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(共94张PPT)
章末复习建构课
第1章　化学反应与能量转化
1．化学反应的热效应
知识体系构建
2．原电池
3．电解池
4．金属的腐蚀与防护
考向一　化学反应的热效应
1．(2022·浙江6月卷)标准状况下，下列物质气态时的相对能量如下表：
高考真题体验
题号
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物质(g) O H HO HOO H2 O2 H2O2 H2O
能量/
(kJ·mol-1) 249 218 39 10 0 0 －136 －242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是(　　)
A．H2的键能为436 kJ·mol-1
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOOD．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)　ΔH＝－143 kJ·mol-1
题号
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√
2．(2022·浙江1月卷)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成
1 mol环己烷(　　　)的能量变化如图所示：
题号
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下列推理不正确的是(　　)
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2<ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1<ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3－ΔH1<0，ΔH4－ΔH3>0，说明苯分子具有特殊稳定性
题号
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A　[由2ΔH1≈ΔH2<ΔH3可知碳碳双键加氢放出的热量不仅与碳碳双键数目有关，还和碳碳双键的位置有关，即与碳碳双键数目不成正比。]
√
3．(1)(2022·海南卷)已知：电解液态水制备1 mol O2(g)，电解反应的ΔH＝＋572 kJ·mol-1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)ΔH＝________ kJ·mol-1。
(2)(2022·山东卷)利用γ-丁内酯(BL)制备1，4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
题号
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－286
以5.0×10-3 mol BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热X kJ；以BD为原料，体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K，3.0×103 kPa)＝________________kJ·mol-1。
题号
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－200(X＋Y)
题号
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N2↑
4H2O
(2)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)―→Y(g)过程的焓变为________________________ (列式表示)。
题号
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(E1－E2)＋ΔH＋(E3－E4)
题号
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√
A　[由题给硫电极上发生的反应，可知放电时硫电极为正极，则充电时硫电极为阳极，阳离子向阴极移动，A叙述错误；放电时，外电路的电子由负极移向正极，即由钠电极移向硫电极，B叙述正确；放电时，硫电极为正极，发生还原反应，根据正极得电子及题中所给正极产物，即可写出正极的电极反应，C叙述正确；炭化纤维素纸是一种具有高导电性能的材料，使用炭化纤维素纸可以增强硫电极的导电性能，D叙述正确。]
题号
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7．(2023·新课标卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(　　)
A．放电时V2O5为正极
B．放电时Zn2+由负极向正极迁移
C．充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O
===ZnxV2O5·nH2O
D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O
－2xe－===xZn2+＋V2O5＋nH2O
题号
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√
C　[根据“放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O”可知，放电时，Zn失去电子生成Zn2+，说明Zn为负极，则V2O5为正极，A说法正确；放电时，为原电池，原电池中阳离子向正极移动，即Zn2+由负极向正极迁移，B说法正确；由题意可知，充电总反应为ZnxV2O5·nH2O===xZn＋V2O5＋nH2O，C说法错误；充电时，阳极上ZnxV2O5·nH2O发生氧化反应，生成V2O5和Zn2+，电极反应为ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2+＋V2O5＋nH2O，D说法正确。]
题号
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8．(2022·广东卷)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是(　　)
题号
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A．充电时电极b是阴极
B．放电时NaCl溶液的pH减小
C．放电时NaCl溶液的浓度增大
D．每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g
√
题号
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C　[由充电时电极a的反应可知，电极a发生还原反应，则电极a是阴极，电极b是阳极，故A错误；放电时电极反应和充电时相反，则放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g·mol-1×2 mol＝46 g，故D错误。]
9．(2022·全国乙卷)Li－O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li－O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是(　　)
题号
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A．充电时，电池的总反应Li2O2===2Li＋O2
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2
题号
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C　[放电时，金属锂电极为负极，光催化电极为正极，Li＋从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误。]
√
考向三　电解池
10．(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h-1。下列说法错误的是(　　)
题号
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A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D．海水为电解池补水的速率为2x mol·h-1
题号
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√
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11．(2023·浙江卷)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是(　　)
题号
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√
A．电极A接电源正极，发生氧化反应
B．电极B的电极反应式为2H2O＋2e－===
H2↑＋2OH－
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓
度较高的NaOH溶液
D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
B　[电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应为2H2O＋4e－＋O2===4OH－，故B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处反应物的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。]
题号
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12．(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的
K＋抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是(　　)
题号
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A．析氢反应发生在IrOx－Ti电极上
B．Cl－从Cu电极迁移到IrOx－Ti电极
C．阴极发生的反应有：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O
D．每转移1 mol电子，阳极生成11.2 L气体(标准状况)
题号
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√
C　[结合题图可知，该装置是电解池，与外接电源的正极相连的IrOx-Ti电极为阳极，硫酸溶液作为电解质溶液时，发生的电极反应是2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，电解池工作时生成的H＋通过质子交换膜由左室移动到右室，Cu电极为阴极，高浓度的K＋抑制析氢反应的发生，使CO2在Cu电极上转化为乙烯、乙醇等，发生的主要反应是2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O、2CO2＋12H＋
＋12e－===C2H5OH＋3H2O。由以上分析可知A错误；该电解池装置使用的是质子交换膜，只允许H＋通过，不允许Cl－通过，B错误；由上述分析可知，生成乙烯的电极反应为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，C正确；根据阳极发生的电极反应2H2O－4e－===4H＋＋O2↑可知，每转移1 mol电子，生成
0.25 mol氧气，标准状况下体积为5.6 L，D错误。]
题号
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一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．锡是大名鼎鼎的“五金”──金、银、铜、铁、锡之一，早在远古时代，人们便发现并使用锡了。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s，白)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH1
②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH2
③Sn(s，灰) 　　　　　Sn(s，白)　ΔH3＝＋2.1 kJ·mol-1
章末综合测评(一)　化学反应与能量转化
题号
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下列说法正确的是(　　)
A．ΔH1＞ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
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√
D　[依据盖斯定律，由②－①可得反应③，反应③为吸热反应，所以ΔH3＝ΔH2 －ΔH1>0，即ΔH1<ΔH2，A错误；根据③Sn(s，灰)
Sn(s，白)可知，温度高于13.2 ℃时，灰锡会转变为白锡，所以在常温下，锡以白锡状态存在，B错误；根据反应③Sn(s，灰) 　　　　Sn(s，白) 　ΔH3＝＋2.1 kJ·mol-1可知，由灰锡变为白锡是吸热反应，C错误；由③Sn(s，灰) 　　　　　Sn(s，白)可知，温度低于13.2 ℃时，白锡会转变为灰锡，而灰锡以粉末状态存在，即锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏，D正确。]
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2．已知煤炭的摩尔燃烧焓为393.5 kJ·mol-1，氢气的摩尔燃烧焓为285.8 kJ·mol-1，一氧化碳的摩尔燃烧焓为283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是(　　)
A．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＜－571.6 kJ·mol-1
B．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol-1
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D．因285.8 kJ·mol-1＋283.0 kJ·mol-1＞393.5 kJ·mol-1，故该同学的结论是对的
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5．载人空间站为了循环利用人体呼出的CO2并将其转化为O2，设计装置工作原理如图所示，以实现“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为2CO2===2CO＋O2。下列说法正确的是(　　)
A．该装置属于原电池
B．水在Y电极参与反应
C．反应完毕，该装置中电解质溶液碱
性增强
D．X极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
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B　[该装置实现“太阳能→电能→化学能”转化，而电能转化为化学能的装置为电解池，选项A错误；根据电子流向可知，Y为电解池的阴极，应该发生还原反应，总反应中发生还原反应的是CO2，再考虑到需要生成氢氧根离子，使其能透过阴离子交换膜，得出Y电极的反应为CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－，选项B正确；该装置的总反应为2CO2===2CO＋O2，该反应对于溶液的H＋、OH－浓度无影响，所以反应前后溶液的pH并不变化，选项C错误；X为阳极，发生氧化反应，应该是阴极生成的氢氧根离子失电子，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，选项D错误。]
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6．如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag＋的固体电解质。O2可透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法正确的是(　　)
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A．正极反应为3O2＋12e－ ＋4Al3+===2Al2O3
B．气体传感器中发生的总反应为3O2＋4AlI3＋12Ag===2Al2O3＋12AgI
C．外电路中流过0.1 mol电子消耗O2 0.4 g
D．给传感器充电时，Ag＋向多孔石墨电极移动
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8．电化学现象在生活中无处不在，炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．腐蚀过程总反应为Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2+
B．腐蚀过程中，溶液中阳离子从C电极移向
Fe电极
C．腐蚀过程中C为正极，C电极表面上发生
还原反应
D．反应中Fe失去电子，电子经电解质溶液从Fe电极移向C电极
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C　[NaCl溶液呈中性，铁锅发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－2e－===Fe2+，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，腐蚀过程总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，A项错误；原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，则腐蚀过程中，溶液中阳离子从Fe电极移向C电极，B项错误；C电极是正极，正极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，C项正确；原电池中电子沿外电路从负极流向正极，不能通过电解质溶液，D项错误。]
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9．如图所示，下列说法错误的是(　　)
题号
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√
A．若X为NaCl溶液，K与M连接，Fe棒附近
溶液pH最大
B．若X为NaCl溶液，开关K未闭合，Fe棒上
B点生成铁锈最多
C．若X为H2SO4溶液，K与N连接，Fe棒上的
电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
D．若X为H2SO4溶液，K分别与N、M连接，Fe棒腐蚀情况前者慢
A　[若X为NaCl溶液，K与M连接，构成原电池，铁作负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2+，碳棒作正极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，碳棒附近溶液pH最大，A错误；开关K未闭合，Fe棒上B点发生吸氧腐蚀，生成铁锈最多，B正确；若X为H2SO4溶液，K与N连接，构成原电池，锌作负极，铁作正极，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C正确；若X为H2SO4溶液，K与N连接，铁作正极被保护，K与M连接，铁作负极，加快腐蚀，因此Fe棒腐蚀情况前者慢，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
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19
20
10．镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。
题号
1
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下列说法不正确的是(　　)
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应：Cd＋ 2NiOOH＋2H2O　　　Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
题号
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√
二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
题号
1
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20
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＜0
B．相同条件下，HCl 的ΔH2比HBr的小，HCl的ΔH3＋ΔH4比HI的大
C．一定条件下，气态原子生成 1 mol H－X 键放出a kJ 能量，则该条件下ΔH2＝＋a kJ·mol-1
D．ΔH ＝ ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6
题号
1
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20
√
C　[已知HF气体溶于水放热，则由HF(aq)生成HF(g)需吸收热量，HF的ΔH1>0，A项不正确；相同条件下，因为H－Cl键的键能大于H－Br键的键能，所以HCl 的ΔH2比HBr的大，HCl和HI的ΔH3＋ΔH4均为H(aq)变为H＋(g)、H＋(g)变为H＋(g)过程的能量变化，因此二者的(ΔH3＋ΔH4)相等，B项不正确；一定条件下，气态原子生成 1 mol H－X 键时放热，断开1 mol H－X键生成气态原子时吸热，二者焓变的绝对值相等、符号相反，所以该条件下ΔH2＝＋a kJ·mol-1，C项正确；由盖斯定律可知，ΔH ＝ ΔH1＋ΔH2－ΔH3－ΔH4－ΔH5－ΔH6，D项不正确。]
题号
1
3
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20
12．如图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是(　　)
A．工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶1
B．净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化
C．阴极反应为H2S＋2e－===S2-＋H2
D．b电极为阴极，发生氧化反应
题号
1
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20
√
√
BD　[H2和e－的关系式为H2～2e－，S2和e－的关系式为S2～4e－，因通过整个电路的电量一样，所以工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶1，A正确；净化气中CO2含量明显增加，不是电化学膜中的碳被氧化，整个体系中并没有可氧化碳的物质，是来自于熔融碳酸盐的分解，B错误；a电极为H2S得电子被还原变为H2，并产生S2-移动到b电极，所以a电极为阴极，电极反应为H2S＋2e－===S2-＋H2，C正确；b电极上a电极迁移过来的S2-变为S2，失电子被氧化，S元素的化合价升高，所以b电极为阳极，发生氧化反应，D错误。]
题号
1
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20
13．某科研团队开发了一种电解精炼废钢的工艺：在废钢和炉渣(含硅的氧化物及硅酸盐)之间施加电动势，通过O2-在两极间的定向运动可实现废钢脱碳从而得到超低碳钢，同时还可以在阴极回收硅作为副产品。该工艺的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
题号
1
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题号
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√
题号
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14．利用如图所示电解法吸收CO2并制得HCOOK，下列说法错误的是(　　)
题号
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√
√
题号
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15．羟基自由基(·OH)具有强氧化性，可用于处理废水中还原性污染物。利用电化学方法可产生羟基自由基，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
题号
1
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A．电子移动方向为a→Y→X→b
B．甲池中离子交换膜为质子交换膜
C．Y电极上得到H2O2的反应为O2－2e－＋2H＋===H2O2
D．当乙池中产生1 mol 羟基自由基(·OH)时，甲池中理论上至少消耗标准状况下8.4 L CH4
题号
1
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20
√
√
BD　[根据电极上的反应可知，甲为燃料电池，通入燃料CH4的a电极为负极，通入氧气的b电极为正极，乙为电解池，X电极为阳极，Y电极为阴极。串联装置中，电子由原电池负极流向电解池阴极，即a→Y，由电解池的阳极流向原电池正极，即X→b，电子不能在电解质溶液中移动，A错误；甲池中，a电极反应为CH4－8e－＋2H2O ===CO2＋8H＋，b电极反应为2O2＋8e－＋8H＋===4H2O，根据溶液呈电中性，应让H＋从左向右移动，所以离子交换膜为
题号
1
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质子交换膜，B正确；据图可知O2在Y电极上得电子生成H2O2，电解质溶液呈酸性，可得Y电极上生成H2O2的电极反应为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C错误；乙池中生成羟基自由基的反应为Fe2+＋H2O2＋H＋===Fe3+＋·OH＋H2O，所以产生1 mol羟基自由基时，消耗1 mol Fe2+和1 mol H2O2，根据电极反应可知转移3 mol电子，甲池中理论上至少消耗标准状况下8.4 L CH4，D正确。]
题号
1
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20
三、非选择题(本题共5小题，共60分)
16．(12分)飞船和空间站中CO2的清除和O2的再生是研究的重要问题之一。回答下列问题：
(1)空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO2转化为CH4和水蒸气，配合O2生成系统可实现O2的再生，流程如图所示。
题号
1
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已知下列数据：
题号
1
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化学键 H－H C－H H－O C==O
断裂化学键吸收的能量/ (kJ·mol-1) 435 415 465 800
则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为________________________
_________________________________________________________。
CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)
＋2H2O(g)
ΔH＝－180 kJ·mol-1
(2)氢氧燃料电池与电解水装置配合使用，可实现充放电循环，应用于长寿命航天器中。
①CO2的富集与转化是O2再生的核心问题。“电化学富集法”是一种适合飞行器较长时间飞行的方法，装置如图所示。b极为______(填“正”或“负”)极，a电极上发生的电极反应为________
_________________________________________________________。
题号
1
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20
正
H2－2e－
②负载中电解水可实现O2的再生，阳极为____(填“c”或“d”)，电极反应为______________________________________________。
③下列措施可提高O2生成速率的是________(填字母)。
A．提高电解时的电源电压 B．向水中加入少量的NaCl
C．适当提高电解质溶液的温度 D．用金属铜作阳极
题号
1
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d
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
AC
题号
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气，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。③提高电解时的电源电压，则增大了电流，增大了单位时间内转移电子的物质的量，即加快了反应速率，A符合题意；向水中加入少量的NaCl，引入氯离子，氯离子可以在阳极上失去电子发生氧化反应而得不到氧气，B不符合题意；温度越高、反应速率越快，适当提高电解质溶液的温度，可加快化学反应速率，C符合题意；用金属铜作阳极，则铜失去电子发生氧化反应而得不到氧气，D不符合题意。
题号
1
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题号
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20
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：_______________________________________
_________________________________________________________。
(2)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·mol-1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式为_______________________________
_________________________________________________________。
题号
1
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8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)
ΔH＝－(25a－b) kJ·mol-1
5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)
ΔH＝－1 377 kJ·mol-1
(3)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol-1
CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol-1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol-1。
题号
1
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－746.5
(4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) 　ΔH＝－a kJ·mol-1
(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) 　ΔH＝－b kJ·mol-1(b>0)
若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为_________________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
题号
1
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题号
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18．(12分)如图，p、q为直流电源两极，A由金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：
题号
1
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20
(1)p为____极，A极发生_______反应。
(2)C为_____极，试管里收集到的气体是________；D为________极，试管里收集到的气体是________。
(3)C极的电极反应是___________________________。
(4)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小” 或“不变” )。
(5)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为_____________。
题号
1
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20
正
氧化
阳
氧气
阴
氢气
2H2O－4e－===O2↑ ＋4H＋
不变
64 g·mol-1
[解析]　(1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故q为负极，p为正极，A极发生氧化反应。(2)H2SO4电解池中，C为阳极，试管内得O2，D为阴极，试管内得H2。(4)A极：X－2e－===X2+，B极：X2+＋2e－===X，溶液中XSO4浓度不变，两极附近溶液的pH不变。
(5)设X的摩尔质量为M g·mol-1，则
X2+　＋　2e－　===　X
2 mol M g
0.004 mol 0.128 g
解得M＝64。
题号
1
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20
19．(12分)(1)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___(填字母)。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
题号
1
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20
bd
(2)①电镀时，镀件与电源的_____极连接。
②化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
a．若用铜盐进行化学镀铜，应选用________(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
题号
1
3
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20
负
还原剂
b．某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化
如图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在
12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的
方法：_______________________________。
题号
1
3
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2
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20
调节溶液pH在8～9
[解析]　(1)粗铜电解时，粗铜作阳极，Cu2+移向阴极，但电能不会全部转化为化学能，有的转化为热能。(2)电镀时，镀件应连接电源负极作阴极。根据题意，Cu2+得电子生成Cu沉积在镀件表面，所以应选用还原剂与之反应。根据图示，在pH为8～9时，速率接近为零。
题号
1
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20
20．(12分)电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：
题号
1
3
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2
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19
20
①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是___________________
_________________________________________________________。
②精制饱和食盐水时，从图中在b口加入的物质为________(写化学式)。
题号
1
3
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19
20
2OH－＋Cl2↑＋H2↑
NaOH
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
题号
1
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20
离子种类 VO2+ V3+ V2+
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，
该电池放电时总反应是_______________
___________________________________。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是______。
紫色
===V3+＋VO2+＋H2O
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
题号
1
3
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19
20
①写出电解时阴极的电极反应：__________________________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_____。
③电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向____ (填“阴”或“阳”)极室加入______(填化学式)。
H＋
阴
PbO
题号
1
3
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20章末综合测评(一)
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D C A D B B A C A C C BD A CD BD
16．(每空2分)(1)CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝　(2)①正　H2－2e－＋===H2O＋CO2　②d　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　③AC
17． (每空3分)(1)8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝－(25a－b) kJ·mol-1　(2)5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1 377 kJ·mol-1
(3)－746.5　(4)或
18．(除注明外，每空1分)(1)正　氧化　(2)阳　氧气　阴　氢气　(3)2H2O－4e－===O2↑ ＋4H＋(3分)　(4)不变
(5)64 g·mol-1(2分)
19．(每空3分)(1)bd　(2)①负　②a．还原剂　b．调节溶液pH在8～9
20．(除注明外，每空2分)(1)2Cl－＋2H2O2OH－＋＋2H＋===V3+＋VO2+＋H2O　紫色(1分)　＋2e－===Pb＋4Cl－　H＋(1分)　阴(1分)　PbO(1分)
1．D
2．C　[氢气的摩尔燃烧焓为285.8 kJ/mol，则反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝－571.6 kJ·mol-1，由于液态水转化为气态水吸热，则反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＞－571.6 kJ·mol-1，A错误；一氧化碳的摩尔燃烧焓为283.0 kJ/mol，则CO的燃烧的热化学方程式为CO(g)＋===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol-1，B错误；“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO，C正确；由于能量是守恒的，所以煤炭燃烧时加少量水，不可能使煤炭燃烧放出更多的热量。故该同学的结论错误，D错误。]
3．A　[给题干中的前三个热化学方程式从上到下依次标号为①②③，然后进行计算：(①＋②)×－③×2即可得到要求的反应热。]
4．D
5．B　[该装置实现“太阳能→电能→化学能”转化，而电能转化为化学能的装置为电解池，选项A错误；根据电子流向可知，Y为电解池的阴极，应该发生还原反应，总反应中发生还原反应的是CO2，再考虑到需要生成氢氧根离子，使其能透过阴离子交换膜，得出Y电极的反应为CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－，选项B正确；该装置的总反应为2CO2===2CO＋O2，该反应对于溶液的H＋、OH－浓度无影响，所以反应前后溶液的pH并不变化，选项C错误；X为阳极，发生氧化反应，应该是阴极生成的氢氧根离子失电子，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，选项D错误。]
6．B
7．A　[由题意可知该装置为电解池，由a极生成O2可以判断出a极为阳极，则b极为阴极。阳离子向阴极移动，则H＋由a极区向b极区迁移，A正确；电极b上反应为CO2＋＋8e－===CH4＋＋2H2O，B错误；电解过程中电能转化为化学能，C错误；电解时OH－比更容易失去电子，所以电解Na2SO4溶液的实质是电解水，溶液中的水发生消耗，所以Na2SO4溶液的浓度是增大的，D错误。]
8．C　[NaCl溶液呈中性，铁锅发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－2e－===Fe2+，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，腐蚀过程总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，A项错误；原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，则腐蚀过程中，溶液中阳离子从Fe电极移向C电极，B项错误；C电极是正极，正极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，C项正确；原电池中电子沿外电路从负极流向正极，不能通过电解质溶液，D项错误。]
9．A　[若X为NaCl溶液，K与M连接，构成原电池，铁作负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2+，碳棒作正极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，碳棒附近溶液pH最大，A错误；开关K未闭合，Fe棒上B点发生吸氧腐蚀，生成铁锈最多，B正确；若X为H2SO4溶液，K与N连接，构成原电池，锌作负极，铁作正极，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C正确；若X为H2SO4溶液，K与N连接，铁作正极被保护，K与M连接，铁作负极，加快腐蚀，因此Fe棒腐蚀情况前者慢，D正确。]
10．C　11．C
12．BD　[H2和e－的关系式为H2～2e－，S2和e－的关系式为S2～4e－，因通过整个电路的电量一样，所以工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶1，A正确；净化气中CO2含量明显增加，不是电化学膜中的碳被氧化，整个体系中并没有可氧化碳的物质，是来自于熔融碳酸盐的分解，B错误；a电极为H2S得电子被还原变为H2，并产生S2-移动到b电极，所以a电极为阴极，电极反应为H2S＋2e－===，C正确；b电极上a电极迁移过来的S2-变为S2，失电子被氧化，S元素的化合价升高，所以b电极为阳极，发生氧化反应，D错误。]
13．A　[当x＝即为SiO2，结合图中所给信息可知总反应为2C＋SiO22CO↑＋Si，A正确；废钢和炉渣之间若使用酸性电解质溶液，铁会与酸性溶液发生反应，且O2-也会转化为水，B错误；选项中未说明是标准状况下的22.4 L CO，无法计算所得硅的质量，C错误；阴极和阳极两极之间没有电子移动，而是存在O2-的定向运动，D错误。]
14．CD　[由图可知，铂片为电解池的阳极，A正确；锡片为阴极，二氧化碳在碳酸氢根离子作用下在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和碳酸根离子，电极反应为CO2＋2e－＋===HCOO－＋，B正确；铂片为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子与溶液中的碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水，所以电路中转移1 mol电子时，阳极产生气体的体积大于1 mol××22.4 L·mol-1＝5.6 L，C错误；锡片为阴极，二氧化碳在碳酸氢根离子作用下在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸根离子和碳酸根离子，所以电解一段时间后，向阴极通入过量的二氧化碳，将溶液中的碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，不需要补充碳酸氢钾溶液，D错误。]
15．BD　[根据电极上的反应可知，甲为燃料电池，通入燃料CH4的a电极为负极，通入氧气的b电极为正极，乙为电解池，X电极为阳极，Y电极为阴极。串联装置中，电子由原电池负极流向电解池阴极，即a→Y，由电解池的阳极流向原电池正极，即X→b，电子不能在电解质溶液中移动，A错误；甲池中，a电极反应为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋，b电极反应为2O2＋8e－＋8H＋===4H2O，根据溶液呈电中性，应让H＋从左向右移动，所以离子交换膜为质子交换膜，B正确；据图可知O2在Y电极上得电子生成H2O2，电解质溶液呈酸性，可得Y电极上生成H2O2的电极反应为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C错误；乙池中生成羟基自由基的反应为Fe2+＋H2O2＋H＋===Fe3+＋·OH＋H2O，所以产生1 mol羟基自由基时，消耗1 mol Fe2+和1 mol H2O2，根据电极反应可知转移3 mol电子，甲池中理论上至少消耗标准状况下8.4 L CH4，D正确。]
17．(1)已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol-1，②C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol-1；根据盖斯定律，由①×25－②得8CO2(g)＋25H2(g)===C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝25ΔH1－ΔH2＝－(25a－b)kJ·mol-1。(2)依次设反应为①、②，根据盖斯定律，反应①×＋②×得到5CO(g)＋I2O5(s)===5CO2(g)＋I2(s)　ΔH＝－1377 kJ·mol-1。(3)将反应编号，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1　①
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol-1　②
CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol-1　③
应用盖斯定律，由－(①＋②＋③×2)得反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol-1。(4)依次设反应为①、②，根据盖斯定律①×2＋②得4CO(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4CO2(g)　ΔH＝－(2a＋b)kJ·mol-1，标准状况下3.36 L CO的物质的量是0.15 mol，放出的热量为 kJ。
18．(1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故q为负极，p为正极，A极发生氧化反应。(2)H2SO4电解池中，C为阳极，试管内得O2，D为阴极，试管内得H2。(4)A极：X－2e－===X2+，B极：X2+＋2e－===X，溶液中XSO4浓度不变，两极附近溶液的pH不变。
(5)设X的摩尔质量为M g·mol-1，则
X2+　＋　2e－　===　X
2 mol M g
0.004 mol 0.128 g
19．(1)粗铜电解时，粗铜作阳极，Cu2+移向阴极，但电能不会全部转化为化学能，有的转化为热能。(2)电镀时，镀件应连接电源负极作阴极。根据题意，Cu2+得电子生成Cu沉积在镀件表面，所以应选用还原剂与之反应。根据图示，在pH为8～9时，速率接近为零。章末综合测评(一)　化学反应与能量转化
(总分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．锡是大名鼎鼎的“五金”－－金、银、铜、铁、锡之一，早在远古时代，人们便发现并使用锡了。灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s，白)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH1
②Sn(s，灰)＋2HCl(aq)===SnCl2(aq)＋H2(g)　ΔH2
③Sn(s，灰) Sn(s，白)　ΔH3＝＋2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是(　　)
A．ΔH1＞ΔH2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏
2．已知煤炭的摩尔燃烧焓为393.5 kJ·mol-1，氢气的摩尔燃烧焓为285.8 kJ·mol-1，一氧化碳的摩尔燃烧焓为283.0 kJ·mol-1。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是(　　)
A．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＜－571.6 kJ·mol-1
B．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol-1　
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D．因285.8 kJ·mol-1＋283.0 kJ·mol-1＞393.5 kJ·mol-1，故该同学的结论是对的
3．在1 200 ℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应：H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1；2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2；H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3；2S(g)===S2(g)　ΔH4。
则ΔH4的正确表达式为(　　)
A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)
C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)
D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)
4．已知NaHCO3溶液与盐酸反应生成CO2吸热，Na2CO3溶液与盐酸反应生成CO2放热。关于下列ΔH的判断正确的是(　　)
(aq)＋H＋(aq)===(aq)　ΔH1
(aq)＋H＋(aq)===H2CO3(aq)　ΔH2
H2CO3(aq)===H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3
OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)　ΔH4
A．ΔH3<ΔH4
B．ΔH1＋ΔH2>0
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3>0　
D．ΔH2＋ΔH3>0
5．载人空间站为了循环利用人体呼出的CO2并将其转化为O2，设计装置工作原理如图所示，以实现“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为2CO2=== 2CO＋O2。下列说法正确的是(　　)
A．该装置属于原电池
B．水在Y电极参与反应
C．反应完毕，该装置中电解质溶液碱性增强
D．X极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
6．如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag＋的固体电解质。O2可透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法正确的是(　　)
A．正极反应为3O2＋12e－ ＋4Al3+===2Al2O3
B．气体传感器中发生的总反应为3O2＋4AlI3＋12Ag===2Al2O3＋12AgI
C．外电路中流过0.1 mol电子消耗O2 0.4 g　
D．给传感器充电时，Ag＋向多孔石墨电极移动
7．利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移
B．电极b上反应为CO2＋－8e－===CH4＋＋2H2O
C．电解过程中化学能转化为电能
D．电解时Na2SO4溶液浓度保持不变
8．电化学现象在生活中无处不在，炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．腐蚀过程总反应为Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2+
B．腐蚀过程中，溶液中阳离子从C电极移向Fe电极
C．腐蚀过程中C为正极，C电极表面上发生还原反应
D．反应中Fe失去电子，电子经电解质溶液从Fe电极移向C电极
9．如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．若X为NaCl溶液，K与M连接，Fe棒附近溶液pH最大
B．若X为NaCl溶液，开关K未闭合，Fe棒上B点生成铁锈最多
C．若X为H2SO4溶液，K与N连接，Fe棒上的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
D．若X为H2SO4溶液，K分别与N、M连接，Fe棒腐蚀情况前者慢
10．镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是(　　)
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应：Cd＋ 2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2
二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1＜0
B．相同条件下，HCl 的ΔH2比HBr的小，HCl的ΔH3＋ΔH4比HI的大
C．一定条件下，气态原子生成 1 mol H－X 键放出a kJ 能量，则该条件下ΔH2＝＋a kJ·mol-1
D．ΔH ＝ ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6
12．如图是电化学膜法脱硫过程示意图，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是(　　)
A．工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶1
B．净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化
C．阴极反应为H2S＋2e－===S2-＋H2
D．b电极为阴极，发生氧化反应
13．某科研团队开发了一种电解精炼废钢的工艺：在废钢和炉渣(含硅的氧化物及硅酸盐)之间施加电动势，通过O2-在两极间的定向运动可实现废钢脱碳从而得到超低碳钢，同时还可以在阴极回收硅作为副产品。该工艺的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．若x＝2，则电解过程的总反应为2C＋SiO22CO↑＋Si
B．废钢和炉渣之间可以使用酸性电解质溶液
C．若阳极产生22.4 L CO，阴极所得硅的质量为14 g
D．电子流向：电源负极→阴极→阳极→电源正极
14．利用如图所示电解法吸收CO2并制得HCOOK，下列说法错误的是(　　)
A．Pt片为电解池的阳极
B．Sn片上发生的电极反应为CO2＋2e－＋===HCOO－＋
C．标准状况下，电路中转移1 mol e－，阳极产生 5.6 L气体
D．电解一段时间后，阴极区需要补充KHCO3溶液
15．羟基自由基(·OH)具有强氧化性，可用于处理废水中还原性污染物。利用电化学方法可产生羟基自由基，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．电子移动方向为a→Y→X→b
B．甲池中离子交换膜为质子交换膜
C．Y电极上得到H2O2的反应为O2－2e－＋2H＋===H2O2
D．当乙池中产生1 mol 羟基自由基(·OH)时，甲池中理论上至少消耗标准状况下8.4 L CH4
三、非选择题(本题共5小题，共60分)
16．(12分)飞船和空间站中CO2的清除和O2的再生是研究的重要问题之一。回答下列问题：
(1)空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO2转化为CH4和水蒸气，配合O2生成系统可实现O2的再生，流程如图所示。
已知下列数据：
化学键 H－H C－H H－O C==O
断裂化学键吸收的能量/ (kJ·mol-1) 435 415 465 800
则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为__________________________________
____________________________________________________________________。
(2)氢氧燃料电池与电解水装置配合使用，可实现充放电循环，应用于长寿命航天器中。
①CO2的富集与转化是O2再生的核心问题。“电化学富集法”是一种适合飞行器较长时间飞行的方法，装置如图所示。b极为________(填“正”或“负”)极，a电极上发生的电极反应为___________________________________________。
②负载中电解水可实现O2的再生，阳极为________(填“c”或“d”)，电极反应为___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
③下列措施可提高O2生成速率的是________(填字母)。
A．提高电解时的电源电压
B．向水中加入少量的NaCl
C．适当提高电解质溶液的温度
D．用金属铜作阳极
17．(12分)解答下列问题。
(1)某研究团队通过设计一种新型Na—Fe3O4/HZSM 5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ·mol-1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH2＝－b kJ·mol-1
试写出25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式：__________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)合成氨在工业生产中具有重要意义。在合成氨工业中I2O5常用于定量测定CO的含量。已知2I2(s)＋5O2(g)===2I2O5(s)　ΔH＝－76 kJ·mol-1；2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol-1。则该测定反应的热化学方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)化学反应原理研究物质转化过程中的规律并在生产生活中有广泛的应用。汽车排气管内的催化转化器可实现尾气无毒处理。
已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJ·mol-1
CO2(g)===C(s)＋O2(g)　ΔH＝＋393.5 kJ·mol-1
则反应2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH＝________ kJ·mol-1。
(4)氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知：CO(g)＋NO2(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1(a>0)
2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b>0)
若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36 L CO时，放出的热量为__________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
18．(12分)如图，p、q为直流电源两极，A由金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：
(1)p为________极，A极发生________反应。
(2)C为________极，试管里收集到的气体是________；D为________极，试管里收集到的气体是________。
(3)C极的电极反应是__________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小” 或“不变” )。
(5)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为________。
19．(12分)(1)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(填字母)。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(2)①电镀时，镀件与电源的________极连接。
②化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。
a．若用铜盐进行化学镀铜，应选用________(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
b．某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：___________________。
20．(12分)电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：
①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是______________________________
____________________________________________________________________。
②精制饱和食盐水时，从图中在b口加入的物质为________(写化学式)。
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
离子种类 VO2+ V3+ V2+
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应是___________
____________________________________________________________________。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是________。　
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应：________________________________________
____________________________________________________________________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________。
③电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度，应该向____________________________________________________________________
(填“阴”或“阳”)极室加入__________(填化学式)。

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