第1章 化学反应与能量转化（含解析） 测试题 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 测试题
一、选择题
1．下列说法不正确的是
A．在热化学方程式中，数值的大小与热化学方程式的化学计量数成正比
B．pH计的量程为0~14，精密pH试纸可以判断0.01的pH差
C．废旧电池常含有重金属、酸和碱等物质，故不能随意丢弃，应当回收利用
D．牺牲阳极法和外加电流法都采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极
2．苯甲酸是一种重要的化工原料。以苯乙酮为原料，以KI为电解质，利用电化学方法合成苯甲酸的原理(部分)如下：
下列说法中，正确的是
A．KI是该反应的催化剂
B．电解过程中阳极产物有和
C．外电路流过3 mol 时，理论上可制备0.5 mol苯甲酸(不考虑副反应)
D．充分搅拌的情况下，电解过程中溶液pH不断减小
3．如图装置进行实验，向小试管中加入稀盐酸。观察到U形管内两边红墨水液面逐渐变为左低右高，与此现象有关的推论是
A．反应物总能量低于生成物
B．发生了析氢腐蚀，产生较多气体
C．生成物中化学键形成会放出能量
D．锥形瓶内气体分子间平均距离变大
4．下列金属防护的做法中，运用了电化学原理的是
A．健身器材刷油漆以防锈 B．衣架外面包上一层塑料层
C．地下钢铁管道连接镁块以防腐 D．自行车链条涂抹润滑油
5．废旧铅蓄电池会导致铅污染，RSR工艺回收铅的化工流程如图所示。
已知：铅膏的主要成分是和；是强酸；
下列有关说法错误的是
A．操作③需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B．步骤④发生反应的离子方程式为
C．步骤⑤中在阴极析出
D．副产品M的主要成分是
6．2022年北京冬奥会采用绿电制绿氢技术，即用光伏、风能等产生绿电，绿电电解水制得的氢气叫绿氢，实现碳的零排放。下列有关说法正确的是
A．光伏电池能将太阳能全部转化成电能 B．绿氢在阴极上产生
C．常加入食盐增强水的导电性 D．阳极上发生还原反应
7．将表面发黑(黑色物质为Ag2S)的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是
A．该处理过程中电能转化为化学能
B．铝质容器为阳极，其质量变轻
C．Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl
D．银器为正极，Ag2S被还原为单质银
8．一种钠离子电池的工作原理如图所示，放电时电池反应可表示为，下列说法正确的是
A．放电时，电能转化为化学能
B．放电时，Y极发生还原反应
C．充电时，X极电极反应式为
D．充电时，每转移1mol ，Y极质量减少23g
9．质子交换膜燃料电池将氢气和氧气反应放出的能量转化为电能，被视为电动汽车最具潜力的能量来源之一，该电池工作过程中，下列说法不正确的是
A．负极发生的反应是 B．正极上发生还原反应
C．仅产生，对环境友好 D．向正极移动
10．某化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是
A．该反应热kJ/mol
B．三种物质、、中，最稳定的物质一定是
C．该反应为放热反应，无需加热就可以发生
D．断裂1mol A-A键和1mol B-B键要释放x kJ的能量
11．下列反应属于非氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A．氢氧化钡晶体与氯化铵反应 B．镁条与稀硫酸反应
C．氢氧化钠与醋酸反应 D．氧化铜与木炭反应
12．已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，有关物质的化学键键能(拆开1mol化学键所需要的能量)如下：则该反应生成2molNH3时的能量变化是
共价键 N≡N H—H N—H
键能(kJ/mol) 945 436 391
A．吸收46.5kJ B．46.5kJ C．吸收93kJ D．放出93kJ
13．下列说法不正确的是
A．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
B．铁在潮湿的空气中容易腐蚀
C．镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
D．常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸不反应
14．电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：，放电时，下列说法不正确的是
A．Li在负极失去电子 B．在正极发生还原反应
C．阳离子由正极移向负极 D．化学能转化成电能
15．研究人员利用膜电解技术，以溶液为主要原料制备的装置如图所示。已知：在不同pH时和在溶液中可相互转化，和的物质的量浓度的对数与pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A．a为负极，b为正极
B．在阴极室制得
C．阳极的电极反应式为
D．外电路中每通过1mol电子，产生标准状况下16.8L气体
二、填空题
16．烟气中SO2的大量排放给人类的生存环境造成了严重破坏，工业上通常采用以下三种方法实现烟气中硫的回收。
电解法：按图所示装置，利用惰性电极电解含SO2的烟气回收S及H2SO4。
阴极的电极反应式为 。
17．原电池的形成条件
(1)有 的电极(常见为金属或石墨)。
(2)两电极间构成 (外电路两电极接触或用导线连接，内电路有电解质)。
(3)能自发发生 。
18．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂H2O2。当它们混合发生反应时，立即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol肼与足量H2O2反应，生成水蒸气和氮气，放出256.625 kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为： 。
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mo则16 g肼与足量液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是 。
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量的热和快速产生大量气体之外，还有一个很大的优点是： 。
(4)发射卫星可用肼做燃料，二氧化氮做氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+66.4 kJ·mol－1；N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=－534 kJ·mol－1
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为： 。
(5)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ·mol－1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=－283.0 kJ·mol－1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5 kJ·mol－1
则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H= 。
(6)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1 ΔH2。(填“＞”“＜”或“=”)
19．钢铁的电化学腐蚀原理
(1)电解质溶液：
在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一薄层水膜，水膜里含有少量 、 和 等。
(2)电极：
钢铁里的铁和少量碳形成了无数微小的 ，其中，负极为 ，正极为 。
(3)电极反应式：
①负极 ，②正极 。
(4)铁锈的形成：
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
②
③2Fe(OH)3脱水：铁锈主要成分 。
20．用CO与H2反应合成甲醇符合原子经济的绿色化学理念，反应过程中能量变化如图所示。
(1)请写出CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式 ；
(2)该反应中相关的化学键键能数据如表所示：则C≡O中的键能为 kJ/mol；
化学键 H-H C-O H-O C-H
E/(kJ/mol) 436 343 465 413
(3)图中曲线I和II所对应的反应路径，比较容易发生的是 (填I或II)；
(4)已知：① ，
② ，
③ ，
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
(5)一定条件下，1 g甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出Q kJ的热量。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
21．完成下列问题
(1)在 25℃、101 kPa 下，已知 SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol 电子放出热量 a kJ，该反应的热化学方程式为 。
(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，已知25℃、101kPa下C8H18(辛烷)的热值为b kJ/g，表示辛烷燃烧热的热化学方程式为 。
(3)已知：H2O(l)= H2O(g) ΔH= +44.0kJ·mol-1，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式： 。
②CO的燃烧热ΔH= kJ·mol-1
③已知氢气的燃烧热为-286kJ·mol-1，氧气中O=O键的键能为496kJ·mol-1，水蒸气中H-O键的键能为463kJ·mol-1，则氢气中H-H键的键能为 kJ·mol-1。
22．具有强氧化性，能够消毒杀菌，同时能够吸附水中悬浮杂质。可用电解法制备，采用的装置如图B所示，以辅助的电池(如图A)为电源进行电解。
(1)的电子式为 。
(2)图A中正极反应式为、，则该电池的总反应方程式为 。
(3)图A中N极名称是 (填“正极”或“负极”)，M极与图B (填“X”或“Y”)极相连。
(4)电解过程中，图BX极区溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)图B中两极均有气体产生，若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况下的气体体积)，则Y电极质量减小 g。
23．某实验小组用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1H2SO4溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如图所示。
(1)实验中不能用铜丝搅拌器代替吸璃搅拌器，原因是 。
(2)写出该反应的热化学方程式[已知H+(aq)＋OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1]： 。
(3)取50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液进行实验，实验数据如表所示。
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差 (t2-t1)/℃
H2SO4溶液 NaOH溶液 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.3
2 27.0 27.4 27.2 31.0
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
①表中所得温度差的平均值为 ℃。
②上述实验结果与—57.3 kJ·mol-1有偏差，产生这种偏差的原因可能是 (填序号)。
a．实验装置保温，隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的内筒中
(4)其他条件不变，若用KOH代得NaOH做实验，对测定结果 (填“有”或“无”)影响；若用1.0mol·L-1醋酸溶液代替0.50 mol·L-1H2SO4溶液做实验，测定放出热量的数值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。(提示：弱电解质的电离吸热)
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．在一个热化学反应中，△H数值与化学计量数的比值是一个定值，所以在热化学方程式中，△H数值的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，A正确；
B ．pH计的量程为0~14，精密pH试纸可以判断0.1的pH差，B错误；
C．废旧电池常含有重金属、酸和碱等物质，容易造成重金属污染或者破坏环境，故不能随意丢弃，应当回收利用，C正确；
D．“外加电流法"利用的是电解池原理,通过外加电源将被保护金属连接到电源负极，使被保护金属做电解池阴极，惰性金属连接电源正极做“辅助阳极”；“牺牲阳极法利用的是原电池原理，将被保护金属与比其活泼的金属连接形成原电池，让更活泼的金属做原电池负极，也就是“牺牲阳极”，被保护金属做原电池正极，这两种方法均可有效防止铁发生电化学腐蚀，D正确；
故选B。
2．C
解析：A．由图可知KI在阳极发生反应生成碘单质，且最终无KI生成，因此KI不是催化剂，故A错误；
B．阳极反应为：，碘单质与溶液中OH-反应生成，因此不是阳极产物，故B错误；
C．电解过程总反应为：，该过程转移2mol电子生成1mol碘单质，则转移3mol电子时生成碘单质1.5mol，，由反应可知1.5mol碘单质生成1.5mol；+3→+CHI3+2OH-，1.5mol反应生成0.5mol苯甲酸，故C正确；
D． 由上述反应可知电解过程中生成碱，同时生成的碘单质又与碱反应，两者生成和消耗的氢氧根相等，在最终转化为又有碱生成，因此最终溶液中氢氧根离子浓度增大，pH值增大，故D错误；
故选：C。
3．D
解析：A．涉及反应为放热过程，反应物总能量高于生成物，A错误；
B．小试管与锥形瓶整个体系并不连通，即使产生气体，也不会造成红黑水液面变化，B错误；
C．所有的生成物中化学键形成都会放出能量，但是最终能否影响实验得看成键释放的能量与断键吸收能量的相对大小，从而确定反应放热与否，C的说法没错，但是不符合题意；
D．小试管内反应放热，导致锥形瓶内温度升高，瓶内气体分子间平均距离变大，从而导致红墨水液面左低右高，D正确；
故合理选项为D。
4．C
解析：A．健身器材刷油漆为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故A不选；
B．衣架的外面包上一层塑料层为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故B不选；
C．地下钢铁管道连接镁块，金属镁比铁活泼，属于牺牲阳极的阴极保护法，运用了电化学原理，故C选；
D．自行车链条涂抹润滑油，可以隔绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故D不选；
故选：C。
5．D
【分析】废旧铅蓄电池处理后加水通入二氧化硫、加入碳酸铵，PbO2和二氧化硫发生氧化还原反应，四价铅转化为二价铅生成碳酸铅沉淀、二氧化硫转化为硫酸根生成副产品硫酸铵M；碳酸铅加入HBF4得到Pb(BF4)2和二氧化碳气体，Pb(BF4)2电解得到铅；
解析：A．操作③为分离固液的操作，是过滤，需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；
B．HBF4是强酸，和碳酸铅反应生成二氧化碳、水、和Pb(BF4)2，故步骤④发生反应的离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O，B正确；
C．Pb(BF4)2中的铅是+2价，则步骤⑤中在阴极析出，C正确；
D．根据分析可知，副产品M的主要成分是(NH4)2SO4，D错误；
故选D。
6．B
解析：A．物质能量转化过程中有损失，太阳能不能全部转化为电能，A项错误；
B．电解水时，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B项正确；
C．电解水时，阳极电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，若溶液中有食盐，则由于Cl-比OH-易失去电子，阳极极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，得到氯气而不是氧气，反应实质是电极NaCl和H2O，而不是电解水，C项错误；
D．阳极上发生氧化反应，D项错误；
答案选B。
7．D
【分析】将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝制容器中，形成原电池装置，铝做负极失电子，Ag2S做正极得电子生成Ag。
解析：A．该处理过程利用了原电池的原理，化学能转化为电能，A错误；
B．铝质容器为负极，铝失电子转化为铝离子，质量变轻，B错误；
C．Ag2S做正极得电子转化为Ag从而使银器表面黑色褪去，不是因为其溶解于食盐水中生成了AgCl，C错误；
D．银器为正极，Ag2S得电子被还原为Ag单质，D正确；
故答案选D。
8．C
【分析】由图可知，放电时，X电极为原电池的正极，钠离子作用下Na1 xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成NaFePO4，电极反应式为Na1 xFePO4+xe—+xNa+=NaFePO4，Y电极为负极，NaxC在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳，电极反应式为NaxC—xe—=xNa++C，充电时，X极与直流电源的正极相连做阳极，Y电极做阴极。
解析：A．由分析可知，放电时，该装置为化学能转化为电能的原电池，故A错误；
B．由分析可知，Y电极为负极，NaxC在负极失去电子发生氧化反应生成钠离子和碳，故B错误；
C．由分析可知，充电时，X极与直流电源的正极相连做阳极，电极反应式为NaFePO4—xe—=Na1 xFePO4+xNa+，故C正确；
D．由分析可知，充电时，Y电极做阴极，电极反应式为xNa++C+xe—=NaxC，则每转移1mol电子，Y极质量增加23g，故D错误；
故选C。
9．B
解析：A．质子交换膜氢氧燃料电池燃料在负极反应，负极发生的反应是，故A正确；
B．O2在正极上反应，O2被还原，故B错误；
C．质子交换膜氢氧燃料电池将氢气和氧气最终生成水，绿色无污染对环境友好，故C正确；
D．原电池中阳离子移向正极，故D正确；
故答案为B。
10．A
解析：A．由图可知反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，从键能角度计算反应热等于反应物的总键能和生成物总键能的差值，即该反应热kJ/mol，故A选；
B．物质能量越低越稳定，由图知和的总能量高于的能量，但不知和单独物质的能量大小，所以无法确定谁最稳定，故B不选；
C．反应放热与反应是否需要加热无关，故C不选；
D．断裂1 moL A-A 键和1mol B-B键要吸收x kJ的能量，故D不选；
故选A。
11．A
解析：A．氢氧化钡晶体与氯化铵反应放出氨气为吸热反应，没有元素的化合价变化，为非氧化还原反应，故A选；
B．镁条与稀硫酸反应为放热反应，故B不选；
C．氢氧化钠与醋酸反应是放热反应，故C不选；
D．氧化铜与木炭反应是吸热反应，且Cu和C元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D不选；
故选A。
12．D
解析：反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，依据表中数据可知，反应物的总键能=945kJ/mol+3436kJ/mol=2253kJ/mol，生成物的总键能=23391kJ/mol=2346kJ/mol，则反应热=2253kJ/mol-2346kJ/mol=-93kJ/mol，因此该反应生成2molNH3时放出93kJ的热量，答案选D。
13．D
解析：A．在海轮外壳上镶入锌块，在潮湿环境中，构成原电池，锌为负极、铁为正极，为牺牲阳极的阴极保护法，可减缓船体的腐蚀速率，故A正确；
B．铁在潮湿的空气中构成原电池，铁为负极、碳为正极，铁容易腐蚀，故B正确；
C．镀锌的铁制品，镀层破损后，构成原电池，锌为负极、铁为正极，铁腐蚀速率减慢；镀锡的铁制品，镀层破损后，构成原电池，铁为负极、锡为正极，铁腐蚀速率较快，故C正确；
D．常温下铝在浓硫酸中钝化，故D错误；
选D。
14．C
解析：A．放电时，锂失去电子发生氧化反应，为负极，A正确；
B．得到电子，在正极发生还原反应，B正确；
C．原电池中阳离子向正极移动，C错误；
D．原电池是将化学能转化为电能的装置，D正确；
故选C。
15．D
【分析】根据图象可知，当溶液酸性较强时，可几乎全部转化为，故产品室的酸性应该很强，推知产品室为阳极室。
解析：A．由分析可知，产品室为阳极室，故a为正极，b为负极，故A错误。
B．由分析可知，在阳极室制得，故B错误。
C．由分析可知，阳极的电极反应式为，故C错误。
D．由分析可知，外电路中通过1mol电子时，阳极产生0.25mol O2，阴极产生0.5mol H2，故标准状况下产生气体的体积为16.8L，故D正确。
故答案为：D。
二、填空题
16．SO2+4H++4e-=S↓+2H2O
解析：根据图中装置可知，该装置为电解池，阴极SO2发生还原反应，SO2得到电子生成S，电极反应式为：SO2+4H++4e－=S↓+2H2O。
17．(1)两个活动性不同
(2)闭合回路
(3)氧化还原反应
解析：（1）原电池的形成条件之一：需要有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)；
（2）原电池的形成条件之二：需要两电极间构成闭合回路(外电路两电极接触或用导线连接，内电路有电解质)；
（3）原电池的形成条件之三：需要能自发发生氧化还原反应。
18．(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=641.63 kJ/mol
(2)408.815 kJ
(3)生成物不会造成环境污染
(4)N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.2 kJ/mol
(5)-1641.0 kJ/mol
(6)=
解析：（1）已知0.4 mo1液态肼与足量液态H2O2反应，生成水蒸气和氮气，放出256.652 kJ的热量，1 mol 肼发生上述反应放出热量是Q=，则该反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=641.63 kJ/mol；
（2）16 g液态肼的物质的量为0.5 mol，其与足量液态H2O2反应生成0.5 mol×4=2 mol气态水时，放出热量Q=；2 mo1气态水变为液态水时放出热量为：44 kJ×2=88 kJ，故反应共放出热量Q总=320.815 kJ+88 kJ=408.815 kJ；
（3）该反应产物为水和氮气，是空气的成分，因此生成物不会造成环境污染；
（4）已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+66.4 kJ·mol－1；
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=－534 kJ·mol－1
根据盖斯定律，将②-①×，整理可得肼和二氧化氮反应的热化学方程式为N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.2 kJ/mol；
（5）已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ·mol－1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=－283.0 kJ·mol－1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=－393.5 kJ·mol－1
根据盖斯定律，将[(③-②)×6]-(①×2)，整理可得4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1641.0 kJ/mol；
（6）反应热等于生成物与反应物的能量差。反应热只与反应物及生成物有关，与反应条件无关，同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1=ΔH2。
19．(1)H+ OH- O2
(2)原电池 Fe 碳
(3)Fe-2e-=Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O
解析：（1）钢铁发生电化学腐蚀时电解质溶液形成是因为在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一薄层水膜，水膜里含有少量H+、OH-和O2等。
（2）钢铁发生电化学腐蚀是因为钢铁里的铁和少量碳形成了无数微小的原电池，其中铁是活泼的金属，负极为铁，正极为碳。
（3）负极是铁，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极是碳，发生得到电子的还原反应，溶液中的氧气得到电子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
（4）铁锈的形成是因为负极产生的亚铁离子结合溶液中的氢氧根生成氢氧化亚铁沉淀，即2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，即4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；Fe(OH)3脱水转化为铁锈，其中铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O。
20．(1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-91 kJ/mol
(2)1084
(3)II
(4)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H2=-442.8 kJ/mol
(5)CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H2=-32Q kJ/mol
解析：（1）根据图示可知1 mol CO与2 molH2反应生成1 mol CH3OH，反应放出热量Q=510 kJ-419 kJ=91 kJ，则合成甲醇的热化学方程式：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-91 kJ/mol；
（2）反应热等于反应物的总键能与生成物的总键能的差，则(C≡O+2×436 kJ/mol)-(3×413 kJ/mol+343 kJ/mol+465 kJ/mol)=-91 kJ/mol，解得C≡O的键能为1084 kJ/mol；
（3）反应进行需要的活化能越低，反应就越容易发生。催化剂能降低反应的活化能，所以图中曲线II表示使用催化剂时反应的能量变化，该途径消耗能量比较低，故图中曲线I和II所对应的反应路径，比较容易发生的是Ⅱ；
（4）①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1=-1275.6 kJ/mol；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0 kJ/mol；
③H2O(g)=H2O(l) △H3=-44.0 kJ/mol；
根据盖斯定律，将①×-②×+③×2，整理可得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H2=-442.8 kJ/mol；
（5）1 g CH3OH(g)完全燃烧产生CO2和液体水时放出热量是Q kJ，1 mol CH3OH(g)的质量是32 g，则1 mol CH3OH(g)完全燃烧产生CO2和液体水放出热量是32Q kJ，则表示CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-32Q kJ/mol。
21．(1)
(2)
(3) -283 436
解析：（1）在氧气中完全燃烧的化学方程式为：，转移，每转移1 mol 电子放出热量 a kJ，该反应的热化学方程式为：；
（2）25℃、101kPa下C8H18(辛烷)的热值为，燃烧热指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物让出的热量，的摩尔质量，完全燃烧，表示辛烷燃烧热的热化学方程式为：；
（3）①根据如图，反应Ⅰ为：；反应Ⅱ为，根据盖斯定律，得表示甲烷燃烧热的热化学方程式：；
②根据题目信息，可得反应Ⅰ：
反应Ⅱ： ，根据盖斯定律：得表示燃烧热的热化学方程式：；
③已知氢气的燃烧热为：， ，则,氧气中O=O键的键能为，水蒸气中H-O键的键能为，设氢气中H-H键的键能为，所以。
22．(1)
(2)
(3)负极 Y
(4)增大
(5)8.4g
解析：（1）是共价化合物,其电子式为,故答案为: ;
（2）该电池Al作负极,电解质溶液里含有AlCl3的离子液体，故负极的电极反应式为 ,由、得正极电极反应式为，根据正负极反应式相加，得电池的总反应式，故答案为： ;
（3）图A中N极为负极，M极为正极，图B中Y极为阳极，发生，X极为阴极，电解池的阳极应该与原电池的正极相连，即M极应该与Y极相连，故答案为:负极；Y；
（4）电解过程中，图B的X极是阴极,发生反应，氢离子浓度减小，溶液的pH增大，故答案为：增大；
（5）X极为阴极，由题意知,即转移电子的物质的量为0.06mol，阳极依次发生、，因为在Y极收集到168mL气体，所以，设溶解的铁的物质的量为n，则，解得n=0.15mol，所以减少的铁的质量为，故答案为：8.4g。
23．(1)金属导热快，热量损失多
(2)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=—57.3kJ/mol
(3)4.0 ac
(4)无 偏小
【分析】进行中和反应反应热的测定实验时，为保证氢氧化钠完全反应，选用的稀硫酸应适当过量，测定过程中混合溶液要一次性快速加入，快速混合，测出混合后的最高温度。
解析：（1）由于铜是热的良导体，实验时会导致热量损失，所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器，故答案为：金属导热快，热量损失多；
（2）强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应产生1 mol水放出的热量叫中和热，由离子方程式可知，氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=—57.3kJ/mol，故答案为：H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=—57.3kJ/mol；
（3）①由题给数据可知，四次实验的温度差分别为(30.3-26.1)℃=4.2℃、(31.0-27.2)℃=3.8℃、(29.8-25.9)℃=3.9℃、(30.4-26.3)℃=4.1℃，则所得温度差的平均值为=4.0℃，故答案为：4.0；
②50mL0.50 mol/L氢氧化钠溶液中氢氧根离子的物质的量为0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol，30mL0.50 mol/L稀硫酸溶液中氢离子浓度为0.50 mol/L×2×0.03 L=0.030 mol，则反应中稀硫酸过量，氢氧化钠溶液不足量，由氢氧根离子的物质的量可知，反应生成水的物质的量为0.025 mol，放出的热量为80g×4.18×10—3kJ/(g·℃) ×4℃=1.3376kJ，则反应的反应热ΔH=—≈—53.5 kJ/mol，反应测得的中和热大于—57.3 kJ/mol，说明实验过程中热量有损失；
a．实验装置保温、隔热效果差会使产生等量水，溶液温度升高偏低，放出热量少，导致测得反应热偏大，故符合题意；
b．量取氢氧化钠溶液的体积时仰视读数会使氢氧化钠的体积偏大，导致反应放出热量偏多，溶液温度升高偏高，测得中和热偏低，故不符合题意；
c．分多次把氢氧化钠溶液倒入盛稀硫酸溶液的内筒中会使反应过程中热量损失偏多，导致溶液温度差偏小，测得反应热偏大，故符合题意；
故选ac；
（4）其他条件不变，若用氢氧化钾溶液代替氢氧化钠溶液，由于氢氧化钾与氢氧化钠都是强碱，与稀硫酸反应生成水的物质的量和反应放出的热量都相等，所以用氢氧化钾溶液代替氢氧化钠溶液对测定结果无影响；若用mol/L醋酸溶液代替0.50 mol/L稀硫酸溶液做实验，由于醋酸是弱酸，在溶液中电离时会吸收热量，导致反应放出热量偏低，测得的数值偏小，故答案为：无；偏小