第1章 章末检测试卷(一) 化学反应与能量转化（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（鲁科版 京粤闽皖豫宁陕专版）

**基本信息** 聚焦能量变化与电化学模块，通过概念辨析与综合应用题组构建知识网络，强化科学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热化学|5题（3/6/7/10/15）|焓变比较/盖斯定律/生成焓计算|从能量转化本质到反应热定量计算，构建“定义-定律-应用”逻辑链| |电化学|7题（2/4/5/8/9/11/14）|原电池/电解池/腐蚀防护|以装置分析为载体，贯穿“电极判断-反应书写-原理应用”认知路径| |实验探究|3题（16/17/19）|中和热测定/电解实验设计|融合实验操作与数据处理，体现科学探究与证据推理素养|

章末检测试卷(一) [分值：100分] 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1.当今世界面临日益加剧的能源危机，下列关于能源的描述不正确的是(　　) A.提高燃料的利用效率是解决能源危机的方向之一 B.正在探索的新能源有太阳能、氢能、风能、海洋能和生物质能等 C.新能源的优点是可以再生、没有污染或者污染很少 D.摩尔燃烧焓是评价燃料优劣的唯一标准 答案　D 解析　评价燃料的优劣还应当考虑是否对环境有污染等，D错误。 2.“嫦娥五号”采用“比能量”达到195 W·h·kg-1的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是(　　) A.太阳能→电能 B.太阳能→电能→化学能 C.化学能→太阳能→电能 D.太阳能→化学能→电能 答案　B 解析　太阳能电池将太阳能转化为电能，给蓄电池充电时，电能再转化为化学能。 3.(2024·山东德州第一中学月考)已知： HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH1 CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===H2O(l)+CH3COONa(aq)　ΔH2 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)　ΔH3 则ΔH的大小顺序为(　　) A.ΔH2>ΔH3>ΔH1 B.ΔH2<ΔH1<ΔH3 C.ΔH2>ΔH1>ΔH3 D.ΔH2<ΔH3<ΔH1 答案　C 解析　CH3COOH为弱酸，其电离过程是一个吸热过程，反应CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq) +H2O(l)放出的热量比反应HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)少，即ΔH1<ΔH2，而反应H2SO4(aq)+ Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)生成2 mol H2O，且S和Ba2+结合成BaSO4沉淀是放热过程，则该反应放出的热量最多，ΔH3最小，C正确。 4.某AgNO3浓差电池的装置如图所示，该电池使用前先将K与M连接一段时间，K再与N连接，当正、负电极室中溶液的浓度相等时，电池将停止放电。下列说法错误的是(　　) A.K与M连接，当电路中转移0.1 mol电子时，乙室溶液质量减少17 g B.K与N连接，甲室的电极反应式为Ag-e-===Ag+ C.若换成阳离子交换膜，电池将不能正常使用 D.K分别与M、N连接时，N在电解质溶液中的移动方向相反 答案　B 解析　K与M连接时为电解池，阳极电极反应为Ag-e-===Ag+，阴极电极反应为Ag++e-===Ag，当电路中转移1 mol e-时，乙室中有1 mol N透过阴离子交换膜移向甲室，乙室溶液质量减少(108+62) g=170 g，则当电路中转移0.1 mol电子时，乙室溶液质量减少17 g，A正确；K与N连接，甲室的电极反应式为Ag++e-===Ag，B错误；若换成阳离子交换膜，形成电解池时，电路中有1 mol电子转移时，阳极有1 mol Ag溶解、阴极析出1 mol Ag，甲室中1 mol Ag+透过阳离子交换膜进入乙室，则两池中AgNO3溶液浓度相同，则K与N相连时，不会形成浓差电池，电池将不能正常使用，C正确。 5.金属腐蚀会造成巨大的经济损失，甚至引起安全事故。某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验。一段时间后，该同学观察到的现象是：①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉不生锈。下列说法错误的是(　　) A.①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉中的碳作正极 B.①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- C.此实验得出的结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触 D.②所用的水要经过煮沸处理，植物油可以用CCl4代替 答案　D 解析　①中不纯的铁钉在有水和氧气的环境中，铁钉发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁为负极、铁钉中的碳作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-，A、B正确；与①相比，②中植物油隔绝了氧气、③中碱石灰吸收了水分，一段时间后，根据该同学观察到的现象，可得出结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触，C正确；②所用的水要经过煮沸处理以除去溶解氧，但CCl4密度大于水，植物油不可以用CCl4代替，D错误。 6.氯原子对O3的分解有催化作用。反应O3+Cl·===ClO·+O2的焓变为ΔH1，反应ClO·+O·===Cl·+O2的焓变为ΔH2，大气臭氧层的分解反应是O3+O·===2O2，其焓变为ΔH，该反应的能量变化如图，下列叙述正确的是(　　) A.反应O3+O·===2O2的ΔH=E1-E3 B.O3+O·===2O2是吸热反应 C.ΔH=ΔH1+ΔH2 D.氯原子改变了O3分解反应的ΔH 答案　C 解析　反应热等于反应产物的总能量减去反应物的总能量，则反应O3+O·===2O2的ΔH=E3-E2，A项错误；由图像可以看出，反应物的总能量大于反应产物的总能量，反应为放热反应，B项错误；已知：①O3+Cl·===ClO·+O2　ΔH1；②ClO·+O·===Cl·+O2　ΔH2，利用盖斯定律，①+②可得O3+O·===2O2　ΔH=ΔH1+ΔH2，故C正确。 7.热化学离不开实验，更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是(　　) A.向图1的试管A中加入某一固体和液体，若注射器的活塞右移，说明A中发生了放热反应 B.将图1虚线框中的装置换为图2装置，若注射器的活塞右移，说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应 C.由图3可知，ΔH1小于ΔH2 D.由图3可知，ΔH3=ΔH1+ΔH2 答案　C 解析　很多物质的溶解过程也是放热的，图1的试管A中加入某一固体和液体，若注射器的活塞右移，不能说明A中发生了放热反应，A错误；由于锌粒与稀硫酸反应生成了H2，因此将图1虚线框中的装置换为图2装置，若注射器的活塞右移，不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应，B错误；等质量气态硫的能量比固态硫的能量高，反应①放出的热量比反应②的多，放热反应的焓变为负值，因此ΔH1小于ΔH2，C正确；由图3可知，ΔH2=ΔH1+ΔH3，D错误。 8.(2023·山东，11改编)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法不正确的是(　　) A.甲室Cu电极为负极 B.隔膜为阳离子膜 C.电池总反应：Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+ D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 答案　B 解析　向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与NH3形成[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu电极为负极，故A正确；原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，加入氨水要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正向进行，故B错误；负极反应是Cu-2e-+4NH3===[Cu(NH3)4]2+，正极反应是Cu2++2e-===Cu，则电池总反应为Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+，故C正确；NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确。 9.(2024·临沂高二期末)下列关于如图所示的各装置的叙述正确的是(　　) A.图1是化学能转化为电能的装置，总反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ B.图2铁钉发生吸氧腐蚀，导管中水面上升，负极反应为O2+4e-+2H2O===4OH- C.图3装置可在铁件表面镀铜，CuSO4溶液的浓度不变 D.图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连，以防止被海水腐蚀 答案　D 解析　该装置为原电池装置，化学能转化为电能，Fe比Cu活泼，Fe为负极，总反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+，故A错误；该装置中铁钉发生吸氧腐蚀，遵循原电池工作原理，负极上发生反应Fe-2e-===Fe2+，正极上发生反应O2+4e-+2H2O===4OH-，具支试管中气体压强减小，因此导管中水面上升，故B错误；电镀时，镀件为阴极，镀层金属为阳极，即待镀铁件为阴极与电源负极相连，铜为阳极与电源正极相连，故C错误；根据电解原理，钢管桩与电源的负极相连，以防止被海水腐蚀，故D正确。 10.(2024·青岛第一中学月考)已知：在标准大气压(101 kPa)、298 K下，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用Δf(kJ·mol-1)表示。部分物质的Δf有如图所示关系。H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断不正确的是(　　) A.2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和 B.合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-91.8 kJ·mol-1 C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=+902 kJ·mol-1 D.H2O(l)的Δf<-241.8 kJ·mol-1 答案　C 解析　由题图可知NO(g)的Δf=+91.3 kJ·mol-1，可写出热化学方程式N2(g)+O2(g)===2NO(g)　ΔH=+182.6 kJ·mol-1，则2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的总能量，A正确；由题图可知NH3(g)的Δf=-45.9 kJ·mol-1，可写出热化学方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-91.8 kJ·mol-1，B正确；由题图可写出①N2(g)+O2(g)===NO(g)　ΔH=+91.3 kJ·mol-1、②H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1、③N2(g)+H2(g)NH3(g)　ΔH=-45.9 kJ·mol-1，根据盖斯定律，①×4+②×6-③×4得4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)　ΔH=(91.3×4-6×241.8+4×45.9) kJ·mol-1=-902 kJ·mol-1，C错误；因为等质量的H2O(l)的能量低于H2O(g)，即H2(g)和O2(g)反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量更多，故H2O(l)的Δf<-241.8 kJ·mol-1，D正确。 11.(2025·郑州质检)近期中国科学院福建物构所设计了一种电催化装置(如图所示)，实现了CO2在双电极电解体系中的阴、阳两极高效协同合成甲酸盐。双极膜由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，能将水分子解离成H+和OH-。下列说法正确的是(　　) A.催化电极的电势：M>N B.交换膜a为阴离子交换膜 C.阳极区的电极反应为CO2+2e-+H+===HCOO- D.电路中转移电子数为4NA时，生成n(HCOO-)为3 mol 答案　D 解析　催化电极M处CO2→HCOO-，碳元素化合价降低，发生还原反应，则M是阴极、N是阳极，催化电极的电势：M<N，A错误；M是阴极，氢离子移向M，交换膜a为阳离子交换膜，B错误；阴极区发生还原反应，电极反应为CO2+2e-+H+===HCOO-，C错误；根据得失电子守恒，电路中转移电子数为4NA时，阳极生成n(HCOO-)=1 mol，阴极生成n(HCOO-)=2 mol，所以两极共生成n(HCOO-)为3 mol，D正确。 12.西北工业大学推出一种新型Zn⁃NO2电池。该电池能有效地捕获NO2，将其转化为N，再将产生的N电解制氨，过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.d电极为电解池的阳极 B.Zn⁃NO2电池总反应式为Zn+2NO2===Zn(NO2)2 C.c极区溶液的pH升高 D.电路中转移2 mol e-时，理论上能得到2 mol NH3 答案　D 解析　由图可知，锌为活泼金属，失去电子发生氧化反应，a为负极、b为正极，则c为阴极、d为阳极。Zn⁃NO2电池总反应为锌和二氧化氮反应生成亚硝酸锌：Zn+2NO2===Zn(NO2)2，B正确；c极区为阴极区，亚硝酸根离子发生还原反应生成NH3，溶液碱性增强，溶液的pH升高，电子转移为N~6e-~NH3，则电路中转移2 mol e-时，理论上能得到 mol NH3，C正确、D错误。 13.利用微生物燃料电池进行废水处理，可实现碳氮联合转化。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是(　　) A.负极反应式为CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+ B.电池工作时，H+由N极区移向M极区 C.相同条件下，M极区生成的CO2与N极区生成的N2的体积之比为5∶2 D.好氧微生物反应器中发生反应的离子方程式为N+2O2N+2H++H2O 答案　B 解析　由图可知，N极N得电子生成氮气，发生还原反应，则N极为正极，M极为负极。负极上CH3COO-失电子生成CO2，发生氧化反应，负极反应式为CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+，故A正确；该燃料电池工作时，阳离子移向正极，即H+由M极区移向N极区，故B错误；生成1 mol CO2转移4 mol电子，生成1 mol N2转移10 mol电子，根据得失电子守恒，M极区生成的CO2与N极区生成的N2的物质的量之比为5∶2，相同条件下的体积之比为5∶2，故C正确；由题图可知，好氧徵生物反应器中的进料为N、O2，产物为N，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平该反应为N+2O2N+2H++H2O，故D正确。 14.钛被誉为第三金属，广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)空气电池的放电反应为4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5，以该电池为电源制备钛的装置如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A.放电过程中，OH-由阴离子交换膜左侧向右侧迁移 B.电解槽中的阳极材料石墨电极需定期更换 C.石墨电极可能发生反应：2Cl--2e-===Cl2↑、2O2--4e-===O2↑ D.若石墨电极只收集到4.48 L Cl2，则应制备4.8 g Ti 答案　D 解析　该装置是原电池与电解池的串联，由硼化钒空气电池放电总反应推知，复合碳电极是正极，VB2电极是负极，故OH-由阴离子交换膜左侧向右侧迁移，A正确；石墨电极是电解池的阳极，电解质中阴离子(Cl-、O2-)发生氧化反应，并且生成的氧气会与石墨电极反应生成CO2，故石墨电极需定期更换，B、C正确；未指明4.48 L Cl2是否处于标准状况，不能据此计算制备Ti的质量，D错误。 15.(2025·宁夏调研)以下反应可表示获得乙醇并将其用作汽车燃料的过程，下列有关说法正确的是(　　) ①6CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)　ΔH1 ②C6H12O6(s)===2C2H5OH(l)+2CO2(g)　ΔH2 ③C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH3 A.2ΔH3=-ΔH1-ΔH2 B.在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3会不同 C.植物的光合作用通过反应①将热能转化为化学能 D.已知反应④C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)　ΔH4，则ΔH3>ΔH4 答案　A 解析　根据盖斯定律，由-①×-②×得③C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)　ΔH3=-ΔH1-ΔH2，所以2ΔH3=-ΔH1-ΔH2，A项正确；反应热只与反应的始态和终态有关，在不同油耗汽车中发生反应③，ΔH3相同，B项错误；植物的光合作用通过反应①将光能转化为化学能，C项错误；等物质的量的气态水的能量大于液态水的能量，即⑤H2O(l)===H2O(g)　ΔH5>0，根据盖斯定律，由×(④-③)得⑤，即ΔH5=(ΔH4-ΔH3)，则ΔH3<ΔH4，D项错误。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16.(14分)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热，将100 mL 0.5 mol·L-1盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器的作用是　　　　　　。  (2)简易量热计如果不盖杯盖，生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)，判断的理由是　　　　 　　　　。  (3)实验中改用80 mL 0.50 mol·L-1盐酸和80 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，二者所放出的热量　　　　　　(填“相等”或“不相等”)。  (4)若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液进行上述实验(已知弱酸电离吸热)，生成1 mol H2O(l)时，所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)，判断的理由是　　　　 　　　　。  (5)下列说法正确的是　　　　(填字母)。  a.向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，以免造成测量误差 c.用量筒量取稀酸或碱时，眼睛必须与液体凹面最低处相平 d.内筒洗净后，未及时烘干，直接用该内筒进行实验，对生成1 mol H2O(l)时所测得的中和反应的反应热(ΔH)无影响 答案　(1)使强酸和强碱充分反应　(2)偏大　未盖杯盖会造成热量损失，所测得的数值变小，但ΔH为负值，所以生成1 mol H2O(l)时的反应热偏大　(3)不相等　(4)偏小　CH3COOH参与反应时电离要吸收热量，使得生成1 mol H2O(l)时的反应热的绝对值(|ΔH|)变小　(5)c 解析　(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用80 mL 0.50 mol·L-1盐酸与80 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液反应，与上述实验相比，生成水的量减少，所放出的热量偏小。(5)向内筒中加入稀碱时，应当快速倒入内筒中，若缓慢而匀速地加入会造成热量散失，故a错误；将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后，若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中，会使生成水的量增大，造成测量误差，故b错误。 17.(15分)(2024·山东师大附中高二期中)某同学设计了一种甲醇燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理，如图所示，其中乙池中的X为阳离子交换膜。 (1)电极A是　　　　(“正”或“负”)极，电池工作时，电极B的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。  (2)已知电解前乙池中阴极区溶液的总体积为200 mL。当甲池消耗标准状况下5.6 L O2时，乙池阴极区溶液中OH-的浓度为　　　　mol·L-1，丙池中纯铜电极增重　　　　g(电解前后溶液体积变化忽略不计)。  (3)若丙池的粗铜中含有锌、银等杂质，反应一段时间后，CuSO4溶液的浓度将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (4)若将甲池改为铅蓄电池，当乙池共产生0.2 mol气体时，铅蓄电池的负极增重　　　g。  答案　(1)正　CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O　(2)5　32　(3)减小　(4)9.6 解析　精炼粗铜时，粗铜作阳极，钝铜作阴极，则甲池中电极A为燃料电池正极，通入氧气，电极B为负极，通入燃料甲醇；乙池中Fe为阴极，C为阳极。(1)电极A是正极；电极B处通入燃料甲醇，碱性环境中电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-===C+6H2O。(2)甲池中电极A处通入氧气，发生反应：O2+2H2O+4e-===4OH-，当甲池消耗标准状况下5.6 L(即0.25 mol)O2时，转移电子的物质的量为1 mol。乙池中Fe电极为阴极，阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，当转移1 mol电子时，生成1 mol OH-，c(OH-)==5 mol·L-1；丙池中纯铜电极发生反应：Cu2++2e-===Cu，当转移1 mol电子时，生成0.5 mol Cu，纯铜电极增重32 g。(3)粗铜中含有锌、银等杂质时，阳极上比铜活泼的金属(如Zn)先失去电子生成对应的阳离子，阴极上一直为电解质溶液中的铜离子得电子，则反应一段时间，CuSO4溶液的浓度减小。 (4)乙池中总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当乙池中共产生0.2 mol气体时，转移0.2 mol电子，铅蓄电池的负极反应为Pb-2e-+S===PbSO4，转移0.2 mol电子时负极增重0.2× mol×96 g·mol-1=9.6 g。 18.(12分)(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其ΔH=　　　　kJ·mol-1。  (2)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚，其反应为(m、n均大于0)： 反应①：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-m kJ·mol-1 反应②：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-n kJ·mol-1 反应③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH<0 则m与n的关系为　　　　　　　　　　。  (3)氨是最重要的化工产品之一。合成氨使用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为　　　  　　　　。  答案　(1)-139 (2)n>2m　(3)CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)　ΔH=+161.1 kJ·mol-1 解析　(1)由题图可得，ΔH=209 kJ·mol-1-348 kJ·mol-1=-139 kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律，由反应②-①×2可得热化学方程式③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=(2m-n) kJ·mol-1<0，所以n>2m。 (3)根据题图所示能量变化可写出热化学方程式： ①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-846.3 kJ·mol-1 ②CO2(g)===CO(g)+O2(g)　ΔH=+282 kJ·mol-1 ③O2(g)+H2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1 根据盖斯定律，由反应①+②-③×3可得目标热化学方程式：CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)　ΔH=+161.1 kJ·mol-1。 19.(14分)将天然气(主要成分为CH4)中的CO2、H2S资源化转化，在能源利用、环境保护等方面意义重大。 (1)CO2转化为CO、H2S转化为S的反应如下： ⅰ.2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)　ΔH1=+566 kJ·mol-1 ⅱ.2H2S(g)+O2(g)===2H2O(l)+2S(s)　ΔH2=-530 kJ·mol-1 ⅲ.CO2、H2S转化生成CO、S等物质的热化学方程式是　　　　。  (2)CO2性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应ⅲ，通过利用合适的催化剂可以降低反应的　　　　，提高反应速率。 (3)我国科学家通过研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应，工作原理如图所示。 【方案1】若M3+、M2+分别为Fe3+、Fe2+。 ①结合化学用语说明生成S、CO的原理：　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  【方案2】若M3+、M2+分别为EDTA⁃Fe3+、EDTA⁃Fe2+(配合物)。 已知：电流效率η(B)=×100% ②测得η(EDTA⁃Fe3+)≈100%，η(CO)≈80%，阴极放电的物质有　　　　　　　　。  ③为进一步确认CO2、H2S能协同转化，对CO的来源分析如下： 来源1：CO2通过电极反应产生CO； 来源2：电解质(含碳元素)等物质发生降解，产生CO。 设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是　　　 　　　　。  结论：方案2明显优于方案1。该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。 答案　(1)CO2(g)+H2S(g)===CO(g)+S(s)+H2O(l)　ΔH=+18 kJ·mol-1 (2)活化能 (3)①阳极反应：Fe2+-e-===Fe3+，2Fe3++H2S===2Fe2++S+2H+；H+通过质子交换膜移向阴极区，阴极反应：CO2+2e-+2H+===CO+H2O，从而产生S、CO　②CO2、H+　③阴极区通入不含CO2的原料气，重复上述实验，无CO产生 解析　(1)由盖斯定律可知，(ⅰ+ⅱ)×可得CO2(g)+H2S(g)===CO(g)+S(s)+H2O(l)　ΔH=×[(+566)+(-530)] kJ·mol-1=+18 kJ·mol-1。 学科网（北京）股份有限公司 $