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高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用课后测评
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用课后测评，共17页。试卷主要包含了单选题，共15小题，非选择题，共5小题等内容，欢迎下载使用。
化学反应中能量及物质的转化利用（五）
一、单选题，共15小题
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．已知2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ＞0，则金刚石比石墨稳定
C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) 1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1＜△H2
D．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) =-57.3kJ/mol，则任何酸碱中和的反应热均为57.3kJ
2．将7.2 g CO和H2的混合气体在足量氧气中充分燃烧后的产物立即通入盛有足量Na2O2的反应管，固体的质量增加
A．2.1 g B．3.6 g C．7.2 g D．无法确定
3．在进行锌铜双液原电池实验时，若用铜丝代替盐桥（如图），外电路中仍然存在较小的电流，随着时间的推移，电流逐渐减小。下列关于该装置说法错误的是( )
A．左池形成了原电池，铜丝②极的电势高于锌极
B．铜丝②附近溶液的pH将升高
C．右池为电解池，铜丝③的反应式为4OH−-4e−=O2↑+2H2O
D．铜片④上有新的亮红色固体附着
4．已知一定温度和压强下2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1,下列叙述不正确的是( )
A．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量
B．2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收a kJ的热量
C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量小于a kJ
D．1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量
5．下列说法正确的是
A．如图所示装置可用于铁制品表面镀铜
B．将2.24 LCl2溶于足量NaOH溶液中，转移0.1 mol电子
C．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0
D．由反应2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol−1可知，CO的燃烧热为566 kJ·mol−1
6．下列说法正确的是（ ）
A．向稀醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，醋酸的电离程度增大
B．电镀时，通常把待镀金属制品作阳极，镀层金属作阴极
C．常温下，2NO2（g）=2NO（g）＋O2（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．工业通过反应“Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）”冶炼钾、说明钠的金属性强于钾
7．燃料电池是燃料(如氢气、甲烷(CH4)、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是KOH溶液。电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，下面关于甲烷燃料电池的说法不正确的是
A．正极反应式：O2+4H++4e−＝2H2O
B．负极反应式：CH4+10OH−－8e−＝CO32-+7H2O
C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度变小
D．放电时溶液中的阴离子向负极移动
8．a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、c 相连时，a极上产生大量气泡，c、d相连时，电流由c到d；b、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为
A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a
9．利用太阳光在特殊催化剂表面可以实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H—O
O=O
H—H
O—O
键能/kJ·mol−1
463
496
436
138
若反应过程中分解了1mol水，则下列说法错误的是
A．总反应ΔS>0
B．过程I吸收了463kJ能量
C．过程II放出了287kJ能量
D．过程III反应为2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)
10．是一种重要的基本化工产品
资料一：工业上接触法制硫酸主要有以下过程：
①沸腾炉
②接触室
③吸收塔
资料二：接触室中所需催化剂主要是钒催化剂，它参与反应的能量变化如图a所示，当、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在、和压强下，平衡转化率a随温度的变化如图b所示。
下列说法不正确的是
A．依据“图a”可得
B．按题中投料百分比，在，550℃下，的平衡转化率为0.975
C．由“图b”可知，温度和压强都能影响的平衡转化率
D．“接触室”内要保持一定温度，可能的原因是催化剂在该温度时活性较高
11．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al-3e－=Al3+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al-3e－+4OH－=AlO+2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu-2e－=Cu2+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu-2e－=Cu2+
12．通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是资源化利用的方法之一
C．反应的
D．反应的
13．化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂
B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
C．图I所示的装置能将化学能转变为电能
D．图II所示的反应为放热反应
14．近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”的锂钢空气燃料电池，该电池通过一种复杂的钢腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：，下列说法正确的是（ ）
A．Li极有机电解质可以换成Cu极的水溶液电解质
B．放电时，正极的电极反应式为：
C．放电时，Cu极的水溶液电解质的PH值减小
D．通空气时整个反应过程中铜相当于催化剂
15．气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是
待测气体
部分电极反应产物
NO2
NO
Cl2
HCl
CO
CO2
H2S
H2SO4
A．上述气体检测时，敏感电极均作电池正极
B．检测H2S气体时，对电极充入空气，该电极上的电极反应式为O2 + 2H2O+ 4e－ = 4OH-
C．检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e－= 2Cl－
D．检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
二、非选择题，共5小题
16．试根据氧化还原反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2设计原电池，并画出装置图________________，指出电解质溶液是________________，负极是________________，电极反应式为__________________，正极是___________，电极反应式为____________。
17．写出下列热化学反应方程式：
(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g)，放出92.2kJ热量：_________________________
(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应生成NO2(g)，吸收68kJ热量：____________________________
(3)1molCu(s)能与一定量的O2(g)起反应生成CuO(s)，放出157kJ热量：____________
(4)1molC8H18(l)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出5518kJ热量：_______________
18．下表是元素周期表的一部分，请回答：
（1）周期表中第三周期第IIA族的元素是__________；
（2）P、S、Cl三种元素中，非金属性最强的是________（填元素符号）；
（3）钠元素最高价氧化物对应的水化物化学式是________，常温下该水化物溶液的pH____7（填“＞”或“＜”或“=”）；
（4）如图为木炭在氧气中燃烧的能量变化图，此反应为____反应（填“放热”或“吸热”）。
19．20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
(1)图一是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________。在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1___________，E2___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，对反应热是否有影响？___________，原因是___________。
(2)图二是红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：
① P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式___________。
② P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的△H1与P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的△H2关系是：△H2___________△H1(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是___________。
20．(1)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
(2)相同条件下，2mol氢原子所具有的能量___1mol氢分子所具有的能量。(填“>”“<”或“=”)
(3)已知常温下红磷比白磷稳定，比较下列反应中(反应条件均为点燃)ΔH的大小：ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1，②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2。
(4)已知：101kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1，则碳的燃烧热数值___110.5kJ·mol-1。(填“>”“<”或“=”)
(5)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式___。
(6)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为___。
(7)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=___。
参考答案
1．C
【详解】
A．和的总能量一定高于的能量；的能量不一定高于的能量，故A错误；
B．石墨，金刚石，，，为吸热反应，石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，故B错误；
C．完全燃烧放出的热量多，放热为负值，，故C正确；
D．在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热，，弱酸电离时吸热，所以弱酸的中和热小于，故D错误；
故答案为C。
2．C
【详解】
2CO＋O22CO2，2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2，将两个方程式相加得到CO＋Na2O2＝Na2CO3；2H2＋O22 H2O，2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2，将两个方程式相加得到H2＋Na2O2＝2NaOH，因此7.2 g CO和H2的混合气体在足量氧气中充分燃烧后的产物立即通入盛有足量Na2O2的反应管，固体增加的质量就是CO和H2的质量，答案为C。
3．C
【分析】
若用铜丝代替盐桥，则左边是原电池，右边是电解池（电镀池）；左边原电池中，锌做负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-═Zn2+，铜丝②电极为正极，是氧气在正极上得电子；铜丝③是阳极，电极反应式为Cu-2e-═Cu2+；铜片④是阴极，溶液中铜离子得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，据此解答。
【详解】
A．用铜丝代替盐桥，左池形成了原电池，Zn极是负极，电势低，A正确；
B．铜丝②电极为正极,氧气在正极上得电子生成氢氧根离子,电极反应式为，故溶液的pH将升高，故B正确；
C．右边是电解池中的电镀池，铜丝③是阳极，Cu为活性电极失电子，电极反应式为Cu−2e−═Cu2+，故C错误；
D．铜片④电解池的阴极，溶液中铜离子得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e−═Cu，故铜片④上有新的亮红色固体附着，故D正确；
答案选C。
4．C
【详解】
A. 由已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1，化学方程式前边的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，所以2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量是正确的；故A正确；B. 因为反应热只和物质的初始状态和终了状态有关，和途经无关，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量，所以2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时需要吸收a kJ的热量，故B正确；C. 因为物质由气态变为液态要放出热量，所以2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量大于a kJ，故C错误；D. 物质的反应热与化学反应方程式的计量数成正比，所以1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量，故D正确；答案：C。
5．C
【详解】
A. 铁制品表面镀铜时，铁制品作阴极、铜作阳极，A错误；
B. 未指明气体是否处于标准状况，故无法计算将2.24 LCl2溶于足量NaOH溶液中时转移电子的物质的量，B错误；
C. ΔH –TΔS<0时反应能自发进行，故反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0，C正确；
D. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧时生成稳定氧化物时放出的热量，由反应2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol−1可知，CO的燃烧热为283 kJ·mol−1，D错误；
答案选C。
6．C
【详解】
A．向稀醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子的浓度增大，抑制醋酸的电离，醋酸的电离程度减小，A错误；
B．电镀时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，故通常把待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，B错误；
C．根据ΔH-TΔS>0，反应不能自发进行，由2NO2(g)=2NO(g)＋O2(g)可知，ΔS>0，故该反应ΔH>0，C正确；
D．Na与K在元素周期表中位于同一主族，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强，故K的金属性比Na的金属性强，上述反应能够发生是因为K的沸点比Na的沸点低，D错误；
答案选C。
7．A
【分析】
该燃料电池总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，C元素化合价从-4升高到+4，失电子，CH4在负极反应，O化合价从0降低到-2，得电子，O2在正极反应，据此分析回答。
【详解】
A．O2在正极得电子，发生还原反应，结合原子守恒、电荷守恒、电解质为KOH溶液可写出正极反应式为：O2+2H2O+4e−＝4OH-，A错误；
B．CH4在负极失电子，发生氧化反应，结合电解质为KOH溶液，可写出负极反应式为：CH4+10OH−－8e−＝CO32-+7H2O，B正确；
C．该燃料电池总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，消耗KOH且有H2O生成，故OH-浓度减小，C正确；
D．原电池中，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，D正确。
答案选A。
【点睛】
A．电解质为KOH溶液，电极反应、总反应不能出现氢离子。
8．D
【详解】
根据原电池中活泼电极做负极进行分析，若a、c 相连时，a极上产生大量气泡，则a极为正极，c为负极，则活泼性c>a；c、d相连时，电流由c到d，则电子从d到c，原电池中外电路电子从负极流向正极，因此d为负极，c为正极，则活泼性：d>c；b、d相连时，H+移向d极，原电池中阳离子向正极移动，则d为正极，b为负极，则活泼性：b>d；综上分析，四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为b>d>c>a，
答案选D。
【点睛】
比较金属的活泼性，可以依照原电池中失去电子的一极做负极，活泼性较强，电子的流向和电流的方向相反。
9．D
【详解】
A．总反应为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔS>0．A项正确；
B．分解1 mol水时，过程Ⅰ断裂1 mol H—O键吸收了463 kJ能量，B项正确；
C．分解1 mol水时，过程Ⅱ形成 mol H—H，同时形成mol H2O2中O—O键，放出了×(436+138)=287 kJ能量，C项正确；
D．过程Ⅲ反应为H2O2(l)=H2(g)+O2(g)，D项错误；
答案选D。
10．B
【详解】
A．根据图a可知：V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g) ΔH1=-24kJ•mol-1，V2O4(s)+SO3(g)=2VOSO4(s) ΔH2=-399kJ•mol-1，根据盖斯定律得：2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-2ΔH1+ΔH2=-2´(-24kJ•mol-1)+(-399kJ•mol-1)=-351kJ•mol-1，A正确；
B．在平衡体系中，增大压强，平衡正向移动，SO2得转化率增大，则图b中，P1=5.0MPa，P3=0.5MPa，故0.5MPa，550℃下，SO2得平衡转化率为0.925，B错误；
C．由图b可知，同一压强下，温度升高，SO2的转化率减小；同一温度下，压强增大，SO2的转化率增大；故可以得知，温度和压强都能影响SO2的平衡转化率，C正确；
D．“接触室”内要保持一定温度，可能的原因是该温度下，催化剂的活性较高，D正确；
故选B。
11．C
【详解】
A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池中，Al能与稀硫酸反应，所以Al被氧化做负极，电极反应为Al-3e－=Al3+，A正确；
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池中，Al能与NaOH溶液反应，所以Al被氧化做负极，生成偏铝酸根，电极反应为Al-3e－+4OH－=AlO+2H2O，B正确；
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池中，Fe比Cu的还原性强，所以Fe被氧化做负极，电极反应为Fe-2e－=Fe2+，C错误；
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池中，Al发生钝化，所以Cu被氧化做负极，电极反应式为Cu-2e－=Cu2+，D正确；
综上所述答案为C。
12．C
【详解】
A．反应①的产物为CO和，反应②的产物为和，反应③的原料为和，A项正确；
B．反应③将温室气体转化为燃料，B项正确；
C．反应④生成物中为气态，C项生成物中为液态，故C项中反应的焓变不为，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
13．D
【详解】
A．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A错误；
B．铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，故B错误；
C．没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，故C错误；
D．图示中反应物的总能量大于生成物总能量，此反应是放热反应，故D正确；
答案选D。
14．D
【详解】
A．Li的活泼性大于Cu，Li作负极，Cu作正极，故A错误；
B．放电时，正极发生还原反应，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故B错误；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-，Cu极的水溶液电解质的PH值增大，故C错误；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确；
故答案为D。
【点睛】
考查原电池原理，明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，放电时，锂失电子作负极，Cu上O2得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e-═Li+，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
15．C
【详解】
A.失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极，根据待测气体和反应产物可知，部分气体中元素化合价上升，部分气体中元素的化合价下降，所以敏感电极不一定都做电池正极，故A错误；B.检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素化合价由-2价变为+6价而发生氧化反应，则其所在电极为负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，故B错误；C.检测Cl2气体时，Cl2生成HCl，氯元素化合价由0价变为-1价发生还原反应，则敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e－= 2Cl－，故C正确；D.产生的电流大小与得失电子多少有关，检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，硫化氢失去电子数大于CO，所以产生电流大小不同，故D错误；故选C。
点睛：本题考查原电池原理，根据元素化合价变化确定正负极，正确判断正负极是解本题关键，注意产生电流与相同物质的量的物质得失电子多少有关，为易错点。①失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极；②产生的电流大小与得失电子多少有关；③检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素发生氧化反应，则其所在电极为负极。
16． FeCl3溶液 Cu Cu－2e－=Cu2＋ 石墨 2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋
【分析】
氧化还原反应中的氧化剂在正极反应，还原剂在负极反应。根据化学方程式可知，铜作负极，FeCl3为电解质，正极选用不与FeCl3反应但能导电的物质，据此进行分析。
【详解】
反应“Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2”可知，反应中铜被氧化，应为原电池负极，失电子而被氧化，电极反应为Cu-2e-=Cu2+；正极应为活泼性比Cu弱的金属或非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，电解质溶液为FeCl3；铜做负极，石墨做正极，装置图为：；
故答案是：；FeCl3溶液；Cu④Cu－2e－=Cu2＋；石墨；2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。
。
17．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = −92.2 kJ/mol N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H = +68kJ/mol Cu(s)+O2(g) = CuO(s) △H = −157 kJ/mol C8H18(l)+O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l) △H = −5518 kJ/mol
【分析】
根据热化学方程式的书写原则写出热化学方程式，热化学方程式中的热量和化学计量数要对应，标注物质聚集状态和对应反应焓变。
【详解】
（1）1 mol N2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g)，放出92.2 kJ热量，反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = −92.2 kJ/mol，
故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = −92.2 kJ/mol；
（2）1 mol N2(g)与适量O2(g)起反应生成NO2(g)，吸收68kJ热量，反应的热化学方程式为：N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H = +68kJ/mol，
故答案为N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H = +68 kJ/mol；
（3）1molCu(s)能与一定量的O2(g)反应生成CuO（s）放出157 kJ热量，则其热化学方程式为：Cu(s)+ O2(g) = CuO(s) △H = −157 kJ/mol，
故答案为Cu(s)+O2(g) = CuO(s) △H = −157 kJ/mol；
（4）1 molC8H18(l)在O2(g)中燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出5518 kJ热量，该反应的热化学方程式为C8H18(l)+O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l) △H = −5518 kJ/mol；
故答案为C8H18(l)+O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l) △H = −5518 kJ/mol。
18．Mg Cl NaOH ＞ 放热
【解析】
(1)根据元素正确周期表中的位置，周期表中第三周期第IIA族的元素是镁，故答案为Mg；
(2)P、S、Cl三种元素在周期表中位于同一周期，同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，非金属性最强的是Cl，故答案为Cl；
(3)钠元素最高价氧化物对应的水化物化学式为NaOH，氢氧化钠在水中能够电离出氢氧根离子，溶液显碱性，常温下该水化物溶液的pH＞7，故答案为NaOH；＞；
(4)根据木炭在氧气中燃烧的能量变化图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应为放热反应，故答案为放热。
19．NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=-234 kJ/mol 减小 减小 无影响 催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变。(或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值，则E1—E2的差(即反应热)不改变。) P(s) +3/2Cl2(g) =PCl3(g) △H=-306 kJ/mol 等于 根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
【详解】
(1)根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，放出的热量是368kJ-134kJ=234kJ。因此热化学方程式为 NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=-234 kJ/mol。催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率。但不会影响反应热的大小，所以E1和E2都是减小的。
(2)①根据图像可判断，生成1molPCl3时放出306kJ热量，所以热化学方程式为P(s) +3/2Cl2(g) ="=" PCl3(g) △H=-306 kJ/mol。
②根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，所以反应热是相等的。
20．＝ ＞ ＜ ＞ C(s)+2H2O(g)+2Cl2(g)=CO2(g)+4HCl(g) ΔH=-290kJ·mol-1 98.0kJ -1641.0kJ·mol-1
【详解】
(1)反应热等于生成物的总能量和反应物的总能量的差，与反应条件无关，所以ΔH1=ΔH2。
(2)氢原子最外层有1个电子，不稳定，2个氢原子结合成氢分子后，达到了稳定结构，所以2mol氢原子不如1mol氢分子稳定，即2mol氢原子所具有的能量高于1mol氢分子所具有的能量。
(3)红磷比白磷稳定，即红磷比白磷能量低，则生成等量的P2O5时，白磷放出的热量多，但由于ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2。
(4)燃烧热是在常压下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。则碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量。根据给出的热化学方程式，1mol碳不完全燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，则1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量大于110.5kJ。
(5)Cl2和水、C反应的化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，则2molCl2参与反应时释放出290kJ热量，所以该反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ·mol-1。
(6)根据热化学方程式：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，Al的化合价从0价升高到+3价，共转移12mol电子，放出1176kJ的热量，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为98kJ。
(7) 给出的三个反应分别标记为①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，根据盖斯定律，③×6-①×2-②×6即可得4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，则该反应的△H=-393.5 kJ·mol-1×6-489.0 kJ·mol-1×2-(-283.0 kJ·mol-1)×6=-1641.0 kJ·mol-1。
化学反应中能量及物质的转化利用（五）
一、单选题，共15小题
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．已知2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ＞0，则金刚石比石墨稳定
C．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) 1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2则△H1＜△H2
D．已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) =-57.3kJ/mol，则任何酸碱中和的反应热均为57.3kJ
2．将7.2 g CO和H2的混合气体在足量氧气中充分燃烧后的产物立即通入盛有足量Na2O2的反应管，固体的质量增加
A．2.1 g B．3.6 g C．7.2 g D．无法确定
3．在进行锌铜双液原电池实验时，若用铜丝代替盐桥（如图），外电路中仍然存在较小的电流，随着时间的推移，电流逐渐减小。下列关于该装置说法错误的是( )
A．左池形成了原电池，铜丝②极的电势高于锌极
B．铜丝②附近溶液的pH将升高
C．右池为电解池，铜丝③的反应式为4OH−-4e−=O2↑+2H2O
D．铜片④上有新的亮红色固体附着
4．已知一定温度和压强下2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1,下列叙述不正确的是( )
A．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量
B．2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收a kJ的热量
C．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量小于a kJ
D．1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量
5．下列说法正确的是
A．如图所示装置可用于铁制品表面镀铜
B．将2.24 LCl2溶于足量NaOH溶液中，转移0.1 mol电子
C．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0
D．由反应2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol−1可知，CO的燃烧热为566 kJ·mol−1
6．下列说法正确的是（ ）
A．向稀醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，醋酸的电离程度增大
B．电镀时，通常把待镀金属制品作阳极，镀层金属作阴极
C．常温下，2NO2（g）=2NO（g）＋O2（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．工业通过反应“Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）”冶炼钾、说明钠的金属性强于钾
7．燃料电池是燃料(如氢气、甲烷(CH4)、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是KOH溶液。电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，下面关于甲烷燃料电池的说法不正确的是
A．正极反应式：O2+4H++4e−＝2H2O
B．负极反应式：CH4+10OH−－8e−＝CO32-+7H2O
C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度变小
D．放电时溶液中的阴离子向负极移动
8．a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、c 相连时，a极上产生大量气泡，c、d相连时，电流由c到d；b、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为
A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a
9．利用太阳光在特殊催化剂表面可以实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H—O
O=O
H—H
O—O
键能/kJ·mol−1
463
496
436
138
若反应过程中分解了1mol水，则下列说法错误的是
A．总反应ΔS>0
B．过程I吸收了463kJ能量
C．过程II放出了287kJ能量
D．过程III反应为2H2O2(l)=2H2O(g)+O2(g)
10．是一种重要的基本化工产品
资料一：工业上接触法制硫酸主要有以下过程：
①沸腾炉
②接触室
③吸收塔
资料二：接触室中所需催化剂主要是钒催化剂，它参与反应的能量变化如图a所示，当、和起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在、和压强下，平衡转化率a随温度的变化如图b所示。
下列说法不正确的是
A．依据“图a”可得
B．按题中投料百分比，在，550℃下，的平衡转化率为0.975
C．由“图b”可知，温度和压强都能影响的平衡转化率
D．“接触室”内要保持一定温度，可能的原因是催化剂在该温度时活性较高
11．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al-3e－=Al3+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al-3e－+4OH－=AlO+2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu-2e－=Cu2+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu-2e－=Cu2+
12．通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A．反应①②为反应③提供原料气
B．反应③也是资源化利用的方法之一
C．反应的
D．反应的
13．化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂
B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
C．图I所示的装置能将化学能转变为电能
D．图II所示的反应为放热反应
14．近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”的锂钢空气燃料电池，该电池通过一种复杂的钢腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：，下列说法正确的是（ ）
A．Li极有机电解质可以换成Cu极的水溶液电解质
B．放电时，正极的电极反应式为：
C．放电时，Cu极的水溶液电解质的PH值减小
D．通空气时整个反应过程中铜相当于催化剂
15．气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是
待测气体
部分电极反应产物
NO2
NO
Cl2
HCl
CO
CO2
H2S
H2SO4
A．上述气体检测时，敏感电极均作电池正极
B．检测H2S气体时，对电极充入空气，该电极上的电极反应式为O2 + 2H2O+ 4e－ = 4OH-
C．检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e－= 2Cl－
D．检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
二、非选择题，共5小题
16．试根据氧化还原反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2设计原电池，并画出装置图________________，指出电解质溶液是________________，负极是________________，电极反应式为__________________，正极是___________，电极反应式为____________。
17．写出下列热化学反应方程式：
(1)1molN2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g)，放出92.2kJ热量：_________________________
(2)1molN2(g)与适量O2(g)起反应生成NO2(g)，吸收68kJ热量：____________________________
(3)1molCu(s)能与一定量的O2(g)起反应生成CuO(s)，放出157kJ热量：____________
(4)1molC8H18(l)在O2(g)中燃烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放出5518kJ热量：_______________
18．下表是元素周期表的一部分，请回答：
（1）周期表中第三周期第IIA族的元素是__________；
（2）P、S、Cl三种元素中，非金属性最强的是________（填元素符号）；
（3）钠元素最高价氧化物对应的水化物化学式是________，常温下该水化物溶液的pH____7（填“＞”或“＜”或“=”）；
（4）如图为木炭在氧气中燃烧的能量变化图，此反应为____反应（填“放热”或“吸热”）。
19．20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
(1)图一是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________。在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1___________，E2___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，对反应热是否有影响？___________，原因是___________。
(2)图二是红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：
① P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式___________。
② P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的△H1与P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的△H2关系是：△H2___________△H1(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是___________。
20．(1)同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2，则ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
(2)相同条件下，2mol氢原子所具有的能量___1mol氢分子所具有的能量。(填“>”“<”或“=”)
(3)已知常温下红磷比白磷稳定，比较下列反应中(反应条件均为点燃)ΔH的大小：ΔH1___ΔH2。(填“>”“<”或“=”)
①P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH1，②4P(红磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH2。
(4)已知：101kPa时，2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1，则碳的燃烧热数值___110.5kJ·mol-1。(填“>”“<”或“=”)
(5)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式___。
(6)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为___。
(7)已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=___。
参考答案
1．C
【详解】
A．和的总能量一定高于的能量；的能量不一定高于的能量，故A错误；
B．石墨，金刚石，，，为吸热反应，石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，故B错误；
C．完全燃烧放出的热量多，放热为负值，，故C正确；
D．在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热，，弱酸电离时吸热，所以弱酸的中和热小于，故D错误；
故答案为C。
2．C
【详解】
2CO＋O22CO2，2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2，将两个方程式相加得到CO＋Na2O2＝Na2CO3；2H2＋O22 H2O，2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2，将两个方程式相加得到H2＋Na2O2＝2NaOH，因此7.2 g CO和H2的混合气体在足量氧气中充分燃烧后的产物立即通入盛有足量Na2O2的反应管，固体增加的质量就是CO和H2的质量，答案为C。
3．C
【分析】
若用铜丝代替盐桥，则左边是原电池，右边是电解池（电镀池）；左边原电池中，锌做负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-═Zn2+，铜丝②电极为正极，是氧气在正极上得电子；铜丝③是阳极，电极反应式为Cu-2e-═Cu2+；铜片④是阴极，溶液中铜离子得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，据此解答。
【详解】
A．用铜丝代替盐桥，左池形成了原电池，Zn极是负极，电势低，A正确；
B．铜丝②电极为正极,氧气在正极上得电子生成氢氧根离子,电极反应式为，故溶液的pH将升高，故B正确；
C．右边是电解池中的电镀池，铜丝③是阳极，Cu为活性电极失电子，电极反应式为Cu−2e−═Cu2+，故C错误；
D．铜片④电解池的阴极，溶液中铜离子得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e−═Cu，故铜片④上有新的亮红色固体附着，故D正确；
答案选C。
4．C
【详解】
A. 由已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1，化学方程式前边的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，所以2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量是正确的；故A正确；B. 因为反应热只和物质的初始状态和终了状态有关，和途经无关，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(g)时放出a kJ的热量，所以2 mol H2O(g)完全分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时需要吸收a kJ的热量，故B正确；C. 因为物质由气态变为液态要放出热量，所以2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时放出的热量大于a kJ，故C错误；D. 物质的反应热与化学反应方程式的计量数成正比，所以1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(g)时放出0.5a kJ的热量，故D正确；答案：C。
5．C
【详解】
A. 铁制品表面镀铜时，铁制品作阴极、铜作阳极，A错误；
B. 未指明气体是否处于标准状况，故无法计算将2.24 LCl2溶于足量NaOH溶液中时转移电子的物质的量，B错误；
C. ΔH –TΔS<0时反应能自发进行，故反应TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(g)＋O2(g) ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0，C正确；
D. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧时生成稳定氧化物时放出的热量，由反应2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol−1可知，CO的燃烧热为283 kJ·mol−1，D错误；
答案选C。
6．C
【详解】
A．向稀醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子的浓度增大，抑制醋酸的电离，醋酸的电离程度减小，A错误；
B．电镀时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，故通常把待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，B错误；
C．根据ΔH-TΔS>0，反应不能自发进行，由2NO2(g)=2NO(g)＋O2(g)可知，ΔS>0，故该反应ΔH>0，C正确；
D．Na与K在元素周期表中位于同一主族，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强，故K的金属性比Na的金属性强，上述反应能够发生是因为K的沸点比Na的沸点低，D错误；
答案选C。
7．A
【分析】
该燃料电池总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，C元素化合价从-4升高到+4，失电子，CH4在负极反应，O化合价从0降低到-2，得电子，O2在正极反应，据此分析回答。
【详解】
A．O2在正极得电子，发生还原反应，结合原子守恒、电荷守恒、电解质为KOH溶液可写出正极反应式为：O2+2H2O+4e−＝4OH-，A错误；
B．CH4在负极失电子，发生氧化反应，结合电解质为KOH溶液，可写出负极反应式为：CH4+10OH−－8e−＝CO32-+7H2O，B正确；
C．该燃料电池总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，消耗KOH且有H2O生成，故OH-浓度减小，C正确；
D．原电池中，溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，D正确。
答案选A。
【点睛】
A．电解质为KOH溶液，电极反应、总反应不能出现氢离子。
8．D
【详解】
根据原电池中活泼电极做负极进行分析，若a、c 相连时，a极上产生大量气泡，则a极为正极，c为负极，则活泼性c>a；c、d相连时，电流由c到d，则电子从d到c，原电池中外电路电子从负极流向正极，因此d为负极，c为正极，则活泼性：d>c；b、d相连时，H+移向d极，原电池中阳离子向正极移动，则d为正极，b为负极，则活泼性：b>d；综上分析，四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为b>d>c>a，
答案选D。
【点睛】
比较金属的活泼性，可以依照原电池中失去电子的一极做负极，活泼性较强，电子的流向和电流的方向相反。
9．D
【详解】
A．总反应为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔS>0．A项正确；
B．分解1 mol水时，过程Ⅰ断裂1 mol H—O键吸收了463 kJ能量，B项正确；
C．分解1 mol水时，过程Ⅱ形成 mol H—H，同时形成mol H2O2中O—O键，放出了×(436+138)=287 kJ能量，C项正确；
D．过程Ⅲ反应为H2O2(l)=H2(g)+O2(g)，D项错误；
答案选D。
10．B
【详解】
A．根据图a可知：V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g) ΔH1=-24kJ•mol-1，V2O4(s)+SO3(g)=2VOSO4(s) ΔH2=-399kJ•mol-1，根据盖斯定律得：2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-2ΔH1+ΔH2=-2´(-24kJ•mol-1)+(-399kJ•mol-1)=-351kJ•mol-1，A正确；
B．在平衡体系中，增大压强，平衡正向移动，SO2得转化率增大，则图b中，P1=5.0MPa，P3=0.5MPa，故0.5MPa，550℃下，SO2得平衡转化率为0.925，B错误；
C．由图b可知，同一压强下，温度升高，SO2的转化率减小；同一温度下，压强增大，SO2的转化率增大；故可以得知，温度和压强都能影响SO2的平衡转化率，C正确；
D．“接触室”内要保持一定温度，可能的原因是该温度下，催化剂的活性较高，D正确；
故选B。
11．C
【详解】
A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池中，Al能与稀硫酸反应，所以Al被氧化做负极，电极反应为Al-3e－=Al3+，A正确；
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池中，Al能与NaOH溶液反应，所以Al被氧化做负极，生成偏铝酸根，电极反应为Al-3e－+4OH－=AlO+2H2O，B正确；
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池中，Fe比Cu的还原性强，所以Fe被氧化做负极，电极反应为Fe-2e－=Fe2+，C错误；
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池中，Al发生钝化，所以Cu被氧化做负极，电极反应式为Cu-2e－=Cu2+，D正确；
综上所述答案为C。
12．C
【详解】
A．反应①的产物为CO和，反应②的产物为和，反应③的原料为和，A项正确；
B．反应③将温室气体转化为燃料，B项正确；
C．反应④生成物中为气态，C项生成物中为液态，故C项中反应的焓变不为，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
13．D
【详解】
A．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A错误；
B．铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，故B错误；
C．没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，故C错误；
D．图示中反应物的总能量大于生成物总能量，此反应是放热反应，故D正确；
答案选D。
14．D
【详解】
A．Li的活泼性大于Cu，Li作负极，Cu作正极，故A错误；
B．放电时，正极发生还原反应，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故B错误；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-，Cu极的水溶液电解质的PH值增大，故C错误；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确；
故答案为D。
【点睛】
考查原电池原理，明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，放电时，锂失电子作负极，Cu上O2得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e-═Li+，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
15．C
【详解】
A.失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极，根据待测气体和反应产物可知，部分气体中元素化合价上升，部分气体中元素的化合价下降，所以敏感电极不一定都做电池正极，故A错误；B.检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素化合价由-2价变为+6价而发生氧化反应，则其所在电极为负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，故B错误；C.检测Cl2气体时，Cl2生成HCl，氯元素化合价由0价变为-1价发生还原反应，则敏感电极的电极反应为：Cl2 + 2e－= 2Cl－，故C正确；D.产生的电流大小与得失电子多少有关，检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，硫化氢失去电子数大于CO，所以产生电流大小不同，故D错误；故选C。
点睛：本题考查原电池原理，根据元素化合价变化确定正负极，正确判断正负极是解本题关键，注意产生电流与相同物质的量的物质得失电子多少有关，为易错点。①失电子发生氧化反应的电极是负极、得电子发生还原反应的电极是正极；②产生的电流大小与得失电子多少有关；③检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素发生氧化反应，则其所在电极为负极。
16． FeCl3溶液 Cu Cu－2e－=Cu2＋ 石墨 2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋
【分析】
氧化还原反应中的氧化剂在正极反应，还原剂在负极反应。根据化学方程式可知，铜作负极，FeCl3为电解质，正极选用不与FeCl3反应但能导电的物质，据此进行分析。
【详解】
反应“Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2”可知，反应中铜被氧化，应为原电池负极，失电子而被氧化，电极反应为Cu-2e-=Cu2+；正极应为活泼性比Cu弱的金属或非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+，电解质溶液为FeCl3；铜做负极，石墨做正极，装置图为：；
故答案是：；FeCl3溶液；Cu④Cu－2e－=Cu2＋；石墨；2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。
。
17．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = −92.2 kJ/mol N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H = +68kJ/mol Cu(s)+O2(g) = CuO(s) △H = −157 kJ/mol C8H18(l)+O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l) △H = −5518 kJ/mol
【分析】
根据热化学方程式的书写原则写出热化学方程式，热化学方程式中的热量和化学计量数要对应，标注物质聚集状态和对应反应焓变。
【详解】
（1）1 mol N2(g)与适量H2(g)起反应生成NH3(g)，放出92.2 kJ热量，反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = −92.2 kJ/mol，
故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H = −92.2 kJ/mol；
（2）1 mol N2(g)与适量O2(g)起反应生成NO2(g)，吸收68kJ热量，反应的热化学方程式为：N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H = +68kJ/mol，
故答案为N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) △H = +68 kJ/mol；
（3）1molCu(s)能与一定量的O2(g)反应生成CuO（s）放出157 kJ热量，则其热化学方程式为：Cu(s)+ O2(g) = CuO(s) △H = −157 kJ/mol，
故答案为Cu(s)+O2(g) = CuO(s) △H = −157 kJ/mol；
（4）1 molC8H18(l)在O2(g)中燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出5518 kJ热量，该反应的热化学方程式为C8H18(l)+O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l) △H = −5518 kJ/mol；
故答案为C8H18(l)+O2(g) = 8CO2(g)+9H2O(l) △H = −5518 kJ/mol。
18．Mg Cl NaOH ＞ 放热
【解析】
(1)根据元素正确周期表中的位置，周期表中第三周期第IIA族的元素是镁，故答案为Mg；
(2)P、S、Cl三种元素在周期表中位于同一周期，同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，非金属性最强的是Cl，故答案为Cl；
(3)钠元素最高价氧化物对应的水化物化学式为NaOH，氢氧化钠在水中能够电离出氢氧根离子，溶液显碱性，常温下该水化物溶液的pH＞7，故答案为NaOH；＞；
(4)根据木炭在氧气中燃烧的能量变化图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应为放热反应，故答案为放热。
19．NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=-234 kJ/mol 减小 减小 无影响 催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变。(或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低E1、E2的值，则E1—E2的差(即反应热)不改变。) P(s) +3/2Cl2(g) =PCl3(g) △H=-306 kJ/mol 等于 根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
【详解】
(1)根据图像可知反应物的总能量高于生成物的总能量，所以是放热反应，放出的热量是368kJ-134kJ=234kJ。因此热化学方程式为 NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) △H=-234 kJ/mol。催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率。但不会影响反应热的大小，所以E1和E2都是减小的。
(2)①根据图像可判断，生成1molPCl3时放出306kJ热量，所以热化学方程式为P(s) +3/2Cl2(g) ="=" PCl3(g) △H=-306 kJ/mol。
②根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，所以反应热是相等的。
20．＝ ＞ ＜ ＞ C(s)+2H2O(g)+2Cl2(g)=CO2(g)+4HCl(g) ΔH=-290kJ·mol-1 98.0kJ -1641.0kJ·mol-1
【详解】
(1)反应热等于生成物的总能量和反应物的总能量的差，与反应条件无关，所以ΔH1=ΔH2。
(2)氢原子最外层有1个电子，不稳定，2个氢原子结合成氢分子后，达到了稳定结构，所以2mol氢原子不如1mol氢分子稳定，即2mol氢原子所具有的能量高于1mol氢分子所具有的能量。
(3)红磷比白磷稳定，即红磷比白磷能量低，则生成等量的P2O5时，白磷放出的热量多，但由于ΔH为负值，所以ΔH1＜ΔH2。
(4)燃烧热是在常压下，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。则碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量。根据给出的热化学方程式，1mol碳不完全燃烧生成CO放出的热量为110.5kJ，则1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量大于110.5kJ。
(5)Cl2和水、C反应的化学方程式为2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2，当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，则2molCl2参与反应时释放出290kJ热量，所以该反应的热化学方程式为：2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ·mol-1。
(6)根据热化学方程式：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ·mol-1，Al的化合价从0价升高到+3价，共转移12mol电子，放出1176kJ的热量，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为98kJ。
(7) 给出的三个反应分别标记为①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ·mol-1，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ·mol-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1，根据盖斯定律，③×6-①×2-②×6即可得4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)，则该反应的△H=-393.5 kJ·mol-1×6-489.0 kJ·mol-1×2-(-283.0 kJ·mol-1)×6=-1641.0 kJ·mol-1。
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