专题1 化学反应与能量变化 练习题 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》练习题 一、单选题 1．已知：25℃和101kPa时，①H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1；②CH4(g)的燃烧热为890.3kJ·mol-1；③H2O(g)=H2O(1)  △H=-44.0kJ·mol-1.则反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的反应热△H为 A．-82.45kJ·mol-1 B．-164.9kJ·mol-1 C．+164.9kJ·mol-1 D．+82.45kJ·mol-l 2．下列关于金属腐蚀和防护的说法错误的是 A．金属腐蚀时，金属发生氧化反应 B．钢铁表面的水膜呈中性时，主要发生吸氧腐蚀 C．在船身上装锌块能避免船体遭受腐蚀 D．将钢闸门与直流电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 3．肼(H2N－NH2)是一种高能燃料，共价键的键能与热化学方程式信息如表： 共价键 N－H N－N O=O O－H 键能/(kJ/mol) 391 161 498 463 热化学方程式 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)   ΔH=-570kJ·mol-1 则2N(g)=N2(g)的ΔH为 A．+1882kJ·mol-1 B．-941kJ·mol-1 C．-483kJ·mol-1 D．-1882kJ·mol-1 4．下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是 A．金属腐蚀的本质是金属原子得到电子被还原 B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 C．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 D．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为表面有致密的氧化膜 5．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应物总能量大于生成物总能量 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应开始后，针筒活塞向右移动 A．A B．B C．C D．D 6．在下图所示的装置中，属于原电池的是 A． B． C． D． 7．下列关于化学反应的能量变化的说法，错误的是 A．煤炭燃烧时，化学能转变成热能和光能 B．吸热反应中，反应物的键能总和小于生成物的键能总和 C．酸碱中和反应的△H<0 D．植物进行光合作用时，光能最终转化为化学能 8．已知：H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) △H = -270kJ·mol-1，下列说法正确的是 A．1mol氢气与1mol氟气的能量总和小于2mol氟化氢气体的能量 B．2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量 C．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ热量 D．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ 9．我国学者最近研发一种以铝为负极，石墨烯薄膜为正极的新型铝—石墨烯电池，氯化铝溶于1—乙基—3—甲基氯化咪唑离子液体作为电解液，放电机理如图所示，下列说法错误的是 A．充电时，嵌入到石墨中 B．放电时，负极反应式为 C．机理图中的外电路上的箭头方向为电子移动方向 D．放电时总反应式为 10．锂-硫电池因成本低、比能量高被寄予厚望。一种锂-硫电池的结构如图所示，硫电极采用柔性聚丙烯-石墨烯-硫复合材料。工作时，在硫电极发生反应：，，。下列说法正确的是    A．充电时，从b电极向a电极迁移 B．放电时，外电路电子流动的方向是a电极→b电极 C．放电时正极反应为： D．石墨烯的作用是增强硫电极导电性能 11．催化剂TAPP-Mn(II)的应用，使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。下列说法正确的是    A．该电池可使用水作电解质 B．充电时，向C电极迁移 C．放电时，正极反应为 D．、、和都是正极反应的中间产物 12．将的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铅条均除去了氧化膜) A． B． C． D． 13．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（    ） ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物能⑦风能⑧氢能 A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑦ D．③④⑤⑥⑦⑧ 14．2024年1月全球首款钠电池车上路，标志着钠离子电池产业化迈出重要的一步。钠离子电池充电的反应为(代表过渡金属)，该电池依靠在两极之间往返嵌入和脱嵌来工作，装置如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，a电极的电势比b电极的高 B．放电时，b电极反应式为 C．电能转化为化学能时，a极被氧化 D．充电时，电路中每通过电子，有向b电极移动 二、填空题 15．研究 CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。 （1）溶于海水的 CO2 主要以 4 种无机碳形式存在，其中 HCO3－占 95%，写出 CO2溶于水产生 HCO3－的方程式： 、 。 （2）在海洋循环中，通过如图所示的途径固碳， 写出钙化作用的离子方程式 。 （3）海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：①气提、吸收 CO2 。用 N2 从 H2SO4溶液酸化后的 Z mL海水中吹出 CO2 并用碱液吸收（装置如图） ②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为 NaHCO3，再用x mol/L盐酸滴定，消耗y mL盐酸，则海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。 （4）利用下图所示装置从海水中提取 CO2，有利于减少环境温室气体含量。 ①提取CO2 的原理： （填 a 或 b）室产生的 H+ 通过阳离子膜进入b 室，发生反应：。 。 ②用该装置产生的物质处理 b 室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的具体方法是 。 16．不同的化学反应具有不同的反应热，人们可以通过多种方法获得反应热的数据，通常用实验进行测定，也可以进行理论推算。 (1)在科学研究中，科学家常用量热计来测量反应热。我校某化学兴趣小组的同学欲测定中和热。用盐酸与溶液在如图所示的简化装置中进行中和反应。则： ①从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是 。 ②大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 ③如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。 (2)与在催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用作催化剂时该反应的过程示意图如图所示： ①过程Ⅰ为 (填“吸热”或“放热”)过程。 ②已知过程Ⅰ的焓变为，过程Ⅱ的焓变为，则该反应的热化学方程式为 。 (3)已知：                 计算与反应生成的为 (用含的式子表示)。 (4)标准状况下，在中完全燃烧生成和，放出热量，请写出表示燃烧热的热化学方程式： 。 17．请参考题中图表，根据要求回答问题： (1)图I是和反应生成和过程中的能量变化示意图，已知、，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，的变化是 。请写出和反应的热化学方程式： 。 (2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下： ① ② 又知③ ，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为 。 (3)如表所示是部分化学键的键能参数： 化学键 键能 已知白磷的燃烧热为，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图II所示，)则表中x= (用含a、b、c、d的代数式表示)。 (4)某实验小组通过如图所示的量热计中，向稀盐酸加稀溶液(碱稍过量)，测得中和热，理论值为，造成这一结果的原因可能是 。 a．用量筒量取盐酸时仰视读数 b．分多次将溶液倒入量热计中 c．温度计测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时，残留的酸液末用水冲洗干净 d．错把同浓度的醋酸当成盐酸溶液与溶液反应 18．碘酸钾在容量法分析中用作氧化剂。氢碘酸在化学分析中常用作还原剂，可用于测定硒、甲氧基、乙氧基。碘酸钾和氢碘酸均可用电解法制备。 (1)用电解法制备碘酸钾()的装置如图1所示。 ①a极的电极反应式为 。 ②b极产生的气体的化学式为 。 ③电解一段时间后，若外电路转移10 mol电子，则阴极区生成的气体质量为 ，右室溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)用电解法制备氢碘酸(HI)的装置如图2所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的解离成和，A、B膜为离子交换膜。 ①B膜最佳应选择 。 a.阴离子交换膜    b.交换膜    c.交换膜 ②阳极的电极反应式是 。 19．回答下列问题。 (1)①以溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 (填代号)。(已知金属性：Fe>Ni>Cu) a．电解过程中，化学能转化为电能 b．粗镍作阳极，发生还原反应 c．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属 d．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比 ②工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，镍元素形态进入电解液中，如图所示：硫化镍与电源的 (填“正极”或“负极”)相接。写出阳极的电极反应式 。    (2)2013年华南理工大学提出利用电解法制并以此处理废氨水，装置如图。    ①Ir—Ru惰性电极有吸附作用，该电极的电极反应为 ； ②理论上电路中每转移3 mol电子，最多可以处理的物质的量为 。 (3)铁的重要化合物高铁酸钠()是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。 ①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为，则电解时阳极的电极反应式是 。 ②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为 。 (4)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇()，常用向废液中加入硫酸钴，再用微生物电池(葡萄糖酸性燃料电池)电解，电解时；被氧化成，把水中的甲醇氧化成，达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜，甲醇不能通过，其它离子和水可以自由通过)。    ①a电极的名称为 。 ②写出除去甲醇的离子方程式 。 ③微生物电池是绿色酸性燃料电池，写出该电池负极的电极反应式为 。 20．观察图A、B，回答下列问题： (1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡产生，再平行插入一块铜片，可观察到铜片 (填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，正极的电极反应式为 。 (2)如果烧杯中最初装入的是2mol·L-1500mL的稀硫酸，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失，锌失去的电子完全沿导线流入铜电极)，当在标准状况下收集到11.2L的氢气时，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(请指明溶质，溶液体积变化忽略不计) 、 。 (3)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。则下列说法正确的是 (填序号)。 ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子 21．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 (1)实验测得，5g甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，则甲醇的燃烧热ΔH= 。 (2)今有如下两个热化学方程式：则a b(填＞，=，＜) H2(g)+O2(g)=H2O(g)    ΔH1=akJ·mol -1 H2(g)+O2(g)=H2O(l)    ΔH2=bkJ·mol -1 (3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。已知反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H=a kJ·mol -1 。试根据表中所列键能数据估算a的值： 。 化学键 H－H N－H N≡N 键能/kJ/mol 436 391 945 (4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。 已知：C(s)＋O2(g)=CO2(g)    △H1=-393.5kJ·mol -1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  △H2=-571.6kJ·mol -1 2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H 2O(l)   △H3=-2599kJ·mol -1 根据盖斯定律，计算298K时由C(s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的反应热△H= 。 22．(1)决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的 ，影响化学反应速率的外因有 (至少填2个)； (2)H2C2O4与KMnO4反应时，它转化为CO2和H2O。实验现象 (3)氢氧化钡晶体Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应方程式 。 (4)Na2S2O3与稀H2SO4反应离子方程式 。 (5)将向含有KI和H2SO4的混合溶液中加入淀粉溶液，放置一段时间实验现象。 (6)在H2O2溶液中加入少量MnO2实验现象 (7)当1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热量，则热化学方程式 (8)由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及的步骤为：TiO2→TiCl4+Mg→Ti。已知： ①C(s)+O2(g)=CO2(g)    ΔH1=－393.5 kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)      ΔH2=－566 kJ/mol ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)    ΔH3=+141 kJ/mol 则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 23．回答下列问题： (1)火箭推进剂中较普遍的组合是肼()和，两者反应生成和水蒸气。已知： ①   ②   ③   和反应的热化学方程式为 (2)拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436，H-N键能为391，键能为946。则工业合成氨的热化学方程式为 。 (3)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。 (4)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。 ①B为生物燃料电池的 (填“正”或“负”)极。 ②正极反应式为 。 ③电池工作过程中，将移向 (填“正”或“负”)极。 ④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是 L。 24．如图是一个电化学原理的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；填写下列空白： (1)请写出甲、乙两池的名称。甲电池是 ，乙池是 。 (2)甲池中通入O2的电极名称是 ，电极反应方程式为： 。 (3)电解过程中，乙池溶液pH的变化为(“升高”、“降低”或“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．B 【详解】根据燃烧热的定义可以得出①：H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=-285.8kJ/mol；②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ/mol；③H2O(g)=H2O(1) △H=-44.0kJ/mol，则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)作为目标反应，目标反应=4①-②-2③，其焓变△H4=[4×(-285.8)-(-890.3)-2×(-44)]kJ/mol=-164.9kJ/mol。 故选B。 2．D 【详解】A．金属腐蚀的本质是金属失去电子发生氧化反应，故A正确； B．钢铁表面的水膜呈中性时，主要发生吸氧腐蚀，水分子作用下空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，故B正确； C．在船身上装锌块的保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，目的是避免船体遭受腐蚀，故B正确； D．将钢闸门与直流电源的负极相连的方法是外加直流电源的阴极保护法，目的是防止钢闸门腐蚀，故D错误； 故选D。 3．B 【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。 【详解】设氮氮三键的键能为X，根据方程式可知4×391+161+498-X-4×463＝-570，解得X＝941，成键放热，放热焓变为负值，则2N(g)=N2(g)的ΔH=-941kJ·mol-1，答案选B。 4．A 【详解】A．金属腐蚀时失电子生成阳离子，则金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程，故A符合题意； B．中性或弱酸性条件下，金属发生吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀，则电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，故B不符合题意； C．钢铁在潮湿的空气中易形成原电池，所以钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀，故C不符合题意； D．铝的表面易形成致密的氧化膜，氧化膜能保护内部金属不被腐蚀，所以铝具有很强的抗腐蚀能力，故D不符合题意； 答案选A。 5．D 【详解】A．温度计的水银柱不断上升，说明温度升高，烧杯中发生的反应为放热反应，故A不符合题意； B．反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故B不符合题意； C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明空气受热膨胀，试管中发生的反应为放热反应，故C不符合题意； D．稀硫酸和Zn反应生成H2，容器内气体压强增大，使针筒活塞向右移动，所以活塞向右移动不能说明该反应放热，故D符合题意； 故选D。 6．A 【分析】根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。 【详解】A．该装置符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，故A正确； B．该装置中有两个活泼性相同的电极，所以不能构成原电池，故B错误； C．酒精是非电解质，所以不能构成原电池，故C错误； D．该装置不能形成闭合回路而不能构成原电池，故D错误； 故选A。 7．B 【详解】A．燃烧是发光、发热的氧化还原反应，煤炭燃烧时，主要能量转化形式是化学能转变成热能和光能，选项A正确； B．吸热反应中，反应物的键能总和大于生成物的键能总和，选项B错误； C．酸碱发生中和反应均为放热反应，因此反应的△H<0，选项C正确； D．植物进行光合作用时，光能最终转化为化学能，选项D正确。 答案选B。 8．B 【分析】H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) △H=-270 kJ/mol，为放热反应，说明反应物总能量大于生成物的总能量，结合物质的聚集状态与能量的关系解答该题。 【详解】A．反应为放热反应，在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，A项错误； B．2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量，化学计量数表示物质的量，B项正确； C．化学计量数表示物质的量，而不是分子个数，C项错误； D．液态氟化氢的能量比气态氟化氢的能量低，根据能量守恒，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于270kJ，D项错误； 答案选B。 9．D 【详解】A．由图可知，放电时，从正极(石墨层)分离出来，充电时，电极反应与放电是相反的过程，嵌入到石墨中，故A正确； B．由图可知，放电时，铝为原电池的负极，在四氯合铝离子作用下，铝失去电子发生氧化反应生成七氯合二铝离子，电极反应式为，故B正确； C．由图可知，放电时，铝为原电池的负极，石墨为正极，电子由负极移向正极，则图中的外电路上的箭头方向为电子移动方向，故C正确； D．由图可知，放电时，铝为原电池的负极，在四氯合铝离子作用下，铝失去电子发生氧化反应生成七氯合二铝离子，石墨为正极，在正极得到电子发生还原反应生成七氯合二铝离子，放电总反应式为，故D错误； 故选D。 10．D 【分析】在原电池中，电解质里的阳离子移向正极，b是负极，发生氧化反应：Li-e-═Li+，所以a是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极经过负载流向正极。 【详解】A．充电时，a为阳极，b为阴极，阳离子向阴极移动，则从a电极向b电极迁移，A错误； B．放电时，电子从负极经负载流向正极，则外电路电子流动的方向是b电极→a电极，B错误； C．放电时为原电池，硫电极为正极，反应为：，，，C错误； D．石墨烯存在自由移动的电子，具有较强的导电性，故其作用是增强硫电极导电性能，D正确； 故选D。 11．C 【分析】由图可知，放电时，Li作负极，电极反应式为Li-e-=Li+，C作正极，电极反应式为，电池总反应为4Li+3CO2＝2Li2CO3+C，充电时，Li作阴极，C作阳极，据此作答。 【详解】A．Li是活泼金属，能与水反应，不能用水溶液作电解质，故A错误； B．充电时，原电池的负极与电源的负极相连作阴极，原电池的正极与电源的正极相连作阳极，阳离子由阳极向阴极移动，故充电时，Li+由正极向负极迁移，故B错误； C．放电时，C作正极，电极反应式为，故C正确； D．由正极反应历程可知，Li2CO3为最终产物，不是中间产物，故D错误； 故选C。 12．B 【分析】根据总反应式，铝作负极，被氧化，发生氧化反应，其电极反应式为，正极可以为活泼性小于铝的金属或者惰性电极，其反应式为。 【详解】A．装置中，Al作负极，负极反应式为，故A错误； B．装置中，Al作负极，电极反应式为，Cu作正极，电极反应式为；故B正确； C．装置中Al作负极，电极反应式为，Cu作正极，电极反应式为，故C错误； D．此装置为电解池装置，其原理为电能转化为化学能，故D错误； 故选B。 13．B 【详解】天然气、煤、石油是化石燃料，不能再生，核能是未来新能源，但不能再生，常见新能源有：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，符合标准的是⑤⑥⑦⑧，故答案为B。 14．B 【分析】分析钠离子电池充电的反应，NaMO2中的Na+得电子转化为Na，嵌入硬碳中得到NaxC，故放电时，嵌在硬碳中的Na失电子变为Na+，做负极，即b为负极，a为正极，则充电时，a为阳极，b为阴极； 【详解】A．由分析，放电时，a为正极，正极电势高于负极，故A正确； B．由分析，放电时，b为负极，嵌在硬碳中的Na失电子变为Na+，电极反应式为NaxC-xe-=C+xNa+，B错误； C．电能转化为化学能，说明在充电，充电时，a为阳极，阳极失电子，元素M化合价升高，NaMO2被氧化，C正确； D．充电时，Na+得电子转化为Na，嵌入硬碳中得到NaxC，故电路中每通过1mol电子，有1mol Na向b电极移动，D正确； 不正确的选B。 15． CO2＋H2OH2CO3 H2CO3HCO3－＋H+ Ca2+＋2HCO3－= CaCO3↓＋CO2↑＋H2O xy/z a HCO3－＋H+=CO2↑+H2O 用c 室排除的碱液将从b 室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH 【详解】（1）二氧化碳溶于水生成的碳酸为弱酸，部分电离生成碳酸氢根，有关方程式为：CO2＋H2OH2CO3、H2CO3HCO3－＋H+；（2）反应物中含有碳酸氢根，生成物为碳酸钙，依据元素守恒以及电荷守恒得出方程式为：Ca2+＋2HCO3－= CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；（3）此反应原理为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，即碳酸氢钠与盐酸的物质的量之比为1：1，那么海水中碳酸氢钠的浓度为c，体积均为mL，依据题意有c×z=xy，解c=；（4）a室：2H2O-4e-=4H++O2↑，氢离子通过阳离子交换膜进入b室，发生反应：H++HCO3-=CO2↑+H2O；②c室：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至装置入口海水的pH。 点睛：本题主要考查的是海水的综合利用以及原电池和电解池的工作原理，充分理解所给信息是解决本题的关键。本题的易错点是：（4）a室接电源的正极，为阳极，水失去电子生成氧气和氢离子，氢离子通过阳离子交换膜进入b室，与b室中的碳酸氢根反应生成二氧化碳气体，据此解答即可；②c室连接电源的负极，为阴极，水得到电子生成氢气和氢氧根，a室中产生氢离子，用c室排除的碱液将从b室排出的酸性海水调节即可，据此解答。 16．(1) 环形玻璃搅拌器 偏小 相等 (2) 吸热 (3)(c-a-2b) (4) 【详解】（1）①中和热测定，需要酸碱充分混合，从实验装置上看，图中尚缺少的一种仪器是环形玻璃搅拌器。 ②大烧杯上如不盖硬纸板，热量损失较多，求得的中和热数值偏小。 ③中和热是酸和碱反应生成1mol水放出的热量，如果用盐酸与溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热相等。 （2）①断键吸热，过程Ⅰ氮氧键断裂，为吸热过程。 ②已知过程Ⅰ的焓变为，过程Ⅱ的焓变为，根据盖斯定律，该反应的热化学方程式为。 （3）①                 根据盖斯定律①+②×2-③得+2= =(c-a-2b)。 （4）标准状况下，在中完全燃烧生成和，放出热量，则1mol甲烷燃烧放出1299kJ的热量，表示燃烧热的热化学方程式为。 17．(1) 减小 不变 (2) (3) (4)bcd 【详解】（1）E1是正反应的活化能，催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应热，加入催化剂后E1的变化是减小，ΔH的变化是不变，NO2和CO反应的热化学方程式为： 。 （2）由盖斯定律计算：②×3-①×2+③×2)可得甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式： 。 （3）白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol 白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4molP=O，所以12mol×b+4mol×x-(6mol×a+5mol×c) =d，解得x=。 （4）由题意知，实验测得放出的热量比实际偏少， a．原来碱稍过量，用量筒量取盐酸时仰视读数，量取的盐酸体积大于100mL，则测得放出的热量偏多，故A不符合题意； b．分多次将氢氧化钠溶液倒入量热计中，造成热量损失，测得放出的热量偏少，故B符合题意； c．温度计测量完盐酸的温度再次测量氢氧化钠溶液温度时，残留的酸液未用水冲洗干净，中和了少量氢氧化钠，反应放出热量，使初始温度偏高，反应前后温度差偏小，测得放出的热量偏少，故C符合题意； d．错把同浓度的醋酸当成盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应，醋酸未完全电离，电离时吸收热量，测得放出的热量偏少，故D符合题意； 故选bcd。 18．(1) I--6e-+6OH-=+3H2O H2 10g 增大 (2) b 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 【详解】（1）①a极是阳极，发生失电子的氧化反应，根据图示，还原剂是I-，氧化产物是，结合电荷守恒和原子守恒，可写出电极反应式I--6e-+6OH-=+3H2O，故答案为：I--6e-+6OH-=+3H2O； ②b极为阴极，H2O在阴极表面得电子，产生H2，故答案为：H2； ③根据阴极区发生的电极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，，m(H2)=2g/mol×5mol=10g；右室产生的OH¯会通过阴离子交换膜进入左室，右室中OH¯的物质的量不变，但反应消耗了H2O，OH¯的浓度增大，溶液的pH增大，故答案为：10g；增大； （2）①根据题意和图示，中间区域要得到目标产物HI，则Na+需通过B膜离去，因此B膜最佳应选择Na+交换膜，故答案为：b； ②根据图示，H2O在阳极区域发生失电子的氧化反应，氧化产物为O2，结合电荷守恒和原子守恒，可写出电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+。 【点睛】外电路转移的电子数=阳极区的失电子数=阴极区的得电子数 19．(1) cd 正极 (2) 1 mol (3) (4) 阳极 【详解】（1）①a．电解精炼Ni为电解池，将电能转化为化学能，故a错误； b．粗镍作阳极，金属失电子发生氧化反应，故b错误； c．Cu、Pt、Au金属活动性比镍弱，不放电，沉降在阳极区形成阳极泥，利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属，故c正确； d．阴极反应式Ni2++2e-=Ni，每通过2mol电子时析出1molNi，则粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比，故d正确； 故答案为：cd； ②工业上用硫化镍(NiS)作为电极材料冶炼镍。电解时，硫化镍中的硫元素以单质形态沉积在某电极附近，镍元素形态进入电解液中，如图所示：硫化镍与电源的正极相接，NiS失电子发生氧化反应， 阳极的电极反应式，故答案为：正极；； （2）①Ir—Ru惰性电极有吸附作用，氧气得电子生成双氧水，该电极的电极反应为；故答案为：； ②4NH3+3O2⇌2N2+6H2O中，氨气中的氮元素从-3价变为氮气中的0价，4mol氨气转移12mol电子，理论上电路中每转移3 mol电子，最多可以处理的物质的量为1 mol。故答案为：1 mol； （3）①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为，Fe作阳极，Fe失电子生成FeO，则电解时阳极的电极反应式是。故答案为：； ②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为。故答案为：； （4）①电极a上Co2+发生氧化反应生成Co3+，发生失电子的反应，a电极的名称为阳极。故答案为：阳极； ②甲醇被Co3+氧化生成CO2，Co3+被还原生成Co2+，溶液呈酸性，除去甲醇的离子方程式。故答案为：； ③微生物电池是绿色酸性燃料电池，葡萄糖失电子发生氧化反应生成二氧化碳，该电池负极的电极反应式为。 故答案为：。 20． 没有 2H++2e-===H2↑ c(H2SO4)= 1mol/L c(ZnSO4)= 1mol/L ②③ 【详解】(1) 铜片插入稀硫酸时，二者不反应，没有气泡产生，但当把铜片和锌片用导线相连插入稀硫酸时，就构成了原电池，铜作原电池的正极，电极反应为2H++2e-===H2↑，锌作为原电池的负极，电极反应为Zn-2e-===Zn2+，电池总反应为Zn+2H+===Zn2++H2↑，答案：没有；2H++2e-===H2↑； (2) 根据正极反应2H++2e-===H2↑，当收集到11.2LH2(标准状况)即0.5mol H2时，转移电子是1mol，减少的氢离子为1mol，消耗硫酸0.5mol，则剩余硫酸的物质的量为2mol·L-1×0.5L-0.5mol=0.5mol，所以剩余硫酸的浓度c(H2SO4)==1mol/L，负极上的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，当转移1mol电子时，生成的Zn2+物质的量为0.5mol，所以c(ZnSO4)==1mol/L，答案：c(H2SO4)= 1mol/L；c(ZnSO4)= 1mol/L； (3)①由分析可知，CH3OH燃料电池中通入燃料甲醇的电极为负极，通入空气的电极为正极，①错误； ②电池放电时生成水，同时消耗KOH，电解质溶液的碱性逐渐减弱，②正确； ③电池放电时负极反应为CH3OH+8OH--6e-===+6H2O，每消耗6.4gCH3OH(=0.2mol)时转移电子的物质的量=0.2mol×6=1.2mol，③正确，答案选②③。 21．(1)-726.4kJ/mol (2)＞ (3)-93 (4)+226.7kJ/mol 【详解】（1）燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热，实验测得，5g甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，则甲醇的燃烧热ΔH=-=-726.4kJ/mol，故答案为：-726.4kJ/mol； （2）已知热化学方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g)  ΔH1=akJ·mol -1 H2(g)+O2(g)=H2O(l)  ΔH2=bkJ·mol -1由于生成液态水时比生成气态水放出的热量更多，则a＞b，故答案为：＞； （3）根据反应热与化学键键能之间的关系可知，△H=反应物的键能总和减去生成物的键能总和，即△H=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)= 945 kJ/mol +3×436 kJ/mol -6×391 kJ/mol=-93 kJ/mol，故答案为：-93； （4）已知反应I：C(s)＋O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol -1 反应II：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  △H2=-571.6kJ·mol -1 反应III：2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H 2O(l)   △H3=-2599kJ·mol -1则目标反应：2C(s)+H2(g)=C2H2(g)可由2I+II-III得到,根据盖斯定律，△H=2△H1+△H2-△H3=2×(-393.5kJ·mol -1)+×(-571.6kJ·mol -1)-×(-2599kJ·mol -1)=+226.7kJ/mol，故答案为：+226.7kJ/mol。 22． 自身性质 温度、浓度、压强、催化剂等 产生气泡，同时看到溶液的紫色褪色 Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O S2O32- +2H+=S↓+SO2↑+H2O 溶液变为蓝色 大量气泡 2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)　ΔH=+92.4 8 kJ/mol -80 kJ/mol 【分析】(1)化学反应能否发生、进行快慢程度由参加反应的物质本身性质决定，在内因相同的情况下，也会受反应的温度、、浓度、压强、催化剂、溶剂等外界条件影响； (2)H2C2O4与KMnO4会发生氧化还原，根据反应产生的物质的状态、颜色变化分析实验现象； (3)二者发生复分解反应，据此书写反应方程式； (4) Na2S2O3与稀H2SO4反应产生硫酸钠、S、SO2、H2O，据此书写方程式； (5)空气中的氧气在溶液中溶解，氧化KI产生I2，I2遇淀粉，溶液变为蓝色； (6)MnO2是H2O2分解的催化剂； (7)先计算1 g氨气的物质的量，然后结合反应的物质与能量变化相对应，写出反应的热化学方程式； (8)根据盖斯定律，将已知热化学方程式叠加，就可以得到相应反应的热化学方程式。 【详解】(1)化学反应能否发生、进行快慢由反应物本身性质决定，同时也受温度、压强、催化剂等外界条件影响； (2)H2C2O4具有还原性，而KMnO4具有氧化性，二者反应时，草酸被氧化产生CO2气体，高锰酸钾被还原产生无色的Mn2+，使溶液紫色变浅甚至褪色，因此看到的实验现象是有气泡产生，溶液的紫色褪色； (3)氢氧化钡晶体Ba(OH)2·8H2O与氯化铵混合发生复分解反应产生BaCl2、NH3、H2O，反应的化学方程式为：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O； (4) Na2S2O3与稀H2SO4反应产生硫酸钠、S、SO2、H2O，根据物质的溶解性及电解质的强弱，可知该反应的离子方程式为：S2O32- +2H+=S↓+SO2↑+H2O； (5)空气中的氧气在含有KI和H2SO4的混合溶液中溶解，氧化KI产生I2，I2遇淀粉，溶液变为蓝色，故看到的实验现象是：溶液变为蓝色； (6)H2O2不稳定，会分解产生H2O、O2，MnO2是H2O2分解的催化剂，因此会看到产生大量气泡； (7)1 g NH3的物质的量是n(NH3)= mol，1 g氨气完全分解为氮气、氢气时，吸收2.72 kJ的热量，则2 molNH3分解吸收的热量是Q=×2.72 kJ=92.48 kJ，故NH3分解产生N2和H2的热化学方程式为：2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)　ΔH=+92.48 kJ/mol； (8)①C(s)+O2(g)=CO2(g)    ΔH1=－393.5 kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)      ΔH2=－566 kJ/mol ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)    ΔH3=+141 kJ/mol 根据盖斯定律，将①×2-②+③，整理可得：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=-80 kJ/mol。 【点睛】本题考查了化学方程式、热化学方程式、离子方程式的书写、化学反应发生即反应速率的影响因素、反应现象的判断等。掌握反应原理，弄清化学变化的根本原因及可能影响的外界条件，物质在发生化学反应时，不仅有物质变化，同时也伴随着能量变化，能量变化的多少与反应的物质的多少及物质的状态有关，因此书写热化学方程式要注明物质的存在状态及与之相对应的焓变，放热反应反应热为负值，吸热反应反应热为正值，从物质状态、溶液的颜色等分析判断反应现象。 23．(1)   (2)   (3) Cu 12.8 (4) 负 正 22.4 【详解】（1）已知： ①   ②   ③   依据盖斯定律可知③×2－①－②×2即得到和反应的热化学方程式为  ； （2）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，因此反应热为（946+3×436－2×3×391）kJ/mol＝－92kJ/mol，则工业合成氨的热化学方程式为  。 （3）根据可知铜失去电子，铁离子得到电子，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为铜，1mol铜失去2mol电子，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为0.2mol×64g/mol＝12.8g。 （4）①B电极是葡萄糖转化为二氧化碳，发生失去电子的氧化反应，为生物燃料电池的负极。 ②正极氧气得到电子，反应式为。 ③原电池中阳离子移向正极，电池工作过程中，将移向正极。 ④总反应式可表示为6O2+C6H12O6=6CO2+6H2O，因此每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是22.4L。 24．(1) 原电池 电解池 (2) 正极 3O2 + 12e－+ 6H2O= 12OH－ (3)降低 【详解】（1）根据甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，乙醇作还原剂，是原电池负极，氧气作氧化剂，是原电池正极，因此甲电池是原电池，乙池是电解池；故答案为：原电池；电解池。 （2）根据前面分析甲池中氧气化合价降低，得到电子，因此通入O2的电极名称是正极，电极反应方程式为：3O2 + 12e－+ 6H2O= 12OH－；故答案为：正极；3O2 + 12e－+ 6H2O= 12OH－。。 （3）电解过程中，乙池中阴极是银离子得到电子变为银单质，阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气和水，剩余氢离子，因此溶液pH的变化为降低；故答案为：降低。 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 $$