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专题10 化学反应与能量（热化学、电化学）（基础卷）-2022届高三化学【精准提升·二轮】专题训练卷（新高考专用）（解析版）
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这是一份专题10 化学反应与能量（热化学、电化学）（基础卷）-2022届高三化学【精准提升·二轮】专题训练卷（新高考专用）（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
2022届高三化学【精准提升·二轮】专题训练卷（新高考专用）
专题10 化学反应与能量（热化学、电化学）
（基础卷）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（每小题3分，共60分）
1. (2021·全国·单元测试)《本草纲目》中载有一药物，名“铜青”。藏器日：生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也。铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。时珍曰：近时人以醋制钢生绿，取收晒干货之。后者的反应原理为（ ）
A. 析氢腐蚀 B. 吸氧腐蚀 C. 化学腐蚀 D. 置换反应
【答案】B
【解析】
近时人以醋制钢生绿，取收晒干货之，即在酸性条件下发生的吸氧腐蚀，
故选：B。
2. (2021·江苏省南通市·月考试卷)化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下：
下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是（ ）
A. 该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B. 在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂
C. 过程②需吸收能量，过程③则放出能量
D. 常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成
【答案】D
【解析】
A．由图可知，在化学反应中存在化学键的断裂与形成，故A正确；
B．催化剂的作用原理是降低活化能，即使反应物的化学键变得容易断裂，故B正确；
C．过程②化学键断裂需要吸收能量，过程③化学键形成则放出能量，故C正确；
D．常温下该反应难以进行，是因为常温下反应物的化学键难以断裂，故D错误；
故选：D。
3. (2021·江西省·历年真题)化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A. 军舰船底镶嵌锌块作正极,以防船体被腐蚀
B. 汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
C. 金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程
D. PM2.5颗粒微粒直径约为2.5×10-6m分散在空气中形成气溶胶
【答案】B
【解析】
A．锌的活泼性强于铁，军舰船底镶嵌锌块作负极，以防船体被腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；
B．汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成和，减小压强，反应速率减慢，故B正确；
C．金属冶炼过程中，金属离子得到电子被还原得到金属单质，故C错误；
D．PM2.5（微粒直径约为2.5×10-6m）微粒直径大于100nm，不能形成气溶胶，故D错误。
故选B。
4. (2021·全国·单元测试)我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区
C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-= Fe2+
D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【答案】A
【解析】
A.该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A正确；
B.该装置工作时，H+在b极区放电生成氢气，则H+从a极区流向b极区，B错误；
C.a极上发生氧化反应，失去电子，所以a极上发生的电极反应式是Fe2+-e-===Fe3+，C错误；
D.a极上发生的电极反应式是Fe2+-e-===Fe3+、2Fe3++H2S===2H++S↓+2Fe2+，所以a极区无需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液，D错误。
故选A。
5. (2021·上海市·月考试卷)下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是（ ）
A. 金属铝与稀盐酸反应
B. 甲烷在空气中燃烧
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 氯化铵与Ba（OH）2•8H2O固体反应
【答案】D
【解析】
A．金属铝与稀盐酸反应为放热反应，故A错误；
B．甲烷在空气中燃烧，放出热量，故B错误；
C．盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应，放出热量，故C错误；
D．氯化铵与Ba（OH）2•8H2O固体反应为吸热反应，故D正确；
故选：D。
6. (2021·辽宁省大连市·月考试卷)已知下列反应的能量变化示意图如下，有关说法正确的是（ ）
A. 1 mol S（g）与O2（g）完全反应生成SO2（g），反应放出的热量小于297.0 kJ
B. 在相同条件下，SO2 （g）比SO3 （g）稳定
C. S（s）与O2（g）反应生成SO3（g）的热化学方程式为S（s）+O2（g）⇌SO3（g）△H=+395.7 kJ•mol-1
D. 一定条件下1 mol SO2（g）和 mol O2（g）反应，生成1 mol SO3（l）放出热量大于98.7 kJ
【答案】D
【解析】
A、相同量的 S（g）的能量大于S（s）的能量，所以1molS（g）与O2（g）完全反应生成SO2（g），放出的热量大于297.0kJ/mol，故A错误；
B、能量越高越不稳定，由图象可知1molSO2（g）和0.5molO2（g）的能量大于1molSO3（g），但无法比较SO3（g）和SO2（g）的稳定性，故B错误；
C、已知S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-297.0kJ/mol，SO2（g）+O2（g）=SO3（g）△H=-98.7kJ/mol，把两个方程式相加得到 S（s）+O2（g）⇌SO3（g）△H=-395.7kJ/mol，故C错误；
D、1molSO2（g）和molO2（g）生成1molSO3（g）放出热量98.7kJ，又相同量的SO3（g）的能量大于SO3（l）的能量，所以生成1 mol SO3（l）放出热量大于98.7 kJ，故D正确；
故选D．
7. (2021·河北省·期末考试)下列有关热化学方程式正确的是（ ）
A. 稀硫酸与0.1mol·L－1NaOH溶液反应：H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）ΔH＝－57.3kJ
B. 在101kPa下氢气的燃烧热ΔH＝－285.5 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式为2H2O（l）＝2H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1
C. 若C（石墨，s）＝C（金刚石，s）ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定
D. 已知：2C（s）＋2O2（g）＝2CO2（g）ΔH1；2C（s）＋O2（g）＝2CO（g）ΔH2。则ΔH1＞ΔH2
【答案】C
【解析】
A. 中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量，稀硫酸与0.1mol/LNaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=−57.3kJ⋅mol-1符合中和热的概念，故A错误；
B. 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，所以水分解的热化学方程式：H2O(l)=H2(g)+(g) △H=+285.5kJ⋅mol-1，故B错误；
C. 石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故C正确；
D.C燃烧的焓变为负值，放热越多，焓变越小，所以2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2，则△H1<△H2，故D错误。
故选C。
8. (2021·全国·单元测试)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为
Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是（ ）
A. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)
C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−=ZnO(s)+H2O(l)
D. 放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
【答案】D
【解析】
A.表面积越大，反应物接触面积越大，则沉积的ZnO越分散，所以沉积的ZnO分散度高，故A正确；
B.充电时阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)，故B正确；
C.放电时Zn作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−=ZnO(s)+H2O(l)，故C正确；
D.放电时，负极上失电子，电子通过导线流向正极，溶液中OH-通过隔膜从正极区移向负极区，故D错误。
故选D。
9. (2021·云南省·单元测试)
已知：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H=-571.6kJ•mol-1
2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） △H=-1452kJ•mol-1
H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l） △H=-57.3kJ•mol-1
下列说法正确的是（ ）
A. H2（g）的燃烧热为571.6 kJ•mol-1
B. 同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）燃烧放出的热量多
C. H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1
D. 3H2（g）+CO2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=+135.9 kJ•mol-1
【答案】B
【解析】
A．根据2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1可知1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ•mol-1，则氢气燃烧热为285.8 kJ•mol-1，故A错误；
B．同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，设质量为1g
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
4g 571.6kJ
1g 142.9kJ
2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1 452kJ•mol-1
64g 1452kJ
1g 22.69kJ
所以H2（g）放出的热量多，故B正确；
C．反应中有BaSO4（s）生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量不是57.3 kJ，故C错误；
D．①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
②2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ•mol-1
根据盖斯定律，（①×3-②）÷2得到：3H2（g）+CO2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.4 kJ•mol-1，故D错误；
故选B。
10. (2021·全国·单元测试)已知：
①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。
②Si(s)＋O2(g)=SiO2(s) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
化学键
Si—O
O==O
Si—Si
断开1 mol共价键所需键能/kJ
460
500
176
下列说法中正确的是（ ）
A. 晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B. 二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性
C. ΔH＝－988 kJ·mol－1
D. ΔH＝a－c
【答案】C
【解析】
A．晶体硅光伏发电为光能转化为电能，不发生化学变化，故A错误；
B．Si-O的键能大于Si-Si的键能，则二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，故B错误；
C．△H=反应物总键能-生成物总键能，硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si（s）+O2（g）=SiO2（s）△H=176kJ/mol×2+500kJ/mol-460kJ/mol×4=-988kJ/mol，故C正确；
D．焓变等于正逆反应的活化能之差，则△H=b-a，故D错误。
故选C。
11. (2021·全国·同步练习)聚乙烯具有广泛用途，可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯，原理如图。下列说法错误的是（ ）
A. 该装置实现了光能→电能→化学能的转化
B. 电极A的反应为：2CH4-4e-＋2O2-＝C2H4＋2H2O
C. 催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极
D. 固体电解质将A极产生的O2-传导到B极
【答案】D
【解析】
A．用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯，实现了光能→电能→化学能的转化，故A正确；
B．根据原理图分析，电极A为电池的负极，其反应为：2CH4-4e-＋2O2-＝C2H4＋2H2O，故B正确；
C．催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极，故C正确；
D. 该装置在工作过程为电解池，电解池中阴离子向阳极移动，根据分析该电解池左侧是阴极，右侧是阳极，则O2-移向A极，故D错误。
12. (2021·湖北省咸宁市·月考试卷)工业上可采用OHCO+的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟,研究了在钯催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式：
方式Ⅰ：CH3OH*→CH3O* + H* Ea = +103.1 kJ·molˉ1
方式Ⅱ：CH3OH*→CH3* + OH* Eb = +249.3 kJ·molˉ1
A. CH3OH*→CO*+2H2(g)的△H<0
B. ①②都为O-H键的断裂过程
C. 由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为Ⅱ
D. 放热最多阶段的化学方程式为CHO*+3H* CO*+4H*
【答案】D
【解析】
A.反应物相对能量为0，生成物相对能量为65.7kJ/mol，则该反应为吸热反应，故A错误；
B.①为O-H键断裂过程，②为C-H键断裂过程，故B错误；
C.由图象可知，甲醇裂解的主要方式为Ⅰ，故C错误；
D.由图象可知，由CHO*+3H*到CO*+4H*步骤的相对能量从41.9降至-65.7，放出的热量最多，放热最多的步骤的化学方程式为CHO*+3H*＝CO*+4H*，故D正确。
13. (2021·广西壮族自治区·单元测试)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是（ ）
A. a极与电源的负极相连
B. 产物丙为硫酸溶液
C. 离子交换膜d为阴离子交换膜
D. a电极反应式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－
【答案】B
【解析】
装置图分析可知是电解装置，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜；
A.分析可知a电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；
B.阳极a生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成产物丁为氢氧化钠，故B正确；
C.根据分析可知，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，故C错误；
D.阳极a生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，故D错误。
故选B。
14. (2021·安徽省·单元测试)一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示（电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极）。该装置工作时，下列说法不正确的是（ ）
A. 甲为正极，丙为阴极
B. 丁极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-
C. KOH溶液的质量分数：c%＞a%＞b%
D. 标准状况下，甲电极上每消耗22.4 L 气体时，理论上有4 mol K+移入阴极区
【答案】C
【解析】
A.通入氧气的电极为电池的正极，与电源正极相接的一极为电解池的阳极，所以丙电极为阴极，故A正确；
B.丁是电解池的阳极，MnO42-失去电子被氧化为MnO4-，电极反应式为MnO42--e-=MnO4-，故B正确；
C.丙电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，溶液中的钾离子向丙移动，故丙中KOH浓度在a%的基础上增加，即b%>a%，
甲电极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，溶液中的钾离子向甲移动，故甲中KOH浓度在b%的基础上增加，即c%>b%，
乙电极的反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，消耗氢氧根，且钾离子向甲电极移动，故乙中KOH浓度在b%的基础上减少，即a%< b%，
综上：KOH溶液的质量分数：c%＞b%＞a%，故C错误；
D.标准状况下，甲电极每消耗22.4 L 即1 mol 氧气时，转移4 mol 电子，并且K+与电子所带电荷相等，所以理论上有4 mo K+进入阴极区，故D正确；
故选C。
15. (2021·四川省成都市·期中考试)下列有关铅蓄电池的说法正确的是（ ）
A. 铅蓄电池的缺点是比能量低，废弃后会污染环境
B. 铅蓄电池是最常见的一次电池
C. 放电时，负极板质量减轻，正极板质量增重
D. 充电时，两个电极上均有PbSO4生成
【答案】A
【解析】
A.铅蓄电池的缺点是比能量低，电池中存在大量的铅，废弃后会污染环境，故A正确；
B.铅蓄电池属于可充电电池，即二次电池，故B错误；
C.放电时，负极Pb被氧化生成PbSO4附着在极板表面，故负极质量增加，正极上PbO2得电子被还原生成PbSO4附着在极板表面，故正极质量增加，故C错误；
D.充电时阳极反应式为PbSO4+2H2O=PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+，阴极反应式为PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣，两极上PbSO4反应，故D错误；
故选：A。
16. (2021·全国·历年真题)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A. KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为：+2H++2e-→+H2O
C. 制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子
D. 双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移
【答案】D
【解析】
乙二酸还原为乙醛酸，发生还原反应，则左侧电极为阴极，而Br-氧化为Br2，发生氧化反应，右侧电极为阳极，生成的Br2再氧化乙二醛生成乙醛酸，电解池工作时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则双极膜的左侧膜为阳离子交换膜，右侧膜为阴离子交换膜，结合电子守恒分析解答。
A．电解池工作时，右侧Br-氧化为Br2，生成的Br2再氧化乙二醛生成乙醛酸，Br2再还原为Br-，说明KBr还起催化作用，故A错误；
B．右侧为阳极，发生氧化反应，电极反应为2Br--2e-=Br2，故B错误；
C．阳极区和阴极区均有乙醛酸生成，且1mol乙二酸转化为1mol乙醛酸、与1mol乙二醛转化为1mol乙醛酸均转移2mol电子，根据电子守恒，则制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误；
D．双极膜的左侧为阳离子交换膜，中间层的H+在外电场作用下，向左侧即铅电极方向迁移，故D正确；
故选：D。
17. (2021·山西省·单元测试)在固态金属氧化物燃料电解池中，以H2-CO混合气体为燃料，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. Y极是原电池的正极，发生还原反应
B. 负极的电极反应式是：H2-2e-+O2-=H2O CO-2e-+O2-=CO2
C. 总反应可表示为：H2+CO+O2=H2O+CO2
D. 同温同压下两极消耗的气体的体积之比是1：1
【答案】D
【解析】
A．根据图示知：与X相连的电极产生通入H2、CO，所以X是负极，Y是正极，故A正确；
B．在负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为：H2+O2--2e-=H2O、CO+O2--2e-=CO2，故B正确；
C．负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为：H2+O2--2e-=H2O、CO+O2--2e-=CO2，正极上发生的是氧气得电子的还原反应，电极反应式为：O2+4e-=O2-，总反应为：H2+CO+O2=H2O+CO2，故C正确；
D．总反应式为：H2+CO+O2=H2O+CO2，同温同压下两极消耗的气体体积之比是2：1，故D错误；
故选：D。
18. (2021·河南省开封市·单元测试)下列装置由甲、乙部分组成如图所示，甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 电子的流动方向：M极极溶液极极
B. M极的电极反应式：
C. 当N极消耗时，则铁极增重
D. 工作一段时间后，乙中溶液浓度基本保持不变
【答案】D
【解析】
甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，
A.电子不能在电解质溶液中移动，故A错误；
B.H2N（CH2）2NH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，故B错误；
C.未说明氧气所处的状态是否为标准状况，故C错误；
D.乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变，故D正确。
19. (2021·全国·单元测试)一些烷烃的标准燃烧热如下表：
化合物
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
异丁烷
异戊烷
下列说法正确的是（ ）
A. 热稳定性：正丁烷＞异丁烷
B. 正戊烷的标准燃烧热大约是
C. 乙烷燃烧的热化学方程式为：
D. 在101kPa下，甲烷的热值是
【答案】B
【解析】
A.由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故A错误；
B.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540kJ/mol左右，故B正确；
C.根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8kJ的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H2O（l）△H=-3121.6kJ/mol，故C错误；
D.根据表格数据，在101kPa下，甲烷的燃烧热为891.0kJ/mol，1mol甲烷的质量为16g，甲烷的热值是kJ•g-1，故D错误。
20. (2021·湖南省·历年真题)铁的配合物离子（用[L-Fe-H]+表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A. 该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑
B. H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C. 该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
【答案】D
【解析】
A．合并HCOOH→HCOO-+H+，[L-Fe-H]++HCOO-→，→CO2+，+H+→，→Ⅰ[L-Fe-H]++H2，得总方程式，该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑，故A正确；
B．H+浓度过大HCOO-浓度减小，[L-Fe-H]++HCOO-→反应慢，H+浓度过小+H+→反应慢，H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低，故B正确；
C．→CO2+，碳的化合价升高，铁的化合价降低，故C正确；
D．决定化学反应速率的步骤是最慢的一步，活化能越高，反应越慢，从反应机理图中可知，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，故D错误；
故选：D。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（共40分）
21. (2021·湖南省·单元测试)
（1）已知C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH>0，则稳定性：金刚石___(填“>”“<”)石墨。
（2）已知：
2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2
则ΔH1_______(填“>”或“<”)ΔH2。
（3）“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：
①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：__________________________。
（4）25 ℃、101 kPa时，14g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ热量，则CO的燃烧热为ΔH＝_______。
（5）0.50 L 2.00 mol·L－1 H2SO4溶液与2.10 L 1.00 mol·L－1 KOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，该反应的中和热ΔH＝_______。
（6）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是_________________。
【答案】
(1)<
(2)<
(3)2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1096.7 kJ·mol－1
(4)－282.6 kJ·mol－1
(5)－57.3 kJ·mol－1
(6)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
【解析】
(1)已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH>0 ，说明该反应是吸热反应，因此等物质的量的石墨所具有的能量低于金刚石所具有的能量，而能量越低，物质越稳定，故稳定性：金刚石<石墨；
(2)ΔH1表示2mol碳完全燃烧的反应热，ΔH2表示2mol碳不完全燃烧的反应热，碳完全燃烧放热多，且放热越多ΔH越小，因此，ΔH1<ΔH2；
(3)根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1)－(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1；
(4)25 ℃、101 kPa时，14g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ的热量，则1mol CO(即28 g CO)完全燃烧放出的热量是141.3 kJ×2＝282.6 kJ，即CO的燃烧热ΔH＝－282.6 kJ·mol－1；
(5)n(H2SO4)=0.50 L× 2.00 mol·L－1=1mol，n(KOH)=2.10 L×1.00 mol·L－1=2.1mol，根据反应方程式可知硫酸完全反应，生成2mol水，而中和热是指稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量，所以该反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；
(6)N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH ＝E(N≡N)＋3E(H—H)－2×3E(N—H)＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。
22. (2019·北京市市辖区·月考试卷)化学科学需要借助化学专用语言来描述，写出下列有关化学用语。
（1）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热能，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
反应I的化学方程式是_________________________________。
（2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
①反应I：2H2SO4(l) = 2SO2(g) + 2H2O(g) + O2(g) ΔH1 = + 551 kJ·mol-1
反应III：S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH3 = - 297 kJ·mol-1
反应II的热化学方程式：_______________________。
②I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i. SO2 + 4I-+ 4H+ = S↓+ 2I2 + 2H2O
ii. I2 + 2H2O + ________ = ________ + ________ + 2I-
（3）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式___________________ 。
②若将①中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式_____________________。
（4）在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
①写出a点反应的离子方程式_______________________ 。
②b点，溶液中大量存在的离子是_____________。
③a、b、c、d四点对应的溶液中显中性的是 ____。
【答案】
（1）SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4
（2） ①3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H2=-254kJ·mol-1
②SO2；SO42-；4H+
（3）①2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋
② ；
正极反应：Fe3＋＋e-＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e-＝2Fe2＋）；
负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e-（或Cu－2e-＝Cu2+）
（4）
①Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42-= BaSO4↓+2H2O
②Na+、OH-
③ａ，ｄ
【解析】
（1）依据反应过程可得，反应I的化学方程式是：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4；
故答案为：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4；
（2）依据过程图和①反应I：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g) + O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1 反应III：S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH3 =-297 kJ·mol-1
利用盖斯定律可得，-（反应I+反应III）可得，反应II的热化学方程式是：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H2=-254kJ·mol-1；
故答案为：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H2=-254kJ·mol-1；
②I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+ = S↓+2I2+2H2O
依据催化剂的催化原理可得，ii. I2+2H2O+SO2=SO42-+4H++2I-；
故答案为：SO2；SO42-；4H+；
（3）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是：2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋；
故答案为：2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋；
②若将①中的反应设计成原电池，则原电池的装置图是：；电极反应式是：正极反应：Fe3＋＋e-＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e-＝2Fe2＋）；负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e-（或Cu－2e-＝Cu2+）；
故答案为： ；
正极反应：Fe3＋＋e-＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e-＝2Fe2＋）；负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e-（或Cu－2e-＝Cu2+）；
（4）在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
①依据图形①代表Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应，所以a点是二者恰好反应的点，离子方程式是：Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42-= BaSO4↓+2H2O；
故答案为：Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42-= BaSO4↓+2H2O；
②依据图形②代表Ba(OH)2溶液和NaHSO4的反应，b点是完全生成硫酸钡的点，依据方程式可知，溶液中大量存在的离子是Na+、OH-；
故答案为：Na+、OH-；
③溶液中显中性是OH－和H＋完全反应，依据溶液的导电性可得，所以ａ、ｂ、ｃ、ｄ四点对应的溶液中显中性的是a、d。
故答案为：a、d。
23. (2021·安徽省合肥市·同步练习)按要求回答下列问题：
（1）有人研究了用电化学方法把CO2转化为CH3OH，其原理如图1所示：
则图中A电极接电源________极。已知B电极为惰性电极，则在水溶液中，该极的电极反应为______________________。
（2）以连二亚硫酸盐(S2O)为还原剂脱除烟气中的NO，并通过电解再生，装置如图2。阴极的电极反应式为______________________________________，电解槽中的隔膜为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（3）甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛进行含量检测及污染处理。某甲醛气体传感器的工作原理如图3所示，b极的电极反应式为___________________________，当电路中转移4×10－4 mol电子时，传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为________mg。
【答案】
(1)负；2H2O－4e－=4H＋＋O2↑
(2)2SO＋4H＋＋2e－=S2O＋2H2O；阳
(3)HCHO－4e－＋H2O=CO2＋4H＋；3
【解析】
（1）CO2转化为CH3OH发生还原反应，说明A为阴极，连接电源的负极，发生还原反应，电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O，B为阳极，连接电源的正极，发生氧化反应，电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑。
（2）阴极上亚硫酸根离子得电子生成S2O42-，电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，右侧多余的氢离子通过离子交换膜进入左侧，所以交换膜为阳离子交换膜。
（3）由传感器工作原理图可知，b极HCHO发生氧化反应生成CO2，b极电极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+，则n（HCHO）=n（e-）=×4×10-4mol=10-4mol，m（HCHO）=nM=10-4mol×30g/mol=0.003g=3mg。
24. (2021·安徽省·同步练习)电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：
（1）一种利用垃圾渗滤液中、发电的原理如图所示：
①X为该装置的________________极。
②该装置工作时，Y电极周围溶液的________（填“升高”或“降低”）。
③写出该装置工作时，电池反应式：______________________________。
（2）若将（1）中电极X、Y分别与下图中的a、f相连，一段时间后，测得溶液质量变为95.5g。
①电极b上生成的气体的体积（标准状况下）约为________L，该电极上发生的电极反应为______________________。
②电极c的质量增加________g。
③一段时间后，溶液中全部析出，此时电解还能继续进行，其原因是______________________________________。
【答案】
(1)
①负；
②升高；
③++=+O
(2)
①2.8；4OH－－4e－=O+↑；
②16；
③溶液为硫酸溶液，能继续导电
【解析】
（1）
①X电极上NH3转化为N2，发生氧化反应，则为该装置的负极。
②该装置工作时，Y电极上电极反应为2NO3－+10e－+12H+＝N2↑+6H2O，H+浓度减小，因此周围溶液的pH升高。
③该装置工作时，电池反应式：++=+O。
（2）测得K2SO4浓度变为10.47%，设电解水的质量为xg，则100×10%＝（100－x）×10.47%，解得x≈4.5g。4.5gH2O为0.25mol，电解时转移电子为0.5mol。
①电极a与X相连，则电极a为阴极，电极b为阳极，阳极反应为：4OH－－4e－=O+↑，生成0.125mol氧气，标况下体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L;
②电极c为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，转移0.5mol电子时，析出0.25molCu，质量增加0.25mol×64g/mol＝16g。
③一段时间后，CuSO4溶液中Cu全部析出，此时得到硫酸溶液，此时电解还能继续进行，其原因是溶液为硫酸溶液，能继续导电。
25. (2021·天津市市辖区·期中考试)氮氧化物是形成酸雨的成因之一，与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾，加大对氮氧化物的处理是环境治理的重要研究内容。
（1）催化是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
已知：
；
；
；
则反应 _________用含、和的式子表示。
有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示电极未标出。回答下列有关问题：
（2）电解池的阴极反应式为________。
（3）通入空气一极的电极反应式为________。燃料电池中阳离子的移动方向是________“从左向右”或“从右向左”。
（4）电解池中产生，理论上燃料电池中消耗标准状况下________。
（5）a、b、c由大到小的顺序为：________。
（6）二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，可由在存在下与反应制得。请写出反应的离子方程式________。
（7）下列叙述正确的是
a.钢铁发生析氢腐蚀时，得电子释放出，钢铁被腐蚀
b.钢铁发生吸氧腐蚀时，失电子释放出，钢铁被腐蚀
c.船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体
d.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门
【答案】
（1）△H1-3△H2+6△H3；
（2）2H2O+2e-=2OH-+H2↑(或2H++2e-=H2↑)
（3）O2+4e-+2H2O=4OH-；从左向右
（4）22.4
（5）c>a>b
（6）2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2+SO42-+H2O
（7）a
【解析】
（1）根据盖斯定律：①-②×3+③×6=-3+6，故反应热为：△H1-3△H2+6△H3；
（2）电解池阴极水电离出的氢离子得电子生成氢气，所以反应式为：2H2O + 2e- =2OH- +H2↑(或2H+ + 2e- =+H2↑)
（3)根据燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，正极是氧气发生得电子得还原反应，则通空气的电极为正极；电极反应式为：O2 + 4e-+2H2O =4OH- ;原电池中，阳离子交换膜使阳离子通过，阳离子移向正极，所以阳离子的移动方向是从左向右；
（4）电解池中产生2mol Cl2，依据电子守恒，结合电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl-- 4e-=2Cl2↑，计算得到生成氧气1mol；即在标准状况下的体积为22.4L;
（5）燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于c%，负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子，所以b%＜a%，得到b%＜a%＜c%，即c＞a＞b；
（6）在存在下与反应，充当氧化剂，充当还原剂，
故离子方程式为2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2↑+SO42-+H2O；
（7）a..钢铁发生析氢腐蚀时，得电子释放出，铁在负极失电子生成Fe2+而被腐蚀，故a选项正确；
b.吸氧腐蚀，铁在负极失电子生成Fe2+而被腐蚀，氧气在正极得电子，转化为OH-，故 b选项错误；
c.船底镶嵌锌块，锌做负极，失电子，发生氧化反应，故c选项错误；
d.外加电源保护法，应把要保护的金属连接在电源的负极，故d选项错误。答案选a。
2022届高三化学【精准提升·二轮】专题训练卷（新高考专用）
专题10 化学反应与能量（热化学、电化学）
（基础卷）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（每小题3分，共60分）
1. (2021·全国·单元测试)《本草纲目》中载有一药物，名“铜青”。藏器日：生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也。铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。时珍曰：近时人以醋制钢生绿，取收晒干货之。后者的反应原理为（ ）
A. 析氢腐蚀 B. 吸氧腐蚀 C. 化学腐蚀 D. 置换反应
【答案】B
【解析】
近时人以醋制钢生绿，取收晒干货之，即在酸性条件下发生的吸氧腐蚀，
故选：B。
2. (2021·江苏省南通市·月考试卷)化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下：
下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是（ ）
A. 该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B. 在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂
C. 过程②需吸收能量，过程③则放出能量
D. 常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成
【答案】D
【解析】
A．由图可知，在化学反应中存在化学键的断裂与形成，故A正确；
B．催化剂的作用原理是降低活化能，即使反应物的化学键变得容易断裂，故B正确；
C．过程②化学键断裂需要吸收能量，过程③化学键形成则放出能量，故C正确；
D．常温下该反应难以进行，是因为常温下反应物的化学键难以断裂，故D错误；
故选：D。
3. (2021·江西省·历年真题)化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A. 军舰船底镶嵌锌块作正极,以防船体被腐蚀
B. 汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
C. 金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程
D. PM2.5颗粒微粒直径约为2.5×10-6m分散在空气中形成气溶胶
【答案】B
【解析】
A．锌的活泼性强于铁，军舰船底镶嵌锌块作负极，以防船体被腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；
B．汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成和，减小压强，反应速率减慢，故B正确；
C．金属冶炼过程中，金属离子得到电子被还原得到金属单质，故C错误；
D．PM2.5（微粒直径约为2.5×10-6m）微粒直径大于100nm，不能形成气溶胶，故D错误。
故选B。
4. (2021·全国·单元测试)我国在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能
B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区
C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-= Fe2+
D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【答案】A
【解析】
A.该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A正确；
B.该装置工作时，H+在b极区放电生成氢气，则H+从a极区流向b极区，B错误；
C.a极上发生氧化反应，失去电子，所以a极上发生的电极反应式是Fe2+-e-===Fe3+，C错误；
D.a极上发生的电极反应式是Fe2+-e-===Fe3+、2Fe3++H2S===2H++S↓+2Fe2+，所以a极区无需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液，D错误。
故选A。
5. (2021·上海市·月考试卷)下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是（ ）
A. 金属铝与稀盐酸反应
B. 甲烷在空气中燃烧
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 氯化铵与Ba（OH）2•8H2O固体反应
【答案】D
【解析】
A．金属铝与稀盐酸反应为放热反应，故A错误；
B．甲烷在空气中燃烧，放出热量，故B错误；
C．盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应，放出热量，故C错误；
D．氯化铵与Ba（OH）2•8H2O固体反应为吸热反应，故D正确；
故选：D。
6. (2021·辽宁省大连市·月考试卷)已知下列反应的能量变化示意图如下，有关说法正确的是（ ）
A. 1 mol S（g）与O2（g）完全反应生成SO2（g），反应放出的热量小于297.0 kJ
B. 在相同条件下，SO2 （g）比SO3 （g）稳定
C. S（s）与O2（g）反应生成SO3（g）的热化学方程式为S（s）+O2（g）⇌SO3（g）△H=+395.7 kJ•mol-1
D. 一定条件下1 mol SO2（g）和 mol O2（g）反应，生成1 mol SO3（l）放出热量大于98.7 kJ
【答案】D
【解析】
A、相同量的 S（g）的能量大于S（s）的能量，所以1molS（g）与O2（g）完全反应生成SO2（g），放出的热量大于297.0kJ/mol，故A错误；
B、能量越高越不稳定，由图象可知1molSO2（g）和0.5molO2（g）的能量大于1molSO3（g），但无法比较SO3（g）和SO2（g）的稳定性，故B错误；
C、已知S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=-297.0kJ/mol，SO2（g）+O2（g）=SO3（g）△H=-98.7kJ/mol，把两个方程式相加得到 S（s）+O2（g）⇌SO3（g）△H=-395.7kJ/mol，故C错误；
D、1molSO2（g）和molO2（g）生成1molSO3（g）放出热量98.7kJ，又相同量的SO3（g）的能量大于SO3（l）的能量，所以生成1 mol SO3（l）放出热量大于98.7 kJ，故D正确；
故选D．
7. (2021·河北省·期末考试)下列有关热化学方程式正确的是（ ）
A. 稀硫酸与0.1mol·L－1NaOH溶液反应：H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）ΔH＝－57.3kJ
B. 在101kPa下氢气的燃烧热ΔH＝－285.5 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式为2H2O（l）＝2H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1
C. 若C（石墨，s）＝C（金刚石，s）ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定
D. 已知：2C（s）＋2O2（g）＝2CO2（g）ΔH1；2C（s）＋O2（g）＝2CO（g）ΔH2。则ΔH1＞ΔH2
【答案】C
【解析】
A. 中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量，稀硫酸与0.1mol/LNaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=−57.3kJ⋅mol-1符合中和热的概念，故A错误；
B. 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，所以水分解的热化学方程式：H2O(l)=H2(g)+(g) △H=+285.5kJ⋅mol-1，故B错误；
C. 石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故C正确；
D.C燃烧的焓变为负值，放热越多，焓变越小，所以2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1，2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2，则△H1<△H2，故D错误。
故选C。
8. (2021·全国·单元测试)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为
Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是（ ）
A. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)
C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−=ZnO(s)+H2O(l)
D. 放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
【答案】D
【解析】
A.表面积越大，反应物接触面积越大，则沉积的ZnO越分散，所以沉积的ZnO分散度高，故A正确；
B.充电时阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)，故B正确；
C.放电时Zn作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−=ZnO(s)+H2O(l)，故C正确；
D.放电时，负极上失电子，电子通过导线流向正极，溶液中OH-通过隔膜从正极区移向负极区，故D错误。
故选D。
9. (2021·云南省·单元测试)
已知：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H=-571.6kJ•mol-1
2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） △H=-1452kJ•mol-1
H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l） △H=-57.3kJ•mol-1
下列说法正确的是（ ）
A. H2（g）的燃烧热为571.6 kJ•mol-1
B. 同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，H2（g）燃烧放出的热量多
C. H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）=BaSO4（s）+2H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1
D. 3H2（g）+CO2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=+135.9 kJ•mol-1
【答案】B
【解析】
A．根据2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1可知1mol氢气燃烧生成1mol液态水放出热量为285.8 kJ•mol-1，则氢气燃烧热为285.8 kJ•mol-1，故A错误；
B．同质量的H2（g）和CH3OH（l）完全燃烧，设质量为1g
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
4g 571.6kJ
1g 142.9kJ
2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1 452kJ•mol-1
64g 1452kJ
1g 22.69kJ
所以H2（g）放出的热量多，故B正确；
C．反应中有BaSO4（s）生成，而生成BaSO4也是放热的，所以放出的热量不是57.3 kJ，故C错误；
D．①2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1
②2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452kJ•mol-1
根据盖斯定律，（①×3-②）÷2得到：3H2（g）+CO2（g）=CH3OH（l）+H2O（l）△H=-131.4 kJ•mol-1，故D错误；
故选B。
10. (2021·全国·单元测试)已知：
①1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。
②Si(s)＋O2(g)=SiO2(s) ΔH，其反应过程与能量变化如图所示。
③
化学键
Si—O
O==O
Si—Si
断开1 mol共价键所需键能/kJ
460
500
176
下列说法中正确的是（ ）
A. 晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能
B. 二氧化硅的稳定性小于硅的稳定性
C. ΔH＝－988 kJ·mol－1
D. ΔH＝a－c
【答案】C
【解析】
A．晶体硅光伏发电为光能转化为电能，不发生化学变化，故A错误；
B．Si-O的键能大于Si-Si的键能，则二氧化硅稳定性大于硅的稳定性，故B错误；
C．△H=反应物总键能-生成物总键能，硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si（s）+O2（g）=SiO2（s）△H=176kJ/mol×2+500kJ/mol-460kJ/mol×4=-988kJ/mol，故C正确；
D．焓变等于正逆反应的活化能之差，则△H=b-a，故D错误。
故选C。
11. (2021·全国·同步练习)聚乙烯具有广泛用途，可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯，原理如图。下列说法错误的是（ ）
A. 该装置实现了光能→电能→化学能的转化
B. 电极A的反应为：2CH4-4e-＋2O2-＝C2H4＋2H2O
C. 催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极
D. 固体电解质将A极产生的O2-传导到B极
【答案】D
【解析】
A．用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯，实现了光能→电能→化学能的转化，故A正确；
B．根据原理图分析，电极A为电池的负极，其反应为：2CH4-4e-＋2O2-＝C2H4＋2H2O，故B正确；
C．催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极，故C正确；
D. 该装置在工作过程为电解池，电解池中阴离子向阳极移动，根据分析该电解池左侧是阴极，右侧是阳极，则O2-移向A极，故D错误。
12. (2021·湖北省咸宁市·月考试卷)工业上可采用OHCO+的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟,研究了在钯催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是（ ）
已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式：
方式Ⅰ：CH3OH*→CH3O* + H* Ea = +103.1 kJ·molˉ1
方式Ⅱ：CH3OH*→CH3* + OH* Eb = +249.3 kJ·molˉ1
A. CH3OH*→CO*+2H2(g)的△H<0
B. ①②都为O-H键的断裂过程
C. 由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为Ⅱ
D. 放热最多阶段的化学方程式为CHO*+3H* CO*+4H*
【答案】D
【解析】
A.反应物相对能量为0，生成物相对能量为65.7kJ/mol，则该反应为吸热反应，故A错误；
B.①为O-H键断裂过程，②为C-H键断裂过程，故B错误；
C.由图象可知，甲醇裂解的主要方式为Ⅰ，故C错误；
D.由图象可知，由CHO*+3H*到CO*+4H*步骤的相对能量从41.9降至-65.7，放出的热量最多，放热最多的步骤的化学方程式为CHO*+3H*＝CO*+4H*，故D正确。
13. (2021·广西壮族自治区·单元测试)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是（ ）
A. a极与电源的负极相连
B. 产物丙为硫酸溶液
C. 离子交换膜d为阴离子交换膜
D. a电极反应式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－
【答案】B
【解析】
装置图分析可知是电解装置，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，阳极生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以判断a电极是阳极，b电极是阴极，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜；
A.分析可知a电极为阳极，与电源正极相连，故A错误；
B.阳极a生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，生成产物丙为硫酸，阴极生成氢气，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成产物丁为氢氧化钠，故B正确；
C.根据分析可知，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，故C错误；
D.阳极a生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，故D错误。
故选B。
14. (2021·安徽省·单元测试)一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示（电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极）。该装置工作时，下列说法不正确的是（ ）
A. 甲为正极，丙为阴极
B. 丁极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-
C. KOH溶液的质量分数：c%＞a%＞b%
D. 标准状况下，甲电极上每消耗22.4 L 气体时，理论上有4 mol K+移入阴极区
【答案】C
【解析】
A.通入氧气的电极为电池的正极，与电源正极相接的一极为电解池的阳极，所以丙电极为阴极，故A正确；
B.丁是电解池的阳极，MnO42-失去电子被氧化为MnO4-，电极反应式为MnO42--e-=MnO4-，故B正确；
C.丙电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，溶液中的钾离子向丙移动，故丙中KOH浓度在a%的基础上增加，即b%>a%，
甲电极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，溶液中的钾离子向甲移动，故甲中KOH浓度在b%的基础上增加，即c%>b%，
乙电极的反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，消耗氢氧根，且钾离子向甲电极移动，故乙中KOH浓度在b%的基础上减少，即a%< b%，
综上：KOH溶液的质量分数：c%＞b%＞a%，故C错误；
D.标准状况下，甲电极每消耗22.4 L 即1 mol 氧气时，转移4 mol 电子，并且K+与电子所带电荷相等，所以理论上有4 mo K+进入阴极区，故D正确；
故选C。
15. (2021·四川省成都市·期中考试)下列有关铅蓄电池的说法正确的是（ ）
A. 铅蓄电池的缺点是比能量低，废弃后会污染环境
B. 铅蓄电池是最常见的一次电池
C. 放电时，负极板质量减轻，正极板质量增重
D. 充电时，两个电极上均有PbSO4生成
【答案】A
【解析】
A.铅蓄电池的缺点是比能量低，电池中存在大量的铅，废弃后会污染环境，故A正确；
B.铅蓄电池属于可充电电池，即二次电池，故B错误；
C.放电时，负极Pb被氧化生成PbSO4附着在极板表面，故负极质量增加，正极上PbO2得电子被还原生成PbSO4附着在极板表面，故正极质量增加，故C错误；
D.充电时阳极反应式为PbSO4+2H2O=PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+，阴极反应式为PbSO4+2e﹣=Pb+SO42﹣，两极上PbSO4反应，故D错误；
故选：A。
16. (2021·全国·历年真题)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A. KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为：+2H++2e-→+H2O
C. 制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子
D. 双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移
【答案】D
【解析】
乙二酸还原为乙醛酸，发生还原反应，则左侧电极为阴极，而Br-氧化为Br2，发生氧化反应，右侧电极为阳极，生成的Br2再氧化乙二醛生成乙醛酸，电解池工作时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则双极膜的左侧膜为阳离子交换膜，右侧膜为阴离子交换膜，结合电子守恒分析解答。
A．电解池工作时，右侧Br-氧化为Br2，生成的Br2再氧化乙二醛生成乙醛酸，Br2再还原为Br-，说明KBr还起催化作用，故A错误；
B．右侧为阳极，发生氧化反应，电极反应为2Br--2e-=Br2，故B错误；
C．阳极区和阴极区均有乙醛酸生成，且1mol乙二酸转化为1mol乙醛酸、与1mol乙二醛转化为1mol乙醛酸均转移2mol电子，根据电子守恒，则制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误；
D．双极膜的左侧为阳离子交换膜，中间层的H+在外电场作用下，向左侧即铅电极方向迁移，故D正确；
故选：D。
17. (2021·山西省·单元测试)在固态金属氧化物燃料电解池中，以H2-CO混合气体为燃料，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. Y极是原电池的正极，发生还原反应
B. 负极的电极反应式是：H2-2e-+O2-=H2O CO-2e-+O2-=CO2
C. 总反应可表示为：H2+CO+O2=H2O+CO2
D. 同温同压下两极消耗的气体的体积之比是1：1
【答案】D
【解析】
A．根据图示知：与X相连的电极产生通入H2、CO，所以X是负极，Y是正极，故A正确；
B．在负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为：H2+O2--2e-=H2O、CO+O2--2e-=CO2，故B正确；
C．负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为：H2+O2--2e-=H2O、CO+O2--2e-=CO2，正极上发生的是氧气得电子的还原反应，电极反应式为：O2+4e-=O2-，总反应为：H2+CO+O2=H2O+CO2，故C正确；
D．总反应式为：H2+CO+O2=H2O+CO2，同温同压下两极消耗的气体体积之比是2：1，故D错误；
故选：D。
18. (2021·河南省开封市·单元测试)下列装置由甲、乙部分组成如图所示，甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A. 电子的流动方向：M极极溶液极极
B. M极的电极反应式：
C. 当N极消耗时，则铁极增重
D. 工作一段时间后，乙中溶液浓度基本保持不变
【答案】D
【解析】
甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，
A.电子不能在电解质溶液中移动，故A错误；
B.H2N（CH2）2NH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2N（CH2）2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，故B错误；
C.未说明氧气所处的状态是否为标准状况，故C错误；
D.乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变，故D正确。
19. (2021·全国·单元测试)一些烷烃的标准燃烧热如下表：
化合物
甲烷
乙烷
丙烷
正丁烷
异丁烷
异戊烷
下列说法正确的是（ ）
A. 热稳定性：正丁烷＞异丁烷
B. 正戊烷的标准燃烧热大约是
C. 乙烷燃烧的热化学方程式为：
D. 在101kPa下，甲烷的热值是
【答案】B
【解析】
A.由表格中的数据可知，异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小，则异丁烷的能量低，即热稳定性为正丁烷＜异丁烷，故A错误；
B.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体，由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知，则互为同分异构体的化合物，支链多的燃烧热小，则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷，即正戊烷的燃烧热大约在3540kJ/mol左右，故B正确；
C.根据乙烷燃烧热的含义：完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8kJ的热量，所以热化学方程式为2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H2O（l）△H=-3121.6kJ/mol，故C错误；
D.根据表格数据，在101kPa下，甲烷的燃烧热为891.0kJ/mol，1mol甲烷的质量为16g，甲烷的热值是kJ•g-1，故D错误。
20. (2021·湖南省·历年真题)铁的配合物离子（用[L-Fe-H]+表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A. 该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑
B. H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C. 该催化循环中Fe元素的化合价发生了变化
D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
【答案】D
【解析】
A．合并HCOOH→HCOO-+H+，[L-Fe-H]++HCOO-→，→CO2+，+H+→，→Ⅰ[L-Fe-H]++H2，得总方程式，该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑，故A正确；
B．H+浓度过大HCOO-浓度减小，[L-Fe-H]++HCOO-→反应慢，H+浓度过小+H+→反应慢，H+浓度过大或者过小，均导致反应速率降低，故B正确；
C．→CO2+，碳的化合价升高，铁的化合价降低，故C正确；
D．决定化学反应速率的步骤是最慢的一步，活化能越高，反应越慢，从反应机理图中可知，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，故D错误；
故选：D。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（共40分）
21. (2021·湖南省·单元测试)
（1）已知C(s，石墨)=C(s，金刚石) ΔH>0，则稳定性：金刚石___(填“>”“<”)石墨。
（2）已知：
2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1
2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2
则ΔH1_______(填“>”或“<”)ΔH2。
（3）“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射，火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：
①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g) ΔH＝＋10.7 kJ·mol－1
②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－543 kJ·mol－1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：__________________________。
（4）25 ℃、101 kPa时，14g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ热量，则CO的燃烧热为ΔH＝_______。
（5）0.50 L 2.00 mol·L－1 H2SO4溶液与2.10 L 1.00 mol·L－1 KOH溶液完全反应，放出114.6 kJ热量，该反应的中和热ΔH＝_______。
（6）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是_________________。
【答案】
(1)<
(2)<
(3)2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1096.7 kJ·mol－1
(4)－282.6 kJ·mol－1
(5)－57.3 kJ·mol－1
(6)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
【解析】
(1)已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)ΔH>0 ，说明该反应是吸热反应，因此等物质的量的石墨所具有的能量低于金刚石所具有的能量，而能量越低，物质越稳定，故稳定性：金刚石<石墨；
(2)ΔH1表示2mol碳完全燃烧的反应热，ΔH2表示2mol碳不完全燃烧的反应热，碳完全燃烧放热多，且放热越多ΔH越小，因此，ΔH1<ΔH2；
(3)根据盖斯定律，由2×②－①得：2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝2×(－543 kJ·mol－1)－(＋10.7 kJ·mol－1)＝－1 096.7 kJ·mol－1；
(4)25 ℃、101 kPa时，14g CO在足量的O2中充分燃烧，放出141.3 kJ的热量，则1mol CO(即28 g CO)完全燃烧放出的热量是141.3 kJ×2＝282.6 kJ，即CO的燃烧热ΔH＝－282.6 kJ·mol－1；
(5)n(H2SO4)=0.50 L× 2.00 mol·L－1=1mol，n(KOH)=2.10 L×1.00 mol·L－1=2.1mol，根据反应方程式可知硫酸完全反应，生成2mol水，而中和热是指稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量，所以该反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；
(6)N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH ＝E(N≡N)＋3E(H—H)－2×3E(N—H)＝946 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。
22. (2019·北京市市辖区·月考试卷)化学科学需要借助化学专用语言来描述，写出下列有关化学用语。
（1）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热能，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
反应I的化学方程式是_________________________________。
（2）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
①反应I：2H2SO4(l) = 2SO2(g) + 2H2O(g) + O2(g) ΔH1 = + 551 kJ·mol-1
反应III：S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH3 = - 297 kJ·mol-1
反应II的热化学方程式：_______________________。
②I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i. SO2 + 4I-+ 4H+ = S↓+ 2I2 + 2H2O
ii. I2 + 2H2O + ________ = ________ + ________ + 2I-
（3）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式___________________ 。
②若将①中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式_____________________。
（4）在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
①写出a点反应的离子方程式_______________________ 。
②b点，溶液中大量存在的离子是_____________。
③a、b、c、d四点对应的溶液中显中性的是 ____。
【答案】
（1）SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4
（2） ①3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H2=-254kJ·mol-1
②SO2；SO42-；4H+
（3）①2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋
② ；
正极反应：Fe3＋＋e-＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e-＝2Fe2＋）；
负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e-（或Cu－2e-＝Cu2+）
（4）
①Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42-= BaSO4↓+2H2O
②Na+、OH-
③ａ，ｄ
【解析】
（1）依据反应过程可得，反应I的化学方程式是：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4；
故答案为：SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4；
（2）依据过程图和①反应I：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g) + O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1 反应III：S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH3 =-297 kJ·mol-1
利用盖斯定律可得，-（反应I+反应III）可得，反应II的热化学方程式是：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H2=-254kJ·mol-1；
故答案为：3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ∆H2=-254kJ·mol-1；
②I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+ = S↓+2I2+2H2O
依据催化剂的催化原理可得，ii. I2+2H2O+SO2=SO42-+4H++2I-；
故答案为：SO2；SO42-；4H+；
（3）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是：2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋；
故答案为：2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋；
②若将①中的反应设计成原电池，则原电池的装置图是：；电极反应式是：正极反应：Fe3＋＋e-＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e-＝2Fe2＋）；负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e-（或Cu－2e-＝Cu2+）；
故答案为： ；
正极反应：Fe3＋＋e-＝Fe2＋（或2Fe3＋＋2e-＝2Fe2＋）；负极反应：Cu＝2Cu2＋＋2e-（或Cu－2e-＝Cu2+）；
（4）在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
①依据图形①代表Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应，所以a点是二者恰好反应的点，离子方程式是：Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42-= BaSO4↓+2H2O；
故答案为：Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42-= BaSO4↓+2H2O；
②依据图形②代表Ba(OH)2溶液和NaHSO4的反应，b点是完全生成硫酸钡的点，依据方程式可知，溶液中大量存在的离子是Na+、OH-；
故答案为：Na+、OH-；
③溶液中显中性是OH－和H＋完全反应，依据溶液的导电性可得，所以ａ、ｂ、ｃ、ｄ四点对应的溶液中显中性的是a、d。
故答案为：a、d。
23. (2021·安徽省合肥市·同步练习)按要求回答下列问题：
（1）有人研究了用电化学方法把CO2转化为CH3OH，其原理如图1所示：
则图中A电极接电源________极。已知B电极为惰性电极，则在水溶液中，该极的电极反应为______________________。
（2）以连二亚硫酸盐(S2O)为还原剂脱除烟气中的NO，并通过电解再生，装置如图2。阴极的电极反应式为______________________________________，电解槽中的隔膜为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
（3）甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛进行含量检测及污染处理。某甲醛气体传感器的工作原理如图3所示，b极的电极反应式为___________________________，当电路中转移4×10－4 mol电子时，传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为________mg。
【答案】
(1)负；2H2O－4e－=4H＋＋O2↑
(2)2SO＋4H＋＋2e－=S2O＋2H2O；阳
(3)HCHO－4e－＋H2O=CO2＋4H＋；3
【解析】
（1）CO2转化为CH3OH发生还原反应，说明A为阴极，连接电源的负极，发生还原反应，电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O，B为阳极，连接电源的正极，发生氧化反应，电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑。
（2）阴极上亚硫酸根离子得电子生成S2O42-，电极反应式为2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，右侧多余的氢离子通过离子交换膜进入左侧，所以交换膜为阳离子交换膜。
（3）由传感器工作原理图可知，b极HCHO发生氧化反应生成CO2，b极电极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2+4H+，则n（HCHO）=n（e-）=×4×10-4mol=10-4mol，m（HCHO）=nM=10-4mol×30g/mol=0.003g=3mg。
24. (2021·安徽省·同步练习)电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：
（1）一种利用垃圾渗滤液中、发电的原理如图所示：
①X为该装置的________________极。
②该装置工作时，Y电极周围溶液的________（填“升高”或“降低”）。
③写出该装置工作时，电池反应式：______________________________。
（2）若将（1）中电极X、Y分别与下图中的a、f相连，一段时间后，测得溶液质量变为95.5g。
①电极b上生成的气体的体积（标准状况下）约为________L，该电极上发生的电极反应为______________________。
②电极c的质量增加________g。
③一段时间后，溶液中全部析出，此时电解还能继续进行，其原因是______________________________________。
【答案】
(1)
①负；
②升高；
③++=+O
(2)
①2.8；4OH－－4e－=O+↑；
②16；
③溶液为硫酸溶液，能继续导电
【解析】
（1）
①X电极上NH3转化为N2，发生氧化反应，则为该装置的负极。
②该装置工作时，Y电极上电极反应为2NO3－+10e－+12H+＝N2↑+6H2O，H+浓度减小，因此周围溶液的pH升高。
③该装置工作时，电池反应式：++=+O。
（2）测得K2SO4浓度变为10.47%，设电解水的质量为xg，则100×10%＝（100－x）×10.47%，解得x≈4.5g。4.5gH2O为0.25mol，电解时转移电子为0.5mol。
①电极a与X相连，则电极a为阴极，电极b为阳极，阳极反应为：4OH－－4e－=O+↑，生成0.125mol氧气，标况下体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L;
②电极c为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，转移0.5mol电子时，析出0.25molCu，质量增加0.25mol×64g/mol＝16g。
③一段时间后，CuSO4溶液中Cu全部析出，此时得到硫酸溶液，此时电解还能继续进行，其原因是溶液为硫酸溶液，能继续导电。
25. (2021·天津市市辖区·期中考试)氮氧化物是形成酸雨的成因之一，与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾，加大对氮氧化物的处理是环境治理的重要研究内容。
（1）催化是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
已知：
；
；
；
则反应 _________用含、和的式子表示。
有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示电极未标出。回答下列有关问题：
（2）电解池的阴极反应式为________。
（3）通入空气一极的电极反应式为________。燃料电池中阳离子的移动方向是________“从左向右”或“从右向左”。
（4）电解池中产生，理论上燃料电池中消耗标准状况下________。
（5）a、b、c由大到小的顺序为：________。
（6）二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，可由在存在下与反应制得。请写出反应的离子方程式________。
（7）下列叙述正确的是
a.钢铁发生析氢腐蚀时，得电子释放出，钢铁被腐蚀
b.钢铁发生吸氧腐蚀时，失电子释放出，钢铁被腐蚀
c.船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体
d.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门
【答案】
（1）△H1-3△H2+6△H3；
（2）2H2O+2e-=2OH-+H2↑(或2H++2e-=H2↑)
（3）O2+4e-+2H2O=4OH-；从左向右
（4）22.4
（5）c>a>b
（6）2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2+SO42-+H2O
（7）a
【解析】
（1）根据盖斯定律：①-②×3+③×6=-3+6，故反应热为：△H1-3△H2+6△H3；
（2）电解池阴极水电离出的氢离子得电子生成氢气，所以反应式为：2H2O + 2e- =2OH- +H2↑(或2H+ + 2e- =+H2↑)
（3)根据燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，正极是氧气发生得电子得还原反应，则通空气的电极为正极；电极反应式为：O2 + 4e-+2H2O =4OH- ;原电池中，阳离子交换膜使阳离子通过，阳离子移向正极，所以阳离子的移动方向是从左向右；
（4）电解池中产生2mol Cl2，依据电子守恒，结合电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl-- 4e-=2Cl2↑，计算得到生成氧气1mol；即在标准状况下的体积为22.4L;
（5）燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于c%，负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子，所以b%＜a%，得到b%＜a%＜c%，即c＞a＞b；
（6）在存在下与反应，充当氧化剂，充当还原剂，
故离子方程式为2ClO3-+SO32-+2H+=2ClO2↑+SO42-+H2O；
（7）a..钢铁发生析氢腐蚀时，得电子释放出，铁在负极失电子生成Fe2+而被腐蚀，故a选项正确；
b.吸氧腐蚀，铁在负极失电子生成Fe2+而被腐蚀，氧气在正极得电子，转化为OH-，故 b选项错误；
c.船底镶嵌锌块，锌做负极，失电子，发生氧化反应，故c选项错误；
d.外加电源保护法，应把要保护的金属连接在电源的负极，故d选项错误。答案选a。
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