1、【化学】化学化学反应与能量变化的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含详细答案一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）1短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示，已知在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。(1)X元素在元素周期表中的位置_。(2)X、Y、Z元素的简单气态氢化物中，稳定性最差的是_（用分子式表示）。(3)Y、Z、W三种元素对应的离子中，半径由大到小的顺序_（用离子符号表示）。(4)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中Z2-可以在
2、固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式_。关于该电池的下列说法，正确的是_。A工作时电极b作正极，Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极aB工作时电流由电极a通过传感器流向电极bC传感器中通过的电流越大，尾气中XZ的含量越高(5)X2Z42-能被酸性KMnO4氧化，请填写相应的离子，并给予配平：_ _+_MnO4- + _H+ = _CO2 + _Mn2+_H2O【答案】第二周期第A 族 CH4 r(N3-)r(O2-)r(Al3+) CO+O2- -2e-=CO2 AC 5 C2O42- 2 16 10 2 8 【解析】【分析】根据短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位
3、置关系，则X、Y、Z是第二周期的元素，W是第三周期的元素；同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，W是Al元素；根据相对位置，X、Y、Z分别是C、N、O。【详解】(1)X是C元素，在元素周期表中的位置是第二周期第A 族；(2)同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强，气态氢化物越稳定，C、N、O元素的简单气态氢化物中，稳定性最差的是CH4；(3)N、O、Al三种元素对应的离子，电子层数相同，质子数越多，半径越小，半径由大到小的顺序r(N3-)r(O2-)r(Al3+)；(4)原电池负极发生氧化反应、正极发生还原反应，负极是一氧化碳失电子生成二氧化碳，负极反应式CO+O2-2e-=
4、CO2；Ab通入氧气，氧气发生还原反应，工作时电极b作正极，O2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a，故A正确；B电流由正极流向负极，b是正极，工作时电流由电极b通过传感器流向电极a，故B错误；CCO的含量越高，失电子越多，传感器中通过的电流越大，故C正确；(5)C2O42-被酸性KMnO4氧化为CO2，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒，相应的离子方程式是5C2O42-+2MnO4- +16H+ =10CO2 +2Mn2+8H2O。2X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Y位于不同周期，X与W位于同一主族；原子最外层电子数之比N（Y）：N（Q）=3：4；Z的
5、原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题：（1）Y元素在周期表中的位置是_;QX4的电子式为_。（2）一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的，这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2，利用气体X2组成原电池提供能量。写出W2Q和X2Z反应的化学方程式：_。以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池，其中通入气体X2的一极是_（填“正极”或“负极”）。若外电路有3mol电子转移，则理论上需要W2Q的质量为_。【答案】第二周期第A族 负极 37g 【解析】【分析】原子最外层电子数之比N（Y）：N（Q）=
6、3：4，因为都为主族元素，最外层电子数小于8，所以Y的最外层为3个电子，Q的最外层为4个电子，则Y为硼元素，Q为硅元素，则X为氢元素，W与氢同主族，为钠元素，Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和，为氧元素。即元素分别为氢、硼、氧、钠、硅。【详解】(1)根据分析，Y为硼元素，位置为第二周期第A族；QX4为四氢化硅，电子式为；(2) 根据元素分析，该反应方程式为；以稀硫酸为电解质溶液，向两极分别通入气体氢气和氧气可形成原电池，其中通入气体氢气的一极是负极，失去电子；外电路有3mol电子转移时，需要消耗1.5mol氢气，则根据方程式分析，需要0.5mol硅化钠，质量为37g。3某
7、小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。(1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式_；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向_。(2)正极反应式为_，负极反应式为_。(3)按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是_。a用纯氧气代替具支试管内的空气b将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物c用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水【答案】C O2 +2H2O+e-=4OH- Fe-2e-=Fe abc 【解析】【分析】(1)铁钉的吸氧腐蚀中，碳作正极，铁作负极；(2)负极上铁失电子发生氧化反应，正极
8、上氧气得电子发生还原反应；(3)要使现象更快、更清晰，可采取增大反应速率等方法。【详解】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为；(2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确；b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确；c.用毛细尖嘴
9、管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c正确；故合理选项是abc。4A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素，有关位置及信息如下：A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C单质在实验室一般保存在煤油中；F的最高价氧化物对应水化物既能和酸反应又能和强碱反应，G单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀。请回答下列问题：（1）A元素在周期表中的位置是_。（2）A与B可组成质量比为7:16的三原子分子，该分子释放在空气中可能引起的环境问题有：（任写一种）。_；（3）同温同压下，将a L A氢化
10、物的气体和b L D的氢化物气体通入水中，若a=b，则所得溶液的pH_7(填 “或“或“”或“=”）。（4）写出F的单质与NaOH溶液反应的离子方程式：_。（5）已知一定量的E单质能在B2(g）中燃烧，其可能的产物及能量关系如下左图所示：请写出一定条件下EB2(g） 与E（s）反应生成EB(g）的热化学方程式_。（6）若在D与G组成的某种化合物的溶液甲中，加入铜片，溶液会慢慢变为蓝色，依据产生该现象的反应原理，所设计的原电池如上右图所示，其反应中正极反应式为_。某同学假设正极产物是Fe2+，请你设计实验证明该假设_。【答案】第二周期第VA族 酸雨（或光化学烟雾） 2Al + 2OH- + 2H
11、2O2AlO2- + 3H2 CO2(g） + C(s）2CO(g） H+172.5kJ/mol或1/2CO2(g） + 1/2 C(s） CO(g） H+86.25kJ/mol Fe3+ eFe2+ 滴加酸性高锰酸钾溶液（或铁氰化钾溶液），若溶液紫色褪去（或产生蓝色沉淀），则产品中含有Fe2+ 【解析】【分析】【详解】A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A是N元素；C单质在实验室一般保存在煤油中，所以C是Na元素；F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应，F是Al元素，G单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀，则G是Fe元素。其余E是C元素，B是O元素，D是Cl元素。（
12、1）N元素在周期表中的位置是第二周期第VA族；（2）N与O可组成质量比为7:16的三原子分子，该分子的化学式是NO2，该分子释放在空气中可能引起的酸雨问题；（3）a L A氢化物的气体和b L D的氢化物气体通入水中，若a=b，则二者恰好反应生成氯化铵，溶液呈酸性，pH7。如果使溶液的pH=7，呈中性，所以氨气稍过量，ab；（4）Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2；（5）由图可知，1mol C(s）与氧气反应生成1molCO气体放出的热量是393.5kJ-283kJ=110.5kJ，1mol C(s）与氧气完全燃烧生成二氧化碳气体
13、放出393.5kJ的热量，根据盖斯定律，所以EB2(g） 与E（s）反应生成EB(g）的热化学方程式为CO2(g） +C(s）2CO(g） H=（-110.5kJ/mol）2-(-393.5kJ/mol）+172.5kJ/mol；（6）Cu与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，溶液逐渐变为蓝色，Cu作负极，发生氧化反应，则正极反应是铁离子得电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe3+e= Fe2+。亚铁离子具有还原性，所以检验亚铁离子的实验方法是滴加酸性高锰酸钾溶液（或铁氰化钾溶液），若溶液紫色褪去（或产生蓝色沉淀），则产品中含有Fe2+。5根据如图所示电化学实验装置图，回答有关问题。(1)若只闭合
14、S1，该装置属于_，能量转化形式为_，锌极作_极。(2)若只闭合S2，该装置属于_，能量转化形式为_，锌极上的电极反应式为_。(3)若只闭合S3，该装置属于_，铜极作_极，锌极上的电极反应式为_，总反应的化学方程式为_。【答案】原电池 化学能转化为电能 负 电解池 电能转化为化学能 电解池 阳 【解析】【分析】原电池是将化学能转化为电能，较活泼金属作负极，发生氧化反应，正极发生还原反应；电解池是将电能转化为化学能，需要外接电源，与电源正极相连的为阳极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，据此解答。【详解】(1)若只闭合S1，没有外接电源，则Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，该装置将化学能转化为电能
15、，较活泼的锌作负极。答案为：原电池；化学能转化为电能；负。(2)若只闭合S2，装置中有外接电源，该装置为电解池，将电能转为化学能，与电源正极相连的锌极作阳极，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+。答案为：电解池；电能转化为化学能；Zn-2e-=Zn2+。(3)若只闭合S3，该装置为电解池，与电源正极相连的铜极作阳极，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；锌为阴极，电极反应式为：2H+2e-=H2,总反应式为：Cu+H2SO4 CuSO4+H2。答案为：电解池；阳；2H+2e-=H2；Cu+H2SO4 CuSO4+H2。【点睛】有外接电源的是电解池，没有外接电源的是原电池，原电池里负极
16、发生氧化反应，电解池里阳极发生氧化反应。6电化学在化学工业中有着广泛应用。根据图示电化学装置，（1）甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式为_。（2）乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，实验开始时，同时在两极附近溶液中各滴入几滴酚酞溶液，X极的电极反应式为_；一段时间后，在Y极附近观察到的现象是_。（3）工业上通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，则阳极的电极反应式为_，阴极反应式为_。【答案】C2H6+18OH-14e-=12H2O+2CO32- 4OH-4e-=O2+2H2O 电极表面产生气泡，附近溶液显红色 Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2
17、O 2H2O+2e-=H2+2OH- 【解析】【分析】甲池为乙烷燃料电池，所以反应过程中乙烷被氧化，则通入乙烷的一极应为负极，通入氧气的一极为正极；乙池为电解池，X与电池正极相连为阳极，Y与负极相连为阴极。【详解】(1)通入乙烷的一极为负极，乙烷被氧化，由于电解质溶液KOH，所以生成碳酸根和水，电极方程式为：C2H6+18OH-14e-=12H2O+2CO32-；(2)X为阳极，硫酸钠溶液中水电离出的OH-在阳极放电生成氧气，电极方程式为：4OH-4e-=O2+2H2O；Y电极为阴极，水电离出的氢离子在阴极放电生成氢气，水的电离受到促进电离出更多的氢氧根，Y电极附近显碱性，电极附近滴有酚酞，所
18、以可以观察到Y电极附近有气泡产生且溶液显红色；(3)阳极是铁，故阳极上铁放电生成FeO42-，由于是碱性环境，故电极方程式为：Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O；电解时，水电离的H+在阴极放电生成氢气，电极方程式为：2H2O+2e-=H2+2OH-。【点睛】陌生电极反应式的书写步骤：根据题干找出反应物以及部分生成物，根据物质变化分析化合价变化并据此写出得失电子数；根据电荷守恒配平电极反应式，在配平时需注意题干中电解质的环境；检查电极反应式的守恒关系(电荷守恒、原子守恒、转移电子守恒等)。7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+2K2
19、FeO4+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
20、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。8乙醇(C2H5OH)燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_。(填化学式)(2)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32向电极_(填“a”或“b”)移动。(3)酸
21、性乙醇燃料电池中，若电池消耗标准状况下2.24L O2，则电路中通过了的电子数目为_。【答案】O2 a 0.4NA 【解析】【分析】（1）燃料电池中，负极通入燃料，正极通入氧化剂；（2）根据装置图可知，a为负极，原电池中阴离子由正极向负极移动；（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应为：3O2+12H+12e-=6H2O，根据电极反应计算转移的电子的数目。【详解】（1）燃料电池中，负极通入燃料，正极通入氧化剂，由装置图可知，三种乙醇燃料电池中正极反应物均为O2；（2）根据装置图可知，a为负极，原电池中阴离子由正极向负极移动，因此CO32向电极a移动；（3）酸性乙醇燃料电池中，电极b上发
22、生的电极反应为：3O2+12H+12e-=6H2O，若电池消耗标准状况下2.24L (即0.1mol)O2时，电子转移0.4mol，转移电子的数目为0.4NA。9如图所示，A、B、C三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。（1）A、B、C三个装置中属于原电池的是_(填标号)。（2）A池中Zn是_极，电极反应式为_；A中总反应的离子方程式_。（3）B池中总反应的方程式为_。（4）C池中Zn是_极，发生_反应，电极反应式为_；反应过程中，CuCl2溶液浓度_(填“变大”“变小”或“不变”)。【答案】A 负 Zn2e-=Zn2 ZnCu2=Zn2Cu CuCl2Cu+Cl2 阴 还原 Cu22
23、e-=Cu 不变 【解析】【分析】（1）A、B、C三个装置中，没有外接电源的属于原电池。（2）A池中，相对活泼的金属作负极，电极反应式为金属失电子生成金属离子；A中总反应为负极金属与电解质发生氧化还原反应。（3）B池中总反应为电解氯化铜。（4）C池中，与正极相连的电极为阳极，阳极失电子发生氧化反应；通过分析两电极反应，可确定反应过程中，CuCl2溶液浓度变化情况。【详解】（1）A、B、C三个装置中，没有外接电源的属于原电池，则原电池是A。答案为：A；（2）A池中，相对活泼的金属是Zn，Zn是负极，电极反应式为Zn2e-=Zn2；A中总反应的离子方程式为ZnCu2=Zn2Cu。答案为：负；Zn2
24、e-=Zn2；ZnCu2=Zn2Cu；（3）B池中总反应，就是电解氯化铜的反应，方程式为CuCl2Cu+Cl2。答案为：CuCl2Cu+Cl2；（4）C池中，与负极相连的电极为阴极，Zn与电源负极相连，是阴极，得电子，发生还原反应，电极反应式为Cu22e-=Cu；反应过程中，阳极Cu-2e-=Cu2+，生成的Cu2+与阴极消耗的Cu2+物质的量相等，则CuCl2溶液浓度不变。答案为：阴；还原；Cu22e-=Cu；不变。【点睛】不管是原电池还是电解池，解题的切入点都是电极的判断。通常，原电池的负极金属材料都会失电子生成阳离子；而电解池的阳极材料是否失电子，则要看其是否为活性电极。若阳极为活性电极
25、，则在电解时阳极材料失电子；若为惰性电极，则阳极发生溶液中阴离子失电子的反应。10（1）依据反应：2Ag(aq)Cu(s)Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。电极X的材料是_；Y溶液可以是_；银电极上发生的电极反应式是_。在电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是_（填离子符号）。（2）金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，可以采用电化学手段进行防腐。炒菜的铁锅未及时清洗容易生锈。写出铁锅生锈过程的正极反应式_。为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_（填写字母序号）。A铜 B
26、钠 C锌 D石墨图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的_极。（3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2 + Fe + 2H2OFe(OH)2 + Ni(OH)2。若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是_（填序号）。ANiO2 BFe CFe(OH)2 DNi(OH)2该电池放电时，正极附近溶液的PH_（填增大、减小、不变）充电时该电池阳极的电极反应式_。【答案】Cu AgNO3 AgeAg Cl- O22H2O4e=4OH C 负 A 增大 Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O 【解析】【
27、分析】（1）由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag+2e-2Ag，负极：Cu-2e-Cu2+，所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极盐桥中的K+移向正极（Ag极）；NO3-移向负极（Cu极），以此解答。（2）生铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答；在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答；（3）依据电池反应分析，充电为电解池，放电为原电池；放电过程中原电池的负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应；放电时的电极反应是：负
28、极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2；放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，充电时该电极发生氧化反应，是该电极反应的逆反应【详解】（1）由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ，故答案为：Cu；AgNO3；正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag+e=Ag，故答案为： Ag+e-=Ag；盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，Cl-移向负极向CuSO4溶液一端扩散，故答案为
29、：Cl-；（2）炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈，在铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧化反应，Fe=Fe2+2e-，正极上是氧气得电子的还原反应，O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钾钙钠都不能做电极材料，故答案为：C；电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为：负；（3）根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电
30、池负极发生反应的物质为Fe被氧化发生氧化反应，正极为NiO2，被还原发生还原反应，此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+，故放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，故答案为：A；放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2，所以pH增大，故答案为：增大；放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，充电时该电极发生氧化反应，是该电极反应的逆反应，电极反应式为：Ni（OH）2+2OH-2e-=NiO2+2H2O，故答案为
31、：Ni（OH）2+2OH-2e-=NiO2+2H2O11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： A为_极，B极的电极反应式为_。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：A电极可观察到的现象是_。电解过程总反应的化学方程式是_。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_。向电解后的电解质溶液中加入或通入_（填试剂名称），能使
32、溶液复原。【答案】负 Cu2+2e-=Cu A 产生气泡，电极附近溶液变红 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 12 氯化氢 【解析】【详解】(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；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)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；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
33、池反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2；B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；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我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器因受到环境腐蚀，欲对其进行修复和防护具有重要意义。图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。腐蚀过程中，负极是_（填图中字母“a”或“b”或“c”）环境中的Cl扩
34、散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_；若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。【答案】c 2Cu2+3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl 0.448 【解析】【分析】【详解】根据图示，该装置为原电池，Cu作负极失去电子，发生氧化反应，元素的化合价升高，根据图示可知腐蚀过程中，负极是c，正极是b，a为腐蚀之后生成的产物；环境中的氯离子扩散到孔口，负极上Cu失去电子变为Cu2+，正极上O2得到电子变为OH-，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为2Cu2+3O
35、H-+Cl-=Cu2(OH)3Cl；4.29 gCu2(OH)3Cl的物质的量nCu2(OH)3Cl=0.02 mol，每反应产生1 mol Cu2(OH)3Cl转移4 mol电子，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，n(O2)=nCu2(OH)3Cl=0.02 mol，所以理论上耗氧体积V(O2)=0.02 mol22.4 L/mol=0.448 L。【点睛】本题考查了原电池原理、物质性质及转移电子守恒，注意同一闭合回路中电子转移数目相等进行解答。13氢气是一种理想的绿色能源。在101kP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，请回答下列问题：（1）该反应物的总能量_生成物的
36、总能量(填“大于”“等于”或“小于”)。（2）氢气的燃烧热为_。（3）该反应的热化学方程式为_。（4）氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：Mg(s)H2(g)=MgH2(s) H174.5kJmol-1Mg2Ni(s)2H2(g)=Mg2NiH4(s) H2Mg2Ni(s)2MgH2(s)=2Mg(s)Mg2NiH4(s) H3+84.6kJmol-1则H2_kJmol-1【答案】大于 285.8 kJmol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-1 -64.4 【解析】【分析】(2)由Mg(s)+H2(g)MgH2(s)H1
37、=-74.5kJmol-1，Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)H3=+84.6kJmol-1，结合盖斯定律可知，+2得到Mg2Ni(s)+2H2(g)Mg2NiH4(s)，以此来解答。【详解】(1)氢气燃烧是放热反应，则该反应物的总能量大于生成物的总能量；(2)1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，则1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为142.9kJ2=285.8kJ，则氢气的燃烧热为285.8 kJmol-1；(3)物质的量与热量成正比，结合焓变及状态可知该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ
38、mol-1；(4)由Mg(s)+H2(g)MgH2(s)H1=-74.5kJmol-1，Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)H3=+84.6kJmol-1，结合盖斯定律可知，+2得到Mg2Ni(s)+2H2(g)Mg2NiH4(s)，H2=(-74.5kJmol-1)2+(+84.6kJmol-1)=-64.4kJmol-1。【点睛】考查利用盖斯定律计算反应热，熟悉已知反应与目标反应的关系是解答本题的关键。应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般23个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某
39、一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的H与原热化学方程式之间H的换算关系。14（1）下列各组化合物中，化学键类型和化合物类型均相同的是_（填序号）。ACaCl2和 Na2S BNa2O 和 Na2O2CCO2和CaO DHC1 和 NaOH（2）已知1 mol石墨转化为1 mol金刚石要吸收能量，则1 mol石墨的能量比1 mol金刚石的能量_（填“高”或“低”），石墨比金刚石_（填“稳定”或“不稳定”）。（3）Ba（OH）2 8H2O和NH4Cl反应的化学方程式是_，该反应是_（填“吸热”或“放热”）反应，反应过程能量变化的图像符合_（填“图1”或“图2”）
40、。图1 图2（4）如图3所示，把试管放入盛有饱和澄清石灰水（温度为25）的烧杯中，先在试管中放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸。可以观察到烧杯中的石灰水逐渐由澄清变浑浊，出现这种现象的原因是_。图3【答案】A 低 稳定 吸热 图2 Mg与盐酸反应放出热量，烧杯中饱和澄清石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，从溶液中析出 【解析】【分析】【详解】（1）ACaCl2和NazS均只含有离子键，且均为离子化合物，A项正确；B虽然Na2O和Na2O2均为离子化合物，但Na2O只含有离子键，Na2O2含有离子键和共价键，B项错误；CCO2含有共价键，是共价化合物，CaO含有离子键，是离子化合物
41、，C项错误；DHCl含有共价键，是共价化合物，NaOH含有离子键和共价键，是离子化合物，D项错误。故选A。（2）由1 mol石墨转化为1 mol金刚石要吸收能量，金刚石吸收能量后，能量变高，则1 mol石墨的能量比1 mol金刚石的能量低，石墨比金刚石稳定。故答案为：低；稳定；（3）Ba（OH）2 8H2O与NH4C1发生复分解反应，生成BaCl2、NH3和H2O，Ba（OH）2 8H2O和NH4Cl反应的化学方程式是，该反应吸收热量，故生成物总能量比反应物总能量高，图2生成物总能量高，故图2符合。故答案为：；吸热；图2 ；（4）观察到烧杯中的石灰水逐渐由澄清变浑浊，出现这种现象的原因是：Mg
42、与盐酸反应放出热量，导致石灰水温度升高，而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故析出Ca(OH)2固体，从而使溶液浑浊。故答案为：Mg与盐酸反应放出热量，导致石灰水温度升高，而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故析出Ca(OH)2固体，从而使溶液浑浊。15（1）化学反应的过程都是旧键断裂、新键形成的过程。对于反应：H2+I22HI，已知断开1mol HH键、1mol II键分别需要吸收的能量是436kJ和151kJ，形成1mol HI键需要放出的能量是299kJ。1mol H2和1mol I2完全反应，反应物断键吸收的总能量是_kJ，生成物成键放出的总能量为_kJ，反应共_（填“放出”或“吸收”）能量_kJ。如图，能够反映该反应能量变化的图像是_（填“A”或“B”）。（2）如图所示，在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_，锌片上观察到的现象为_。银为_极，电极上发生的是_（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式是_，银片上观察到的现象是_。【答案】587 598 放出 11 B 负 氧化 Zn-2e-Zn2+ Zn片逐渐溶解 正 还原 Cu2+2e-Cu 有红色物质析出 【解析】【分析】(1)旧键断裂要吸收能量，新键生成要释
