专题1 化学反应与能量变化 检测题 2024-2025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》检测题 一、单选题 1．下列有关能量的判断和表示方法正确的是 A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多 B．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)   ΔH=-57.4 kJ·mol-1 C．已知HI(g)H2(g)＋I2(s)   ΔH=-26.5 kJ·mol-1，由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量 D．由C(s，石墨)=C(s，金刚石)   ΔH=＋1.9 kJ·mol-1，可知：石墨比金刚石更稳定 2．单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化，如图所示，下列说法不正确的是 A．单斜硫和正交硫互为同素异形体 B．单斜硫比正交硫稳定 C．1mol SO2(g)分解成1 mol S(s，单斜)和1mol O2时会吸收热量 D．S(s，单斜)= S(s，正交)  △H=-0.33 kJ/mol 3．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，下列反应的能量变化与图示一致的是 A．碳酸氢钠与盐酸反应 B．氢氧化钠溶液与盐酸反应 C．甲烷在氧气中燃烧 D．铝片与盐酸反应 4．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A．已知，则氢气的燃烧热为 B．已知 ，，则 C．已知，则将32gSO2(g)和足量O2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5QkJ的热量 D．已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)  ，则金刚石比石墨稳定 5．我国科学家开发出碱性海水里直接电解制氢的技术，工作原理如图1所示。隔水薄膜可以起到阻挡与电极催化剂活性中心接触的作用，电极A含有M金属的催化剂，发生的电极反应过程如图2所示，离子交换膜选择性透过参与电极A反应的物质。下列说法错误的是 A．电极A上发生的反应存在极性键的断裂与生成 B．若去掉隔水薄膜，会在A电极失去电子生成 C．电解结束后，电极B处去掉海水隔水膜，所得溶液中加入适量溶液无混浊现象 D．每当有标准状况下的气体生成时，就会有电子从电极A流向电极B 6．氯碱工业、电镀、电解精炼等工艺都利用了电解原理。如图为电解精炼铜(粗铜含有Fe、Ag、Au)的装置示意图，下列叙述正确的是 A．X电极为阳极，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu B．Y电极为阴极，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+ C．电解精炼铜时，粗铜做阴极，精铜做阳极 D．电解槽底部的阳极泥可以作为提炼金、银等金属的原料 7．已知：白磷、P4O6的分子结构如图所示。P—P、O=O、P—O键的键能分别为200kJ·mol-1，498kJ·mol-1、351kJ·mol-1 则反应P4(g)+3O2(g)=P4O6(g)的ΔH为 A．-1518kJ·mol-1 B．+1518kJ·mol-1 C．-1918kJ·mol-1 D．+1918kJ·mol-1 8．下列描述中，符合生产实际的是 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜做阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网做阳极 D．在镀件上电镀银，用银做阴极 9．在熔融盐体系中，B电极为石墨，A电极上利用和获得电池材料硅钛合金（），装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电极B和电源正极相连，发生氧化反应 B．电极A的电极反应式： C．电解时，向B电极迁移 D．理论上每转移电子，B电极上产生 10．在、条件下，将通入溶液中充分反应，测得反应放出热量；已知在该条件下，通入溶液中充分反应放出热量，则与溶液反应生成的热化学方程式正确的是 A． B． C． D． 11．下列关于工业生产说法不正确的是 A．工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝 B．氯碱工业中使用阳离子交换膜防止副反应的发生 C．钢铁防腐蚀可用化学方法在其表面进行发蓝处理 D．工业制备硫酸时在吸收塔中使用浓硫酸吸收三氧化硫 12．镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是H2＋NiOOH Ni(OH)2.根据此反应式判断，下列叙述正确的是 A．电池放电时，电池负极周围溶液的碱性增强 B．电池放电时，镍元素被氧化 C．电池充电时，氢元素被氧化 D．电池放电时，通入氢气的一极是负极或者氢气是负极反应物 13．下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是 A．同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 B．相同条件下，氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水所放出的热量少 C．已知：    ，则     D．甲烷的摩尔燃烧焓，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：         14．对金属腐蚀及防护的表述正确的是 A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应 B．牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极 C．外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连 D．钢铁表面烤蓝生成一层致密的，能起到防腐蚀作用 15．近日，我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi可提高电催化制甲酸盐的产率，同时释放电能，实验原理如图所示。下列说法错误的是 A．使用催化剂能有效减少副产物CO的生成；使用s-SnLi催化剂，中间产物更不稳定 B．充电时，阳极电极周围pH降低 C．放电时，每生成1 mol HCOO-，转移1 mol电子 D．放电时，负极电极反应式为Zn+4OH--2e-= 二、填空题 16．（1）在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化如图所示。 ①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 ②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 。 （2）已知，H2(g)+Br2(l)=2HBr (g) △H=-72kJ/mol，蒸发1molBr2（l）需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr (g) 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369 则表中a为 。 （3）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理方法具有重要的意义。 已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）  ΔH= -196.6 kJ·mol-1 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）  ΔH= -113.0 kJ·mol-1 则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1； 17． (1)已知CH3OH(1)的燃烧热△H = - 238.6 kJ·mol-1，CH3OH(1)+O2(g)=CO2(g) +2H2O(g) △H = -akJ·mol-1，则a (填“＞”“＜”或“=”) 238.6。 (2)已知断裂某些共价键需要的能量如下表: 断裂的共价键 O=O N≡N N-O 需要的能量(KJ/mol) 498 945 630 机动车发动机工作时会引发N2与O2的反应，生成1molNO的热化学方程式可以表示为 。 (3)CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用对于缓解温室效应增强有积极的意义。CO2与CH4经催化重整后,可制得合成气，反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：①C(s)+2H2(g)=CH4(g)　ΔH=-75 kJ/mol ②C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-394 kJ/mol ③C(s)+O2(g)=CO(g)　ΔH=-111 kJ/mol 该催化重整反应的ΔH= kJ/mol。 (4)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在，处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成。这两步反应过程中的能量变化如图所示: 1 mol(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式是 。 18．如图所示，E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸。A、B分别为铂片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，将开关K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。请回答下列问题： (1)R为 (填“正”或“负”)极。 (2)通电一段时间后，M、N电极对应的电解质溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)；B附近发生的电极反应式为 。 (3)通电一段时间后，滤纸上的紫色点向 (填“A”或“B”)极方向移动；另一极附近观察到的现象为 。 (4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间后，C、D中的气体逐渐减少，C中的电极为 (填“正”或“负”)极，电极反应式为 。 19．电化学在工业生产中有重要作用 (1)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。 ①a表示 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A—E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸，则A表示 。 ②阳极的电极反应式为 。 (2)用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如下图所示。 ①b电极上的电极反应式为 ； ②该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (3)通过下图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸，电极材料皆为石墨。则C为 (填物质名称)。若将阴离子交换膜换成阳子交换膜，写出阳极区域发生的电极反应 。 (4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下： ①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”) ②写出NiO电极的电极反应式： 。 20．请回答下列问题： (1)铅酸蓄电池是一种可充电电池，其总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，原电池负极的电极反应式为 ，正极附近溶液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”)。 (2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 ，写出正极的电极反应式 。若开始时两极质量相等，当导线中通过0.2mol电子时，两个电极的质量差为 。 (3)乙醇燃料电池技术方面获得新突破，乙醇(CH3CH2OH)燃料电池的工作原理如图所示。 ①该电池工作时，c入口处对应的电极为 (填“正”或“负”)极，b处入口的物质为 ②工作一段时间后，当2.3 g乙醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为 。 21．电化学技术在处理污染气体领域的应用广泛。 (1)利用反应构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，又能提供电能，装置如图所示。 ①A电极的电极反应式为 。 ②下列关于该电池的说法正确的是 。 A．电子从右侧电极经过负载后流向左侧电极 B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜 C．电池工作一段时间，溶液的不变 D．当有被处理时，转移电子物质的量为 (2)以含废气为原料，用电化学方法制取硫酸。装置如图。 写出负极电极反应式 。 22．某实验小组设计用50 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL0.55 mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应，测得的中和热为ΔH1。试回答下列问题： (1)仪器A的名称 。 (2)本实验中在大小烧杯间填充泡沫塑料的作用是 。 (3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，测得的中和热为ΔH2，若用浓硫酸与NaOH溶液反应，测得的中和热为ΔH3，下列说法正确的是___________。 A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 B．ΔH3＞ΔH1＞ΔH2 C．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 D．ΔH1=ΔH2＞ΔH3 (4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。 目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应： 反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq)             △H1 反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq)            △H2 反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)    △H3 则△H3与△H1、△H2之间的关系是：△H3= 。 23．工业上合成氨在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92．44 kJ／mol。其部分工艺流程如下图所示： （1）合成氨所需要的原料气中，氮气取自 ，氢气来源于 。 （2）对原料气进行净化处理的目的是 。 （3）设备A的名称是 ，设备B的名称是 。 （4）在20～50 Mpa时，工业合成氨选择在400—500℃的温度进行反应，主要原因是 。 （5）据《科学》杂志报道，希腊化学家在常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池（如图）中，氢和氮在电极上合成了氨，且转化率达到了78％。则：阳极反应为 ，阴极反应为 。 24．化学能与电能的相互转化在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是 (填装置序号)；装置③中电极的电极反应式为 。 (2)温室气体转化为甲酸或CO，可实现资源化利用。电还原制甲酸的装置如图所示。 ①HCOOH在 极产生，其电极反应式为 。 ②的移动方向是 (填“向左”或“向右”)。 ③理论上，电路中每转移电子，生成标准状况下的体积为 L。 25．电化学原理在工业生产中有重要的应用，根据电化学原理完成下列问题。 (1)用溶液吸收烟气中的，将所得的溶液进行电解，可循环再生，同时得到，其原理如下图所示。(电极材料为石墨) ①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”) 极，C口流出的物质是 。 ②放电的电极反应式为 。 (2)我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如图所示。 ①生成锂单质的电极反应式是 。 ②理论分析，阳极电解产物可能有。生成的电极反应式是 。 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．D 【详解】A．固体转化为气体需要吸收热量，因此等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量更多，A错误； B．含20.0 g(1mol) NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则1mol放出57.4kJ热量，但醋酸为弱酸，电离吸热，因此1mol稀醋酸和1mol稀NaOH溶液发生中和反应时放出的热量小于57.4kJ，B错误； C．反应为可逆反应，因此1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后放出的热量小于26.5 kJ，C错误； D．C(s，石墨)=C(s，金刚石)   ΔH=＋1.9 kJ·mol-1，可知石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，则石墨比金刚石更稳定，D正确； 答案选D。 2．B 【详解】A．单斜硫和正交硫都是由硫元素构成的单质，互为同素异形体，故A正确； B．根据图示，利用盖斯定律得：S(s，单斜) = S(s，正交)；△H= -0.33kJ·mol-1，可知单斜硫转化为正交硫时要放出热量，正交硫的能量要低，较稳定，故B错误； C．根据图示可知，两种硫的燃烧反应均为放热反应，1mol SO2(g)分解成1 mol S(s，单斜)和1mol O2时会吸收热量，故C正确； D．根据B项分析可知，S(s，单斜)= S(s，正交)  △H=-0.33 kJ/mol，故D正确； 答案选B。 3．A 【详解】图示反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应的能量变化过程，碳酸氢钠与盐酸反应属于吸热反应，氢氧化钠溶液与盐酸反应、甲烷在氧气中燃烧、铝片与盐酸反应三个反应都是典型的放热反应； 答案选A。 4．B 【详解】A．氢气的燃烧热指的是1mol完全燃烧生成时放出的热量，该反应生成，为不是氢气的燃烧热，A错误； B．燃烧生成是放热反应，2mol完全燃烧生成放出的热量比2mol不完全燃烧生成放出的热量要多，放热越多，反应热越小，放热反应为负值，故，B正确； C．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，32gSO2(g)物质的量为0.5mol，和足量O2置于一密闭容器中，充分反应后放出的热量小于0.5QkJ，C错误； D．石墨转化为金刚石为吸热反应，金刚石的能量高于石墨的能量，物质能量越低越稳定，则石墨稳定，D错误； 答案选B。 5．C 【分析】从图2可知，M金属催化剂，催化氢氧根离子在电极A发生失电子的氧化反应生成氧气，电极反应式为，所以电极A为阳极，电极B为阴极。 【详解】A．由图可知，电极A上发生的反应存在氢氧极性键的断裂与氢氧极性键的生成，A正确； B．去掉隔水薄膜，氯离子会在阳极A电极失去电子发生氧化反应生成氯气，B正确； C．电极B为阴极，水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：，则加入铁离子会生成氢氧化铁沉淀变浑浊，C错误；     D．电解总反应为，每当有标准状况下的气体生成时，则生成氧气，，故会有电子从电极A流向电极，D正确； 故选C。 6．D 【分析】 从图中可以看出，X电极与电源的正极相连，为电解精炼池的阳极，Y电极与电源的负极相连，为电解精炼池的阴极。 【详解】A．由分析可知，X电极为阳极，X为粗铜，发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，A错误； B．Y电极为阴极，Cu2+在Y电极上得电子生成Cu，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，B错误； C．电解精炼铜时，需要去除粗铜中的金属杂质，则粗铜应做阳极，精铜做阴极，C错误； D．电解过程中，粗铜中的Ag、Au等不转化为离子，而是沉积在电解槽底部形成阳极泥，可以作为提炼金、银等金属的原料，D正确； 故选D。 7．A 【详解】1个白磷分子含6个P-P键，1个P4O6分子含12个P-O键。反应热ΔH=断裂化学键的总键能-形成化学键的总键能，所以ΔH=(200×6+498×3-351×12)kJ·mol-1= -1518kJ/mol，A项符合题意。 答案选A。 8．B 【详解】A．Fe为活泼电极，若Fe为阳极，则会产生Fe2+，而Fe2+会先于Al3+在阴极被还原，会导致得不到铝单质，A不符合实际生产； B．电解法精炼粗铜，粗铜在阳极失电子形成铜离子，纯铜做阴极，铜离子在阴极析出纯铜，B符合实际生产； C．用涂镍碳钢网做阳极，则阳极上Fe放电生成Fe2+，Fe2+会与阴极产生的氢氧根生成沉淀，而得不到烧碱，C不符合实际生产； D．镀层金属作阳极，在镀件上电镀银，用银作阳极，而不是阴极，D不符合实际生产； 综上所述答案为B。 9．B 【分析】在熔融盐体系中，B电极为石墨，A电极上利用和获得电池材料硅钛合金（），在外加电源下石墨电极上发生氧化反应生成，则B为电解池阳极，A为电解池阴极。 【详解】A．根据分析，B为电解池阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，A正确； B．在熔融盐体系中，不能有水参与反应，B错误； C．电解过程中，阴离子向着阳极移动，则向B电极迁移，C正确； D．B电极上发生氧化反应生成，每转移电子，B电极上产生，D正确； 答案选B。 10．D 【详解】设22gCO2与375mL2mol/L氢氧化钠溶液充分反应生成amol碳酸钠、bmol碳酸氢钠，由碳原子个数守恒可得：a+b=，由钠原子个数守恒可得：2a+b=2mol/L×0.375L，解联立方程可得a=b=0.25，由反应放出xkJ热量可知，反应的焓变ΔH=—=—4xkJmol/L，反应的热化学方程式为①，由1mol二氧化碳与1L2mol/L氢氧化钠溶液中充分反应放出ykJ热量可知，反应的焓变ΔH=—=—ykJmol/L，反应的热化学方程式为②，由盖斯定律可知，反应①—②可得反应，则反应，反应的热化学方程式为，故选D。 11．A 【详解】A．工业上用电解熔融制金属镁：，A错误； B．氯碱工业中使用阳离子交换膜(只允许阳离子通过，不允许阴离子和气体通过)可以防止阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气发生副反应：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，B正确； C．用化学方法在钢铁部件表面进行“发蓝”处理是一种普遍采用的金属防护方法，C正确； D．工业制备硫酸时在吸收塔中使用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，防止形成酸雾，D正确； 故选A。 12．D 【详解】A．电池放电时，负极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，所以电池周围溶液的氢氧根离子减少，溶液的碱性减小，A项错误； B．电池放电时，正极反应为：NiO(OH)+H2O+e-=OH-+Ni(OH)2，镍元素被还原，B项错误； C．电池充电时，电极反应为：2H2O+2e-= 2OH-+H2，氢元素被还原，C项错误； D．电池放电时，负极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O，H2是负极，D项正确 ； 答案选D。 13．A 【详解】A．只与始态和末态有关，与反应条件无关，故A正确； B．气态水变液态水还要放出热量，故生成液态水放出热量多，故B错误； C．硫酸与氢氧化钡反应除了中和热还有生成沉淀放出的热，故C错误； D．燃烧热是1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量，水应该是液态水         ，故D错误； 故答案为A 14．D 【详解】A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A错误； B．牺牲阳极的阴极保护法，利用原电池原理，被保护的金属应做正极，故B错误； C．外加电流阴极保护法，利用电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C错误； D．钢铁表面烤蓝是在钢铁表面生成一层有一定厚度和强度的致密的 Fe3O4 ，能起到防腐蚀作用，故D正确； 故选D。 15．C 【分析】放电时，锌失电子生成Zn(OH)，负极反应为Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)，催化电极为正极，正极上CO2得电子生成HCOO-，正极反应为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源正负极相接，阴极反应与原电池负极反应相反，阳极上OH-失电子生成氧气，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，据此分析解答。 【详解】A．由图可知：使用催化剂Sn或者s-SnLi均可使副反应的活化能升高，能有效减少副产物CO的生成；使用s-SnLi催化剂，中间产物能量更高，稳定性更小，更不稳定，A正确； B．充电时装置为电解池，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，溶液中c(OH-)减小，因而c(H+)增大，故溶液pH减小，B正确； C．根据放电时正极反应式CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-可知：每有1 mol HCOO-生成，转移2 mol电子，C错误； D．放电时装置为原电池，锌为负极，Zn失电子与溶液中的OH-结合生成Zn(OH)，负极反应为Zn-2e-+4OH-= Zn(OH)，催化剂正极的电极反应式为：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，D正确； 故合理选项是C。 16． 放热 NH4+(aq)＋2O2(g)=NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)  ΔH＝－346kJ·mol－1 200 41.8 【分析】（1）①第一步反应中，根据图象可知反应物的总能量大于生成物的总能量； ②第一步反应+第二步反应即可； （2）已知，Br2(l)= Br2(g)  △H=+30kJ/mol，H2(g)+Br2(l)=2HBr (g) △H=-72kJ/mol，则H2(g)+Br2(g)=2HBr (g) △H=-102 kJ/mol，436+a-2369=-102； （3）根据盖斯定律求解； 【详解】（1）①第一步反应中，根据图象可知反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应； ②第一步反应+第二步反应可得：NH4+(aq)＋2O2(g)=NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)  ΔH＝－346kJ/mol； （2）已知，Br2(l)= Br2(g)  △H=+30kJ/mol，H2(g)+Br2(l)=2HBr (g) △H=-72kJ/mol，则H2(g)+Br2(g)=2HBr (g) △H=-102 kJ/mol，436+a-2369=-102，求解a=200kJ； （3）根据盖斯定律2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）  ΔH= -196.6 kJ/mol，减去2NO（g）+O2（g）2NO2（g）  ΔH= -113.0 kJ/mol，再除以2，即可得到，NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g） ΔH=-41.8kJ/mol； 17．(1)＜ (2)N2(g)+O2(g)NO(g)   ∆H=+91.5kJ∙mol-1 (3)+247 (4)(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)  ∆H=-346kJ∙mol-1 【详解】（1）①CH3OH(1)+O2(g)=CO2(g) +2H2O(l)  △H1 = - 238.6kJ·mol-1 ②H2O(l)=H2O(g)  △H2＞0 依据盖斯定律，将反应①+②得：CH3OH(1)+O2(g)=CO2(g) +2H2O(g)  △H=△H1 +△H2= -akJ·mol-1，则a=238.6-△H2＜238.6。答案为：＜； （2）对于反应N2(g)+O2(g)NO(g)，∆H=(×498+×945-630) kJ∙mol-1=+91.5kJ∙mol-1，则N2与O2反应，生成1molNO的热化学方程式可以表示为N2(g)+O2(g)NO(g)   ∆H=+91.5kJ∙mol-1。答案为：N2(g)+O2(g)NO(g)   ∆H=+91.5kJ∙mol-1； （3）①C(s)+2H2(g)=CH4(g)　ΔH=-75 kJ/mol ②C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-394 kJ/mol ③C(s)+O2(g)=CO(g)　ΔH=-111 kJ/mol 利用盖斯定律，将反应③×2-①-②得：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=(-111 kJ/mol)×2-(-75 kJ/mol)-(-394 kJ/mol)=+247kJ/mol。答案为：+247； （4）由能量变化图，可得出以下热化学方程式： ①(aq)+O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)  ∆H=-273kJ∙mol-1 ②(aq)+O2(g)=(aq)                ∆H=-73kJ∙mol-1 依据盖斯定律，将反应①+②得：1 mol(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式是(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)  ∆H=-346kJ∙mol-1。答案为：(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)  ∆H=-346kJ∙mol-1。 【点睛】书写热化学方程式时，需注意化学计量数与∆H的关系。 18．(1)负 (2) 变大 2H2O-4e-=O2↑+4H+ (3) B 滤纸变红 (4) 负 H2+2OH--2e-=2H2O 【分析】C、D和电解池中都充满浓KOH溶液，实际是电解水，由C、D中产生的气体体积可知，C中气体为H2，D中气体为O2，则M为阴极，N为阳极，R为电源负极，S为电源正极，B为阳极，A为阴极。 【详解】（1）由分析可知，R为负极； （2）M为阴极，电解消耗水电离生成的H+，生成OH-，则M极对应的电解质溶液的pH变大，生成的OH-移向N电极，故N电极对应的电解质溶液的pH变大；E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸，由分析可知，B为阳极，则电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+； （3）B为阳极，阴离子()向阳极移动，则滤纸上的紫色点向B方向移动；A为阴极，电解消耗水电离生成的H+，生成OH-，故A极附近滤纸变红； （4）当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池，经过一段时间，C、D中的气体逐渐减少，H2和O2反应生成水，在碱性条件下，C中H2发生氧化反应，C电极为负极，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O。 19． 阳 NaOH溶液 -2e-+H2O=2H++ 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 阳 较浓的硫酸溶液 4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+ 还原 NO＋O2--2e-=NO2 【详解】(1)①从C为硫酸可知，硫酸根来源于亚硫酸根放电。故b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子，故A为氢氧化钠，E为氢气； ②阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根，反应的离子方程式为-2e-+H2O=2H++； (2)①b电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的CO2得到电子转化为乙烯，溶液显酸性，因此阴极上的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O； ②为了防止OH-与CO2反应，因此该装置中使用的是阳离子交换膜； (3)电解时，由转变成的过程中S元素失去电子被氧化，该反应在阳极发生，电极反应式为-2e-+H2O=+3H+，生成的H+使阳极区域酸性增强，部分与H+反应生成SO2气体，阴极2H++2e-=H2↑，所以A是电解池的阴极，B是阳极。从阴极通入的NaHSO3的通过阴离子交换膜进入阳极，放电生成，使得阳极区域通入的稀硫酸转变成较浓的硫酸后导出，所以C导出的是较浓的硫酸；如果将阴离子交换膜改成阳离子交换膜，则离子不能进入阳极区域，则阳极区域OH-放电生成O2，即4OH--4e-=O2+2H2O； (4)①Pt电极上O2转化为O2-，O元素化合价降低，发生还原反应； ②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O2--2e-=NO2。 20．(1) ； 增大； (2) ③； ； 12g； (3) 正； 乙醇或CH3CH2OH； 0.6NA。 【分析】在原电池正极上氧化剂得到电子（电子流入）发生还原反应生成还原产物，在负极上还原剂失去电子（电子流出）发生氧化反应生成氧化产物，结合电极金属活泼性和离子在溶液中的移动方向，可以准确判断原电池的正负极，根据氧化或还原半反应原理，结合溶液中的介质即可写出电极反应，电极区pH变化一般取决于电极反应，电解质溶液的pH变化一般取决于总反应，根据原电池两极转移电子守恒进行有关计算。 【详解】（1）根据铅酸蓄电池的总反应可判断铅作负极和还原剂，硫酸根与铅离子结合为沉淀，则铅酸蓄电池的负极反应式为，正极反应为，则正极区pH增大； （2）验证Cu2+氧化性大于Fe2+，则原电池反中铁作负极，正极为不活泼的金属或惰性电极，电解质溶液为铜盐，能达到实验目的的是装置③，正极的电极反应式，装置①②不能达到实验目的；当导线中通过0.2mol电子时，两个电极的质量差为； （3）氢离子向右移动，则左侧为负极，b处进入的是乙醇；右侧是正极，c口通入氧气或空气；2.3 g乙醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为 。 21．(1) B (2) 【详解】（1）①根据总反应知中N元素从价升高到0价，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为：；故答案为。 ②A．电极A为负极，电子从左侧电极经负载流向右侧电极，故A错误； B．B极为正极，电极反应式为，而负极则消耗，为使电池持续供电，正极生成的必须通过离子交换膜转移到负极区，故选用阴离子交换膜，故B正确； C．根据总反应知，反应生成水，会稀释电解质溶液，因此溶液会改变，故C错误； D．利用摩尔体积计算时，必须指明温度与压强，故D错误； 故答案选B。 （2）以制取， S元素化合价升高，失去电子，因此A电极为负极，电极反应式为：；故答案为。 22．(1)环形玻璃搅拌棒 (2)保温隔热，防止热量散失 (3)B (4)2△H2-△H1 【详解】（1）量热计中仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒； （2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填充泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失； （3）用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成放出的能量偏小，因为放热反应△H为负值，所以测得的ΔH3偏大，浓硫酸稀释时要放出热量，温度升高，即反应放出的热量偏大，ΔH2偏小，即ΔH3＞ΔH1＞ΔH2，故选：B； （4）根据盖斯定律，反应III=2×反应II-反应I，则△H3=2△H2-△H1。 23． 空气 水和碳氢化合物 防止催化剂中毒 冷凝器 循环压缩机 此温度下催化剂的活性大 H2-2e-═2H+ N2+6e-+6H+═2NH3 【分析】(1)根据工业生产中，氮气和氢气的来源来回答； (2)工业上在合成氨的过程中，为防止催化剂中毒，必须对原料进行净化； (3)根据合成氨的设备来回答； (4)合成氨的过程并必须选择适宜的温度，保障反应速率和限度较大； (5)在电解池中，阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应。 【详解】(1)根据工业生产中，氮气来自空气，氢气来自水和碳氢化合物； (2)工业上在合成氨的过程中，必须对原料进行净化，防止催化剂铁触媒中毒，而减小催化活性； (3)合成氨的设备依次有：压缩机、合成塔、冷凝器、氨分离器、循环压缩机，其中设备A为冷凝器，设备B为循环压缩机； (4)合成氨的过程中，为保障反应速率和限度较大、催化剂的活性大，要选择适宜的温度400-500℃； (5)氢和氮在电极上合成了氨的电解池中，阳极是氢气发生失电子的氧化反应，即H2-2e-═H2↑，阴极是氮气发生得电子的还原反应，即N2+6e-+6H+═2NH3。 24．(1) ① 2H2O+2e-=H2↑+2OH- (2) 阴 向右 5.6 【详解】（1）①装置为原电池，铁为负极被腐蚀；②装置为原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护；③装置为电解池，铁作阴极被保护，三组装置中铁电极腐蚀最快的是①；装置③中为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-； （2）①由图可知，生成HCOOH，碳由+4价得电子变成+2价，故甲酸在阴极产生，电极反应式为； ②移向阴极，故向右移动； ③生成的电极反应式为，转移电子时，生成0.25mol的，标准状况下的体积为5.6L。 25．(1) 负极 浓硫酸 SO-2e-+H2O=SO+2H+ (2) Li++e-=Li 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 【详解】（1）①电解池中阴离子朝阳极移动，阳离子朝阴极移动，由图中离子移动方向可知，a为阴极，a极要连接电源的负极，b为阳极，亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，故C口流出的物质是浓。 ②亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，放电的电极反应式为SO-2e-+H2O=SO+2H+； （2）①图中装置为电解池装置，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂单质，生成锂单质的电极反应式是Li++e-=Li； ②理论分析，阳极电解产物可能有，水失去电子发生氧化反应生成氧气，生成的电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+4H+。 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 $$