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
1．图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是
A．上述电池分别属于二次电池、一次电池和燃料电池
B．干电池工作时，H+向锌筒移动
C．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207g
D．酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O
2．下列说法正确的是
A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-801.3kJ·mol－1，结论：CH4 的燃烧热为△H=-801.3kJ·mol－1
B．稀溶液中有 H＋(aq)+OH－(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，结论：将盐酸与氨水的稀溶液混合后，若生成 1mol H2O，则会放出 57.3kJ 的能量
C．Sn(s，灰)Sn(s，白) ΔH=+2.1kJ/mol (灰锡为粉末状)，结论：锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏
D．C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=－393.5kJ/mol C(s，金刚石)+O2(g)=CO2(g) ΔH=－395kJ·mol－1，结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定
3．我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中和Hg的协同脱除，部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，下列说法不正确的是
A．H2S解离成氢原子和硫原子的过程释放能量
B．反应中H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质
C．反应过程中既有H—S的断裂，又有H—S的形成，脱除率小于100%
D．该过程生成的S单质能与Hg反应生成HgS，实现H2S和Hg的协同脱除
4．SO2是大气污染物，利用电化学法处理SO2的装置如图所示(已知电极M、N均为石墨烯电极，阳膜只允许H+通过)。下列说法错误的是
A．N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O
B．电极M的电势比电极N的低
C．一段时间后右室稀H2SO4的浓度变大
D．反应过程中，氢离子从左向右移动
5．下列说法正确的是
A．用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜
B．电解MgCl2水溶液制备金属Mg
C．MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂
D．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
6．用如图所示的装置进行实验，能达到实验目的是
A B C D
提纯 防止铁钉生锈 制备并收集乙酸乙酯 制备氨气
A．A B．B C．C D．D
7．“液态阳光”是二氧化碳和水通过人工光合得到的“绿色”甲醇，有关“液态阳光”说法错误的是
A．“液态阳光”行动有利于可持续发展
B．水煤气合成的甲醇也是“液态阳光”
C．“液态阳光”行动有利于减少CO2排放
D．“液态阳光”有利于缓解化石燃料消耗
8．利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子会向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将不变
9．微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学品，下图为其工作原理。下列说法正确的是
A．M极的电极反应式为： CH3COOH- 8e -+2H2O= 2CO2↑+8H+
B．外电路转移4mol电子时，N极消耗22.4LO2(标准状况)
C．反应一段时间后，N极附近的溶液pH值下降
D．该电池在常温和高温都可以工作
10．氨是农业上“氮的固定”的必需原料，随着世界人口的增长，氨的需求量在不断增大。科研人员新发现以磷盐作质子(H+)传导体，以四氢呋喃(无色易挥发的液体)为电解剂，利用电化学法将氮气还原成氨的原理如图所示。下列说法错误的是
A．M电极为阳极，电极反应式为H2-2e-=2H+
B．(I)→(II)的变化中，磷原子的成键数目不发生变化
C．图示中N电极上总反应为6Li+N2+6H+=6Li++2NH3
D．该方法制备氨气所需的温度低于传统工业合成氨的温度
11．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中．然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固．由此可见
A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B．该反应中，热能转化为产物内部的能量
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．反应的热化学方程式为：NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O；△H<0
12．目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品，其模拟工作原理如图所示。其中双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。M、N 为离子交换膜。下列说法正确的是
A．X 电极为电解池的阴极，该电极反应式为： 2H+-2e-=H2↑
B．电子流向： 电源负极→X电极→Y 电极→电源正极
C．电路中每转移1mol 电子，X、Y两极共得到标准状况下16.8L的气体
D．M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH; 若去掉B室双极膜，B室产物不变
13．以氨气代替氢气可研发氨燃料电池。如图是两种氨燃料电池装置示意图，生成物为无毒无害的物质。下列说法错误的是
A．图1电池工作时负极附近溶液pH下降
B．图2电池N极电势比M极的高
C．两个原电池总反应都为
D．两个装置均消耗时，移动到负极的阴离子均为6mol
二、填空题
14．为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带形管的塞子，发现形管内红墨水的液面高度如图所示。
①如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，是 (填一种常见氧化物的化学式)。
②如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是 (填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是 (填序号)。
A．碳的燃烧反应 B．CaCO3的分解反应 C．盐酸与NaOH溶液的反应
(2)如下图所示，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铝片，再滴入5mL稀NaOH溶液。试回答下列问题：
实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、 。
15．已知：①H2O(g)=H2(g)+ O2(g) H=+241.8kJ mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g) H=-110.5kJ mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ mol-1
请回答下列问题。
(1)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)
(3)10g H2(g)完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为
(4)写出CO燃烧的热化学方程式
16．A、B、C、D为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种，且E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。
(1)判断装置的名称：甲池为 (填“电解池”或“原电池”，下同)，乙池为 。
(2)B极为 (填“正极”或“负极”或“阳极”或“阴极”，下同)，电极反应式为 ；F极为 ，电极反应式为 。
(3)烧杯中溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)，U形管中溶液先变红的是 (填“C”或“D”)极，U形管中发生反应的化学方程式为 。
(4)当烧杯中有38.1 g I2(KI足量)生成时，甲池中溶液的质量会减少 g。
17．如图装置中，b电极用金属M制成，a、c、d为石墨电极，接通电源，金属M沉积于b极，同时a、d电极上产生气泡。试回答：
(1)a为 极，c极的电极反应式为 。
(2)电解开始时，在B烧杯的中央，滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是： ，电解进行一段时间后，罩在c极上的试管中也收集到了气体，此时c极上的电极反应为 。
(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解，a极上放出了 mol气体，若b电极上沉积金属M的质量为0.432g，则此金属的摩尔质量为 。
(4)电解停止后加蒸馏水使A烧杯中的溶液体积仍为200mL，取这种溶液加入到25.0mL 0.100mol·L－1 HCl溶液中，当加入31.25mL溶液时刚好沉淀完全。试计算：电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度为 。
18．有关电化学示意图如图。回答下列问题：
图1
(1)图1是工业上用电解法在强碱性条件下除去废水中的的装置，发生的反应有
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①石墨电极上发生 (填“氧化”或“还原”)反应；阴极反应式为 。
②电解过程中有关微粒的定向移动的说法错误的是 (填字母)。
A．电子由电极b经导线流向铁电极
B．电流由铁电极经溶液流向石墨电极
C．移向石墨电极
D．移向铁电极
③为了使电解池连续工作，需要不断补充 。
(2)图2是一种高性能的碱性硼化钒一空气电池，该电池工作时发生的离子反应。
图2
①电极为 极(填“正”或“负”)，电池工作时正极反应式为 。
②若离子选择性膜只允许通过，电池工作过程中，忽略溶液的体积变化，则正极室的碱性 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
③放电过程中，消耗36.5 g硼化钒，电路中转移 mol电子。
19．人们的日常生活和工农业生产都离不开电能，当今世界电能的开发和利用已是科学工作者十分重视的课题。
(1)可自发进行，据此设计的下列实验装置中属于原电池，且电池工作时可发生上述反应的是 (填序号)。
A． B． C． D．
(2)上述D装置若能构成原电池，其盐桥的作用是 (回答两点)，盐桥中物质能不能改用含的琼胶？并说明理由： 。
(3)在某新型催化剂作用下可形成新型燃料电池，其工作原理如图。
①Y极的电极反应式为 。
②当有电子通过负载时，X极生成的体积为 L(标准状况)。
20．Ⅰ.已知下列反应的反应热:
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)；；△H1＝－870.3kJ/mol
(2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH2=－393．5 kJ／mol
(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；△H3＝－285.8kJ/mol
试计算下列反应的反应热：2C(s)+2H2(g)＋O2(g) = CH3COOH(l)；ΔH= ;CH3COOH(l)的燃烧热是 ；在(3)式中，当有71.45KJ的热量放出时需要燃烧标准状况下的H2 升。
Ⅱ.已知下列两个热化学方程式；
2H2(g)+O2(g)===2H2O(1)； △H=－570.kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(1)； △H=－2220.0kJ/mol
(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共1mol，完全燃烧生成液态水时放热1252.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
(2)已知：H2O(1)=H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式
Ⅲ.8 g硫磺在 O2中完全燃烧生成SO2气体，放出的热量是74.2KJ，则生成标准状况下的二氧化硫体积是 L，热化学方程式为 。产生的SO2用NaOH溶液吸收，最少需要NaOH mol
21．回答下列问题：
(1)当电极a为A1、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为： 。
(2)当电极a为Fe、电极b为Cu、电解质溶液为浓硝酸时，该装置 (填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由________________________；若能，请写出该电池负极的电极反应方程式 。
(3)设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，CH4为燃料，采用酸性溶液为电解液；则CH4应通入 极(填a或b，下同)，电子从 极流出。电池的负极反应方程式为 。
22．Ⅰ.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。
（1）工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1,H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。
①H2的燃烧热ΔH＝ kJ·mol－1。
②CH3OH(g)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)的反应热ΔH＝ 。
（2）工业上利用甲醇制备氢气常用方法之一是甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)，此反应能自发进行的原因是 。
Ⅱ.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
（1）放电时：正极的电极反应式是 ；当外电路通过1 mol电子时，理论上正极板的质量增加 g。
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A错误；
B．在干电池中，Zn作负极，石墨电极为正极，氢离子向正极石墨电极移动，B错误；
C．铅蓄电池的负极反应式为Pb+-2e-=PbSO4，则每通过2mol电子时，该极质量应该增加而非减少，C错误；
D．酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O，D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，水为液态水时才是甲烷的燃烧热，选项A故错误；
B．强酸和强碱的稀溶液完全发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量叫中和热，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3kJ/mol，氨水是弱碱，电离需要吸热，反应放出的热量小于57.3kJ，选项B错误；
C．降温平衡向放热反应方向移动，冬天温度低正反应吸热，平衡逆向移动转化为粉末状的灰锡而损坏，选项C正确；
D．C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－393.5kJ·mol－1 ①；C(s，金刚石)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－395kJ·mol－1 ②；①-②得C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH=+1.5kJ/mol，说明石墨变成金刚石要吸收热量，即金刚石比石墨能量高，物质所含能量越低越稳定，所以石墨更稳定，选项D错误；
答案选C。
3．A
【详解】A．H2S解离成氢原子和硫原子的过程有化学键的断裂，化学键断裂需要吸收能量，故A错误；
B．分析题图中箭头的指向及有关物质可知，反应中H2S转化为H2O、H2、S、SO2、CS2等物质，故B正确；
C．分析题图可知，反应过程中既有H—S的断裂，又有H—S的形成，硫化氢分解生成的氢气和硫会再次化合成硫化氢，所以硫化氢的脱除率小于100%，故C正确；
D．该过程生成的S单质在常温下就能与Hg反应生成HgS，可实现H2S和Hg的协同脱除，故D正确；
故选A。
4．C
【详解】A．由图可知，M为负极，N为正极，电解质为硫酸，则N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，A正确；
B．电子由M极经外电路流向N极，电子总是由低电势流向高电势，则电极M的电势比电极N的低，B正确；
C．右室为正极，N极的电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，水增多，硫酸的浓度减小，所以稀硫酸的浓度减小，C错误；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，所以H+从左向右通过阳离子交换膜进入右室，D正确；
故选C。
5．D
【详解】A．金属钠虽然具有较强的还原性，但能与水剧烈反应，把钠投入到氯化铜溶液中时，先与水反应，不能置换出铜，A错误；
B．电解熔融的MgCl2可得到金属镁和氯气，电解MgCl2溶液不能得到镁，B错误；
C．镁活泼性强于铝，MgO与Al粉不反应，不是铝热剂，C错误；
D．镧镍合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物微热又容易分解，所以可用作储氢材料，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．乙烯会与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳，会引入新杂质，所以不能用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯杂质，故A错误；
B．将铁钉与直流电源的负极相连的保护方法为外加直流电源的阴极保护法，则题给装置能防止铁钉生锈，故B正确；
C．制备并收集乙酸乙酯时，若将导气管直接插入饱和碳酸钠溶液中，会产生倒吸，故C错误；
D．实验室用氯化铵固体与消石灰共热反应制备氨气，直接加热氯化铵固体无法制得氨气，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．“液态阳光”行动既能够降低空气中CO2的浓度，又能利用产生的甲醇为人类提供能量，因此有利于可持续发展，A正确；
B．水煤气合成的甲醇会消耗化石燃料煤，因此不是“液态阳光”，B错误；
C． “液态阳光”行动实现了C的循环，同时为我们提供所需能量，因此有利于减少CO2排放，C正确；
D．“液态阳光”不消耗化石燃料，利用合成的甲醇就满足了对能源的需求，因此有利于缓解化石燃料消耗造成的能源危机，D正确；
故合理选项是B。
8．B
【详解】A．开关K置于M处，则该装置为原电池，由于活动性Zn>Fe，所以Zn为负极，Fe为正极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．开关K置于N处，则该装置为电解池，则X为阳极，Fe为阴极，Fe被保护，腐蚀速率大大减慢，B错误；
C．开关K置于M处，则该装置为原电池，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，由于活动性Fe>Cu，Fe作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，此时铜棒质量将增加，在外电路中的电子由Zn经导线向铜电极移动，C正确；
D．开关K置于N处，则该装置为电解池，Y为硫酸铜溶液，铜棒为阳极，电极反应：Cu-2e-=Cu2+，Fe为阴极，电极反应：Cu2++2e-=Cu可用于铁表面镀铜，由于两电极溶解的Cu的质量和析出的Cu 的质量相等，所以溶液中铜离子浓度将不变，D正确；
答案选B。
9．A
【详解】A．由图中信息可知，CH3COOH被氧化生成CO2，失去电子，则M电极为负极，N电极为正极，O2得到电子生成H2O，Cr2O得到电子转化为Cr(OH)3，则M极的电极反应式为： CH3COOH- 8e -+2H2O= 2CO2↑+8H+，故A符合题意；
B．外电路转移4mol电子时，在N极上，O2得到电子生成H2O，Cr2O得到电子转化为Cr(OH)3，所以消耗O2的体积应小于22.4LO2(标准状况)，故B不符合题意；
C．在N极，O2得到电子和H+结合生成H2O，反应一段时间后，H+浓度降低，N极附近的溶液pH值升高，故C不符合题意；
D．在高温下，会使微生物失去活性，不再有催化作用，故D不符合题意；
故选A。
10．C
【分析】据图可知，M电极上氢气被氧化为氢离子，为阳极；阴极为锂离子得电子生成锂，锂再与氮气反应生成氨气。
【详解】A．据图可知，M电极上氢气被氧化为氢离子，为阳极，电极反应式为H2-2e-=2H+，A正确；
B．据图可知(I)→(II)的变化中，磷原子都是形成4个共价键，B正确；
C．最后一步反应中，Li+先被还原为Li单质，然后将N2还原为NH3，同时又生成Li+，所以Li+为催化剂，反应方程式为，C错误；
D．该装置为电解装置，利用电能转化为化学能，即合成氨所需的能量大部分是由电能转化，则所需的热能较少，所需的温度较低，D正确；
故选C。
11．B
【详解】A．醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，故A错误；
B．因反应为吸热反应，即吸热的热量转化为产物内部的能量，故B正确；
C．因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，故C错误；
D．书写热化学方程式时，应注明物质的状态，故D错误；
故选B。
12．C
【详解】A.电解池中阳离子向阴极移动，故X电极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，选项A错误；
B.电子不能通过电解质溶液，所以电子流向：电源负极→阴极X电极、阳极Y电极→电源正极，选项B错误；
C.阴极反应为2H++2e-=H2↑，阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，当电路中通过1mol电子时，阴极得到0.5molH2，阳极得到0.25molO2，两极一共得到气体为0.5mol+0.25mol=0.75mol，标准状况下16.8L的气体，选项C正确；
D.电解池中，电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，因此M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH；若去掉双极膜（BP），则Cl-会在阳极失去电子，生成Cl2，在阳极室会有C12生成，，B室产物发生变化，选项D错误；
答案选C。
【点睛】本题考查电解原理，注意审题，不再是电解饱和食盐水的反应，由于双极膜（BP）是阴、阳复合膜的存在，使电解反应变成了电解水，是易错点。阴极是物质得到电子，发生还原反应；溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
13．D
【分析】图1为碱性燃料电池，负极通入氨气，氨气失去电子，发生氧化反应，正极是氧气得到电子，图2中M是负极，通入氨气，氨气失去电子，N是正极，氧气得到电子，图2与图1的区别是电解质的不同，图1的电解质是碱性溶液，图2的电解质是固态氧化物，据此分析。
【详解】A．图1为碱性燃料电池，则其负极的电极反应式为：，消耗，故其工作时负极附近溶液pH下降，A正确；
B．图2中的M电极为负极，N电极为正极，正极电势比负极高，B正确；
C．由题给信息，知两个原电池的生成物均为无毒无害的物质，因此总反应均为，C正确；
D．由图示知，图1装置正极反应为，图2装置正极反应为，两个原电池均消耗时，电路中均通过，则图1装置中有移动到负极，图2装置中有移动到负极，D错误；
故本题选D。
14．(1) 放热 CaO(或：Na2O、K2O) 吸热 B
(2)饱和澄清石灰水中出现白色浑浊/沉淀 (或：烧杯中出现白色浑浊/沉淀)
【分析】(1)利用气体的热胀冷缩原理以及根据U形管两端红墨水液面的相对高度可判断出图1为放热反应，图2为吸热反应；
(2)铝与强碱反应属于放热反应，然后根据氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，可判断出观察到的现象除铝片逐渐溶解、有大量气泡产生外，还有饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。
（1）
①若如图1所示，体系内压强大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热，遇水放热的物质X可以是、等，故答案为：放热；、；
②若如图2所示，体系内压强小于外界大气压，说明体系内气体体积缩小，反应吸热；故答案为：吸热；
A．碳的燃烧反应为放热反应，选项A不符合；
B．的分解反应为吸热反应，选项B符合；
C．盐酸与溶液反应为放热反应，选项C不符合；
答案选B；
（2）
把试管放入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中，向试管中放入几小块铝片，再滴入稀溶液，铝和溶液反应生成，且该反应是放热反应，的溶解度随温度的升高而降低，烧杯中的饱和澄清石灰水中会出现白色浑浊，故答案为：饱和澄清石灰水中出现白色浑浊。
15． ① ③ 1209.0 kJ CO(g) + O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJ mol-1
【详解】(1)放热反应的焓变H<0，吸热反应的焓变H>0，所以三个化学反应中的①是吸热反应；故答案为：①；
(2)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，单位为kJ/mol，所以C的燃烧热的热化学方程式为③，故答案为：③；
(3)10g氢气的物质的量 =5mol，根据热化学方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-241.8kJ/mol，5mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出的热量Q=5mol241.8kJ/mol =1209.0kJ，故答案为：1209.0 kJ；
(4)已知反应②C(s)+O2(g)=CO(g) H=-110.5kJ mol-1，反应③C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ mol-1，根据盖斯定律，③-②得H=-393.5kJ/mol+110.5KJ/mol=-283.0KJ/mol，所以CO燃烧的热化学方程式为：CO(g) + O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJ mol-1，故答案为：CO(g) + O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJ mol-1。
16． 电解池 原电池 阴极 Cu2++2e-=Cu 正极 2H2O+2e-=H2↑+2OH- a D 2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑ 12
【分析】E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种，且E能与NaOH溶液反应，则E是金属铝，所以F是金属镁，乙是原电池，其中金属E是Al电极是负极，甲是电解池，所以D是阴极，C是阳极，B是阴极，A是阳极，F是正极。
【详解】(1)根据上述分析，甲池为电解池，乙池为原电池，
故答案为：电解池；原电池 ；
(2)根据分析，甲是电解池，所以B是阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；F是正极，电极材料金属镁，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
故答案为：阴极；Cu2++2e-=Cu；正极；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
(3) D是阴极，该电极上会产生氢气，所以中冒气泡，则D电极周围有大量氢氧根离子，能使酚酞变红；a中是氯离子失电子产生氯气，能将碘离子氧化为单质遇到淀粉变蓝色，所以烧杯中溶液会变蓝的是a，故U形管内发生的反应为：2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：a；D；2H2O+2KCl2KOH+H2↑+Cl2↑；
(4) D是阴极，根据2I-+2e-= I2，则38.1 g I2的物质的量为=0.15mol，则转移电子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol，甲是电解池，B是碳且为阴极，发生反应为Cu2++2e-=Cu，A是阳极，发生反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，则甲池中溶液减少质量即为铜单质和氧气的质量，转移0.3mol电子时，生成0.15mol的铜，其质量为0.15mol×64g/mol=9.6g，同时生成氧气的物质的量×0.3mol，则氧气的质量=×0.3mol×32g/mol=2.4g，则甲池中溶液的质量会减少9.6g+2.4g=12g，
故答案为：12。
【点睛】该题的突破口在于E、F两种金属的判断，从而确定三个池的类型，根据电极和电解质溶液确定电极反应和电极反应现象。
17． 阳 2I－－2e－=I2 c极附近的溶液首先变为蓝色 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 0.001 108g·mol-1 0.1mol·L－1
【分析】根据电解原理，金属M沉积于b极，说明b是阴极，则a是阳极，c是阳极，d是阴极。
【详解】(1)由分析知a是阳极。B中c为阳极，溶液中的阴离子I-在电极上放电，电极反应式为2I－－2e－=I2；
(2)在B烧杯中，c是阳极，溶液中的I-放电，生成I2，I2遇到淀粉能使淀粉变蓝，所以c极附近的溶液首先变为蓝色。I- 放电完毕后，接着是OH- 放电：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，c极上的试管中收集到的气体为氧气；
(3)d极是阴极，溶液中水电离产生的氢离子放电：2H+ + 2e- = H2↑，44.8mL H2的物质的量为0.002mol，转移了0.004mol电子，根据电子守恒，通过每个电极的电子均为0.004mol。a极是阳极，水电离产生的氢氧根离子放电： 2H2O-4e- =4H+ +O2↑，则a极上放出氧气的物质的量为0.001mol。b极是阴极，M+离子放电：M+ + e- = M，生成的M为0.004mol，则金属的摩尔质量M===108g/mol；
(4) 25.0mL 0.100mol·L－1 HCl溶液中HCl的物质的量为0.0025mol，根据反应：Cl- + M+ = MCl↓，可知31.25mL溶液中M+的物质的量也为0.0025mol，则在200mL溶液中M+的物质的量为=0.016mol，则电解前A烧杯中MNO3溶液中M+ 的物质的量=0.004mol+0.016mol=0.02mol，所以MNO3溶液的物质的量浓度为=0.1mol/L。
【点睛】串联电路中通过每个电极的电量相等是解题关键。
18．(1) 氧化 B NaOH
(2) 负 不变 5.5
【分析】（1）根据题给信息，除去废水中分两步进行：第一步用电解法使氧化成， 氧化成，第二步用氧化，在强碱性条件下，最终转化成。第一步氧化反应失去电子，应发生在电解池的阳极，因此铁电极不能作阳极，只能作阴极，石墨电极作阳极，电源中a为正极，b为负极；
（2）根据电池反应总方程式，空气中的氧气在复合碳电极上得到电子被还原，复合碳电极为正极，那么发生氧化反应，为负极，根据离子选择膜的性质来确定溶液中离子移动的方向，题目据此解答。
【详解】（1）①根据分析，石墨电极是阳极，阳极上和失去电子氧化生成和，阴极上氢离子得电子生成氢气，在强碱性条件下，电极反应式为；
②A．电解池中铁电极是阴极，石墨电极是阳极，电源中a为正极，b为负极，电子由电极b经导线流向铁电极，A正确；
B．电流由电源正极a经导线流向石墨电极，经溶液流向铁电极，再经导线流向电源负极b，B错误；
C．电解池中阴离子移向阳极，即、移向石墨电极，C正确；
D．电解池中阳离子移向阴极，即移向铁电极，D正确；
故选B；
③阳极反应为、、，阴极反应为，理论上处理2mol时消耗6mol，此时阳极共失去10mol，同时共消耗12molNaOH，阴极生成10molNaOH，总反应需要消耗2molNaOH，所以要使电解池连续工作，需要不断补充NaOH；
（2）①由总反应可知，发生失电子的氧化反应，作负极，氧气在正极上得电子生成，正极电极反应式为；
②若离子选择性膜只允许通过，原电池工作时，由正极区通过离子交换膜移向负极区。正极电极反应式为，若电路中转移4mol，正极生成4mol，有4mol通过离子选择性膜移向负极，所以正极室的碱性保持不变；
③36.5g硼化钒的物质的量为，负极电极反应式为，所以消耗36.5g硼化钒()时电路中转移电子。
19． BD 平衡电荷，形成闭合回路(合理即可) 不能，因为盐桥中的会与反应生成沉淀，使盐桥失去作用 11.2
【分析】，铜作负极，Ag+作电解液，盐桥平衡电荷，形成闭合回路；在某新型催化剂作用下可形成新型燃料电池，乙醇作负极，氧气得电子作正极，根据电子转移数与CO2的关系式计算。
【详解】(1)A．，故A不符；
B．铜作负极，发生，故B符合；
C．不能构成闭合回路，故C不符；
D．铜作负极，发生，通过盐桥形成闭合回路，故D符合；
故答案为：BD；
(2)上述D装置能构成原电池，其盐桥的作用是平衡电荷，形成闭合回路(合理即可)(回答两点)，盐桥中物质不能改用含的琼胶，理由：因为盐桥中的会与反应生成沉淀，使盐桥失去作用。故答案为：平衡电荷，形成闭合回路(合理即可)；不能，因为盐桥中的会与反应生成沉淀，使盐桥失去作用；
(3)①Y极的氧气得电子，电极反应式为。故答案为：；
②当有电子通过负载时，，V==11.2L， X极生成的体积为11.2L(标准状况)。故答案为：11.2。
20． ΔH=－488.3KJ/mol 870.3kJ/mol 5.6 1︰1 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)；ΔH=-2044KJ/mol 5.6 L S(s)+O2(g)=SO2(g)；ΔH=-296.8KJ/mol 0.25
【分析】Ⅰ.根据盖斯定律可求出2C(s)+2H2(g)＋O2(g) =CH3COOH(l)反应的ΔH；根据反应(1)可知该反应的燃烧热；根据反应(3)可计算出氢气的体积；
Ⅱ. (1) 计算H2和C3H8的平均燃烧热,根据十字交叉法计算H2和C3H8的体积比即可；
(2)根据盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减,反应热也处于相应的系数进行相应的加减,构造目标热化学方程式；
Ⅲ.8g硫的物质的量为0.25mol，可根据硫磺在O2中完全燃烧生成SO2，计算出二氧化硫的体积；根据0.25mol硫磺在 O2中完全燃烧生成SO2气体放出的热量是74.2KJ条件写出该反应的热化学方程式；根据SO2与NaOH完全反应生成亚硫酸氢钠规律，计算出消耗最少消耗n(NaOH)。
【详解】Ⅰ.由(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1＝－870.3kJ/mol；(2)C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH2=－393．5 kJ／mol；(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3＝－285.8kJ/mol；根据盖斯定律(2)×2+(3)×2-(1)得：2C(s)+2H2(g)＋O2(g) = CH3COOH(l)；ΔH=－488.3KJ/mol；由CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1＝－870.3kJ/mol可知，CH3COOH(l)的燃烧热是870.3kJ/mol；由反应(3)可以知道消耗标况下22.4L的氢气,放出热量为 285.8 kJ；当有71.45KJ的热量放出时需要燃烧标准状况下的H2的体积为22.4×71.45/285.8=5.6L；
综上所述，本题答案是：ΔH=－488.3KJ/mol ；870.3kJ/mol；5.6。
Ⅱ.(1)由热化学方程式可以知道,氢气的燃烧热为570.kJ/mol，丙烷的燃烧热为2220.0kJ/mol, H2和C3H8的混合气体共1mol,完全燃烧生成液态水时放热1252.5kJ，则混合气体中, H2和C3H8的物质的量分别为：xmol和(1-x)mol；所以体积比为285x+2220(1-x)=1252.5, x=0.5,所以物质的量之比为:0.5：(1-0.5)=1:1；
因此，本题正确答案是: 1︰1。
(2)①C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(1)； △H=－2220.0kJ/mol；② H2O(1)=H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol，由盖斯定律可以知道, ①+②×4得C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)；ΔH=-2044KJ/mol ；
综上所述，本题选C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)；ΔH=-2044KJ/mol 。
Ⅲ.8g硫的物质的量为0.25mol，0.25mol硫磺在O2中完全燃烧生成SO2气体的体积为0.25×22.4=5.6L；0.25mol硫磺在 O2中完全燃烧生成SO2气体放出的热量是74.2KJ，则1mol硫磺在O2中完全燃烧生成SO2气体，放出的热量是148.4KJ，热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g)；ΔH=-296.8KJ/mol； 若要消耗NaOH最少，需满足SO2与NaOH完全反应生成亚硫酸氢钠，根据反应SO2+NaOH=NaHSO3可知，n(NaOH)= n(SO2)=0.25mol；
综上所述，本题答案是：5.6 L，S(s)+O2(g)=SO2(g)；ΔH=-296.8KJ/mol，0.25。
21． 2H++2e-=H2↑ 能 Cu－2e-=Cu2+ b b CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+
【分析】原电池的构成条件有：两种活泼性不同的金属（或另一种为非金属导体）构成电极；电解质溶液；形成闭合回路；自发进行的氧化还原反应。
【详解】（1）Al、Cu、稀硫酸构成的原电池，铝的活动性比铜强，金属铝做负极，金属铜为正极，负极铝失电子生成铝离子，正极氢离子得电子生成氢气，正极的电极反应为：2H++2e-=H2↑。
（2）Fe、Cu、浓硝酸之间，虽然铁的活动性比铜强，但常温下Fe遇到浓硝酸会钝化，而Cu与浓硝酸反应，有自发进行的氧化还原反应，满足构成原电池的条件，则能设计成原电池；Fe、Cu、浓硝酸构成的原电池，铜作负极失电子，铁作正极得电子，负极反应式为：Cu－2e-=Cu2+。
（3）燃料电池中，燃料失电子作负极，氧气得电子作正极，因此燃料甲烷需通在负极，即CH4应通入b极，正极是氧气得电子，电子从负极流向正极，即电子从b极流出。负极上甲烷失电子生成二氧化碳，则负极电极反应方程式为：CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+。
【点睛】本题考查原电池原理，为高频考点，把握原电池的工作原理、正负极的判断和电极方程式的书写方法为解答的关键，侧重电极、电极反应、电子转移的考查，题目难度不大。
22．(13分)
Ⅰ（1）①285.8；②－392.8 kJ/mol
（2）该反应是一个熵增的反应 （△S＞0）
Ⅱ（1）PbO2 +2e－+ 4H+ +2SO42-= PbSO4 + 2H2O ；48；
（2）Pb；PbO2
【详解】试题分析：Ⅰ（1）①根据燃烧热概念，结合热化学方程式，2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H=-571.6kJ/mol，氢气的燃烧热为：H2（g）+O2（g）=H2O （l）△H=-285.8kJ/mol，所以氢气的燃烧热为285.8KJ/mol，故答案为285.8；
②（1）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.8kJ/mol，（2）H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol；（2）×2-（1）得到：CH3OH（g）+O2（g）CO（g）+2H2O（g）△H="-392.8" kJ/mol，故答案为-392.8 kJ/mol；
（2）①反应为CH3OH（g）CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是△H-T△S＜0，反应是熵增加的反应，故答案为反应是熵增加的反应；
Ⅱ（1）电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O，写出电极反应为：负极电解反应：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将减少；当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；故答案为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；48
（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，电极上是析出的PbSO4，若按题右图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是电解反应，B电极上发生反应为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-，A电极发生反应为：PbSO4=Pb-2e-+SO42-，故答案为Pb；PbO2。
考点：考查了燃烧热概念，热化学方程式书写，盖斯定律的应用的相关知识。
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