第1章 化学反应与能量转化 同步检测（含解析）2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 同步检测
一、单选题
1．下列有关能量的说法错误的是（　　）
A．化学能可转变为电能
B．化学反应伴随能量变化是化学反应基本特征之一
C．化学反应能量转换遵守能量守恒定律
D．化学变化时断裂化学键需放出能量
2．下列有关能源的说法不正确的是（　　）
A．光电转换的基本装置就是太阳能电池，应用相当广泛
B．我国南海“可燃冰”，可能成为替代化石燃料的新能源
C．贮氢合金的发现和应用，开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径
D．天然气、液化石油气、氢能是可再生的清洁能源
3．2021年国务院政府工作报告指出，要扎实做好碳中和、碳达峰的各项工作，以减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响。下列措施能实现碳中和且可行的是（　　）
①通过植树造林捕捉二氧化碳②禁止使用煤和石油等化石能源③大力发展风能、太阳能等新型能源④工业中用碱石灰吸收⑤绿色出行，减少燃油车的使用
A．①③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②④⑤
4．2022年2月4日，第二十四届冬奥会在北京开幕，北京成为世界上首个“双奥之城”。本届冬奥会背后蕴含了很多科技成果下列说法正确的是（　　）
A．颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料，石墨烯和C60是同位素
B．冬奥火炬“飞扬”使用氢气作为燃料，氢能属于新能源
C．吉祥物冰墩墩的外壳使用了有机硅橡胶材料，属于硅酸盐材料
D．国家速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的，该过程是化学变化
5．如图所示和反应生成的能量变化示意图，由图可知（　　）
A．反应物总能量低于生成物总能量
B．
C． (Q>184.6kJ)
D．的能量高于的能量
6．一定条件下，在一密闭容器中放入足量的Ni和一定量的CO，发生反应并达到化学平衡： ．已知该反应在25℃、80℃时的平衡常数分别为 和2．下列说法正确的是（　　）
A．加热，该反应速率加快
B．上述生成 的反应为吸热反应
C．恒温恒压下，若向容器中再充入少量的Ar，上述平衡将正向移动
D．80℃时，测得某时刻 、 浓度均为 ，则此时v(正)>v(逆)
7．甲酸(HCOOH)燃料电池对新能源的发展具有划时代的意义。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是（　　）
A．电池负极电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O
B．电池工作时，乙池中只发生还原反应
C．电池工作时，K+、H+从甲池通过半透膜向乙池迁移
D．电池工作时每消耗标准状况下22.4LO2，电路中转移的电子数目是4NA
8．下列图示装置表示的实验中，没有发生氧化还原反应的是（　　）
A．蔗糖中加入浓硫酸 B．番茄电池放电
C．漂白品红溶液 D．铁丝钝化
9．已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH ＝－197 kJ·mol－1。在25 ℃时，向恒压密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量a1；若25 ℃时，在此恒压密闭容器中只通入1 mol SO2和0.5 mol O2，达到平衡时放出热量a2。则下列关系正确的是（　　）
A．2a2＝a1＝197 kJ B．2a2＜a1＜197 kJ
C．a2＞a1＞197 kJ D．197 kJ＞a1＝2a2
10．已知反应 P+Q=M+N是放热反应，下列关于反应能量的变化的说法中不正确的是（　　）
A．断裂P和Q中化学键吸收的总能量小于形成M和N中化学键释放的总能量
B．P和Q的总能量大于M和N的总能量
C．任何化学反应都伴随着能量变化
D．P和Q的总能量小于M和N的总能量
11．CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示，下列有关说法正确的是（　　）
A．该反应为吸热反应
B．1mol CO(g)和1mol H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和1mol H2(g) 的总能量
C．反应的热化学方程式为 △H = +41 kJ/mol
D．1mol CO2(g)和1mol H2(g) 反应生成 1mol CO(g) 和1mol H2O(g)要放出41kJ的热量
12．下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是（　　）
A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，放出19.12 kJ热量。则Fe(s)＋S(s)＝FeS(s）△H＝－95.6kJ/mol
B．稀醋酸与0.1 mol/LNaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l）△H＝－57.3kJ/mol
C．已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g）△H＝+285.5kJ/mol
D．已知2C(s)+O2(g)＝2CO(g）△H＝－221kJ/mol，则可知C的燃烧热△H＝-110.5kJ/ mol
13．在36g碳不完全燃烧所得气体中，CO占体积，占体积，且 ； 。与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（　　）
A．221kJ B．283kJ C．566kJ D．345kJ
14．我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示：
下列说法错误的是（　　）
A．闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn + 4OH - 2e = Zn(OH)
B．闭合K1时，反应一段时间后，NaCl溶液的pH减小
C．闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连
D．闭合K2时，H+通过a膜向Pd电极方向移动
15．已知：2Fe2O3（s）+3C（s）═3CO2（g）+4Fe（s）△H=+468.2kJ．mol﹣l；
C（s）+O2 （g）═CO2 （g）△H=﹣393.5kJ．mol﹣1；
则4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）的△H是（　　）
A．﹣1648.7 kJ．mo1﹣1 B．﹣1255.3 kJ．mol﹣1
C．﹣861.7 kJ．mol﹣l D．+867.1 kJ．mol﹣1
16．以 为催化剂的光热化学循环分解 反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
下列说法正确的是（　　）
A．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B．该反应中，光能和热能转化为电能
C．使用 作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
D． 分解反应的热化学方程式为
17．某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4，装置如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜
B．每放出11.2L（标准状况）H2时，能回收98gH3PO4
C．阴极区总反应式为2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑
D．a处进入稀氨水，d处流出浓H3PO4溶液
18．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述错误的是（　　）
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
二、综合题
19．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：
（1）若开始时开关 与 连接，则 是　 　极，其电极反应式为　 　；B极的 发生　 　腐蚀；
（2）若开始时 与 连接，则 是　 　极，其电极反应式为　 　；若电路中转移 电子，则 极产生的气体在标准状况下有　 　L；装置内总反应的离子方程式为：　 　。
20．过渡态理论认为：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1为1molNO2与1molCO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图
（1）试写出NO2和CO反应的热化学方程式：　 　
（2）在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应，图2是某学生模仿图1画出的NO+CO2
=NO2+CO的能量变化示意图。则图中E3=　 　kJ mol-1
（3）在密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p（Pa），并在一定温度下使其发生反应：H2（g）+I2（g） 2HI（g）△H＜0．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2，反应速率　 　（填“变大”、“变小”或“不变”），平衡　 　移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）。
（4）T℃，向1L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应2HI H2+I2，H2物质的量随时间的变化如图3所示。
①该温度下，2HI（g） H2（g）+I2（g）的平衡常数K=　 　
②相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则　 　
是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
21．工业生产中含硫废水的排放会污染环境，需要对含硫废水进行处理与利用．
（1）某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S．
①测得该废水溶液pH=12，用离子方程式解释溶液呈碱性的原因　 　．
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为　 　．已知1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4（s）+4H2（g） Na2S（s）+4H2O（g），已知该反应的平衡常数K1000℃＜K1400℃，则该反应的△H　 　0（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3，回收废水中的硫化物，以减少资源的浪费，可采用以下方法：
①中和含酸废水工业常用的试剂x是　 　．
②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式　 　．
③铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32﹣在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32﹣在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式：　 　．
④已知：2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l）△H=﹣632.8kJ/mol
SO2（g）═S（s）+O2（g）△H=+269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为　 　．
22．如图所示，用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B 装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重（假设工作时无能量损失）．请回答下列问题：
（1）F电极的名称是　 　，E电极的反应式：　 　．
（2）④电极的反应式：　 　，通电一段时间后B池pH　 　（填“变大”“变小”“不变”）．
（3）若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体　 　L，①、③电极析出固体物质的量之比　 　．
（4）欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是　 　（写名称）．
23．
（1）①已知H2与O2反应生成1molH2O(g)时放出241.8kJ的热量，请完成该反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=　 　kJ/mol。
②已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H＞0，则稳定性：石墨　 　金刚石(填“＞”、“＜”或“=”)。
（2）在某密闭容器中进行可逆反应：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)△H＞0，平衡常数表达式为K= 。
①反应达到平衡后，向容器中通入CO，化学平衡向　 　方向移动(填“正反应”或“逆反应”)；
②若升高温度，平衡常数K　 　(填“增大”、“减少”或“不变”)。
③查阅资料得知1100℃时K=0.263。某时刻测得容器中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.10mol/L，此时刻反应　 　平衡状态(填“达到”或“未达到”)。
（3）电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。
①根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=2Ag(s)+Cu2+(aq)，设计的原电池如图一所示，X溶液时　 　溶液(填“CuSO4”或“AgNO3”)。
②图二装置在铁件上镀铜，铁作阴极，则铜极上的电极反应是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．原电池反应中是化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．化学反应中的能量变化就是因为旧化学键断裂和新化学键生成引起的，则化学反应伴随能量变化，是化学反应的基本特征之一，故B不符合题意；
C．化学变化既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律，故C不符合题意；
D．化学键断裂需要吸收能量，故D符合题意；
故答案为： D。
【分析】化学反应变化时，需要吸收足够的能量才可能发生化学键的断裂和电子的转移。
2．【答案】D
【解析】【解答】A.光电转换的装置为太阳能电池，其基本原理是光电效应，应用广泛，A不符合题意；
B.可燃冰的燃烧产物为CO2和H2O，不会造成空气污染，属于新能源，B不符合题意；
C.气体难以储存和运输，贮氢合金的发现和应用，解决了氢气的贮存和运输问题，C不符合题意；
D.天然气和石油气是不可再生能源，而氢能属于可再生能源，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.光电转换的装置为太阳能电池；
B.可燃冰的燃烧产物为CO2和H2O；
C.气体难以储存和运输；
D.天然气和石油气属于不可再生能源；
3．【答案】A
【解析】【解答】①植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气，可通过植树造林捕捉二氧化碳实现碳中和，①符合题意；
②禁止使用煤和石油等化石能源不符合实际情况，为了减排，人类应采取优化能源结构减少化石燃料的使用，增加清洁能源比重，②不符合题意；
③大力发展风能、太阳能等新型能源可减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响， ③符合题意；
④工业中用碱石灰吸收可减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响， ④符合题意；
⑤绿色出行，减少燃油车的使用，可减少或消除二氧化碳等温室气体对气候的影响，⑤符合题意；
故正确的是①③④⑤，
故答案为：A。
【分析】①植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气；
②目前用的较多的还是化石能源，无法完全禁止；
③ 开发新能源可以有效减少化学能源的使用；
④ CO2会造成温室效应，可用碱石灰吸收；
⑤ 燃油车的使用会排放出二氧化碳。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．石墨烯和C60是碳元素形成的不同单质，为同素异形体，A不符合题意；
B．太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源，都属于新能源，B符合题意；
C．有机硅橡胶材料属于有机物，而硅酸盐材料为无机物，C不符合题意；
D．制冰过程中没有新物质生成，不是化学变化，D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A．同素异形体为同一元素形成的不同单质，依据质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素；
B．太阳能、核能、风能、氢能等都是人类开发利用的新型能源；
C．有机硅橡胶材料属于有机物；
D．制冰过程中没有新物质生成。
5．【答案】C
【解析】【解答】A.根据图像，反应物的总能量高于生成物总能量，A错误；
B.没有标明反应物和生成物的状态，B错误；
C.根据图像可知，H2(g)+Cl2=2molHCl(g）△H=184.6KJ／mol, HCl(g）=HCl（l）△H<0,因此H2(g)+1molCl2（g）=2molHCl(l）Q>184.6KJ,C正确；
D。根据图像可以比较1molH2(g)和1molCl2（g）能量大于2molHCl（g）的能量，但是无法比较1molCl2（g）和2molHCl(g）的能量大小，D错误；
答案：C
【分析】1.从能量图分析，ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)
2.化学键变化分析,ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和
6．【答案】A
【解析】【解答】A．温度越高反应速率越快，加热，该反应速率加快，故A符合题意；
B．升高温度，平衡常数减小，所以上述生成 的反应为放热反应，故B不符合题意；
C．恒温恒压下，若向容器中再充入少量的Ar，溶液体积增大，相当于加压，上述平衡将逆向移动，故C不符合题意；
D.80℃时，测得某时刻 、 浓度均为 ，则 ，此时逆向进行v(正)故答案为：A。
【分析】A.升高温度加快反应速率；
B.反应在25℃、80℃时的平衡常数分别为5×104和2，可知升高温度平衡逆向移动；
C.恒温恒压下，若向容器中再充入少量的Ar，气体的体积增大；
D.80℃时，测得某时刻Ni (CO)4、CO浓度均0.5为0.5mol/L，则可计算Qc与K进行比较。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．HCOOH失电子生成KHCO3，做负极，电极反应式为：HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O，A不符合题意；
B．电池工作时，乙池中Fe3+得电子生成Fe2+，发生还原反应，Fe2+被氧气氧化，发生氧化反应，所以乙池既发生了还原反应又发生了氧化反应，B符合题意；
C．原电池工作时，阳离子移向正极，所以K+、H+从甲池通过半透膜向乙池迁移，C不符合题意；
D．根据反应方程式： 和 可知，电池工作时每消耗标准状况下22.4LO2，电路中转移的电子数目是4NA，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】HCOOH失电子生成KHCO3，做负极；Fe3+得电子生成Fe2+，做正极。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、浓硫酸具有脱水性和强氧化性，使蔗糖变黑的过程体现了浓硫酸的脱水性，过程中产生刺激性气味气体，体现了浓硫酸的氧化性，发生了氧化还原反应，A不符合题意；
B、番茄电池放电的过程中化学能转化为电能，为原电池装置，过程中发生氧化还原反应，B不符合题意；
C、SO2使品红溶液褪色的过程中，SO2与品红溶液中的有色物质化合生成不稳定的无色物质，过程中没有发生氧化还原反应，C符合题意；
D、铁丝钝化的过程中，体现了浓硝酸的强氧化性，发生了氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据选项所给物质的性质以及发生的反应进行分析。
9．【答案】D
【解析】【解答】恒温恒压下，对于可逆反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），向恒压密闭容器中通入2molSO2和1mol O2与只通入1molSO2和0.5molO2互为等效平衡，达到平衡时反应物的转化率一定相等，则反应放出的热量关系为：a1=2a2；
在可逆反应的热化学方程式中，反应热是指完全转化的反应热，所以a1＜197kJ，
即：197kJ＞a1=2a2，
故答案为：D。
【分析】在深刻理解热化学方程式意义的基础上，掌握可逆反应的反应特征，反应物并不能完全转变成生成物，故D符合题意。
10．【答案】D
【解析】【解答】A. 已知反应P+Q＝M+N是放热反应，则断裂P和Q中化学键吸收的总能量小于形成M和N中化学键释放的总能量，A不符合题意；
B. 已知反应P+Q＝M+N是放热反应，则P和Q的总能量大于M和N的总能量，B不符合题意；
C. 任何化学反应都伴随着能量变化，C不符合题意；
D. 已知反应P+Q＝M+N是放热反应，则P和Q的总能量大于M和N的总能量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】化学反应过程中会有化学键的破坏与生成，伴随有能量的变化，放热反应的反应物的总能量之和大于生成物总能量之和，破坏化学键吸收的能量小于生成化学键放出的能量。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．根据图示，反应物的总能量大于反应产物的总能量，该反应为放热反应，A不符合题意；
B．根据图示，1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量，则1mol CO(g)和1mol H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和1mol H2(g) 的总能量，B符合题意；
C．根据图示，1mol CO(g)和1mol H2O(g)生成1mol CO2(g)和1mol H2(g) 放出热量41 kJ，反应的热化学方程式为 △H = -41 kJ/mol，C不符合题意；
D．根据图示，1mol CO2(g)和1mol H2(g) 反应生成 1mol CO(g) 和1mol H2O(g)，总能量升高，要吸收41kJ的热量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据放热反应中反应物的总能量大于反应产物的总能量；
12．【答案】A
【解析】【解答】A．密闭容器中，9.6g硫粉物质的量为0.3mol，与11.2g铁粉物质的量为0.2mol混合加热生成硫化亚铁17.6g时，硫过量，放出19.12kJ热量，所以1mol铁反应放热=19.12KJ× =95.6KJ，热化学方程式为Fe(s)+S(s)═FeS(s)△H=-95.6kJ．mol-1 ，故A符合题意；
B．稀醋酸是弱酸电离过程是吸热过程，与0.1mol L-1NaOH溶液反应放出的热量小于中和热，焓变是负值则：H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H＞-57.3kJ mol-1，故B不符合题意；
C．已知1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5kJ，则水分解的热化学方程式：2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+571kJ．mol-1，故C不符合题意；
D．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，碳燃烧生成的一氧化碳不是稳定氧化物，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】本题考查了化学反应能量变化，题目涉及热化学方程式书写、燃烧热、中和热放热概念分析判断、反应热的计算；
A．依据n= 计算物质的量，由物质的量与反应热的关系计算；
B．醋酸是弱酸存在电离平衡，电离过程是吸热过程；
C．反应的焓变和化学方程式中物质的量有关；
D．依据燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量分析．
13．【答案】C
【解析】【解答】36g碳的物质的量为=3mol，所以CO的物质的量为3mol×=2mol，由于CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol可知1molCO燃烧放出的热量为283kJ，即36g碳不完全燃烧生成2molCO损失的热量为2×283kJ=566 kJ。
故答案为：C。
【分析】根据盖斯定律分析。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．闭合K1时，Zn被氧化作负极，原电池中阴离子流向负极，所以OH-通过b膜移向Zn，负极上Zn失去电子结合氢氧根生成Zn(OH) ，电极方程式为Zn + 4OH - 2e = Zn(OH) ，故A不符合题意；
B．闭合K1时，Pd电极为正极，氢离子透过a膜移向Pd电极，CO2得电子后结合氢离子生成HCOOH，所以NaCl溶液pH减小，故B不符合题意；
C．闭合K2时，Pd电极上发生氧化反应为阳极，与直流电源正极相连，故C不符合题意；
D．闭合K2时，Pd电极为阳极，氢离子为阳离子应移向阴极，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】闭合K1时为原电池，Zn被氧化作负极，CO2被还原作正极；闭合K2时为电解池，则此时Zn电极发生还原反应为阴极，Pd电极上发生氧化反应为阳极。
15．【答案】A
【解析】【解答】解：已知：①2Fe2O3（s）+3C（s）═3CO2（g）+4Fe（s）△H=+468.2kJ mol﹣1，②C（s）+O2 （g）═CO2 （g）△H=﹣393.5 kJ mol﹣1，根据盖斯定律②×3﹣①可得：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=（﹣393.5kJ mol﹣1）×3﹣（+468.2kJ mol﹣1）=﹣1648.7 kJ mol﹣1，
故选A．
【分析】根据盖斯定律，将热化学方程式②×3﹣①可得目标热化学方程式：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s），据此计算出该热化学方程式的焓变．
16．【答案】C
【解析】【解答】A. 化学键断裂需要吸收能量，故过程①中钛氧键断裂需要吸收能量，A不符合题意；
B. 由历程图可知该反应中未涉及原电池反应，故该反应中是光能和热能转化为化学能，B不符合题意；
C. 由历程图可知，使用 作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，C符合题意；
D. 分解反应的热化学方程式为： ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.成键时会释放能量，但是断键时需要吸收能量
B.该反应中未涉及到电能的转换。只是太阳能和热能向化学能的转化
C.催化剂只是改变反应的活化能，改变反应速率
D.根据反应的焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和
17．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，离子交换膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，故A不符合题意；
B．每放出11.2L(标准状况)H2时，则转移 ×2=1mol电子，所以将有1molH2PO4-或者0.5molHPO42-移到阳极区，所以能回收H3PO4小于1mol，质量小于98g，故B符合题意。
C．阴极附近时H+放电生成氢气，铵根离子通过阳离子交换膜移到阴极区与剩余氢氧根结合成NH3 H2O，总反应式为2H2O+2NH4++2e-═2NH3 H2O+H2↑，故C不符合题意；
D．由分析可知，a口进入稀氨水，d处流出浓H3PO4溶液，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】由图可知，左侧放出氢气，为阴极，右侧放出氧气为阳极，电解含NH4H2PO4 和(NH4)2HPO4的废水溶液时，阳极附近是OH-放电，生成氧气，右侧为阳极，所以c口进入的是稀H3PO4，d口流出的是浓H3PO4，则离子交换膜2为阴离子交换膜；阴极附近时H+放电生成氢气，左侧为阴极，则a口进入稀氨水，b口排出的为浓氨水，离子交换膜1为阳离子交换膜，以此解答该题。
18．【答案】C
【解析】【解答】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A．外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A不符合题意；
B．通电后，被保护的钢管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B不符合题意；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C符合题意；
D．通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】此原理是利用的是牺牲阳极的阴极保护法，利用消耗高硅铸铁来达到保护钢柱的目的
19．【答案】（1）正；；吸氧
（2）阳；；2.24；
【解析】【解答】（1）K与a连接，该装置为原电池装置，发生钢铁吸氧腐蚀，即A为正极，B为负极，A电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－；（2）K与b连接，该装置为电解池装置，A连接电源的正极，即A为阳极，B为阴极，根据电解原理，A电极反应式为2Cl－＋2e－=Cl2↑，B极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，B极产生气体的体积0.2mol×1mol×22.4L·mol－1/2mol=2.24L；该装置总电极反应式为 。
【分析】（1）通过氧化还原反应而产生电流的装置称为原电池，也可以说是把化学能转变成电能的装置。有的原电池可以构成可逆电池，有的原电池则不属于可逆电池。原电池放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；
（2）电极反应与电源的正极相连的电极称为阳极;与电源的负极相连的电极成为阴极。物质在阳极上失去电子，发生氧化反应,物质在阴极上得到电子，发生还原反应。.
20．【答案】（1）NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=-234kJ mol-1
（2）368
（3）变小；不
（4）1/64；b
【解析】【解答】（1）由反应能量图可知，该反应的反应热ΔH=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g) ΔH=-234kJ/mol；
（2）E3表示的是NO和CO2转化为活化状态时所需的能量，因此E3=368kJ/mol；
（3）保持容器内气体的压强不变，充入N2，则反应容器的浓度减小，反应速率减小；由于该反应在反应前后气体分子数不变，因此平衡不移动；
（4）①由图像可知，反应达到平衡状态时，n(H2)=0.1mol，则n(I2)=0.1mol，n(HI)=1mol-0.1mol=0.9mol，因此该温度下， 反应的平衡常数；
②a、平衡常数只与温度有关，与浓度无关，a不符合题意；
b、由于该反应中反应前后气体分子数不变，因此反应达到平衡时，c(HI)为原来的两倍，b符合题意；
c、c(HI)增大，反应速率，反应达到平衡所需的时间减小，c不符合题意；
d、由于该反应中反应前后气体分子数不变，为等效平衡，平衡时H2的体积分数不变，d不符合题意；
故答案为：b
【分析】（1）根据图示能量变化确定反应热，从而写出反应的热化学方程式；
（2）E3表示的是NO和CO2转化为活化状态时所需的能量；
（3）压强不变，充入无关气体，反应容器的体积增大，浓度减小，据此作答；
（4）①根据图像数据，结合平衡常数的表达式进行计算；
②若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则浓度也为原来的两倍，结合等效平衡、反应速率的影响因素进行分析；
21．【答案】（1）S2﹣+H2O HS﹣+OH﹣；1：2；＞
（2）石灰水；H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；SO32﹣+8H++6e﹣=H2S↑+3H2O；2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）△H=﹣1172.4kJ/mol
【解析】【解答】解：（1）①Na2S为强碱弱酸盐，S2﹣水解呈碱性，水解方程式为：S2﹣+H2O HS﹣+OH﹣，
故答案为：S2﹣+H2O HS﹣+OH﹣；②1molNa2S转化为1molNa2SO4，失去8mol电子，而1molO2被还原，得到4mol电子，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2，温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热，即△H＞O，
故答案为：1：2；＞；（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水，
故答案为：石灰水；②H2S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na2S和水，反应的化学方程式为：H2S+2NaOH=Na2S+2H2O，
故答案为：H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；③SO32﹣在酸性条件下放电生成H2S的过程为还原反应，电极反应式为SO32﹣+8H++6e﹣=H2S↑+3H2O，
故答案为：SO32﹣+8H++6e﹣=H2S↑+3H2O；④已知：①2H2S（g）+O2（g）=2S（s）+2H2O（l）△H=﹣632.8kJ/mol，②SO2（g）=S（s）+O2（g）△H=+269.8kJ/mol，
利用盖斯定律将①﹣②×2可得：2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l），
对应的反应热为：△H=（﹣632.8kJ/mol）﹣2×（+269.8kJ/mol）=﹣1172.4kJ/mol，
所以热化学方程式为2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）△H=﹣1172.4kJ/mol，
故答案为：2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）△H=﹣1172.4kJ/mol．
【分析】（1）①Na2S为强碱弱酸盐，S2﹣水解呈碱性；
②根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等计算；温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热；（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水；②H2S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na2S和水；③SO32﹣在酸性条件下放电生成H2S的过程为还原反应，根据反应物和生成物书写电极反应式；④利用盖斯定律计算反应热，并写出热化学方程式．
22．【答案】（1）正极；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O
（2）Ag﹣e﹣=Ag+；不变
（3）6.72；1：4
（4）氢氧化铜
【解析】【解答】解：（1）对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，则负极电极方程式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；
故答案为：正极；CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O； （2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质，④电极上银失电子生成银离子进入溶液，电极反应式为：Ag﹣e﹣=Ag+，B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变，所以溶液的pH不变；
故答案为：Ag﹣e﹣=Ag+；不变；（3）设3.2g甲醇反应转移电子的物质的量是x，
CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O 转移电子
32g 6mol
3.2g x
x= =0.6mol
若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，则铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，当铜离子完全析出时，铜离子得到电子的物质的量=0.15mol×2=0.3mol＜0.6mol，所以电解混合溶液时，阴极上先析出铜后析出氢气，阳极上析出氧气，但得失电子的物质的量都是0.6mol，
设阴极上析出氢气的物质的量是y，阳极上析出氧气的物质的量是z，
则0.15mol×2+2y=4z=0.6mol，y=0.15mol，z=0.15mol，所以A池中共收集到的气体的物质的量是（0.15+0.15）mol=0.3mol，则气体体积=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，①上铜离子得电子析出金属铜，铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，③上银离子得电子生成银单质，根据电子守恒，转移0.6mol电子析出金属银是0.6mol，两个电极析出固体物质的量之比为1：4，
故答案为：6.72； 1：4；（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，所以欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜；
故答案为：氢氧化铜．
【分析】对A、B装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，原电池负极上甲醇失电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；（1）E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子；（2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质；B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变；（3）根据阴阳两极上得失电子守恒计算；（4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，根据溶液失去的元素分析．
23．【答案】（1）-483.6；＞
（2）正反应；增大；未达到
（3）AgNO3；Cu-2e-=Cu2＋
【解析】【解答】(1)①H2与O2反应生成2molH2O(g)时放出的热量为241.8kJ×2=483.6kJ，则热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJ/mol，
②由C(石墨，s)=C(金刚石，s) H＞0知，反应吸热，反应物石墨能量低，物质能量越低越稳定，则稳定性：石墨＞金刚石；
(2)①增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；
②该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，K增大；
③Qc= ＜0.263，则未达到平衡；
(3)①铜的活泼性大于银，铜做负极，右侧为原电池的正极，银离子得电子，电极反应为Ag++e-=Ag，则X溶液为AgNO3；
②图二装置为电解池，在铁件上镀铜，铁作阴极，则铜作阳极，失去电子，发生氧化反应，电极反应是Cu-2e-=Cu2＋。
【分析】（1）①反应热和参加反应的反应物物质的量成正比②物质能量越低越稳定
（2）①增加气态反应物，根据平衡移动原理分析即可②温度升高，判断平衡移动方向即可③计算浓度商和平衡常数对比
（3）① 电解质溶液需要和负极反应②电镀，铜失去电子