第六章 化学反应与能量 测试题 （含解析）2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 测试题
一、单选题
1．下列条件的改变，一定会同时影响化学反应速率和化学平衡的是（　　）
A．浓度 B．压强 C．温度 D．催化剂
2．下列过程能实现化学能转化为电能的是（　　）
A． 蜡烛燃烧 B． 光合作用 C． 手机电池工作 D．天然气加热水
A．A B．B C．C D．D
3．下列变化中，属于吸热反应的是（　　）
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓H2SO4稀释④KClO3分解制O2⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥CaCO3高温分解⑦CO2+C2CO ⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合⑨C+H2O(g) CO+H2⑩Al与盐酸反应
A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．②④⑥⑦⑧⑨
C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑧⑨⑩
4．下列过程中，属于吸热反应的是（　　）
A．铁与稀盐酸置换氢气 B．氢气燃烧
C．大气中放电合成NO D．稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和
5．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。下列说法错误的是（　　）
A．整个过程实现了光能向化学能的转换
B．过程II有O-O单键生成并放出能量
C．过程III发生的化学反应为： 2H2O2=2H2O+O2
D．整个过程的总反应方程式为： 2H2O→H2+O2
6．氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．下列反应的焓变与如图所示图像相符的是（　　）
A．盐酸与碳酸氢钠反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应
C．过氧化氢的分解 D．氢氧化钡晶体与氯化铵反应
8．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列有关化学反应的叙述正确的是（　　）
A．[O]表示还原剂
B． 能与 反应生成 和NO
C． 能与 溶液反应生成
D．物质X一定为
9．高温下，铝粉与氧化铁的反应可用来焊接钢轨，反应为，该反应放出大量的热，下列说法错误的是（　　）
A．Fe2O3属于碱性氧化物
B．该反应中，Al2O3为氧化产物
C．当生成11.2 g Fe，此时氧化剂与还原剂的质量之比为27：80
D．进行该反应时，必须做好高温防护措施
10．近年来，我国科技迅猛发展。下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是
A．新型手性螺环催化剂能降低化学反应的焓变
B．DNA存储技术中用于编码的DNA是核糖核酸
C．建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金
D．“天舟五号”飞船搭载的燃料电池放电时主要将热能转化为电能
11．某可逆反应已建立了化学平衡，当改变条件使平衡正向移动时，下列叙述正确的是（　　）
①生成物的质量分数一定增加 ② 任一生成物总量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率
A．②⑤ B．②③⑤ C．①②④ D．②④⑤
12．溴水与甲酸可以发生如下反应：。生成二氧化碳的初始速率与反应物起始浓度的关系如下：
实验序号 开始浓度/ 初始速率/()
1 0.01 0.02
2 0.02 0.04
3 0.03 0.02
现将的溴水和的溶液等体积混合，此时生成二氧化碳的初始速率()应为（　　）
A． B． C． D．
13．HCHO(g)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面发生催化氧化生成CO2、H2O(g)的历程可能如图所示(E1、E2和E3分别表示各阶段物质的能量)：
已知：HCHO(g)＋O2(g)=CO2(g)＋H2O(g)ΔH=－526.7kJ·mol-1
下列说法正确的是（　　）
A．E1＞E2＞E3
B．HAP能减小上述反应的焓变
C．HAP可使上述反应在较低的温度下迅速进行
D．若改通18O2，则反应可表示为HCHO＋18O2=C18O2＋H2O
14．2007年5月15日是国家“防碘缺乏病日”，为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含40～50 mg碘酸钾。已知碘、氯酸钾和水混合后反应可生成碘酸氢钾：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。在该反应中，氧化产物是（　　）
A．KClO3 B．KH(IO3)2 C．KCl D．Cl2
15．H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)△H=—a kJ/mol，下列说法正确的是（　　）
已知： （a、b、c均大于零）
A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B．断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ
C．相同条件下，1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量
D．向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ
16．下列反应中， <0且是氧化还原反应的是（　　）
A．生石灰与水的反应 B．C与CO2在高温下的反应
C．KOH与盐酸的反应 D．碳与浓硫酸的反应
17．A和B转化为C的催化反应历程示意图如下。下列说法错误的是（）
A．催化剂在反应前后保持化学性质不变
B．生成C总反应的原子利用率为100%
C．①→②的过程吸收能量
D．C的水溶液呈弱酸性
18．镉镍充电电池的总反应方程式如下：。下列说法正确的是（　　）
A．放电时负极反应式为：
B．利用该电池电镀铜时，待镀件应连接
C．充电时阳极反应式为：
D．充电时向阳极移动，阳极区碱性增强
19．物质在反应中可表现氧化性、还原性、酸性、碱性等，下面方程式中划线的物质，能在同一反应中同时表现上述两种或两种以上性质的有（　　）
①3FeO + 10HNO3 = 3Fe（NO3）3 + NO + 5H2O
②C + 2H2SO4（浓） = CO2 + 2SO2 + 2H2O
③8NH3 + 3Cl2 =6NH4Cl + N2
④2Na2O2 + 2H2O =4NaOH + O2
A．①② B．①④ C．③④ D．全部
20．下列反应既属于吸收能量的反应，又属于氧化还原反应的是（　　）
A．锌粒与稀硫酸的反应 B．铁丝在氧气中燃烧的反应
C．碳酸钙高温分解的反应 D．灼热的木炭与的反应
二、综合题
21．吸入氧气、排出二氧化碳，这看似再简单不过的新陈代谢，在遥远的太空中却并不容易，因为在航天服、航天器、空间站等密闭系统中，CO2浓度会高得多，而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡，因此必须通过一定方法将CO2清除。
（1）I.非再生式氢氧化锂（LiOH）除碳技术
我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂（LiOH）吸附CO2生成碳酸锂，该技术设备操作简单，功能可靠，适用于短期出舱任务。吸附发生的化学方程式为　 　。
（2）II.再生式快速循环胺技术
以固态胺作为吸附剂，吸附CO2与水蒸气。当固态胺吸附饱和后，将其暴露于真空中，破坏碳酸氢盐的化学键，释放出CO2，从而完成吸附剂的再生。该技术大大提升了舱外航天服的续航时间。固态胺的吸附是　 　变化（填“物理”或“化学”）
（3）III.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如下图所示。
下列说法错误的是____。（双选）
A．CO2的最终产物为CH4和O2
B．电解水装置中，反应物的能量高于生成物的能量
C．萨巴蒂尔反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4
D．物质转化中O、H原子的利用率均为100%
（4）CO2富集的原电池模拟装置如图：
b极为　 　极（填“正”或“负”，)，a电极上发生的电极反应　 　。
（5）上述电极材料采用多孔碳载镍，“多孔”的优点是　 　。
（6）该装置若消耗2 mol H2，则理论上在b极除去CO2的体积为　 　L（标况下）。
22．无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上用铝土矿（Al2O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下：
（1）氧化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式　 　
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式　 　。
（3）为了测定制得的无水AlCl3产品（含杂质FeCl3）的纯度，称取16.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，再洗涤、灼烧、冷却、称重、得其质量为0.32g。
①写出上述测定过程中涉及的离子方程式：　 　、　 　。
②AlCl3产品的纯度为　 　。
23．现有下列物质：①NaHCO3固体、② KHSO4固体、③稀HNO3、④铜、⑤CO2、⑥熔融MgCl2、⑦石墨、⑧蔗糖晶体、⑨Ba(OH)2固体 。请填空：
（1）上述状态下可导电的物质是　 　(填标号，下同)，属于电解质的是　 　
（2）①溶于水时的电离方程式为　 　
（3）②与⑨水溶液混合后，溶液恰好呈中性，发生反应的离子方程式为　 　
（4）③可与④发生反应，请将方程式配平　 　
该反应的氧化产物是　 　，做氧化剂的硝酸占参加反应硝酸的比例为　 　(用分数表示)。
24．化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。某同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化。
请回答下列问题：
（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是　 　热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是　 　热反应。反应过程　 　(填“①”或“②”)的能量变化可用下图表示。
（2）①中发生反应的离子方程式是　 　；在该反应中，作为还原剂的物质是　 　(填化学式)。
25．回答下列问题。
（1）结合钠与水的反应观象，从能量变化的角度看，钠与水的反应属于　 　反应。
（2）以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中。银片上观察到的现象是　 　；锌电极的反应式为　 　，溶液中向　 　极移动。
（3）将一定量的A气体和B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应；，反应2min后测得C的浓度为0.6mol/L。
①用物质B表示的平均反应速率为　 　。
②其他条件不变时，再通入2molA气体，该反应的正反应速率将　 　(填“增大”“不变”或“减小”)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、固体和纯液体的量不影响平衡移动，也不影响其速率，A错误；
B、非气体压强不影响速率和平衡移动，B错误；
C、温度可以加快化学反应速率，升高温度，平衡朝吸热方向移动，C正确；
D、催化剂可以加快反应速率，不影响平衡移动，D错误；
故答案为：C
【分析】增大化学反应速率的方法：升高温度，增大反应物的浓度（溶液、气体），加入催化剂，增大接触面积，气体的反应压缩体积；
平衡移动的判断；
增大反应物浓度，平衡朝正向移动，被增加的反应物转化率减小，另一种反应物浓度增大，减小反应物的浓度则反之；
增大生产物浓度，平衡朝逆向移动，反应物的转化率减小，减少生成物的浓度则反之；
增大压强，减小体积，平衡朝气体体积缩小的方向移动，减小压强，增大体积则反之；
升高温度，平衡朝吸热方向移动，降低温度则反之。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．蜡烛燃烧是化学能转化成光能和热能，A不符合题意；
B．光合作用是太阳能转变化为化学能，B不符合题意；
C．手机电池工作是化学能转化为电能，C符合题意；
D．天然气加热水，是将化学能转化为热能，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查了化学反应与能量变化，知道生活中常见能量转化方式是解题的关键，化学变化生成新物质的同时还伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能等的放出或吸收。
3．【答案】B
【解析】【解答】①液态水汽化为吸热过程，为物理变化，故不选；
②将胆矾加热变为白色粉末，为分解反应，属于吸热反应，故选；
③浓H2SO4稀释放出大量的热，为物理变化，故不选；
④KClO3分解制O2，为分解反应属于吸热反应，故选；
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，为放热反应，故不选；
⑥CaCO3高温分解，为分解反应，属于吸热反应，故选；
⑦CO2+C2CO为吸热反应，
故答案为：；
⑧Ba(OH)2 8H2O与固体NH4Cl混合，为吸热反应，故选；
⑨C+H2O(g)CO+H2，为吸热反应，故选；
⑩Al与HCl反应为放热反应，故不选；
故答案为：B。
【分析】常见吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．铁与稀盐酸发生置换反应生成氢气的反应为放热反应，故A不符合题意；
B．氢气燃烧的反应为放热反应，故B不符合题意；
C．大气中氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮的反应是吸热反应，故C符合题意；
D．稀盐酸和氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成氯化钠和水的反应为放热反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、活泼金属与酸的置换反应为放热反应；
B、燃烧反应都是放热反应；
C、大气中NO的合成属于吸热反应；
D、酸碱中和反应属于放热反应；
5．【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，故A不符合题意；
B．过程II中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，过程Ⅱ放出能量并生成了O O键，故B不符合题意；
C．由图可知，过程Ⅲ发生的反应为过氧化氢分解生成氢气和氧气的反应，H2O2═H2+O2，故C符合题意；
D．总反应为水分解生成氢气和氧气，则总反应2H2O→2H2+O2，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.由图可知，该过程实现了光能向化学能的转化；
B.过程Ⅱ形成了过氧化氢，形成化学键放出热量；
D.该过程的总反应为水分解生成氢气和氧气。
6．【答案】A
【解析】【解答】A. 氧化还原反应，不是置换反应，故A符合题意；
B. ，氧化还原反应，是置换反应，故B不符合题意；
C. ，分解反应不是氧化还原反应，故C不符合题意；
D. 化合反应是氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】根据阴影部分属于氧化还原反应，但是不是置换反应结合选项判断。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应，故A不符合题意；
B．灼热的炭与二氧化碳反应为吸热反应，故B不符合题意；
C．过氧化氢的分解为放热反应，故C符合题意；
D．氢氧化钡晶体与氯化铵反应为吸热反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】反应物的能量高于生成物，为放热反应。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．由图中 可知，[O]表示氧化剂，A不符合题意；
B． 能与 反应生成 ，反应方程式为：N2O5+H2O=2HNO3，B不符合题意；
C．SO2具有还原性，H2O2具有氧化性，故 能与 溶液反应生成 ，C符合题意；
D．当NH3过量时生成物质X 为(NH4)2SO4，当硫酸过量时生成物质X为 ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.化合价升高为氧化反应；
B. N2O5为HNO3的酸酐；
C. H2O2具有氧化性可与SO2反应；
D.为硫酸的铵盐即可。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．Fe2O3能够与酸反应产生盐和水，因此属于碱性氧化物，A不符合题意；
B．在该反应中Al元素化合价由反应前Al单质的0价变为反应后Al2O3中的+3价，化合价升高，失去电子被氧化，所以Al为还原剂，Al2O3为氧化产物，B不符合题意；
C．在该反应中Fe2O3为氧化剂，Al为还原剂，根据方程式可知：每有2 mol Fe生成，反应消耗1 mol Fe2O3和2 mol Al。反应产生Fe越多，反应消耗的Al、Fe2O3就越多，但二者的质量比不变，故当生成11.2 g Fe，此时氧化剂与还原剂的质量之比m(Fe2O3)：m(Al)=(1 mol×160 g/mol)：(2 mol×27g/mol)=80：27，C符合题意；
D．该反应在高温条件下进行，反应放出大量热，使产生的Fe以液体形式存在，故进行该反应时，必须做好高温防护措施，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．碱性氧化物指的是能与酸反应生成盐和水的氧化物；
B．还原剂元素化合价升高，失去电子，被氧化，得到氧化产物；
C．氧化剂元素化合价降低； 还原剂元素化合价升高；
D．依据题目信息“ 反应放出大量的热 ”判断。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．催化剂可改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率，但是不改变焓变，A不符合题意；
B．DNA存储技术中用于编码的DNA是脱氧核糖核酸，B不符合题意；
C．合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质；螺纹钢属于合金，C符合题意；
D．燃料电池放电时主要将化学能转化为电能，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．催化剂可改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率，但是不改变焓变；
B．DNA是脱氧核糖核酸；
C．合金是金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质；
D．原电池是将化学能转化为电能的装置。
11．【答案】A
【解析】【解答】①若是由于减少生成物的量引起的平衡正向移动，则该生成物的质量分数应减小，①不符合题意；
②平衡正向移动，则生成物的量增多，②符合题意；
③若是由于增大反应物的量使得平衡正向移动，则该反应物的转化率减小，③不符合题意；
④若是由于增大反应物的量使得平衡正向移动，则该反应物的浓度增大，④不符合题意；
⑤平衡正向移动，则正反应速率一定大于逆反应速率，⑤符合题意；
综上，上述叙述正确的是②⑤，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据平衡移动的影响因素和平衡移动后各物质的量的变化进行分析。
12．【答案】A
【解析】【解答】由表中数据1、3可知， 的初始速率与c(Br2)成正比，再结合1、2可知，的初始速率成正比，0.02的溴水和0.02的HCOOH溶液等体积混合，c(Br2)=0.01mol/L，=0.01mol/L，结合1中实验数据可知此时初始=2.0×10-6×=，
故答案为：A。
【分析】 的溴水和的溶液等体积混合后c(Br2)=0.01mol/L，=0.01mol/L。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．过渡态能量最高，即E2最大，故A不符合题意；
B．HAP为催化剂，催化剂可以改变反应的历程，不能改变反应的焓变，故B不符合题意；
C．HAP为催化剂，催化剂可以降低反应需要的活化能，使得反应在较低的温度下迅速进行，故C符合题意；
D．由示意图可知CO2中，只可能含有一个18O原子，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据化学反应机理结合催化剂的性质分析解答。
14．【答案】B
【解析】【解答】在该反应中，碘元素化合价由反应前I2中的0价变为反应后KH(IO3)2中的+5价，化合价升高，失去电子，被氧化，所以I2作还原剂，KH(IO3)2是氧化产物，
故答案为：B。
【分析】氧化还原反应中，还原剂的化合价升高，被氧化所生成的物质为氧化产物。
15．【答案】B
【解析】【解答】A、HI分子中共价键是由不同种非金属形成的，属于极性键，A不符合题意；
B、反应热等于断键吸收的能量与形成化学键说放出的能量的差值，则—a＝b+c—2x，解得x＝
，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ，B符合题意；
C、该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量大于2 mol HI (g)的总能量，C不符合题意；
D、该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D不符合题意，
故
故答案为：B。
【分析】根据图示氢气的键能为b kJ/mol， 碘单质的键能为c kJ/mol， 根据反应热的计算公式：反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，代入数据得：—a＝b+c—x，解得x＝ a+b+c
16．【答案】D
【解析】【解答】A．生石灰与水反应生成氢氧化钙，为放热反应，非氧化还原反应，A不符合题意；
B．碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，为吸热的氧化还原反应，B不符合题意；
C．氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水，为放热的非氧化还原反应，C不符合题意；
D．碳与浓硫酸生成二氧化碳、二氧化硫和水，为放热的氧化还原反应，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】含元素化合价变化的反应为氧化还原反应， <0 为放热反应，以此来分析.
17．【答案】C
【解析】【解答】A.催化剂能加快化学反应速率，而自身在反应前后的质量和化学性质不变，故A不符合题意；
B.由图可知，该过程表示的是甲烷和二氧化碳反应生成乙酸的过程，该过程原子利用率达到了100%，故B不符合题意；
C.由图可以看出①的能量高于②，故①→②放出能量，故C符合题意；
D.生成物为CH3COOH，CH3COOH的水溶液显弱酸性，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据题中图像，该反应为放热反应，放出能量。根据原子个数守恒，A，B中的所有原子均转化为C，无杂质生成，所以利用率为 100% 。
18．【答案】B
【解析】【解答】A．放电时，负极发生氧化反应，电极方程式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，故A不符合题意；
B．放电时Cd为负极，待镀件应连接Cd极做阴极被保护，故B符合题意；
C．充电时阳极上发生的电极反应式为：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，故C不符合题意；
D．充电时，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，则向阳极移动，但移动到阳极区的OH-会生成NiOOH，所以阳极区的酸碱性不变，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据电池总反应，把放电时的反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，找出正负极的电极反应式，在根据二次电池的原理分析阴阳极。
19．【答案】B
【解析】【解答】①中硝酸中部分N元素化合价由+5价变为+2价，则这部分硝酸体现氧化性，部分硝酸和碱性氧化物氧化亚铁反应生成硝酸铁，则体现酸性，故符合题意；②该反应中，硫酸中硫元素化合价全部由+6价变为+4价，所以硫酸只体现氧化性，故不符合题意；③该反应中，氯元素化合价全部由0价变为 1价，所以氯气只体现氧化性，故不符合题意；④该反应中，过氧化钠中氧元素化合价由 1价变为0价和 2价，所以过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，即体现氧化性又体现还原性，故符合题意；
故答案为：B。
【分析】在反应中得电子化合价降低的物质体现氧化性，在反应中失电子化合价升高的物质体现还原性，和碱性氧化物反应生成水的物质体现酸性，和酸性氧化物反应生成水的物质体现碱性。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．锌粒与稀硫酸的反应生成硫酸锌和氢气，属于放热反应，是氧化还原反应，故A不符合题意；
B．铁丝在氧气中燃烧的反应生成四氧化三铁，属于放热反应，是氧化还原反应，故B不符合题意；
C．碳酸钙高温分解的反应生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热反应，是非氧化还原反应，故C不符合题意；
D．灼热的木炭与CO2的反应生成一氧化碳，属于吸热反应，是氧化还原反应，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】常见吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等
21．【答案】（1）2LiOH + CO2 = Li2CO3 + H2O
（2）化学
（3）B；D
（4）正；H2 - 2e- + CO32-= H2O + CO2↑
（5）提高气体在电极表面的吸附量，使其与溶液充分接触，提高反应速率
（6）44.8
【解析】【解答】（1） 舱外航天服采用非再生式氢氧化锂（LiOH）吸附CO2生成碳酸锂 即可写出方程式 2LiOH + CO2 = Li2CO3+ H2O ；
（2） 以固态胺作为吸附剂，吸附CO2与水蒸气。当固态胺吸附饱和后，将其暴露于真空中，破坏碳酸氢盐的化学键，释放出CO2，从而完成吸附剂的再生 ，有物质变化即为化学变化；
（3）A.根据反应物为二氧化碳和氢气，产物为甲烷和氧气，故A不符合题意；
B.电解水装置中，反应物的能量低于生成物能量，故B符合题意；
C. 2CO2+8H2=2CH4+O2+4H2O萨巴蒂尔反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4，故C不符合题意；
D.物质转化中氢和氧利用率不是100%，故D不符合题意；
（4）根据氢气做负极，氧气做正极，即可写出负极反应式为： H2 - 2e- + CO32-= H2O + CO2↑ ；
（5） 多孔材料优点是提高气体在电极表面的吸附量，使其与溶液充分接触，提高反应速率 ；
（6）根据正极：O2+2CO2+4e=2CO32-，即可计算除去2mol气体，即为44.8L。
【分析】（1）根据反应物及其性质判断；
（2）根据有新物质变化判断；
（3）电解水是分解反应，生成物能量高于反应物，结合反应 2CO2+8H2=2CH4+O2+4H2O即可判断；
（4）根据正极和负极反应即可写出电极式；
（5）根据多孔优点是提高气体吸附量提高反应速率；
（6）根据写出正极电极反应式即可计算出体积，
22．【答案】（1）Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO
（2）SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+
（3）Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；96%
【解析】【解答】（1）根据工艺流程可知氯化炉的产物，经冷却、升华可制备无水AlCl3，说明氯化炉的产物中含有AlCl3，冷凝器尾气含有CO，所以Al2O3、Cl2和C反应，生成AlCl3和CO，反应方程式为Al2O3+3Cl2+3C 2AlCl3+3CO；（2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为Cl-。反应离子方程式为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+；（3）①除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀，铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水，离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
②根据铁原子守恒，令含有杂质FeCl3质量为m，则：
Fe2O3～～～～ 2FeCl3
160 325
0.32g m
，解得：m=0.65g，
所以AlCl3产品的纯度为 ×100%=96%。
【分析】（1）氧化炉中Al2O3、Cl2和C发生氧化还原反应，生成氯化铝和一氧化碳；
（2）亚硫酸根离子具有还原性，氯气具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、氯离子和氢离子；
（3）该过程的反应有铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀以及铝离子在强碱溶液中生成偏铝酸根离子和水；
根据反应方程式中物之间物质的量之比可以计算出氯化铝的理论产值，继而求出产率。
23．【答案】（1）③④⑥⑦；①②⑥⑨
（2）
（3）
（4）；Cu(NO3)2；
【解析】【解答】（1）①NaHCO3固体中离子不能自由移动，不导电，其水溶液能导电，则NaHCO3固体是电解质；
② KHSO4固体固体中离子不能自由移动，不导电，其水溶液能导电，KHSO4固体是电解质；
③稀HNO3中含有自由移动的离子，能导电，稀HNO3是混合物，既不是电解质又不是非电解质；
④铜是金属单质，能导电，既不是电解质又不是非电解质；
⑤CO2自身不能电离，不导电，属于非电解质；
⑥熔融MgCl2中含有自由移动的离子，能导电，属于电解质；
⑦石墨是非金属单质，能导电，既不是电解质又不是非电解质；
⑧蔗糖不能电离，不导电，属于非电解质；
⑨Ba(OH)2固体中离子不能自由移动，不导电，其水溶液能导电，Ba(OH)2固体是电解质；
综上所述，上述状态下可导电的物质是③④⑥⑦，属于电解质的是①②⑥⑨；
故答案为：③④⑥⑦；①②⑥⑨；
（2）NaHCO3为强电解质，在水溶液中完全电离为 ，电离方程式为；
故答案为： ；
（3）KHSO4与Ba(OH)2溶液混合后，溶液恰好呈中性，KHSO4与Ba(OH)2以2：1的比例反应，发生反应的离子方程式为；
故答案为：；
（4）该反应中，Cu元素化合价由0价升高为+2价、N元素化合价由+5价降低为+2价，根据得失电子守恒、质量守恒配平方程式为；该反应中，Cu元素的化合价升高，为还原剂，发生氧化反应，生成的Cu(NO3)2是氧化产物；根据反应的方程式可知，8mol硝酸参与反应，有2mol被还原，作氧化剂，则做氧化剂的硝酸占参加反应硝酸的比例为；
故答案为： ； Cu(NO3)2 ；。
【分析】（1）含有自由移动离子的物质能导电，电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物；
（2）碳酸氢钠为强电解质，完全电离；
（3）KHSO4与Ba(OH)2溶液混合呈中性，KHSO4与Ba(OH)2以2：1的比例反应；
（4）根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式。
24．【答案】（1）放；吸；①
（2）6H＋＋2Al=2Al3＋＋3H2↑；Al
【解析】【解答】（1）本题考查化学反应中能量变化，反应①：反应后温度升高，说明是放热反应，即铝和盐酸反应属于放热反应，反应②：反应温度降低，此反应是吸热反应，即Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl属于吸热反应，反应物总能量大于生成物总能量，说明此反应是放热反应，即属于①；（2）考查离子反应方程式的书写和氧化还原反应概念，反应①的离子方程式为2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，化合价升高的物质是还原剂，即Al是还原剂。
【分析】（1）反应后温度升高，则该反应为反热反应；反应后温度降低，则该反应为吸热反应。反应物的总能量高于生成物的总能量，则为放热反应。
（2）铝与稀盐酸反应生成可溶性的AlCl3和H2，据此写出反应的离子方程式；结合反应中元素化合价变化，分析还原剂。
25．【答案】（1）放热
（2）生成紫红色的单质铜(合理即可)；；负(或锌、Zn)
（3）0.15；增大
【解析】【解答】(1)钠与水时，钠迅速熔化成小球，说明反应放热，即钠与水的反应属于放热反应。
(2)以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中，锌是负极，失去电子，锌电极的反应式为，银片是正极，铜离子放电，银片上观察到的现象是生成紫红色的单质铜，原电池中阴离子移向负极，则溶液中向锌极移动。
(3)①反应2min后测得C的浓度为0.6mol/L，根据方程式可知消耗B的浓度是0.3mol/L，用物质B表示的平均反应速率为0.3mol/L÷2min＝0.15。
②其他条件不变时，再通入2molA气体，反应物浓度增大，该反应的正反应速率将增大。
【分析】(1)金属和水的反应为放热反应；
(2)原电池中活泼金属做负极，失电子，不活泼金属做正极，阳离子在上面得到电子；
(3)要注意化学反应速率之比等于化学计量数之比、