第1章化學反應與能量變化章末測試題一、單選題1．一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如下圖所示。(已知在KOH溶液中，Zn2+以存在)。下列敘述不正確的是A．放電時Zn作負極B．a(chǎn)為陽離子交換膜，b為陰離子交換膜C．放電時MnO2電極上發(fā)生的反應：D．電路中每通過1mol電子，Zn電極的質量減小32.5g2．可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如右，通過控制開關或，可交替得到和，不正確的是A．制時，連接，制時，連接B．產(chǎn)生的電極反應式是C．制時，電極3發(fā)生反應：D．在整個過程中，電極3可以循環(huán)使用3．已知：過氧化氫的分解屬于放熱反應。下圖為科研人員采用新型復合光催化劑，利用太陽光高效分解水，下列說法正確的是A．過程Ⅰ中水的極性鍵發(fā)生斷裂，吸收能量，過程Ⅲ中非極性鍵斷裂，放出熱量B．過程Ⅱ產(chǎn)生的化合物只有氧化性，產(chǎn)生的過氧化氫是極性分子C．過程Ⅲ中斷裂舊鍵吸收的能量小于形成新鍵放出的能量D．該過程主要是吸收太陽能，將光能轉化為化學能，說明分解反應均為吸熱反應4．電滲析法是海水淡化的方法之一，具有選擇性離子交換膜交錯排列構成的多層式電滲析槽的工作原理如圖所示(a、b為不同離子交換膜)。下列有關說法錯誤的是A．X為淡鹽水，Y為濃鹽水B．該方法可得到副產(chǎn)品NaOHC．a(chǎn)為陰離子交換膜，b為陽離子交換膜D．陰極區(qū)電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-5．甲烷重整能提高甲烷利用率，包括兩種方式。I.水蒸氣重整

II．二氧化碳重整

；則焓變?yōu)锳． B．C． D．6．下列能正確地表示燃燒熱的熱化學方程式是A．

?HB．

?HC．

?HD．

?H7．某鋰離子電池的總反應為：。某小組以該電池為電源電解處理含廢水和含、的酸性廢水，并分別獲得溶液和單質鎳。電解處理的工作原理如圖所示[為鋰離子電池的電解質]。下列說法不正確的是A．Y與鋰離子電池的Li電極相連B．X極反應式為C．當電路中轉移1mol時，b室離子數(shù)增加2NA個D．離子膜M為陽離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜8．已知反應O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)的反應過程中的能量變化如圖所示，下列敘述正確的是A．生成4molH－O鍵吸收E2kJ能量B．2molH2(g)和1molO2(g)的總能量低于2molH2O(g)的能量C．斷開2molH－H鍵和1molO=O鍵消耗的總能量大于形成4molH－O鍵釋放的總能量D．H2(g)和O2(g)反應生成2molH2O(l)時放出的能量大于(E2-E1)kJ9．某原電池的總反應的離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+，能實現(xiàn)該反應的原電池組成是A．正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為Fe2(SO4)3溶液B．正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為NaCl溶液C．正極為鐵，負極為鐵，電解質溶液為FeCl3溶液D．正極為銀，負極為鐵，電解質溶液為CuSO4溶液10．研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN(a)與CNH(b)兩種分子的互變反應過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．CNH比HCN更穩(wěn)定B．HCN(g)→CNH(g)為吸熱反應且反應條件一定要加熱C．1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收127.2kJ的熱量D．1molHCN(g)轉化為1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的熱量11．鎳鈷錳三元材料是近年來開發(fā)的一-類新型鋰離子電池正極材料，具有容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等重要優(yōu)點。鎳鈷錳三元材料中Ni為主要活潑元素，通?？梢员硎緸椋篖iNiaCobMncO2，其中a+b+c=1，可簡寫為LiAO2。充電時總反應為LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn(0<x<1)，工作原理如下圖所示，則以下說法正確的是A．放電時Ni元素最先失去電子B．充電時轉移0.1mol電子，理論上陰極材料質量增加0.7gC．充電時的陰極反應式為LiAO2-xe-=Li1-xAO2+xLi+CD．放電時電子從a電極由導線移向b電極12．高鐵電池是一種新型高能高容量電池，某高鐵電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．M極電勢高于N極電勢B．電池工作時，電子移動方向：M→A→N→MC．電池工作一段時間后，正極區(qū)中OH-的物質的量減小D．N極的電極反應式為FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-二、填空題13．研究含碳、氮的物質間轉化的熱效應，在日常生活與工業(yè)生產(chǎn)中均有很重要的意義。(1)已知：H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1，甲烷完全燃燒與不完全燃燒的熱效應如下圖所示。①寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式：_______。②CO的燃燒熱△H=_______kJ·mol-1。(2)已知拆開1molH-H、1molN-H、1molN≡N化學鍵需要的能量分別是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為_______。(3)以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素[CONH2)2]的反應歷程與能量變化示意圖如下。①第一步反應的熱化學方程式為_______。②第二步反應的△H_______0(填“>”、“<”或“=”)。③從圖像分析決定生產(chǎn)尿素的總反應的反應速率的步驟是第_______步反應。14．蓋斯定律的理解(1)在一定條件下，化學反應的反應焓變只與反應體系的_______有關，而與反應的途徑無關。(2)某反應始態(tài)和終態(tài)相同，反應的途徑有如下(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)三種。

則ΔH=_______=_______。15．某興趣小組設計了一個燃料電池，并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，如圖所示，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。請按要求回答相關問題：(1)甲中通入氧氣的電極是____極(填“正”或“負”)，通甲烷氣體的電極反應式是______。(2)乙裝置中電解的總離子方程式為_______，陰極產(chǎn)物為_______。(3)若在標準狀況下，有2.24L氧氣參加反應，則乙裝置中鐵極上生成的氣體體積為_______L；丙裝置中陰極析出銅的質量為_______g。16．生產(chǎn)生活中的化學反應都伴隨著能量的變化，請根據(jù)有關知識回答下列問題：(1)S(單斜)和S(正交)是硫的兩種同素異形體。已知：①S(單斜，s)

；②S(正交，s)

。則S(單斜)和S(正交)中更穩(wěn)定的是_______。(2)常溫常壓下，幾種共價鍵的鍵能如下表：共價鍵S-SF-FH-FH-BrBr-Br鍵能266159565363193①單質的分子結構如圖所示。全部轉化成S(g)時要吸收或放出的熱量為_______kJ。②寫出HBr(g)和反應生成HF(g)和的熱化學方程式_______。(3)已知：

，甲烷完全燃燒與不完全燃燒的熱效應如下圖所示。①寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式_______。②CO的燃燒熱_______。17．電池在生產(chǎn)生活中有著重要應用。(1)下列化學反應，理論上可以設計成原電池的是___________(填字母代號)。A．B．C．(2)紙電池是未來電池發(fā)展的重要研究方向，其組成與傳統(tǒng)電池類似，電極和電解液均“嵌"在紙中。根據(jù)下圖紙電池結構示意圖，利用氯化鈉、蒸餾水和濾紙制備了電解液和隔離膜，用銅片分別與鋅片和另一種銀白色金屬片，制作了兩個紙電池，用電流表測試時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉方向相反。①銀白色金屬片的位置是___________(填“a”或“b”，下同)，電池工作時陰離子移向___________。②電流表指針偏轉方向相反的原因是___________，銅片與鋅片組成的紙電池，電流表指針偏向___________。③研究表明，酸性條件下參與的原電池電極反應可視為兩步完成：___________；。18．根據(jù)電化學原理回答下列問題：(1)一種電化學裝置如圖所示，能溶解輝銅礦石(主要成分是Cu2S)制得硫酸銅。其電池總反應為Cu2S+5Fe2(SO4)3+4H2O=10FeSO4+2CuSO4+4H2SO4。①電極M的電極反應式為____，電極N上發(fā)生____(填“氧化”或“還原”)反應。②X交換膜為____(填“陽”或“陰”)離子交換膜。工作過程中，左室溶液質量____(填“增大”或“減小”)，電路中每轉移2mol電子，右室溶液變化的____g。(2)一種將廢水中的氯乙烯(C2H3Cl)轉化成對環(huán)境無害的微生物電池裝置如圖，同時利用此裝置在鐵上鍍銅。①I極為____(填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)；鍍銅時，____(填“X”或“Y”)與鐵電極相連。②若I極消耗0.1mol氯乙烯(反應中生成CO2、H+、Cl-)，則鐵電極增重____g，硫酸銅溶液的濃度將___(填“增大”、“減小”或“不變”)。19．請根據(jù)相關的知識，回答下列問題：(1)下列變化：①碘的升華②冰熔化③氯化鈉溶于水④氯化氫溶于水⑤氫氧化鈉溶于水化學鍵未被破壞的是_______(填序號)，僅離子鍵被破壞的是_______(填序號)。(2)已知一定條件下，1mol化學鍵斷裂時吸收的能量相關數(shù)據(jù)如下表：化學鍵H-HO=OH-O能量(kJ)436496463在25℃、1.013×105Pa時，H2(g)與O2(g)反應生成1molH2O(g)的熱化學反應方程式為_______，該反應為_______反應(填“吸熱”或“放熱”)，反應的能量變化可用圖_______表示(填“甲”或“乙”)。(3)已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=akJ/mol②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=bkJ/mol③H2O(l)=H2O(g)ΔH3=ckJ/mol則甲烷的燃燒熱ΔH=_______kJ/mol(用含a、b、c的式子表示)。(4)下列變化中，屬于吸熱反應的是_______(填序號)。①鋁片與稀鹽酸的反應②Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體混合反應③鐵在氯氣中燃燒，④氯酸鉀分解制氧氣⑤生石灰與水反應生成熟石灰三、實驗題20．某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題(甲、乙、丙三池中溶質足量)，當閉合該裝置的電鍵K時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題：(1)甲池為_______(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，A電極的電極反應式為_______。(2)丙池中F電極為_______(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，該池的總反應化學方程式方程式為_______。(3)當乙池中C極質量減輕5.4g時，甲池中B電極理論上消耗O2的體積為_______mL(標準狀況)。(4)一段時間后，斷開電鍵K，下列物質能使乙池恢復到反應前濃度的是_______(填選項字母)。A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3(5)某興趣小組同學如圖裝置進行實驗，觀察到兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極溶液逐漸變成紫紅色，停止實驗后觀察到鐵電極明顯變細，電解液仍澄清。查閱資料知，高鐵酸根離子(FeO)在溶液中呈紫紅色。①電解過程中，X極溶液的pH_______(填“增大”“減小”或“不變”)。②電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應為4OH--4e-=2H2O+O2↑和_______。21．丹麥今年啟動了氨氣工業(yè)生產(chǎn)的綠色程序，使用固態(tài)氧離子電解槽()，過程中不需要高成本的空氣分離，如圖為其裝置示意圖。將適當比例的空氣和水蒸氣通入陰極，兩者均進行電解，氧氣生成，水蒸氣產(chǎn)生和。氧離子薄膜只允許氧離子()通過，并在陽極反應。已知電解水的效率可達80%，在通入莫耳數(shù)比為的空氣和水蒸氣后，經(jīng)電解生成甲和乙兩部分的氣體。甲含有未反應的水蒸氣，將甲通過除水裝置后，直接導入哈柏法制程，即可制造氨。根據(jù)這些實驗結果，回答下列問題。(1)寫出甲部分的氣體中，除了水蒸氣外，所含兩種主要氣體的化學式_____。(2)寫出兩種在實驗室中用于吸收水蒸氣的常用化合物的化學式_____。(3)寫出陽極的系數(shù)平衡電化學半反應式_____。(4)已知電解水的效率可達80%。由化學計量的觀點，說明在此效率下，需要通入莫耳數(shù)比為的空氣和水蒸氣的原因_____。四、計算題22．已知斷裂中的鍵需要吸收的能量，斷裂中的共價鍵需要吸收的能量，生成中的鍵能放出的能量?；卮鹣铝袉栴}；(1)斷裂中的化學鍵需要吸收________kJ的能量。(2)與完全反應生成，釋放的能量為_________。23．已知斷裂、分子中的化學鍵需要吸收的能量分別為、，與反應生成的能量變化如圖所示：(1)與反應生成______(填“吸收”或“放出”)的能量為_______kJ。(2)斷裂鍵需要吸收的能量為______kJ。24．(1)已知完全分解吸收熱量，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收、的能量，則分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為______。(2)用生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應A可實現(xiàn)氯元素的循環(huán)使用。反應A：已知：i．反應A中被氧化，放出的熱量。ii．斷開鍵與斷開鍵所需能量相差為______kJ。參考答案：1．B【分析】根據(jù)題意可知，此裝置為原電池，Zn為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為Zn-2e-+4OH-=，負極區(qū)K+剩余，通過隔膜遷移到II區(qū)；MnO2電極為正極，發(fā)生還原反應：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，正極區(qū)過量，通過隔膜遷移到II區(qū)，故II區(qū)中K2SO4溶液的濃度增大，據(jù)此分析。【詳解】A．Zn為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應為Zn-2e-+4OH-=，故A正確；B．I區(qū)的通過隔膜向Ⅱ區(qū)遷移，a為陰離子交換膜，K+從III區(qū)通過隔膜遷移到II區(qū)，b為陽離子交換膜，故B錯誤；C．MnO2電極做正極，電極反應為：MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，故C正確；D．Zn電極反應式為Zn-2e-+4OH-=，所以電路中通過1

mol電子，負極鋅溶解的質量為0.5×65=32.5g，故D正確；故選：B。2．C【分析】電極生成H2時，根據(jù)電極放電規(guī)律可知H+得到電子變?yōu)闅錃?，因而電極須連接負極，因而制H2時，連接K1，該電池在堿性溶液中，由H2O提供H+，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-。電極3上NiOOH和Ni(OH)2相互轉化，其反應式為NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，當連接K1時，Ni(OH)2失去電子變?yōu)镹iOOH，當連接K2時，NiOOH得到電子變?yōu)镹i(OH)2，因而作用是連接K1或K2時，電極3分別作為陽極材料和陰極材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互轉化提供電子轉移，連接K2時產(chǎn)生O2?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知，制時，連接，制時，連接，選項A正確；B．制H2時，連接K1，該電池在堿性溶液中，由H2O提供H+，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，選項B正確；C．制時，電極3發(fā)生反應為：，選項C不正確；D．電極3分別作為陽極材料和陰極材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互轉化提供電子轉移，可以循環(huán)使用，選項D正確；答案選C。3．C【詳解】A．由圖可知，過程Ⅰ中水的H-O鍵發(fā)生斷裂生成H和OH，斷裂化學鍵時吸收能量；過程Ⅲ中H2O2分解生成氫氣和氧氣，發(fā)生了O-H鍵(極性鍵)、O-O鍵(非極性鍵)斷裂和O-O鍵、H-H鍵(非極性鍵)的形成，斷裂化學鍵時吸收能量；故A錯誤；B．過程Ⅱ產(chǎn)生的化合物是H2O2，H2O2中O的化合價為-1價，具有較強的氧化性，也有還原性，過氧化氫是極性分子，故B錯誤；C．過程Ⅲ發(fā)生過氧化氫的分解反應，屬于放熱反應，即斷裂舊鍵吸收的能量小于形成新鍵放出的能量，故C正確；D．由圖可知，該過程中主要能量轉化形式為：光能→化學能，分解反應并非都為吸熱反應，過氧化氫的分解反應就屬于放熱反應，故D錯誤；故選：C。4．C【分析】電滲析法是海水淡化的方法之一，故陽極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，陰極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，據(jù)此解題?！驹斀狻緼．陽極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，陰極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，b為陰離子交換膜，a為陽離子交換膜，Na+經(jīng)過a離子交換膜由左側移向右側，Cl-經(jīng)過b離子交換膜由右側移向左側，由于離子交換膜交錯排列，所以X為淡鹽水，Y為濃鹽水，故A正確；B．電解總反應為2H2O+2NaClCl2↑+H2↑+2NaOH，可得到副產(chǎn)品NaOH，故B正確；C．據(jù)A項分析，b為陰離子交換膜，a為陽離子交換膜，故C錯誤；D．陰極區(qū)發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故D正確；故選C。5．A【詳解】已知①②

，根據(jù)蓋斯定律，①-②可得=(+205.9kJ·mol-1)-(-41.2kJ·mol-1)=+247.1kJ·mol-1；故答案選A。6．D【詳解】燃燒熱是指在一定條件下1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，H2的燃燒熱表示為1molH2與mol氧氣反應生成1mol液態(tài)水，故答案選D。7．C【分析】由鋰離子電池總反應可知，鋰元素被氧化，因此Li電極為負極；廢水經(jīng)過處理后得到單質鎳，因此電解池c池中的電極反應為：Ni2++2e-=Ni，即鎳棒上發(fā)生了還原反應，因此鎳棒為陰極，與鋰離子電池的Li電極Y相連；碳棒為陽極，電極反應式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；因為最后還得到了溶液，因此a池中Ba2+經(jīng)過離子交換膜M進入b池，c池中的Cl-經(jīng)過離子交換膜N進入b池，最終得到BaCl2溶液。【詳解】A．由分析可知，Y與鋰離子電池的Li電極相連，A正確；B．X電極為鋰離子電池的正極，F(xiàn)e元素發(fā)生還原反應，即，B正確；C．當電路中轉移1mole-時，b室會進入1molCl-，0.5molBa2+，因此共增加1.5mol電子，即b室離子數(shù)增加1.5NA個，C錯誤；D．因為Ba2+經(jīng)過離子交換膜M進入b池，c池中的Cl-經(jīng)過離子交換膜N進入b池，因此離子膜M為陽離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜，D正確。因此本題選C。8．D【詳解】A．形成化學鍵時會釋放能量，所以生成4molH－O鍵放出E2kJ能量，故A錯誤；B．由圖可知，該反應為放熱反應，2molH2(g)和1molO2(g)的總能量高于2molH2O(g)的能量，故B錯誤；C．由圖可知，該反應為放熱反應，所以斷開2molH－H鍵和1molO=O鍵消耗的總能量小于形成4molH－O鍵釋放的總能量，故C錯誤；D．由圖可知，H2(g)和O2(g)反應生成2molH2O(g)時放出的能量為(E2-E1)kJ，由于2molH2O(g)轉化為2molH2O(l)時會放出能量，所以，H2(g)和O2(g)反應生成2molH2O(l)時放出的能量大于(E2-E1)kJ，故D正確；故答案選D。9．A【分析】根據(jù)反應2Fe3++Fe=3Fe2+可知，鐵失去電子作負極，不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作正極，電解液中鐵離子得電子生成Fe2+，所以電解質溶液為可溶性的鐵鹽，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．鐵作負極，銅作正極，電解質為可溶性的Fe2(SO4)3，能實現(xiàn)該反應，故A正確；B．正極為銅，負極為鐵，電解質溶液為NaCl溶液，不能實現(xiàn)該反應，故B錯誤；C．正極為鐵，負極為鐵，不能構成原電池，故C錯誤；D．鐵作負極，銀作正極，電解質為CuSO4溶液，負極鐵失去電子生成二價鐵，正極銅離子得到電子生成銅單質，不能實現(xiàn)該反應，故D錯誤；故答案選A。10．D【詳解】A．CNH的體系能量比HCN高，則HCN比CNH更穩(wěn)定，A錯誤；B．由圖可知，反應物總能量小于生成物總能量，該反應為吸熱反應，吸熱反應都需要吸收能量，但是吸收能量的方法不一定是加熱，也可能是其它形式.，B錯誤；C．1molHCN(g)轉化成過渡態(tài)吸收了186.5kJ的能量，但過渡態(tài)還有化學鍵的存在，所以1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收的熱量肯定會大于186.5kJ，C錯誤；D．1molHCN(g)轉化為1molCNH(g)需要吸收的熱量為：186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ，D正確；故選D。11．B【分析】鎳鈷錳的金屬活潑性決定失電子的先后順序，原電池中陽離子從負極流向正極，根據(jù)鋰離子移動方向可知，a是正極，b是負極，充電時總反應為LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn(0<x<1)，原電池反應為Li1-xAO2+LixCn=LiAO2+nC(0<x<1)，正極上發(fā)生得電子的還原反應，即Li1-xAO2+xLi++xe-=LiAO2，充電時的兩極反應和放電時的兩極反應正好相反，據(jù)此分析解答?！驹斀狻扛鶕?jù)Li+的移動方向可知，a為正極，b為負極，A．鎳放電時石墨是負極，Li元素先失去電子，故A錯誤；B．充電時，陰極反應式為nC+xLi++xe-=LixCn，轉移0.1mol電子，理論上陰極材料質量增加0.1mol鋰離子，質量為0.7g，故B正確；C．充電時，陰極發(fā)生得電子的混有反應，反應式是：nC+xLi++xe-=LixCn，故C錯誤；D．放電時a為正極，b為負極，電子由負極經(jīng)過導線移向正極a，故D錯誤；故選：B。12．D【分析】由圖可知，M電極鐵發(fā)生氧化反應為負極，N電極發(fā)生還原反應為正極；【詳解】A．M極為負極，電勢低于N極電勢，故A錯誤；B．電子只能在外電路，不能通過內電路，故B錯誤；C．N極為正極，電極反應式為FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，工作一段時間后，正極區(qū)中OH-的物質的量增加，故C錯誤；D．由C分析可知，故D正確。故選D。13．(1)

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O

△H=-890.3kJ·mol-1

-283(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H=-92kJ·mol-1(3)

2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)

△H=(Ea1-Ea2)kJ·mol-1

>

二【解析】（1））①由圖可知1mol甲烷燃燒生成二氧化碳氣體和水蒸氣放出802kJ能量，且H2O（l）=H2O（g）ΔH=+44.0kJ?mol-1，因而甲烷的燃燒熱化學反應方程式為：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-890.3kJ?mol-1；②根據(jù)①CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-890.3kJ?mol-1，②CH4（g）+O2（g）═CO（g）+2H2O（g）△H2=-607.3kJ?mol-1，依據(jù)蓋斯定律②-①得到CO完全燃燒生成二氧化碳的熱化學方程式為：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=（-890.3+607.3）kJ?mol-1=-283kJ?mol-1。（2）反應N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ?mol-1，則熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1。（3））①將第一步和第二步兩步方程式相加，得到以氨氣和二氧化碳氣體為原料合成尿素的熱化學方程式2NH3（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（NH2）2（s）△H=（Ea1-Ea2）kJ/mol；②由圖像可知該反應中反應物總能量小于生成物總能量，屬于吸熱反應，所以ΔH＞0；③反應的速率主要取決于最慢的反應，最慢的反應主要是反應物活化能大，所以已知兩步反應中第二步反應是生產(chǎn)尿素的決速步驟。14．(1)始態(tài)和終態(tài)(2)

ΔH1＋ΔH2

ΔH3＋ΔH4＋ΔH5【分析】蓋斯定律：一定條件下（溫度與壓強）的反應的熱效應與途徑無關，只與反應的始末狀態(tài)有關。（1）根據(jù)題干信息和蓋斯定律內容可知應填寫反應的起始狀態(tài)與終了狀態(tài)；（2）根據(jù)圖像分析，從反應的起始狀態(tài)到終了狀態(tài)總共有三種途徑，分別為：始態(tài)→終態(tài)、始態(tài)→b→c→終態(tài)、始態(tài)→a→終態(tài)，反應的熱效應與途徑無關，只與反應始末狀態(tài)有關，可得。15．(1)

正

CH4-8e-+10OH-=+7H2O(2)

2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

H2和NaOH(3)

4.48

12.8【分析】甲裝置中通入甲烷氣體的一極為負極，通入氧氣的為正極，裝置乙為電解氯化鈉溶液的裝置，F(xiàn)e電極為陰極，C電極為陽極，丙裝置為電解精煉銅的裝置，精銅極為陰極，粗銅極為陽極。（1）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通入甲烷氣體的電極為負極，電極反應式為CH4-8e-+10OH-=+7H2O。（2）乙裝置為電解飽和食鹽水，陰極上氫離子得電子，生成氫氣和氫氧根離子，陽極上氯離子失電子，生成氯氣，總離子方程式為。陰極上氫離子得電子生成氫氣和氫氧根離子，故陰極產(chǎn)物為氫氣和氫氧化鈉。（3）標準狀況下，有2.24L氧氣參與反應，說明轉移電子0.4mol，乙裝置中Fe電極生成氫氣，轉移0.4mol電子生成0.2mol氫氣，即4.48L。丙裝置中陰極上的反應為Cu2++2e-=Cu，轉移0.4mol電子，生成銅為0.2mol，即陰極上析出銅質量為12.8g。16．(1)S(正交)(2)

2128

(3)

-283【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，反應①-②得S(單斜，s)=S(正交，s)ΔH=(-297.16kJ?mol-1)-(-296.83kJ?mol-1)=-0.33kJ/mol，則單斜硫的能量比正交硫的能量高，能量越低越穩(wěn)定，所以S(單斜)和S(正交)中更穩(wěn)定的是S(正交)，故答案為：S(正交)；（2）①斷裂化學鍵吸收熱量，1個S8分子含8個S-S鍵，1molS8(g)全部轉化成S(g)時要吸收的熱量為266kJ?mol-1×8mol=2128kJ，故答案為：2128；②ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，即2HBr(g)+F2(g)=2HF(g)+Br2(g)ΔH=(363×2+159-565×2-193)kJ?mol-1=-438kJ?mol-1，故答案為：

；（3）①燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，由圖可知，1mol甲烷燃燒生成二氧化碳氣體和水蒸氣放出802.3kJ能量，又有

，則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為

，故答案為：

；②設a.

，b.，根據(jù)蓋斯定律，將a-b得到CO燃燒熱的熱化學方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=(-890.3+607.3)kJ?mol-1=-283kJ?mol-1，故答案為：-283。17．(1)BC(2)

a

b

銅片與鋅片相連，銅片為正極，電流由銅片到鋅片；另一電池，銅片為負極，電流由銀白色金屬片到銅片

銅片

【解析】（1）能設計成原電池的反應通常是放熱反應，且必須是能自發(fā)進行的氧化還原反應。A項，該反應是吸熱反應，所以不能設計成原電池；B項，該反應是放熱反應且是能自發(fā)進行的氧化還原反應，所以能設計成原電池；C項，該反應是放熱反應且是能自發(fā)進行的氧化還原反應，所以能設計成原電池。故選BC。（2）①銅片與鋅片食物，鋅活潑，做負極；銅片和另外銀白色金屬時，電流表指針偏轉方向相反，故銅做負極。根據(jù)電子的方向可知，b為負極，故銀白色金屬片的位置是a。陰離子流向負極b。②銅片與鋅片相連，銅片為正極，電流由銅片到鋅片；另一電池，銅片為負極，電流由銀白色金屬片到銅片，所以電流表指針偏轉方向相反。銅片與鋅片組成的紙電池，銅片作正極，故電流表指針偏向銅片。③酸性條件下得電子最終生成H2O，總電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O，故分兩步：，。18．(1)

Cu2S+4H2O-10e-=2Cu2++SO+8H+

還原

陰

增大

96(2)

負極

X

32

不變【解析】（1）①由電池總反應式可知，Cu2S失去電子，發(fā)生氧化反應，電極M為負極，F(xiàn)e2(SO4)3發(fā)生還原反應，電極N為正極，電極M的電極反應式為Cu2S+4H2O-10e-=2Cu2++SO+8H+，電極N上發(fā)生還原反應。②該裝置可以制取硫酸銅，左室發(fā)生反應Cu2S+4H2O-10e-=2Cu2++SO+8H+，由此可知，右室的硫酸根離子會通過離子交換膜進入左室，則X交換膜為陰離子交換膜。工作過程中，左室發(fā)生反應Cu2S+4H2O-10e-=2Cu2++SO+8H+，且硫酸根離子從右室進入左室，則左室溶液質量增大；右室發(fā)生反應，電路中每轉移2mol電子，會有1mol硫酸根離子進入左室，則右室溶液質量減小變96g。（2）①該裝置可以實現(xiàn)在鐵上鍍銅，則為原電池，由電極Ⅱ上氧氣轉化為水，則電極Ⅱ為正極，則I極為負極；鍍銅時，鐵作陰極，原電池的負極與電解池的陰極相連，則X與鐵電極相連。②氯乙烯中C的化合價為-1價，若I極消耗0.1mol氯乙烯(反應中生成CO2、H+、Cl-)，C化合價的變化值為5，氯乙烯失去電子物質的量為0.2mol×5=1mol，鐵電極發(fā)生反應，則析出0.5mol銅，故增重0.5mol×64g/mol=32g，陽極發(fā)生反應，則硫酸銅溶液的濃度將不變。19．(1)

①②

③⑤(2)

H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ/mol

放熱

甲(3)-a-2b+2c(4)②④【解析】（1）①碘的升華、②冰熔化改變了分子間作用力，并未破壞發(fā)生化學鍵，③氯化鈉溶于水發(fā)生電離，故僅破壞了離子鍵，④氯化氫溶于水發(fā)生電離，因為氯化氫是共價化合物，故僅破壞了共價鍵，⑤氫氧化鈉溶于水破壞了離子鍵；化學鍵未被破壞的是：①②；僅離子鍵被破壞的是：③⑤。（2）反應H2(g)+O2(g)=H2O(g)的△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=436kJ/mol+×496kJ/mol-2×463kJ/mol=-242kJ/mol，故熱反應方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ/mol，該反應為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，故為甲。（3）已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=akJ/mol②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=bkJ/mol③H2O(l)=H2O(g)ΔH3=ckJ/mol甲烷的燃燒反應為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，由蓋斯定律可得甲烷的燃燒反應=-①-2②+2③，故△H=-a-2b+2c。（4）①鋁片與稀鹽酸的反應為放熱反應；②Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體混合反應為吸熱反應；③鐵在氯氣中燃燒為放熱反應；④氯酸鉀分解制氧氣為吸熱反應；⑤生石灰與水反應生成熟石灰為放熱反應，故選②④。20．(1)

原電池

CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O(2)

陰極

2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑(3)280(4)A(5)

增大

Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O【分析】甲池為燃料電池，CH；OH為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為:CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O通入氧氣的B電極為正極，發(fā)生還原反應，電極反為:O2+2H2O+4e-=4OH-；則乙、丙裝置為電解池，其中乙池的C為陽極，D為陰極。陽極上Ag失電子生成Ag+；陰極上Cu2+得電子生成Cu；丙池中石墨E電極為陽極