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第1章 化学反应与能量转化
一．选择题（共16小题）
1．（2025秋 成都期中）以氯化铜为催化剂，在高温条件下，用“地康法”制备氯气的原理如下：4HCl（g）+O2（g） 2Cl2（g）+2H2O（g）。下列说法正确的是（　　）
A．该反应ΔH＞0、ΔS＜0
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每消耗1mol O2转移的电子数目为8NA
D．用E表示键能，该反应ΔH＝2E（Cl—Cl）+4E（H—O）﹣4E（H—Cl）﹣E（O＝O）
2．（2024秋 运城期末）已知：SO2与O2反应生成SO3在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．升高温度，该反应的平衡常数增大
B．该反应低温能自发进行
C．过程b使用了催化剂，发生两步反应且均为放热反应
D．恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内O2的活化分子数增大
3．（2025秋 齐齐哈尔期中）科学家用计算机模拟钼基催化下CH4被氧化的部分反应历程，如图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．上述历程包括3个基元反应且都放出热量
B．第一个基元反应的速率最快
C．上述反应有非极性键的断裂和形成
D．上述历程生成2mol CH3OH（g）时放出热量为193.00kJ
4．（2025秋 齐齐哈尔期中）热值指单位质量燃料完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。表格所示可燃物的摩尔燃烧焓与图中丙的热值相匹配的是（　　）
选项 A B C D
可燃物 H2（g） C3H6（g） CH3CH2OH（l） CH4（g）
摩尔燃烧焓/ kJ mol﹣1 285.8 2219.9 1366.8 890.3
A．A B．B C．C D．D
5．（2025秋 齐齐哈尔期中）化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是（　　）
A．1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量，则H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝+40.69kJ mol﹣1
B．1mol SO2（g）和0.5mol O2（g）反应生成SO3（g），放热akJ，其热化学方程式可表示为2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH＝﹣2akJ mol﹣1
C．甲烷的燃烧热为﹣890.3kJ mol﹣1，则CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） ΔH＜﹣890.3kJ mol﹣1
D．CO（g）的燃烧热为﹣283.0kJ mol﹣1，则2CO2（g）＝2CO（g）+O2（g） ΔH＝+566.0kJ mol﹣1
6．（2025秋 房山区期中）铅蓄电池的结构示意图如图。下列关于铅蓄电池的说法不正确的是（　　）
A．放电时，Pb作正极
B．放电时，H+向正极方向移动
C．充电时，铅蓄电池负极连接电源负极
D．充电时，阳极反应为
7．（2025春 凌源市期末）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述不正确的是（　　）
A．锌锰干电池中，锌筒作正极
B．蓄电池充电时也发生了氧化还原反应
C．燃料电池是一种清洁、安全、高效的电池
D．太阳能电池板的主要材料是高纯度的硅
8．（2025秋 房山区期中）铜锌原电池的装置如图，下列说法正确的是（　　）
A．Cu是负极材料
B．正极发生氧化反应
C．Zn电极上发生反应Zn﹣2e﹣＝Zn2+
D．盐桥的作用是传导电子
9．（2025秋 辽宁期中）全固态锂硫电池的工作原理如图所示。电池工作时，Li2Sx溶于固体电解质，隔膜只允许Li+通过，下列说法错误的是（　　）
A．电池工作时，电极电势：a＞b
B．电池工作时，Li2S2的量会逐渐增多
C．电池充电时，电极a上的电极反应为
D．电池充电时，外电路中流过0.1mol电子，两极材料质量变化的差值|Δm正﹣Δm负|可能为4.0g
10．（2025秋 祁县校级期中）科研人员发现使用Cp2Fe[分子式为Fe（C5H5）2，其结构为]作牺牲电子供体，使用NH4PF6作电解质和质子供体，以CH3CN为溶剂，加入电催化剂，可实现连续非水流通池中有效地催化CO2还原，装置如图所示。下列说法正确的是（　　）
已知：
A．Cp2Fe中不含π键
B．电流方向：a极→电解质溶液→b极
C．a极的电极反应式为
D．反应一段时间后，溶液中的物质的量浓度减小
11．（2025秋 市中区校级期中）利用如图装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化，左侧装置为浓差电池。浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。下列说法错误的是（　　）
A．膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜
B．乙室的Ag电极电势高于甲室
C．石墨1电极的反应为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2
D．当乙室Ag电极的质量增加21.6g时，理论上NaCl溶液减少11.7g NaCl
12．（2025秋 宁波期中）NaCl是一种重要的化工原料，可以制备多种物质，如图所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．NaCl在不同的条件（溶液、熔融）下通电，产物是不同的
B．H2在Cl2中燃烧可观察到苍白色火焰，且瓶口上方有白雾
C．将Cl2通入冷的石灰乳中，可以得到以Ca（ClO）2为有效成分的漂白粉
D．Cl2具有漂白性，可以使湿润的红色布条褪色
13．（2025秋 保定期中）5N（表示纯度）高纯铜作为现代尖端领域的基础材料，与常规的4N铜相比，拥有更低的电阻率、更高的导热性能等。以4N铜为原料，H2O2硝酸体系为电解质，电解液pH＝1，制备5N高纯铜的原理如图。下列说法错误的是（　　）
A．4N铜应连接电源的正极
B．阴极的副反应为
C．每生成64g铜，电路中转移的电子数为2NA
D．H2O2的加入可在一定程度上维持的浓度
14．（2025秋 开福区校级月考）盐酸羟胺（NH3OHCl）可用于合成抗癌药，其化学性质类似NH4Cl。以外排烟气中的NOx（表示NO2或NO）以及H2、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如下，假设放电过程中电解质溶液的体积不变。下列说法正确的是（　　）
A．Pt电极作阳极，发生氧化反应
B．含Rh催化电极的电极反应式为
C．若NOx表示NO2，当右室溶液质量增加5.1g时，消耗NO2的物质的量为0.1mol
D．若NOx表示NO，反应一段时间后，左室溶液pH减小
15．（2025秋 商丘期中）
一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（
）的电化学方法如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a极与直流电源的正极相连
B．a极电势低于b极
C．b极反应式：
D．制备碳酸二甲酯的过程中CO2被氧化
16．（2025秋 云南期中）铬酸钠可在混凝土外加剂中用作阻锈剂，现以铅蓄电池为电源，用电渗析法分离回收混合物浆液中的Na2CrO4，装置如图所示。下列有关判断错误的是（　　）
A．电极a为阴极，发生还原反应
B．电极b连接铅蓄电池正极，乙池中NaOH溶液浓度逐渐减小
C．同温同压下，电极a和电极b上产生的气体的体积之比为1：2
D．若通过阴离子交换膜的只有且其物质的量为0.1mol，则通过外电路的电子的物质的量为0.2mol
二．解答题（共4小题）
17．（2025秋 山东期中）根据氮及其化合物的相关信息，完成下列问题。
（1）已知：N2（g）+O2（g）＝2NO（g）ΔH1＝+240kJ/mol4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（l）ΔH2＝﹣2400kJ/mol H2O（l）＝H2O（g）ΔH3＝+44kJ/mol表示氨气摩尔燃烧焓的热化学方程式为 　 　 。
（2）有关肼（N2H4）化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键需要的能量（kJ）：N≡N为942、N—H为391，N—N为154，则断裂1mol O＝O键需要的能量是 　 　 kJ。
（3）为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应6NO2+8NH3＝7N2+12H2O设计如图所示电池。（已知：交换膜只对溶液里的离子具有选择透过能力）。
①为保证放电的持续进行，应选择 　 　 （阴或阳）离子交换膜。
②电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的pH 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
③电极B的电极反应式为 　 　 。
④当电路中转移12mol电子时，共产生 　 　 mol N2，右侧溶液质量 　 　 （填“增加”或“减少”） 　 　 g。
18．（2025秋 市中区校级月考）完成下列各小题
（1）水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C—H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）（Ⅰ）ΔH1＞0
CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）（Ⅱ）ΔH2＜0
CaO（s）+CO2（g）＝CaCO3（s）（Ⅲ）ΔH3＜0
C（s）+CaO（s）+2H2O（g） CaCO3（s）+2H2（g）的焓变ΔH＝ 　 　 （用代数式表示）。
（2）SO2和NO是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的 　 　 极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为 　 　 。
③当外电路中转移2mol电子时，理论上可以吸收的NO在标准状况下的体积为 　 　 。
④SO2参与的电极反应式为 　 　 ，处理标准状况下2.24LSO2气体，理论上通过阳离子交换膜的H+离子的物质的量为 　 　 mol.
19．（2025秋 市中区校级月考）实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答：
（1）用CO2催化加氢可以制取乙烯：
CO2（g）+3H2（g） C2H4（g）+2H2O（g）若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝ 　 　 （用含a、b的式子表示）。
（2）14gC2H4（g）完全燃烧生成CO2（g）和液态水时，放出705kJ的热量。表示其摩尔燃烧焓的热化学方程式为 　 　 ，C2H4的摩尔燃烧焓为 　 　 。
（3）我国科学家研发的水系可逆Zn—CO2电池可吸收利用CO2，将两组正离子、负离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H2O解离成H+和OH﹣，工作原理如图所示：
放电时正极的电极反应式为 　 　 ，充电时的阴极反应式为 　 　 。
20．（2025秋 青岛月考）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为　 　 。
Ⅱ．将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4（g）+H2（g） SiHCl3（g）+HCl（g） ΔH1＞0
②3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s） 4SiHCl3（g） ΔH2＜0
③2SiCl4（g）+H2（g）+Si（s）+HCl（g） Ⅲ3SiHCl3（g） ΔH3
反应③的ΔH3＝　 　 （用ΔH1，ΔH2表示）。
Ⅲ．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＝+551kJ mol﹣1
反应Ⅲ：S（s）+O2（g）＝SO2（g） ΔH3＝﹣297kJ mol﹣1
反应Ⅱ的热化学方程式：　 　 。
第1章 化学反应与能量转化
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．（2025秋 成都期中）以氯化铜为催化剂，在高温条件下，用“地康法”制备氯气的原理如下：4HCl（g）+O2（g） 2Cl2（g）+2H2O（g）。下列说法正确的是（　　）
A．该反应ΔH＞0、ΔS＜0
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每消耗1mol O2转移的电子数目为8NA
D．用E表示键能，该反应ΔH＝2E（Cl—Cl）+4E（H—O）﹣4E（H—Cl）﹣E（O＝O）
【答案】B
【分析】A．满足ΔH＜0、ΔS＜0条件，反应可在高温下发生，据此分析；
B．根据平衡常数表达式的书写要求来分析；
C．根据氧化还原反应电子转移的数目计算方法来分析；
D．反应热ΔH＝反应物总键能﹣生成物总键能，据此分析。
【解答】解：A．该反应是常见的放热反应（ΔH＜0）；反应前气体物质的量为4mol+1mol＝5mol，反应后为2mol+2mol＝4mol，气体物质的量减少，混乱度降低，ΔS＜0；根据反应自发进行的条件可知，满足ΔH＜0、ΔS＜0条件，该反应才可在高温下发生反应，故A错误；
B．平衡常数表达式中，气体用分压（或浓度）表示，固体/液体不写入，该反应的平衡常数表达式书写正确，故B正确；
C．HCl中Cl为﹣1价，生成Cl2（0价），每消耗1mol O2，有4mol Cl被氧化，转移电子数为4NA，故C错误；
D．反应热ΔH＝反应物总键能﹣生成物总键能；反应物键能：4E（H—Cl）+E（O＝O）；生成物键能：2E（Cl—Cl）+4E（H—O），因此ΔH＝[4E（H—Cl）+E（O＝O）]﹣[2E（Cl—Cl）+4E（H—O）]，故D错误；
故选：B。
【点评】掌握反应自发进行的条件、平衡常数的表示方法、氧化还原反应电子转移的计算方法、反应热的计算方法等相关知识，考查的知识较为基础。
2．（2024秋 运城期末）已知：SO2与O2反应生成SO3在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．升高温度，该反应的平衡常数增大
B．该反应低温能自发进行
C．过程b使用了催化剂，发生两步反应且均为放热反应
D．恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内O2的活化分子数增大
【答案】B
【分析】A．该反应是放热反应，升高温度，平衡逆移；
B．该反应ΔH＜0，ΔS＜0，由ΔG＝ΔH﹣TΔS可知；
C．过程b使用了催化剂；
D．恒温恒容条件下通入氦气，原气体浓度不变。
【解答】解：A．该反应是放热反应，升高温度，平衡逆移，该反应的平衡常数减小，故A错误；
B．由ΔG＝ΔH﹣TΔS可知，该反应ΔH＜0，ΔS＜0，则该反应低温能自发进行，故B正确；
C．过程b使用了催化剂，则b过程中第一步为吸热反应，故C错误；
D．恒温恒容条件下通入氦气，原气体浓度不变，单位体积内O2的活化分子数不变，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
3．（2025秋 齐齐哈尔期中）科学家用计算机模拟钼基催化下CH4被氧化的部分反应历程，如图所示：
下列说法正确的是（　　）
A．上述历程包括3个基元反应且都放出热量
B．第一个基元反应的速率最快
C．上述反应有非极性键的断裂和形成
D．上述历程生成2mol CH3OH（g）时放出热量为193.00kJ
【答案】D
【分析】A．反应历程中包括2个过渡态；
B．反应的活化能越大，反应速率越慢；
C．反应中没有非极性键的断裂和形成；
D．反应的热化学方程式为。
【解答】解：A．反应历程中包括2个过渡态，包含2个基元反应，故A错误；
B．第1个基元反应的活化能大于第2个基元反应，反应的活化能越大，反应速率越慢，所以第2个基元反应的速率最快，故B错误；
C．反应中没有非极性键的断裂和形成，故C错误；
D．反应的热化学方程式为，则反应生成2mol甲醇时放出的热量为96.50kJ mol﹣1×2mol＝193.00kJ，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学反应中的能量变化，题目难度中等，能正确分析反应过程中的能量变化是解题的关键。
4．（2025秋 齐齐哈尔期中）热值指单位质量燃料完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。表格所示可燃物的摩尔燃烧焓与图中丙的热值相匹配的是（　　）
选项 A B C D
可燃物 H2（g） C3H6（g） CH3CH2OH（l） CH4（g）
摩尔燃烧焓/ kJ mol﹣1 285.8 2219.9 1366.8 890.3
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【分析】A．H2（g）的摩尔质量为2 g/mol，热值l＝142.9 kJ/g；
B．C3H6（g）的摩尔质量为42 g/mol，热值52.85 kJ/g；
C．CH3CH2OH（l）的摩尔质量为46 g/mol，热值l≈29.7 kJ/g；
D．CH4（g）的摩尔质量为16 g/mol，热值55.64 kJ/g。
【解答】解：A．H2（g）的热值l＝142.9 kJ/g，热值最高，对应图中丁，故A错误；
B．C3H6（g）的热值52.85 kJ/g，对应图中乙，故B错误；
C．CH3CH2OH（l）的热值l≈29.7 kJ/g，热值最低，对应图中甲，故C错误；
D．CH4（g）的热值55.64 kJ/g，对应图中丙，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。
5．（2025秋 齐齐哈尔期中）化学反应中通常伴随着能量变化。下列叙述正确的是（　　）
A．1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量，则H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝+40.69kJ mol﹣1
B．1mol SO2（g）和0.5mol O2（g）反应生成SO3（g），放热akJ，其热化学方程式可表示为2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g） ΔH＝﹣2akJ mol﹣1
C．甲烷的燃烧热为﹣890.3kJ mol﹣1，则CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） ΔH＜﹣890.3kJ mol﹣1
D．CO（g）的燃烧热为﹣283.0kJ mol﹣1，则2CO2（g）＝2CO（g）+O2（g） ΔH＝+566.0kJ mol﹣1
【答案】D
【分析】A．1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量；
B．SO2（g）和O2（g）反应生成SO3（g）是一个可逆反应；
C．甲烷的燃烧热为﹣890.3kJ mol﹣1，则CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣890.3kJ mol﹣1，由于气态水的能量高于液态水；
D．CO（g）的燃烧热为﹣283.0kJ mol﹣1，则2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝﹣566.0kJ mol﹣1。
【解答】解：A．1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量，则H2O（g）＝H2O（l） ΔH＝﹣40.69kJ mol﹣1，故A错误；
B．SO2（g）和O2（g）反应生成SO3（g）是一个可逆反应，所以2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）ΔH＜﹣2akJ mol﹣1，故B错误；
C．甲烷的燃烧热为﹣890.3kJ mol﹣1，由于气态水的能量高于液态水，所以CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）ΔH＞﹣890.3kJ mol﹣1，故C错误；
D．CO（g）的燃烧热为﹣283.0kJ mol﹣1，则2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH＝﹣566.0kJ mol﹣1，所以2CO2（g）＝2CO（g）+O2（g） ΔH＝+566.0kJ mol﹣1，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学反应中的能量变化，题目难度中等，能正确分析反应过程中的能量变化是解题的关键。
6．（2025秋 房山区期中）铅蓄电池的结构示意图如图。下列关于铅蓄电池的说法不正确的是（　　）
A．放电时，Pb作正极
B．放电时，H+向正极方向移动
C．充电时，铅蓄电池负极连接电源负极
D．充电时，阳极反应为
【答案】A
【分析】放电时，铅是铅蓄电池的负极，硫酸根离子作用下铅在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，二氧化铅是正极，酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O；充电时，铅蓄电池负极连接电源的负极做阴极，正极连接电源正极做阳极。
【解答】解：A．Pb被氧化，是铅蓄电池的负极，故A错误；
B．放电时候，阳离子向正极移动，放电时，H+向正极方向移动，故B正确；
C．充电时，铅蓄电池负极连接电源的负极做阴极，故C正确；
D．充电时，正极连接电源正极做阳极，水分子作用下，PbSO4在阳极失去电子发生氧化反应生成PbO2、氢离子和硫酸根离子，电极反应式为PbSO4﹣2e﹣+2H2O＝PbO2+4H+，故D正确；
故选：A。
【点评】本题主要考查原电池与电解池的综合等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
7．（2025春 凌源市期末）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述不正确的是（　　）
A．锌锰干电池中，锌筒作正极
B．蓄电池充电时也发生了氧化还原反应
C．燃料电池是一种清洁、安全、高效的电池
D．太阳能电池板的主要材料是高纯度的硅
【答案】A
【分析】A．锌锰干电池中，锌筒作负极，碳棒作正极；
B．蓄电池充电硫酸铅发生反应生成铅、二氧化铅和硫酸；
C．燃料电池放电过程中生成物无污染，能量利用率可达90%以上；
D．硅是良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池和芯片。
【解答】解：A．锌锰干电池中，锌筒作负极，碳棒作正极，故A错误；
B．蓄电池充电时，硫酸铅转化为铅、二氧化铅和硫酸，发生了氧化还原反应，故B正确；
C．燃料电池放电过程中生成物无污染，能量利用率可达90%以上，是一种清洁、安全、高效的电池，故C正确；
D．硅是良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池，即太阳能电池板的主要材料是高纯度的硅，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查原电池原理，侧重辨析能力和基础知识检测，明确干电池、蓄电池、燃料电池、太阳能电池等电池工作原理是解题关键，注意太阳能电池不属于化学电池，题目难度不大。
8．（2025秋 房山区期中）铜锌原电池的装置如图，下列说法正确的是（　　）
A．Cu是负极材料
B．正极发生氧化反应
C．Zn电极上发生反应Zn﹣2e﹣＝Zn2+
D．盐桥的作用是传导电子
【答案】C
【分析】解决铜锌原电池的问题，需依据原电池的工作原理（负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，离子通过盐桥移动导电）分析每个选项。
【解答】解：A．在铜锌原电池中，Zn 的金属活动性比 Cu 强，Zn 更易失电子，所以Zn是负极，Cu是正极，故A错误；
B．原电池中，正极得电子，发生还原反应；负极失电子，发生氧化反应，故B错误；
C．Zn 作为负极，失电子发生氧化反应，电极反应为 Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故C正确；
D．盐桥的作用是传导离子（使两个半电池形成闭合回路，维持电荷平衡），电子是通过导线传导的，不是盐桥，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了铜锌原电池的工作原理，能够判断出正负极是解答本题的关键。
9．（2025秋 辽宁期中）全固态锂硫电池的工作原理如图所示。电池工作时，Li2Sx溶于固体电解质，隔膜只允许Li+通过，下列说法错误的是（　　）
A．电池工作时，电极电势：a＞b
B．电池工作时，Li2S2的量会逐渐增多
C．电池充电时，电极a上的电极反应为
D．电池充电时，外电路中流过0.1mol电子，两极材料质量变化的差值|Δm正﹣Δm负|可能为4.0g
【答案】C
【分析】根据Li+移动方向可知，原电池工作时电极a为正极，电极b为负极，负极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，正极反应式为S8+2e﹣+2Li+═Li2S8、3Li2S8+2e﹣+2Li+═4Li2S6、2Li2S6+2e﹣+2Li+═3Li2S4、Li2S4+2e﹣+2Li+═2Li2S2，充电时为电解池，电极a为阳极，电极b为阴极，阴阳极反应与负正极反应相反，据此分析解答。
【解答】解：A．由上述分析可知，原电池工作时电极a为正极，电极b为负极，则电极电势：a＞b，故A正确；
B．电池工作时，S8得电子生成Li2S8、Li2S8得电子生成Li2S6、Li2S6得电子生成Li2S4、Li2S4得电子生成Li2S2，即Li2S2的量会逐渐增多，故B正确；
C．电池充电时，电极a为阳极，Li2S2失电子生成Li2S4、Li2S4失电子生成Li2S6、Li2S6失电子生成Li2S8，总反应为8Li2Sx﹣16e﹣＝xS8+16Li+，故C错误；
D．电池充电时为电解池，电极a为阳极，电极b为阴极，阴极反应式为Li++e﹣＝Li，外电路中流过0.1mol电子时阴极增重为0.1mol×7g/mol＝0.7g，若电极a的材料质量增加全部为Li2S2失电子生成S8，4Li2S2﹣8e﹣＝S8+8Li+，外电路中流过0.1mol电子时阳极增重为0.1mol×8×32g/mol＝3.2g；若电极a的材料质量增加全部为Li2S8失电子生成S8，Li2S8﹣2e﹣＝S8+2Li+，外电路中流过0.1mol电子时阳极增重为0.1mol×8×32g/mol＝12.8g，两极材料质量变化的差值|Δm正﹣Δm负|为2.5～12.1g，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查充放电电池工作原理，侧重分析判断能力和运用能力考查，明确电极判断、电极反应及反应式书写、离子移动方向是解题关键，题目难度中等。
10．（2025秋 祁县校级期中）科研人员发现使用Cp2Fe[分子式为Fe（C5H5）2，其结构为]作牺牲电子供体，使用NH4PF6作电解质和质子供体，以CH3CN为溶剂，加入电催化剂，可实现连续非水流通池中有效地催化CO2还原，装置如图所示。下列说法正确的是（　　）
已知：
A．Cp2Fe中不含π键
B．电流方向：a极→电解质溶液→b极
C．a极的电极反应式为
D．反应一段时间后，溶液中的物质的量浓度减小
【答案】D
【分析】由图可知，电极a与电源负极相连，则电极a为电解池阴极，电极反应式为：CO2+22e﹣＝CO+2NH3+H2O，电极b为阳极，电极反应式为：Cp2Fe﹣e﹣＝Cp2Fe+，据此进行分析。
【解答】解：A．Cp2Fe的结构为Fe（C5H5）2，根据其结构可知，Cp2Fe中环戊二烯基中碳原子为sp2杂化，形成共轭π键，因此含有π键，故A错误；
B．电流方向为：电源正极→导线→阳极（电极b），阴极（电极a）→金属导线→电源负极，故B错误；
C．由分析可知，a极CO2得电子，发生还原反应，电极反应式为：CO2+22e﹣＝CO+2NH3+H2O，故C错误；
D．电极a处，二氧化碳还原生成一氧化碳和水，生成的水使溶液体积增大（水和CH3CN互溶），而未参与反应，物质的量不变，因此浓度减小，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查原电池原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
11．（2025秋 市中区校级期中）利用如图装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化，左侧装置为浓差电池。浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。下列说法错误的是（　　）
A．膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜
B．乙室的Ag电极电势高于甲室
C．石墨1电极的反应为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2
D．当乙室Ag电极的质量增加21.6g时，理论上NaCl溶液减少11.7g NaCl
【答案】A
【分析】首先分析浓差电池（左侧装置）：乙室AgNO3浓度（1mol/L）高于甲室（0.2mol/L），Ag+浓度越高，电极电势越高，因此乙室的Ag电极是正极（发生还原反应：Ag++e﹣＝Ag），甲室的Ag电极是负极（发生氧化反应：Ag﹣e﹣ ＝Ag+；右侧为电解池，甲室Ag（负极）连接的石墨1是阳极，乙室Ag（正极）连接的石墨2是阴极，据以上分析解答。
【解答】解：A．电解池中，石墨1（阳极）的反应为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；氯离子通过膜1进入左室，膜1为阴离子交换膜，膜2为阴极，2H++2e﹣＝H2↑，钠离子通过膜2进入右室，膜2为阳离子交换膜，故A错误；
B．乙室Ag+浓度更高，Ag电极电势高于甲室，故B正确；
C．石墨1是阳极，发生氧化反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，故C正确；
D．乙室Ag电极质量增加21.6g（即0.2mol Ag），转移0.2mol电子；电解池中Na+和Cl﹣各移动0.2mol，NaCl减少0.2mol，质量为0.2mol×58.5g/mol＝11.7g，故D正确；
故选：A。
【点评】本题主要考查了浓差电池产生电流的原理及电解池的原理，解答本题的关键是判断出原电池的正负极及极反应和电解池的阴阳极及极反应规律。
12．（2025秋 宁波期中）NaCl是一种重要的化工原料，可以制备多种物质，如图所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．NaCl在不同的条件（溶液、熔融）下通电，产物是不同的
B．H2在Cl2中燃烧可观察到苍白色火焰，且瓶口上方有白雾
C．将Cl2通入冷的石灰乳中，可以得到以Ca（ClO）2为有效成分的漂白粉
D．Cl2具有漂白性，可以使湿润的红色布条褪色
【答案】D
【分析】饱和食盐水通电电解生成氢氧化钠、氯气和氢气，氯气和氢气反应生成氯化氢，熔融氯化钠通电电解生成钠和氯气，氯气和次氯酸钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，据此分析判断。
【解答】解：A．上述分析可知，NaCl在不同的条件（溶液、熔融）下通电，产物是不同的，故A正确；
B．H2在Cl2中燃烧可观察到苍白色火焰，生成了氯化氢气体，遇到空气中水蒸气在瓶口上方有白雾，故B正确；
C．将Cl2通入冷的石灰乳中，可以得到以Ca（ClO）2为有效成分的漂白粉，是工业制备漂白粉的方法，故C正确；
D．氯气无漂白性，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，可以使湿润的红色布条褪色，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查氯气及其化合物的性质，侧重考查学生氯气性质的掌握情况，题目难度中等。
13．（2025秋 保定期中）5N（表示纯度）高纯铜作为现代尖端领域的基础材料，与常规的4N铜相比，拥有更低的电阻率、更高的导热性能等。以4N铜为原料，H2O2硝酸体系为电解质，电解液pH＝1，制备5N高纯铜的原理如图。下列说法错误的是（　　）
A．4N铜应连接电源的正极
B．阴极的副反应为
C．每生成64g铜，电路中转移的电子数为2NA
D．H2O2的加入可在一定程度上维持的浓度
【答案】C
【分析】A.4N钛极板在电解池中得电子，发生还原反应，则4N铜在电解池中失电子，发生氧化反应，4N铜应连接化学电源的正极；
B.如图所示，4N钛极板在电解池中得电子，硝酸根离子和铜离子都得电子；
C.当生成64g铜时，电路中转移的电子数大于2NA；
D.在阴极发生的反应有两个，加入H2O2可以将亚硝酸氧化成硝酸根。
【解答】解：A.4N钛极板在电解池中得电子，发生还原反应，则4N铜在电解池中失电子，发生氧化反应，4N铜应连接化学电源的正极，故A正确；
B.如图所示，4N钛极板在电解池中得电子，硝酸根离子和铜离子都得电子，故B正确；
C.当生成64g铜时，电路中转移的电子数大于2NA，故C错误；
D.在阴极发生的反应有两个，加入H2O2可以将亚硝酸氧化成硝酸根，故D正确。
故选：C。
【点评】本题为电解池基本原理题，本题的关键是要从电子的移动方向入手，判断出电解池的阴阳极。
14．（2025秋 开福区校级月考）盐酸羟胺（NH3OHCl）可用于合成抗癌药，其化学性质类似NH4Cl。以外排烟气中的NOx（表示NO2或NO）以及H2、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如下，假设放电过程中电解质溶液的体积不变。下列说法正确的是（　　）
A．Pt电极作阳极，发生氧化反应
B．含Rh催化电极的电极反应式为
C．若NOx表示NO2，当右室溶液质量增加5.1g时，消耗NO2的物质的量为0.1mol
D．若NOx表示NO，反应一段时间后，左室溶液pH减小
【答案】C
【分析】根据题意“假设放电过程中电解质溶液的体积不变”，说明该装置为化学电源，根据装置图，Pt电极处H2失电子转化为氢离子，说明Pt电极为负极，含Rh催化电极为正极，据此分析；
【解答】解：A．Pt电极处H2失电子转化为氢离子，Pt电极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．含Rh催化电极的电极反应式为NOx+（2x+1）e﹣+（2x+2）H+＝NH3OH++（x﹣1）H2O，故B错误；
C．Pt电极产生氢离子，含Rh催化电极处消耗氢离子，则该离子交换膜为阳离子交换膜或氢离子交换膜，NO2转化为NH3OH+时，氮元素化合价由+4降至﹣1价，1mol NO2得5mole ，可知有5mol H+迁移到右室；当右室消耗0.1mol NO2时，迁移过来的H+0.5mol，右室溶液总质量增加4.6g+0.5g＝5.1g，故C正确；
D．左室发生：H2﹣2e﹣＝2H+，但H+通过离子交换膜迁移至右室，生成与迁移量相等，H+浓度不变，pH不变，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电化学，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
15．（2025秋 商丘期中）
一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（
）的电化学方法如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a极与直流电源的正极相连
B．a极电势低于b极
C．b极反应式：
D．制备碳酸二甲酯的过程中CO2被氧化
【答案】B
【分析】由图可知，CO2在Pt（a）极发生还原反应生成，所以Pt（a）极为阴极，应与直流电源的负极相连，b极为负极，发生氧化反应，反应式为：，据以上分析解答。
【解答】解：A．由图可知，CO2在Pt（a）极发生还原反应生成，所以Pt（a）极为阴极，应与直流电源的负极相连，故A错误；
B．阴极（a极）电势低于阳极（b极）电势，故B正确；
C．Pt（b）极为阳极，发生氧化反应，而给出的反应式是还原反应的式子，故C错误；
D．制备碳酸二甲酯的过程中，CO2在Pt（a）极发生反应生成，碳元素化合价降低，CO2被还原，故D错误；
故选：B。
【点评】要解决这道题，我们需要分析电解池的工作原理，判断电极的阴阳极、电极反应以及物质的氧化还原情况：
16．（2025秋 云南期中）铬酸钠可在混凝土外加剂中用作阻锈剂，现以铅蓄电池为电源，用电渗析法分离回收混合物浆液中的Na2CrO4，装置如图所示。下列有关判断错误的是（　　）
A．电极a为阴极，发生还原反应
B．电极b连接铅蓄电池正极，乙池中NaOH溶液浓度逐渐减小
C．同温同压下，电极a和电极b上产生的气体的体积之比为1：2
D．若通过阴离子交换膜的只有且其物质的量为0.1mol，则通过外电路的电子的物质的量为0.2mol
【答案】C
【分析】根据图示可知，电极a（阴极）的反应为2H2O+2e﹣＝ H2↑+2OH﹣，产生氢气；电极b（阳极）的反应为4OH﹣﹣4e﹣＝O2↑+2H2O，产生氧气，据以上分析解答。
【解答】解：A．在电解池中，阳离子向阴极移动，从图中可知，钠离子向电极a移动，所以电极a为阴极，阴极发生还原反应，故A正确；
B．电极b为阳极，应连接铅蓄电池的正极，乙池中，阳极发生反应4OH﹣﹣4e﹣＝O2↑+2H2O，溶液中的通过阴离子交换膜进入乙中，生成Na2CrO4，以乙池中氢氧化钠溶液浓度逐渐减小，故B正确；
C．电极a（阴极）的反应为2H2O+2e﹣＝ H2↑+2OH﹣，产生氢气；电极b（阳极）的反应为4OH﹣﹣4e﹣＝O2↑+2H2O，产生氧气。根据电子守恒，同温同压下，氢气和氧气的体积之比为2：1，故C错误；
D．带2个单位负电荷，通过阴离子交换膜的物质的量为0.1mol，则转移电子的物质的量为 0.2mol，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查了电解池的工作原理，解答本题的关键是判断出阴阳两极及极反应原理。难度适中。
二．解答题（共4小题）
17．（2025秋 山东期中）根据氮及其化合物的相关信息，完成下列问题。
（1）已知：N2（g）+O2（g）＝2NO（g）ΔH1＝+240kJ/mol4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（l）ΔH2＝﹣2400kJ/mol H2O（l）＝H2O（g）ΔH3＝+44kJ/mol表示氨气摩尔燃烧焓的热化学方程式为 　NH3（g）O2（g）N2（g）H2O（l）ΔH＝﹣420kJ/mol　 。
（2）有关肼（N2H4）化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键需要的能量（kJ）：N≡N为942、N—H为391，N—N为154，则断裂1mol O＝O键需要的能量是 　500　 kJ。
（3）为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应6NO2+8NH3＝7N2+12H2O设计如图所示电池。（已知：交换膜只对溶液里的离子具有选择透过能力）。
①为保证放电的持续进行，应选择 　阴　 （阴或阳）离子交换膜。
②电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的pH 　变小　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
③电极B的电极反应式为 　2NO2+8e﹣+4H2O＝N2+8OH﹣ 。
④当电路中转移12mol电子时，共产生 　3.5　 mol N2，右侧溶液质量 　减小　 （填“增加”或“减少”） 　108　 g。
【答案】（1）NH3（g）O2（g）N2（g）H2O（l）ΔH＝﹣420kJ/mol；
（2）500；
（3）①阴；
②变小；
③2NO2+8e﹣+4H2O＝N2+8OH﹣；
④3.5；减少；108。
【分析】（1）摩尔燃烧焓是指一定温度和压强下，1mol物质完全燃烧生成相同温度下指定产物的焓变，已知反应：①N2（g）+O2（g）＝2NO（g）ΔH1＝+240kJ/mol，②4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（l）ΔH2＝﹣2400kJ/mol，③H2O（l）＝H2O（g）ΔH3＝+44kJ/mol，根据盖斯定律，②①可得：NH3（g）O2（g）N2（g）H2O（l）ΔH，据此计算ΔH，进一步书写热化学方程式；
（2）由图可得热化学方程式：N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l），且ΔH3＝+（2752﹣534）kJ/mol ＝2218kJ/mol，设断裂1mol O＝O键需要的能量是xkJ，则（154+391×4+x）＝2218，解得x即可；
（3）原电池的总式为：6NO2+8NH3＝7N2+12H2O，则负极反应为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣＝N2+6H2O，正极反应为：2NO2+8e﹣+4H2O＝N2+8OH﹣，据此分析作答。
【解答】解：（1）摩尔燃烧焓是指一定温度和压强下，1mol物质完全燃烧生成相同温度下指定产物的焓变，已知反应：①N2（g）+O2（g）＝2NO（g）ΔH1＝+240kJ/mol，②4NH3（g）+6NO（g）＝5N2（g）+6H2O（l）ΔH2＝﹣2400kJ/mol，③H2O（l）＝H2O（g）ΔH3＝+44kJ/mol，根据盖斯定律，②①可得：NH3（g）O2（g）N2（g）H2O（l）ΔH，则ΔH（﹣2400kJ/mol）（+240kJ/mol）＝﹣420kJ/mol，
故答案为：NH3（g）O2（g）N2（g）H2O（l）ΔH＝﹣420kJ/mol；
（2）由图可得热化学方程式：N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l），且ΔH3＝+（2752﹣534）kJ/mol ＝2218kJ/mol，设断裂1mol O＝O键需要的能量是xkJ，则（154+391×4+x）＝2218，解得：x＝500，
故答案为：500；
（3）①原电池工作时，正极产生OH﹣，OH﹣通过交换膜进入负极，与氨气反应，所以为保证放电的持续进行，应选择阴离子交换膜，
故答案为：阴；
②负极反应为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣＝N2+6H2O，右侧OH﹣通过交换膜进入左室，补充的量恰好等于消耗的量，但负极反应生成了水，溶液体积增大，OH﹣浓度减小，所以电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的pH变小，
故答案为：变小；
③电极B的电极反应式：2NO2+8e﹣+4H2O＝N2+8OH﹣，
故答案为：2NO2+8e﹣+4H2O＝N2+8OH﹣；
④根据题意有关系式：6NO2+8NH3＝7N2+12H2O～24e﹣，所以当电路中转移12mol电子时，共产生3.5mol N2，右侧溶液通入了3mol NO2，逸出1.5mol N2，同时向左侧转移了12mol OH﹣，故质量变化为（3×46﹣1.5×28﹣12×17）g＝﹣108g，即溶液质量减少108g，
故答案为：3.5；减少；108。
【点评】本题主要考查热化学方程式和电极反应式的书写，盖斯定律的应用，属于基本知识的考查，难度中等。
18．（2025秋 市中区校级月考）完成下列各小题
（1）水煤气是H2的主要来源，研究CaO对C—H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下：
C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）（Ⅰ）ΔH1＞0
CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）（Ⅱ）ΔH2＜0
CaO（s）+CO2（g）＝CaCO3（s）（Ⅲ）ΔH3＜0
C（s）+CaO（s）+2H2O（g） CaCO3（s）+2H2（g）的焓变ΔH＝ 　ΔH1+ΔH2+ΔH3 （用代数式表示）。
（2）SO2和NO是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的 　负　 极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为 　22e﹣+2H+＝S22H2O　 。
③当外电路中转移2mol电子时，理论上可以吸收的NO在标准状况下的体积为 　22.4L　 。
④SO2参与的电极反应式为 　SO2+2H2O﹣2e﹣4H+ ，处理标准状况下2.24LSO2气体，理论上通过阳离子交换膜的H+离子的物质的量为 　0.2　 mol.
【答案】（1）ΔH1+ΔH2+ΔH3；
（2）①负；
②22e﹣+2H+＝S22H2O；
③22.4L；
④SO2+2H2O﹣2e﹣4H+；0.2。
【分析】（1）根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，可得反应：C（s）+CaO（s）+2H2O（g） CaCO3（s）+2H2（g）ΔH，据此计算ΔH；
（2）①由图可知，最右边的电极处，SO2转化为硫酸，发生氧化反应，为阳极，则电极b时正极，据此判断a极；
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，显酸性，结合原子守恒、电荷守恒，书写阴极的电极反应；
③根据关系式：2NO～N2～4e﹣，进行计算；
④SO2参与的电极反应式为SO2+2H2O﹣2e﹣4H+，生成的H+中，有2mol移向左室，处理0.1mol SO2，据此计算通过阳离子交换膜的H+离子的物质的量。
【解答】解：（1）已知反应：C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）（Ⅰ）ΔH1＞0，②CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）（Ⅱ）ΔH2＜0，③CaO（s）+CO2（g）＝CaCO3（s）（Ⅲ）ΔH3＜0，根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，可得反应：C（s）+CaO（s）+2H2O（g） CaCO3（s）+2H2（g）ΔH，则ΔH＝ΔH1+ΔH2+ΔH3，
故答案为：ΔH1+ΔH2+ΔH3；
（2）①由图可知，最右边的电极处，SO2转化为硫酸，发生氧化反应，为阳极，则电极b时正极，故a是直流电源的负极，
故答案为：负；
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，显酸性，阴极的电极反应为22e﹣+2H+＝S22H2O，
故答案为：22e﹣+2H+＝S22H2O；
③根据关系式：2NO～N2～4e﹣，当外电路中转移2mol电子时，理论上可以吸收1mol NO，其在标准状况下的体积为22.4L，
故答案为：22.4L；
④SO2参与的电极反应式为SO2+2H2O﹣2e﹣4H+，生成的H+中，有2mol移向左室，处理标准状况下2.24LSO2气体，即0.1mol SO2，理论上通过阳离子交换膜的H+离子的物质的量为0.2mol，
故答案为：SO2+2H2O﹣2e﹣4H+；0.2。
【点评】本题主要考查盖斯定律的应用，电解池原理，属于基本知识的考查，难度不大。
19．（2025秋 市中区校级月考）实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答：
（1）用CO2催化加氢可以制取乙烯：
CO2（g）+3H2（g） C2H4（g）+2H2O（g）若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝ 　（a﹣b）kJ/mol　 （用含a、b的式子表示）。
（2）14gC2H4（g）完全燃烧生成CO2（g）和液态水时，放出705kJ的热量。表示其摩尔燃烧焓的热化学方程式为 　C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣1410kJ/mol　 ，C2H4的摩尔燃烧焓为 　﹣1410kJ/mol　 。
（3）我国科学家研发的水系可逆Zn—CO2电池可吸收利用CO2，将两组正离子、负离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H2O解离成H+和OH﹣，工作原理如图所示：
放电时正极的电极反应式为 　CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH　 ，充电时的阴极反应式为 　[Zn（OH）4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣ 。
【答案】（1）（a﹣b）kJ/mol；
（2）C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣1410kJ/mol；﹣1410kJ/mol；
（3）CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH；[Zn（OH）4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣。
【分析】（1）ΔH＝生成物与反应物的能量之差；
（2）14gC2H4（g）的物质的量为0.5mol，完全燃烧生成CO2（g）和液态水时，放出705kJ的热量，则1mol C2H4（g）完全燃烧放出1410kJ的热量据此分析作答；
（3）根据原子守恒、电荷守恒书写电极反应式。
【解答】解：（1）由图可知，该反应中反应物的能量高于生成物的能量，属于放热反应，则该反应的ΔH＝（a﹣b）kJ/mol，
故答案为：（a﹣b）kJ/mol；
（2）14gC2H4（g）的物质的量为0.5mol，完全燃烧生成CO2（g）和液态水时，放出705kJ的热量，则其摩尔燃烧焓的热化学方程式为C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣1410kJ/mol，C2H4的摩尔燃烧焓为：﹣1410kJ/mol，
故答案为：C2H4（g）+3O2（g）＝2CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣1410kJ/mol；﹣1410kJ/mol；
（3）由图可知，放电时正极的电极反应式为：CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH，充电时的阴极反应式为：[Zn（OH）4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣，
故答案为：CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH；[Zn（OH）4]2﹣+2e﹣＝Zn+4OH﹣。
【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识，同时考查电极反应式的书写，属于基本知识的考查，难度不大。
20．（2025秋 青岛月考）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为　Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g）ΔH＝﹣225kJ mol﹣1 。
Ⅱ．将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4（g）+H2（g） SiHCl3（g）+HCl（g） ΔH1＞0
②3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s） 4SiHCl3（g） ΔH2＜0
③2SiCl4（g）+H2（g）+Si（s）+HCl（g） Ⅲ3SiHCl3（g） ΔH3
反应③的ΔH3＝　ΔH2﹣ΔH1 （用ΔH1，ΔH2表示）。
Ⅲ．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＝+551kJ mol﹣1
反应Ⅲ：S（s）+O2（g）＝SO2（g） ΔH3＝﹣297kJ mol﹣1
反应Ⅱ的热化学方程式：　3SO2（g）+2H2O（g）＝2H2SO4（l）+S（s）ΔH＝﹣254kJ/mol　 。
【答案】Ⅰ．Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g）ΔH＝﹣225kJ mol﹣1；
Ⅱ．ΔH2﹣ΔH1；
Ⅲ．（1）3SO2（g）+2H2O（g）＝2H2SO4（l）+S（s）ΔH＝﹣254kJ/mol。
【分析】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300℃，配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1mol，据此书写反应的热化学方程式；
Ⅱ．根据盖斯定律分析作答；
Ⅲ．根据盖斯定律分析作答。
【解答】解：Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1mol SiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g）ΔH＝﹣225kJ mol﹣1，
故答案为：Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g）ΔH＝﹣225kJ mol﹣1；
Ⅱ．已知反应：①SiCl4（g）+H2（g） SiHCl3（g）+HCl（g） ΔH1＞0，②3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s） 4SiHCl3（g） ΔH2＜0，③2SiCl4（g）+H2（g）+Si（s）+HCl（g） Ⅲ3SiHCl3（g）ΔH3，根据盖斯定律有：②﹣①＝③，则ΔH3＝ΔH2﹣ΔH1，
故答案为：ΔH2﹣ΔH1；
Ⅲ．（1）由图可知，反应Ⅱ为SO2催化歧化生成H2SO4和S，反应为3SO2+2H2O＝2H2SO4+S，根据盖斯定律，反应I+反应Ⅲ得，2H2SO4（l）+S（s）＝3SO2（g）+2H2O（g）ΔH＝ΔH1+ΔH3＝（+551kJ/mol）+（﹣297kJ/mol）＝+254kJ/mol，所以反应Ⅱ的热化学方程式为：3SO2（g）+2H2O（g）＝2H2SO4（l）+S（s）ΔH＝﹣254kJ/mol，
故答案为：3SO2（g）+2H2O（g）＝2H2SO4（l）+S（s）ΔH＝﹣254kJ/mol。
【点评】本题主要考查盖斯定律的应用，属于基本知识的考查，难度不大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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