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第七单元　化学反应与能量变化
(满分:100分)
一、选择题:本题包括15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2024·浙江宁波检测)发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献。下列装置工作时,涉及的能量主要是化学能与电能之间的转化的是 (　　)
A.新型太阳能路灯
B.“长征五号”遥四运载火箭发射
C.电动车蓄电池
D.煤气灶
2.(2024·河北石家庄检测)环己烷有多种不同构象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量(位能)如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.相同条件下船式最稳定
B.扭船式结构一定条件下可自发转化成椅式结构
C.C6H12(l,半椅式)===C6H12(l,船式)
ΔH=+39.3 kJ·mol-1
D.C6H12(l,椅式)燃烧的ΔH小于C6H12(l,船式)的
3.已知某些化学键键能如表,下列说法不正确的是 (　　)
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—Br
键能/kJ·mol-1 436 243 194 432 a
A.根据键能可估算反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH=-185 kJ·mol-1
B.根据原子半径可知键长:H—ClC.H2(g)与Br2(g)反应生成2 mol HBr(g)时,放出热量小于185 kJ
D.常温下Cl2和Br2的状态不同,与Cl—Cl和Br—Br的键能有关
4.(2024·湖南师范大学附属中学检测)汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示,其中TS代表过渡态,IM表示反应过程中的复杂中间产物,每段历程的反应物相对总能量定义为0,下列说法不正确的是 (　　)
A.反应①决定尾气转化的快慢
B.反应①为吸热反应,反应②、③为放热反应
C.由题图可判断过渡态的相对能量:TS1>TS3>TS2
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以避免尾气中出现N2O
5.(2024·山东济宁检测)N2O和CO均会造成环境污染,研究发现二者可在Pt2O+表面转化为无害气体,相关物质转化及能量变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.反应N2O(g)+CO(g)===N2(g)+CO2(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2
B.使用催化剂可降低反应活化能,但不改变反应进程
C.有催化剂存在的条件下,反应的活化能等于(E1+E2) kJ·mol-1
D.Pt2O+与Pt2均为反应的催化剂
6.用如图所示的实验装置,按下列实验设计不能完成的实验是 (　　)
选项 实验目的 实验设计
A. 减缓铁的腐蚀 X为石墨棒,溶液含Na+、Cl-,开关K置于A处
B. 模拟铁的吸氧腐蚀 X为锌棒,溶液含Na+、Cl-,开关K置于B处
C. 在铁棒上镀铜 X为铜棒,溶液含[Cu(NH3)4]2+、S,开关K置于A处
D. 比较铁和铜的金 属活动性强弱 X为铜棒,溶液含H+、S,开关K置于B处
7.(2024·河北承德联考)锌溴液流电池具有高能量密度和长循环寿命的特点,适用于储能系统,其电池反应的化学方程式为Zn+Br2ZnBr2。装置如图所示,其中溴的配位剂Q·Br-能与单质溴结合生成固态Q·B。下列说法错误的是 (　　)
A.正、负极电解液均为溴化锌溶液
B.配位剂能有效防止Br2的挥发
C.充电时,阳极反应式为2Br--2e-+Q·Br-===Q·B
D.为防止电池自放电,隔膜应为阴离子交换膜
8.近期,科学家研发了“全氧电池”,其工作原理示意图如图。
下列说法错误的是 (　　)
A.电极N的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O
B.中间室中K+向左移动,S向右移动
C.该装置可将酸和碱的化学能转化为电能
D.理论上,当电极M释放出22.4 L O2(标准状况下)时,KOH溶液质量减少188 g
9.(2024·浙江金华检测)中国科学院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃,反应过程如图所示。在其他条件相同时,添加不同助剂(催化剂中添加助剂Na、K或Cu后可改变反应的选择性),经过相同时间后测得CO2的转化率和各产物的物质的量分数如表所示。已知:某生成物单位时间内的产量=CO2的转化率×该生成物的物质的量分数。
助 剂 CO2的 转化率/% 各产物的物质的量分数/%
C2H4 C3H6 其他
Na 42.5 35.9 39.6 24.5
K 27.2 75.6 22.8 1.6
Cu 9.8 80.7 12.5 6.8
下列说法错误的是 (　　)
A.第ⅰ步反应的活化能比第ⅱ步的高
B.CO2加氢合成低碳烯烃时还有H2O生成
C.添加K助剂时单位时间内乙烯的产量最高
D.Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
10.(2024·河北唐山检测)三氯乙烯、四甲基氯化铵等含氯清洗剂被列入有毒有害水污染物名录。某课题小组利用电化学原理处理四甲基氯化铵进行水体修复的装置如图所示(a极、b极均为石墨电极,c、d、e为离子交换膜,c、e能使相同电性的离子通过),下列说法错误的是 (　　)
A.N极为正极
B.NaCl溶液的浓度:Ⅱ 处大于 Ⅰ 处
C.a极的电极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH-
D.除去1 mol(CH3)4NCl,在标准状况下,a、b两极共生成11.2 L气体
11.(2024·河南省名校联考改编)利用间接成对电化学法,以间硝基甲苯为原料合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.物质X为间硝基苯甲酸
B.右侧电极电势低于左侧电极电势
C.阳极的电极反应式:2Cr3++7H2O-6e-===Cr2+14H+
D.当电路中转移6 mol电子时,理论上可得到1 mol间氨基苯甲酸
12.(2024·山东泰安一中检测)利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极),可制得O2、H2、H2SO4和NaOH,反应原理如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.b电极的电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.浓差电池放电过程中,Cu(1)电极上的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+
D.当阴极产生2.24 L气体时,电路中转移0.2 mol电子
13.钠离子电池由于其可持续性、经济、安全、快充而成为新能源电池的发展趋势之一,我国研制的一种钠离子电池装置原理图如图所示,充电时电池总反应方程式为NaTMO2+C===NaxTMO2+Na1-xC(能量密度是指单位体积或质量的电池存储的电量)。下列说法正确的是 (　　)
A.与锂离子电池相比,钠离子电池的能量密度更大
B.充电时,钠离子电池为电解池,可直接连接交流电源进行充电
C.充电时,B极的电极反应式为C+(1-x)e-+(1-x)Na+===Na1-xC
D.放电时,电路中每转移x mol电子,理论上生成1 mol NaTMO2
14.二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.装置工作时,a与电源的正极连接,b极附近溶液pH逐渐减小
B.a极上发生反应的电极反应为N-6e-+3Cl-===NCl3+4H+
C.ClO2发生器内发生反应NCl3+6Cl+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-
D.当有0.3 mol阴离子通过离子交换膜时,理论上产生6.72 L(标准状况下)ClO2
15.利用库仑测硫仪测定气体中SO2的体积分数,其原理如图所示。待测气体进入电解池后,SO2将还原,测硫仪便自动电解,溶液中保持不变。若有标准状况下V mL气体通入电解池(其他气体不反应),反应结束后消耗x库仑电量(已知:电解转移1 mol电子所消耗的电量为96 500库仑)。下列说法正确的是 (　　)
A.M接电源的负极
B.阳极反应式为2H++2e-===H2↑
C.反应结束后溶液的pH增大
D.混合气体中SO2的体积分数为×100%
二、非选择题:本题共3小题,共40分。
16.(15分)(2024·北京通州区检测)
Ⅰ .合成氨反应[N2(g)+3H2(g)2NH3(g)]是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。合成氨反应的反应历程和能量变化如图1所示:
(1)(3分)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=　　　　　　。
(2)(6分)对总反应速率影响较小的步骤的能垒(活化能)为　　　　　　kJ·mol-1,该步骤的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　。
Ⅱ .继金属储氢材料后,有机液态储氢技术备受研究人员青睐。萘(,C10H8)与十氢萘(,C10H18)的储氢脱氢就是其中重要的研究对象,萘与十氢萘的转化关系如图2所示。
物质 C10H18(l) C10H8(l) H2(g)
燃烧热/(kJ·mol-1) 5 896 5 154 286
(3)(3分)十氢萘脱氢的热化学方程式为　　　　　 　　　　　　。
(4)(3分)十氢萘在高温下的脱氢反应能自发进行,原因是　　　　　 　　　　　　。
17.(15分)(2024·辽宁大连检测)氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)是造成雾霾天气的主要原因之一。脱除氮氧化物有多种方法。
(1)(3分)能作脱除剂的物质有很多,例如石灰乳等,下列说法正确的是　　　　　　(填标号)。
a.用H2O作脱除剂,不利于吸收含氮烟气中的NO
b.用Na2SO3作脱除剂,O2会降低Na2SO3的利用率
c.用NaOH作脱除剂,可生成硝酸盐和亚硝酸盐,但成本较高
(2)(3分)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)。当有1 mol N2(g)生成时,该反应转移的电子数是　　　　　　(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)(3分)可利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
ⅰ.CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH1=-574 kJ·mol-1
ⅱ.CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH2=-867 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是　　　　　　。
(4)(6分)可利用ClO2消除氮氧化物的污染,反应过程为NONO2N2
反应 Ⅰ 的产物中还有两种强酸,且其中一种强酸HNO3与NO2的物质的量相等,则反应的化学方程式是　　　　　 　　　　　　。
若有11.2 L N2生成(标准状况),理论上消耗ClO2　　　　　　 g。
18.(10分)我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
使用Cu2O-ZnO薄膜电极作阴极,通过电催化法将二氧化碳转化为甲醇。
(1)(3分)将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液中,制得Cu2O薄膜电极。反应的离子方程式为　　　　　
　　　　　　。
(2)(3分)用Cu2O薄膜电极作阴极,Zn(NO3)2溶液作电解液,采用电沉积法制备Cu2O-ZnO薄膜电极,制备完成后电解液中检测到了N。制备ZnO薄膜的电极反应式为　　　　　 　　　　　　。
(3)(4分)电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积变化,电解过程中阴极室溶液的c(HC)基本不变,结合电极反应解释原因:　　　　　 　　　　　 　　　　　　。
第七单元　化学反应与能量变化
1.答案　C
解析　太阳能路灯将太阳能转化为电能,A项不符合题意。火箭发射时将化学能转化为热能,B项不符合题意。电动车蓄电池是一种二次电池,使用电池时化学能转化为电能,充电时电能转化为化学能,C项符合题意。煤气灶使用时主要将化学能转化为热能,D项不符合题意。
2.答案　B
解析　能量越低越稳定,则相同条件下椅式最稳定,A错误。扭船式结构转化成椅式结构为放热过程,则在一定条件下可自发转化,B正确。由题图可知C6H12(l,半椅式)===C6H12(l,船式)　ΔH=-(46-6.7-23)kJ·mol-1=-16.3 kJ·mol-1,C错误。1 mol C6H12(l,椅式)和1 mol C6H12(l,船式)在氧气中完全燃烧时产物相同、量相等,则生成物具有的总能量相同,但1 mol C6H12(l,椅式)具有的总能量小于1 mol C6H12(l,船式)具有的总能量,则1 mol C6H12(l,椅式)完全燃烧放热较少,ΔH为负值,所以C6H12(l,椅式)燃烧的ΔH大于C6H12(l,船式)的,D错误。
3.答案　D
解析　反应热=反应物总键能-生成物总键能,则H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH=+436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×432 kJ·mol-1=-185 kJ·mol-1,A正确;Cl原子半径小于Br原子半径,H—Cl键的键长比H—Br键小,H—Cl键的键能比H—Br键大,进而推测a<432,B正确;键能:H—Cl>H—Br,则HCl比HBr稳定,所具有的能量更低,生成HCl放出的热量更高,故反应生成2 mol HBr(g)时,放出热量小于185 kJ,C正确;常温下,Cl2和Br2的状态与分子间作用力有关,与键能无关,D不正确。
4.答案　D
解析　由题图可知,反应①的活化能最大,为298.4 kJ·mol-1-42.6 kJ·mol-1=255.8 kJ·mol-1,反应②、③的活化能分别为108.4 kJ·mol-1、226.1 kJ·mol-1,活化能越大,反应速率越小,慢反应决定整个反应的反应速率,故反应①决定尾气转化的快慢,A正确。由题图可知,反应①为吸热反应,反应②、③为放热反应,B正确。根据题图可知,三个过渡态的能量分别为298.4 kJ·mol-1、130.0 kJ·mol-1、248.3 kJ·mol-1,故过渡态的相对能量:TS1>TS3>TS2,C正确。采用对反应③选择性高的催化剂不代表反应②的产物N2O会完全消耗,无法避免尾气中出现N2O,D错误。
5.答案　A
解析　
由题图可得①N2O(g)+Pt2O+(s)===Pt2(s)+N2(g)　ΔH1,②CO(g)+Pt2(s)===Pt2O+(s)+CO2(g)　ΔH2。根据盖斯定律,由①+②得N2O(g)+CO(g)===N2(g)+CO2(g)　ΔH,ΔH=ΔH1+ΔH2,A项正确。
6.答案　B
解析　开关K置于A处时该装置为电解池,铁棒作阴极,外加电流法可以减缓铁腐蚀,A正确;开关K置于B处时,该装置为原电池,Zn-Fe原电池中Zn作负极发生腐蚀,铁被保护,B错误;开关K置于A处时该装置为电解池,铜棒作阳极,铁棒作阴极,含[Cu(NH3)4]2+、S的溶液作电解质溶液可以实现在铁棒上镀铜,C正确;Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池中,有气泡产生的电极对应的金属单质的金属活动性弱,D正确。
7.答案　D
解析　根据电池反应的化学方程式Zn+Br2ZnBr2可知,正、负极电解液均为溴化锌溶液,A正确;由题意可知,溴的配位剂Q·Br-能与单质溴结合生成固态Q·B,故能有效防止Br2挥发,B正确;充电时,Br-在阳极放电,再与配位剂结合,阳极反应式为2Br--2e-+Q·Br-===Q·B,C正确;放电时,Q·B向负极扩散,与负极的锌发生反应造成自放电,故为防止Q·B的移动,隔膜应为阳离子交换膜,D错误。
8.答案　B
解析　
由上述分析知,A正确;电解液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,B错误;该电池的总反应式为H++OH-===H2O,可将酸和碱的化学能转化为电能,C正确;由电极M的电极反应式可知,理论上,当电极M释放出标准状况下22.4 L(1 mol)O2,同时有4 mol K+移向中间的K2SO4溶液,故KOH溶液质量减少1 mol×32 g·mol-1+4 mol×39 g·mol-1=188 g,D正确。
9.答案　D
解析　第ⅱ步反应的反应速率快,则第ⅱ步反应的活化能较低,A项正确。CO2加氢合成低碳烯烃时,根据原子守恒可知,还有H2O生成,B项正确。单位时间内乙烯的产量=CO2的转化率×C2H4的物质的量分数,即:
Na 42.5%×35.9%≈0.153
K 27.2%×75.6%≈0.206 最高产量
Cu 9.8%×80.7%≈0.079
添加K助剂时单位时间内乙烯的产量最高,C项正确。催化剂能降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,D项错误。
10.答案　D
解析　由题图可知,a极室中(CH3)4NOH浓度变大,(CH3)4N+通过离子交换膜c进入a极室,则a极为阴极,b极为阳极,M极为负极,N极为正极,A正确;(CH3)4N+通过离子交换膜c进入a极室,则结合题给信息可知,c、e均为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜,Cl-通过离子交换膜d向右迁移,b极室中Na+通过离子交换膜e向左迁移,则Ⅱ处NaCl溶液的浓度大于 Ⅰ 处NaCl溶液的浓度,B正确;阳极(b极)的电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴极(a极)的电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,C正确;根据得失电子守恒,除去1 mol(CH3)4NCl,即生成1 mol OH-,电路中转移1 mol电子,则a极产生0.5 mol H2,b极产生0.25 mol O2,共产生0.75 mol气体,即标准状况下16.8 L气体,D错误。
11.答案　B
解析　由题图可知,X被Ti3+还原为间氨基苯甲酸,则物质X为间硝基苯甲酸,A正确;右侧电极连接电源正极,为阳极,左侧电极连接电源负极,为阴极,则右侧电极电势高于左侧电极电势,B错误;右侧电极为阳极,阳极上Cr3+失去电子发生氧化反应生成Cr2,电极反应式为2Cr3++7H2O-6e-===Cr2+14H+,C正确;左侧电极为阴极,电极反应式为Ti4++e-===Ti3+,阴极槽外的反应为间硝基苯甲酸和Ti3+反应生成间氨基苯甲酸和Ti4+,即+6Ti3++6H++2H2O+6Ti4+,则当电路中转移6 mol电子时,理论上可得到1 mol间氨基苯甲酸,D正确。
12.答案　B
解析　根据题图电子移动方向可知,b电极为电解池的阳极,H2O电离出的OH-失去电子发生氧化反应生成O2,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,A错误;a电极、b电极分别为阴极、阳极,Na+通过离子交换膜c进入阴极室,S通过离子交换膜d进入阳极室,则c、d分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,B正确;Cu(1)为原电池的正极,电极反应式为Cu2++2e-===Cu,Cu(2)为原电池的负极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,C错误;没有说明气体是否在标准状况下,不能计算气体的物质的量,D错误。
13.答案　C
解析　根据题图中Na+的移动方向可知,放电时,A极为正极,B极为负极;充电时,A极为阳极,B极为阴极,钠的摩尔质量大于锂的,则单位质量的钠提供的电子少于锂,故钠离子电池的能量密度小于锂离子电池的,A错误;交流电源的正负极会交替发生变换,所以不能直接连接钠离子电池进行充电,B错误;充电时,B极为阴极,由充电时的电池总反应方程式可知,B极的电极反应式为C+(1-x)e-+(1-x)Na+===Na1-xC,C正确;由充电时的电池总反应方程式可知,放电时的电池总反应方程式为NaxTMO2+Na1-xC===NaTMO2+C,则A极(正极)的电极反应式为NaxTMO2+(1-x)e-+(1-x)Na+===NaTMO2,电路中每转移(1-x) mol电子,理论上生成1 mol NaTMO2,D错误。
14.答案　A
解析　
电极 电极反应式
阳极(a极) N-6e-+3Cl-===NCl3+4H+
阴极(b极) 2H++2e-===H2↑
由分析可知,a极为阳极,与电源正极相连,b极为阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,pH逐渐增大,A错误;由分析可知,B正确;二氧化氯发生器中三氯化氮与亚氯酸钠反应生成二氧化氯、氨气、氯化钠和氢氧化钠,反应的离子方程式为NCl3+6Cl+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH-,C正确;当有0.3 mol阴离子通过离子交换膜时,外电路有0.3 mol e-通过导线,理论上在标准状况下产生二氧化氯的体积为0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L,D正确。
15.答案　D
解析　由图可知,在M电极I-变成了,碘元素化合价升高,则M电极为阳极,电极反应式为3I--2e-===,N电极为阴极,以此解题。由分析可知,M电极为阳极,M接电源的正极,A错误;通过分析可知,阳极反应式为3I--2e-===,B错误;二氧化硫在电解池中与溶液中反应,离子方程式为SO2+2H2O===3I-++4H+,每转移2个电子,同时生成4个氢离子,而在阴极转移2个电子消耗2个氢离子,则溶液中氢离子浓度增大,pH减小,C错误;由硫原子守恒和SO2+2H3O===3I-++4H+可得关系:SO2~~2e-,设电解消耗的电量为x库仑,则二氧化硫的体积分数为×100%,D正确。
16.答案　Ⅰ.(1)-92 kJ·mol-1
(2)124　*N2+3*H2===2*N+6*H
Ⅱ.(3)C10H18(l)C10H8(l)+5H2(g)　ΔH=+688 kJ·mol-1
(4)该反应为熵增的吸热反应,高温下,ΔG=ΔH-TΔS可小于0
解析　Ⅰ.
Ⅱ.(3)根据表格信息可写出下列热化学方程式:
①C10H18(l)+O2(g)===10CO2(g)+9H2O(l)　ΔH1=-5 896 kJ·mol-1,②C10H8(l)+12O2(g)===10CO2(g)+4H2O(l)　ΔH2=-5 154 kJ·mol-1,③H2(g)+O2(g)===H2O(l)　ΔH3=-286 kJ·mol-1,十氢萘脱氢的热化学方程式为④C10H18(l)C10H8(l)+5H2(g)　ΔH。根据盖斯定律可知①-②-5×③=④,则ΔH=ΔH1-ΔH2-5ΔH3=(-5 896 kJ·mol-1)-(-5 154 kJ·mol-1)-5×(-286 kJ·mol-1)=+688 kJ·mol-1。(4)十氢萘脱氢的反应为熵增的吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,高温下ΔG=ΔH-TΔS可小于0,反应能自发进行。
17.答案　(1)abc　(2)3NA
(3)CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=-1 160 kJ·mol-1
(4)2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+HCl　67.5
解析　(1)NO不与水反应,故用H2O作脱除剂,不利于吸收含氮烟气中的NO,a正确。Na2SO3具有还原性,可与氮氧化物、氧气发生氧化还原反应,故用Na2SO3作脱除剂,O2会降低Na2SO3的利用率,b正确。氢氧化钠可与氮氧化物反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,但用NaOH作脱除剂,和氢氧化钙相比,生产成本较高,c正确。(2)由题给化学方程式知,当有1 mol N2(g)生成时,消耗氨气1 mol,氨气中的N的化合价由-3升高为0,转移的电子数为3NA。(3)由盖斯定律知,2×反应ⅱ-反应ⅰ得目标热化学方程式:CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH=2ΔH2-ΔH1=-1 160 kJ·mol-1。(4)反应Ⅰ的产物中还有两种强酸,且其中一种强酸HNO3与NO2的物质的量相等,该反应中N的化合价升高,则ClO2中Cl的化合价降低,故另一种强酸为HCl,则根据得失电子守恒、原子守恒可知,反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+HCl。反应Ⅱ中二氧化氮转化为氮气,则有关系式2ClO2~2NO2~N2,若有11.2 L N2生成(标准状况),理论上消耗1 mol ClO2,即67.5 g。
18.答案　(1)Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+
(2)Zn2++N
(3)阴极:7CO2+6e-+5H2O===CH3OH+6HC,每转移6 mol电子,必有6 mol H+通过质子交换膜进入阴极室,发生反应:HC+H+===CO2↑+H2O,所以阴极室溶液的c(HC)基本不变
解析　(1)铜和硫酸铜溶液加热反应生成氧化亚铜和硫酸,离子方程式是Cu+Cu2++H2OCu2O+2H+;(2)根据提示,N,结合Zn2+在阴极生成ZnO,可知阴极电极反应式是Zn2++N;(3)根据图示,阴极二氧化碳得到电子与H2O反应,生成甲醇和HC,阴极电极反应式是7CO2+6e-+5H2O===CH3OH+6HC,阳极电极反应式是2H2O-4e-===O2↑+4H+,每转移6 mol电子,必有6 mol H+通过质子交换膜进入阴极室,发生反应:HC+H+===CO2↑+H2O,所以阴极室溶液的c(HC)基本不变。

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