专题1《化学反应与能量变化》（含解析）单元检测题2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1
文档属性
| 名称 | 专题1《化学反应与能量变化》（含解析）单元检测题2023--2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-26 14:34:26 | ||
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文档简介
专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共14题）
1．高能LiFePO4电池多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下：(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是
A．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
B．放电时，正极电极反应式：xLiFePO4-xe-═xFePO4+xLi+
C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC=LixCn
D．充电时，Li+向右移动
2．镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，、为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是
A．断开、合上，电极A为负极，发生氧化反应
B．断开、合上，电极B发生的反应为：
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：
3．超纯水微细电解加工是在常规电解加工原理的基础上，利用超纯水作电解液，并采用阳离子交换膜促进水解离来提高超纯水中的浓度，使电解电流密度达到足够蚀刻材料的一种新型电解加工工艺。铜的微细电解加工如图，所用的阳离子交换膜为，自身能解离成固定基团和自由离子。下列说法错误的是。
A．N为电源的负极
B．辅助电极上有气泡产生
C．工件电极上的电极反应式为
D．阳离子交换膜向上的面上发生的反应为
4．按下图所示进行实验，经数天后可推知
A．烧杯的液面会下降(不考虑挥发) B．在试管中会收集到氢气
C．在试管中会收集到氧气 D．试管中的溶液呈酸性
5．下列实验能得到相应结论的是
选项 A B C D
实验过程
实验结论 酸性高锰酸钾能将乙二醇转为乙二酸 碳的非金属性比硅强 二氧化硫有漂白性 铁钉发生吸氧腐蚀
A．A B．B C．C D．D
6．水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图，两极材料均为石墨棒，下列说法错误的是
A．a极表面发生氧化反应
B．工作时H+通过质子交换膜移向右室
C．该装置在高温下进行处理氨氮的效率更高
D．正极电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O
7．机动车使用的铅蓄电池构造如图所示，其电池反应的方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。电池工作时，下列说法不正确的是
A．铅作正极
B．二氧化铅发生还原反应
C．电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极
D．铅电极的电极反应式：Pb-2e-+SO= PbSO4
8．某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是
A．装置①④中药品均为浓硫酸
B．装置②③中的药品分别是无水硫酸铜、氯化钙
C．加热Y装置前，应先让装置X反应一段时间，排除装置中的空气
D．在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体可能加快H2的生成
9．天津大学的最新研究表明，吡啶( )中的氮原子与二硫化钼()中的钼原子可结合形成的复合体系，该复合体系可用作全范围内的电解水析氢催化剂，某电极的催化原理如图所示(表示吡啶中的氯原子)，下列说法错误的是
A．该复合催化剂中既含极性键又含非极性键
B．催化过程中钼的化合价不发生变化
C．该复合催化剂在酸性条件下也能起催化作用
D．图中表示的过程是阴极的变化过程
10．锡()是生活中常用的金属，电解精炼锡精矿(单质：70%，单质、、、：28%)可获得，装置如下：(已知：为强酸)
下列说法正确的是
A．a为外加电源的正极 B．A是阳极泥，其成分为、、
C．位于周期表第四周期第族 D．的作用是为了抑制的水解
11．肼()碱性燃料电池的原理示意图如图所示，电池总反应为：。下列说法错误的是
A．电极b发生还原反应
B．电子由电极b流出经用电器流入电极a
C．物质Y是NaOH溶液
D．电极a的电极反应式为
12．碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．O2(g) O3(g)+80.8 kJ
B．将O2转变为O3 后再与碳反应，可获得更多的能量
C．l mol碳不完全燃烧所释放的能量介于393.5～474.3 kJ
D．断裂l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少
13．25℃、101kPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68kJ热量，下列表示该反应的热化学方程式的是
A．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H =-725.8kJ/mol
B．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =+145.6kJ/mol
C．2CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =-22.68kJ/mol
D．CH3OH(l) +O2(g)=CO2（g）+2H2O(g) △H =-725.8kJ/mol
14．下列反应中符合图示能量变化的是（ ）
A．煅烧石灰石制生石灰
B．氯酸钾分解制氧气
C．盐酸与NaOH溶液反应
D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe
二、填空题（共9题）
15．I.(化学反应原理)
（1）在101kPa时，足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水，放出571.6kJ的热量，H2的燃烧热△H= 。
（2）1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式为 。
II.（化学与生活)
保证食品安全、保持营养均衡，是保障人体健康的基础。
（1）维生素C能促进人体生长发育。下列富含维生素C的是 。
A．牛肉 B．辣椒 C．鸡蛋
（2）缺乏某种微量元素将导致甲状腺肿大，且造成智力损害，该微量元素是 。
A．碘 B．铁 C．钙
16．钠离子电池因其原材料丰富、资源成本低廉及安全环保等突出优点，在电化学规模储能领域和低速电动车领域中具有广阔的应用前景。某钠离子电池结构如图所示，钠离子电池总反应方程式为NaxTMO2+Na1-xCNaTMO2 +C，下列说法不正确的是
A．充电时，电极B与外接直流电源的负极相连
B．充电时，Na+得电子成为Na嵌入硬碳中
C．放电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上硬碳质量增加4.6g
D．放电时，Na+从硬碳中脱嵌，经过电解质溶液嵌入含钠过渡金属氧化物中
E．充电时，阳极反应为
F．放电时，电极A为正极，电极反应式： NaxTMO2+(1- x)Na+ +(1- x)e- = NaTMO2
17．完成下列问题。
(1)如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。
在锌与稀盐酸的反应中，E1 E2(填“>”或“<”或“=”)
(2)根据盖斯定律的实际应用意义写出下图ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式 。
(3)已知强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热称为中和热，即H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ mol 1某小组用0.55mol L 1NaOH溶液和0.50mol L 1硝酸溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定实验。请回答下列问题：
①若改用0.1molNaOH配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出 kJ热量。
②装置中明显的错误之处为 。
③ (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒，其原因是 。
④实验中若改用50mL0.70mol L 1NaOH溶液和50mL0.65mol L 1硝酸溶液进行实验，测得的“温度差平均值” (填“变大”“变小”或“不变”)，测定的中和热△H (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
18．锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”。
（1）高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法。通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成。其反应原理如下：
Li2CO3+2FeC2O4 2H2O+2NH4H2PO4═2NH3↑+3CO2↑+ + +
①完成上述化学方程式.
②理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成LiFePO4 g；
③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是 ；
（2）磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。
电池工作时的总反应为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，则放电时，正极的电极反应式为 。充电时，Li+迁移方向为 (填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（3）用该电池电解精炼铜。若用放电的电流强度I=2.0A的电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜0.32g，则电流利用效率为 (保留小数点后一位)。(已知：法拉第常数F=96500C/mol，电流利用效率=100%)
（4）废旧磷酸亚铁锂电池的正极材料中的LiFePO4难溶于水，可用H2SO4和H2O2的混合溶液浸取，发生反应的离子方程式为 。
19．I.某科研单位利用电化学原理，使用来制备硫酸，装置如图所示。电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触，质子交换膜只允许通过。
(1)通入的电极为 (填“正极”或“负极”)，其电极反应式为 ，此电极区溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)电解质溶液中的通过质子交换膜 (填“向左”或“向右”)移动，通入的电极反应式为 。
Ⅱ.如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，极附近呈红色。
(3)B极是电源的 (填“正极”或“负极”)，一段时间后，丁中极附近的颜色逐渐 (填“变深”或“变浅”)。
(4)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。
20．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题
(1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”)
(2)写出电极反应式：通入CH4的电极 。
(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增 g。
(4)反应一段时间后，乙池中溶液成分发生了变化，想要完全恢复到电解前可加入的物质是
(5)某工厂烟气中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。
②放电的电极反应式为 。
21．回答下列问题：
(1)下列反应中，属于放热反应的 ，属于吸热反应的是 填序号)
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的炭 ⑤食物因氧化而腐败 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
(2)断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol NN分别需要吸收能量为436 kJ、391 k、946kJ，则1 mol H2与足量N2反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。(认为反应进行到底)。(小数点后保留两位数字)
(3)X、Y两种前20号主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，且X、Y两元素不在相邻的两个周期，则XY2的电子式为： 。
22．氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出：
回答下列有关问题：
(1)电解池的阴极反应式为 。
(2)通入空气的电极的电极反应式为 ，燃料电池中阳离子的移动方向 (“从左向右”或“从右向左”)。
(3)电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为 。
(4)a、b、c的大小关系为： 。
23．反应热的计算。
(1)在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
则由1 mol CO和2mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量为 。
(2)已知几种共价键的键能数据如表：
共价键 N—H N≡N Cl—Cl H—Cl
键能/(kJ·mol-1) 391 945 243 432
则反应：2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g) ΔH为
(3)已知：298 K时，相关物质的相对能量(如图)。
则反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH为 。
(4)已知：C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为 kJ。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由总反应(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC知，放电时，嵌入石墨中的Li失电子变为Li+，即LixCn为负极，电极反应为：LixCn –xe-=xLi++nC，FePO4在正极得电子生成LiFePO4，电极反应为：xFePO4+xLi++xe-+(1-x)LiFePO4=LiFePO4；充电时，电池负极连电源负极，作电解的阴极，电极反应为：xLi++nC+xe-= LixCn，电池正极连电源正极，作电解的阳极，电极反应为：LiFePO4 –xe-= xFePO4+xLi++(1-x)LiFePO4。
【详解】A．根据原电池原理知，负极失去电子，电子经外电路到达正极，A正确；
B．由分析知，正极反应为：xFePO4+xLi++xe-+(1-x)LiFePO4=LiFePO4，B错误；
C．由分析知，阴极反应为：xLi++nC+xe-= LixCn，C正确；
D．充电为电解过程，根据电解原理，阳离子Li+移向阴极，即图示的右边，D正确；
故答案选B。
2．C
【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为：；电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为：；放电时总反应为：。
【详解】A．断开、合上，为放电过程，放电反应时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为：，故A选项正确。
B．断开K1、合上，为充电过程，电极B与直流电源的正极相连，电极B为阳极，发生氧化反应，反应为：，故B选项正确。
C．电极B发生氧化反应的电极反应式为：，则电极A发生还原反应的电极反应式为：，此时为充电过程，总反应为，溶液中KOH浓度减小，故C选项错误。
D．据分析，放电时总反应为：，则镍镉二次电池的总反应式：，故D选项正确。
故正确答案：C
3．D
【详解】A．由题意可知，该装置可以使氧化产生，故连接铜的工件电极应该是正极，N为负极，故A符合题意。
B．由A的分析可知N是负极，氢离子得电子转变为氢气，因此辅助电极上会有气泡产生，故B符合题意。
C．由题意可知总反应是铜与水在通电情况下产生氢氧化铜和氢气，工件电极方程式可以写为，故C符合题意。
D．由所给题目及之前分析可知阳离子交换膜向上的面发生的反应为，故D不符合题意。
故选：D。
4．B
【详解】自来水具有弱酸性，能与铁发生析氢腐蚀，负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，正极的电极反应式：2H++2e-=H2↑，则在试管中会收集到氢气，试管的液面下降，烧杯的液面上升，反应后，试管中的溶液呈弱碱性，故选B。
5．D
【详解】A．乙二醇被足量酸性高锰酸钾氧化成乙二酸，乙二酸均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，并进一步氧化成CO2，故A错误；
B．硝酸是易挥发性酸，其会与硅酸钠反应生成硅酸，不一定是二氧化碳与硅酸钠溶液反应的，会干扰实验，故B错误；
C．二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，发生氧化还原反应生成硫酸根离子，S元素的化合价升高，则二氧化硫具有还原性，不能说明二氧化硫具有漂白性，故C错误；
D．食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，造成试管内压强减小，红墨水沿导管上升可证明，故D正确；
故选：D。
6．C
【分析】由图可知，a极表面氮元素价态升高，失电子被氧化，故a极为负极，b极为正极，电极反应式为2+12H++10e-=N2↑+6H2O，据此作答。
【详解】A．a极表面氮元素价态升高，失电子被氧化，发生氧化反应，A正确；
B．原电池工作时，氢离子(阳离子)向负电荷较多的正极(右侧)移动，B正确；
C．高温下会造成铵根离子水解程度变大，产生氨气逸出，从而降低处理氨氮的效率，C错误；
D．b极为正极，得到电子，发生还原反应，正极b的电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O，D正确；
故合理选项是C。
7．A
【详解】A．根据电池反应方程式，Pb由0价到+2价，化合价升高，则铅电极是负极，故A错误；
B．二氧化铅中的铅化合价由+4到+2，降低被还原，发生还原反应，故B正确；
C．铅是负极，失去电子，电子经导线流向二氧化铅正电极，故C正确；
D．铅电极失去电子生成Pb2+和SO生成PbSO4，电极反应式为Pb-2e-+SO= PbSO4，故D正确；
答案A。
8．A
【分析】X中产生氢气，先通一段时间氢气排净装置内空气，经过①干燥后进入Y，加热下Y中纯净的氢气和碳酸亚铁反应得到铁、水和二氧化碳气体，反应生成的水用无水硫酸铜检验，为了排除④中水分进入②发生干扰，③是吸水装置，④为检验反应生成的二氧化碳的装置，据此回答；
【详解】A．据分析，装置①中药品为浓硫酸，④中为澄清石灰水，A错误；
B． 据分析，装置②中的药品分别是无水硫酸铜、③中能吸收水分、不吸收二氧化碳的固体干燥剂，则为氯化钙，B正确；
C． 氢气和空气的混合气体点燃会爆炸，加热Y装置前，应先让装置X反应一段时间，排除装置中的空气，C正确；
D． 在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体，锌置换出铜、锌、铜和稀硫酸形成原电池，能加快H2的生成，D正确；
答案选A。
9．B
【详解】A．催化剂中含有吡啶环，因此既含极性键又含非极性键，选项A正确；
B．从钼的成键变化来看催化过程中钼的化合价发生了变化，选项B错误；
C．题中所给信息是该复合体系可用作全范围内的电解水析氢催化剂，因此该复合催化剂在酸性条件下也能起催化作用，选项C正确；
D．从图中分析该电极上水得电子生成了氢气，因此表示阴极的变化过程，选项D正确。
答案选B。
10．D
【分析】电解过程中若要从锡精矿(单质：70%，单质、、、：28%)中获得，则需要将比Sn活泼的金属单质转化为金属阳离子，因此锡精矿作阳极，阳极与电源正极相连，因此b为电源正极。
【详解】A．由上述分析可知，b为电源正极，a为电源负极，故A项错误；
B．金属活泼性：Zn>Fe>Sn>Pb>Cu，因此阳极泥固体A为Pb、Cu等混合物，故B项错误；
C．Sn位于第五周期族，故C项错误；
D．Sn(OH)2为弱碱，因此Sn2+在水中会发生水解，而溶液中H2SiF6电离出的H+能抑制Sn2+水解，故D项正确；
综上所述，正确的是D项。
11．B
【分析】该燃料电池中，通入燃料肼的电极为负极、通入氧气的电极为正极，电解质溶液呈碱性，则负极反应式为N2H4+4OH--4e-═N2↑+4H2O，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，电流从正极沿导线流向负极，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，b电极为正极，发生还原反应，A正确；
B．a为负极、b为正极，电子从负极a经用电器流入正极b，故B错误；
C．b电极上生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜加入右侧，所以Y为NaOH溶液，故C正确；
D．a电极上肼失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4+4OH--4e-═N2↑+4H2O，故D正确；
答案选B。
12．D
【详解】A．由盖斯定律、图示信息知：O2(g) O3(g)-80.8 kJ，A错误；
B． 由盖斯定律知，将O2转变为O3 后再与碳反应生成二氧化碳、将O2直接与碳反应生成二氧化碳、获得相同的能量，B错误；
C． l mol碳不完全燃烧所释放的能量小于393.5kJ，C错误；
D． O2与碳反应生成二氧化碳是放热反应、氧气的键能和碳的键能之和小于二氧化碳的键能，则l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少，D正确；
答案选D。
13．A
【详解】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热22.68KJ×32=725.8kJ，反应的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol，故答案为A。
【点睛】明确燃烧热的概念及热化学方程式的书写要求是解题关键，在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热22.68KJ×32=725.8kJ，依据热化学方程式的书写方法和注意问题，标注对应反应的焓变，据此判断热化学反应方程式的正误。
14．C
【分析】图示反应中反应物的能量比生成物的能量高，发生反应放出热量，因此表示的反应为放热反应。
【详解】A．煅烧石灰石制生石灰的反应是吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图示的放热反应不符合，A不符合题意；
B．氯酸钾分解制氧气的反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图示的放热反应不符合，B不符合题意；
C．盐酸与NaOH溶液反应是放热反应，反应物的能量比生成物的能量高，与图象表示的放热反应符合，C符合题意；
D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe的反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图象表示的放热反应不符合，D不符合题意；
故合理选项是C。
15． -285.8 kJ /mol H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol B A
【分析】I.（1）1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热；
（2）强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时放出的热量为中和热。
II.（1）新鲜蔬菜和水果中富含维生素C；
（2）缺少碘元素会造成甲状腺肿大。
【详解】I.（1）足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水，放出571.6kJ的热量，那么H2在0.5molO2中完全燃烧生成1mol液态水是放出的热量为285.8kJ，因此H2的燃烧热△H=-285.8 kJ /mol；
（2）1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应，生成2molH2O时放出114.6kJ的热量，那么生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ，因此中和热的热化学方程式为：
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol。
II.（1）新鲜蔬菜和水果中富含维生素C，因此富含维生素C的食物是辣椒；
（2）缺少碘元素会造成甲状腺肿大，因此该微量元素是碘。
16．CE
【分析】放电时：Na+从B极迁移到A极，A电极是正极，结合总反应可写出正极反应式为NaxTMO2+(1-x)e-+(1-x)Na+=NaTMO2，B电极是负极，负极反应式为Na1-xC-(1-x)e-=C+(1-x)Na+；
充电时，A是阳极，电极反应式NaTMO2-(1-x)e-=NaxTMO2+(1-x)Na+，B是阴极，电极反应式为C+(1-x)Na++(1-x)e-=Na1-xC。
【详解】A．据分析，充电时电极B为阴极，与外接直流电源的负极相连，故A正确；
B．充电时，硬碳所在电极为阴极，电极反应式为C+(1-x)Na++(1-x)e-=Na1-xC，Na+向着阴极移动，可知Na+得电子成为Na嵌入硬碳中，故B正确；
C．放电时，硬碳上的电极反应：可知，外电路中每转移0.2mole-，就有0.2mol Na+脱离硬碳，质量就减少4.6g，故C错误；
D．由图可知放电时，Na+从硬碳中脱嵌，经过电解质溶液嵌入含钠过渡金属氧化物中，故D正确；
E．由分析可知，充电时，阳极电极反应式为：NaTMO2-(1-x)e-=NaxTMO2+(1-x)Na+，故E错误；
F．据分析，放电时A为正极，电极反应式为NaxTMO2+(1-x)e-+(1-x)Na+=NaTMO2，故F正确；
故答案选CE。
17．(1)<
(2)ΔH1=ΔH2+ΔH3
(3) 5.73 小烧杯口未用硬纸板盖住 不能 环形铜棒是热的良导体 变大 无影响
【解析】(1)
锌与稀盐酸的反应为放热反应，吸收能量E1小于E放出的能量E2，故为放热反应，故答案为<；
(2)
根据盖斯定律的实际应用意义，若反应物C变为生成物CO2，可以有两个途径：①由C直接变为CO2，反应热为ΔH；②由C变成CO，再由CO变为CO2，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式为：ΔH1=ΔH2+ΔH3；
(3)
①由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ mol 1可知生成1molH2O放出热量为57.3kJ，而0.1mol NaOH配成稀溶液与足量稀硝酸反应可得0．1molH2O，所以放出的热量为57.3kJ×0.1=5.73kJ；
②根据装置图可知，装置中明显的错误之处为小烧杯口未用硬纸板盖住；
③环形铜棒是热的良导体，会引起热量损失而造成误差，故不能将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒；
④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用50mL0.70mol L 1NaOH溶液和50mL0.65mol L 1硝酸溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O放出的热量，与酸碱的用量无关，测得中和热数值相等，
故答案为：偏大，无影响。
18． 2LiFePO4 2CO↑ 5H2O↑ 23.7 防止Fe(Ⅱ)被氧化 Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4 由左向右 阳 80.4% 2LiFePO4+2H++H2O2═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O
【详解】试题分析：（1）①由原子守恒可知，Li2CO3+2FeC2O4 2H2O+2NH4H2PO4 ═2LiFePO4+2NH3↑+3CO2↑+2CO↑+7H2O↑；故答案为2LiFePO4+2CO↑+5H2O↑；
②C2O42-中C的化合价为+3价，生成CO和CO2，C元素的化合价分别为+2价、+3价，生成2molCO转移2mol电子，同时生成2molLiFePO4，则当反应中每转移0.15mol电子，生成0.15molLiFePO4，其质量为23.7g；故答案为23.7；
③亚铁离子容易被氧气氧化，所以要隔绝氧气，即反应需在惰性气氛的保护中进行；
故答案为防止Fe(II)被氧化；
（2）电池工作时的总反应为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，放电时，Li1-xFePO4在正极上得电子发生氧化反应，正极反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4；充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，阳离子向阴极移动，即Li+由左向右移动；电解质为锂盐，锂离子通过交换膜向正极移动，所以交换膜应该为阳离子交换膜；故答案为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4；由左向右；阳；
（3）电解精炼铜得到铜0.32g时，即铜的物质的量为=0.005mol，所以电解消耗的电量Q=2×0.005mol×96500C/mol，根据放电的电流强度I=2.0A，电池工作10分钟，可计算得电池的输出电量Q=It=2.0×10×60=1200C，所以电流利用效率＝×100%=×100%=80.4%，故答案为80.4%
（4）②LiFePO4中亚铁离子在酸性条件下，被双氧水氧化为铁离子，则发生反应的离子方程式为2LiFePO4+2H++H2O2═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O；故答案为2LiFePO4+2H++H2O2 ═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O。
【考点】考查物质分离和提纯；原电池和电解池的工作原理
【点晴】本题综合考查了物质的制备原理、原电池和电解池工作原理及相关计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，熟悉原电池、电解池工作原理及各个电极发生反应、明确溶度积常数的表达式是解题关键，题目难度中等。
19．(1) 负极 减小
(2) 向右
(3) 负极 变浅
(4)
【详解】（1）SO2制备硫酸，O2作氧化剂，电池的总反应式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，二氧化硫具有还原性，在负极反应，通入的电极为负极，其电极反应式为，反应中生成氢离子，此电极区溶液的pH减小。故答案为：负极；；减小；
（2）原电池内部，阳离子移向正极，电解质溶液中的通过质子交换膜向右移动，通入的电极反应式为。故答案为：向右； ；
（3）将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F即是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B极是电源的负极，氢氧化铁胶体粒子带正电荷，异性电荷相互吸引，Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，极附近的颜色逐渐变浅。故答案为：负极；变浅；
（4）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，对应单质的物质的量之比为。故答案为：。
20．(1)原电池
(2)CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O
(3)86.4g
(4)Ag2O
(5) 负 较浓的硫酸 -2e-= +2H+
【分析】由题干装置图可知，甲池为CH4燃料电池，通入CH4的一极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O，通入O2的一极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；乙池为电解AgNO3溶液，电极B与正极相连，是阳极，发生氧化反应，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，A电极与电源负极相连，是阴极，发生还原反应，电极反应为：Ag++e-=Ag，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，甲装置是一个燃料电池，是把化学能转变为电能的装置，是原电池，故答案为：原电池；
（2）由分析可知，燃料电池中通入燃料的一极为负极，即CH4电极是负极，发生氧化反应，电极反应为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O，故答案为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O；
（3）甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O，消耗1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子0.8mol，根据Ag++e-=Ag，乙池阴极增重银的质量为：0.8mol×108g/mol=86.4g，故答案为：86.4；
（4）乙池电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，向溶液中加入氧化银，氧化银与硝酸反应又生成硝酸银和水，可使溶液恢复到电解前的状况，故答案为：Ag2O；
（5）①根据电解池中阴阳离子的移动方向：阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极，在阳极失去电子变成，所以C口流出的物质是H2SO4，故答案为：负；较浓的硫酸；
②失电子生成，则放电的电极反应式为-2e-+H2O=+2H+，
故答案为：-2e-+H2O=+2H+。
21． ①②③⑤⑦ ④⑥ 放出 30.67
【分析】
(1)常见的放热反应有：物质燃烧、氧化反应、金属与酸反应、金属与水反应、中和反应、大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：大多数分解反应，个别的化合反应（C和CO2）及某些复分解反应(如铵盐和强碱)。
(2)化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新的化学键放出能量，根据化学方程式计算吸收或放出的能量。
(3) 根据化学式判断元素化合价，由题中信息确定元素在元素周期表中的位置。
【详解】
(1)①物质燃烧属于放热反应；②炸药爆炸属于放热反应；③酸碱中和反应属于放热反应；④二氧化碳通过炽热的炭属于化合反应，但为吸热反应；⑤食物因氧化而腐败属于放热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应；⑦铁粉与稀盐酸反应属于吸热反应；所以属于放热反应的有：①②③⑤⑦，属于吸热反应的④⑥；
(2)在反应H2+N2 NH3中，按反应进行到底进行计算，断裂1 mol H—H键、mol NN键共吸收的能量为436 kJ+946kJ=751.33 kJ，生成mol NH3，放出能量为 3391 kJ=782 kJ，吸收的能量少，放出的能量多，所以该反应为放热反应，放出的热量为782 kJ-751.33 kJ=30.67 kJ，答案为：放出；30.67；
(3) X、Y两种前20号主族元素能形成XY2型离子化合物，则X为+2价，应该是第IIA族元素，Y为-1价，应该是第VIIA族元素，XY2中共有38个电子且不在相邻的两个周期，只能分别在第二、第四周期，X为Ca元素，为Y为F元素，CaF2为离子化合物，阴阳离子以离子键构成化合物，CaF2的电子式为 。
【点睛】
反应热=反应物的键能总和—生成物的键能总和，计算键能时要注意化学计量数和化学键的数目。
22．(1)2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-(或2H+＋2e-=H2↑)
(2) O2＋2H2O＋4e-=4OH- 从左向右
(3)1mol
(4)c＞a＞b
【详解】（1）电解池的阴极为H2O电离产生的H+得到电子产生H2、促进水电离使OH-浓度增大，电极反应式为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-(或2H+＋2e-=H2↑)。
（2）通入空气的电极为原电池的正极、O2得电子在H2O参与下生成OH-，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，燃料电池中阳离子移向正极，图中，燃料电池的左侧为负极区、右侧为正极区，则移动方向为从左向右。
（3）电化学反应时，电极上电子数守恒，有关系式：则电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为1mol。
（4）燃料电池中有阳离子交换膜，只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得电子产生氢氧根离子，所以右侧正极区反应后氢氧根离子浓度增加，即c＞a，左侧区域为负极区、电极反应消耗氢氧根，所以负极区反应后氢氧根离子浓度减小，即a＞b，则a、b、c的大小关系为：c＞a＞b。
23．(1)2063kJ
(2)-462 kJ·mol-1
(3)+41kJ·mol-1
(4)0.5Q1-0.5Q2＋1.5Q3
【详解】（1）根据2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1可知，1molCO完全燃烧放出283 kJ热量；根据CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1可知，2mol CH4完全燃烧放出1780 kJ热量；则由1 mol CO和2mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量：；
（2）焓变=反应物总键能-生成物总键能，则；
（3）焓变=生成物总能量-反应物总能量，则；
（4）①C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1根据盖斯定律：①-②+③×3得，若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量：0.5Q1-0.5Q2＋1.5Q3kJ；
答案第1页，共2页
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一、单选题（共14题）
1．高能LiFePO4电池多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下：(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是
A．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
B．放电时，正极电极反应式：xLiFePO4-xe-═xFePO4+xLi+
C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC=LixCn
D．充电时，Li+向右移动
2．镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，、为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是
A．断开、合上，电极A为负极，发生氧化反应
B．断开、合上，电极B发生的反应为：
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：
3．超纯水微细电解加工是在常规电解加工原理的基础上，利用超纯水作电解液，并采用阳离子交换膜促进水解离来提高超纯水中的浓度，使电解电流密度达到足够蚀刻材料的一种新型电解加工工艺。铜的微细电解加工如图，所用的阳离子交换膜为，自身能解离成固定基团和自由离子。下列说法错误的是。
A．N为电源的负极
B．辅助电极上有气泡产生
C．工件电极上的电极反应式为
D．阳离子交换膜向上的面上发生的反应为
4．按下图所示进行实验，经数天后可推知
A．烧杯的液面会下降(不考虑挥发) B．在试管中会收集到氢气
C．在试管中会收集到氧气 D．试管中的溶液呈酸性
5．下列实验能得到相应结论的是
选项 A B C D
实验过程
实验结论 酸性高锰酸钾能将乙二醇转为乙二酸 碳的非金属性比硅强 二氧化硫有漂白性 铁钉发生吸氧腐蚀
A．A B．B C．C D．D
6．水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图，两极材料均为石墨棒，下列说法错误的是
A．a极表面发生氧化反应
B．工作时H+通过质子交换膜移向右室
C．该装置在高温下进行处理氨氮的效率更高
D．正极电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O
7．机动车使用的铅蓄电池构造如图所示，其电池反应的方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。电池工作时，下列说法不正确的是
A．铅作正极
B．二氧化铅发生还原反应
C．电子从铅电极经导线流向二氧化铅电极
D．铅电极的电极反应式：Pb-2e-+SO= PbSO4
8．某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是
A．装置①④中药品均为浓硫酸
B．装置②③中的药品分别是无水硫酸铜、氯化钙
C．加热Y装置前，应先让装置X反应一段时间，排除装置中的空气
D．在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体可能加快H2的生成
9．天津大学的最新研究表明，吡啶( )中的氮原子与二硫化钼()中的钼原子可结合形成的复合体系，该复合体系可用作全范围内的电解水析氢催化剂，某电极的催化原理如图所示(表示吡啶中的氯原子)，下列说法错误的是
A．该复合催化剂中既含极性键又含非极性键
B．催化过程中钼的化合价不发生变化
C．该复合催化剂在酸性条件下也能起催化作用
D．图中表示的过程是阴极的变化过程
10．锡()是生活中常用的金属，电解精炼锡精矿(单质：70%，单质、、、：28%)可获得，装置如下：(已知：为强酸)
下列说法正确的是
A．a为外加电源的正极 B．A是阳极泥，其成分为、、
C．位于周期表第四周期第族 D．的作用是为了抑制的水解
11．肼()碱性燃料电池的原理示意图如图所示，电池总反应为：。下列说法错误的是
A．电极b发生还原反应
B．电子由电极b流出经用电器流入电极a
C．物质Y是NaOH溶液
D．电极a的电极反应式为
12．碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．O2(g) O3(g)+80.8 kJ
B．将O2转变为O3 后再与碳反应，可获得更多的能量
C．l mol碳不完全燃烧所释放的能量介于393.5～474.3 kJ
D．断裂l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少
13．25℃、101kPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水，同时放出22.68kJ热量，下列表示该反应的热化学方程式的是
A．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H =-725.8kJ/mol
B．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =+145.6kJ/mol
C．2CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =-22.68kJ/mol
D．CH3OH(l) +O2(g)=CO2（g）+2H2O(g) △H =-725.8kJ/mol
14．下列反应中符合图示能量变化的是（ ）
A．煅烧石灰石制生石灰
B．氯酸钾分解制氧气
C．盐酸与NaOH溶液反应
D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe
二、填空题（共9题）
15．I.(化学反应原理)
（1）在101kPa时，足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水，放出571.6kJ的热量，H2的燃烧热△H= 。
（2）1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式为 。
II.（化学与生活)
保证食品安全、保持营养均衡，是保障人体健康的基础。
（1）维生素C能促进人体生长发育。下列富含维生素C的是 。
A．牛肉 B．辣椒 C．鸡蛋
（2）缺乏某种微量元素将导致甲状腺肿大，且造成智力损害，该微量元素是 。
A．碘 B．铁 C．钙
16．钠离子电池因其原材料丰富、资源成本低廉及安全环保等突出优点，在电化学规模储能领域和低速电动车领域中具有广阔的应用前景。某钠离子电池结构如图所示，钠离子电池总反应方程式为NaxTMO2+Na1-xCNaTMO2 +C，下列说法不正确的是
A．充电时，电极B与外接直流电源的负极相连
B．充电时，Na+得电子成为Na嵌入硬碳中
C．放电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上硬碳质量增加4.6g
D．放电时，Na+从硬碳中脱嵌，经过电解质溶液嵌入含钠过渡金属氧化物中
E．充电时，阳极反应为
F．放电时，电极A为正极，电极反应式： NaxTMO2+(1- x)Na+ +(1- x)e- = NaTMO2
17．完成下列问题。
(1)如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。
在锌与稀盐酸的反应中，E1 E2(填“>”或“<”或“=”)
(2)根据盖斯定律的实际应用意义写出下图ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式 。
(3)已知强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热称为中和热，即H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ mol 1某小组用0.55mol L 1NaOH溶液和0.50mol L 1硝酸溶液在如图所示的装置中进行中和热的测定实验。请回答下列问题：
①若改用0.1molNaOH配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出 kJ热量。
②装置中明显的错误之处为 。
③ (填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒，其原因是 。
④实验中若改用50mL0.70mol L 1NaOH溶液和50mL0.65mol L 1硝酸溶液进行实验，测得的“温度差平均值” (填“变大”“变小”或“不变”)，测定的中和热△H (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
18．锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选．正极材料的选择决定了锂离子电池的性能．磷酸铁钾(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”。
（1）高温固相法是磷酸铁锂生产的主要方法。通常以铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，研磨粉碎制成。其反应原理如下：
Li2CO3+2FeC2O4 2H2O+2NH4H2PO4═2NH3↑+3CO2↑+ + +
①完成上述化学方程式.
②理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成LiFePO4 g；
③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是 ；
（2）磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。
电池工作时的总反应为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，则放电时，正极的电极反应式为 。充电时，Li+迁移方向为 (填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（3）用该电池电解精炼铜。若用放电的电流强度I=2.0A的电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜0.32g，则电流利用效率为 (保留小数点后一位)。(已知：法拉第常数F=96500C/mol，电流利用效率=100%)
（4）废旧磷酸亚铁锂电池的正极材料中的LiFePO4难溶于水，可用H2SO4和H2O2的混合溶液浸取，发生反应的离子方程式为 。
19．I.某科研单位利用电化学原理，使用来制备硫酸，装置如图所示。电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触，质子交换膜只允许通过。
(1)通入的电极为 (填“正极”或“负极”)，其电极反应式为 ，此电极区溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)电解质溶液中的通过质子交换膜 (填“向左”或“向右”)移动，通入的电极反应式为 。
Ⅱ.如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，极附近呈红色。
(3)B极是电源的 (填“正极”或“负极”)，一段时间后，丁中极附近的颜色逐渐 (填“变深”或“变浅”)。
(4)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。
20．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题
(1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”)
(2)写出电极反应式：通入CH4的电极 。
(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增 g。
(4)反应一段时间后，乙池中溶液成分发生了变化，想要完全恢复到电解前可加入的物质是
(5)某工厂烟气中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。
②放电的电极反应式为 。
21．回答下列问题：
(1)下列反应中，属于放热反应的 ，属于吸热反应的是 填序号)
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的炭 ⑤食物因氧化而腐败 ⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
(2)断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol NN分别需要吸收能量为436 kJ、391 k、946kJ，则1 mol H2与足量N2反应生成NH3需 (填“吸收”或“放出”)能量 kJ。(认为反应进行到底)。(小数点后保留两位数字)
(3)X、Y两种前20号主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，且X、Y两元素不在相邻的两个周期，则XY2的电子式为： 。
22．氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出：
回答下列有关问题：
(1)电解池的阴极反应式为 。
(2)通入空气的电极的电极反应式为 ，燃料电池中阳离子的移动方向 (“从左向右”或“从右向左”)。
(3)电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为 。
(4)a、b、c的大小关系为： 。
23．反应热的计算。
(1)在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
则由1 mol CO和2mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量为 。
(2)已知几种共价键的键能数据如表：
共价键 N—H N≡N Cl—Cl H—Cl
键能/(kJ·mol-1) 391 945 243 432
则反应：2NH3(g)＋3Cl2(g)=N2(g)＋6HCl(g) ΔH为
(3)已知：298 K时，相关物质的相对能量(如图)。
则反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH为 。
(4)已知：C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为 kJ。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由总反应(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC知，放电时，嵌入石墨中的Li失电子变为Li+，即LixCn为负极，电极反应为：LixCn –xe-=xLi++nC，FePO4在正极得电子生成LiFePO4，电极反应为：xFePO4+xLi++xe-+(1-x)LiFePO4=LiFePO4；充电时，电池负极连电源负极，作电解的阴极，电极反应为：xLi++nC+xe-= LixCn，电池正极连电源正极，作电解的阳极，电极反应为：LiFePO4 –xe-= xFePO4+xLi++(1-x)LiFePO4。
【详解】A．根据原电池原理知，负极失去电子，电子经外电路到达正极，A正确；
B．由分析知，正极反应为：xFePO4+xLi++xe-+(1-x)LiFePO4=LiFePO4，B错误；
C．由分析知，阴极反应为：xLi++nC+xe-= LixCn，C正确；
D．充电为电解过程，根据电解原理，阳离子Li+移向阴极，即图示的右边，D正确；
故答案选B。
2．C
【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为：；电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为：；放电时总反应为：。
【详解】A．断开、合上，为放电过程，放电反应时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为：，故A选项正确。
B．断开K1、合上，为充电过程，电极B与直流电源的正极相连，电极B为阳极，发生氧化反应，反应为：，故B选项正确。
C．电极B发生氧化反应的电极反应式为：，则电极A发生还原反应的电极反应式为：，此时为充电过程，总反应为，溶液中KOH浓度减小，故C选项错误。
D．据分析，放电时总反应为：，则镍镉二次电池的总反应式：，故D选项正确。
故正确答案：C
3．D
【详解】A．由题意可知，该装置可以使氧化产生，故连接铜的工件电极应该是正极，N为负极，故A符合题意。
B．由A的分析可知N是负极，氢离子得电子转变为氢气，因此辅助电极上会有气泡产生，故B符合题意。
C．由题意可知总反应是铜与水在通电情况下产生氢氧化铜和氢气，工件电极方程式可以写为，故C符合题意。
D．由所给题目及之前分析可知阳离子交换膜向上的面发生的反应为，故D不符合题意。
故选：D。
4．B
【详解】自来水具有弱酸性，能与铁发生析氢腐蚀，负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，正极的电极反应式：2H++2e-=H2↑，则在试管中会收集到氢气，试管的液面下降，烧杯的液面上升，反应后，试管中的溶液呈弱碱性，故选B。
5．D
【详解】A．乙二醇被足量酸性高锰酸钾氧化成乙二酸，乙二酸均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，并进一步氧化成CO2，故A错误；
B．硝酸是易挥发性酸，其会与硅酸钠反应生成硅酸，不一定是二氧化碳与硅酸钠溶液反应的，会干扰实验，故B错误；
C．二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，发生氧化还原反应生成硫酸根离子，S元素的化合价升高，则二氧化硫具有还原性，不能说明二氧化硫具有漂白性，故C错误；
D．食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，造成试管内压强减小，红墨水沿导管上升可证明，故D正确；
故选：D。
6．C
【分析】由图可知，a极表面氮元素价态升高，失电子被氧化，故a极为负极，b极为正极，电极反应式为2+12H++10e-=N2↑+6H2O，据此作答。
【详解】A．a极表面氮元素价态升高，失电子被氧化，发生氧化反应，A正确；
B．原电池工作时，氢离子(阳离子)向负电荷较多的正极(右侧)移动，B正确；
C．高温下会造成铵根离子水解程度变大，产生氨气逸出，从而降低处理氨氮的效率，C错误；
D．b极为正极，得到电子，发生还原反应，正极b的电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O，D正确；
故合理选项是C。
7．A
【详解】A．根据电池反应方程式，Pb由0价到+2价，化合价升高，则铅电极是负极，故A错误；
B．二氧化铅中的铅化合价由+4到+2，降低被还原，发生还原反应，故B正确；
C．铅是负极，失去电子，电子经导线流向二氧化铅正电极，故C正确；
D．铅电极失去电子生成Pb2+和SO生成PbSO4，电极反应式为Pb-2e-+SO= PbSO4，故D正确；
答案A。
8．A
【分析】X中产生氢气，先通一段时间氢气排净装置内空气，经过①干燥后进入Y，加热下Y中纯净的氢气和碳酸亚铁反应得到铁、水和二氧化碳气体，反应生成的水用无水硫酸铜检验，为了排除④中水分进入②发生干扰，③是吸水装置，④为检验反应生成的二氧化碳的装置，据此回答；
【详解】A．据分析，装置①中药品为浓硫酸，④中为澄清石灰水，A错误；
B． 据分析，装置②中的药品分别是无水硫酸铜、③中能吸收水分、不吸收二氧化碳的固体干燥剂，则为氯化钙，B正确；
C． 氢气和空气的混合气体点燃会爆炸，加热Y装置前，应先让装置X反应一段时间，排除装置中的空气，C正确；
D． 在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体，锌置换出铜、锌、铜和稀硫酸形成原电池，能加快H2的生成，D正确；
答案选A。
9．B
【详解】A．催化剂中含有吡啶环，因此既含极性键又含非极性键，选项A正确；
B．从钼的成键变化来看催化过程中钼的化合价发生了变化，选项B错误；
C．题中所给信息是该复合体系可用作全范围内的电解水析氢催化剂，因此该复合催化剂在酸性条件下也能起催化作用，选项C正确；
D．从图中分析该电极上水得电子生成了氢气，因此表示阴极的变化过程，选项D正确。
答案选B。
10．D
【分析】电解过程中若要从锡精矿(单质：70%，单质、、、：28%)中获得，则需要将比Sn活泼的金属单质转化为金属阳离子，因此锡精矿作阳极，阳极与电源正极相连，因此b为电源正极。
【详解】A．由上述分析可知，b为电源正极，a为电源负极，故A项错误；
B．金属活泼性：Zn>Fe>Sn>Pb>Cu，因此阳极泥固体A为Pb、Cu等混合物，故B项错误；
C．Sn位于第五周期族，故C项错误；
D．Sn(OH)2为弱碱，因此Sn2+在水中会发生水解，而溶液中H2SiF6电离出的H+能抑制Sn2+水解，故D项正确；
综上所述，正确的是D项。
11．B
【分析】该燃料电池中，通入燃料肼的电极为负极、通入氧气的电极为正极，电解质溶液呈碱性，则负极反应式为N2H4+4OH--4e-═N2↑+4H2O，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，电流从正极沿导线流向负极，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，b电极为正极，发生还原反应，A正确；
B．a为负极、b为正极，电子从负极a经用电器流入正极b，故B错误；
C．b电极上生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜加入右侧，所以Y为NaOH溶液，故C正确；
D．a电极上肼失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4+4OH--4e-═N2↑+4H2O，故D正确；
答案选B。
12．D
【详解】A．由盖斯定律、图示信息知：O2(g) O3(g)-80.8 kJ，A错误；
B． 由盖斯定律知，将O2转变为O3 后再与碳反应生成二氧化碳、将O2直接与碳反应生成二氧化碳、获得相同的能量，B错误；
C． l mol碳不完全燃烧所释放的能量小于393.5kJ，C错误；
D． O2与碳反应生成二氧化碳是放热反应、氧气的键能和碳的键能之和小于二氧化碳的键能，则l mol O2(g)中共价键吸收的能量比形成1mol CO2(g)中共价键放出的能量少，D正确；
答案选D。
13．A
【详解】在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热22.68KJ×32=725.8kJ，反应的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol，故答案为A。
【点睛】明确燃烧热的概念及热化学方程式的书写要求是解题关键，在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热22.68KJ×32=725.8kJ，依据热化学方程式的书写方法和注意问题，标注对应反应的焓变，据此判断热化学反应方程式的正误。
14．C
【分析】图示反应中反应物的能量比生成物的能量高，发生反应放出热量，因此表示的反应为放热反应。
【详解】A．煅烧石灰石制生石灰的反应是吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图示的放热反应不符合，A不符合题意；
B．氯酸钾分解制氧气的反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图示的放热反应不符合，B不符合题意；
C．盐酸与NaOH溶液反应是放热反应，反应物的能量比生成物的能量高，与图象表示的放热反应符合，C符合题意；
D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe的反应为吸热反应，生成物的能量比反应物的高，与图象表示的放热反应不符合，D不符合题意；
故合理选项是C。
15． -285.8 kJ /mol H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol B A
【分析】I.（1）1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热；
（2）强酸强碱的稀溶液发生中和反应，生成1mol水时放出的热量为中和热。
II.（1）新鲜蔬菜和水果中富含维生素C；
（2）缺少碘元素会造成甲状腺肿大。
【详解】I.（1）足量H2在1molO2中完全燃烧生成2mol液态水，放出571.6kJ的热量，那么H2在0.5molO2中完全燃烧生成1mol液态水是放出的热量为285.8kJ，因此H2的燃烧热△H=-285.8 kJ /mol；
（2）1.00L1.00mol·L-1硫酸与2.00L1.00mol·L-1NaOH溶液完全反应，生成2molH2O时放出114.6kJ的热量，那么生成1molH2O时放出的热量为57.3kJ，因此中和热的热化学方程式为：
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol。
II.（1）新鲜蔬菜和水果中富含维生素C，因此富含维生素C的食物是辣椒；
（2）缺少碘元素会造成甲状腺肿大，因此该微量元素是碘。
16．CE
【分析】放电时：Na+从B极迁移到A极，A电极是正极，结合总反应可写出正极反应式为NaxTMO2+(1-x)e-+(1-x)Na+=NaTMO2，B电极是负极，负极反应式为Na1-xC-(1-x)e-=C+(1-x)Na+；
充电时，A是阳极，电极反应式NaTMO2-(1-x)e-=NaxTMO2+(1-x)Na+，B是阴极，电极反应式为C+(1-x)Na++(1-x)e-=Na1-xC。
【详解】A．据分析，充电时电极B为阴极，与外接直流电源的负极相连，故A正确；
B．充电时，硬碳所在电极为阴极，电极反应式为C+(1-x)Na++(1-x)e-=Na1-xC，Na+向着阴极移动，可知Na+得电子成为Na嵌入硬碳中，故B正确；
C．放电时，硬碳上的电极反应：可知，外电路中每转移0.2mole-，就有0.2mol Na+脱离硬碳，质量就减少4.6g，故C错误；
D．由图可知放电时，Na+从硬碳中脱嵌，经过电解质溶液嵌入含钠过渡金属氧化物中，故D正确；
E．由分析可知，充电时，阳极电极反应式为：NaTMO2-(1-x)e-=NaxTMO2+(1-x)Na+，故E错误；
F．据分析，放电时A为正极，电极反应式为NaxTMO2+(1-x)e-+(1-x)Na+=NaTMO2，故F正确；
故答案选CE。
17．(1)<
(2)ΔH1=ΔH2+ΔH3
(3) 5.73 小烧杯口未用硬纸板盖住 不能 环形铜棒是热的良导体 变大 无影响
【解析】(1)
锌与稀盐酸的反应为放热反应，吸收能量E1小于E放出的能量E2，故为放热反应，故答案为<；
(2)
根据盖斯定律的实际应用意义，若反应物C变为生成物CO2，可以有两个途径：①由C直接变为CO2，反应热为ΔH；②由C变成CO，再由CO变为CO2，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3。则ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系式为：ΔH1=ΔH2+ΔH3；
(3)
①由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ mol 1可知生成1molH2O放出热量为57.3kJ，而0.1mol NaOH配成稀溶液与足量稀硝酸反应可得0．1molH2O，所以放出的热量为57.3kJ×0.1=5.73kJ；
②根据装置图可知，装置中明显的错误之处为小烧杯口未用硬纸板盖住；
③环形铜棒是热的良导体，会引起热量损失而造成误差，故不能将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒；
④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用50mL0.70mol L 1NaOH溶液和50mL0.65mol L 1硝酸溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O放出的热量，与酸碱的用量无关，测得中和热数值相等，
故答案为：偏大，无影响。
18． 2LiFePO4 2CO↑ 5H2O↑ 23.7 防止Fe(Ⅱ)被氧化 Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4 由左向右 阳 80.4% 2LiFePO4+2H++H2O2═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O
【详解】试题分析：（1）①由原子守恒可知，Li2CO3+2FeC2O4 2H2O+2NH4H2PO4 ═2LiFePO4+2NH3↑+3CO2↑+2CO↑+7H2O↑；故答案为2LiFePO4+2CO↑+5H2O↑；
②C2O42-中C的化合价为+3价，生成CO和CO2，C元素的化合价分别为+2价、+3价，生成2molCO转移2mol电子，同时生成2molLiFePO4，则当反应中每转移0.15mol电子，生成0.15molLiFePO4，其质量为23.7g；故答案为23.7；
③亚铁离子容易被氧气氧化，所以要隔绝氧气，即反应需在惰性气氛的保护中进行；
故答案为防止Fe(II)被氧化；
（2）电池工作时的总反应为：LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6，放电时，Li1-xFePO4在正极上得电子发生氧化反应，正极反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4；充电时，正极与外接电源的正极相连为阳极，阳离子向阴极移动，即Li+由左向右移动；电解质为锂盐，锂离子通过交换膜向正极移动，所以交换膜应该为阳离子交换膜；故答案为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4；由左向右；阳；
（3）电解精炼铜得到铜0.32g时，即铜的物质的量为=0.005mol，所以电解消耗的电量Q=2×0.005mol×96500C/mol，根据放电的电流强度I=2.0A，电池工作10分钟，可计算得电池的输出电量Q=It=2.0×10×60=1200C，所以电流利用效率＝×100%=×100%=80.4%，故答案为80.4%
（4）②LiFePO4中亚铁离子在酸性条件下，被双氧水氧化为铁离子，则发生反应的离子方程式为2LiFePO4+2H++H2O2═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O；故答案为2LiFePO4+2H++H2O2 ═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O。
【考点】考查物质分离和提纯；原电池和电解池的工作原理
【点晴】本题综合考查了物质的制备原理、原电池和电解池工作原理及相关计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，熟悉原电池、电解池工作原理及各个电极发生反应、明确溶度积常数的表达式是解题关键，题目难度中等。
19．(1) 负极 减小
(2) 向右
(3) 负极 变浅
(4)
【详解】（1）SO2制备硫酸，O2作氧化剂，电池的总反应式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，二氧化硫具有还原性，在负极反应，通入的电极为负极，其电极反应式为，反应中生成氢离子，此电极区溶液的pH减小。故答案为：负极；；减小；
（2）原电池内部，阳离子移向正极，电解质溶液中的通过质子交换膜向右移动，通入的电极反应式为。故答案为：向右； ；
（3）将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F即是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B极是电源的负极，氢氧化铁胶体粒子带正电荷，异性电荷相互吸引，Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，极附近的颜色逐渐变浅。故答案为：负极；变浅；
（4）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，对应单质的物质的量之比为。故答案为：。
20．(1)原电池
(2)CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O
(3)86.4g
(4)Ag2O
(5) 负 较浓的硫酸 -2e-= +2H+
【分析】由题干装置图可知，甲池为CH4燃料电池，通入CH4的一极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O，通入O2的一极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；乙池为电解AgNO3溶液，电极B与正极相连，是阳极，发生氧化反应，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，A电极与电源负极相连，是阴极，发生还原反应，电极反应为：Ag++e-=Ag，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，甲装置是一个燃料电池，是把化学能转变为电能的装置，是原电池，故答案为：原电池；
（2）由分析可知，燃料电池中通入燃料的一极为负极，即CH4电极是负极，发生氧化反应，电极反应为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O，故答案为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O；
（3）甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O，消耗1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子0.8mol，根据Ag++e-=Ag，乙池阴极增重银的质量为：0.8mol×108g/mol=86.4g，故答案为：86.4；
（4）乙池电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，向溶液中加入氧化银，氧化银与硝酸反应又生成硝酸银和水，可使溶液恢复到电解前的状况，故答案为：Ag2O；
（5）①根据电解池中阴阳离子的移动方向：阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极，在阳极失去电子变成，所以C口流出的物质是H2SO4，故答案为：负；较浓的硫酸；
②失电子生成，则放电的电极反应式为-2e-+H2O=+2H+，
故答案为：-2e-+H2O=+2H+。
21． ①②③⑤⑦ ④⑥ 放出 30.67
【分析】
(1)常见的放热反应有：物质燃烧、氧化反应、金属与酸反应、金属与水反应、中和反应、大多数化合反应和铝热反应；常见的吸热反应有：大多数分解反应，个别的化合反应（C和CO2）及某些复分解反应(如铵盐和强碱)。
(2)化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新的化学键放出能量，根据化学方程式计算吸收或放出的能量。
(3) 根据化学式判断元素化合价，由题中信息确定元素在元素周期表中的位置。
【详解】
(1)①物质燃烧属于放热反应；②炸药爆炸属于放热反应；③酸碱中和反应属于放热反应；④二氧化碳通过炽热的炭属于化合反应，但为吸热反应；⑤食物因氧化而腐败属于放热反应；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应；⑦铁粉与稀盐酸反应属于吸热反应；所以属于放热反应的有：①②③⑤⑦，属于吸热反应的④⑥；
(2)在反应H2+N2 NH3中，按反应进行到底进行计算，断裂1 mol H—H键、mol NN键共吸收的能量为436 kJ+946kJ=751.33 kJ，生成mol NH3，放出能量为 3391 kJ=782 kJ，吸收的能量少，放出的能量多，所以该反应为放热反应，放出的热量为782 kJ-751.33 kJ=30.67 kJ，答案为：放出；30.67；
(3) X、Y两种前20号主族元素能形成XY2型离子化合物，则X为+2价，应该是第IIA族元素，Y为-1价，应该是第VIIA族元素，XY2中共有38个电子且不在相邻的两个周期，只能分别在第二、第四周期，X为Ca元素，为Y为F元素，CaF2为离子化合物，阴阳离子以离子键构成化合物，CaF2的电子式为 。
【点睛】
反应热=反应物的键能总和—生成物的键能总和，计算键能时要注意化学计量数和化学键的数目。
22．(1)2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-(或2H+＋2e-=H2↑)
(2) O2＋2H2O＋4e-=4OH- 从左向右
(3)1mol
(4)c＞a＞b
【详解】（1）电解池的阴极为H2O电离产生的H+得到电子产生H2、促进水电离使OH-浓度增大，电极反应式为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-(或2H+＋2e-=H2↑)。
（2）通入空气的电极为原电池的正极、O2得电子在H2O参与下生成OH-，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，燃料电池中阳离子移向正极，图中，燃料电池的左侧为负极区、右侧为正极区，则移动方向为从左向右。
（3）电化学反应时，电极上电子数守恒，有关系式：则电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为1mol。
（4）燃料电池中有阳离子交换膜，只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得电子产生氢氧根离子，所以右侧正极区反应后氢氧根离子浓度增加，即c＞a，左侧区域为负极区、电极反应消耗氢氧根，所以负极区反应后氢氧根离子浓度减小，即a＞b，则a、b、c的大小关系为：c＞a＞b。
23．(1)2063kJ
(2)-462 kJ·mol-1
(3)+41kJ·mol-1
(4)0.5Q1-0.5Q2＋1.5Q3
【详解】（1）根据2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1可知，1molCO完全燃烧放出283 kJ热量；根据CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1可知，2mol CH4完全燃烧放出1780 kJ热量；则由1 mol CO和2mol CH4组成的混合气体，在上述条件下完全燃烧释放的热量：；
（2）焓变=反应物总键能-生成物总键能，则；
（3）焓变=生成物总能量-反应物总能量，则；
（4）①C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1根据盖斯定律：①-②+③×3得，若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量：0.5Q1-0.5Q2＋1.5Q3kJ；
答案第1页，共2页
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