专题1 化学反应与能量 （含解析）专题检测卷 2023-2024学年高二上学期化学苏科版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题1 化学反应与能量 （含解析）专题检测卷 2023-2024学年高二上学期化学苏科版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 406.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-06 14:01:50 | ||
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文档简介
专题1 化学反应与能量 专题检测卷
一、单选题
1．下列不属于自发进行的变化是（ ）
A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水
C．水电解生成氢气和氧气 D．铁器在潮湿的空气中生锈
2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了（ ）
A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应
C．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应
D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
3．下列说法中错误的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
D．反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量
4．2022年3月24日，天宫课堂二次授课取得圆满成功。科技兴国离不开化学科学，下列有关说法正确的是（ ）
A．航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
B．天宫内可用漏斗、滤纸过滤除去粗盐中的泥沙
C．天宫课堂“乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象，属于吸热反应
D．“天宫二号”空间站使用的太阳能电池帆板，其主要材料为SiO2
5．下列属于吸热反应的是（ ）
A．气态水液化为液态水 B．氢氧化钠和盐酸反应
C．高温分解石灰石 D．氢气在氯气中燃烧
6．用惰性电极电解1 mol· L-1CuSO4和0.1 mol·L-1 Cu(NO3)2的混合液100 mL，当阳极析出896mL(标准状况)气体时，切断电源，使电极仍浸在溶液中，充分反应后，阴极比原来增重
A．7.04g B．5.12 g C．3.2 g D．1.28 g
7．已知25℃ 101kPa时:等质量的Al分别与足量O2和O3完全反应生成Al2O3固体时，放出的热量为a kJ·mol－1和b kJ·mol－1，且aA．O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应
B．O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应
C．等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应
D．等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应
8．下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是（ ）
A．腐蚀的正极反应：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．可用镁合金块代替锌块进行保护
C．嵌入锌块后的负极反应：Fe-2e-=Fe2+
D．该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法
9．下列说法或表示正确的是（ ）
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少
B．由单质A转化为单质B时△H=+119 kJ mol﹣1可知单质B比单质A稳定
C．稀溶液中：H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H=﹣57.3 kJ mol﹣1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ
D．在101 kPa时，H2燃烧的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6 kJ mol﹣1，则H2在101 kPa时的燃烧热为571.6 kJ mol﹣1
10．已知在25 ℃、1.01×105 Pa下，1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A．热化学方程式可表示为：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH = -490 kJ·mol-1
B．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
C．H2O分解为H2与O2时吸收热量
D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
11．复旦大学研究团队研究 和 之间的可逆转化；二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解，储存、释放电解液中的水合氢离子；设计出能在-70℃工作的电池，该电池放电时的总反应为： 下列说法错误的是（ ）
A．放电时，负极反应为
B．放电时， 移向b电极
C．充电时，阳极反应为
D．充电时，电路中通过 ，阳极附近电解质溶液质量减少19g
12．下列过程吸收热量的是（ ）
A．液氨气化 B．生石灰加入水中
C．天然气燃烧 D．盐酸与氢氧化钾溶液反应
13．野外焊接钢轨常用如图所示装置，镁条引燃混合物后，反应非常剧烈，火星四射，有熔融铁珠落入沙子中。下列叙述错误的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．有“熔融铁珠”生成说明该反应为放热反应
C．该反应的化学能全部转化为热能
D．该反应中断键吸收的能量小于成键释放的能量
14．高效能电池的研发制约电动汽车的推广．有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应式为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是（ ）
A．负极反应为：14H2O+7O2+28e﹣=28OH﹣
B．放电过程中KOH的物质的量浓度不变
C．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为14mol
D．放电一段时间后，负极周围的pH升高
15．在图中的8个装置中，属于原电池的是（ ）
A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦ C．④ ⑥ ⑦ D．③⑤⑦
16．下列各组材料中，不能组成原电池的是（ ）
A B C D
两极材料 Zn片、石墨 Zn片、Cu片 Cu片、Ag片 Fe片、Cu片
插入溶液 CuSO4溶液 无水酒精 AgNO3溶液 稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
17．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
18．图中烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是（ ）
A．③>②>①>⑤>④ B．⑤>②>①>③>④
C．⑤>②>③>④>① D．③>④>⑤>②>①
二、综合题
19．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。丙池中盛有100 mL 3.00 mol.L-1的CuSO4溶液。试回答下列问题:
（1）在电源中，B电极为 极（填电极名称，下同）；乙装置中粗铜为 极。
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生 反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是 。
（3）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为 L。
（4）在丙装置中， X电极上发生的电极反应式是 。
（5）在此过程中，若丙池中两电极产生的气体恰好相等时，理论上在乙池中精铜增加了 g
20．联氨（N2H4）是一种无色的可燃液体。请回答下列问题：
（1）联氨是火箭的重要燃料。已知：
(a) N2H4(l)的燃烧热ΔH1 = –624.0 kJ mol–1
(b) ΔH2 = –66.4 kJ mol–1
(c) ΔH3 = –28.6 kJ mol–1
写出N2H4(l)在N2O4(g)中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式 。
（2）N2H4能使锅炉内壁的铁锈（主要成分为Fe2O3 xH2O）变成磁性氧化铁，从而可减缓锅炉锈蚀。反应过程中每生成0.1 mol磁性氧化铁，转移的电子数为 。
（3）联氨-空气燃料电池的电解质为KOH溶液。写出该电池放电时负极的反应式 。
（4）联氨的制备方法有多种，尿素法是其中之一。在KMnO4的催化作用下，尿素CO(NH2)2和NaClO、NaOH溶液反应生成联氨、水和两种钠盐,写出该反应的化学方程式 。
21．在石墨材料性能提升的帮助下，锂离子电池的性能也得到了大幅提升，华为公司曾开发出石墨烯锂离子电池，其工作原理如图1所示，该锂离子电池正极铝钴膜主要含有 、 等，处理该正极废料的一种流程如图2所示：
请回答下列问题：
（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。
（2）滤渣的主要成分的化学式为 。
（3）“酸溶”时 的作用是 ，“酸溶”时温度不宜过高的原因是 。盐酸可以代替 和 的混合液，但工业上都不采用盐酸，其原因是 。
（4）用图1中锂离子电池作电源电解制备 的装置如图3所示，d与锂离子电池的 极相连(填“a”或“b”)，电解池中发生的总反应离子方程式为 。当锂离子电池中有 移向正极时，电解池中阴极区溶液质量的变化量为 g。
22．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）．
（1）丙烷脱氢可得丙烯．
已知：C3H8（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）；△H1=+156.6kJ mol﹣1
CH3CH=CH2（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）；△H2=+32.4kJ mol﹣1
则相同条件下，反应C3H8（g）=CH3CH=CH2（g）+H2（g）的△H= kJ mol﹣1
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐．电池总反应方程式 ；放电时，CO32﹣移向电池的 （填“正”或“负”）极．
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O．常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10﹣5 mol/L．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常数K1= ．（已知：10﹣5.60=2.5×10﹣6）
23．下图是一个化学过程的示意图。
请回答下列问题：
（1）甲池中OH－移向 极（填“C2H5OH”或“O2”），通入C2H5OH电极的电极反应式为 。
（2）乙池中A（石墨）电极的名称为 （填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），并写出此电极的反应式： ，
（3）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 （填“增大”“减小”或“不变”）；丙中溶液的pH将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）当乙池中B（Ag）极质量增加3.24g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL（标准状况下），乙池的pH是 （若此时乙池中溶液的体积为500mL）；
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．扩散现象，需吸收能量，是混乱度变大的自发过程，故A不选；
B．冰融化过程中吸热，△H＜0，混乱度增大△S＞0，△H﹣T△S＜0是自发过程，故B不选；
C．水电解生成氢气和氧气，该反应为分解反应△H＞0，混乱度增大△S＞0，不是自发进行的反应，故C选；
D．Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程，可以自发进行，故D不选．
故选：C．
【分析】反应能否自发进行，决定于△H﹣T△S的大小，△H﹣T△S＜0反应能自发进行，△H﹣T△S＞0反应不能自发进行，结合生活常识分析解答，据此分析．
A．微粒向浓度低的方向扩散；
B．冰的熔点为0℃，水常温是液体；
C．水分解不是自发过程，需要电解条件；
D．铁在潮湿的空气中生锈是发生了电化腐蚀．
2．【答案】B
【解析】【解答】反应发生后，虽然不再加热，该反应仍可持续进行，说明该反应为放热反应，B项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，D项错误。
故答案为：B
【分析】放热反应中，反应物总能量高于生成物的总能量。
3．【答案】A
【解析】【解答】 A．放热反应有的需加热，有的不需加热，木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，A错误；
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，B正确；
C．化学反应中的能量变化通常表现为热量变化，可表现为光能、电能等，C正确；
D．反应前后遵循能量守恒，所以反应物的总能量和生成物的总能量相对大小决定了反应的吸、放热，D正确；
故选A。
【分析】 A．反应需要加热与吸、放热反应无关；
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成；
C．化学反应中的能量变化通常表现为热量变化；
D．反应前后遵循能量守恒。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．我国航天员穿的航天服使用了多种聚酯类合成纤维，防热和防火性能十分出色，故A符合题意；
B．在太空中处于失重状态，而过滤需要靠重力的作用完成，故在失重状态下过滤操作很难完成，故B不符合题意；
C．乙酸钠溶液在温度较高水中的溶解度非常大，很容易形成过饱和溶液，暂时处于亚稳态。这种溶液里只要有一丁点的结晶和颗粒，就能打破它的稳定状态，迅速结晶的同时释放大量热量，故C不符合题意；
D．硅为良好的半导体材料，是制造太阳能电池主要原料，太阳能电池帆板主要材料为Si，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.太空处于失重状态；
C.乙酸钠过饱和溶液结晶形成热冰是放热反应；
D.太阳能电池板的主要材料是单质硅。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．气态水液化为液态水的过程放出热量，A不符合题意；
B．氢氧化钠和盐酸反应是放热反应，B不符合题意；
C．高温分解石灰石的反应是吸热反应，C符合题意；
D．氢气在氯气中燃烧的反应是放热反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．物质从气态变为液态会放出热量；
B．中和反应是放热反应；
C．物质高温分解是吸热反应；
D．燃烧反应是放热反应；
6．【答案】B
【解析】【解答】由题意可知，硫酸铜和硝酸铜混合溶液中铜离子的物质的量为（1+0.1）mol/L×0.1L =0.11mol，用惰性电极电解混合溶液，当阳极析出标准状况896m氧气时，外电路转移电子的物质的量为×4=0.16mol＜0.11mol×2，则溶液中铜离子未完全放电，阴极析出铜的质量=0.16mol××64g/mol=5.12g，
故答案为：B。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
7．【答案】C
【解析】【解答】两者放出的能量a故答案为：C
【分析】可根据盖斯定律得到氧气与臭氧反应的热化学方程式，结合能量与稳定性、吸热放热反应的关系进行分析即可。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故A不符合题意；
B、该方法中，轮船作正极，被保护，因此可用比轮船活泼的金属代替锌，即可用镁合金块代替锌块进行保护，故B不符合题意；
C、由分析可知，嵌入锌块后的负极反应为： Zn-2e-=Zn2+，故C符合题意；
D、该方法是牺牲阳极的阴极保护法，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】轮船嵌有锌块后形成原电池，锌为负极，电极反应式为： Zn-2e-=Zn2+， 轮船作正极，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-。
9．【答案】A
【解析】【解答】解：A．硫蒸汽比硫固体所含能量高，所以，等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，故A正确；
B．由A转化为B时△H═+119 kJ mol﹣1，说明这个过程是吸热反应，反应物能量低，生成物能量高，即B的能量高，能量越低越稳定，A稳定，故B错误；
C．浓硫酸稀释时放热，0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C错误；
D．可燃物氢气是2mol，燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物释放的热量，故D错误；
故选：A．
【分析】A．生成物能量相同时，反应物能量越高放出的热量越多；
B．能量越低越稳定；
C．浓硫酸稀释放热；
D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧释放的热量．
10．【答案】B
【解析】【解答】A．根据能量变化关系可知，H2(g)和 O2(g)反应共释放(930-436-249)=245kJ的能量，则热化学方程式可表示为：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH = -490 kJ·mol-1，A不符合题意；
B．水由气态变为液态时，将释放热量，故乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于930 kJ，B符合题意；
C．O2和H2化合生成H2O时释放热量，因此H2O分解为H2与O2时吸收热量，C不符合题意；
D．甲→乙吸收热量，乙→丙释放能量，甲→丙释放能量，因此甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；
B．气态水比液态水的能量高；
C．燃烧为放热反应，则水分解吸热；
D．由图中吸收、放出的能量判断。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．根据总反应式判断：放电时，MnO2发生还原反应，电极b为正极，a为负极，发生氧化反应，PTO-2H转化为PTO，电极反应式是 ，A项不符合题意；
B．放电时，阳离子向正极移动，应该流向b电极，B项不符合题意；
C．充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式是 ，C项不符合题意；
D．根据阳极电极反应式，充电时，电解质溶液质量减少量是二氧化锰的质量，当电路中通过 时， ，D项符合题意；
故答案为D。
【分析】根据放电时总的反应为 ，负极是a，是PTO-2H放电，发生的反应为 ，正极为b，发生的是反应是MnO2+2e+4H3O+=Mn2++6H2O，放电时， 移向b电极 ，充电时，a连接的是电池的阴极，b连接是电池的正极，发生的反应是 ，结合转移的电子即可计算出阳极电解质减少的质量，结合选项进行判断即可
12．【答案】A
【解析】【解答】A. 液氨气化吸热，A正确；
B. 生石灰加入水中生成氢氧化钙，反应放热，B不符合题意；
C. 天然气燃烧属于放热反应，C不符合题意；
D. 盐酸与氢氧化钾溶液发生中和反应，属于放热反应，D不符合题意，
故答案为：A。
【分析】A. 液态变气态要吸热；B.大多数化合反应是放热反应；C. 燃烧反应放热反应；D.酸碱中和反应是放热反应。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．有单质Al参加反应，生成物中有单质Fe，属于置换反应，故A不符合题意；
B．有熔融铁珠生成能够说明该反应是放热反应，反应放出的热量使铁呈熔融状态，故B不符合题意；
C．该反应的化学能不能全部转化为热能，也有一部分转化为光能等，故C符合题意；
D．该反应为放热反应，反应物断键吸收的能量低于生成物成键释放的能量，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】常见的铝热反应是放热反应，有铝单质和氧化铁反应有铁单质和氧化铝生成，发生的是置换反应，该反应的化学能转为热能和光能
14．【答案】C
【解析】【解答】解：A、在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下为C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，故A错误；
B、根据总反应为：2C2H6+7O2+8KOH═4K2CO3+10H2O，可以知道放电过程中，消耗了氢氧化钾，KOH的物质的量浓度会减小，故B错误；
C、根据电极反应式：C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子数为14mol，故C正确；
D、根据负极反应：C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，放电一段时间后，该极上消耗氢氧根离子，所以负极周围的pH降低，故D错误；
故选C．
【分析】在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，正极上是氧气发生得电子的还原反应，2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣，根据电极反应可以确定电子转移情况以及电极附近溶液的酸碱性变化情况．
15．【答案】D
【解析】【解答】构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和非金属，导线相连，并且插入电解质溶液中，构成闭合回路。①不是闭合回路，不能构成原电池；②电极相同，不能构成原电池；③符合原电池的构成条件，④酒精属于非电解质，不能构成原电池；⑤符合原电池的构成条件，属于原电池；⑥不符合原电池的构成条件；⑦符合原电池的构成条件，属于原电池；⑧中不能形成回路，不能构成原电池；故③⑤⑦符合题意；
故答案为：D。
【分析】构成原电池的条件是有自发的氧化还原反应，活泼性不同的金属或金属和非金属，导线相连，并且插入电解质溶液中，构成闭合回路。
16．【答案】B
【解析】【解答】解：A、锌是活泼金属，石墨能导电，锌和硫酸铜能自发的发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故A不符合；
B、两金属的活泼性不同，但无水酒精是非电解质不能导电，负极不能和电解质溶液发生氧化还原反应，所以不能形成原电池，故B符合；
C、两金属的活泼性不同，且铜片能自发的与硝酸银发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故C不符合；
D、Fe片、Cu片，铁做负极，能自发的和稀盐酸溶液发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故D不符合；
故选B．
【分析】根据原电池的形成条件来判断．原电池的形成条件：
① 有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体）作电极；
② 电极均插入电解质溶液中；
③ 两极相互连接（或接触）；
④能自发的发生氧化还原反应．
17．【答案】B
【解析】【解答】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A不符合题意；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是 ，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B符合题意；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C不符合题意；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+ S2-+4H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据得失电子情况，铁失去电子变为亚铁离子，铁做负极，水得到电子变为氢气和氢氧根，氢气和硫酸根反应得到硫离子，硫离子和氢氧根离子向负极移动形成硫化亚铁和氢氧化亚铁。镀锌可以减缓铁的腐蚀，镀铜可以加速铁的腐蚀，硫酸根发生的氧化还原反应到硫离子。
18．【答案】A
【解析】【解答】如果作为原电池负极、电解池阳极的金属，腐蚀速度加快，且作负极的金属腐蚀速率小于作阳极的金属腐蚀速率，作为原电池正极、电解池阴极的金属被保护，①中只有铁一种金属，不能构成原电池；②构成原电池，铁易失电子而作负极，加速被腐蚀；③是电解池，铁连接原电池正极而作阳极，加速被腐蚀，且腐蚀速率大于铁作负极；④是电解池，铁连接原电池负极而作阴极，被保护；⑤构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，铁被保护；则铁被腐蚀快慢顺序是③＞②＞①＞⑤＞④，
故答案为：A。
【分析】考查金属得腐蚀情况，构成原电池时，铁做负极，腐蚀得快，当构成电解池时，铁做阳极腐蚀快，并且比原电池负极快
19．【答案】（1）负极；阳极
（2）氧化；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（3）0.224
（4）2H2O-4e-=4H++O2↑或40H--4e-=2H2O+O2↑
（5）38.4
【解析】【解答】（1）电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连，则在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B电极是负极，X是阳极，Y是阴极，粗铜为阳极，精铜为阴极。（2）在甲装置中，石墨（C）电极是阳极，该电极上发生氧化反应，电解饱和食盐水的反应原理是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。（3）乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，根据电极反应：Cu2++2e-=Cu，生成0.64g即0.01mol铜，转移电子是0.02mol，铁电极是阴极，该极上产生氢气，2H++2e-=H2↑，当转移0.02mol电子时，该极上产生的气体为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L。（4）在丙装置中，X是阳极，OH-在阳极放电生成氧气，则电极反应式是4OH--4e-=2H2O+ O2↑。（5）丙池中盛有100 mL 3.00 mol.L-1的CuSO4溶液，发生的电极反应为：阳极：4OH--4e-=2H2O+ O2↑，阴极：Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，两电极产生的气体恰好相等，设为xmol，则4x=2x+0.3×2，解得：x=0.3mol，电路中转移的电子数为1.2mol，乙池中的精铜电极反应为Cu2++2e-=Cu，所以生成0.6mol铜，质量为0.6mol×64g/mol=38.4。
【分析】（1） Fe极附近显红色 ，故铁极为阴极，则B为负极，粗铜为阳极
（2）阳极发生氧化反应，总反应为 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（3）根据电子守恒有Cu~2e-~H2故n（H2）=n(Cu)
（4）阳极为OH-电解，电极反应时为 40H--4e-=2H2O+O2↑
（5）丙池中，阴极放电顺序为Cu2+、H+，可根据电子守恒来计算。
20．【答案】（1）
（2）ΔH =–1124.4 kJ mol–16.02×1022
（3）N2H4-4 e－+4OH-=N2↑+4H2O
（4）CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4 +H2O+NaCl+Na2CO3
【解析】【解答】（1）(a)的热化学方程式为N2H4(l)+ O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH1 =–624.0 kJ mol–1， N2H4(l)在N2O4(g)中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式为(d): 2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH4，方程式d=2a-(b+2c)，所以ΔH4=2ΔH1-（ΔH2+2ΔH3）=–1124.4 kJ mol–1，所以对应的热化学方程式为：2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH4=–1124.4 kJ mol–1。
（2）磁性氧化铁为Fe3O4，Fe2O3 xH2O被N2H4还原为Fe3O4，铁的化合价从+3价降低到+8/3价，生成1molFe3O4得到电子（3-8/3）×3×1mol=3mol，所以生成0.1 mol磁性氧化铁转移的电子数为0.1×3×6.02×1023= 6.02×1022。
（3）联氨-空气燃料电池中，联氨在负极失去电子生成N2，负极的电极反应式为：N2H4-4 e－+4OH-=N2↑+4H2O。
（4）KMnO4作催化剂，尿素CO(NH2)2和NaClO、NaOH溶液反应生成联氨、水和两种钠盐，据此可写出相应的化学方程式为：CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4 +H2O+NaCl+Na2CO3。
【分析】（1）根据盖斯定律可求
（2）根据氧化还原反应中电子转移数目等于化合价升降数目可求
（3）电极反应方程式配平：先写反应物生成物，根据化合价升降配平转移电子数，再看条件配平电荷守恒，最后观察法配原子守恒。
（4）氧化还原配平：先根据电子守恒配平氧化剂还原剂，氧化产物还原产物，再根据观察法配平其他物质，最后配不平可加水。
21．【答案】（1）
（2）
（3）还原剂，将三价钴还原成二价钴；温度过高， 会分解；生成的氯气会造成污染，且盐酸易挥发，浪费很大
（4）b；；57
【解析】【解答】(1)该锂离子电池正极铝钴膜主要含有 、 等，处理该正极废料第一步碱溶，氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为 故答案为 ；
(2)第三步加氨水调pH除锂，硫酸锂与氨水反应生成 沉淀，滤渣的主要成分的化学式为 ，故答案为 ；
(3)第二步酸溶， 和硫酸和过氧化氢反应，过氧化氢把正三价的钴还原为正二价的钴，生成硫酸钴，同时生成硫酸锂，“酸溶”时 作还原剂，把正三价的钴还原为正二价的钴；过氧化氢不稳定，受热易分解，所以“酸溶”时温度不宜过高；盐酸可以代 和 的混合液，但工业上都不采用盐酸，是因为把氯离子氧化生成氯气，氯气有毒，易污染环境，且盐酸易挥发，也会产生污染和浪费。故答案为：还原剂，将三价钴还原成二价钴；温度过高， 会分解；生成的氯气会造成污染，且盐酸易挥发，浪费很大；
(4)图1中的锂离子电池，a是正极，b是负极，而图3中的电解池中 失去电子生成 ，则 所在电极为阳极，c应与锂电池的正极a极相连，d应与锂电池的负极b相连。电解池中阳极 失去电子生成 ，阴极氢离子得到电子生成氢气，总反应离子方程式为 ；当电池中有 移向正极时，在电解池中阳离子会向阴极移动，因为是阳离子交换膜，所以电解池左侧的钾离子会透过阳离子交换膜进入右侧，则阴极区溶液质量会增加， 的物质的量为1.5mol，则进入右侧的钾离子也为1.5mol，则钾离子的质量为1.5mol×39g/mol=58.5g，同时会有0.75mol的氢气放出，则氢气的质量为0.75mol×2g/mol=1.5g，则阴极区的质量变化量为58.5g-1.5g=57g，故答案为：b； ；57g；
【分析】该锂离子电池正极铝钴膜主要含有 、 等，处理该正极废料的一种流程如图，第一步碱溶，氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠，过滤后，第二步酸溶， 和硫酸和过氧化氢反应，过氧化氢把正三价的钴还原为正二价的钴，生成硫酸钴，同时生成硫酸锂，第三步加氨水调pH除锂，硫酸锂与氨水反应生成 沉淀，第四步加草酸铵沉钴，草酸铵和硫酸钴反应生成草酸钴沉淀。在图1锂离子电池中，a极为锂电池的正极，b极为锂电池的负极。在图3电解池中 失去电子生成 ，则 所在电极为阳极，c应与锂电池的正极a极相连，d应与锂电池的负极b相连。
22．【答案】（1）124.2
（2）C3H8+5O2═3CO2+4H2O；负
（3）4.2×10﹣7 mol L﹣1
【解析】【解答】解：（1）已知：①C3H8（g）═CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ mol﹣1
②CH3CH=CH2（g）═CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=32.4kJ mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②得C3H8（g）═CH3CH=CH2（g）+H2（g），所以△H=△H1﹣△H2=156.6kJ mol﹣1﹣32.4kJ mol﹣1=124.2kJ mol﹣1；
故答案为：124.2；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O2，氧元素的化合价降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，则电池的总反应为C3H8+5O2═3CO2+4H2O，原电池中阴离子向负极移动，即CO32﹣移向电池的负极，故答案为：C3H8+5O2═3CO2+4H2O；负；（3）忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，pH=5.60，c（H+）=10﹣5.60=2.5×10﹣6mol L﹣1，
由H2CO3 HCO3﹣+H+，
平衡时c（H+）=c（HCO3﹣）=2.5×10﹣6mol L﹣1，
c（H2CO3）=（1.5×10﹣5﹣2.5×10﹣6）mol L﹣1，
则Ka= =4.2×10﹣7 mol L﹣1，
故答案为：4.2×10﹣7 mol L﹣1．
【分析】（1）已知：①C3H8（g）═CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ mol﹣1
②CH3CH=CH2（g）═CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=32.4kJ mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②得目标热化学方程式；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O2，氧元素的化合价降低，以此来书写电池总反应方程式，原电池中阴离子向负极移动；（3）H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常数Ka= ，利用忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，由溶液的pH=5.60可知c（H+），然后代入计算．
23．【答案】（1）C2H5OH；C2H5OH－12e－＋16OH－=2CO ＋11H2O
（2）阳极；4OH－－4e－= 2H2O+ O2↑
（3）减小；增大
（4）168；1.2
【解析】【解答】(1)甲池中OH－移向C2H5OH极，通入C2H5OH电极为负极，C2H5OH失去电子发生氧化反应，电极反应式为：C2H5OH－12e－＋16OH－=2CO ＋11H2O；(2)乙池中A(石墨)电极的名称为阳极，阳极上水电离的阴离子氢氧根离子发生氧化反应，电极的反应式：4OH－－4e－= 2H2O+ O2↑；(3) 若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合，则一段时间后，甲中因碱溶液消耗同时有水生成，溶液的pH将减小，而丙中电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，溶液的pH将增大；(4)甲池反应为： ， 乙池反应为： ，当乙池中B(Ag)极质量增加3.24g时， ， 甲池中理论上消耗O2的体积为0.168L，即168mL(标准状况下)，乙池中生成氢离子0.03mol，则氢离子的物质的量浓度为 ，则 pH= 。
【分析】甲池是乙醇燃料电池，通入燃料乙醇的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入氧气的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，电解池中，与电源正极相连的A电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，B电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，乙池和丙池是串联的电解池，C电极是阳极，D电极是阴极，内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；电化学反应时，电极上电子数守恒，据此分析回答；
一、单选题
1．下列不属于自发进行的变化是（ ）
A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水
C．水电解生成氢气和氧气 D．铁器在潮湿的空气中生锈
2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了（ ）
A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应
C．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应
D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
3．下列说法中错误的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
D．反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量
4．2022年3月24日，天宫课堂二次授课取得圆满成功。科技兴国离不开化学科学，下列有关说法正确的是（ ）
A．航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
B．天宫内可用漏斗、滤纸过滤除去粗盐中的泥沙
C．天宫课堂“乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象，属于吸热反应
D．“天宫二号”空间站使用的太阳能电池帆板，其主要材料为SiO2
5．下列属于吸热反应的是（ ）
A．气态水液化为液态水 B．氢氧化钠和盐酸反应
C．高温分解石灰石 D．氢气在氯气中燃烧
6．用惰性电极电解1 mol· L-1CuSO4和0.1 mol·L-1 Cu(NO3)2的混合液100 mL，当阳极析出896mL(标准状况)气体时，切断电源，使电极仍浸在溶液中，充分反应后，阴极比原来增重
A．7.04g B．5.12 g C．3.2 g D．1.28 g
7．已知25℃ 101kPa时:等质量的Al分别与足量O2和O3完全反应生成Al2O3固体时，放出的热量为a kJ·mol－1和b kJ·mol－1，且aA．O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应
B．O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应
C．等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应
D．等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应
8．下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是（ ）
A．腐蚀的正极反应：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．可用镁合金块代替锌块进行保护
C．嵌入锌块后的负极反应：Fe-2e-=Fe2+
D．该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法
9．下列说法或表示正确的是（ ）
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少
B．由单质A转化为单质B时△H=+119 kJ mol﹣1可知单质B比单质A稳定
C．稀溶液中：H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）△H=﹣57.3 kJ mol﹣1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ
D．在101 kPa时，H2燃烧的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣571.6 kJ mol﹣1，则H2在101 kPa时的燃烧热为571.6 kJ mol﹣1
10．已知在25 ℃、1.01×105 Pa下，1mol氢气在氧气中燃烧生成气态水的能量变化如下图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A．热化学方程式可表示为：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH = -490 kJ·mol-1
B．乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将小于930 kJ
C．H2O分解为H2与O2时吸收热量
D．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
11．复旦大学研究团队研究 和 之间的可逆转化；二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解，储存、释放电解液中的水合氢离子；设计出能在-70℃工作的电池，该电池放电时的总反应为： 下列说法错误的是（ ）
A．放电时，负极反应为
B．放电时， 移向b电极
C．充电时，阳极反应为
D．充电时，电路中通过 ，阳极附近电解质溶液质量减少19g
12．下列过程吸收热量的是（ ）
A．液氨气化 B．生石灰加入水中
C．天然气燃烧 D．盐酸与氢氧化钾溶液反应
13．野外焊接钢轨常用如图所示装置，镁条引燃混合物后，反应非常剧烈，火星四射，有熔融铁珠落入沙子中。下列叙述错误的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．有“熔融铁珠”生成说明该反应为放热反应
C．该反应的化学能全部转化为热能
D．该反应中断键吸收的能量小于成键释放的能量
14．高效能电池的研发制约电动汽车的推广．有一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应式为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有关此电池的推断正确的是（ ）
A．负极反应为：14H2O+7O2+28e﹣=28OH﹣
B．放电过程中KOH的物质的量浓度不变
C．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为14mol
D．放电一段时间后，负极周围的pH升高
15．在图中的8个装置中，属于原电池的是（ ）
A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦ C．④ ⑥ ⑦ D．③⑤⑦
16．下列各组材料中，不能组成原电池的是（ ）
A B C D
两极材料 Zn片、石墨 Zn片、Cu片 Cu片、Ag片 Fe片、Cu片
插入溶液 CuSO4溶液 无水酒精 AgNO3溶液 稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
17．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
18．图中烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是（ ）
A．③>②>①>⑤>④ B．⑤>②>①>③>④
C．⑤>②>③>④>① D．③>④>⑤>②>①
二、综合题
19．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。丙池中盛有100 mL 3.00 mol.L-1的CuSO4溶液。试回答下列问题:
（1）在电源中，B电极为 极（填电极名称，下同）；乙装置中粗铜为 极。
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生 反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是 。
（3）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为 L。
（4）在丙装置中， X电极上发生的电极反应式是 。
（5）在此过程中，若丙池中两电极产生的气体恰好相等时，理论上在乙池中精铜增加了 g
20．联氨（N2H4）是一种无色的可燃液体。请回答下列问题：
（1）联氨是火箭的重要燃料。已知：
(a) N2H4(l)的燃烧热ΔH1 = –624.0 kJ mol–1
(b) ΔH2 = –66.4 kJ mol–1
(c) ΔH3 = –28.6 kJ mol–1
写出N2H4(l)在N2O4(g)中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式 。
（2）N2H4能使锅炉内壁的铁锈（主要成分为Fe2O3 xH2O）变成磁性氧化铁，从而可减缓锅炉锈蚀。反应过程中每生成0.1 mol磁性氧化铁，转移的电子数为 。
（3）联氨-空气燃料电池的电解质为KOH溶液。写出该电池放电时负极的反应式 。
（4）联氨的制备方法有多种，尿素法是其中之一。在KMnO4的催化作用下，尿素CO(NH2)2和NaClO、NaOH溶液反应生成联氨、水和两种钠盐,写出该反应的化学方程式 。
21．在石墨材料性能提升的帮助下，锂离子电池的性能也得到了大幅提升，华为公司曾开发出石墨烯锂离子电池，其工作原理如图1所示，该锂离子电池正极铝钴膜主要含有 、 等，处理该正极废料的一种流程如图2所示：
请回答下列问题：
（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。
（2）滤渣的主要成分的化学式为 。
（3）“酸溶”时 的作用是 ，“酸溶”时温度不宜过高的原因是 。盐酸可以代替 和 的混合液，但工业上都不采用盐酸，其原因是 。
（4）用图1中锂离子电池作电源电解制备 的装置如图3所示，d与锂离子电池的 极相连(填“a”或“b”)，电解池中发生的总反应离子方程式为 。当锂离子电池中有 移向正极时，电解池中阴极区溶液质量的变化量为 g。
22．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）．
（1）丙烷脱氢可得丙烯．
已知：C3H8（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）；△H1=+156.6kJ mol﹣1
CH3CH=CH2（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）；△H2=+32.4kJ mol﹣1
则相同条件下，反应C3H8（g）=CH3CH=CH2（g）+H2（g）的△H= kJ mol﹣1
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐．电池总反应方程式 ；放电时，CO32﹣移向电池的 （填“正”或“负”）极．
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O．常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10﹣5 mol/L．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常数K1= ．（已知：10﹣5.60=2.5×10﹣6）
23．下图是一个化学过程的示意图。
请回答下列问题：
（1）甲池中OH－移向 极（填“C2H5OH”或“O2”），通入C2H5OH电极的电极反应式为 。
（2）乙池中A（石墨）电极的名称为 （填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），并写出此电极的反应式： ，
（3）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 （填“增大”“减小”或“不变”）；丙中溶液的pH将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）当乙池中B（Ag）极质量增加3.24g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL（标准状况下），乙池的pH是 （若此时乙池中溶液的体积为500mL）；
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．扩散现象，需吸收能量，是混乱度变大的自发过程，故A不选；
B．冰融化过程中吸热，△H＜0，混乱度增大△S＞0，△H﹣T△S＜0是自发过程，故B不选；
C．水电解生成氢气和氧气，该反应为分解反应△H＞0，混乱度增大△S＞0，不是自发进行的反应，故C选；
D．Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程，可以自发进行，故D不选．
故选：C．
【分析】反应能否自发进行，决定于△H﹣T△S的大小，△H﹣T△S＜0反应能自发进行，△H﹣T△S＞0反应不能自发进行，结合生活常识分析解答，据此分析．
A．微粒向浓度低的方向扩散；
B．冰的熔点为0℃，水常温是液体；
C．水分解不是自发过程，需要电解条件；
D．铁在潮湿的空气中生锈是发生了电化腐蚀．
2．【答案】B
【解析】【解答】反应发生后，虽然不再加热，该反应仍可持续进行，说明该反应为放热反应，B项正确；反应物的总能量高于生成物的总能量，D项错误。
故答案为：B
【分析】放热反应中，反应物总能量高于生成物的总能量。
3．【答案】A
【解析】【解答】 A．放热反应有的需加热，有的不需加热，木炭的燃烧是一个放热反应，但需要点燃，A错误；
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，B正确；
C．化学反应中的能量变化通常表现为热量变化，可表现为光能、电能等，C正确；
D．反应前后遵循能量守恒，所以反应物的总能量和生成物的总能量相对大小决定了反应的吸、放热，D正确；
故选A。
【分析】 A．反应需要加热与吸、放热反应无关；
B．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成；
C．化学反应中的能量变化通常表现为热量变化；
D．反应前后遵循能量守恒。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．我国航天员穿的航天服使用了多种聚酯类合成纤维，防热和防火性能十分出色，故A符合题意；
B．在太空中处于失重状态，而过滤需要靠重力的作用完成，故在失重状态下过滤操作很难完成，故B不符合题意；
C．乙酸钠溶液在温度较高水中的溶解度非常大，很容易形成过饱和溶液，暂时处于亚稳态。这种溶液里只要有一丁点的结晶和颗粒，就能打破它的稳定状态，迅速结晶的同时释放大量热量，故C不符合题意；
D．硅为良好的半导体材料，是制造太阳能电池主要原料，太阳能电池帆板主要材料为Si，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.太空处于失重状态；
C.乙酸钠过饱和溶液结晶形成热冰是放热反应；
D.太阳能电池板的主要材料是单质硅。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．气态水液化为液态水的过程放出热量，A不符合题意；
B．氢氧化钠和盐酸反应是放热反应，B不符合题意；
C．高温分解石灰石的反应是吸热反应，C符合题意；
D．氢气在氯气中燃烧的反应是放热反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．物质从气态变为液态会放出热量；
B．中和反应是放热反应；
C．物质高温分解是吸热反应；
D．燃烧反应是放热反应；
6．【答案】B
【解析】【解答】由题意可知，硫酸铜和硝酸铜混合溶液中铜离子的物质的量为（1+0.1）mol/L×0.1L =0.11mol，用惰性电极电解混合溶液，当阳极析出标准状况896m氧气时，外电路转移电子的物质的量为×4=0.16mol＜0.11mol×2，则溶液中铜离子未完全放电，阴极析出铜的质量=0.16mol××64g/mol=5.12g，
故答案为：B。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
7．【答案】C
【解析】【解答】两者放出的能量a
【分析】可根据盖斯定律得到氧气与臭氧反应的热化学方程式，结合能量与稳定性、吸热放热反应的关系进行分析即可。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故A不符合题意；
B、该方法中，轮船作正极，被保护，因此可用比轮船活泼的金属代替锌，即可用镁合金块代替锌块进行保护，故B不符合题意；
C、由分析可知，嵌入锌块后的负极反应为： Zn-2e-=Zn2+，故C符合题意；
D、该方法是牺牲阳极的阴极保护法，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】轮船嵌有锌块后形成原电池，锌为负极，电极反应式为： Zn-2e-=Zn2+， 轮船作正极，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-。
9．【答案】A
【解析】【解答】解：A．硫蒸汽比硫固体所含能量高，所以，等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，故A正确；
B．由A转化为B时△H═+119 kJ mol﹣1，说明这个过程是吸热反应，反应物能量低，生成物能量高，即B的能量高，能量越低越稳定，A稳定，故B错误；
C．浓硫酸稀释时放热，0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，故C错误；
D．可燃物氢气是2mol，燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物释放的热量，故D错误；
故选：A．
【分析】A．生成物能量相同时，反应物能量越高放出的热量越多；
B．能量越低越稳定；
C．浓硫酸稀释放热；
D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧释放的热量．
10．【答案】B
【解析】【解答】A．根据能量变化关系可知，H2(g)和 O2(g)反应共释放(930-436-249)=245kJ的能量，则热化学方程式可表示为：2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH = -490 kJ·mol-1，A不符合题意；
B．水由气态变为液态时，将释放热量，故乙→丙的过程中若生成液态水，释放的能量将大于930 kJ，B符合题意；
C．O2和H2化合生成H2O时释放热量，因此H2O分解为H2与O2时吸收热量，C不符合题意；
D．甲→乙吸收热量，乙→丙释放能量，甲→丙释放能量，因此甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；
B．气态水比液态水的能量高；
C．燃烧为放热反应，则水分解吸热；
D．由图中吸收、放出的能量判断。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．根据总反应式判断：放电时，MnO2发生还原反应，电极b为正极，a为负极，发生氧化反应，PTO-2H转化为PTO，电极反应式是 ，A项不符合题意；
B．放电时，阳离子向正极移动，应该流向b电极，B项不符合题意；
C．充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式是 ，C项不符合题意；
D．根据阳极电极反应式，充电时，电解质溶液质量减少量是二氧化锰的质量，当电路中通过 时， ，D项符合题意；
故答案为D。
【分析】根据放电时总的反应为 ，负极是a，是PTO-2H放电，发生的反应为 ，正极为b，发生的是反应是MnO2+2e+4H3O+=Mn2++6H2O，放电时， 移向b电极 ，充电时，a连接的是电池的阴极，b连接是电池的正极，发生的反应是 ，结合转移的电子即可计算出阳极电解质减少的质量，结合选项进行判断即可
12．【答案】A
【解析】【解答】A. 液氨气化吸热，A正确；
B. 生石灰加入水中生成氢氧化钙，反应放热，B不符合题意；
C. 天然气燃烧属于放热反应，C不符合题意；
D. 盐酸与氢氧化钾溶液发生中和反应，属于放热反应，D不符合题意，
故答案为：A。
【分析】A. 液态变气态要吸热；B.大多数化合反应是放热反应；C. 燃烧反应放热反应；D.酸碱中和反应是放热反应。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．有单质Al参加反应，生成物中有单质Fe，属于置换反应，故A不符合题意；
B．有熔融铁珠生成能够说明该反应是放热反应，反应放出的热量使铁呈熔融状态，故B不符合题意；
C．该反应的化学能不能全部转化为热能，也有一部分转化为光能等，故C符合题意；
D．该反应为放热反应，反应物断键吸收的能量低于生成物成键释放的能量，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】常见的铝热反应是放热反应，有铝单质和氧化铁反应有铁单质和氧化铝生成，发生的是置换反应，该反应的化学能转为热能和光能
14．【答案】C
【解析】【解答】解：A、在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下为C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，故A错误；
B、根据总反应为：2C2H6+7O2+8KOH═4K2CO3+10H2O，可以知道放电过程中，消耗了氢氧化钾，KOH的物质的量浓度会减小，故B错误；
C、根据电极反应式：C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子数为14mol，故C正确；
D、根据负极反应：C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，放电一段时间后，该极上消耗氢氧根离子，所以负极周围的pH降低，故D错误；
故选C．
【分析】在燃料电池中，负极上是燃料发生失电子的氧化反应，C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O，正极上是氧气发生得电子的还原反应，2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣，根据电极反应可以确定电子转移情况以及电极附近溶液的酸碱性变化情况．
15．【答案】D
【解析】【解答】构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和非金属，导线相连，并且插入电解质溶液中，构成闭合回路。①不是闭合回路，不能构成原电池；②电极相同，不能构成原电池；③符合原电池的构成条件，④酒精属于非电解质，不能构成原电池；⑤符合原电池的构成条件，属于原电池；⑥不符合原电池的构成条件；⑦符合原电池的构成条件，属于原电池；⑧中不能形成回路，不能构成原电池；故③⑤⑦符合题意；
故答案为：D。
【分析】构成原电池的条件是有自发的氧化还原反应，活泼性不同的金属或金属和非金属，导线相连，并且插入电解质溶液中，构成闭合回路。
16．【答案】B
【解析】【解答】解：A、锌是活泼金属，石墨能导电，锌和硫酸铜能自发的发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故A不符合；
B、两金属的活泼性不同，但无水酒精是非电解质不能导电，负极不能和电解质溶液发生氧化还原反应，所以不能形成原电池，故B符合；
C、两金属的活泼性不同，且铜片能自发的与硝酸银发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故C不符合；
D、Fe片、Cu片，铁做负极，能自发的和稀盐酸溶液发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故D不符合；
故选B．
【分析】根据原电池的形成条件来判断．原电池的形成条件：
① 有两种活泼性不同的金属（或其中一种为非金属导体）作电极；
② 电极均插入电解质溶液中；
③ 两极相互连接（或接触）；
④能自发的发生氧化还原反应．
17．【答案】B
【解析】【解答】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A不符合题意；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是 ，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B符合题意；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C不符合题意；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+ S2-+4H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据得失电子情况，铁失去电子变为亚铁离子，铁做负极，水得到电子变为氢气和氢氧根，氢气和硫酸根反应得到硫离子，硫离子和氢氧根离子向负极移动形成硫化亚铁和氢氧化亚铁。镀锌可以减缓铁的腐蚀，镀铜可以加速铁的腐蚀，硫酸根发生的氧化还原反应到硫离子。
18．【答案】A
【解析】【解答】如果作为原电池负极、电解池阳极的金属，腐蚀速度加快，且作负极的金属腐蚀速率小于作阳极的金属腐蚀速率，作为原电池正极、电解池阴极的金属被保护，①中只有铁一种金属，不能构成原电池；②构成原电池，铁易失电子而作负极，加速被腐蚀；③是电解池，铁连接原电池正极而作阳极，加速被腐蚀，且腐蚀速率大于铁作负极；④是电解池，铁连接原电池负极而作阴极，被保护；⑤构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，铁被保护；则铁被腐蚀快慢顺序是③＞②＞①＞⑤＞④，
故答案为：A。
【分析】考查金属得腐蚀情况，构成原电池时，铁做负极，腐蚀得快，当构成电解池时，铁做阳极腐蚀快，并且比原电池负极快
19．【答案】（1）负极；阳极
（2）氧化；2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（3）0.224
（4）2H2O-4e-=4H++O2↑或40H--4e-=2H2O+O2↑
（5）38.4
【解析】【解答】（1）电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连，则在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B电极是负极，X是阳极，Y是阴极，粗铜为阳极，精铜为阴极。（2）在甲装置中，石墨（C）电极是阳极，该电极上发生氧化反应，电解饱和食盐水的反应原理是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。（3）乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，根据电极反应：Cu2++2e-=Cu，生成0.64g即0.01mol铜，转移电子是0.02mol，铁电极是阴极，该极上产生氢气，2H++2e-=H2↑，当转移0.02mol电子时，该极上产生的气体为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L。（4）在丙装置中，X是阳极，OH-在阳极放电生成氧气，则电极反应式是4OH--4e-=2H2O+ O2↑。（5）丙池中盛有100 mL 3.00 mol.L-1的CuSO4溶液，发生的电极反应为：阳极：4OH--4e-=2H2O+ O2↑，阴极：Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，两电极产生的气体恰好相等，设为xmol，则4x=2x+0.3×2，解得：x=0.3mol，电路中转移的电子数为1.2mol，乙池中的精铜电极反应为Cu2++2e-=Cu，所以生成0.6mol铜，质量为0.6mol×64g/mol=38.4。
【分析】（1） Fe极附近显红色 ，故铁极为阴极，则B为负极，粗铜为阳极
（2）阳极发生氧化反应，总反应为 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（3）根据电子守恒有Cu~2e-~H2故n（H2）=n(Cu)
（4）阳极为OH-电解，电极反应时为 40H--4e-=2H2O+O2↑
（5）丙池中，阴极放电顺序为Cu2+、H+，可根据电子守恒来计算。
20．【答案】（1）
（2）ΔH =–1124.4 kJ mol–16.02×1022
（3）N2H4-4 e－+4OH-=N2↑+4H2O
（4）CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4 +H2O+NaCl+Na2CO3
【解析】【解答】（1）(a)的热化学方程式为N2H4(l)+ O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH1 =–624.0 kJ mol–1， N2H4(l)在N2O4(g)中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式为(d): 2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH4，方程式d=2a-(b+2c)，所以ΔH4=2ΔH1-（ΔH2+2ΔH3）=–1124.4 kJ mol–1，所以对应的热化学方程式为：2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(l) ΔH4=–1124.4 kJ mol–1。
（2）磁性氧化铁为Fe3O4，Fe2O3 xH2O被N2H4还原为Fe3O4，铁的化合价从+3价降低到+8/3价，生成1molFe3O4得到电子（3-8/3）×3×1mol=3mol，所以生成0.1 mol磁性氧化铁转移的电子数为0.1×3×6.02×1023= 6.02×1022。
（3）联氨-空气燃料电池中，联氨在负极失去电子生成N2，负极的电极反应式为：N2H4-4 e－+4OH-=N2↑+4H2O。
（4）KMnO4作催化剂，尿素CO(NH2)2和NaClO、NaOH溶液反应生成联氨、水和两种钠盐，据此可写出相应的化学方程式为：CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4 +H2O+NaCl+Na2CO3。
【分析】（1）根据盖斯定律可求
（2）根据氧化还原反应中电子转移数目等于化合价升降数目可求
（3）电极反应方程式配平：先写反应物生成物，根据化合价升降配平转移电子数，再看条件配平电荷守恒，最后观察法配原子守恒。
（4）氧化还原配平：先根据电子守恒配平氧化剂还原剂，氧化产物还原产物，再根据观察法配平其他物质，最后配不平可加水。
21．【答案】（1）
（2）
（3）还原剂，将三价钴还原成二价钴；温度过高， 会分解；生成的氯气会造成污染，且盐酸易挥发，浪费很大
（4）b；；57
【解析】【解答】(1)该锂离子电池正极铝钴膜主要含有 、 等，处理该正极废料第一步碱溶，氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为 故答案为 ；
(2)第三步加氨水调pH除锂，硫酸锂与氨水反应生成 沉淀，滤渣的主要成分的化学式为 ，故答案为 ；
(3)第二步酸溶， 和硫酸和过氧化氢反应，过氧化氢把正三价的钴还原为正二价的钴，生成硫酸钴，同时生成硫酸锂，“酸溶”时 作还原剂，把正三价的钴还原为正二价的钴；过氧化氢不稳定，受热易分解，所以“酸溶”时温度不宜过高；盐酸可以代 和 的混合液，但工业上都不采用盐酸，是因为把氯离子氧化生成氯气，氯气有毒，易污染环境，且盐酸易挥发，也会产生污染和浪费。故答案为：还原剂，将三价钴还原成二价钴；温度过高， 会分解；生成的氯气会造成污染，且盐酸易挥发，浪费很大；
(4)图1中的锂离子电池，a是正极，b是负极，而图3中的电解池中 失去电子生成 ，则 所在电极为阳极，c应与锂电池的正极a极相连，d应与锂电池的负极b相连。电解池中阳极 失去电子生成 ，阴极氢离子得到电子生成氢气，总反应离子方程式为 ；当电池中有 移向正极时，在电解池中阳离子会向阴极移动，因为是阳离子交换膜，所以电解池左侧的钾离子会透过阳离子交换膜进入右侧，则阴极区溶液质量会增加， 的物质的量为1.5mol，则进入右侧的钾离子也为1.5mol，则钾离子的质量为1.5mol×39g/mol=58.5g，同时会有0.75mol的氢气放出，则氢气的质量为0.75mol×2g/mol=1.5g，则阴极区的质量变化量为58.5g-1.5g=57g，故答案为：b； ；57g；
【分析】该锂离子电池正极铝钴膜主要含有 、 等，处理该正极废料的一种流程如图，第一步碱溶，氢氧化钠和铝反应生成偏铝酸钠，过滤后，第二步酸溶， 和硫酸和过氧化氢反应，过氧化氢把正三价的钴还原为正二价的钴，生成硫酸钴，同时生成硫酸锂，第三步加氨水调pH除锂，硫酸锂与氨水反应生成 沉淀，第四步加草酸铵沉钴，草酸铵和硫酸钴反应生成草酸钴沉淀。在图1锂离子电池中，a极为锂电池的正极，b极为锂电池的负极。在图3电解池中 失去电子生成 ，则 所在电极为阳极，c应与锂电池的正极a极相连，d应与锂电池的负极b相连。
22．【答案】（1）124.2
（2）C3H8+5O2═3CO2+4H2O；负
（3）4.2×10﹣7 mol L﹣1
【解析】【解答】解：（1）已知：①C3H8（g）═CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ mol﹣1
②CH3CH=CH2（g）═CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=32.4kJ mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②得C3H8（g）═CH3CH=CH2（g）+H2（g），所以△H=△H1﹣△H2=156.6kJ mol﹣1﹣32.4kJ mol﹣1=124.2kJ mol﹣1；
故答案为：124.2；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O2，氧元素的化合价降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，则电池的总反应为C3H8+5O2═3CO2+4H2O，原电池中阴离子向负极移动，即CO32﹣移向电池的负极，故答案为：C3H8+5O2═3CO2+4H2O；负；（3）忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，pH=5.60，c（H+）=10﹣5.60=2.5×10﹣6mol L﹣1，
由H2CO3 HCO3﹣+H+，
平衡时c（H+）=c（HCO3﹣）=2.5×10﹣6mol L﹣1，
c（H2CO3）=（1.5×10﹣5﹣2.5×10﹣6）mol L﹣1，
则Ka= =4.2×10﹣7 mol L﹣1，
故答案为：4.2×10﹣7 mol L﹣1．
【分析】（1）已知：①C3H8（g）═CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ mol﹣1
②CH3CH=CH2（g）═CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=32.4kJ mol﹣1
根据盖斯定律，①﹣②得目标热化学方程式；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O2，氧元素的化合价降低，以此来书写电池总反应方程式，原电池中阴离子向负极移动；（3）H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常数Ka= ，利用忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，由溶液的pH=5.60可知c（H+），然后代入计算．
23．【答案】（1）C2H5OH；C2H5OH－12e－＋16OH－=2CO ＋11H2O
（2）阳极；4OH－－4e－= 2H2O+ O2↑
（3）减小；增大
（4）168；1.2
【解析】【解答】(1)甲池中OH－移向C2H5OH极，通入C2H5OH电极为负极，C2H5OH失去电子发生氧化反应，电极反应式为：C2H5OH－12e－＋16OH－=2CO ＋11H2O；(2)乙池中A(石墨)电极的名称为阳极，阳极上水电离的阴离子氢氧根离子发生氧化反应，电极的反应式：4OH－－4e－= 2H2O+ O2↑；(3) 若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合，则一段时间后，甲中因碱溶液消耗同时有水生成，溶液的pH将减小，而丙中电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，溶液的pH将增大；(4)甲池反应为： ， 乙池反应为： ，当乙池中B(Ag)极质量增加3.24g时， ， 甲池中理论上消耗O2的体积为0.168L，即168mL(标准状况下)，乙池中生成氢离子0.03mol，则氢离子的物质的量浓度为 ，则 pH= 。
【分析】甲池是乙醇燃料电池，通入燃料乙醇的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入氧气的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，电解池中，与电源正极相连的A电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，B电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，乙池和丙池是串联的电解池，C电极是阳极，D电极是阴极，内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；电化学反应时，电极上电子数守恒，据此分析回答；