专题1《化学反应与能量变化》检测题2022-2023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》检测题
一、单选题
1．二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现：
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1
若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A． B．
C． D．
2．下列传统文化描述中，没有发生放热反应的是
A．北宋·王安石“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”
B．明·于谦“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”
C．宋·苏轼“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”
D．唐·张九龄“松叶堪为酒，春来酿几多”
3．下列说法正确的是
A．已知的燃烧热：，则反应的
B．已知，则含的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量
C．生成物的总能量大于反应物的总能量时，
D．一定条件下将和置于密闭容器中充分反应，放出热量，则：
4．如图表示甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中、、HI均为气态)。下列有关说法正确的是
A．分子形成2H放出436kJ的能量
B．反应
C．由上图所给数据，无法计算出图中的“？”
D．分子的化学性质比I原子的活泼
5．金属腐蚀在生活和生产中相当普遍。下列措施能防止金属腐蚀的是
A．将铜铝导线焊接在一起使用
B．将输油铸铁管道埋在潮湿、疏松的土壤中
C．经常用自来水冲洗生铁制品
D．将输送自来水的铁管表面镀锌
6．一种高性能的碱性硼化钒-空气电池如图所示，其中在电极上发生的反应为.该电池工作时，下列叙述错误的是
A．当生成时，需消耗(标准状况)的
B．正极区溶液中不变，增大
C．电池总反应为
D．电子由电极经负载、复合碳电极、溶液回到电极
7．二氧化氯()是一种易溶于水的气体，其制备流程如图所示。
已知：生成的反应中，与的物质的量之比为1：6。
下列说法错误的是
A．气体X、Y分别为、
B．溶液Z的主要成分是和
C．可用饱和食盐水除去中的
D．电解时阳极反应式为
8．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．该反应的热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ·mol 1
C．CO(g)和H2O(g)的总键能大于CO2(g)和H2(g)的总键能
D．1 mol CO(g)和H2O(l)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)放出热量小于41 kJ
9．在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是
A．2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) △H1；2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H2
B．S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1； S(s) +O2(g)=SO2(g) △H2
C．C(s)+O2(g)=CO(g) △H1；C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
D．H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g) △H1；2H2(g)+2Cl2(g) =4HCl(g)，△H2
10．已知下列反应：
SO2(g)+2OH(aq)=(aq)+H2O(1) ΔH1
ClO-(aq)+(aq)=(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(1)+Cl-(aq)的ΔH为
A．ΔH1+ΔH2+ΔH3 B．ΔH1+ΔH2-ΔH3
C．ΔH1-ΔH2+ΔH3 D．ΔH3-ΔH1+ΔH2
11．含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。下列叙述正确的是
A．氯苯被氧化生成苯
B．反应后废水的pH升高
C．M极电极反应式为：C6H5Cl +e-=Cl-+ C6H6
D．每生成1 mol CO2，由N极区进入M极区的H+为4mol
12．某同学根据化学反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 石墨棒 石墨棒 铁棒 铜棒
负极 铁棒 铜棒 铜棒 铁棒
电解质溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 FeSO4溶液 FeSO4溶液
A．A B．B C．C D．D
13．用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H (g) △H=+64kJ/mol
2H2O2(1)=2H2O(1)+O (g) △H=-196kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-572kJ/mol
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(1)的反应热△H等于
A．-418kJ/mol B．-320kJ/mol C．-606kJ/mol D．-154kJ/mol
14．下列说法正确的是
A．海水制食盐、石油分馏、焰色反应都属于物理变化
B．氮气的化学性质通常非常稳定，但在放电条件下可以与O2反应生成NO2
C．钠久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成NaHCO3
D．钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀，主要原因是海水含氧量高
15．工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法不正确的是
A．①中需持续吹入空气作氧化剂
B．②中需加入过量稀硫酸
C．③中发生了铝热反应
D．④中阴极反应生成1molCr时，消耗7molH+
二、填空题
16．氯及其氯的化合物，有广泛的应用。请回答下列问题：
(1)亚氯酸(HClO2)中氯元素的化合价是_______，其电离方程式是_______，NaClO2溶液显_______(填“酸性”、“中性”、“碱性”)。
(2)①向新制饱和氯水中加适量CaCO3制取次氯酸，其反应的总的离子方程式是：_______。
②可用Cl2除去工业废水中CN- ，生成无污染的CO2和N2，写出反应的离子方程式：_______。
(3)CsICl2受热发生非氧化还原反应，则其受热分解的化学方程式是： _______。
(4)ClO2是一种黄色极易爆炸的强氧化性气体，较安全的制备方法是：NaClO3+SO2+H2SO4—NaHSO4+ClO2(未配平)，氧化剂与还原剂的物质的量之比是 _______。
(5)工业上高氯酸可由高氯酸钠和浓硫酸经复分解反应制备：NaClO4+H2SO4(浓)→NaHSO +HClO (易爆)。也可以用铜做阴极、铂做阳极，电解盐酸制备HClO4，写出阳极的电极反应式 _______ 。
17．根据下图，回答下列问题：
(1)若闭合S1，装置属于___________，锌极作___________ 。
(2)若闭合S2，装置属于___________，锌极上的反应为___________。
(3)若闭合S3，装置属于___________，总反应为___________。
18．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化
(1)实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_______热反应；
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式_______，若将此反应设计成原电池，则负极反应式为_______，电路中通过2mol电子时，
则_______(填“正极”或“负极”)产生标况下氢气体积约_______ 。
(3)(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应，断裂旧键吸收的能量_______形成新建释放的能量；根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_______其生成物的总能量(填“大于”或“小于”)。
19．已知一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物 燃烧热/kJ·mol 1 化合物 燃烧热/kJ·mol 1
甲烷 891.0 正丁烷 2 878.0
乙烷 1 560.8 异丁烷 2 869.6
丙烷 2 221.5 异戊烷 3 531.3
（1）热稳定性：正丁烷________(填“＞”或“＜”)异丁烷。
（2）写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式_____________________________________。
（3）相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越_______(填“多”或“少”)。
（4）有同学估计“正戊烷的燃烧热大约在3 540 kJ·mol 1左右”，你认为正确吗？______。理由是_______________________________________。
20．已知25℃、101kPa时，一些物质的燃烧热为：
化学式 CO(g) H2(g) CH3OH(l) CH4(g)
ΔH/(kJ/mol) -283.0 -285.8 -726.51 -890. 31
请回答下列问题：
(1)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式：
CO(g)+2H2(g)==CH3OH(l) ΔH=_________。
(2)现有H2和CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，共放出热量3242.5kJ，则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是：____________。A．1:1 B．1:3 C．1:4 D．2:3
21．根据所给信息，回答下列问题。
(1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体，放出91.5kJ热量，其热化学方程式为_____________。
(2)甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为_____________________________。
(3)25℃时，1L0.5mol/L的溶液和足量稀硫酸反应，放出28.65kJ的热量，则该反应的热化学方程式为__________________。
(4)以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下。
①第一步反应的热化学方程式为_____________________________。
②第二步反应的__________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③从图象分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤的是第__________步反应。被还原为S。
(5)在化工生产过程中，少量的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，用将氧化，被还原为S。
已知：①
②
③
则氧化的热化学方程式为__________________________。
22．某同学设计了如图所示装置，可探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)甲装置中通入氧气的电极为_______(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式_______。
(2)乙装置中Fe电极为_______(填“阳极”或“阴极”)；C电极上发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_______。
(3)反应一段时间后，乙装置中氢氧化钠主要在_______(填“Fe电极”或“C电极”)区生成。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间后，CuSO4溶液的浓度_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)已知NA为阿伏加德罗常数的值。若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则丙装置中阴极析出铜的质量为_______。
23．电解原理在环保领域有广泛应用，按照要求回答下列问题。
(1)工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-，装置如图所示：
依次发生的反应有：
ⅰ.CN--2e-+2OH-=CNO-+H2O
ⅱ.2Cl--2e-=Cl2↑
ⅲ.3Cl2+2CNO-+8OH-=N2+6Cl-+2CO+4H2O
①a为电源_____(填“正”或“负”)极。
②通电过程中溶液pH不断______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③除去1molCN-，外电路中至少需要转移_____mol电子。
④为了使电解池连续工作，需要不断补充_____。(写化学式)
(2)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2来解决环境污染问题。
①阴极的电极反应式为：______。
②阳极的电极反应式为：______。
24．人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以实现不同形式能量之间的转化。
(1)开发利用可再生能源受到世界各国的广泛关注。下列不属于可再生能源的是_______。
A．沼气 B．水力发电 C．太阳能 D．清洁煤
(2)下列反应中，生成物总能量低于反应物总能量的是_______。
A．碳酸钙受热分解 B．灼热的碳与二氧化碳反应
C．酒精燃烧 D．煤与高温下的水蒸气反应
(3)下列有关化学变化中能量变化的说法中，正确的是_______。
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热反应在常温条件下一定能自发进行
C．化学键断裂时会放出能量
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
(4)图是有关反应过程与能量变化的示意图，由此可以推知：
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)是_______反应(填“吸热”或“放热”)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】由盖斯定律可知，反应①加上反应②得到△H=-49kJ·mol-1，整个反应是放热反应，因此反应物的总能量大于生成物的总能量，反应①是慢反应，说明反应①的活化能大于反应②的活化能，因此B符合题意，故选B。
2．B
【详解】A．爆竹在燃烧过程中放出热量，发生了放热反应，A错误；
B．碳酸钙分解反应是吸热反应，B正确；
C．在赤热焦炭中洒一些水，生成水煤气，水煤气燃烧是放热反应，C错误；
D．粮食的主要成分是淀粉，淀粉发生水解、缓慢氧化制备乙醇，缓慢氧化过程包括放热反应，D错误；
故选B。
3．A
【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，根据的燃烧热为，可知反应的，A正确；
B．稀醋酸在水中发生部分电离，电离过程吸热，所以的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于，B错误；
C．=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和，所以当生成物的总能量大于反应物的总能量时，＞0，C错误；
D．二氧化硫与氧气反应为可逆反应，一定条件下将和置于密闭容器中充分反应，转化率达不到100%，则无法准确计算的焓变，D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．分子形成2molH吸收436kJ的能量，A项错误；
B．HI为气态，反应 ，B项错误；
C．图中没有提供断裂H—I所需的能量，无法计算乙过程的能量变化，C项正确；
D．分子的能量比I原子低，所以分子的化学性质比I原子差，D项错误；
故选C。
5．D
【详解】A．铜铝导线焊接在一起使用，在遇到潮湿空气，构成了原电池，由于铝比铜活泼，将加快铝的腐蚀；
B．铁在水和氧气存在的环境下易发生腐蚀，输油铸铁管道埋在潮湿、疏松的土壤中提供了水和氧气的环境，因此易于腐蚀；
C．自来水冲洗生铁制品，形成了水和氧气的环境，使铁易于腐蚀；
D．自来水的铁管表面镀锌，锌比铁活泼，会先被腐蚀，从而保护了铁不受腐蚀；
故答案为D。
6．D
【详解】根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成和，如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为，，据此分析。
A．当生成时，通过0.11mol电子，正极也通过0.11mol电子，根据正极的电极方程式，通过0.11mol电子消耗0.0275mol氧气，需消耗O2在标况下为0.616L，故A正确；
B．正极电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，产生的OH-穿过阴离子交换膜迁移向负极，所以正极区溶液中不变，消耗水增大，故B正确；
C．由得失电子守恒的电池的总反应为: ，故C正确；
D．电子由电极经负载、复合碳电极，电子不能经过电解质溶液，故D错误；
故答案为D。
7．C
【分析】氯化铵溶液中加入盐酸通电电解，得到NCl3溶液氮元素化合价-3价变化为+3价，在阳极发生氧化反应，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液Z，NCl3与NaClO2按物质的量之比1:6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3，由氢元素守恒可知，有水参加反应，1molNCl3得到1molNH3，由、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1：2，结合电荷守恒可知，反应还生成NaCl与NaOH，反应方程式为：NCl3+6NaClO2+3H2O=NH3↑+6ClO2↑+3NaCl+3NaOH，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，气体X、Y分别为、，A正确；
B．由分析可知，溶液Z的主要成分是和，B正确；
C．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色易溶于水的气体，不可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，C错误；
D．电解时阳极上发生氧化反应，电极反应式为，D正确；
故答案为：C。
8．D
【详解】A．从图示可知，反应物能量高生成物能量低，所以该反应为放热反应，A错误；
B．从图示可知，正反应为放热反应，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol 1，B错误；
C．从图示可知，反应物的能量高，生成物能量低，CO(g)和H2O(g)的总键能小于CO2(g)和H2(g)的总键能，C错误；
D．从图示可知，气态水反应放出41 kJ，液态水能量低，故 1 mol CO(g)和H2O(l)反应生成1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)放出热量小于41 kJ ，D正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．后者氢气燃烧生成液态水放出的热量多，但放热越多，则△H2<△H1，故A不符合题意；
B．气态硫的能量要高于固态硫的能量，因此前者放出的能量多，则△H2>△H1，故B符合题意；
C．前者是不完全燃烧，放热少，后者是完全燃烧，放热多，则△H2<△H1，故C不符合题意；
D．后者的化学计算数扩大2倍，后者放出的热量多 ，则△H2<△H1，故D不符合题意；
本题答案B。
10．B
【详解】①SO2(g)+2OH(aq)=(aq)+H2O(1) ΔH1
②ClO-(aq)+(aq)=(aq)+Cl-(aq) ΔH2
③CaSO4(s)=Ca2+(aq)+(aq) ΔH3
根据盖斯定律，①+②-③得SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(1)+Cl-(aq)，则ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3，B符合题意；
答案选B。
11．D
【分析】根据图象可知，此装置为原电池，氢离子为阳离子且向M极移动，电池内部，阳离子向正极移动，则M极为正极，N极为负极。
【详解】A．氯苯变为苯为正极反应，电池正极得电子，化合价降低，被还原，氯苯被还原生成苯，A叙述错误；
B．电池反应的总反应为4C6H5Cl+CH3COO-+2H2O=4C6H6+4Cl－+3H++2CO2，氢离子浓度增大，溶液的pH减小，B叙述错误；
C．M极电极反应式为：C6H5Cl +H++2e－=Cl－+ C6H6，C叙述错误；
D．醋酸根离子变为二氧化碳，化合价由0价变为+4价，1mol醋酸根离子生成2mol二氧化碳转移8mol电子，则每生成1 mol CO2，由N极区进入M极区的H+为4mol，D叙述正确；
答案为D。
12．A
【分析】根据反应Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或碳棒，电解液为含Cu2+的溶液。
【详解】A．由分析可知Fe为负极，碳棒为正极，Cu2+的溶液为电解液，A正确；
B．Fe为负极，不能为铜棒，B错误；
C．铁和铜作原电池电极，铁更活泼应为负极，C错误；
D．由分析可知电解液为含Cu2+的溶液，D错误；
故选A。
13．B
【分析】根据盖斯定律计算。
【详解】对题给热化学方程式编号：
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H (g) △H=+64kJ/mol
②2H2O2(1)=2H2O(1)+O (g) △H=-196kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-572kJ/mol
根据盖斯定律，将①+②×+③×得Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=+64kJ/mol+(-196kJ/mol)×+(-572kJ/mol)×=-320kJ/mol；
答案选B。
14．A
【详解】A．海水制食盐、石油分馏、焰色反应过程中均无新物质生成，所以都属于物理变化，A项正确；
B．N2在放电条件下可以与O2反应生成NO，B项错误；
C．钠久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成Na2CO3，C项错误；
D．海水含盐量高，钢铁在海水中更容易发生电化学腐蚀，加快铁的腐蚀速率，D项错误；
答案选A。
15．B
【详解】A．①中FeO·Cr2O3、Al2O3与碳酸钠反应生成Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2，Cr、Fe元素化合价升高被氧化，所以需持续吹入空气作氧化剂，故A正确；
B．NaAlO2与适量的稀硫酸反应生成Al(OH)3沉淀，与过量稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，所以②中稀硫酸不能过量，故B错误；
C．③中铝和Cr2O3反应生成Cr和Al2O3，为铝热反应，故C正确；
D．④中阴极反应式，生成1molCr时，消耗7molH+，故D正确；
选B。
16． +3价 HClO2 H++ClO 碱性 CaCO3＋2Cl2＋H2O=Ca2++2Cl-＋CO2↑＋2HClO 2CN- + 5Cl2 + 4H2O=2CO2↑+ N2↑+ 10Cl- + 8H+ CsICl2CsCl+ICl 2:1 Cl－＋4H2O-8e-＝ ClO＋8H＋
【详解】（1）亚氯酸中H元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，根据正负化合价代数和为0，Cl元素的化合价为+3价；亚氯酸属于弱酸，电离方程式为HClO2H++ ClO；NaClO2属于强碱弱酸盐，其水溶液由于ClO2-的水解呈碱性。
（2）①新制饱和氯水中存在反应：Cl2+H2OHCl+HClO，加入适量CaCO3消耗HCl：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，HCl浓度减小，Cl2与水的反应正向移动，制取HClO，将两反应相加消去HCl，得总反应的离子方程式为：2Cl2+CaCO3+H2O=Ca2++2Cl-+CO2↑+2HClO。
②CN-转化成无污染的CO2和N2，分析化合价，C元素的化合价由+2价升至+4价，N元素的化合价由-3价升至0价，则Cl2被还原成Cl-，写出反应：Cl2+CN-→Cl-+CO2↑+N2↑，根据得失电子守恒配平：5Cl2+2CN-→10Cl-+2CO2↑+N2↑，结合原子守恒和电荷守恒，写出离子方程式为：5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2↑+N2↑+8H+。
（3）Cl的非金属性强于I，在CsICl2中Cs、I、Cl的化合价依次为+1价、+1价、-1价，CsICl2受热发生非氧化还原反应，受热分解的化学方程式为CsICl2CsCl+ICl。
（4）在反应中Cl元素的化合价由NaClO3中+5价降至ClO2中+4价，NaClO3为氧化剂；S元素的化合价由SO2中+4价升至NaHSO4中+6价，SO2为还原剂；根据得失电子守恒，n（NaClO3）1=n（SO2）2，n（NaClO3）：n（SO2）=2:1，氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。
（5）根据题意，电解时阳极为惰性电极Pt，Cl-被氧化成ClO4-，阳极电极反应式为：Cl--8e-+4H2O= ClO+8H+。
17． 原电池 负极 电解池 Zn - 2e-=Zn2+ 电解池 Cu + H2SO4CuSO4+ H2↑
【详解】(1)若闭合S1，符合原电池的构成条件：有活泼性不同的两个电极锌和铜，有电解质溶液硫酸，形成了闭合回路，其中活泼金属锌为负极；因此，本题正确答案是：原电池，负极；
(2)若闭合S2，则该装置是含有外加电源的装置，属于电解池，金属锌活泼金属作阳极，本身失电子，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+；因此，本题正确答案是：电解池，Zn-2e-=Zn2+；
(3)若闭合S3，则该装置是含有外加电源的装置，属于电解池，金属锌做阴极，金属铜为阳极，电解的总反应为Cu + H2SO4 CuSO4+H2↑；因此，本题正确答案是：Cu +H2SO4CuSO4+ H2↑。
18．(1)放
(2) 正极 22.4L
(3) 大于 小于
【解析】（1）
实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应放出热量，是放热反应。
（2）
铝与盐酸反应的离子方程式为，若将此反应设计成原电池，则负极为铝，电极反应式为，正极反应式为，电路中通过2mol电子时，则正极产生1mol氢气，在标况下体积约22.4L。
（3）
(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应吸收热量，为吸热反应，则断裂旧键吸收的能量大于形成新建释放的能量；根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该小于其生成物的总能量。
19． ＜ C2H6(g)＋7/2O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝ 1 560.8 kJ·mol 1 多 正确 正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊烷
【详解】（1）由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，能量越低越稳定，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷；
（2）根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8 kJ的热量，所以热化学方程式为C2H6(g)＋7/2O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝ 1 560.8 kJ·mol 1；
（3）根据表中数据可知相同物质的量的烷烃，碳原子数越多，燃烧放出的热量越多。
（4）由表中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由于正丁烷的燃烧热比异丁烷的略大，所以正戊烷的燃烧热亦应略大于异戊烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540 kJ/mol左右。
【点睛】本题考查了燃烧热的概念及应用、能量与物质稳定性的关系以及学生对数据的分析处理能力等，题目难度中等，（4）为难点，注意分析互为同分异构体的燃烧热关系。
20．(1)-128.09 kJ/mol
(2)D
【详解】（1）CO燃烧的热化学方程式：CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0 kJ·mol－1 ①，H2燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8×2 kJ·mol－1 ②，CH3OH燃烧的热化学方程式：CH3OH（l）+3/2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5 kJ·mol－1 ③，将①+②+（-③）可得：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=-128.1KJ·mol－1。故答案为-128.1KJ·mol－1；
（2）
H2和CH4的混合气体112L（标准状况）物质的量为112L/22.4L·mol－1=5mol，所以混合气体的平均燃烧热为为3242.5/5kJ·mol－1=648.5kJ·mol－1，由H2（g）+1/2O2（g）=H2O（1）△H=-285.8kJ·mol－1可知，氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1；由CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（1）△H=-890.3kJ·mol－1可知，甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，
根据十字交叉法计算原混合气体中H2和CH4的物质的量之比：
所以原混合气体中H2和CH4的物质的量之比为241.8kJ·mol－1：362.7kJ·mol－1=2：3，
故选D。
21．(1)
(2)
(3)
(4) > 二
(5)
【详解】（1）氢气的物质的量为0.5mol，与氯气完全反应生成氯化氢气体放出的热量为91.5kJ，1mol氢气在氯气中完全燃烧放出的热量为183kJ，热化学方程式为：；
（2）表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：
（3）氢氧根的物质的量为：，1mol氢氧根发生中和反应放出的热量为57.3kJ，热化学方程式为：；
（4）如图所示，第一步反应为放热反应，热化学方程式为：；第二步反应反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故；第二步反应的活化能大，为决速步骤；
（5）二氧化硫氧化一氧化碳的化学方程式为，目标反应=-③+2②-2①，反应热为热化学方程式为：。
22．(1) 正极
(2) 阴极 氧化
(3)Fe电极
(4)减小
(5)12.8g
【分析】分析三个装置，甲装置是氢氧燃料电池，通氧气的一极是正极，通氢气的一极是负极；乙是电解氯化钠溶液，探究氯碱工业，铁电极接负极，是阴极，碳棒极是正极；丙池是精炼铜。
【详解】（1）甲装置是氢氧燃料电池，通入氧气的电极为正极，负极是通入氢气的一极，介质是KOH溶液，所以电极反应式是；故答案是正极；；
（2）乙是电解氯化钠溶液，探究氯碱工业，铁电极接甲池通氢气的一极，故铁电极为阴极；碳棒极是正极，电极上发生氧化反应；电极方程式为；
（3）阴极中氢离子放电生成氢气，氢氧根逐渐增多，故乙电极中氢氧化钠主要在阴极生成，即Fe电极；
（4）丙装置中，阳极中的粗铜中活泼金属成分如锌、铜先反应，阴极是溶液中的Cu2+放电，根据两极电子转移相等，故阴极中铜得到的数目比阳极中的铜失去的电子数目大，即溶液中由阳极产生的Cu→Cu2+的含量比阴极Cu2+→Cu的含量少，溶液中铜离子浓度减少，故如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间后，CuSO4溶液的浓度减小；
（5）标准状况下，有2.24L氧气即0.1mol氧气参与反应，就转移电子数目是0.4mol电子，根据串联装置中，电子转移数目相等，丙装置阴极发生Cu2++2e-=Cu↓，反应析出铜的质量是12.8g。
23．(1) 正 减小 5 NaOH和NaCl
(2) 2HSO+2H++2e-=S2O+2H2O SO2+2H2O-2e-=SO+4H+
【解析】(1)
①根据反应原理可判断阳极需要产生氯气，因此铁电极不能是阳极，石墨电极是阳极，则a为电源正极。
②根据方程式可知反应中消耗氢氧根离子，则通电过程中溶液pH不断减小。
③ⅰ.CN--2e-+2OH-=CNO-+H2O
ⅱ.2Cl--2e-=Cl2↑
ⅲ.3Cl2+2CNO-+8OH-=N2+6Cl-+2CO+4H2O
把三个方程式按照2×（i-ⅱ）+ⅲ处理，可得方程式5Cl2+2CN-+12OH-=N2+10Cl-+2CO+6H2O，根据反应，消耗2molCN-，转移10mol电子，则除去1molCN-，转移5mol电子；
④根据反应i、ⅱ，为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH和NaCl；
(2)
①阴极是HSO得到电子转化为S2O，电极反应式为2HSO+2H++2e-=S2O+2H2O；
②阳极是SO2失电子，与水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO+4H+。
24．(1)D
(2)C
(3)D
(4)放热
【详解】（1）煤、石油、天然气为化石燃料，不可再生；沼气、水力发电、太阳能均为可再生能源；
故选D；
（2）生成物总能量低于反应物总能量的反应为放热反应；
碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳、灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳、煤与高温下的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气均为吸热反应 ；酒精燃烧放出大量的热；
故选C；
（3）A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，例如氢气和氧气为点燃才能发生的放热反应，A错误；
B．放热反应在常温条件下不一定能自发进行，氢气和氧气的燃烧反应需要点燃，B错误；
C．化学键断裂时会吸收能量、化学键形成时需要放出能量，C错误；
D．反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热反应还是吸热反应，D正确；
故选D；
（4）由图可知，生成物的能量和大于反应物的能量和，反应放出热量。
答案第1页，共2页
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