的判断是解题的切入点。若无外接直流电源，则装置为原电池；若有外接直流电源，则装置为电解池。在电解池中，与电源负极相连的电极为电解池的阴极，与电源正极相连的电极为电解池的阳极。7．(1)将Al片和Cu片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成原电池。写出插入稀NaOH溶液中形成原电池的负极反应________________。写出插入浓硝酸中形成原电池的正极反应______________。(2)铅蓄电池是最常见的二次电池，由于其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，所以在生产、生活中使用广泛，写出铅蓄电池放电时的正极反应______________________；充电时的阴极反应____________________。【答案】2Al-6e−+8OH−=2AlO2-+4H2O4H++2e−+2NO3−=2NO2↑+2H2O4H++2e−+SO42−+PbO2=PbSO4+2H2OPbSO4+2e−=Pb+SO42−【解析】【分析】(1)Al片和Cu片用导线连接，插入稀NaOH溶液中，只有Al能与NaOH溶液反应，形成原电池，负极为Al失电子，在碱性溶液中，Al转化为AlO2-。Al片和Cu片用导线连接，插入浓硝酸中，形成原电池，由于Al发生钝化，所以Cu作负极，Al作正极，正极为溶液中的NO3-获得电子，生成NO2气体。(2)铅蓄电池放电时，正极反应为PbO2得电子，生成PbSO4等；充电时的阴极反应为PbSO4获得电子转化为Pb。【详解】(1)Al片和Cu片用导线连接，插入稀NaOH溶液中，只有Al能与NaOH溶液，在碱性溶液中，负极Al失电子转化为AlO2-，电极反应式为2Al-6e−+8OH−=2AlO2-+4H2O。Al片和Cu片用导线连接，插入浓硝酸中，形成原电池，由于Al发生钝化，所以Cu作负极，Al作正极，正极反应为溶液中的NO3-获得电子，生成NO2气体，电极反应式为4H++2e−+2NO3−=2NO2↑+2H2O。答案：2Al-6e−+8OH−=2AlO2-+4H2O；4H++2e−+2NO3−=2NO2↑+2H2O；(2)铅蓄电池放电时，正极反应为PbO2得电子，生成PbSO4等，电极反应式为4H++2e−+SO42−+PbO2=PbSO4+2H2O；充电时阴极为PbSO4获得电子转化为Pb，电极反应式为PbSO4+2e−=Pb+SO42−。答案为：4H++2e−+SO42−+PbO2=PbSO4+2H2O；PbSO4+2e−=Pb+SO42−。【点睛】判断原电池的电极时，首先看电极材料，若只有一个电极材料能与电解质反应，该电极为负极；若两个电极材料都能与电解质发生反应，相对活泼的金属电极作负极。在书写电极反应式时，需要判断电极产物。电极产物与电解质必须能共存，如Al电极，若先考虑生成Al3+，则在酸性电解质中，能稳定存在，Al3+为最终的电极产物；若在碱性电解质中，Al3+不能稳定存在，最终应转化为AlO2-。8．微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。请回答下列问题。(1)该电池属于_________电池(填“一次”或“二次”)。(2)负极是_________，电极反应式是__________________________。(3)使用时，正极区的pH_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_____。(填字母)A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0B．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)△H<0(5)以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为__________。【答案】一次ZnZn-2e-+2OH-=ZnO+H2O增大CCO－2e－+4OH－=CO32－+2H2O【解析】【分析】（1）纽扣电池为一次电池；（2）根据电池的总反应可知Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，据此分析作答；（3）根据电池的总反应可知，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，根据电极反应确定c(OH-)的变化以判断pH的变化；（4）可设计成原电池的反应应为氧化还原反应；（5）燃料电池中，负极通入燃料，燃料失电子发生氧化反应，正极通入氧化剂，得电子发生还原反应，据此作答。【详解】（1）纽扣电池为一次电池；（2）根据电池的总反应可知Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O；（3）根据电池的总反应可知，Ag2O为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，使用时，c(OH-)增大，因此正极区的pH逐渐增大；（4）A.能设计成原电池的反应通常是放热反应，由于反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)是氧化还原反应，但该反应为吸热反应，因而不能设计成原电池，A项错误；B.反应NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)为复分解反应，不能设计成原电池，B项错误；C.反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)为氧化还原反应，且该反应为放热反应，可设计成原电池，C项正确；答案选C。（5）燃料电池中，负极通入燃料，燃料失电子发生氧化反应，电极反应为CO-2e－+4OH－=CO32-+2H2O。【点睛】设计制作化学电源的过程为：9．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。（1）A中反应的离子方程式为_________________________________。（2）B中Fe极为_______极，电极反应式为_______________________。C中Fe极为_______极，电极反应式为__________________________，电子从_______极流出（填“Zn”或“Fe”）。（3）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是___________________。【答案】Fe＋2H＋=Fe2+H2↑负极Fe－2e－=Fe2+正极2H＋＋2e－=H2↑ZnB>A>C【解析】【分析】已知金属活动性：Zn＞Fe＞Sn，则A发生化学腐蚀，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，B中Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀，C中Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，以此解答。【详解】(1)铁与硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；(2)Fe比Sn活泼，则B中Fe为负极，Sn为正极，负极发生Fe－2e－=Fe2+；Zn比Fe活泼，则C中Fe为正极，Zn为负极，正极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，电子从负极即Zn极流出；(3)A发生化学腐蚀；B中Fe为负极，Sn为正极，Fe被腐蚀；C中Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，Zn被腐蚀，则A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B＞A＞C，。10．按要求回答下列问题：（1）甲烷燃料电池是常见的燃料电池之一，该电池在正极通入氧气，在负极通入甲烷，电解质溶液通常是KOH溶液，请写出该电池的负极反应式___。（2）常温下，将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，2min后溶液中明显出现浑浊，请写出相关反应的化学方程式：___；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则出现浑浊的时间将___(填“增加”、“减少”或“不变”)。【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2ONa2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O减少【解析】【分析】（1）甲烷燃料电池正极通入氧气，负极通入甲烷，电解质溶液是KOH溶液，则发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，CO2+2KOH=K2CO3+H2O，总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+H2O，该电池的负极反应为：CH4失电子，转化为CO32-和H2O。（2）将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，相关反应为：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则温度升高，出现浑浊的时间将减少。【详解】（1）甲烷燃料电池正极通入氧气，负极通入甲烷，电解质溶液是KOH溶液，则发生反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，CO2+2KOH=K2CO3+H2O，总反应的化学方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+H2O，该电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；（2）将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合，相关反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O；若将此混合溶液置于50℃的水浴中，则温度升高，出现浑浊的时间将减少。答案为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↓+H2O；减少。【点睛】燃料电池中，两电极通入的物质相同，电解质不同时，电极反应式可能不同。在书写电极反应式时需注意，在碱性电解质中，负极CH4的反应产物不是CO2和水，而是K2CO3和水，这是我们解题时的易错点。11．如右图所示，常温，U形管内盛有100mL的某种溶液，请按要求回答下列问题。（1）若所盛溶液为CuSO4溶液，打开K2，合并K1，则：①A为_____极，B极的电极反应式为________________。②反应过程中，溶液中SO42－和OH－离子向_____极（A或B）移动。（2）若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，打开K1，合并K2，则：①A电极可观察到的现象是__________________________。②电解过程总反应的化学方程式是________________________。③反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B极产生气体的体积（折算成标准状况）为11.2mL，将溶液充分混合，溶液的pH为________。④向电解后的电解质溶液中加入或通入_______（填试剂名称），能使溶液复原。【答案】负Cu2++2e-=CuA产生气泡，电极附近溶液变红2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑12氯化氢【解析】【详解】(1)①该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜发生氧化反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；

②原电池放电时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以溶液中氢氧根离子和硫酸根离子向A极移动；(2)①该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性，加入酚酞后溶液变红；②电解时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；③B极产生氯气，生成的氯气的物质的量为=0.0005mol，根据电解总反应可知生成的n(NaOH)=0.001mol，溶液中c(OH-)==0.01mol/L，所以溶液pH=12；④如果要想使电解后的溶液恢复到原溶液，应遵循“析出什么加入什么”的思想加入物质，阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，所以应该加入氯化氢。12．I已知下列热化学方程式：①H2（g）+O2（g）═H2O（l）；△H=-285.8kJ•mol-1②H2（g）+O2（g）═H2O（g）；△H=-241.8kJ•mol-1③CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ•mol-1④C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ•mol-1回答下列问题：(1)上述反应中属于放热反应的是_________________(2)H2的燃烧热△H=___________________(3)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为________________(4)表示CO燃烧热的热化学方程式为．________________II已知：(1)P4（s，白磷）+5O2(g)==P4O10（s）△H1＝－2983．2kJ/mol(2)P(s,红磷)+O2(g)=P4O10(s)△H1＝－738.5kJ/mol,则白磷转化为红磷的热化学方程式_________________。相同的状况下，能量较低的是_________________；白磷的稳定性比红磷_________________（填“高”或“低”）【答案】①②④-285.8kJ•mol-11429KJC（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ•mol-1P4（s，白磷）=4P(s,红磷)△H＝－29．2kJ/mol红磷低【解析】【分析】I(1)根据热化学方程式中△H的符号判断；(2)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；(3)根据物质的量之比等于热量比求算；(4)结合盖斯定律计算得到,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；II根据盖斯定律进行求算；物质的能量越低越稳定。【详解】I(1)由已知热化学方程式中△H的符号可知，四个反应的△H①②④均为负值，即都是放热反应；③的为正值，即为吸热反应；故答案为:①②④；(2)H2（g）+O2（g）═H2O（l）；△H=-285.8kJ•mol-1，依据燃烧热概念可知H2的燃烧热△H=-285.8kJ•mol-1;(3)H2（g）+O2（g）═H2O（l）；△H=-285.8kJ•mol-1，燃烧10gH2的物质的量为5mol，则燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为285.85=1429.0kJ；(4)③CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ•mol-1④C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=-393.5kJ•mol-1依据盖斯定律④+③得到CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol；CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol；II红磷转化为白磷的化学方程式为：4P（s、红磷）=P4（s、白磷），可以看成是下列两个反应方程式的和：(1)P4O10（s）=P4（s、白磷）+5O2（g）；△H=2983.2kJ/mol；(2)4P（s、红磷）+5O2（g）=P4O10（s）；△H=-738.5×4kJ/mol=-2954kJ/mol；根据盖斯定律，红磷转化为白磷4P（s、红磷）=P4（s、白磷）的△H=2983.2kJ/mol-2954kJ/mol=+29.2kJ/mol；故答案为：4P（s、红磷）=P4（s、白磷）△H=+29.2kJ/mol;相同的状况下，能量较低的是红磷；能量越低越稳定，则白磷的稳定性比红磷低。13．通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热（△H），已知：化学键H-HCl-ClH-Cl键能436kJ/mol243kJ/mol431kJ/mol则下列热化学方程式不正确的是___（把正确的一个选项填在横线上）a．H2（g）+Cl2（g）═HCl（g）△H=﹣91.5kJ•mol﹣1b．H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=﹣183kJ•mol﹣1c．2HCl（g）═H2（g）+Cl2（g）△H=+183kJ•mol﹣1d．H2（g）+Cl2（g）═HCl（g）△H=+91.5kJ•mol﹣1【答案】d【解析】【分析】根据所给的反应和表格中的键能，先判断出断键吸收的热量和成键放出的热量，然后用断键吸收的热量减去成键放出的热量既得反应热，据此计算。【详解】a．H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=×436kJ•mol-1+×243kJ•mol-1-431kJ•mol-1=-91.5kJ•mol-1，故a正确；b．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-(2×431)kJ•mol-1=-183kJ•mol-1，故b正确；c．2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)△H=(2×431)kJ•mol-1-(436kJ•mol-1+243kJ•mol-1)△H=+183kJ/mol，故c正确；d．H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H=×436kJ•mol-1+×243kJ•mol-1-431kJ•mol-1=-91.5kJ•mol-1，故d错误；故答案为d。14．(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是_______（填装置序号），其正极的电极反应式为_______；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.4mol电子时，两个电极的质量差为_______g。(2)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。实验测得OH-定向移向A电极，则_______（填A或B）处电极入口通CH4，其电极反应式为_______。(3)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_______（填选项字母）。a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3【答案】②Cu2++2e-=Cu24ACH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2Obd【解析】【分析】(1)验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，发生反应Fe+Cu2+==Fe2++Cu，由此反应确定所用装置及正极的电极反应。当导线中通过0.4mol电子时，负极Fe失电子生成Fe2+，质量减轻，正极Cu2+得电子生成Cu，质量增加，两个电极的质量差为两电极质量变化之和。(2)OH-带负电性，应向负极移动，由此确定A电极为负极，CH4在碱性溶液中失电子生成CO32-等。(3)金属冶炼和处理时，由于钾、钙、钠、镁、铝活泼，难以用还原剂还原，所以常使用电解法。【详解】(1)A装置中Cu作负极，发生反应Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，没有涉及Fe，不能验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱；要发生反应Fe+Cu2+==Fe2++Cu，应使用装置②，正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu。在电池②中，有如下关系式：Fe—2e—Cu，则参加反应的Fe与生成的Cu都为0.2mol，两个电极的质量差为0.2mol×64g/mol+0.2mol×56g/mol=24g。答案为：②；Cu2++2e-=Cu；24；(2)在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因为OH-向A电极移动，所以A电极为负极，CH4在KOH溶液中失电子生成CO32-、H2O，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。答案为：A；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；(3)a．用Fe2O3冶炼Fe，需使用还原剂(常为CO)，用还原法炼铁，a不合题意；b．用NaCl冶炼Na，一般的还原剂不能满足要求，应使用电解法，b符合题意；c．用Cu2S冶炼Cu，需使用氧化剂(纯氧)，用氧化法将Cu2S氧化为Cu，c不合题意；d．用Al2O3冶炼Al，一般氧化剂不能满足要求，需使用电解法，d符合题意；故选bd。答案为：bd。【点睛】在计算原电池反应发生后两电极的质量差时，我们常会错误地认为，即然是质量差，那就是两电极参加反应的金属的质量差，从而得出错误的结论。15．能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。（1）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用熔融的碳酸盐作为电解质，向负极充入燃料气CH4，用空气与CO2的混合气作为正极的助燃气，以石墨为电极材料，制得燃料电池。工作过程中，CO32－移向__(填“正”或“负”)极，已知CH4发生反应的电极反应式为CH4＋4CO32-－8e－=5CO2＋2H2O，则另一极的电极反应式为___。（2）利用上述燃料电池，按如图1所示装置进行电解，A、B、C、D均为铂电极，回答下列问题。Ⅰ.甲槽电解的是200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，电解前后溶液的体积变化忽略不计)。①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为___，CuSO4的物质的量浓度为__。②t2时所得溶液的pH＝__。Ⅱ.乙槽为200mLCuSO4溶液，乙槽内电解的总离子方程式：___；①当C极析出0.64g物质时，乙槽溶液中生成的H2SO4为__mol。电解后，若使乙槽内的溶液完全复原，可向乙槽中加入__(填字母)。A．Cu(OH)2B．CuOC．CuCO3D．Cu2(OH)2CO3②若通电一段时间后，向所得的乙槽溶液中加入0.2mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度，则电解过程中转移的电子数为__。【答案】负O2＋2CO2＋4e－