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．利用Cl2易溶于CCl4的性质，科学家研发了一种如图所示可作储能设备的无膜新型氯流电池。放电时电极a的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+。下列说法错误的是
A．放电时NaCl溶液的pH不变 B．充电时NaCl溶液的浓度减小
C．充电时电极b反应为：Cl2+2e-=2Cl- D．电极a增重4.6g时，设备内生成0.1molCl2
2．汞曾被用于氯碱工业，如图所示。水银电解室中石墨与底部循环流动的水银分别为两极，电解过程中形成钠汞齐(，即钠汞合金)。下列说法错误的是
A．水银电解室中石墨为阴极
B．解汞室产生的气体b为、C为NaOH
C．可在溶液中放电生成钠单质并溶于汞
D．电解室总反应为
3．根据Ca(OH)2/CaO体系的能量循环图：
下列说法正确的是
A．ΔH4>0 B．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0
C．ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH5=0 D．|ΔH1|=|ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5|
4．下列说法或表示方法正确的是（ ）
A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生
B．强酸跟强碱反应放出的热量就是中和热
C．大多数化合反应发生时，断键时吸收的热量小于成键时放出的热量
D．在101kPa、25℃时，12gC完全燃烧生成CO，放出110.35kJ热量，则C的燃烧热为110.35kJ·mol-1
5．新型电池工作原理为，下列有关说法不正确的是
A．放电时，钠电极的电极反应为
B．放电时，从正极迁移到负极
C．充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D．充电时，新型电池可以释放二氧化碳
6．利用电化学原理在厌氧条件下分解有机物的装置如图所示。下列说法正确的是
A．电流流向：A电极→用电器→B电极
B．A电极发生的电极反应为
C．若左池有转化为Y，理论上右池溶液增加的质量为
D．若有机物为葡萄糖，处理葡萄糖，理论上消耗的体积为
7．如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。下列说法正确的是
A．吸收H2S的离子方程式为：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
B．电解过程中的阳极反应主要为：2Cl－－2e-=Cl2↑
C．实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染
D．该工艺流程体现绿色化学思想
8．锰酸锂电池曾在大型蓄电池应用领域占主导地位。放电时的总反应可以表示为：Li1-xMnO4+xLi=LiMnO4，下列说法正确的是
A．放电时电池的正极反应为Li-e-=Li+
B．充电时电池内部Li+向负极移动
C．放电过程中，电极正极材料的质量减少
D．充电时电池上标注有“+”的电极应与外接电源的负极相连
9．化学反应放出或吸收的能量称为反应热。反应热()又因化学反应的分类给予不同的名称。如我们学过的燃烧热，又如由稳定单质化合生成1mol纯物质的热效应称为生成热，断裂化学键时，所吸收的能量称为键能。如图分别表示水与二氧化碳各1mol时分解能量变化情况(单位：kJ)。下列说法正确的是
A．的生成热：
B．的燃烧热：
C．O—H键的键能：
D．
10．一种新型Zn—CO2水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径，其工作示意图如图所示，下列说法不正确的是
A．放电时，负极反应为：
B．放电时，温室气体被转化为储氢物质
C．充电时，阳极室中浓度增大
D．充电时，电解池总反应为：
11．高铁酸钠 (Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓溶液制备，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是
A．阳极反应式：
B．甲溶液可循环利用
C．离子交换膜a是阳离子交换膜
D．当电路中通过电子时，电极会有生成
12．肼可以用作燃料电池的燃料，一种肼燃料电池的工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量在电极表面发生自分解反应生成、、逸出。
下列关于燃料电池的说法正确的是
A．电池工作时化学能完全转化变为电能
B．放电过程中，负极区溶液pH增大
C．负极的电极反应式为：
D．电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等
13．利用电化学方法可实现二氧化碳的资源化利用。我国科学家采用单原子和纳米作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯。该原理示意图如下，下列说法错误的是
A．电解过程中溶液浓度保持不变
B．电极a连接电源的负极
C．纳米催化剂上发生反应：
D．离子从左侧穿过阴离子交换膜进入右侧
二、填空题（共9题）
14．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：
(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 ，聚丙烯的结构简式是 。
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0．02 mol Ag2O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 。
15．填空题：
(1)实验测得16g甲醇CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式： 。
(2)下列变化过程属于放热反应的是 。
① ②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释 ④醋酸电离 ⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
(3)
则ΔHl ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。
(4)合成氨反应，能量变化如图所示：
①该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图中E (填“变大”“变小”或“不变”，下同)，图中△H 。
②有关键能数据如下
化学键 H-H N-H N≡N
键能(kJ mol-1) 436 391 945
试根据表中所列键能数据计算a为 。
(5)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知：
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式： 。
16．(1)在微生物作用的条件下，经过两步反应被氧化成。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 。
(2)已知：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　 ΔH＝-566kJ·mol－1①
Na2O2(s)＋CO2(g)＝Na2CO3(s)＋O2(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＝ 。
17．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为： 。当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为： g。(已知：铜的相对原子量是64)
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入溶液氢氧化钠中，一组插入浓硝酸中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为 。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
该酸式氢氧燃料电池的负极电极反应式是 ，正极电极反应式是 ，电池工作一段时间后电解质溶液pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
18．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)联氨分子的电子式为 ，结构式为 。
(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(其中某一产物为NaCl)，反应的化学方程式为 。
(3)已知下列反应的焓变：
①2O2(g)+N2(g)=N2O4(1) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(1) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g) △H4=-1048.9 kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为△H4= ，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为 。(至少答两条)
19．新冠肺炎最明显的症状就是出现发热，体温枪能快速检测人体体温。该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如下图所示)，该电池的总反应式为：Zn+Ag2O+ H2O=Zn(OH)2+ 2Ag。
回答下列问题：
①在测体温时，电池将 转化为 (填“化学能”或“电能”) 。
②电池中电子的流向：由 到 (填化学式)，负极的电极反应式为 。
20．二甲醚(CH3OCH3)被称为 21 世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，二甲醚是种无色气体，具有轻微的醚香味，二甲醚可作燃料电池的燃料。
(1)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。请写出该电池中负极上的电极反应式是： 。
(2)用(1)中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500mLNaCl溶液，装置如图甲所示。
①请写出电解过程中总反应的离子方程式 。
②当燃料电池消耗 2.8 LO2 (标准状况下)时，计算此时：NaCl 溶液中c(OH-)= mol/L (假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出)。
③短暂电解之后，要使溶液恢复原状，应该向溶液中加入物质 (填名称)。
(3)用(1)中的燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O，其装置如图乙所示。
①上述装置中 D电极应连接二甲醚燃料电池的 (填“正极”或“负极”)，该电解池中离子交换膜为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②该电解池的阳极反应式为 。
21．电化学的应用十分广泛，是现代生产、生活、国防，乃至整个人类生活不可缺的物质条件。请根据所给材料回答下列问题：
（1）请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+设计成一个原电池。
①电解液： ，
②正极材料： ；
③负极反应式： 。
（2）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①电池放电时，负极的电极反应式为 。
②当该电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 。
A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化
（3）按如图电解饱和食盐水溶液，写出该电解池中发生反应的总反应式： ；将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是： 。
22．2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，如图是一定量肼完全燃烧生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。
（1）该反应属于 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式： 。
（3）若该火箭推进器中H2O2有24 mol共价键发生断裂，则反应释放出的热量为 kJ。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】已知放电时电极a的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，则电极a为负极，电极b为正极，电极反应为，充电时，电极a为阴极，电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na+ +2e-=Na3Ti2(PO4)3，电极b为阳极，电极反应为。
【详解】A．放电时电极a的反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，电极b的反应为，NaCl溶液浓度变大，pH不变，故A正确；
B．充电时，电极a电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na+ +2e-=Na3Ti2(PO4)3，电极b电极反应为，故充电时NaCl溶液的浓度减小，故B正确；
C．充电时电极b反应为：，故C错误；
D．电极a增重4.6g时，应为充电过程，电极a电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na+ +2e-=Na3Ti2(PO4)3，4.6gNa+物质的量为0.2mol，转移电子0.2mol，此时电极b发生反应为，根据两电极转移电子数相同，可知设备内生成0.1molCl2，故D正确；
故选C。
2．A
【分析】水银电解室中间为石墨电极，底部循环流动的水银为阴极，从新鲜盐水进入生成淡盐水知该水银电解室消耗NaCl，失电子生成氯气，则解汞室上面进水被消耗，得电子生成b气体H2；水银电解室中发生总反应的离子方程式为： ；
【详解】A．由分析可知，水银电解室消耗NaCl，失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，则水银电解室中石墨为阳极，故A错误；
B．解汞室上面进水被消耗，得电子生成b气体H2，水银法阴极的电极反应式为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，C为NaOH，故B正确；
C．电解过程中，可在溶液中放电生成钠单质并溶于汞形成钠汞齐()，故C正确；
D．由分析可知，水银电解室中发生总反应的离子方程式为： ，故D正确；
故选：A。
3．D
【详解】A．从510°C的CaO转化为25°C的CaO放出热量，则△H4<0，故A错误；
B．由盖斯定律可知，①+②+④+⑤=-③，即△H1+△H2+△H4+△H5=-△H3，可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0，故B错误；
C．由盖斯定律可知，①+②+④+⑤=-③，即△H1+△H2+△H4+△H5=-△H3，可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0，故C错误；
D．由盖斯定律可知，①+②+④+⑤=-③，即△H1+△H2+△H4+△H5=-△H3，可知△H1+△H2+△H3+△H4+△H5=0，故D正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，说明反应吸热，反应能否发生与反应物与生成物的总能量大小无关，例如氢氧化钡与氯化铵结晶水合物的反应属于吸热反应，但在常温下就能进行，而铝热反应属于放热反应，需在高温下才能进行，故A错误；
B．中和热是指在稀溶液中，强酸、强碱中和完全反应生成1mol水时放出的热量，故B错误；
C．大多数化合反应都为放热反应，放热反应中，断键时吸收的热量小于成键时放出的热量，故C正确；
D．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量， C的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量，故D错误；
答案选C。
5．C
【分析】放电时，钠电极失电子为负极，碳纳米管为正极，负极的电极反应为：，正极的电极反应为：，放电时阴离子向负极移动；充电时，电池的负极与外接电源的负极相连为阴极，电池的正极与外接电源的正极相连为阳极。
【详解】A．放电时，钠电极失电子为负极，负极的电极反应为：，故A正确；
B．放电时，阴离子向负极移动，即从正极迁移到负极，故B正确；
C．放电时，碳纳米管电极为正极，则充电时，碳纳米管电极连接电源的正极，故C错误；
D．充电时，新型电池的总反应为：，可以释放二氧化碳，故D正确；
故选C。
6．C
【分析】由图可知，B电极上氧元素价态降低得电子，B电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，A电极为负极，电极反应式为X-2e-═Y+2H+；
【详解】A．该装置中，A电极为负极，B电极为正极，电流从正极流向负极，则电流流向：B电极→用电器→A电极，故A错误；
B．由图知X到Y少了2个H，发生失电子的氧化反应，有机物升高2价，失去2个电子，电极反应式为X-2e-═Y+2H+，故B错误；
C．物质的量为，由电极反应式为X-2e-═Y+2H+，转移2mol电子，左侧质子穿过质子交换膜到达右室参与反应O2+4e-+4H+=2H2O，右池溶液增加的质量即为生成的水的质量，转移2mol电子，则生成1mol水，即右侧溶液增加18g，故C正确；
D．1molC6H12O6反应，C6H12O6失电子生成二氧化碳，则负极的电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O═6CO2↑+24H+，所以处理葡萄糖，转移12mol电子，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，消耗3mol氧气，未指明气体状态，无法计算气体体积，故D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．FeCl3有氧化性，H2S有还原性，二者在溶液中发生氧化还原反应2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+，A正确；
B．将上述混合物过滤得到的滤液中含有FeCl2和HCl。电解时由于溶液中的离子的还原性Fe2+＞Cl-＞OH-，所以电解过程中的阳极反应主要为：2Fe2+－2e－＝2Fe3+，B错误；
C．若点燃则发生反应：2H2S+3O22SO2+2H2O。燃烧产物SO2也是大气污染物，C错误；
D．由于电解的产物又重新用来吸收处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气。物质得到充分的利用。所以该工艺流程充分体现绿色化学思想，D正确；
答案选D。
8．B
【详解】A．放电时为原电池，正极得电子发生还原反应，Li-e-=Li+为负极反应，A错误；
B．充电时为电解池，电解池中阳离子向阴极移动，阴极即为放电时的负极，B正确；
C．放电过程中，正极反应为Li1-xMnO4+xe-+xLi+=LiMnO4，所以正极材料质量增加，C错误；
D．放电时，电池上标注有“+”的电极得电子发生还原反应，则充电时电池上标注有“+”的电极失电子发生氧化反应，为阳极，与外接电源的正极相连，D错误；
综上所述答案为B。
9．D
【详解】A．氢气、氧气生成水为放热反应，焓变为负值，的生成热：，故A错误；
B．的燃烧热是1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出的热量：，故B错误；
C．根据图示，H-H键的键能为436、O=O键的键能为494，，焓变=反应物总键能-生成物总键能，O—H键的键能：，故C错误；
D．①
②
根据盖斯定律①+②得 ，故D正确；
选D。
10．C
【分析】由图可知，放电时，锌为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为，选择性催化剂材料为正极，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2+2e—+2H+=HCOOH；充电时，与直流电源负极相连的锌电极为电解池的阴极，水分子作用下，四羟基合锌离子得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，电极反应式为，选择性催化剂材料为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O—4e—=O2↑+4H+，电解池总反应为。
【详解】A．由分析可知，放电时，锌为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为，故A正确；
B．由分析可知，放电时，选择性催化剂材料为正极，酸性条件下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，故B正确；
C．由分析可知，充电时，选择性催化剂材料为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O—4e—=O2↑+4H+，放电生成氢离子，则阳极室中氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，故C错误；
D．由分析可知，充电时，电解池总反应为，故D正确；
故选C。
11．D
【分析】根据工业上电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，故铁做阳极，铁放电生成FeO42-，铜棒做阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，导致阴极室溶液产生大量OH-，则吸引中间隔室中的Na+移向阴极室，故所得溶液甲为浓的NaOH溶液。中间隔室中的NaOH溶液浓度降低。
【详解】A．阳极发生氧化反应，电极反应式：，选项A正确；
B．阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，甲溶液为浓的氢氧化钠溶液，可循环利用，选项B正确；
C．电解池中阳离子向阴极移动，通过离子交换膜a的是，故a为阳离子交换膜，选项C正确；
D．阳极是发生氧化反应，选项D错误；
答案选D。
12．D
【分析】燃料电池中，通入氧气的电极为正极，在碱性条件下，发生的电极反应为，，加入燃料肼的电极为负极，发生反应，该反应的总电极反应式为，N2H4+O2=N2+2H2O。
【详解】A．任何实用电池都不可能将化学能完全转变为电能，A错误；
B．由图可知放电时负极反应消耗，pH减小，B错误；
C．由分析可知，负极反应式是，C错误；
D．该电池放电总反应是，即负极消耗的NaOH与正极生成的NaOH物质的量相等，D正确；
故答案为D。
13．A
【分析】电极a实现了CO2→CO→C2H2的转化，C的化合价由+4价变为-2价，化合价降低，发生的是还原反应，所以电极a为阴极，与电源负极相连，电极b为阳极，与电源正极相连。
【详解】A．电解过程中总反应方程式为：，电解过程消耗水，KOH溶液浓度增大，故A错误；
B．根据分析，电极a为阴极，与电源负极相连，故B正确；
C．由图知纳米Cu催化剂上发生的反应为CO转化为乙烯，氢元素由电解质溶液中的水提供，则反应为：，生成OH—导致溶液的pH会增大，故C正确；
D．根据分析，左侧为阴极，右侧为阳极，离子从阴极穿过阴离子交换膜进入阳极，故D正确；
故答案选A。
14． 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，聚丙烯的结构简式是。
(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， 溶液的pH为1。
15．(1)
(2)①②
(3)>
(4) 变小 不变 -93
(5)
【详解】（1）16g甲醇CH3OH(l)的物质的量为，CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水的热化学方程式为，故填；
（2）属于铝热反应，是放热反应；酸碱中和反应属于放热反应；浓H2SO4稀释属于物理变化；醋酸电离，醋酸是弱电解质，电离吸热；NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌属于吸热反应，综上属于放热反应有①②，故填①②；
（3）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)属于吸热反应，；CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)属于放热反应，，所以，故填>；
（4）①如图，E为该反应的活化能，加入催化剂，可以降低活化能，提高反应速率，但反应热没有影响，故填变小；不变；
②从键能角度，反应物键能之和-生成物键能之和，根据表中数据，即，所以，故填-93；
（5）肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的化学方程式为，可以由反应②×2-反应①得到，即，故填。
16． 放热 ΔH＜0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) 2NA(或1.204×1024) 369
【详解】(1)第一步反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，因此是放热反应；
(2)已知：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　 ΔH＝-566kJ·mol－1①
Na2O2(s)＋CO2(g)＝Na2CO3(s)＋O2(g) ΔH＝-226kJ·mol－1②
则根据盖斯定律可知①×+②即得到Na2O2(s)＋CO(g)＝Na2CO3(s) ΔH＝-509kJ·mol－，1molCO参加反应转移2mol电子，因此CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为2NA。
(3)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出能量的差值，又因为蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，则436+200+30－2a＝－72，解得a＝369。
17． Cu 12.8 A H2-2e-=2H+ O2+4e-+4H+=2H2O 增大
【详解】(1)该电池反应中铜失去电子发生氧化反应，做负极，当线路中转移2mol电子时腐蚀1molCu，当线路中转移0.4mol电子时，腐蚀的铜为0.2mol，质量为0.2mol×64g/mol=12.8g；
(2)插入氢氧化钠溶液中，金属铜和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应，此时金属铝做负极，铜做正极；插入浓硝酸溶液中，金属铝会钝化，金属铜和浓硝酸之间发生自发的氧化还原反应，此时金属铜做负极，金属铝做正极；故选A；
(3) 氢氧燃料电池中通入氢气的一极发生氧化反应，为负极，电极反应为H2-2e-=2H+；通入氧气的一极发生还原反应，为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O；根据正负极反应可知总反应为O2+2H2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水，使溶液的体积增大，则硫酸的浓度减小，酸性减弱，pH增大。
18．(1)
(2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
(3) 2△H3-2△H2-△H1 反应放热量大，产生大量气体
【分析】根据电子式和原子成键的特点进行书写分子的电子式，根据电子式和结构式的定义进行书写结构式，利用盖斯定律计算总反应的焓变；
（1）
根据氮原子形成3个共价键，氢原子形成1个共价键，结合电子式是用最外层电子表示进行书写联氨分子的电子式为: ；结构式：；
（2）
根据原子守恒、电子守恒书写化学方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；
（3）
根据盖斯定律，2×③-2×②-①得反应④，故计算出△H4=2△H3-2△H2-△H1；联氨和N2O4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；
【点睛】此题主要考查盖斯定律计算焓变，利用反应的特点进行加合。
19． 化学能 电能 Zn Ag2O Zn + 2OH--2e-=Zn( OH)2
【分析】该体温枪所用的电池为原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置；从反应Zn+Ag2O+ H2O=Zn(OH)2+ 2Ag可看出，Zn失去电子，化合价由0价变为+2价，作为原电池的负极，负极的电极反应式为Zn + 2OH--2e-=Zn( OH)2；而Ag2O得到电子，化合价由+1价变为0价，作为原电池的正极，正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。
【详解】①该体温枪所用的电池为原电池，在测体温时，电池将化学能转化为电能；
②电池中电子的流向是由负极流向正极，即由Zn到Ag2O，负极的电极反应式为Zn + 2OH--2e-=Zn( OH)2。
20． 1 氯化氢 正极 阴
【详解】(1)原电池负极发生氧化反应，甲醚在负极放电，碱性条件下生成碳酸根与水，电极反应式为：；
(2)①电解氯化钠溶液，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得电子生成氢气，反应的离子方程式：；
②燃料电池消耗 2.8 LO2（标准状况下）的物质的量为，电极反应为，消耗0.125 molO2转移0.5 mol电子，电解池中阴极发生的反应为，所以NaCl 溶液中；
③电解氯化钠溶液生成了氢气，氯气和氢氧化钠，恢复原溶液浓度，需加入氢气和氯气组成的物质，所以应向溶液中加入氯化氢；
(3)①上述装置中D电极为阳极，发生氧化反应，应连接二甲醚燃料电池的正极；该装置采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度，则只有使用阴离子交换膜才能控制OH-的浓度；
②在该装置中D电极为阳极，Cu失去电子生成Cu2O，电极反应式为：。
21． 含Fe3+的盐溶液 石墨(或铂等惰性电极) Cu-2e-=Cu2+ MH＋OH--e-=M＋H2O D NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ 先变红后褪色
【分析】(1)由方程式可知，Cu被氧化，为原电池的负极，则正极可为碳棒或不如Cu活泼的金属，电解质溶液为含有铁离子溶液，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，据此分析解答；
(2)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，根据电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M，则负极上MH失去电子，生成的H+在碱性条件下生成H2O，电极反应为：MH＋OH--e-=M＋H2O，总反应减去负极反应可得正极反应：NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，充电时，为放电的逆过程，阳极的电极反应为：Ni(OH)2+OH--e-= NiO(OH)+H2O，阴极的电极反应为M＋H2O+e-= MH＋OH-，据此分析解答；
(3)电解饱和食盐水溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠，按如图电解，石墨电极作阳极，发生氧化反应，产生氯气，铁电极作阴极，发生还原反应，产生氢气，氯气在逸出过程中与溶液中的氢氧化钠反应，据此分析解答。
【详解】(1)由氧化还原反应：2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+可知，Cu被氧化，为原电池的负极，负极反应为Cu 2e =Cu2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为2Fe3++2e =2Fe2+，正极可为石墨(或铂等惰性电极)，电解质溶液为含有Fe3+的盐溶液，
①根据分析，电解液为含Fe3+的盐溶液；
②正极材料为石墨(或铂等惰性电极)；
③负极反应式：Cu 2e =Cu2+；
(2)①根据分析，电池放电时，负极上MH失去电子，生成的H+在碱性条件下生成H2O，电极反应为：MH＋OH--e-=M＋H2O；
②当该电池充电时，与外电源正极连接的电极为阳极，根据分析，阳极电极反应为Ni(OH)2+OH--e-= NiO(OH)+H2O，答案选D；
(3)电解饱和氯化钠溶液，反应的方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，按如图电解，石墨电极作阳极，发生氧化反应，产生氯气，铁电极作阴极，发生还原反应，产生氢气，氯气在逸出过程中与溶液中的氢氧化钠反应，发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故该电解池中发生反应的总反应方程式为：NaCl+H2ONaClO+H2↑，电解后得到NaClO溶液，显碱性，且具有强氧化性，滴入酚酞溶液中，观察到溶液先变红后褪色。
22． 放热 N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH= 641.6 kJ·mol 1 2566.4
【分析】（1）根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量；
（2）N2H4和H2O2完全燃烧，生成氮气和1molH2O(g)放出的热量为160.4 kJ的热量，据此书写热化学方程式；
（3）1molH2O2有3mol共价键，含8molH2O2，根据热化学方程式进行计算。
【详解】（1）根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应；
（2）N2H4和H2O2完全燃烧，生成氮气和1molH2O(g)放出的热量为160.4 kJ，热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH= 641.6 kJ·mol 1
（3）1molH2O2有3mol共价键，含8molH2O2，由热化学方程式得，0.5molH2O2反应放出160.4 kJ的热量，因此8molH2O2反应放出的热量为16×160.4=2566.4kJ
答案第1页，共2页
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