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以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应的电极反应式为________．
试题答案
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答案：
解析：
H
2
＋2OH
―
―2e
－
＝2H
2
O
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（1）实验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
b
b
（填序号）．
a.
C(s)+
H
2
O(g)
.
.
CO(g)+
H
2
(g)
△H＞0
b.
2
H
2
(g)+
O
2
(g)
.
.
2
H
2
O(I)
△H＜0
c.
NaOH(aq)+HCl(aq)
.
.
NaCl(aq)+
H
2
O(I)
△H＜0
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选的反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为
O
2
+4e
-
+2H
2
O=4OH
-
O
2
+4e
-
+2H
2
O=4OH
-
．
某同学用铜片、银片、Cu（NO
3
）
2
溶液、AgNO
3
溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO
3
的管）设计成一个原电池，如图所示，下列判断正确的是
d
d
（填序号）．
a．实验过程中，左侧烧杯中
N
O
-
3
的浓度不变
b．实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作
c．若开始时用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生
d．若开始时用U形铜代替盐桥，U形铜的质量不变
（2）电解原理在化学工业中有着广泛的应用．现将设计的燃料电池通过导线与如图所示的电解池相连，其中a溶液为电解液，X和Y均为惰性电极，则：
①若a溶液为CuSO
4
溶液，则电解时的化学方程式为
2CuSO
4
+2H
2
O
电解
.
2Cu+O
2
↑+2H
2
SO
4
2CuSO
4
+2H
2
O
电解
.
2Cu+O
2
↑+2H
2
SO
4
．
②若电解含有0.04molCuSO
4
和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生672mL（标准状况下）气体时，溶液的pH=
1
1
（假设电解后溶液的体积不变）．
能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题．
I．已知：Fe
2
O
3
（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=akJ?mol
-1
CO（g）+1/2O
2
（g）=CO
2
（g）△H=bkJ?mol
-1
C（石墨）+O
2
（g）=CO
2
（g）△H=ckJ?mol
-1
则反应：4Fe（s）+3O
2
（g）=2Fe
2
O
3
（s）的焓变△H=
6（c-b）-2a
6（c-b）-2a
kJ?mol
-1
．
Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
D
D
（填序号）．
A．C（s）+CO
2
（g）=2CO（g）
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H
2
O（l）
C．2H
2
O（l）=2H
2
（g）+O
2
（g）
D．CH
4
（g）+2O
2
（g）=CO
2
（g）+2H
2
O（l）
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应．
负极：
CH
4
-8e
-
+10OH
-
=CO
3
2-
+7H
2
O
CH
4
-8e
-
+10OH
-
=CO
3
2-
+7H
2
O
，
正极：
O
2
+2H
2
O+4e
-
=4OH
-
O
2
+2H
2
O+4e
-
=4OH
-
．
（2）二氧化氯（ClO
2
）是一种高效安全的自来水消毒剂．ClO
2
是一种黄绿色气体，易溶于水．实验室以NH
4
Cl、盐酸、NaClO
2
为原料制备ClO
2
流程如下：
已知：电解过程中发生的反应为：
NH
4
Cl+2HCl
通电
.
.
NCl
3
+3H
2
↑；假设NCl
3
中氮元素为+3价．
①写出电解时阴极的电极反应式
2H
+
+2e
-
=H
2
↑
2H
+
+2e
-
=H
2
↑
．
②在阳极上放电的物质（或离子）是
NH
4
Cl（NH
4
+
）
NH
4
Cl（NH
4
+
）
．
③除去ClO
2
中的NH
3
可选用的试剂是
C
C
（填序号）
A．生石灰 B．碱石灰 C．浓H
2
SO
4
D．水
④在生产过程中，每生成1mol ClO
2
，需消耗
1
6
1
6
mol NCl
3
．
（1）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
C
C
．
A．C（s）+H
2
O（g）=CO（g）+H
2
（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H
2
O（l）△H＜0
C．2H
2
（g）+O
2
（g）=2H
2
O（l）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应为：
H
2
+2OH
-
-2e
-
=2H
2
O
H
2
+2OH
-
-2e
-
=2H
2
O
．
现有
a
A、
b
B、
c
C、
d
D、
e
E五种短周期元素，它们都是生命体不可缺少的重要元素．已知它们的原子序数有如下关系：a+b=c，a+c=d，c+d=e，B、D、E都有多种同素异形体．B的化合物种类与A的化合物种类何者更多，目前学术界还有争议，但有一点是肯定的，那就是没有第三种元素的化合物种数会超出它们．回答下列有关问题：
（1）写出C
2
A
4
的电子式
．C
2
A
4
的水溶液呈
碱
碱
（填“酸”“碱”或“中”）性，1mol C
2
A
4
最多可以与
2
2
mol HCl发生中和反应生成正盐．C
2
A
4
和A
2
D
2
既具有氧化性，又具有还原性，从化合价的角度解释C
2
A
4
和A
2
D2 既具有氧化性又具有还原性的原因
N
2
H
4
中N显-2，H
2
O
2
中O显-1，均为相应元素的中间价态，所以既有氧化性，又有还原性
N
2
H
4
中N显-2，H
2
O
2
中O显-1，均为相应元素的中间价态，所以既有氧化性，又有还原性
．
（2）A和B可以形成很多种化合物，用电子式表示A和B形成的最简单化合物的形成过程：
，该化合物与CA
3
和A
2
D的熔点由高到低的顺序为
H
2
O＞NH
3
＞CH
4
H
2
O＞NH
3
＞CH
4
（用化学式表示）．
（3）燃料电池是一种新型电池．由A、B、D组成的一种日常生活中最常见的有机物与D的单质以KOH溶液为电解质组成电池，引起了人们的普遍重视．写出负极的电极反应式：
CH
3
CH
2
OH-12e
-
+16OH
-
═2CO
3
2-
+11H
2
O
CH
3
CH
2
OH-12e
-
+16OH
-
═2CO
3
2-
+11H
2
O
．
（4）E的同素异形体中有一种通常情况下不稳定，在空气中极易自燃，写出该同素异形体的结构式
，CA
3
、A
2
D、EA
3
的热稳定性由强到弱的顺序为
H
2
O＞NH
3
＞PH
3
H
2
O＞NH
3
＞PH
3
（用化学式表示）．
能源是人类生存和发展的重要支柱．研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义．已知下列热化学方程式
①2H
2
（g）+O
2
（g）=2H
2
O（l）△H=-570kJ/mol；
②H
2
（g）+
1
2
O
2
（g）=H
2
O（g）△H=-242kJ/mol；
③C（s）+
1
2
O
2
（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
④C（s）+O
2
（g）=CO
2
（g）△H=-393.5kJ/moL；
⑤CO
2
（g）+2H
2
O（g）=2CH
4
（g）+2O
2
（g）△H=+890kJ/moL
回答下列问题
（1）H
2
的燃烧热为
．
（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得．已知C（s）+H
2
O（g）=H
2
（g）+CO（g）△H=akJ/moL；
则a=
；该反应的熵△S
0（选填“＞”、“=”、“＜”）；已知自由能△G=△H-T△S，当△G＜0时可自发进行．则该反应在什么条件下可自发进行
．
（3）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应．
①下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
．
A．C（s）+H
2
O（g）=CO（g）+H
2
（g）△H＞0
B．2H
2
（g）+O
2
（g）=2H
2
O（l）△H＜0
C．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H
2
O（l）△H＜0
②以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为
．
（4）有同学利用CuSO
4
溶液，进行以下实验探究．
①图一是根据反应Zn+CuSO
4
=Cu+ZnSO
4
设计成的锌铜原电池．
电解质溶液乙是
（填“ZnSO
4
”或“CuSO
4
”）溶液；Cu极的电极反应式是
．
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
（填“CH
4
”或“O
2
”），a处电极上发生的电极反应式是
．
关 闭
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（1）实验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
