第1章 化学反应与能量转化 （含解析）课时检测 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 课时检测
一、单选题
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）
A．已知2SO2(g)+O2（g） 2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知C(石墨,s)＝C(金刚石,s) △H﹥0，则金刚石比石墨稳定
C．已知H+(aq)+OH–(aq)＝H2O（1） △H = -57.3kJ·mol-1，则任何酸碱中和的反应热均为57.3kJ
D．一定条件下2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1 ，2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l) △H2 则△H1>△H2
2．根据能量图，下列说法正确的是（　　）
A．A2(g)+ B2(g)=2AB(g)是一个放热反应
B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．拆开1 mol AB(g)中的化学键需要吸收b kJ的能量
D．1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的能量之和为a kJ
3．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．煤、石油、天然气是不可再生资源，应该合理利用不能浪费
B．硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂
C．新冠病毒可用乙醇、次氯酸钠溶液、双氧水消毒，其消毒原理相同
D．晶体硅常用来做光导纤维
4．十八大以来，我国科学技术迅猛发展。下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（　　）
A．锂离子电池 B．风力发电机
C．偏二甲肼燃烧 D．太阳能集热器
5．美国亚利桑那州大学和阿贡国家实验室的科学家最近设计出生产氢气的人造树叶，原理为2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)。有关该反应的说法错误的是（　　）
A．没有人造树叶和太阳能的作用该反应不能自发进行
B．该反应最终是将太阳能转化为电能
C．该反应为充分利用太阳能开辟了广阔前景
D．氢能是理想的绿色能源
6．如图所示，ΔH1＝－393.5kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4kJ·mol－1，
下列说法或表示式正确的是（　　）
A．石墨和金刚石的转化是物理变化
B．C(s、石墨)=C(s、金刚石)ΔH ＝＋1.9kJ·mol－1
C．金刚石的稳定性强于石墨
D．断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少
7．近日“宁德时代”宣布2023年实现钠离子电池产业化，钠离子电池以其低成本、高安全性及其位优异电化学属性等成为锂离子电池的首选“备胎”，其充放电过程是在正负极间的镶嵌与脱嵌。下列说法错误的是（　　）
A．放电时负极区钠单质失去电子
B．充电时由“B极”向“A极”移动
C．由于未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低
D．该电池一种正极材料为，充电时的电极反应为：
8．下列关于四个图象的说法正确的是（　　）
A．图①表示化学反应中能量的变化，反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H＞0
B．图②为氢氧燃料电池示意图，正、负极通入的气体体积之比为2：1
C．图③表示物质a、b的溶解度曲线，可以用结晶方法从a、b混合物中提纯a
D．图④可以表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g） 3C（g）+D（s）的影响，且乙的压强大
9．关于如图所示装置的叙述，正确的是（　　）
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片 D．铜离子在铜片表面被还原
10．下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是（　　）
A． B．
C． D．
11．电子表和电子计算器的电源通常用微型银﹣锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，电极总反应为：Ag2O+H2O+Zn=Zn（OH）2+2Ag．下列叙述正确的是（　　）
A．Zn是正极，Ag2O是负极
B．Zn是负极，Ag2O是正极
C．工作时负极区溶液的pH增大
D．工作时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
12．25℃、101kPa时，能量转化如图，下列说法正确的是（　　）
A．热化学方程式2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)+282.9kJ
B．CO2是由极性键构成的极性分子
C．1molC(s)与1molCO2(g)生成2molCO(g)反应为放热反应
D．相同条件下，1molC(s)和0.5molO2(g)总能量高于1molCO(g)的能量
13．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ。且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为（　　）
A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJ
14．据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电．其电池反应为2CH3OH+3O2+4OH﹣ 2CO32﹣+6H2O，则下列说法中正确的是（　　）
A．充电时有CH3OH生成的电极为阳极
B．充电时每生成1mol CH3OH转移12mol电子
C．放电时电解质溶液的pH逐渐增大
D．放电时负极的电极反应为：CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O
15．一种利用电化学变色的装置如图所示，其工作原理为：在外接电源下，通过在膜材料内部Li＋定向迁移，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。已知：WO3和Li4Fe4[Fe(CN)6]3均为无色透明晶体，LiWO3和Fe4[Fe(CN)6]3均为蓝色晶体。下列有关说法错误的是（　　）
A．当a接外接电源负极时，电致变色层、离子储存层都显蓝色，可减小光的透过率
B．当b接外接电源负极时，离子储存层发生的反应为Fe4[Fe(CN)6]3＋4Li＋＋4e－＝Li4Fe4[Fe(CN)6]3
C．切换电源正负极使得蓝色变为无色时，Li＋通过离子导体层由离子储存层向电致变色层迁移
D．该装置可用于汽车的玻璃变色调光
16．从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是（　　）
A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
C．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3++3e-=Al
17．如图是一种可充电的锂离子电池充放电的工作示意图。放电时该电池的电极反应式为：
负极：LixC6－xe－＝C6＋xLi＋（LixC6表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极：Li1－xMnO2＋xLi＋＋xe－＝LiMnO2（LiMnO2表示含锂原子的二氧化锰）
下列有关说法错误的是 （　　）
A．该电池的反应式为Li1－xMnO2＋LixC6＝LiMnO2＋C6
B．K与M相接时，A是阳极，发生氧化反应
C．K与N相接时，Li＋由A极区迁移到B极区
D．在整个充、放电过程中至少存在3种形式的能量转化
18．乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理(如图)。吸附在Pd表面的物种用*标注。下列说法错误的是（　　）
A．上述吸附反应为放热反应
B．C2H2*+H*→C2H3*只有化学键的形成过程
C．副反应生成的高聚物吸附在Pd的表面可能会使催化剂失活
D．该历程中最大能垒(活化能)为85 kJ mol-1
19．利用太阳能电解水制H2是解决能源危机的重要方向。采用固体氧化还原调节剂作为离子交换体系，实现H2、O2分离。下列分析正确的是（　　）
A．左侧电解池应选用酸性溶液，a极反应式为：2H+ + 2e－＝H2↑
B．b极反应式：NiOOH + H2O + e－＝Ni(OH)2 + OH－
C．c为阳极，发生氧化反应
D．电解一段时间后，可将b、c对调，循环利用物质
二、综合题
20．如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池．
（1）当电解质溶液为稀硫酸时，Fe 电极是　 　(填“正”或“负”)极，其电极反应式为　 　．
（2）当电解质溶液为 NaOH 溶液时，Al 电极是　 　(填“正”或“负”)极，其电极反应式为　 　．
（3）若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则 Fe 电极的电极反应式为　 　．
21．某学生在家中设计水果电池时发现∶把片和片用导线连接后平行插入新鲜西红柿中，再在导线中接一个LED灯，此时LED灯能够发光，装置如图所示。根据题意请回答下列问题：
（1）西红柿电池中，正极发生　 　(填"氧化反应"或"还原反应")，电子移动的路径为　 　。
（2）负极为　 　(填化学式)电极，该电极的电极反应式为　 　。
（3）若将片换片Zn片，则此时负极为　 　(填化学式)电极，该电极的电极反应式为　 　。
22．反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）该反应是　 　反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）△H=　 　。
（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 　 　(填“有影响”“无影响”)。
（4）升高温度，该反应的平衡常数K 将　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
23．铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大.回答下列问题：
（1）已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：
FeO(s)+
CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H1
Fe2O3(s)+1/3 CO(g)═ 2/3
Fe3O4(s)+ 1/3 CO2(g)△H2
Fe3O4(s)+
CO(g)═3Fe(s)+CO2(g)△H3
Fe2O3(s)+
CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H4
则△H4 的表达式为　 　(用含△H1、△H2、△H3 的代数式表示)。
（2）上述反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下：
温度 250℃ 600℃ 1000℃ 2000℃
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe
1600℃时固体物质的主要成分为　 　，该温度下若测得固体混合物中 m(Fe)：m(O)=35：2， 则
FeO 被 CO 还原为 Fe 的百分率为　 　(设其它固体杂质中不含 Fe、O 元素)。
（3）铁等金属可用作 CO 与氢气反应的催化剂.已知某种催化剂可用来催化反应 CO(g)+3H2(g) = CH4(g) +H2O(g)△H＜0.在 T℃，106Pa 时将 1mol CO 和 3mol H2 加入体积可变的密闭容器 中.实验测得 CO 的体积分数 x(CO)如下表：
t/min 0 10 20 30 40 50
x(CO) 0.25 0.23 0.214 0.202 0.193 0.193
①能判断
CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是　 　(填序号)。
a.容器内压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.v
正(CO)=3v 逆(H2)
d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时 CO 的转化率为　 　；在 T℃106Pa 时该反应的压强平衡常数 Kp(用平衡分 压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)的计算式为　 　。
③图表示该反应 CO 的平衡转化率与温度、压强的关系.图中温度
T1、T2、T3 由高到低的顺序是　 　，理由是　 　.
24．绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大设想，研究碳、氮、硫等大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
（1）科学家研究利用某种催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。已知：
①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H1=+179.5 kJ·mol-1
②NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g) △H2=-234 kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H3=-112.3 kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的△H=　 　kJ·mol-1；某温度下，反应①②③的平衡常数分别为K1、K2、K3，则该反应的K=　 　用K1、K2、K3表示)
（2）用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图所示
①写出总反应化学方程式　 　。
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为：1gK=5.08+217.5/T，该反应是　 　反应(填“吸热”或“放热”)。
③该反应的含氮气体浓度随温度变化如图所示，则将NO转化为N2的最佳温度为　 　；当温度达到700K时，发生副反应的化学方程式　 　。
（3）利用氨水吸收工业废气中的SO2，既可解决环境问题，又可制备(NH4)2SO3。可用(NH4)2SO3为原料，以空气氧化法制备(NH4)2SO4，其氧化速率与温度关系如下图：
试解释在温度较高时，(NH4)2SO3 氧化速率下降的原因是　 　；相同条件下，等浓度的(NH4)2SO3和(NH4)2SO4溶液中，c(NH4+)前者　 　(填“大”小”)
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A. 依据化学反应是放热反应，2mol二氧化硫和1mol氧气能量之和高于2mol三氧化硫的能量，不能确定二氧化硫能量与三氧化硫的关系，故A项不符合题意；
B. 石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B项不符合题意；
C. 在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热，△H= 57.3 kJ/mol，弱酸电离时吸热，所以放出的热量小于57.3 kJ/mol，故C项不符合题意；
D. 2 mol气态SO3比2 mol液态SO3的能量高，因此生成2 mol气态SO3时放出的热量少，焓变大，即△H1＞△H2，故D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A. 依据化学反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；
B. 石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定；
C. 在稀溶液中强酸和强碱反应生成1 mol水放出的热量为中和热；
D. 2 mol气态SO3比2 mol液态SO3的能量高，因此生成2 mol气态SO3时放出的热量少，焓变大。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，则A2(g)+ B2(g)=2AB(g)是吸热反应，故A不符合题意；
B．由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，故B符合题意；
C．由图可知，拆开2mol AB（g）中的化学键需要吸收bkJ的能量，故C不符合题意；
D．a为正反应的活化能的数值，由图不能确定反应物的总能量，即1mol A2(g)和1mol B2(g)的能量之和不等于akJ，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，据此解答。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．煤、石油、天然气都是化石能源，是不可再生资源，应该合理利用，故A符合题意；
B．铁粉是食品包装中常用的抗氧化剂，故B不符合题意；
C．新冠病毒可用次氯酸钠溶液、双氧水消毒，是利用其具有强氧化性消毒，利用乙醇消毒是酒精能渗入细菌体内，使组成细菌的蛋白质凝固，其消毒原理不同，故C不符合题意；
D．常用来做光导纤维的是二氧化硅，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.不可再生资源是人们开发利用的，在以后相当长的时间内不可能再生的自然资源；
B.干燥剂应具有吸水性；
C.氯酸钠溶液、双氧水消毒，是利用其具有强氧化性消毒；乙醇消毒是酒精能渗入细菌体内，使组成细菌的蛋白质凝固，其消毒原理不同；
D.二氧化硅常用来做光导纤维。
4．【答案】A
【解析】【解答】A.锂离子电池将化学能转化为电能，A符合题意；
B.将风能转化为电能，B不符合题意；
C.将化学能转化为热能，C不符合题意；
D.将太阳能转化为热能，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据能量的几种转化形式进行判断。
5．【答案】B
【解析】【解答】A.自然条件下，H2O(g)无法转化为H2和O2，因此在没有人造树叶和太阳恩的作用下，该反应不能自发进行，选项正确，A不符合题意；
B.该反应过程中，没有产生电能，因此不存在太阳能和电能的转化，选项错误，B符合题意；
C.该反应利用了太阳能，实现了太阳能的转化，为充分利用太阳能开辟了广阔前景，选项正确，C不符合题意；
D.H2燃烧生成H2O，H2O分解产生H2，可实现循环利用，且不会造成污染，因此氢能是理想的绿色能源，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.根据反应自发进行的条件进行分析；
B.过程中没有电能产生；
C.该反应利用了太阳能；
D.结合氢气燃烧产物进行分析；
6．【答案】B
【解析】【解答】由图得：①C（S，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ·mol-1，②C（S，金刚石）+O2（g）=CO2（g）△H=-395.4kJ·mol-1，①-②可得：C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ·mol-1。
A、石墨转化为金刚石是发生的化学反应，属于化学变化，A不符合题意；
B.因C（s、石墨）=C（s、金刚石）△H=+1.9kJ·mol-1，B符合题意；
C.金刚石能量大于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C不符合题意；
D.依据热化学方程式C（S，石墨）=C（S，金刚石）△H=+1.9kJ·mol-1，1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大于1.9 kJ，D不符合题意。
故答案为:B
【分析】由图像分析石墨和金刚石之间的转化有新物质生成，是化学变化；对于物质来说，能量越低越稳定。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．该电池充放电过程是 Na+ 在正负极间的镶嵌与脱嵌，不存在钠单质的失电子，A符合题意；
B．充电时阳离子从阳极向阴极移动，即Na+ 由B极向A极移动，B不符合题意；
C．稀缺的锂钴元素的价格比锂更高，该电池未使用稀缺的锂钴元素，量产后该电池生产成本比锂离子电池低，C不符合题意；
D．充电时正极得电子，电极反应为： ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据题干信息，该钠离子电池 充放电过程是在正负极间的镶嵌与脱嵌 。
B.充电时为电解池原理，阳离子从阳极向阴极移动。
C.稀缺的锂钴元素的价格比锂更高。
D.充电时正极得电子，电极反应为 。
8．【答案】C
【解析】【解答】解、A、因反应物的总能量＞生成物的总能量，根据能量守恒原理，该反应为放热，△H＜0，故A错误；
B、因氢氧燃料电池的总反应：2H2+O2=2H2O，负极放电的物质为H2，正极放电的物质为O2，两者的物质的量之比为2，故B错误；
C、因物质a的溶解度随温度变化较大，而物质b的溶解度随温度变化不大，因此，可以用降温结晶方法从a、b混合物中析出物质a，故C正确；
D、因乙先到达平衡，故乙的压强大，甲的压强小，但增大压强，平衡向正反应方向移动，而图象中平衡未发生移动，乙应是加入催化剂的原因，故D错误；
故选：C．
【分析】A、根据反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小来判断该反应是吸热还是放热反应
B、根据氢氧燃料正、负极放电的物质来判断
C、根据溶解度随温度变化的规律来解决
D、根据先到达平衡的反应，压强大，在根据平衡移动原理，判断平衡是否移动
9．【答案】D
【解析】【解答】没有外加电源，所以该装置是原电池。
A.铜是正极，铜片上有铜析出，故A不符合题意；
B.铜片质量逐渐增加，故B不符合题意；
C.电流从铜片沿导线流向锌片，故C不符合题意；
D.铜离子得电子被还原生成铜单质，附着在铜片上，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】先判断该装置是原电池还是电解池，再根据原电池工作原理判断选项正误。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、氢气与氯气反应是放热反应，图中反应为吸热反应，A不符合题意；
B、氢气与氯气反应是放热反应，B符合题意；
C、断键需要吸收能量，成键需要放出能量，C不符合题意；
D、断键需要吸收能量，成键需要放出能量，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氢气和氯气反应是化合反应，该反应是放热反应，反应物的能量应高于生成物的能量，且键的断裂是需要吸收能量，键的形成是需要放出能量，据此判断
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A．根据电池反应式知，锌失电子化合价升高而作负极，氧化银作正极，故A错误；
B．根据电池反应式知，锌失电子化合价升高而作负极，氧化银作正极，故B正确；
C．负极上电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，由于氢氧根离子参加反应而导致负极附近氢氧根离子浓度降低，则溶液的pH减小，故C错误；
D．锌作负极，氧化银作正极，导致从负极锌沿导线流向正极氧化银，故D错误；
故选B．
【分析】根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，氧化银得电子发生还原反应而作正极，电极反应式为Ag2O+2e﹣+H2O═2Ag+2OH﹣，根据负极电极反应式确定负极区域pH变化结合电子的移动方向分析解答．
12．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图象可知，1molCO和0.5mol氧气完全反应生成1mol二氧化碳放出282.9kJ热量，则2molCO完全燃烧放出565.8kJ热量，正确的热化学方程式为：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H＝ 565.8kJ mol 1，故A不符合题意；
B．二氧化碳是直线型结构，空间高度对称，CO2是由极性键构成的非极性分子，故B不符合题意；
C．根据反应：① C (s)+O2(g)= CO2(g)△H＝ 393.5kJ mol 1， ②CO(g)+ O2(g)= CO2(g)△H＝ 282.9kJ mol 1，①-②×2，可以得到反应C(s)+ CO2(g)=2 CO(g)，△H =-393.5kJ/mol-(-282.9×2)=172.3 kJ/mol＞0，为吸热反应，故C不符合题意；
D．根据反应：① C (s)+O2(g)= CO2(g)△H＝ 393.5kJ mol 1， ②CO(g)+ O2(g)= CO2(g)△H＝ 282.9kJ mol 1，①-②得到C (s) + O2(g)=CO (g) △H=-110.6 kJ mol 1，为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据图示能量图可以得到化学反应：① C(s)+O2(g)= CO2(g)△H＝ 393.5kJ mol 1， ②CO(g)+ O2(g)= CO2(g)△H＝ 282.9kJ mol 1，据此回答。
13．【答案】C
【解析】【解答】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x kJ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4 496kJ 2x=484 kJ，x =436kJ，
故答案为：C。
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算。
14．【答案】D
【解析】【解答】解：A．充电时，碳酸根离子得电子生成甲醇，则有CH3OH生成的电极为阴极，故A错误；
B．充电时每生成1 mol CH3OH转移1mol×（4+2）=6mol电子，故B错误；
C．放电时，氢氧根离子参加反应，导致溶液中氢氧根离子浓度减小，溶液的pH逐渐减小，故C错误；
D．放电时，负极上甲醇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CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O，故D正确；
故选D．
【分析】放电时，根据电池反应式知，C元素的化合价升高，所以甲醇所在电极为原电池的负极，O元素的化合价降低，所以通入氧气的极为原电池的正极，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，充电时，阴阳极上电极反应式为正负极的电极反应式的逆反应，以此来解答．
15．【答案】C
【解析】【解答】A．当a接外接电源负极时，电致变色层为阴极，发生电极反应WO3+Li++e-=LiWO3，LiWO3为蓝色晶体，b极接正极，离子储存层为阳极，发生电极反应Li4Fe4[Fe(CN)6]3-4e－=Fe4[Fe(CN)6]3＋4Li＋，Fe4[Fe(CN)6]3为蓝色晶体，蓝色与无色相比，可减小光的透过率，A选项不符合题意；
B．当b接外接电源负极时，离子储存层为阴极，发生的电极反应为Fe4[Fe(CN)6]3＋4Li＋＋4e－＝Li4Fe4[Fe(CN)6]3，B选项不符合题意；
C．切换电源正负极使得蓝色变为无色时，即LiWO3变为WO3，Fe4[Fe(CN)6]3变为Li4Fe4[Fe(CN)6]3，电致变色层为阳极，离子储存层为阴极，则Li+通过离子导体层由电致变色层移向离子储存层，C选项符合题意；
D．该装置可实现变色，可用于汽车的玻璃变色调光，D选项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】当a接电源负极时，a做阴极，锂离子向a极移动，两层为蓝色，当b接电源负极时，b做负极，此时两层为无色。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中元素化合价都不变，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A不符合题意；
B．Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，B不符合题意；
C．由于Al(OH)3是两性物质，能够与强酸、强碱发生反应，为避免NaAlO2与强酸反应时产生的Al(OH)3被过量的强酸溶解变为可溶性铝盐，根据酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，C不符合题意；
D．电解熔融Al2O3时，阴极上Al3+得到电子被还原产生Al单质，故阴极的电极反应式：Al3++3e-=Al；阳极上是O2-失去电子变为O2，阳极的电极反应式为：2O2--4e-=O2↑，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】铝土矿加入氢氧化钠碱溶，过滤除去杂质，加入过量二氧化碳，可生成氢氧化铝沉淀，滤液主要为溶质碳酸氢钠，灼烧氢氧化铝生成氧化铝，加入冰晶石电解熔融的氧化铝，可生成铝，以此解答该题。
17．【答案】C
【解析】【解答】A、根据题意所知道的正极和负极反应，得出电池的总反应为Li1-xMnO2+LixC6 LiMnO2+C6，故A不符合题意；
B、K和M相接时，形成电解池，A和电源的正极相接，是阳极，阳极发生失电子的氧化反应，故B不符合题意；
C、K与N相接时，形成原电池，此时电解质中的阳离子移向正极，即从B极区迁移到A极区，故C符合题意；
D、原电池和电解质中，存在电能和化学能之间的相互转化，化学能与热能的转化等，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电化学装置先判断电极名称，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极；电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．从反应机理图分析，该反应为放热反应，故A项不符合题意；
B．由图可知，该反应先吸热，后放热，故而不只有化学键的形成过程，故B项符合题意；
C．副反应生成的高聚物吸附在Pd的表面可能会使催化剂失活，故C项不符合题意；
D．该历程中能垒(活化能)有三个，分别为：66 kJ mol-1，85 kJ mol-1，82 kJ mol-1，故D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据图示，该反应放热
B.这个过程，先吸热后放热，所以是既有键的断裂又有键的形成
C.副反应的聚合物附着在表面可能会导致催化剂失活，因为这个反应在催化剂表面进行的
D.看图，最大的能垒是85 kJ mol-1
19．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图示，左侧电解池应选用碱性溶液，连接电源负极的为阴极，则a为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―，故A不符合题意；
B．连接电源负极的为阴极，则a为阴极，b为阳极，阳极失电子发生氧化反应，故电极反应方程式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，故B不符合题意；
C．连接电源正极的为阳极，则d为阳极，c为阴极，阴极发生还原反应，故C不符合题意；
D．b电极发生的反应Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，c电极发生的反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，故电解一段时间后，可将b、c对调，循环利用，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A：根据图示，左侧电解池应选用碱性溶液
B：连接电源负极的为阴极，则a为阴极，b为阳极，阳极失电子发生氧化反应
C：连接电源正极的为阳极，则d为阳极，c为阴极，阴极发生还原反应
D：b电极发生的反应Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，c电极发生的反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
20．【答案】（1）正；2H++2e﹣═H2 ↑
（2）负；Al﹣3e﹣+4OH﹣═AlO2﹣+2H2O
（3）NO3﹣+2H ++e﹣═NO2↑+H2O
【解析】【解答】（1）电解质溶液是稀硫酸时，Al电极是负极，Fe电极是正极，正极反应式为2H++2e﹣═H2 ↑；
（2）当电解质溶液是NaOH溶液时，铝与NaOH溶液反应，而Fe不反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为Al﹣3e﹣+4OH﹣═AlO2﹣+2H2 O；
（3）把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则Fe电极是正极；Zn电极是负极，Fe电极上的电极反应式为NO3﹣+2H ++e﹣═NO2↑+H2O。
【分析】（1）由于金属性Al>Fe，在稀硫酸溶液中，Fe做正极，溶液中的H+在正极发生得电子的还原反应，形成H2，据此写出电极反应式；
（2）当电解质溶液为NaOH溶液时，装置中发生的反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，据此确定原电池中电极反应式；
（3）常温下，浓硝酸能使铝钝化，因此装置内发生的反应为：Fe＋6HNO3=Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O，据此确定电极反应。
21．【答案】（1）还原反应；由片流出经LED灯流向片
（2）；
（3）；
【解析】【解答】(1)根据该原电池装置铁做负极，失去电子，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应，电子由片流出经LED灯流向片，故答案为：还原反应、由片流出经LED灯流向片
(2) 根据该原电池装置铁做负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为：，故答案为：
(3) 若将片换片Zn片，Zn比活泼，Zn做负极，失去电子发生氧化反应，为正极，电极反应为：，故答案为：
【分析】(1)根据该原电池装置活动性强的金属作做负极，失去电子，发生氧化反应，活动性弱的金属为正极，发生还原反应，电子由负极沿导线流向正极；
(2) 根据该原电池中负极失去电子，发生氧化反应；
(3) 根据该原电池装置活动性强的金属作做负极，失去电子，发生氧化反应，活动性弱的金属为正极，发生还原反应分析。
22．【答案】（1）放热
（2）-(E2-E1)或E1﹣E2
（3）无影响
（4）减小
【解析】【解答】（1）由图像可得反应物总能量大于生成物的总能量，则该反应的正向为放热反应。
（2）该反应的正向为放热反应，则△H<0，由图像所示数据得△H=-(E2-E1)或E1﹣E2。
（3）催化剂能加快反应速率但不改变化学平衡状态，对化学平衡没有影响，所以加入催化剂对反应热无影响。
（4）该反应的正向为放热反应，升高温度，该反应的平衡常数K将减小。
【分析】根据图像中反应物总能量和生成物总能量的大小判断放热还是吸热，结合催化剂对反应热的影响和温度对化学平衡的影响进行分析即可。
23．【答案】（1）△H2+ △H3
（2）FeO和Fe；80%
（3）bd；37.1%；；T3＞T2＞T1；正反应放热，在相同压强下，温度降低，平衡向正反应方向移动，CO的转化率升高
【解析】【解答】（1）已知反应：Fe2O3(s)+ CO(g)═ Fe3O4(s)+ CO2(g)△H2②Fe3O4(s)+4CO(g)═3Fe(s)+4CO2(g)△H3 ③，根据盖斯定律，将所给的反应②+③× 可得：Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)，故△H4=△H2+ △H3 ，故答案为：△H2+ △H3 ；
（2）根据当1000℃时为FeO，在2000℃时为Fe，故在1600℃时固体物质的主要成分为FeO和Fe的混合物；设混合物中FeO的物质的量为xmol，Fe的物质的量为ymol，则有： = ，即可求的x:y=1:4，故剩余的FeO和被还原为铁的FeO的物质的量之比为1:4，则可知被还原的FeO的百分比为 ×100%=80%，故答案为：FeO和Fe；80%；
（3）①a.由于此容器是个体积可变的容器，故为恒容的容器，则容器内压强一直不变，故不能作为反应达平衡的标志，a不符合题意；
b.此反应在平衡前，气体的质量不变，但体积变小，故密度变大，故当混合气体的密度不再发生变化时能说明反应达平衡，b符合题意；
c.反应达平衡的根本标志是v正=v逆，所以3v正(CO)=v逆(H2)，c不符合题意；
d.在反应达平衡之前，混合气体的质量不变，但物质的量变小，故混合气体的平均相对分子质量在变小，故当不变时能说明反应达平衡，d符合题意；
故答案为：bd；
②设反应达平衡时CO转化了xmol，则根据三段式可知：
　 CO(g) + 3H2(g) CH4(g)+ H2O(g)
起始（mol） 1 3 0 0
转化（mol） x 3x x x
平衡（mol） 1-x 3-3x x x
结合平衡时CO的体积分数为0.193可知： =0.193，解得x=0.371，故达到平衡时CO的转化率为= ×100%＝37.1%；在T℃106Pa时该反应的压强平衡常数Kp= = ，故答案为：37.1%； ；
③反应CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)△H＜0，温度越高，则平衡左移，CO的平衡转化率越低，根据图象可知，温度T3＞T2＞T1，故答案为：T3＞T2＞T1；正反应放热，在相同压强下，温度降低，平衡向正反应方向移动，CO的转化率越高。
【分析】（1）根据盖斯定律计算反应热；
（2）根据表格中温度与成分的关系确定1600℃时固体物质的成分；根据铁元素和氧元素的质量比计算FeO被CO还原为Fe的百分率；
（3）①a、容积可变的容器中，体系的压强保持不变；
b、根据公式，结合反应过程分析混合气体的密度是否发生变化；
c、根据反应速率之比等于化学计量系数之比分析；
d、根据公式，结合反应过程分析混合气体的相对分子质量是否发生变化；
②根据平衡三段式进行计算；
③根据温度、压强对反应速率和平衡移动的影响分析；
24．【答案】（1）-759.8；K22·K3/K1
（2）4NH3+4NO＋O2 4N2+6H2O；放热；600K；4NH3+5O2 4NO+6H2O
（3）温度过高(NH4)2SO3会分解，浓度减小(或温度升高氧气在溶液中溶解度降低)；小
【解析】【解答】(1) ①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H1=+179.5 kJ·mol-1
②NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g) △H2=-234 kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H3=-112.3 kJ·mol-1
根据盖斯定律③＋②×2－①得 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的△H=-759.8 kJ·mol-1；③＋②×2－①得 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，所以该反应的K= = K22·K3/K1；
(2) ①根据流程图，用V2O5作催化剂氨气、氧气和NO反应生成N2和水，反应方程式是4NH3+4NO＋O2 4N2+6H2O；②根据1gK=5.08+217.5/T，升高温度，K减小，平衡逆向移动，所以正反应放热；③根据氮气浓度随温度变化图，600K时，氮气的浓度最大，所以将NO转化为N2的最佳温度为600K；当温度达到700K时，NO浓度增大，说明氨气被氧化为NO，主要的副反应是4NH3+5O2 4NO+6H2O ；
(3) 温度过高(NH4)2SO3会分解，浓度减小，所以温度较高时，(NH4)2SO3 氧化速率下降；SO32-的水解促进NH4+水解，所以等浓度的(NH4)2SO3和(NH4)2SO4溶液中，c(NH4+)前者小。
故答案为：
【分析】盖斯定律利用总反应中的各物质在分反应中的出现一次的特点进行加合得总反应的焓变。2铵盐受热都易分解。亚硫酸盐中的亚硫酸根离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化。