第一章 化学反应与能量转化 （含解析）单元测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章 化学反应与能量转化 单元测试
一、单选题
1．下列关于化学反应与能量变化的说法中，错误的是（　　）
A．放热反应都是不需要加热条件的
B．能量变化是化学反应的基本特征之一
C．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，发生反应时能够向环境放出能量
2．下列设备工作时，可将化学能直接转化为热能的是（　　）
A B C D
硅太阳能电池 磷酸铁锂电池 燃气灶 风力发电机
A．A B．B C．C D．D
3．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式书写正确的是（　　）
A．CH3OH(l)＋ O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.76 kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1451.52 kJ·mol－1
4．如图是Zn和Cu形成的原电池，则下列结论中正确的是（　　）
①铜为阳极，锌为阴极；②铜极上有气泡；③SO42-向铜极移动；④若有0.5 mol 电子流经导线，则可产生0.25 mol气体；⑤电子的流向是铜到锌；⑥正极反应式：Cu＋2e－=Cu2＋。
A．①②③ B．②④
C．④⑤⑥ D．④⑤
5．1克氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热，表示该反应的热化学方程式正确的是（　　）
A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)； △H = -142.9 kJ/mol
B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； △H = -285.8 kJ/mol
C．2H2 + O2 = 2H2O； △H = -571.6 kJ/mol
D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；△H = -285.8kJ/mol
6．下列有关电池的说法错误的是（　　）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．锌锰干电池中，锌电极是负极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
7．如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图．发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升．下列说法不正确的是（　　）
A．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe﹣2e﹣═Fe2+
B．开始时发生的是析氢腐蚀
C．一段时间后发生的是吸氧腐蚀
D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2
8．甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能轻污染的车载电池其工作原理如图。下列有关叙述正确的是（　　）
A．乙电极为正极，发生氧化反应
B．甲电极的反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO +6H2O
C．放电过程中溶液的pH升高
D．电子移动方向为：甲电极→电流计→乙电极→溶液→甲电极
9．如图所示是298K时，A2与B2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是（　　）
A．催化剂不参与化学反应，故反应前后的质量和性质不变
B．该反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ mol-1
C．每生成2molAB吸收bkJ热量
D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量
10．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N－N为154，则断裂1molN－H所需的能量(kJ)是（　　）
A．194 B．391 C．516 D．658
11．将V1 mL 1.00 mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2＝50 mL)。下列叙述正确的是（　　）
A．该实验在甲图装置中完成
B．做该实验时环境温度为22℃
C．该实验可分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D．NaOH溶液的浓度约为1.50 mol·L-1
12．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是（　　）
A．实验①、②、③所涉及的反应中反应物的总能量均高于生成物的总能量
B．实验②、③都可以定量测定反应热
C．实验②中酸碱混合时，应将量筒中的溶液缓缓倒入烧杯中再慢慢搅拌
D．实验②若使用NaOH固体测定中和反应反应热，则导致的测定结果偏高
13．下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是（　　）
A．加热条件下进行的化学反应一定是吸热反应
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．一定条件下进行的化学反应，只能将化学能转化为热能和光能
D．将NH4Cl固体与Ba（OH）2·8H2O固体混合并搅拌，反应放出热量
14．下列叙述正确的是（　　）
A．电解精炼铜，粗铜中所含Ni．Fe．Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
B．电解精炼铜时，纯铜作为阳极，粗铜作为阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
15．四块相同的锌片分别放置在下列裝置中(烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液)，则锌片腐蚀最快的是（　　）
A． B．
C． D．
16．已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1
CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H2
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3
3CO（g）+Fe2O3（s）=3CO2（g）+2Fe（s）△H4
下列关于上述反应焓变的判断正确的是（　　）
A．△H1＞0 B．△H2＜0 C．△H3＜0 D．△H4＜0
二、综合题
17．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
（1）已知：
反应I的热化学方程式：　 　。
（2）反应I所得产物的溶液在碘过量时会自发分成两层。分离两层溶液的实验操作是　 　。
（3）研究发现，通过电解方法实现反应I，既可减少碘的加入量，也可减少溶液后续纯化过程的能耗。写出通过电解法实现反应I时，阳极的电极反应式：　 　。
（4）碘硫循环过程中反应I所制备出的HI浓度较低，必须对HI溶液进行浓缩。电解电渗析浓缩HI溶液的原理如下图所示，初始时阳极液和阴极液相同，溶液组成均为n(HI)：n(H2O)：n(I2)=1：6.8：2。
①电渗析过程中，阳极液中I2的浓度会　 　(填“增大”或“减小”)。
②结合化学用语，解释阴极区进行HI浓缩的原理　 　。
（5）某科研小组采用双极膜电渗析法制备高浓度氢碘酸，工作原理如下图所示。
已知：双极膜在直流电场作用下可将水解离，在双极膜的两侧分别得到H+和OH-。
①X极是　 　(填“阳极”或“阴极”)。
②电解后，　 　室获得较浓的氢碘酸(填“a”、“b”或“c”)。
18．如图是一个化学过程的示意图．
（1）通入O2的电极名称　 　、C（Pt）电极的名称是　 　．
（2）写出通入O2的电极上的电极反应式是　 　．
（3）写出通入CH3OH的电极上的电极反应式是　 　．
（4）若丙池是电解饱和食盐水溶液，则阳极的电极反应为　 　，阴极的电极反应为　 　．在　 　（阳极或阴极）附近滴入酚酞溶液变红．
（5）乙池中反应的化学方程式为　 　．
（6）当乙池中B（Ag）极的质里增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2　 　mL（标准状况下）；若丙池中饱和食盐水溶液的体枳为500mL，电解后，溶液的pH=　 　．
（25℃，假设电解前后溶液的体积无变化）．
19．Ⅰ．现将反应2Fe3++2I﹣ 2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池
（1）能说明反应达到平衡的标志是　 　；（填序号）
a．电流计读数为零 b．电流计指针不再偏转且不为零 c．电流计指针偏转角度最大
（2）若盐桥中装有琼脂﹣饱和KCl溶液，反应过程中的Cl﹣移向烧杯　 　；（填“甲”或“乙”）
（3）反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，此时　 　（填“甲”或“乙”）中石墨电极为负极，对应的电极反应方程式为　 　；
（4）Ⅱ．如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色．
装置乙中电极F的电极反应式　 　；
（5）相同条件下，装置甲、乙的C、E电极生成物质的体积之比为　 　；
（6）欲用装置丙进行粗铜精炼，电极G应该是　 　；
（7）装置丁中电极　 　附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷．
20．CH4-CO2干重整技术是利用CH4处理CO2并获得CO和H2，相关重整反应为：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH。回答下列问题：
（1）已知：
则ΔH=　 　(用ΔH1和ΔH2表示)。
（2）采用“HSD-2型”催化剂时，该重整反应的速率方程为v正=k·p(CH4)[p(CH4)表示CH4气体分压、k为速率常数］，下列说法正确的是____(填标号)。
A．改变催化剂，ΔH不变 B．升高温度，v正增大
C．增大CO2的分压时，v正变大 D．在反应达到平衡时，v正=0
（3）该重整反应的浓度平衡常数的表达式，Kc=　 　，已知，Kc与温度(T)的关系如图，则ΔH　 　0(填“＞”、“＜”或“=”)，判断的理由是　 　。
（4）在T℃、压强为P时，将CH4和CO2按投料比加入恒容容器中，当反应达平衡时CH4的转化率为80%，CO2的转化率为90%。经分析，该容器中同时发生了副反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，则平衡时H2和H2O的物质的量之比为　 　，若温度、压强和投料比一定，为了提高重整反应的速率和H2的选择性，应当　 　。
（5）工业上已实现利用H2处理废水中的氮氧化合物，如下图所示。
该电池正极的电极反应式为　 　。
21．根据要求回答问题：
（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=﹣1275.6kJ mol﹣1
②H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ mol﹣1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式　 　．
（2）肼（H2NNH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示．已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942、O=O为500、N﹣N为154，则断裂1mol N﹣H键所需的能量（kJ）是　 　．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．有的放热反应也需要加热，如铝热反应就需要在高温下进行，A符合题意；
B．由于反应物和生成物的能量不同，所以能量变化是化学反应进行的基本特征之一，B不符合题意；
C．化学反应过程中伴随着旧键的断裂和新键的形成，断键需要吸收热量，成键能够放出热量，所以化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，C不符合题意；
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，表明断键时吸收的能量小于成键时放出的能量，反应为放热反应，发生反应时能够向环境放出能量，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.放热反应有时需要加热才能发生；
B.化学反应一定伴随能量变化；
C.化学反应中的能量变化是由于化学键的断裂和形成；
D.反应物的总能量高于生成物的总能量为放热反应。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．硅太阳能电池是将光能转化成电能，故A不符合题意；
B．磷酸铁锂电池是将化学能转化成电能，故B不符合题意；
C． 燃气灶主要是将化学能转化为热能，故C符合题意；
D．风力发电机是将电能转化成动能，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.硅太阳能电池将太阳能转化为电能；
B.磷酸铁锂电池将化学能转化为电能；
C.燃气灶主要是将化学能转化为热能；
D.风力发电机是将风能转化为电能。
3．【答案】B
【解析】【解答】A、反应放热，△H＜0，焓变的符号不正确，A不符合题意；
B、2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1，B符合题意；
C、焓变的数值与化学计量数不对应，C不符合题意；
D、反应放热，△H＜0，焓变的符号不正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】本题是对热化学方程式书写的考查，先写出甲醇燃烧的化学方程式，注意标明物质的状态，再根据题干中关系式CH3OH~△H的关系，确定热化学方程式的△H值。
4．【答案】B
【解析】【解答】①Cu为正极，Zn为负极，故①不符合题意；
②Cu极上氢离子得电子生成氢气，铜极上有气泡，故②符合题意；
③SO42-向负极(Zn极)移动，故③不符合题意；
④由2H＋＋2e－=H2↑可知，若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体，故④符合题意；
⑤电子的流向是Zn→Cu，故⑤不符合题意；.
⑥正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑，故⑥不符合题意；②④符合题意，
故答案为：B。
【分析】本题考查了原电池的基本原理，在原电池中外电路电子从负极流向正极，内电路中，银离子流向负极，阳离子流向正极，两极的判定依据为：两级材料在电解质溶液中的相对活性，比如本题锌和铜在硫酸中锌活泼，所以锌为负极，铜为正极。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、1g氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，所以2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ，所以△H=-571.6kJ mol-1，故A不符合题意；
B、1gH2燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量，△H＜0，所以2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ，所以△H=-571.6kJ mol-1，热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O( l )△H=-571.6kJ mol-1，故B符合题意；
C、物质的状态影响反应热，未注明物质的聚集状态，故C不符合题意；
D、1g氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，所以2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ，所以△H=-571.6kJ mol-1，选项中焓变符号不对，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】书写热化学方程式的注意事项：
（1）必需注明△H的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件
(2)注明物质的聚集状态，物质的聚集状态与它们所具有的能量有关。
通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”，且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”
(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 手机上用的锂离子电池既能放电又能充电，故其属于二次电池，A不符合题意；
B. 锌锰干电池中，碳棒是正极、锌电极是负极，B不符合题意；
C. 氢氧燃料电池可把化学能转化为电能，C不符合题意；
D. 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.能够充电的电池属于二次电池；
B.活泼金属在原电池中做负极；
C. 原电池将化学能转化为电能；
D.原电池中电子从负极流向正极。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A．无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁都作负极，负极上发生的电极反应式都为Fe﹣2e﹣═Fe2+，故A正确；
B．pH=3的雨水说明该雨水是酸雨，溶液中溶有二氧化硫，酸性条件下，钢铁能发生析氢腐蚀，所以开始时，发生的是析氢腐蚀，故B正确；
C．一段时间后，亚硫酸根离子能被氧气氧化生成硫酸根离子，发生的是吸氧腐蚀，故C正确；
D．析氢腐蚀的总反应为：Fe+2H+=Fe 2++H2↑，故D错误；
故选D．
【分析】pH=3的雨水说明该雨水是酸雨，溶液中溶有二氧化硫，酸性条件下，钢铁能发生析氢腐蚀，导致试管内气体压强增大；亚硫酸根离子能被氧气氧化生成硫酸根离子，导致试管内气体压强减小．
8．【答案】B
【解析】【解答】A．根据分析，乙为原电池正极，氧气得到电子生还原反应，故A不符合题意；
B．通入甲醇的一端为电池的负极，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO +6H2O，故B符合题意；
C．放电过程中消耗氢氧根离子，溶液的pH降低，故C不符合题意；
D．电子不能通过溶液，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】通入甲醇的一端为电池的负极，通入空气的一端乙为燃料电池的正极，电解质溶液为碱性溶液，负极电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO +6H2O，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此解答。
9．【答案】B
【解析】【解答】A、催化剂能改变反应历程，参与化学反应，故A错误；
B、该反应是A2与B2反应生成AB，ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=+(a-b)kJ/mol，则该反应的热化学方程式为：A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ mol-1，故B正确；
C、形成化学键的过程中释放热量，因此每生成2molAB释放bkJ热量，故C错误；
D、断裂化学键释放能量，因此断裂1molA—A和1molB—B键，吸收akJ能量，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、催化剂改变反应历程；
B、ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能；
C、形成化学键释放能量；
D、断裂化学键吸收能量。
10．【答案】B
【解析】【解答】根据图中内容，可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)， E1=2752J-534kJ=2218kJ，E(N-N)+E(O=O)+4E(N-H)=2218kJ，154kJ+500kJ+4E(N-H) =2218kJ，解得E(N-H)=391kJ，
故答案为：B。
【分析】根据焓变=反应物的键能-生成物的键能计算
11．【答案】D
【解析】【解答】A．装置甲中缺少环形玻璃搅拌棒，且大小烧杯口不相平，该实验不能在甲图装置中完成，故A不符合题意；
B．从图示观察起始温度即为实验时环境温度，因此该实验开始时温度是21℃左右，故B不符合题意；
C．该实验如果分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，会导致热量损失，故C不符合题意；
D．恰好反应时参加反应的盐酸体积为30mL，则碱的体积为20mL，c（NaOH）= =1.5mol/L，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 A.缺少搅拌装置，小烧杯与大烧杯之间没有填充满碎纸条，且2个烧杯口不相平；
B.温度为22℃时，加入盐酸5mL，反应有热量放出；
C.防止热量损失，应一次性加入NaOH溶液；
D.体系温度最高时，盐酸与氢氧化钠恰好反应，此时盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL可知氢氧化钠溶液的体积为20mL，根据方程式可知HCl与NaOH的物质的量相的，据此计算NaOH浓度。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．实验①是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，故A不符合题意；
B．实验②、③都是绝热容器，根据温度计测得温度的变化计算反应热，故B符合题意；
C．为减少能量损失，实验②中酸碱混合时，应将量筒中的溶液快速倒入烧杯中再慢慢搅拌，故C不符合题意；
D．NaOH固体溶于水放热，实验②若使用NaOH固体测定中和反应反应热，则导致的测定结果偏低，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量，放热反应反应物的总能量大于生成物的总能量；
C.为了减少热量损失，应将酸碱迅速混合；
D.NaOH固体溶于水放热。
13．【答案】B
【解析】【解答】A.放热反应有的也需要加热才能发生，如煤炭的燃烧，故A不符合题意；
B.化学反应的实质是反应物化学键断裂吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量变化，故B符合题意；
C.一定条件下进行的化学反应，可以将化学能转化成光能、热能或电能等，故C不符合题意；
D.将NH4Cl固体与Ba（OH）2·8H2O固体混合并搅拌，反应吸收热量，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.不是所有加热的反应都是吸热反应，如铝热反应；也不是所有的吸热反应都需要加热，如NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O的反应；
B.化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成，在旧化学键的断裂和新化学键的形成过程中一定会伴随能量的变化；
C.原电池则是将化学能转化成了电能；
D.将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O固体混合，在该实验过程中，烧杯与木片间的水凝结成冰，故该反应吸收热量。
14．【答案】C
【解析】【解答】A. 电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中所含Ni．Fe．Zn等金属杂质活泼性强的金属，先于Cu放电，变为金属离子进入溶液，活泼性比铜差的金属不放电，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥，故A不符合题意；
B. 电解精炼铜时，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，则纯铜作为阴极，粗铜作为阳极，故B不符合题意；
C. 在镀件上电镀铜时镀件为阴极，阳极为镀层金属，所以可用金属铜作阳极，故C符合题意；
D. 电解稀硫酸制H2、O2时，若铜作阳极，则阳极铜放电，阳极生成的是铜离子，不会生成氧气，阳极应该为惰性电极，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、电解精练中，活泼性不如Cu的金属如Ag、Pt沉入电解槽，形成阳极泥。
C、电镀时镀件在阴极受保护，镀层金属作阳极。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．该装置中发生化学腐蚀，腐蚀速率要比电化学腐蚀速率慢；
B．根据金属活动性顺序，Mg的金属性大于锌，所以该装置中Zn为正极被保护；
C．锌金属性大于Sn，所以该装置中Zn为负极，加速腐蚀；
D．该装置中Zn与电源负极相连为阴极，被保护；
综上所述所述腐蚀最快的是C，
故答案为：C。
【分析】金属处于原电池负极或电解池阳极时，腐蚀速度加快，且为电解池阳极时腐蚀速率更快；处于原电池正极或电解池阴极时，电池被保护起来，腐蚀速率减慢。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：所有的燃烧反应属于放热反应，C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1，2 CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3，△H1＜0，△H3＜0，
以碳作为还原剂的反应通常为吸热反应，CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H2＞0，
一氧化碳高温下还原氧化铁属于放热反应，3CO（g）+Fe2O3（s）=3CO2（g）+2Fe（s）△H4 ＞0，
故C．
【分析】所有的燃烧反应属于放热反应，
以碳作为还原剂的反应通常为吸热反应，
一氧化碳高温条件下还原氧化铁属于吸热反应；
17．【答案】（1）
（2）分液
（3）
（4）增大；阴极： ，H+通过质子交换膜由阳极区进入阴极区，阴极区HI的浓度增大
（5）阴；c
【解析】【解答】（1）反应①
反应②
反应③
按盖斯定律，反应Ⅰ=-×①-②-×③，反应Ⅰ的=---，则反应I的热化学方程式为： 。
（2）反应I所得产物溶液在碘过量时会自发分成两层，则为互不相溶的两层液体，分离两层溶液的实验操作是分液。
（3）反应I为，电解法实现反应I时，阳极二氧化硫失去电子被氧化转变为硫酸根，阳极的电极反应式：。
（4）①通过电解电渗析浓缩HI溶液，电渗析过程中，阳极碘离子失去电子被氧化转变为碘单质，则阳极液中I2的浓度会增大。
②结合化学用语，解释阴极区进行HI浓缩的原理为：阴极电极反应为 ，H+通过质子交换膜由阳极区进入阴极区，阴极区HI的浓度增大。
（5）①采用双极膜电渗析法制备高浓度氢碘酸，X电极上水提供的氢离子转变为氢气，是还原反应，则X极是阴极。
②Y为阳极，进入b中碘离子通过阴离子交换膜进入c室，右侧双极膜在直流电场作用下可将水解离产生的H+在c室、OH-在阳极Y放电产生氧气，则电解后，c室获得较浓的氢碘酸。
【分析】（1） 依据盖斯定律；
（2）不互溶的液体分离用分液法
（3）电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上得电子，发生还原反应；
（4）①阳极失电子，发生氧化反应；
②阴极上得电子，发生还原反应；内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；
（5）依据实验目的和电解时，阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动，阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动。
18．【答案】（1）正极；阳极
（2）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
（3）CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O
（4）2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2H++2e﹣=H2↑；阴极
（5）2H2O+4AgNO3 4Ag+O2↑+4HNO3
（6）280；13
【解析】【解答】解：燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，通入氧化剂的电极为正极，正极反应为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，乙池、丙池是电解池，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，则A是阳极、B是阴极，乙池中阳极、阴极电极反应分别为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O、Ag++e﹣=Ag，丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氢离子在阴极放电，氯离子在阳极放电．（1）通入O2的电极是正极，C（Pt）电极的名称是阳极，故答案为：正极；阳极；（2）通入O2的电极上的电极反应式是O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，故答案为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；（3）燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，故答案为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O；（4）丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氯离子在阳极失电子产生氯气，电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，氢离子在阴极得到电子产生氢气，电极反应为：2H++2e﹣=H2↑，水的电离平衡被破坏，氢氧根离子的浓度增大，该区域溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红，
故答案为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2H++2e﹣=H2↑；阴极；（5）乙池中A是阳极、B是阴极，阳极水电离出的氢氧根失电子产生氧气，阴极银离子得电子产生单质银，属于放氧生酸型，电解反应的化学方程式为：2H2O+4AgNO3 4Ag+O2↑+4HNO3，故答案为：2H2O+4AgNO3 4Ag+O2↑+4HNO3；（6）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，根据Ag++e﹣=Ag，转移电子为： =0.05mol，根据O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，甲池中理论上消耗O2的体积是： ×22.4L/mol=0.28L=280mL，产生氢氧根的物质的量为：0.05mol，c（OH﹣）= = =0.1mol/L，则溶液pH=13，
故答案为：280；13．
【分析】燃料电池中，通入燃料的电极为负极，电极反应为CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣═CO32﹣+6H2O，通入氧化剂的电极为正极，正极反应为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，乙池、丙池是电解池，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，则A是阳极、B是阴极，乙池中阳极氢氧根放电产生氧气，阴极银离子放电产生银，丙池中C是阳极，D是阴极，电解质溶液是氯化钠溶液，氢离子在阴极放电，氯离子在阳极放电，据此分析解答．
19．【答案】（1）a
（2）乙
（3）甲；2Fe2+﹣2e﹣=2Fe3+
（4）2H++2e﹣=H2↑
（5）1：2
（6）粗铜
（7）Y
【解析】【解答】解：Ⅰ．（1）反应达到平衡时，正逆反应速率相等，没有电子发生转移，此时电流计读数为零，故答案为：a；（2）开始反应时，碘离子被氧化生成碘，乙为原电池负极，又电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则反应过程中的Cl﹣移向乙烧杯，故答案为：乙；（3）反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，Fe2+浓度增大，平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，发生2Fe2+﹣2e﹣=2Fe3+，甲为负极，
故答案为：甲；2Fe2+﹣2e﹣=2Fe3+；Ⅱ．将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，说明F极上氢离子放电生成氢气，所以F极是阴极，则电源B极是负极，A极是正极（4）F为电解池的阴极，电极方程式为2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e﹣=H2↑；（5）甲装置中C电极上氢氧根离子放电生成氧气，E电极上氯离子放电生成氯气，所以（甲）、（乙）装置的C、E电极均有单质生成；生成1mol氧气需要4mol电子，生成1mol氯气时需要2mol电子，所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为1：2，故答案为：1：2；（6）精炼粗铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，G为阳极，应为粗铜，故答案为：粗铜；（7）氢氧化铁胶粒带正电荷，应移向电源的负极，即向Y移动，故答案为：Y．
【分析】Ⅰ．（1）反应达到平衡时，正逆反应速率相等，没有电子发生转移；（2）原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；（3）反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，Fe2+浓度增大，平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+；Ⅱ．将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，说明F极上氢离子放电生成氢气，所以F极是阴极，则电源B极是负极，A极是正极，
甲装置中C电极上氢氧根离子放电生成氧气，D电极上铜离子放电生成铜单质，E电极上氯离子放电生成氯气，F电极上氢离子放电生成氢气，以此解答该题．
20．【答案】（1）
（2）A；B
（3）；＞；因成正比，则随温度升高而增大，根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，故
（4）1：5；提高催化剂的选择性(或选择更理想的催化剂)
（5）
【解析】【解答】(1)结合图示两个反应，由盖斯定律可知，ΔH=
；
(2)A．反应的焓变与催化剂无关，催化剂可以改变反应速率，不改变ΔH，A正确；
B．升高温度，活化分子比率增加，v正增大，B正确；
C．v正=k·p(CH4)，可知v正与二氧化碳分压无关，增大CO2的分压时，v正不变，C不正确；
D．在反应达到平衡时，v正= v正≠0，D不正确；
故答案为：AB；
(3)重整反应为：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)，则该重整反应的浓度平衡常数的表达式，
；已知，Kc与温度(T)的关系如图，由图可知，升高温度，Kc变大，说明平衡正向移动，反应为吸热反应，则ΔH>0；
(4)设CH4在重整反应中消耗的物质的量为x，CO2在副反应中消耗的物质的量为y，由三段式可知：
达平衡时CH4的转化率为80%，CO2的转化率为90%，则： ； ；平衡时H2和H2O的物质的量之比为（2×0.8-0.1）：0.1=15：1；
若温度、压强和投料比一定，为了提高重整反应的速率和H2的选择性，应当提高催化剂的选择性(或选择更理想的催化剂)；
(5)电池正极发生还原反应，由图可知，硝酸根离子中氮元素化合价降低，得到电子，发生还原反应，故该电池的电解液为酸性环境，故正极的电极反应式为
。
【分析】（1）根据盖斯定律即可计算出焓变
（2）A.催化剂改变，但是焓变不变与催化剂无关
B.根据温度是升高，正反应速率增大
C.根据公式即可判断
D.平衡时，速率不为0
（3）根据公式即可写出公式，根据关系即可判断
（4）根据数据结合方程式即可计算出物质的量比，根据题意即可得出选择合适的催化剂
（5）根据正极物质即可写出电极式
21．【答案】（1）CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1
（2）391
【解析】【解答】解：（1）表示甲醇的燃烧热的化学方程式，应是1mol甲醇反应，且生成二氧化碳和液态水，利用盖斯定律，将①× ﹣②×2可得甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1，
故答案为：CH3OH（l）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣725.8kJ mol﹣1；（2）依据图象分析，反应为N2H4+O2=N2+2H2O，反应的焓变△H=﹣534KJ/mol，反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量，设断裂1molN﹣H键吸收的能量为x，断裂化学键吸收的能量=2752﹣534=2218，形成新键释放的能量=4x+154+500=2752﹣534，解得：x=391，
故答案为：391．
【分析】（1）利用盖斯定律，将①× ﹣②×2可得甲醇燃烧热的热化学方程式；（2）反应的焓变=反应物断裂化学键吸收的能量﹣生成物形成化学键放出的能量，结合图象计算解答．