专题1 化学反应与能量变化 过关检测-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

专题1　过关检测 时间：75分钟　满分：100分 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2023·江苏如皋市高三期末)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(　　) A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　) ①焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝131．3 kJ·mol－1 ②太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2＝571．6 kJ·mol－1 ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　 ΔH3＝206．1 kJ·mol－1 A．反应①为放热反应 B．反应②中电能转化为化学能 C．若反应③使用催化剂，ΔH3不变 D．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH＝－571．6 kJ·mol－1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　反应①的ΔH1>0，该反应为吸热反应，A错误；反应②是光能转化为化学能，B错误；催化剂能改变反应速率，但对反应的焓变没有影响，C正确；由②可知，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH＝－571．6 kJ·mol－1，而D项中生成的是气态水，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4．下列与电化学有关的说法正确的是(　　) A．镀铜铁制品镀层破损后，铁制品比破损前更容易生锈 B．铅蓄电池在充电过程中，两极质量都增大 C．水库的钢闸门接直流电源的正极，可以减缓闸门的腐蚀 D．电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　镀铜铁制品镀层破损后，在空气中铜、铁和电解质溶液构成原电池，铁比铜活泼，作负极，加速铁的腐蚀，A正确；铅蓄电池在充电过程中，两极质量都减少，B错误；用外加直流电源的方法保护水库钢闸门，直流电源的负极和钢闸门直接相连，可以减缓闸门的腐蚀，C错误；电解过程中，阳极上不仅有铜失去电子，还有其他金属失电子或变为阳极泥，而阴极上只有铜离子得电子，所以阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7．中国团队在巴塞罗那获得了“镁未来技术奖”。 一种以MgCl2­聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示， 放电时，正极的电极反应式为Mg2＋＋2e－＋V2O5=== MgV2O5。下列说法不正确的是(　　) A．放电时，负极的电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．充电时，Mg2＋嵌入V2O5晶格中 C．放电一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2＋)几乎保持不变 D．若将电解液换成MgCl2水溶液，工作时电池可能产生鼓包 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　由题图可知，放电时负极反应为Mg－2e－===Mg2＋，A正确；充电时阳极反应为MgV2O5－2e－===V2O5＋Mg2＋，Mg2＋从V2O5中脱离，B错误；由电池总反应为V2O5＋Mg===MgV2O5，知放电不影响电解质溶液中Mg2＋的浓度，C正确；Mg能与水缓慢反应产生H2，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9．(2023·四川成都外国语学校高二期中)已知：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571．6 kJ·mol－1。以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分 解水制H2的过程如下： 过程Ⅰ：2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH1＝313．2 kJ·mol－1 过程Ⅱ：…… 下列说法不正确的是(　　) A．铁氧化合物循环制H2的方法相较于电解法成 本更低 B．过程Ⅱ热化学方程式为3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g) ＋Fe3O4(s)　ΔH2＝129．2 kJ·mol－1 C．循环过程中能量转化的形式是太阳能→化学能→热能 D．过程Ⅰ中反应物的总能量低于生成物的总能量 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10．(2023·青海省海东市第一中学高三一模)我国科学家研究出一种新型水系Zn­C2H2电池(装置如图甲所示)，既能实现乙炔加氢又能发电；同时开发新型催化剂，实现CO2电催化加氢制备C3H6(装置如图乙所示)。下列说法错误的是(　　) A．甲、乙两装置相互连接时，a应接c B．离子交换膜M与N不能选择相同的交换膜 C．a极的电极反应式为C2H2＋2e－＋2H2O===C2H4＋2OH－ D．甲、乙两装置相互连接时，理论上每消耗1 mol CO2，b极质量增大48 g 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　甲装置中，Zn被氧化，所以b电极为负极，a电极为正极；乙池中d电极上H2O被氧化为O2，所以d电极为阳极，c电极为阴极。c应与b相连，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　由表格中的数据可知，异丁烷的标准燃烧热ΔH比正丁烷的标准燃烧热ΔH大，则异丁烷的能量低，即热稳定性：正丁烷<异丁烷，A错误；根据标准燃烧热的含义，1 mol乙烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出热量1559．8 kJ，所以乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－3119．6 kJ·mol－1，B错误；C3H8不完全燃烧生成CO，放出的热量小于完全燃烧放出的热量，即ΔH>－2219．9 kJ·mol－1，C正确；相同质量的烷烃，氢的质量分数越大，完全燃烧放热越多，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13．(2023·山东济宁高三期末检测)用电解法 可将CO2转化为工业原料C2H4、CO，原理如图所 示。下列说法错误的是(　　) A．离子交换膜为质子交换膜 B．若乙室产物只有1 mol CO生成，则乙室质 量增加18 g C．若乙室生成CO、C2H4物质的量之比为1∶1，则两电极产生气体的物质的量相同 D．电解过程中甲室稀硫酸浓度不断增大 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　二氧化碳在铜电极表面转化为乙烯，碳元素从＋4价降低为－2价，被还原，该电极是电解池的阴极，则Pt为阳极。若阴极生成CO与C2H4的物质的量之比为1∶1，设两种产物都是1 mol，则转移电子的总物质的量为14 mol，阳极产生氧气的物质的量为3．5 mol，两电极产生气体的物质的量不相同，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a极的电极反应式为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O B．A膜和C膜均为阳离子交换膜 C．X室为阳极室 D．b极上消耗2．24 L O2，Y室中Na＋增加0．4 mol 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 C8H18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 mol CO2(g)＋3 mol H2(g)　 答案 不变 －91 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16．电化学在化学工业中有着广泛的应用。 根据图示电化学装置，回答下列问题： (1)甲池中通入乙烷(C2H6)一极的电极反应 式为____________________________________。 (2)乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液 是Na2SO4溶液，实验开始时，同时在两极附近 溶液中各滴入几滴紫色石蕊溶液，X极的电极反应式为_______________________；一段时间后，在Y极附近观察到的现象是_________________________________。 (3)乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量AgNO3溶液，体积为0．2 L，则Y极的电极反应式为__________________；电解一段时间后，甲池消耗112 mL O2(标准状况下)，则乙池溶液中c(H＋)为______________(忽略溶液体积的变化)。 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 答案 电极表面产生气泡，附近溶液变蓝 Ag＋＋e－===Ag 0．1 mol·L－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17．(1)已知298 K时2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH1＝－221．0 kJ/mol　① C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393．5 kJ/mol　② 则298 K时CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2(g)的热化学方程式为_______________________________________________________________________ ___________________________。 (2)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通入CO气体，另一极通入空气与CO2的混合气体，制得燃料电池。该电池工作时的正极反应式为_______________________。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (3)如图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及电解质溶液见图。 关闭K1，打开K2，通电后，B的紫红色液滴向c端移动，则电源b端为______极，通电一段时间后，滤纸d端的电极反应式是____________________________。 负 答案 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 －(b－a) kJ·mol－1 803 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 －130．8 50 kJ·g－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 太阳能转化为化学能 Fe3O4 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 　　　　　　　　　　　　　 R 解析　装置乙的盐桥中若用装有琼脂的Na2CO3饱和溶液，则电池工作时，COeq \o\al(2－,3)移向ZnSO4溶液，Zn2＋和COeq \o\al(2－,3)发生反应产生沉淀堵塞盐桥，不能形成闭合回路，使原电池停止工作，C错误。 2．下列装置为某实验小组设计的Cu­Zn原电池，关于其说法错误的是(　　) A．装置甲中电子流动方向为Zn→电流表→Cu B．装置乙比装置甲提供的电流更稳定 C．装置乙的盐桥中可用装有琼脂的Na2CO3饱和溶液 D．若装置乙中盐桥用铁丝替代，反应原理发生改变 5．向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应HCOeq \o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为放热反应 B．COeq \o\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 C．ΔH1>ΔH2，ΔH2<ΔH3 D．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小 解析　根据题图可知，反应物HCOeq \o\al(－,3)(aq)和H＋(aq)的总能量小于生成物CO2(g)和H2O(l)的总能量，故反应HCOeq \o\al(－,3)(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，A错误；根据题图，结合盖斯定律，COeq \o\al(2－,3)(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3，B正确；ΔH1<0，ΔH2<0，根据题图分析，ΔH1<ΔH2，C错误；使用催化剂，只改变反应的路径，不改变反应热的大小，D错误。 6．已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44．01 kJ 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571．66 kJ·mol－1 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131．29 kJ·mol－1 则反应C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)的反应热为(　　) A．ΔH＝－396．36 kJ·mol－1 B．ΔH＝－198．55 kJ·mol－1 C．ΔH＝－154．54 kJ·mol－1 D．ΔH＝－110．53 kJ·mol－1 解析　已知25 ℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸热44．01 kJ，则H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44．01 kJ·mol－1　Ⅰ、2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571．66 kJ·mol－1　Ⅱ、C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131．29 kJ·mol－1　Ⅲ，根据盖斯定律Ⅲ－eq \f(1,2)×Ⅱ＋Ⅰ得C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g)　ΔH＝131．29 kJ·mol－1－eq \f(1,2)×571．66 kJ·mol－1＋44．01 kJ·mol－1＝－110．53 kJ·mol－1，故D正确。 8．我国自主开发应用的铁－铬液流储能电池的放电工作原理如图所示。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量；电极a、b均为惰性电极。下列说法正确的是(　　) A．放电时，a极为电池的负极 B．放电时，a极区的H＋可通过质子交换膜向b极区迁移 C．充电时，a极连接外电源的正极 D．电池反应式为Cr3＋＋Fe2＋eq \o(,\s\up17(放电),\s\do15(充电))Fe3＋＋Cr2＋ 解析　由题中示意图可知，放电时a电极上Fe3＋得电子被还原为Fe2＋，a为正极，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，b电极上Cr2＋失电子被氧化为Cr3＋，b为负极，电极反应式为Cr2＋－e－===Cr3＋，放电时，H＋向a电极移动；充电时a极与外接电源正极相连作阳极，b极与外接电源负极相连作阴极，H＋向b极移动。该可逆电池的总反应式应为Fe3＋＋Cr2＋eq \o(,\s\up17(放电),\s\do15(充电))Fe2＋＋Cr3＋。 解析　利用太阳能实现铁氧化合物循环分解水制H2，节约能源，成本更低，A正确；根据①2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571．6 kJ·mol－1，②2Fe3O4(s)===6FeO(s)＋O2(g)　ΔH1＝313．2 kJ·mol－1，结合盖斯定律，由(①－②)×eq \f(1,2)得过程Ⅱ热化学方程式：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)　ΔH2＝129．2 kJ·mol－1，B正确；结合B项分析可知，过程Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，C错误；过程Ⅰ是吸热反应，反应物的总能量<生成物的总能量，D正确。 11．膜法分离CO2是最具有发展前景的CO2分离方法之一。如图是从烟气中分离CO2的原理示意图。 已知：①气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过； 下列分析错误的是(　　) A．电解质溶液中的HCOeq \o\al(－,3)移向N极 B．M极消耗的与N极生成的CO2的物质的量之比为1∶1 C．溶液中NaHCO3和R的物质的量均保持不变 D．理论上，每分离1 mol CO2，电路中通过2 mol电子 解析　由题图可知，M极上R转化为RH2，发生“加氢”的还原反应，故M极为阴极，电极反应式为R＋2e－＋2H2O===RH2＋2OH－，烟气中的CO2通过膜电极与生成的氢氧根离子反应生成HCOeq \o\al(－,3)，N极为阳极，电极反应式为RH2－2e－===R＋2H＋，溶液中的HCOeq \o\al(－,3)与氢离子反应生成CO2，CO2通过膜电极从出口2排出。由上述分析可知，M极为阴极，N极为阳极，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，故HCOeq \o\al(－,3)移向N极，A正确；由分析可知，分离CO2过程中发生反应R＋2e－＋2H2O===RH2＋2OH－、OH－＋CO2===HCOeq \o\al(－,3)、RH2－2e－===R＋2H＋、H＋＋HCOeq \o\al(－,3)===H2O＋CO2↑，根据各电极转移电子数相等可知M极消耗的与N极生成的CO2的物质的量之比为1∶1，B正确；由B项分析可知，电解过程中溶液中NaHCO3和R的物质的量均保持不变，C正确；结合上述分析可知，理论上，每分离1 mol CO2，电路中通过1 mol电子，D错误。 12．一些烷烃在25 ℃、101 kPa下的标准燃烧热ΔH数据如表。下列表述正确的是(　　) 化合物 甲烷 乙烷 丙烷 ΔH/(kJ·mol－1) －890．3 －1559．8 －2219．9 化合物 正丁烷 异丁烷 2­甲基丁烷 ΔH/(kJ·mol－1) －2878．0 －2869．6 －3531．3 A．热稳定性：正丁烷>异丁烷 B．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－3119．6 kJ·mol－1 C．C3H8(g)＋eq \f(7,2)O2(g)===3CO(g)＋4H2O(l)　ΔH>－2219．9 kJ·mol－1 D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，完全燃烧放出的热量越多 解析　甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极。 由以上分析可知，A、B正确；X室为阳极室，C正确；没有指明是否为标准状况，不能计算氧气的物质的量，D错误。 二、非选择题 15．(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知：25 ℃、101 kPa时，1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________________。 (2)已知：25 ℃、101 kPa时，CH3OH(l)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－726．5 kJ·mol－1。相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量较多的是________。 C8H18(l)＋eq \f(25,2)O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5518 kJ·mol－1 (3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。 ①补全下图：图中A处应填入_________________________。 ②该反应需要加入铜－锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的ΔH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)已知：①CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)ΔH1＝－283 kJ·mol－1 ②H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g)ΔH2＝－242 kJ·mol－1 ③CH3OH(g)＋eq \f(3,2)O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3＝－676 kJ·mol－1 以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)，该反应的ΔH＝__________ kJ·mol－1。 解析　(2)M(CH3OH)＝32 g·mol－1，M(C8H18)＝114 g·mol－1，相同质量的甲醇和辛烷分别完全燃烧时，放出热量之比为eq \f(726.5 kJ·mol－1,32 g·mol－1)∶eq \f(5518 kJ·mol－1,114 g·mol－1)≈11∶24，则辛烷放出的热量较多。 (4)根据盖斯定律，①＋②×2－③可得CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝[(－283)＋(－242)×2－(－676)] kJ·mol－1＝－91 kJ·mol－1。 C2H6＋18OH－－14e－===2COeq \o\al(2－,3)＋12H2O 解析　(1)甲池中乙烷(C2H6)通入左侧电极发生氧化反应，则左侧Pt电极为负极，电解质溶液为KOH溶液，故负极的电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2COeq \o\al(2－,3)＋12H2O。 (2)乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是Na2SO4溶液，则X是阳极，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Y是阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，有OH－和H2生成，则Y极附近观察到的现象是电极表面产生气泡，附近溶液变蓝。 (3)乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量AgNO3溶液，Y极是阴极，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，X极是阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。甲池中右侧Pt电极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，消耗标准状况下112 mL O2时电路中转移电子的物质的量为0．005 mol×4＝0．02 mol。根据得失电子守恒可知，电路中转移0．02 mol电子时，X极附近生成0．02 mol H＋，则乙池溶液中c(H＋)＝eq \f(0.02 mol,0.2 L)＝0．1 mol·L－1。 CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283．0 kJ/mol[或2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　 ΔH＝－566．0 kJ/mol] 2CO2＋4e－＋O2===2COeq \o\al(2－,3) 解析　(2)由题意可知通入CO气体的一极为负极，电极反应式为CO＋COeq \o\al(2－,3)－2e－===2CO2；故正极的电极反应式为2CO2＋4e－＋O2===2COeq \o\al(2－,3)。 (3)关闭K1，打开K2，通电后，MnOeq \o\al(－,4)向c端移动，说明c端为阳极，即a为正极，b为负极。 18．(2023·河北省霸州市第一中学高三摸底考试)低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： (1)用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO2(g)＋3H2(g)eq \f(1,2)C2H4(g)＋2H2O(g)，该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝______________________(用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如下表，实验测得上述反应的ΔH＝－152 kJ·mol－1，则表中反应过程的x＝________。 化学键 C===O H—H C===C C—H H—O 键能(kJ·mol－1) x 436 764 414 464 (2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。 已知： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53．7 kJ·mol－1； CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g)　ΔH2＝23．4 kJ·mol－1； 则2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝__________ kJ·mol－1。 (3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。C2H2的热值为___________。 (4)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图。 ①工艺过程中的能量转化形式为___________________。 ②已知“重整系统”发生的反应中eq \f(n（FeO）,n（CO2）)＝6，则FexOy(y＜8)的化学式为________，“热分解系统”中每转移2 mol电子，需消耗FexOy________ mol。 解析　(2)根据盖斯定律分析，①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－53．7 kJ·mol－1，②CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) ΔH2＝23．4 kJ·mol－1，有①×2－②得2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝(－53．7×2－23．4) kJ·mol－1＝－130．8 kJ·mol－1。 (3)每有5NA个电子转移时，说明有0．5 mol乙炔反应，放出650 kJ的热量，则1 mol乙炔完全燃烧放出的热量为1300 kJ，则C2H2的热值为eq \f(1300,26) kJ·g－1＝50 kJ·g－1。 (4)②已知“重整系统”发生的反应中eq \f(n（FeO）,n（CO2）)＝6，根据反应中的质量守恒分析，则x∶y＝6∶8，则FexOy(y＜8)的化学式为Fe3O4，热分解系统中反应方程式为2Fe3O4===6FeO＋O2↑，反应中转移4个电子，故“热分解系统”中每转移2 mol电子，需消耗FexOy 1 mol。 $$