2025年南宁高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练∶培优易错试卷篇.doc

南宁高考化学备考之化学反应与能量变化压轴突破训练∶培优易错试卷篇

一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）
1．在铜、锌、稀硫酸构成原电池中（如图所示）

(1)负极是__________（填“铜”或“锌”），_________电子（填“失去”或“得到”），发__________（填“氧化”或 “还原”），电极反应方程式______________；
(2)电流由__________流向__________（填“铜”或“锌），铜片上观测到现象是________________。
【答案】锌 失去 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 铜 锌 铜片表面有气泡产生
【解析】
【分析】
锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，铜为正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极流向正极，阳离子从负极移向正极，以此解答。
【详解】
(1)Zn、Cu、H2SO4构成原电池，由于金属活动性Zn>Cu，因此Zn为原电池负极，失去电子，被氧化，发生氧化反应，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
(2)铜为正极，溶液中H+在正极上得电子发生还原反应，2H++2e-=H2↑，会看到正极Cu片上不停产生气泡。电子从负极流向正极，阳离子从负极移向正极，由于电流方向为正电荷移动方向，因此电流从正极Cu经外电路流向负极Zn。
【点睛】
本题考察了原电池构成条件、电极判断、电极反应及电流方向等。掌握原电池构成条件及反应原理是本题解答关键。

2．从本质入手看物质及其能量变化，可以让我们愈加深入去理解所学知识内涵及外延应用。对于《原电池》这部分知识也是如此，如图是原电池基本构造模型：

（1）若a和b电极材料为Al或Mg。
①若c为稀NaOH溶液时，则a电极材料为__，该极电极方程式为___。
②若c为稀H2SO4时，则a电极材料为___，该极电极方程式为__。
（2）对于原电池应用，如下说法对是__。
A．选择构成原电池两极材料时，必须选择活泼性不一样两种金属材料
B．构成原电池时，负极材料活泼性一定比正极材料强
C．构成原电池时，作为负极材料金属受到保护
D．从能量转化角度去看，如图氧化还原反应能量变化曲线，则不可以设计原电池

【答案】Al Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O Mg Mg-2e-=Mg2+ D
【解析】
【分析】
(1)原电池中电极由负极经导线流向正极，因此a为负极发生氧化反应，b为正极发生还原反应。
【详解】
(1)①若c为稀NaOH溶液时，电池总反应应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑，Al被氧化做负极，即a电极材料为Al，该电极方程式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；
②若c为稀H2SO4时，Mg比Al活泼，因此电池总反应式为Mg+2H+=Mg2++H2↑，Mg被氧化做负极，即a电极材料为Mg，电极方程式为：Mg-2e-=Mg2+；
(2)A．构成原电池两极材料不一定选择活泼性不一样两种金属材料，可以是活泼性相似Pt电极、也可以是非金属材料，如燃料原电池两极材料常选择石墨电极，故A错误；
B．碱性原电池中，作为负极材料活泼性不一定比正极材料强，如Al-Mg-NaOH原电池中，活泼金属Mg作正极，Al作负极，故B错误；
C．原电池中正极发生得到电子还原反应，因此作为正极材料金属受到保护，而负极材料金属会加速腐蚀，故C错误；
D．原电池中发生氧化还原反应，会以电能形式放出能量，因此一般为放热氧化还原反应，而图示反应为吸热反应，因此从能量转化角度看，一般不设计成原电池或不可以设计原电池，故D对；
综上所述选D。
【点睛】
构成原电池两个电极中并不是较为活泼金属一定就会做负极，要结合详细环境去判断发生总反应，再判断正负极。

3．根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计原电池如图所示。请回答问题：

(1)电极X材料是_______；电解质溶液Y是________；
(2)银电极上发生电极反应式为___________________；
(3)外电路中电子是从______→______；
(4)当有1.6 g铜溶解时，银棒增重______g 。
【答案】Cu AgNO3 Ag++e- =Ag X(或Cu) Ag 5.4
【解析】
【分析】
(1)根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，作负极，Ag作正极，电解质溶液为具有银离子可溶性银盐溶液；
(2)银电极上是溶液中Ag+得到电子发生还原反应；
(3)外电路中电子是从负极经导线流向正极；
(4)先计算Cu物质量，根据反应方程式计算出正极产生Ag质量，即正极增长质量。
【详解】
(1)根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，Cu作负极，则Ag作正极，因此X为Cu，电解质溶液为AgNO3溶液；
(2)银电极为正极，正极上Ag+得到电子发生还原反应，正极电极反应式为：Ag++e-=Ag；
(3)外电路中电子是从负极Cu经导线流向正极Ag；
(4)反应消耗1.6 g铜物质量为n(Cu)==0.025 mol，根据反应方程式2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知：每反应消耗1 mol Cu，正极上产生2 mol Ag，则0.025 mol Cu反应，在正极上产生0.05 mol Ag，该Ag质量为m(Ag)=0.05 mol×108 g/mol=5.4 g，即正极银棒增重5.4 g。
【点睛】
本题考察原电池原理，明确元素化合价变化与正负极关系是解本题关键，计算正极增长质量时，既可以根据反应方程式计算，也可以根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算。

4．理论上讲，任何自发氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学运用“Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+”反应设制一种化学电池，如图所示，已知该电池在外电路中，电流从a极流向b极。请回答问题：

（1）b极是电池_____________极，材料是_____________，写出该电极反应式_____________。
（2）a可以为_____________A、铜B、银C、铁D、石墨
（3）c溶液是_____________A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液
（4）若该反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成Ag为_____________克。
【答案】负 Cu Cu–2e-=Cu2+ BD B 21.6
【解析】
【分析】
有题干信息可知，原电池中，电流从a极流向b极，则a为正极，得到电子，发生还原反应，b为负极，失去电子，发生氧化反应，据此分析解答问题。
【详解】
(1)根据上述分析知，b是电池负极，失去电子，反应Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+中Cu失去电子，故Cu作负极，发生电极反应为Cu–2e-=Cu2+，故答案为：负；Cu；Cu–2e-=Cu2+；
(2)a是电池正极，电极材料可以是比铜更稳定Ag，也可以是惰性石墨，故答案为：BD；
(3)电解质溶液c是具有Ag+溶液，故答案为：B；
(4)根据得失电子守恒可得，反应过程中转移1mol电子，生成2molAg，质量为108×2=21.6g，故答案为：21.6。

5．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)一极电极反应式为___。
（2）乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，试验开始时，同步在两极附近溶液中各滴入几滴酚酞溶液，X极电极反应式为___；一段时间后，在Y极附近观测到现象是___。
（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-+4H2O 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【解析】
【分析】
甲池为乙烷燃料电池，因此反应过程中乙烷被氧化，则通入乙烷一极应为负极，通入氧气一极为正极；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)通入乙烷一极为负极，乙烷被氧化，由于电解质溶液KOH，因此生成碳酸根和水，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，水电离出氢离子在阴极放电生成氢气，水电离受到增进电离出更多氢氧根，Y电极附近显碱性，电极附近滴有酚酞，因此可以观测到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】
陌生电极反应式书写环节：①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；②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环境；③检查电极反应式守恒关系(电荷守恒、原子守恒、转移电子守恒等)。

6．乙醇(C2H5OH)燃料电池(DEFC)具有诸多长处，引起了人们研究爱好。既有如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)酸性乙醇燃料电池中，若电池消耗原则状况下2.24L O2，则电路中通过了电子数目为___________。
【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上发生电极反应为：3O2+12H++12e-=6H2O，根据电极反应计算转移电子数目。
【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上发生电极反应为：3O2+12H++12e-=6H2O，若电池消耗原则状况下2.24L (即0.1mol)O2时，电子转移0.4mol，转移电子数目为0.4NA。

7．如图所示，A、B、C三个装置中烧杯分别盛有足量CuCl2溶液。

（1）A、B、C三个装置中属于原电池是___(填标号)。
（2）A池中Zn是___极，电极反应式为___；A中总反应离子方程式___。
（3）B池中总反应方程式为___。
（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 Zn－2e-=Zn2＋ Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu CuCl2Cu+Cl2↑ 阴 还原 Cu2＋＋2e-=Cu 不变
【解析】
【分析】
（1）A、B、C三个装置中，没有外接电源属于原电池。
（2）A池中，相对活泼金属作负极，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，与正极相连电极为阳极，阳极失电子发生氧化反应；通过度析两电极反应，可确定反应过程中，CuCl2溶液浓度变化状况。
【详解】
（1）A、B、C三个装置中，没有外接电源属于原电池，则原电池是A。答案为：A；
（2）A池中，相对活泼金属是Zn，Zn是负极，电极反应式为Zn－2e-=Zn2＋；A中总反应离子方程式为Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。答案为：负；Zn－2e-=Zn2＋；Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu；
（3）B池中总反应，就是电解氯化铜反应，方程式为CuCl2Cu+Cl2↑。答案为：CuCl2Cu+Cl2↑；
（4）C池中，与负极相连电极为阴极，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Cu2＋＋2e-=Cu；反应过程中，阳极Cu-2e-=Cu2+，生成Cu2+与阴极消耗Cu2+物质量相等，则CuCl2溶液浓度不变。答案为：阴；还原；Cu2＋＋2e-=Cu；不变。
【点睛】
不管是原电池还是电解池，解题切入点都是电极判断。一般，原电池负极金属材料都会失电子生成阳离子；而电解池阳极材料与否失电子，则要看其与否为活性电极。若阳极为活性电极，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反应。

8．我国古代青铜器工艺精湛，有很高艺术价值和历史价值，但出土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电化学腐蚀示意图。

①腐蚀过程中，负极是_____（填图中字母“a”或“b”或“c”）
②环境中Clˉ̄扩散到孔口，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_____；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_____L(原则状况)。
【答案】c 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【解析】
【分析】
【详解】
①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为腐蚀之后生成产物；
②环境中氯离子扩散到孔口，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++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓；
③4.29 gCu2(OH)3Cl物质量n[Cu2(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)=n[Cu2(OH)3Cl]=0.02 mol，因此理论上耗氧体积V(O2)=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L。
【点睛】
本题考察了原电池原理、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。

9．C、N、O、Al、Si、Cu是常见六种元素。常温下，将除去表面氧化膜Al、Cu片插入浓HNO3中构成原电池（图1），测得原电池电流强度(I)随时间(t)变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。

0～t1时，原电池负极是Al片，此时，正极电极反应式是_____，溶液中H+向_____极移动，t1时，原电池中电子流动方向发生变化，其原因是______。
【答案】2H++NO3-+e-=NO2+H2O 正 铝在浓硝酸中发生钝化，氧化膜制止了Al深入发生反应
【解析】
【分析】
【详解】
0到t1这段时间，由于金属活动性：Al>Cu，因此Al作负极，失去电子发生氧化反应，浓硝酸电离产生NO3-在正极Cu上得到电子，发生还原反应产生NO2气体，正极反应式为2H++NO3-+e-=NO2+H2O，溶液中H+不停移向正极；t1时，由于室温下铝被浓硝酸氧化产生Al2O3，覆盖在金属Al表面，使Al不能深入发生反应而发生钝化现象，阻碍铝深入发生反应，此时铜与浓硝酸发生氧化还原反应，铜作负极，铝作正极，导致电子移动方向发生偏转。

10．锌电池有望替代铅蓄电池，它构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生总反应式是：2Zn+O2═2ZnO。则该电池负极材料是________；当导线中有1mol电子通过时，理论上消耗O2在原则状况下体积是________
【答案】锌 5.6L
【解析】
【分析】
根据原电池工作原理和电子守恒进行分析。
【详解】
由电池总反应式为：2Zn+O2═2ZnO知，锌发生氧化反应，做原电池负极，当导线中有1mol电子通过时，理论上消耗0.25molO2，因此理论上消耗O2在原则状况下体积为0.25mol22.4L/mol=5.6L。答案：锌； 5.6L。

11．拆开1mol共价键所需吸取能量如下表：
共价键
H－H
N≡N
N－H
吸取能量/kJ
436
946
391

(1)1mol N2完全反应为NH3_____(填：吸取或放出)_____kJ能量
(2)实际上，将1molN2和3molH2放在反应容器中，使它们充足反应，反应热量变化总不不小于计算值，原因是______________________________。
【答案】放出 92 该反应是可逆反应，充足反应最终止果是达到最大程度(既化学平衡状态)，因此放出热量总是不不小于理论计算值
【解析】
【分析】
(1)化学反应中，化学键断裂吸取能量，形成新化学键放出能量，根据方程式分别计算断键吸取和成键放出能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热；
(2)从可逆反应特征分析。
【详解】
(1)在反应N2+3H2⇌2NH3中，1mol N2完全反应为NH3，断裂3mol H-H键、1mol N三N键共吸取能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出能量为：6×391kJ=2346kJ，吸取能量少，放出能量多，该反应为放热反应，放出热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ；
(2)该反应为可逆反应，不能完全转化，将1molN2和3molH2放在反应容器中，使它们充足反应，生成NH3不不小于2mol，放出热量不不小于92kJ。

12．某化学爱好小组同学设计了如图所示装置，完毕下列问题：

(1)反应过程中，_____棒质量减少，当一电极质量增长2 g，另一电极减轻质量_____(填“不小于”、“不不小于”或“等于”)2g，正极电极反应为_______。
(2)盐桥作用是向甲、乙两烧杯中提供NH和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中Cl－将进入______(填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中浓度最大阳离子是______。
【答案】锌 不小于 Cu2＋＋2e－=Cu 甲 NH4+
【解析】
【分析】
锌比铜活泼，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e-=Cu，结合电极方程式解答该题；
(1) 锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，铜电极析出铜；
(2)盐桥作用是向甲、乙两烧杯中提供NH和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极；
②乙烧杯中铜离子析出，电荷守恒计算铵根离子浓度。
【详解】
锌比铜活泼，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e-=Cu；
(1)反应过程中，锌棒是负极，发生氧化反应，质量减小，而铜棒是正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，则正极上质量增重，当正极质量增长2g时，转移电子物质量为×2mol=mol，此时负极质量减少mol×65g/mol×＞2g；
(2) ①反应过程中，盐桥中Cl－移向负极锌，Cl－进入甲杯；
②当外电路中转移0.2mol电子时，Cu2++2e-=Cu，铜离子减少0.1mol，电荷减少0.2mol，溶液中进入NH4+0.2mol，乙烧杯中浓度最大阳离子是NH4+，其浓度==2mol/L。

13．回答问题：
（1）已知两种同素异形体A、B热化学方程式为：A（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.51 kJ·mol－1；B（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣395.41 kJ·mol－1则两种同素异形体中较稳定是（填“A”或“B”）______。
（2）已知化学反应N2＋3H22NH3能量变化如图所示。

①1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是_______能量过程(填“吸取”或“释放”)。由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程________(填“吸取”或“释放”)___________ kJ能量。（用图中字母表达，②同）
②mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)△H = _______________。
（3）工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能为：H﹣H：436 kJ·mol－1，Cl﹣Cl：243 kJ·mol－1，H﹣Cl：431 kJ·mol－1。该反应热化学方程式是_______________。
【答案】A 释放 释放 b－a △H = -（b+c-a）kJ·mol－1 H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H=-183 kJ·mol－1
【解析】
【分析】
(1)由①A(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.51kJ/mol；②B(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.41kJ/mol，根据盖斯定律：①-②分析反应热效应，能量越高越不稳定；
(2)①原子结合为分子过程会放热；由图象可知，反应物总能量不小于生成物总能量，反应放热；△H=生成物活化能-反应物活化能；
②根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热并书写热化学方程式，注意反应物物质量和生成物汇集状态；
(3)反应方程式为：H2+Cl2=2HCl，根据吸取能量之和与放出能量之和相对大小判断反应吸放热，两者差值即为焓变数值。
【详解】
(1)由①A(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.51kJ/mol；②B(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.41kJ/mol，根据盖斯定律：①-②得：A(s)=B(s)△H＞0，因此B能量高，能量越高越不稳定，A稳定；
(2)①原子结合为分子过程会放热，因此1mol N和3mol H生成1mol NH3(g)是释放能量过程；由图象可知，反应物总能量不小于生成物总能量，则该反应为放热反应，则molN2(g)和molH2(g)生成1mol NH3(g)过程时放热过程；△H=生成物活化能-反应物活化能=b-akJ/mol，因此1mol NH3(g)过程时放热b-akJ；
②mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)△H =(akJ•mol-1)-(b kJ•mol-1+c kJ•mol-1)= -(b+c-a)kJ•mol-1；
(3)反应方程式为：H2+Cl2=2HCl，生成2molHCl，需吸取能量：436kJ+243kJ=679kJ，放出能量：2×431kJ=862kJ，放出能量不小于吸取能量，则该反应放热，焓变为负号，且放出热量为：864kJ-679kJ=185kJ，因此△H=-183KJ/mol，因此反应热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183 kJ/mol。
【点睛】
一般应用盖斯定律进行简单计算基本措施是参照新热化学方程式(目热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一种数，然后将它们相加、减，得到目热化学方程式，求出目热化学方程式ΔH与原热化学方程式之间ΔH换算关系。

14．氢气是一种理想绿色能源。在101kP下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，请回答问题：
（1）该反应物总能量___生成物总能量(填“不小于”“等于”或“不不小于”)。
（2）氢气燃烧热为___。
（3）该反应热化学方程式为___。
（4）氢能存储是氢能运用前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：
Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s) ΔH1＝－74.5kJ·mol-1
Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2
Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s) ΔH3＝+84.6kJ·mol-1
则ΔH2＝___kJ·mol-1
【答案】不小于 285.8 kJ•mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1 -64.4
【解析】
【分析】
(2)由①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJ•mol-1，②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=+84.6kJ•mol-1，结合盖斯定律可知，②+①×2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，则该反应物总能量不小于生成物总能量；
(2)1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，则1mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量为142.9kJ×2=285.8kJ，则氢气燃烧热为285.8 kJ•mol-1；
(3)物质量与热量成正比，结合焓变及状态可知该反应热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1；
(4)由①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJ•mol-1，②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=+84.6kJ•mol-1，结合盖斯定律可知，②+①×2得到Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)，△H2=(-74.5kJ•mol-1)×2+(+84.6kJ•mol-1)=-64.4kJ•mol-1。
【点睛】
考察运用盖斯定律计算反应热，熟悉已知反应与目反应关系是解答本题关键。应用盖斯定律进行简单计算基本措施是参照新热化学方程式(目热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一种数，然后将它们相加、减，得到目热化学方程式，求出目热化学方程式ΔH与原热化学方程式之间ΔH换算关系。

15．一种甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂,电池中质子互换膜只容许质子和水分子通过。其工作原理示意图:

请回答问题:
（1）Pt(a)电极反应为________;假如该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗CH3OH有________mol。
（2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池________(填“正”或“负”)极。F电极上电极反应式________。

（3）乙醛酸(HOOC—CHO)是有机合成重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛(OHC—CHO)与M电极产物反应生成乙醛酸。

①N电极上电极反应式为________。
②若2molH+通过质子互换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成乙醛酸为________mol。
【答案】CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+ 负 ClO-+2e－+H2OCl-+2OH－ HOOC—COOH+2e－+2H+=HOOC-CHO+H2O 2
【解析】
【分析】
(1)燃料电池中，通入燃料电极为负极，负极上失去电子发生氧化反应，根据氧化还原反应得失电子规律进行计算；
(2)由示意图可知，“镁﹣次氯酸盐”燃料电池中失电子为负极，则镁合金为负极，电极反应式为Mg-2e-＋2OH-===Mg(OH)2，铂合金为正极，正极上ClO﹣得电子生成氯离子，则正极电极反应式为ClO﹣+2e﹣+H2O===Cl﹣+2OH﹣；
(3)根据H+移动方向可知，M电极是阳极，Cl-在阳极上发生失电子氧化反应生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑，N电极为阴极，HOOC-COOH在阴极上得电子发生还原反应生成HOOC-CHO，电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O。
【详解】
(1)由装置图可知，电解质溶液为酸性溶液，燃料电池中，通入燃料电极为负极，则Pt(a)是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+，根据电极方程式可知，电路中通过2mol电子时，消耗CH3OH物质量为mol，故答案为：CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+；；
(2)由示意图可知，“镁﹣次氯酸盐”燃料电池中，E为镁合金，为燃料电池负极，F为铂合金，为正极，正极上ClO﹣得电子生成氯离子，则正极电极反应式为ClO﹣+2e﹣+H2O===Cl﹣+2OH﹣，故答案为：负；ClO-＋2e-＋H2O===Cl-＋2OH-；
(3)①N电极为电解池阴极，HOOC-COOH在阴极上得电子发生还原反应生成HOOC-CHO，电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O，故答案为：HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O；
②2mol H+通过质子互换膜，则电池中转移2mol电子，根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O，可知阴极生成1mol乙醛酸；阳极（M极）电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑，乙二醛与Cl2反应为Cl2+OHC—CHO+H2O===HOOC—CHO+2HCl，根据题意和阴、阳极得失电子相等，阳极也生成1mol乙醛酸；由于两极均有乙醛酸生成，因此生成乙醛酸为2mol，故答案为：2。
【点睛】
本题考察了电化学原理应用，把握原电池原理和电解池原理以及电解过程中计算是解答关键。