专题1《化学反应与能量变化》
一、单选题（共13题）
1．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A．Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 ΔH=﹣24.8 kJ mol﹣1(反应热)
B．CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=﹣192.9 kJ mol-1(反应热)
C．C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g) ΔH=﹣2 658.0 kJ mol﹣1(燃烧热)
D．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ mol﹣1(中和热)
2．下列能量转化方式主要为化学能转化为热能的是
A．天然气燃烧 B．电炉取暖
C．钻木取火 D．氢氧燃料电池
3．下列说法正确的是
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH=+1.9kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定
C．在101kPa时，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
D．在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molKOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
4．根据反应2CrO＋2H＋＋H2O，用惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。下列说法不正确的是
A．a连接电源负极
B．b极反应式为2H2O-4e-=O2↑＋4H＋
C．通过2 mol电子时生成1 mol
D．c为阳离子交换膜
5．如图是一种新型电池的工作原理图。下列关于该电池工作时的说法正确的是
A．电极1为负极，发生还原反应
B．电池总反应为
C．电子由电极2经过负载流入电极1
D．电池工作时间越长，右侧反应池内溶液中越高
6．在中和反应的反应热测定实验中，下列操作会使中和反应的反应热测定数值偏大的是
A．用铜丝代替玻璃搅拌器
B．倒入氢氧化钠溶液时有少量液体溅出
C．用稀氢氧化钾溶液代替稀氢氧化钠溶液
D．用浓硫酸代替稀盐酸
7．根据能量变化示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．相同质量的N2H4(g)和N2H4(l)，前者具有的能量较高
B．相同质量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高
C．ΔH5=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4
D．N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH，则ΔH＞ΔH4
8．在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是
A．石墨和金刚石不能相互转化
B．金刚石比石墨稳定
C．破坏1mol金刚石中的共价键消耗的能量比石墨多
D．1mol石墨比1mol金刚石的总能量低
9．钢铁防腐方法有许多种，如图是其中的一种方法，描述正确的是
A．图中所示是牺牲阳极的阴极保护法
B．铁闸门作阴极，发生还原反应
C．电子流向：a→铁闸门→辅助电极→b
D．辅助电极上的反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
10．下列说法中不正确的是
A．硅酸钠水溶液可用作胶粘剂和木材防火剂
B．速滑馆使用CO2制冰，比用氟利昂制冰更环保
C．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层能对铁制品起保护作用
D．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量最初来源于太阳能
11．天然气水蒸气转化法是目前获取的主流方法，经过两步反应完全转化为和，其能量变化如图：
则总反应的等于
A． B． C． D．
12．下列各变化中属于原电池反应的是
A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化
C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层
D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜
13．钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠()分别作为两个电极的反应物，陶瓷(可传导)为电解质，反应原理为(，难溶于熔融硫)，其装置如图所示。下列说法错误的是
A．a极为电池的负极
B．电池放电时，由b极向a极移动
C．该电池适宜在较高温度下工作
D．陶瓷的作用是传导离子和隔离钠与硫单质
二、填空题（共10题）
14．氢氧燃料电池是的介色化学理的新型发电装置,下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细细的铂粉,吸附气体的能力强，性质稳定，请回答
（1）氢氧燃料电量的转化形式是 ,在导线中电子的流动方向为 （用a，b表示）
（2）负极反应式为
（3）该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能,因此大量安全储氢是关键技术之一,金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下：
I .2Li+H2=2LiH; II. LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应I中的还原剂是 ,反应II中的氧化剂是
②由LiH与H2O作用,放出224L（标准状况）H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol;将产生的电能用来电解饱和食盐水,产生的氢气体积（标准状况）为 L
15．（1）固体氧化物燃料电池的工作原理如图所示，已知电池中电解质为熔融固体氧化物，O2－可以在其中自由移动。当燃料气为C2H4时，其正极、负极反应式分别为
正极： ；
负极： 。
（2）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2＋氧化成Co3＋，然后Co3＋将甲醇氧化成CO2和H＋(用石墨烯吸附除去Co2＋)。现用如图所示装置模拟上述过程，则Co2＋在阳极的电极反应式为 ；除去甲醇的离子方程式为 。
（3）如图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
①环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；
②若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧气体积为 L（标准状况）。
16．电化学水处理法是一种环境友好型技术，可用于海水淡化、废水处理等，其操作简便灵活而且处理效果好。
(1)电渗析法淡化海水(在直流电源作用下通过离子交换膜对海水进行处理)
①其它条件相同，在海水中钢铁设施的腐蚀速率比在河水中更快的原因是 。
②利用如图所示装置可以减缓海水中钢铁设施的腐蚀。若开关K置于M处，则电极X可选用的物质是 (选填“石墨块”、“锌块”或“铜块”)，钢铁设施表面发生的电极反应为 ；若开关K置于N处，则a极为电源的 (选填“正极”或“负极”)。
③用NaCl溶液模拟海水淡化，电解装置原理示意图如图所示。阴极发生的电极反应为 ，淡水从 室(填I、Ⅱ或Ⅲ)流出。
(2)当前利用工业废水发电进行的制备是人类化学控制合成的新目标，装置(电极均为惰性电极)如图所示。
①M为一种含碳微粒(碳元素为＋4价)，装置甲A极上的电极反应式为 。
②装置乙中在 (填“X极”或“Y极”)表面产生。
③装置甲中生成的与装置乙中消耗的的物质的量之比为 。
17．化学反应过程中伴随着能量变化，请回答下列问题：
(1)下列反应中，属于放热反应的是 (填序号，下同)，属于吸热反应的是 。
①物质燃烧 ②二氧化碳通过炽热的碳 ③生石灰溶于水的过程 ④炸药爆炸 ⑤碳酸钙高温分解
(2)某实验小组同学进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。
实验发现，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 反应(填“放出”或“吸收”，下同)，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是 反应。反应 (填①或②)的能量变化可用图(b)表示。
(3)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1 (填大于、小于或等于)Q2。
(4)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。
图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(5)已知拆开1molH－H键、1molI－I键、1molH－I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则反应掉1mol氢气和1mol碘，生成HI会 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。
(6)已知：4HCl＋O2=2Cl2＋2H2O，该反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ。
18．铅及其化合物广泛用于蓄电池、机械制造、电缆护防等行业。
（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为 ；
（2）铅蓄电池是一种用途广泛的二次电池。铅蓄电池的电池反应通常表示如下：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O。
铅蓄电池充电时，二氧化铅电极应与外接电源的 （填“正极”或“负极”）相连接，该电极的电极反应式为 。
（3）利用电解法可制得金属铅。将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含[PbC14]2-的电解液。用惰性电极电解Na2PbCl4溶液制得金属Pb，装置如下图所示。
a电极的名称是 ，b电极的电极反应式为
（4）PbO2可以通过石墨为电极电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液制取。则阳极发生反应的电极反应式为 ，阴极上观察到的现象是 。
19．氯及其化合物有着广泛用途。
工业生产方法之一是：
①在80℃时电解NaCl溶液，得到溶液；
②室温下加入足量KI固体，析出晶体。
(1)①中反应的总化学方程式：
_______NaCl＋______________。
若电解时温度过低，会造成溶液中可能混入 。
(2)②中能析出晶体而无其它晶体析出的原因是 。
20．请参考题中图表，已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1，根据要求回答问题：
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是 。请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH=＋49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为 。
(3)如表所示是部分化学键的键能参数：
化学键 P—P P—O O=O P=O
键能/kJ·mol-1 a b c x
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，(P4+5O2=P4O10)则表中x= kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
(4)运动会中的火炬一般采用丙烷为燃料。丙烷燃烧放出的热量大，污染较小，是一种优良的燃料，表示丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ·mol-1.二甲醚(CH3OCH3)也是一种新型燃料，应用前景广阔，1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时共放出1 645 kJ热量，则混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为 。
21．科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以和合成。该电池负极是 ，负极产物是 ，正极是 ，正极产物是 。
22．2020年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。
已知：丙烷的燃烧热△H1=-2220 kJ/mol；正丁烷的燃烧热△H2= -2878 kJ/mol，异丁烷的燃烧热△H3=-2869.6 kJ/mol。
(1)写出丙烷燃烧的热化学方程式 。
(2)下列有关说法不正确的是 (填序号)。
A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C．正丁烷比异丁烷稳定
(3)已知A气体的燃烧热为300 kJ/mol，B气体的燃烧热为500 kJ/mol。现有6 mol由A和B组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是2000 kJ，则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是 。
(4)1 molH2完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则氢气的热值是 kJ/g。
23．用还原法处理氮的氧化物，可减少环境污染。
(1)催化还原、的反应如下：
a.
b.
则 。
(2)铂作催化剂，用还原的反应为 ，其反应过程中的能量变化如图所示。
①不加催化剂时，该反应的正反应活化能为 ，加入催化剂的是曲线 (填“a”或“b”)。
②上述反应的 。如果将平衡转化率提高，则 (填“增大”“减小”或“不变”)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【分析】热化学方程式中需要注明物质的状态、焓变的正负号、焓变的数值及单位，且1mol纯物质燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为燃烧热、中和反应生成1mol水时放出的热量为中和热，以此来解答。
【详解】A．没有注明物质的状态，A错误；
B．物质的状态、焓变均注明，书写合理，B正确；
C．1mol纯物质燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为燃烧热，生成物中水应该为液态，C错误；
D．中和反应为放热反应，焓变为负，D错误；
答案选B。
2．A
【详解】A．天然气燃烧主要为化学能转化为热能，故A符合题意；
B．电炉取暖主要为电能转化为热能，故B不符合题意；
C．钻木取火主要是摩擦转化为热量，故C不符合题意；
D．氢氧燃料电池主要是化学能转化为电能，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
3．D
【详解】A．硫蒸气变化为硫固体为放热过程， 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多，A项错误；
B． 能量越低越稳定。由C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH=+1.9kJ/mol可知，金刚石的能量比石墨的能量高，所以石墨比金刚石稳定，B项错误；
C． 在101kPa时，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，氢气燃烧的热化学方程式表示为： H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol，C项错误；
D．浓硫酸稀释会放出热量，在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molKOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ，D项正确；
答案选D。
4．C
【分析】如图所示，装置右室通入的溶液生成了溶液，则右室发生了反应，则在右室应有氢离子生成，说明b极是氢氧根离子失电子，同时生成了氢离子，则b极为阳极，则与b极相连的是电源的正极；a极为阴极，与a相连的是电源的负极。据此解答
【详解】A.阳极氢氧根离子失电子，同时生成氢离子，则与b极相连的是电源的正极，与a极相连的是电源的负极，故A正确；
B.b极为阳极,水中的氢氧根离子发生氧化反应,生成氧气,电极反应式为：2H2O 4e =O2↑+4H+，故B正确；
C.b极为阳极，电极反应式为2H2O 4e =O2↑+4H+，则通过2 mol电子,产生2mol的氢离子,而是可逆反应，则产生的2mol氢离子不可能全部转化为1mol,故C错误。
D.a极为阴极，阴极上氢离子失电子生成氢气，同时生成氢氧根离子，与右边流过来的钠离子结合成氢氧化钠而从左边溢出，所以c为阳离子交换膜，故D正确。
故答案选C。
5．B
【详解】A．电极1中，电极反应为：，为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．负极电极反应为：，正极电极反应为，则电池总反应为，故B正确；
C．电极1为负极，则电子由电极1经过负载流入电极2，故C错误；
D．右侧为正极，电极反应为，反应池内溶液中不变，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．若用铜丝代替环形玻璃搅拌器，铜丝导热好，热量损失，反应热测定数值偏小，A错误；
B．中和热测定时氢氧化钠溶液的量是稍微过量的，倒入氢氧化钠溶液时有少量液体溅出，但生成液态水的物质的量仍为1mol，故对反应热的测定数值无影响，B错误；
C．氢氧化钾也为强碱，用稀氢氧化钾溶液代替稀氢氧化钠溶液，对反应热测定数值无影响，C错误；
D．浓硫酸溶于水会放热，反应热测定数值偏大，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．同种的物质的气态比液态能量高，故相同质量的 N2H4(g)和N2H4(l)比较，前者具有的能量较高，A正确；
B．△H3＜0，焓变等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则相同物质的量的NO2(g)和N2O4(g)，后者含有的总键能较高，B正确；
C．由盖斯定律可知，⑤=①+②+③+④，则△H5=△H1+△H2+△H3+△H4，C正确；
D．由盖斯定律可知△H=△H2+△H3+△H4，△H2<0、△H3<0，则△H<△H4，D错误；
故合理选项是D。
8．D
【分析】在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。说明金刚石的能量比石墨高，据此判断。
【详解】A．根据题意，石墨和金刚石能相互转化，A错误；
B．金刚石的能量比石墨高，金刚石没有石墨稳定，B错误；
C．根据题意，破坏1mol金刚石中的共价键消耗的能量比石墨少，C错误；
D．根据题意，1mol石墨比1mol金刚石的总能量低，D正确；
答案选D。
9．B
【分析】钢铁闸门被保护应接外接直流电源的负极，a是负极，b是正极。
【详解】A．图中所示是外加直流电源的阴极保护法，A错误；
B．据分析，铁闸门接负极，作阴极，发生还原反应，B正确；
C．海水中离子的移动导电，没有电子流动，整个装置电子流向：a→铁闸门，辅助电极→b，C错误；
D．辅助电极电子流出，失电子，不是得电子， D错误；
故选B。
10．C
【详解】A．硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏胶剂，也称为泡花碱，可用作肥皂填料，硅酸钠也可作木材和纺织品的防火剂，A正确；
B．二氧化碳跨临界制冰技术，与传统制冷剂氟利昂相比更加环保，减少了氟利昂对臭氧层的破坏作用，B正确；
C．锡的金属性大于铁的金属，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁会先腐蚀，故镀层不能对铁制品起保护作用，C不正确；
D．植物在光合作用中的物质转化和能量转化，植物的光合作用是将光能(太阳能)转化为化学能，将无机物转化为有机物，D正确；
故选C。
11．A
【详解】由图知第一步反应的热化学方程式，第二步反应的热化学方程式，由盖斯定律，(第一步+第二步反应)可得总反应，=(+206.4-41.0)= ，故选：A。
12．B
【分析】只有原电池中的反应才属于原电池反应，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
【详解】A．铝直接通过化学反应被氧化成一层致密的氧化物保护膜，不符合原电池的构成条件，所以该反应不是电极反应，故A错误；
B．Zn、Fe与电解质溶液构成原电池，Zn失电子从而Fe受到保护，所以该反应是原电池反应，故B正确；
C．铁与水直接反应生成了氧化物，不符合原电池的构成条件，所以该反应不是电极反应，故C错误；
D．浓HNO3比稀HNO3的氧化能力强，故更能氧化金属铜，不符合原电池的构成条件，所以该反应不是电极反应，故D错误；
故选B。
13．B
【分析】根据图片知，放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极、b作正极，负极反应式为2Na-2e－＝2Na+、正极反应式为xS+2e－＝S，放电时，电解质中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动。据此解答。
【详解】A．放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极，故A正确；
B．放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极、b作正极，电解质中阳离子钠离子向正极b移动，故B错误；
C．原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S为熔融状态，则该电池适宜在较高温度下工作，故C正确；
D．放电时，Na失电子发生氧化反应，所以a作负极、b作正极，β-Al2O3陶瓷的作用是传导离子和隔离钠与硫单质，故D正确；
故选B。
14． 化-电 由a到b 2H2+4OH--4e-=4H2O Li H2O 16 179.2L
【分析】（1）根据原电池的定义分析；根据得失电子判断；
（2）根据得失电子写出电极反应式；
（3）根据外界条件对化学反应速率的影响因素分析；
（4）①根据化合价的变化判断；
②根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算．
【详解】（1）该装置把化学能转变为电能，所以是原电池；发生反应时，氢气失电子，氧气的电子，所以电子的流动方向是由由a到b．
故答案为：由化学能转变为电能；由a到b；
（2）负极上氢气失电子和氢氧根离子生成水，所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O；
故答案为：2H2+4OH--4e-=4H2O；
（3）①2Li+H2=2LiH该反应中锂失电子发生氧化反应，所以锂是还原剂；LiH+H2O=LiOH+H2↑，该反应中H2O得电子生成氢气，发生还原反应，所以H2O是氧化剂；
故答案为：Li； H2O；
②由LiH与H2O作用，放出的224L（标准状况）H2用作电池燃料，则H2物质的量为10mol，而实际参加反应的H2为10mol×80%=8mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以8molH2可转移16mol的电子；产生的电能用来电解饱和食盐水，生成氢气的物质的量是8mol，产生的氢气体积V=n×Vm=8mol×22.4L/mol=179.2L，
故答案为：16；179.2L。
15． 3O2＋12e－===6O2－ C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O Co2＋－e－===Co3＋ 6Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋ 2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【详解】本题主要考查原电池、电解池的工作原理，金属的电化学腐蚀等有关知识。根据原电池、电解池的工作原理分析解答。
（1）燃料电池属于原电池，在燃料电池中，有O2放电的b极为原电池的正极，氧气得电子生成氧离子，则正极的电极反应为：3O2＋12e－=6O2－；燃料气乙烯在负极失电子发生氧化反应，生成CO2和水，则负极的电极反应为C2H4＋6O2－－12e－=2CO2＋2H2O。
（2）根据题意，通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，则Co2＋在阳极的电极反应式为Co2＋－e－=Co3＋ ；以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，根据原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，则配平的离子方程式为6Co3＋＋CH3OH＋H2O=6Co2＋＋CO2↑＋6H＋。
（3）Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2（OH）3Cl沉淀，离子方程式为2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2(OH)3Cl↓；n[Cu2（OH）3Cl]=4.29g÷214.5g/mol=0.02mol，根据转移电子得n（O2）=(0.02mol×2×2)÷4=0.02mol，V（O2）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L。
点睛：本题考查原电池、电解池的工作原理，涉及电极反应式的书写等问题，题目难度不大，注意基础知识的积累。燃料电池电极反应式的书写方法：（1）写出电池总反应：燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。（2）写出电池的正极反应。①酸性电解质溶液环境下：O2+4H＋+4e－=2H2O；②碱性电解质溶液环境下：O2+4e－+2H2O =4OH－；③固体电解质（高温下能传导O2－）环境下：O2+4e－=2O2－；（3）根据电池总反应和正极反应写出电池的负极反应，电池总反应=电池正极反应+电池负极反应。
16．(1) 海水中电解质溶液浓度更大，形成电化学腐蚀的速度更快 锌块 正极 Ⅱ
(2) Y极 3:5
【详解】（1）①其它条件相同，在海水中含有的电解质浓度大于河水，更容易形成原电池腐蚀，且离子浓度越大时，溶液的导电能力越强，电化学腐蚀速率越快，故答案为：海水中电解质溶液浓度更大，形成电化学腐蚀的速度更快；
②图中装置，若K置于M处形成原电池装置，为保护钢铁设施，应让钢铁设备做正极，则电极X所选金属应比铁活泼，故选锌块，此时钢铁设施上发生反应为；若K置于N处形成电解装置，钢铁设施应作阴极，所连电极b为负极，则a为正极；故答案为：锌块；；正极；
③电解NaCl溶液，阴极发生的电极反应为，电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，则Ⅱ中钠离子通过a膜进入Ⅲ室，氯离子通过b膜进入I室，最终Ⅱ可得到淡水，而I室中氯离子无法通过a膜进入正极区，钠离子无法通过b膜进入Ⅱ室，所得溶液仍为氯化钠溶液；同理Ⅲ室中氯离子无法通过a膜进入Ⅱ室，钠离子无法通过b膜进入负极区室，而阴极生成的氢氧根里可以通过b膜进入Ⅲ，所得溶液仍为氯化钠和氢氧化钠溶液；故答案为：；Ⅱ；
（2）①M为一种含碳微粒(碳元素为＋4价)，结合碱性环境可知应为碳酸根离子，电极反应为：；故答案为：；
②由上述电极反应可知A为负极，B为正极，则Y为阴极，X为阳极，装置乙中氮气在电极上得电子生成，发生还原反应，应在阴极发生反应，故在Y极生成氨气，故答案为：Y极；
③甲中B极上硝酸根离子得电子生成氮气，每生成1mol氮气转移10mol电子，Y极上氮气得电子生成氨气，每消耗1mol氮气得6mol电子，根据串联电路中各电极转移电子数相等，则B极生成的氮气和Y极消耗的氮气的物质的量之比应为3:5，故答案为：3:5。
17． ①③④ ②⑤ 放热 吸热 ① 小于 放热 放出 11 31.9
【详解】(1)①物质燃烧是放热反应；②二氧化碳通过炽热的碳生成CO，属于吸热反应；③生石灰溶于水生成氢氧化钙，属于放热反应；④炸药爆炸属于放热反应；⑤碳酸钙高温分解生成氧化钙和氧气，属于吸热反应；因此属于放热反应的是①③④，属于吸热反应的是②⑤；
(2)实验发现，反应后①中的温度升高，由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应，②中的温度降低，说明Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。图b中反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，则反应①的能量变化可用图(b)表示；
(3)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为Q2，由于气态水转化为液态水放出热量，则Q1小于Q2；
(4)图中所示反应物总能量高于生成物总能量，因此反应是放热反应；
(5)反应掉1mol氢气和1mol碘，断键吸收的能量是436kJ+151kJ＝587kJ，形成化学键放出的能量是2×299kJ＝598kJ＞587kJ，因此生成HI会放出598kJ－587kJ＝11kJ的热量；
(6)设H－Cl键键能是xkJ/mol，H－O键键能是ykJ/mol，则4y+2×243－4x－498＝115.6，解得y－x＝31.9，即断开1 mol H－O键与断开1 mol H－Cl键所需能量相差约为31.9 kJ。
18． 第六周期第ⅣA族 正极 PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++ SO42- 阳极 PbCl42-+2e-=Pb+4Cl- Pb2＋+2H2O－2e－=PbO2↓+ 4H＋ 石墨上有红色铜析出
【详解】（1）C、Pb属于同一主族元素，Pb比C多4个电子层，则Pb含有6个电子层，则Pb位于第六周期第IVA族，故答案为第六周期，第ⅣA族；
（2）铅蓄电池的电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O。放电时二氧化铅为正极，充电时，二氧化铅电极应与外接电源的正极相连接，充电时阳极的电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++ SO42-，故答案为正极；PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++ SO42-；
（3）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含[PbC14]2-的电解液。用惰性电极电解Na2PbCl4溶液制得金属Pb。根据装置图，b电极上 [PbC14]2-发生还原反应得到金属Pb，b极为阴极，则a极为阳极，其中阴极的电极反应式为PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-，故答案为阳极；PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-；
（4）阳极上Pb2+失去电子，得到PbO2，需要水参与反应，同时生成氢离子，电极反应式为：Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，阴极上，Cu2+获得电子生成Cu，附着在石墨电极上，即石墨上红色物质析出；故答案为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+；石墨上红色物质析出。
19．(1) NaClO
(2)相同温度下，在水中的溶解度明显小于其它晶体
【详解】（1）根据氧化还原反应的规律，元素的化合价升高，所以必须有元素的化合价降低，故，所以反应总方程式为：；温度过低时，只能生成较低价态的含氯化合物，所以溶液中会混入。
（2）在相同温度下，晶体析出而其他晶体不析出，原因为：相同温度下，在水中的溶解度明显小于其它晶体。
20．(1) 减小 不变 NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)CH3OH(g)＋ O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1
(3)
(4)1：3
【分析】（1）
催化剂可以降低反应活化能加快反应速率，所以E1减小，但反应物和生成物的能量不变，所以ΔH不变；焓变=正反应活化能-逆反应活化能，所以该反应的ΔH=134 kJ·mol-1-E2=368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1；
（2）
甲醇蒸汽燃烧为液态水的化学方程式为CH3OH(g)＋ O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l)，根据盖斯定律②×3-①×2+③×2的该反应的ΔH=-764.7 kJ·mol-1，热化学方程式为CH3OH(g)＋ O2(g)= CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1；
（3）
白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol)=dkJ/mol，解得x=kJ/mol；
（4）
1mol丙烷燃烧生成CO2和H2O(l)时放出2215.0 kJ热量，1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出1 455 kJ热量，设混合气体中丙烷为x mol，二甲醚为y mol，则有x+y=1、2215.0x+1 455y=1 645，联立解得x：y=1：3。
21．
【详解】原电池中电子由负极流向正极，根据图中信息可知，电子由极流向极，故该电池的负极是；负极上水失电子产生氧气，故负极产物是；正极是，正极上二氧化碳得电子产生甲烷，故正极产物是。
22． C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol BC 5:1 143
【详解】(1)已知1mol丙烷燃烧放出的热量为2220kJ热量，常温下反应生成的水为液体，依据热化学方程式书写方法，丙烷燃烧的热化学方程式：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol，故本题答案为：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol；
(2)A．奥运火炬燃烧时发光、放热则能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能，故A正确；
B．异丁烷分子中的碳氢键和正丁烷的相同，故B错误；
C．依据燃烧热化学方程式的焓变分析，1mol正丁烷燃烧放热大于异丁烷燃烧放热，说明正丁烷能量高于异丁烷，能量越高越不稳定，正丁烷比异丁烷不稳定，故C错误；
故选BC；
(3)已知A气体的燃烧热为300kJ·mol-1，B气体的燃烧热为500kJ·mol-1。现有6mol由A和B组成的混合气体，完全燃烧放出的热量是2000kJ，设A和B的物质的量分别为x mol，y mol，由物质的量与热量成正比及热化学方程式可知：
x+y=6
300x+500y=2000
解得:x=5，y=1，则该混合气体中气体A和气体B的物质的量之比是5:1，故本题答案为：5:1；
(4)1mol H2的质量为2g，完全燃烧生成液态水放出286kJ热量。已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值，则氢气的热值是286kJ/2g=143 kJ/g。故本题答案为143 。
23． -867 78 -226kJ mol-1 不变
【详解】(1)得，
(2)①不加催化剂时为曲线a，活化能为E1，即78；加入催化剂，活化能降低，应为曲线b；②反应的=反应物的总键能-生成物的总键能=E1-E2=(78-304)= -226kJ mol-1，只与反应物和生成物的能量有关，与平衡转化率无关，故不变
