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
1．根据图中包含的信息分析，下列叙述正确的是
A．氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应吸收248 kJ的能量
B．436 kJ/mol是指断开1 mol H2中的H－H键需要放出436 kJ的能量
C．氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的能量
D．431kJ/mol是指生成2 mol HCl中的H－Cl键需要放出431 kJ的能量
2．以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图，下列说法不正确的是
A．电解时通过离子交换膜的离子为K+
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2+2H++H2O向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比()为d，则此时铭酸钾的转化率为1-
3．环氧乙烷是继甲醛之后出现的第二代化学消毒剂，至今仍为最好的冷消毒剂之一。一种氯离子介导的电化学合成方法，能够将乙烯高效、清洁、选择性地转化为环氧乙烷。而且，相同的方法也可以用于制备环氧丙烷。下列说法错误的是
A．电化学合成时，电极A应连接电源正极
B．电池工作时，阴离子透过交换膜向电极B方向移动
C．乙烯生成环氧乙烷的总反应为C2H4+H2O+H2↑
D．生成1mol环氧丙烷时，转移电子数为2NA
4．赤泥是铝土矿生产Al2O3过程中产生的一种固体废弃物，现设计从赤泥中(含Fe2O3、Al2O3、Ga2O3)提取镓(Ga)的工艺如图所示，下列说法错误的是
已知：Ga2O3与Al2O3性质相似，能与NaOH反应生成可溶性盐NaGaO2。
A．浸渣A的主要成分是Fe2O3
B．溶液B中含有金属元素的离子主要有Na+、Al3+
C．通过萃取、反萃取的操作可实现Ga元素的富集
D．电解过程中阴极的电极反应式为+2H2O+3e =4OH +Ga
5．2021年1月20日中国科学院和中国工程院评选出2020年世界十大科技进展，排在第四位的是一种可借助光将二氧化碳转化为甲烷的新型催化转化方法：，这是迄今最接近人造光合作用的方法。某光电催化反应器如图所示，A电极是，B电极是。通过光解水，可由制得异丙醇。下列说法不正确的是
A．A极是电池的正极
B．B极的电极反应为
C．A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应
D．每生成异丙醇，则移向A极的数目为
6．下列说法正确的是
A．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度2次
B．在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)＝H2O(l) ΔH＝-57.3kJ/mol的反应物一定是强酸和强碱
C．101kPa时，氢气的燃烧热为285.5kJ/mol，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)＝2H2(g)+O2(g) ΔH＝+285.5kJ/mol
D．相同条件下，2C(石墨，s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1；2C(石墨，s)+O2(g)＝2CO(g)ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
7．某同学用50mL 0.50盐酸与50mL 0.55 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定。下列说法错误的是
A．该图缺少环形玻璃搅拌棒、泡沫塑料板(或硬纸板)
B．实验时要把NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯中
C．装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的目的是减少热量损失
D．若用1.1gNaOH固体代替50mL 0.55mNaOH溶液进行实验，放出的热量不变
8．下列图示与对应的叙述不相符的是
A．(a)图表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
B．(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成的能量关系曲线，说明石墨转化为金刚石的反应的
C．由(c)图可知，
D．(d)图是某反应：A→C(由两步反应A→B→C完成，B为中间产物)的能量曲线(E表示能量)，整个反应中
9．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2装置如图所示。下列说法错误的是
A．a极反应：CH4-8e-+4O2－=CO2+2H2O
B．可用铁电极替换阴极的石墨电极
C．A、C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜
D．标况下，a极上通入2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol
10．通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=akJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H3=ckJ·mol-1
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=dkJ·mol-1
下列说法不正确的是
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C．反应4CH3OH(g)=2CH3OCH3(g)+2H2O(l)的△H=2dkJ·mol-1
D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d)kJ·mol-1
11．利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)过程能量情况如下图所示，曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是
A．加入催化剂，该反应的ΔH变小
B．该反应的ΔH=+91kJ·mol-1
C．反应物的总能量大于生成物的总能量，且加入催化剂降低了该反应的活化能
D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大
12．2022年，我国220/120吨级烧氢液氧发动机试车成功，为我们探索星辰大海再添助力。航空航天兴趣小组查资料得知：
①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝ 483.6kJ mol 1
②H2O(g)＝H2O(l) △H＝ 44kJ mol 1
③H H、O=O、H O键能分别为436 kJ mol 1、496 kJ mol 1、462 kJ mol 1。 经讨论得出以下结论，正确的是
A．若只用以上的键能数据，使可估算出H2的燃烧热
B．若1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时，放出的热量将高于241.8 kJ
C．若用上图所示装置，即可测出H2的燃烧热：△H= 285.8 kJ mol 1
D．化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
13．一种高压可充电Zn PbO2电池工作原理如图所示，通过复合膜ab与复合膜ba反向放置，分隔两室电解液，复合膜间是少量H2O，复合膜ab与ba交界处离子不能通过，复合膜中a膜是阳离子交换膜，b膜是阴离子交换膜。下列说法错误的是
A．放电时，K+穿过a膜移向复合膜ab间
B．放电时，复合膜ba间发生了H2O解离出H+和OH－的变化
C．充电时的总反应式为：PbSO4+=Zn+PbO2+2H2O+
D．充电时的阳极电极反应式为：PbSO4+4OH－ 2e－=PbO2+ +2H2O
二、填空题
14．大气污染物主要成分是SO2、NO2、NO、CO及可吸入颗粒等，主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。
(1)大气污染物成分中不属于酸性氧化物的是 (填化学式)。
(2)汽车的三元催化转化器中，在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，反应的化学方程式为 ，当生成2mol N2时，转移电子的物质的量是 。
(3)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气， 以NaClO2溶液作为吸收剂进行一体化脱硫、脱硝。写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。
(4)借助太阳能将光解水制H2与脱硫结合起来，既能大幅度提高光解水制H2的效率，又能脱除SO2，工作原理如下图所示：
下列说法不正确的是 (多选)。
A．该装置可将太阳能转化为化学能
B．催化剂b附近的溶液pH增大
C． 吸收1mol SO2，理论上能产生2mol H2
D．催化剂a表面发生的反应为：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-
15．能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：
（1）从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。
（2）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol；
②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol；
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol。
写出SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
（3）已知一定条件下，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程能量变化如图所示，该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
（4）已知热化学方程式：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 。
A．98.32kJ B．196.64kJ/mol C．＜196.64kJ D．＞196.64kJ
16．甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题。
（1）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图1所示：通入b气体的电极是原电池的 极（填“正”“负”），其电极反应式为 。
（2）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图2所示。闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，U形管中氯化钠溶液的体积为800mL（氯化钠足量），且在电解过程中溶液体积变化忽略不计，产生的气体全部逸出，则在石墨电极a产生的气体为 （填化学式），该气体在标况下的体积为 。在电解后将U形管中溶液混合均匀，其pH为 。
17．燃料电池
(1)工作原理：将反应物分别不断地输入电池的两极，通过燃料在负极发生 反应、氧化剂在正极发生 反应，实现一个相当于燃烧反应的电池反应，将化学能转化为电能。
常见类型：除了氢气外，甲烷、甲醇和乙醇等也可用作燃料电池的负极反应物。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，它可以使用不同的电解质如KOH溶液、H3PO4溶液、熔融碳酸盐、固体电解质作为离子导体。
主要特点：电极不参与反应，电池的正、负极反应物分别是氧化剂和燃料。
(2)燃料电池优点：能量利用 、可连续使用和污染轻等优点。
18．在化学反应的能量变化中，请认真观察如图，然后回答问题。
(1)图中反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH= (用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知常温下拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为： 。
(3)已知反应
①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH= -177.7kJ/mol
②0.5H2SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ/mol
④CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -283kJ/mol
⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3kJ/mol
上述热化学方程式中，不正确的有 ；(填序号，以下同)表示燃烧热的热化学方程式是 ；
(4)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol 1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol 1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol 1
总反应：3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= 。
19．已知下列热化学方程式：
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol，
②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol；
③C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/moL；
④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/moL。
回答下列各问：
（1）36g水由气态变成等温度的液态水放出热量为 kJ。
（2）C的燃烧热△H= kJ/mol。
（3）燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为 kJ。
20．如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。
(1)装置1石墨棒电极反应式为 。
(2)装置2一段时间后右池溶液中c(Cu2+) (填“增大”、“减小”或“不变”)，若该装置的盐桥中盛装的是NH4NO3的琼脂溶液，则盐桥中的 离子(填“”或“”)向硫酸铜溶液迁移。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。观察到乙烧杯的石墨电极上有气泡生成。
①电源的M端为 极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为 。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 。
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL。
21．钢铁工业是国家工业的基础。请回答下列钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题：
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是 。
(2)下列装置可防止铁棒被腐蚀的是 。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置如图所示。
①A电极对应的金属是 (填元素名称)，B电极的电极反应是 。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁， 更易被腐蚀。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
2．D
【分析】不锈钢连接电源负极为阴极，阴极上水电离产生的氢离子得电子产生氢气，惰性电极连接电源正极为阳极，氢氧根离子失电子产生氧气，导致阳极区氢离子浓度增大，2+2H+ +H2O向右移动，H+浓度降低，K+移动到阳极，故电解时通过离子交换膜的离子为K+。
【详解】A．根据装置图可知，左侧是阴极室，阴极是氢离子放电，腐蚀还原反应生成氢气，选项A正确；
B．阳极发生氧化反应，氢氧根离子放电生成氧气，导致阳极区氢离子浓度增大，2+2H++H2O向右移动，选项B正确；
C．电解时，铬酸钾和水放电生成重铬酸钾、氢气、氧气和氢氧化钠，所以总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑，选项C正确；
D．设加入反应容器内的K2CrO4为1mol，则n（K）=2mol，n（Cr）=1mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，由于阴极是氢离子放电，造成阴极区氢氧根离子增多，所以K+向阴极区移动，补充氢离子，根据化学方程式可知，xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阴极区生成KOH的物质的量是xmol，则阳极区剩余n（K）=（2-x）mol，Cr元素不变，仍是1mol，根据：K与Cr的物质的量之比为d，解得=d，x=2-d，转化率为×100%=2-d，选项D错误；
答案选D。
3．B
【分析】根据装置图以及电解原理，电极A为阳极，Cl-失电子，转化成Cl2，氯气与水反应Cl2+H2OHOCl+HCl，HOCl与进入的乙烯发生加成反应，生成ClCH2CH2OH，电极B中H2O得电子，转化成氢气和OH-，将两极电解液混合，ClCH2CH2OH与OH-反应生成环氧乙烷，据此分析；
【详解】A．根据装置图，电极A上Cl-失去电子，转化成氯气，化合价升高，根据电解原理，该电极为阳极，即电极A应连接电源的正极，故A说法正确；
B．根据选项A的分析，电极A为阳极，电极B为阴极，依据电解原理，阴离子通过交换膜向电极A方向移动，故B说法错误；
C．根据上述分析，其总反应方程式为C2H4+H2O+H2↑，故C说法正确；
D．根据总反应方程式，生成1mol环氧乙烷，同时有1mol氢气产生，电极B的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因此生成1mol环氧乙烷时，有2mol电子转移，故D说法正确；
答案为B。
4．B
【分析】赤泥中(含Fe2O3、Al2O3、Ga2O3)，加入氢氧化钠，Ga2O3与Al2O3都能与NaOH反应生成可溶性盐Na[Al(OH)4]、NaGaO2，过滤浸渣A的主要成分是Fe2O3，在滤液中加入树脂进行萃取，树脂萃取了，因此溶液B中含有金属元素的离子主要有Na+、[Al(OH)4] ，加入硫酸反萃取，最后加入氢氧化钠，溶液中含有，再通过电解生成金属Ga。
【详解】A．Ga2O3与Al2O3都能与NaOH反应生成可溶性盐Na[Al(OH)4]、NaGaO2，因此浸渣A的主要成分是Fe2O3，A项正确；
B．树脂萃取了，因此溶液B中含有金属元素的离子主要有Na+、[Al(OH)4] ，B项错误；
C．通过萃取和反萃取，去除了含铝元素的杂质，可以实现Ga元素的富集，C项正确；
D．加入NaOH溶液后溶液C中含有，由电解制备Ga，Ga元素化合价降低，所以是在阴极上发生该反应，电极反应式为+2H2O+3e-=4OH-+Ga，D项正确；
答案选B。
5．D
【详解】A．由图可知，H2O在B极发生氧化反应，因此B极为电池的负极，A为电池的正极，故A正确；
B．H2O在B极发生氧化反应，生成O2和H+，其电极反应式为，故B正确；
C．A电极上存在H+得到电子生成H2、CO2得到电子与H+反应生成异丙醇，为提高异丙醇的产量，需要抑制H+直接得到电子生成H2的析氢反应，故C正确；
D．由C项解析可知，A电极上存在多个电极反应，因此无法根据异丙醇的产量计算转移电子数目，故D错误；
综上所述，说法不正确的是D项，故答案为D。
6．D
【详解】A. 准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度3次（酸溶液的温度、碱溶液的温度、酸碱混合后的最高温度），故A错误；
B. H+(aq)+OH-(aq)＝H2O(l) ΔH＝-57.3kJ/mol的反应物可能为强酸的酸式盐和强碱发生的反应，如硫酸氢钠和氢氧化钠的反应也可以用该热化学方程式表示，故B错误；
C.氢气的燃烧热是指1molH2完全燃烧生成液态水时释放的热量为285.5kJ，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)＝2H2(g)+O2(g) ΔH＝+571kJ/mol，故C错误；
D.一氧化碳燃烧生成二氧化碳反应放热，即ΔH<0，则ΔH1=ΔH2+ΔH，则ΔH1＜ΔH2，故D正确；
故答案选：D。
7．D
【详解】A．通过图示可知，该图缺少环形玻璃搅拌棒、泡沫塑料板(或硬纸板)，A项正确；
B．为减少热量损失，实验时要把NaOH溶液一次倒入盛有盐酸的小烧杯中，B项正确；
C．装置中大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，可以减少热量损失，减少误差，C项正确；
D．用NaOH固体代替NaOH溶液进行实验，因为NaOH固体溶解会放出大量的热，导致实验放出的热量增加，产生误差，D项错误；
答案选D。
8．D
【详解】A．(a)图中，正反应的活化能大于逆反应的活化能，表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，A正确；
B．(b)图石墨的能量低于金刚石，石墨转化为金刚石需要吸收能量，反应的，B正确；
C．反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，由(c)图可知，，C正确；
D．(d)图是某反应：A→C(由两步反应A→B→C完成，B为中间产物)的能量曲线(E表示能量)，根据盖斯定律，整个反应中，D错误；
故选D。
9．C
【详解】A．a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A正确；
B．阴极电极不参与反应，可用铁替换阴极的石墨电极，B正确；
C．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，可知阳极室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，C错误；
D．a极上通入2.24 L甲烷，在标准状况下，甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子的物质的量为0.8 mol，根据电荷守恒，钙离子减少的物质的量为0.4 mol，D正确；
故选：C。
10．C
【详解】A．反应①生成的氢气、反应②生成的二氧化碳和氢气都是反应③的反应物，所以反应①、②为反应③提供原料气，故A正确；
B．反应③的反应物二氧化碳转化为甲醇说明该反应是二氧化碳资源化利用的方法之一，故B正确；
C．题给热化学方程式中水均为气态，没有气态水转化为液态水的能量变化过程，无法计算反应4CH3OH(g)=2CH3OCH3(g)+2H2O(l)的反应热△H，故C错误；
D．由盖斯定律可知，②×(-2)+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，则ΔH=(-2b+2c+d)kJ mol 1，故D正确；
故选C。
11．C
【详解】A．催化剂能降低反应活化能，不能改变焓变，加入催化剂，该反应的ΔH不变，故A错误；
B．生成物的总能量低于反应物总能量，正反应放热，该反应的ΔH=-91kJ·mol-1，故B错误；
C．根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，加入催化剂降低了该反应的活化能，故C正确；
D．液态甲醇的能量小于气态甲醇，如果该反应生成液态CH3OH，放出的能量增多，则ΔH减小，故D错误；
选C。
12．D
【详解】A．若只用以上的键能数据，没有H2O(g)＝H2O(l) △H＝ 44kJ mol 1是无法算出H2的燃烧热，故A错误；
B．1 mol H2(1)所具有的能量低于1 mol H2(g)所具有的能量，根据2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝ 483.6kJ mol 1分析，则1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时，放出的热量将低于241.8 kJ，故B错误；
C．燃烧热是生成稳定的氧化物即液态水，而此装置有隔热装置，氢气和氧气反应生成气态水，若用上图所示装置，无法测出H2的燃烧热，故C错误；
D．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断键吸收热量，成键释放能量，因此化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因，故D正确。
综上所述，答案为D。
13．D
【分析】根据图中信息锌失去电子，锌为负极，二氧化铅是正极。
【详解】A．放电时，原电池“同性相吸”，则K+穿过阳离子交换膜即a膜移向复合膜ab间，故A正确；
B．放电时，负极不断消耗氢氧根，复合膜ba间发生了H2O解离出H+和OH－，解离出的OH－穿过阴离子交换膜即b膜向负极移动，解离出的H+穿过阳离子交换膜即a膜向正极移动，故B正确；
C．根据题中信息得到负极是锌失去电子变为，正极是二氧化铅得到电子变为硫酸铅，则充电时的总反应式为：PbSO4+=Zn+PbO2+2H2O+，故C正确；
D．放电时正极反应式为： PbO2+ +4H++2e－= PbSO4+2H2O，则充电时的阳极电极反应式为：PbSO4+2H2O 2e－=PbO2+ +4H+，故D错误。
综上所述，答案为D。
14． NO2、NO、CO 2CO+2NO2CO2+N2 8mol BC
【详解】(1)酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，其中只有SO2是酸性氧化物，NO2、会和碱溶液发生氧化还原反应，NO、CO不和碱溶液反应，故答案为：NO2、NO、CO；
(2) 在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2；根据元素化合价变化可知生成1mol N2时，转移4mol电子,所以当生成2mol N2时，转移电子的物质的量是8mol.故答案为：2CO+2NO2CO2+N2；8mol。
(3) NaClO2溶液脱硝就是用NaClO2溶液吸收NO，NaClO2溶液是强碱弱酸盐，呈碱性，所以离子方程式为：，故答案为：。
(4)A．由图可知，该装置可将太阳能转化为化学能，故A正确；
B．催化剂b为负极，SO2失电子生成硫酸根，发生氧化反应，,氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增加，则附近的溶液pH减小，故B不正确；
C．结合B的电极反应知每吸收1molSO2,理论上就会产生1molH2,故C不 正确；
D．由电子移动方向可知，催化剂a为正极，氢离子得电子生成氢气发生还原反应：故D正确；
故答案为：BC
【点睛】此题以氧化物为载体考查酸性氧化物的概念，氧化还原的计算，特点条件下离子方程式的书写，还有电化学知识。综合性较强，难度适中。
15． 吸热 放热 SO3(g)+H2O(1)H2SO4(l)ΔH=-130kJ/mol 放热 c
【详解】(1)断开化学键需要破坏微粒之间的作用力，因此需要吸收能量，形成化学键时会放出能量，故答案为：吸热；放热；
(2)SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)，根据①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-197kJ/mol，②H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44kJ/mol，③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=-545kJ/mol以及盖斯定律可知，将可得SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式为SO3(g)+H2O(1)H2SO4(l)ΔH=kJ/mol=-130kJ/mol；
(3)由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应；
(4)SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ/mol表示：SO2(g)与O2(g)充分反应生成1mol SO3(g)时放出98.32kJ热量，在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应后，反应物不能完全转化为生成物，因此放出的热量小于2×98.32kJ=196.64kJ，故答案为c。
16． 正 O2+4H+ + 4e－＝2H2O Cl2 0.896L 13
【详解】（1）由电子流动的方向可知，a为负极，b为正极，所以通入b气体的电极是原电池的正极。正极通入O2，O2得电子后，生成的O2-与溶液中的H+结合成H2O，其电极反应式为O2+4H+ + 4e－＝2H2O；
（2）若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），即CH4为0.01mol，CH4中的C由-4价升高到+4价，所以1molCH4失去8mole-，共失电子0.08mol。石墨电极a与电源的正极相连，则其为阳极，产生的气体为Cl2，物质的量是0.08mol÷2＝0.04mol，在标况下的体积是0.04mol×22.4L/mol＝0.896L；根据方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知生成氢氧化钠是0.08mol，则c(OH-)=，c(H+)=10-13mol/L，pH=13。
【点睛】两电池串联，线路中通过电子的物质的量不变，电压为两电池的电压之和。解题时我们易犯的错误是，将两电池产生的电子的物质的量加和，得到线路中通过电子的物质的量。
17．(1) 氧化 还原
(2)效率高
【解析】略
18．(1) 放热 E2-E1
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol 1
(3) ①② ③④
(4)-246.4kJ·mol 1
【解析】(1)
由图可知反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应；反应的ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=E2-E1；
(2)
N2与H2反应生成NH3的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol；即N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol 1；
(3)
反应①是吸热反应，ΔH应为正；
反应②中H2SO4、NaOH、Na2SO4的聚集态应为溶液(aq)，不为纯液体(l)；
反应③④⑤均正确，即上述热化学方程式中，不正确的有①②；
1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物使放出的热量称为燃烧热：
则表示燃烧热的热化学方程式是③④；
(4)
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol 1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol 1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3kJ·mol 1
根据盖斯定律，2×①+②+③得3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)，则ΔH=-246.4kJ·mol 1。
19． 87.6 -393.5 1429
【分析】此题考查盖斯定律的应用，根据需要计算的反应物和生成物判断所需的分反应方程式，利用各反应中物质的特点进行加合。对于燃烧热注意生成的稳定的化合物。
【详解】（1）根据反应①和②利用盖斯定律，②2-①得出2H2O (l) = 2H2O(g) △H=-87.6kJ/mol，所以36g水由气态变成等温度的液态水放出热量为87.6 kJ；
（2）根据C的燃烧热是指燃烧1mol碳生成稳定的氧化物所放出的热量判断④是碳的燃烧热的热化学方程式。故C的燃烧热△H= -393.5 kJ/mol；
（3）根据反应②，10gH2的物质的量n=5 mol，所以放出的热量为：285.8kJ5=1429kJ。
【点睛】熟悉燃烧热的基本概念，掌握盖斯定律的应用的技巧，找准总反应的反应物和生成物进行书写方程式。
20．(1)O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 增大
(3) 正 Fe-2e-=Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 224
【解析】（1）
装置1为钢铁的吸氧腐蚀，其中Fe电极为原电池的负极，石墨棒电极为原电池的正极，在石墨电极上O2得到电子被还原产生OH-，故石墨电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）
装置2为原电池，其中Cu为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，因此一段时间后右侧电极附近溶液在c(Cu2+)增大；石墨电极为正极，正极上发生反应：2Fe3++2e-=2Fe2+，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知溶液中的阳离子会向负电荷较多的正极移动，阴离子向负极定向移动，因此盐桥中的会向硫酸铜溶液迁移；
（3）
①装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。观察到乙烧杯的石墨电极上有气泡生成，说明在石墨电极上生成OH-失电子生成O2，则石墨电极为阳极，Cu电极为阴极，所以M是电源的正极，N端为负极；
甲烧杯中Fe电极与电源正极连接为阳极，Fe失去电子被氧化产生Fe2+，所以Fe电极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；
②乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH--4e-=O2↑+H2O，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则电解的总反应为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；
③停止通电，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为n(Cu)=，转移的电子的物质的量为n(e-)=0.01 mol×2=0.02 mol。在甲烧杯中，Fe电极发生反应：Fe-2e-=Fe2+，石墨电极发生反应：2H++2e-=H2↑。根据同一闭合回路中电子转移数目相等可知：在甲烧杯产生H2气体在标准状况下的体积V(H2)=0.02 mol××22.4 L/mol=0.224 L=224 mL。
21． 2FeCl3+Fe=3FeCl2 BD Cu Cu2++2e-=Cu 0.08 镀铜铁
【详解】(1)铁锈的成分是Fe2O3 xH2O，能和盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁具有氧化性，能和铁发生化合反应生成氯化亚铁，反应方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2；
(2) A．Fe是金属，比石墨活泼，作为原电池的负极，被腐蚀，A不符合题意；
B．Zn比Fe活泼，作为原电池的负极，被腐蚀，可以保护Fe棒，B符合题意；
C．Fe棒浸入水中，水中溶解的氧气会使Fe发生吸氧腐蚀，C不符合题意；
D．Fe棒作为电解池的阴极，属于外加电源的阴极保护法，可以保护Fe棒，D符合题意；
故选BD；
(3)①电镀池中，铁上镀铜，待镀金属为铁，做阴极，镀层铜做阳极，故A极的材料为Cu；B极连接电源负极为阴极，所以B极上铜离子得电子生成铜单质：Cu2++2e-=Cu。
②根据电极反应：阳极Cu-2e-=Cu2+，阴极Cu2++2e-=Cu，可知阳极被氧化的铜和阴极析出的铜相等，两极相差5.12g时，两极的质量变化均为2.56 g，转移电子的物质的量为×2=0.08 mol；
③根据金属活动性：Zn>Fe>Cu，铁比铜活泼，镀铜铁的镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁的镀层破坏后，Zn为原电池的负极，被腐蚀，正极的Fe不会被腐蚀，综上所述镀铜铁更易被腐蚀。
答案第1页，共2页
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