专题1 化学反应与能量变化 练习题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》练习题 一、单选题 1．氢能被称为未来能源，利用乙醇来制取氢气涉及如下反应 反应I：CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)     △H1=+173.5kJ·mol-1 反应II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)      △H2=-41.2kJ·mol-1 则lmolCH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应的△H为 A．+255.9kJ·mol-1 B．-255.9kJ·mol-1 C．+132.3kJ·mol-1 D．-132.3kJ·mol-1 2．已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H=-571.6kJ/mol 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）H=-565.6kJ/mol 现有CO、H2、CO2组成的混合气体112L（标准状况），经完全燃烧后放出的总热量为710.0kJ，并生成18g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为（       ） A．80% B．50% C．60% D．30% 3．一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电子由极经外电路到极 B．放电时，极电极反应式为 C．放电过程中由左池通过交换膜向右池移动 D．充电时，电极接电源的负极 4．下列说法中错误的是 A．地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 B．钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 C．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀 D．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 5．人类的发展离不开科技的进步，下列关于我国科学成就的说法错误的是 A．亚运会采用零碳甲醇作为主火炬燃料，该技术有利于实现“碳中和” B．逆袭全球的新能源汽车电池工作时能量转换形式为化学能→电能 C．超音速客机使用的燃料航空煤油是混合物 D．刷新了世界记录的“人造太阳”以氘为燃料，氕和氘互为同素异形体 6．下列装置图及有关说法正确的是（    ）    A．装置①中K闭合片刻后溶液中增大 B．装置①中K闭合片刻后可观察到滤纸a点变红色 C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合只闭合只闭合都断开 D．装置③中当铁制品上析出铜时，电源负极输出的电子为 7．下列说法正确的是 A．一定条件下，H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-14.9kJ•mol-1，则该条件下分解1molHI吸收的热量为7.45kJ B．在稀溶液中：H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=—57.3kJ•mol-1，则稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水时放出的热量为57.3kJ C．已知CH4的燃烧热为890.31kJ•mol-1，则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—890.31kJ•mol-1 D．同温同压时，等物质的量的氢气和氯气发生反应：H2+Cl2=2HCl，在光照和点燃条件下的ΔH不同 8．直接燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如图所示。电池放电时，下列说法不正确的是      A．电极Ⅰ为负极 B．电极Ⅱ的反应为 C．电池总反应为 D．该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异 9．光催化微生物燃料电池的工作原理如图所示： 已知：电极a在光激发条件下会产生电子()-空穴()。下列说法错误的是 A．电极电势：电极a>电极b B．光激发时，光生电子会与结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合 C．电极b发生的电极反应式为 D．电池工作一段时间后，右侧溶液pH保持不变(不考虑的溶解) 10．下列说法不正确的是 A．应避免铵态氮肥与草木灰混合施用 B．工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率 C．电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气 D．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 11．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示，下列说法错误的是 ①(激发态) ② ③ ④ A．X极发生的反应为氧化反应 B．电池工作时，光能先转化为电能，电能再转化成化学能 C．电池工作时，Y极为正极 D．电池工作一段时间后，电池的电解质溶液中I—和I的浓度几乎不变 12．氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A． B． C． D． 13．某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和食盐水，如图所示，有关说法正确的是 A．燃料电池工作时，通入甲烷电极的电极反应式为CH4+2H2O—8e—=CO2+8H+ B．闭合开关K后，b电极上有Cl2生成 C．若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，理论上最多能产生氯气的体积为4L(标准状况) D．电解饱和食盐水总反应的离子方程式为Cl—+H2OOH—+H2↑+Cl2↑ 14．家庭常用的一种储水式电热水器的结构如下图所示，其中a、b为水管口。 下列说法不正确的是 A．电热水器可将电能转化为热能 B．该热水器采用了牺牲阳极的电化学保护法 C．镁棒可以有效防止内部水垢生成 D．a应为出水口，b应为进水口 15．化学反应在有新物质生成的同时，一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是 A．已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol B．已知H+(aq)+OH—(ag)=H2O(l) △H=—57.3kJ/mol，用含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应，放出57.3kJ热量 C．H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多 D．已知I2(g)+H2(g) 2HI(g) △H=-11kJ/mol，现将1molI2(g)和1molH2(g)充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为11kJ 二、填空题 16．下表中的数据表示破坏1mol物质中的化学键需要消耗的能量(即键能)： 化学键 H-H Cl-Cl H-Cl 键能/kJ∙mol-1 436 243 431 H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用如图表示，请回答下列问题： (1)ΔH1= kJ·mol-1，ΔH2= kJ·mol-1，ΔH3= kJ·mol-1。 (2)该反应的热化学方程式为 。 17．电能是现代社会应用最广泛的能源之一、某原电池装置如图所示，A为电流表。    (1)Zn电极为原电池的 极(填“正”或“负”)，电极反应式是 。 (2)Cu电极上发生的反应属于 (填“氧化”或“还原)反应，当铜表面析出4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过了 mol电子。 (3)能证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、 。 (4)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________。 A． B． C． D． (5)如图所示是电解池装置中图1灯泡不亮，图2灯泡发亮，由此能得出的结论是___________。    A．图1灯泡不亮的原因是NaCl没有发生电离 B．图2灯泡亮说明NaCl溶液是电解质，能导电 C．NaCl要发生电离必须有水存在 D．电解质在电流的作用下才能发生电离 (6)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多，常用方法有___________。 A．喷涂油漆 B．电镀金属 C．电化学保护法 D．制成不锈钢 18．依据叙述，按要求填空 (1)在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH液态)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 (2)11.2L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体，放出91.5kJ热量，其热化学方程式： 。 (3)已知1molC(石墨，s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量，请写出该反应的热化学方程式： 。 (4)甲醛(HCHO)俗称蚁醛，是一种重要的化工原料。可通过以下方法将甲醇转化为甲醛。 脱氢法：CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H1=+92.09kJ/mol 氧化法：CH3OH(g)+O2(g)=HCHOg+H2O(g) △H2 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.64kJ/mol，则△H2= 。 19．电解池形成条件 (1)外直流电源； 微思考：为什么不能使用交流电源？ (2)两个电极：与电源正极相连的作 ；与电源负极相连的作 。 电极反应：阳极发生 ，阴极发生 。 (3)形成闭合回路(电解质溶液或熔融的电解质) 电解质水溶液或熔融电解质均存在自由移动的阴、阳离子，能够被电解而导电。 20．如图为原电池装置示意图。请回答下列问题： (1)将铜片和锌片用导线相连，插入稀硫酸中，则 正极反应为： ；负极反应为： ； (2)若A为Pb，B为PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，工作时的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式：     ；该电池在工作时，A电极的质量将 (填“增加”“减小”或“不变”)；若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为 NA。 (3)若A、B均为铂片，电解质溶液为30%的KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为氢氧燃料电池，写出A电极反应式： ；该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 (4)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成，其中负极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=+6H2O，则正极的电极反应式为： 。 21．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。 (1)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示： ①则电极d是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为 。 ②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先燃料电池的能量转化效率高，其次 。 (2)银锌纽扣电池，其电池反应式为Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag。 ①电池在放电时，正极反应式为 。放电时电流从 经导线流向 ②该电池属于 (填“酸”“碱”或“中”)性电池。充电时的能量转化形式：由 能转化为 能。 22．用惰性电极进行电解时： (1)电解NaOH稀溶液，阳极反应 ，pH （填“变大”，“变小”或“不变”）。 (2)电解NaCl溶液时，阴极反应： ，pH （填“变大”，“变小”或“不变”）。 (3)电解CuSO4溶液时，阴极反应： ，阳极反应为 。 (4)电解稀H2SO4溶液，溶液浓度 ，pH （填“变大”，“变小”或“不变”）。 23．回答下列问题： (1)用50mL0.50mol•L﹣1的盐酸与50ml0.55mol•L﹣1的NaOH溶液在如图1所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： ①若将杯盖改为薄铁板，求得的反应热数值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ②若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ，请写出该反应的热化学方程式： 。 (2)向1L1mol•L﹣1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①浓H2SO4；②稀硫酸；③稀盐酸，恰好完全反应的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的由小到大的顺序为 。 (3)①已知：CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol﹣1 CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol﹣1 则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。 ②一定条件下，在水溶液中所含离子Cl﹣、ClO﹣、ClO、ClO、ClO各1mol，其相对能量的大小如图2所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示)，则反应3ClO﹣(aq)═ClO(aq)+2Cl﹣(aq)的ΔH= kJ•mol﹣1。 24．封控期间要保护好自身健康，均衡饮食是必不可少的。食盐NaCl是调味品中不可或缺的成员，也可以作为工业原料生产多种重要的产品。 I. (1)钠元素在周期表中的位置是第 周期第 族。 (2)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是_______。 ①变成白色粉末②变暗③固体表面变潮湿④变白色晶体 A．①②③④ B．②③④① C．②③①④ D．③②④① (3)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓的加入一绿豆大小的金属钠，反应的离子方程式为 ，可能观察到的现象符合图中的 。 A． B． C． D． II.氯化钠是侯氏制碱法的重要原料，我国杰出的化学家侯德榜设计出生产纯碱的方法，打破了纯碱长期被外国垄断的局面。 (4)请写出侯氏制碱法第一步生产的原理方程式 。 III.利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相结合，相关流程如图所示(电极未标出)。 (5)电解池中，阴极的电极反应式为 。 (6)电解池中，正离子交换膜的作用除了只允许正离子通过外，还有：① ；② 。 (7)燃料电池中，通入空气的电极为 极，该电池中，正离子的移动方向是 (“从左向右”或“从右向左”)。 (8)电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗 molO2。 (9)流程中，NaOH溶液的浓度a、b、c的由大到小关系为 。 25．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 (填序号，下同)。 a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)    ΔH>0 b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    ΔH<0 c.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)    ΔH<0 若以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 。 某同学用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U形管)设计成一个原电池，如图所示，下列判断中正确的是 。 a.实验过程中，左侧烧杯中NO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 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】CH3CH2OH(g)与H2O(g)作用生成CO(g)和H2(g)反应方程式Ⅲ为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=2CO(g)＋4H2(g)；由盖斯定律可知，I-2×II=Ⅲ，则该反应的热化学方程式为：CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=2CO(g)＋4H2(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2=(＋173.5 kJ·mol-1)-2×(-41.2 kJ·mol-1)=＋255.9 kJ·mol-1。 故选A。 2．D 【详解】设CO为xmol，H2为ymol，列式得：① ② ，解得x=1.5mol。n(g，总)=，V(CO)%=n(CO)%= ，故选D。 3．B 【详解】A．根据图示，放电时，氢气流入N极，N极氢气失电子发生氧化反应，N是负极、M是正极，电子由N极经外电路到M极，故A错误； B．放电时，氢气流入N极，N极氢气失电子发生氧化反应，极电极反应式为，故B正确； C．N是负极、M是正极，放电过程中由右池通过交换膜向左池移动，故C错误； D．放电时，N是负极、M是正极，充电时，电极接电源的正极，故D错误； 选B。 4．C 【详解】A．钢铁管道连锌，锌作负极，钢铁管道作正极，受到保护，此方法为牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．牺牲阳极的阴极保护法为原电池原理，外加电流的阴极保护法为电解原理，B正确； C．铁－铜 构成原电池，铁为负极，加快铁的腐蚀，C错误； D．镀层受损后，铁暴露出来，铁、铜与雨水构成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，D正确； 故选C。 5．D 【详解】A．亚运会主火炬燃料零碳甲醇是利用从空气中捕捉到的与工业生产的氢气合成，所以该技术有利于实现碳中和，故A项正确； B．新能源汽车电池工作时能量转换形式：化学能→电能，故B项正确； C．超音速客机使用的燃料航空煤油是混合物，故C项正确； D．氕和氘互为同位素，故D项错误； 答案选D。 6．B 【详解】A. K闭合时，左边Zn电极为负极，则移向溶液，A项错误； B. a为阴极，b为阳极，阴极的电极反应为，则a点附近溶液呈碱性，溶液变红，B项正确； C. 只闭合铁作阳极，加速腐蚀，只闭合铁作阴极，被保护，只闭合铁作负极，加速腐蚀，则铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合只闭合都断开>只闭合，C项错误； D. 根据得失电子守恒可知，负极输出的电子，D项错误； 故选B。 7．A 【详解】A．由题给热化学方程式可知，碘化氢的分解反应为吸热反应，则1mol碘化氢发生反应时，反应吸收的热量为1mol××14.9kJ/mol=7.45kJ，故A正确； B．一水合氨是弱碱，在溶液中电离会吸收热量，所以稀盐酸与稀氨水反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ，故B错误； C．甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，则生成气态水时的焓变应大于-890.31kJ/mol，故C错误； D．反应的焓变ΔH只与反应物和生成物有关，与反应条件无关，所以等物质的量的氢气和氯气在光照条件下反应和点燃条件下反应的焓变ΔH相同，故D错误； 故选A。 8．B 【分析】由向电极Ⅱ所在区域迁移可知，电极Ⅱ为正极，发生还原反应，电极Ⅰ为负极，发生氧化反应；正极的电极反应为，负极的电极反应为。 【详解】A．根据分析可知电极Ⅰ为负极，A项正确； B．根据分析可知电极Ⅱ为正极，发生还原反应：，B项错误； C．根据分析可知电池总反应为，C项正确； D．该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异，D项正确； 故答案为：B。 9．C 【详解】A．根据题图信息判断，在电极b上失电子，转化为，则电极b为负极，电极a为正极，原电池中，正极的电极电势高于负极的电极电势，则电极电势：电极a>电极b，A说法正确； B．根据题图信息判断，电极a在光激发条件下会产生电子()、空穴()，光生电子会与结合，光生空穴会与电极b产生的电子结合，B说法正确； C．根据得失电子守恒判断，电极b发生的电极反应式为，C说法错误； D．根据电极反应判断，每转移24nmol电子时，右侧溶液中生成24nmol，同时会有24nmol通过阳离子交换膜移向左侧溶液，则右侧溶液的pH保持不变，D说法正确 故正确答案为C。 10．C 【详解】A．铵态氮肥的主要成分为铵根离子，草木灰的主要成分含有氢氧根，二者混合使用可以发生反应生成氨气，降低肥效，不能混合使用，A正确； B．离子交换法可以很大程度的提取海水中的I-，还可以起到富集低浓度I-的作用，可以提高海水中I的提取率，B正确； C．电解饱和食盐水可以得到NaOH、H2、Cl2，不能得到Na单质，C错误； D．将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀过程，这样的钢材更耐腐蚀，D正确； 故答案选C。 11．B 【分析】由电子的移动方向可知，电极X为太阳能电池的负极，在太阳光的作用下，在负极转化为，在负极上失去电子发生氧化反应生成；电极Y为正极，离子在正极得到电子发生还原反应生成I—离子，正极放电生成的I—离子与负极放电生成的又发生反应生成离子和，则电池工作时，光能先转化为化学能，化学能再转化成电能，实质上是光能转化为电能，电池中所有化学物质理论上都没有被损耗。 【详解】A．由分析可知，电极X为太阳能电池的负极，在负极上失去电子发生氧化反应生成，故A正确； B．由分析可知，电池工作时，光能先转化为化学能，化学能再转化成电能，故B错误； C．由分析可知，电池工作时，Y极为正极，故C正确； D．由分析可知，电池工作时，光能先转化为化学能，化学能再转化成电能，实质上是光能转化为电能，电池中所有化学物质理论上都没有被损耗，则电池工作一段时间后，电池的电解质溶液中I—和I的浓度几乎不变，故D正确； 故选B。 12．C 【详解】A．化学键的断裂吸收能量，，A错误； B．气态转化为液态放出能量，，B错误； C．根据盖斯定律可知，因为，所以，C正确； D．根据盖斯定律可知，，D错误； 故选C。 13．C 【分析】由图可知，左侧两个装置为甲烷燃料电池，通入甲烷的铂电极为负极，碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入氧气的铂电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子；右侧装置为电解饱和食盐水的电解池，与正极相连的a电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，b电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子。 【详解】A．由分析可知，通入甲烷的铂电极为负极，碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4+10OH——8e—=CO+7H2O，故A错误； B．由分析可知，闭合开关K后，与正极相连的a电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，故B错误； C．设标准状况下生成氯气的体积物VL，由得失电子数目守恒可得：×8=×2，解得V=4，故C正确； D．由分析可知，右侧装置为电解饱和食盐水的电解池，与正极相连的a电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，b电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则电解饱和食盐水总反应的离子方程式为2Cl—+2H2O2OH—+H2↑+Cl2↑，故D错误； 故选C。 14．C 【详解】A．电热水器是利用电能加热使水升高温度，即电能转化为热能，故A正确； B．该热水器中镁作阳极，失电子，钢制壳体作阴极，被保护，采用了牺牲阳极的电化学保护法，故B正确； C．该热水器中镁作阳极，失电子，变为镁离子进入溶液，阴极氢离子得电子剩余氢氧根离子，镁离子与氢氧根离子结合成受热易分解的氢氧化镁，会生成不溶于水的氧化镁，所以镁棒不能有效防止内部水垢生成，故C错误； D． 热水炉加热时首先加热下面的水，然后下面的水通过热传递把热量传递给上面的水，最后一起达到沸点，故a应为出水口，b应为进水口，故D正确； 故答案为：C。 15．A 【详解】A．氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—285.8kJ/mol，故A正确； B．浓硫酸稀释时会放出热量，则含49.0g硫酸的浓硫酸与足量稀氢氧化钠溶液反应放出热量大于57.3kJ，故B错误； C．气态水比液态水的能量高，则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水比气态水放出的热量更多，故C错误； D．氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以1mol氢气与1mol碘蒸气充入密闭容器中充分反应后放出的热量小于11kJ，故D错误； 故选A。 16．(1) +243 +436 -431 (2)Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) △H= -183kJ·mol-1 【解析】(1) 化学键断裂要吸收能量，形成化学键要放出能量，则由表中数据可知ΔH1=+243kJ·mol-1 △H2=+436kJ·mol-1△H3=-431kJ·mol-1； (2) 在反应中H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，则△H=(436+243-2×431)kJ/mol= -183kJ·mol-1，热化学方程式为：Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H= -183kJ·mol-1； 17．(1) 负 (2) 还原 0.4 (3)电流表指针发生偏转 (4)BC (5)A (6)ABCD 【详解】（1）在原电池中，一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极，由于活泼性：Zn>Cu，因此Zn为原电池的负极，电极反应式为：； （2）Cu为原电池的正极，正极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，每生成1molH2，转移2mol电子，当铜表面析出4.48L(标准状况)即0.2molH2时，导线中通过了0.4mol电子； （3）原电池将化学能转化为电能时，有电流通过外电路，电流表指针发生偏转； （4）原电池是把化学能转化为电能的装置，发生的反应是氧化还原反应，即有元素化合价变化，选项中BC为氧化还原反应，故选BC。 （5）A．NaCl溶于水或熔融状态下才能发生电离，固体NaCl中的离子不能移动，故NaCl固体没有发生电离，也不导电，故A正确； B．灯泡亮说明NaCl溶液能导电，但NaCl溶液是混合物，不属于电解质，NaCl是电解质，故B错误； C．NaCl溶于水或熔融状态下均可发生电离，故C错误； D．电解质溶于水或熔化条件下发生电离，与电流无关，故D错误； 故选A； （6）金属防腐的方法很多，常用方法有：改变金属内部结构，如：制成合金；加保护层，如：涂漆、涂油、电镀等；电化学保护法，如：牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法等，故选ABCD。 18．(1)CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ•mol-1 (2)H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol (3)C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol (4)-1150kJ/mol 【详解】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ×32=725.76kJ，燃烧热热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ•mol-1； （2）11.2L(标准状况)H2的物质的量为=0.5mol，则其热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)ΔH=-(×91.5)kJ/mol=-183kJ/mol，故答案为：H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g) ΔH=-183kJ/mol； （3）1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ热量，标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为：C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol； （4）由盖斯定律可知，ΔH3=2ΔH2-2ΔH1，则ΔH2=(ΔH3-2ΔH1)=(-483.64kJ•mol-1-2×92.09kJ•mol-1)=-1150kJ/mol。 19． 阳极 阴极 氧化反应 还原反应 【详解】电解池中，与电源正极相连的电极作阳极，阴离子在阳极发生氧化反应，与电源负极相连的电极作阴极，阳离子在阴极发生还原反应，故答案为：阳极；阴极；氧化反应；还原反应。 20． 2H++2e-=H2↑ Zn-2e-=Zn2+ PbO2++4H++2e-=PbSO4+2H2O 增加 0.1 H2+2OH--2e-=2H2O 减弱 O2+4e-+2H2O=4OH- 【详解】(1)将铜片和锌片用导线相连，插入稀硫酸中，构成原电池，其中锌的金属性强于铜，锌是负极，发生失去电子的氧化反应，负极反应为Zn-2e-=Zn2+，铜是正极，溶液中的氢离子放电，正极反应为2H++2e-=H2↑； (2)反应中二氧化铅得到电子，作正极，则B电极反应式为PbO2++4H++2e-=PbSO4+2H2O；铅是负极，失去电子转化为硫酸铅，则该电池在工作时，A电极的质量将增加；工作时的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O，即消耗2mol硫酸，转移2mol电子，若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为0.1NA； (3)通入氢气的A电极是负极，负极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O；总反应是氢气和氧气反应生成水，因此该电池在工作一段时间后，溶剂水增加，氢氧化钾的浓度减小，则溶液的碱性将减弱。 (4)通入空气(氧气)的电极是正极，氧气得到电子，溶液显碱性，则正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 21．(1) 正极 CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+ 11.2 减少空气污染 (2) Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- Ag2O Zn 碱 电 化学 【详解】（1）①根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，c为负极，d为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以c电极的反应方程式为CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+。 ②根据正极电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，则线路中转移2mol电子时，消耗的O2为0.5mol，在标况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。燃料直接燃烧除了释放出二氧化碳，还会释放出其他气体，造成环境污染，而燃料电池在加入反应物前需要对反应物进行纯化，不会释放出杂质气体，所以燃料电池的优点为减少空气污染。 （2）①根据总反应Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag，放电时正极上Ag2O得电子生成Ag，反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。电流从正极流向负极，即从Ag2O流向Zn。 ②由总反应可知，有Zn(OH)2生成，故属于碱性电池。放电时由化学能转化为电能，充电时由电能转化为化学能。 22． 4OH--4e-=O2↑+2H2O 变大 2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=H2↑+2OH-） 变大 Cu2++2e-=Cu 4OH--4e-=O2↑+2H2O（或2H2O-4e-=O2↑+4H+） 变大 变小 【分析】根据电解池原理及放电顺序书写电极反应，判断溶液酸碱性变化。 【详解】（1）电解NaOH稀溶液，阳极氢氧根离子失去电子，反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O ，相当于电解水，浓度变大，pH变大，故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；变大； （2）电解NaCl溶液时，阴极氢离子得电子，发生还原反应，反应式为：2H++2e-=H2↑，氢氧根离子浓度增大，pH变大，故答案为：2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=H2↑+2OH-）；变大； （3）电解CuSO4溶液时，阴极铜离子得电子，发生还原反应，反应式为：Cu2++2e-=Cu，阳极氢氧根离子得电子，反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O（或2H2O-4e-=O2↑+4H+），故答案为：Cu2++2e-=Cu；4OH--4e-=O2↑+2H2O（或2H2O-4e-=O2↑+4H+）； （4）电解稀H2SO4溶液，相当于电解水，溶液浓度变大，酸性增强，pH变小，故答案为：变大；变小。 23．(1) 偏小 HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ/mol (2)△H1＜△H2=△H3 (3) CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165kJ•mol﹣1 ﹣117kJ•mol﹣1 【详解】（1）①若将杯盖改为薄铁板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会偏小，故答案为：偏小； ②50mL0.50mol•L﹣1的盐酸与50mL0.55mol•L﹣1的NaOH溶液反应时，NaOH过量，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol•L﹣1=0.025mol，则焓变△H=﹣=﹣=﹣56.8kJ/mol，结合物质的凝集状态写出反应的热化学方程式HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ/mol，故答案为：HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ/mol； （2）硫酸和盐酸都是强酸，与NaOH溶液恰好完全反应时ΔH2=ΔH3=﹣57.3kJ/mol，浓H2SO4稀释过程放热，使反应热数值增大，但中和反应是放热反应，焓变为负值，则热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的由小到大的顺序为为△H1＜△H2=△H3，故答案为：△H1＜△H2=△H3； （3）①CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)； i、CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol﹣1；ii、CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol﹣1 结合盖斯定律可知，反应i×2﹣ii计算CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的焓变△H=(+206.2kJ•mol﹣1)×2﹣(+247.4kJ•mol﹣1)=+165kJ•mol﹣1，故答案为：CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165kJ•mol﹣1； ②由图可知反应3ClO﹣(aq)═ClO3﹣(aq)+2Cl﹣(aq)的△H=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)﹣3×60kJ/mol=﹣117kJ/mol，故答案为：﹣117。 24．(1) 三 IA (2)B (3) A (4) (5) (6) 阻止OH-进入阳极室，与发生副反应 阻止阳极产生的和阴极产生的混合发生爆炸 (7) 正极 从左向右 (8)1 (9)b<a<c 【解析】（1） 钠元素的原子序数为11，有3个电子层，最外层电子数为1，在周期表中的位置是第三周期第IA族，故答案为：三；IA。 （2） 金属钠活泼性很强，露置于空气中，极易被氧气氧化成Na2O而变暗，Na2O与水作用生成白色固体NaOH，NaOH易潮解而变成液体，NaOH溶液吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3xH2O晶体，Na2CO3xH2O晶体风化脱水生成白色粉末Na2CO3，先后出现的现象是②变暗③固体表面变潮湿④变白色晶体①变成白色粉末，故选B。 （3） 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为，因为煤油的密度比水小，所以煤油在上层，水在下层，又因钠的密度比水小，比煤油大，因此介于两者之间，而钠能与水反应产生气体，在与水反应生成气体后被气体带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此反复，直至钠反应完，现象与图中A符合，故答案为：；A。 （4） 侯氏制碱法第一步生产的原理是将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中，使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出，反应的方程式为，故答案为：。 （5） 电解池中，H+在阴极得电子生成H2，电极反应式为，故答案为：。 （6） 正离子交换膜只允许H+通过，不能使阴离子和Cl2、H2分子通过，可以阻止OH-进入阳极室，与发生反应，阻止阳极产生的和阴极产生的混合发生爆炸，故答案为：阻止OH-进入阳极室，与发生副反应；阻止阳极产生的和阴极产生的混合发生爆炸。 （7） 燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，即H2-2e-+2OH-=2H2O，正极是氧气发生得电子还原反应，即O2+4e-+2H2O=4OH-，通入空气的电极为正极，正离子交换膜使正离子通过，正离子移向正极，即正离子从左向右移动，故答案为：正极；从左向右。 （8） 电解池中产生2molCl2，根据电子守恒，O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl--4e-=2Cl2↑，得到2Cl2~ O2，计算消耗O2为1mol，故答案为：1。 （9） 燃料电池中的正离子交换膜只允许正离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后的NaOH浓度升高，即a%<c%，负极氢气失电子生成氢离子消耗OH-，所以b%<a%，得到，即b%<a%<c%，故答案为：b<a<c。 25． b O2+4e-+2H2O=4OH- d 【详解】根据题中信息，设计成原电池的反应通常是放热反应，排除a，根据已学知识，原电池反应必是自发进行的氧化还原反应，排除c。原电池正极发生还原反应，由于是碱性介质，则电极反应中不应出现H+，故正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。该原电池的工作原理是Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，盐桥起形成闭合回路和平衡电荷的作用，因此当电池工作时，盐桥中的向负极移动，因此左侧烧杯中的浓度将增大，a错误。当取出盐桥，不能形成闭合回路，电池处于断路状态，不能继续工作，b错误。若开始时用U形铜代替盐桥，则左侧烧杯相当于电解装置，而右侧烧杯相当于原电池装置，电极反应从左往右依次为阳极：Cu-2e-=Cu2+，阴极：Cu2++2e-=Cu，负极：Cu-2e-=Cu2+，正极Ag++e-=Ag，由此可知c错误、d正确。 故答案为：b；O2+4e-+2H2O=4OH-；d； 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$