2015-2016学年人教版必修2 化学能与能量 单元测试.docx

单元检测 化学能与能量一、单选题：共30题每题2分共60分1下列反应属于吸热反应的是A.盐酸和氢氧化钠溶液混合B.灼热的木炭与二氧化碳反应C.锌放入稀硫酸中D.碳不完全燃烧生成一氧化碳【答案】B【解析】酸碱中和反应、活泼金属与酸的反应、燃烧反应等为放热反应，木炭与二氧化碳反应属于吸热反应。2100 mL 6 molL-1的H2SO4溶液跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的Na2CO3溶液水K2SO4溶液KNO3溶液A.B.C.D.【答案】B【解析】本题考查影响化学反应速率的因素，意在考查考生的理解能力。题中反应为Zn+2H+Zn2+H2，加入Na2CO3溶液，会消耗H+，使生成氢气的总量减少，错误；加入水，减小氢离子的浓度，减缓反应速率，但未减少H+的数量，不影响生成氢气的量，正确；K2SO4溶液为中性溶液，不和氢离子反应，但加入之后扩大了溶液体积，相当于稀释，减小氢离子的浓度，减缓反应，正确；N和H+相当于硝酸，会和锌发生氧化还原反应，生成NO，减少氢气的总量，错误。故选项B正确。3在一密闭容器中通入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1t4s时测得各物质的浓度如表,则下列判断正确的是A.在t3s时反应已经停止B.t3t4s内正、逆反应速率不相等C.在容器中发生的反应为A+BCD.在t2t3s内A的平均反应速率为mol/(Ls)【答案】D【解析】由题给数据可知,t3s时可逆反应达到化学平衡状态,此时,v正=v逆0,A错误;t3t4s内,A、B、C的浓度没有发生变化,反应处于化学平衡状态,正、逆反应速率相等,B错误;达到化学平衡状态时,A、B、C的浓度变化量之比为 422=211,故该反应的化学方程式为2A+BC,C错误;t2t3s内,c(A)=1 molL-1,故用A表示的该时间段的化学反应速率为mol/(Ls),D正确。4如图所示的装置中，金属a能从酸中置换出H2，b为碳棒，关于此装置的各种叙述中不正确的是()A.碳棒上有气体放出，溶液pH值变大B.a是正极，b是负极C.导线中有电子流动，电子从a极到b极D.a极上发生了氧化反应【答案】B【解析】金属a能从酸中置换出H2说明a为负极发生了氧化反应，导线中有电子流动，电子从a极到b极，b为正极H+在正极反应产生H2，有气体放出。ACD正确B错误。5根据图中包含的信息分析，下列叙述正确的是A.氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应吸收248 kJ的能量B.436kJmol-1是指断开1 mol H2中的HH键需要放出436 kJ的能量C.氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的能量D.431 kJmol-1是指生成2mol HCl中的HCl键需要放出431 kJ的能量【答案】C【解析】断开化学键需要吸收能量，B错误；431 kJmol-1是指生成1 mol HCl中HCl键需要放出431 kJ的能量，D错误；据图中信息知生成2 mol HCl时能量变化为(436 kJmol-1+243 kJmol-1)2431 kJmol-1= -183 kJmol-1，故A错误。6下列叙述正确的是A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种活动性不同的金属B.由CH4、O2和KOH构成的燃料电池中,通入CH4的电极为正极C.原电池工作时,正、负极必须用导线连接D.铜锌原电池工作时,当有13 g锌溶解时,电路中有0.4 mol电子通过【答案】D【解析】A项,两种活动性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池,但一种金属与可导电的非金属及电解质溶液也可构成原电池,如锌与石墨电极与电解质溶液构成原电池,错误;B项,在该燃料电池中,CH4被O2氧化而失去电子,发生氧化反应,故通入CH4的电极为负极,错误;C项,正、负极直接接触也可形成闭合回路,错误;D项,铜锌原电池工作时,锌失电子作负极,电极反应为Zn-2e-Zn2+,1 mol Zn失去2 mol 电子,则0.2 mol Zn(质量为13 g)溶解时,电路中有0.4 mol电子通过,正确。7一学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是A.(3)图中锌片增重质量与铜棒减轻质量的比值为65:64B.(2)图中如果两极上都有气体产生，则说明锌片不纯C.(1)图中铜棒上没有气体产生D.(2)图与(3)图中正极生成物质质量比为1:32时，锌片减轻的质量相等【答案】A【解析】A项，装置(3)属于原电池，Zn是负极，发生的电极反应为Zn-2e-Zn2+(质量减轻)，Cu是正极，发生的电极反应为Cu2+2e-Cu(质量增加)；B项，装置(2)属于原电池，如果两极上都有气体产生，则说明锌片不纯；C项，装置(1)不属于原电池，在金属Cu上没有化学反应发生；D项，装置(2)正极发生的电极反应为2H+2e-H2，装置(3)正极发生的电极反应为Cu2+2e-Cu，所以正极生成物质质量比为1:32时，锌片减轻的质量相等。8一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池如图所示，电极反应分别是：锌片：2Zn-4e-+4OH-2ZnO+ 2H2O石墨：2H2O+O2+4e-4OH-下列说法中不正确的是A.电子从石墨经外电路流向锌片，电解质溶液为酸性溶液B.锌片是负极，石墨是正极C.电池反应为2Zn+O22ZnOD.该原电池工作一段时间后石墨附近溶液中的c(OH-)增大【答案】A【解析】由电极反应可知Zn发生氧化反应，是原电池的负极，O2发生还原反应，石墨是正极；电解质溶液应为碱性溶液；随着反应的进行，石墨周围产生OH-，使OH-浓度增大；两电极反应相加得总反应式：2Zn+O22ZnO。9在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末时生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2molL-1。下列判断不正确的是A.x=lB.2 min内A的反应速率为0.3molL-1min-1C.B的转化率为40%D.x无法求解【答案】D【解析】无10在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是A.反应的化学方程式为：2MNB.t2时，正逆反应速率相等，达到限度C.t3时，正反应速率大于逆反应速率D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍【答案】D【解析】随反应的进行N每减少2mol，M增加lmol。t3时达到平衡。11对于可逆反应2SO2+ O22SO3,在混合气体中充入一定量的18O2,达到平衡以后,18O原子A.只存在于O2中B.只存在于O2和SO2中C.只存在于O2和SO3中D.存在于O2、SO2和SO3中【答案】D【解析】可逆反应的特点是正、逆反应同时进行,18O原子在达到平衡以后会存在于O2、SO2、SO3中。12关于化学电源的叙述，错误的是A.化学电源均是根据原电池的工作原理设计的B.在干电池中，碳棒只起导电作用，并不参加化学反应C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源【答案】C【解析】镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属，会对环境造成严重的污染。13NH3和O2在一定条件下发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后反应达到平衡,测得生成的H2O占混合气体总体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是A.v(N2)=0.125 molL-1min-1B.v(H2O)=0.375 molL-1min-1C.v(O2)=0.225 molL-1min-1D.v(NH3)=0.250 molL-1min-1【答案】C【解析】设转化的NH3的物质的量为x,则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)n(始)/mol4300n(变)/molx0.75x0.5x1.5xn(平)/mol4-x3-0.75x0.5x1.5x根据题意,则有100%=40%,解得x=2,v(NH3)=0.25 molL-1min-1,则v(O2)=0.187 5 molL-1min-1,v(N2)=0.125 molL-1min-1,v(H2O)=0.375 molL-1min-1。14如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是A.通常情况下,NO比N2稳定B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接反应生成NOC.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的能量D.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为179.3 kJ【答案】C【解析】A项,通常情况下,N2比NO稳定,错误。B项,N2(g)和O2(g)在高温或放电条件下才能反应生成NO,错误。C项,根据图示,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)转化为2 mol NO(g)时吸收的能量为946 kJ+497.3 kJ-632 kJ2=179.3 kJ,该反应为吸热反应,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,正确。D项,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应吸收的能量为179.3 kJ,错误。15下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是A.空气量越多越好B.应通入适量的空气C.固体燃料燃烧前最好粉碎D.液体燃料燃烧时可以以雾状喷出【答案】A【解析】燃料燃烧时空气应适当过量，并非越多越好。16下列反应在恒容密闭容器中进行，aA(g)bB(g)mC(g)nD(g)，表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是A.平衡时的压强与反应起始的压强之比为mbB.用物质A表示的反应速度与物质C表示的反应速度之比为C.体系内的气体密度不再发生变化D.单位时间内bmolB参加反应同时有amolA生成【答案】D【解析】本题考查化学平衡状态的判断。A、压强之比等于反应前后的总物质的量之比，错误；B、在任意时刻A表示的反应速度与物质C表示的反应速度之比都为，不能说明到达平衡状态；C、在恒容条件下，体系内的气体密度一直不变，不能说明是否平衡；D、单位时间内bmolB参加反应同时有amolA生成，说明正反应速率等于逆反应速率，达到平衡，正确，所以选D。17某金属能和盐酸反应生成氢气,该金属与锌构成原电池时,锌作负极,则该金属可能为 ()A.铝B.铜C.锡D.硅【答案】C【解析】该金属与锌构成原电池时,锌作负极,说明其金属活动性比锌的弱,该金属能与盐酸反应生成氢气,说明在金属活动性顺序表中位于氢的前面,符合条件的为锡。18向某一固定体积的密闭容器中充入NO2，在一定条件下进行反应：2NO22NO+O2。达到平衡状态的标志是体系的颜色不再发生变化容器内压强不随时间变化而变化NO和O2的消耗速率之比为2:1容器中c(NO2):c(NO):c(O2)=2:2:1A.B.C.D.【答案】A【解析】本题考查了化学平衡状态的判断。中颜色不再变化即浓度不变，成立；中压强不变，对于左右两边气体系数和不相等的反应是正确的，也成立；中说的速率都是指逆反应的，不成立；容器中c(NO2):c(NO):c(O2)=2:2:1，不能判断化学反应达到平衡状态，不成立。故答案为A。19下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/molL1V(H2SO4)/mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150204440分析上述数据，回答下列问题：(1)实验4和5表明_对反应速率有影响；_，反应速率越快，能表明这一规律另一组实验是_(填实验序号)。(2)在前4次实验中，能表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号)。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_。(4)实验中，反应前后溶液的温度变化值(约15)相近，推测其原因：_。【答案】(1)固体表面积;固体表面积越大；实验1和2；(2)实验1、3、4；(3)温度；实验6和7；(4)反应物的量相同，放出热量相同【解析】本题主要考查了化学科学探究等考点的理解。影响化学反应速率的因素很多：1、固体颗粒的大小，在其他条件相同时，固体颗粒越小，反应物的表面积越大，化学反应速率越快；固体颗粒越小，固体反应物的表面积越小，化学反应速率降低；2、反应物的浓度，在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率降低；3、反应物的温度，在其他条件相同时，升高反应物的温度，化学反应速率加快；降低反应物的温度，反应速率降低。（1）观察实验4和5，金属和稀硫酸的量相同，金属的状态不同，可知固体的表面积越大反应速率越快。（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验，金属的状态就应该相同，或者为丝状，或者为粉末，因此答案为：1、3、4、6、8或2、5。（3）本实验中，反应温度也影响化学反应速率，如实验6和7。（4）由于反应物的量相同，放出热量相同，所以实验中，反应前后溶液的温度变化值（约15）相近。故答案为(1)固体表面积;固体表面积越大；实验1和2；(2)实验1、3、4；(3)温度；实验6和7；(4)反应物的量相同，放出热量相同。20在一定条件下，某密闭容器中进行反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。反应开始时NH3的浓度是1.0 mol/L，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol/L，容器体积不变，在这20 s内H2O的化学反应速率为A.0.06mol/(Ls)B.0.04 mol/(Ls)C.0.6 mol/(Ls)D.0.8 mol/(Ls)【答案】A【解析】本题考查化学反应速率。v(NH3)=0.8 mol/L/20s=0.04 mol/(Ls)，所以H2O的化学反应速率为v(NH3)=0.06mol/(Ls)，所以选A。21根据如图所示的信息，判断下列叙述不正确的是A.1 mol H2的共价键形成放出436 kJ能量B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C.1 mol H2(g)跟mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量245 kJD.1 mol H2(g)与mol O2(g)的总能量大于1 mol H2O(g)的能量【答案】B【解析】本题主要考查化学反应过程中能量的变化。断裂和形成1mol相同的共价键吸收和放出能量相同，A对；H=436kJ/mol+249kJ/mol-930kJ/mol=-245kJ/mol0，所以反应放热，B错；C对；反应放热，反应物能量大于生成物能量，D对；故选B。22如图是市场上常见的两种燃料电池示意图。下列有关电池电极a、b、c、d的叙述正确的是A.电极a为正极,电极反应产物为H2OB.电极b为正极,电极反应产物为H2OC.电极c为正极,电极反应产物为H2OD.电极d为正极,电极反应产物为H2O【答案】C【解析】本题考查电化学知识。两种电池的总反应均为2H2+O22H2O,根据该反应中元素化合价的变化可知空气中的氧气发生还原反应,在原电池的正极放电,故B、D均错。考虑到两种燃料电池的电解质,电极a的电极反应式为O2+4e-2O2-,电极c的电极反应式应为O2+4H+4e-2H2O,故A错误,C正确。23金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，已知12 g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2，下列说法错误的是A.Q1Q2B.石墨不如金刚石稳定C.质量相等的石墨与金刚石，石墨具有的能量比金刚石低D.质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多【答案】B【解析】石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，由于等质量的金刚石含有的能量比石墨高，当它们完全燃烧时所放出的热量金刚石就比石墨要多。即Q1v(乙)v(丙)B.v(乙)v(丙)v(甲)C.v(丙)v(甲)v(乙)D.v(乙)v(甲)v(丙)【答案】D【解析】N2、H2合成NH3的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),将三个容器中的化学反应速率均转化为用N2表示的化学反应速率为甲:v(N2)=v(H2)=1 mol/(Lmin);乙:v(N2)=2 mol/(Lmin);丙:v(N2)=v(NH3)=0.5 mol/(Lmin),则v(乙)v(甲)v(丙)。25已知断开1mol H2中的化学键需要吸收436kJ的能量，断开1mol Cl2中的化学键需要吸收243kJ的能量，而形成1mol HCl分子中的化学键要释放431kJ的能量，则1mol氢气与1mol氯气反应时能量变化为A.吸收183kJB.吸收366kJC.放出183kJD.放出366kJ【答案】C【解析】本题主要考查了反应热的计算。H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的反应热=生成物的键能减去反应物的键能=436kJmol1+243kJmol12431 kJmol1=183kJmol1，故1mol氢气与1mol氯气反应时放出热量为183kJ，故选C。26已知密闭容器中进行的合成氨反应:N2+ 3H22NH3,该反应为放热反应。下列判断正确的是A.1 mol N2和3 mol H2的能量之和与2 mol NH3的能量相等B.增加N2的浓度有利于提高H2的转化率C.降低NH3的浓度,正反应速率增大、逆反应速率减小D.当反应速率满足v(N2)v(H2)=13时,反应达最大限度【答案】B【解析】合成氨的反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;增加N2的浓度有利于H2的转化,从而提高H2的转化率,B正确;降低NH3的浓度,正、逆反应速率都减小,C错误;无论反应是否达到最大限度,都满足:v(N2)v(H2)=13,D错误。27如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下。在卡片上，描述合理的是实验后的记录:Zn为正极，Cu为负极H+向负极移动电子流动方向，由Zn经外电路流向Cu Cu极上有H2产生若有1 mol电子流过导线，则产生H2为0. 5 mol 正极的电极反应式为Zn 2e一Zn2+A.B.C.D.【答案】B【解析】在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu片，负极反应为Zn -2e-Zn2+，正极反应为2H+2eH2，故每转移1 mol电子时，产生H20.5 mol，在溶液中H+向正极移动，向负极移动，故错误，正确，选B。28已知：(1)胆矾失水的热化学方程式为CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)5H2O(l) HQ1kJ/mol(2)室温下，无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2(aq)S(aq) HQ2kJ/mol(3)胆矾(CuSO45H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数) ()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q10，故Q1Q2，故答案选A。29下列有关化学反应速率的说法正确的是A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B.100 mL 2 molL-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C.SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢【答案】D【解析】铁片在浓硫酸中钝化，不产生H2，A项错误；B项中氯化钠溶液对盐酸起稀释作用，反应速率减慢，B项错误；不管什么样的化学反应，升高温度，化学反应速率加快，C项错误；减小压强，体系的体积增大，浓度减小，反应速率减慢，D项正确。30参照反应Br+H2HBr+H的能量对反应历程的示意图。下列叙述正确的是A.正反应为放热反应B.加入催化剂，该化学反应的反应热变大C.反应物总能量低于生成物总能量D.升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率【答案】C【解析】本题考查化学反应中的能量变化和反应速率的影响因素；A、生成物的总能量高于反应物的总能量，该反应为吸热反应，故错误；B、反应热与是否加入催化剂无关，故B错误；C、从图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，故正确；D、升高温度正反应和逆反应的速率均增大，故错误；故选C。二、综合题：共4题每题10分共40分31通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：(1)在酸式介质中，负极材料为，正极材料为，酸式电池的电极反应：负极：，正极：。电解质溶液的pH(填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极：，正极：。电解质溶液的pH(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是_。A.太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。该电池放电时负极反应式为_。放电时每转移3 mol电子，正极有_ mol K2FeO4被还原。(5)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位，电池反应式为：Li1xMnO4LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是_。A.放电时电池的正极反应式为：Li1xMnO4xLixeLiMnO4B.放电过程中，石墨没有得失电子C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作D.充电时电池上标有“”的电极应与外接电源的负极相连【答案】(1)石墨，石墨，H22e-2H+；O2+4H+4e-2H2O；变大(2)H22e-+2OH-2H2O；O2+2H2O+4e-4OH-；变小(3)C(4)Zn2e-+2OH-Zn(OH)2；1(5)C【解析】本题考查原电池原理。(1)氢氧燃料电池的正负极材料都是石墨；正极上，O2得电子变为O2-，溶液中O2-不能单独存在，酸性条件下与H+结合生成H2O。负极上，H2失电子变为H+，H+进入电解质溶液。电池总反应为H2在O2中燃烧的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH增大。(2)正极上，O2得电子变为O2-，溶液中O2-不能单独存在，碱性条件下与H2O分子结合生成OH-；负极上，H2失去电子变为H+，碱性条件下H+不能大量存在，与OH-结合生成水。电池总反应也是H2在O2中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH-)变小，pH变小。(3)A、太阳能催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能，节省能源，故A正确；B、氢氧燃料电池产物无污染，能有效保护环境，故B正确；C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-4H+，H2-2e-+2OH-2H2O，不相同，故C错误；D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同，都是氢气和氧气生成水，正确。所以选C。(4)放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2，故答案为：Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2；放电时，正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe(OH)3，所以每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，(5) 原电池中正极得到电子，所以根据总反应式可知，A正确；充电相当于电解池，阳离子向阴极移动，即电池内部向负极移动；放电相当于原电池，石墨没有参与反应，只是作为电极，B正确；因为锂能和水反应，所以不能用KOH水溶液，C错误；充电时，标注有“-”的电极应与外接电源的负极相连，D正确，所以选C。32CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。(1)已知8.0 gCH4完全燃烧生成液体水放出444.8 kJ热量。则CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)HkJmol1。(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理如图甲所示，则通入a气体的电极名称为，通入b气体的电极反应式为。(质子交换膜只允许H+通过)(3)在一定温度和催化剂作用下，CH4与CO2可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向。在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图乙所示，则该反应的最佳温度应控制在左右。该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜 (CuAlO2，难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为。(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2，若标准状况下8.96 LCH4可处理22.4 LNOx，则x值为。【答案】(1)-889.6(2)负极，O2+ 4e-+ 4 H+2H2O(3)2503CuAlO2+ 16H+NO+ 3Al3+ 3Cu2+ 8H2O(4)1.6【解析】本题属于拼合型题目，涉及反应热计算、原电池、反应条件控制、离子方程式书写、氧化还原反应计算等，是对学生综合能力的考查。(1)1mol甲烷完全放热放出的热量为444.8kJ889.6kJ，故H=889.6kJ/mol；(2)由图可知，通入气体a的一端发生氧化反应，故应通入甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2+ 4e-+ 4H+2H2O；(3)250时乙酸反应速率最大、催化活性，故选择250；CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，生成的盐为硝酸铝、硝酸铜，反应还有水生成，反应离子方程式为：3CuAlO2+16H+NO+3 Al3+3Cu2+8H2O；(4)根据电子转移守恒，则8.96L4(4)=22.4L2x，解得x=1.6，故答案为：1.6。33在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O，将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌，如图所示。试回答下列问题：(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_。(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是_(答出3个或3个以上原因)。(3)如果没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还可以采取的方式是_(答出两种方案)。(4)实验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发现烧