专题1 化学反应与能量变化 单元检测题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题
1．化学反应：C(s)＋O2(g)=CO(g) ΔH1＜0；CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2＜0；C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH3＜0；下列说法中不正确的是(相同条件下)
A．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
B．12 g C所具有的能量一定大于28 g CO所具有的能量
C．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3
D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多
2．以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH 溶液，电池反应为 4NH3+3O2 2N2+6H2O。下列有关说法错误的是（ ）
A．氨燃料电池在充电时，在阴极 N2 得电子被氧化
B．氨燃料电池在放电时，负极反应为 2NH3 - 6e- + 6OH- =N2+6H2O
C．以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存
D．燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高
3．羟基自由基( OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池-电解池组合装置(如图)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法正确的是
A．装置工作时，b为阳极，电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+
B．a极每单个参与反应，通过质子交换膜的H+数理论上有6NA个
C．d电极附近pH增大
D．右侧装置中，每转移0.7mol电子，c极产生气体7.84L(折算成标准状况)
4．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池，将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池工作示意图如下，下列说法正确的是
A．用NaOH水溶液做电解液，放电性能更好
B．放电时每转移4mol电子，会消耗67.2LCO2气体
C．充电时，阳极反应为：C+2-4e =3CO2↑
D．充电时，Na+向Ni电极移动
5．硫化氢有高毒性和强腐蚀性，用电化学处理的原理如图所示。下列说法错误的是
A．X电极连接电源的负极，发生还原反应
B．电解时，由X电极室移向Y电极室
C．Y电极反应式为
D．每转移理论上可处理
6．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该反应历程示意如下：
下列说法不正确的是
A．该反应遵循质量守恒定律 B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂
C．①→②吸收能量并形成了C—C键 D．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100％
7．利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，反应过程原理的示意图如图。下列有关说法正确的是

A．玻碳电极发生还原反应
B．铂电极发生的电极反应为
C．电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D．当电路中转移1mol 时，阳极室溶液的质量减少8g
8．家用的一种储水式电热水器的结构如图所示，其中、为水管口。
下列说法正确的是
A．电热水器通电时，可将少量的水电解
B．镁棒因提供电子而作阴极，保护了钢制外壳
C．镁棒因表面生成而得到有效保护
D．电热水器可将电能转化为热能
9．如图所示，某同学设计用NO-空气质子交换膜燃料电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理。
下列说法正确的是
A．甲、乙装置中NO均被氧化，物质A为HNO3
B．燃料电池放电过程中负极的电极反应式为NO-3e-+2H2O=NO+4H+
C．若甲装置中消耗22.4L O2，则乙装置中SO2和NO转化的物质的量共有2.8mol
D．该装置中，电子的转移方向为Pt(Ⅰ)→石墨(Ⅱ)→电解质溶液→石墨(I)→Pt(Ⅱ)
10．我国科学家设计了一种在太阳能驱动下，从海水中提取金属锂的装置(示意图如下)，该装置工作时，下列说法错误的是
A．该装置主要涉及的能量变化：太阳能→电能→化学能
B．理论上，当转移电子时，电极A增重7g
C．电极B的电极反应式：
D．固体陶瓷膜不可以用质子交换膜代替
11．利用反应 NO2+NH3→N2+H2O（未配平）制作下面装置图所示的电池，用以消除氮氧化物的污染。下列有关该电池说法一定正确的是 （ ）
A．电极乙为电池负极
B．离子交换膜为质子交换膜
C．负极反应式为 2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O
D．28.0L（标准状况）NO2完全被处理，转移 4mol 电子
12．铁铬液流电池是一种在酸性介质中，正、负极活性物质均为液体的电池，其工作原理如图所示，已知：氧化性：Fe3+>Cr3+。下列说法错误的是
A．放电时，电子由a电极经负载流向b电极
B．放电时，电池的总反应为：Cr2++Fe3+=Cr3++Fe2+
C．充电时，阴极电极反应式为：Cr3++e—=Cr2+
D．充电时，H+由左侧电极室经交换膜移向右侧
13．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：
3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是
A．放电时，向负极移动
B．充电时，负载碳纳米管的镍网上发生氧化反应
C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2＋C
D．充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na
二、填空题
14．(Ⅰ)已知氮化硅陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：SiO2+C+N2Si3N4+CO(未配平)。该反应过程中的能量变化如图所示。回答以下问题：
(1)该反应中的氧化剂是 。
(2)该反应是 (填“吸热反应”或“放热反应”)，ΔH= 。
(3)若反应中测得生成4.48LCO气体(标准状况下)，则转移的电子数为 。
(Ⅱ)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(4)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式： 。
(5)若已知下列数据：
化学键 H—H N≡N
键能/kJ·mol-1 435 943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能： kJ·mol-1。
(6)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)+3O2(g)=2N2+6H2O(g) ΔH1=-akJ·mol-1①
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=-bkJ·mol-1②
求：若1molNH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3= kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
(7)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3
请回答下列问题：ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3= 。
15．甲烷燃料电池采用铂为电极，作为化学电源进行电解实验
(1)写出燃料电池的正、负极反应式
负极： ，
正极： 。
(2)已知 A 中两个电极的材料分别为石墨和铁，用该装置可以制备高铁酸钾K2FeO4。资料显示： FeO在溶液中呈紫红色。闭合 K，一段时间后，发现某电极附近溶液变成紫红色，该电极是 (填 a 或 b)，该电极的电极反应式 为： 。
(3)若 B 中的溶液为饱和 NaCl 溶液，用该装置模拟氯碱工业。
① 检验 c 电极产物的方法是： 。
② 写出 d 电极的电极反应式： 。
(4)若用 B 装置模拟工业粗铜精炼，则 c 极为 ，电解质溶液为 。电解一段时间后， 电解液浓度 (填“变大” 、“不变”或“变小”)；当燃料电池消耗标准状况下 O2的体积为 0.112L 时，理论上可以得到纯铜 g。
16．如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题：
(1)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是 (填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
(2)若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式： ；该电池在工作时，B电极的质量将 (填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为 。
(3)若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式： ；该电池在工作过程中，正极附近溶液的pH值 (填“增大”、“减小”或“不变”)若该电池工作时转移了0.4mol电子，则生成水的质量为 。
17．（1）Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2，电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：
①正极发生的电极反应为 。
②SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 。
（2）用铂作电极电解某金属的氯化物(XCl2)溶液，当收集到1.12L氯气时(标准状况下)，阴极增重3.2g。
①该金属的相对原子质量为 。
②电路中通过 个电子。
18．I.已知反应过程的能量变化如图所示：
(1)图中C点表示 ，E所代表的能量是 ，E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。
(2)请求出反应 。
(3)又知 ，请根据题给条件求出反应的焓变 。
II.
(4)0.5mol(g)在中完全燃烧生成和液态水，放出649.8kJ的热量，写出燃烧热的热反应方程式 。
19．某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是石墨电极。当将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，发现在F极附近溶液显红色。按要求回答下列问题:
(1)电极F的名称是 ，电源B极的名称是 。
(2)甲装置中C电极的电极反应式是 ；D电极的电极反应式是 。
(3)乙装置中电解反应的总化学方程式 。
(4)欲使丙装置发生：2Ag＋2HCl=2AgCl＋H2↑反应，则G电极的材料应是 (填化学式)。
(5)丁装置中装有Fe(OH)3胶体，一段时间后胶体颜色变深的电极是： (填字母)。
20．2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH反应过程的能量变化如图所示，已知1 mol SO2（g）被氧化为1 mol SO3（g）的ΔH＝－98 kJ/mol。回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示： 、 。E的大小对该反应的反应热有无影响？ 。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点 （填“升高” “降低”），理由是 。
（2）图中ΔH＝ kJ/mol。
（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自己被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化生成V2O5。写出该催化循环机理的两步化学方程式： ， 。
（4）已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol，计算由S（s）生成3 mol SO3（g）的总反应的ΔH= kJ/mol。
21．肼(N2H4)是一种良好的火箭推进剂，其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。
(1)液态肼和液态过氧化氢混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。若每生成1molN2，放出642kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 ，消耗16g液态肼放出的热量为 。
(2)已知：N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)
ΔH=-544kJ·mol-1，键能数据如下表：
化学键 N-N N-H O=O O-H
键能/(kJ·mol-1) 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为 。若H2O(l)=H2O(g) ΔH=＋44kJ·mol-1，则N2H4(g)的燃烧热为 。
(3)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物，易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。
已知：Ⅰ.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH1=-92.4kJ·mol-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.8kJ·mol-1
Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)H2NCOONH4(s) ΔH3=-645.7kJ·mol-1
写出H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式： 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量，A正确；
B．断裂化学键吸收能量，生成化学键放出能量，已知C（s）+O2（g）═CO（g）△H1<0为放热反应，△H=反应物的键能之和-产物键能之和<0，所以反应物的键能之和小于产物键能之和，但反应物不仅是C，还有O2，B错误；
C．依据热化学方程式和盖斯定律计算分析，反应焓变与反应过程无关，与起始和终了状态有关，所以△H1+△H2=△H3，C正确；
D．生成CO2的反应热为△H3，生成CO的反应热为△H1，因为△H1+△H2=△H3，所以生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多，D正确；
答案选B。
2．A
【分析】根据原电池原理可知，氨气在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应。充电时，负极变为阴极，发生还原反应。
【详解】A. 氨燃料电池在充电时，阴极上N2得电子被还原为氨气，A说法错误；
B. 氨燃料电池在放电时，负极上氨气发生氧化反应，电极反应式为2NH3- 6e- + 6OH- =N2+6H2O，B说法正确；
C. 氨气分子间可以形成氢键，而氢气分子间不能形成氢键，故氨气易液化。以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存，C说法正确；
D. 燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高，D说法正确。
综上所述，有关说法错误的是A。
3．D
【分析】在a极发生还原反应，a电极为原电池正极，电极反应式为，b极苯酚失电子被氧化为CO2，b电极为原电池负极，电极反应式为；c极为电解池阴极，电极反应为，d极为电解池阳极，电极反应为，羟基自由基( OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂，进一步氧化苯酚，方程式为。
【详解】A． 电池工作时，a和b形成原电池，b为原电池的负极，苯酚在负极发生氧化反应，电极反应式为，故A错误；
B．a电极为原电池正极，电极反应式为，每有参与反应，转移6mol电子，通过质子交换膜的H+数理论上有6NA个，则a极每单个参与反应，通过质子交换膜的H+数理论上有6个，故B错误；
C．d极为电解池阳极，电极反应为，d电极产生大量氢离子，pH减小，故C错误；
D．c极为电解池阴极，电极反应为，每转移0.7mol e-，c极生成的气体在标准状况的体积为，故D正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．Na会与水反应，不能用水溶液做电解液，A错误；
B．CO2气体体积未指明标准状况下，不能用气体摩尔体积进行计算，B错误；
C．由图示可知放电时二氧化碳得电子转变成C和碳酸根离子，则充电时该极作阳极，发生的反应为C和碳酸根离子转变成二氧化碳气体，电极反应为：C+2-4e =3CO2↑，故C正确；
D．充电时，Na+向阴极移动，而Na电极在充电时为阴极，D错误；
故选：C。
5．B
【详解】A．X电极上氢离子得电子生成氢气，发生还原反应，X应作阴极，连接电源负极，故A正确；
B．电解时溶液中的阳离子移向阴极移动，氢离子由Y电极室移向X电极室，故B错误；
C．Y电极失电子生成，电极反应为：，故C正确；
D．由阳极反应可知转移2mol电子，生成2mol，与发生反应：，2mol可消耗1mol，标况下体积为22.4L，故D正确；
故选：B。
6．C
【详解】A．该反应总反应为CH4+CO2CH3COOH，反应遵循质量守恒定律，故A项说法正确；
B．图中变化可知，甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键，必有C H键发生断裂，故B项说法正确；
C．①→②的焓值降低，过程为放热过程，有C C键形成，故C项说法错误；
D．由图可知，1mol甲烷和1mol二氧化碳反应生成1mol乙酸，生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%，故D项说法正确；
综上所述，说法不正确的是C项，故答案为C。
7．C
【分析】分析该装置，H2O转化为O2，O失去电子发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，铂电极为阴极，据此解答。
【详解】A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应，A错误；
B．铂电极发生的电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH、，B错误；
C．玻碳电极为阳极，铂电极为阴极，电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极，C正确；
D．当电路中转移1mol 时，同时有1mol氢离子通过质子交换膜进入左侧，阳极室溶液的质量减少，D错误；
故选C。
8．D
【详解】A．电热水器通电时，加热棒工作，电路不和水接触，不会电解水，A错误；
B．利用原电池原理保护金属，更活泼的金属镁作阳极（负极），失去电子，不断被腐蚀，可定期更换，钢铁外壳作阴极（正极）得到保护，B错误；
C．镁棒作阳极（负极），失去电子生成Mg2+，阴极（正极）上水电离出的H+放电，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2，该设计是牺牲阳极的阴极保护法，故镁棒表面生成Mg(OH)2并非为了保护镁棒，反而影响了对钢制外壳的保护，C错误；
D．电热水器是用电能加热，使水温升高，该过程电热水器将电能转化为热能，D正确；
故选D。
9．B
【分析】甲装置为燃料电池，Pt(Ⅰ)电极上NO被氧化为HNO3，为负极，Pt(Ⅱ)电极上氧气被还原，为正极；则乙装置为电解池，石墨(I)为阳极，SO2被氧化为硫酸根，石墨(Ⅱ)为阴极，NO被还原为铵根。
【详解】A．乙装置中NO通入阴极，被还原为NH，A错误；
B．燃料电池放电过程中负极是NO失电子发生氧化反应，电极反应：NO-3e-+2H2O=NO+4H+，B正确；
C．未注明是否为标准状态，无法确定22.4L氧气的物质的量，C错误；
D．电子不能在电解质溶液中移动，D错误；
综上所述答案为B。
10．C
【分析】由题给示意图可知，该装置由太阳能电池和电解池组成，由电子移动方向可知，电极B为电解池的阳极，电极A为阴极，海水中的氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—= Cl2↑，海水中的锂离子通过固体陶瓷膜进入阴极区，在阴极上得到电子发生还原反应生成锂，电极反应式为Li++ e—=Li。
【详解】A．由分析可知，该装置由太阳能电池和电解池组成，太阳能电池将太阳能转化为电能，电解池将电能转化为化学能，故A正确；
B．由分析可知，电极A为阴极，在阴极上得到电子发生还原反应生成锂，电极反应式为Li++ e—=Li，当转移1mol电子时，阴极上析出锂的质量为1mol×7g/mol=7g，故B正确；
C．由分析可知，电极B为电解池的阳极，海水中的氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl——2e—= Cl2↑，故C错误；
D．由分析可知，固体陶瓷膜的作用是只允许锂离子通过交换膜由阳极区进入阴极区，若用质子交换膜代替，锂离子将无法进入阴极区，不能达到从海水中提取金属锂的目的，则固体陶瓷膜不可以用质子交换膜代替，故D正确；
11．C
【分析】根据题干信息，反应NO2+NH3→N2+H2O中，NO2中N元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，NH3中N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，则电极甲为负极，电极乙为正极，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，电极乙为原电池的正极，A选项错误；
B．该电池中，NO2在正极得到电子，发生还原反应，电极反应式为2NO2+4H2O+8e-===N2+8OH-，OH-向负极移动，则离子交换膜为阴离子交换膜，B选项错误；
C．NH3在负极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O，C选项正确；
D．由负极反应2NO2+4H2O+8e-===N2+8OH-，转移4mol电子需处理1molNO2，标准状况下NO2为液体，28.0L的物质的量未知，D选项错误；
答案选C。
12．A
【分析】由离子的氧化性强弱顺序可知，电池放电时，a为原电池的正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe3++e—=Fe2+，b为负极，Cr2+在负极失去失去电子发生氧化反应生成Cr3+，电极反应式为Cr2+—e—= Cr3+；充电时，a与直流电源的正极相连，是电解池的阳极，b与负极相连，是阴极。
【详解】A．由离子的氧化性强弱顺序可知，电池放电时，a为原电池的正极，电子由b电极经负载流向a电极，A错误；
B．由离子的氧化性强弱顺序可知，电池的总反应为Cr2+与Fe3+反应生成Cr3+ 和Fe2+，总反应方程式为Cr2+ +Fe3+=Cr3+ +Fe2+，故B正确；
C．充电时，b与直流电源的负极相连，是电解池的阴极，Cr3+在阴极得到电子发生还原反应生成Cr2+，电极反应式为Cr3+ +e-=Cr2+ ，故C正确；
D．充电时，阳离子向阴极移动，则H+由左侧电极室经交换膜移向右侧，故D正确；
故选A。
13．D
【分析】根据总反应可知放电时Na被氧化，作负极，CO2被还原，所以Ni电极为正极。
【详解】A．放电时为原电池装置，阴离子向负极移动，故A正确；
B．放电时Ni网上CO2被还原，则充电时镍网上发生氧化反应，故B正确；
C．放电时，CO2在Ni电极上被还原，为正极，根据总反应可知电极反应为3CO2＋4e－=2＋C，故C正确；
D．充电时为电解池，电解池没有正负极，而是阴阳极，原放电时的正极为电解池的阳极，碳被氧化生成CO2，故D错误；
综上所述答案为D。
14．(1)N2
(2) 放热 ＜
(3)0.4 NA
(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H-92kJ/mol
(5)390
(6)
(7)2△H2-△H1
【详解】（1）C元素的化合价升高，则C为还原剂，N元素的化合价降低，则N2为氧化剂；
（2）由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，△H＜0；
（3）标准状况下4.48LCO气体的物质的量，C元素的化合价由0价升到+2，则转移的电子数0.2×2NA=0.4 NA；
（4）该反应焓变=(254-300)kJ/mol=-46kJ/mol，生成1mol氨气放出46kJ热量，则生成2mol氨气放出92kJ热量，则热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H-92kJ/mol；
（5）设N—H的键能为x，△H =(943+3×435-6x)kJ/mol=-92kJ/mol，x=390；
（6）(I)4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H1=-akJ mol-1
(II)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=-bkJ mol-1
将方程式得方程式NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g)△H=kJ/mol；
（7）①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)△H1
②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)△H2，2×②-①得，(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)△H3=2△H2-△H1。
15．(1) CH4-8e- +10OH-=CO+7H2O O2+4e- +2H2O =4OH-
(2) a Fe-6e- +8OH- =FeO+4H2O
(3) 将一湿润的淀粉碘化钾试纸置于管口附近， 试纸变蓝 2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-
(4) 粗铜 CuSO4 溶液 变小 0.64g
【详解】（1）负极甲烷失电子生成碳酸钾和水，负极反应式为CH4-8e- +10OH-=CO+7H2O；正极氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为O2+4e- +2H2O =4OH-。
（2）闭合 K一段时间后，发现某电极附近溶液变成紫红色，说明该电极有生成FeO，铁失电子发生氧化反应生成FeO，该电极为阳极，所以该电极是a，该电极的电极反应式为Fe-6e- +8OH- =FeO+4H2O。
（3）① c电极为阳极，阳极生成氯气，将一湿润的淀粉碘化钾试纸置于管口附近， 试纸变蓝，说明有氯气生成。
②d 电极为阴极，阴极上，氢离子得电子生成氢气，阴极电极反应式为2H2O+2e- =H2 ↑+2OH-；
（4）电解法粗铜精炼，粗铜为阳极，精铜为阴极，硫酸铜溶液为电解质溶液，则 c 极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液；电解一段时间后，电解液浓度变小；当燃料电池消耗标准状况下 O2的体积为 0.112L 时，电路中转移0.02mol电子，理论上可以得到0.01mo纯铜，质量为0.01mol×64g/mol=0.64g。
16．(1)B
(2) Pb+SO-2e-=PbSO4 增加 0.1NA
(3) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 增大 1.8g
【详解】（1）将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，由于在室温下Al遇浓硝酸会发生钝化而不能进一步发生反应，而Cu能够与浓硝酸迅速反应，故在该原电池中，Cu为负极，Al为正极；
将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，Al能够与NaOH溶液发生反应产生H2，而Cu不能发生反应，故在该原电池中Al为负极，Cu为正极，故合理选项是B；
（2）若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据总反应方程式可知：A为负极，失去电子，发生氧化反应；负极的电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4；
B为正极，PbO2的得到电子，发生还原反应，B电极反应式：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O；据此可知该电池工作时，B电极由PbO2变为PbSO4，所以B电极的质量将会增加；
根据总反应方程式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知：每反应消耗2mol的H2SO4，反应转移2mol的电子，因此若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的物质的量是0.1mol，转移的电子的数目为0.1NA；
（3）若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，A电极为负极，负极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，由于消耗氢离子，该电池工作一段时间后，溶液的pH增大；根据总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O可知，每转移8mol电子生成2mol水，故转移0.4mol电子时生成0.1mol水，质量为0.1mol×18g/mol=1.8g。
17． 2SOCl2＋4e-=S＋SO2＋4Cl- 产生白雾，且生成有刺激性气味的气体 64 0.1NA
【分析】（1）①由总反应可知，Li化合价升高，失去电子，发生氧化反应，S化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此电池中Li作负极，碳作正极；
②SOCl2与水反应生成SO2和HCl，有刺激性气味的气体生成，HCl与水蒸气结合生成白雾；
（2）①n(Cl2)=n(X2+),根据M=计算金属的相对原子质量；
②根据电极反应2Cl－－2e-=Cl2↑计算转移电子的物质的量，进一步计算转移电子的数目。
【详解】（1）①由分析可知碳作正极，正极上SOCl2得到电子生成S单质，电极反应为：2SOCl2＋4e-=S＋SO2＋4Cl-；
②SOCl2与水反应生成SO2和HCl，有刺激性气味的气体生成，HCl与水蒸气结合生成白雾；
（2）①n(X2+)=n(Cl2)==0.05mol，M===64g/mol，因此该金属的相对原子质量为64；
②由电极反应2Cl－-2e-=Cl2↑可知，电路中转移电子的物质的量为2×n(Cl2)=2×0.05mol=0.1mol，因此转移电子的数目为0.1NA。
18．(1) 的总能量 活化能 无
(2)
(3)
(4)
【分析】根据图示可知，1molSO2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molSO3(g)放出99.0kJ热量，对应的热化学方程式为： -99.0kJ/mol。
【详解】（1）根据图示，图中C点表示的总能量；E所代表的能量是该反应的活化能；E的大小对该反应的反应热无影响，因为反应热只与反应的始态和终态有关。
（2）据分析， -99.0kJ/mol，则 。
（3）根据盖斯定律，反应可由反应减去的反应得到，则-99.0 kJ/mol -×(-113.0 kJ/mol)= 。
（4）由题意可得到，1mol(g)在中完全燃烧生成和液态水，放出1299.6kJ的热量，则(g) 燃烧热的热反应方程式： 。
19． 阴极 负极 4OH-+4e-=O2↑+2H2O(2H2O+4e-=O2↑+4H+) Cu2++2e-=Cu 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Ag Y
【分析】向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极上是氢离子放电，则F极是阴极， E极是阳极，所以D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，X电极是阳极，Y是阴极，故A是正极，B是负极，据此分析解答。
【详解】(1)根据分析，电极F的名称是阴极，电源B极的名称是负极；
(2)甲装置中是电解硫酸铜溶液，阳极C是氢氧根离子放电产生O2，，阴极D是铜离子放电生成Cu，，所以甲装置中C电极的电极反应式是4OH-+4e-=O2↑+2H2O(2H2O+4e-=O2↑+4H+)，D电极的电极反应式为：Cu2++2e-＝Cu；
(3)乙装置中是电解饱和食盐水，电解反应方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)丙装置发生反应：2Ag＋2HCl＝2AgCl＋H2↑，G电极是阳极，则G的电极材料应该是银；
(5)X极是阳极，Y极是阴极，氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的胶体粒子，在直流电的作用下，氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的胶体粒子会向阴极即Y极移动，所以Y极附近红褐色变深。
20． 反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 催化剂改变了反应历程，使活化能E降低 －196 SO2＋V2O5＝SO3＋2VO2 4VO2＋O2＝2V2O5 －1182
【详解】（1）根据图象可知A表示反应物总能量，C表示生成物总能量，E为活化能，活化能不影响反应热，所以E的大小对该反应的反应热无影响；催化剂能降低反应所需活化能，因为催化剂改变了反应历程，所以加V2O5会使图中B点降低；
（2）1 mol SO2（g）被氧化为1 mol SO3（g）的ΔH=-98 kJ/mol，则2mol SO2（g）被氧化为2mol SO3（g）的ΔH=-196 kJ/mol，即图中ΔH＝-196 kJ/mol；
（3）V2O5氧化SO2时，被还原为四价钒化合物，同时生成三氧化硫，反应方程式为SO2＋V2O5＝SO3＋2VO2，四价钒化合物再被氧气氧化生成V2O5，反应方程式为4VO2＋O2＝2V2O5；
（4）已知：
①S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH1=-296 kJ mol-1
②SO2（g）+O2（g）=SO3（g）ΔH2=-98 kJ mol-1
结合盖斯定律将①×3+②×3可得3S（s）+O2（g）=3SO3（g）ΔH=3（-296-98）kJ/mol=-1182kJ/mol。
21．(1) N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-642kJ·mol-1 321kJ
(2) 946kJ·mol-1 632kJ·mol-1
(3)H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) ΔH=＋159.5kJ·mol-1
【详解】（1）(1)液态肼和液态过氧化氢反应的化学方程式为，每生成1mol放出642kJ的热量，则该反应的反应热为，即热化学方程式为；16g液态肼的物质的量为，则消耗16g液态肼放出的热量为，故填、；
（2）(2)根据反应物的键能之和-生成物的键能之和，设氮氮三键的键能为，则，解得x=946；若、，根据盖斯定律可得，故填、；
（3）(3) H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的化学方程式为，由盖斯定律，目标方程可由反应Ⅰ+反应Ⅱ-反应Ⅲ得到，即，故填