第一章：化学反应与能量转化同步习题（含解析）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．如图是一种新型燃料电池，O2-可在高温条件下在固体氧化物电解质中自由移动，电极上产生的均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A．电极甲为正极，发生氧化反应
B．电池内的O2-由电极甲移向电极乙
C．电池总反应为N2H4 +O 2=N2 +2H2O
D．当甲电极上有32g N2H4消耗时，乙电极上有22.4L O2参与反应
2．某品牌“保暖贴”说明书如图所示。
品名：一次性保暖贴 主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能：平均温度为55℃，最高温度为63℃，发热时间为12小时以上 使用说明：使用时，取出内袋，……贴在需要取暖处
下列说法错误的是
A．食盐作电解质，活性炭为正极 B．发热时铁粉发生析氢腐蚀
C．铁粉的氧化反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．保暖贴使用后内袋物质变成深褐色固体
3．下列电池不属于二次电池的是
A B C D
手机用锂电池 电动汽车用电池 铅酸蓄电池 锌锰干电池
A．A B．B C．C D．D
4．根据如图所得判断正确的是
已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol
A．图1反应是吸热反应
B．图1反应若使用催化剂，既可以改变反应路径，也可以改变其△H
C．图2中若H2O的状态为液态，则能量变化曲线可能为①
D．图2的反应，CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol-1
5．有一种瓦斯分析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是，可以在其中自由移动。
下列有关叙述正确的是
A．瓦斯分析仪工作时，电池中电子移动方向是a→电解质→b
B．由电极a流向电极b
C．当固体电解质中有通过时，则电路中有2mol电子转移
D．电极a的反应式为
6．清洁可再生的“氢能经济”时代即将到来，制氢的途径至关重要。碱性介质中，电解尿素可制氢，其原理如图所示。下列说法错误的是
A．电池工作过程中，溶液pH不断减小
B．电池工作时，相同条件，产生的H2和N2的体积比：
C．阳极电极反应式为
D．富含尿素的废水进行电解处理既可治理废水富营养化又可获得氢能
7．用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
则表示C(s)燃烧热的热化学方程式为
A．
B．
C．
D．
8．高铁电池是一种新型高能高容量电池，某高铁电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．M电极为阴极
B．电池工作时，电流方向为：
C．极的电极反应式为
D．电池工作一段时间后，正极区中的浓度增大
9．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．与混合气体中所含的氧原子数目为
B．的溶液中所含的数目为
C．与足量充分反应，形成的N-H键数目为
D．电解精炼铜时，阳极质量减少64g，转移电子数目为
10．（ ）下列反应过程中，能量变化符合右图的是
A．Zn与盐酸反应
B．CaO与H2O反应
C．NaOH溶液与盐酸反应
D．消石灰与NH4Cl固体反应
11．下列实验操作正确且能达到相应目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 称取2.0gNaOH固体 先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体
B 配制稀硫酸 先将浓硫酸加入烧杯，后倒入蒸馏水
C 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中，用盐酸浸没
D 检验溶液中是否有NH4+ 取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
A．A B．B C．C D．D
12．某含钯元素化合物，其在水溶液中可以产生一种复杂的阴离子(结构如图所示)，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X的最外层电子数是次外层的两倍，是常见的自来水消毒剂，下列说法正确的是
A．W、X、Y、Z原子半径比值最大的是r(W)：r(Z)
B．电解Z的氢化物水溶液，可以在阴极上获得Z的单质
C．工业上可以用分离液态空气的方法制Y的单质
D．W与Y形成的化合物只含极性共价键
13．南开大学陈军院十团队研制的一种水性聚合物—空气可充电电池，工作原理如图所示，N电极为尖晶石钴，M电极为碳纳米管上聚合的共轭有机聚合物聚1，4蒽醌()，电解液为KOH溶液。下列说法中正确的是
A．放电时，电解质溶液pH减小
B．放电时，M电极反应为-2ne-=
C．充电时，每转移1mol电子，N电极上有0. 25 mol O2参与反应
D．充电时，M电极与电源正极相连
二、填空题（共9题)
14．请回答下列问题：
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许 离子通过，氯气的逸出口是 (填标号)。
(2)CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：
①阴极上的反应式为 。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1，则消耗的CH4和CO2体积比为 。
15．实现二氧化碳选择性、稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的一个重要成果。由CO2和H2合成CH3OH的反应过程如下：
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+40.9kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.4kJ·mol-1
回答下列问题：
写出由CO2和H2合成CH3OH的热化学方程式为 。
16．如图装置所示，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，F极附近呈红色。
请回答下列问题：
(1)A极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ，在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的质量之比为 。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则G应是 (填“镀层金属”或“镀件”)。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为100 mL)，丙中镀件上析出银的质量为 .
17．电化学在生活、生产、科学技术等各个领域的发展中扮演着越来越重要的角色。燃料电池的工作示意图如图，乙池中的电解质溶液为物质的量浓度均为的的混合溶液，一段时间后，观察到乙池中铁片溶解。
(1)乙池中的能量转化形式为 。
(2)气体Y为 ，闭合开关K，电极a上发生的电极反应为 ，溶液中的移动方向为 (填“移向电极a”或“移向电极b”)。
(3)乙池中铁电极发生的电极反应为 ，一段时间后，向铁电极附近滴入几滴铁氰化钾溶液，可观察到 。
(4)电池工作一段时间后，乙池中石墨电极上产生(标准状况)气体，则甲池中消耗的质量为 g，石墨电极增重 g。
18．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3kJ热量，写出CH4燃烧的热化学方程式： 。
(2)实验测得25℃、101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8kJ的热量，写出H2燃烧的热化学方程式： 。
(3)1.0L1.0mol/LH2SO4溶液与2.0L1.0mol/LNaOH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。
(4)若适量的N2和O2完全反应，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量，则表示该反应的热化学方程式为
(5)在1.01×105Pa时，16gS在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，放出148.5KJ的热量，则S的燃烧热为 ，S燃烧的热化学方程式为 。
19．按要求写出相应的答案(石墨做电极燃料电池)
(1)(电解质溶液为酸)的负极反应
(2)(电解质溶液为酸)的正极反应
(3)(电解质溶液为碱)的负极反应
(4)(电解质溶液为碱)的正极反应
(5)(电解质溶液为熔融碳酸盐)的负极反应
(6)(电解质溶液为熔融碳酸盐)的正极极反应
(7)(电解质溶液为熔融氧化物)的负极反应
(8)(电解质溶液为熔融氧化物)的正极反应
20．已知，在一定条件下，充分燃烧一定量的气态丁烷(C4H10)生成CO2和液态水，同时放出热量359.8 kJ，经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 mol/L的KOH溶液200 mL，恰好生成正盐。
①通过计算，写出丁烷燃烧热的热化学方程式 。
②已知该条件下氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol，试通过计算说明，丁烷与氢气燃烧释放相同的热量，谁消耗的质量少 。
21．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为原电池，通入CH3OH电极的电极反应为 。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总化学反应方程式为 。
(3)当乙池B极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)，丙池D极析出 g铜。
(4)若将丙池CuCl2溶液换成NaCl溶液，发生的总化学反应方程式为 。
22．断开分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：
化学键
436 247 x 330 413 463 431
请回答下列问题：
(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，其中 (用含有a、b的关系式表示)。
(2)若图示中表示反应，
①则 ，x= ．
②此热化学方程式的意义是 。
③画出此热化学方程式对应的焓变示意图 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A. 反应生成物均为无毒无害的物质，负极上反应生成氮气，则电池总反应为：N2H4 +O 2=N2 +2H2O，电极甲发生氧化反应，是负极，故A错误；
B. 放电时，阴离子向负极移动，即O2-由电极乙移向电极甲，故B错误；
C. 反应生成物均为无毒无害的物质，负极上反应生成氮气，则电池总反应为：N2H4 +O 2=N2 +2H2O，故C正确；
D. 由电池总反应为：N2H4 +O 2=N2 +2H2O可知，当甲电极上有1molN2H4消耗时，乙电极上有1molO2被还原，状况不知，所以体积不一定是22.4LO2，故D错误；
故选：C。
2．B
【详解】A．上述物质混合构成原电池，发生电化学腐蚀而发热，铁粉为负极、活性炭为正极，氯化钠作电解质，A说法正确；
B．食盐溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，B说法错误；
C．负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，C说法正确；
D．发热过程中，发生的反应有Fe-2e-=Fe2+，O2+4e－+2H2O=4OH-，Fe2++2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，2Fe(OH)3+(x-3)H2O=Fe2O3 xH2O(红褐色固体)，D说法正确；
答案为B。
3．D
【详解】A．手机用锂电池，可充电，属于二次电池，故A不选；
B．电动汽车用电池，可充电，属于二次电池，故B不选；
C．铅酸蓄电池，可充电，属于二次电池，故C不选；
D．锌锰干电池不可充电，属于一次电池，故D选；
故选D。
4．C
【详解】A．由图1可知反应后能量降低，所以该反应是放热反应，故A错误；
B．催化剂只改变反应速率，不改变△H，故B错误；
C．图1反应CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=－41 kJ/mol，则图2反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol，图2中若H2O的状态为液态，H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol，生成物的总能量有所降低，则能量变化曲线可能为①，故C正确；
D．由图1可知CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=－41 kJ/mol，则图2反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ/mol，故D错误；
故选C。
5．C
【分析】瓦斯分析仪原理是通过CH4发生电化学反应产生电流，从而为报警器供电使其报警，此处的电化学反应实际就是CH4燃料电池，CH4在负极(电极a)失电子被氧化成CO2，电子经外电路流入正极(电极b)，O2在正极得电子被还原。
【详解】A．电子由负极(a)通过导线流入正极(b)，不能通过电解质，A错误；
B．根据原电池工作原理，阴离子应该移向负极，故由正极(b)移向负极(a)，B错误；
C．电解质中通过，说明正极O2反应生成，根据转移电子关系：O2~2~4e-，转移电子1~2mol，C正确；
D．电极a上的反应为CH4的氧化反应，初步确定:CH4-8e-→+CO2+H2O，根据电解质为固体金属氧化物，确定添加配平电荷守恒，故电极反应式为：，D错误；
故答案选C。
6．B
【详解】A．碱性介质中，电解尿素可制氢，电解总反应为，电解过程中，不断消耗，溶液pH不断减小，A项正确；
B．根据方程式可知电池工作时，相同条件，产生的H2和N2的体积比：，B项错误；
C．阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为，C项正确；
D．根据以上分析可知富含尿素的废水进行电解处理既可治理废水富营养化又可获得氢能，D项正确。
答案选B。
7．C
【详解】A．反应放出或吸收的热量与物质存在状态有关，热化学方程式未注明物质的存在状态，因此书写的热量无意义，A错误；
B．根据盖斯定律，将ⅰ+ⅱ+ⅲ相加,可得热化学方程式: ，而C的燃烧热是1 molC完全燃烧产生CO2气体时放出的热量，故表示 C(s)燃烧热的热化学方程式为： ，B错误；
C．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，根据盖斯定律，将(ⅰ+ⅱ+ⅲ)×，整理可得表示 C(s)燃烧热的热化学方程式为： ，C正确；
D．C燃烧放出热量，反应热△H＜0，D错误；
故合理选项是C。
8．C
【详解】A．极为负极，极为正极，故错误；
B．原电池中，电流方向由正极经过外电路流向负极，再经过电解质溶液中的离子流向正极，电流方向为：，故B错误；
C．极为正极，电极反应式为，故C正确；
D．正极生成氢氧根离子，正极区中的浓度减小，故D错误；
故答案选C。
9．A
【详解】A．与都由氧原子构成，16g混合气体中所含的氧原子数为，A项正确；
B．的溶液的体积不确定，无法计算数目，B项错误；
C．与的反应是可逆反应，故生成的分子数小于，形成的N-H键数小于，C项错误；
D．电解精炼铜时，阳极材料中含有其他杂质，阳极质量减少64g，转移电子数无法确定，D项错误；
故选A。
10．D
【分析】图象表示的吸热反应。
【详解】A．放热反应，错误；B．为放热反应，错误；C．为放热反应，错误；D．为吸热反应，正确。答案选D。
11．D
【详解】分析：A项，NaOH具有强腐蚀性，应用玻璃器皿称量NaOH固体；B项，稀释浓硫酸时应“酸入水中”；C项，盐酸具有强酸性，用盐酸浸没铁钉验证铁的析氢腐蚀；D项，检验NH4+的原理是NH4++OH-NH3↑+H2O，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
详解：A项，NaOH具有强腐蚀性，不能用滤纸称量NaOH固体，应用玻璃器皿（如烧杯等）称量NaOH固体，A项错误；B项，浓硫酸的密度比水大得多，直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面，大量放热而使酸液沸腾溅出造成事故，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出，B项错误；C项，钢铁在中性或酸性很弱的溶液中发生吸氧腐蚀，盐酸具有强酸性，用盐酸浸没铁钉验证铁的析氢腐蚀，C项错误；D项，检验NH4+的原理是NH4++OH-NH3↑+H2O，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验NH4+的实验操作为：取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则原试液中含NH4+，D项正确；答案选D。
12．C
【分析】X的最外层电子数是次外层的两倍，则X为C元素，ZY2是常见的自来水消毒剂，为ClO2，Z为Cl元素，Y为O元素，W与O形成共价单键，则W为H元素。
【详解】A．W(H)的原子半径最小，Z(Cl)的原子半径最大，则r(W) ： r(Z)的比值最小，故A错误；
B．电解HCl水溶液，阴极上生成氢气，故B错误；
C．工业上常用分离液态空气的方法制氧气，故C正确；
D．H和O可以形成化合物H2O2，H2O2既含有H-O极性键又含有O-O非极性键，故D错误；
答案选C。
13．B
【详解】A．由图可知，放电N极是氧气得到电子形成OH-，为电池的正极，N极上的电极反应式为O2+4e-+2H2O＝4OH-，所以M极是负极，M电极反应为，所以放电时，电解质溶液pH升高，故A错误；
B．M极是负极，M电极反应为，故B正确；
C．充电是放电的逆反应，则充电时，每转移1mol电子，N电极上有0.25 mol O2生成，故C错误；
D．放电时，M极是负极，充电时，M电极与电源负极相连，故D错误；
故选B。
14．(1) Na＋ a
(2) CO2＋2e－=CO＋O2－ 6∶5
【详解】（1）结合题图电解装置，可知阴极上水电离出的H＋得电子生成H2，Na＋从左侧通过离子膜向阴极移动，即该装置中的离子膜只允许Na＋通过；电解时阳极上Cl－失去电子，Cl2在a出口逸出。
（2）①结合图示可知CO2在阴极发生还原反应生成CO，即阴极上的反应式为CO2＋2e－=CO＋O2－。②设生成C2H4和C2H6的物质的量分别为2 mol和1 mol，则反应中转移电子的物质的量为4 mol×2＋2 mol×1＝10 mol，根据碳原子守恒，可知反应的CH4为6 mol；则由CO2→CO转移10 mol电子，需消耗5 mol CO2，则反应中消耗CH4和CO2的体积比为6∶5。
15．
【详解】(2)由盖斯定律可知，反应Ⅰ+反应Ⅱ可得二氧化碳和氢气合成甲醇的热化学方程式：，，故热化学方程式为：。
16． 正极 变浅 氢氧化铁胶粒带正电 16:64:71:2 镀层金属 1.08
【分析】将直流电源接通后，电解滴有酚酞的饱和食盐水，F极附近呈红色，产生了氢氧根离子，氢离子转化为氢气，所以F为阴极，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；据此分析可知，E、C、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极，因此电源B为负极，A为正极，结合以上分析解答。
【详解】(1)结合以上分析可知，A极是电源的正极；电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，极反应式：4OH--4e﹣= O2↑+2H2O，阴极铜离子生成铜，极反应式：Cu2++2e﹣═Cu；铜离子浓度减小，所以甲中溶液颜色变浅；阳离子向阴极移动，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，因此氢氧化铁胶粒带正电，在电场作用下向Y极移动；
(2)甲池中：电解硫酸铜溶液：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；串联电路电子转移电子数相等，因此当转移的电子数相等时，满足4e-~2Cu~O2~2Cl2~2H2关系；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n(O2)：n(Cu)：n(Cl2)：n(H2)=1：2：2：2，对应单质的质量之比为1mol×32g/mol：2mol×64g/mol：2×71g/mol：2×2g/mol=16：64：71：2；
(3)电镀时，待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，因此现用丙装置给铜件镀银，银做阳极，铜做阴极，丙装置中G为阳极，因此G是镀层金属；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；当乙中溶液的pH是13时，溶液体积为100 mL，则n(NaOH)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，根据2e-~2NaOH关系可知，转移电子为0.01mol，串联电路转移电子数相等，根据Ag++e-=Ag可知，生成银的量为0.01mol，质量为0.01mol×108g/mol=1.08g。
17．(1)电能转化为化学能
(2) 氧气或 移向电极a
(3) 有蓝色沉淀生成
(4) 4 6.4
【分析】一段时间后，观察到乙池中铁片溶解，则铁片为阳极，石墨电极为阴极，甲池中电极a为负极，电极b为正极。
【详解】（1）乙池为电解池，则其中的能量转化形式为电能转化为化学能。
（2）电极b为正极，气体Y在正极发生还原反应，则Y为氧气，闭合开关K，电极a为负极，甲烷在负极发生氧化反应，电极反应为，原电池中阴离子向负极移动，则溶液中的移动方向为移向电极a。
（3）乙池中铁电极为阳极，铁发生氧化反应，电极反应为Fe 2e =Fe2+；Fe2+与铁氰化钾溶液反应可生成蓝色沉淀，则一段时间后，向铁电极附近滴入几滴铁氰化钾溶液，可观察到有蓝色沉淀生成。
（4）乙池中石墨电极为阴极，发生的电极反应依次为、，当产生(标准状况)气体时，阴极依次生成、，电路中转移电子的总物质的量为，电极上电子数守恒，根据可知，甲池中消耗的质量为，石墨电极增重。
18．(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
(3)H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
(4)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ/mol
(5) 297kJ/mol S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ/mol
【详解】（1）16gCH4(g)的物质的量为1mol，1molCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)，放出890.3kJ热量，则CH4燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol；
（2）25℃、101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8kJ的热量，则H2燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol；
（3）中和热应以生成1mol液态水为标准，故表示其中和热的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；
（4）适量的N2和O2完全反应，每生成23gNO2即0.5molNO2需要吸收16.95kJ热量，则表示该反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJ/mol；
（5）燃烧热指的是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的能量，16gS物质的量为0.5mol，即0.5molS燃烧放出148.5kJ的热量，那么1molS放出的热量为297kJ，因此S的燃烧热为297kJ/mol，S燃烧的热化学方程式为：S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ/mol。
19．(1)C3H8-20e-+10O2=3CO2+4H2O
(2)O2+4e-+4H+=2H2O
(3)C4H10-26e+34OH-=4+22H2O
(4)O2+4e-+2H2O=4OH-
(5)HCHO-4e-+2=3CO2+H2O
(6)O2+4e+2CO2=2
(7)C2H6-14e-+7O2-= 2CO2+3H2O
(8)O2+4e-=2O2-
【分析】石墨作为电极材料，其本身是不参加电极反应的，写电极反应的时候要注意电解质溶液的离子是否参加反应，以此解题。
(1)
负极为丙烷失去电子，电极方程式为：C3H8-20e-+6H2O=3CO2+20H+；
(2)
正极为氧气得到电子，电极方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O；
(3)
负极为丁烷失去电子，电极方程式为：C4H10-26e+34OH-=4+22H2O；
(4)
正极为氧气得到电子，电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
(5)
负极为甲醛失去电子，电极方程式为：HCHO-4e-+2=3CO2+H2O
(6)
正极为氧气得到电子，电极方程式为：O2+4e+2CO2=2；
(7)
负极为乙烷失去电子，电极方程式为：C2H6-14e-+7O2-= 2CO2+3H2O；
(8)
正极为氧气得到电子，电极方程式为：O2+4e-=2O2-；
20． C4H10(g)+O2(g)= 4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878.4kJ/mol 放出相同热量时H2消耗的质量少
【详解】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，
①CO2与KOH反应的关系式有CO2 K2CO3 2KOH，n(CO2)=n(KOH)=cV=，即丁烷气体燃烧生成0.5molCO2和液态水时放出359.8 kJ的热量，则1mol C4H10气体燃烧生成4molCO2和液态水时放出359.8 kJ ×8=2878.4kJ的热量，故丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)= 4CO2(g)+5H2O(l) △H=-2878.4kJ/mol；
②假设丁烷与氢气燃烧释放相同的热量为Q kJ，则需要消耗氢气的质量为，需要消耗丁烷的质量为，则丁烷与氢气燃烧释放相同的热量时，氢气消耗的质量少。
21． CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 280 1.6 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
【分析】甲醇燃料电池属于原电池（甲池），甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应；与甲醇相连接的丙池、乙池，均属于电解池，其中D、B属于电解池的阴极，发生还原反应，C、A属于电解池的阳极，发生氧化反应；乙池相当于电解硝酸银溶液，丙池相等于电解氯化铜溶液。
【详解】(1)结合以上分析可知，甲池为原电池，通入CH3OH电极为负极，发生氧化反应，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
(2) 结合以上分析可知，乙池为电解池，A与原电池正极相连，为阳极，B为阴极，由于阳极材料为惰性电极，所以阳极极反应为：4OH--4e- =O2↑+2H2O，阴极极反应为：Ag++e-=Ag，总化学反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；
(3)乙池B极质量增加5.4g，为银的质量，所以n(Ag)= =0.05mol；根据阴极极反应Ag++e-=Ag可知，转移电子0.05mol，甲池中氧气在正极发生还原反应，极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，根据电子转移总数相等规律可知，理论上消耗O2的量为0.0125mol，标况下体积为：22.4mol/L×0.0125mol=0.28L=280mL；丙池D极为阴极，铜离子在此极得电子生成铜，极反应式：Cu2++2e-=Cu；根据电子转移总数相等规律可知，n(Cu)=0.025mol，质量为0.025mol×64g/mol=1.6g；
(4)铂电极属于惰性电极，若将丙池CuCl2溶液换成NaCl溶液，阳极极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极：2H2O+2e- =H2↑+2OH-；所以总化学反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
22．(1) 放热 (a-b)kJ/mol
(2) 926 496.4 1mol氢气充分燃烧生成气态氧化物水放出热量241.8kJ的热量
【详解】（1）根据图示，反应物总能量大于生成物总能量，则此反应为放热反应，放热反应焓变为负值，ΔH=(a-b)kJ/mol；
（2）①若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1，b表示形成2molH-O键放出的能量，则b=463kJ·mol-1×2=926 kJ·mol-1；焓变=反应物总键能-生成物总键能，即-241.8kJ·mol-1=436 kJ·mol-1+0.5x kJ·mol-1-926 kJ·mol-1，x=496.4；
②此热化学方程式的意义是1mol氢气充分燃烧生成气态氧化物水放出热量241.8kJ的热量；
③。
答案第1页，共2页
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