专题1 化学反应与能量变化 单元检测题 （含解析）高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题1 化学反应与能量变化 单元检测题 （含解析）高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-07 16:29:11 | ||
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文档简介
专题1《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是
A．固态KPF6为离子晶体
B．放电时MCMB电极为负极
C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145g
D．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x
2．1，3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述正确的是
A．室温下，M的稳定性强于N
B． H= (E2-E1)kJ mol-1
C．N存在顺反异构体
D．有机物M的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：2：2
3．下列化学反应的能量变化与如图不符合的是
A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D．C+O2CO2
4．关于如图所示转化关系，下列说法正确的是
A．△H2>0
B．△H1>△H3
C．△H3 =△H1+△H2
D．△H1=△H2+△H3
5．“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热 H = -283 kJ·mol-1，则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热 H (kJ·mol-1)为
A．-152 B．-76 C．+76 D．+152
6．如图所示的装置，通电较长时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属。下列说法中正确的是
A．甲池是b电极上析出金属银，乙池是c电极上析出某金属
B．甲池是a电极上析出金属银，乙池是d电极上析出某金属
C．该盐溶液可能是CuSO4溶液
D．该盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液
7．游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是
A．电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀
B．电解过程中钌钛电极上发生反应为
C．电解过程中不锈钢电极附近pH降低
D．电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子
8．下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是
A B C D
固体氧化物燃料电池 碱性燃料电池 质子交换膜燃料电池 熔融盐燃料电池
A．A B．B C．C D．D
9．分别取50 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和热的测定，下列说法不正确的是
A．仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒
B．用稍过量的氢氧化钠可确保盐酸完全反应
C．为减少热量损失，酸碱混合时需将量筒中NaOH溶液快速倒入小烧杯中
D．用稀硫酸和Ba(OH)2代替盐酸和NaOH溶液进行反应，结果也正确
10．科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是
A．该过程中Li和H2O作催化剂
B．三步反应都是氧化还原反应
C．反应Ⅲ可能是对LiOH溶液进行了电解
D．反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2
11．一定温度和压强下，实验研究的化学反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．使用催化剂，可改变反应的反应热
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
12．某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．反应过程b可能分两步进行
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1—E2
13．下列反应方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2↑+4OH-
B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+
C．电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑
D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
二、填空题
14．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为_______。
(2)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_______。
(3)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是_______(填“a”或“b”或“c”)；
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_______；
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_______L(标准状况)。
15．某课外活动小组进行电解饱和食盐水的实验(如图)。请回答下列问题。
(1)通电一段时间后，可观察到___________电极(填“阴极”或“阳极”)附近溶液颜色先变红，该电极上的电极反应式为___________。
(2)该溶液电解反应的化学方程式为___________。
(3)若开始时改用铁棒做阳极，阳极的电极反应式为___________。
(4)若用H2和O2为反应物，以KOH为电解质溶液，可构成新型燃料电池(如图)，两个电极均由多孔性炭制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。其中a是___极(填“正”或“负”)，b极的电极反应式为___________。
16．如下图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
(1)电源电极X的名称为_______。
(2)pH变化：A_______(填“增大”、“减小”或“不变)，B_______，C_______。
(3)写出A中电解的总反应的离子方程式_______。
(4)写出C中Ag电极的电极反应式_______。
(5)通电5min后，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前溶液的物质的量浓度为_______(设电解前后溶液体积无变化)。
17．城镇地面下常埋有纵横交错的多种金属管道，地面上还铺有铁轨等。当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置，请分析其工作的原理_______。
三、计算题
18．根据要求，回答下列问题：
(1)已知甲烷的燃烧热为， 。写出CO燃烧的热化学方程式：_______，若、键的键能分别为、，则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是_______；1mol按上述方式燃烧时损失的热能是_______(保留1位小数)。
(2)煤的气化反应之一为
已知：①
②
③
则上述煤的生成的气化反应的_______。实际生产中该气化反应需要加入催化剂，其主要原因是_______(填“速率问题”或“平衡问题”)。
19．2022年2月，第24届冬奥会在中国北京、张家口两地成功举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目。碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1 mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为_______；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则吸收的CO2为_______kg；葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_______。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知：
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-a kJ/mol；
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H =-bkJ/mol。
反应CO2(g)+Na2CO3(aq)+H2O(l)=2NaHCO3(aq)的△H=_______kJ/mol (用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样，也是一种温室气体，其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F-F N-F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应，△H=_______。
②NF3对半导体硅进行蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，试写出蚀刻反应方程式_______。
四、实验题
20．某探究性学习小组为测量中和反应反应热，向20mL1.5mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加某浓度的H2SO4溶液，搅拌均匀后并迅速记录溶液温度，实验过程操作规范正确，测量的简易装置如图甲所示，根据实验数据绘制的曲线如图乙(已知水的比热容是4.2kJ kg-1 ℃-1)。
回答下列问题：
(1)仪器b的名称为____，若仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器，则实验结果____(填“偏高”“偏低”或“不变”)，图甲装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是_____。
(2)由图乙可知该实验环境温度是____，c(H2SO4)=____mol·L-1。
(3)依据图乙所示实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热△H=____；若用浓硫酸代替稀硫酸，M点将_____(填“向左上方移动”“向右上方移动”或“不移动”)。
21．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体___g。
(2)从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)：___。
名称 托盘天平(带砝码) 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒
仪器
序号 a b c d e f
Ⅱ．中和热的测定：
测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(3)仪器a的名称为___，实验中还需要用到的玻璃仪器是___。
(4)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表。
①请填写表中的空白：
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1 ___
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热△H=___(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是___(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．配制0.50mol/LNaOH溶液时俯视刻度线读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
e．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
(5)实验中改用30mL0.50mol/L的硫酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___(填“相等”或“不相等”)，所求中和热的数值会___(填“相等”或“不相等”)。
参考答案：
1．C
【解析】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；
B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；
C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；
故选C。
2．C
【解析】A．能量越低，物质越稳定，由图2可看出，N的能量低于M的，故稳定性N强于M，A错误；
B．该反应为放热反应， H=生成物的总能量-反应物的总能量，即 H=( E1- E2 )kJ mol-1=-(E2-E1)kJ mol-1，该反应的热化学方程式为： H=-(E2-E1)kJ mol-1，B错误；
C．N中碳碳双键连接两种不同基团，存在顺反异构，顺式：，反式：，C正确；
D．有机物M结构简式：，核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：1：2，D错误；
故选C。
3．A
【解析】图示中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。
【解析】A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，铵盐与碱反应吸热，故选A；
B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，铝热反应放热，故不选B；
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，金属与酸反应放热，故不选C；
D．C+O2CO2，燃烧反应放热，故不选D；
选A。
4．D
【解析】A．CO（g）+O2（g）=CO2（g）为CO的燃烧，放出热量，△H2<0，故A错误；
B．C不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则△H1<△H3，故B错误；
C．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律③=①-②，则△H3 =△H1-△H2，故C错误；
D．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律①=②+③，则△H1=△H2+△H3，故D正确；
故选D。
5．A
【解析】已知CO(g)的燃烧热 H = -283 kJ·mol-1，可得①，由图可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g) H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②，由盖斯定律，(反应②-①)×2可得反应2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)，反应热 H =( -359+283)×2 =-152kJ·mol-1，故选：A。
6．C
【解析】甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出0.64g金属，金属应在c极析出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。
【解析】A．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A错误；
B．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；
C．甲池的a极银离子得电子析出银单质，2.16gAg的物质的量为，由Ag++e-=Ag，可知转移0.02mol电子，乙池电极析出0.64g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，会先于氢离子放电，由Cu2++2e-=Cu，转移0.02mol电子生成0.01molCu，质量为m=n M=0.01mol×64g/mol=0.64g，则某盐溶液可能是CuSO4溶液，故C正确；
D．Mg2+氧化性弱于H+，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D错误；
故答案为C。
7．B
【解析】A．根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；
B．钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；
C．电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；
D．未强调标准状况下，无法计算，D项错误；
故选B。
8．C
【解析】A．电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；
B．电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；
C．存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；
D．电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；
故选C。
9．D
【解析】A．根据装置图可知：仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒，A正确；
B．HCl与NaOH发生中和反应，反应方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，可见二者反应的物质的量的比是1：1。由于任何反应都具有一定的可逆性，为保证盐酸完全反应，加入的NaOH溶液中溶质的物质的量稍微过量，B正确；
C．为减少酸碱中和反应过程的热量损失，酸碱混合时需将量筒中NaOH溶液一次性快速倒入小烧杯中，C正确；
D．若用稀硫酸和Ba(OH)2代替盐酸和NaOH溶液进行反应，由于此时除H+与OH-反应产生H2O放出热量，还有Ba2+与结合形成BaSO4沉淀也放出热量，因此会导致实验结果不准确，D错误；
故合理选项是D。
10．D
【解析】A．从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误；
B．第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误；
C．电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误；
D．根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确；
故选D。
11．D
【解析】A．根据图中数据，该反应的，A错误；
B．使用催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应的反应热，B错误；
C．正反应的活化能为209，逆反应的活化能为348，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；
D．如图所示反应物到过渡态需要吸收能量为209，过渡态到产物放出能量为348，故断键吸收的能量小于成键放出的能量，D正确；
故选D。
12．C
【解析】A．催化剂能降低反应的活化能，则b中使用了催化剂，A说法错误；
B．反应物能量高于生成物，为放热反应， H=生成物能量-反应物能量，B说法错误；
C．根据图象可知，反应过程b可能分两步进行，C说法正确；
D．E1、E2表示反应过程中不同步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，D说法错误；
故选C。
13．C
【解析】A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；
B．白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；
C．工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正确；
D．Ba(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误；
故选C。
14．(1)10∶1
(2)Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O
(3) c 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【解析】(1)
根据N=×NA，青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为：=10:1；
(2)
复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O；
(3)
①负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c，其中负极反应：Cu－2e－=Cu2＋，正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；
②正极产物为OH－，负极产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓；
③4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为＝0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。
15． 阴极 2H++2e-=H2↑ 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH Fe-2e-═Fe2+ 负 O2+2H2O+4e-→4OH-
【解析】(1)阴极氢离子放电产生氢氧根离子使附近溶液颜色先变红，电极反应方程式为：2H++2e-=H2↑，故答案为阴极；2H++2e-=H2↑；
(2)阳极是还原性强的氯离子放电生成氯气，阴极是氢离子放电生成氢气，所以电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；
(3)金属作阳极，阳极是活泼金属铁本身放电，电极反应方程式为：Fe-2e-═Fe2+；
(4)通氢气的一极发生氧化反应是负极；b极氧气发生还原反应是正极，故答案为负；O2+2H2O+4e-═4OH-。
16．(1)负极
(2) 增大 减小 不变
(3)
(4)
(5)
【解析】该装置为电解池，通电5min后，铜电极质量增加2.16g，则说明铜电极为阴极，溶液中的Ag+在铜电极上得到电子生成银：Ag++e-=Ag，2.16gAg的物质的量为0.02mol，所以电路中转移电子为0.02mol。
【解析】（1）铜为阴极，则电源电极X为负极；
（2）A装置中阳极是Cl-失去电子变为氯气，阴极是水电离出来的H+得到电子生成氢气，水电离出H+的同时会电离出OH-，导致溶液中OH-浓度增大，溶液pH增大；B装置阴极是Cu2+得到电子生成铜，阳极是水电离出来的OH-失去电子生成氧气，水电离出OH-的同时还电离出H+，导致溶液中H+浓度增大，溶液的pH减小；C装置阳极是电极材料Ag失去电子生成Ag+，同时溶液中的Ag+在阴极得到电子变为Ag析出，溶液的pH不变；
（3）A中放电的是Cl-和水电离的H+，生成氢气、NaOH和氯气，电解总反应的离子方程式为：；
（4）C中银为阳极，在阳极，银失去电子变为Ag+，电极反应式为：；
（5）B中收集到的224mL气体的物质的量为0.01mol。在B中，阳极始终是水电离出来的OH-失去电子生成氧气：2H2O-4e-=O2↑+4H+，通电5min，电路中转移电子为0.02mol，则生成的氧气为0.005mol，所以在阴极还有0.005molH2生成，即阴极开始时是溶液中的Cu2+得到电子生成Cu，当Cu2+消耗结束时，溶液中的H+得到电子生成H2：2H++2e-=H2↑，生成0.005molH2，转移0.01mol电子，则铜离子生成铜转移0.001mol电子，根据电极反应式：Cu2++2e-=Cu可知，溶液中的Cu2+为0.005mol，所以通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.005mol÷0.2L=0.025mol/L。
17．钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护
【解析】根据牺牲阳极的阴极保护法分析解答。
【解析】镁比铁活泼，根据图示，钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护，避免了钢铁输水管的腐蚀，故答案为：钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护。
18．(1) 188.7kJ
(2) 速率问题
【解析】（1）题中已知①
已知甲烷的燃烧热为，可写出热化学方程式
②
由方程式(②×3-①) × 可得CO燃烧的热化学方程式
；
根据=反应物总键能-生成物总键能，键能+×-2×=，求得键能为，则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是；
1mol按上述方式燃烧时放出热量为kJ≈701.3 kJ，损失的热能是890kJ -701.3kJ=188.7kJ；
（2）根据盖斯定律，方程式①×2+③×2-②，可得 ==；催化剂能加快反应速率，但不影响平衡状态，实际生产中该气化反应需要加入催化剂，其主要原因是速率问题。
19．(1) 太阳能转化为化学能 1760 C6H12O6(s)+6CO2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) △H= - 2820 kJ/ mol
(2)-(2b-a)
(3) -281.0 kJ/mol 4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑
【解析】（1）碳汇过程中，利用植物的光合作用每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，能量的转化形式为太阳能转化为化学能；每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则其吸收的CO2物质的量为n(CO2)=，其吸收CO2气体的质量为m(CO2)=4×104 mol×44g/ mol=1.76×106 g=1760 kg；
碳汇过程中，利用植物的光合作用每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，则吸收6 mol CO2反应产生1 mol葡萄糖C6H12O6时吸收能量Q=6 mol×470 kJ/mol=2820 kJ，因此1 mol葡萄糖完全燃烧生成液态水放出热量为2820 kJ，因此葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6CO2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H= - 2820 kJ/ mol；
（2）①CO2(g)+2NaOH(aq) =Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-a kJ/mol；②CO2(g)+NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H =-bkJ/mol，根据盖斯定律②×2-①得CO2(g)+Na2CO3(aq)+H2O(l)=2NaHCO3(aq) △H=-(2b-a) kJ/mol；
（3）①反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差，则N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)的反应热△H=(946.0+3×157.0)kJ/mol-(6×283.0)kJ/mol=-281.0 kJ/mol；
②NF3对半导体硅进行蚀刻时，生成N2和SiF4，根据原子守恒、电子守恒，可得其反应的化学方程式为：4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑。
20．(1) 温度计 偏低 起到保温隔热的作用，防止热量散失
(2) 21℃ 0.5
(3) —49kJ/mol 向左上方移动
【解析】（1）
由实验装置图可知，仪器b为温度计；金属铜会传递热量，若仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器会造成热量散失，导致实验结果偏低；装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板能起到保温隔热的作用，减少实验过程中热量的散失，故答案为：温度计；偏低；起到保温隔热的作用，防止热量散失；
（2）
由图可知，未加入稀硫酸时，溶液温度为21℃，说明实验环境温度是21℃；加入30mL硫酸时，溶液温度最高，说明酸碱恰好完全反应，则稀硫酸的浓度为=0.5mol/L，故答案为：21℃；0.5；
（3）
由图可知，氢氧化钠溶液完全反应时生成0.03mol水，溶液温度升高△t= (28—21) ℃=7℃，则反应放出的热量Q=mc△t= (20+30)mL×1g/mL×10—3kg/g×4.2kJ kg-1 ℃-1×7℃=1.47kJ，则中和反应反应热△H=—=-49kJ/mol；若用浓硫酸代替稀硫酸，浓硫酸稀释时会放出热量，使反应后溶液的温度升高，且与氢氧化钠溶液反应消耗硫酸的体积会减小，所以M点将向左上方移动，故答案为：-49；左上方移动。
21． 5.0 abe 玻璃搅拌器 量筒 4.0 -53.5kJ/mol acd 不相等 相等
【解析】Ⅰ．(1)没有245mL的容量瓶，只能用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m＝nM＝cVM＝0.5mol/L×0.25L×40g/mol＝5.0g；
(2)氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙，即答案为a b e；
Ⅱ．(3)仪器A为玻璃搅拌器。实验中还需要用量筒量取酸和碱溶液的体积。
(4)第一次测定温度差为：(30.1-26.1)℃＝4.0℃，第二次测定的温度差为：(33.3-27.2)℃＝6.1℃，第三次测定的温度差为：(29.8-25.9)℃＝3.9℃，第四次测定的温度差为：(30.4-26.3)℃＝4.1℃，实验2的误差太大要舍去，三次温度差的平均值为4.0℃；50mL 0.50mol/L氢氧化钠与30mL 0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，硫酸是过量的，生成水的物质的量和氢氧化钠的物质的量相等。所以生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L＝0.025mol，溶液的质量为：80mL×1g/mL＝80g，温度变化的值为△T＝4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q＝m c △T＝80g×4.18J/(g ℃)×4.0℃＝1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H＝-1.3376kJ÷0.025mol＝-53.5kJ/mol，此数值比57.3kJ/mol小。
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a选；
b．配制0.50mol/LNaOH溶液时俯视刻度线读数，加入的水不够，溶液体积偏小，使NaOH溶液浓度偏大，和硫酸中和时放热多，使中和热数值偏大，故b不选；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c选；
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，导致温度计上残留的碱液与稀硫酸反应，起始温度偏高，测量值偏小，故d选；
e．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故e不选；
故答案选acd。
(5)实验中改用30mL0.5mol/L硫酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，生成的水不同，所放出的热量不相等；由于中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，与酸碱用量无关，因此所求的中和热数值不变。
一、单选题
1．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是
A．固态KPF6为离子晶体
B．放电时MCMB电极为负极
C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145g
D．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x
2．1，3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述正确的是
A．室温下，M的稳定性强于N
B． H= (E2-E1)kJ mol-1
C．N存在顺反异构体
D．有机物M的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：2：2
3．下列化学反应的能量变化与如图不符合的是
A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D．C+O2CO2
4．关于如图所示转化关系，下列说法正确的是
A．△H2>0
B．△H1>△H3
C．△H3 =△H1+△H2
D．△H1=△H2+△H3
5．“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热 H = -283 kJ·mol-1，则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热 H (kJ·mol-1)为
A．-152 B．-76 C．+76 D．+152
6．如图所示的装置，通电较长时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属。下列说法中正确的是
A．甲池是b电极上析出金属银，乙池是c电极上析出某金属
B．甲池是a电极上析出金属银，乙池是d电极上析出某金属
C．该盐溶液可能是CuSO4溶液
D．该盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液
7．游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是
A．电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀
B．电解过程中钌钛电极上发生反应为
C．电解过程中不锈钢电极附近pH降低
D．电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子
8．下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是
A B C D
固体氧化物燃料电池 碱性燃料电池 质子交换膜燃料电池 熔融盐燃料电池
A．A B．B C．C D．D
9．分别取50 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和热的测定，下列说法不正确的是
A．仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒
B．用稍过量的氢氧化钠可确保盐酸完全反应
C．为减少热量损失，酸碱混合时需将量筒中NaOH溶液快速倒入小烧杯中
D．用稀硫酸和Ba(OH)2代替盐酸和NaOH溶液进行反应，结果也正确
10．科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是
A．该过程中Li和H2O作催化剂
B．三步反应都是氧化还原反应
C．反应Ⅲ可能是对LiOH溶液进行了电解
D．反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2
11．一定温度和压强下，实验研究的化学反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．使用催化剂，可改变反应的反应热
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
12．某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．反应过程b可能分两步进行
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1—E2
13．下列反应方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2↑+4OH-
B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+
C．电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑
D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
二、填空题
14．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为_______。
(2)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_______。
(3)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是_______(填“a”或“b”或“c”)；
②环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_______；
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_______L(标准状况)。
15．某课外活动小组进行电解饱和食盐水的实验(如图)。请回答下列问题。
(1)通电一段时间后，可观察到___________电极(填“阴极”或“阳极”)附近溶液颜色先变红，该电极上的电极反应式为___________。
(2)该溶液电解反应的化学方程式为___________。
(3)若开始时改用铁棒做阳极，阳极的电极反应式为___________。
(4)若用H2和O2为反应物，以KOH为电解质溶液，可构成新型燃料电池(如图)，两个电极均由多孔性炭制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。其中a是___极(填“正”或“负”)，b极的电极反应式为___________。
16．如下图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，试回答：
(1)电源电极X的名称为_______。
(2)pH变化：A_______(填“增大”、“减小”或“不变)，B_______，C_______。
(3)写出A中电解的总反应的离子方程式_______。
(4)写出C中Ag电极的电极反应式_______。
(5)通电5min后，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前溶液的物质的量浓度为_______(设电解前后溶液体积无变化)。
17．城镇地面下常埋有纵横交错的多种金属管道，地面上还铺有铁轨等。当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置，请分析其工作的原理_______。
三、计算题
18．根据要求，回答下列问题：
(1)已知甲烷的燃烧热为， 。写出CO燃烧的热化学方程式：_______，若、键的键能分别为、，则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是_______；1mol按上述方式燃烧时损失的热能是_______(保留1位小数)。
(2)煤的气化反应之一为
已知：①
②
③
则上述煤的生成的气化反应的_______。实际生产中该气化反应需要加入催化剂，其主要原因是_______(填“速率问题”或“平衡问题”)。
19．2022年2月，第24届冬奥会在中国北京、张家口两地成功举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目。碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1 mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为_______；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则吸收的CO2为_______kg；葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_______。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知：
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-a kJ/mol；
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H =-bkJ/mol。
反应CO2(g)+Na2CO3(aq)+H2O(l)=2NaHCO3(aq)的△H=_______kJ/mol (用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样，也是一种温室气体，其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F-F N-F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应，△H=_______。
②NF3对半导体硅进行蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，试写出蚀刻反应方程式_______。
四、实验题
20．某探究性学习小组为测量中和反应反应热，向20mL1.5mol·L-1NaOH溶液中逐滴滴加某浓度的H2SO4溶液，搅拌均匀后并迅速记录溶液温度，实验过程操作规范正确，测量的简易装置如图甲所示，根据实验数据绘制的曲线如图乙(已知水的比热容是4.2kJ kg-1 ℃-1)。
回答下列问题：
(1)仪器b的名称为____，若仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器，则实验结果____(填“偏高”“偏低”或“不变”)，图甲装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是_____。
(2)由图乙可知该实验环境温度是____，c(H2SO4)=____mol·L-1。
(3)依据图乙所示实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热△H=____；若用浓硫酸代替稀硫酸，M点将_____(填“向左上方移动”“向右上方移动”或“不移动”)。
21．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体___g。
(2)从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)：___。
名称 托盘天平(带砝码) 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒
仪器
序号 a b c d e f
Ⅱ．中和热的测定：
测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(3)仪器a的名称为___，实验中还需要用到的玻璃仪器是___。
(4)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表。
①请填写表中的空白：
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1 ___
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热△H=___(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是___(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．配制0.50mol/LNaOH溶液时俯视刻度线读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
e．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
(5)实验中改用30mL0.50mol/L的硫酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___(填“相等”或“不相等”)，所求中和热的数值会___(填“相等”或“不相等”)。
参考答案：
1．C
【解析】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；
B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；
C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；
故选C。
2．C
【解析】A．能量越低，物质越稳定，由图2可看出，N的能量低于M的，故稳定性N强于M，A错误；
B．该反应为放热反应， H=生成物的总能量-反应物的总能量，即 H=( E1- E2 )kJ mol-1=-(E2-E1)kJ mol-1，该反应的热化学方程式为： H=-(E2-E1)kJ mol-1，B错误；
C．N中碳碳双键连接两种不同基团，存在顺反异构，顺式：，反式：，C正确；
D．有机物M结构简式：，核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为2：1：1：2，D错误；
故选C。
3．A
【解析】图示中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。
【解析】A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，铵盐与碱反应吸热，故选A；
B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，铝热反应放热，故不选B；
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，金属与酸反应放热，故不选C；
D．C+O2CO2，燃烧反应放热，故不选D；
选A。
4．D
【解析】A．CO（g）+O2（g）=CO2（g）为CO的燃烧，放出热量，△H2<0，故A错误；
B．C不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则△H1<△H3，故B错误；
C．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律③=①-②，则△H3 =△H1-△H2，故C错误；
D．根据①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，②CO（g）+O2（g）=CO2（g）△H2，③C（s）+O2（g）=CO（g）△H3，结合盖斯定律①=②+③，则△H1=△H2+△H3，故D正确；
故选D。
5．A
【解析】已知CO(g)的燃烧热 H = -283 kJ·mol-1，可得①，由图可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g) H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②，由盖斯定律，(反应②-①)×2可得反应2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)，反应热 H =( -359+283)×2 =-152kJ·mol-1，故选：A。
6．C
【解析】甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出0.64g金属，金属应在c极析出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。
【解析】A．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A错误；
B．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；
C．甲池的a极银离子得电子析出银单质，2.16gAg的物质的量为，由Ag++e-=Ag，可知转移0.02mol电子，乙池电极析出0.64g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，会先于氢离子放电，由Cu2++2e-=Cu，转移0.02mol电子生成0.01molCu，质量为m=n M=0.01mol×64g/mol=0.64g，则某盐溶液可能是CuSO4溶液，故C正确；
D．Mg2+氧化性弱于H+，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D错误；
故答案为C。
7．B
【解析】A．根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；
B．钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；
C．电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；
D．未强调标准状况下，无法计算，D项错误；
故选B。
8．C
【解析】A．电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；
B．电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；
C．存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；
D．电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；
故选C。
9．D
【解析】A．根据装置图可知：仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒，A正确；
B．HCl与NaOH发生中和反应，反应方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，可见二者反应的物质的量的比是1：1。由于任何反应都具有一定的可逆性，为保证盐酸完全反应，加入的NaOH溶液中溶质的物质的量稍微过量，B正确；
C．为减少酸碱中和反应过程的热量损失，酸碱混合时需将量筒中NaOH溶液一次性快速倒入小烧杯中，C正确；
D．若用稀硫酸和Ba(OH)2代替盐酸和NaOH溶液进行反应，由于此时除H+与OH-反应产生H2O放出热量，还有Ba2+与结合形成BaSO4沉淀也放出热量，因此会导致实验结果不准确，D错误；
故合理选项是D。
10．D
【解析】A．从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误；
B．第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误；
C．电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误；
D．根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确；
故选D。
11．D
【解析】A．根据图中数据，该反应的，A错误；
B．使用催化剂只能改变反应的速率，不能改变反应的反应热，B错误；
C．正反应的活化能为209，逆反应的活化能为348，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；
D．如图所示反应物到过渡态需要吸收能量为209，过渡态到产物放出能量为348，故断键吸收的能量小于成键放出的能量，D正确；
故选D。
12．C
【解析】A．催化剂能降低反应的活化能，则b中使用了催化剂，A说法错误；
B．反应物能量高于生成物，为放热反应， H=生成物能量-反应物能量，B说法错误；
C．根据图象可知，反应过程b可能分两步进行，C说法正确；
D．E1、E2表示反应过程中不同步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，D说法错误；
故选C。
13．C
【解析】A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；
B．白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；
C．工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正确；
D．Ba(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误；
故选C。
14．(1)10∶1
(2)Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O
(3) c 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【解析】(1)
根据N=×NA，青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为：=10:1；
(2)
复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O；
(3)
①负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c，其中负极反应：Cu－2e－=Cu2＋，正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；
②正极产物为OH－，负极产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓；
③4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为＝0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。
15． 阴极 2H++2e-=H2↑ 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH Fe-2e-═Fe2+ 负 O2+2H2O+4e-→4OH-
【解析】(1)阴极氢离子放电产生氢氧根离子使附近溶液颜色先变红，电极反应方程式为：2H++2e-=H2↑，故答案为阴极；2H++2e-=H2↑；
(2)阳极是还原性强的氯离子放电生成氯气，阴极是氢离子放电生成氢气，所以电解反应的化学方程式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；
(3)金属作阳极，阳极是活泼金属铁本身放电，电极反应方程式为：Fe-2e-═Fe2+；
(4)通氢气的一极发生氧化反应是负极；b极氧气发生还原反应是正极，故答案为负；O2+2H2O+4e-═4OH-。
16．(1)负极
(2) 增大 减小 不变
(3)
(4)
(5)
【解析】该装置为电解池，通电5min后，铜电极质量增加2.16g，则说明铜电极为阴极，溶液中的Ag+在铜电极上得到电子生成银：Ag++e-=Ag，2.16gAg的物质的量为0.02mol，所以电路中转移电子为0.02mol。
【解析】（1）铜为阴极，则电源电极X为负极；
（2）A装置中阳极是Cl-失去电子变为氯气，阴极是水电离出来的H+得到电子生成氢气，水电离出H+的同时会电离出OH-，导致溶液中OH-浓度增大，溶液pH增大；B装置阴极是Cu2+得到电子生成铜，阳极是水电离出来的OH-失去电子生成氧气，水电离出OH-的同时还电离出H+，导致溶液中H+浓度增大，溶液的pH减小；C装置阳极是电极材料Ag失去电子生成Ag+，同时溶液中的Ag+在阴极得到电子变为Ag析出，溶液的pH不变；
（3）A中放电的是Cl-和水电离的H+，生成氢气、NaOH和氯气，电解总反应的离子方程式为：；
（4）C中银为阳极，在阳极，银失去电子变为Ag+，电极反应式为：；
（5）B中收集到的224mL气体的物质的量为0.01mol。在B中，阳极始终是水电离出来的OH-失去电子生成氧气：2H2O-4e-=O2↑+4H+，通电5min，电路中转移电子为0.02mol，则生成的氧气为0.005mol，所以在阴极还有0.005molH2生成，即阴极开始时是溶液中的Cu2+得到电子生成Cu，当Cu2+消耗结束时，溶液中的H+得到电子生成H2：2H++2e-=H2↑，生成0.005molH2，转移0.01mol电子，则铜离子生成铜转移0.001mol电子，根据电极反应式：Cu2++2e-=Cu可知，溶液中的Cu2+为0.005mol，所以通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.005mol÷0.2L=0.025mol/L。
17．钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护
【解析】根据牺牲阳极的阴极保护法分析解答。
【解析】镁比铁活泼，根据图示，钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护，避免了钢铁输水管的腐蚀，故答案为：钢铁输水管与镁块相连形成原电池，镁作负极，发生氧化反应被腐蚀，钢铁输水管作正极，受到保护。
18．(1) 188.7kJ
(2) 速率问题
【解析】（1）题中已知①
已知甲烷的燃烧热为，可写出热化学方程式
②
由方程式(②×3-①) × 可得CO燃烧的热化学方程式
；
根据=反应物总键能-生成物总键能，键能+×-2×=，求得键能为，则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是；
1mol按上述方式燃烧时放出热量为kJ≈701.3 kJ，损失的热能是890kJ -701.3kJ=188.7kJ；
（2）根据盖斯定律，方程式①×2+③×2-②，可得 ==；催化剂能加快反应速率，但不影响平衡状态，实际生产中该气化反应需要加入催化剂，其主要原因是速率问题。
19．(1) 太阳能转化为化学能 1760 C6H12O6(s)+6CO2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) △H= - 2820 kJ/ mol
(2)-(2b-a)
(3) -281.0 kJ/mol 4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑
【解析】（1）碳汇过程中，利用植物的光合作用每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，能量的转化形式为太阳能转化为化学能；每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则其吸收的CO2物质的量为n(CO2)=，其吸收CO2气体的质量为m(CO2)=4×104 mol×44g/ mol=1.76×106 g=1760 kg；
碳汇过程中，利用植物的光合作用每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，则吸收6 mol CO2反应产生1 mol葡萄糖C6H12O6时吸收能量Q=6 mol×470 kJ/mol=2820 kJ，因此1 mol葡萄糖完全燃烧生成液态水放出热量为2820 kJ，因此葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6CO2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H= - 2820 kJ/ mol；
（2）①CO2(g)+2NaOH(aq) =Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-a kJ/mol；②CO2(g)+NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H =-bkJ/mol，根据盖斯定律②×2-①得CO2(g)+Na2CO3(aq)+H2O(l)=2NaHCO3(aq) △H=-(2b-a) kJ/mol；
（3）①反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差，则N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)的反应热△H=(946.0+3×157.0)kJ/mol-(6×283.0)kJ/mol=-281.0 kJ/mol；
②NF3对半导体硅进行蚀刻时，生成N2和SiF4，根据原子守恒、电子守恒，可得其反应的化学方程式为：4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑。
20．(1) 温度计 偏低 起到保温隔热的作用，防止热量散失
(2) 21℃ 0.5
(3) —49kJ/mol 向左上方移动
【解析】（1）
由实验装置图可知，仪器b为温度计；金属铜会传递热量，若仪器a用环形铜制搅拌器代替环形玻璃搅拌器会造成热量散失，导致实验结果偏低；装置中碎泡沫塑料及泡沫塑料板能起到保温隔热的作用，减少实验过程中热量的散失，故答案为：温度计；偏低；起到保温隔热的作用，防止热量散失；
（2）
由图可知，未加入稀硫酸时，溶液温度为21℃，说明实验环境温度是21℃；加入30mL硫酸时，溶液温度最高，说明酸碱恰好完全反应，则稀硫酸的浓度为=0.5mol/L，故答案为：21℃；0.5；
（3）
由图可知，氢氧化钠溶液完全反应时生成0.03mol水，溶液温度升高△t= (28—21) ℃=7℃，则反应放出的热量Q=mc△t= (20+30)mL×1g/mL×10—3kg/g×4.2kJ kg-1 ℃-1×7℃=1.47kJ，则中和反应反应热△H=—=-49kJ/mol；若用浓硫酸代替稀硫酸，浓硫酸稀释时会放出热量，使反应后溶液的温度升高，且与氢氧化钠溶液反应消耗硫酸的体积会减小，所以M点将向左上方移动，故答案为：-49；左上方移动。
21． 5.0 abe 玻璃搅拌器 量筒 4.0 -53.5kJ/mol acd 不相等 相等
【解析】Ⅰ．(1)没有245mL的容量瓶，只能用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m＝nM＝cVM＝0.5mol/L×0.25L×40g/mol＝5.0g；
(2)氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙，即答案为a b e；
Ⅱ．(3)仪器A为玻璃搅拌器。实验中还需要用量筒量取酸和碱溶液的体积。
(4)第一次测定温度差为：(30.1-26.1)℃＝4.0℃，第二次测定的温度差为：(33.3-27.2)℃＝6.1℃，第三次测定的温度差为：(29.8-25.9)℃＝3.9℃，第四次测定的温度差为：(30.4-26.3)℃＝4.1℃，实验2的误差太大要舍去，三次温度差的平均值为4.0℃；50mL 0.50mol/L氢氧化钠与30mL 0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，硫酸是过量的，生成水的物质的量和氢氧化钠的物质的量相等。所以生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L＝0.025mol，溶液的质量为：80mL×1g/mL＝80g，温度变化的值为△T＝4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q＝m c △T＝80g×4.18J/(g ℃)×4.0℃＝1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H＝-1.3376kJ÷0.025mol＝-53.5kJ/mol，此数值比57.3kJ/mol小。
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a选；
b．配制0.50mol/LNaOH溶液时俯视刻度线读数，加入的水不够，溶液体积偏小，使NaOH溶液浓度偏大，和硫酸中和时放热多，使中和热数值偏大，故b不选；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c选；
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，导致温度计上残留的碱液与稀硫酸反应，起始温度偏高，测量值偏小，故d选；
e．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故e不选；
故答案选acd。
(5)实验中改用30mL0.5mol/L硫酸跟50mL0.55mol/L氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，生成的水不同，所放出的热量不相等；由于中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，与酸碱用量无关，因此所求的中和热数值不变。