第一章：化学反应与能量转化（含解析）同步习题2023--2024学年上学期高二化学鲁科版（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13题）
1．已知[、、对应的反应中已省略，且]：
下列说法正确的是
A． B．的值是的燃烧热
C． D．稳定性：正丁烷>异丁烷
2．键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。根据图中的能量关系，可求得C-H键的键能为
A．377 kJ/mol B．414 kJ/mol C．235 kJ/mol D．197 kJ/mol
3．已知反应：Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如图所示原电池。下列说法中正确的是
A．电极X是正极，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+
B．银电极板质量逐渐减小，Y溶液中c(Ag+)增大
C．当X电极质量变化0.64g时，电解质溶液中有0.02mol电子转移
D．外电路中电流计的指针向银极偏转
4．由我国科学家设计的Mg-Li双盐具有较高的电池效率，其工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．放电时，正极电极反应式为FeS+2e-+2Li+=Fe+Li2S
B．充电时，Mg电极发生了还原反应
C．充电时，每生成1molMg，电解质溶液质量减少24g
D．电解液含离子迁移速率更快的Li+提高了电流效率
5．下列说法正确的是
A．在稀溶液中，1mol乙酸和1mol氢氧化钠完全中和时放出的热量为57.3kJ
B．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
C．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
D．燃烧热和中和热是反应热的种类之一
6．已知热化学反应方程式：
①
②
下列说法错误的是
A．反应①：
B．CO的燃烧热是283.0 kJ/mol
C．C生成CO需要吸热
D．盖斯定律可间接获得不方便测量的反应热
7．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列说法不正确的是
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe–2e- = Fe2+
C．pH= 4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
D．pH= 2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H+ + 2e- = H2↑
8．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH。下列叙述不正确的是
A．放电时锌作负极
B．充电时氢氧化铁被氧化
C．放电时溶液的碱性增强
D．放电时转移3 mol e－，有2 mol FeO42-被还原
9．下列变化中一定为放热反应的是（ ）
A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=182.6kJ·mol-1
B．形成化学键过程中放出256.6kJ能量的化学反应
C．水蒸气变成液态水放出的能量
D．能量变化如图所示的化学反应
10．下列说法正确的是
A．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol，则a>b
C．可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol，则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于28.7kJ
11．一种“海水”电池，其电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列有关说法不正确的是
A．负极的电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl
B．电子从电源的正极经外电路流向负极
C． Cl-不断向“海水”电池的负极移动
D．每生成1mol Na2Mn5O10转移2mol电子
12．已知反应：
①
②
下列结论正确的是
A．碳的燃烧热
B．的能量比的能量高
C．稀醋酸与稀溶液反应生成水时，放出的热量为
D．的与固体反应，放出的热量为
13．根据如图回答，下列说法不正确的是
A．X极为电源的正极
B．此装置用于铁器表面镀铜时，a电极为铜，一段时间后Cu2+的浓度变小
C．若a、b均为石墨电极，a的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+
D．若用该装置进行粗铜的精炼，当有0.2NA电子转移时，可得到6.4 g精铜
二、填空题（共9题）
14．以乙醇燃料电池为电源，模拟铁制品上镀铜和电解饱和食盐水。
(1)甲装置中，电极a的反应式为 ；乙装置中，铁制品为 (填“c”或“d”)。
(2)丙装置中，生成的气体B为 (填化学式)；为了实验成功，应选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)电路中每转移，理论上甲装置消耗 ，丙装置生成气体C L(换算成标准状况)。
15．氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
(1)氮元素原子的L层电子数为 ；
(2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)　ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ；
(3)已知H2O(l)=H2O(g)　ΔH3=+44 kJ·mol-1，则表示肼燃烧热的热化学方程式为 。
(4)肼-空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。
16．(1)随着化石能源的减少，新能源的开发利用需求日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
则： 。
(2)据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。
已知中的C与0之间以三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为。下表所列为常见化学键的键能数据：
化学键
348 414 436 326.8 1032 464
则该反应的 。
(3)恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。
已知：
①写出能表示硫的摩尔燃烧焓的热化学方程式： 。
② 。
17．下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、100 g 16.0%的的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的质量分数为12.20%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
（1）电源的N端为 极。
（2）电极b上发生的电极反应式为
（3）电极b上生成的气体在标准状况下的体积 。
（4）电极c的质量变化是 g。
18．(1)已知在高温、高压、催化剂的条件下，1mol石墨转化为金刚石，吸收1.9kJ的能量。推测等物质的量的石墨与金刚石在相同条件下完全燃烧， 放出的热量多。
(2)请认真观察如图，然后回答问题。图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应 (填“需要”或“不需要”)加热，该反应的△H= (用含E1、E2的代数式表示)。
19．对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
以铝材为阳极，在溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。
（3）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学保护法称为 。
20．电化学装置可实现化学能与电能的直接转化，是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。
(1)图1所示的盐桥电池工作时，Zn为 极(填“正”或“负”)，Cu电极的电极反应式为 ，盐桥中的移向 池(填“左”或“右”)。
(2)图2所示装置是用甲烷燃料电池电解饱和NaCl溶液的实验。
①甲烷燃料电池工作时，负极的电极反应式为 。
②乙池工作时，电子由 (填“c”或“d”)极流出，电解总方程式为 ，d电极附近观察到的现象是 ，阳离子交换膜的作用是 (任写一点)。
(3)图3是牺牲阳极保护法实验装置。请根据提供的试剂完成探究防止Fe腐蚀的实验方案：按图3所示连接装置，过一段时间，取Fe电极区域少量溶液于试管中， ，说明铁片没有被腐蚀(即能有效防腐)。供选试剂：KSCN溶液、溶液、新制氯水、(铁氰化钾)溶液、淀粉KI溶液
21．回答下列问题：
Ⅰ.以原油为原料生产聚烯烃的几个步骤如图所示，请回答下列问题：
原油C4~C10的烃类混合物烯烃(如乙烯、丙烯)聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯)
(1)含有12个氢原子的烷烃的分子式是 ，其同分异构体有 种。
(2)乙烯与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。
(3)步骤③的反应类型是 。
Ⅱ.电化学原理在化学工业中有广泛应用。如图所示，M、N均为石墨电极，请回答下列问题：
(4)甲池中通入O2一极为 极(填“正、负”)。
(5)甲池中通入甲烷一极的电极反应式为 。
(6)乙池中总的离子方程式是 。
(7)电解一段时间后，向乙池中加入0.02molAg2O能使溶液恢复到原来状态。若电解后乙池中剩余溶液体积为400mL，则溶液的pH为 。
22．根据所学知识，回答下列问题。
(1)实验室中和热的测定过程中，玻璃搅拌器的正确操作是 (填字母)
A．顺时针搅拌 B．逆时针搅拌 C．上下移动
(2)中和热的测定，倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次倒入 c.一次迅速倒入
(3)若中和热的测定实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热 (填“偏大“偏小”或“无影响”)。
(4)向的溶液中分别加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸。反应恰好完全，生成1mol水时的热效应分别为，则三者由大到小的顺序为 。
(5)已知：①
②
③
碳与水蒸气反应制氢气的总反应热化学方程式是 。
(6)图Ⅰ是和反应生成和过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，的变化是 ，(填“增大”、“减小”、“不变”，下同)。的变化是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．、分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热，若，说明燃烧1 mol两种物质时前者释放的热量较后者少，由此知异丁烷的能量较低，则正丁烷转化为异丁烷是放热反应，故A错误；
B．燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，含H元素的物质燃烧生成的指定产物为液态水，所以ΔH3的值不是正丁烷的燃烧热，故B错误；
C．ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始态和终态相同，由盖斯定律可知，ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4，故C正确；
D．相同条件下，能量越低越稳定，则稳定性：正丁烷＜异丁烷，故D错误；
故选C。
2．B
【详解】设C-H键的键能为x kJ/mol，则C(g)+4H(g)=CH4(g) △H4=-4x kJ/mol，根据盖斯定律，△H3=△H1+△H2+△H4=(717kJ/mol+864kJ/mol-4xkJ/mol)=-75 kJ/mol，解得x=414，所以C-H键的键能为414 kJ/mol，故答案为B。
3．D
【详解】A．根据Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)，可知电极X是铜，铜失去电子，则电极X是负极，故A错误；
B．根据Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)，可知Y溶液中c(Ag+)减小，银电极板质量逐渐增大，故B错误；
C．电解质溶液中没有电子转移，故C错误；
D．经分析，铜是负极，银是正极，则外电路中电流计的指针向银极偏转，故D正确；
答案D。
4．C
【详解】A．放电时Mg转化为Mg2+，所以右侧电极为负极，左侧电极为正极，FeS得电子生成Fe和Li2S，电极反应为FeS+2e +2Li+=Fe+Li2S，选项A正确；
B．充电时Mg2+转化Mg，被还原，Mg电极发生了还原反应，选项B正确；
C．充电时阳极反应为Fe+Li2S-2e-=FeS+2Li+，每生成1molMg，消耗1molMg2+，转移2mol电子，同时生成2molLi+，所以电解质质量减少24g-2×7g=10g，选项C错误；
D．电解液中含离子迁移速率更快的Li+，增强了导电性，提高了电流效率，选项D正确；
答案选C。
5．D
【详解】A．乙酸为弱酸，电离吸热，则在稀溶液中，1 mol乙酸和1 mol氢氧化钠完全中和时放出的热量小于57.3 kJ，A说法错误；
B．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，而物质不一定为纯物质、且产物不一定为稳定氧化物时放出的热量不是燃烧热，B说法错误；
C．在稀溶液中，酸碱中和生成1 mol水的反应热为中和热，酸碱必须是稀溶液，不能为浓溶液，因为浓酸、碱溶液相互稀释时会放热，C说法错误；
D．燃烧热和中和热均属于反应热，故燃烧热和中和热是反应热的种类之一，D说法正确；
答案为D。
6．C
【详解】A．反应①是放热反应，说明反应物的总能量大于生成物的总能量，故对于反应①：，A正确；
B．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出是热量，由于反应物是1 mol CO，反应产生了CO2气体，所以根据②可知CO的燃烧热是283.0 kJ/mol，B正确；
C．根据盖斯定律，将反应①-②，整理可得：C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ/mol，则C生成CO会放出大量的热量，C错误；
D．盖斯定律可用于计算不能直接进行反应的反应热或不容易测量的化学反应的反应热，D正确；
故合理选项是C。
7．D
【详解】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的铁粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，A正确；
B．锥形瓶中的铁粉和碳构成原电池，铁粉作为原电池的负极，发生的电极反应Fe–2e- = Fe2+，B正确；
C．若pH= 4.0时，若只发生吸氧腐蚀，锥形瓶的压强会有下降，而图中锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，铁还发生了析氢腐蚀，锥形瓶内的溶解氧减少，因此罪行平内压强几乎不变， C正确；
D．pH= 2.0时，体系为强酸性，压强变大，说明正极发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H+ + 2e- = H2↑，但溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，D错误；
故选D。
8．D
【详解】A.由电池反应知，Zn从0价变为＋2价的Zn(OH)2失去电子，作为原电池的负极，A项正确；
B.充电时，Fe(OH)3中的＋3价的铁被氧化为K2FeO4中的＋6价的铁，B项正确；
C.放电时，生成OH－，对应的溶液碱性增强，C项正确；
D.此反应共转移6 mol e－，对应有2 mol FeO42-被还原，D项错误；
答案选D。
【点睛】
9．D
【详解】A．ΔH无正负号，无法判断反应是否放热，A错误；
B．形成化学键过程中放出能量，但断裂化学键吸收能量未知，不一定属于放热的化学反应，B错误；
C．水蒸气变成液态水，发生液化为物理变化，不属于化学反应，C错误；
D．能量变化如图所示的化学反应，反应物总能量比生成物总能量高，反应放热，D正确。
答案为D。
10．D
【详解】A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，则A错误；
B．等量的碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放热更多。已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ/mol，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ/mol，则0＞b ＞a，则B错误；
C．结合选项A可知，则C错误；
D．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol，则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量为28.7kJ，醋酸是弱电解质、电离吸热，则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于28.7kJ，则D正确；
答案选D。
11．B
【详解】A．根据电池的总反应，Ag由0价失电子变成+1价，生成AgCl，发生氧化反应，Ag作负极，电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，A正确；
B．电子从电源的负极经外电路流向正极，B错误；
C．电池中Ag不断失去电子，原电池中Cl-不断向负极移动，C正确；
D．根据电池总反应，每生成1mol Na2Mn5O10共消耗2mol Ag，转移2mol电子，D正确；
故选B。
12．B
【详解】A．2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol，CO不是碳的最稳定的氧化物，碳完全燃烧生成二氧化碳为稳定的产物，因此，碳的燃烧热△H不等于-110.5kJ/mol，故A错误；
B．2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol,可知该反应为放热反应，所以2molC(s)+1molO2(g)的能量比2molCO(g)的能量高221kJ，故B正确；
C．醋酸电离吸收热量，稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成2 mol水，放出小于114.6kJ热量，故C错误；
D．NaOH固体溶解放出热量，0.5 molH2SO4与1 molNaOH溶液混合，产生大于57.3kJ热量，故D错误；
故选：B。
13．B
【详解】A．根据图示可知X极为电流流出的一极，故X为电源的正极，A正确；
B．此装置若要用于铁器表面镀铜时，与电源正极X连接的a电极为铜，与电源负极Y连接电极b为镀件铁器，阳极上发生反应：Cu-2e-=Cu2+；阴极上溶液中的Cu2+得到电子变为单质Cu附着在铁器上，发生反应：Cu2++2e-=Cu，同一闭合回路中电子转移数目相等，因此电解的一段时间后溶液中Cu2+的浓度不变，B错误；
C．若a、b均为石墨电极，阳极a上水电离产生的OH-失去电子变为O2逸出，故a电极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，C正确；
D．若用该装置进行粗铜的精炼，阴极上发生反应：Cu2++2e-=Cu，每反应产生1 mol Cu，反应过程中转移2 mol电子，因此当有0.2NA电子转移时，可得到0.1 mol Cu，其质量是6.4 g，D正确；
故合理选项是B。
14．(1) d
(2) Cl2 阳
(3) 8 22.4
【详解】（1）甲装置中，电极a的乙醇失去电子发生氧化反应在碱性条件下生成碳酸根离子和水，为负极，反应式为，则b为正极；乙装置中模拟铁制品上镀铜，则镀件铁制品为阴极d极；
（2）丙装置中，左侧为阳极，氯离子失去电子发生氧化反应生成的气体B为氯气Cl2；为了实验成功，应防止生成的氢氧化钠吸收氯气，故选用阳离子交换膜。
（3）甲装置氧气得到电子发生还原反应，电路中每转移，理论上甲装置消耗0.25mol氧气，为8；丙装置中右侧为阴极，水中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电路中每转移，阳极生成0.5mol氯气，阴极0.5mol氢气，丙装置共产生1mol气体，标况下体积为22.4L。
15． 5 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1 N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.2 kJ·mol-1 N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
【详解】(1)氮元素原子核外电子数为7，K层电子数为2，L层电子数5，故答案为5；
(2)分析题给方程式，可知由2×②-①得到要求的热化学方程式，故ΔH=2ΔH2-ΔH1=[(-534.2)×2(-19.5)] kJ·mol-1=-1048.9 kJ·mol-1；所以肼和N2O4反应的热化学方程式为：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1，故答案2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1；
(3)由②和H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1可知，肼的燃烧热为-(534.2+44×2)kJ·mol-1=-622.2 kJ·mol-1，所以表示肼燃烧热的热化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.2 kJ·mol-1，故答案为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.2 kJ·mol-1；
(4)碱性电池中负极发生还原反应，也就是还原剂失电子的反应，结合电解质溶液为碱性条件，故写为：N2H4+4OH-_4e-=4H2O+N2↑。
16．
【详解】(1)将题给热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由得；
(2)该合成甲醇反应的；
(3)①由图可知完全燃烧放出的热量为，故能表示硫的摩尔燃烧焓的热化学方程式为；
②由图可知，参加反应的，根据，。
17． 正 4OH-—4 e-=2H2O+O2 11.2L 64
【分析】（1）乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2++2e-=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极；
（2）甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH-放电，即4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（3）根据转移电子的量，结合电极反应式进行计算即可；
（4）结合Cu2++2e-=Cu反应，根据转移电子的量，计算铜的质量。
【详解】（1）乙杯中c质量增加，说明Cu沉积在c电极上，电子是从b-c移动，M是负极，N为正极，因此，本题正确答案是：正。
（2）甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH-放电，即4OH--4e-=2H2O+O2↑，因此，本题正确答案是：4OH--4e-=2H2O+O2↑。
（3）丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为x．由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×12.2%，得x=18g，故为1mol；由方程式2H2+O2═2H2O可以知道，生成2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转化2mol电子，则生成O2为2×1/4=0.5mol，标况下的体积为0.5×22.4=11.2L；因此，本题正确答案是：11.2L。
（4）整个电路是串联的，所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，根据电极反应：Cu2++2e-=Cu，可以知道转移2mol电子生成的m（Cu）=64×1=64g；因此，本题正确答案是：64。
18． 金刚石 放热 需要 E2﹣E1
【详解】(1)在高温、高压、催化剂的条件下，1mol石墨转化为金刚石，吸收1.9kJ的能量，说明石墨具有的能量低于金刚石，因此等物质的量的石墨与金刚石在相同条件下完全燃烧，金刚石放出的热量多；
(2)根据图象分析可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此所示反应为放热反应，该反应需要加热，以达到活化分子所需要的最低能量，其ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=E2-E1。
19． 与发生双水解反应，产生沉淀和气体 用铜作阳极可补充溶液中消耗的，保持溶液中浓度恒定 N 牺牲阳极法
【详解】(1)活泼金属Al作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，氧化产物为，阳极的电极反应式为；废电解液中含有Al3+，加入溶液后，与发生双水解反应，离子方程式可表示为；
(2)用铜作阳极，Cu电极本身失电子生成Cu2+，可补充溶液中消耗的，保持溶液中浓度恒定，而用石墨作阳极时，溶液中的Cu2+无法得到补充，浓度将减少，从而电镀的效果将减弱；
(3)若X为碳棒，则只能用外加电流法，铁作阴极被保护，此时开关K应置于N处。若X为Zn，K置于M处，Zn比Fe活泼，形成原电池，其保护原理为牺牲阳极法。
20．(1) 负极 Cu2++2e-=Cu 右池
(2) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ d 2NaCl+2H2O2NaOH+2H2↑+Cl2↑ 溶液变红，有气泡产生 只让Na+通过，向d极移动
(3)加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，没有现象
【详解】（1）原电池负极发生氧化反应，锌失去电子被氧化，故为负极；Cu电极为正极，发生还原反应，电极反应式Cu2++2e-=Cu；阳离子向正极移动，故盐桥中的K+移向右池；
故答案为：负极；Cu2++2e-=Cu；右池。
（2）①甲为原电池，负极发生氧化反应，a极为负极，电极反应为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；②原电池a极为负极，b为正极，电子从负极流向正极，a→d→c→b，则电子由d极流出；氯化钠饱和溶液电解产生氢氧化钠、氯气和氢气，反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+2H2+Cl2；d为阴极，电极反应为2H2O-2e-=2OH-+H2，有氢氧根生成，使酚酞溶液变红，同时产生氢气，有气泡产生；电解时，阳离子向阴极移动，故阳离子交换膜只让Na+通过，向d极移动；
故答案为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；d；2NaCl+2H2O2NaOH+2H2+Cl2；溶液变红，有气泡产生；只让Na+通过，向d极移动。
（3）按图3所示连接装置，过一段时间，如果Fe片被腐蚀，则溶液中有Fe2+，加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，会产生蓝色沉淀，如果没有现象证明铁片没有被腐蚀；
故答案为：加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，没有现象。
21． C5H12 3 加聚反应 正 1
【详解】(1)烷烃的通式是CnH2n+2，含有12个氢原子的烷烃的分子式是C5H12，其同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷，共3种。
(2)乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，生成 ，化学方程式为。
(3)步骤③为烯烃转变为聚烯烃，反应类型是加聚反应。
(4)甲池为甲烷碱式燃料电池，氧气为氧化剂、通入O2一极为正极。
(5)甲烷为还原剂作负极，甲烷失去电子被氧化，氧化产物为碳酸根离子，电极反应式为。
(6)乙池为电解池，惰性电极电极硝酸银溶液得到银、硝酸和氧气，总的离子方程式是。
(7)电解一段时间后，向乙池中加入0.02 mol Ag2O能使溶液恢复到原来状态。则按可知，电解后乙池中生成氢离子的物质的量为2×0.02 mol=0.04mol，若剩余溶液体积为400mL，则氢离子的物质的量浓度为=0.1mol/L， 溶液的pH为1。
22．(1)C
(2)c
(3)偏大
(4)
(5)
(6) 减小 不变
【详解】（1）玻璃搅拌器的正确操作是上下移动，使酸液和碱液混合完全，故选：C；
（2）中和热的测定中，必须尽量减少热量散失，所以倒入氢氧化钠溶液时，必须一次并且迅速倒入烧杯中，故答案为：c；
（3）简易量热计如果不盖杯盖，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，偏大，故答案为：偏大；
（4）中和反应为放热反应，焓变为负，浓硫酸稀释放热，醋酸电离吸热，则，故答案为：；
（5）结合盖斯定律可知，①+②+③得到C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)△H=(+19.3kJ mol-1)+(-57.2kJ mol-1)+(+172.4kJ mol-1)=+134.5kJ mol-1，故答案为：；
（6）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小；催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，故答案为：减小；不变。
答案第1页，共2页
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