高考化学一轮专题冲刺训练：化学反应与能量变化

高考化学一轮专题冲刺训练：化学反应与能量变化一、选择题1．（2022·辽宁·建平县实验中学高三阶段练习）如图所示，电流计指针发生偏转，同时A电极质量减少，B电极上有气泡产生，C为电解质溶液。下列说法错误的是A．B电极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动C．A、B、C可能分别为、稀盐酸 D．A电极发生氧化反应2．（江苏省徐州市2022--2022学年高三上学期期末抽测化学试题）“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如题图所示。下列有关说法正确的是A．负极反应：Fe-3e-=Fe3+B．氧化0.2molFe，需消耗3.36LO2C．铁合金腐蚀的最终产物为Fe(OH)3D．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连3．（河南省濮阳市2022-2022学年高三上学期期末学业质量监测化学试题）电化学反应原理的实验装置如图所示。下列叙述错误的是A．若X为碳棒，开关K置于M处可减缓铁的腐蚀B．若X为锌棒，开关K置于M或N处都可减缓铁的腐蚀C．若X为锌棒，开关K置于N处时，为牺牲阳极的阴极保护法D．若X为碳棒，开关K置于N处时，X电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑4．（河南省洛阳市强基联盟2022-2022学年高三下学期第一次大联考化学试题）下列物质间反应，其能量变化可以用如图表示的是A．碳酸氢钠和盐酸反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应C．盐酸与打磨光亮的镁条反应 D．高温煅烧使碳酸钙分解5．（2022·四川·棠湖中学高三阶段练习）图为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示)。下列结论错误的是A．催化剂能改变E值B．①→②的过程吸收能量C．CH4分子在催化剂表面会断开C-H键，断键会吸收能量D．生成乙酸的原子利用率为100%6．（2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高三期中）NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ•mol-1)941.7154.8283.0下列说法中正确的是A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应7．（2022·四川·棠湖中学高三阶段练习）锂电池应用广泛，大致可分为锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池工作原理：以石墨/锂钴氧电池为例，其总反应方程式为：LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6.下列说法正确的是A．放电时，正极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2B．电池工作时，只有锂元素化合价发生变化C．该锂金属电池和锂离子电池的电解质溶液都可选用为六氟磷酸锂的水溶液D．连接K1、K2充电时，Li+从LiCoO2晶体中脱嵌，经外电路由正极回到负极8．（2022·上海·高三期末）王同学欲进行化学电池实验，查出4种半电池标准还原电位，如表所示，并取得相关的纯水、盐桥、烧杯、盐类及电极。王同学取出两种半电池，并以盐桥链接组合后，构成化学电池，如图所示。还原半电池电位盐类电极

硝酸锌锌片

硝酸镍镍片

硝酸铅铅片

硝酸铜铜片下列实验条件及其结果的叙述，何者正确？A．测得电压为的电池中，铜片为正极B．镍锌电池中，镍片为阳极C．镍铅电池所测得电压会大于D．将盐桥移除改用铜线，仍可组成电池E．将半电池的金属换成石墨，仍可组成电池9．（2022·内蒙古·包头市第四中学高三期中）已知1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

△H=+890.3kJ·mol-1B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=-890.3kJ·mol-1C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H=+890.3kJ·mol-1D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

△H=-890.3kJ·mol-110．（2022·江苏省郑梁梅高级中学高三阶段练习）微生物燃料电池可用于净化含铬废水，其工作原理示意如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是A．M极是电池的正极B．N极的电极反应为C．电池工作时，电子由M极通过离子交换膜流向N极D．电路中转移电子时，M极上有生成11．（2022·上海·高三单元测试）用催化还原，可以消除氮氧化物的污染。已知：①

②

下列说法不正确的是A．若标准状况下4.48L与完全反应生成、和水蒸气，放出的热量为173.4kJB．由反应①可推知：

C．反应①②中，相同物质的量的发生反应，转移的电子数相同D．反应②中当4.48L反应完全时转移的电子为1.60mol12．（2022·辽宁营口·高三开学考试）我国科学家开发了一种新型原电池，为综合利用NO2提供了新思路。电池总反应为2Li+NO2=Li2O+NO。下列说法错误的是A．放电时，电子由a极流出经外电路流向b极B．该装置将化学能转化成电能C．可以用含乙二醇的溶液作电解质溶液D．如果电路中转移1mol电子，理论上b极净增15g13．（2022·四川巴中·模拟预测）下图为最新研制的一款车载双电极镍氢电池，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，下列叙述正确的是A．放电时电子的流动路径为:a→外电路→d→c→铜箔→bB．放电时c极上的反应可表示为:MH-e-+OH-=M+H2OC．充电时a、b接电源的负极，c、d接电源的正极D．充电时外电路每通过2mol电子，该电池正极共增重4g14．（2022·江西省铜鼓中学高三开学考试）固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆­氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是A．有O2放电的a极为电池的负极B．O2-移向电池的负极C．b极对应的电极反应式为2H2-4e-＋2O2-=2H2OD．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-二、填空题15．（2022·甘肃·甘南藏族自治州合作第一中学高三期末）如图是一个电化学原理的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；填写下列空白：(1)请写出甲、乙两池的名称。甲电池是_______，乙池是_______。(2)甲池中通入O2的电极名称是_______，电极反应方程式为：_______。(3)电解过程中，乙池溶液pH的变化为(“升高”、“降低”或“不变”)_______。16．（2022·浙江·湖州中学高三阶段练习）Ⅰ.判断：(1)下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。A． B．C． D．Ⅱ.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。(2)O～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_______，溶液中的向_______移动(填“正极”或“负极”)；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_______。17．（2022·海南·万宁市万宁中学高三阶段练习）某学习小组用如图所示A、B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，B装置的电流计指针发生偏转。(1)装置B烧杯中发生反应的离子方程式为_______。(2)B装置中锌做_______极，铜做_______极(填“正”或“负”)。电子由_______极流向_______极(填“Zn”或“Cu”)(3)Cu板上的现象是_______，发生的电极反应是_______。(4)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_______(填字母)。A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移B．原电池装置需要2个电极C．电极一定不能参加反应D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生18．（2022·陕西·富县高级中学高三期末）能源是国民经济发展的重要基础。请根据所学知识回答下列问题：Ⅰ.火箭推进器中装有还原剂肼()和强氧化剂过氧化氢()，当它们混合时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.4kJ的热量。(1)肼的结构式为_______，过氧化氢的电子式为_______。(2)写出反应的热化学方程式：_______。(3)已知

，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是_______kJ。(4)上述反应用于火箭推进器，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_______。Ⅱ.氨气是一种重要的化学物质，可用于制取化肥和硝酸等。合成氨原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知：在25℃、101kPa下，①

②

③

(5)25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为_______。(6)已知298K时，正丁烷、异丁烷完全燃烧的热化学方程式分别为：

则该温度下，正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为_______。(7)已知298K时，正丁烷不完全燃烧的热化学方程式为

。在某密闭容器中通入29g正丁烷和68.32L(标准状况)氧气，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的CO与的物质的量之比为_______，反应过程中放出的热量为_______。19．（2022·天津静海·高三阶段练习）其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：(1)甲池中，通入甲醇电极反应式为___________。(2)甲池是___________装置，乙池是___________装置。(3)乙池中，总反应式为___________。(4)若甲池中甲醇与氧气互换，则乙池中，A端反应式为___________，B端现象为___________。三、计算题20．（2022·浙江舟山·高三期末）某实验小组测量Fe粉与CuSO4溶液反应的反应热。量取三份100.00mL浓度为0.200mol/LCuSO4溶液和三份质量为1.68gFe粉。将Fe粉和CuSO4溶液分别在量热计中混合反应，并测量溶液温度变化，记录数据如下表：反应前溶液温度混合后最高温度第一次20.2℃30.1℃第二次20.3℃30.4℃第三次20.4℃29.0℃已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J/(g∙℃)、溶液的密度均近似为1.00g/cm3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：(1)反应放出的热量Q=______J。(2)反应Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的∆H______kJ/mol(列式计算)。21．（2022·上海·高三课时练习）氢气作为一种清洁能源，一直是能源研究的热点，工业上制取氢气有多种方法：①C(s)＋H2O(g)=CO(g)+H2(g)

△H1=②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

△H2=③CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

△H3=④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g)

△H4=(1)根据以上数据，请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式______。(2)几种化学键的键能如下表所示：化学键C=OH—HC—HO—H键能/kJ·mol-1803436x414463根据以上有关反应的△H，计算x=______。(3)我国科学家通过计算机模拟，研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质，用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：方式Ⅰ：方式Ⅱ：活化能E值推测，甲醇脱氢过程中主要历程的方式为______(填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。该历程中最大能垒(活化能)E正=______kJ/mol，写出该步骤的化学方程式______。22．（2022·福建·厦门市湖滨中学高三期中）按要求完成下列热化学方程式：(1)汽车尾气中的主要污染物是NO和CO，已知：I

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

ΔH1=-566.0kJ•mol-1II

2NO(g)=N2(g)+O2(g)

ΔH2=-180.8kJ•mol-1；则将汽车尾气处理成无毒无害产物的热化学方程式为___________。(2)最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图，已知298K时断裂1molN≡N键吸收942kJ热量，生成1molN-N放出167kJ热量。根据以上信息和数据，则由气态N2生成1mol气态N4的的热化学方程式为___________。23．（2022·安徽省舒城中学高三阶段练习）(1)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH，须向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2。此电解过程中两个电极共放出气体为__mol，若要恢复到电解前的浓度和pH，还可加入0.1mol__和0.1molH2O。(2)用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池示意图如图：为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应式为___。(3)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标况下的体积)。①写出在t1后，石墨电极上的电极反应式___；原NaCl溶液物质的量浓度为___mol/L(假设溶液体积不变)。②当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为___g。四、实验题24．（2022·广西·宾阳中学高三阶段练习）某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为_______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为_______。(2)丙池中F电极为_______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应化学方程式方程式为_______。(3)当乙池中C极质量减轻5.4g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_______mL(标准状况)。(4)一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是_______(填选项字母)。A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3(5)某兴趣小组同学如图装置进行实验，观察到两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。①电解过程中，X极溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。②电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑和_______。25．（2022·黑龙江·鹤岗一中高三阶段练习）氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：I.氨气的制备某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。(1)实验室制备氨气的化学方程式为_______(2)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，你认为引发喷泉的操作应是_______。(3)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______(填序号)。①

②

③

④II.氨气与二氧化氮的反应(4)将I中收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，反应的化学方程式_______。(5)若有NO2和NH3的混合物1mol，充分反应。反应后所得到产物中，经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4g，若氨气过量，则反应混合物中NO2与NH3的体积比是_______(6)我国使用的推进器主要是以液体火箭推进器为主，推进器以液态偏二甲肼和四氧化二氮为主要燃料，其反应方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)。根据以下热化学方程式求出该热化学方程式的焓变△H=_______。①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)

△H1=akJ/mol②N2(g)+O2(g)=2NO(g)

△H2=bkJ/mol③2NO(g)+O2(g)=N2O4(l)

△H3=ckJ/mol参考答案：1．B【分析】电流计指针发生偏转，同时A电极质量减少，B电极上有气泡产生，C为电解质溶液，则上述装置涉及的是原电池工作原理，A为负极，发生失电子的氧化反应呢，电极质量会减少，B为正极，溶液中的阳离子如氢离子得电子生成气体，所以B电极上会有气泡产生，据此分析解答。【详解】A．根据上述分析可知，B电极为原电池的正极，有气泡产生，A正确；B．原电池中阳离子移向正极，所以C中阳离子向B极移动，B错误；C．A、B、C可能分别为、稀盐酸，Zn失电子生成锌离子，电极质量减少，Cu电极上氢离子得电子生成氢气，C正确；D．A电极上固体失电子生成阳离子，所以发生氧化反应，D正确；故选B。2．D【分析】在Fe原电池反应引起的腐蚀中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应产生Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；在合金中另外一种金属上溶解的O2得到电子发生还原反应产生OH-，Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2再被氧化产生Fe(OH)3，Fe(OH)3部分失去水分变为铁锈Fe2O3∙xH2O。【详解】A．Fe易失电子作负极，另外的金属电极为正极，负极上Fe失电子生成Fe2+，则电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，A错误；B．温度和压强未知，气体摩尔体积无法确定，所以无法计算氧气的物质的量，B错误；C．铁合金腐蚀时先生成Fe2+，Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2再被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3∙xH2O，所以最终产物为Fe2O3∙xH2O，C错误；D．为防止孔蚀发生，可以将被保护的金属作电解池阴极，所以应该将金属连接原电池的负极，D正确；故合理选项是D。3．D【分析】开关K置于M处，构成电解池，铁为阴极，被保护，属于为牺牲阳极的阴极保护法，开关K置于N处时，构成原电池，取决于X极的材料，若X极比铁活泼，则X极为负极，被氧化，失去电子，铁为正极，被保护，反之，铁为负极，被氧化，腐蚀，据此分析解答即可。【详解】A．若X为碳棒，开关K置于M处可减缓铁的腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护，故A正确；B．若X为锌棒，开关K置于M处可减缓铁的腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护，开关K置于N处，形成原电池，锌为负极，被氧化，铁为正极，被保护，故B正确；C．若X为锌棒，开关K置于N处时，锌为负极，被氧化，属于为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D．若X为碳棒，开关K置于N处时，X电极上发生的反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故D错误；答案选D。4．C【分析】由图示可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故反应为放热反应。【详解】A．盐酸的氢离子与碳酸氢钠水解出的氢氧根离子中和反应应该是放热反应，但是后来由于二氧化碳以及氯化氢的大量溢出，以及碳酸氢钠的水解是一个吸热过程，也要大量吸收热量，如果盐酸浓度特别大，导致碳酸氢钠的水解持续进行，则吸热效应将远远超过中和反应导致的放热反应效应，故碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应，A错误；B．灼热的炭与二氧化碳反应以及水煤气的制备都是吸热反应，B错误；C．活泼金属和水或酸的反应是放热反应，故盐酸与打磨光亮的镁条反应是放热反应，C正确；D．分解反应属于吸热反应，故高温煅烧使碳酸钙分解是吸热反应，D错误；故选C。5．B【分析】由图示可知，中间体①生成过程中断裂了碳氢键，中间体②生成过程中形成碳碳键和氧氢键，该反应为CO2与CH4在催化剂存在的过渡态转化为CH3COOH，由此分析。【详解】A．催化剂能改变反应的活化能，故A不符合题意；B．由图可知，①的能量较高，②的能量较低，由高能量转化为低能量需要释放能量，①→②的过程释放能量，故B符合题意；C．由图可知，CH4分子在催化剂表面会断开C-H键，生成中间体①，断裂化学键会吸收能量，故C不符合题意；D．该反应为CO2+CH4CH3COOH，该反应为化合反应，故生成乙酸的原子利用率为100%，故D不符合题意；答案选B。6．B【详解】A．过程N2(g)→2N(g)是化学键断裂的过程，需要吸收能量，A错误；B．过程N(g)+3F(g)→NF3(g)是化学键的形成过程，将放出能量，B正确；C．反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)的ΔH=反应物的键能之和减去生成物的键能之和=941.7kJ/mol+3×154.8kJ/mol-6×283.0kJ/mol=-291.9kJ/mol＜0，反应为放热反应，C错误；D．化学反应的本质从微观的角度讲就是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，故NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，不可能发生化学反应，D错误；故选B。7．A【分析】从图示以及给出的反应方程式可知，放电时为原电池，a为正极，b为负极，充电时为电解池，a为阳极，b为阴极。【详解】A．放电时，正极发生还原反应，Li1-xCoO2得到电子转化为LiCoO2，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，故A正确；B．电池工作时，锂元素和Co的化合价都发生了变化，故B错误；C．锂单质能和水反应，所以锂金属电池不能用水溶液作为电解质溶液，故C错误；D．充电时，阳离子移向阴极，所以Li+从LiCoO2晶体中脱嵌，经电解质、隔膜由阳极回到阴极，不经过外电路，故D错误；故选A。8．A【详解】A．镍活动性强于铜，则镍铜构成的原电池，铜为正极、镍为负极，则由图表可知，原电池电压为，故A正确；B．原电池中没有阳极概念，故B错误；C．由于盐桥中离子迁移率的影响等，会导致镍铅电池所测得电压会小于理论电压，故C错误；D．将盐桥移除改用铜线，则两个烧杯中反应不再是原电池的半反应，可能一个是原电池、一个是电解池，故D错误；E．自发的氧化还原反应可以设计成原电池，石墨为惰性电极，将半电池的金属换成石墨，不会组成电池，E错误。故选A。9．B【详解】1molCH4完全燃烧放出的热量为890.3kJ，热化学方程式中的系数表示的是该物质的物质的量，方程式中要注明物质的状态，反应放热，焓变符号是“-”，综上所述故选B。10．B【分析】根据图中信息，左边碳化合价升高，失去电子，作原电池的负极，右边Cr化合价降低，得到电子，作原电池的正极。【详解】A．根据前面分析M极是电池的负极，故A错误；B．根据图中信息得到N极的电极反应为，故B正确；C．电池工作时，电子由M极经过导线流向N极，不能经过电解液，故C错误；D．负极电极反应式为，电路中转移电子时，M极上有0.1mol二氧化碳生成，在标准状况下二氧化碳的体积为22.4L，而此时无标准状况，无法计算体积，故D错误。综上所述，答案为B。11．D【详解】A．根据盖斯定律，(①+②)×得：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)∆H=-867kJ/mol，标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，放出的热量为0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ，A正确；B．由于液态水转化为气态水需要吸收热量，所以生成液态水的反应放出的热量多，放热越多，∆H越小，即∆H＜-574kJ/mol，B正确；C．反应①②中CH4均转化为CO2，所以相同物质的量的CH4发生反应，转移的电子数相同，C正确；D．因为没有指明气体所处的状况，4.48LCH4的物质的量无法求算，转移电子数也无法计算，D错误。故选D。12．C【分析】根据电池总反应2Li+NO2=Li2O+NO分析，Li化合价升高，失去电子，作电池的负极。【详解】A．根据前面分析Li为负极，放电时，电子由a极流出经外电路流向b极，故A蒸汽；B．该装置是原电池，则是将化学能转化成电能，故B正确；C．Li和乙二醇会直接反应，因此不可以用含乙二醇的溶液作电解质溶液，故C错误；D．根据正极电极反应2Li＋+2e－+NO2=Li2O+NO，如果电路中转移1mol电子，理论上b极有0.5molLi2O生成即净增15g，故D正确。综上所述，答案为C。13．B【详解】A．放电时电子的流动路径为:a→外电路→d，而d→c，c→b，b→a的导电过程均由离子完成，故A错误；B．已知放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，故放电时c极上的反应可表示为:MH-e-+OH-=M+H2O，故B正确；C．放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，故放电时，a、c为负极，充电时为阴极，充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，为阳极，故充电时a、c接电源的负极，b、d接电源的正极，故C错误；D．充电时，正极此时相当于阳极，发生反应，，故充电时正极质量是减小的，故D错误；故选B。14．BC【详解】A．在燃料电池中，有O2放电的a极为电池的正极，故A错误；B．在燃料电池中，阴离子移向负极，所以O2-移向电池的负极，故B正确；C．b极为负极，H2失电子发生氧化反应生成H2O，电极反应式为2H2-4e-＋2O2-=2H2O，故C正确；D．a极为正极，O2得电子生成O2-，电极反应式为O2＋4e-=2O2-，故D错误；答案选BC。15．(1)

原电池

电解池(2)

正极

3O2+12e－+6H2O=12OH－(3)降低【解析】（1）根据甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，乙醇作还原剂，是原电池负极，氧气作氧化剂，是原电池正极，因此甲电池是原电池，乙池是电解池；故答案为：原电池；电解池。（2）根据前面分析甲池中氧气化合价降低，得到电子，因此通入O2的电极名称是正极，电极反应方程式为：3O2+12e－+6H2O=12OH－；故答案为：正极；3O2+12e－+6H2O=12OH－。。（3）电解过程中，乙池中阴极是银离子得到电子变为银单质，阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气和水，剩余氢离子，因此溶液pH的变化为降低；故答案为：降低。16．(1)D(2)

正极

Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al进一步反应【解析】（1）原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移，才能形成原电池，B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以设计成原电池，故答案为：D；（2）O～t1时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电子，正极电极反应式为：，原电池中阳离子向正极移动，则溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，因此电流方向发生改变。17．(1)(2)

负

正

Zn

Cu(3)

产生气泡

(4)BD【分析】A装置中，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，且实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，则该反应放热，B装置形成了锌-铜原电池，锌活泼性强，为负极，则铜为正极，装置中电流计指针发生偏转，据此解答。（1）装置B烧杯中发生反应的离子方程式为：；故答案为：。（2）B装置为原电池，其中锌做负极，铜做正极；电子由负极流向正极，即由Zn极流向Cu极；故答案为：负；正；Zn；Cu。（3）Cu板上会产生气泡，发生的电极反应是：；故答案为：产生气泡；。（4）A．原电池要能自发进行氧化还原反应，所以一定有电子的转移，故A错误；B．原电池的构成条件必须有两个电极，故B正确；C．活泼金属作负极，失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，一般负极发生反应溶解，正极质量增加或析出气体，故C错误；D．原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，分别在两极发生，故D正确；故答案为：BD。18．(1)

(2)

(3)408.5(4)产物是和，对环境无污染(5)

(6)

(7)

1：4

1325.8kJ【解析】（1）分子中每个N原子形成三个共价键，每个H原子形成一个共价键，因此的结构式为；为共价化合物，两个O原子间共用1对电子，每个O原子又分别与1个H原子共用1对电子，因此的电子式为，故答案为：；；（2）0.4mol液态肼与足量液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256.4kJ的热量，1mol肼燃烧放热256.4kJ=641kJ，反应的热化学方程式为：

，故答案为：

；（3）①

，②

；依据盖斯定律，①-②4得到：

，则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量是=，故答案为：408.5；（4）肼燃烧生成和，除释放大量热和快速产生大量气体外，生成的物质无污染，故答案为：产物是和，对环境无污染；（5）①

，②

，③

，依据盖斯定律，③-①-②得到：

=，故答案为：

；（6）①

，②

，依据盖斯定律，(①-②)得到：

=，故答案为：

；（7）n(正丁烷)==0.5mol，n(O2)==3.05mol，设得到的CO与CO2的物质的量分别为x、y，则x+y=0.54，x+y=3.05，解得x=0.4mol，y=1.6mol，则CO与CO2的物质的量为0.4:1.6=1:4；反应过程中放出的热量为+=1325.8kJ，故答案为：1：4；1325.8kJ。19．(1)(2)

原电池

电解(3)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑(4)

Fe-2e-=Fe2+

碳棒表面析出银白色金属【解析】（1）甲池是甲醇燃料电池，甲池中，通入甲醇电极为负极，甲醇失电子生成碳酸钾和水，电极反应式为；（2）甲是甲醇燃料电池，甲池是原电池装置；乙与燃料电池相连，乙池是电解装置；（3）乙是电解池，A是阴极，阴极反应为Ag++e-=Ag，B是阳极，阳极反应为，总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑；（4）若甲池中甲醇与氧气互换，则乙池中A为阳极、B为阴极，A端反应式为Fe-2e-=Fe2+，B端反应式为Ag++e-=Ag，现象为碳棒表面析出银白色金属。20．

4.18×103

【详解】(1)根据表中数据，三次溶液的温度变化分别为9.9℃、10.1℃、8.6℃，第三次数据偏差较大，舍去不用，前两次温度的平均值为10.0℃，Q=c×m×∆t=4.18J/(g∙℃)×100.00mL×1g/mL×10.0℃=4.18×103J；(2)100.00mL0.200mol/LCuSO4的物质的量为0.02mol，1.68gFe粉的物质的量为0.03mol，铁粉过量，则0.02mol铁粉与0.02molCuSO4完全反应释放4.18×103J的热量，故Fe(s)+CuSO4(aq)=FeSO4(aq)+Cu(s)的∆H=kJ/mol=-209kJ/mol。21．

CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=+75kJ/mol

1068

Ⅰ

179.6

CO*+4H*=CO*+2H2(g)[或4H*=2H2(g)]【分析】【详解】(1)CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的方程式为CH4(g)═C(s)+2H2(g)根据①C(s)＋H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=③CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H3=将③-①得：CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=△H3-△H1=()-()=+75kJ/mol，故答案为：CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=+75kJ/mol；(2)反应热=反应物总键能-生成物总能键能，根据CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H2=，则△H2=(4×414+2×803-2x-2×436)kJ/mol=+254kJ/mol，解得：x=1068kJ/mol，故答案为：1068；(3)方式Ⅰ所需活化能更低，所以甲醇脱氢反应的主要历程的方式应为Ⅰ；由图象可知，该历程中最大能垒(活化能)E正=113.9kJ/mol-(-65.7kJ/mol)=179.6kJ/mol，该步骤的化学方程式为CO*+4H*=CO*+2H2(g)[或4H*=2H2(g)]，故答案为：Ⅰ；179.6；CO*+4H*=CO*+2H2(g)[或4H*=2H2(g)]。【点睛】本题的易错点和难点为(3)，要注意理解能垒的含义和图象的解读。22．

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.8kJ•mol-1

2N2(g)=N4(g)

ΔH=+882kJ•mol-1【详解】(1)由盖斯定律有：反应I+反应II得将汽车尾气处理成无毒无害产物的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.8kJ•mol-1，故答案为：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.8kJ•mol-1；(2)气态N2生成气态N4的化学方程式为：2N2(g)=N4(g)，由图示可知1molN4中含有6mol，由，则其热化学方程式为：，故答案为：。23．

0.2

CuCO3或CuO

2CO-4e-+2CO=4CO2

4OH--4e-=2H2O+O2↑

0.1

1.28【详解】(1)若要恢复到电解前的浓度和pH，须向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2，则根据元素守恒可知电离时产生0.1molCu、0.1molH2、0.1molO2，所以共产生0.2mol气体；加入0.1molH2O后，则还差0.1molCu和0.1molO，所以还可以再加入0.1molCuCO3(可以与电离产生的氢离子反应生成0.1molCO2)或CuO；(2)该电池的原料为CO、O2，则总反应应为2CO+O2=2CO2，所通入CO的一极为负极，CO被氧化结合碳酸根生成CO2，电极反应为2CO-4e-+2CO=4CO2，气体A应为CO2，通入O2的一极为正极，O2发生还原反应生成CO；(3)石墨电极与原电池的正极相连，为阳极，铁电极与原电池的负极相连，为阴极；电解NaCl与CuSO4的混合溶液时，开始时阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，氯离子反应完后电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，开始时阴极反应为Cu2++2e-=Cu，铜离子反应完后电极反应为2H++2e-=H2↑，所以曲线Ⅱ为阳极气体，0~t1段为氯气，t1~t3段为氧气；曲线Ⅰ为阴极气体，0~t2段阴极生成Cu，t2~t3段为氢气；①根据上述分析t1后，石墨电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑；阳极产生的氯气的标况下体积为224mL，物质的量为=0.01mol，根据元素守恒可知溶液中含有0.02molNaCl，浓度为=0.1mol/L；②标况下336mL氧气的物质的量为=0.015mol，则转移0.06mol电子；而据图可知阴极上生成Cu时，阴极产生224mL氯气，112mL氧气，转移的电子为=0.04mol电子，所以转移0.06mol电子时铜离子已经完全反应，产生的铜为=0.02mol，质量为0.02mol64g/mol=1.28g。24．(1)

原电池

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

阴极

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

增大

Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O【分析】甲池为燃料电池，CH；OH为负极，发生氧化反应，电极反应式为:CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O通入氧气的B电极为正极，发生还原反应，电极反为:O2+2H2O+4e-=4OH-；则乙、丙装置为电解池，其中乙池的C为阳极，D为阴极。阳极上Ag失电子生成Ag+；阴极上Cu2+得电子生成Cu；丙池中石墨E电极为阳极，石里F电极是阴极，即用情性电极电解硫酸铜溶液，化学方程式为:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2C