专题1 化学反应与能量变化（含解析） 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共14题）
1．能量变化符合下列图象的反应是
A．Ba(OH)2 8H2O固体与NH4Cl固体反应
B．镁条与盐酸反应
C．铁与硫酸铜溶液反应
D．CH4的不完全燃烧
2．下列说法正确的是
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C．反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热
D．吸热反应只能在加热的条件下才能进行
3．N2O和CO是环境污染性气体，可在表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A．总反应的
B．为了实现转化，需不断向反应器中补充和
C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．CO为还原剂
4．下列有关实验或操作正确的是
A． 中和热的测定 B． 分液
C． 铜锌原电池 D． 铁钉镀铜
5．《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知：，)，下列说法正确的是
A．a极电极反应式：
B．Y膜为阳离子交换膜
C．每消耗22.4LO2外电路通过2mole-
D．该过程中主要的能量转化形式为电能转化为化学能
6．利用电化学方法可将同时转化为甲烷、乙烯等产物，实验装置如图所示，下列说法错误的是

A．一段时间后，Cu极区溶液质量增大
B．若Pt极区产生8mol ，则产生与共2mol
C．生成乙烯的电极反应式为
D．若生成0.15mol 和0.30mol 则外电路中转移4.8mol电子
7．全球铂资源匮乏；铂成本高；铂催化剂的抗毒能力差。华中科技大学能量转换与存储材料化学教育部重点实验室研究出Pt 基合金结构催化剂 PtM(M=Fe、Co、Ni、Cu、Pd、Au等)在减少铂用量的同时提高甲醇燃料电池的电催化活性
下列说法不正确的是
A．在Pt 基合金结构催化剂 PtM表面只有甲醇的O-H键断裂
B．反应②中产物水参与了负极反应
C．第③步的反应式为2*HCOO+*O→2CO2+H2O
D．这种燃料电池用作汽车的能源时，能有效减少环境污染
8．利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如图所示。下列说法正确的是

A．该光伏电池可将化学能转化为电能
B．该离子交换膜为阴离子交换膜，SO由左池向右池迁移
C．电解池中阳极发生还原反应，电极反应式为Ce3+-e-=Ce4+
D．电路中有0.2mol电子通过时，阴极室溶液质量变化为16g
9．某化学兴趣小组的同学设计了锌铜原电池装置如图所示。下列说法错误的是

A．电子从锌片经导线流向铜片
B．电池工作时，铜电极上发生氧化反应
C．电池工作一段时间后，锌片质量减小
D．该装置能证明金属的活动性：
10．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B．A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜
C．可用铁电极替换阴极的石墨电极
D．a极上通入2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol
11．用惰性电极通过阳离子交换膜电解饱和食盐水时，下列说法错误的是
A．电解过程中，向阳极方向移动，发生氧化反应
B．电解一段时间后，阴极附近溶液的pH增大
C．电解池中的阳极发生反应的电极反应式为
D．电解过程中，阴极和阳极产生的氢氧化钠和氯气会反应生成次氯酸钠
12．下列关于电解的说法错误的是
A．电解过程中，两极分别发生氧化和还原反应
B．氯碱工业是指电解熔融的氯化钠
C．工业上常用电解法获得钠、镁、铝等活泼金属
D．电解法是最强有力的氧化还原手段
13．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
14．以下装置工作时，可实现化学能转变为电能的是
A B C D
太阳能电池 风力发电 氢氧燃料电池 电动汽车充电
A．A B．B C．C D．D
二、填空题（共8题）
15．电化学知识在生产、科技研究中应用广泛。
(1)某同学根据漂白粉的制备原理和电解原理制作了一种家用环保型消毒液发生器(如图所示，没有使用离子交换膜)，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则：

①利用Cl2与石灰乳反应可以制取漂白粉，反应的化学方程式为 。
②L极区的电极反应式为 。
(2)电解法可以提纯粗镓，具体原理如图所示。

①粗镓与电源 极相连(填“正”或“负”)。
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO，GaO在阴极放电的电极反应式 。
(3)我国学者发明的一种分解硫化氢制氢并回收硫的装置如图所示。

① a极为 ，其电极反应式为 。
②请判断质子交换膜中H+的移动方向为 。
③请结合离子方程式分析H2S气体去除的原理 。
(4)N2H4—H2O2燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如图所示。电池工作时，A极区 NaOH浓度不变。则

①离子交换膜为 (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
②电极 B的电极反应式为 。
③电池工作时参加反应的N2H4与H2O2的物质的量之比为 。
16．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池．该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2．回答下列问题：

(1)外电路的电流方向是由 极流向 极．(填字母)
(2)电池正极反应式为 。
17．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为： 。当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为： g。(已知：铜的相对原子量是64)
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入溶液氢氧化钠中，一组插入浓硝酸中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为 。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
该酸式氢氧燃料电池的负极电极反应式是 ，正极电极反应式是 ，电池工作一段时间后电解质溶液pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
18．现在城市居民使用的管道煤气的主要成分是H2、CO和少量CH4。H2、CO和CH4的燃烧热数据如下表
物质 H2 CO CH4
燃烧热(kJ mol-1) 285.8 283.0 890.3
(1)请写出H2、CO和CH4燃烧的热化学方程式：
； ；
19．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
(1)下列变化过程，属于放热反应的是
①浓H2SO4稀释；②酸碱中和反应；③H2在Cl2中燃烧；④固体NaOH溶于水；⑤液态水变成水蒸气；⑥碳高温条件下还原CO2。
(2)实验测得，标准状况下11.2 L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式： ；
(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和已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
则与与之间的关系为 ；
(4)已知反应，试根据表中所列键能数据估算a的值 。
化学键
键能/ 436 391 945
20．以下是部分共价键键能数据：
共价键
键能／() 364 266 522 464
则 。
S8分子结构
21．已知：I． △H1
II． △H2
III． △H3
回答下列问题：
(1)白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，则△H1 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0， 0。
(2)称取16g(s)和25g(s)，将它们分别溶于等量的水中，发现一种溶液温度升高，另一种溶液温度降低，则 (填“＞” “＜”或“=”，下同)0，△H2 0；若测得16g(s)和25g(s)溶于水的反应热的差值是Q()kJ，则△H1= (用含Q的代数式表示)。
22．按要求回答问题：
(1)以和为电极，稀为电解质溶液形成的原电池中：
①向 极移动(填“正”或“负”)。
②若有流过导线，则理论上负极质量减少 g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为： 。
(2)氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)有人以化学反应：为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为 。
(4)常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】从图示可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，则该反应是吸热反应。
【详解】A．Ba(OH)2 8H2O固体与NH4Cl固体的反应是吸热反应，故A符合；
B．活泼金属和酸的置换反应是放热反应，所以镁条与盐酸的反应是放热反应，故B不符合；
C．铁与硫酸铜溶液反应是放热反应，故C不符合；
D．燃烧反应是放热反应，CH4的不完全燃烧也是放热反应，故D不符合；
故选A。
【点睛】需要掌握常见的放热反应和吸热反应。
2．C
【详解】A．反应的吸放热和反应的条件无关，需要加热才能发生的反应也有的是放热反应，如金属铁和硫之间的反应需要加热，但是属于放热反应，A错误；
B．有的放热反应在常温下无法进行，如金属铁和硫之间的反应需要加热，但是属于放热反应，B错误；
C．由反应物和生成物所具有的总能量可以判断反应的吸放热，当反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应是放热，反之是吸热，C正确；
D．吸热反应不一定只能在加热的条件下才能进行，如氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应，无需加热，属于吸热反应，D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．①N2O(g) + Pt2O+(s) = N2(g) + Pt2O2+(s) ΔH1；② CO(g) + Pt2O2+(s) = CO2(g)。根据盖斯定律①+②得N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g) ΔH=ΔH1＋ΔH2=-226kJ/mol，故A项正确；
B．总反应为N2O(g)＋CO(g)=CO2(g)＋N2(g)，反应过程中Pt2O+和Pt2O2+参与反应后又生成，不需向反应器中再补充Pt2O＋和Pt2O，故B项错误；
C．该反应正反应的活化能为134 kJ·mol-1，逆反应的活化能为360kJ·mol-1，故正反应的活化能小于逆反应活化能，故C项正确；
D．根据总反应式可知，CO转变为CO2，C原子化合价升高，故CO作还原剂，故D项正确。
故答案为：B。
4．C
【详解】A．中和热的测定实验中烧杯要盖上盖子，以减少热量散失，故A错误；
B．分液应该打开分液漏斗上面的塞子，故B错误；
C．铜锌原电池中，Zn比Cu活泼作负极，Cu作正极，故C正确；
D．铁钉镀铜需要外接电源，使铁钉作阴极，故D错误；
故选C。
5．A
【分析】a极通入H2，H2-2e-=2H+；b极通入O2，O2+2e-+H2O=+OH-。
【详解】A．由分析可知，a极为负极，H2失电子生成H+，电极反应式：，A正确；
B．b极为正极，O2+2e-+H2O=+OH-，则Y膜应允许阴离子通过，Y膜为阴离子交换膜，B不正确；
C．由电极反应式O2+2e-+H2O=+OH-，每消耗1molO2，外电路上通过2mole-，但题中没有指明温度和压强，气体的摩尔体积不一定是22.4L/mol，则22.4LO2不一定是1mol，C不正确；
D．该装置为原电池，主要的能量转化形式为化学能转化为电能，D不正确；
故选A。
6．B
【分析】根据实验装置图可知，工作原理为电解池，水失电子生成氧气和氢离子，氢离子通过质子交换膜移动到左侧阴极区，阴极二氧化碳得电子，生成甲烷和乙烯，据此结合电化学原理分析解答。
【详解】A．根据装置图，生成、，以转化为为例，每2mol 转化为1mol ，质量变化为。所以对应电极区溶液的质量增大，同理，生成乙烯，溶液质量也会增大，A项正确；
B．Pt极区产生8mol ，移向Cu极区，因为生成和的比不确定外，且氢离子还有一部分转化生成了，所以无法根据迁移的氢离子具体计算有多少甲烷和乙烯生成，B项错误；
C．铜电极为阴极，参与反应，溶液呈酸性，因此产生乙烯的电极反应式为，C项正确；
D．生成0.15mol 和0.30mol ，转移电子的物质的量为，D项正确；
答案选B。
7．A
【详解】A．由图可知甲醇在Pt 基合金结构催化剂 PtM表面生成了，则甲醇当中有O-H键断，还有C-H键断，故A错误；
B．由图可知，反应历程③需要水，则反应②中产物水参与了负极反应，故B正确；
C．由图可知，第③步的反应式为2*HCOO+*O→2CO2+H2O，故C正确；
D．甲醇燃料电池的最终产物是二氧化碳和水，能有效减少环境污染，故D正确。
故答案选A。
8．D
【分析】由图可知，左侧装置为原电池，电子向N极移动，故N极为负极，P极为正极，右侧为电解池，纯铜为阴极，电极反应式为Cu2++2e-═Cu,石墨为阳极，电极反应式为Ce3+-e-═Ce4+，据此作答。
【详解】A．光伏电池可将太阳能转化为电能，故A错误；
B．电解池右侧正电荷减少，左侧正电荷增加，硫酸根离子由右池向左池迁移，故该离子交换膜为阴离子交换膜，故B错误；
C．石墨为阳极发生氧化反应，电极反应式为Ce3+-e-═Ce4+，故C错误；
D．纯铜为阴极，电极反应式为Cu2++2e-═Cu,电路中有0.2mol电子通过时，析出Cu质量为×64g/mol=6.4g,同时有0.1mol硫酸根离子由右池向左池迁移，质量减少0.1mol×96g/mol=9.6g,阴极室溶液质量共减少6.4g+9.6g=16g,故D正确；
故选：D。
9．B
【详解】A．金属性锌强于铜，锌片是负极，铜片是正极，电子从锌片经导线流向铜片，A正确；
B．铜片是正极，电池工作时，铜电极上铜离子得到电子，发生还原反应，B错误；
C．锌片是负极，锌溶解，电池工作一段时间后，锌片质量减小，C正确；
D．锌片是负极，铜片是正极，电解质是硫酸铜，该装置能证明金属的活动性：：，D正确；
答案选B。
10．D
【分析】CH4燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂氧气的b极为正极，电池反应为CH4+2O2=CO2+2H2O；根据电池中移动的O2-可知电解质为熔融的金属氧化物，电解池中与电源正极相连接的为阳极，阳极上为氯离子放电，电极反应为2Cl--2e-═Cl2↑，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则A膜应为阳离子交换膜，阴极上氢离子放电生成氢气，生成氢氧化钠，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，则C膜也应为阳离子交换膜，根据电荷守恒，电路通过的电量等于溶液中离子移动的电量，据此分析解答。
【详解】A．a极为负极，电极反应式为CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O，故A正确；
B．根据上述分析可知，A膜和C膜均为阳离子交换膜，要得到产品Ca(H2PO4)2，原料室的阴离子需要移向产品室，因此B膜为阴离子交换膜，故B正确；
C．阴极电极不参与反应，可用铁电极替换阴极的石墨电极，故C正确；
D．左侧为原电池，右侧为电解池，构成闭合回路，原电池释放的电子，等于电解池通过的电子，a极上通入标况下2.24L甲烷，若为标准状况，n(CH4)==0.1mol，根据CH4-8e-+4O2-═CO2+2H2O可知，转移电子0.8mol，根据电荷守恒电解液中离子移动与电子相当，阳离子向阴极移动，阳极室Ca2+通过A膜进入产品室减少0.4mol，但未注明是否为标准状况，因此无法计算，故D错误；
故选D。
【点睛】本题的难点是离子交换膜的类型判断，要转移根据电极反应式和得到的产品分析。
11．D
【详解】A．电解过程中，阳极发生氧化反应，阴离子移向阳极，A正确；
B．电解时阴极电极反应式为，阴极附近溶液的pH增大，B正确；
C．阳极发生反应的电极反应式为，C正确；
D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，可以避免在阴极池生成的氢氧化钠和在阳极池生成的氯气反应，D错误；
故答案选D。
12．B
【详解】A．电解的本质是氧化还原反应，电解过程中，两极分别发生氧化和还原反应，故A正确；
B．氯碱工业是指电解饱和氯化钠溶液，不是电解熔融的氯化钠，故B错误；
C．钠、镁、铝的金属性强，工业上常用电解法获得钠、镁、铝等活泼金属，故C正确；
D．电解是在通电的条件下发生了氧化还原反应，是最强有力的氧化还原手段，可以实现有些不能自发进行的氧化还原反应，故D正确；
故选B。
13．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。
14．C
【详解】A．太阳能电池是光能转化为电能，故A不符合题意；
B．风力发电是把风能转化为电能，故B不符合题意；
C．氢氧燃料电池是把化学能转化为电能，故C符合题意；
D．电动汽车充电是将电能转化为化学能，故D不符合题意；
故答案为C。
15．(1)
(2) 正
(3) 负极 从a极室移向b极室 Fe2+在电极放电生成Fe3+，通入的H2S与Fe3+发生反应，离子方程式：
(4) 阴离子交换膜 1:2
【分析】（2）电解精炼镓与电解精炼铜相类似，粗镓作阳极，发生失电子的氧化反应；
（3）根据b极反应，氢离子转化为氢气，发生得电子的还原反应，说明为正极；
（4）N2H4反应生成N2,发生失电子的氧化反应，则电极B作负极，发生氧化反应；
【详解】（1）①Cl2与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应方程式：；
②根据电解装置可知，上端为阴极，L极为阳极，电极反应：；
（2）①根据分析，粗镓与电源正极相连；
②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO，GaO在阴极放电的电极反应式：；
（3）①根据分析，a极为负极；电极反应式：；
②原电池装置中，阳离子向正极移动，即从a极室移向b极室；
③Fe2+在电极放电生成Fe3+，通入的H2S与Fe3+发生反应，离子方程式：；
（4）①根据电池工作时，A极区 NaOH浓度不变，说明反应过程中A极区不断补充氢氧根离子，即离子交换膜为阴离子交换膜；
②根据分析，B作负极，发生氧化反应，电极反应式：；
③根据总反应：可知，电池工作时参加反应的N2H4与H2O2的物质的量之比为1：2；
16．(1) b a
(2)MnO2+e-+Li+=LiMnO2
【分析】Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极，故答案为：b；a；MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2，故答案为：MnO2+e-+Li+=LiMnO2
【详解】（1）Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极，故答案为：b；a；
（2）MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2，故答案为：MnO2+e-+Li+=LiMnO2
17． Cu 12.8 A H2-2e-=2H+ O2+4e-+4H+=2H2O 增大
【详解】(1)该电池反应中铜失去电子发生氧化反应，做负极，当线路中转移2mol电子时腐蚀1molCu，当线路中转移0.4mol电子时，腐蚀的铜为0.2mol，质量为0.2mol×64g/mol=12.8g；
(2)插入氢氧化钠溶液中，金属铜和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应，此时金属铝做负极，铜做正极；插入浓硝酸溶液中，金属铝会钝化，金属铜和浓硝酸之间发生自发的氧化还原反应，此时金属铜做负极，金属铝做正极；故选A；
(3) 氢氧燃料电池中通入氢气的一极发生氧化反应，为负极，电极反应为H2-2e-=2H+；通入氧气的一极发生还原反应，为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O；根据正负极反应可知总反应为O2+2H2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水，使溶液的体积增大，则硫酸的浓度减小，酸性减弱，pH增大。
18． H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8KJ/mol CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=－283.0KJ/mol CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890.3KJ/mol
【详解】燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，因此，根据表中燃烧热的数据可知，H2、CO和CH4燃烧的热化学方程式可分别表示为： H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8KJ/mol；CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=－283.0KJ/mol ；CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890.3KJ/mol 。
19．(1)②③
(2)
(3)
(4)-93
【详解】（1）①浓H2SO4稀释时会发生热量，但没有新物质产生，因此没有发生化学反应，①不符合题意；
②酸碱中和反应发生时会放出热量，因此反应为放热反应，②符合题意；
③H2在Cl2中燃烧时会放出热量，因此反应为放热反应，③符合题意；
④固体NaOH溶于水时会发生热量，但没有新物质产生，因此没有发生化学反应，不是放热反应，④不符合题意；
⑤液态水变成水蒸气时会吸收热量，变化过程中没有新物质产生，因此不是吸热反应，⑤不符合题意；
⑥碳高温条件下还原CO2的反应是吸热反应，⑥不符合题意；
综上所述可知：属于放热反应的序号是②③；
（2）标准状况下11.2 L甲烷的物质的量n(CH4)=，其完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出a kJ的热量，则1 mol完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出2a kJ的热量，故表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：；
（3）反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
根据盖斯定律：反应Ⅱ×2-反应Ⅰ，可计算得到反应Ⅲ：
的焓变；
（4）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总键能与形成生成物化学键释放的总键能的差，则反应(键的键能键的键能)的键能，即。
20．
【分析】根据 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】1molS8中含8molS—S键，则1molS中含1molS—S键； H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=4×364kJ/mol+2×522kJ/mol-(3×266kJ/mol+4×464kJ/mol)=-154kJ/mol。
21． ＜ ＜ ＞ ＜ -10Q
【详解】(1)白色无水硫酸铜遇水迅速变蓝，即的过程为放热过程(原因见下面的注释)，则△H1＜0；左侧为固体和液体，右侧为固体，混乱度减小，所以＜0。答案为：＜；＜；
(2)CuSO4溶于水，发生题中II反应，左侧为固体，右侧为液体，混乱度增大，则＞0，溶液温度升高，为放热反应，所以△H2＜0；根据盖斯定律可知，反应Ⅰ可由反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，故△H1=△H2-△H3，又知二者反应热的差值为QkJ，且16g(s)和25g(s)的物质的量都为0.1mol，则△H1=△H2-△H3=-10Q，故△H1=-10Q。答案为：＞；＜；-10Q。
(注释：△H1=△H2-△H3，其中△H2＜0，反应Ⅲ过程温度降低，则△H3＞0，所以△H1＜0，为放热反应。)
22． 正 28 吸热
【详解】(1)以和为电极，稀为电解质溶液形成的原电池中，电极失电子为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，电极上H+得电子为为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
①原电池中阳离子向正极移动，所以向正极移动；
②负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，若有流过导线，则理论上负极有0.05mol Fe损耗，质量减少为28g；
③若将稀硫酸换成浓硝酸，铁电极钝化做正极，铜电极做负极，失电子，则负极的电极方程式为：。
(2)氢气和氧气燃烧生成水为放热反应，所以水分解生成氢气和氧气为吸热反应，答案为吸热。
(3)根据电极反应可知负极发生的电极反应为。
(4)吸氧腐蚀时氧气在正极参与反应得电子，此时溶液不能为强酸性溶液，所以正极的电极反应式为