专题1《化学反应与能量变化》测试卷
一、单选题
1．AlH3是一种重要的储氢材料。现以Al片、Pt片做电极，通过恒电位法控制阳极电位为-1.57V时电解NaAlH4的THF(四氢呋喃，液态有机溶剂)溶液制AlH3，电解过程中Pt电极上有Na3AlH6析出，下列有关说法错误的是
已知：电位值影响电极放电。
A．Pt片接恒电位仪的负极，NaAlH4在Pt上被还原为Na3AlH6
B．电解时不能在有水环境中进行
C．Al片接恒电位仪的正极，电极反应为3+Al-3e-=4AlH3
D．若阳极电位不是-1.57V，则阳极可能同时生成H2
2．我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是
反应①：
反应②：
反应③：
反应④：
反应⑤：
下列说法正确的是
A．反应③使用催化剂，减小
B．反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．
D．
3．下列说法正确的是
A．完全燃烧生成放出的热量叫的燃烧热
B．25℃、时，已知碳的燃烧热为，则碳的热值也为
C．已知 ，则硫生成SO3的反应热为
D．25℃、时，和的燃烧热相等
4．常温常压下，充分燃烧一定量的乙醇放出的热量为Q kJ，用400mL 5mol·L-1 KOH溶液吸收生成的CO2，恰好完全转变成正盐，则充分燃烧1mol C2H5OH所放出的热量为
A．Q kJ B．2Q kJ C．3Q kJ D．4Q kJ
5．以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为。下列说法错误的是(阳离子交换膜只允许阳离子通过)
A．充电时，Cu/CuxS电极为阳极
B．充电时，阳极区的电极反应式为
C．放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动
D．放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量减轻30g
6．下列化学反应的能量变化与如图不符合的是
A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D．C+O2CO2
7．游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是
A．电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀
B．电解过程中钌钛电极上发生反应为
C．电解过程中不锈钢电极附近pH降低
D．电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子
8．反应A+BC分两步进行：①A+BX，②XC，反应过程中能量变化如下图所示，E1表示反应A+BX的活化能。下列有关叙述正确的是
A．E2表示反应XC的活化能
B．X是反应A+BC的催化剂
C．反应A+BC的ΔH<0
D．加入催化剂可改变反应A+BC的焓变
9．科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是
A．该过程中Li和H2O作催化剂
B．三步反应都是氧化还原反应
C．反应Ⅲ可能是对LiOH溶液进行了电解
D．反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2
10．某反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．反应过程b可能分两步进行
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1—E2
11．根据所示的能量图，下列说法正确的是
A．断裂和的化学键所吸收的能量之和小于断裂的化学键所吸收的能量
B．的总能量大于和的能量之和
C．和的能量之和为
D．
12．下列反应方程式书写正确的是
A．过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2↑+4OH-
B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+
C．电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑
D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
13．如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质而制作的化学电源，可给二次电池充电。下列说法正确的是
A．M极电极反应式：
B．需要充电的二次电池的正极应与M极相连
C．H+通过质子交换膜由N极向M极移动
D．若N极消耗了标准状况下2.24LO2，则有0.4mol电子从N极流向M极
14．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是
A．固态KPF6为离子晶体
B．放电时MCMB电极为负极
C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145g
D．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x
15．下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是
①野火烧不尽，春风吹又生；②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干；③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏；⑤只要功夫深，铁杵磨成针；⑥火树银花。
A．只有③ B．③④⑤ C．⑤⑥ D．①②④⑥
二、填空题
16．应用电化学原理，回答下列问题：
(1)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼胶的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是：K+移向_______，Cl-移向_______。一段时间后，当电路中通过电子为0.5mol时，锌电极质量_______(填“增加”或“减少”，下同)，铜电极质量_______了_______ g。
(2)乙中正极反应式为_______；若将H2换成CH4，则负极反应式为_______。
(3)丙中铅蓄电池放电时正极的电极反应式为：_______，放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池 _______极相连接。
17．下图是将SO2 转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。
请回答下列问题：
(1)该装置将________能转化为________能，电流方向为________(填“b→a”或“a→b”)。
(2)催化剂b表面O2发生___________反应，其附近酸性________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(3)催化剂a表面的电极反应式：_________________________________________。
(4)若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为________。
18．请按要求书写化学用语
(1)实验室制取氯气离子方程式：___________。
(2)工业制漂白粉的化学方程式：___________。
(3)碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水的离子方程式：___________。
(4)2.3克钠放在100克水中放出aKJ热量的热化学方程式：___________。
(5)用NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)的离子方程式___________。
三、计算题
19．下表列出了3种化学键的键能：
化学键 H—H Cl—Cl H—Cl
键能/() 436 243 431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式_________。
20．2022年2月，第24届冬奥会在中国北京、张家口两地成功举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目。碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1 mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为_______；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则吸收的CO2为_______kg；葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为_______。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知：
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-a kJ/mol；
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) △H =-bkJ/mol。
反应CO2(g)+Na2CO3(aq)+H2O(l)=2NaHCO3(aq)的△H=_______kJ/mol (用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样，也是一种温室气体，其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能：
化学键 N≡N F-F N-F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应，△H=_______。
②NF3对半导体硅进行蚀刻时，在蚀刻物表面不留任何残留物，试写出蚀刻反应方程式_______。
21．CO、、是工业上重要的化工原料。
已知：①
②
③
请回答下列问题：
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填标号)。
(2)完全燃烧放出的热量为_______。
(3)表示的燃烧热的热化学方程式为_______。
(4)1.5mol由CO和组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧放出的热量为425.9kJ，则混合气体中CO、的物质的量分别为_______mol、_______mol。
(5)等质量的、、完全燃烧，放热最多的是_______(填化学式)。
(6)某些常见化学键的键能数据如下表：
化学键 C=O H—O H—H
键能 803 463 436 1076
则 _______。
四、实验题
22．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_______。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填序号)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填序号)。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_______。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1.为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：
起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH=_______(结果保留一位小数)。
(6)_______(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_______。
23．研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐_______(填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为_______。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作 实验现象 实验结论
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为_______
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生_______(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是_______。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应_______。
24．化学反应中的热量问题，对于化工生产有重要意义。
I．家用液化气的成分之一是丁烷。实验测得20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量。
(1)请写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式______。
(2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量，则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为____。
II．测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应热的实验装置如下图所示。
(1)从实验装置上看，该图中有一处未画出，是_____。
(2)在其它操作正确的前提下，如果改用稀醋酸进行实验，求得的生成1 mol水的反应热△H将____(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(3)取50mL0.50 mol/L NaOH溶液和30mL0.50 mol/L硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4溶液 NaOH溶液 平均值
1 26.2 26.4 26.3 30.3 _______℃
2 26.8 26.6 26.7 30.2
3 26.5 26.3 26.4 30.5
4 26.3 26.1 26.2 30.4
①表中的温度差的平均值为______℃。
②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，则中和热△H=_______kJ/mol(保留到小数点后一位)。
③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应，若其它实验操作均正确，则与上述实验相比，所放出的热量________(填“偏大”、“偏小”或“相同”，下同)，生成1 mol水的反应热△H_______。
参考答案：
1．A
【分析】以Al片、Pt片做电极，通过恒电位法控制阳极电位为-1.57V时电解NaAlH4的THF溶液制AlH3，则Al电极为阳极，Pt电极为阴极，即Al电极与电源正极相接，Pt电极与电源负极相接，阳极反应式为3NaAlH4+Al-3e-=4AlH3，注意AlH3和NaAlH4中的H为-1价，二者均具有强还原性，能与水反应生成氢气，据此分析解答。
【详解】A．Pt电极为阴极，与电源负极相接，但NaAlH4转化为Na3AlH6的过程中Al、H的化合价未变化，则NaAlH4在Pt上转化为Na3AlH6的过程中没有发生还原反应，A错误；
B．AlH3具有还原性，能与水反应生成氢气，则电解时不能在有水环境中进行，B正确；
C．由上述分析可知：Al电极为阳极，Al失电子、与AlH4结合生成生成AlH3，则阳极反应式为3+Al-3e-=4AlH3，C正确；
D．NaAlH4具有其还原性，若阳极电位不是-1.57V，可能在阳极失电子生成H2，D正确；
故合理选项是A。
2．C
【详解】A．催化剂不能改变焓变，A错误；
B．反应④是放热反应，其中正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；
C．根据盖斯定律：①－②即得到氢气燃烧的热化学方程式，氢气燃烧是放热反应，所以ΔH1－ΔH2<0，C正确；
D．根据盖斯定律：③×3+⑤得3CO（g）+6H2（g）→CH3CH=CH2（g）+3H2O（g）△H=-301.3kJ mol-1，D错误，
故答案选C。
【点睛】
3．D
【详解】A．燃烧热强调产物必须“稳定”，对水来说，必须呈液态，所以完全燃烧生成放出的热量不叫的燃烧热，A不正确；
B．热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，25℃、时，已知碳的燃烧热为，则碳的热值应为≈32.8kJ/g，B不正确；
C．描述反应热时，应指明反应中所有物质的状态，而“硫生成SO3的反应热为”，既没有指明各物质的状态、物质的量，也丢掉了前面的“—”号，C不正确；
D．燃烧热是指一定条件下，1mol燃烧物完全燃烧生成稳定的产物时放出的热量，所以25℃、时，和的燃烧热相等，D正确；
故选D。
4．B
【详解】氢氧化钾的物质的量为2mol，与二氧化碳反应转化为正盐，需要二氧化碳的物质的量为1mol，则根据乙醇燃烧方程式分析，乙醇的物质的量为0.5mol，则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为2Q kJ。
故选B。
5．B
【分析】从总反应分析：放电时Al电极发生了氧化反应为负极，电极反应为，Cu/CuxS极为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2 ；
充电时：Al电极为阴极，电极反应式为，Cu/CuxS极为阳极，电极反应式为3xCu+3S2 -6e-=3CuxS。
【详解】A．由分析可知充电时Cu/CuxS极为阳极，A项正确；
B．由分析可知充电时的阳极反应式为3xCu+3S2 -6e-=3CuxS，B项错误；
C．放电时，阳离子移向正极，故放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动，C项正确；
D．放电时，Al作负极，电极反应式为，Cu/CuxS为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2 ，K+通过阳离子交换膜移向正极，则放电时，每转移1mol电子，molAl溶解进入电解质溶液，使负极区电解质溶液增重，1mol K+从负极移向正极，使负极区电解质溶液减重，故负极区减少的质量为39g-30g，D项正确；
故选B。
6．A
【分析】图示中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应。
【详解】A．2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O，铵盐与碱反应吸热，故选A；
B．2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，铝热反应放热，故不选B；
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，金属与酸反应放热，故不选C；
D．C+O2CO2，燃烧反应放热，故不选D；
选A。
7．B
【详解】A．根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；
B．钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；
C．电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；
D．未强调标准状况下，无法计算，D项错误；
故选B。
8．C
【详解】A．E2表示活化分子转化为C时伴随的能量变化，A项错误；
B．若X是反应A+BC的催化剂，则X是反应①的反应物，是反应②的生成物，B项错误；
C．由图象可知，反应物A、 B的总能量高于生成物C的能量，反应是放热反应，ΔH<0，C项正确；
D．焓变和反应物和生成物能量有关，与反应变化过程无关，催化剂只改变反应速率，不改变反应的焓变，D项错误；
答案选C。
9．D
【详解】A．从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误；
B．第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误；
C．电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误；
D．根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，则b中使用了催化剂，A说法错误；
B．反应物能量高于生成物，为放热反应， H=生成物能量-反应物能量，B说法错误；
C．根据图象可知，反应过程b可能分两步进行，C说法正确；
D．E1、E2表示反应过程中不同步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，D说法错误；
故选C。
11．B
【详解】A．右图示可知，该反应为吸热反应，故断裂和的化学键所吸收的能量之和大于断裂的化学键所吸收的能量，A错误；
B．右图示可知，该反应为吸热反应，故生成物的总能量高于反应物的总能量，即的总能量大于和的能量之和，B正确；
C．由图示可知，和的键能之和为，C错误；
D．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，故该反应的热化学方程式为：，D错误；
故答案为：B。
12．C
【详解】A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；
B．白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；
C．工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正确；
D．Ba(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误；
故选C。
13．A
【详解】A．H2N(CH2)2NH2 在负极M上失电子发生氧化反应，电极反应式为：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，A正确；
B．需要充电的二次电池的正极应与外接电源正极相连，M极为负极应与需要充电的二次电池的负极相连，B错误；
C．N是正极﹐电解质溶液为酸性溶液﹐负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，质子透过离子交换膜由M极移向N极，C错误；
D．当N电极消耗2.24L O2时，则转移× 4=0.4 mol电子，所以则有0.4mol电子从M极流向极N，D错误；
答案选A。
14．C
【详解】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；
B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；
C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；
故选C。
15．A
【分析】若反应物总能量比生成物总能量低，说明物质变化过程中吸收能量，据此分析判断。
【详解】①野火烧不尽，春风吹又生是说物质燃烧反应，物质燃烧放出热量，是放热反应，①不符合题意；
②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干中，蜡炬燃烧会放出大量热量，反应为放热反应，②不符合题意；
③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，是CaCO3高温煅烧，分解产生CaO和CO2，该反应为吸热反应，③符合题意；
④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏涉及炸药的爆炸反应，是剧烈氧化还原反应，放出大量热量，反应为放热反应，④不符合题意；
⑤只要功夫深，铁杵磨成针是物质在摩擦过程中产生热量，没有新物质产生，因此不是吸收热量的化学反应，⑤不符合题意；
⑥火树银花为天气的变化，涉及物质的聚集状态的变化，属于物理变化，而不是吸热反应，⑥不符合题意；
综上所述可知：发生的是吸收热量的化学反应的只有③，故合理选项是A。
16． CuSO4溶液 ZnSO4溶液 减小 增加 16 O2+4e-+2H2O=4OH- CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O PbO2+4H++2e-+SO=PbSO4+2H2O 负
【详解】(1)Zn的活泼性大于Cu，则Zn作负极，内电路中阳离子向正极移动，则K+移向CuSO4溶液；Cl-移向ZnSO4溶液；电路中通过电子为0.5mol时，反应0.25mol锌，变为锌离子，则锌电极质量减小；铜电极为铜离子得电子生成铜，则铜电极质量增加0.25mol×64g/mol=16g；
(2)乙中氧气得电子，作正极，氧气与水反应生成氢氧根离子，则正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；负极甲烷失电子与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O；
(3)铅蓄电池放电时正极二氧化铅得电子与氢离子反应生成硫酸铅和水，电极反应式为PbO2+4H++2e-+SO=PbSO4+2H2O；充电时，电池的负极提供电子，则电解池的阴极得电子，则电源的负极与铅蓄电池负极相连。
17． 化学 电 b→a 还原 减弱 SO2+2H2O 2e ==SO42-+4H+ 8∶15
【分析】（1）根据该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能，电流方向与电子流向相反分析；
（2）由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此a表面发生氧化反应由此解答；
（3）催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸；
（4）根据催化剂a处的反应为SO2＋2H2O－2e－=SO42－＋4H＋，催化剂b处的反应为O2＋2H＋＋2e－=H2O，总方程式为SO2+H2O+O2H2SO4分析。
【详解】（1）该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能，电流方向与电子流向相反，所以电流方向为b→a。故答案为化学；电；b→a ；
（2）由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此a表面发生氧化反应，由题意SO2转化为H2SO4发生氧化反应，因此催化剂a表面SO2发生氧化反应，催化剂b表面O2发生还原反应生成H2O，消耗H＋，其附近酸性减弱。故答案为还原；减弱；
（3）催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸，电极方程式为：SO2＋2H2O－2e－=SO42－＋4H＋。故答案为SO2＋2H2O－2e－=SO42－＋4H＋；
（4）催化剂a处的反应为SO2＋2H2O－2e－=SO42－＋4H＋，催化剂b处的反应为O2＋2H＋＋2e－=H2O，总方程式为SO2+H2O+O2H2SO4，设加入的SO2为xg，H2O为yg，则生成硫酸的质量为，反应后水的质量为，根据硫酸的浓度仍为49%，可以求得x:y=8：15。故答案为8：15
【点睛】电解电极反应方程式的书写：（1）电解方程式的书写步骤
以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。
第一步：明确溶液中存在哪些离子。
第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。
第三步：写电极反应式和总的电解方程式。
（2）做到“三看”，正确书写电极反应式：①一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注Fe生成Fe2＋)。②二看介质，介质是否参与电极反应。③三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。
18．(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑
(2)2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(3)
(4)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol
(5)2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O
【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2 ↑；
（2）工业制漂白粉反应为氯气和氢氧化钙生成氯化钙、次氯酸根、水，2Cl2+2Ca(OH)2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；
（3）碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水，氢氧根离子、钙离子完全反应生成水、碳酸钙，碳酸氢根离子过量，反应为；
（4）2.3克钠（0.1mol）放在100克水中，钠完全反应放出akJ热量，则2mol钠完全反应放出20akJ热量，2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=-20akJ/mol；
（5）NaClO和Fe2(SO4)3在碱性条件下制备高铁酸纳(Na2FeO4)，铁元素化合价升高、氯元素化合价降低生成氯离子，根据电子守恒、质量守恒可知，反应为2Fe3++3ClO-+ 10OH-=2+3Cl-+5H2O。
19．H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝—183kJ/mol
【详解】反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等，则气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的反应热为ΔH＝(436+243) kJ/mol—431kJ/mol×2=—183kJ/mol，则反应的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝—183kJ/mol，故答案为：H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝—183kJ/mol。
20．(1) 太阳能转化为化学能 1760 C6H12O6(s)+6CO2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) △H= - 2820 kJ/ mol
(2)-(2b-a)
(3) -281.0 kJ/mol 4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑
【详解】（1）碳汇过程中，利用植物的光合作用每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，能量的转化形式为太阳能转化为化学能；每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量，则其吸收的CO2物质的量为n(CO2)=，其吸收CO2气体的质量为m(CO2)=4×104 mol×44g/ mol=1.76×106 g=1760 kg；
碳汇过程中，利用植物的光合作用每吸收l mol CO2需要吸收的能量约为470 kJ，则吸收6 mol CO2反应产生1 mol葡萄糖C6H12O6时吸收能量Q=6 mol×470 kJ/mol=2820 kJ，因此1 mol葡萄糖完全燃烧生成液态水放出热量为2820 kJ，因此葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6CO2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H= - 2820 kJ/ mol；
（2）①CO2(g)+2NaOH(aq) =Na2CO3(aq)+H2O(l) △H=-a kJ/mol；②CO2(g)+NaOH(aq) =NaHCO3(aq) △H =-bkJ/mol，根据盖斯定律②×2-①得CO2(g)+Na2CO3(aq)+H2O(l)=2NaHCO3(aq) △H=-(2b-a) kJ/mol；
（3）①反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差，则N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)的反应热△H=(946.0+3×157.0)kJ/mol-(6×283.0)kJ/mol=-281.0 kJ/mol；
②NF3对半导体硅进行蚀刻时，生成N2和SiF4，根据原子守恒、电子守恒，可得其反应的化学方程式为：4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑。
21．(1)①②
(2)141.5kJ
(3)
(4) 1 0.5
(5)
(6)
【详解】（1）根据热化学方程式可知，属于放热反应的是①②；
（2）根据方程式②可知，56gCO完全燃烧，放出的热量为566KJ，则完全燃烧放出的热量为141.5KJ；
（3）根据盖斯定律计算得到表示CH3OH燃烧热的热化学方程式为 ；
（4）设n(CO)=xmol，则n(H2)=(1.5- x)mol，根据二者的热化学方程式可列方程：，，解得x=0.1，故答案为：1；0.5；
（5）1g H2完全燃烧放出的热量为：；
1gCO完全燃烧放出的热量为；
1g甲醇完全燃烧放出的热量为，故故H2放热最多；
（6）反应热等于反应物的键能减去生成物的键能为：；故。
22．(1)确保盐酸被完全中和
(2)C
(3)D
(4)ΔH1=ΔH2＜ΔH3
(5)-51.8 kJ·mol-1
(6) 不能 H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响中和热的测定
【分析】本实验为测定中和热的实验，分别用两个烧杯来量取盐酸和NaOH，要确保其中一种反应物稍微过量从而使反应物被完全中和，酸和碱的浓度也不宜过大，否则电离程度达不到100%，会造成误差，取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，操作过程确保规范准确。
【详解】（1）在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些，加入过量氢氧化钠是为确保盐酸被完全中和；
（2）为了减小热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入；
（3）A.温度计是用来测量温度的，不能使用温度计搅拌，故A错误；
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌，会有大量热量散失，测定结果偏低，故B错误；
C.轻轻地振荡烧杯，反应不能快速充分反应，也可能导致液体溅出，影响测定结果，故C错误；
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，能使反应快速、充分反应，热量损耗小，故D正确；
答案选D；
（4）稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些，因此ΔH1=ΔH2＜ΔH3；
（5）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应前后温度差为3.15℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应前后温度差为3.1℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应前后温度差为3.05℃；三组数据均有效，平均温差为3.1℃，50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的总质量m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/（g ℃），生成0.025mol的水放出热量Q=cmΔT=4.18J/（g ℃）×100g×3.1℃=1295.8J=1.2958kJ，则该实验测得的中和热ΔH=；
（6）因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应中和热的测定，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。
23．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀
(5)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【详解】（1）A．用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故A正确；
B．用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故B错误；
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，故C正确；
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故D正确；
故答案为：ACD；
（2）液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，2min时间内：1min～3、3～5、5～7、7～9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.6cm、0.5cm，则铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱，故答案为：减慢；氧气的浓度；
（3）向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，并且a点附近溶液出现红色，说明a点电极上有OH-生成，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（4）由图可知，0～t1时间内锥形瓶内压强增大，则0～t1时间内发生析氢腐蚀生成氢气，随着反应进行，容器内气体的压强降低，则酸不断消耗，溶液的酸性减弱，容器内发生了吸氧腐蚀，消耗氧气使容器内气体的压强降低，故答案为：吸氧；容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀；
（5）Fe作阳极置于H2SO4溶液中，Fe钝化形成致密Fe3O4，阳极反应式为3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+，故答案为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。
24． C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol 2680 kJ 环形玻璃搅拌器 偏大 4.1 -54.8 偏大 相同
【分析】根据热化学方程式的书写原则，注意物质的聚集状态，焓变的计算；根据物质的量与反应放出的热量成正比，利用热化学反应方程式计算；先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；根据Q=m c △T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热。
【详解】I．(1)20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量，1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为=2900kJ/mol，丁烷燃烧热的热化学方程式C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol。故答案为：C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol；
(2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量，生成5mol水吸收的能量为，22=220kJ， 则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为2900 kJ-220kJ=2680 kJ。故答案为：2680 kJ；
II．(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器。故答案为：环形玻璃搅拌器；
(2)醋酸是弱酸，稀释时要吸热，测得的温度差偏小，但反应热是负值，在其它操作正确的前提下，如果改用稀醋酸进行实验，求得的生成1 mol水的反应热△H将偏大。故答案为：偏大；
(3)①第2组实验温度差为3.5℃，误差较大，舍去，表中的温度差的平均值为℃=4.1℃。故答案为：4.1；
②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1，中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值△T为4.1℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=80g×4.18J·g-1·℃-1×4.1℃=1371.04J=1.371KJ，△H=-==-54.8kJ/mol，则中和热△H=-54.8kJ/mol(保留到小数点后一位)。故答案为：-54.8；
③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应，若其它实验操作均正确，则与上述实验相比，生成的水多，所放出的热量偏大(填“偏大”、“偏小”或“相同”，下同)，但反应热是指生成1mol水放出的热量，与实验中生成水的物质的量无关，所以生成1 mol水的反应热△H相同。故答案为：偏大；相同。
