C（s，石墨）===C（s，金刚石） ΔH＝＋1.5kJ·mol－1，D正确。
10．3H2（g）＋N2（g）2NH3（g）反应过程中的能量变化如图所示。
有关说法错误的是（ ）
A．图中C表示生成物NH3（g）的总能量
B．断裂3molH—H键和1molN≡N键所吸收的总能量大于形成6molN—H键所释放的总能量
C．逆反应的活化能E（逆）＝E＋|ΔH|
D．3H2（g）＋N2（g）2NH3（g） ΔH<0
答案 B
解析 根据题图可知，C表示生成物NH3（g）的总能量，A正确；该反应为放热反应，所以断裂3molH—H键和1molN≡N键所吸收的总能量小于形成6molN—H键所释放的总能量，B错误；根据题图逆反应的活化能E（逆）＝E＋|ΔH|，C正确；该反应为放热反应，故3H2（g）＋N2（g）2NH3（g） ΔH<0，D正确。
11．镁电池毒性低、污染小，电压高而平稳，它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。
其中一种镁电池的反应原理为：
xMg＋Mo3S4
MgxMo3S4
下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，Mo3S4发生氧化反应
B．放电时，正极反应式：
Mo3S4＋2xe－===Mo3S
C．充电时，Mg2＋向阴极迁移
D．充电时，阴极反应式：
xMg2＋＋2xe－===xMg
答案 A
解析 由题意可知，放电时发生原电池反应，Mg由0价变为＋2价，被氧化，发生氧化反应，作原电池的负极；Mo3S4为正极，正极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S
，A错误，B正确；电池充电时发生电解反应，阴极发生还原反应，金属阳离子Mg2＋放电，反应式为xMg2＋＋2xe－===xMg，电解质溶液中，阳离子Mg2＋向阴极移动，C、D正确。
12．[2017·皖北高三模拟]如图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为NaCl和酚酞的混合溶液浸湿的滤纸，离子交换膜只允许Na＋通过，电池充电、放电的化学方程式为2Na2S2＋NaBr3
Na2S4＋3NaBr。
闭合开关K时，b电极附近先变红色。
下列说法正确的是（ ）
A．电池充电时，电极B连接直流电源的正极
B．电池放电过程中Na＋从左到右通过离子交换膜
C．闭合开关K后，b电极附近的pH变小
D．当b电极上析出气体1120mL（标准状况）时，有0.1molNa＋通过离子交换膜
答案 D
解析 闭合开关K时，b极附近变红，则说明b为阴极，电极B为负极，电池充电时，B接电源负极，A错误；电池放电时，A为正极，B为负极，Na＋移向正极，B项错误；闭合K后，b极H＋放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，pH变大，C项错误；b电极上析出的气体为H2，其物质的量为0.05mol，则需要电子的物质的量为0.1mol，故有0.1molNa＋通过离子交换膜，D正确。
13．[2016·南京、淮安二模]利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。
下列说法正确的是（ ）
A．a为直流电源的负极
B．阴极的电极反应式为2HSO
＋2H＋＋e－===S2O
＋2H2O
C．阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO
＋4H＋
D．电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室
答案 C
解析 A项，从反应物和产物化合价判断，左边硫的化合价从＋4到＋6，化合价升高失去电子，电极为阳极，a为正极，错误；B项，电极反应式为2HSO
＋2H＋＋2e－===S2O
＋2H2O，错误；D项，电解时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，错误。
14．[2016·长沙四县联考]关于如图所示各装置的叙述中，正确的是（ ）
①
②
③
A．装置①是原电池，总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．装置①中，铁作负极，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深
D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液
答案 C
解析 装置①中Fe比Cu活泼，Fe为负极，电极方程式为Fe－2e－===Fe2＋，总反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A、B错误；装置②为胶体的电泳实验，Fe（OH）3胶体粒子带正电，在电场中向阴极移动，石墨Ⅱ是阴极，C项正确；装置③由电流方向可知c为阳极、d为阴极，精炼铜时阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解液含Cu2＋，D项错误。
15．[2016·乌鲁木齐质检]关于下列装置的说法正确的是（ ）
A．装置①中盐桥内的K＋移向CuSO4溶液
B．①是将电能转变成化学能的装置
C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒
D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中Cu2＋浓度保持不变
答案 A
解析 装置①为原电池，将化学能转化为电能，Cu为正极，溶液中的Cu2＋得电子生成Cu，c（Cu2＋）减小，盐桥内的K＋移向CuSO4溶液补充电荷，A正确，B错误；C项，若铁棒镀铜，铁作阴极（M），铜作阳极（N），错误；D项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如Zn、Fe放电，而阴极只有Cu2＋放电，所以Cu2＋浓度会减小，错误。
16．[2016·石家庄模拟]快速充电电池的电解液为LiAlCl4 SOCl2，电池的总反应为4LiCl＋S＋SO2
4Li＋2SOCl2。
下列说法正确的是（ ）
A．该电池的电解质可为LiCl水溶液
B．该电池放电时，负极发生还原反应
C．充电时阳极反应式为4Cl－＋S＋SO2－4e－===2SOCl2
D．放电时电子从负极经外电路流向正极，再从正极经电解质溶液流向负极
答案 C
解析 A项，该电池的电解质溶液不能是LiCl的水溶液，因为Li能和水发生反应，错误；B项，电池放电时，负极发生氧化反应，错误；D项，放电时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中移动的是阴、阳离子而不是电子，错误。
17．对于图Ⅰ、图Ⅱ所示装置，下列叙述正确的是（ ）
A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中石墨电极产生的气体相同
B．装置Ⅰ通电一段时间后铁电极周围溶液pH降低
C．装置Ⅰ中两电极产生气体体积比为2∶1（同温、同压下）
D．实验中，可观察到装置Ⅱ中U形管左端铁电极表面析出白色物质
答案 D
解析 装置Ⅰ为电解池，铁为阴极，水电离出的H＋放电生成H2，pH增大，石墨为阳极，溶液中的Cl－放电生成氯气，B、C错误；装置Ⅱ为原电池，铁为负极，发生反应：
Fe－2e－===Fe2＋，石墨为正极，发生反应：
O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因此在铁电极表面有Fe（OH）2沉淀生成，A错误，D正确。
18．钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。
一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池的总反应为NaTi2（PO4）3＋2Na2NiFeⅡ（CN）6
Na3Ti2（PO4）3＋2NaNiFeⅢ（CN）6（注：
其中P的化合价为＋5，Fe的上标Ⅱ、Ⅲ代表其价态）。
下列说法不正确的是（ ）
A．放电时NaTi2（PO4）3在正极发生还原反应
B．放电时负极材料中的Na＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na＋嵌入到正极材料中
C．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na＋的浓度基本保持不变
D．充电过程中阳极反应式为2NaNiFeⅢ（CN）6＋2Na＋＋2e－===2Na2NiFeⅡ（CN）6
答案 D
解析 由题给反应可知放电时，FeⅡ转化为FeⅢ，发生氧化反应，负极的电极反应式为2Na2NiFeⅡ（CN）6－2e－===2NaNiFeⅢ（CN）6＋2Na＋（该反应为充电时阴极的逆反应），正极为NaTi2（PO4）3发生还原反应：
NaTi2（PO4）3＋2e－＋2Na＋===Na3Ti2（PO4）3（该反应为充电时阳极的逆反应）。
19．
（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。
已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时，正极的电极反应式为__________________________________________________________，
负极的电极反应式为___________________________________。
（3）下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应为______________________________；
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g时，则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L（假设空气中氧气体积含量为20%）。
（4）传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。
该反应的离子方程式为
____________________________________________________。
答案
（1）N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－624.0kJ·mol－1
（2）O2＋4e－＋2H2O===4OH－
N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑
（3）①Cu2＋＋2e－===Cu ②112
（4）ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O
解析
（1）32.0gN2H4的物质的量是1mol,1molN2H4完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量是624kJ，则N2H4完全燃烧反应的热化学方程式为N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－624.0kJ·mol－1。
（2）燃料电池中正极发生还原反应，元素的化合价降低，所以是氧气发生还原反应，结合电解质溶液，正极反应的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，负极则是燃料发生反应，根据
（1）判断N2H4的氧化产物是氮气，所以负极的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑。
（3）①该装置是电解池装置，Zn是阴极，发生还原反应，所以是Cu2＋得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；②铜片作阳极，发生氧化反应，所以Cu片逐渐溶解，质量减少128g，即Cu的物质的量减少2mol，失去电子4mol，根据整个过程满足得失电子守恒规律，所以氧气得电子的物质的量也是4mol，根据O2＋4e－＋2H2O===4OH－，得需要氧气的物质的量是1mol，标准状况下的体积是22.4L，空气中氧气体积含量为20%，故所需空气的体积＝
＝112L。
（4）NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，则Cl元素被还原为Cl－，根据元素守恒，产物中还有水生成，离子方程式为ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O。
20．如图所示，某同学设计一个甲醚（CH3OCH3）燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答下列相关问题：
（1）通入氧气的电极为________（填“正极”或“负极”），写出负极的电极反应：
____________________________________。
（2）铁电极为________（填“阳极”或“阴极”），石墨电极的电极反应为__________________________________________________。
（3）反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠主要在________________（填“铁极”或“石墨极”）区。
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，则丙装置中阳极上的电极反应为__________________，反应一段时间，硫酸铜溶液的浓度将________（填“增大”“减小”或“不变”）。
答案
（1）正极 CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO
＋11H2O
（2）阴极 2Cl－－2e－===Cl2↑ （3）铁极
（4）Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋ 减小
解析
（1）燃料电池是将化学能转化为电能的装置，属于原电池，通入燃料的电极是负极，通入氧气的电极是正极，所以该燃料电池中通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO
＋11H2O。
（2）乙池属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以铁电极是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。
（3）乙池中阴极是铁，阳极是石墨，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度使溶液呈碱性，所以乙装置中生成的氢氧化钠主要在铁极区。
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，则阳极上铜、锌失电子进入溶液，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋，根据得失电子数相等知，阳极上溶解的铜少于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间后，硫酸铜溶液的浓度将减小。
21．钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，我国四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。
如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。
请回答下列问题：
（1）电解饱和食盐水时，总反应的离子方程式是
_________________________________。
（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：
________________________________。
（3）已知：
①Mg（s）＋Cl2（g）===MgCl2（s）ΔH＝－641kJ/mol
②Ti（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（s）ΔH＝－770kJ/mol
下列说法正确的是________（填字母）。
a．Mg的燃烧热为641kJ/mol
b．Ti的能量一定比TiCl4的高
c．等质量的Mg（s）、Ti（s）与足量的氯气反应，前者放出的热量多
d．Mg还原TiCl4的热化学方程式为2Mg（s）＋TiCl4（s）===2MgCl2（s）＋Ti（s）ΔH＝－512kJ/mol
（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2________t。
（不考虑生产过程中物质的任何损失）
（5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。
该电池中负极上的电极反应式是____________________。
答案
（1）2Cl－＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2OH－
（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl2===2FeCl3＋2TiCl4＋6CO （3）cd （4）10
（5）CH3OH＋8OH－－6e－===CO
＋6H2O
解析 本题以工业生产钛为载体，综合考查了电化学、反应热和元素及其化合物的知识，重点考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。
（1）电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2NaOH，其离子方程式为2Cl－＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2OH－。
（2）根据题中工艺流程图可以看出反应物有FeTiO3、C和Cl2，反应产物有FeCl3、TiCl4和CO，然后通过观察法配平方程式。
（3）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时
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