6.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/kJ·mol－1
941.7
154.8
283.0
下列说法中正确的是（ ）
A.过程N2（g）―→2N（g）放出能量
B.过程N（g）＋3F（g）―→NF3（g）放出能量
C.反应N2（g）＋3F2（g）===2NF3（g）的ΔH＞0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
答案 B
解析 A项由N2―→2N破坏化学键需吸收能量；B项，N（g）＋3F（g）―→NF3是形成化学键，放出能量；C项，ΔH＝（941.7＋154.8×3－283.0×6）kJ·mol－1＝－291.9kJ·mol－1；D项，化学反应的实质是化学键的断裂和形成。
7.有一种新型燃料电池使用两块吸附气体的海绵状金属作电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2，其电极反应为X极：
CH4＋10OH－－8e－===CO
＋7H2O；Y极：
2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
下列说法中，错误的是（ ）
A.通入甲烷的一极为电池的负极
B.放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量浓度不变
C.在标况下，通入5.6L氧气，完全反应后，有1mol电子发生转移
D.放电时，1mol甲烷在X极反应时有2mol氧气在Y极反应
答案 B
解析 由题意知电池总反应为CH4＋2O2＋2OH－===CO
＋3H2O，反应过程中消耗OH－，故KOH的物质的量浓度减小，选B。
8.某原电池装置如图所示，盐桥中装有KCl饱和溶液的琼脂。
下列有关叙述中正确的是（ ）
A.Fe作正极，发生氧化反应
B.负极反应：
2H＋＋2e－===H2↑
C.工作一段时间后，两烧杯中溶液的pH均不变
D.工作一段时间后，NaCl溶液中c（Cl－）增大
答案 D
解析 A项，Fe作负极，发生氧化反应，不正确；B项，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，不正确；C项，因为正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故右侧烧杯中溶液的pH增大，不正确；D项，因为在原电池中阴离子向负极移动，盐桥中的Cl－向负极移动，故NaCl溶液中c（Cl－）
增大，正确。
9.关于如图装置的说法正确的是（ ）
A.银电极是负极
B.铜电极上发生的反应为Cu－2e－===Cu2＋
C.外电路中的电子是从银电极流向铜电极
D.该装置能将电能转化为化学能
答案 B
解析 Cu为负极，Ag为正极。
负极：
Cu－2e－===Cu2＋
正极：
2Ag＋＋2e－===2Ag
电子从Cu经外电路流向Ag。
10.如图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。
放电时该电池的电极反应式为
负极：
LixC6－xe－===C6＋xLi＋（LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极：
Li1－xMnO2＋xLi＋＋xe－===LiMnO2（LiMnO2表示含锂原子的二氧化锰）
下列有关说法不正确的是（ ）
A.该电池的反应式为Li1－xMnO2＋LixC6===LiMnO2＋C6
B.K与M相接时，A是阳极，发生氧化反应
C.K与N相接时，Li＋由A极区迁移到B极区
D.在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化
答案 C
解析 A项，负极反应式和正极反应式相加得总反应式；B项，A与正极相连，作阳极，发生氧化反应；C项，K与N相连，形成原电池，Li＋移向正极，根据充电示意图判断，A为正极，B为负极；D项，充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能、光能等。
11.如图所示，a、b、c、d均为铂电极，供选择的四组电解质溶液列表中，电解时要求满足的条件是①通电一段时间后，甲、乙两池的pH均减小，②电极a、c上得到电子形成的原子个数比为1∶2，则电解液的编号正确的是（ ）
甲
乙
A
NaCl
AgNO3
B
AgNO3
CuCl2
C
CuSO4
AgNO3
D
H2SO4
AgNO3
答案 C
解析 A项，甲中pH增大，乙中pH减小；B项，甲中pH减小，乙中pH增大，电极a、c上得电子形成的原子数之比为2∶1；C项，电解CuSO4、AgNO3溶液pH均减小，电极a、c上析出Cu、Ag原子数之比为1∶2，正确；D项，电解H2SO4、AgNO3溶液pH均减小，电极a、c得电子形成原子数之比为1∶1。
12.有A、B、C、D四种金属，做如下实验：
①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A.A＞B＞C＞DB.C＞D＞A＞B
C.D＞A＞B＞CD.A＞B＞D＞C
答案 C
解析 ①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，说明金属活动性：
A＞B；②A、D与等物质的量浓度的盐酸反应，D比A反应剧烈，说明金属活动性：
D＞A；③根据置换反应规律，Cu不能置换出B，说明金属活动性：
B＞Cu；Cu能置换出C，说明金属活动性：
Cu＞C。
则四种金属活动性的排列顺序是D＞A＞B＞C。
13.用压强传感器探究生铁在pH＝2和pH＝4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：
分析图像，以下结论错误的是（ ）
A.溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.两溶液中负极反应均为Fe－2e－===Fe2＋
答案 C
解析 A项，根据pH＝2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置发生析氢腐蚀，则溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，正确；B项，pH＝4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明生铁发生吸氧腐蚀，pH＝4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，正确；C项，根据压强与时间关系图知，pH＝2的溶液和pH＝4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，错误；D项，两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正确。
14.如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。
下列说法正确的是（ ）
A.甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH－6e－＋2H2O===CO
＋8H＋
C.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗280mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体
答案 D
解析 A项，甲池是燃料电池，是化学能转化为电能的装置，乙、丙池是电解池，是将电能转化为化学能的装置，错误；B项，在燃料电池中，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为CH3OH－6e－＋2H2O＋8OH－===CO
＋8H2O，错误；C项，电解池乙池中，电解后生成硫酸、铜和氧气，要想复原，要加入氧化铜，错误；D项，甲池中根据电极反应：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以消耗280mL（标准状况下0.0125mol）O2，则转移电子0.05mol，根据丙装置中，在阴极上是氢离子放电，转移电子0.05mol，减小的氢离子是0.05mol，生成氢氧根离子是0.05mol，镁离子和氢氧根离子之间反应生成氢氧化镁，理论上最多产生氢氧化镁质量应该是0.05mol×
×58g·mol－1＝1.45g固体，故D正确。
15.如下图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。
下列说法正确的是（ ）
A.X极是电源负极，Y极是电源正极
B.Cu电极上增重6.4g时，b极产生1.12L（标准状况）气体
C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D.a极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
答案 D
解析 a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液，判断b电极是阴极，Y为电源负极，X为电源正极，故A错误；6.4g的铜的物质的量是0.1mol，转移电子为0.2mol，生成氢气为0.1mol，体积为2.24L，故B错误；电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH逐渐减小，故C错误；a电极是氯离子失电子发生的氧化反应，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，故D正确；故选D。
第Ⅱ卷（非选择题，共55分）
二、非选择题（本题包括5小题，共55分）
16.（11分）
（1）已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ热量，反应方程式是2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）。
请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和________（填“大于”“小于”或“等于”）反应物能量总和。
②若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量______（填“＞”“＜”或“＝”）572kJ。
③与化石燃料相比，利用氢能源有很多优点，请说出其中一点___________________________。
（2）FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）＋O2（g）3（g）
ΔH1＝－197kJ·mol－1；
H2O（g）===H2O（l） ΔH2＝－44kJ·mol－1；
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）===2H2SO4（l）
ΔH3＝－545kJ·mol－1
则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是___________________________________
________________________________________________________________________。
（3）已知下列反应的热化学方程式：
6C（s）＋5H2（g）＋3N2（g）＋9O2（g）===2C3H5（ONO2）3（l）ΔH1
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）ΔH2
C（s）＋O2（g）===CO2（g）ΔH3
则反应4C3H5（ONO2）3（l）===12CO2（g）＋10H2O（g）＋O2（g）＋6N2（g）的ΔH为________________________________________________________________________。
答案
（1）①小于 ②＜ ③热值高或无污染
（2）SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（l）
ΔH＝－130kJ·mol－1
（3）12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1
解析
（1）①H2和O2反应生成H2O是放热反应，所以反应物总能量应大于生成物总能量。
②生成水蒸气比生成液态水放出热量要少。
（2）2SO3（g）2（g）＋O2（g）
ΔH＝197kJ·mol－1
2H2O（l）===2H2O（g） ΔH2＝88kJ·mol－1
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）===2H2SO4（l）
ΔH＝－545kJ·mol－1
三式相加除以2得：
SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（l）
ΔH＝
kJ·mol－1＝－130kJ·mol－1。
（3）4C3H5（ONO2）3（l）===12C（s）＋10H2（g）＋6N2（g）＋18O2（g） －2ΔH1
12C（s）＋12O2（g）===12CO2（g） 12ΔH3
10H2（g）＋5O2（g）===10H2O（g） 5ΔH2
三式相加得
4C3H5（ONO2）3===12CO2（g）＋10H2O（g）＋O2（g）＋6N2（g） ΔH＝12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1。
17.（10分）碳及其化合物与人类的生活、生产紧密联系。
（1）已知1g甲烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出QkJ的热量，写出表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）已知：
C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝130kJ·mol－1，
2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－220kJ·mol－1。
断开1molH—H键、O===O键分别需要吸收436kJ、496kJ的热量，则断开1molO—H键需要吸收的热量为________（填字母）。
A.332kJB.118kJ
C.462kJD.360kJ
（3）以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池原理如图。
电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a：
________________________________________________________________________，
b：
________________________________________________________________________。
答案
（1）CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－16QkJ·mol－1
（2）C
（3）a：
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ b：
2CO2＋4e－＋4H＋===2HCOOH
解析
（1）在25℃、101kPa下，1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热QkJ，则16g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为16QkJ，则甲烷标准燃烧热的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－16QkJ·mol－1。
（2）已知①C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝130kJ·mol－1，
②2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－220kJ·mol－1
①×2－②得：
2H2O（g）===O2（g）＋2H2（g） ΔH＝（2×130＋220）kJ·mol－1＝480kJ·mol－1，
设O—H键能为akJ·mol－1，则4a－496－2×436＝480，解得a＝462，选项C正确。
（3）由图可知，左室加入水，生成氧气与氢离子，电极a发生氧化反应，为负极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极b发生还原反应，为正极，电极反应式为2CO2＋4e－＋4H＋===2HCOOH。
18.（10分）钢铁工业是国家工业的基础。
请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀，写出铁发生电化学腐蚀时负极的电极反应：
________________________________________________________________________。
（2）生产中可用盐酸来除铁锈。
现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被完全除尽后，溶液中继续发生的化合反应的离子方程式为_________________________________________。
（3）下列各个装置中铁棒被腐蚀由难到易的顺序是________（填字母）。
（4）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置如图所示，请回答下列问题：
①B电极对应的金属是________，A电极的电极反应式是____________________________
________________________________________________________________________。
②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因________________________________________________________________________。
答案
（1）Fe－2e－===Fe2＋
（2）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
（3）DBCA （4）①铁 Cu－2e－===Cu2＋ ②铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
解析
（1）铁发生电化学腐蚀时，负极上Fe失电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。
（2）铁锈和HCl反应生成铁离子，铁离子和Fe发生氧化还原反应生成亚铁离子，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
（3）在金属腐蚀中，腐蚀快慢顺序是作电解池阳极＞作原电池负极＞化学腐蚀＞作原电池正极＞作电解池阴极，根据图像知，A中Fe作负极、B中铁作正极、C中铁发生化学腐蚀、D中铁作阴极，所以铁腐蚀由难到易顺序是DBCA。
（4）①电镀时，镀层Cu作阳极、镀件Fe作阴极，所以B的材料是Fe，阳极电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；②Fe、Cu和电解质溶液构成原电池时，铁易失电子作负极加速被腐蚀，Zn、Fe和电解质溶液构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极被保护，所以铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀。
19.（10分）
（1）能量之间可相互转化：
电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：
ZnSO4（aq），FeSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图（见上图），并作相应标注，要求：
在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极____________________________________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是________________________________________________________________________。
（2）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在上述的材料中应选______作阳极。
答案
（1）①
（或其他合理答案）
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