专题1《化学反应与能量变化》单元检测题（含解析） 2023-2024学年上学期高二苏教版（2019）高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题
1．科学家研发以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“Na-CO2”电池，其工作原理如图，下列说法错误的是

A．放电时，正极反应为
B．多壁碳纳米管电极具有吸附CO2等物质的作用
C．放电时，电子由多壁碳纳米管电极通过外线路向钠箔电极移动
D．放电时，每转移0.2mole-，钠箔质量减少4.6g
2．含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是
A．生成，理论上外电路需要转移电子
B．阴极上的电极反应为：
C．在电解过程中向铂电极移动
D．电解产生的中的氢元素来自于
3．三氯乙烯、四甲基氯化铵等含氯清洗剂被列入有毒有害水污染物名录，某课题小组利用电化学原理处理四甲基氯化铵，进行水体修复的过程如图所示。(a、b为石墨电极，c、d、e均为离子交换膜，c、e能使带有相同电性的离子通过)，下列说法错误的是
A．N为正极
B．NaCl溶液的浓度：Ⅱ处大于Ⅰ处
C．a电极的反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．除去1 mol四甲基氯化铵，在标准状况下a、b两极共生成气体11.2 L
4．下列实验装置能达到实验目的的是
A．测定盐酸与氢氧化钠反应的焓变 B．构成铜锌原电池
C．精炼铜 D．铁片镀银
A．A B．B C．C D．D
5．2020年，天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如下图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是
A．Ni2P电极与电源正极相连
B．In/In2O3-x电极上发生氧化反应
C．电解过程中，OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移
D．Ni2P电极上发生的电极反应：CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O
6．下列关于化工生产原理的叙述中，符合当前工业生产实际的是
A．氯碱工业中，氢氧化钠在电解槽的阳极区产生
B．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，用水吸收得到盐酸
C．合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可提高氨的产率
D．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔被水吸收制成浓硫酸
7．伴生稀土磷矿”是重要的不可再生资源，必须在磷矿加工过程中实现稀土的综合回收，目前常用湿法从磷精矿中提取稀土元素(元素周期表IIIB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，用符号RE表示)，化学原理表示如下：
方法I：硝酸法Ca5(PO4)3F + 10HNO3 = 3H3PO4+ 5Ca(NO3)2 + HF↑
REPO4+ 3HNO3 = RE(NO3)3 + H3PO4
方法II：盐酸法 Ca5(PO4)3F + 10HCl = 3H3PO4+ 5CaCl2+ HF↑
REPO4+ 3HCl = RECl3+ H3PO4
方法II：硫酸法Ca5(PO4)3F + 5H2SO4+5 xH2O = 3H3PO4+ 5CaSO4·xH2O↓+ HF↑
2REPO4 + 3H2SO4 = RE2(SO4)3 + 2H3PO4
下列说法错误的是
A．稀土元素均为金属元素
B．采用硝酸法时，可采用较高温度加热的措施加快反应速率
C．随氯碱工业发展，盐酸法的成本呈下降趋势
D．从产品分离的角度评价，硫酸法最优
8．由于安全以及价格方面的优势，水系锌离子电池(ZiBs)被普遍认为是锂离子电池在大规模储能设备领域的替代品，其中一种电池工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．工作时，移向CuI极
B．锌是负极，发生氧化反应
C．正极的电极反应式为CuI+e-=Cu+I-
D．工作时，电流流动方向：CuI→电灯泡→Zn→ZnSO4溶液→CuI
9．化学反应中通常伴随着能量的变化，下列说法中错误的是
A．煤燃烧时将部分化学能转化为热能
B．光合作用时将光能转化为电能
C．火药爆炸时将部分化学能转化为动能
D．镁条燃烧时将部分化学能转化为光能
10．全钒液流电池(VanadiumRedoxFlowBattery，VRB)，是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。全钒液流电池：VO+2H++V2+V3++VO2++H2O
A．放电时该装置中b电极发生氧化反应
B．放电时正极反应式为VO+2H++e-=VO2++H2O
C．理论上，充电时当电路中通过3mole-时，必有6molH+由b极区向a极区迁移
D．充电时阴极反应式为：V3++e-=V2+
11．关于电解池的叙述中，不正确的是
A．电解池的阳极发生氧化反应
B．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极
C．与电源正极相连的是电解池的阴极
D．参与电解的阳离子往阴极移动
12．下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是
A．电解饱和食盐水的工厂要首先将食盐进行除杂
B．与电源正极相连的电极区有NaOH生成
C．与电源负极相连的电极上有氯气生成
D．电解饱和食盐水的过程中Na+的浓度减小
13．锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是多种便携式电子设备和交通工具的常用电池。一种锂离子电池的结构及工作原理如图所示，电解质溶液为(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。下列说法错误的是
A．放电时电极a为电池的正极，充电时电极b作阳极
B．放电时负极反应式为：
C．电池放电时总反应为：
D．放电充电时，锂离子往返于电池的正极负极之间，完成化学能与电能的相互转化
二、填空题
14．如图所示，某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为 (填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式 。
(2)铁电极为 (填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为 。反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在 (填“铁极”或“石墨极”)区。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，反应一段时间，丙装置中硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为 。
15．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入10mL盐酸于试管中，试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是 。
(2)产生上述现象的原因是 。
(3)写出有关反应的离子方程式： ；反应中转移了0.04mol电子时；标准状况下产生多少 mL的H2；生成的MgCl2物质的量浓度为 。(溶液体积保持不变)
(4)由实验推知，镁片和盐酸的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)MgCl2溶液和H2的总能量；此反应为 (填放热反应或者吸热反应)。
16．CO2等温室气体的排放所带来的温室效应已经对人类的生存环境产生很大影响。CO2的利用也成为人们研究的热点。以CO2和H2为原料合成甲醇技术获得应用。
（1）已知CH3OH(g)＋O2(g) = CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH1＝－363 kJ·mol 1
2H2(g) ＋O2(g) = 2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol 1
H2O(l) = H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol 1
则CO2(g) ＋3H2(g) CH3OH(g) ＋H2O(g)的反应热ΔH＝ 。
（2）该反应常在230～280 ℃、1.5 MPa条件下进行。采用催化剂主要组分为CuO－ZnO－Al2O3。催化剂活性组分为单质铜，因此反应前要通氢气还原。写出得到活性组分的反应的化学方程式： 。使用不同催化剂时，该反应反应热ΔH （填“相同”或“不同”）。
17．实验室用石墨电极电解加有酚酞的饱和NaCl溶液，装置如图1所示。氯碱工业用图2所示装置制备NaOH等工业原料。
Ⅰ.实验室电解饱和食盐水(图1)
(1)a处的电极反应式为 。
(2)观察到的实验现象是 。
(3)该电解池中发生的总反应的离子方程式为 。
(4)下列与电解饱和食盐水有关的说法，正确的是 (填字母)。
A．通电使NaCl发生电离
B．在溶液中，阴离子向电极a移动
C．电解熔融NaCl与电解NaCl溶液所得产物相同
Ⅱ.氯碱工业(图2)
(5)利用实验室装置制备NaOH，不仅有安全隐患，而且存在与NaOH的副反应，氯碱工业采用改进后的装置，如图2所示。
①气体X和气体Y被阳离子交换膜分隔开，避免混合爆炸。气体Y是 。
②阳离子交换膜避免了与NaOH发生反应，可得到NaOH浓溶液，简述NaOH浓溶液的生成过程 。
18．(1)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是 。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 。
(2)已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　ΔH=-566kJ·mol-1①
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+0.5O2(g)　ΔH=-226kJ·mol-1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为 。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)　ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) 436 200 a
则表中a= 。
19．二十大报告明确了中国生态文明建设的总基调是推动绿色发展。NO—空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程。已知电极材料均为惰性电极。回答下列问题：
(1)甲池在放电过程中的负极反应式为 。
(2)乙池中通入废气SO2的电极为 极，电池总反应的离子反应方程式为 。
(3)b为 离子交换膜(填“阳”或“阴”)。当浓缩室得到4L浓度为0.6mol L-1盐酸时，M室中溶液的质量变化为 (溶液体积变化忽略不计)。
(4)若在标准状况下，甲池有5.6LO2参加反应，则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为 。
20．回答下列问题：
(1)已知化学反应的能量变化如图所示，回答下列问题：
①该反应的△H 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
②反应物的总键能为 。
③写出该反应的热化学方程式 。
(2)已知拆开键、键、1molN≡N键需要的能量分别是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则与反应生成的热化学方程式为 。
(3)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
①
②
③
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为△H4= ，联氨和可作为火箭推进剂的主要原因为 。(至少答两条)
21．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。
(1)S(s)+O2(g)= SO2(g)　ΔH1 S(g)+O2(g)=SO2(g)　ΔH2 ΔH1 ΔH2
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　ΔH1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2 ΔH1 ΔH2
(3)煤作为燃料有两种途径：
途径1-直接燃烧
C(s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH1<0
途径2-先制水煤气
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　ΔH2>0
再燃烧水煤气：
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)　ΔH3<0
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)　ΔH4<0
ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是 。
22．已知下热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH＝－285.8kJ/mol
②H2(g)+O2(g)= H2O(g) ΔH＝－241.8kJ/mol
③C(s)+O2(g) = CO(g) ΔH＝－110.5kJ/mol
④C(s)+ O2(g) = CO2(g) ΔH＝－393.5kJ/mol
回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热的是
(2)H2的燃烧热为
(3)燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为
(4)CO的燃烧热为 ，其热化学方程式为
23．（1）某反应中反应物与生成物有：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Cu。将上述反应设计成的原电池如图（1）所示，请回答下列问题：
①溶液X是 溶液；
②Cu电极上发生的电极反应式为 ；
（2）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图（2）。
①电极A上CO参与的电极反应式为 。
②电极B处除了通O2外，还需通入的物质A为 。
③电池工作时，电池内部CO32-的物质的量 （填“增大”、“减少”或“不变”）。
（3）铁的重要化合物高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑。高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】钠为原电池的负极，放电反应为Na-e-=Na+，充电时与电源的负极相连。而碳纳米管为原电池的正极，放电时的反应为3CO2+4Na++4e =2Na2CO3+C，充电时与电源的正极相连。
【详解】A．由上分析，正极发生还原反应，反应为3CO2+4Na++4e =2Na2CO3+C，A项正确；
B．碳纳米管具有大的比表面积可吸附CO2，B项正确；
C．放电时，电子从钠极出经导线进入碳纳米管极，C项错误；
D．Na~Na+~e-，即每23g钠转移1mol电子。则每转移0.2mole-，钠箔质量减少4.6g，D项正确；
故选C。
2．D
【详解】A．石墨电极发生反应的物质：P4→化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，对应的电极反应式为：，则生成，理论上外电路需要转移电子，A错误；
B．阴极上发生还原反应，应该得电子，为阳极发生的反应， B错误；
C．石墨电极：P4→发生氧化反应，为阳极，铂电极为阴极，应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；
D．由所给图示可知HCN在阴极放电，产生和，而HCN中的H来自，则电解产生的中的氢元素来自于，D正确；
故选D。
3．D
【分析】由图象可知，a极产生氢氧根离子，则水得电子生成氢气和氢氧根离子，作阴极，则电池M极为负极；c膜可使(CH3)4N+透过，向a极移动；d膜可使氯离子透过向b极移动，而e极可使钠离子透过，向a极移动，则II处的NaCl浓度大于I处；b极为阳极，氢氧根离子失电子生成氧气和水。
【详解】A．分析可知，N为电池的正极，A说法正确；
B．分析可知，NaCl溶液的浓度：Ⅱ处大于Ⅰ处，B说法正确；
C．a电极水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C说法正确；
D．除去1 mol四甲基氯化铵，转移1mol电子，在标准状况下a极生成0.5mol氢气，b极生成0.25mol氧气，则两极共生成气体16.8L，D说法错误；
答案为D。
4．B
【详解】A．没有环形玻璃搅拌棒，不能使酸、碱充分混合，因此不能准确测定中和热，A不能达到实验目的，A不符合题意；
B．该装置具备原电池构成条件，构成铜锌原电池，B符合题意；
C．精炼铜时粗铜作阳极，与电源的正极连接；精铜作阴极，与电源负极连接，图示装置电源连接方式不对，C不符合题意；
D．铁片上镀银时，应该是镀件铁片为阴极，与电源负极连接；镀层金属银为阳极，与电源正极连接，含有Ag+的AgNO3溶液为电解质溶液，图示连接不合理，D不符合题意；
故合理选项是B。
5．B
【分析】由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。
【详解】A．Ni2P电极上发生氧化反应，则为阳极，与电源正极相连，故A正确；
B．In/In2O3-x 电极为阴极，电极上发生还原反应，故B错误；
C．电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移，故C正确；
D．由图可知，Ni2P电极为阳极，CH3(CH2)7NH2→CH3 (CH2 )6CN，阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，故D正确；
故答案为B。
6．C
【详解】A．氯碱工业中，阴极电极反应式为 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阳极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，因此NaOH在电解槽的阴极区产生，故A错误；
B．H2和Cl2在光照条件下发生爆炸，故B错误；
C．合成氨：N2＋3H22NH3，氨气易液化，氨气液化后，分离出N2和H2，N2和H2循环使用，可以提高氨的产率，故C正确；
D．工业上用98%浓硫酸吸收SO3，得到发烟硫酸，故D错误；
答案为C。
7．B
【详解】A．稀土元素在周期表中原子序数从57～71的15种元素以及钪和钇，共有17种元素，全部属于金属，故A说法正确；
B．硝酸受热易分解和挥发，采用较高温度加热，会造成硝酸的损失，故B说法错误；
C．氯碱工业电解饱和食盐水，其反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，容易得到盐酸溶液，因此随着氯碱工业发展，盐酸法的成本呈下降的趋势，故C说法正确；
D．根据题中信息，硝酸法、盐酸法，得到产品中混有钙元素，硫酸法中钙元素以沉淀形式沉降除去，产品中不混有钙元素，因此硫酸法最优，故D说法正确；
答案为B。
8．A
【详解】A．根据图示可知Zn为负极，CuI为正极，Zn失去电子变为Zn2+进入溶液，溶液中向正电荷较多的负极Zn电极移动，A错误；
B．由于电极活动性：Zn＞CuI，所以Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，B正确；
C．由于电极活动性：Zn＞CuI，所以CuI为正极，得到电子变为Cu单质和I-，电极反应式为：CuI+e-=Cu+I-，C正确；
D．电池工作时，电流从正极CuI开始经外电路流向负极Zn，溶液中阴离子在负极放电，阳离子向正极定向流动，从而形成闭合回路，故该电池工作时，电流流动方向：CuI→电灯泡→Zn→ZnSO4溶液→CuI，D正确；
故合理选项是A。
9．B
【详解】A．煤是重要的能源，燃烧时放出大量的热能、光能等，A项正确；
B．光合作用时，是将光能转化为化学能，而不是转化为电能，B项错误；
C．火药爆炸时，部分化学能转化为动能，C项正确；
D．镁条燃烧时放出大量的热，发出耀眼的白光，故镁条的部分化学能转化成了光能，D项正确；
故答案选B。
10．C
【详解】A．放电时b电极是负极，发生氧化反应，A正确；
B．放电时a电极是正极，其电极方程式是：VO+2H++e-=VO2++H2O，B正确；
C．充电时当电路中通过3mole-时，必有3molH+由a极区向b极区迁移，C错误；
D．充电时阴极发生还原反应，其电极反应为：V3++e-=V2+，D正确；
故选C。
11．C
【详解】A．电解池的阳极失电子、发生氧化反应，A正确；
B．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，B正确；
C．与电源正极相连的是电解池的阳极，C错误；
D．参与电解的阳离子往阴极移动，D正确；
故选C。
12．A
【详解】A．电解饱和食盐水的工厂采用的是离子交换膜法，若食盐中混有Mg2+、Ca2+等杂质，在电解过程中会生成Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀堵塞交换膜，所以电解前要首先将食盐进行除杂，故A正确；
B．与电源正极相连的电极为阳极，在阳极上是Cl-失去电子生成氯气，不生成NaOH，故B错误；
C．与电源负极相连的电极为阴极，在阴极是水电离产生的H+放电生成H2，故C错误；
D．Na+没有参与反应，其物质的量不变，但电解过程中消耗了水，溶液体积减小，Na+的浓度增大，故D错误；
故选A。
13．A
【分析】根据图中信息可知，放电时阳离子Li+向电极a移动，则电极a为正极，则电极b为负极，当充电时，电极b为阴极，电解时Li+向阴极移动。
【详解】A．根据图中信息可知，放电时阳离子Li+向电极a移动，则电极a为正极，则电极b为负极，当充电时，电极b为阴极，选项A错误；
B．放电时电极b为负极，负极上LixCy失电子产生Li+和Cy，电极反应式为，选项B正确；
C．电池放电时正极反应式为Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2，结合选项B可知，总反应为：，选项C正确；
D．根据图中信息可知，放电充电时，锂离子往返于电池的正极负极之间，完成化学能与电能的相互转化，选项D正确；
答案选A。
14．(1) 正极 CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O
(2) 阴极 2Cl--2e-=Cl2↑ 铁极
(3)减小
(4)0.2×6.02×1023或0.2NA
【详解】（1）燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醚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：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O，故答案为：正极；CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O；
（2）乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性，所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，故答案为：阴极；2Cl--2e-═Cl2↑；铁极；
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有锌、银失电子进入溶液，阴极上析出铜离子，阳极电极方程式分别为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+，根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小，故答案为：减小；
（4）根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气的关系式为：O2~2H2，设生成氢气的分子数是x，可得关系式，解得x=0.2×6.02×1023，故答案为：0.2×6.02×1023。
15． 镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊 镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体 448 2.0mol/L 大于 放热反应
【详解】(1)、(2)镁是活泼金属，能与稀盐酸发生反应，在镁片上产生大量气泡，即产生氢气，随着反应的进行，镁片逐渐溶解，该反应放出大量的热，而饱和石灰水随着温度的升高，溶解度逐渐减小，逐渐有Ca(OH)2晶析析出，所以烧杯中溶液变浑浊；
(3)该反应的离子的方程式为；反应中转移了0. 04mol电子时，即生成0.02molH2，标准状况下产生448mL的H2；生成的MgCl2物质的量浓度为；
(4)由实验可知，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以镁片溶液和盐酸的总能量大于MgCl2和H2的总能量。
16． －450.4 kJ·mol 1 H2＋CuOCu＋H2O 相同
【分析】⑴根据盖斯定律进行计算。
⑵催化剂活性组分为单质铜，并且反应前要通氢气还原，使用不同催化剂时，能改变反应的活化能，但不改变反应的热效应。
【详解】⑴已知①CH3OH(g)＋O2(g) = CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH1＝－363 kJ·mol 1，②2H2(g) ＋O2(g) = 2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol 1，③H2O(l) = H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol 1，根据盖斯定律可知，②×＋③－①可得CO2(g) ＋3H2(g) CH3OH(g) ＋H2O(g)，则其反应热ΔH＝(－571.6 kJ·mol 1）×＋(＋44 kJ·mol 1)－(－363 kJ·mol 1)＝－450.4 kJ·mol 1；故答案为：－450.4 kJ·mol 1。
⑵催化剂活性组分为单质铜，并且反应前要通氢气还原，说明是氢气还原氧化铜生成铜和水，发生反应的化学方程式为H2＋CuOCu＋H2O；使用不同催化剂时，能改变反应的活化能，但不改变反应的热效应，即该反应反应热ΔH相同；故答案为：H2＋CuOCu＋H2O；相同。
17．(1)
(2)有气泡冒出，溶液变红
(3)2H2O+2Cl-
(4)B
(5) 阴极是水电离出的氢离子得到电子，变为氢气，剩余的氢氧根与穿过阳离子交换膜的钠离子结合得到NaOH浓溶液
【详解】（1）连接电源正极的为阳极，因此a为电解池的阳极，阳极是溶液中的阴离子放电，a处的电极反应式为；故答案为： ；
（2）阴极是溶液中的阳离子放电即水中氢离子放电，因此b处的电极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，阳极是溶液中的阴离子放电，a处的电极反应式为；观察到的实验现象是有气泡冒出，溶液变红；故答案为：有气泡冒出，溶液变红；
（3）根据阳极、阴极电极反应式得到电解池中发生的总反应的离子方程式为2H2O+2Cl-；故答案为：2H2O+2Cl-；
（4）A．在水溶液中NaCl就要发生电离，而不是在通电时，故A错误；
B．在溶液中，电解池中“异性相吸”得到阴离子向电极阳极即a极移动，故B正确；
C．电解熔融NaCl得到Na和Cl2，电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2、H2，两者所得产物不相同，故C错误；综上所述，答案为：B；
（5）①根据分析左边是连接电源正极，是阳极，因此气体X是Cl2，右边是阴极，因此气体Y是H2；故答案为： H2；
②阴极是水电离出的氢离子得到电子，变为氢气，剩余的氢氧根与穿过阳离子交换膜的钠离子结合得到NaOH浓溶液；故答案为：阴极是水电离出的氢离子得到电子，变为氢气，剩余的氢氧根与穿过阳离子交换膜的钠离子结合得到NaOH浓溶液。
18． 放热 ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-346kJ·mol-1 2NA(或1.204×1024) 369
【分析】本题主要考查热化学方程式的分析与计算。
（1）ΔH<0，则反应为放热反应，根据盖斯定律第一步＋第二步即为总的热化学方程式。
（2）根据盖斯定律可知①+2×②即为所求热化学方程式，再根据得失电子计算电子转移数目。
（3）化学反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能。
【详解】（1）由图可知ΔH<0，则反应为放热反应，根据盖斯定律可知 ①
②；根据盖斯定律可知：①+②可得：NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-346kJ·mol-1；
故答案为：放热；ΔH<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)；NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-346kJ·mol-1；
（2）2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　ΔH=-566kJ·mol-1①；Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+0.5O2(g)　ΔH=-226kJ·mol-1②；根据盖斯定律可知：①+2×②得： ，当反应放出509kJ热量时有1molCO参与反应，电子转移数目为2NA(或1.204×1024)；
故答案为：NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)　ΔH=-346kJ·mol-1；2NA(或1.204×1024)；
（3）H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)ΔH=-72kJ·mol-1①蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，Br2(l)= Br2(g) ΔH=30kJ·mol-1②，①-②得H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)　ΔH=-102kJ·mol-1，化学反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能，由表可知200+436-2a=-102，解得a=369；
故答案为：369。
【点睛】化学反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能，也等于生成物总能量-反应物总能量。
19．(1)NO+2H2O-3e-=NO+4H+
(2) 阳 5SO2+2NO+8H2O2NH+5SO+8H+
(3) 阴 减小18g
(4)15.68
【分析】甲池为原电池，氧气一极氧气发生还原反应，为正极，右侧电极一氧化氮发生氧化反应为负极；由图可知，乙池为电解池，左侧为阳极、右侧为阴极；丙池为电解池，左侧为阳极、右侧为阴极；
【详解】（1）甲池在放电过程中的负极上一氧化氮失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子，反应为NO+2H2O-3e-=NO+4H+；
（2）乙池中通入废气SO2的电极连接电源的正极，为阳极；阳极二氧化硫发生氧化反应生成硫酸根离子、阴极一氧化氮发生还原反应生成铵根离子，电池总反应为二氧化硫、一氧化氮通电反应生成硫酸铵，离子反应方程式为5SO2+2NO+8H2O2NH+5SO+8H+；
（3）丙中阳极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子从M室通过a膜进入浓缩室；N室中阴离子氯离子向阳极运动，通过b膜进入浓缩室，最终得到较浓的盐酸，故b为阴离子交换膜。当浓缩室得到4L浓度为0.6mol L-1盐酸时，迁移过来的氢离子为4L×(0.6mol L-1-0.1mol L-1)=2mol；2H2O- 4e- =4H++O2↑，则反应水1mol，M室中溶液的质量变化为减少1mol×18g/mol=18g；
（4）乙池中SO2转化为硫酸根离子、NO转化为铵根离子；若在标准状况下，甲池有5.6LO2（为0.25mol）参加反应，根据电子守恒可知，O2~4e-~ 2SO2、O2~4e-~NO，则乙池中处理废气(SO2和NO)共0.7mol，总体积为15.68L。
20．(1) 大于
(2)
(3) 反应放热量大、产生大量气体、无污染
【解析】（1）
从图中看出，该反应为吸热反应，故H大于0；反应物的总键能为akJ/mol；H=+(a-b)kJ/mol，热化学方程式；
（2）
反应热等于反应物总键能减去生成物的总键能，故的，热化学方程式为：；
（3）
反应④=2③-2②-①，故；联氨和可作为火箭推进剂的主要原因为：反应放热量大、产生大量气体、无污染。
21． ＞ ＜ △H1=△H2+(△H3+△H4)
【详解】(1)固体硫燃烧时要先变为气态硫，过程吸热，气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生热量多，但反应热为负值，所以△H1＞△H2；故答案为：＞；
(2) 水由气态变成液态，放出热量，所以生成液态水放出的热量多，但反应热为负值，所以△H1＜△H2；故答案为：＜；
(3) 途径Ⅱ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2＞0 ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H3＜0 ③
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H4＜0 ④
由盖斯定律可知，②×2+③+④得2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=2△H2+△H3+△H4；所以△H1=△H=(2△H2+△H3+△H4)=△H2+(△H3+△H4)；故答案为：△H1=△H2+(△H3+△H4)。
22． ①②③④ 285.8kJ/mol 1429.0 kJ 283.0 kJ/mol CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
【详解】(1)所有燃烧均为放热反应，故①②③④均为放热反应，故答案为：①②③④；
(2)燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2O(l)为稳定氧化物，故H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，故答案为：285.8kJ/mol；
(3)Q放＝×285.8 kJ/mol＝1429.0 kJ，故答案为：1429.0 kJ；
(4)根据盖斯定律由④－③可得，CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol，故CO的燃烧热为283.0 kJ/mol，故答案为：283.0 kJ/mol；CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol。
23． Fe2(SO4)3 Cu-2e-===Cu2+ CO-2e-+CO32-=2CO2 CO2 不变 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O
【分析】（1）①Fe2(SO4)3具有强氧化性,铜能被氧化为铜离子；
②Cu作负极,失电子发生氧化反应；
（2）①一氧化碳变为二氧化碳发生氧化反应；
②电极B为正极，发生还原反应：O2+4e-+2CO2=2CO32-,从极反应可知，需要不断补充CO2；
③根据该原电池的正负极极反应判断电池内部CO32-的物质的量变化情况；
（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，据此写出离子反应方程式。
【详解】（1）①Fe2(SO4)3具有强氧化性,铜能被硫酸铁氧化,所以反应为Fe3++Cu=Fe2++Cu2+；则Fe2(SO4)3溶液为电解质溶液；
因此，本题正确答案是: Fe2(SO4)3。
②Cu作负极,失电子发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-===Cu2+ ,因此，本题正确答案是: Cu-2e-===Cu2+ 。
（2）①根据图示可知，一氧化碳变为二氧化碳，碳元素化合价升高，发生氧化反应，电极A上CO参与的电极反应式为：CO-2e-+CO32-=2CO2 ；综上所述，本题答案是： CO-2e-+CO32-=2CO2。
②电极B为正极，发生还原反应：O2+4e-+2CO2=2CO32-,从极反应可知，需要不断补充CO2；
综上所述，本题答案是：CO2。
③该反应负极反应为：2CO-4e-+2CO32-=4CO2，正极反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-，从以上两个极反应可知，电池工作时，电池内部CO32-的物质的量不变；
综上所述，本题答案是：不变。
（3）NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的方程式为: 2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。
综上所述，本题答案是：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O。
答案第1页，共2页
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