山东省威海大光华学校2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题（含解析）

威海大光华学校2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
考试时间：90分钟 满分：100
可能用到的相对原子质量：
Cr 52 Na 23 O 16 Pb 207 Fe 56 Cu 64 S 32
第I卷（选择题）
一、单选题。每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．电化学的应用领域非常广泛。下列说法不正确的是（ ）
A．电解溶液时，与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖红色的铜
B．铜板上铁铆钉在中性水膜中被腐蚀时，正极发生的电极反应为：
C．电解饱和食盐水的过程中，阴极区碱性不断增强
D．铅蓄电池放电时，电子由通过导线流向
2．生产钛的方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是（ ）

A．将反应物固体粉碎可以加快直接氯化、碳氯化的反应速率
B．可推知
C．以上两种方法生产钛，从原子经济性角度看都不是100%原子利用率
D．以上两种反应中，生成等量电子转移数相等
3．依据图示关系，下列说法不正确的是（ ）
A．反应①是吸热反应
B．△H3=△H1+△H2
C．反应③是一个熵增的反应
D．数据表明：V2O5(s)的能量比V2O4(s)低，更稳定
4．某同学欲用如图所示的装置实现反应： 2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+， 将化学能转化为电能，下列关于此装置的几种构成中，能实现此转化的是（ ）
成分 选项 X Q P
A Fe FeCl2 CuSO4
B 石墨 FeCl3 CuSO4
C Cu FeCl2 CuSO4
D Fe FeCl2 H2SO4
A．A B．B C．C D．D
5．反应经过以下两步基元反应完成，反应过程中的能量变化如图所示：
i. 慢 ii. 快
下列说法不正确的是（ ）
A．
B．因为中断裂化学键吸收能量，所以
C．总反应的速率由反应i决定
D．断裂中的化学键吸收的能量大于断裂和中的化学键吸收的总能量
6．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下，下列结论正确的是（ ）
A．1 mol C (金刚石)比1 mol C (石墨)的总能量高
B．金刚石比石墨稳定
C．等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
D．金刚石转化为石墨是吸热反应
7．科学研究人员最近发现了一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列有关说法正确的是（ ）
A．正极反应式：Ag - e- + Cl- = AgCl
B．AgCl是还原产物
C．生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
D．Na+不断向“水”电池的负极移动
8．下列说法不正确的是（ ）
A．水凝结成冰的过程中，体系的
B．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程
C．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关
D．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程
9．利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水，用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。
下列说法正确的是（ ）
A．正极反应为
B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C．工作一段时间后室下降，室升高
D．处理理论上B室中有发生迁移
10．金属的腐蚀与防护是科学家们关注的热点问题。下列说法错误的是（ ）
A．纯银器表面暴露在空气中因发生化学腐蚀而变暗
B．在轮船的底部镶嵌锌块保护船体，采用的是牺牲阳极保护法
C．在外加电流的阴极保护法中，高硅铸铁惰性辅助阳极的作用为损耗阳极材料和传递电流
D．钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中的快
二、选择题：每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．依据下列热化学方程式得出的结论中，正确的是（ ）
A．已知，则氢气的燃烧热为
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)，则金刚石比石墨稳定
C．已知，则含的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量
D．已知；；则
12．下图是微生物燃料电池原理示意图。已知：a室中微生物降解有机物产生、和，质子交换膜只允许和通过。下列说法不正确的是（ ）

A．通过质子交换膜从a室进入b室
B．a室内的石墨电极为正极，发生氧化反应
C．b室内的电极反应为：
D．该电池能在高温环境下工作
13．利用膜电解技术(装置如图所示)以惰性电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7，总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑，阳离子交换膜只允许Na+通过。
下列说法错误的是（ ）
A．气体X是O2，气体Y是H2
B．当电路中转移2 mol电子时，阳极区溶液减 重16 g
C．电解过程中阴极区溶液的pH增大
D．阳极区的总反应式为： 4CrO-4e-=2Cr2O+O2↑
14．一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测量电压求算AgCl的溶解度，初始时两个电极质量相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲室Ag电极为正极
B．隔膜为阳离子交换膜
C．电池总反应为：
D．当转移0.1mole-时，两电极质量差21.6g
15．某传感器可利用电化学原理测定混合气体中的含量，工作示意图如下。单位时间内，通过传感器的待测气体为p(标准状况)，某电极质量增加了q。下列说法正确的是（ ）
A．电极上的电极反应式为：
B．反应过程中转移的电子数为
C．反应过程中正极区溶液的减小
D．待测气体中的体积分数为
第II卷（非选择题）
16．（12分）化学能与电能的相互转化在生产、生活中应用广泛。
(1)高铁电池因其具有众多的优点而成为电动汽车首选的动力电池，其工作原理为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn (OH)2+4KOH+2Fe (OH)3。 则放电时正极的电极反应式为 ，充电时阴极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)某公司开发出一种以Pt作电极的高效甲醇燃料电池，以该电池电解CuSO4溶液的装置如下图所示：
①工作时负极的电极反应式为 。
②若乙池中Fe电极质量增加12. 8g，在相同时间内，甲池中理论上消耗O2 L( 标准状况下)。
③通电一段时间后，向所得溶液中加入0. 3molCu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移电子的物质的量为 。
(3)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
若电极d为石墨，写出此电极的反应式 。
17．（14分）回答下列问题
(1)用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。传统上该转化通过如下图所示的催化循环实现。
其中，反应①为2HCl(g)＋CuO(s) = H2O(g)＋CuCl2(s)　ΔH1，反应②生成1 mol Cl2的反应热为ΔH2，则总反应的热化学方程式为 (反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25 ℃，101 kPa时：
4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH＝－1648 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－393 kJ·mol－1
2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)=2FeCO3(s) ΔH＝－1480 kJ·mol－1
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。
(3)已知：常温时：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝+165 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1
贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，则常温时该反应的热化学方程式为 。
(4)已知：Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(s)＋3CO(g) ΔH1＝＋1344.1 kJ·mol－1
2AlCl3(g)=2Al(s)＋3Cl2(g) ΔH2＝＋1169.2 kJ·mol－1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
(5)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g) = CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2
③CO2(g)＋H2(g) = CO(g)＋H2O(g) ΔH3
回答下列问题：
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键 H—H C—O C≡O H—O C—H
E/(kJ·mol－1) 436 343 1076 465 413
由此计算ΔH1＝ kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝ kJ·mol－1。
(6)已知：① H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝-183 kJ/mol
② 断开1mol H2分子中的化学键需要吸收436kJ的能量
③ 断开1mol Cl2分子中的化学键需要吸收243kJ的能量
则：断开1mol HCl分子中的化学键需要吸收 kJ的能量。
18．（12分）电解是海水资源综合利用的重要手段。
(1)电解饱和食盐水的原理如图所示。
①电解饱和食盐水的化学方程式是 。
②电极a接电源的 (填“正”或“负”)极。
③离子交换膜是 交换膜(填阳离子或阴离子)。
④已知水的电离过程可表示为：，图中溶液质量分数大小关系为a% b%(填“>”、“=”或“＜”)。
(2)我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如图所示。
①生成锂单质的电极反应式是 。
②理论分析，阳极电解产物可能有、。
ⅰ.生成的电极反应式是 。
ⅱ.取实验后阳极区溶液进行检验，证实了阳极放电。实验所用的试剂及现象是 。
19．（12分）某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工作原理示意图如图。a、b、c、d均为惰性电极，电解池中d上有可催化N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许O2-在其中迁移。
(1)燃料电池制备硫酸。
①a为 (填“正极”或“负极”)，电极反应式为 。
②H+的迁移方向为 (填“a→b”或“b→a”)。
③电池总反应的化学方程式为 。
(2)电解池制备氨。下列关于电解过程的说法正确的是 。
A．d上，N2被还原
B．c的电极反应：2O2--4e-=O2↑
C．固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c
(3)燃料电池中每消耗48gSO2，在电解池中，理论上产生的NH3在标准状况下的体积为 L。
20．（10分）研究大气中含氮化合物、含硫化合物的转化具有重要意义。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应，其能量变化示意图如下(常温常压下测定)：
写出该反应的热化学方程式： 。
(2)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化如图所示：
①第一步反应为 反应(填“放热”或“吸热”)，原因是 。
②写出第二步反应的热化学方程式 。
③结合两步反应过程，全部氧化成时的 。
参考答案：
1．D
【详解】A．电解溶液时，与直流电源负极相连的石墨棒作阴极，发生反应：，石墨棒上析出铜单质，故A正确；
B．铜板上铁铆钉在中性水膜中发生吸氧腐蚀，正极氧气得电子，电极反应为：，故B正确；
C．电解饱和食盐水的过程中，阴极发生反应：，阴极区氢氧根离子浓度增大，碱性不断增强，故C正确；
D．铅蓄电池放电时，作负极，作正极，电子通过导线由负极Pb流向正极，故D错误；
故选：D。
2．B
【详解】A．将反应物固体粉碎，增大反应物的接触面积，可以加快直接氯化，碳氯化的反应速率，A正确；
B．根据图示写出热化学方程式①，②，方程式②-①，得，，B错误；
C．由信息知两个过程中生成物除了四氯化钛外都还有其它产物，即从原子经济性角度看都不是100%原子利用率，C正确；
D．两种方法都是由转化为，即生成等量电子转移数相等，D正确；
故选B。
3．D
【详解】A．根据反应①的>0，可知反应①是吸热反应，故A正确；
B．根据盖斯定律，反应③可由反应①和反应②之和得到，则△H3=△H1+△H2，故B正确；
C．反应③是固体生成气体的反应，是一个熵增的反应，故C正确；
D．由于反应②还有三氧化硫和二氧化硫的参与，故不知道V2O5(s)和V2O4(s)的能量相对大小，不能确定V2O5(s)的能量比V2O4(s)低，更稳定，故D错误；
故选D。
4．B
【分析】根据反应方程式2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+，Cu为负极，铁离子为电解液中的阳离子。
【详解】A．铁为负极，正极是铜离子得到电子变为铜单质，故A不符合题意；
B．石墨作正极，铜为负极，Q溶液中铁离子得到电子，故B符合题意；
C．电极都为铜，不能形成原电池，故C不符合题意；
D．铁为负极，失去电子，正极是氢离子得到电子变为氢气，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
5．B
【详解】A．根据盖斯定律可知两个基元反应相加得反应2HI(g) H2(g)+I2(g)，H=H1+H2，故A正确；
B．ⅰ中HI断裂化学键吸收能量，形成H2成键要放出能量，所以 H1要比较吸收能量和放出能量的相对多少，故B错误；
C．反应的快慢由慢反应决定，故总反应的速率由反应i决定，故C正确；
D．反应2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0，说明断裂2molHI(g)中的化学键吸收的能量大于断裂1molH2(g)和1molI2(g)中的化学键吸收的总能量，故D正确；
故答案为B。
6．A
【详解】A．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，所以1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高，选项A正确；
B．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，所以石墨比金刚石稳定，选项B错误；
C．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，选项C错误；
D．金刚石转化为石墨要释放能量，即金刚石转化石墨是放热反应，选项D错误；
答案选A。
7．C
【详解】A．正极得到电子，正极反应式：，故A错误；
B．AgCl是Ag被氧化后的产物，是氧化产物，故B错误；
C．正极反应式：，则生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子，则C正确；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，Na+不断向“水”电池的正极移动，故D错误；
故选：C。
8．B
【详解】A．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度减小，即熵变△S<0，故A正确；
B．NH4NO3溶于水吸热，但溶解过程是混乱度增大的物理过程，能够自发进行，故B错误；
C．化学反应有向物质内能降低、体系混乱程度增大方向进行的趋势，当△H-T△S<0时反应能自发进行，故C正确；
D．发生离子反应的条件之- 是生成气体，有气体生成时体系的混乱程度增大，△S>0，故D正确；
故选A。
9．C
【分析】a极上失电子生成，a极为负极，b极氧气得电子，b极为正极，据此分析解答。
【详解】A．b极氧气得电子，电解质环境为碱性，电极反应：，故A错误；
B．该装置可实现海水淡化，则B室中钠离子应透过隔膜2进入正极区，B室中氯离子透过隔膜1进入A室，隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；
C．室电极反应：，反应生成氢离子下降，室，反应生成氢氧根离子升高，故C正确；
D．由以上电极反应可知失去8mol电子，为使电荷平衡，则B室中有发生迁移，故D错误；
故选：C。
10．C
【详解】A．发生电化学腐蚀时，金属应不纯，则纯银器主要发生化学腐蚀，选项A正确；
B．海轮外壳镶嵌锌块，此时铁作为原电池的正极金属而被保护，不易腐蚀，是采用了牺牲阳极的阴极保护法，选项B正确；
C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，其主要作用是传递电流，而不是作为损耗阳极，选项C错误；
D．海水中有大量的盐溶解，更容易腐蚀，所以钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中的快，选项D正确；
答案选C。
11．C
【详解】A．选项中生成的水是气体，应该是液态水，所以不能得出氢气的燃烧热是241.8kJ/mol，A错误；
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0；石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误；
C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，则含20.0gNaOH物质的量为0.5mol的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，C正确；
D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ①，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2②；①-②得到：2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH1-ΔH2，一氧化碳燃烧生成二氧化碳是放热反应，焓变为负值，所以ΔH1<ΔH2，D错误；
故选：C。
12．B
【分析】该装置为原电池，电子由a室石墨流出，则a室石墨为负极，有机物发生氧化反应生成CO2和H +，b室内石墨电极为正极，正极上O2得电子生成H2O；
【详解】A．a室内石墨电极为负极，b室内石墨电极为正极，原电池工作时阳离子移向正极，即H+通过质子交换膜从a室进入b室，选项A正确；
B．a室内石墨电极为负极，有机物发生氧化反应生成CO2和H +，选项B错误；
C．b室内石墨电极为正极，正极上O2得电子生成H2O，正极反应式为O2+4e- +4H+ = 2H2O，选项C正确；
D．微生物不能生活在高温环境下，所以该电池不能在高温环境下工作，选项D正确；
答案选B。
13．B
【详解】A．根据图示可知：电解时Na+向右侧电极II区移动，说明电极I附近正电荷增多，电极II附近负电荷多，则左侧电极I为阳极，溶液中H2O电离产生的OH-失去电子变为O2逸出；电极II上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出，故气体X是O2，气体Y是H2，A正确；
B．当电路中转移2 mol电子时，阳极上有0.5 mol O2生成，同时有2 mol Na+向右侧移动，则阳极区溶液减重质量是m=0.5 mol×32 g/mol+2 mol×23 /mol=62 g，B错误；
C．电解过程中阴极反应式是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，水的电离平衡正向移动，产生更多OH-，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，故阴极区溶液的pH增大，C正确；
D．在阳极上水电离产生的OH-失去电子变为O2，故阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，OH-放电，使水电离平衡正向移动，最终阳极区溶液中c(H+)增大，化学平衡2+2H++H2O正向移动，将两式相加，可得总反应方程式为：4CrO-4e-=2Cr2O+O2↑，D正确；
故合理选项是B。
14．C
【分析】该装置是原电池，则左侧中银失电子发生氧化反应为负极，产生的银离子与溶液中的氯离子结合成沉淀氯化银，电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl,右侧中银作正极，银离子在正极上得电子发生还原反应，电极反应为Ag++e-=Ag,据此解答。
【详解】A．由上述分析可知，甲室Ag电极为负极，故A错误；
B．甲室发生的反应为Ag-e-+Cl-=AgCl,以室发生的反应为Ag++e-=Ag,NO由乙室向甲室移动，隔膜为阴离子交换膜，故B错误；
C．甲室发生的反应为Ag-e-+Cl-=AgCl,以室发生的反应为Ag++e-=Ag,总反应为，故C正确。
D．当转移0.1mole-时，若氯化银在左侧电极上析出，左侧电极增加的质量为0.1molCl-，即3.55g，右侧电极增加的质量为0.1molAg，10.8g, 两电极质量差10.8-3.55=7.25g，故D错误。
答案选C。
15．BD
【分析】两个电极分别是Pt和Pb，电解质是H2SO4，因此负极为Pb，正极为Pt。
【详解】A．由示意图中可知，该装置的电解质是H2SO4，电极反应式不能出现OH-，A错误；
B．Pb电极反应为Pb-2e-+SO=PbSO4，电极质量增加的是SO的质量，n(e-)=2，转移的电子数为，B正确；
C．根据正极电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，可知消耗了H+，pH增大，C错误；
D．根据正极电极反应，n(O2)=n(e-)=mol，，故体积分数为，D正确；
故答案为：BD。
【点睛】本题考查的是原电池原理。在原电池中一定有一个可以自发进行的氧化还原反应发生，其中还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子经外电路流向正极；氧化剂在正极上得到电子发生还原反应，电子定向移动形成电流，电流方向与电子运动方向相反，电解质溶液中的阳离子向正极、阴离子向负极定向移动。在书写电极反应式时，要根据电解质的酸碱性分析电极反应的产物是否能稳定存在，如果产物能与电解质的离子继续反应，就要合在一起写出总式，才是正确的电极反应式。有时燃料电池的负极反应会较复杂，我们可以先写出总反应，再写正极反应，最后根据总反应和正极反应写出负极反应。
16．(1) FeO+ 4H2O+ 3e- = Fe(OH)3+ 5OH- 增大
(2) CH3OH + 8OH-- 6e-=CO + 6H2O 2.24 1.2mol
(3) O2+2H2O+4e-=4OH- 牺牲阳极保护法
【分析】由装置图可知，甲池为燃料电池，其中通入甲醇的电极为负极，通入氧气的电极为正极；乙池为电解池，电极A为阴极，以此解题。
【详解】（1）根据放电时的方程式可知，K2FeO4是氧化剂，则正极的电极反应式为FeO+ 4H2O+ 3e- = Fe(OH)3+ 5OH-；充电时的阴极的电极反应为：3Zn (OH)2+6e-=3Zn+6OH-，故其pH会增大；
（2）①根据题意可知甲池为原电池，通入甲醇的为负极，电极反应为：CH3OH + 8OH--6e-=CO + 6H2O；
②乙池为电解池，A极为阴极，电极反应式为，生成Cu物质的量为，转移电子0.4mol，氧气通入极为正极，电极反应式为，消耗氧气0.1mol，体积为；
③加入0.3mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH，即加入0.3molCuO和0.3molH2O恢复原状，生成0.3molCu，转移电子0.3mol×2=0.6mol，电解0.3mol水转移电子0.3mol×2=0.6mol，共转移电子0.6mol+0.6mol=1.2mol；
（3）若电极d为石墨，则d为正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-；若电极d为锌块，锌比铁活泼，则锌被腐蚀，该保护法的名称为牺牲阳极保护法。
17．(1)4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=2(△H1+△H2)
(2)4FeCO3(s)+O2(g)= 2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=-260kJ/mol
(3)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ·mol-1
(4)Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)△H=+174.9kJ/mol
(5) -99 +41
(6)431
【分析】(1)
由图示可知，反应①为2HCl(g)+CuO(s)=H2O(g)+CuCl2(s) △H1，反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2，则反应热化学方程式为CuCl2(g)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2，总反应方程式为4HCl+O2=2Cl2+2H2O，根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=2(△H1+△H2)；答案为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H=2(△H1+△H2)。
(2)
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的化学方程式为4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2，已知①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s) △H=-1648kJ/mol，②C(s)+O2(g)═CO2(g) △H=-393kJ/mol，③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s) △H=-1480kJ/mol，根据盖斯定律，①+②×4-③×2可得4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)，△H=(-1648kJ/mol)+(-393kJ/mol)×4-2×(-1480kJ/mol)=-260kJ/mol，答案为4FeCO3(s)+O2(g)= 2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=-260kJ/mol。
(3)
CO、H2在催化剂条件下合成CH4的化学方程式为CO+3H2=CH4+H2O，已知①CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)　ΔH1＝+165 kJ·mol－1，②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41 kJ·mol－1，根据盖斯定律，②-①可得CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=(－41 kJ·mol－1)-(+165 kJ·mol－1)=-206kJ·mol-1；答案为CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ·mol-1。
(4)
Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的化学方程式为Al2O3+3C+3Cl2=2AlCl3+3CO，已知①Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)△H1=+1344.1kJ·mol-1，②2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+1169.2kJ·mol-1，根据盖斯定律，将①-②可得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)△H=(+1344.1kJ·mol-1)-(+1169.2kJ·mol-1)=+174.9kJ/mol；答案为Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)△H=+174.9kJ/mol。
(5)
△H=反应物总键能-生成物总键能，由①CO(g)＋2H2(g) = CH3OH(g) ΔH1可知，ΔH1=1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-(3×413+343+465)kJ·mol-1=-99kJ·mol-1；根据盖斯定律，反应②-反应①=反应③，故△H3=△H2-△H1=-58kJ·mol-1-(-99kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1；答案为-99；+41。
(6)
由H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝-183 kJ/mol可知，断开1mol HCl分子中的化学键需要吸收xkJ热量，△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则-183kJ/mol =436kJ/mol+243 kJ/mol-xkJ/mol×2，解得x=431；答案为431。
18．(1) 正 阳离子 ＜ 电极b是阴极，电极反应为，同时通过阳离子交换膜进入阴极区，因此稀溶液转变为浓溶液，或放电，，导致c下降，促进水的电离平衡正向移动，增大，同时通过阳离子交换膜进入B极，因此稀溶液转变为浓溶液，
(2) 或 氯气溶于水，与水反应 KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝
【分析】根据图示可知，产生氯气的电极为电解池的阳极，发生氧化反应，电极a与电源正极相连，产生氢气的电极为电解池的阴极，电极b与电源负极相连，发生还原反应，离子交换膜为阳离子交换膜，最终在阳极得到氯气，在阴极得到氢气和浓度大的氢氧化钠溶液；根据图示可知，太阳能电池作为电源，该装置是电解池，锂离子移向上面的电极，则可知上面的电极为阴极，发生还原反应：；下面的电极为阳极，发生氧化反应，据此分析。
【详解】（1）①电解饱和食盐水的化学方程式是：；答案为：；
②左室电极a应为阳极，接电源的正极；答案为：正；
③a电极室加入饱和食盐水，获得稀食盐水，说明左室消耗氯离子，钠离子发生迁移，则离子交换膜为阳离子交换膜，允许Na+ (或Na+、H+)离子通过，答案为：阳离子；
④电极b是阴极，电极反应为，同时通过阳离子交换膜进入阴极区，因此稀溶液转变为浓溶液，或放电，，导致下降，促进水的电离平衡正向移动，增大，同时通过阳离子交换膜进入B极，因此稀溶液转变为浓溶液，；答案为：；电极b是阴极，电极反应为，同时通过阳离子交换膜进入阴极区，因此稀溶液转变为浓溶液，或放电，，导致下降，促进水的电离平衡正向移动，增大，同时通过阳离子交换膜进入B极，因此稀溶液转变为浓溶液，；
（2）①生成锂单质的电极反应式是，答案为：；
②生成O2的电极反应式是或；故答案为： 或；
氯气溶于水，Cl2与水反应，使氯气含量降低，故气体中未检测到；答案为：氯气溶于水，与水反应；
阳极放电生成Cl2，检验Cl2的生成即可，Cl2可以氧化碘离子成为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝，故实验所用的试剂及现象是KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝；答案为： KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。
19．(1) 负极 2H2O +SO2-2e-=SO+4H+ a→b 2H2O+2SO2+O2=2H2SO4
(2)ABC
(3)11.2
【分析】电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，则d为阴极，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑；燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+。
【详解】（1）①由分析可知，a为负极，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+；
②燃料电池中a为负极，b为正极，阳离子由负极移向正极，则H+的迁移方向为a→b；
③由分析可知，燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+，电池总反应的化学方程式为2H2O+2SO2+O2=2H2SO4。
（2）A．电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，故A正确；
B．c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑，故B正确；
C．电解池中阴离子移向阳极，固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c，故C正确；
故选ABC。
（3）燃料电池中每消耗48gSO2，n(SO2)= =0.75mol，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+，转移1.5mol电子，d上有可催化N2放电生成NH3，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，转移1.5mol电子时，产生0.5mol NH3，标况下体积为11.2L。
20．(1)N2（g）+O2(g) = 2NO(g) +173kJ/mol
(2) 放热 反应物能量高于生成物能量
【详解】（1）反应物键能之和-生成物键能之和=（945+498-2630）kJ/mol =+173kJ/mol，故该反应的热化学方程式为：N2（g）+O2(g) = 2NO(g) +173kJ/mol；
（2）第一步反应中反应物能量高于生成物能量，该反应为放热反应；第二步反应的热化学方程式为 ；结合两步反应过程，全部氧化成时总反应为 。