第一章：化学反应与能量转化同步练习（含解析）2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 同步练习
一、单选题
1．乙醛酸(OHC—COOH)是一种重要的精细化工产品。高硅铸铁为惰性电极材料，用恒电势电解NaBr溶液间接氧化乙二醛（OHC—CHO)制备乙醛酸，反应方程式为OHC-CHO+Br2+H2O→OHC-COOH+2HBr，装置如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．电极b为负极，高硅铸铁不损耗
B．阳极的电极反应式为2Br--2e-=Br2
C．左室电解质溶液中n(Br-)保持不变
D．电解过程中，右室溶液pH升高
2．“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
3．下列说法正确的是
A．1 mol甲烷完全燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔH=-283.0 kJ/mol
C．1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量是H2的燃烧热
D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热为ΔH=2×(-57.3) kJ/mol
4．用Li和石墨的复合材料以及纳米Fe2O3材料作电极的锂离子电池，在循环充放电过程中可实现对磁性的可逆调控(如图)。下列有关说法一定错误的是
A．放电时，总反应式是6Li＋Fe2O3=3Li2O＋2Fe
B．该电池的电解质溶液可以是硫酸溶液
C．充电时，阳极发生的是氧化反应
D．充放电过程中，电池可在被磁铁不吸引和吸引之间循环调控
5．科研人员利用Cu/ZnO作催化剂，在光照条件下实现了和合成，该反应历程示意图如下
下列说法错误的是
A．过程Ⅰ中在Cu表面断裂成H原子，在ZnO表面上形成了
B．过程Ⅱ中存在极性键的断裂与形成，且有生成
C．过程Ⅳ中有C—H键形成，会吸收能量
D．总反应的化学方程式是
6．用电解法处理含硝酸根离子酸性废水的原理如图所示。下列说法错误的是
A．铅蓄电池的A极为正极，电极材料为
B．铅蓄电池放电时负极质量增加
C．该电解池的阴极反应为
D．若电路中通过2mol电子，则阳极室溶液质量减少16g(忽略气体的溶解)
7．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是
A．电流从电极A经过负载后流向右侧电极B
B．电极A极反应式为：2NH3-6e-=N2+6H+
C．电池工作过程中OH向电极A移动
D．当有4.48LNO2被处理时，转移电子数为0.8NA
8．甲醇燃料电池容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。如图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型，下列有关说法正确的是
A．Y极为电池的负极
B．X极的电极反应式：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
C．若常温下用该电池电解100mLKCl溶液至pH=12时，电池质子交换膜迁移的A为0.01mol
D．空气以20%为氧气计算，X极每消耗1mol甲醇，Y极必消耗168L空气
9．如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是
A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B．甲烧杯中a的电极反应式为：4OH－―4e－＝O2↑＋2H2O
C．当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀
D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）
10．如图所示，能实现电能转化为化学能的是
A．锌锰干电池 B．火力发电厂
C．太阳能电池 D．六角螺栓镀铜
11．电化学腐蚀及防护的研究装置如图所示。下列有关说法正确的是
A．若a为镁条，装置中铁片腐蚀加快
B．若a为石墨，装置中铁片为正极
C．若a为锌块，装置中a表面发生还原反应
D．若a为铜片，装置中a上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
12．根据图中各物质间的能量循环图，下列说法错误的是
A．△H1=△H2+△H3+△H5+△H6+△H7+△H8
B．△H3＞0，△H7＜0，△H8＜0
C．△H2+△H3＞△H4+△H8
D．将图中的“Cl”改为“Br”，则溴的△H3大于氯的△H3
13．一种采用电解法(碳基电极材料)将氯化氢转化为氯气的工艺方案如图所示，下列说法不正确的是( )
A．极为电源负极
B．极电极上的反应式为
C．装置中每生成(标准状况)氯气，溶液中就有移向阴极
D．该装置中的电流流向为：极→极→电解质溶液→极→极
14．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是
A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a处液面高于b处液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的负极反应式：
15．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是
A．1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应放出的能量为180kJ
B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C．1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
D．NO是一种红棕色的气体，能与水反应生成硝酸
二、填空题
16．由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题：
（1）N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为：
1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJ·mol-1。该反应为________（“放热”“吸热”）反应。
（2）化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能：
化学键 键能（ kJ·mol-1） 化学键 键能（ kJ·mol-1）
N≡N 942 H—O 460
N—H 391 O==O 499
H—H 437
①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式________________________。
② 已知：1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量______________。H2O(g)的稳定性___________（“大于”“小于”）H2O(l)。
（3）写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式________________。
17．如图是一个化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O
（1）请回答图中甲、乙两池的名称．甲池是 ______装置，乙池是 ______ 装置；
（2）请回答下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是 ______ ，B（石墨）电极的名称是 ______ ；
（3）通入O2的电极的电极反应式为： ______ ，A （Fe）电极的电极反应式为 ______ ；
（4）乙池中反应的化学方程式为 ______ ；
（5）电解一段时间后，乙池中A（Fe）极的质量增加5.4g时，且溶液的体积为500mL，求所得溶液在25℃时的pH= ______ ，甲池中消耗O2为 ______ mL（标准状况下）．
（6）钴铁氧体（CoFe2O4）不仅是重要的磁性材料、磁致伸缩材料，还是重要的锂离子电池负极材料。工业上，用电化学法制得CoFe2O4。以NaOH溶液作电解液，纯净的钴铁合金（CoFe2）作阳极进行电解，在阳极上获得CoFe2O4薄膜。该电解过程的化学方程式为_________________________。
18．材料是社会经济建设的重要物质基础
(1) 生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是___________(写名称)。
(2) 橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过_______处理，使它的分子转化为体型网状结构，从而增大橡胶的强度。
(3) 在钢筋混凝土中，混凝土作为______材料：钢筋作为_____材料(填字母)。
A．基体 B．复合 C．增强
(4) “辽宁号”航母的服役举世瞩目。钢铁是制造航母的主要材料，钢铁在潮湿空气中易发生___________腐蚀，发生该腐蚀的负极电极反应式为_____________。正极电极反应式为_____________。
(5) 2016年奥运会在巴西举行，场馆内的座椅通常用高密度聚乙烯(HDPE)为原料制得，聚乙烯属于___________塑料(填“热固性”或“热塑性”)，具有_____________(填“线型”或“体型”)结构。
(6) 下列物质中，属于合成有机高分子材料的是_____________(填字母)。
A．聚苯乙烯 B．棉花 C．光导纤维
19．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。
(1)S(s)+O2(g)= SO2(g)　ΔH1 S(g)+O2(g)=SO2(g)　ΔH2 ΔH1______ΔH2
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2 ΔH1______ΔH2
(3)煤作为燃料有两种途径：
途径1-直接燃烧
C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1<0
途径2-先制水煤气
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2>0
再燃烧水煤气：
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)　ΔH3<0
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)　ΔH4<0
ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是_______。
20．请根据所学知识回答下列问题：
(1)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2， ΔH1___________ΔH2(填“＞”“＜”或“=”，下同)。
(2)已知：稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量___________57.3 kJ。
(3)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备，在1200℃下进行脱硫处理，H2S会被氧气氧化为SO2，并产生水蒸气。
化学键 H-S O=O H-O SO2中共价键
键能/(kJ mol-1) 339 498 464 1083
请写出该反应的热化学方程式：___________。
21．图所示，是原电池的装置图。请回答：
(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为________________________；反应进行一段时间后溶液C的pH将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)
(2)若需将反应：Cu＋2Fe3＋==Cu2＋＋2Fe2＋设计成如上图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为________，B(正极)极材料为________，溶液C为________。
(3)若C为CuCl2溶液，Zn是________极，Cu极发生________反应，电极反应为________________________。反应过程溶液中c(Cu2＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为2CH3OH＋3O2==2CO2＋4H2O，则c电极是________(填“正极”或“负极”)，c电极的反应方程式为____________________________。若线路中转移2mol电子，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标准状况下的体积为________L。
22．电化学原理在生产生活中应用广泛。
(1)甲烷燃料电池用于电解的装置如图所示，回答以下问题
①通入的电极是______(填“正极”或“负极”)；通入的电极反应式为____。
②若用于电解精炼铜，M极的电极材料为______。
③若用于铁件上镀铜，电解10min后，铁件增重6.4g，此过程中消耗标准状况下的体积至少为______ L。
(2)深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌(该还原菌最佳生存环境在pH为7~8之间)作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示：
①正极电极反应式为______。
②设计一种可以防止铁管道被腐蚀的方法：______。
23．回答下列问题
I.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出_______kJ热量。
(2)如图装置中仪器A的名称_______，作用是_______；仪器B的名称_______，作用是_______；碎泡沫塑料的作用是_______。若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于-57.3kJ/mol，其原因可能是_______。
II.已知某反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)，反应过程中的能量变化如图所示。
(3)该反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的ΔH=_______kJ·mol-1(用含E1、E2的代数式表示)，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量_______(填“高”、“低”或“高低不一定”)。
24．已知下热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH＝－285.8kJ/mol
②H2(g)+O2(g)= H2O(g) ΔH＝－241.8kJ/mol
③C(s)+O2(g) = CO(g) ΔH＝－110.5kJ/mol
④C(s)+ O2(g) = CO2(g) ΔH＝－393.5kJ/mol
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热的是_______
(2)H2的燃烧热为_______
(3)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为_______
(4)CO的燃烧热为_____，其热化学方程式为______
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】该装置为电解NaBr溶液得到溴单质，间接氧化乙醛（OHC—CHO)制备乙醛酸，根据反应方程式为OHC-CHO+Br2+H2O→OHC-COOH+2HBr可知，OHC-CHO中C元素化合价升高，在阳极失去电子，发生氧化反应，则左池为阳极，电极反应式为：2Br--2e-=Br2，右池为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则a电极为正极，b电极为负极，据此分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析，左池为阳极，电极反应式为：2Br--2e-===Br2，右池为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则a电极为正极，b电极为负极，又高硅铸铁为惰性电极材料，则高硅铸铁不损耗，A选项正确；
B．依据上述分析，阳极上发生氧化反应，电极反应式为：2Br--2e-=Br2，B选项正确；
C．从总反应可以看出，阳极上生成溴单质，溴单质又氧化乙二醛生成溴离子，溴离子浓度保持不变，C选项正确；
D．石墨电极为阴极，发生的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，每生成2molOH-时，2molH+由左室向右室迁移，理论上Na2SO4溶液的浓度保持不变，pH不变，D选项错误；
答案选D。
2．A
【详解】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。
3．C
【详解】A．甲烷的燃烧热是指101kPa时，1 mol甲烷完全燃烧产生CO2气体和液体水放出的热量，水的稳定状态是液态而不是气态，A错误；
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，是指1mol CO(g)完全燃烧产生1mol CO2(g)放出热量283.0 kJ，则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔH=-566.0 kJ/mol，B错误；
C．H2的燃烧热是1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量，C正确；
D．HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol，H2SO4和Ba(OH)2反应除产生2 mol水外，还会产生BaSO4沉淀，Ba2+与产生沉淀会放出热量，因此放出热量大于2×(57.3) kJ，反应热与反应产生的水多少无关，故该反应的中和热仍然是ΔH=-57.3 kJ/mol，D错误；
故合理选项是C。
4．B
【分析】由图可知该电池充放电时的反应为：6Li+Fe2O33Li2O+2Fe，则放电时负极反应式为Li-e-═Li+，正极反应式为Fe2O3+6Li++6e-═3Li2O+2Fe，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，据此分析解答。
【详解】A．由图可知，该电池充放电时的反应为：6Li+Fe2O33Li2O+2Fe，故A正确；
B．金属锂可以和酸发生反应，不能用硫酸做电解质，故B错误；
C．充电时，阳极与正极相反，电极反应式为2Fe+3Li2O-6e-=Fe2O3+6Li+，为氧化反应，故C正确；
D．充电时，Fe作为阳极失电子，电池逐渐摆脱磁铁吸引，放电时又生成铁，电池被磁铁吸引，故D正确；
故选B。
5．C
【详解】A．过程Ⅰ中在ZnO表面吸附，且和—OH转化为，故A正确；
B．过程Ⅱ中涉及C—O键的断裂与C—H键和H—O键的形成，且C—O、C—H、H—O均为极性键，故B正确；
C．过程Ⅴ中生成时，是与—H形成，存在H—O键形成的过程，则该过程放出能量，故C错误；
D．该过程总反应是和在Cu/ZnO催化剂作用下，合成，总反应方程式为，故D正确；
故答案为C。
6．D
【分析】由图可知，电解池的右侧电极上硝酸根离子被还原为氮气，则铅蓄电池负极B相连的电极为阴极，与正极A相连的电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子。
【详解】A．由分析可知，铅蓄电池的A极为正极，铅蓄电池的电极材料为二氧化铅，故A正确；
B．铅蓄电池的负极为铅，在硫酸根离子作用下，铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，放电时电极质量增加，故B正确；
C．由分析可知，电解池的右侧电极上硝酸根离子被还原为氮气，电极反应式为，故C正确；
D．由分析可知，与正极A相连的电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为，则电路中每通过2mol电子，溶液质量损失18g，故D错误；
故选D。
7．C
【分析】由反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知，二氧化氮中N元素化合价由+4价变为0价，氨气中N元素化合价由-3价变为0价，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则通入NH3的A电极为负极，负极发生氧化反应，通入NO2的B电极为正极，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性书写电极反应式。
【详解】A．原电池中，通入NO2的电极是正极，通入氨气的电极为负极，放电时电流从正极沿导线流向负极，即电流从电极B经过负载后流向电极A，A错误；
B．电解质溶液呈碱性，则负极电极方程式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，B错误；
C．原电池中，阴离子向负极移动，即OH-向电极A移动，C正确；
D．标准状况下4.48LNO2为0.2mol，0.2molNO2被处理时转移电子数为0.2mol×4=0.8mol，但选项中气体的状态未知，不能进行计算，D错误；
故答案选C。
8．B
【解析】燃料电池中，通入O2（或空气）的一极为正极，故Y为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O；通入燃料（甲醇）的一极为负极，故X为负极，电极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+。
【详解】A．根据分析，通入空气的一极为正极，所以Y为正极，A错误；
B．根据分析，X为负极，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，B正确；
C．电解KCl溶液的反应为2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑可知，若常温下以该电池电解100mLKCl溶液至pH=12时，生成KOH的物质的量为0.1L×0.01mol/L=0.001mol，转移电子的物质的量为0.001mol，故原电池转移电子的物质的量也为0.001mol，由负极反应可知，电池质子交换膜迁移的A(H+)为0.001mol，C错误；
D．选项中未说明是标准状况，故无法计算氧气体积，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．通电一段时间后，甲中阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极发生Cu2++2e-=Cu，反应后为硫酸，溶液pH减小，乙中阴极氢离子被电解生成氢氧根离子，溶液的pH增大，故A错误；B．a与电源正极相连，为阳极，阳极上氢氧根离子失电子，其电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故B正确；
C．当电解一段时间后，甲可能为硫酸，乙为NaOH，则二者混合不会生成沉淀，故C错误；
D．b极增重3.2g时，n(Cu)==0.05mol，由Cu～2e-～H2↑，则d极产生的气体为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误；
故选B。
【点睛】本题考查电解原理，明确发生的电极反应是解答本题的关键。注意图中阳极的判断及溶液中离子的放电顺序。本题的易错点为C。
10．D
【详解】A．锌锰干电池是将化学能转化为电能，故A错误；
B．火力发电是化学能最终转化为电能的过程，故B错误；
C．太阳能电池是将太阳能最终转化为电能，故C错误；
D．电镀是将电能转化为化学能，故D正确；
故答案为D。
11．D
【详解】A．a为镁块，镁块作负极，铁片作正极，这是牺牲阳极的阴极保护法，铁片不易被腐蚀，故A错误；
B．若a为石墨，装置中铁片为负极，故B错误；
C．a为锌块，锌片作负极，a表面发生氧化反应，腐蚀加快，故C错误；
D．若a为铜片，装置中a上电极反应为O2+2H2O+=，故D正确；
故答案选D。
12．D
【详解】A．根据盖斯定律可知或，A正确；
B．断裂共价键需要吸收能量，即，钠离子与氯离子结合形成氯化钠为放热过程，即，物质从气表到固态放热即，B正确；
C．因为，，，，所以，C正确；
D．(g)分子的键能在于(g)分子的键能，故溴的，小于氯的，D错误；
故答案为：D。
13．B
【分析】c电极上Fe3+被还原为Fe2+，说明c电极为阴极，a为电源负极，b为电源正极，d为电解池阳极。
【详解】A．根据分析可知a为电源负极，A正确；
B．c电极上Fe3+得电子被还原为Fe2+，电极反应为Fe3++e-=Fe2+，B错误；
C．标况下11.2L氯气的物质的量为0.5mol，根据电极反应2HCl-2e-=Cl2+2H+可知转移1mol电子，为了平衡电荷有1mol氢离子移向阴极，C正确；
D．电源负极失电子经外电路流向正极，电流方向和电子流向相反，所以电流方向为：b极→d极→电解质溶液→c极→a极，D正确；
综上所述答案为B。
14．C
【详解】A．a处是中性溶液，所以生铁发生吸氧腐蚀，b处是酸性溶液，生铁发生析氢腐蚀，选项A正确。
B．a处发生吸氧腐蚀，消耗导致气体压强减小，b处发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，装置内形成压强差，所以一段时间后，a处液面高于b处液面，选项B正确。
C．a处发生吸氧腐蚀，铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子生成氢氧根离子，所以a处pH增大；b处发生析氢腐蚀，正极反应式为，反应过程中消耗，溶液的pH增大，选项C错误。
D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，因此a、b两处具有相同的负极反应式：，选项D正确。
答案选C。
15．C
【详解】A．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，则生成2molNO的反应热是（946+498－2×632）kJ/mol＝180kJ/mol，因此1mol N2(g)和1mol O2(g)完全反应吸收的能量为180kJ，故A错误；B．N2(g)和O2(g)放电或高温下反应生成NO，故B错误；C．为吸热反应，则1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，故C正确；D．NO为无色气体，与水不反应，故D错误；故答案为C。
16． 吸热 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ mol-1 138.75 kJ 小于 4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol-1
【详解】（1）△H=+34kJ/mol＞0，所以该反应是吸热反应；正确答案：吸热。
（2）①根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=942kJ mol-1+437kJ mol-1×3-391kJ mol-1×6=-93kJ mol-1，所以热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ mol-1；正确答案：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ mol-1。
②由①2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=（437×2+499-460×4）=-467KJ/mol、②H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol，根据盖斯定律：①+②×2可得：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-555 KJ/mol；1gH2为0.5mol,完全燃烧时放出的热量0.5×555/2=138.75 kJ；根据H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol可知，能量越高越不稳定，气态水稳定性小于液态水稳定性；正确答案：138.75 kJ；小于。
（3）根据①1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH＝+34 kJ·mol-1、②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ mol-1；③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-467KJ/mol，根据盖斯定律可得[①×2-②]×2+3×③：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079kJ·mol-1；正确答案：4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ·mol-1。
【点睛】本题考查学生盖斯定律的应用和热化学方程式的书写方面的知识，注意反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能、盖斯定律的应用。
17． 原电池 电解池 负极 阳极 O2+2H2O+4e-=4OH- 4Ag++4e-=4Ag 4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3 1 280 CoFe2+4H2O CoFe2O4+4 H2↑
【分析】根据反应方程式知，甲是把化学能转变为电能的装置；乙有外加电源，所以是电解池；根据2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O知，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极，O2 发生还原反应，所以该电极是正极;石墨与原电池的正极相连，所以B（石墨）电极是阳极，A （Fe）极与负极相连，A是阴极。
【详解】(1)根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，所以甲是把化学能转变为电能的装置，甲是原电池；乙有外加电源，所以乙是电解池；
(2)CH3OH发生氧化反应，通入CH3OH的电极名称是负极，石墨与原电池的正极相连，所以B（石墨）电极的名称是阳极；
(3)O2 得电子发生还原反应，所以该电极是正极，通入O2的电极反应式为： O2+2H2O+4e-=4OH-，A （Fe）极与负极相连，A是阴极，A （Fe）电极的电极反应式为 4Ag++4e-=4Ag；
(4)乙是电解池，阳极氢氧根离子失电子生成氧气，阴极银离子得电子生成单质银，总反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3；
(5)乙池中A(Fe)极是阴极，阴极的质量增加的5.40g是银，根据得失电子数相等，氧气、氢离子与银的关系式为O2--------4Ag-------4H+；设消耗氧气的体积是xL，生成氢离子的物质的量为ymol；
O2--------4Ag-------4H+
22.4L ( 4×108 )g 4mol
xL 5.40g ymol
、
x=0.28L=280mL；y=0.05mol；
溶液的体积为500mL，，所得溶液在25℃时的pH=1。
(6)以NaOH溶液作电解液，纯净的钴铁合金（CoFe2）作阳极进行电解，阳极上CoFe2失电子生成CoFe2O4薄膜，阴极氢离子得电子生成氢气，该电解过程的化学方程式为CoFe2+4H2O CoFe2O4+4 H2↑。
18． 石灰石 硫化 A C 吸氧 Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 热塑性 线 A
【详解】(1)生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研成细粉就得到普通水泥；所以在生产硅酸盐水泥和普通玻璃都用到的原料是石灰石；
(2)天然橡胶通过硫化措施使它的分子转化为网状体型结构可增大强度和弹性；
(3)钢筋混凝土是复合材料，混凝土做基体材料即选A，钢筋做增强体材料，即选C；
(4)钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中铁被氧化，氧气被还原，所以发生该腐蚀的负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
(5)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯为线型结构，故为热塑性塑料；
(6)A．聚苯乙烯是一种发泡塑料，结构简式为：，属于有机合成高分子材料，故A符合题意；
B．棉花的成分为纤维素，其相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故B不符合题意；
C．光导纤维成分为二氧化硅，属于无机化合物，故C不符合题意；
综上所述答案为A。
19． ＞ ＜ △H1=△H2+(△H3+△H4)
【详解】(1)固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多，但反应热为负值，所以△H1＞△H2；故答案为：＞；
(2) 水由气态变成液态，放出热量，所以生成液态水放出的热量多，但反应热为负值，所以△H1＜△H2；故答案为：＜；
(3) 途径Ⅱ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H3＜0 ③
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H4＜0 ④
由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=2△H2+△H3+△H4；所以△H1=△H=(2△H2+△H3+△H4)=△H2+(△H3+△H4)；故答案为：△H1=△H2+(△H3+△H4)。
20．(1)=
(2)＞
(3)2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1172 kJ mol-1或H2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ mol-1
【解析】(1)
温度压强一定时，反应条件对反应的ΔH不产生影响，所以在光照和点燃条件下的ΔH相等，即ΔH1=ΔH2。答案为：=；
(2)
因为浓硫酸与稀氢氧化钠反应前，会因稀释而放出热量，所以浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水，放出的热量为溶解热与中和热之和，故放出的热量＞57.3 kJ。答案为：＞；
(3)
反应2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g)的△H等于反应物总键能与生成物总键能之差，即△H=(4×339+3×498-2×1083-4×464) kJ mol-1=-1172 kJ mol-1；也可改变化学计量数，得出H2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ mol-1。答案为：2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g) △H=-1172 kJ mol-1或H2S(g)+ O2(g) SO2(g)+H2O(g) △H=-586 kJ mol-1。
【点睛】利用键能计算反应热时，常需清楚各物质分子中所含有的共价键，也就是需使用各分子的结构式。
21． 2H＋＋2e－==H2↑ 升高 Cu 石墨 FeCl3溶液 负极 还原 Cu2＋＋2e－==Cu 变小 负极 CH3OH－6e－＋H2O==CO2＋6H＋ 11.2
【详解】(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-═H2↑；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高；
(2)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可．溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液；
(3)Zn比较活泼，在原电池中做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，Cu2+在正极得到电子变成Cu，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，Cu2+发生了反应，则c（Cu2+）变小；
(4)甲醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，因c为负极，d为正极，粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源的正极d相连，精铜电极电极反应式：Cu2++2e-=Cu，Cu2+的物质的量为==1mol，由电子得失守恒可知电子转移2mol，原电池中正极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，则生成氧气物质的量为0.5mol，体积=0.5mol×22.4L/mol=11.2L。
22． 正极 粗铜 0.56 连接锌块；在表面涂上油漆等合理答案
【分析】由图示可可知，在甲烷燃料电池中，甲烷失去电子发生氧化反应被氧化，为电源负极；氧气的到电子发生还原反应被还原，为电源正极。M与通氧气的电极相连，则M为阳极发生氧化反应；N与通甲烷电极相连，则N为阴极发生还原反应。结合原电池、电解池的相关知识分析可得：
【详解】(1)①在原电池或燃料电池中，正极得到电子发生还原反应，负极失去电子发生氧化反应，所以通入的电极是为正极，在酸性环境中失去电子生成二氧化碳和氢离子，则其反应为：，故答案为：正极；；
②由图示分析可知M电极与甲烷燃料电池的正极相连为阳极，N电极为阴极，由于在电解精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，故答案为：粗铜；
③由有解得V=0.56L，故答案为：0.56；
(2)①由图示分析看知，硫酸根得到电子发生还原反应为正极，其电极方程式为：，故答案为：；
②由于铁失去电子发生氧化反应，所可以在铁上链接比铁更容易失去电子而被氧化的金属如锌，或者在铁表面涂上油漆使铁与氧气隔离，故答案为：连接锌块；在表面涂上油漆等合理答案。
23．(1)11.46
(2) 环形玻璃搅拌棒 搅拌，使溶液充分混合 温度计 测量温度 减少实验过程中的热量损失 实验中不可避免的有少量热量损失
(3) 吸热 E1-E2 低
【详解】（1）由H+ (aq) +OH- (aq) =H2O(1) ΔH=-57.3kJ/mol可知生成1molH2O放出热量为57.3kJ，而0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应可得0.2molH2O，所以放出的热量为57.3kJ/mol×0.2mol=11.46kJ；
（2）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒，其作用是搅拌，使溶液充分混合；仪器B的名称温度计，作用是测量温度，碎泡沫的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失；若保温效果不好，有热量散失，求得的中和热数值将会减小，由于中和热为负值，所以中和热的ΔH大于-57.3kJ/mol，因为实验难免会有少量的热量散失，所以所测数值偏低；
（3）由图象可知该反应是一个能量升高的反应，所以属于吸热反应；ΔH=反应物的总键能生成物的总键能，所以ΔH=E1-E2，1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量低。
24． ①②③④ 285.8kJ/mol 1429.0 kJ 283.0 kJ/mol CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
【详解】(1)所有燃烧均为放热反应，故①②③④均为放热反应，故答案为：①②③④；
(2)燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2O(l)为稳定氧化物，故H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，故答案为：285.8kJ/mol；
(3)Q放＝×285.8 kJ/mol＝1429.0 kJ，故答案为：1429.0 kJ；
(4)根据盖斯定律由④－③可得，CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol，故CO的燃烧热为283.0 kJ/mol，故答案为：283.0 kJ/mol；CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol。
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