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统考版高考化学复习高频考点分层集训第七单元化学反应与能量检测7化学反应与能量含答案
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这是一份统考版高考化学复习高频考点分层集训第七单元化学反应与能量检测7化学反应与能量含答案，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是（ ）
A.“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更高
B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是吸热反应
C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能
D.苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气的反应为放热反应
2.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌（富含锌粉）底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是（ ）
A.防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率
B.防腐过程中铝和锌均作为被牺牲的阳极，失去电子
C.钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除
3.电化学原理在日常生活和科技领域中应用广泛。下列说法正确的是（ ）
A.甲：H＋向Zn电极方向移动，Cu电极附近溶液pH增大
B.乙：电池充电时，二氧化铅与电源的负极相连
C.丙：被保护的金属铁与电源的负极连接，该方法称为外加电流的阴极保护法
D.丁：负极的电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋6H2O
4.下列说法错误的是（ ）
A.用惰性电极电解CuSO4溶液，当加入1 ml Cu（OH）2能恢复到电解前浓度时，电路中转移了4 ml e－
B.铅蓄电池在工作的过程中，两极的质量均会增大，电解液的pH也会增大
C.将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，其反应式为Fe－3e－===Fe3＋
D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
5.化学反应①A―→B ΔH1和反应②B===C ΔH2的反应过程中能量变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.反应①中断键吸收的总能量高于成键释放的总能量
B.反应②的活化能小于反应①的活化能
C.总反应A―→C ΔH＝ΔH1＋ΔH2，且ΔH一定大于0
D.升温时，反应②的正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
6.下列有关热化学方程式的评价合理的是（ ）
7.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是（ ）
A.一定温度下，反应2H2（g）＋O2（g）===2H2O能自发进行，该反应的ΔH<0
B.氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和
8.我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是（ ）
反应①：C（s）＋ eq \f(1,2) O2（g）===CO（g） ΔH1
反应②：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH2
反应③：CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g） ΔH3＝－90.1 kJ·ml－1
反应④：2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH4
能量变化如图所示
反应⑤：3CH3OH（g）===CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g） ΔH5＝－31.0 kJ·ml－1
下列说法正确的是（ ）
A.反应③使用催化剂，ΔH3减小
B.ΔH1－ΔH2>0
C.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 3CO（g）＋6H2（g）===CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g） ΔH＝－301.3 kJ·ml－1
9.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是（ ）
A.已知C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B.已知I2（g）＋H2（g）===2HI（g） ΔH1；I2（s）＋H2（g）===2HI（g） ΔH2；则ΔH1<ΔH2
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则H2SO4和Ba（OH）2反应的中和热ΔH＝2×（－57.3） kJ·ml－1
D.已知H2（g）＋F2（g）===2HF（g） ΔH＝－270 kJ·ml－1，则2 L氟化氢气体分解成1 L氢气和1 L氟气吸收270 kJ热量
10.已知：①2CH3OH（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l） ΔH1
②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH2
③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH3
④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH4
⑤CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g） ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）
A.ΔH1>0，ΔH2<0
B.ΔH3>ΔH4
C.ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5
D.2ΔH5＋ΔH1<0
11.氨硼烷（NH3·BH3）电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为：NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列说法正确的是（ ）
A.正极附近溶液的pH减小
B.电池工作时，H＋通过质子交换膜向负极移动
C.消耗3.1 g 氨硼烷，理论上通过内电路的电子为0.6 ml
D.负极电极反应为：
NH3·BH3＋2H2O－6e－===NH eq \\al(\s\up11(＋),\s\d4(4)) ＋BO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋6H＋
12.锂空气可充电电池有望成为电池行业的“明日之星”，其工作原理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.有机电解质可用Li2SO4溶液代替
B.电池工作时，正极的电极反应式为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2
C.充电时，多孔电极应与电源负极相连
D.电池充电时间越长，电池中Li2O2含量越多
13.我国科技创新成果斐然，下列成果与电化学无关的是（ ）
A.①环氧烷烃被有机金属材料吸附与CO2生成碳酸酯
B.②研发出水溶液锂离子电池
C.③研发出“可呼吸”Na－CO2电池
D.④常温常压下用电解法制备高纯H2
14.环保、安全的铝－空气电池的工作原理如图所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A.NaCl的作用是增强溶液的导电性
B.正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C.电池工作过程中，电解质溶液的pH不断增大
D.用该电池作电源电解KI溶液制取1 ml KIO3，消耗铝电极的质量为54 g
15.科学家研制出一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池，该电池以铝和石墨为电极材料，以AlCl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) 和有机阳离子为电解质溶液，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是 （ ）
A.放电时，Al为负极，石墨为正极
B.放电时，负极发生反应：Al－3e－＋7AlCl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) ===4Al2Cl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(7))
C.充电时，石墨电极发生氧化反应
D.充电时，有机阳离子向石墨电极方向移动
二、非选择题（本题共55分）
16.（13分）能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
（1）已知：
①2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－Q1 kJ·ml－1；
②C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－Q2 kJ·ml－1；
③S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－Q3 kJ·ml－1。
工业上常用SO2将CO氧化转化为单质硫的热化学方程式是 。
（2）已知：①C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－437.3 kJ·ml－1
②H2（g）＋ eq \f(1,2) O2（g）===H2O（g） ΔH＝－285.8 kJ·ml－1
③CO（g）＋ eq \f(1,2) O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283.0 kJ·ml－1
则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝ kJ·ml－1。
（3）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题： 已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 ml AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
（4）CuCl（s）与O2反应生成CuCl2（s）和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 ml CuCl（s），放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是 。
17.（14分）燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气作燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a极是 （填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），a电极上发生的电极反应式为 。
（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）当消耗3.36 L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是 。
（4）25 ℃，101 kPa时，燃烧16 g CH3OH生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：________________________________________________
________________________________________________________________________。
18.（14分）[2021·河北石家庄栾城二中摸底]（1）实验测得16 g甲醇CH3OH（l）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放363.25 kJ的热量，甲醇的燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）合成氨反应N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝a kJ·ml－1，能量变化如图甲所示：
①该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图甲中E的值 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），图甲中ΔH 。
②有关键能数据如下：
试根据表中所列键能数据计算a＝___________________________________________。
（3）肼（N2H4）是一种重要的燃料，在工业生产中用途广泛。
①发射卫星时可用肼为燃料，二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：
Ⅰ. N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g） ΔH1＝b kJ·ml－1；
Ⅱ.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g） ΔH2＝c kJ·ml－1。
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式：
。
②肼（N2H4）空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液，如图乙所示，则该电池工作时，释放1 ml N2转移电子的物质的量为 ml，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
19.（14分）（1）NOx 、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其工作原理如图所示，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。则氧化物Y为 ，石墨Ⅱ电极发生的电极反应式为____________________________________________。
（2）电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解液为KOH溶液。工作时电池总反应为
Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn（OH）2。
①工作时电流从 极流向 极（填“Ag2O”或“Zn”）；
②负极的电极反应式为 ；
③工作时电池正极区的pH （填“增大”“减小”或“不变”）；
④外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上减少 g。
（3）科学家设计了一种电解装置，能将甘油（C3H8O3）和二氧化碳转化为甘油醛（C3H6O3）和合成气，装置如图所示。
①催化电极b应与电源 （填“正”或“负”）极相连；
②电解一段时间后，催化电极a附近溶液的pH将 （填“增大”“减小”或“不变”），用电极反应式解释原因： ；
③当外电路转移2 ml e－时，生成的合成气在标准状况下的体积为 。
单元检测7 化学反应与能量
1．B 水凝固成冰时放出热量，则相同质量的水和冰相比，水的能量更高，A项错误；石灰石煅烧是分解反应，反应过程中吸收能量，属于吸热反应，B项正确；“燃豆萁”指的是豆萁的燃烧过程，该过程中存在化学能转化为热能、光能的过程，C项错误；高温时，碳与水蒸气的反应为吸热反应，D项错误。
2．C 大桥中使用的钢是铁的合金材料，易与空气和水蒸气形成原电池被腐蚀，防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率，A正确；铝和锌均比铁活泼，和铁形成原电池时，均作负极，失去电子被氧化，从而保护铁不被腐蚀，B正确；钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错误；铁生锈是因为发生了电化学腐蚀，方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀，D正确。
3．C 甲为原电池，金属性更强的Zn电极为负极，Cu电极为正极，原电池放电时，阳离子向正极移动，则H＋向Cu电极移动，A错误；铅蓄电池充电时，Pb电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；金属铁与负极相连，作阴极，发生还原反应，被保护，该方法称为外加电流的阴极保护法，C正确；甲醇燃料电池在酸性条件下放电的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，D错误。
4．C 用惰性电极电解CuSO4溶液，当加入1 ml Cu（OH）2能恢复到电解前浓度时，则电解生成1 ml Cu、1 ml H2和1 ml O2，阴极生成1 ml Cu和1 ml H2转移4 ml e－，阳极生成1 ml O2转移4 ml e－，则该电解过程中转移4 ml e－，A正确；铅蓄电池放电时，负极Pb转化为PbSO4，电极反应式为Pb＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) －2e－===PbSO4，正极PbO2转化为PbSO4，电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋2e－===PbSO4＋2H2O，两极质量均增大，溶液中H＋浓度减小，导致pH增大，B正确；Fe在浓硝酸中钝化，此时Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，C错误；酸雨的酸性不会太强，则应发生吸氧腐蚀，故正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D正确。
5．D 根据图中信息，反应①中生成物的总能量高于反应物的总能量，为吸热反应，故断键吸收的总能量高于成键释放的总能量，A项正确；由图可知，反应②的活化能小于反应①的活化能，B项正确；根据盖斯定律计算，总反应A―→C的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，由题图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，ΔH大于0，C项正确；温度升高，正、逆反应速率均增大，D项错误。
6．D 中和热是指稀溶液中，强酸和强碱反应生成1 ml液态水时所放出的热量，热化学方程式中化学计量数代表物质的量，该反应生成2 ml液态水，则放出的热量为生成1 ml液态水时放出热量的2倍，A项错误；醋酸是弱酸，存在电离平衡，而电离是吸热过程，所以醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 ml水时，放出的热量小于57.3 kJ，B项错误；160 g SO3气体的物质的量n＝ eq \f(160 g,80g·ml－1) ＝2 ml，热化学方程式SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（aq） ΔH＝－130.3 kJ·ml－1书写正确，评价错误，C项错误；1 ml C8H18（l）在O2（g）中燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出534 kJ的热量，所以2 ml C8H18（l）反应放出的热量为1 068 kJ，D项正确。
7．A 当ΔH－TΔS<0时，反应能自发进行，该反应是气体分子数减小的反应，即ΔS<0，所以一定温度下反应能自发进行说明ΔH<0，A正确；氢氧燃料电池为原电池，负极上H2发生失去电子的氧化反应，B错误；不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算常温常压下11.2 L H2的物质的量，因而也无法计算出转移电子的数目，C错误；ΔH＝反应中断裂旧化学键的键能之和－反应中形成新化学键的键能之和，D错误。
8．D 焓变只与反应的始态和终态有关，催化剂不改变反应的焓变，则反应③使用催化剂，ΔH3不变，A错误；根据盖斯定律，将①－②可得H2（g）＋ eq \f(1,2) O2（g）===H2O（g），ΔH＝ΔH1－ΔH2，氢气燃烧放出热量，则ΔH1－ΔH2<0，B错误；反应④为放热反应，ΔH＜0，焓变为正、逆反应的活化能之差，则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；根据盖斯定律，将③×3＋⑤得到3CO（g）＋6H2（g）===CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g） ΔH＝ΔH3×3＋ΔH5＝（－90.1 kJ·ml－1）×3＋（－31.0 kJ·ml－1）＝－301.3 kJ·ml－1，D正确。
9．B C（石墨，s）===C（金刚石，s）吸热，说明石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，故A错误；前者比后者放热多，所以ΔH1<ΔH2故B正确；因为中和热是指强酸与强碱中和生成1 ml水时放出的热量，因此对于强酸强碱的反应，中和热是一固定值，不会随物质的量的改变而改变，且硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡的过程也放热，故C错误；已知H2（g）＋F2（g）===2HF（g） ΔH＝－270 kJ·ml－1，则2 ml氟化氢气体分解成1 ml氢气和1 ml氟气吸收270 kJ热量，故D错误。
10．D A项，甲醇燃烧是放热反应，ΔH1<0，错误；B项，H2O（g）===H2O（l），放出热量，反应③放出的热量多，ΔH小，错误；C项，根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－2ΔH5，错误；D项，有2CO（g）＋4H2（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l） 2ΔH5＋ΔH1，相当于CO、H2的燃烧，均为放热反应，正确。
11．D 根据电池总反应，正极上H2O2发生还原反应：H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，正极附近c（H＋）减小，溶液pH增大，A项错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，故H＋通过质子交换膜向正极移动，B项错误；NH3·BH3转化为NH4BO2，N的化合价不变，B的化合价升高，根据NH3·BH3 eq \(――→,\s\up7(失6e－)) NH4BO2，消耗3.1 g氨硼烷（0.1 ml），反应中转移0.6 ml电子，但电子不通过内电路，C项错误；根据电池总反应，负极上氨硼烷发生氧化反应：NH3·BH3＋2H2O－6e－===NH eq \\al(\s\up11(＋),\s\d4(4)) ＋BO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋6H＋，D项正确。
12．B 因为Li与水反应，故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液，A项错误；由题图可知，正极的电极反应为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2，B项正确；充电时，多孔电极应与电源正极相连，C项错误；电池充电时间越长，Li2O2转化为Li的量越多，则Li2O2的含量越少，D项错误。
13．A 环氧烷烃被有机金属材料吸附与CO2生成碳酸酯，无电流产生，与电化学无关，A符合题意；锂电池，能够发生自发的氧化还原反应，属于原电池，与电化学有关；Na－CO2电池，属于原电池，与电化学有关；用电解法制备H2，属于电解池，与电化学有关。
14．C 由图示可知Al电极为负极，电极反应式为Al－3e－＋3OH－===Al（OH）3，O2在正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应方程式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，pH基本不变，A、B正确，C错误；1 ml KI制得1 ml KIO3转移6 ml电子，消耗2 ml Al，即54 g铝，D正确。
15．D 根据题图可知，该装置为原电池，放电时，活泼的金属铝失电子作负极，不活泼的石墨作正极，A正确；放电时负极发生氧化反应生成Al2Cl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(7)) ，所以电极反应式为Al－3e－＋7AlCl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) ===4Al2Cl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(7)) ，B正确；充电时，铝为阴极，石墨为阳极，阳极发生氧化反应，C正确；充电时，有机阳离子向阴极（铝电极）方向移动，D错误。
16．答案：（1）SO2（g）＋2CO（g）===S（s）＋2CO2（g） ΔH＝（Q1－2Q2＋Q3） kJ·ml－1
（2）＋131.5 （3）AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8 kJ·ml－1
（4）4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s） ΔH＝－177.6 kJ·ml－1
解析：（1）运用盖斯定律，由2×②－③－①即可求得目标反应，目标反应的ΔH＝（Q1－2Q2＋Q3） kJ·ml－1。（2）根据盖斯定律，C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）可以通过①－②－③得到，因此该反应的ΔH＝－437.3 kJ·ml－1－（－285.8 kJ·ml－1）－（－283.0 kJ·ml－1）＝＋131.5 kJ·ml－1。（3）室温时AX3为液体，X2是气体，AX5是固体，热化学方程式为AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8 kJ·ml－1。（4）4 ml CuCl反应放热4×44.4 kJ。
17．答案：（1）阳极 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O （2）CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋6H2O
（3）0.45 ml （4）CH3OH（l）＋ eq \f(3,2) O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－726.52 kJ·ml－1
解析：（1）通入氧气的电极是正极，通入甲醇的电极是负极，又因为a电极和电源的正极相连，则a极是阳极（失电子反应），故发生电极反应的是溶液中的氢氧根离子，即4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。（2）碱性条件下，碳元素反应后以CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 的形式存在，故电极反应是CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋6H2O。（3）原电池中消耗氧气的物质的量等同于电解水生成的氧气量，所以生成的气体总的物质的量应是氧气的3倍，即0.45 ml。（4）25 ℃，101 kPa时，燃烧16 g CH3OH生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26 kJ，则燃烧1 ml CH3OH放出的热量为726.52 kJ。由此写出热化学方程式。
18．答案：（1）CH3OH（l）＋ eq \f(3,2) O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－726.5 kJ·ml－1
（2）①减小 不变 ②－93
（3）①2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝（2c－b）kJ·ml－1 ②4 减小
解析：（1）根据题意，16 g CH3OH在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放363.25 kJ的热量，则1 ml CH3OH完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为726.5 kJ，甲醇的燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）＋ eq \f(3,2) O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－726.5 kJ·ml－1。（2）①催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，因此加催化剂会使图中E的值减小，图中ΔH不变；②ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝945 kJ·ml－1＋436 kJ·ml－1×3－391 kJ·ml－1×6＝－93 kJ·ml－1，a＝－93。（3）①已知Ⅰ.N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g） ΔH1＝b kJ·ml－1，Ⅱ.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g） ΔH2＝c kJ· ml－1，根据盖斯定律，将Ⅱ×2－Ⅰ得2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝（2c－b）kJ·ml－1：②肼－空气碱性燃料电池负极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O，则该电池工作时，释放1 ml N2会转移4 ml电子；电池总反应式为N2H4＋O2===N2＋2H2O，反应过程中生成了水，KOH溶液浓度减小，碱性减弱，则pH减小。
19．答案：（1）N2O5 O2＋4e－＋2N2O5===4NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3))
（2）①Ag2O Zn ②Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 ③增大 ④6.5
（3）①负 ②减小 C3H8O3－2e－＋2CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ===C3H6O3＋2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ③22.4 L
解析：（1）燃料电池中通入O2的一极为正极，则石墨Ⅰ电极为负极，NO2失电子发生氧化反应，N元素化合价升高，则生成的氧化物Y为N2O5；石墨电极Ⅱ为正极，又已知N2O5可循环使用，则石墨Ⅱ电极反应式为O2＋4e－＋2N2O5===4NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 。（2）①银锌电池工作时电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn（OH）2，则Ag2O得电子作正极，Zn失电子作负极，原电池中电流由正极流入负极，即从Ag2O极流向Zn极；②Zn在碱性溶液中发生的电极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2；③电池工作时，正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，消耗水，生成OH－，pH增大；④根据负极反应式Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2可知，外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上减少0.1 ml×65 g·ml－1＝6.5 g。（3）①该装置为电解池，甘油在催化电极a表面失电子发生氧化反应生成甘油醛，则催化电极a为阳极；二氧化碳和水在催化电极b表面得电子转化为一氧化碳和氢气，催化电极b为阴极，电解池中的阴极与电源负极相连。②电解质为Na2CO3，则催化电极a上发生的电极反应式为C3H8O3－2e－＋2CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ===C3H6O3＋2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ，pH减小。③1 ml CO2得2 ml电子转化为CO，1 ml H2O得2 ml电子转化为H2，所以当外电路转移2 ml e－时，会生成1 ml CO2和H2的混合气体，标准状况下的体积为22.4 L。选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4（aq）＋2NaOH（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）===CH3COONa（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
不正确，因为醋酸的状态为“1”而不是“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（aq） ΔH＝－130.3 kJ·ml－1
不正确，因为反应热
ΔH＝－260.6 kJ·ml－1
D
1 ml C8H18（l）在O2（g）中燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出534 kJ的热量
2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（l）
ΔH＝－1 068 kJ·ml－1
正确
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/（kJ·ml－1）
436
391
945
1.古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是（ ）
A.“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更高
B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，描述的石灰石煅烧是吸热反应
C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能
D.苏轼《石炭·并引》“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，所指高温时碳与水蒸气的反应为放热反应
2.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌（富含锌粉）底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是（ ）
A.防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率
B.防腐过程中铝和锌均作为被牺牲的阳极，失去电子
C.钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除
3.电化学原理在日常生活和科技领域中应用广泛。下列说法正确的是（ ）
A.甲：H＋向Zn电极方向移动，Cu电极附近溶液pH增大
B.乙：电池充电时，二氧化铅与电源的负极相连
C.丙：被保护的金属铁与电源的负极连接，该方法称为外加电流的阴极保护法
D.丁：负极的电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋6H2O
4.下列说法错误的是（ ）
A.用惰性电极电解CuSO4溶液，当加入1 ml Cu（OH）2能恢复到电解前浓度时，电路中转移了4 ml e－
B.铅蓄电池在工作的过程中，两极的质量均会增大，电解液的pH也会增大
C.将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，其反应式为Fe－3e－===Fe3＋
D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
5.化学反应①A―→B ΔH1和反应②B===C ΔH2的反应过程中能量变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.反应①中断键吸收的总能量高于成键释放的总能量
B.反应②的活化能小于反应①的活化能
C.总反应A―→C ΔH＝ΔH1＋ΔH2，且ΔH一定大于0
D.升温时，反应②的正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
6.下列有关热化学方程式的评价合理的是（ ）
7.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是（ ）
A.一定温度下，反应2H2（g）＋O2（g）===2H2O能自发进行，该反应的ΔH<0
B.氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和
8.我国利用合成气直接制烯烃获重大突破，其原理是（ ）
反应①：C（s）＋ eq \f(1,2) O2（g）===CO（g） ΔH1
反应②：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH2
反应③：CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g） ΔH3＝－90.1 kJ·ml－1
反应④：2CH3OH（g）===CH3OCH3（g）＋H2O（g） ΔH4
能量变化如图所示
反应⑤：3CH3OH（g）===CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g） ΔH5＝－31.0 kJ·ml－1
下列说法正确的是（ ）
A.反应③使用催化剂，ΔH3减小
B.ΔH1－ΔH2>0
C.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 3CO（g）＋6H2（g）===CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g） ΔH＝－301.3 kJ·ml－1
9.下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是（ ）
A.已知C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B.已知I2（g）＋H2（g）===2HI（g） ΔH1；I2（s）＋H2（g）===2HI（g） ΔH2；则ΔH1<ΔH2
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则H2SO4和Ba（OH）2反应的中和热ΔH＝2×（－57.3） kJ·ml－1
D.已知H2（g）＋F2（g）===2HF（g） ΔH＝－270 kJ·ml－1，则2 L氟化氢气体分解成1 L氢气和1 L氟气吸收270 kJ热量
10.已知：①2CH3OH（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l） ΔH1
②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g） ΔH2
③2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH3
④2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH4
⑤CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g） ΔH5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是（ ）
A.ΔH1>0，ΔH2<0
B.ΔH3>ΔH4
C.ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－ΔH5
D.2ΔH5＋ΔH1<0
11.氨硼烷（NH3·BH3）电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为：NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列说法正确的是（ ）
A.正极附近溶液的pH减小
B.电池工作时，H＋通过质子交换膜向负极移动
C.消耗3.1 g 氨硼烷，理论上通过内电路的电子为0.6 ml
D.负极电极反应为：
NH3·BH3＋2H2O－6e－===NH eq \\al(\s\up11(＋),\s\d4(4)) ＋BO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋6H＋
12.锂空气可充电电池有望成为电池行业的“明日之星”，其工作原理如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.有机电解质可用Li2SO4溶液代替
B.电池工作时，正极的电极反应式为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2
C.充电时，多孔电极应与电源负极相连
D.电池充电时间越长，电池中Li2O2含量越多
13.我国科技创新成果斐然，下列成果与电化学无关的是（ ）
A.①环氧烷烃被有机金属材料吸附与CO2生成碳酸酯
B.②研发出水溶液锂离子电池
C.③研发出“可呼吸”Na－CO2电池
D.④常温常压下用电解法制备高纯H2
14.环保、安全的铝－空气电池的工作原理如图所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A.NaCl的作用是增强溶液的导电性
B.正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C.电池工作过程中，电解质溶液的pH不断增大
D.用该电池作电源电解KI溶液制取1 ml KIO3，消耗铝电极的质量为54 g
15.科学家研制出一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池，该电池以铝和石墨为电极材料，以AlCl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) 和有机阳离子为电解质溶液，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是 （ ）
A.放电时，Al为负极，石墨为正极
B.放电时，负极发生反应：Al－3e－＋7AlCl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) ===4Al2Cl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(7))
C.充电时，石墨电极发生氧化反应
D.充电时，有机阳离子向石墨电极方向移动
二、非选择题（本题共55分）
16.（13分）能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
（1）已知：
①2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－Q1 kJ·ml－1；
②C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－Q2 kJ·ml－1；
③S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－Q3 kJ·ml－1。
工业上常用SO2将CO氧化转化为单质硫的热化学方程式是 。
（2）已知：①C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－437.3 kJ·ml－1
②H2（g）＋ eq \f(1,2) O2（g）===H2O（g） ΔH＝－285.8 kJ·ml－1
③CO（g）＋ eq \f(1,2) O2（g）===CO2（g） ΔH＝－283.0 kJ·ml－1
则煤的气化主要反应的热化学方程式是：C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＝ kJ·ml－1。
（3）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题： 已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 ml AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
（4）CuCl（s）与O2反应生成CuCl2（s）和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 ml CuCl（s），放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是 。
17.（14分）燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气作燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a极是 （填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），a电极上发生的电极反应式为 。
（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）当消耗3.36 L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是 。
（4）25 ℃，101 kPa时，燃烧16 g CH3OH生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：________________________________________________
________________________________________________________________________。
18.（14分）[2021·河北石家庄栾城二中摸底]（1）实验测得16 g甲醇CH3OH（l）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放363.25 kJ的热量，甲醇的燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）合成氨反应N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝a kJ·ml－1，能量变化如图甲所示：
①该反应通常用铁作催化剂，加催化剂会使图甲中E的值 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），图甲中ΔH 。
②有关键能数据如下：
试根据表中所列键能数据计算a＝___________________________________________。
（3）肼（N2H4）是一种重要的燃料，在工业生产中用途广泛。
①发射卫星时可用肼为燃料，二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知：
Ⅰ. N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g） ΔH1＝b kJ·ml－1；
Ⅱ.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g） ΔH2＝c kJ·ml－1。
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式：
。
②肼（N2H4）空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液，如图乙所示，则该电池工作时，释放1 ml N2转移电子的物质的量为 ml，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
19.（14分）（1）NOx 、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其工作原理如图所示，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。则氧化物Y为 ，石墨Ⅱ电极发生的电极反应式为____________________________________________。
（2）电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解液为KOH溶液。工作时电池总反应为
Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn（OH）2。
①工作时电流从 极流向 极（填“Ag2O”或“Zn”）；
②负极的电极反应式为 ；
③工作时电池正极区的pH （填“增大”“减小”或“不变”）；
④外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上减少 g。
（3）科学家设计了一种电解装置，能将甘油（C3H8O3）和二氧化碳转化为甘油醛（C3H6O3）和合成气，装置如图所示。
①催化电极b应与电源 （填“正”或“负”）极相连；
②电解一段时间后，催化电极a附近溶液的pH将 （填“增大”“减小”或“不变”），用电极反应式解释原因： ；
③当外电路转移2 ml e－时，生成的合成气在标准状况下的体积为 。
单元检测7 化学反应与能量
1．B 水凝固成冰时放出热量，则相同质量的水和冰相比，水的能量更高，A项错误；石灰石煅烧是分解反应，反应过程中吸收能量，属于吸热反应，B项正确；“燃豆萁”指的是豆萁的燃烧过程，该过程中存在化学能转化为热能、光能的过程，C项错误；高温时，碳与水蒸气的反应为吸热反应，D项错误。
2．C 大桥中使用的钢是铁的合金材料，易与空气和水蒸气形成原电池被腐蚀，防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率，A正确；铝和锌均比铁活泼，和铁形成原电池时，均作负极，失去电子被氧化，从而保护铁不被腐蚀，B正确；钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错误；铁生锈是因为发生了电化学腐蚀，方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀，D正确。
3．C 甲为原电池，金属性更强的Zn电极为负极，Cu电极为正极，原电池放电时，阳离子向正极移动，则H＋向Cu电极移动，A错误；铅蓄电池充电时，Pb电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；金属铁与负极相连，作阴极，发生还原反应，被保护，该方法称为外加电流的阴极保护法，C正确；甲醇燃料电池在酸性条件下放电的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2↑＋6H＋，D错误。
4．C 用惰性电极电解CuSO4溶液，当加入1 ml Cu（OH）2能恢复到电解前浓度时，则电解生成1 ml Cu、1 ml H2和1 ml O2，阴极生成1 ml Cu和1 ml H2转移4 ml e－，阳极生成1 ml O2转移4 ml e－，则该电解过程中转移4 ml e－，A正确；铅蓄电池放电时，负极Pb转化为PbSO4，电极反应式为Pb＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) －2e－===PbSO4，正极PbO2转化为PbSO4，电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋2e－===PbSO4＋2H2O，两极质量均增大，溶液中H＋浓度减小，导致pH增大，B正确；Fe在浓硝酸中钝化，此时Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，C错误；酸雨的酸性不会太强，则应发生吸氧腐蚀，故正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D正确。
5．D 根据图中信息，反应①中生成物的总能量高于反应物的总能量，为吸热反应，故断键吸收的总能量高于成键释放的总能量，A项正确；由图可知，反应②的活化能小于反应①的活化能，B项正确；根据盖斯定律计算，总反应A―→C的ΔH＝ΔH1＋ΔH2，由题图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，ΔH大于0，C项正确；温度升高，正、逆反应速率均增大，D项错误。
6．D 中和热是指稀溶液中，强酸和强碱反应生成1 ml液态水时所放出的热量，热化学方程式中化学计量数代表物质的量，该反应生成2 ml液态水，则放出的热量为生成1 ml液态水时放出热量的2倍，A项错误；醋酸是弱酸，存在电离平衡，而电离是吸热过程，所以醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 ml水时，放出的热量小于57.3 kJ，B项错误；160 g SO3气体的物质的量n＝ eq \f(160 g,80g·ml－1) ＝2 ml，热化学方程式SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（aq） ΔH＝－130.3 kJ·ml－1书写正确，评价错误，C项错误；1 ml C8H18（l）在O2（g）中燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出534 kJ的热量，所以2 ml C8H18（l）反应放出的热量为1 068 kJ，D项正确。
7．A 当ΔH－TΔS<0时，反应能自发进行，该反应是气体分子数减小的反应，即ΔS<0，所以一定温度下反应能自发进行说明ΔH<0，A正确；氢氧燃料电池为原电池，负极上H2发生失去电子的氧化反应，B错误；不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算常温常压下11.2 L H2的物质的量，因而也无法计算出转移电子的数目，C错误；ΔH＝反应中断裂旧化学键的键能之和－反应中形成新化学键的键能之和，D错误。
8．D 焓变只与反应的始态和终态有关，催化剂不改变反应的焓变，则反应③使用催化剂，ΔH3不变，A错误；根据盖斯定律，将①－②可得H2（g）＋ eq \f(1,2) O2（g）===H2O（g），ΔH＝ΔH1－ΔH2，氢气燃烧放出热量，则ΔH1－ΔH2<0，B错误；反应④为放热反应，ΔH＜0，焓变为正、逆反应的活化能之差，则反应④中正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；根据盖斯定律，将③×3＋⑤得到3CO（g）＋6H2（g）===CH3CH===CH2（g）＋3H2O（g） ΔH＝ΔH3×3＋ΔH5＝（－90.1 kJ·ml－1）×3＋（－31.0 kJ·ml－1）＝－301.3 kJ·ml－1，D正确。
9．B C（石墨，s）===C（金刚石，s）吸热，说明石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，故A错误；前者比后者放热多，所以ΔH1<ΔH2故B正确；因为中和热是指强酸与强碱中和生成1 ml水时放出的热量，因此对于强酸强碱的反应，中和热是一固定值，不会随物质的量的改变而改变，且硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡的过程也放热，故C错误；已知H2（g）＋F2（g）===2HF（g） ΔH＝－270 kJ·ml－1，则2 ml氟化氢气体分解成1 ml氢气和1 ml氟气吸收270 kJ热量，故D错误。
10．D A项，甲醇燃烧是放热反应，ΔH1<0，错误；B项，H2O（g）===H2O（l），放出热量，反应③放出的热量多，ΔH小，错误；C项，根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2＋2ΔH3－2ΔH5，错误；D项，有2CO（g）＋4H2（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l） 2ΔH5＋ΔH1，相当于CO、H2的燃烧，均为放热反应，正确。
11．D 根据电池总反应，正极上H2O2发生还原反应：H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，正极附近c（H＋）减小，溶液pH增大，A项错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，故H＋通过质子交换膜向正极移动，B项错误；NH3·BH3转化为NH4BO2，N的化合价不变，B的化合价升高，根据NH3·BH3 eq \(――→,\s\up7(失6e－)) NH4BO2，消耗3.1 g氨硼烷（0.1 ml），反应中转移0.6 ml电子，但电子不通过内电路，C项错误；根据电池总反应，负极上氨硼烷发生氧化反应：NH3·BH3＋2H2O－6e－===NH eq \\al(\s\up11(＋),\s\d4(4)) ＋BO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋6H＋，D项正确。
12．B 因为Li与水反应，故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液，A项错误；由题图可知，正极的电极反应为2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2，B项正确；充电时，多孔电极应与电源正极相连，C项错误；电池充电时间越长，Li2O2转化为Li的量越多，则Li2O2的含量越少，D项错误。
13．A 环氧烷烃被有机金属材料吸附与CO2生成碳酸酯，无电流产生，与电化学无关，A符合题意；锂电池，能够发生自发的氧化还原反应，属于原电池，与电化学有关；Na－CO2电池，属于原电池，与电化学有关；用电解法制备H2，属于电解池，与电化学有关。
14．C 由图示可知Al电极为负极，电极反应式为Al－3e－＋3OH－===Al（OH）3，O2在正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，总反应方程式为4Al＋3O2＋6H2O===4Al（OH）3，pH基本不变，A、B正确，C错误；1 ml KI制得1 ml KIO3转移6 ml电子，消耗2 ml Al，即54 g铝，D正确。
15．D 根据题图可知，该装置为原电池，放电时，活泼的金属铝失电子作负极，不活泼的石墨作正极，A正确；放电时负极发生氧化反应生成Al2Cl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(7)) ，所以电极反应式为Al－3e－＋7AlCl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(4)) ===4Al2Cl eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(7)) ，B正确；充电时，铝为阴极，石墨为阳极，阳极发生氧化反应，C正确；充电时，有机阳离子向阴极（铝电极）方向移动，D错误。
16．答案：（1）SO2（g）＋2CO（g）===S（s）＋2CO2（g） ΔH＝（Q1－2Q2＋Q3） kJ·ml－1
（2）＋131.5 （3）AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8 kJ·ml－1
（4）4CuCl（s）＋O2（g）===2CuCl2（s）＋2CuO（s） ΔH＝－177.6 kJ·ml－1
解析：（1）运用盖斯定律，由2×②－③－①即可求得目标反应，目标反应的ΔH＝（Q1－2Q2＋Q3） kJ·ml－1。（2）根据盖斯定律，C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）可以通过①－②－③得到，因此该反应的ΔH＝－437.3 kJ·ml－1－（－285.8 kJ·ml－1）－（－283.0 kJ·ml－1）＝＋131.5 kJ·ml－1。（3）室温时AX3为液体，X2是气体，AX5是固体，热化学方程式为AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8 kJ·ml－1。（4）4 ml CuCl反应放热4×44.4 kJ。
17．答案：（1）阳极 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O （2）CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋6H2O
（3）0.45 ml （4）CH3OH（l）＋ eq \f(3,2) O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－726.52 kJ·ml－1
解析：（1）通入氧气的电极是正极，通入甲醇的电极是负极，又因为a电极和电源的正极相连，则a极是阳极（失电子反应），故发生电极反应的是溶液中的氢氧根离子，即4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。（2）碱性条件下，碳元素反应后以CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) 的形式存在，故电极反应是CH3OH－6e－＋8OH－===CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋6H2O。（3）原电池中消耗氧气的物质的量等同于电解水生成的氧气量，所以生成的气体总的物质的量应是氧气的3倍，即0.45 ml。（4）25 ℃，101 kPa时，燃烧16 g CH3OH生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26 kJ，则燃烧1 ml CH3OH放出的热量为726.52 kJ。由此写出热化学方程式。
18．答案：（1）CH3OH（l）＋ eq \f(3,2) O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－726.5 kJ·ml－1
（2）①减小 不变 ②－93
（3）①2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝（2c－b）kJ·ml－1 ②4 减小
解析：（1）根据题意，16 g CH3OH在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放363.25 kJ的热量，则1 ml CH3OH完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为726.5 kJ，甲醇的燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）＋ eq \f(3,2) O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－726.5 kJ·ml－1。（2）①催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，因此加催化剂会使图中E的值减小，图中ΔH不变；②ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝945 kJ·ml－1＋436 kJ·ml－1×3－391 kJ·ml－1×6＝－93 kJ·ml－1，a＝－93。（3）①已知Ⅰ.N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g） ΔH1＝b kJ·ml－1，Ⅱ.N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g） ΔH2＝c kJ· ml－1，根据盖斯定律，将Ⅱ×2－Ⅰ得2N2H4（g）＋2NO2（g）===3N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝（2c－b）kJ·ml－1：②肼－空气碱性燃料电池负极反应式为N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O，则该电池工作时，释放1 ml N2会转移4 ml电子；电池总反应式为N2H4＋O2===N2＋2H2O，反应过程中生成了水，KOH溶液浓度减小，碱性减弱，则pH减小。
19．答案：（1）N2O5 O2＋4e－＋2N2O5===4NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3))
（2）①Ag2O Zn ②Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2 ③增大 ④6.5
（3）①负 ②减小 C3H8O3－2e－＋2CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ===C3H6O3＋2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ③22.4 L
解析：（1）燃料电池中通入O2的一极为正极，则石墨Ⅰ电极为负极，NO2失电子发生氧化反应，N元素化合价升高，则生成的氧化物Y为N2O5；石墨电极Ⅱ为正极，又已知N2O5可循环使用，则石墨Ⅱ电极反应式为O2＋4e－＋2N2O5===4NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) 。（2）①银锌电池工作时电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn（OH）2，则Ag2O得电子作正极，Zn失电子作负极，原电池中电流由正极流入负极，即从Ag2O极流向Zn极；②Zn在碱性溶液中发生的电极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2；③电池工作时，正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，消耗水，生成OH－，pH增大；④根据负极反应式Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2可知，外电路中每通过0.2 ml电子，锌的质量理论上减少0.1 ml×65 g·ml－1＝6.5 g。（3）①该装置为电解池，甘油在催化电极a表面失电子发生氧化反应生成甘油醛，则催化电极a为阳极；二氧化碳和水在催化电极b表面得电子转化为一氧化碳和氢气，催化电极b为阴极，电解池中的阴极与电源负极相连。②电解质为Na2CO3，则催化电极a上发生的电极反应式为C3H8O3－2e－＋2CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ===C3H6O3＋2HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ，pH减小。③1 ml CO2得2 ml电子转化为CO，1 ml H2O得2 ml电子转化为H2，所以当外电路转移2 ml e－时，会生成1 ml CO2和H2的混合气体，标准状况下的体积为22.4 L。选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，将稀硫酸和NaOH溶液混合
H2SO4（aq）＋2NaOH（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
正确
B
醋酸和稀NaOH溶液混合
CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）===CH3COONa（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
不正确，因为醋酸的状态为“1”而不是“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水反应生成H2SO4放出热量260.6 kJ
SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（aq） ΔH＝－130.3 kJ·ml－1
不正确，因为反应热
ΔH＝－260.6 kJ·ml－1
D
1 ml C8H18（l）在O2（g）中燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出534 kJ的热量
2C8H18（l）＋25O2（g）===16CO2（g）＋18H2O（l）
ΔH＝－1 068 kJ·ml－1
正确
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/（kJ·ml－1）
436
391
945
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