第一章 化学反应与能量转化 同步习题 （含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题（共12题）
1．用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染。例如：
①
②
下列说法错误的是
A．反应①②中，相同物质的量的甲烷发生反应，转移的电子数相同
B．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和H2O(g)，放出的热量为173.4kJ
C．由反应①可知：
D．已知CH4的燃烧热为akJ/mol，由组成的混合物2mol，完全燃烧并恢复到常温时放出的热量为bkJ，则H2的燃烧热为
2．最近科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．吸附层a发生的电极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O
B．NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
C．Na+在装置中从左侧透过阳离子交换膜向右侧移动
D．“全氢电池”工作时，将酸碱中和反应的热效应转化为电能
3．1g CH3OH(l)完全燃烧生成液态水放出22.68kJ热量。下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH＝ + 1451.52 kJ·mol－1
C．CH3OH(l)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝ + 725.76 kJ·mol－1
D．CH3OH(l)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) ΔH＝ － 725.76 kJ·mol－1
4．科学家用(POM，P为＋5价)和作催化剂，通过常温常压电化学还原氮得到火箭燃料肼，装置如图。下列有关说法错误的是
A．中W的化合价为＋6价
B．该电解池总反应式为
C．若用铅蓄电池作电源，则B电极应与电极相连
D．若质子交换膜中有个通过，则B电极有标准状况下22.4 L 产生
5．如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是
A．铜片表面有气泡生成 B．如果将硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动
C．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变
6．支撑海港码头基础的钢管桩，常用电化学原理进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
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．此方法在化学上称之为牺牲阳极法
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
7．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是
A．每生成2molAB吸收b kJ热量
B．该反应热ΔH＝(b－a)kJ·mol－1
C．该反应为吸热反应
D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键放出a kJ能量
8．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是。
选项 热化学方程式 结论
A 的燃烧热为
B 含40g NaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出的热量等于57.3kJ
C 完全燃烧放出787kJ热量
D C(石墨，s)= C(金刚石，s) 金刚石比石墨稳定，
A．A B．B C．C D．D
9．科学家发明了如图所示的新型Zn—CO2水介质电池，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，CO2被转化为储氢物质甲酸等。下列说法正确的是
A．放电时，负极反应式为：Zn＋2e—＋4OH—=Zn(OH)
B．放电时，1 mol CO2完全转化为HCOOH，理论上转移4 mol电子
C．充电时，正极溶液中OH 浓度升高
D．充电时，电池总反应为：2Zn(OH)2Zn＋O2↑＋4OH—＋2H2O
10．可充电金属-空气双催化剂电池(如下图)是一种具有发展前景的能源储存装置，该电池两端均可实现充、放电过程的转换，下列关于该电池的说法不正确的是

A．放电时，正极反应为O2 + 2Li+ + 2e- ===Li2O2
B．此工作状态下，该电池右侧可实现电能向化学能的转换
C．该电池的电解液可为碱性水溶液
D．双催化剂可加速O2的还原和析出，提高电池的循环性能
11．我国科学家设计了一种太阳能驱动从海水中提取金属锂的装置，示意图如下所示。该装置工作时，下列说法正确的是（ ）
A．图中箭头表示移动方向 B．提取锂时化学能转化为电能
C．铜箔上的电极反应式： D．有机电解质可以用溶液代替
12．如图所示，a、b两电极材料分别为铁和铜。以下说法不正确的是
A．该装置可以构成原电池，也可构成电解池
B．a极可能发生反应：Cu2＋＋2e-=Cu
C．b电极质量可能增加
D．该过程可能有大量气体产生
二、填空题（共8题）
13．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是 。在导线中电子流动方向为 （用a、b和箭头表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进，氢能具有的优点包括 ；
①原料来源广；②易燃烧、热值高；③储存方便；④制备工艺廉价易行
(5)某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，其基本结构如图，电池总反应可表示为，b极上的电极反应式为： ，在固体酸电解质传递方向为： （填“”或“”)。
14．大气污染物主要成分是SO2、NO2、NO、CO及可吸入颗粒等，主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。
(1)大气污染物成分中不属于酸性氧化物的是 (填化学式)。
(2)汽车的三元催化转化器中，在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，反应的化学方程式为 ，当生成2mol N2时，转移电子的物质的量是 。
(3)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气， 以NaClO2溶液作为吸收剂进行一体化脱硫、脱硝。写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。
(4)借助太阳能将光解水制H2与脱硫结合起来，既能大幅度提高光解水制H2的效率，又能脱除SO2，工作原理如下图所示：
下列说法不正确的是 (多选)。
A．该装置可将太阳能转化为化学能
B．催化剂b附近的溶液pH增大
C． 吸收1mol SO2，理论上能产生2mol H2
D．催化剂a表面发生的反应为：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-
15．（1）将NaBiO3固体（黄色微溶）加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里加热，固体溶解变为澄清溶液，发生如下反应：
NaBiO3 + MnSO4 + H2SO4===Na2SO4 + Bi2(SO4)3 + NaMnO4 + H2O
①上述反应中还原产物是 ，若有2mol氧化剂在该反应中被还原，则生成的MnO4－被还原为Mn2+时，能将 molHCl氧化成Cl2；
②写出NaBiO3固体溶于浓盐酸产生黄绿色气体的化学反应方程式 。
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
Cu(S)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)　ΔH=64.39kJ·mol-1
2H2O2(L)===2H2O(L)+O2(g)　 ΔH=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(L)　 ΔH=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 。
16．用还原法处理氮的氧化物，可减少环境污染。
(1)催化还原、的反应如下：
a.
b.
则 。
(2)铂作催化剂，用还原的反应为 ，其反应过程中的能量变化如图所示。
①不加催化剂时，该反应的正反应活化能为 ，加入催化剂的是曲线 (填“a”或“b”)。
②上述反应的 。如果将平衡转化率提高，则 (填“增大”“减小”或“不变”)。
17．根据要求回答下列问题：
(1)机动车尾气已成为城市大气的主要污染源，机动车尾气中的主要有害物质为氮的氧化物。目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料气体将氮氧化物还原为N2和H2O，涉及的反应有：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH2＝－867 kJ·mol－1
写出CH4还原NO生成N2的热化学方程式： 。
(2)一定条件下，不同量的CO2与不同量的NaOH充分反应放出的热量如下表所示：
CO2的量 NaOH的量 放出的热量
22.0 g 750 mL 1.0 mol·L－1 x kJ
1.0 mol 2.0 L 1.0 mol·L－1 y kJ
写出该条件下，CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式：
。
(3)我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富，煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。煤的主要成分为碳氢化合物，用CH代表煤的“分子式”。已知：
煤炭在氧气氛围中气化 2CH(s)＋O2(g)===2CO(g)＋H2(g) ΔH1
气化后的气体合成甲醇 CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2
甲醇制备丙烯的反应 3CH3OH(g)===C3H6(g)＋3H2O(g) ΔH3
写出在一定条件下，煤炭在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式：
。
18．按下图装置进行实验，并回答下列问题
(1)判断装置的名称：A池为 ， B池为 。
(2)铜极为 极，电极反应式为 ，石墨棒C1为 极，电极反应式为 。
(3)石墨棒C2附近发生的实验现象为 。
19．某原电池如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
(1)放电时，交换膜 (“左侧”或“右侧”)溶液中有大量白色沉淀生成；若用氯化钠溶液代替盐酸，则电池总反应 (“会”或“不会”)随之改变。
(2)当电路中转移0.01mole-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。
20．利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
(1)若为铜，为减缓铁的腐蚀，开关应置于 处，铁棒上发生的电极反应为 ，该种防护方法称为 。
(2)若为锌棒，开关置于 处，铁棒上的电极反应为 该电化学防护法称为 。
21．(1)高铁酸钾不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。总反应式为，如图是高铁电池的模拟实验装置：
①该电池盐桥中盛有饱和溶液，此盐桥中氯离子向 (填“左”或“右”)移动。
②该电池放电时正极的电极反应式为 ；充电时每转移0.3mol电子，有 mol生成，正极附近溶液的碱性 (填“增强”，“不变”或“减弱”)。
③上图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 。
(2)“”电池可将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为。放电时该电池“吸入”，其工作原理如图所示：
①充电时，正极的电极反应式为 。
②放电时，若生成的和全部沉积在电极表面，当转移0.2mol时，两极的质量差为 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．反应①中1molCH4失去8mol电子生成1molCO2，反应②1molCH4失去8mol电子生成1molCO2，反应①②中相同物质的量的甲烷发生反应，转移电子数相同，A正确；
B．标准状况下4.48L甲烷物质的量为0.2mol，(反应①+反应②)÷2得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，ΔH=-867kJ/mol，则0.2mol甲烷还原NO2生成N2和H2O(g)，放出热量为867kJ/mol×0.2mol=173.4kJ，B正确；
C．反应①中H2O为气态，气态水变为液态水放出热量，则反应，C错误；
D．组成的混合物2mol中CH4有1.5mol，H2有0.5mol，现混合物完全燃烧恢复到常温时放出热量bkJ，且CH4的燃烧热为akJ/mol，则1.5molCH4燃烧放热1.5akJ，0.5molH2燃烧放出热量(b-1.5a)kJ，H2的燃烧热为2×(b-1.5a)kJ/mol=(2b-3a)kJ/mol，D正确；
故答案选C。
2．B
【详解】A．由装置图中电子流向可知，电子吸附层a流出电子，发生氧化反应，则H2-2e-+2OH-=2H2O，故A正确；
B．NaClO4的作用是传导离子但并未参与电极反应，故C错；
C．原电池中阳离子向正极移动，该电池左侧为负极、右侧为正极，故Na+在装置中从左侧透过阳离子交换膜向右侧移动，故C正确；
D．由图示可知负极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O；正极反应为：，总反应为，所以“全氢电池”工作时，将酸碱中和反应的热效应转化为电能，故D正确；
答案选B。
3．A
【详解】A．1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则2mol甲醇燃烧放的热量为1451.52，热化学方程式为：2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1，选项A正确；
B．反应吸热时焓变值为正值，放热时焓变值为负值，甲醇燃烧是放热反应，故△＜0，选项B错误；
C．反应吸热时焓变值为正值，放热时焓变值为负值，甲醇燃烧是放热反应，故△＜0，选项C错误；
D．1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则1mol甲醇燃烧放的热量为725.76kJ，若反应生成气态水则放出的热量小于725.76，选项D错误；
答案选A。
4．D
【分析】由图可知，A为阴极，氮气得到电子发生还原反应得到肼；B为阳极，水放电失去电子发生氧化反应得到氧气；
【详解】A．中锂、磷、氧、氢化合价分别为+1、+5、-2、+1，根据化合价代数和为零，则W的化合价为＋6价，A正确；
B．该电解池总反应为氮气和水在通电作用下生成肼和氧气，B正确；
C．铅蓄电池中极为正极，应该与电解池中B极相连，C正确；
D．B电极的电极反应式为，质子交换膜中有个通过，外电路中有4 mol 转移，产生1 mol ，标准状况下体积为22.4 L，D错误；
故选D。
5．B
【详解】A．铜片为正极，H+在其表面得到电子生成H2，故其表面有气泡生成，A说法正确；
B．如果将硫酸换成柠檬汁，因为柠檬汁也有较强的酸性，故仍能形成原电池，导线中也会有电子流动，B说法错误；
C．该装置属于原电池，化学能转化为电能，LED灯发光时，电能又转化为光能，故存在“化学能→电能→光能”的转换，C说法正确；
D．如果将锌片换成铁片，铁片仍为负极，故电路中的电流方向不变，D说法正确。
本题选B。
6．C
【详解】A．通入保护电流，使钢管桩与电源负极相连组成阴极，使其表面腐蚀电流接近于零，从而达到保护钢管桩的目的，故A正确；
B．通电后，钢管桩与电源负极相连为阴极得到电子发生还原反应，高硅铸铁与电源正极相连为阳极失去电子发生氧化反应，则通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，故B正确；
C．此方法接有外接电源称之为外接电流阴极保护法而不是称为牺牲阳极法，故C错；
D．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应根据环境条件变化进行调整，故D正确；
答案选C。
7．C
【详解】A．依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB，吸收（a-b）kJ热量，故A错误；
B．反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，所以反应热△H=+（a-b）kJ mol-1，故B错误；
C．依据图象分析可知，该反应中反应物总能量低于生成物总能量，所以该反应为吸热反应，故C正确；
D．依据图象分析可知，断裂1 mol A—A和1 mol B—B键吸收a kJ能量，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．的状态应为液态，故A选项错误；
B．浓硫酸稀释溶解于水的过程会放出大量热，则含40g NaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出的热量大于57.3kJ ，故B选项错误；
C．碳完全燃烧生成二氧化碳，方程式为：，因此完全燃烧放出787kJ热量，故C选项正确；
D．石墨转化为金刚石吸热，说明金刚石的能量高于石墨，而物质能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，给D选项错误。
故选C选项。
9．D
【分析】由图可知，放电时，左侧电极为负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—＋4OH—=Zn(OH)，右侧电极为正极，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2＋2e—＋2H+=HCOOH，充电时，左侧电极为阴极，四羟基合锌离子得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，电极反应式为Zn(OH)＋2e—= Zn＋4OH—，右侧电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2 H2O—4e—= O2↑＋4H+，充电的总反应为2Zn(OH)2Zn＋O2↑＋4OH—＋2H2O。
【详解】A．由分析可知，放电时，左侧电极为负极，碱性条件下，锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为Zn—2e—＋4OH—=Zn(OH)，故A错误；
B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2＋2e—＋2H+=HCOOH，则1mol二氧化碳放电时，理论上转移2 mol电子，故B错误；
C．由分析可知，充电时，右侧电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2 H2O—4e—= O2↑＋4H+，溶液中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故C错误；
D．由分析可知，充电的总反应为2Zn(OH)2Zn＋O2↑＋4OH—＋2H2O，故D正确；
故选D。
10．C
【分析】A、放电时，正极上发生得电子的还原反应；
B、电解池是将电能转化为化学能的装置；
C、金属锂可以和水溶液之间发生反应；
D、双催化剂可以加快化学反应的速率。
【详解】A、放电时，正极上是氧气发生得电子的还原反应: O2 + 2Li+ + 2e- ===Li2O2,选项A正确；
B、此工作状态下，该电池右侧是电解池,是将电能转化为化学能的装置，选项B正确；
C、金属锂可以和水溶液之间发生反应，电池的电解液不能为碱性水溶液，选项C错误；
D、双催化剂可以加快化学反应的速率，加速O2的还原和析出，提高电池的循环性能，选项D正确。
答案选 C。
【点睛】本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算能力，明确各个电极上发生的反应是解本题关键。
11．A
【分析】根据海水提取金属锂的装置图知，催化电极上放出气体，为氯离子放电生成氯气，因此催化电极为阳极，则铜箔为阴极，阴极上得电子发生还原反应析出金属锂，据此分析解答。
【详解】A．由分析可知，催化电极是阳极，铜电极是阴极，故图中箭头表示移动方向，A正确；
B．提取锂时是电解池反应，故是电能转化为化学能，B错误；
C．由分析可知，铜箔为阴极，故其电极反应式为：Li++e-=Li，C错误；
D．由于Li单质性质活泼，能与水反应，故有机电解质不可以用溶液代替，D错误；
故答案为：A。
12．D
【详解】A．该装置中铁可与铜离子反应，用导线连接可以构成原电池，外接电源可构成电解池，A说法正确；
B．装置为电解池时，铁作阴极，a极可发生反应：Cu2＋＋2e-=Cu，B说法正确；
C．装置为原电池时，b电极发生反应Cu2＋＋2e-=Cu，质量增加，C说法正确；
D．形成原电池时，铁失电子生成亚铁离子，形成电解池时，a作阳极，铁失电子生成亚铁离子，b极Cu2＋＋2e-=Cu；a极作阴极，Cu2＋＋2e-=Cu，b极Cu -2e-=Cu2＋，该过程无大量气体产生，D说法错误；
答案为D。
13． 化学能转化为电能 增大电极单位面积吸附和的分子数，加快电极反应速率。 ①②
【详解】(1)氢氧燃料电池是一种化学电源，其能量转化形式主要是化学能转化为电能。通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电子从负极经外电路流向正极，因此，在导线中电子流动方向为。
(2)负极上氢气被氧化，因为电解质是碱性的，故电极反应式为。
(3) 由题中信息可知，电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。因此，电极表面镀铂粉的原因为：增大电极单位面积吸附和的分子数，加快电极反应速率。
(4)氢能具有的优点主要有：原料来源广、易燃烧、热值高。因此，选①②；氢气属于易燃易爆的气体，故储存不便，目前制备氢气的成本较高。
(5)某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，电池总反应可表示为。通入氢气的a极为负极，通氧气的b极为正极，正极上的电极反应式为，由于正极消耗，而负极产生，且阳离子向正极迁移，故在固体酸电解质传递方向为：。
14． NO2、NO、CO 2CO+2NO2CO2+N2 8mol BC
【详解】(1)酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，其中只有SO2是酸性氧化物，NO2、会和碱溶液发生氧化还原反应，NO、CO不和碱溶液反应，故答案为：NO2、NO、CO；
(2) 在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2；根据元素化合价变化可知生成1mol N2时，转移4mol电子,所以当生成2mol N2时，转移电子的物质的量是8mol.故答案为：2CO+2NO2CO2+N2；8mol。
(3) NaClO2溶液脱硝就是用NaClO2溶液吸收NO，NaClO2溶液是强碱弱酸盐，呈碱性，所以离子方程式为：，故答案为：。
(4)A．由图可知，该装置可将太阳能转化为化学能，故A正确；
B．催化剂b为负极，SO2失电子生成硫酸根，发生氧化反应，,氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增加，则附近的溶液pH减小，故B不正确；
C．结合B的电极反应知每吸收1molSO2,理论上就会产生1molH2,故C不 正确；
D．由电子移动方向可知，催化剂a为正极，氢离子得电子生成氢气发生还原反应：故D正确；
故答案为：BC
【点睛】此题以氧化物为载体考查酸性氧化物的概念，氧化还原的计算，特点条件下离子方程式的书写，还有电化学知识。综合性较强，难度适中。
15． Bi2(SO4)3 4 NaBiO3+6HCl=BiCl3+Cl2↑+3H2O+NaCl Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=-319.68KJ·mol-1
【详解】(1)①化合价降低的元素所在的反应物是氧化剂，对应的产物是还原产物；化合价降低的元素所在的反应物NaBiO3是氧化剂，对应的产物Bi2(SO4)3是还原产物；根据反应：10NaBiO3+4MnSO4+14H2SO4=3Na2SO4+5Bi2(SO4)3+4NaMnO4+14H2O；若有2mol氧化剂NaBiO3在上述反应中被还原，则生成0.8mol的，0.8mol高锰酸根离子被还原为Mn2+时，转移电子是4mol，根据电子守恒，能将4molHCl氧化成Cl2；
②NaBiO3固体溶于盐酸时发生反应生成氯气、氯化钠、氯化铋，故发生反应的化学方程式为NaBiO3+6HCl=BiCl3+Cl2↑+3H2O+NaCl；
(2)已知：①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ/mol，
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ/mol，
③H2(g)+ (g)=H2O(l)△H=-285.84kJ/mol，
依据盖斯定律，目标热化学方程式=①+②+③：Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=(+64.39kJ/mol)+(-196.46kJ/mol)+(-285.84kJ/mol)=-319.6KJ/mol，故在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68kJ/mol。
16． -867 78 -226kJ mol-1 不变
【详解】(1)得，
(2)①不加催化剂时为曲线a，活化能为E1，即78；加入催化剂，活化能降低，应为曲线b；②反应的=反应物的总键能-生成物的总键能=E1-E2=(78-304)= -226kJ mol-1，只与反应物和生成物的能量有关，与平衡转化率无关，故不变。
17． CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1 NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4x－y) kJ·mol－1 12CH(s)＋6O2(g)===C3H6(g)＋3H2O(g)＋9CO(g)　ΔH＝6ΔH1＋3ΔH2＋ΔH3
【详解】（1）由已知CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 =-574 kJ·mol-1
CH4(g)＋2NO2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH2 =-867 kJ·mol-1，分别用①、②表示上述两个反应，由盖斯定律②×2-①得：CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH =-1160 kJ·mol-1。
（2）由题意，CO2与NaOH物质的量之比为2：3时，热化学方程式为：①2CO2(g) ＋3NaOH(aq) = Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+ H2O(l) ΔH＝-4x kJ·mol-1；CO2与NaOH物质的量之比为1：2时，热化学方程式为：②CO2(g) ＋2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) + H2O(l) ΔH =-y kJ·mol-1；①-②得：NaOH(aq)＋CO2(g)=NaHCO3(aq)　 ΔH =-(4x-y) kJ mol-1。
（3）由已知，设三个反应分别为①②③，运用盖斯定律，①×6+②×3+③得：12CH(s)＋6O2(g)=C3H6(g)＋3H2O(g)＋9CO(g)　ΔH = 6ΔH1＋3ΔH2＋ΔH3。
点睛：本题考查热化学方程式的书写以及ΔH的计算，题目难度一般，对观察分析能力有一定要求，关键是灵活运用盖斯定律，抵消掉不需要的部分，正确写出目标反应的方程式。
18．(1) 原电池 电解池
(2) 正 Cu2++2e-=Cu 阳 2Cl--2e-=Cl2↑
(3)有气体生成，溶液变红
【详解】（1）锌与硫酸铜可以发生自发的氧化还原反应，因此A装置是原电池；B装置中电极均是惰性电极，属于电解池。
（2）原电池中较活泼的金属作负极，则锌是负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；铜是正极，溶液中的铜离子在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。C1电极与原电池的正极相连作阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
（3）C2电极与原电池的负极相连作阴极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑。由于氢离子放电破坏阴极周围水的电离平衡，导致阴极周围氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，碱能使酚酞显红色。
19．(1) 左侧 不会
(2)0.02
【分析】依据该原电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl可知，银化合价升高、发生氧化反应，氯气中的氯元素化合价降低、发生还原反应，所以银作原电池负极，Pt作原电池的正极，装置左侧即负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，正极电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-，由于阳离子交换膜的作用，负极H+通过交换膜进入正极，形成闭合回路。
【详解】（1）根据以上分析可知，装置左侧即负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，所以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，又电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl，则用NaCl溶液代替盐酸，电池的总反应不会随之改变，故答案为：左侧；不会；
（2）负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移0.01mole-，则负极消耗0.01molCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=0.01mol，所以负极区即交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子，故答案为：0.02。
20．(1) N 2H++2e-=H2↑ 外接电源的阴极保护法
(2) M 牺牲阳极的阴极保护法
【分析】根据装置图分析可知，当开关K连接在M处时，装置为原电池；当开关K连接在N处时，装置为电解池，以此分析；
【详解】（1）若 X 为铜，由于铁比铜活泼，为减缓铁的腐蚀，应使铁为电解池的阴极，故开关 K 应连接N处，则铁作阴极发生反应2H++2e-=H2↑，该种防护方法称为外加电源的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e-=H2↑；外加电源的阴极保护法；
（2）若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，铁作正极被保护，正极反应为O2+4e-+H2O=4OH-，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：M；O2+4e-+H2O=4OH-；牺牲阳极的阴极保护法。
21． 右 FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH- 0.1 减弱 使用时间长、工作电压稳定 15.8g
【分析】(1) ①盐桥可起到平衡电荷，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；
②该电池放电时正极高铁酸根离子得电子发生还原反应； 根据高铁酸钾和转移电子之间的关系式计算；充电时正极反应和放电时相反，消耗氢氧根离子；
③根据图中的放电时间、电压稳定性分析高铁电池的优点。
（2）①充电时该电池“放出”CO 2，正极变为电解池的阳极，失电子发生氧化反应，据此书写电极方程式；
②由放电时总反应4Na+3CO2=2Na2CO3+C可知，放电时负极消耗钠，质量减小，正极生成碳酸钠和碳质量增加，根据电极反应计算质量变化值。
【详解】(1)①盐桥中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，故放电时盐桥中氯离子向右移动，
故答案为右；
②放电时，负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn（OH）2，正极上得电子发生还原反应，由电池的总反应方程式-负极反应式=正极反应式可知，正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-；充电时，理论上分析，每生成1molK2FeO4转移3mol电子，所以每转移0.3mol电子，有0.1mol生成；充电时，正极接电源正极，作阳极，发生氧化反应，根据电极反应式知，正极附近有氢氧根离子被消耗，所以正极附近溶液碱性减弱，
故答案为FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-；0.1；减弱；
③由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定。
故答案为使用时间长、工作电压稳定；
（2）①充电时该电池“放出” CO2，正极变为电解池的阳极，失电子发生氧化反应，故电极方程式为2Na2CO3+C-4e =3CO2↑+4Na+ ，
故答案为2Na2CO3+C-4e =3CO2↑+4Na+
②由放电时总反应4Na+3CO2=2Na2CO3+C可知，当转移0.2mol时，负极消耗0.2molNa，质量减少0.2mol×23g/mol=4.6g；同时正极产生0.1mol Na2CO3和0.05molC，质量增加(0.1mol×106g/mol+0.05mol×12g/mol)=11.2g，两极的质量差为11.2g+4.6g=15.8g。
故答案为15.8g