第一章：化学反应与能量转化（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
1．2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如图所示：
下列说法正确的是
A．图中能量转化方式只有2种
B．H+ 向a极区移动
C．a极上每产生22.4L O2流过电极的电子为4mol
D．b极发生的电极反应为：N2＋6H+＋6e－=2NH3
2．电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．铁电极的电极反应式为
B．若左池石墨电极产生(标准状况)气体，则消耗甲烷
C．通入甲烷的石墨电极的电极反应式为
D．为了增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐
3．将V1mL未知浓度的NaOH溶液和0.3 mol/L硫酸V2mL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)。
下列叙述正确的是
A．做该实验时环境温度为28℃
B．该实验中热能转化为化学能
C．NaOH溶液的浓度约是0.4 mol/L
D．该实验可以证明有水生成的反应都是放热反应
4．工业上可利用CO2制备清洁液体燃料甲醇，有关反应为 ，下列说法正确的是
A．1mol CO2(g)和3molH2(g)的总能量低于1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量
B．可以把该反应设计成原电池，实现常温下能量的转化
C．使用催化剂可以提高反应物的平衡转化率
D．使用催化剂可以提高反应速率和改变该反应的反应热
5．常温下，将除去表面氧化膜的铝、铜片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，下列说法正确的是
A．O～t1时，原电池的负极是铜片
B．O～t1时，正极发生还原反应，产生氢气
C．t1时刻后电流方向发生变化的原因是Al在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应
D．t1时刻后，电子从铝经过导线流向铜
6．一种新型可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电极N是负极
B．充电时，通过钠离子交换膜向M极移动
C．放电时，N极电极反应为
D．充电时，每生成1mol Na，有机电解质的整体质量减小23g
7．如图所示和反应生成的能量变化示意图，由图可知

A．反应物总能量低于生成物总能量
B．
C． (Q>184.6kJ)
D．的能量高于的能量
8．下列关于钢铁的防护方法，说法不正确的是
A．图①所示方法是外加电流的阴极保护法，石墨棒做阳极。
B．图②所示方法是牺牲阳极的阴极保护法，镁做负极，钢铁输水管做正极。
C．图③所示方法是化学防护法，不属于电化学防护法。
D．图④所示方法是覆盖保护层法，不属于电化学防护法。
9．中华优秀传统文化涉及了很多化学知识，下列有关说法错误的是
A．《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金。”强水为强电解质
B．《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜
C．刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，固态冰转化为液态水需要吸热
D．“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能
10．Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述正确的是
A．正极反应式为Mg-2e-=Mg2+
B．正极反应式为Ag++e-=Ag
C．电池放电时Cl-由负极向正极迁移
D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
11．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．锌与盐酸的反应属于放热反应
B．断裂化学键释放能量，形成化学键需要吸收能量
C．化学反应不仅有新物质生成而且伴随着能量变化
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时向环境释放能量
12．以一氯代乙酸钠(CH2ClCOONa)水溶液为原料，通过电解法可以制备1，2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)，且有CO2生成，装置如图所示。
下列有关说法不正确的是
A．阳极发生氧化反应，有CO2生成
B．阴极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．电解过程中应选用阴离子交换膜
D．该装置的总反应式：2CH2ClCOO-+2H2OCH2ClCH2Cl+2CO2↑+H2↑+2OH-
二、填空题
13．有下图所示装置：

（1）装置A中b的电极名称为 极，a电极反应式为 ；
（2）B装置中Cu为 极，电极反应式为 ；
（3）当铜片的质量变化为12.8g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
14．甲醇燃料电池以甲醇为燃料。如图所示，在有水的条件下液态甲醇在负极上被氧化，产生二氧化碳和氢离子并流出电子氢离子经过质子交换膜，在正极上与氧气和流入的电子反应生成水。

甲醇燃料电池的工作原理示意图
写出上述过程中电极上发生的半反应及总反应。
(1)半反应：
(2)总反应：
15．电化学在化学工业中有着广泛的应用。
（1）根据图示电化学装置，回答下列问题：
①甲池中通入乙烷（C2H6）一极的电极反应式为 。
②乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是Na2SO4溶液，实验开始时，同时在两极附近溶液中各滴入几滴紫色石蕊溶液，X极的电极反应式为 ；一段时间后，在Y极附近观察到的现象是 。
③乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量AgNO3溶液，体积为0.2L，则Y极的电极反应式为 ；电解一段时间后，甲池消耗112mL（标准状况下）O2，则乙池溶液的pH为 （忽略溶液体积的变化）。
（2）若要用（1）中装置在铁质钥匙表面镀一层金属铜，用CuSO4溶液作电解液，则乙池中：
①X极的材料是 ，电极反应式为 。
②Y极的材料是 ，电极反应式为 。
16．根据所学电化学知识填空。
(1)如图为锌铜原电池的装置示意图，其中盐桥内装有含饱和KCl溶液的琼胶。请回答下列问题：
①Zn电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
②写出电极反应式：Zn电极 ，Cu电极 。
③盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 (填离子符号)。
(2)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题：
①图1中被腐蚀的金属为 (填化学式)；图2中金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．析氢腐蚀 C．吸氧腐蚀
②图1中Cu的作用是 (填“负极”或“正极”)。
③图2中铁的生锈过程中正极反应式为 。
17．回答下列问题：
(1)以NiSO4溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_______(填代号)。(已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+)
A．电解过程中，化学能转化为电能
B．粗镍作阳极，发生还原反应
C．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属
D．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比
(2)如图回答问题：
①甲池A电极的电极反应式为 。
②丙池总反应的化学方程式为 。
③当乙池中C极质量减轻4.32 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)。
④一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是 (填字母)。
A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3
(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+2H2O=Na2FeO4+3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是 。
(4)合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇(CH3OH)，常用向废液中加入硫酸钴，再用微生物电池(葡萄糖C6H12O6酸性燃料电池)电解，电解时Co2+被氧化成Co3+，Co3+把水中的甲醇氧化成CO2，达到除去甲醇的目的。工作原理如下图(c为隔膜，甲醇不能通过，其它离子和水可以自由通过)。
①电极的名称为 。
②写出除去甲醇的离子方程式 。
18．根据所给信息，回答下列问题。
(1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成气体，放出91.5kJ热量，其热化学方程式为 。
(2)甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为 。
(3)25℃时，1L0.5mol/L的溶液和足量稀硫酸反应，放出28.65kJ的热量，则该反应的热化学方程式为 。
(4)以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下。
①第一步反应的热化学方程式为 。
②第二步反应的 0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③从图象分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤的是第 步反应。被还原为S。
(5)在化工生产过程中，少量的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，用将氧化，被还原为S。
已知：①
②
③
则氧化的热化学方程式为 。
19．研究化学反应时，既要关注物质变化， 又要关注能量变化。请回答以下问题．
(1)氢气在氧气中燃烧 ，破坏1mol H-H 键吸收Q1 kJ 的热量，破坏 1 mol O=O 键吸收Q2kJ 的热量， 形成 1 mol H—O 键释放Q3kJ 的热量，则下列关系式正确的是。 (填字母序号)
A 2Q1+Q2>4Q3 B Q1+Q 2C 2Q 1+ Q 2<4Q3 D 2 Q1+Q 2=4Q3
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)= CH4(g)+ 4NO(g) ΔH1=akJ/mol
②CH4(g)+ 4NO2(g)= 4 NO(g)+ CO2(g) + 2 H2O(g) ΔH2 = b kJ/mol
③H2O(1)= H2O(g)ΔH3 =c kJ/mol
则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH= kJ/mol (用含a、b、c的代数式表示)。
(3)红磷 P(s)和Cl2(g) 发生反应生成PCl3(g)和 PCl5(g), 反应过程中的热量关系如图所示(图中的ΔH表示生成 1mol 产物的数据)。
根据如图回答下列问题：
①写出P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式 ；
②已知：常温时红磷比白磷稳定，比较下列反应中ΔH 的大小：ΔH1 ΔH2(填“> ”、“< ”或“= ”)。
i.P4(白磷，s)+5O2(g)= 2P2O5(s) ΔH1< 0
ii.4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2< 0
20．实验小组的同学们将三种金属按照下表的装置进行实验。回答问题：
序号 甲 乙 丙
装置
现象 溶液变为浅绿色，Cu极产生大量气泡 Cu极的质量增加 M极的质量减少
(1)装置甲中铁极的电极反应式是 ，溶液中H+向 极移动(填“正”或“负”)。
(2)装置乙中铜极发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
(3)装置丙中M极为 (填“正极”或“负极”)，一段时间后溶液的酸性 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)Fe、Cu、M中金属活动性最强的是 。
21．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃，101 kPa时：CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)ΔH=-271kJ·mol-1，5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)ΔH=-937kJ·mol-1，则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。
(3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量。其热化学方程式为 。
(4)已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡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 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A. 图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等，故A错误；
B. b极氮气转化为氨气，氮元素化合价降低被还原为原电池的正极，故H+向正极b极区移动，故B错误；
C. a极为负极，电极反应为2H2O 4e =O2↑+4H+，但由于氧气所处的状态不明确，故22.4L氧气的物质的量不一定是1mol，故流过电极的电子不一定是4mol，故C错误；
D. b极为正极，发生的电极反应为：N2+6H++6e =2NH3，故D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．通入空气的电极上发生还原反应，所以通入空气的电极为正极，则铁作阳极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为，选项A正确；
B．石墨电极上逸出的气体为氢气，生成(标准状况)氢气时转移电子的物质的量为，消耗甲烷转移电子的物质的量为，根据得失电子守恒得，消耗甲烷的物质的量为，选项B错误；
C．负极上甲烷失去电子并与结合生成和，电极反应式为，选项C正确；
D．水是弱电解质，其导电能力较弱，为了增强溶液的导电能力，可以加入强电解质，选项D正确。
答案选B。
3．C
【详解】A．由图中可知，NaOH溶液体积为5mL时，混合液温度为22℃，所以做该实验时环境温度应低于22℃，A不正确；
B．该实验中，通过发生化学反应放出热量，将化学能转化为热能，B不正确；
C．V1=30mL时，混合液的温度最高，表明此时NaOH与硫酸刚好完全反应，c(NaOH)×0.03L=0.6mol/L×0.02L，则NaOH溶液的浓度c(NaOH)约是0.4 mol/L，C正确；
D．该实验生成水后放热，但不能证明有水生成的所有反应都是放热反应，如Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O属于吸热反应，D不正确；
故选C。
4．B
【详解】A．放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，A项错误；
B．该反应是一个低温自发的氧化还原反应，可以将该反应设计成原电池，常温下将化学能转化为电能，B项正确；
C．使用催化剂不影响平衡状态，不能提高反应物的平衡转化率，C项错误；
D．使用催化剂可以提高反应速率，但不能改变反应热，D项错误。
故选B。
5．C
【分析】由图象可知，在t1 s前后，电路中的电流方向是相反的，所以t1s前，因为铝比铜活泼，原电池的负极是铝片，铝发生氧化反应生成氧化铝，正极为铜，正极上硝酸根被还原为二氧化氮，正极的电极反应式为2H+++e-=NO2↑+H2O，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，原电池的负极是铝片，A错误；
B．由分析，正极为铜，正极上硝酸根被还原为二氧化氮，正极的电极反应式为2H+++e-=NO2↑+H2O，B错误；
C．溶液中的H+向正极移动，当铝表面被全部氧化生成致密的氧化膜后，铝电极不如铜活泼，所以t1 s后，外电路中电子流动方向发生改变，其原因是Al在浓硝酸中钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应，C正确；
D．t1 s后，外电路中电子流动方向发生改变，Al在浓硝酸中钝化，形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应，此时Cu变成了负极，电子从铜经过导线流向铝，D错误；
答案选C。
6．B
【分析】从图示装置可看出，可充电电池放电时，Na失电子生成钠离子，所以Na电极为负极，发生氧化反应，生成的钠离子通过有机电解质移向右侧，右侧电极作正极在放电时，转化为，发生还原反应。
【详解】A．根据上述分析可知，放电时，电极M为负极，A错误；
B．充电为放电的逆过程，所以充电时，通过钠离子交换膜向阴极（M极）移动，B正确；
C．放电时，N极转化为，发生还原反应，其电极反应为，C错误；
D．充电时，每生成1mol Na，同时也会有0.5molO2-消耗，所以有机电解质的整体质量减小23g+=31g，D错误；
答案选B。
7．C
【详解】A．根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量高，A错误；
B．没有标明反应物和生成物的状态，热化学方程式书写错误，故B错误；
C．根据图示可知，2molHCl比1molH2和1molCl2的能量低184.6kJ，氯化氢气体变为液态氯化氢要放出热量，故(Q>184.6kJ)，故C正确；
D．1molH2和1molCl2的总能量比高184.6kJ，但是不能比较的能量与的能量的大小，故D错误；
故选C。
8．C
【详解】A．图①中C与正极相连，作为阳极，铁管道作阴极，是外加电流的阴极保护法，故A正确；
B．Mg与钢铁输水管道相连，Mg比Fe活泼，形成原电池时，镁做负极，钢铁输水管做正极，是牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．Zn比铁活泼，形成原电池时，Zn作负极，铁输水管做正极，是牺牲阳极的阴极保护法，属于化学防护法，故C错误；
D．喷油漆是覆盖保护层法，不属于电化学防护法，故D正确；
故选C。
9．A
【详解】A．强水为溶液，属于混合物，不是电解质，A错误；
B．铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该法为湿法炼铜，B正确；
C．固态冰转化为液态水属于吸热过程，所以有“冰，水为之，而寒于水”，C正确；
D．火树银花描述的灯光和烟火，发生了燃烧反应，化学能转化为热能和光能，D正确；
故答案为：A。
10．D
【详解】A．活泼金属镁作负极，失电子发生氧化反应，反应式为Mg-2e-＝Mg2+，A错误；
B．AgCl是难溶物，其正极电极反应式为：2AgCl+2e-＝2C1-+2Ag，B错误；
C．原电池放电时，阴离子向负极移动，则Cl-在正极产生由正极向负极迁移，C错误；
D．镁是活泼金属，能与水反应，即负极会发生副反应Mg+2H2O＝Mg(OH)2+H2↑，D正确；
答案选D。
11．B
【详解】A．锌与盐酸的反应为金属与酸的反应，属于放热反应，A正确；
B．断裂化学键吸收能量，形成化学键需要释放能量，B错误；
C．化学反应从微观上分析存在旧键的断裂和新键的形成，故不仅有新物质生成而且伴随着能量变化，C正确；
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时高出的能量，以光或热的形式向环境释放能量，D正确；
答案为B。
12．C
【详解】A．电解池的阳极发生氧化反应，CH2ClCOO-在阳极发生反应生成CH2ClCH2Cl和CO2，A正确；
B．阴极发生还原反应，H2O在阴极放电生成OH-，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B正确；
C．若选用阴离子交换膜，阴极区生成的OH-会通过阴离子交换膜进入阳极区，卤代烃在碱性条件下容易发生水解反应，故应选择阳离子交换膜，Na+由阳极区通过交换膜进入阴极区，C错误；
D．由A、B选项分析可知，电解的总反应为2CH2ClCOO-+2H2OCH2ClCH2Cl+2CO2↑+H2↑+2OH-，D正确；
故选C。
13． 负 O2+2H2O+4e-=4OH- 阳 Cu-2 e-= Cu2+ 2.24
【详解】（1）装置A为原电池，b为负极，氢气失电子在碱溶液中生成水，电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O，a为正极，氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；（2）B装置为电解池，铜电极做电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，电极反应Cu﹣2e﹣=Cu2+；（3）当铜片的质量变化为12.8g时物质的量==0.2mol，依据电极反应和电子守恒计算得到，铜电极电极反应：Cu﹣2e﹣=Cu2+；a电极反应为；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，依据电子守恒得到，O2～2Cu，a极上消耗的O2物质的量为0.1mol，标准状况下的体积=0.1mol×22.4L/mol=2.24L。　
14．(1)负极：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；正极：4H++O2+4e-=2H2O。
(2)2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
【详解】（1）根据图示可知，电池负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；正极上氢离子得电子与氧气反应生成水，电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O。
（2）根据题意可知，电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
15． C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O 2H2O-4e-=4H++O2↑ 电极表面产生气泡，电极附近溶液变蓝 Ag++e-=Ag 1 铜 Cu-2e-=Cu2+ 铁质钥匙 Cu2++2e-=Cu
【详解】(1)①甲池中乙烷入左侧电极发生氧化反应，则左侧电极为负极，电解质溶液为溶液，故负极的电极反应式为，故答案为：C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O；
②乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是溶液，则X是阳极，发生氧化反应，电极反应式为，Y是阴极，电极反应式为，有和生成，则Y极附近观察到的现象是电极表面产生气泡，附近溶液变蓝，故答案为：2H2O-4e-=4H++O2↑；电极表面产生气泡，电极附近溶液变蓝；
③乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量溶液，Y极是阴极，电极反应式为，X极是阳极，电极反应式为。甲池中右侧电极发生的电极反应为，消耗标准状况下（即）时电路中转移电子的物质的量为。根据得失电子守恒可知，电路中转移电子时，极附近生成，则乙池溶液中，溶液，故答案为：；1；
(2)在铁质钥匙表面镀一种金属铜，则X极是阳极，要用镀层金属铜作阳极，电极反应式为，Y极是阴极，要用镀件——铁质钥匙作阴极，电极反应式为，故答案为：铜；；铁质钥匙；。
16．(1) 负极 K+
(2) Fe C 正极
【详解】（1）铜锌形成的原电池，比活泼，为负极，发生反应为：，为正极，在溶液中发生反应：，在原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是。
（2）图1中，和形成原电池的两极，比活泼，做负极，被腐蚀；图2在碱性条件下，有参与反应，故该腐蚀为吸氧腐蚀，选C；图1中，和形成原电池的两极，比活泼，做负极，作正极；图2在铁生锈的过程中，正极反应为：。
17．(1)CD
(2) CH3OH+8OH--6OH-=+6H2O 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 224 A
(3)Fe+8OH- -6e-=+4H2O
(4) 阳极 6Co3++CH3OH+H2O=6Co2++CO2↑+6H+
【详解】（1）A．电解是电能转化为化学能的装置，A错误；
B．阳极发生氧化反应，B错误；
C．Cu、Pt、Au等金属活动性比镍差，所以在阳极上不会在阳极溶解，而成为阳极泥，C正确；
D．电解时通过的电量越多，析出的镍物质的量越多，质量就越大，D正确；
故合理选项是CD；
（2）①甲池属于原电池，其中通入甲醇的电极为负极，通入O2的电极为正极。A电极通入CH3OH，该电极反应产生、H2O，则A电极的反应式为：CH3OH+8OH- -6OH-=+6H2O；
②丙池是电解池，其中E电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；F电极连接电源负极，作阴极，阴极上Cu2+得到电子被还原产生Cu单质，则F电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；
③C电极为阳极，Ag失去电子变为Ag+，当乙池中C极质量减轻4.32 g时，n(Ag)=，则电子转移的物质的量是0.04 mol，根据同一闭合回路中电子转移数目相等可知甲池中O2的物质的量n(O2)=0.01 mol，V(O2)=0.01 mol×22.4 L/mol=0.224 L=224 mL；
④乙池为电解池，C与正极相连作阳极，电极反应为：Ag-e-=Ag+；D作阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，总反应式为：2Ag+Cu2+=2Ag++Cu，反应过程中析出铜，则需加入Cu就可使乙池恢复到反应前浓度，故合理选项是A；
（3）根据该反应总方程式可知：电解时Fe失去电子被氧化产生，则阳极的电极反应式为：Fe+8OH- -6e-=+4H2O；
（4）①电解时，a电极上Co2+失去电子变为Co3+，故a电极为阳极；
②在a电极上，Co3+将CH3OH氧化为CO2、H2O，Co3+被还原为Co2+，则除去甲醇的离子方程式为6Co3++CH3OH+H2O=6Co2++CO2↑+6H+。
18．(1)
(2)
(3)
(4) > 二
(5)
【详解】（1）氢气的物质的量为0.5mol，与氯气完全反应生成氯化氢气体放出的热量为91.5kJ，1mol氢气在氯气中完全燃烧放出的热量为183kJ，热化学方程式为：；
（2）表示甲烷燃烧热的热化学方程式为：
（3）氢氧根的物质的量为：，1mol氢氧根发生中和反应放出的热量为57.3kJ，热化学方程式为：；
（4）如图所示，第一步反应为放热反应，热化学方程式为：；第二步反应反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故；第二步反应的活化能大，为决速步骤；
（5）二氧化硫氧化一氧化碳的化学方程式为，目标反应=-③+2②-2①，反应热为热化学方程式为：。
19． C. 1/2(b-a)-2c P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g) ΔH=-399 kJ/mol <
【分析】(1)△H＝反应物键能总和 生成物键能总和，该反应是放热反应，则△H<0；
(2)根据盖斯定律计算所求反应的焓变；
(3)根据反应物的总能量、中间产物的总能量以及最终产物的总能量，结合化学方程式以及热化学方程式的书写方法解答，注意盖斯定律的应用；
【详解】(1)2H2(g)＋O2(g)═2H2O(g)△H<0，△H＝反应物键能总和 生成物键能总和，在该反应中破坏2 mol H H键、1 mol O═O键，形成4 mol H O键，则2Q1＋Q2 4Q3<0，则2Q1＋Q2<4Q3，
故答案为：C；
(2) 根据盖斯定律可知，该反应可由得到，则ΔH==1/2(b-a)-2c，故答案为：1/2(b-a)-2c；
(3) ①由能量变化图可知，P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1mol PCl5(g)的△H＝(-306 kJ/mol)+(-93 kJ/mol)=-399 kJ/mol，P(s)和Cl2(g)反应生成PCl5(g)的热化学方程式P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g) ΔH=-399 kJ/mol，故答案为：P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g) ΔH=-399 kJ/mol；
②根据盖斯定律可知：P4(白磷，s)=4P(红磷，s)的反应可由反应i- ii得到，则该反应的反应热ΔH=ΔH1-ΔH2，由题意白磷比红磷稳定，可知白磷的能量低，红磷的能量高，该反应应为吸热反应，即ΔH=ΔH1-ΔH2<0，则ΔH1<ΔH2，故答案为：<；
20． Fe-2e-=Fe2+ 正 还原 负极 减弱 M
【分析】本题重点考查原电池的电极判断、电极反应式的书写，离子移动的方向，电流方向和利用原电池原理判断金属性的强弱。
【详解】(1)装置甲中铁比铜活泼，故铁极是负极发生氧化反应，故电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故溶液中H+向正极移动，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；正；
(2)装置乙中铁比铜活泼，故铜极为正极，电解质溶液中的Cu2+得到电子发生还原反应，故答案为：还原；
(3)装置丙中由于M电极逐渐减少，说明M电极失电子变为离子进入溶液中，故M极为负极，原电池中发生反应是M与稀硫酸反应，故一段时间后溶液的酸性减弱，故答案为：负极；减弱；
(4)由丙装置可知M比铁活泼，又根据金属活动顺序表可知，Fe比Cu活泼，故Fe、Cu、M中金属活动性最强的是M，故答案为：M。
21． CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1 Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+HF(g)+3H3PO4(l) ΔH=-418 kJ·mol-1 C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
【分析】根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。
【详解】(1) 燃烧热是指在101kPa下，1mol 物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则1mol CH3OH完全燃烧释放的热量为226.68 kJ/gⅹ32g=725.76 kJ, 所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1。
(2)根据题意Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是：Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+HF(g)+3H3PO4(l) ΔH=？，此热化学方程式可根据盖斯定律，将题干中的两个热化学方程式分别编号为①、②，，那么此热化学方程式可由①×5-②获得，那么ΔH=-271 kJ·mol-1×5-（-937 kJ·mol-1）=-418 kJ·mol-1。所以本题的答案为Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+HF(g)+3H3PO4(l) ΔH=-418 kJ·mol-1。
(3) C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应，其化学方程式可写为2C2H2+5O24CO2+2H2O，根据化合价变化规律，可知2个C2H2分子反应时转移20e-，所以1mol C2H2反应时转移电子为10mol,由每有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量，可知1mol C2H2完全燃烧时放出的热量为1300 kJ, 故其反应的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1
(4)由ΔH=∑（反应物键能）-∑（生成物键能）和拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ可知ΔH=（946+436ⅹ3-391ⅹ6）kJ =-92 kJ，所以N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。
答案第1页，共2页
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