专题1《化学反应与能量变化》练习题（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
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| 名称 | 专题1《化学反应与能量变化》练习题（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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1016.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-06 21:56:53 | ||
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文档简介
专题1《化学反应与能量变化》 练习题
一、单选题
1．科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。系统工作时，下列有关说法中错误的是
A．将从a极移动到b极
B．该电池的电解液可以换成更易导电的饱和溶液
C．b极区可能会发生
D．b极区每生成1 mol转移2 mol电子
2．下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是
A．甲烷的燃烧热的为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
B．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热的为，则
C．、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
D．已知、条件下： ，则比稳定
3．2017—2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法错误的是
A．太阳能电池可将光能直接转换为电能
B．Y接太阳能电池的P电极
C．工作一段时间后，图2左池pH减小
D．每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为2mol
4．海水资源的开发利用是自然资源开发利用的重要组成部分。氯碱工业是高耗能产业，某化学习小组设想将其与氢氧燃料电池相结合可以有效降低能耗，其原理如下(A、B、C、D为情性电极)。下列说法正确的是
A．甲池中发生的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
B．甲池中每生成2molH2，乙池中便会消耗22.4LO2
C．乙池中Na+通过Na+交换膜向C电极移动
D．乙池中C电极上的反应为H2-2e-=2H+
5．如图所示是一个燃料电池的示意图，当此燃料电池工作时，下列分析中正确的是
A．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则通H2的电极上发生的反应为：H2－2e－＝2H＋
B．如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则通 O2的电极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－
C．如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH作电解质溶液，则通CH4的电极上发生的 反应为：CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O
D．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则溶液中的OH－离子向b极附近移动
6．下列实验装置设计或操作正确的是
A．装置A滴定管的读数
B．操作B是酸式滴定管排气泡的方法
C．装置C组装铜银原电池
D．装置D用于制备少量含的消毒液
7．微型纽扣电池在现代生活中是广泛应用的一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，电池总反应式为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO。判断下列叙述中正确的是
A．外电路中每通过0.2mol电子，正极的质量理论上减小1.6g
B．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+
D．在使用过程中，电池负极区溶液pH增大
8．微生物电解池(MEC)是一种新型的且能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理技术，将电化学法和生物还原法有机结合，MEC具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A．“产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的高
B．该微生物电解池中的离子交换膜为阴离子交换膜
C．阴极的电极反应式为
D．若产生1 mol，理论上阳极室生成的体积在标准状况为44.8L
9．以为原料，利用电解法制备，其装置原理如下图所示：
下列说法错误的是
A．石墨电极M接直流电源的正极
B．只有B膜是阴离子交换膜
C．阴极室可以得到副产物，阳极室可以得到副产物
D．外电路中转移电子，理论上阳极室减少离子
10．参照反应Br+H2HBr+H的能量对反应历程的示意图，下列叙述正确的是
A．正反应为放热反应
B．加入催化剂，该化学反应的反应热变大
C．反应物总能量低于生成物总能量
D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率
11．一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的溶液，下列叙述正确的是
A．在电池负极发生还原反应
B．使用一段时间后溶液质量分数仍为30%
C．电池的能量转化率可达100%
D．通入的一极做电池的正极
12．环戊二烯的键线式为：，其广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示，下列说法不正确的是
共价键 键能
436
299
151
A．在相同条件下，反应： H，则 H
B．
C．表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量
D．(g)转化为(g)的过程属于氧化反应
13．如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加，乙池中某电极上析出某金属。下列说法正确的是
A．甲池中电极上析出金属银，乙池中电极上析出某金属
B．甲池中电极上析出金属银，乙池中电极上析出某金属
C．某盐溶液可能是溶液
D．某盐溶液可能是溶液
14．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法不正确的是
A．图a表示的是放热反应的能量变化
B．图b表示反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量
C．图a表示的反应不需要加热就一定能发生，图b表示的反应一定需要加热才能发生
D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
15．关于电解法精炼铜的下列说法正确的是（ ）
A．粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜为电解质溶液
B．纯铜作阳极，粗铜作阴极，硫酸铜为电解质溶液
C．电解结束后，溶液中Cu2＋浓度不变
D．电解结束后，溶液中Cu2＋浓度变大
二、填空题
16．按要求填空
(1)Cr2O的颜色是___________。
(2)已知：16.0g甲烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×105Pa时测定)。写出该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式___________。
17．回答下列问题：
(1)新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇，高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。如图所示，其中多孔电极不参与电极反应。写出该反应的负极电极反应式：___________，当有16 g甲醇发生反应时，则理论上提供的电量表达式为___________ (1个电子的电量为1.6×10-19C)。
(2)一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式：___________，若过程中产生2 mol HNO3，则消耗标准状况下O2的体积为___________L。
(3)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1-xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x＜1)。负极电极反应式：___________。
(4)以CH4(g)为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，写出该电池正极电极反应式：___________，已知该电池的能量转换效率为86.4%，1mol甲烷燃烧释放的热量为890.3 kJ，则该电池的比能量为___________kW·h·kg-1[结果保留1位小数，比能量= ，1 kW·h=3. 6×106 J]。
18．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，可向污水中加入适量的____________。
a．Na2SO4 b．H2SO4 c．NaOH d．CH3COOH e．NaCl
（2）除污过程中污水池中阳离子将移向____极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳”）。
（3）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式是
Ⅰ. Fe－2e－＝Fe2＋ Ⅱ.______________________________________。
（4）以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源，该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是____________________________________________；
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为__________。
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）_________L。
19．为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，并用以此为电源进行电解实验，装置如图所示，回答相关问题。
①写出通甲醇一极的电极反应方程式___；写出乙池中B(C)电极的电极反应式___。
②反应过程中，乙池溶液pH的变化为___ (升高、降低或不变)。
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2___mL(标准状况下)。
20．甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
写出CH4与CO2生成H2和CO的热化学方程式：____。
21．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_______。加入催化剂E1________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若已知下列数据：
化学键 H—H N≡N
键能/kJ·mol-1 435 943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能：_______kJ·mol 1。
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3
请回答下列问题：
ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3=________。
(4)试比较下列两组ΔH的大小(填“＞”、“＜”或“=”)
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1；H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2；则ΔH1____ΔH2。
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3；Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+10H2O(l)+2NH3(g) ΔH4；则ΔH3_____ΔH4。
22．回答下列问题：
(1)奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的摩尔燃烧焓△H1=-2220kJ/mol，正丁烷的摩尔燃烧焓△H2=-2878kJ/mol；异丁烷的摩尔燃烧焓△H3=-2869.6kJ/mol。
①下列有关说法不正确的是___(填标号)。
A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C．正丁烷比异丁烷稳定
②已知1molH2燃烧生成液态水放出的热量是285.8kJ，现有6mol由氢气和丙烷组成的混合气体，完全燃烧时放出的热量是3649kJ，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为___。
(2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知：
Ⅰ.CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时，放出热量最多的是___。
②利用上述信息计算反应：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH=___kJ·mol-1。
(3)热力学标准态(298K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。如图为ⅥA族元素(包括氧、硫、硒、碲)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：___。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为___。
23．盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式：
Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣25kJ/mol
Fe203(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.7kJ/mol
Fe304(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________。
24．正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。正戊烷和异戊烷的部分性质如表：
名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧热/kJ/mol
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 -130 36 3506.1
异戊烷 (CH3)2CHCH2CH3 -159.4 27.8 3504.1
回答下列问题：
(1)稳定性：正戊烷_______异戊烷(填“＞”或“=”或“＜”)。
(2)25℃，101kPa时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为_______。
(3)在正戊烷中混入一定比例的H2有利于异构化反应的进行，一种“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步，第一步在惰性电极产生H2，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电极产生O2。
①第一步反应时，开关K应该连接_______(选填“K1”或“K2”)。
②第二步反应时，NiOOH/Ni(OH)2发生的电极反应方程式_______
③当电路中转移6.25mol电子时，产生67.2L H2 (标准状况)，则电能的利用率为_______(保留三位有效数字)。
25．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：
正极__________，负极________。
（2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用________。
A 铜 B 钠 C 锌 D 石墨
（3）乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为Na+，为原电池的负极反应，则a电极反应式为Na-e-=Na+，b正极水电离的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
【详解】A． a电极反应式为Na-e-=Na+，Na+从a极移动到b极，故A正确；
B． 电极a是金属钠，能与水反应，则电池的电解液不能换成更易导电的饱和NaCl溶液，故B错误；
C．b正极上水电离的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2，电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时， b极区可能会发生，故C正确；
D． 由电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2，可知每生成1molH2转移2mol电子，故D正确；
故选：B。
2．B
【详解】A．表示甲烷燃烧热的热化学方程式中，H2O必须呈液态，A不正确；
B．中，反应热为中和热与molBa2+与结合能之和，比中和热要大，则 H＜-57.3kJ mol-1，B正确；
C．、下，N2与H2合成NH3的反应为可逆反应，所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ，Ｃ不正确；
D．由两个热化学方程式，利用盖斯定律，可得出3O2(g)=2O3(g) H=+284.2 kJ mol-1，则O2比O3稳定，D不正确；
故选B。
3．D
【详解】A．太阳能电池可将光能直接转换为电能,故A正确；
B．Y电极反应为,Y极发生氧化反应，是阳极，与电源正极相连，由图1可知，电池的阳离子向正极移动，所以P电极是太阳能电池的正极，故B正确；
C．Y电极反应为，右池需要氢离子参加反应，所以氢离子通过质子交换膜进入右池，左池pH会变大，故C错误；
D．Y电极反应为，每转移1mol电子，右池中有2mol电子参加反应，故D正确；
故答案为：C。
4．A
【分析】通入氢气的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，则A为电解池的阳极，B为电解池的阴极，据此解答。
【详解】A．甲池为电解氯化钠溶液，电解方程式为，A正确；
B．甲池中每生成2mol，转移4mol电子，乙池中便会消耗标况下22.4L，题中未说明标况，B错误；
C．原电池中阳离子向正极移动，即钠离子通过钠离子交换膜向D极移动，C错误；
D．乙池C上通入氢气，为原电池的负极，溶液为氢氧化钠溶液，故电极反应为，D错误；
故选A。
5．C
【分析】在原电池负极，失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，燃料电池中通入燃料的为负极，据此分析解题。
【详解】A．H2为负极但是电解质为碱性溶液，故H2－2e－+2OH-＝2H2O，A错误；
B．因为电解质是硫酸，所以正极反应式为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，B错误；
C．甲烷为负极，CH4的电极上发生的 反应为：CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O，C正确；
D．b极是正极，正极带负电，负极带正电，阴离子向负极移动即OH－离子向a极附近移动，D错误；
答案选C。
6．D
【详解】A．由图可知，装置A滴定管的读数，故A错误；
B．操作B是碱式滴定管排气泡的方法，故B错误；
C．装置C盐桥中的氯化钾饱和溶液会与硝酸银生成氯化银沉淀，C错误；
D．装置D电解池中底部为阳极，氯离子放电生成氯气；上部为阴极，水放电生成氢气和氢氧化钠，则上升的氯气和氢氧化钠反应生成，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】A．根据正极反应可知外电路中每通过0.2mol电子，正极上减少0.1molO的质量，即1.6g，A正确；
B．原电池工作时电子由负极流向正极，所以应有Zn极经外电路流向Ag2O极，B错误；
C．总反应减去正极反应式可得负极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，C错误；
D．使用过程中负极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，消耗氢氧根，pH减小，D错误；
综上所述答案为A。
8．B
【详解】A．左侧电极发生氧化反应，为阳极，右侧电极发生还原反应，为阴极，所以产电菌电极的电势比产甲烷菌的电极的高，A项正确；
B．左侧产生氢离子，右侧消耗氢离子，故该电解池为阳离子交换膜，B项错误；
C．阴极为二氧化碳得到电子生成甲烷，电极反应式为，C项正确；
D．产生1mol甲烷转移8mol电子，阳极上产生2mol二氧化碳，标况下体积为44.8L，D项正确。
故选B。
9．D
【分析】电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，阳极附近氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，则石墨M为阳极，电解池中阳离子移向阴极，则A膜应为阳离子交换膜，；阴极附近氢离子放电生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则石墨N为阴极，C膜应为阳离子交换膜；磷酸二氢根离子由原料是通过B膜进入产品室，所以B膜为阴离子交换膜；
【详解】A．分析知，M为阳极，接直流电源的正极，A正确；
B．磷酸二氢根离子由原料是通过B膜进入产品室，所以B膜为阴离子交换膜，B正确；
C．阴极附近氢离子放电生成H2，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成NaOH，在阳极为氯离子放电，电极反应为：2Cl--2e-═Cl2↑，C正确；
D．阳极电极反应为：2Cl--2e-═Cl2↑，每转移1mol电子，有1molCl-被氧化，同时有0.5molCa2+通过A膜进入产品室，则减少1.5mol离子，D错误；
故选：D。
10．C
【分析】根据反应物的总能量小于生成物的总能量，可知反应吸热，
【详解】A．因正反应为吸热反应，故A错误；
B．催化剂与反应热无关，故B错误；
C．正反应为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，故C正确；
D．催化剂可增大正反应速率，也增大逆反应速率，故D错误；
故选C。
11．D
【详解】A．H2是还原剂，通H2的电极是负极，H2失去电子发生氧化反应，A错误；
B．氢氧燃料电池的总反应为：2H2 +O2 = 2H2O，电池工作时，反应生成的水将氢氧化钾溶液稀释，B错误；
C．燃料电池的能量利用率高，但不可能达到100%，总有一部分化学能转化为热能，C错误；
D．O2是氧化剂，得电子，故通入的一极做电池的正极，D正确；
答案选D。
12．B
【详解】A．氢气和卤素单质生成卤化氢的反应为放热反应，氯原子半径小于碘，得电子能力更强，形成的化学键键能大于碘形成的化学键，放出热量更多，焓变更负，故 H，A正确；
B．由盖斯定律可知，，则，由键能数据可知，，则，B错误；
C．断键需要吸收能量，表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量，C正确；
D．(g)转化为(g)的过程中减少了氢原子，属于氧化反应，D正确；
故选B。
13．C
【详解】A．甲池中a为电解池阴极，银离子在阴极上反应生成银单质，A错误；
B．a为电解池的阴极，银离子在a电极上生成银单质，乙池中d为阳极，溶液中的阴离子反应，不可能析出金属，B错误；
C．某盐溶液可以是硫酸铜，在c电极上析出铜，C正确；
D．若为硝酸镁，则不会析出金属，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．图a中反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，A正确；
B．图b中反应物的总能量比生成物的总能量低，为吸热反应，则反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量，B正确；
C．图a表示的反应为放热反应，图b表示的反应为吸热反应，放热反应、吸热反应与反应是否需要加热无关，C错误；
D．图b表示的反应为吸热反应，而氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应也为吸热反应，因此图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化，D正确；
答案选C。
15．A
【详解】电解精炼粗铜的时候，应该选择粗铜为阳极，纯铜为阴极，硫酸铜为电解质溶液；阳极的反应为Cu-2e-= Cu2+，Fe－2e-= Fe2+，Zn－2e-= Zn2+；阴极反应为Cu2+＋2e-= Cu。所以随着反应的进行溶液中的Cu2+浓度一定会减少，所以选项A正确。
【点睛】电解精炼金属的时候，应该将纯度低的金属为阳极，纯度高的金属为阴极，以含有该金属阳离子的溶液为电解液。电解精炼时，该金属粗品中的活泼杂质将以离子形式存在于溶液中，惰性杂质沉积在阳极泥，随着电解的进行，溶液中被提纯的金属的离子浓度会逐渐减小，当其浓度低于某浓度时，该溶液就无法继续使用了。
16．(1)橙红色
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ·mol 1
【解析】(1)
呈现橙红色；答案为橙红色。
(2)
16.0g甲烷的物质的量为n(CH4)==1mol，完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×105Pa时测定)，该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ·mol 1；答案为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ·mol 1。
17．(1) CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O 2.89×105C
(2) NO-3e-+2H2O=+4H+ 33.6
(3)LixC6 - xe- = xLi+ + C6
(4) O2+4e-+4H+=2H2O 13.4
【详解】（1）原电池中负极发生氧化反应，由图知，燃料电池中的燃料为甲醇，在负极上反应失去电子转化为水和二氧化碳，由题知反应离子为氧离子，因此可写出负极反应式为CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O；
16g甲醇物质的量为32g/ mol1，由负极反应式可知，1mol甲醇反应时，转移6mol电子，1个电子的电量为1.60-19C，则所求电量表达式为66.021023mol-11.60-19C =2.89×105C；
（2）由原电池的工作原理图示可知，左端的铂电极为负极，其电极反应式为NO-3e-+2H2O=+4H+，当过程中产生2molHNO3时转移6mole-，而1molO2参与反应转移4mol e- ，故需要 1.5 mol O2参与反应，标准状况下的体积为33.6 L；
（3）放电时，负极上LixC6失电子产生Li+，电极反应式为LixC6 - xe- = xLi+ + C6；
（4）甲烷燃料电池中，氧气在正极被还原，电解质为硫酸，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；
该电池的能量转换效率为86.4%，甲烷的燃烧热为- 890.3kJ/mol，1mol甲烷燃烧输出的电能约为=0.214kW·h，比能量= =13.4kW·h·kg-1。
18． ae 阴 4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑ CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O 11.2
【分析】利用燃料电池供电，电解无水从而达到净化水的目的。燃料电池中，通入燃料的一极是负极，即通入甲烷的一极是负极，通入空气的一极是正极，氧气在正极上得到电子，和正极相连的是电解池的阳极，即铁作阳极，失去电子生成Fe2+，同时水电离的氢氧根离子也会在阳极上失去电子生成氧气，可以把Fe2+氧化为氢氧化铁，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极是水电离出来的氢离子得到电子生成氢气，可以把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。
【详解】（1）为了增强溶液的导电性，且要保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，所以答案选ae。
（2）电解池中阳离子得到电子，向阴极移动。
（3）电解池中阳极失去电子，则另一个电极反应式应该是溶液中的OH－放电，即4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑。
（4）①燃料电池中，负极反应一定是燃料失去电子的过程，该电池的电解质是熔融碳酸盐，所以电极反应为CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O。
②电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳。CO2是含有共价键的共价化合物，电子式是。
（5）阴极的电极反应为2H+＋2e－＝H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol。根据电池的负极电极反应是CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O可知，当转移4mol电子时，消耗CH4的物质的量是0.5mol，则在标准状况下的体积V＝nVm＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。
【点睛】该题是高考中的常见题型，属于综合性试题的考查，对学生的思维能力提出了较高的要求，本题贴近高考，综合性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，意在培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是明确原电池和电解池的工作原理，做题时注意利用守恒的思考去解答，同时注意电极反应式的书写。
19． CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 降低 280mL
【详解】①燃料电池中通甲醇一极为负极，通甲醇一极的电极反应方程式CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，乙池中B极为电解池的阳极，发生氧化反应，乙池中B(C)电极的电极反应式4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②反应过程中，乙池电解AgNO3溶液，析出Ag，同时生成HNO3，所得溶液pH的变化降低，故答案为：降低；
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40 g时，析出Ag的物质的量=，转移电子数为0. 05 mol，则甲池中理论上消耗O2的物质的量=，标准状况下的体积=0.012 5 mol×22.4 L/mol =0.28 L=280 mL，故答案为：280 mL。
20．CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247kJ/mol
【详解】①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
根据盖斯定律①-②得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+206kJ/mol+41kJ/mol=247kJ/mol。
21． N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol 1 减小 390 2ΔH2-ΔH1 ＞ ＜
【详解】（1）据焓变等于反应物活化能减去生成物活化能求算焓变，N2和H2反应生成2mol NH3过程中的△H=（254kJ/mol-300kJ/mol）×2=-92kJ/mol，所以热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol，催化剂可以降低反应的活化能，加入催化剂E1减小；故答案为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92kJ/mol；减小；
（2）设N-H的键能为akJ/mol，△H=反应物键能和-生成物键能和=943kJ/mol+3×435kJ/mol-6×akJ/mol=-92kJ/mol，解得a=390，故答案为：390；
（3）已知①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=(NH4)2CO3(aq) ΔH1
②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=NH4HCO3(aq) ΔH2
利用盖斯定律将②2-①可得(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) △H3=2ΔH2-ΔH1，故答案为：△H3=2ΔH2-ΔH1；
（4）①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1；H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2，ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，H2O(g)的能量比H2O(l)的能量高，ΔH1＞ΔH2，故答案为：＞；
②S(s)+O2(g)=SO2(g)是放热反应，ΔH3<0；Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+10H2O(l)+2NH3(g)是吸热反应，ΔH4>0，则ΔH3＜ΔH4，故答案为：＜。
22．(1) BC 5：1
(2) H2 -488.3
(3) 非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小 H2Se(g)=Se(s)+H2(g) ΔH=-81kJ·mol-1
【详解】（1）①A．奥运火炬燃烧时伴随着发光、发热的现象，能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；
B．异丁烷和正丁烷均是烷烃，二者互为同分异构体，所含化学键种类和数目相同，故B错误；
C．丙烷的摩尔燃烧焓△H1=-2220kJ/mol，正丁烷的摩尔燃烧焓△H2=-2878kJ/mol，由此可知，正丁烷的能量高于异丁烷，而物质的能量越低越稳定，故异丁烷更稳定，故C错误；
故答案为BC；
②设氢气的物质的量为x，丙烷的物质的量为y，则x+y=6mol，6mol由氢气和丙烷组成的混合气体，完全燃烧时放出的热量是3649kJ，则x×258.5kJ/mol+y×2220kJ/mol=3469kJ，解得：x=5mol，y=1mol，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为5：1。
（2）①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时，放出的热量分别是、、，因此放热最多的是氢气。
②已知：.CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
依据盖斯定律可知2×（Ⅱ+Ⅲ）-Ⅰ即得到反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ·mol-1。
（3）①能量越低越稳定，放热越多，非金属性越强，氢化物越稳定，所以非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小；
②非金属性氧＞硫＞硒＞碲，所以根据图像可知生成硒化氢的反应热是81kJ/mol，则硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=Se(s)+H2(g) ΔH=-81kJ·mol-1。
23．CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=﹣10.98kJ/mol
【详解】①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=﹣25kJ/mol，②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) H=﹣15.7kJ/mol，③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H=+19kJ/mol，根据盖斯定律由①﹣②﹣③×计算得到2CO(g)+2FeO(s)=2Fe(s)+2CO2(g)， H =﹣25kJ/mol﹣(﹣15.7kJ/mol)﹣(+19kJ/mol)×=﹣21.96kJ/mol，即CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g) H=﹣10.98kJ/mol。
24．(1)＜
(2)CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l) H=-2.0 kJ/mol
(3) K1 NiOOH+e-+H2O =Ni(OH)2+OH- 96.0%
【详解】（1）物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。等质量的正戊烷燃烧放出的热量比异戊烷多，说明正戊烷含有的能量比异戊烷高，故稳定性：正戊烷＜异戊烷；
（2）根据表格数据可知：正戊烷燃烧的热化学方程式为：①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) △H=- 3506.1 kJ/mol；根据异戊烷燃烧热可得热化学方程式：②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) △H=- 3504.1 kJ/mol，根据盖斯定律，将①-②，整理可得CH3CH2CH2CH2CH3(l)= (CH3)2CHCH2CH3(l) △H=-2.0 kJ/mol；
（3）①第一步反应时，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应，则元素化合价升高，失电子被，作阳极，应该与电源的正极连接，故电路中闭合K1；
②第二步反应时，在另一个惰性电极产生O2，则应该为水电离产生的OH-失电子生成O2，故NiOOH/Ni(OH)2电极发生得到电子的还原反应，物质得电子，故NiOOH/Ni(OH)2电极反应式为NiOOH+e-+H2O =Ni(OH)2+OH-；
③产生标准状况下67.2 L H2，n(H2)=，n(e-)=2n(H2)=6 mol，电能的利用率=×100%=96%。
25． C 负
【分析】（1）铁为活泼金属，易发生电化学腐蚀，钢铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应；
（2）原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答；
（3）在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答。
【详解】（1）钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：。
故答案为：负极：，正极：；
（2）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属，属于牺牲阳极的阴极保护法；
A 铜的活泼性比铁差，不能保护铁，故A错误；
B 钠活泼性比铁强，但是可与水发生剧烈反应，不能保护铁，故B错误；
C 锌的活泼性比铁强，锌失去电子被溶解，而铁被保护，故C正确；
D 石墨的活泼性比铁差，不能保护铁，故D错误；
答案选C。
（3）电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。
故答案为：负。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。系统工作时，下列有关说法中错误的是
A．将从a极移动到b极
B．该电池的电解液可以换成更易导电的饱和溶液
C．b极区可能会发生
D．b极区每生成1 mol转移2 mol电子
2．下列热化学方程式及有关应用的叙述中，正确的是
A．甲烷的燃烧热的为，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
B．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热的为，则
C．、下，将和置于密闭的容器中充分反应生成，放热，其热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
D．已知、条件下： ，则比稳定
3．2017—2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法错误的是
A．太阳能电池可将光能直接转换为电能
B．Y接太阳能电池的P电极
C．工作一段时间后，图2左池pH减小
D．每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为2mol
4．海水资源的开发利用是自然资源开发利用的重要组成部分。氯碱工业是高耗能产业，某化学习小组设想将其与氢氧燃料电池相结合可以有效降低能耗，其原理如下(A、B、C、D为情性电极)。下列说法正确的是
A．甲池中发生的总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
B．甲池中每生成2molH2，乙池中便会消耗22.4LO2
C．乙池中Na+通过Na+交换膜向C电极移动
D．乙池中C电极上的反应为H2-2e-=2H+
5．如图所示是一个燃料电池的示意图，当此燃料电池工作时，下列分析中正确的是
A．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则通H2的电极上发生的反应为：H2－2e－＝2H＋
B．如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则通 O2的电极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－
C．如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH作电解质溶液，则通CH4的电极上发生的 反应为：CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O
D．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则溶液中的OH－离子向b极附近移动
6．下列实验装置设计或操作正确的是
A．装置A滴定管的读数
B．操作B是酸式滴定管排气泡的方法
C．装置C组装铜银原电池
D．装置D用于制备少量含的消毒液
7．微型纽扣电池在现代生活中是广泛应用的一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，正极的电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，电池总反应式为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO。判断下列叙述中正确的是
A．外电路中每通过0.2mol电子，正极的质量理论上减小1.6g
B．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C．负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+
D．在使用过程中，电池负极区溶液pH增大
8．微生物电解池(MEC)是一种新型的且能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理技术，将电化学法和生物还原法有机结合，MEC具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A．“产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的高
B．该微生物电解池中的离子交换膜为阴离子交换膜
C．阴极的电极反应式为
D．若产生1 mol，理论上阳极室生成的体积在标准状况为44.8L
9．以为原料，利用电解法制备，其装置原理如下图所示：
下列说法错误的是
A．石墨电极M接直流电源的正极
B．只有B膜是阴离子交换膜
C．阴极室可以得到副产物，阳极室可以得到副产物
D．外电路中转移电子，理论上阳极室减少离子
10．参照反应Br+H2HBr+H的能量对反应历程的示意图，下列叙述正确的是
A．正反应为放热反应
B．加入催化剂，该化学反应的反应热变大
C．反应物总能量低于生成物总能量
D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率
11．一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的溶液，下列叙述正确的是
A．在电池负极发生还原反应
B．使用一段时间后溶液质量分数仍为30%
C．电池的能量转化率可达100%
D．通入的一极做电池的正极
12．环戊二烯的键线式为：，其广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成，是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示，下列说法不正确的是
共价键 键能
436
299
151
A．在相同条件下，反应： H，则 H
B．
C．表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量
D．(g)转化为(g)的过程属于氧化反应
13．如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加，乙池中某电极上析出某金属。下列说法正确的是
A．甲池中电极上析出金属银，乙池中电极上析出某金属
B．甲池中电极上析出金属银，乙池中电极上析出某金属
C．某盐溶液可能是溶液
D．某盐溶液可能是溶液
14．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法不正确的是
A．图a表示的是放热反应的能量变化
B．图b表示反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量
C．图a表示的反应不需要加热就一定能发生，图b表示的反应一定需要加热才能发生
D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
15．关于电解法精炼铜的下列说法正确的是（ ）
A．粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜为电解质溶液
B．纯铜作阳极，粗铜作阴极，硫酸铜为电解质溶液
C．电解结束后，溶液中Cu2＋浓度不变
D．电解结束后，溶液中Cu2＋浓度变大
二、填空题
16．按要求填空
(1)Cr2O的颜色是___________。
(2)已知：16.0g甲烷气体完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×105Pa时测定)。写出该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式___________。
17．回答下列问题：
(1)新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇，高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。如图所示，其中多孔电极不参与电极反应。写出该反应的负极电极反应式：___________，当有16 g甲醇发生反应时，则理论上提供的电量表达式为___________ (1个电子的电量为1.6×10-19C)。
(2)一氧化氮—空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式：___________，若过程中产生2 mol HNO3，则消耗标准状况下O2的体积为___________L。
(3)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1-xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x＜1)。负极电极反应式：___________。
(4)以CH4(g)为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H2SO4作电解质溶液，写出该电池正极电极反应式：___________，已知该电池的能量转换效率为86.4%，1mol甲烷燃烧释放的热量为890.3 kJ，则该电池的比能量为___________kW·h·kg-1[结果保留1位小数，比能量= ，1 kW·h=3. 6×106 J]。
18．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，可向污水中加入适量的____________。
a．Na2SO4 b．H2SO4 c．NaOH d．CH3COOH e．NaCl
（2）除污过程中污水池中阳离子将移向____极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳”）。
（3）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式是
Ⅰ. Fe－2e－＝Fe2＋ Ⅱ.______________________________________。
（4）以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源，该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是____________________________________________；
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为__________。
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）_________L。
19．为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，并用以此为电源进行电解实验，装置如图所示，回答相关问题。
①写出通甲醇一极的电极反应方程式___；写出乙池中B(C)电极的电极反应式___。
②反应过程中，乙池溶液pH的变化为___ (升高、降低或不变)。
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2___mL(标准状况下)。
20．甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应：
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
写出CH4与CO2生成H2和CO的热化学方程式：____。
21．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：_______。加入催化剂E1________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若已知下列数据：
化学键 H—H N≡N
键能/kJ·mol-1 435 943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能：_______kJ·mol 1。
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3
请回答下列问题：
ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3=________。
(4)试比较下列两组ΔH的大小(填“＞”、“＜”或“=”)
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1；H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2；则ΔH1____ΔH2。
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3；Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+10H2O(l)+2NH3(g) ΔH4；则ΔH3_____ΔH4。
22．回答下列问题：
(1)奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的摩尔燃烧焓△H1=-2220kJ/mol，正丁烷的摩尔燃烧焓△H2=-2878kJ/mol；异丁烷的摩尔燃烧焓△H3=-2869.6kJ/mol。
①下列有关说法不正确的是___(填标号)。
A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C．正丁烷比异丁烷稳定
②已知1molH2燃烧生成液态水放出的热量是285.8kJ，现有6mol由氢气和丙烷组成的混合气体，完全燃烧时放出的热量是3649kJ，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为___。
(2)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知：
Ⅰ.CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时，放出热量最多的是___。
②利用上述信息计算反应：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH=___kJ·mol-1。
(3)热力学标准态(298K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。如图为ⅥA族元素(包括氧、硫、硒、碲)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系：___。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为___。
23．盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式：
Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣25kJ/mol
Fe203(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣15.7kJ/mol
Fe304(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________。
24．正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。正戊烷和异戊烷的部分性质如表：
名称 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧热/kJ/mol
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 -130 36 3506.1
异戊烷 (CH3)2CHCH2CH3 -159.4 27.8 3504.1
回答下列问题：
(1)稳定性：正戊烷_______异戊烷(填“＞”或“=”或“＜”)。
(2)25℃，101kPa时，正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为_______。
(3)在正戊烷中混入一定比例的H2有利于异构化反应的进行，一种“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步，第一步在惰性电极产生H2，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电极产生O2。
①第一步反应时，开关K应该连接_______(选填“K1”或“K2”)。
②第二步反应时，NiOOH/Ni(OH)2发生的电极反应方程式_______
③当电路中转移6.25mol电子时，产生67.2L H2 (标准状况)，则电能的利用率为_______(保留三位有效数字)。
25．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：
正极__________，负极________。
（2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用________。
A 铜 B 钠 C 锌 D 石墨
（3）乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为Na+，为原电池的负极反应，则a电极反应式为Na-e-=Na+，b正极水电离的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
【详解】A． a电极反应式为Na-e-=Na+，Na+从a极移动到b极，故A正确；
B． 电极a是金属钠，能与水反应，则电池的电解液不能换成更易导电的饱和NaCl溶液，故B错误；
C．b正极上水电离的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2，电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时， b极区可能会发生，故C正确；
D． 由电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2，可知每生成1molH2转移2mol电子，故D正确；
故选：B。
2．B
【详解】A．表示甲烷燃烧热的热化学方程式中，H2O必须呈液态，A不正确；
B．中，反应热为中和热与molBa2+与结合能之和，比中和热要大，则 H＜-57.3kJ mol-1，B正确；
C．、下，N2与H2合成NH3的反应为可逆反应，所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ，Ｃ不正确；
D．由两个热化学方程式，利用盖斯定律，可得出3O2(g)=2O3(g) H=+284.2 kJ mol-1，则O2比O3稳定，D不正确；
故选B。
3．D
【详解】A．太阳能电池可将光能直接转换为电能,故A正确；
B．Y电极反应为,Y极发生氧化反应，是阳极，与电源正极相连，由图1可知，电池的阳离子向正极移动，所以P电极是太阳能电池的正极，故B正确；
C．Y电极反应为，右池需要氢离子参加反应，所以氢离子通过质子交换膜进入右池，左池pH会变大，故C错误；
D．Y电极反应为，每转移1mol电子，右池中有2mol电子参加反应，故D正确；
故答案为：C。
4．A
【分析】通入氢气的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，则A为电解池的阳极，B为电解池的阴极，据此解答。
【详解】A．甲池为电解氯化钠溶液，电解方程式为，A正确；
B．甲池中每生成2mol，转移4mol电子，乙池中便会消耗标况下22.4L，题中未说明标况，B错误；
C．原电池中阳离子向正极移动，即钠离子通过钠离子交换膜向D极移动，C错误；
D．乙池C上通入氢气，为原电池的负极，溶液为氢氧化钠溶液，故电极反应为，D错误；
故选A。
5．C
【分析】在原电池负极，失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，燃料电池中通入燃料的为负极，据此分析解题。
【详解】A．H2为负极但是电解质为碱性溶液，故H2－2e－+2OH-＝2H2O，A错误；
B．因为电解质是硫酸，所以正极反应式为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，B错误；
C．甲烷为负极，CH4的电极上发生的 反应为：CH4－8e－＋10OH－＝CO32-＋7H2O，C正确；
D．b极是正极，正极带负电，负极带正电，阴离子向负极移动即OH－离子向a极附近移动，D错误；
答案选C。
6．D
【详解】A．由图可知，装置A滴定管的读数，故A错误；
B．操作B是碱式滴定管排气泡的方法，故B错误；
C．装置C盐桥中的氯化钾饱和溶液会与硝酸银生成氯化银沉淀，C错误；
D．装置D电解池中底部为阳极，氯离子放电生成氯气；上部为阴极，水放电生成氢气和氢氧化钠，则上升的氯气和氢氧化钠反应生成，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】A．根据正极反应可知外电路中每通过0.2mol电子，正极上减少0.1molO的质量，即1.6g，A正确；
B．原电池工作时电子由负极流向正极，所以应有Zn极经外电路流向Ag2O极，B错误；
C．总反应减去正极反应式可得负极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，C错误；
D．使用过程中负极反应为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，消耗氢氧根，pH减小，D错误；
综上所述答案为A。
8．B
【详解】A．左侧电极发生氧化反应，为阳极，右侧电极发生还原反应，为阴极，所以产电菌电极的电势比产甲烷菌的电极的高，A项正确；
B．左侧产生氢离子，右侧消耗氢离子，故该电解池为阳离子交换膜，B项错误；
C．阴极为二氧化碳得到电子生成甲烷，电极反应式为，C项正确；
D．产生1mol甲烷转移8mol电子，阳极上产生2mol二氧化碳，标况下体积为44.8L，D项正确。
故选B。
9．D
【分析】电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，阳极附近氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，则石墨M为阳极，电解池中阳离子移向阴极，则A膜应为阳离子交换膜，；阴极附近氢离子放电生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则石墨N为阴极，C膜应为阳离子交换膜；磷酸二氢根离子由原料是通过B膜进入产品室，所以B膜为阴离子交换膜；
【详解】A．分析知，M为阳极，接直流电源的正极，A正确；
B．磷酸二氢根离子由原料是通过B膜进入产品室，所以B膜为阴离子交换膜，B正确；
C．阴极附近氢离子放电生成H2，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成NaOH，在阳极为氯离子放电，电极反应为：2Cl--2e-═Cl2↑，C正确；
D．阳极电极反应为：2Cl--2e-═Cl2↑，每转移1mol电子，有1molCl-被氧化，同时有0.5molCa2+通过A膜进入产品室，则减少1.5mol离子，D错误；
故选：D。
10．C
【分析】根据反应物的总能量小于生成物的总能量，可知反应吸热，
【详解】A．因正反应为吸热反应，故A错误；
B．催化剂与反应热无关，故B错误；
C．正反应为吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，故C正确；
D．催化剂可增大正反应速率，也增大逆反应速率，故D错误；
故选C。
11．D
【详解】A．H2是还原剂，通H2的电极是负极，H2失去电子发生氧化反应，A错误；
B．氢氧燃料电池的总反应为：2H2 +O2 = 2H2O，电池工作时，反应生成的水将氢氧化钾溶液稀释，B错误；
C．燃料电池的能量利用率高，但不可能达到100%，总有一部分化学能转化为热能，C错误；
D．O2是氧化剂，得电子，故通入的一极做电池的正极，D正确；
答案选D。
12．B
【详解】A．氢气和卤素单质生成卤化氢的反应为放热反应，氯原子半径小于碘，得电子能力更强，形成的化学键键能大于碘形成的化学键，放出热量更多，焓变更负，故 H，A正确；
B．由盖斯定律可知，，则，由键能数据可知，，则，B错误；
C．断键需要吸收能量，表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量，C正确；
D．(g)转化为(g)的过程中减少了氢原子，属于氧化反应，D正确；
故选B。
13．C
【详解】A．甲池中a为电解池阴极，银离子在阴极上反应生成银单质，A错误；
B．a为电解池的阴极，银离子在a电极上生成银单质，乙池中d为阳极，溶液中的阴离子反应，不可能析出金属，B错误；
C．某盐溶液可以是硫酸铜，在c电极上析出铜，C正确；
D．若为硝酸镁，则不会析出金属，D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．图a中反应物的总能量比生成物的总能量高，为放热反应，A正确；
B．图b中反应物的总能量比生成物的总能量低，为吸热反应，则反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量，B正确；
C．图a表示的反应为放热反应，图b表示的反应为吸热反应，放热反应、吸热反应与反应是否需要加热无关，C错误；
D．图b表示的反应为吸热反应，而氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应也为吸热反应，因此图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化，D正确；
答案选C。
15．A
【详解】电解精炼粗铜的时候，应该选择粗铜为阳极，纯铜为阴极，硫酸铜为电解质溶液；阳极的反应为Cu-2e-= Cu2+，Fe－2e-= Fe2+，Zn－2e-= Zn2+；阴极反应为Cu2+＋2e-= Cu。所以随着反应的进行溶液中的Cu2+浓度一定会减少，所以选项A正确。
【点睛】电解精炼金属的时候，应该将纯度低的金属为阳极，纯度高的金属为阴极，以含有该金属阳离子的溶液为电解液。电解精炼时，该金属粗品中的活泼杂质将以离子形式存在于溶液中，惰性杂质沉积在阳极泥，随着电解的进行，溶液中被提纯的金属的离子浓度会逐渐减小，当其浓度低于某浓度时，该溶液就无法继续使用了。
16．(1)橙红色
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ·mol 1
【解析】(1)
呈现橙红色；答案为橙红色。
(2)
16.0g甲烷的物质的量为n(CH4)==1mol，完全燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ(298K、1.01×105Pa时测定)，该条件下，甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ·mol 1；答案为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ·mol 1。
17．(1) CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O 2.89×105C
(2) NO-3e-+2H2O=+4H+ 33.6
(3)LixC6 - xe- = xLi+ + C6
(4) O2+4e-+4H+=2H2O 13.4
【详解】（1）原电池中负极发生氧化反应，由图知，燃料电池中的燃料为甲醇，在负极上反应失去电子转化为水和二氧化碳，由题知反应离子为氧离子，因此可写出负极反应式为CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O；
16g甲醇物质的量为32g/ mol1，由负极反应式可知，1mol甲醇反应时，转移6mol电子，1个电子的电量为1.60-19C，则所求电量表达式为66.021023mol-11.60-19C =2.89×105C；
（2）由原电池的工作原理图示可知，左端的铂电极为负极，其电极反应式为NO-3e-+2H2O=+4H+，当过程中产生2molHNO3时转移6mole-，而1molO2参与反应转移4mol e- ，故需要 1.5 mol O2参与反应，标准状况下的体积为33.6 L；
（3）放电时，负极上LixC6失电子产生Li+，电极反应式为LixC6 - xe- = xLi+ + C6；
（4）甲烷燃料电池中，氧气在正极被还原，电解质为硫酸，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；
该电池的能量转换效率为86.4%，甲烷的燃烧热为- 890.3kJ/mol，1mol甲烷燃烧输出的电能约为=0.214kW·h，比能量= =13.4kW·h·kg-1。
18． ae 阴 4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑ CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O 11.2
【分析】利用燃料电池供电，电解无水从而达到净化水的目的。燃料电池中，通入燃料的一极是负极，即通入甲烷的一极是负极，通入空气的一极是正极，氧气在正极上得到电子，和正极相连的是电解池的阳极，即铁作阳极，失去电子生成Fe2+，同时水电离的氢氧根离子也会在阳极上失去电子生成氧气，可以把Fe2+氧化为氢氧化铁，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极是水电离出来的氢离子得到电子生成氢气，可以把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。
【详解】（1）为了增强溶液的导电性，且要保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，所以答案选ae。
（2）电解池中阳离子得到电子，向阴极移动。
（3）电解池中阳极失去电子，则另一个电极反应式应该是溶液中的OH－放电，即4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑。
（4）①燃料电池中，负极反应一定是燃料失去电子的过程，该电池的电解质是熔融碳酸盐，所以电极反应为CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O。
②电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳。CO2是含有共价键的共价化合物，电子式是。
（5）阴极的电极反应为2H+＋2e－＝H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol。根据电池的负极电极反应是CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O可知，当转移4mol电子时，消耗CH4的物质的量是0.5mol，则在标准状况下的体积V＝nVm＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。
【点睛】该题是高考中的常见题型，属于综合性试题的考查，对学生的思维能力提出了较高的要求，本题贴近高考，综合性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，意在培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是明确原电池和电解池的工作原理，做题时注意利用守恒的思考去解答，同时注意电极反应式的书写。
19． CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 降低 280mL
【详解】①燃料电池中通甲醇一极为负极，通甲醇一极的电极反应方程式CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，乙池中B极为电解池的阳极，发生氧化反应，乙池中B(C)电极的电极反应式4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②反应过程中，乙池电解AgNO3溶液，析出Ag，同时生成HNO3，所得溶液pH的变化降低，故答案为：降低；
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40 g时，析出Ag的物质的量=，转移电子数为0. 05 mol，则甲池中理论上消耗O2的物质的量=，标准状况下的体积=0.012 5 mol×22.4 L/mol =0.28 L=280 mL，故答案为：280 mL。
20．CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247kJ/mol
【详解】①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol
根据盖斯定律①-②得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+206kJ/mol+41kJ/mol=247kJ/mol。
21． N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol 1 减小 390 2ΔH2-ΔH1 ＞ ＜
【详解】（1）据焓变等于反应物活化能减去生成物活化能求算焓变，N2和H2反应生成2mol NH3过程中的△H=（254kJ/mol-300kJ/mol）×2=-92kJ/mol，所以热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol，催化剂可以降低反应的活化能，加入催化剂E1减小；故答案为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92kJ/mol；减小；
（2）设N-H的键能为akJ/mol，△H=反应物键能和-生成物键能和=943kJ/mol+3×435kJ/mol-6×akJ/mol=-92kJ/mol，解得a=390，故答案为：390；
（3）已知①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=(NH4)2CO3(aq) ΔH1
②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)=NH4HCO3(aq) ΔH2
利用盖斯定律将②2-①可得(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) △H3=2ΔH2-ΔH1，故答案为：△H3=2ΔH2-ΔH1；
（4）①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1；H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2，ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，H2O(g)的能量比H2O(l)的能量高，ΔH1＞ΔH2，故答案为：＞；
②S(s)+O2(g)=SO2(g)是放热反应，ΔH3<0；Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+10H2O(l)+2NH3(g)是吸热反应，ΔH4>0，则ΔH3＜ΔH4，故答案为：＜。
22．(1) BC 5：1
(2) H2 -488.3
(3) 非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小 H2Se(g)=Se(s)+H2(g) ΔH=-81kJ·mol-1
【详解】（1）①A．奥运火炬燃烧时伴随着发光、发热的现象，能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；
B．异丁烷和正丁烷均是烷烃，二者互为同分异构体，所含化学键种类和数目相同，故B错误；
C．丙烷的摩尔燃烧焓△H1=-2220kJ/mol，正丁烷的摩尔燃烧焓△H2=-2878kJ/mol，由此可知，正丁烷的能量高于异丁烷，而物质的能量越低越稳定，故异丁烷更稳定，故C错误；
故答案为BC；
②设氢气的物质的量为x，丙烷的物质的量为y，则x+y=6mol，6mol由氢气和丙烷组成的混合气体，完全燃烧时放出的热量是3649kJ，则x×258.5kJ/mol+y×2220kJ/mol=3469kJ，解得：x=5mol，y=1mol，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为5：1。
（2）①相同质量的CH3COOH、C、H2完全燃烧时，放出的热量分别是、、，因此放热最多的是氢气。
②已知：.CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-870.3kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
依据盖斯定律可知2×（Ⅱ+Ⅲ）-Ⅰ即得到反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ·mol-1。
（3）①能量越低越稳定，放热越多，非金属性越强，氢化物越稳定，所以非金属元素氢化物越稳定，ΔH越小；
②非金属性氧＞硫＞硒＞碲，所以根据图像可知生成硒化氢的反应热是81kJ/mol，则硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为H2Se(g)=Se(s)+H2(g) ΔH=-81kJ·mol-1。
23．CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=﹣10.98kJ/mol
【详解】①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H=﹣25kJ/mol，②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) H=﹣15.7kJ/mol，③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H=+19kJ/mol，根据盖斯定律由①﹣②﹣③×计算得到2CO(g)+2FeO(s)=2Fe(s)+2CO2(g)， H =﹣25kJ/mol﹣(﹣15.7kJ/mol)﹣(+19kJ/mol)×=﹣21.96kJ/mol，即CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g) H=﹣10.98kJ/mol。
24．(1)＜
(2)CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l) H=-2.0 kJ/mol
(3) K1 NiOOH+e-+H2O =Ni(OH)2+OH- 96.0%
【详解】（1）物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。等质量的正戊烷燃烧放出的热量比异戊烷多，说明正戊烷含有的能量比异戊烷高，故稳定性：正戊烷＜异戊烷；
（2）根据表格数据可知：正戊烷燃烧的热化学方程式为：①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) △H=- 3506.1 kJ/mol；根据异戊烷燃烧热可得热化学方程式：②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l) △H=- 3504.1 kJ/mol，根据盖斯定律，将①-②，整理可得CH3CH2CH2CH2CH3(l)= (CH3)2CHCH2CH3(l) △H=-2.0 kJ/mol；
（3）①第一步反应时，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应，则元素化合价升高，失电子被，作阳极，应该与电源的正极连接，故电路中闭合K1；
②第二步反应时，在另一个惰性电极产生O2，则应该为水电离产生的OH-失电子生成O2，故NiOOH/Ni(OH)2电极发生得到电子的还原反应，物质得电子，故NiOOH/Ni(OH)2电极反应式为NiOOH+e-+H2O =Ni(OH)2+OH-；
③产生标准状况下67.2 L H2，n(H2)=，n(e-)=2n(H2)=6 mol，电能的利用率=×100%=96%。
25． C 负
【分析】（1）铁为活泼金属，易发生电化学腐蚀，钢铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应；
（2）原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答；
（3）在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答。
【详解】（1）钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：。
故答案为：负极：，正极：；
（2）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属，属于牺牲阳极的阴极保护法；
A 铜的活泼性比铁差，不能保护铁，故A错误；
B 钠活泼性比铁强，但是可与水发生剧烈反应，不能保护铁，故B错误；
C 锌的活泼性比铁强，锌失去电子被溶解，而铁被保护，故C正确；
D 石墨的活泼性比铁差，不能保护铁，故D错误；
答案选C。
（3）电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。
故答案为：负。
答案第1页，共2页
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