专题1《化学反应与能量变化》基础训练
一、单选题
1．2022年2月4日，万众瞩目的第24届冬奥会在北京隆重开幕，本届冬奥会尽显化学高科技。下列有关说法错误的
A．“冰墩墩”的外套材料硅橡胶(聚合物)属于混合物
B．速滑馆采用的碲化镉发电玻璃，该玻璃可将太阳能转化为电能
C．“战袍”内层添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和碳纳米管互为同分异构体
D．滑雪头盔的复合材料中含玻璃纤维，玻璃属于无机非金属材料
2．下列说法正确的是
A．工业上常用电解NaCl溶液的方法制取金属Na
B．工业上用热还原法制取Fe时常以H2作还原剂
C．热分解法一般只适用于金属活动性弱于H的金属
D．铝热反应时不需要打磨去除Mg带表面的氧化膜
3．据新浪网报道,欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：2H2O2H2↑+O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④氢气是一级能源。其中叙述正确的是
A．①② B．③④ C．②③ D．①②③④
4．以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]
B．充电时，Mo箔接电源的正极
C．充电时，Na＋通过离子交换膜从左室移向右室
D．外电路通过0.2 mol电子时，负极质量变化为1.2g
5．工业上，常用Fe2(SO4)3溶液作腐蚀液，腐蚀铜质电路板得到废液主要成分是FeSO4和CuSO4，含少量Fe2(SO4)3。某小组设计装置从废液中提取铜，如图：
已知：Fe2+失电子能力比OH－强。下列说法正确的是
A．电解初期阴极没有铜析出，原因是2H+ + 2e－ = H2↑
B．石墨极的电极反应式为2H2O + 4e－ = 4H+ + O2↑
C．若将废液2充入阳极室时可再生腐蚀液（硫酸铁溶液）
D．若电路中转移2mol电子，理论上有2molM从交换膜左侧向右侧迁移
6．用α粒子()轰击产生中子的核反应为：，已知X原子核内质子数与中子数相等，下列说法正确的是
A．Y单质可用来生产光导纤维
B．加热时X单质可与水发生置换反应
C．Y元素在自然界主要以游离态存在
D．工业上通过电解X的盐溶液制备单质X
7．P4具有正四面体结构，它在Cl2中燃烧可生成PCl5和PCl3两种产物，经测定在PCl5中P-Cl与PCl3中的P-Cl键能是不同的。PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。已知：P4(g)＋6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1，P4(g)＋10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1，下列叙述正确的是（ ）
A．PCl5分子中原子最外层均满足8电子结构
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为kJ·mol-1
D．P—P键的键能为kJ·mol-1
8．下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是
A．粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，硫酸酸化的CuSO4溶液作电解液
B．电解时阴极发生的反应为Cu2+ +2e—=Cu，最后电解质溶液浓度降低
C．粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D．电解铜的纯度可达99.95%~99.98%
9．KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂，KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示，下列说法正确的是
A．溶液中K+的迁移方向是从右池到左池
B．装置中每转移2mole-，产生气体体积为22.4L
C．电解过程中，阴极区溶液的pH值增大
D．电解时阳极的电极反应式为I2-10e-+6H2O=2IO+12H+
10．摩尔日(Mole Day)是一个流传于化学家之间的节日，通常在10月23日的上午6：02到下午6：02之间庆祝，被记为6：02 10/23，恰似阿伏加德罗常数。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．0.1mol肼含有的孤电子对数为
B．固体中含有个阳离子
C．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总体积为44.8L，则转移电子数为
D．与足量充分反应，生成个分子
11．是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．基态O原子中含有的末成对电子个数为
B．标准状况下，中含有的键个数为
C．电解精炼铜时在阴极得到，转移的电子数为
D．中含有的阴离子个数为
12．有“软电池”之称的纸质电池，总反应为：，下列说法错误的是
A．该电池反应中二氧化锰起催化作用
B．该电池的负极为锌
C．电池正极反应式为：
D．当消耗6.5g Zn 时，通过电路电子的物质的量为0.2mol
13．某同学设计实验探究酸碱中和反应中的能量变化，下列说法正确的是
A．实验中温度计测量酸溶液温度后，可直接测量碱溶液的温度
B．NaOH溶液分次加入到盐酸溶液中，可以减少实验误差
C．实验中，上下拉动玻璃搅拌器来混合溶液
D．若用浓硫酸测定中和反应反应热，则测定结果偏高
14．下列说法不正确的是
A．德国化学家维勒在制备NH4CNO时得到了尿素
B．甲醇在能源工业领域有很好的应用前景，甲醇燃料电池能实现污染物的“零排放”
C．可燃冰的主要成分是天然气的水合物，易燃烧
D．煤的气化、煤的液化都是物理变化
15．下列热化学反应方程式正确的是
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热为akJ/ mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl (g) △H=-akJ/mol
B 1molSO2、0.5molO2完全反应后，放出热量 98.3kJ 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196. 6 kJ/mol
C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4 (s)+2H2O(l) △H=-114. 6 kJ/mol
D 31g白磷(P4)比31g红磷(P)能量多b kJ P4(s)=4P(s) △H=-4b kJ/mol
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．常温下用惰性电极电解200 mLNaCl、CuSO4的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如图所示，根据图中信息回答下列问题。(气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化)。
（1）曲线___(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示阳极产生气体的变化。
（2）NaCl的物质的量浓度为___，CuSO4的物质的量浓度为___。
（3）t2时所得溶液的pH为___。
17．已知、，请参考题中图表，按要求填空：
(1)图甲是1mol和1mol反应生成和过程中的能量变化示意图。若在反应体系中加入催化剂，反应速率加快，的变化是___________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，的变化是___________，和反应的热化学方程式为___________。
(2)已知25℃、101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ。
则反应的反应热=___________。
(3)下表所示是部分化学键的键能参数：
化学键
键能 a b c x
已知白磷燃烧反应的，白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图乙所示。表中x=___________(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(4)某学生想通过测定中和反应过程中所放出的热量来计算中和反应的焓变。他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
请回答下列问题：
①从实验装置上看，图中有多处错误，其中一处错误是缺少了一种玻璃仪器______；
②大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和反应的=_______(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)；
③实验中改用20mL0.50mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)，所求中和反应的___________(填“相等”或“不相等”)。
18．2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2)，如图是一定量肼完全燃烧生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。
(1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式：______。
(3)若该火箭推进器中有36g H2O生成，则转移的电子数为_______mol。
19．依据事实书写热化学方程式。
(1)碳与适量水蒸气反应生成和，需要吸收热量，此反应的热化学方程式为_______。
(2)已知燃料肼气体完全燃烧生成和水蒸气时，放出的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为_______。
(3)与反应生成和一种黑色固体。在下，已知该反应每消耗放热，该反应的热化学方程式是_______。
20．控制适合的条件，将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
请回答下列问题：
(1)①反应开始时，乙中石墨电极上发生__(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为___。甲中石墨电极上发生___(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__。
②电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作__(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为___。
(2)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为___。
21．汽车内燃机工作时引起反应：，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一、已知断裂某些共价键需要的能量如表：
断裂的共价键 O=O N≡N N-O
需要的能量
(1)机动车发动机工作时会引发和的反应，该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)与合成NO的热化学方程式可以表示为 ，则_______。
(3)NO与CO反应的热化学方程式可以表示为 ，但该反应的速率很小，若使用机动车尾气催化转化器，尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排封。上述反应在使用“催化转化器”后，a_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知：① ；
② 。
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_______。
22．天然气、氨在工农业生产中具有重要意义。
（1）25 ℃、101 kPa时，32 g CH4完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1 780.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________________________________________。
（2）合成氨用的氢气，工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，已知有关反应的能量变化如下图：
则该反应的焓变ΔH＝____________。
23．某课外小组设计如图1所示装置为电源对粗铜(含有Cu，少量Fe、Zn、Ag、Au等)进行精炼。(已知：装置I中发生的副反应为Fe电极直接与溶液反应)
(1)装置I中Fe电极上发生反应的电极反应式为_______。
(2)当反应一段时间后，经测量发现，Fe电极质量减少0.80 g，纯铜电极质量增重0.96 g，则实际经过电流表的电子的物质的量为_______mol，装置I的能量转化率为_______。(已知：装置I中足量)
(3)有同学提议，为避免副反应的发生，应将装置I改为如图2所示装置，则溶液Z中溶质的化学式为_______。
(4)装置II中X电极材料的名称为_______，Y电极上的电极反应式为_______，一段时间后，装置II溶液中阳离子主要为和_______。
24．氯及其氯的化合物，有广泛的应用。请回答下列问题：
(1)亚氯酸(HClO2)中氯元素的化合价是_______，其电离方程式是_______，NaClO2溶液显_______(填“酸性”、“中性”、“碱性”)。
(2)①向新制饱和氯水中加适量CaCO3制取次氯酸，其反应的总的离子方程式是：_______。
②可用Cl2除去工业废水中CN- ，生成无污染的CO2和N2，写出反应的离子方程式：_______。
(3)CsICl2受热发生非氧化还原反应，则其受热分解的化学方程式是： _______。
(4)ClO2是一种黄色极易爆炸的强氧化性气体，较安全的制备方法是：NaClO3+SO2+H2SO4—NaHSO4+ClO2(未配平)，氧化剂与还原剂的物质的量之比是 _______。
(5)工业上高氯酸可由高氯酸钠和浓硫酸经复分解反应制备：NaClO4+H2SO4(浓)→NaHSO +HClO (易爆)。也可以用铜做阴极、铂做阳极，电解盐酸制备HClO4，写出阳极的电极反应式 _______ 。
参考答案：
1．C
【详解】A．硅橡胶(聚合物)的聚合度不同，所以是混合物，选项A正确；
B．碲化锅发电玻璃是通过吸收可见光，将光能转换为电能，可将太阳能转化为电能，选项B正确；
C．石墨烯和碳纳米管是由碳元素组成的不同性质的单质，互为同素异形体，选项C错误；
D．玻璃成分是硅酸盐属于无机非金属材料，选项D正确；
故选：C。
2．C
【详解】A．工业上常用电解熔融NaCl方法制取金属Na，A错误；
B．工业上用热还原法制取Fe时常以CO作还原剂，B错误；
C．汞和银一般用热分解法制取，C正确；
D．铝热反应时需要打磨镁带的氧化膜，D错误；
故选C。
3．C
【详解】①水分解反应是吸热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以减少二氧化碳的排放量，同时得到新能源甲醇，可改善生存条件；③氢气燃烧只生成水，是洁净的能源；④氢气是二级能源；
故②③正确，答案选C。
4．D
【详解】A．放电时，正极Fe[Fe(CN)6]得电子与Na＋结合，反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，A正确；
B．放电时，Mo箔电极得到电子，则充电时，Mo箔电极失去电子，接电源的正极作阳极，B正确；
C．充电时，Mo箔电极作阳极，Mg箔电极作阴极，电解质中Na＋朝阴极移动，即通过离子交换膜从左室移向右室，C正确；
D．外电路通过0.2 mol电子时，负极Mg生成[Mg2Cl2]2+，，Mg箔电极质量变化为2.4g，D错误；
故选D。
5．C
【详解】A．电解初期，浸取液中含过量的铁离子，铁离子氧化性大于铜优先放电，电极反应Fe3++e-═Fe2+，阴极没有铜析出，故A错误；
B．石墨极为阳极，发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电，电极反应式为4OH--4e－＝2H2O＋O2↑，故B错误；
C．废液2中主要含有硫酸亚铁，若将废液2充入阳极室，由于Fe2+失电子能力比OH－强，阳极的电极反应式为Fe2+-e-═Fe3+，SO通过阴离子交换膜进入阳极室，可再生腐蚀液(硫酸铁溶液)，故C正确；
D．若电路中转移2mol电子，阳极室减少2mol氢氧根离子，理论上有1mol SO从交换膜左侧向右侧迁移，故D错误；
故选C。
6．B
【分析】由核反应可得X的质量数为a=24，又因核内质子数与中子数相等，所以b=12，可推出X为Mg元素，再由核反应可得c=14，所以Y为Si元素。
【详解】A．作光导纤维的材料是，故A错误；
B．Mg与在加热时可发生置换反应生成和，故B正确；
C．Si在自然界全部以化合态存在，故C错误：
D．工业上通过电解熔融的制Mg，故D错误；
故答案为：B。
7．C
【详解】
A. 在PCl5分子中，P元素为+5价，P原子最外层有5个电子，则PCl5分子中的P原子最外层电子数为5+5=10，不满足最外层8电子结构，故A错误；
B．利用盖斯定律并结合题中给出的两个热化学方程式可求出Cl2（g）+PCl3（g）=PCl5（g）△H=kJ mol-1，但PCl5（g）=PCl5（s）的△H未知，因此无法求出Cl2（g）+PCl3（g）=PCl5（s）的△H，故B错误；
C．设Cl-Cl键的键能为x kJ/mol，利用Cl2（g）+PCl3（g）=PCl5（g）△H=kJ mol-1可得x+3×1.2c-5c=，x=kJ·mol-1，故C正确；
D．设P-P键能为y kJ/mol，则6y+6×-12×1.2c=a，y= kJ·mol-1，故D错误；
答案选C。
8．C
【分析】电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，阳极材料是粗铜，阳极上金属失电子变成离子进入溶液，Cu-2e-=Cu2+，比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子，比金属铜活泼性差的Pt、Ag等固体会沉积下来形成阳极泥，这样最终电解铜的纯度可达99.95%～99.98%，据此分析解题：
【详解】A. 电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，硫酸酸化的CuSO4溶液作电解液，A正确；
B. 电解时阴极发生的反应为Cu2+ +2e—=Cu，而阳极上有Fe、Zn、Ni、Cu放电，故导致最后电解质溶液浓度降低，B正确；
C. 粗铜中所含Pt、Au、Ag等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥，金属镍、铁都比铜活泼，先于金属铜失电子，C错误；
D. 阴极只有铜离子得到电子，电解铜的纯度可达99.95%～99.95%，D正确；
故答案为：C。
9．C
【分析】根据题意，该装置发生的反应为：阳极，阴极，左池为阳极，右池为阴极，据此进行分析。
【详解】A．根据分析可知，阳极消耗OH-，故左池中K+通过阳离子交换膜向右池移动，A错误；
B．没指明标准状况下，无法进行计算，B错误；
C．由分析可知，阴极生成了OH-，故pH值增大，C正确；
D．题中为碱性条件，不能生成H+，D错误；
故答案选C。
10．A
【详解】A．肼的电子式为，每个氮原子上各有一个孤电子对，故0.1mol肼含有的孤电子对数为，正确；
B．的物质的量为=0.2mol，1molNaHSO4中含有1molNa+和1molHSO，故含有个阳离子，错误；
C．无标准状况，无法计算气体的物质的量，错误；
D．乙酸和乙醇的反应为可逆反应，故生成的分子的个数小于，错误；
故选A。
11．C
【详解】A．基态O原子中含有2个末成对电子，所以基态O原子中含有的末成对电子个数为，故A错误；
B．标准状况下，水为液体，不适用气体摩尔体积，故B错误；
C．电解精炼铜时，阴极反应为，所以得到，即1mol，转移的电子数为，故C正确；
D．中阴离子为，物质的量为1mol，有的阴离子个数为，故D错误；
故答案选C。
12．A
【详解】A．该原电池中，锰元素化合价由+4价变为+3价，所以二氧化锰做正极，A项错误；
B．该原电池中，Zn做负极，二氧化锰做正极，B项正确；
C．正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为，C项正确；
D．根据电池总反应式得知1molZn完全反应转移2mol电子，消耗的Zn的物质的量为，通过电路电子的物质的量为0.2mol，D项正确；
答案选A。
13．C
【详解】A．温度计测量酸溶液的温度后，立即插入碱溶液中测量温度，会使碱溶液的初始温度偏高，温度差偏低，计算出的反应热数值偏小，A错误；
B．NaOH溶液分次加入到盐酸溶液中，会导致热量的散失，B错误；
C．在测定中和热的实验中，通过上下拉动玻璃搅拌器来混合溶液，C正确；
D．用浓硫酸测定中和反应的反应热，因浓硫酸溶于水时放热，导致酸溶液初始温度偏高，则测定结果偏低，D错误；
故答案选C。
14．D
【详解】A．德国化学家维勒在制备无机盐NH4CNO时得到了一种晶体，这种晶体经检验是尿素，则A说法正确；
B．甲醇在能源工业领域有很好的应用前景，甲醇燃料电池在工作时，被氧化为二氧化碳和水，对环境无污染，能实现污染物的“零排放”，则B说法正确；
C．可燃冰的主要成分是甲烷的结晶水合物，甲烷是天然气的成分，易燃烧，则C说法正确；
D．煤的气化、煤的液化是指将煤通过化学变化转为可燃的气体和液体，和物态变化不一样，则D说法不正确；
本题答案D。
15．D
【详解】A．HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，符合已知条件的应是H2和O2反应生成液态水，A错误；
B．1molSO2(g)与过量O2(g)充分反应后放出热量98.3kJ，由于该反应为可逆反应，即反应物不能完全转化，若lmolSO2(g)完全反应，反应放热应大于98.3kJ，则2molSO2(g)完全反应，反应放热应大于196.6kJ，故题干中的焓变△H应小于-196.6kJ/mol，B错误；
C．反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热，硫酸钡沉淀的生成也伴随有热量的变化，C错误；
D．31g白磷的物质的量为=0.25mol，比31g红磷能量多b kJ，则1mol白磷(P4)生成4mol红磷(P)，放出4bkJ热量，所以热化学方程式为：P4(s)=4P(s) △H = -4bkJ/mol，D正确；
故答案选D。
16． Ⅱ 0.1mol/L 0.1mol/L 1
【分析】刚开始时阴极Cu2+得电子，无气体放出，Cu2+反应完溶液中的H+放电，Ⅰ是H2，阳极先是溶液中的Cl-放电，反应完后溶液中的OH-放电，电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O—4e-=O2↑+4H+，阴极发生Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系，计算时抓住电子守恒。
【详解】（1）电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，阳极发生2Cl-﹣2e﹣=Cl2↑、2H2O—4e-=O2↑+4H+，阴极发生Cu2++2e﹣=Cu、2H++2e-﹣=H2↑，结合图可知，Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系，故答案为Ⅱ；
（2）由图可知，电解氯化钠溶液产生氯气为224mL，则由2Cl--2e-=Cl2↑可知，n（NaCl）=×2=0.02mol，则NaCl的物质的量浓度c（NaCl）==0.1mol/L，由t2时生成氧气为112mL，n（O2）==0.005mol，则阳极共转移电子为0.02mol+0.005mol×4=0.04mol，由得失电子数目守恒可知c（CuSO4）==0.1mol/L，故答案为0.1mol/L；0.1mol/L；
（3）由t2时电极反应式2H2O—4e-=O2↑+4H+可知溶液中n（H+）=0.005mol×4=0.02mol，溶液的c（H+）==0.1mol/L，则溶液中pH=1，故答案为1。
【点睛】本题的关键是对图象的解读，刚开始时阴极Cu2+得电子，无气体放出，Cu2+反应完溶液中的H+放电，Ⅰ是H2，阳极先是溶液中的Cl-放电，反应完后溶液中的OH-放电是解答难点和易错点。
17．(1) 减小 不变
(2)
(3)
(4) 环形玻璃搅拌棒 偏大 不相等 相等
【详解】（1）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1减小；催化剂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，所以催化剂对无影响；由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量为368kJ-134kJ=234kJ，反应的热化学方程式为；
（2）25℃、101kPa下，1mol水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ，对反应进行标号，①，② ，③ ，反应③+①-②得到，根据盖斯定律，=；
（3）由题中信息可知，，反应物键能-生成物键能，则有，解得；
（4）①由图可知，该装置中缺少的玻璃仪器为环形玻璃搅拌棒；
②如果大烧杯上不盖硬纸板，会有一部分热量损失，求得的中和热数值将会减小，中和热的，则导致偏大；
③反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用20mL0.50mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量减少，放出的热量减小，故与上述实验相比，所放出的热量不相等；中和热是稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，所以实验中改用20mL0.50mol/L的盐酸跟20mL0.55mol/L的溶液进行反应，所求中和反应的相等。
18． 放热 N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH= 641.6kJ·mol 1 2
【详解】(1)根据图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应为放热反应，答案：放热；
(2)由题中信息可知，N2H4和H2O2完全燃烧，生成氮气和1molH2O(g)放出的热量为160.4kJ，据此可写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH= 641.6kJ·mol 1，答案：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH= 641.6kJ·mol 1；
(3)反应N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)中，H2O2生成H2O时氧元素由-1价变为-2价，所以每生成1molH2O转移1mol电子，若该火箭推进器中有36gH2O生成，转移电子数==2mol，答案：2。
19．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94kJ热量，则1mol碳为12g，与适量水蒸气反应吸收热量为12×10.94kJ=131.28kJ，故热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ mol 1；
故答案为：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ mol 1。
（2）2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4kJ的热量，则1mol肼为32g，与完全燃烧放出热量为16×33.4kJ=534.4kJ，故热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH= 534.4kJ mol 1；
故答案为：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH= 534.4kJ mol 1。
（3）CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和黑色的CuO，反应方程式为4CuCl+O2=2CuCl2+2CuO，每消耗1molCuCl(s)放热44.4kJ，反应需要4mol CuCl，则放出热量为4×44.4kJ=177.6kJ，故热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH= 177.6kJ mol 1；
故答案为：4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH= 177.6kJ mol 1。
20． 氧化 2I-－2e-=I2 还原 2Fe3++2e-=2Fe2+ 正 I2+2e-=2I- O2+4e-+4H+=2H2O
【分析】(1)①反应开始时，乙中碘离子失电子发生氧化反应，Fe3+发生还原反应，据此分析解答；
②反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，Fe2+浓度增大，结合平衡的移动分析解答；
(2)反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、O元素化合价由0价变为-2价，要将该反应设计成原电池，Cu应该作负极，通入氧气的电极为正极，结合溶液显酸性分析解答。
【详解】(1)①反应开始时，乙中碘离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2I--2e-=I2；甲中Fe3+转化成Fe2+，发生还原反应，电极反应式为：Fe3++e-=Fe2+，故答案为：氧化；2I--2e-=I2；还原；Fe3++e-=Fe2+；
②反应达到平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，Fe2+浓度增大，2Fe3++2I- 2Fe2++I2平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，发生2Fe2+-2e-=2Fe3+，因此甲中的石墨为负极，则乙中的石墨作正极，正极的电极反应式为：I2+2e-=2I-，故答案为：正；I2+2e-=2I-；
(2) 用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、O元素化合价由0价变为-2价，要将该反应设计成原电池，Cu应该作负极，正极上氧气得电子发生还原反应，因为在酸性条件下，反应生成水，正极的电极反应式为4H++O2+4e-═2H2O，故答案为：4H++O2+4e-═2H2O。
【点睛】本题的易错点为(2)，要注意电解质溶液的酸碱性对电极反应式的影响。
21．(1)吸热
(2)
(3)不变
(4)
【解析】（1）
反应物键能之和-生成物键能之和，根据题给数据可知，+-=＞0，为吸热反应；
（2）
根据（1）可知，，根据盖斯定律，；
（3）
催化剂只改变化学反应速率，不改变反应的反应热，所以 ，使用“催化转化器”后，a不变；
（4）
① ；② ，根据盖斯定律，由②-①×3可得 。
22． CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 161.1 kJ·mol－1
【详解】（1）在25 ℃、101 kPa时，32 g CH4完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6 kJ的热量，则1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出890.3 kJ热量，热化学方程式为：
CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；（2）反应CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g），可由反应①2CH4（g）+3O2（g）=2CO+4H2O（g），②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）合并而成，即，根据盖斯定律，结合图中数据，可以求得焓变△H=kJ mol-1=+161.1 kJ mol-1。
23．(1)
(2) 0.03 75%
(3)
(4) 粗铜 、
【分析】由题意可知图1中装置I是原电池装置，铁电极是负极，电极反应： ；铜电极是正极，电极反应：；装置II是电解池装置，阳（X）极是粗铜，电极反应：，阴（Y）极是精铜，电极反应：。
【详解】（1）装置I中Fe电极上发生反应的电极反应式为，答案：；
（2）设Fe电极参加反应的铁为X g，在铁电极生成的铜为Y g，则X-Y=0.80①，根据电子转移守恒得到②，联立①②得X= 1.12 g，Y=0.32 g，实际经过电流表的电子的物质的量为，装置I的能量转化率为，答案： 0.03，75%；
（3）选择原则为含有亚铁离子的溶液，且不引入新的离子，所以选择硫酸亚铁，答案：；
（4）由分析可知X电极材料的名称为粗铜，Y电极上的电极反应式为，电解一段时间后当存在铜离子时，比铜活泼的杂质已经参与放电，所以存在的离子还有、，答案：粗铜，，、。
24． +3价 HClO2 H++ClO 碱性 CaCO3＋2Cl2＋H2O=Ca2++2Cl-＋CO2↑＋2HClO 2CN- + 5Cl2 + 4H2O=2CO2↑+ N2↑+ 10Cl- + 8H+ CsICl2CsCl+ICl 2:1 Cl－＋4H2O-8e-＝ ClO＋8H＋
【详解】（1）亚氯酸中H元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，根据正负化合价代数和为0，Cl元素的化合价为+3价；亚氯酸属于弱酸，电离方程式为HClO2H++ ClO；NaClO2属于强碱弱酸盐，其水溶液由于ClO2-的水解呈碱性。
（2）①新制饱和氯水中存在反应：Cl2+H2OHCl+HClO，加入适量CaCO3消耗HCl：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，HCl浓度减小，Cl2与水的反应正向移动，制取HClO，将两反应相加消去HCl，得总反应的离子方程式为：2Cl2+CaCO3+H2O=Ca2++2Cl-+CO2↑+2HClO。
②CN-转化成无污染的CO2和N2，分析化合价，C元素的化合价由+2价升至+4价，N元素的化合价由-3价升至0价，则Cl2被还原成Cl-，写出反应：Cl2+CN-→Cl-+CO2↑+N2↑，根据得失电子守恒配平：5Cl2+2CN-→10Cl-+2CO2↑+N2↑，结合原子守恒和电荷守恒，写出离子方程式为：5Cl2+2CN-+4H2O=10Cl-+2CO2↑+N2↑+8H+。
（3）Cl的非金属性强于I，在CsICl2中Cs、I、Cl的化合价依次为+1价、+1价、-1价，CsICl2受热发生非氧化还原反应，受热分解的化学方程式为CsICl2CsCl+ICl。
（4）在反应中Cl元素的化合价由NaClO3中+5价降至ClO2中+4价，NaClO3为氧化剂；S元素的化合价由SO2中+4价升至NaHSO4中+6价，SO2为还原剂；根据得失电子守恒，n（NaClO3）1=n（SO2）2，n（NaClO3）：n（SO2）=2:1，氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。
（5）根据题意，电解时阳极为惰性电极Pt，Cl-被氧化成ClO4-，阳极电极反应式为：Cl--8e-+4H2O= ClO+8H+。
