第一章：化学反应与能量转化同步习题（含解析）2023-2024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 同步习题
一、单选题（共13题）
1．新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，电池是能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为。充放电时，Li+在正极材料上脱嵌或嵌入，随之在石墨中发生了LixC6生成与解离。放电工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电池进水将会大大降低其使用寿命
B．放电时负极反应为：LixC6-xe-=6C+xLi+
C．放电时，Li+通过隔膜移向负极，电子由电极a沿导线流向电极b
D．充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接
2．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 事实 结论
A 与冷水反应，Na比Mg强烈 金属性：Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Ca>Mg
C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性：S>C
D Br2(g)+H2(g)→2HBr(g) +Q1；I2+H2(g)→2HI(g) +Q2；Q1>Q2 非金属性：Br>I
A．A B．B C．C D．D
3．一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物—空气液流二次电池工作时，原理如图所示。下列说法正确的是

A．连接负载时，电极A为正极
B．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜
C．连接负载时，负极区的电极反应式为：S-2e-=S
D．连接电源时，电路中每通过2NA个电子，生成NaOH的质量为80g
4．下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A．已知CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) △H，则△H代表甲烷的燃烧热
B．已知4P(红磷，s)= P4(白磷，s) △H>0，则白磷比红磷稳定
C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为： 2NaOH(aq) + H2SO4(aq)= Na2SO4(aq) + 2H2O(l) △H = -57.4kJ/mol
D．S(s)＋O2(g)=SO2(g) △H1 S(g)＋O2(g)=SO2(g) △H2 则△H1>△H2
5．在中燃烧的化学方程式为，已知在相同条件下，有如图所示的能量变化，下列说法正确的是（ ）
A．、和HCl分子中的化学键都是非极性键
B．与的总能量小于的总能量
C．与反应生成时，反应放出的能量为
D．与反应生成的过程中
6．净化含尿素和酸性废水的微生物燃料电池工作原理如图。下列说法错误的是
A．放电时，电子由M电极沿导线流向N电极
B．放电时，负极的电极反应为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑ + N2↑+ 6H+
C．当废水中的浓度或酸性过大时，电池的效率都会降低
D．1 mol 被净化时，有8 mol H+从M室迁移到N室
7．电解精制的浓缩海水制备酸碱的工作原理如图所示。其中a、c为离子交换膜，BP为双极膜(在直流电场的作用下，双极膜内中间界面层的水会解离为H+和OH-，分别迁移进入双极膜两侧)。下列说法正确的是
A．a、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
B．电流流向：电源正极→X电极→Y电极→电源负极
C．若去掉X电极与a膜之间的双极膜，X电极区产物不变
D．若外电路中通过1mol电子，双极膜内有4molH2O解离
8．据报道，全球每年发生金属腐蚀而造成的直接经济损失达数千亿美元。下列各电极反应式中，能表示铁的电化学腐蚀的是
①Fe－2e-=Fe2+
②2H++2e-=H2↑
③Fe－3e-=Fe3+
④2H2O+O2+4e-=4OH-
⑤4OH-－4e-=2H2O+O2↑
A．①②⑤ B．②③④ C．①②④ D．①③⑤
9．下列实验操作、现象和结论错误的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将固体碳酸氢铵与柠檬酸在烧杯中混合后搅拌 烧杯壁温度降低 该反应为吸热反应
B 用灼烧后的铂丝蘸取某溶液，放酒精灯上灼烧 火焰的颜色为黄色 该溶液一定含，可能含
C 将用砂纸打磨后的镁条放入沸水中 溶液变浑浊 镁失电子的能力强
D 将某固体化合物熔融后做导电性实验 电路中灯泡变亮 该化合物中一定含离子键
A．A B．B C．C D．D
10．已知反应：A2+B2=2AB，断开1mol A2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断开1mol B2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，生成1mol AB中的化学键释放的能量为Q3kJ，下列说法中正确的是
A．若该反应吸收能量，则可以得出：Q1>Q3
B．若Q1+Q2-2Q3>0，则该反应放出能量
C．该反应中的能量变化是Q1+Q2-2Q3
D．由题意可知：Q1+Q2=2Q3
11．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：。下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过电子，理论上消耗锌的质量
12．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈班，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，负极是Fe，发生电极反应：Fe-3e-=Fe3+
B．该过程为金属的吸氧腐蚀
C．正极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
D．C是正极，O2在C表面上发生氧化反应
13．某同学组装如图所示电化学装置，电极I为Zn，其它电极均为Cu。下列说法错误的是
A．电极I发生氧化反应
B．相同的时间内，电极Ⅱ与Ⅳ质量变化相同
C．电极III的电极反应：4OH――4e－＝2H2O＋O2↑
D．电流方向：电极Ⅳ→→电极I
二、填空题（共9题）
14．如图表示1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，已知E1=134kJ mol-1、E2=368kJ mol-1。
(1)若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，△H的变化是 。
(2)请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
(3)当上述反应中放出46.8kJ的热量时，生成标准状况下二氧化碳的体积 。
(4)已知甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) △H3
已知反应②中相关化学键键能(断裂或形成1mol化学键吸收或放出的能量)数据如表所示：
化学键 H－H C=O C≡O H－O
E/kJ mol-1 436 803 1076 465
由此计算△H2= kJ mol-1。已知△H3=+99kJ mol-1，则△H1= kJ mol-1。
15．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
根据盖斯定律，反应a的 (写出一个代数式即可)。
16．Ⅰ.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，回答下列问题：
(1)0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
Ⅱ.海水中含有丰富的化学资源。将海水淡化与浓缩海水结合是综合利用海水资源的途径之一。从海水中提取镁的主要步骤如图：
(2)操作a的名称是 ；试剂X可以选用 。
Ⅲ.碘在海水中主要以I-的形式存在，而在地壳中主要以IO的形式存在，在常温下几种粒子之间的转化关系如图所示。
(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是 。
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2，反应的离子方程式是(已知：反应后所得溶液显酸性) 。
17．I.依据氧化还原反应2Fe3+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
(1)电解质溶液是 (填化学式)溶液。
(2)Cu电极上发生的电极反应为 。
(3)石墨电极上发生反应的类型为 (填“氧化”或“还原”)反应。
II.
(4)某种氢氧燃料电池是用稀硫酸作电解质溶液，其装置如图。则电极a是电池的 (填“正”或负“)极，电子从该极 (填“流入”或“流出”)，该电池正极的电极反应式为 。
18．如图在A、B、C三只烧杯中各盛放稀硫酸、氯化钠溶液和硝酸银溶液
(1)图中A池是 (填“原电池” “电解池”或“电镀池”)。
(2)石墨1电极的名称是 ，检验该电极反应产物的方法是
(3)写出以下电极的电极反应式
B池：石墨1电极 石墨2电极
C池：Ag电极 Cu电极
(4)写出B池中反应的离子方程式
19．填空
编号 实验装置 实验现象 实验结论
① 锌片上 气泡，铜片上 气泡 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应
② 锌片上 气泡，铜片上 气泡 产生H2(还原反应)的位置发生了改变
③ 锌片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转 该装置将 转化为
20．已知25℃、101kpa时，一些物质的燃烧热为：
化学式 CO(g) H2(g) CH3OH(l) CH4(g)
△H/(kJ/mol) -283.0 -285.8 -726.5 -890.3
请回答下列问题：
(1)写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式： 。
(2)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)；△H= 。
(3)现有H2和CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，共放出热量3242.5 kJ，则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是： 。
A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3
21．(1)在101 kPa时，H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，H2的燃烧热为 ，表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(2)1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，该中和反应反应热为 ，表示其中和反应反应热的热化学方程式为 。
(3)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为 ；
又已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
22．全钒液流电池是一种活性物质循环流动的液态电池，以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子为电极反应的活性物质，基本工作原理示意图如下：
回答下列问题：
(1)钒在元素周期表中的位置是 ，同周期中的基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的原子的价电子排布式是 。
(2)硫酸是铅蓄电池的电解质，在铅蓄电池中负极的电极反应式是 。
(3)全钒液流电池放电时，左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，则b电极的反应式是 。若有0.2mol电子转移，质子交换膜左侧电解液质量 (填“增加”或“减少”)质量为 。
(4)全钒液流电池充电时，电极a应连接电源的 极，电极反应式为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】二次电池放电时是原电池，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，由图知，Li+向右侧区域移动，则电极b为原电池的正极、电极a为负极，据此回答。
【详解】A．电池进水，Li与水反应而消耗、放电能力下降，将会大大降低其使用寿命，A正确；
B．由图可知放电时负极反应为：LixC6-xe-=6C+xLi+，B正确；
C．在原电池中阳离子向正极移动，C错误；
D．据分析，放电时电极b为原电池的正极、电极a为负极，则充电时，电极a为阴极、与电源负极连接，电极b为阳极与电源正极连接，D正确；
故选C。
2．C
【详解】A．与冷水反应，Na 比Mg剧烈，说明钠的活泼性比镁活泼，因此金属性：Na＞Mg，故A不符合题意；
B．根据同主族从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，根据Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2，其金属性：Ca＞Mg，故B不符合题意；
C．SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明酸性：H2SO3＞H2CO3，但不能说明非金属性： S＞C，判断非金属性主要通过，最高价氧化物对应水化物酸性越强，其非金属性越强，故C符合题意；
D．Br2(g)+H2(g)→2HBr(g) +Q1；I2+H2(g)→2HI(g) +Q2；Q1>Q2说明生成HI时所放出的热量低于生成HBr时所放出的热量，两者属于是同类型的反应，放出能量越多则产物越稳定，HI的稳定性比HBr的稳定性弱，根据同主族从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物稳定性逐渐减弱，因此能得出非金属性：Br＞I，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
3．C
【详解】A．根据图示，连接负载时，A电极发生反应 ，A电极发生氧化反应，电极A为负极，故A错误；
B．根据图示，电池工作时，膜a、膜b之间生成NaOH，膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，故B错误；
C．根据图示，连接负载时，A电极发生氧化反应，电极A为负极，负极区的电极反应式为：S-2e-=S，故C正确；
D．连接电源时，电路中每通过2NA个电子，有2molNa+通过膜a进入阴极区，2molOH-通过膜b进入阳极区，所以消耗NaOH的质量为80g，故D错误；
选C。
4．D
【详解】A．燃烧热：在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，水应为液态，生成气态水的△H不代表甲烷的燃烧热，故A错误；
B．4P(红磷，s)=P4(白磷，s)△H＞0，则红磷的能量低于白磷的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以红磷比白磷稳定，故B错误；
C．20.0g NaOH的物质的量为=0.5mol，含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则1molNaOH完全中和生成1molH2O(l)放出57.4J的热量，表示该反应中和热的热化学方程式为：NaOH(aq)+H2SO4(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ/mol，故C错误；
D．相同量的同一物质气态时具有的能量比固态时具有的能量高，因此硫从固态变成气态要吸收热量，因此固态硫燃烧放出的热量少，物质的燃烧是放热反应，焓变为负值，所以△H1＞△H2，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．由同种元素构成的共价键是非极性键，由不同种元素构成的共价键是极性键，、分子中的化学键是非极性键，HCl分子中的化学键是极性键，故A错误；
B．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据反应放出能量可知，与的总能量定大于的总能量，故B错误；
C．由题图可知，断开键和键分别需要吸收、的能量，形成键放出的能量，则反应放出的能量为，故C正确；
D．已知为放热反应，若反应过程中，则反应吸收能量，与实际不符，故D错误；
答案选C。
6．D
【分析】由图可知，该装置为原电池，M室电极为负极，在微生物的作用下，CO(NH2)2在负极上失去电子发生氧化反应生成氮气和二氧化碳气体，电极反应式为CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，N室电极为正极，在还有菌作用下，在正极上得到电子发生还原反应生成Cr3+，电极反应式为+6e-+14H＋=2Cr3++7H2O，生成的Cr3+又转化为Cr（OH）3沉淀。
【详解】A．放电时，电子由负极流向正极，故电子由M电极沿导线流向N电极，故A正确；
B．放电时，在微生物的作用下，CO(NH2)2在负极上失去电子发生氧化反应生成氮气和二氧化碳气体，电极反应式为CO(NH2)2＋H2O-6e-=CO2↑＋N2↑＋6H＋，故B正确；
C．蛋白质在强氧化剂作用下或强酸性溶液中会发生变性，当废水中的浓度或酸性过大时，还有菌的活性降低导致电池的效率降低，故C正确；
D．由分析可知，当1 mol被净化时，负极放电生成的6 mol H＋从负极室迁移到正极室，故D错误；
故选D。
7．B
【分析】该装置为电解池，工作时阴离子移向阳极、阳离子移向阴极，根据图中钠离子、氢离子和氢氧根离子移动方向可知，X电极为阳极、Y电极为阴极，阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接，阴极室电极反应式为：2H++2e-=H2↑，阳极室电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，浓缩海水中Na+通过c离子交换膜与BP双极膜中转移过来的OH-结合生成NaOH， Cl-通过a离子交换膜与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HCl，则c膜为阳离子交换膜，a膜为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】A．根据浓缩海水中Na+、Cl-移动方向可知，a膜为阴离子交换膜，c膜为阳离子交换膜，A错误；
B．由上述分析可知，该装置为电解池，X电极为阳极、Y电极为阴极，阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接，则工作时电流流向：电源正极→X电极→电解质溶液→Y电极→电源负极，B正确；
C．X电极为电解池的阳极，若去掉X电极与a膜之间的双极膜，放电能力： Cl-> OH-，Cl-放电生成Cl2，电极产物发生改变，C错误；
D．水电离方程式为H2OH++OH-，外电路中通过1mol电子，双极膜内定向移动的H+、OH-各1mol，即有1molH2O解离，D错误；
故选B。
8．C
【详解】铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主，在负极上是金属失去电子的过程，电极方程式为：Fe-2e-=Fe2+，①项正确；
在正极上是氧气得电子的还原反应，电极方程式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，④项正确；
在酸性较强的地区，发生析氢腐蚀，正极上是氢离子得电子的过程，电极方程式为：2H++2e-=H2↑，②项正确.
答案选C。
9．A
【详解】A．碳酸氢铵溶于水吸热，但是碳酸氢铵与柠檬酸反应为放热反应，而碳酸氢铵溶于水吸收的热量大于反应放出的热量，故整体温度会下降，故A错误；
B．钾离子的焰色试验要透过蓝色钴玻璃片进行观察，用灼烧后的铂丝蘸取某溶液，放酒精灯上灼烧，火焰为黄色，所以该溶液一定含，可能含，故B正确；
C．镁与沸水反应生成氢氧化镁和氢气，氢氧化镁为白色沉淀，溶液变浑浊，可以说明镁失电子的能力强，故C正确；
D．离子化合物在熔融状态或水溶液中导电，故该化合物中一定含有离子键，故D正确；
故选A。
10．C
【详解】A．若改反应吸收能量，则该反应的ΔH>0，ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，可得出Q1+Q2>2Q3，A错误；
B．由ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知，当Q1+Q2-2Q3>0时，ΔH>0，该反应吸收能量，B错误；
C．反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=Q1+Q2-2Q3，C正确；
D．所有的反应均发生能量的变化，不存在不吸热也不放热的反应，因此Q1+Q2不可能等于2Q3，D错误；
故答案选C。
11．C
【分析】由电池总反应分析可知，电池放电时，Zn化合价升高，失去电子，发生氧化反应，做原电池负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，MnO2化合价降低，得到电子，发生还原反应，作原电池正极，电极反应式为：，据此分析解答。
【详解】A．原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应，即失电子作负极，A正确；
B．根据总的方程式可知，二氧化锰得到电子，二氧化锰是正极，则电池正极电极反应式为，B正确；
C．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C错误；
D．由负极反应式Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2可知，外电路中每通过0.2mol电子，消耗0.1mol锌，即消耗锌的质量为6.5g，D正确；
答案选C。
12．B
【详解】A．腐蚀过程中，由于电极活动性Fe＞C，所以负极是Fe，发生电极反应：Fe-2e-=Fe2+，A错误；
B．在钢铁表面的电解质溶液为NaCl的中性溶液，因此该过程为金属的吸氧腐蚀，B正确；
C．在正极C上，O2得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为： O2+4e-+2H2O=4OH-，C错误；
D．在铁锅上含有的活动性比铁弱的杂质C为原电池的正极，在C表面上O2得到电子发生还原反应，D错误；
故合理选项是B。
13．C
【分析】电极Ⅰ为Al，其它电极均为Cu，Al是活泼的金属易失电子作负极，及打击Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极，Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极。
【详解】A、电极Ⅰ是负极，电极反应式为Al－3e－＝Al3+，发生氧化反应，A正确；
B、电极Ⅱ是正极，正极上发生反应为Cu 2+＋2e－＝Cu，电极Ⅱ质量逐渐增大。电极Ⅳ是阴极，溶液中的铜离子放电，电极反应式为Cu 2+＋2e－＝Cu，电极Ⅱ质量逐渐增大。根据电子转移守恒可知，电极Ⅱ与Ⅳ质量变化相同，B正确；
C、电极Ⅲ为阳极，电极反应式为Cu－2e－＝Cu 2+，C错误；
D、原电池中电流从正极沿导线流向负极，即电极Ⅳ→→电极Ⅰ，D正确，
答案选C。
14．(1) 减小 不变
(2)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ mol-1
(3)4.48L
(4) +36 -63
【详解】（1）催化剂能改变反应历程，减小反应的活化能，对反应热无影响，答案：减小；不变；
（2）1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO的△H= E1- E2=134kJ mol-1-368kJ mol-1= -234 kJ mol-1，则热化学方程式NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ mol-1，答案为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234kJ mol-1；
（3）由题意可知生成1molCO2放出234 kJ热量，当放出46.8kJ的热量时，生成标准状况下二氧化碳的体积L，答案为：4.48L；
（4） ，由盖斯定律得②-③=①，则，答案：+36；-63；
15．(或)
【详解】根据盖斯定律，反应a可由b+c-e或c-d合并得到，故或。
16． 放出 (b-a) 过滤 稀盐酸 Cl2的用量 2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2
【分析】向海水中加入石灰水，其中Ca(OH)2和镁离子反应生成Mg(OH)2沉淀，然后通过操作a为过滤，得到A为Mg(OH)2，将Mg(OH)2溶于试剂X为稀盐酸中得到MgCl2，将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg单质，以此解答。
【详解】Ⅰ.(1)由图可知，0.5molN2(g)和1.5molH2(g)所具有的能量高于1molNH3(g)具有的能量，则0.5molN2(g)和1.5molH2(g)生成1molNH3(g)的过程放出(b-a) kJ能量，故答案为：放出；(b-a)；
Ⅱ.(2)上述分析可知，操作a的名称为过滤，试剂X的作用是将Mg(OH)2溶解得到MgCl2，则试剂X可以选用稀盐酸，故答案为：过滤；稀盐酸；
Ⅲ.(3)对比反应Ⅰ和Ⅲ可知，I-和Cl2反应可能发生反应Ⅲ生成IO，也可能发生反应Ⅰ生成I2，以反应Ⅰ制取I2时应注意控制的反应条件是控制Cl2的用量，故答案为：Cl2的用量；
(4)用反应Ⅱ在溶液中制取I2的过程中，IO和HSO反应生成I2和SO，I元素由+5价下降到0价，S元素由+4价上升到+6价，根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2，故答案为：2IO+5HSO=5SO+H2O+3H++I2。
17．(1)FeCl3或Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3
(2)Cu 2e－=Cu2+
(3)还原
(4) 负 流出 O2＋4e－＋4H＋＝2H2O
【详解】（1）根据2Fe3+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)，铜化合价升高失去电子，作负极，铁离子在正极化合价降低得到电子，因此电解质溶液是FeCl3或Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3溶液；故答案为：FeCl3或Fe(NO3)3或Fe2(SO4)3。
（2）Cu为负极，因此Cu电极上发生的电极反应为Cu 2e－=Cu2+；故答案为：Cu 2e－=Cu2+。
（3）Cu为负极，则石墨为正极，石墨电极上是铁离子化合价降低得到电子，因此发生反应的类型为还原反应；故答案为：还原。
（4）某种氢氧燃料电池是用稀硫酸作电解质溶液，氢气化合价升高失去电子变为氢离子，作负极，因此电极a是电池的负极，电子从该极流出，氧气化合价降低得到电子，作正极，因此电池正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋＝2H2O；故答案为：负；流出；O2＋4e－＋4H＋＝2H2O。
18． 原电池 阳极 将湿润的淀粉碘化钾试纸放在电极上方，试纸变蓝 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH- Ag-e-=Ag+ Ag+ +e-= Ag 2Cl- + 2H2O2OH- + Cl2 ↑+ H2 ↑
【分析】根据图中装置连接及电化学原理可判断出，图中A池为原电池工作原理，Zn作负极，发生失电子的氧化反应，Cu作正极，氢离子发生得电子的还原反应；则B池与C池均为电解池工作原理，B池石墨1连接电池的正极，作电解池的阳极，氯离子发生失电子的氧化反应生成氯气，石墨2作电解池的阴极，水中氢离子在此极发生得电子的还原反应生成氢气和氢氧根离子；C池Cu极连接负极，作电解池的阴极，Ag+发生得电子的还原反应生成Ag，Ag极作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应生成Ag+，据此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知，图中A池是原电池；
(2)结合上述分析可知，B池为电解池，石墨1电极的名称是阳极；发生的电极反应为：2Cl—-2e-=Cl2↑，可用湿润的淀粉碘化钾试纸放在电极上方，若试纸变蓝，则产生的为氯气，故答案为：阳极；将湿润的淀粉碘化钾试纸放在电极上方，试纸变蓝；
(3) B池：石墨1连接电池的正极，作电解池的阳极，氯离子发生失电子的氧化反应生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；石墨2作电解池的阴极，水中氢离子在此极发生得电子的还原反应生成氢气和氢氧根离子，2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
C池：Ag极作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应生成Ag+，电极反应式为：Ag-e-=Ag+；Cu极连接负极，作电解池的阴极，Ag+发生得电子的还原反应生成Ag，电极反应式为：Ag+ +e-= Ag，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-；Ag-e-=Ag+；Ag+ +e-= Ag；
(4)根据反应实质可看出B池为电解食盐水的反应，总反应的离子方程式为2Cl- + 2H2O2OH- + Cl2 ↑+ H2 ↑。
19． 有 没有 没有 有 化学能 电能
【详解】①锌、铜没有构成闭合电路，不能形成原电池，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不和稀硫酸反应，故锌片上有气泡，铜片上无气泡；
②锌、铜构成闭合电路，形成原电池，锌做负极失去电子生成锌离子，氢离子在铜极得到电子生成氢气，故锌片上无气泡，铜片上有气泡；
③电流表指针偏转，说明有电流产生，该装置将化学能转化为电能。
20． CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△=-726.5kL/mol -128.1kJ/mol D
【分析】(1)依据燃烧热的概念为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应时放出的热量，结合热化学方程式的书写方法标注物质聚集状态和对应系数下反应的反应热；
(2)依据CO、H2、CH3OH反应的燃烧热化学方程式，依据盖斯定律计算得到；
(3)依据H2、CH4的燃烧热化学方程式和反应热，列式计算。
【详解】(1)甲醇的燃烧热为726kJ/mol，该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式：CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△=-726.5kL/mol；
(2)依据题干写出物质的燃烧热化学方程式：
①CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△=-726.5kL/mol
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)； △H=-283kJ/mol；
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol；
依据盖斯定律③×2+②-①得到：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H=-128.1kJ/mol；
(3)有H2和CH4的混合气体112L(标准状况)，气体的物质的量n=112L÷22.4L/mol=5mol，使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，共放出热量3242.5kJ，设H2物质的量为x、CH4物质的量为(5-x)；依据热化学方程式列式计算：
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol，可知xmolH2完全燃烧放出热量为285.8xkJ；
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l) △H=-890.3kJ/mol，可知(5-x)molCH4完全燃烧放出热量为890.3(5-x)kJ；285.8xkJ+890.3(5-x)kJ=3242.5kJ，解得到：x=2mol，则甲烷物质的量为3mol，因此原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是2：3，故合理选项是D。
【点评】本题考查了热化学方程式的书写、燃烧热的概念分析应用，盖斯定律的计算应用，理解燃烧热概念是解题关键，注意物质反应放出的热量多少与反应的物质多少及物质的存在状态相对应，书写热化学方程式一定要注明物质的存在状态及与反应的物质对应的反应热，反应热的单位是kJ/mol。
21． 285.8 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 57.3 kJ·mol－1 H2SO4(aq)＋NaOH(aq)= Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1 1 016.5
【详解】(1)在101 kPa时，H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，则1molH2在0.5molO2中完全燃烧生成1mol液态水放出285.8kJ的热量，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。
(2)1.00 L 1.00 mol·L－1硫酸与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反应，放出114.6 kJ的热量，同时生成2mol水，则稀硫酸与稀NaOH溶液完全反应生成1mol水放出57.3kJ的热量，该中和反应反应热为57.3kJ/mol，表示其中和反应反应热的热化学方程式为H2SO4(aq)＋NaOH(aq)= Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
(3)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，1mol气态乙硼烷在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水放出=2165kJ热量，热化学方程式为B2H6(g)＋3O2(g)=B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2 165 kJ·mol－1；标准状况下11.2L乙硼烷物质的量为0.5mol，其完全燃烧生成液态水时放出0.5mol×2165kJ/mol=1082.5kJ热量、同时生成1.5mol液态水，1.5mol液态水变成气态水吸收1.5mol×44kJ/mol=66kJ热量，则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是1082.5kJ-66kJ=1016.5kJ。
22．(1) 第4周期第VB族
(2)
(3) 增加 0.4g
(4) 正
【解析】(1)
钒是23号元素，其基态原子价层电子排布式为3d34s2，则V在元素周期表中的位置是第4周期第VB族，同周期中的基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的原子为Cr，Cr为24号元素，则Cr的价电子排布式是；故答案为：第4周期第VB族；。
(2)
硫酸是铅蓄电池的电解质，在铅蓄电池中Pb为负极，Pb失去电子和硫酸根结合生成硫酸铅，其负极的电极反应式是；故答案为：。
(3)
全钒液流电池放电时，左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，化合价降低，说明左侧是正极，b极为负极，因此b电极的反应式是。左侧发生，若有0.2mol电子转移，则有0.4mol氢离子转移到左侧，因此质子交换膜左侧电解液质量增加质量为0.4mol×1g mol 1＝0.4g；故答案为：；增加；0.4g。
(4)
根据前面分析a极为正极，b极为负极，因此全钒液流电池充电时，电极a应连接电源的正极，电极反应式为；故答案为：。
答案第1页，共2页
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