第1章 化学反应与能量转化 测试题（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1章 化学反应与能量转化 测试题
2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1
一、单选题
1．2017年3月，中国成功开采可燃冰（主要成分为甲烷）。直接从自然界得到的能源为一次能源，下列不属于一次能源的是（　　）
A．石油 B．氢能
C．太阳能 D．煤
2．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（　　）
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．用装置①进行电镀，镀件接在b极上
C．装置②的总反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
D．装置③中的铁钉几乎没有被腐蚀
3．下列能正确表示可燃物的燃烧热的热化学方程式的是（　　）
A．C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH= 1238.3kJ mol 1
B．C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= 110.5kJ mol 1
C．2S(s)+2O2(g)=2SO2(g) ΔH=-592kJ mol 1
D．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH= 2800kJ mol 1
4．室温下，将1mol的溶于水会使溶液温度降低，热效应为，将1mol的溶于水会使溶液温度升高，热效应为；受热分解的化学方程式为：，热效应为。则下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．硫酸钡医学上用作钡餐是因为Ba2+无毒
B．合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济”
C．高纯硅广泛应用于光导纤维、太阳能电池和计算机芯片，是因为硅具有半导体性能
D．第24届冬奥会，速滑馆“冰丝带”采用CO2跨临界直冷制冰是化学变化
6．某科研团队研制出“TM﹣LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH3的效率，原理示意如下：
下列分析不合理的是（　　）
A．状态Ⅰ，吸收能量并有N≡N键发生断裂
B．合成NH3总反应的原子利用率是100%
C．“TM﹣LiH”能降低合成氨反应的△H
D．生成NH3：2LiNH+3H2═2LiH+2NH3
7．已知：(1)Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)ΔH=﹣348.3 kJ· 2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s)ΔH=﹣31.0 kJ·
则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于（　　）
A．﹣317.3 kJ· B．﹣379.3 kJ·
C．﹣332.8 kJ· D．+317.3 kJ·
8．关于以下图所示的原电池，以下说法正确的选项是
A．电子从锌电极通过电流计流向铜电极
B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应
D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－=H2↑
9．质子交换膜燃料电池(简称:PEMFC)，又称固体高分子电解质燃料电池，是一种以含氢燃料与空气作用产生电力与热力的燃料电池，膜极组和集电板串联组合成一个燃料电池堆。目前，尤以氢燃料电池倍受电源研究开发人员的注目。它的结构紧凑，工作温度低(只有80℃)，启动迅速，功率密度高，工作寿命长。工作原理如图，下列说法正确的是（　　）
A．可用一氧化碳代替图中氢气形成质子交换膜燃料电池
B．B极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
C．用该电池作为精炼铜的电源时，A极与粗铜电极相连
D．当外电路中转移0.1mole-时，通过质子交换膜的H+数目为0.2NA
10．为研究反应(aq)+2I-(aq)=2(aq)+I2(aq)的反应进程中的能量变化，在和I-的混合溶液中加入Fe3+，过程及图像如下：
步骤①：2Fe3+(aq)+2I-(aq)=I2(aq)+2Fe2+(aq) ΔH1
步骤②：2Fe2+(aq)+(aq)=2Fe3+(aq)+2(aq) ΔH2
下列有关该反应的说法不正确的是（　　）
A．Fe3+是该反应的催化剂
B．步骤②比步骤①快
C．ΔH1＜ΔH2
D．步骤①和②均发生了氧化还原反应
11．电化学在日常生活中用途广泛，甲是原电池装置，电池总反应为 ，乙是电解池装置，用于含 的工业废水的处理。下列说法错误的是（　　）
A．甲中负极上的电极反应为
B．乙中惰性电极作阴极，电极棒上有 放出
C．乙中 向惰性电极移动，与该极附近的 结合转化为 除去
D．当消耗 镁时理论上也消耗 铁
12．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录卡如下，则卡片上的描述合理的是（　　）
实验后的记录：
①Zn为正极，Cu为负极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO 向Zn极移动
④若有0.5 mol电子流经导线，则产生5.6 L气体
⑤电流的流向是：Cu→Zn
⑥负极反应式：Cu－2e－=Cu2＋，发生氧化反应
A．②③⑤ B．②③④⑤ C．①④⑥ D．③④⑤⑥
13．用酸性氢氧燃料电池电解粗盐水（含Na＋、Cl－和少量Mg2＋、Br－）的装置如图所示（a、b均为石墨电极），下列说法正确的是（　　）
A．电池工作时，负极反应式为：H2－2e－＋2OH－＝2H2O
B．a极的电极反应式为：2H+＋2e－＝H2↑
C．电解过程中电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D．当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时，b极周围会产生0.1 mol气体
14．有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是（　　）
A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量，则
B．已知 ，则可知C的燃烧热大于110.5 kJ/mol
C．稀硫酸与0.1 mol/LNaOH溶液反应：
D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为
二、综合题
15．电池及其相关技术应用非常广泛。回答下列问题：
（1）废旧电池科学的处理方法是_____(填标号)。
A．露天焚烧
B．深埋处理
C．集中处理、回收资源
（2）锌锰干电池、铅酸蓄电池、氢氧燃料电池等均是常见电池，下列说法正确的是_____(填标号)。
A．常见的锌锰干电池是二次电池
B．氢氧燃料电池中H2、O2不是储存在电池内部的
C．燃料电池的能量利用率比直接燃烧的利用率高
（3）Li-CO2二次电池的装置如图所示：
放电时，沿金属Li电极→导线→Ru@SuperP电极方向移动的是　 　(填“电子”“电流”或“Li+”)，电池的总反应方程式为　 　。
（4）利用微生物燃料电池既可处理废水又可回收电能，其装置示意图如图：
A极为该电池　 　(填“正”或“负”)极，正极的电极反应式为　 　。
16．苯硫酚(C6H5-SH)是一种用途广泛的有机合成中间体。工业上常用氯苯(C6H5-Cl)和硫化氢(H2S)反应制备苯硫酚，该反应常伴有副产物苯(C6H6)生成，发生如下反应：
①主反应：C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H5-SH(g)+HCl(g) ΔH1=-16.8kJ·mol-1；
②副反应：C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H6(g)+HCl(g)+S8(g) ΔH2；
查阅相关资料可知，C6H5-SH(g)C6H6(g)+S8(g) ΔH3=-29.0kJ·mol-1。
回答下列问题：
（1）在副反应中，反应物的键能总和　 　(填“>”、“<”或“=”)生成物的键能总和。
（2）为了提高C6H5-Cl(g)的转化率，可采取的措施有　 　(填一种即可)。
（3）在一定温度下，往容积为5L的恒容密闭容器中，充入2molC6H5-Cl(g)和2molH2S(g)，发生上述反应，2min时，反应达到平衡，此时测得容器中反应前后混合气体的总压强之比为，C6H5-SH(g)的物质的量分数为25%。
①0~2min内，v(C6H5-Cl)=　 　mol·L-1·min-1。
②2min时，c(HCl)=　 　mol·L-1，H2S(g)的转化率为　 　%。
③该温度下，主反应的平衡常数K=　 　(写出计算式即可)。
④下列叙述能用来判断上述反应已达到平衡状态的是　 　(填标号)。
A．混合气体的总质量不再随时间改变
B．混合气体的总压强不再随时间改变
C．混合气体的密度不再随时间改变
D．混合气体的相对分子质量不再随时间改变
17．CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，工业上有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ mol-1。将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得的物质的量随时间变化如图所示(实线)。
（1）已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ mol-1。依据题中信息计算反应：2CH3OH(g)+3O2=2CO2(g)+4H2O(g) △H=　 　kJ mol-1。
（2）a点正反应速率　 　(填大于、等于或小于)逆反应速率，前4min内，用CO2表示的平均反应速率为　 　mol L-1 min-1。
（3）平衡时氢气的转化率a=　 　，该条件下反应的平衡常数K=　 　。
（4）仅改变某一实验条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是　 　。
（5）二氧化碳催化加氢也可以合成乙烯，该反应是综合利用CO2的热点研究领城。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)=　 　。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
18．
（1）4g氢气完全燃烧生成液态水时可放出572KJ的热量，氢气的燃烧热化学方程式： 　 　。
（2）下图中该反应过程ΔH　 　0（填<或=或>）；
（3）下图装置是由　 　能转化为　 　能，负极电极反应式为：　 　，正极电极反应式为：　 　。
（4）如图用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为　 　，若a电极产生56 mL气体(标况)，则溶液中c(H+)＝　 　(忽略溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入　 　(填字母)。
A．CuO B．Cu(OH)2 C．CuCO3 D．Cu2(OH)2CO3
19．如图所示，A、B、C、D均为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应。按图示接通电路，反应一段时间。
（1）甲池是　 　(填“原电池”或“电解池”)装置，电极A的名称是　 　。
（2）C极为　 　(填“阴极”或“阳极”)，电极反应式为　 　。
（3）烧杯中溶液会变蓝的是　 　(填“a”或“b”)。
（4）甲池中总反应的离子方程式为　 　。
（5）乙池中总反应的化学方程式为　 　。
20．异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
（1）已知，则燃烧生成和的热化学方程式为　 　。
（2）在下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
反应时间 0 4 8 12 t 20
浓度 0 2440 3200 3600 4000 4100
①内，　 　；
②t　 　16(填“>”“<”或“=”)。
（3）在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是　 　(填标号)。
a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
（4）在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为　 　。
（5）下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。
(已知：对于可逆反应，任意时刻，式中)表示物质×的分压)
①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的　 　点(填“甲”“乙”或“丙”)，判断依据是　 　。
②时，在密闭容器中加入一定量的，体系达到平衡后，测得的分压为，则水蒸气的分压为　 　(用含x的代数式表示)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】直接从自然界得到的能源为一次能源，所以石油、煤、太阳能均属于一次能源；氢能是自然界不存在的能源，是由一次能源转化而来，属于二次能源，B符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据一次性能源的定义进行判断。
2．【答案】C
【解析】【解答】A.①中根据电流流向可知，a为阳极，b为阴极，电解精炼铜时，阳极为粗铜，故A不符合题意
B.电镀时，镀件为阴极，故B不符合题意
C.铁和铜，铁作负极，故总反应为铁和铁离子反应，生成亚铁离子，故C符合题意
D.铁和铜，在浓硫酸中，铁在冷的浓硫酸中发生钝化，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】C中铁比铜活泼，故发生反应的是铁，保护了铜
3．【答案】D
【解析】【解答】A．表示燃烧热的热化学方程式中，水应是液态，A不符合题意；
B．碳完全燃烧的产物为CO2而不是CO，B不符合题意；
C．表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物的系数应为1，C不符合题意；
D．该热化学方程式可知表示1mol C6H12O6(s)完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量，即燃烧热，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】燃烧热要注意几个点：1、可燃物化学计量数为1；2、碳元素燃烧产物为二氧化碳；3、氢元素燃烧产物为液态水。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析知ΔH3＞0，而ΔH2＜0，则ΔH3＞ΔH2，A不符合题意；
B．ΔH3=ΔH1-ΔH2＞0，ΔH2＜0，ΔH1＞0，则ΔH1＜ΔH3，B符合题意；
C．ΔH3=ΔH1-ΔH2，则ΔH2=ΔH1-ΔH3，C不符合题意；
D．ΔH1=ΔH3+ΔH2，ΔH2＜0，ΔH1＞0，则ΔH1+ΔH2＜ΔH3，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】溶于水会使溶液温度降低，则为吸热反应，溶于水会使溶液温度升高，则为放热反应，大多数分解反应是吸热反应。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．硫酸钡医学上用作钡餐是因为BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，同时也不能被X光通过，而不是Ba2+是否有毒，A不符合题意；
B．合理利用太阳能、风能和氢能等能源，既满足了人类对能源的需要，也减少了固体废弃物及有害气体的产生与排放，减少了化石能源的开采与使用，因而有利于实现“低碳经济”，B符合题意；
C．高纯硅广泛应用于晶体管、太阳能电池和计算机芯片，是因为硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料；SiO2能够使光线发生全反射，是制光导纤维的材料，C不符合题意；
D．第24届冬奥会，速滑馆“冰丝带”采用CO2跨临界直冷制冰是物质状态的变化，没有新物质产生，因此发生的变化是物理变化，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．因为BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，同时也不能被X光通过；
B．既能提供能源，也减少了固体废弃物及有害气体的产生与排放；
C．SiO2能够使光线发生全反射，是制光导纤维的材料；
D．采用CO2跨临界直冷制冰是物质状态的变化，没有新物质产生，是物理变化。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．状态Ⅰ为氮气生成LiNH的过程，N≡N键发生断裂要吸收能量，故A不符合题意；
B．由流程可知氮气和氢气反应，生成物只有氨气，原子利用率为100%，故B不符合题意；
C．催化剂可降低反应的活化能，但不能降低反应物和生成物的总能量，不能改变反应热，故C符合题意；
D．由状态Ⅲ可知生成NH3：2LiNH+3H2═2LiH+2NH3，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由流程可知氮气与TM-LiH反应生成LiNH，LiNH与氢气反应生成氨气和LiH，总反应为2LiNH+3H2═2LiH+2NH3。
7．【答案】A
【解析】【解答】ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－348.3 kJ·mol－1－(－31.0 kJ·mol－1)＝－317.3 kJ·mol－1
【分析】（1）利用盖斯定律进行作答；
（2）盖斯定律：在条件不变的情况下，化学反应的热效应只与起始和终了状态有关，与变化途径无关。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．Zn作负极，Cu作正极，电子从负极流出沿导线流向正极，A符合题意；
B．原电池的电解液中，阴离子移向负极，所以盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液中迁移，B不符合题意；
C．锌电极作负极，发生氧化反应，铜电极作正极，发还原反应，C不符合题意；
D．由分析可知，铜电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】该电池为原电池，Zn比Cu活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；Cu作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
9．【答案】B
【解析】【解答】A、该原电池为酸性原电池，若用CO代替图中氢气，其电极反应式为CO+H2O-2e-= CO2 +2H+，生成的CO2可能导致原电池内部压强过大，装置不安全，所以A不符合题意；
B、原电池内的H+向正极(B极)移动，所以B极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故B正确；
C、精炼铜时粗铜作阳极，与电源的正极（即B极）相连，所以C不符合题意；
D、由于电子所带电荷与质子所带电荷相等，电性相反，所以当外电路转移0.1mole- 时，通过质子交换膜的H+数目为0.1NA个，故D不符合题意。
本题正确答案为B。
【分析】该原电池为酸性氢氧燃料电池，电池工作时正负极反应式分别为：正极：O2+4H++4e-=2H2O；负极：H2-2e-=2H+,在原电池中阳离子向电池正极移动，阴离子向电池负极移动，以此解答本题；不能根据质子交换膜确定溶液的酸碱性，为易错点。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．催化剂参加化学反应，改变反应途径，降低反应的活化能，能够加快化学反应速率，而其质量与化学性质不变。根据图示可知Fe3+是该反应的催化剂，A不符合题意；
B．反应的活化能越大，反应就越难发生，化学反应速率就越慢。根据图示可知反应的活化能：②＜①，所以反应②容易发生，其反应速要率比①快，B不符合题意；
C．根据图示可知：反应①生成物的能量比反应物的高，反应为吸热反应；反应②生成物的能量低于反应物，反应②是放热反应，所以反应热ΔH1＞ΔH2，C符合题意；
D．步骤①和②中元素化合价都发生了变化，因此发生的两个反应均为氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.由图可知，Fe3+是步骤①的反应物，是步骤②的产物。
B.反应的活化能越大，反应就越难发生，化学反应速率就越慢。
C.ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量＞0，为吸热反应；ΔH＜0，为放热反应。
D.判断氧化还原反应可根据元素化合价有无升降。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．由方程式 ，可知镁的化合价升高发生氧化反应，所以做负极，电极反应为： ，A不符合题意；
B．因为乙中惰性电极与甲中镁电极（负极）相连，所以做阴极，氢离子放电生成氢气，B不符合题意；
C．乙池铁做阳极，阴离子应该移向阳极，并且除 的原理是阳极产生还原性的亚铁离子，如何发生 ，三价镉离子移向阴极与该极附近的 结合转化为 除去，C符合题意；
D．消耗 镁时转移电子0.3mol，因为阳极铁失去电子变成亚铁离子，所以消耗8.4g铁，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．由方程式化合价变化分析，负极发生氧化反应；
B．依据电解池的放电顺序判断；
C．考虑氧化还原反应；
D．利用得失电子守恒计算。
12．【答案】A
【解析】【解答】①根据分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故①不符合题意；
②根据分析，Cu电极上发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，所以Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②符合题意；
③原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则SO 向Zn极移动，故③符合题意；
④由2H++2e-=H2↑可知，有0.5mol电子流向导线，产生氢气0.25mol，则产生标况下5.6 L氢气，题中选项未指明气体的状态条件，故④不符合题意；
⑤原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是：Cu→Zn，故⑤符合题意；
⑥根据分析，负极反应式:Zn-2e-= Zn2+，发生氧化反应，故⑥不符合题意；
②③⑤均符合题意，
故答案为：A。
【分析】Zn和Cu形成的原电池中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生 Zn-2e-=Zn2+； Cu电极为正极，发生2H++2e-=H2↑，总电池反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，电子由负极流向正极，阴离子向负极移动，以此来解答。
13．【答案】D
【解析】【解答】A. 酸性氢氧燃料电池，电池工作时，负极反应式为：H2－2e－＝2H+，A不符合题意；
B. a极的电极反应式为：2H2O＋2e－＝H2↑+2OH－，B不符合题意；
C、电子在导线中移动，不能在溶液中移动，C不符合题意；
D、燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的，当电池中消耗2.24 L(标准状况下)H2时，根据电极反应：H2→2H＋+2e－，所以转移电子0.2mol，b极的电极反应为：2H2O-4e－→O2+4H＋，转移电子0.2mol，会产生0.1molO2，D符合题意；
故答案为：D
【分析】图示装置中，左边为原电池装置，右边为电解池装置；在原电池中，负极的电极反应式为：2H2-4e-=4H+，正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；在电解池中，阳极的电极反应式为：2Cl--4e-=Cl2↑；阴极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；据此结合选项进行分析。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量，由方程式可知S过量，故反应的热化学方程式为，A不符合题意；
B．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，已知，CO燃烧将继续放出热量，则可知C的燃烧热大于110.5 kJ/mol，B符合题意；
C．中和反应为放热反应，故稀硫酸与0.1 mol/LNaOH溶液反应： ，C不符合题意；
D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(水为液态水)时放出的热量，1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则氢气燃烧的热化学方程式为 ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．S过量，反应热与化学方程式的系数成正比；
B．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量；
C．中和热是指在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量；
D．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(水为液态水)时放出的热量。
15．【答案】（1）C
（2）B；C
（3）电子；4Li+3CO2=2Li2CO3+C
（4）负；O2+4H++4e-=2H2O
【解析】【解答】(1)废旧电池中含有重金属元素，会造成水污染、土壤污染，因此要集中处理、回收资源，故答案为：C；
(2) A．常见的锌锰干电池化学物质储存在电池中，物质反应到一定程度后就不能再被重复使用，因此锌锰干电池属于一次电池，A不正确；
B．氢氧燃料电池中H2、O2不是储存在电池内部的，而是由外部不断补充，B正确；
C．燃料电池中化学能转化为电能，其能量利用率比直接燃烧的利用率高，C正确；
故答案为：BC；
(3)在原电池反应中，电子由负极经外电路流向正极，电流则由正极经外电路流向负极。在Li-CO2二次电池中，Li电极为负极，Ru@SuperP电极为正极，因此放电时，沿金属Li电极→导线→Ru@SuperP电极方向移动的是电子；在负极Li电极上，Li失去电子变为Li+，电极反应式为：Li-e-=Li+；在正极Ru@SuperP电极上，CO2得到电子，与电解质中的Li+结合形成Li2CO3、C，正极的电极反应式为3CO2+4e-+4Li+= 2Li2CO3+C，所以电池的总反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C；
(4)根据图示可知：在该微生物燃料电池中，左边的A电极为负极，被葡萄糖氧化，失去电子，所以A电极为该电池的负极；右边B电极为正极，正极上O2得到电子，与溶液中的H+结合形成H2O，正极的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O。
【分析】(1)根据废旧电池含有的物质是否有危害、物质是否能够回收利用分析判断；(2)根据各类电池的特点分析判断；(3)电子从负极经外电路流向正极，电流则是由正极经外电路流向负极；将正负极电极反应式叠加，可得总反应方程式；(4)在原电池中，负极失去电子，发生氧化反应；正极上得到电子，发生还原反应。
16．【答案】（1）<
（2）及时移除部分HCl(g)
（3）0.10825；0.2165；54.125；或；BD
【解析】【解答】(1)①C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H5-SH(g)+HCl(g) ΔH1=-16.8kJ·mol-1；
③C6H5-SH(g)C6H6(g)+S8(g) ΔH3=-29.0kJ·mol-1。
①+③得C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H6(g)+HCl(g)+S8(g) ΔH2=-16.8kJ·mol-1-29.0kJ·mol-1=-45.8 kJ·mol-1，正反应放热，反应物的键能总和<生成物的键能总和。
(2)根据影响化学平衡移动的因素，降低温度、及时移除部分HCl(g)，平衡正向移动，C6H5-Cl(g)的转化率增大；
(3)在一定温度下，往容积为5L的恒容密闭容器中，充入2molC6H5-Cl(g)和2molH2S(g)，发生上述反应。同温同体积，压强比等于物质的量比，反应达到平衡，此时测得容器中反应前后混合气体的总压强之比为，则平衡时总物质的量为4.01mol，通过C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H6(g)+HCl(g)+S8(g)反应，气体物质的量增多0.01mol，
C6H5-SH(g)的物质的量分数为25%，C6H5-SH(g)物质的量是4.01mol×25%=1.0025mol，发生C6H5-Cl(g)+H2S(g)C6H5-SH(g)+HCl(g)反应消耗1.0025mol C6H5-Cl(g)、消耗1.0025mol H2S(g)，生成1.0025mol C6H5-SH(g)、生成1.0025mol HCl(g)，
①0~2min内，v(C6H5-Cl)= 0.10825mol·L-1·min-1；
②2min时，c(HCl)=0.2165mol·L-1，H2S(g)的转化率为54.125%。
③该温度下，主反应的平衡常数K= ；
④A．根据质量守恒，气体总质量是恒量，混合气体的总质量不再随时间改变，反应不一定平衡，故不选A；
B．发生副反应使气体物质的量增多，总压强是变量，混合气体的总压强不再随时间改变，反应一定达到平衡状态，故选B；
C．根据质量守恒，气体总质量是恒量，容器体积不变，所以密度是恒量，混合气体的密度不再随时间改变，反应不一定达到平衡状态，故不选C；
D．根据质量守恒，气体总质量是恒量，副反应气体物质的量增多，所以平均相对分子质量是变量，混合气体的相对分子质量不再随时间改变，反应一定达到平衡状态，故选D；
选BD。
【分析】(1)①依据盖斯定律计算；
(2)根据影响化学平衡移动的因素分析；
(3)①依据计算；
②依据转化率的公式计算；
③利用“三段式”法计算；
④利用“变者不变即平衡”。
17．【答案】（1）-1352.8
（2）大于； 或0.167
（3）75%；0.5
（4）增大二氧化碳的量
（5）1：4；变大
【解析】【解答】（1）由题干可知，反应①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ mol-1，反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.6kJ mol-1，根据盖斯定律可知，反应③2CH3OH(g)+3O2=2CO2(g)+4H2O(g)可以由3②-2①得到，故△H=3×(-483.6kJ mol-1)-2×(-49.0kJ mol-1)=-1352.8kJ mol-1，故答案为：-1352.8kJ mol-1；
（2）由图中可知，a点以后H2的物质的量还在减小，反应还在向正向进行，故a点正反应速率大于逆反应速率，前4min内，用CO2表示的平均反应速率为 =0.167 mol L-1 min-1，故答案为：大于；0.167；
（3）有图中可知，平衡时氢气的物质的量为2mol，故转化率 = =75%，由三段式可知： ，该条件下反应的平衡常数K= = =0.5，故答案为：75%，0.5；
（4）由图中可知，改变条件后H2的量减少，达到平衡所需要的时间更短，即反应速率加快，且H2的物质的量是逐渐减少的，故仅改变某一实验条件再进行实验，对应的实验条件改变的是增大二氧化碳的量，增大一种反应物的浓度平衡正向移动，另一种反应物的转化率增大，正确，故答案为：增大二氧化碳的量；
（5）二氧化碳催化加氢也可以合成乙烯，该反应是综合利用CO2的热点研究领城。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，该反应方程式为：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)，故产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)= 1：4，该反应正向是一个气体体积减小的反应，故当反应达到平衡时，若增大压强，平衡正向移动，则n(C2H4)变大，故答案为：1：4；变大。
【分析】（1）由盖斯定律以及两组反应的物质的量关系计算；
（2）a点正反应还在继续进行；前4分钟反应进行到b点，利用氢气与二氧化碳的物质的量的关系与变化来进行反应速率计算；
（3）平衡时氢气为2mol，计算得到反应物与生成物的物质的量并计算转化率与平衡常数；
（4）变到虚线处氢气减少放映正向进行，平衡更早出现反应速率快，综合得到增大二氧化碳的量；
（5）该反应方程式为：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)，得到产物的物质量之比；增大压强反应正向进行，乙烯变大。
18．【答案】（1）H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ·mol－1
（2）<
（3）化学能；电能；H2－2e－＋2OH－=2H2O；O2＋4e－＋2H2O=4OH－
（4）4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；0.1mol·L－1；AC
【解析】【解答】（1）4g氢气的物质的量为：n=m/M=4g/2g·mol－1=2mol，2molH2在O2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O放出572kJ的热量，所以1mol氢气完全燃烧放出热量286KJ，氢气燃烧热的热化学方程式为：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ·mol－1；（2）生成物能量低，故反应放热，△H小于0；（3）图中没有外接电源，是原电池，图中装置是由化学转化为电能，负极还原剂失电子，电极反应式为：H2－2e－＋2OH－=2H2O，正极是氧化剂得电子，电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；（4）图示电解100mL0.5mol·L-1CuSO4溶液，发生的电解池反应为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，与电源正极相连的为阳极，溶液中氢氧根离子失去电子发生氧化反应，电极反应为：4OH－-4e－═2H2O+O2↑；
若a电极产生56mL（标准状况）气体为氧气，物质的量为0.0025mol，消耗氢氧根离子物质的量为0.01mol，溶液中生成氢离子物质的量为0.01mol，c（H＋）=0.01mol/0.1L=0.1mol·L－1；
则所得溶液电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu原子，就损失2个 O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液，恢复原浓度，应加入CuO，也可以加入CuCO3，符合恢复溶液浓度的定量关系，但不能加入Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3，因为CuCO3+H2SO4═CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，而Cu（OH）2+H2SO4═CuSO4+2H2O、Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4 +CO2↑+3H2O，除增加溶质外还增加了水；
故答案为：AC。
【分析】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
（2）反应物的能量总和大于生成物的能量总和，则该反应是放热反应；
（3）该装置是原电池，所以是化学能转化为电能的装置，负极失去电子，氢气失去电子结合氢氧根离子生成水，正极得到电子，即氧气得到电子结合水生成氢氧根离子；
（4）在电解池中，阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子，发生还原反应。
19．【答案】（1）电解池；阳极
（2）阳极；
（3）a
（4）
（5）
【解析】【解答】（1）Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池中，Al失去电子被氧化生成，则 电极为负极，电极为正极；甲池和中间U形管均形成电解池，根据电极的连接方式可知，电极A为阳极，故答案为：电解池；阳极；
（2）U形管是电解池装置，D极连接Al电极(负极)，作阴极，故电极C为阳极，在阳极上发生氧化反应生成，电极反应式为，故答案为：阳极；；
（3）电极C上发生氧化反应生成，通过导管进入淀粉―KI溶液，发生反应：，反应生成的I2使淀粉溶液变蓝，故a烧杯中溶液会变蓝，故答案为：a；
（4）甲池中A、B电极材料均为石墨，是惰性电极，电解溶液时，阴极上放电生成，阳极上OH-放电生成，故电池总反应为，故答案为：；
（5）乙池为Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，总反应的化学方程式为，故答案为：。
【分析】E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应，则E为Al，F为Mg。
20．【答案】（1）
（2）190；>
（3）ad
（4）58.8%
（5）甲；反应I平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，；
【解析】【解答】（1）设Ⅲ ，根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得，故答案为：；
（2）①内，，则，故答案为：190；
②随着反应进行，水的浓度变化量减小，、、，Δc(H2O)逐渐减小，说明反应速率减小，内，Δc(H2O)=400ppm，内，Δc(H2O)=400ppm，则t-12>4，即t>16，故答案为：>；
（3）a．H2O的分压不变，则C3H6的分压也不变，反应1、Ⅱ各组分分压不变，反应1、Ⅱ均达到平衡，a正确；
b．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据，b不正确；
c．当时，反应不一定达到平衡，不能作为反应1、Ⅱ均达到平衡的判据，c不正确；
d．，说明正逆反应速率相等，反应I达平衡，各组分分压不变，C3H6的分压不变，说明反应Ⅱ也达平衡，d正确；
故答案为：ad。
（4）设C3H8O的物质的量为1mol，若1mol C3H8O完全反应，理论上生成1mol C3H6，因为反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，反应I生成1mol×98%=0.98mol C3H6，反应Ⅱ消耗了40% C3H6，则达平衡时C3H6的物质的量为0.98mol×(1-40%)=0.588mol，所以丙烯的产率为=58.8%，故答案为：58.8%；
（5）①反应I为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应I正向移动，逐渐增大，反应Ⅱ逆向移动，逐渐减小，即反应I为平衡曲线为N，反应Ⅱ平衡曲线为M；在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应I而言，相当于增大生成物浓度，使得>，即lg增大，反应I的状态最有可能对应图中的甲，故答案为：甲； 反应I平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，；
②由图可知，350℃时达平衡后，=0，则350℃时==1，设水蒸气的平衡分压为a MPa，则反应II的C3H6起始分压为 a MPa，对反应Ⅱ列三段式有
，解得a=MPa，故答案为：。
【分析】（1）根据盖斯定律，将Ⅲ-2×Ⅰ可得目标方程式；
（2）①根据计算；
②随着反应进行，水的浓度变化量减小，则反应速率减小，水减少相同物质的量浓度时，所需时间逐渐增长；
（3）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
（4）根据计算；
（5）①升高温度，反应向吸热方向移动；在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应I而言，相当于增大生成物浓度，使得；
②列出反应的三段式计算