专题1 化学反应与能量变化 单元检测题 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》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．斜方硫(燃烧热为297 kJ·mol–1)，用SO2与SeO2的水溶液反应可制备硒；下列化学反应表示不正确的是 A．碱性氢氧燃料电池放电时的正极反应：O2＋2H2O＋4e-= 4OH- B．斜方硫的燃烧：S(s，斜方硫)＋O2(g) = SO2(g)  ΔH=297 kJ·mol–1 C．煅烧黄铁矿获得SO2：4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 D．SO2与SeO2的水溶液反应制备硒：2SO2＋SeO2＋2H2O = Se↓＋2H2SO4 2．Adv。Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，催化电极时产生电子和空穴(空穴指共价键上流失一个电子留下空位的现象，用表示)，下列有关说法错误的是 A．光催化装置中溶液的pH增大 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电催化装置阳极电极反应式： D．光催化和电催化协同循环的总反应式： 3．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。下列相关表述正确的是 A．一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热，其热化学方程式为： B．在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为： C． D．和反应的中和热，则和足量反应的 4．下列说法正确的是 A．已知1molCH3CH2CH2CH3(g)转化为1molCH3CH(CH2)CH3(g)放热8.4kJ，则等质量的CH3CH2CH2CH3(g)和CH3CH(CH2)CH3(g)完全燃烧，前者放出热量多 B．已知：中和热的数值为57.3kJ/mol，则含1molKOH稀溶液与含1molCH3COOH稀溶液完全反应的∆H＜-57.3kJ/mol C．已知：CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，则101kPa时，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H，则∆H＜-890.3kJ/mol D．已知2H2(g)+2S(g)=2H2S(g) ∆H1，2H2(g)+2S(s)=2H2S(g) ∆H2，则∆H1＞∆H2 5．下列反应属于吸热反应的是 A．Zn与稀盐酸的反应 B．焦炭在高温下与水蒸气的反应 C．与稀硫酸的反应 D．硫单质在氧气中燃烧 6．下列反应中符合下图所示能量变化且属于氧化还原反应的是 A．活泼金属与酸 B．木炭和二氧化碳 C．铝热反应 D．晶体与晶体 7．下列说法不正确的是 A．书写热化学方程式时，必须与化学方程式一一对应 B．已知的燃烧热，则完全燃烧的热化学方程式为： C．已知：说明是一种理想的绿色能源 D．已知：结合本题C选项中的已知条件，可得出的热稳定性不如 8．下列实验操作能达到实验目的的是 A．用装置甲检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀 B．用装置乙制取并收集少量SO2气体 C．用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HCl D．用湿润的pH试纸测量0.01mol·L-1Na2CO3溶液的pH 9．已知石墨比金刚石稳定。一定条件下，石墨和金刚石分别与O2发生反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．A物质是石墨和O2 B．B→C的过程是放热反应，不需要加热 C．C物质一定是CO2(g) D．不一定代表石墨的燃烧热 10．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法错误的是 已知：①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解 ②氧化性： Ni2+(高浓度) ＞H+＞ Ni2+(低浓度) A．碳棒上发生的电极反应：4OH- -4e- =O2↑+2H2O B．电解过程中，B室中NaCl溶液的浓度将不断减小 C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH D．若将阳离子膜去掉，电解时的阳极产物发生改变 11．下列说法不正确的是 A．锌铜原电池中铜是正极 B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极 C．电解精炼铜时，纯铜作阳极 D．生铁比纯铁容易生锈 12．某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2且闭台K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1且闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是 A．断开K2且闭合K1时，总反应的离子方程式为 B．断开K2且闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 C．断开K1且闭合K2时，石墨电极上的电极反应为Cl2+2e-=2Cl- D．断开K1且闭合K2时，铜电极作正极 13．电解精炼铜的废液中含有大量的Cu2+和SO，下图为用双膜三室电沉积法采用惰性电极回收废液中铜的装置示意图。下列说法错误的是 A．电极b为阴极 B．a极发生反应的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑ C．交换膜n为阴离子交换膜 D．若浓缩室得到1L 0.5mol/L的Na2SO4溶液，则阴极可回收12.8g铜(不考虑副反应) 14．神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，展示了我国科技发展的巨大成就。科技兴国离不开化学科学。下列说法错误的是 A．“太空冰雪实验”中，乙酸钠过饱和溶液结晶，该过程放出热量 B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色 C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离 D．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应，说明酸性：柠檬酸>碳酸 15．N2、CO2 与 Fe+体系中存在如图 1 所示物质转变关系，已知 Fe+ (s)与中间产物 N2O(g) 反应过程中的能量变化如图 2 所示。下列说法错误的是 A．∆H=-(∆H 1＋∆H 2＋∆H 3 ) B．Fe+在反应中作催化剂，能降低反应的活化能 C．∆H 1和∆H 2均小于 0 D．由图 2 可知，反应 Fe+ (s)+N2O(g)=FeO+(s) +N2 (g) ∆H 4＜0 16．甲池、乙池和丙池三个装置如图连接，下列有关说法正确的是 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．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时乙池中银电极增重1.6g C．甲池通入CH4的电极反应为：CH4-8e-+3H2O=CO+10H+ D．反应一段时间后，向丙池中加入一定量盐酸，能使NaCl溶液恢复到原状态 17．500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ，反应过程中的能量变化如图所示。下列有关叙述不正确的是    A．该反应的逆反应为吸热反应 B．ΔH=E1-E2，使用催化剂能改变化学反应速率，但不改变反应热 C．该反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 D．该反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-l 18．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列根据已知，类比得到的结论正确的是 选项 已知 类比 A 金属Na保存在煤油中 金属Li也保存在煤油中 B C单质和浓硝酸加热反应生成CO2和NO2 S单质和浓硝酸加热反应生成SO2和NO2 C 电解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2 电解CuBr2溶液得到Cu(OH)2、H2和Br2(均为惰性电极) D SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀 CO2通入BaCl2溶液中也不产生沉淀 A．A B．B C．C D．D 19．关于化学反应与能量的说法正确的是 A．任何化学反应都伴随有能量变化 B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应 C．化学键的断裂会放出能量 D．反应物总能量比生成物总能量高的反应是吸热反应 20．某同学设计了如图所示的原电池，发现一开始电流计指针偏向铝，随后又转而偏向镁。下列说法不正确的是 A．镁比铝活泼，始终作负极，发生氧化反应 B．最终铝电极逐渐溶解，镁电极表面出现大量气泡 C．电流计指针偏转方向改变后，溶液中OH-流向铝电极 D．铝电极的电极反应式： 二、非选择题（共5题） 21．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热。 22．回答下列问题 Ⅰ.如图所示是原电池的装置图。请回答： (1)若C为稀H2SO4，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为石墨棒，则石墨棒为 (填“正极”或“负极”)，发生的电极反应式为 ；反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。 (2)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，B(负极)极材料为 ，电极反应式为 ； Ⅱ.如图为甲烷燃料电池原理示意图。 (3)甲烷通入的一极为电源的 极，该电极反应式： 。 (4)当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积在标准状况下为 L。 23．如图所示，各容器中盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，回答下列问题： (1)①中反应的离子方程式是 ②中Sn极的电极反应式为 (2)③中被腐蚀的金属是 ，其电极反应式为 (3)④中铁是 极，比较四个装置中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 24．综合利用CO2对环境保护及能开发意义重大。 (1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是 。 a．可在碱性氧化物中寻找 b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找 c．可在具有强氧化性的物质中寻找 (2)Li2O吸收CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是 。 (3)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。 反应A： 已知： 反应A的热化学方程式是 。 (4)高温电解技术能高效实现(3）中反应A，工作原理示意图如下： ① 电极b发生 (填“氧化”或“还原”）反应。 ② CO2在电极a放电的反应式是 。 (5)CO与H2在高温下合成C5H12(汽油的一种成分）减少碳排放。已知燃烧1 mol C5H12(g)生成H2O(g)放出约3540 kJ的热量。根据化学平衡原理，说明提高合成C5H12的产率可采取的措施是 。 25．Ⅰ.如图是1molC(s)和1molH2O(g)反应生成1molCO(g)、1molH2(g)的途径和三个状态的能量。 (1)该反应 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)比较E1、E2、E3的大小： 。 Ⅱ．已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量，请回答下列问题： (3)若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量 (填“大于”、“小于”或 “等于”)572kJ。 (4)若1mol液态水分解生成氢气和氧气，该反应 (填“吸收”或“放出”) kJ的能量。 Ⅲ.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。 (5)该反应 (填“吸收”或“放出”) kJ(用a、b表示)的能量。 参考答案： 1．B A．碱性氢氧燃料电池放电时O2在正极得电子被还原为OH-，该电极方程式正确，A正确； B．斜方硫的燃烧为放热反应，反应热应为负值，B错误； C．黄铁矿和氧气充分反应被氧化成二氧化硫和氧化铁，该方程式正确，C正确； D．SO2具有还原性，SeO2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成单质Se，该方程式正确，D正确； 故选B。 2．B 光催化装置发生：、；电催化装置为电解装置，阴极电极式：，阳极反应式：； A．根据分析，光催化装置中发生：，消耗H+，c(H+)减小，pH增大，故A正确； B．电催化装置为电解装置，阴极电极式：；阳极反应式：，阴极上阴离子物质的量增大，阳极上消耗阴离子，根据装置图可知，离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误； C．根据分析可知，电催化装置为电解装置，阳极反应式：，故C正确； D．根据光催化和电催化各装置反应，可得总反应为：，故D正确； 答案选B。 3．B A． 一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成放热，则I2和H2反应生成1molHI(g)时放热大于akJ，放热焓变为负，则其热化学方程式I2(g )+H2(g)⇌2HI(g)△H＜-2akJ•mol-1，故A错误； B．燃烧热是指在一定压强下，1 mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物的时候所放出的热量；在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式表示为：，B正确； C．硫蒸气的能量比等质量的固态硫能量高、则等量的硫蒸汽燃烧生成二氧化硫气体比固态硫燃烧放出的热量多，焓变为负值时，放出热量越多，焓变越小，则，故C错误； D． 和反应的中和热，硫酸和足量反应生成硫酸钡沉淀和水，由于生成沉淀，也要放热，则和足量反应放出的热量大于盐酸和氢氧化钠反应1mol液态H2O时放出的热量、即大于57.3kJ，则和足量反应的，故D错误； 答案选B。 4．A A．由于1molCH3CH2CH2CH3(g)转化为1molCH3CH(CH2)CH3(g)放热，二者为同分异构体，相对分子质量相等，故等质量的CH3CH2CH2CH3(g)能量高于CH3CH(CH2)CH3(g)，完全燃烧时CH3CH2CH2CH3(g)的热量多，A正确； B．CH3COOH电离吸热，反应放热低于57.3kJ，但∆H为负值，故∆H＞-57.3kJ/mol，B错误； C．生成H2O(g)时放热少，但∆H为负值，故∆H＞-890.3kJ/mol，C错误； D．S(g)能量高，完全反应放热多，∆H为负值，故∆H1＜∆H2，D错误； 故选A。 5．B A．Zn与稀盐酸的反应属于放热反应，A不符合； B．焦炭在高温下与水蒸气的反应属于吸热反应，B符合； C．与稀硫酸的反应属于放热反应，C不符合； D．硫单质在氧气中燃烧属于放热反应，D不符合； 答案选B。 6．B A．图2所示为吸热反应的能量变化图，活泼金属与酸反应为放热反应，故A错误； B．图2所示为吸热反应的能量变化图，木炭和二氧化碳的反应既是吸热反应，又是氧化还原反应，故B正确； C．铝热反应为放热反应，故C错误； D．晶体与晶体反应为吸热反应，但没有价态变化属于非氧化还原反应，故D错误； 故选：B。 7．B A．方程式不同不同，因此书写热化学方程式时要与方程式一致，故A正确； B．S元素的稳定产物为二氧化硫，完全燃烧的热化学方程式为：，故B错误； C．燃烧放出大量的热量，且燃烧产物为，无污染，是一种绿色能源，故C正确； D．等物质的量的和分解时，吸收的能量高于，可知比甲烷稳定，故D正确； 故选：B。 8．A A．装置甲中铁粉和碳粉与溶解了氧气的氯化钠溶液形成了原电池，铁是负极，碳是正极，负极铁失电子被腐蚀，正极氧气得电子被消耗，装置中压强减小，导管中红墨水的液注会上升，故能检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀，故A正确； B．铜与浓硫酸反应制取二氧化硫需要加热，该装置没加热，故B错误； C．饱和NaHCO3溶液也能吸收Cl2，且HCl与NaHCO3溶液反应生成CO2，应该用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl，故C错误； D．用pH试纸测量0.01mol·L-1Na2CO3溶液的pH，试纸不能湿润，否则相当于稀释溶液，使测得结果不准确，故D错误； 答案选A。 9．D A．石墨比金刚石稳定，则相同条件下石墨能量比金刚石低，则A物质是金刚石和O2，故A错误； B．B→C虽然是放热反应，但需要加热来引发反应，故B错误； C．从题目给的信息可知，C物质不一定是CO2 (g)，也可能是CO (g)，故C错误； D．石墨的燃烧热指1mol C (石墨)在氧气中完全燃烧，生成CO2 (g)时放出的热量，此题不知道石墨的物质的量，也不知道C物质是什么，则△H不一定代表石墨的燃烧热，故D正确； 故选D。 10．B A．根据图可知碳棒为阳极，阳极电极反应式为，阴极电极反应式为、，故A正确； B．由于C室中Ni2+、H+不断减少，Cl-通过阴离子膜从C室移向B室，A室中OH-不断减少，Na+通过阳离子膜从A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故B错误； C．由于H+氧化性大于Ni2+（低浓度）的氧化性，所以为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH，故C正确 ； D．若去掉阳离子膜，在阳极C1-首先放电生成Cl2，反应总方程式发生改变，故D正确； 故答案为B。 11．C A．铜锌原电池中锌作负极，铜作正极，A正确； B．在镀件上镀铜时，铜作电解池阳极失电子，铜离子在阴极得电子生成铜，B正确； C．电解精炼铜时，粗铜作阳极，铜离子在阴极得电子，故纯铜作阳极，C错误； D．生铁中含有碳，能与铁形成微小原电池，加快生锈速度，D正确； 答案选C。 12．C A．断开K2闭合K1时，该装置是电解池，电解饱和食盐水的总反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-，A错误； B．断开K2闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，说明两极产生的气体分别是氢气和氯气，因此活泼金属Cu不能作阳极，Cu作阴极，石墨作阳极，阳极上(石墨电极上)Cl-失电子发生氧化反应产生Cl2，阴极上(Cu电极上)氢离子得到电子发生还原反应产生H2，破坏了附近水的电离平衡，溶液中c(OH-)增大，因此Cu电极附近的酚酞试液变红，B错误； C．断开K1且闭合K2时，发现电流表指针偏转，证明装置发生的是原电池反应，形成氢氯燃料电池，石墨电极上产生的是氯气，故石墨电极反应式为：Cl2+2e-=2Cl-，C正确； D．断开K1且闭合K2时，发现电流表指针偏转，证明发生了原电池反应，形成氢氯燃料电池，据上述分析可知：Cu电极上产生了氢气，石墨电极上产生了氯气，因此石墨电极作正极，铜电极为负极，D错误； 故合理选项是C。 13．D A．由题图可知，与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极b为阴极，电极a为阳极，故A正确； B．a极为阳极，电极上发生氧化反应生成，发生反应的电极反应式为，故B正确； C．阴极区通过交换膜n进入浓缩室，故交换膜n为阴离子交换膜，故C正确； D．若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则有0.4 mol 进入浓缩室，电路上有0.8 mol电子通过，可析出0.4 mol Cu，其质量为25.6 g，故D错误； 答案选D。 14．C A．乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热冰球说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A正确； B．乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，则向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B正确； C．分液是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置水和油的分离，故C错误； D．泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D正确； 故选C。 15．C A．根据图示可知，N2(g)+CO2(g)=N2O(g)+CO(g) ΔH，N2O(g)=O(g)+N2(g) ΔH1，O(g)+Fe+(s)=FeO+(s) ΔH2，FeO+(s)+CO(g)= Fe+(s)+ CO2(g) ΔH3，根据盖斯定律可知，第一个反应=后面三个反应之和的逆反应，∆H=-(∆H 1＋∆H 2＋∆H 3 )，A正确； B．从图1中可知，Fe+为反应的催化剂，可降低反应的活化能，B正确； C．从图2中可知，Fe+(s)+ N2O(g)= FeO+(s)+ N2(g) ΔH<0，ΔH=(ΔH1+ΔH2)，只能说明(ΔH1+ΔH2)<0，不能说明∆H 1 和∆H 2 均小于0，C错误； D．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，Fe+(s)+ N2O(g)= FeO+(s)+ N2(g) ΔH<0，D正确； 故答案选C。 16．B 甲池的总反应式为，则甲池为燃料电池，通CH3OH的电极为负极，通O2的电极为正极；乙池，石墨为阳极，Ag为阴极；丙池，左边Pt为阳极，右边Pt为阴极。 A．根据图示可知，甲池为燃料电池，将化学能转化为电能，乙、丙池为电解池，将电能转化为化学能，A错误； B．甲池中消耗280mL(标准状况下)氧气，氧气的物质的量为0.0125mol，则转移电子数为0.05mol，根据电子守恒，乙池中银极为阴极，生成单质铜0.025mol，质量为1.6g，B正确； C．甲池通入CH4的电极反应为：，C错误； D．电解池丙池中，电解后生成氢氧化钠、氢气和氯气，要想恢复到原浓度，应通入氯化氢气体，D错误； 故选B。 17．D A．由图可知，反应物能量高，产物能量低，正反应为放热反应，则该反应的逆反应为吸热反应，A正确； B．根据反应的焓变定义可得：ΔH=E1-E2，使用催化剂改变活化能，但不改变反应热，B正确； C．该反应的正反应为放热反应，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能＜0，因此反应物的总键能小于生成物的总键能，C正确； D．反应是可逆反应，反应不可能完全，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)，生成的SO3(g)没有1mol，放热akJ，则500℃、101kPa下，将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ，其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH ＜-2akJ·mol-1，D错误； 故选D。 18．D A．Na的密度比煤油大，Na可保存在煤油中，而Li的密度比煤油小，Li不能保存在煤油中，A项错误； B．浓硝酸具有强氧化性，浓硝酸和C单质加热反应生成CO2和NO2，SO2具有还原性，会被硝酸氧化，所以S单质和浓硝酸加热反应生成H2SO4和NO2，B项错误； C．由于离子放电能力，，所以电解CuBr2溶液时，阴极上Cu2+得到电子变为Cu单质，阳极上失去电子变为Br2，C项错误； D．根据“强酸制备弱酸”的规律，碳酸、亚硫酸均为弱酸，均不能与氯化钡溶液反应，D项正确； 故选D。 19．A A．任何化学反应过程中伴随键的断裂与形成，键的断裂吸收能量，键的形成放出能量，故任何化学反应都伴随能量变化，A正确； B．ΔH>0表示吸热反应，ΔH<0表示放热反应，B错误； C．化学键的断裂会吸收能量，C错误； D．反应物总能量比生成物总能量高的反应是放热反应，D错误； 答案选A。 20．A A．电流表指针偏向正极。由于金属活动性：Mg＞Al，在开始时Mg为负极，Al为正极，电流表指针偏向Al。后由于Mg不能与NaOH反应，而Al能够与NaOH溶液反应，所以Al为负极，Mg为正极，因此电流表指针又偏向Mg，A错误； B．由于Al能够与NaOH反应反应产生NaAlO2、H2，而Mg不能反应，因此Al为原电池的负极，Al不断溶解消耗，电子由导线经电流表流向正极Mg，水电离产生的H+在正极Mg上得到电子变为H2逸出，因此看到镁电极表面出现大量气泡，B正确； C．电流计指针偏转方向改变后，Al为负极，Mg为正极，溶液中OH-移向正电荷增多的负极铝电极，C正确； D．Al电极为负极，Al失去电子变为Al3+，与溶液中的OH-结合形成、H2O，故负极的电极反应式为：2Al-6e-+8OH-=2+4H2O，D正确； 故合理选项是A。 21．对 利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，正确。 22．(1) 正极 2H+ +2e-=H2 ↑ 减弱 (2) Cu Cu - 2e- = Cu2+ (3) 负 CH4-8e-+10OH−=+7H2O (4)11.2 【解析】(1) A为石墨，为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，原电池总反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，氢离子被消耗，溶液酸性将减弱，故答案为：正极；2H++2e-=H2↑；减弱； (2) 由反应可知，Cu失电子作负极，故B极材料为Cu，石墨或活泼性比Cu弱的金属作正极，负极的反应式为：Cu - 2e- = Cu2+；故答案为：Cu；Cu - 2e- = Cu2+； (3) 通入甲烷的电极a为负极，，电极反应式为CH4-8e-+10OH−=+7H2O，故答案为：负；CH4-8e-+10OH−=+7H2O； (4) 当电路中累计有2mol电子通过时，说明氧气得到2mol电子，故消耗氧气的物质的量为0.5mol，在标准状况下体积为11.2L；故答案为：11.2。 23． Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2H++2e-=H2↑ Zn Zn-2e-=Zn2+ 阳 ④＞②＞①＞③ (1)①中Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；在装置②中，Fe、Sn、稀硫酸构成原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极，Sn极的电极反应式为2H++2e-=H2↑； (2)装置③中，Fe、Zn、稀硫酸构成原电池，Zn比Fe活泼，则Zn为负极，Zn被腐蚀，Fe被保护，Zn电极反应式为Zn-2e-=Zn2+； (3)在装置④中，铁连接外加电源的正极，Fe是阳极，Fe被腐蚀；金属被腐蚀的速率：电解腐蚀速率＞原电池腐蚀速率＞化学腐蚀速率＞被保护的腐蚀速率，则四个装置中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是：④＞②＞①＞③。 24．(1)ab (2)CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3 (3)CO2(g) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) +O2(g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1 (4) 氧化 CO2 + 2e- = CO+ O2- (5)增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度 （1）a．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，它们均是碱性氧化物，所以可在碱性氧化物中寻找，a正确； b．Li、Na、Mg是第ⅠA或第ⅡA族元素，因此可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找，b正确； c．三种氧化物没有强氧化性，所以不能在具有强氧化性的物质中寻找，c错误； 答案选ab。 （2）在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，因此该反应的化学方程式是CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3； （3）根据图象可知：①H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H＝－241.8kJ/mol，②CO2(g)＝CO(g)＋1/2O2(g)  △H＝+283.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知②－①即得到CO2(g) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) +O2(g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1； （4）①氧气在电极b产生，说明电极b是阳极，发生氧化反应； ② CO2在电极a得到电子，则放电的反应式是CO2 + 2e- =CO+ O2- ； （5）CO与H2在高温下合成C5H12(汽油的一种成分）的反应是放热的体积减小的可逆反应，则提高合成C5H12的产率可采取的措施可以是增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度。 25． 吸热 E2＞E3＞E1 小于 吸收 286kJ 吸收 a-b Ⅰ．根据放热过程生成物的总能量小于反应物总能量，吸热过程生成物的总能量高于反应物总能量，结合炭和水蒸气发生反应生成CO、H2为吸热反应判断； Ⅱ．(3)根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-572kJ/mol进行计算以及液态水变成水蒸气需要吸热来判断； (4)液态水的分解反应为氢气和氧气燃烧反应的逆过程，据此分析判断； Ⅲ．(5)根据放热过程生成物的总能量小于反应物总能量，吸热过程生成物的总能量高于反应物总能量，反应热△H=正反应的活化能-逆反应的活化能，据此分析解答。 Ⅰ．(1)炭和水蒸气发生反应生成CO、H2为吸热反应； (2)如图所示，步骤1断键为吸热过程，故E2＞E1，步骤2形成键是放热过程，故E2＞E3，由于炭和水蒸气发生反应生成CO、H2为吸热反应，则E3＞E1，故E2＞E3＞E1； Ⅱ．已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量，热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=−572kJ/mol， (3)据热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=−572kJ/mol，2mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量572kJ，因液态水变成水蒸气需要吸热，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于572kJ； (4)据热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=−572kJ/mol，则H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=−286kJ/mol，1mol液态水分解生成氢气和氧气为氢气和氧气燃烧生成液态水反应的逆过程，该液态水分解反应为吸热反应，吸收的热量为286kJ； Ⅲ．(5)根据图示，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应；a为正反应的活化能，b为逆反应的活化能，反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能= a-b kJ/mol，则反应吸收的热量为a-b kJ。 学科网（北京）股份有限公司 $$