专题1《化学反应与能量变化》单元卷 2023---2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》同步练习 一、单选题 1．甲醇分解反应过程复杂，利用计算机技术测得在催化剂表面(催化剂表面上的物种用·标注)的反应过程如图所示： 下列说法不正确的是 A．该过程中伴随着C—H键的断裂和C—O键的形成 B．该过程中能垒(反应活化能)最大的是 C．     D．由图可知，甲醇分解产生CO和的反应为吸热反应 2．氨热再生电池工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电池工作时，电能主要转化为化学能 B．迁移方向：电极电极a C．a电极上的反应为： D．理论上消耗，b极析出 3．用如图装置进行实验，可观察到如下现象：图1中，Cu电极上产生大量无色气泡；图2中，Cu电极上无气泡产生，而Cr电极上产生大量气泡。下列说法正确的是 A．图1是电解池装置，图2是原电池装置 B．两个装置中，电子均由Cr电极经导线流向Cu电极 C．图2中Cr电极为正极 D．由实验现象可知，金属活动性： 4．介导的电催化NRR反应体系在生产氨中存在重要作用，装置及原理如图。下列说法正确的是 A．电极a应与直流电源正极相连 B．电极b上可能生成、、 C．左侧装置内发生主反应的电极反应式为 D．易溶于四氢呋喃溶液 5．下列对与化学相关职业的理解不正确的是 A．电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关，研发人员的工作只需要研究电池的材料构成 B．化学科研工作者的工作是材料、生命、环境、能源和信息等现代科学技术发展的重要基础 C．化工工程师的主要工作是设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术问题 D．水质检测员需要在自来水出厂之前对其中的、、放射性物质、微生物、有机物等进行检测 6．已知H2(g)中H—H键能为。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是 A．断开1molCl2(g)中的Cl—Cl键要吸收243kJ能量 B． C．由图中数据可知2molH(g)和2molCl(g)的能量和为679kJ D．1molH2(g)和1molCl2(g)在光照或加热条件下反应生成2molHCl(g)的相等 7．如图是1molCO(g)和2molH2(g)发生反应CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g)过程中的能量变化曲线。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂时反应的能量变化。下列相关说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．使用和不使用催化剂相比反应的能量变化相同 C．1molCO(g)和2molH2(g)中的化学键完全被破坏需要释放419kJ能量 D．1molCO(g)和2molH2(g)完全反应生成1molCH3OH(g)会释放出510kJ能量 8．2021年，天津大学杨全红教授团队和上海师范大学万颖教授团队合作，设计了具有选择性催化作用的In基催化剂(In-based catalyst)，为提高电池循环稳定性提供了新的策略。实验研究和计算模拟表明，在Li-S电池放电过程中，该催化剂降低了硫单质向可溶性Li2Sn的转化速率：更重要的是反应过程中生成的LiInS2可以提高可溶性Li2Sn向不溶放电产物Li2S的转化速率。其工作原理如图所示，电池总反应为： 16Li+xS8 =8Li2S。下列说法错误的是   A．电池工作时，正极可发生反应：Li2Sn+(2n- 2)Li++(2n-2)e-= nLi2S B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14g C．正极材料S8中掺入少量石墨烯，其作用主要是提高电极的导电性 D．LiInS2为该电池的催化剂 9．利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO，下列说法不正确的是 A．电池工作时a极区溶液的pH降低 B．电极b表面发生反应CO2+2e-+2H+=CO+H2O C．该装置工作时，H+从a极区向b极区移动 D．标准状况下，电极a生成1.12LO2时，两极电解质溶液质量相差3.2g 10．如图是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定，电池总反应为。下列说法正确的是 A．a为负极，发生还原反应 B．b极的电极反应式： C．当消耗时，溶液中传导的电子数目为 D．调节电解质溶液的方法是补充 11．已知CO(g)的燃烧热△H=-283kJ·mol-1，结合如图信息，则2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的反应△H(kJ·mol-1)为 A．-152 B．-76 C．+76 D．+152 12．已知X、Y为单质，Z为化合物，能实现下列转化： X+YZX+Y 下列说法正确的是 ①若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是Na②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X可能是H2③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Y可能为Fe④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为Cu A．②④ B．①② C．①③ D．③④ 13．乙醛酸(OHCCOOH)是一种重要的化工中间体，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是 A．Y的名称为乙二醛，1molY与银氨溶液反应最多产生432gAg B．阳极上是乙二酸被氧化生成乙醛酸 C．若共制得1mol乙醛酸，则理论上有2molH2O解离为H+和OH- D．铅电极电势高于石墨电极电势 14．某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀。 实验装置 编号 浸泡液 pH 氧气体积分数随时间的变化 ① 1.0mol/L 5 ② 0.5mol/L 。 5 ③ 1.0mol/L NaCl 7 ④ 0.5mol/L 7 下列说法正确的是 A．铁钉负极反应为Fe-3e-=Fe3+ B．由实验可知，Cl-是影响吸氧腐蚀速率的主要因素 C．曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行 D．由实验可知，H+能减少难溶氢氧化物的生成，酸性越强吸氧腐蚀的速率越大 15．煤燃烧释放出的气体中主要含、、、、，可采用库仑测硫仪快速检测出煤中硫的含量。其原理示意图如图所示。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。将待测气体通入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即工作使又恢复到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。已知：电路中转移时所消耗的电量为96500库仑。下列说法正确的是 A．测硫仪工作时阴极电极反应式为 B．在电解池中发生反应的离子方程式为 C．煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为 D．电解过程中需控制电解质溶液，当时，混合气体中的能将氧化为，使测得煤中含硫量偏高 二、填空题 16．乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的有机物。乙醇来源丰富，可以通过含糖有机物的发酵进行大规模的生产。如图是以乙醇燃料电池为电源，电解含的废气制备示意图(c、d均为石墨电极)。 (1)请判断该装置的电极名称：a 、c 。 (2)甲池中a极上的电极反应式为： ，乙池中c极上的电极反应式： 。 (3)甲池中向 极迁移，乙池中向 极迁移(用a、b、c、d表示)。 (4)假设电解前，乙池两侧溶液体积均为，左侧溶液中为。电解结束后，左侧溶液中变为，若忽略溶液体积变化，则处理的体积为 mL(标准状况)；乙池右侧溶液与电解前相比 (填“增大”、“减小”、“不变”)。 17．海洋是巨大的资源宝库，对海水进行如图操作制备和等。请回答下列问题： (1)粗盐(含有泥沙，)精制为精盐的过程： ①为了除去粗盐中的杂质离子，下列试剂添加顺序合理的是 (填标号)。实验室将溶液换成溶液除杂的优点是 。 A．溶液→溶液→溶液 B．溶液→溶液→溶液 C．溶液→溶液→溶液 D．溶液→溶液→溶液 ②将杂质离子全部沉淀后，再进行过滤，过滤得到的滤渣中，属于盐的是 (写化学式)。 ③过滤后，向得到的滤液中滴加盐酸使滤液呈中性或微酸性，该操作的目的为 。 (2)电解饱和食盐水反应的化学方程式为 ，反应中氧化产物与还原产物的质量之比为 。 (3)将通入溶液中得到漂白液，发生该反应的离子方程式为 。 18．NH3是一种重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。 (1)已知 共价键 键能/kJ·mol-1 H-H 436 N≡ N 946 N-H 391 注：拆开气态物质中1mol某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。 N2(g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g)   ∆H= kJ·mol-1 (2)潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是 。 a．电极b名称是负极 b．电极a的电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O c．电极b的电极反应式为：O2 +4e-+4H+ =2H2O； d．电解质溶液中OH-向b极移动 (3)可通过NH3与NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)。该反应的化学反应方程式是 。 19．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。 (1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是 ，在导线中电子流动方向为 (用a、b 和箭头表示)。 (2)负极反应式为 。 (3)电极表面镀铂粉的原因为 。 (4)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置，图2为电解尿素[CO(NH2)2](C为＋4价)的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。 　　　　　 ① 图1中N型半导体为 (填“正极”或“负极”) ② 该系统工作时，A极的电极反应式为 。 ③ 若A极产生7.00g N2，则此时B极产生 L H2(标准状况下)。 20．已知下列热化学方程式： ① ② ③ 请回答： (1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。 (2)完全燃烧生成液态水，放出的热量为 。 (3)已知稀溶液与稀溶液反应生成时，放出12.1kJ热量，用离子方程式表示该反应的热化学方程为 。 (4)已知： ， 则断开键与断开键所需能量相差约为 kJ。 21．电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题： (1)甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为 。 (2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。 ①图中A口产生的气体为 ，B口流出的物质是 。 ②b电极表面发生的电极反应式为 。 (3)如图所示，若电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题： ①电源中Y极是 (填“正”或“负”)极。 ②若通电时间较短，电解后要使B中电解液复原，可以加入物质的化学式为 。 ③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，电解后溶液中仍有Cl-，则电解后溶液的pH= 。 22．I．某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题： (1)该装置中缺少的仪器是 。 (2)50mL 0.10mol/L的盐酸与50mL 0.11mol/L的NaOH溶液混合后，测得反应放出的热量为285J，则中和热= 。若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒，则测得反应放出的热量将 (填“偏多”“偏少”或“不变”)。 Ⅱ．2021年世界环境日中国主题：人与自然和谐共生。 (3)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体的减排提供了一个新途径，断开各分子中1mol化学键吸收的能量如下表所示，则以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g)的热化学方程式为 。 化学键 C=O C≡O O=O 能量/J 799 1072 496 (4)以太阳能为热源，金属氧化物为催化剂可以分解水制H2和O2，实现能源绿色化，其过程如下： 过程Ⅰ：   过程Ⅱ：   总反应：   则过程Ⅱ的= 。 23．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 ①如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请问该化学反应属于 (放热或吸热)反应，请写出该反应的热化学方程式： 。 ②上述反应用到的氢气是一种清洁燃料，已知氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，请写出氢气的燃烧热热化学方程式： 。 24．(1)用将转化为的过程如下图所示。 其中，过程①的热化学方程式为，过程②生成的反应热为，则由生成的热化学方程式为 (反应热用和表示)。 (2)已知： ①； ②。 写出由和生成的热化学方程式： 。 (3)工业上可通过天然气跟水蒸气反应制取H2：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，有关反应的能量变化如下图所示，则该反应的∆H= (用含a、b、c的式子表示)。 25．图是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图， (1)电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 （填字母）； (2)精制饱和食盐水的进口为 （填字母）； (3)干燥塔中应使用的液体是 。 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】A．由图可知，分解生成CO和，化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，观察图象可知必有C—H键的断裂，还有键的生成，A错误； B．该过程中的最大能垒(活化能)，B正确； C．，C正确； D．图中甲醇的能量和CO的能量虽然均未知，但可以利用相对能量差值确定反应热，D正确； 故选A。 2．B 【分析】该电池连有负载，为原电池装置，电极a上Cu失去电子结合NH3生成 ，则电极a为负极，电极b为正极。 【详解】A．由上述分析可知，该装置为原电池装置，电池工作时将化学能转化为电能，故A错误； B．原电池工作时，阴离子向负极移动，电极a为负极，电极b为正极，则迁移方向为电极电极a，故B正确； C．a电极上Cu失去电子结合NH3生成 ，电极反应式为，故C错误； D．未指明气体处于标况下，不能用标况下的气体摩尔体积计算氨气的物质的量，故D错误； 答案选B。 3．C 【详解】 A．图1和图2均为原电池装置，故A错误； B．图1中Cu电极上产生无色气泡，即产生氢气，故Cu为正极，电子由Cr电极经导线流向Cu电极，图2中Cr电极上产生气泡，Cr为正极，Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，电子由Cu电极经导线流向Cr电极，故B错误； C．图2中Cr电极上产生大量气泡，Cr为正极，Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，故C正确； D．根据图1中相关现象可以比较出两种金属的活动性：，故D错误； 答案选C。 4．D 【分析】根据电解装置结构及左侧装置中的物质转化关系判断，在电极a上得电子，结合质子载体提供的生成，即电极a为阴极，b为阳极。 【详解】A．根据分析，电极a为阴极，应与直流电源负极相连，A错误； B．根据分析，电极b为阳极，发生氧化反应，当质子载体为时，可能有、生成，但发生还原反应才能生成，则不可能为电极b的产物，B错误； C．由图乙可知，左侧装置内发生反应的电极反应式为，C错误； D．图甲中，左侧装置生成的未从体系中逸出，可知其易溶于四氢呋喃溶液中，D正确； 故选D。 5．A 【详解】A．电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关，研发人员的工作需要研究电池的材料构成、充放电原理、使用寿命、环境友好等，故A错误； B．化学的特征是认识分子、制造分子，化学科研工作者的工作是材料、生命、环境、能源和信息等现代科学技术发展的重要基础，故B正确； C．化工工程师的主要工作是设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术问题，故C正确；   D．为保证供水安全，水质检测员需要在自来水出厂之前对其中的、、放射性物质、微生物、有机物等进行检测，故D正确； 选A。 6．C 【详解】A．断开键需要吸收能量，A正确；                                                 B．根据图示所给能量，计算出，B正确； C．由图不能判断物质的具体能量是多少，C错误；   D．和在光照或加热条件下反应生成的相等，与条件无关，D正确； 故选C。 7．B 【详解】A．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，A项错误； B．使用和不使用催化剂相比，反应热不变，能量变化相同，B项正确； C．反应物化学键断裂吸收能量，由图可知，1molCO(g)和2molH2(g)中的化学键完全被破坏需要吸收419kJ能量，C项错误； D．1molCO(g)和2molH2(g)完全反应生成1molCH3OH(g)释放的能量为(510-419)kJ=91kJ，D项错误； 答案选B。 8．D 【详解】A．电池总反应为： 16Li+xS8 =8Li2S，电池工作时，正极发生还原反应，则电极反应为：Li2Sn+(2n- 2)Li++(2n-2)e-= nLi2S，A正确； B． 电池工作时，负极Li失去电子转变为 Li+，则外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.02 mol ×7g/mol=0.14g，B正确； C． 石墨烯的结构可看作单层石墨、石墨能导电，则正极材料S8中掺入少量石墨烯可提高电极的导电性，C正确； D．由题干知：该电池中的催化剂是具有选择性催化作用的In基催化剂(In-based catalyst)，LiInS2为反应过程中生成的、不是该电池的催化剂，D不正确； 答案选D。 9．D 【分析】根据装置图可知，电子由a极经外电路流向b极，则a为负极，H2O失去电子得到O2，电极反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+，H+经质子交换膜从a极向b极移动，b为正极，CO2得到电子生成CO，电极反应式为：CO2+2e-+2H+=CO+H2O，据此分析解答。 【详解】A．电池工作时，a为负极，H2O失去电子得到O2，电极反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+，c(H+)增大，溶液的pH降低，A正确； B．根据分析可知，b为正极，CO2得到电子生成CO，电极反应式为：CO2+2e-+2H+=CO+H2O，B正确； C．该装置工作时，H+经质子交换膜从a极向b极移动，C正确； D．反应的总反应为，每生成1 mol CO，同时生成0.5 mol O2，标准状况下，电极a生成1.12LO2时，即生成0.05molO2时，生成0.1molCO，左侧电解质溶液减少0.1molH2O，右侧电解质溶液增加0.1molH2O，因此两极电解质溶液质量相差0.2mol×18g/mol=3.6g，D错误； 答案选D。 10．D 【分析】由电池总反应方程式可知，a极为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，b极为正极，在硫酸作用下，二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水。 【详解】A．由分析可知，a极为原电池的负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，故A错误； B．由分析可知，b极为正极，在硫酸作用下，二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为，故B错误； C．当电池工作时，电子不能由电解质溶液传递，故C错误； D．由电池总反应可知，电池工作时消耗硫酸，则调节电解质溶液的方法是补充硫酸，故D正确； 故选D。 11．A 【详解】据题中信息可依次书写出热化学方程式：①；②；根据盖斯定律，2×(②-①)得反应，答案为A。 12．A 【分析】该题可逐条验证，先假设说法正确，再将相应物质代入上述转化关系，若能成立，则说明假设成立。 【详解】若Z溶于水得到强碱溶液，X为钠时，则Y只能为氧气，则Z为过氧化钠，溶于水得NaOH溶液，电解该溶液得不到钠，①不符合； 若X为氢气，Y为氯气时，符合转化关系，②符合； 若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Z中应含有Fe3+，此时Y如果为Fe，则X应为氯气，但用惰性电极电解FeCl3溶液，得不到Fe，③不符合； 若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀，则Z中含有Cu2+，此时Y如果为Cu，则X可以为氯气，符合转化关系，④符合。 答案选A。 13．A 【分析】由图可知，乙二酸还原为乙醛酸，发生还原反应，则铅电极为阴极，石墨电极为阳极，阴极反应式为，石墨电极Br-氧化为Br2，生成的Br2再氧化乙二醛生成乙醛酸，Br2被还原为Br-，阳极反应式为，电解池工作时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则双极膜的左侧膜为阳离子交换膜，右侧膜为阴离子交换膜，结合电子守恒分析解答。 【详解】A．Y的名称为乙二醛，1molY与银氨溶液反应最多产生4molAg，其质量为432g，故A正确； B．阳极上发生的是乙二醛被氧化生成乙醛酸，故B错误； C．由阴极电极方程式可知，制得1mol乙醛酸，转移2mol电子，则理论上有1molH2O解离为H+和OH-，故C错误； D．阳极电势高于阴极电势，则石墨电极电势高于铅电极，故D错误； 故选A。 14．C 【详解】A．铁钉发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子生成Fe2+，正极上O2得电子生成OH-，所以负极反应为Fe-2e-=Fe2+，A错误； B．对比NaCl、NH4Cl与氧气体积分数随时间的变化知，NH4Cl能加快铁的吸氧腐蚀速率；对比NH4Cl、(NH4)2SO4与氧气体积分数随时间的变化知，(NH4)2SO4能加快铁的吸氧腐蚀速率，由此得出Cl-、能加快铁的吸氧腐蚀速率，B错误； C．随着反应的进行，溶液中生成的氢氧化物逐渐增多，曲线逐渐平缓，所以曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行，C正确； D．由实验可知，水解产生的H+能减少难溶氢氧化物的生成，但酸性越强吸氧腐蚀的速率越小，铁钉发生析氢腐蚀，D错误； 故答案为：C。 15．C 【分析】在库仑测硫仪中，SO2还原生成I-，另一极，I-又被氧化为； 【详解】A．测硫仪工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应，电极反应式为，故A错误； B．二氧化硫在电解池中与溶液中反应，离子方程式为，故B错误； C．由题意可得如下关系：S～SO2～～2e-，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为，故C正确； D．混合气体中的能将氧化为，对于反应即减少生成物浓度同时增大反应物浓度，可加快SO2被消耗的速度，使测得混合气体中含量偏低，故D错误； 故选：C。 16．(1) 负极 阳极 (2) (3) b d (4) 448 不变 【详解】（1）a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，b极进入氧气，为正极，与正极相连的c极就是阳极。 （2）a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，发生氧化反应，a极上的电极反应式：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+。乙池中c极与正极相连则为阳极，阳极NO失电子发生氧化反应，根据题意可知生成硝酸根，电极反应式:NO-3e-+2H2O=+4H+。 （3）甲池为原电池，向正极（b极）迁移，乙池为电解池，向阴极（d极）迁移。 （4）乙池两侧溶液体积均为100ml，左侧溶液中c(HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后，左侧溶液中c(HNO3)变为0.3 mol/L，反应后增加了(0.3 mol/L-0.1 mol/L)×0.1L=0.02mol，根据N原子守恒可知，处理NO的物质的量为0.02mol，体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL。生成的氢离子会通过质子交换膜向右侧移动，所以乙池右侧溶液的pH与电解前相比不变。 17．(1) BD 同时可以除去 CaCO3、BaCO3、BaSO4 除去碳酸钠、氢氧化钠 (2) 1:1 (3) 【分析】海水蒸发得到粗盐，粗盐中含有，依次加入、、除去，过滤，滤液中加盐酸除去氢氧化钠和碳酸钠，得到精制食盐水，电解食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气。 【详解】（1）①用稍过量的除Mg2+，用稍过量的除，用稍过量的除，为除去过量的Ba2+，应该加入后再加，所以试剂添加顺序合理的是BD。实验室将溶液换成溶液除杂的优点是同时可以除去。 ②将杂质离子全部沉淀后，再进行过滤，过滤得到的滤渣中含有Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3、BaSO4，属于盐的是CaCO3、BaCO3、BaSO4。 ③过滤后，得到的滤液中含有杂质碳酸钠、氢氧化钠，向得到的滤液中滴加盐酸使滤液呈中性或微酸性，除去碳酸钠、氢氧化钠。 （2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，反应的化学方程式为，氯元素化合价升高，氯气是氧化产物，氢元素化合价降低，氢气是还原产物，反应中氧化产物与还原产物的质量之比为1:1。 （3）将通入溶液中得到漂白液，发生该反应的离子方程式为。 18． -92 b 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O 【详解】(1)根据键能与反应的焓变的计算关系：△H=反应物总键能-生成物总键能，N2(g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g) ∆H=946kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-2×3×391kJ·mol-1=-92kJ·mol-1，故答案为：-92； (2)a．氧气得电子发生还原反应，电极b名称是正极，故错误； b．氨气失电子发生氧化反应，电极a的电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故正确； c．电极b的电极反应式为：O2 +4e-+2H2O=4OH-，故错误； d．电池内部，阴离子移向负极，电解质溶液中OH-向a极移动，故错误； 故答案为：b； (3)可通过NH3与NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)，同时生成氯化钠和水。该反应的化学反应方程式是2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O。故答案为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O。 19． 化学能转化为电能 a→b H2－2e－＋2OH－===2H2O(或2H2－4e－＋4OH－===4H2O) 增大电极单位面积吸附H2和O2的分子数，加快电极反应速率 负极 CO(NH2)2＋8OH－－6e－===CO＋N2↑＋6H2O 16.8 【详解】试题分析：（1）氢氧燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，所以该燃料电池中能量主要转化形式是化学能转化为电能；燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，电子从负极沿导线流向正极，所以通入氢气的电极是负极、通入氧气的电极是正极，电子流动方向为a到b，故答案为化学能→电能；a→b； （2）碱性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为H2-2e-+2OH-=2H2O； （3）反应物接触面积越大，反应速率越快，电极表面镀铂粉能增大反应物的接触面积，所以能增大反应速率，故答案为增大电极单位面积吸附H2和O2的分子数，增大反应速率； （4）①该电池反应时中，氮元素化合价由-3价变为0价，H元素化合价由+1价变为0价，则氮元素被氧化，氢元素被还原，所以生成氮气的电极A是阳极，生成氢气的电极B是阴极，则图1中N型半导体为负极，P型半导体为正极，故答案为负极； ②A极为阳极，电极反应式为：CO(NH2)2+8OH--6e-═CO+N2↑+6H2O，故答案为CO(NH2)2+8OH--6e-═CO+N2↑+6H2O； ③A极为阳极，电极反应式为：CO(NH2)2+8OH--6e-═CO+N2↑+6H2O，若A极产生7.00g即0.25molN2，则转移电子是1.5mol，此时B极产生氢气，B电极反应为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，转移1.5mol电子，产生氢气的体积是：×22.4L/mol=16.8L，故答案为16.8。 20． ①② ③ 285.8kJ △H= −12.1kJ⋅mol−1 41 【分析】(1)在热化学方程式中吸热为正，放热为负； (2)根据热化学方程式2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJ / mol作答； (3)HCN稀溶液与NaOH稀溶液反应生成1mol H2O时，放出12.1kJ热量，据此写热化学方程； (4)根据反应吸收的热量=反应物断裂化学键吸收的热量-形成化学键放出的能量作答。 【详解】(1)在热化学方程式中吸热为正，放热为负，则属于放热反应的是①②，属于吸热反应的是③，故答案为：①②；③； (2)根据热化学方程式2H2(g) +O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJ / mol，可知，4g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为571.6 kJ，故2g H2完全燃烧生成液态水，放出的热量为285.5kJ，故答案为：285.8KJ； (3)HCN稀溶液与NaOH稀溶液反应生成1mol H2O时，放出12.1kJ热量，用离子方程式表示该反应的热化学方程为 △H= −12.1kJ⋅mol−1，故答案为： △H= −12.1kJ⋅mol−1； (4)设断开键需要吸收的能量为，断开键需要吸收的能量为，由反应吸收的热量=反应物断裂化学键吸收的热量-形成化学键放出的能量可得关系式，化简得，即则断开键与断开键所需能量相差约为41kJ，故答案为：41。 【点睛】本题重点(4)，计算断键或成键的能量，可以根据反应吸收的热量=反应物断裂化学键吸收的热量-形成化学键放出的能量，进行计算。 21．(1) (2) 氢气 氢氧化钠 (3) 正 CuO 13 【分析】(2)该电解池中由Na+和的移动方向可知，a为阴极，b为阳极，阳极失去电子生成，电极反应式为，阴极水中的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 【详解】（1）甲烷燃料电池中，负极甲烷失去电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成碳酸根离子和水，其电极反应式为。 （2）①根据分析，a电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，反应生成H2和NaOH，则图中A口产生的气体为氢气，B口流出的物质是氢氧化钠； ②b电极为阳极，失去电子发生氧化反应生成，其电极反应式为。 （3）①电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g，则银电极失电子发生氧化反应，为阳极，与之相连的为Y为正极； ②若通电时间较短，B电解过程中，阳极为水中的氢氧根放电失电子生成氧气，阴极为铜离子得电子生成单质铜，则电解后要使该电解液复原，可以加入物质的化学式为CuO； ③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，电解后溶液中仍有Cl-，则阴极电极反应式为，根据得失电子守恒可得关系式，，银电极的质量减少5.40g，其物质的量为0.05mol，则生成0.05mol氢氧根离子，电解后溶液的氢氧根离子浓度为=0.1mol/L，pOH=1，则pH=14-pOH=13。 22．(1)温度计 (2) 偏少 (3)   (4) 【详解】（1）由图可知该装置中缺少的仪器是：温度计； （2）50mL 0.10mol/L的盐酸与50mL 0.11mol/L的NaOH溶液混合后生成水的物质的量n(H2O)=0.1×50×10-3=5×10-3mol，同时放热285J，则中和热=；金属搅拌棒导热较快，会导致热量流失，故换成金属棒后测得反应放出的热量将偏少； （3）从键能计算反应，则反应=反应物键能和-产物键能和，则二氧化碳分解生成CO和氧气的方程式为，其焓变，故以TiO2为催化剂分解CO2(g)生成CO(g)和O2(g)的热化学方程式为  ； （4）已知过程Ⅰ：   过程Ⅱ：   总反应：   由盖斯定律可知，过程II=(总反应-过程I)，则=×(-)=×(571-138)= 。 23． 放热 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=−92kJ⋅mol−1 H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=−285.8kJ⋅mol−1 【详解】①如图所示，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，图示是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，则反应为N2(g)+H2(g) NH3(g)的焓变△H=反应物的总键能E1−生成物的总键能E2=254kJ/mol−300kJ/mol=−46kJ/mol，所生成2molNH3(g)放热为46kJ/mol×2mol=92kJ，所以合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=−92kJ⋅mol−1； ②氢气的燃烧热为285.8kJ⋅mol−1，即1molH2完全燃烧生成液态水放出的热量为285.8kJ，放热反应的反应热为负值，所以氢气的燃烧热热化学方程式为H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=−285.8kJ⋅mol−1。 24． 【详解】(1)过程②的热化学方程式为，由盖斯定律可知，由生成的热化学方程式为：； (2)由①②得 ； (3)由图可知： 1.； Ⅱ.； Ⅲ.。根据盖斯定律可知，得：。 25． 氯气 a d 浓硫酸 【分析】电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电，Cl-的放电能力强于OH-，阳极发生的方程式为：，阴极：；H2、2NaOH在阴极，NaOH溶液的出口为a，Cl2在阳极，精制饱和食盐水从阳极进入，要干燥Cl2需要用酸性干燥剂或中性干燥剂； 【详解】（1）电解饱和食盐时，阴极：氢离子放电，产生氢气，致使氢氧根离子浓度增大，钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室，所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液；阳极：氯离子放电，产生氯气， 故答案为：氯气；a； （2）致使钠离子浓度升高，通过阳离子交换膜到达阴极室．所以d入口应加入精制饱和食盐水， 故答案为：d； （3）要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等，中性干燥剂无水CaCl2， 故答案为：浓硫酸； 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 $$