专题1《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析）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》单元检测题
一、单选题
1．图为某原电池的结构示意图，下列说法中不正确的是
A．原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu
B．原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应
C．原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，CuSO4溶液蓝色变深
D．如果将Cu电极改为Fe电极，Zn电极依然作负极
2．电解原理具有广泛的应用。下列关于图示四个装置的叙述不正确的是
A．装置甲可以在铁钉上镀铜
B．若装置乙可以电解精炼铜，则X电极为纯铜
C．装置丙的a端产生氯气
D．装置丁可以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色
3．已知A转化为C和D分步进行：①A(g) B(g)+2D(g)；②B(g) C(g)+D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是
A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量
B．B(g) C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/mol
C．断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量
D．反应过程中，由于Ea3＜Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累
4．电解法制取Na2FeO4的总反应为，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是
A．铁电极做阳极，发生还原反应
B．Ni电极发生的反应为：
C．通电后Na+向右移动，阴极区Na+浓度增大
D．当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成
5．下列反应中，属于吸热反应的是
A．H2在Cl2中燃烧 B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应
C．NaOH与稀盐酸反应 D．Al与稀硫酸反应
6．科学家预言，被称为“黑金”的“新材料之王石墨烯”将“彻底改变21世纪”。我国关于石墨烯的专利总数世界排名第一。如图是我国研发的某种石墨烯电池有关原理示意图，左边装置工作时的电极反应为Li1-xC6+xLi++xe-=LiC6，Li[GS/Si]O2-xe-=Li1-x[GS/Si]O2+xLi+。下列说法错误的是
A．a与d电极上发生的反应类型相同
B．左右两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜
C．电池放电时，正极反应为Li1-x[GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]O2
D．若装置工作前c与d电极质量相等，则转移0.1mol电子后两个电极质量相差0.7g
7．已知 25℃、101 KPa 下， 10 kg 丁烷完全燃烧生成 CO2 和液态水时， 放出 5×105 kJ 的热 量，下列热化学方程式书写正确的是
A．C4H10 + O2 = 4CO2 +5H2O Δ H=-2900 kJ mol-1
B．C4H10(l) + O2(g) =4CO2(g) +5H2O (l) Δ H=+2900 kJ mol-1
C．C4H10(l) + O2(g) = 4CO2(g) +5H2O (l) Δ H=+2900 kJ
D．2C4H10(l) +13O2(g) = 8CO2(g) +10H2O (l) Δ H=-5800 kJ mol-1
8．染料敏化电池展现出广阔的应用前景，某染料敏化电池如图所示。下列说法错误的是
已知：1个光子理论上可以转化为一个电子。
A．电极为该电池的正极
B．该电池实现了太阳能转化为电能
C．该电池工作一段时间后需补充
D．若用该电池电解水，当光电转化效率为5%时，每分钟该电池接受光子，电解效率为80%，则10分钟后消耗的水的质量为
9．把甲、乙、丙、丁四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若甲、乙相连时，乙表面有大量气泡产生；丙、丁相连时，溶液中氢离子流向丁；甲、丙相连时，甲逐渐溶解；乙、丁相连时，乙为正极。则4种金属的活动性顺序为
A．甲＞乙＞丙＞丁 B．甲＞丙＞丁＞乙 C．丙＞甲＞乙＞丁 D．乙＞丁＞丙＞甲
10．研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．HNC比HCN更稳定
B．为吸热反应且反应一定要加热
C．1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5kJ的热量
D．由图可知，
11．下列反应是吸热反应的是
A．铝粉与氧化铁的反应 B．碳与水蒸气的反应
C．锌片与稀硫酸的反应 D．钠与冷水的反应
12．2022年12月4日，神舟十四号“最忙乘组”载誉凯旋，火箭推进剂无水肼(N2H4)功不可没。常温常压下可利用电解还原N2法制取肼，工作时电子与质子的载体(POM电解液)可以循环流动，TiO2是催化剂，反应装置如图(外接电源省略)。
已知：a电极发生的反应为POMOX+ne-=POMRe。下列说法正确的是
A．若使用铅蓄电池作电源，a电极应与PbO2电极相连
B．H+移动方向：通过质子交换膜移向右侧
C．反应器中发生的离子反应：4POMRe+nN2+4nH+nN2H4+4POMOX
D．装置工作时，反应消耗N2与产生O2的物质的量之比为2： 1
二、填空题
13．按要求完成下列问题。
(1)①NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是___________。
②用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。
已知：
在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热等于___________
(2)NOx可“变废为宝”，由NO电解可制备NH4NO3，其工作原理如图所示(M、N为多孔电极)。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需向电解产物中补充适量NH3.电解时M和电源___________极(填“正”或“负”相连，书写N极发生的电极反应式___________。
(3)将CO2转化为甲醚的反应原理为，在80℃时，向体积为0.5L的密闭容器中加入2molCO2和6molH2，20min后反应达到平衡，此时CH3OCH3的物质的量为0.5mol，则该反应的平均反应速率v(CO2)=___________，H2的转化率___________，在80℃时该反应的化学平衡常数为___________(列出计算式即可)。
14．完成以下问题：
（1）下列反应中，属于吸热反应的是______________（填数字序号）。
①煅烧石灰石制生石灰 ②燃烧木炭取暖 ③酸碱中和反应
④铝粉与氧化铁粉末在高温下反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
（2）在一定条件下N2与H2反应生成NH3，请回答：
①若反应物的总能量为E1，生成物的总能最为E2，且E1＞E2，则该反应为____(“吸热”或“放热”)反应。
②已知断开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若1molN2完全反应生成NH3会放出________kJ的热量。
（3）相对分子质量为72的烷烃的分子式为______________。
（4）有机物的结构可用“键线式”表示，如：CH3CH=CHCH3可简写为。可简写为。玫瑰的香味物质中包含苧烯，苧烯的键线式如图，苧烯的分子式为___________。
15．载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的_______极，OH-向_______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为_______。
(2)在宇宙飞船或潜艇中，还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水，今欲得常温下1L水，则电池内电子转移的物质的量约为_______mol(保留整数)
(3)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将_______能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_______；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_______。
16．如图中C、D、E、F、X、Y都是情性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。回答下列问题：
(1)若用铅蓄电池为电源，则电源A极的材料为___________(填化学式)。
(2)甲装置中C电极的现象是___________。
(3)乙装置中的阴极产物为___________，乙装置中电解总反应的离子方程式为_____。
(4)装置丙用于铁上镀锌，G应该是___________(填名称)，电镀液的成分是___________。
(5)已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的微粒，则装置丁中的现象是______。
三、计算题
17．甲烷是一种重要的化工原料，广泛应用于民用和工业中。
(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=-566kJ mol 1
③H2(g)O2(g)=H2O(g) H3=-242kJ mol 1
相关化学键的键能数据如下：
共价键 H O C≡O H H C H
键能/(kJ mol 1) 463 1076 436 413
由此计算 H1=_______kJ mol 1，CH4超干重整CO2技术得到CO和H2的反应的热化学方程式为_______。
18．已知：
H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJ/mol；
C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣2220.0kJ/mol；
H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol。
(1)写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：_____
(2)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kj，则混合气体中H2和C3H8的体积比为多少？_____
四、工业流程题
19．过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色粉末，溶于水形成的溶液呈弱酸性。过氧化尿素不稳定，在痕量重金属离子等活性催化剂的存在下迅速分解。工业生产过氧化尿素的原理和流程如下。
原理：CO(NH2)2+H2O2 CO(NH2)2·H2O2
流程：
回答下列问题：
(l）已知过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]中的CO(NH2)2与H2O2以氢键连接，其中碳元素的化合价是___________。（填序号）
A．+2价 B．－l价 C． 0价 D．+4价
(2)过氧化尿素鉴定反应:在重铬酸钾酸性溶液中加入乙醚和少许过氧化尿素，振荡。上层乙醚呈蓝色，这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)。写出H2O2与重铬酸钾反应的离子方程式__________。
(3)经过上述化学工艺后的产品是粗产品。已知30℃时尿素的溶解度远大于过氧化尿素的溶解度，则提纯粗产品的操作顺序是___________ (填序号)。
①冷却至30℃结晶 ②过滤 ③蒸发浓缩 ④溶解 ⑤洗涤
(4)在实验室中采用上述原理制取过氧化尿素，搅拌器的材质一般用玻璃而非铁质，原因是___。
(5)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为________。
(6)Ⅰ.为测定产品中H2O2的含量，常用KMnO4溶液滴定H2O2，高锰酸钾标准溶液通常放置时间较长，因此在滴定H2O2前，常用现配的草酸钠溶液先标定出KMnO4标准溶液的浓度。
Ⅱ.称取过氧化尿素样品4.000g ，溶解在250mL容量瓶中定容。准确量取25.00mL于锥形瓶中，加入1.00mL 6mo1/L的硫酸，用标定过的0.2000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至滴入最后一滴时溶液显浅红色且半分钟内不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4标准溶液10.00mL，(KMnO4与尿素不反应)。
①H2O2的质量分数是_______ (精确至0.1%)。
②若装草酸钠溶液的滴定管水洗后未润洗，最终H2O2的质量分数______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
20．钛化合物常见价态有+2和+4。钛白粉（TiO2，两性氧化物）用途广泛。工业上由高钛渣（主要成分为Ti3O5，还含有TiO2、Fe2O3等）制取钛白粉的主要工艺过程如下：
（1）写出碱熔步骤所发生反应的化学方程式____________、____________。
（2）实验测定EDTA加入量（EDTA和Fe3+的物质的量之比）对 Ti4+和Fe3+溶出率的影响如图所示。由图可知，EDTA的加入量为____________时除铁效率最佳，理由是____________。
（3）在实验室模拟除铁净化后的实验步骤：①向钛原料中加入稀硫酸生成偏钛酸（H2TiO3)沉淀，反应结束后过滤；②洗涤；③……；④在650℃下高温焙烧得到较纯的钛白粉固体。步骤③的实验目的是____________，需要用到的试剂有____________。
（4）测定钛白粉纯度:称取试样0.200g在CO2气氛下用金属铝将钛（IV）还原成钛（Ⅲ），还原后的溶液以NH4SCN为指示剂，用0.08mol/L的 NH4Fe(SO4)2标准液滴定，滴定终点时消耗标准液29.20mL，钛白粉的纯度为____________。（保留三位有效数字）
（5）最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。装置中阳极的电极反应方程式为____________，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量____________（填写“增大”、“减小”或者“不变”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．图示为双液铜锌原电池，铜锌原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故A正确；
B．在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应，锌比铜活泼，所以锌作负极，故B正确；
C．在此原电池中，铜作正极，溶液中的铜离子在铜上得到电子，发生还原反应，溶液颜色变浅，故C错误；
D． 如果将Cu电极改为Fe电极，锌比铁活泼，所以Zn电极依然作负极，故D正确；
故选C。
2．D
【详解】A．Cu与电源正极相连，为阳极，失去电子，阴极上铜离子得到电子，可以在铁钉上镀铜，故A正确；
B．电解精炼铜，Y为粗铜，与电源正极相连，X电极为精铜，故B正确；
C．a为阳极，b为阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，故C正确；
D．图中有外接电源，铁为阴极，不溶解，故D错误；
故答案选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握实验装置的作用、电化学为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
3．D
【详解】A．从图中可知1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)的总能量，不能比较1molA(g)的能量和1molB(g)的能量大小，A错误；
B．从图中反应前后能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，B(g) C(g)+D(g)为吸热反应，ΔH＞0，故ΔH=(Ea3-Ea4)kJ/mol，B错误；
C．从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，C错误；
D．从反应过程的图象中可知，Ea3＜Ea1，活化能越低，反应速率越快，故反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累， D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．铁电极与电源正极相连，为阳极，发生氧化反应，生成，故A错误；
B．Ni电极为阴极，发生的反应为：，B正确；
C．为保障阳极区的强碱性条件，该电解池中离子交换膜只能是阴离子交换膜，因此通电后，阴极区的 OH－向左移动，故C错误；
D．当电路中通过l mol电子的电量时，生成 0.5 mol氢气，温度压强不知，无法计算气体的体积，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．H2在Cl2中燃烧反应产生HCl，同时放出热量，因此该反应是放热反应，A不符合题意；
B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应发生会吸收热量，使体系温度降低，因此该反应是吸热反应，B符合题意；
C．NaOH与稀盐酸发生中和反应会放出热量，使溶液温度升高，因此该反应为放热反应，C不符合题意；
D．Al与稀硫酸发生置换反应产生硫酸铝和氢气，同时放出热量，使溶液温度升高，因此该反应是放热反应，D不符合题意；
故合理选项是B。
6．D
【详解】A．由装置图可推出a为阴极，b为阳极，c为负极，d为正极，a与d电极.上均发生还原反应，故A正确；
B．从装置图中可以看出，为保持溶液呈电中性，离子交换膜允许Li+通过，应该使用阳离子交换膜，故B正确；
C．d电极为正极，其电极反应相当于充电时阳极反应的逆过程，根据题千中信息可知，正极(d 电极)反应为：Li1-x[GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]O2，故C正确；
D．若装置工作前c与d电极质量相等，则根据电极反应，转移0.1mol电子时，c极减少0.1molLi+，质量减少0.7g, d极增加0.1molLi+，质量增大0.7g，两个电极质量相差1.4g，故D错误；
故答案为D。
7．D
【分析】10kg丁烷完全燃烧生成CO2和液态水时，放出5×105kJ的热量，则58g丁烷完全燃烧生成CO2和液态放出热量为：=2900kJ，放热反应焓变值为负，热化学方程式为：，或者。
【详解】A．未标物质的聚集状态，故A错误；
B．放热反应焓变值为负，故B错误；
C．放热反应焓变值为负，且单位错误，故C错误；
D．热化学方程式书写正确，故D正确；
故答案选D。
8．C
【详解】A．由图中信息可知电子由TiO2光敏电极经导线流入Pt电极，Pt电极作正极，故A正确；
B．该电池实现光子转化为电子，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．在电极上发生反应：，在光敏电极上发生反应：，因此不需要补充，故C错误；
D．该电池每分钟接受0.01mol光子，实际转化成的电子的物质的量为0.0005mol，结合电解效率可知参与电解过程的电子物质的量为0.0004mol，则10分钟转移电子0.004mol，每电解1mol水消耗2mol电子，则转移0.004mol电子消耗水的物质的量为0.002mol，水的质量为0.036g，故D正确；
故选：C。
9．B
【分析】原电池中，负极材料为较为活泼的金属，发生氧化反应，正极为较不活泼的金属，氢离子在正极上得电子发生还原反应生成氢气，电子从负极沿导线流向正极，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，以此判断金属的活动性。
【详解】原电池中，负极材料为较为活泼的金属，若甲、乙相连，乙表面有大量气泡产生，氢离子在正极上得电子发生还原反应生成氢气，乙为正极，所以甲的活泼性大于乙的活泼性；丙、丁相连时，溶液中氢离子流向丁，丁是正极，则丙的活泼性大于丁的活泼性；甲、丙相连时，甲逐渐溶解，说明甲是负极，则甲的活泼性大于丙的活泼性；乙、丁相连时，乙为正极，则丁的活泼性大于乙的活泼性，所以四种金属的活泼性顺序由大到小排列为甲＞丙＞丁＞乙。
故选B。
10．D
【详解】A．能量越低，物质越稳定，根据图象可知，气态HCN的能量低于气态HNC的能量，因此气态HCN稳定，故A错误；
B．气态HCN的能量低于气态HNC的能量，因此HCN(g)→HNC(g)为吸热反应，反应时不一定要加热，故B错误；
C．根据图象可知，HCN(g)吸收186.5kJ的热量，只断裂H－C键，故C错误；
D．HCN(g)→HNC(g)为吸热反应，ΔH=(186.5－127.2)kJ·mol－1=+59.3kJ·mol－1，即HCN(g)→HNC(g) ΔH=+59.3kJ·mol－1，故D正确；
答案为D。
11．B
【详解】A．铝粉与氧化铁的反应是铝热反应，属于放热反应，A不选；
B．碳与水蒸气的反应生成一氧化碳和氢气，是吸热反应，B选；
C．锌片与稀硫酸的反应生成硫酸锌和氢气，是放热反应，C不选；
D．钠与冷水的反应生成氢氧化钠和氢气，是放热反应，D不选；
答案选B。
12．C
【详解】A．由a电极反应式可知，a为阴极，若使用铅蓄电池作电源，则a电极应与电池中Pb (负极)电极相连，故A错误；
B．电解池工作时，氢离子通过质子交换膜移向左侧，故B错误；
C．反应器中氮气反应生成N2H4，结合电极反应式可知反应器中发生的离子反应为4POMRe+nN2+4nH+ nN2H4+4POMOX，故C正确；
D．反应器中氮气反应生成N2H4，消耗1molN2生成1mol N2H4，转移4mol电子，b极生成1molO2，则消耗N2与产生O2的物质的量之比为1 : 1，故D错误；
故选C。
13．(1)
(2) 负
(3) 0.1 50%
【解析】(1)
①3.8g NaBH4(s)物质的量为=0.1mol，在25℃101kPa下，每消耗0.1moNaBH4(s)放热21.6kJ，则消耗1molNaBH4(s)放热216kJ，则热化学方程式为：NaBH4(s)+2H2O(l) =NaBO2(s) +4H2 (g)ΔH=-216k/mol；
②由Ⅰ．Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ mol-1，Ⅱ．2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ mol-1，
Ⅲ．H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ mol-1，则反应Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Cu2+ (aq)+2H2O(1)可由反应Ⅰ+Ⅱ×+Ⅲ得到，由盖斯定律可知该反应的反应热ΔH=(+64.39kJ mol-1)+(-196.46kJ mol-1)×+(-285.84kJ mol-1)= 319.68kJ mol 1；
(2)
电解NO制NHNO3，M极发生还原反应为电解池的阴极，连接电源的负极，而N极上发生氧化反应，其电极反应式为NO 3e +2H2O=NO+4H+；
(3)
根据题意可知，
反应速率v (CO2) ===0.1 mol L 1 min 1，H2的转化率a(H2) =×100%=×100%=50%，该反应的化学平衡常数K===；
14． ① 放热 -92kJ C5H12 C10H16
【详解】分析：（1）根据反应的特点和能量变化分析解答；
（2）根据反应物总能量与生成物总能量的关系判断是放热还是吸热；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；
（3）根据烷烃的通式解答；
（4）将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有1个碳原子，称为键线式。
详解：（1）①煅烧石灰石制生石灰是吸热反应；②燃烧木炭取暖是放热反应；③酸碱中和反应是放热反应；④铝粉与氧化铁粉末在高温下发生铝热反应是放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰是放热反应；⑥食物因氧化而腐败的放热反应。则属于吸热反应的是①；
（2）①若反应物的总能量为E1，生成物的总能最为E2，且E1＞E2，这说明反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应为放热反应。
②已知断开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热△H＝（946+3×436－2×3×391）kJ/mol＝－92kJ/mol，因此1molN2完全反应生成NH3会放出92kJ的热量。
（3）烷烃的通式是CnH2n+2，相对分子质量为72的烷烃，则14n+2＝72，解得n＝5，所以分子式为C5H12。
（4）苧烯的键线式如图，则苧烯的分子式为C10H16。
15．(1) 负 负 O2＋2H2O＋4e-=4OH-
(2)111
(3) 太阳 Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O 减小 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
【解析】（1）
根据电子流向可知，X电极是电子流出的一极，由此判断X极为电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，则OH-向负极作定向移动，Y极是正极，氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故答案：负；负；O2＋2H2O＋4e-=4OH-；
（2）
1L水质量为，物质的量为；氢氧燃料电池总反应式为，每生成一个水分子，转移2个电子，故生成1L水，电子转移的物质的量约为，故答案：111；
（3）
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能；其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时相当于是电解池，阳极Ni失去电子，其电极反应式为Ni(OH)2－e-+OH-=NiOOH+H2O；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时相当于是原电池，Cd失去电子结合氢氧根离子生成Cd(OH)2，因此负极附近溶液的碱性减小，故答案：太阳；Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；减小；
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极是Zn失去电子，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故答案：紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极是Zn失去电子，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故答案：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
16．(1)PbO2
(2)有黄绿色气体生成
(3) H2 2Cl-+2H2O2OH-+ H2↑+ Cl2↑
(4) 锌 熔融的ZnCl2
(5)Y极溶液红褐色加深，X极为无色溶液
【分析】将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极生成OH-，则F为阴极，F与电源的负极相连，则B为负极，A为正极；C、E、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极。
(1)
由分析可知，B为电源负极，A为正极，若用铅蓄电池为电源，正极电极反应式为PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4 +2H2O，则电源A极的材料为PbO2；
(2)
甲装置中C为阳极，由于失电子能力Cl->OH-，Cl-在C电极失电子生成氯气，电解反应式为2Cl--e-=Cl2，现象是有黄绿色气体生成；
(3)
乙装置中的阴极是水中H+得电子生成氢气，产物为H2，阳极是Cl-在失电子生成氯气，电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+ H2↑+ Cl2↑；
(4)
装置丙中G为阳极，H为阴极，若要铁上镀锌，则铁应被保护做阴极，锌做阳极，则G应该是锌，电镀液的成分含Zn2+，由于得电子能力：H+> Zn2+，则不应该是水溶液，需要熔融的ZnCl2；
(5)
电解池中阳离子移到阴极，装置丁中Y为阴极，所以带正电荷的红褐色的微粒移向Y极，则现象是Y极溶液红褐色加深，X极为无色溶液。
17． +194 CH4(g)＋CO2(g)= 2CO＋2H2(g) △H＝＋235 kJ mol 1
【详解】(1)化学反应的△H=旧键断裂吸收的能量-新键形成放出的能量，根据表格数据计算△H1＝463 kJ mol 1×2＋413 kJ mol 1×4－1076 kJ mol 1－436kJ mol 1×3＝＋194kJ mol 1，根据盖斯定律，第①个方程式减去第②个方程式的一半，在加上第③个方程式得到CH4超干重整CO2技术得到 CO 和H2 的反应的热化学方程式为CH4(g)＋CO2(g)= 2CO＋2H2(g) △H＝＋235 kJ mol 1；故答案为：＋194；CH4(g)＋CO2(g)= 2CO＋2H2(g) △H＝＋235 kJ mol 1。
18．(1)C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g） △H =﹣2044kJ/mol
(2)1:1
【详解】（1）已知：①C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（1）△H=﹣2220.0kJ/mol，
②H2O（1）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol，根据盖斯定律，①+②×4得C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣2044kJ/mol。
（2）由热化学方程式可知，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol，H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5KJ，则混合气体中H2和C3H8的平均燃烧热为=1252.5kJ/mol，根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比：
故H2和C3H8的体积比为967.5kJ/mol:966.7kJ/mol=1:1。
19． D 4H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O ④③①②⑤ H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可与铁单质反应;②进而氧化生成可催化H2O2分解的 Fe3+ 42.5% 偏大
【详解】(l）CO（NH2）2 H2O2以氢键连接为分子间作用力，氢元素为+1价，氧元素化合价为-2价，氮元素化合价-3价，计算得到碳元素化合价为+4价，故选D；
(2)在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬（CrO5），H2O2与重铬酸钾反应的离了方程式位：4H2O2+Cr2O72-+H+=2CrO5+5H2O；
(3)经过上述化学工艺后的产品是粗产品．已知30℃时尿素的溶解度远大于过氧化尿素的溶解度，则提纯粗产品溶解、蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤、干燥得到晶体，操作顺序是④③①②⑤；
(4)在实验室中采用上述原理制取过氧化尿素，搅拌器的材质一般用玻璃而非铁质，原因是H2O2水溶液呈弱酸性，故H2O2可与铁单质反应，进而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3+；
(5)由图可知，CO（NH2）2在阳极放电生成N2，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成，电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O；
(6）①5H2O2+2MnO4-+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O，
5 2
n 0.1000mol/L×0.008L×
计算过氧化氢物质的量n=0.02mol，计算过氧化氢的质量分数=×100%=34.0%；
②若装草酸钠溶液的滴定管水洗后未润洗，消耗标定溶液体积增大，高锰酸钾溶液浓度偏小，则滴定实验中消耗标准溶液体积增大，测定结果会增大。
20． TiO2+2NaOH Na2TiO3+H2O 2Ti3O5+12NaOH+O26Na2TiO3+6H2O 5 Fe3+溶出率高，Ti4+溶出率低，节约成本。 检验沉淀是否洗涤干净 BaCl2溶液 93.4% C+2O2--4e-=CO2↑ 不变
【详解】(1)TiO2为两性氧化物，则碱熔步骤所发生反应的化学方程式为TiO2+2NaOH Na2TiO3+H2O。Ti3O5中Ti元素化合价不是最高价，在反应过程中被氧气氧化，因此另一个方程式为2Ti3O5+12NaOH+O26Na2TiO3+6H2O。
(2)根据图象可知EDTA的加入量为5时Fe3+溶出率高，Ti4+溶出率低，有利于节约成本。
(3)沉淀表面有吸附的硫酸根离子，所以洗涤后需要检验沉淀是否洗涤干净，则步骤③的实验目的是检验沉淀是否洗涤干净，需要用到的试剂有BaCl2溶液。
(4)消耗NH4Fe(SO4)2的物质的量是0.002336mol，根据原子守恒可知钛（Ⅲ）的物质的量也是0.002336mol，因此钛白粉的纯度为×100%＝93.4%。（5） 最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。
(5)根据装置图可知阳极是碳发生失去电子的氧化反应，电极反应方程式为C+2O2--4e-=CO2↑，阴极是二氧化钛得到电子，总反应式为C+TiO2=Ti+CO2↑，所以在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变。
答案第1页，共2页
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