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2025魯科版化學選擇性必修1
第1章測評
一、選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共計20分。每小題只有一個選項符合題意。
1.下列關于能量變化的說法正確的是(　　)
A.“冰,水為之,而寒于水”,說明相同質量的水和冰相比較,冰的能量高
B.化學反應在物質變化的同時,伴隨著能量變化,其表現形式只有吸熱和放熱兩種
C.已知C(s,石墨)C(s,金剛石)　ΔH>0,則金剛石比石墨穩定
D.化學反應遵循質量守恒的同時,也遵循能量守恒
2.下列有關電化學腐蝕和電化學保護的說法,不正確的是(　　)
A.圖甲是鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖
B.圖乙中的電解質溶液呈酸性
C.圖丙中的電子被強制流向鋼閘門
D.圖丁是犧牲陽極示意圖,利用了電解原理
3.下列有關中和反應的反應熱測定實驗的說法正確的是(　　)
A.溫度計能代替玻璃攪拌器,用于攪拌反應物
B.為了使反應均勻進行,可以向酸(堿)溶液中分幾次加入堿(酸)溶液
C.測定中和反應反應熱實驗中,讀取混合溶液不再變化的溫度為終止溫度
D.某同學通過實驗測得硫酸和NaOH溶液反應生成1 mol H2O(l)放出的熱量為52.3 kJ(理論值是57.3 kJ),造成此結果的原因不可能是所用酸、堿溶液濃度過大
4.通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是(　　)
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH1=a kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH3=c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH4=d kJ·mol-1
A.反應①、②為反應③提供原料氣
B.反應③也是CO2資源化利用的方法之一
C.反應C(s)+2H2O(l)CO2(g)+2H2(g)的ΔH=(a+b) kJ·mol-1
D.反應2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1
5.近日,上海交通大學提出了一種如圖所示的光電催化體系,該體系既能將SO2轉化為S所釋放的化學能用于驅動陰極H2O2的高效生成,也可以實現煙氣脫SO2。則下列說法不正確的是(　　)
A.陰極反應:2H++O2+2e-H2O2
B.電路中轉移2 mol電子時,陰極消耗22.4 L的氧氣
C.每生成1 mol S,伴隨著1 mol H2O2的生成
D.電解液中有2個離子交換膜,靠近陽極的為陰離子交換膜,靠近陰極的為陽離子交換膜
6.如圖所示是一種以液態肼(N2H4)為燃料,氧氣為氧化劑,某固體氧化物為電解質的新型燃料電池。已知:在工作溫度高達700~900 ℃時,O2-可在該固體氧化物電解質中自由移動,反應生成物均為無毒無害的物質,下列說法正確的是(　　)
A.電池內的O2-由電極乙移向電極甲
B.電池的總反應為N2H4+2O22NO+2H2O
C.當電極甲上消耗1 mol N2H4時,電極乙上有22.4 L O2參與反應
D.該電池的能量轉化效率可能為100%
7.已知:
①H2O(g)H2O(l)　ΔH1
②C6H12O6(g)C6H12O6(s)　ΔH2
③C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(g)+6CO2(g)　ΔH3
④C6H12O6(g)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)　ΔH4
下列說法正確的是(　　)
A.ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<ΔH4
B.6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0
C.-6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0
D.-6ΔH1+ΔH2-ΔH3+ΔH4=0
8.下列裝置及設計符合規范的是(　　)
A.裝置甲待鍍鐵制品與電源正極相連,可實現鐵上鍍銅
B.裝置丙是一種新型的鋅碘單液流電池,放電時電解質儲罐中離子總濃度增大
C.裝置丙中,M為陽離子交換膜
D.裝置乙測定中和反應的反應熱
9.酸性廢水中的N可在一定條件下利用硝酸鹽菌轉化為N,再用如圖所示的電化學裝置除去N,下列有關說法正確的是(　　)
A.a端是鉛蓄電池的負極
B.該裝置把化學能轉化為電能
C.鉛蓄電池b端電極材料為PbO2
D.電解池陰極的電極反應式為2N+12H++10e-N2↑+6H2O
10.某種新型可充電電池具有較高的循環使用壽命,工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.放電時,A極為正極
B.放電過程中每轉移1 mol電子,正極質量增加14 g
C.充電時B極電極反應式為Pb3C2O7+H2O+6e-3Pb+2C+2OH-
D.充電過程中每轉移0.5 mol電子,理論上有0.5 mol KOH被消耗
二、選擇題:本題包括5小題,每小題4分,共計20分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案只包括一個選項,多選時,該小題得0分;若正確答案包括兩個選項,只選一個且正確的得2分,選兩個且都正確的得滿分,但只要選錯一個,該小題就得0分。
11.“84”消毒液(主要成分為NaClO)廣泛應用于殺菌消毒。某化學學習小組用甲烷燃料電池電解飽和食鹽水制備“84”消毒液,裝置如圖所示,a、b、c、d均為惰性電極。下列說法正確的是(　　)
A.氣體B為甲烷
B.電解裝置中的總反應為NaCl+H2ONaClO+H2↑
C.消耗2.24 L(標準狀況)甲烷,K+通過交換膜向左室移動0.8 mol
D.甲烷發生的電極反應為CH4-8e-+8OH-CO2+6H2O
12.已知煤轉化成水煤氣及其燃燒過程的能量變化如圖,下列說法不正確的是(　　)
A.由ΔH3可知,該步反應的反應物鍵能總和大于生成物的鍵能總和
B.ΔH1-ΔH2+ΔH3=0
C.ΔH1<ΔH2
D.若用C(s)和H2O(l)轉化為H2(g)和CO(g),則ΔH2變大
13.我國科學家采用單原子Ni和納米Cu作串聯催化劑,通過電解法將CO2轉化為乙烯。裝置示意圖如下。已知:電解效率η(B)=×100%。
下列說法錯誤的是(　　)
A.電極a連接電源的負極
B.電極a上有O2產生
C.納米Cu催化劑上發生反應:2CO+6H2O+8e-C2H4+8OH-
D.若乙烯的電解效率為60%,電路中通過1 mol電子時,產生0.075 mol乙烯
14.利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學腐蝕處理三氯乙烯(CHClCCl2),進行水體修復的過程如圖。H+、O2、N等共存物的存在會影響水體修復效果,定義單位時間內ZVI釋放電子的物質的量為nt,其中用于有效腐蝕的電子的物質的量為ne。下列說法錯誤的是(　　)
A.反應①②③④均在正極發生
B.單位時間內,三氯乙烯脫去a mol Cl時ne=a mol
C.④的電極反應式為N+10H++8e-N+3H2O
D.增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量,可使nt增大
15.最近有科學家發現正丁烷(C4H10)脫氫或不完全氧化也可制得1,3-丁二烯(C4H6),已知熱化學方程式如下:
①C4H10(g)C4H6(g)+2H2(g)　ΔH1=+123 kJ·mol-1
②C4H10(g)+O2(g)C4H6(g)+2H2O(g)　ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)　ΔH3=-57.3 kJ·mol-1
下列說法正確的是(　　)
A.由①可知,正丁烷(C4H10)比1,3-丁二烯(C4H6)穩定
B.由①和②可推知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH4=-242 kJ·mol-1
C.HCl(aq)+NH3·H2O(aq)NH4Cl(aq)+H2O(l)　ΔH>-57.3 kJ·mol-1
D.由①和②可知,同質量的正丁烷(C4H10)轉變為1,3-丁二烯(C4H6)所需要的能量相同
三、非選擇題:共4小題,共60分。
16.(14分)乙醇(C2H5OH)是重要的基礎化工原料,可用于制造乙醛、乙烯等。某同學用彈式熱量計(結構如圖所示)按以下實驗步驟測量C2H5OH(l)的摩爾燃燒焓。
彈式熱量計示意圖
a.用電子天平稱量1 400.00 g純水,倒入內筒中;
b.用電子天平稱量1.00 g苯甲酸,置于氧彈內的坩堝上,與點火絲保持微小距離;
c.將試樣裝入氧彈內,用氧氣排空氣再注滿高純氧氣;
d.打開攪拌器開關,讀取純水溫度,當溫度不再改變時,記為初始溫度;
e.當純水溫度保持不變時,打開引燃電極,讀取并記錄內筒最高水溫;
f.重復實驗4次,所得數據如表:
實驗序號 初始溫度/℃ 最高水溫/℃
① 25.00 28.01
② 24.50 27.49
③ 25.55 28.55
④ 24.00 28.42
g.用電子天平稱量1.00 g CH3CH2OH(l)替換苯甲酸,重復上述實驗,測得內筒溫度改變的平均值為3.30 ℃。
已知:①1.00 g苯甲酸完全燃燒放出26.4 kJ熱量;
②查閱資料知常溫常壓時,C2H5OH(l)的摩爾燃燒焓ΔH=-1 366.8 kJ·mol-1。
(1)攪拌器適宜的材質為　　　　　(填字母);氧彈的材質為不銹鋼,原因是　　　　　　　　　 (答一點即可);氧彈內注滿過量高純氧氣的目的是　　　　　　。
A.銅 B.銀 C.陶瓷 D.玻璃纖維
(2)苯甲酸完全燃燒,彈式熱量計內筒升高的溫度平均為　　　　 ℃,該絕熱套內水溫升高1 ℃需要的熱量為　　　　　　 kJ。
(3)通過以上實驗可換算出1 mol C2H5OH(l)完全燃燒放出的熱量為　　　　(精確至0.1) kJ。
17.(14分)氮和氮的化合物與人類有密切關系。
(1)氮的固定有利于生物吸收氮。下列屬于氮的固定的是　　　　　　　(填序號)。
①工業上N2和H2合成NH3　②N2和O2放電條件下生成NO　③NH3催化氧化生成NO
寫出反應③的化學方程式:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)治理NO通常是在氧化劑作用下,將NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或堿液吸收脫氮。下列物質可以氧化NO的是　　　　　　　(填字母)。
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液
C.Na2CO3溶液 D.KMnO4溶液
若以NaClO溶液氧化NO,寫出該反應的化學方程式,并用雙線橋標出反應中電子的得失和數目: 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)CO與NO在Rh催化劑上的氧化還原反應是控制汽車尾氣污染空氣的關鍵反應。用Rh做催化劑時該反應的過程示意圖如下:
①過程Ⅰ為　　　　　　　(填“吸熱”或“放熱”)過程。過程Ⅱ生成的化學鍵有　　　　　　　(填“極性鍵”“非極性鍵”或“極性鍵和非極性鍵”)。
②已知過程Ⅰ的焓變為a kJ·mol-1,過程Ⅱ的焓變為b kJ·mol-1,則該反應的熱化學方程式為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.(14分)通過化學反應與能量的學習,某化學興趣小組的同學對原電池產生了濃厚的興趣。
Ⅰ.甲同學是一位考古愛好者,我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術價值和歷史價值,但出土的青銅器大多受到環境腐蝕,故對其進行修復和防護具有重要意義。經過研究發現青銅器的腐蝕都跟原電池有關。如圖為青銅器在潮濕環境中發生電化學腐蝕的示意圖。
(1)腐蝕過程中,負極是　　　　(填“a”“b”或“c”)。
(2)環境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上消耗氧氣的體積為　　　　 L(標準狀況)。
Ⅱ.乙同學是一位生物愛好者,南美亞馬孫河流域生活著一種帶狀生物——電鰻,根據仿生學原理,我國研究團隊制得一種柔性水系鋅電池,該電池以鋅鹽溶液作為電解液,其原理如圖所示。
(4)電池放電時,N極發生　　　　(填“氧化”或“還原”)反應,Zn2+向　　　　(填“M”或“N”)極移動。
(5)電池放電時,每生成1 mol PTO-Zn2+,M極溶解Zn的質量為　　　　 g。
19.(18分)Ⅰ.火箭推進器中盛有強還原劑液態肼(N2H4)和強氧化劑液態雙氧水。當把0.4 mol液態肼和0.8 mol H2O2混合反應,生成氮氣和水蒸氣,放出256.0 kJ的熱量(相當于25 ℃、101 kPa下測得的熱量)。
(1)反應的熱化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1。則16 g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是　　　 kJ。
(3)此反應用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產生大量氣體外,還有一個很大的優點是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業生產、生活中有著重要作用。
(4)如圖是N2(g)和H2(g)反應生成1 mol NH3(g)過程中能量的變化示意圖,請寫出N2(g)和H2(g)反應的熱化學方程式:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)已知下列數據:
化學鍵 H—H N≡N
435 943
根據表中及圖中數據計算N—H鍵的鍵能是　　　　 kJ·mol-1。
(6)用NH3催化還原NO,還可以消除氮氧化物的污染。已知:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)　ΔH1=-a kJ·mol-1①
N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH2=-b kJ·mol-1②
若1 mol NH3(g)還原NO(g)至N2(g)和H2O(g),則該反應過程中放出的熱量為　　　　 kJ(用含a、b的式子表示)。
Ⅲ.二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。如圖是目前已開發出用電解法制取ClO2的新工藝。
(7)陽極產生ClO2的電極反應式: 　　　　　　　　　　　。
(8)當陰極產生標準狀況下112 mL氣體時,通過陽離子交換膜的離子的物質的量為　　　　　。
第1章測評
1.D　解析 等質量的水和冰相比較,冰的能量低,A錯誤;發生化學反應時能量的變化有多種形式,可以表現為熱能,還可以表現為光能、電能等,B錯誤;ΔH>0,說明該反應吸熱,石墨的能量較低,故石墨更穩定,C錯誤;化學反應遵循質量守恒的同時,也遵循能量守恒,D正確。
2.D　解析 圖甲中O2得到電子轉化為OH-,屬于鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖,A正確;圖乙中H+得到電子轉化為H2,屬于鋼鐵的析氫腐蝕,說明電解質溶液呈酸性,B正確;圖丙中鋼鐵和電源的負極相連,作陰極被保護,這說明電子被強制流向鋼閘門,C正確;圖丁中負極是鋅,屬于犧牲陽極的陰極保護法,利用了原電池原理,D錯誤。
3.D　解析 溫度計不能代替玻璃攪拌器,只能用于測量溶液的溫度,A錯誤;為了防止熱量損失,向酸(堿)溶液中一次加入堿(酸)溶液,B錯誤;測定中和反應反應熱時,應讀取混合溶液的最高溫度,C錯誤;濃酸或濃堿溶于水時會放熱,則生成1 mol H2O(l)時放出的熱量大于57.3 kJ,D正確。
4.C　解析 反應③中的反應物為CO2、H2,由已知反應可知,反應①、②為反應③提供原料氣,A項正確;反應③中的反應物為CO2,CO2轉化為甲醇,則反應③也是CO2資源化利用的方法之一,B項正確;反應①+②得C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)　ΔH=(a+b) kJ·mol-1,則C(s)+2H2O(l)CO2(g)+2H2(g)的ΔH≠(a+b) kJ·mol-1,C項錯誤;由蓋斯定律知,②×2+③×2+④得2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1,D項正確。
5.B　　解析 從圖中可知,左側電極上S轉化為S,硫元素化合價升高,則電解池中左側電極為陽極,右側電極為陰極,O2在陰極得電子結合H+生成H2O2,陰極反應為2H++O2+2e-H2O2,A正確;從陰極反應式可以看出,電路中轉移2 mol電子時,陰極消耗1 mol O2,由于未指明溫度和壓強,所以消耗的O2的體積不一定是22.4 L,B錯誤;依據得失電子守恒,當陽極生成1 mol S時,電路中轉移2 mol電子,伴隨著1 mol H2O2的生成,C正確;從圖中可以看出,OH-從左側離子交換膜向陽極遷移,H+從右側離子交換膜向陰極遷移,電解液中有2個離子交換膜,靠近陽極的為陰離子交換膜,靠近陰極的為陽離子交換膜,D正確。
6.A　解析 由圖可知,通入肼的電極甲為燃料電池的負極,根據反應生成物均為無毒無害的物質,則肼在負極失去電子發生氧化反應生成氮氣和水,電極乙為正極,氧氣在正極得到電子發生還原反應生成O2-,O2-由電極乙移向電極甲,A正確;電池的總反應為N2H4+O2N2+2H2O,B錯誤;缺標準狀況下,無法計算消耗1 mol N2H4時消耗氧氣的體積,C錯誤;燃料電池工作時,化學能不可能完全轉化為電能,D錯誤。
7.B　解析 物質由氣態轉化為液態(液化)需要放熱,物質由固態轉化為氣態需要吸熱,反應③和反應④中C6H12O6(s)→C6H12O6(g)為吸熱過程,6H2O(g)→6H2O(l)為放熱過程,所以反應④放出更多能量,ΔH更小,故ΔH3>ΔH4,A錯誤;由蓋斯定律知,6ΔH1+ΔH2+ΔH3=ΔH4,則6ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4=0,B正確,C、D均錯誤。
8.B　解析 電鍍銅實驗中,Cu作陽極,Cu與電源正極相連,A錯誤;裝置丙放電時,左側電極是負極,電極反應式為Zn-2e-Zn2+,所以儲罐中的離子總濃度增大,B正確;裝置丙放電時,負極區生成Zn2+、正電荷增加,正極區生成I-、負電荷增加,所以Cl-通過M膜進入負極區,K+通過N膜進入正極區,所以M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜,C錯誤;圖乙中缺少攪拌裝置,且保溫效果不夠好,不能測定中和熱,D錯誤。
9.D　解析 圖示的電化學裝置把電能轉化為化學能,B錯誤;N轉化為N2的反應在陰極上發生,所以b是電源的負極,A錯誤;陰極反應:2N+12H++10e-N2↑+6H2O,D正確;鉛蓄電池中,Pb為負極、PbO2為正極,根據分析可知b是電源的負極,則鉛蓄電池b端電極材料為Pb,C錯誤。
10.D　解析 充電時,發生電解反應,A極中MnCO3轉化為MnO2,錳元素化合價升高,發生氧化反應,A極為陽極,B極中Pb3C2O7轉化為Pb,鉛元素化合價降低,發生還原反應,B極為陰極;放電時,發生原電池反應,A極中MnO2轉化為MnCO3,A極為正極,B極中Pb轉化為Pb3C2O7,B極為負極。根據分析,放電時,A極為正極,A正確;放電時正極MnO2轉化為MnCO3,1 mol MnO2反應轉移2 mol電子,相當于增重1 mol CO,所以轉移1 mol電子時,正極質量增加14 g,B正確;充電時B極為陰極,得到電子,電極反應式為Pb3C2O7+H2O+6e-3Pb+2C+2OH-,C正確;充電時的總方程式為Pb3C2O7+3MnCO3+10KOH3Pb+3MnO2+5K2CO3+5H2O,整個反應轉移6 mol電子,消耗10 mol KOH,所以充電過程中每轉移0.5 mol電子,理論上有mol KOH被消耗,D錯誤。
11.B　解析 電解裝置為電解飽和食鹽水制備“84”消毒液,應在d極產生Cl2,c極產生NaOH,因此d極為陽極,c極為陰極,總反應為NaCl+H2ONaClO+H2↑,B正確;與c極相連的a極為負極,與d極相連的b極為正極,通入的氣體B為氧氣,A錯誤;原電池中陽離子移向正極,所以K+通過交換膜向右室移動,C錯誤;a電極為負極,甲烷在負極失去電子發生氧化反應生成C,電極反應為CH4-8e-+10OH-C+7H2O,D錯誤。
12.AB　解析 燃燒為放熱反應,ΔH3<0,則該步反應的反應物鍵能總和小于生成物的鍵能總和,A錯誤;由蓋斯定律可知,ΔH1=ΔH2+ΔH3,ΔH1-ΔH2-ΔH3=0,B錯誤;ΔH2>0,而ΔH1<0,則ΔH1<ΔH2,C正確;C(s)與水蒸氣的反應為吸熱反應,且氣態水的能量比液態水的能量高,若用C(s)和H2O(l)轉化為H2(g)和CO(g),則ΔH2變大,D正確。
13.BD　解析 電極a實現將CO2轉化為乙烯,C由+4價變為-2價,化合價降低,發生還原反應,電極a為陰極,與電源負極相連,A正確;電極a上CO2得電子生成CO或CO得電子產生乙烯,沒有O2的產生,B錯誤;由圖可知,納米Cu催化劑上CO轉化為乙烯的電極反應為2CO+6H2O+8e-C2H4+8OH-,C正確;若乙烯的電解效率為60%,電路中通過1 mol電子時,根據公式得n(生成乙烯所用的電子)=0.6 mol,CO2轉化為乙烯的電極反應為2CO2+8H2O+12e-C2H4+12OH-,所以當n(生成乙烯所用的電子)=0.6 mol,產生的乙烯為0.05 mol,D錯誤。
14.B　解析 由修復過程示意圖中反應前后元素化合價變化可知,反應①②③④均為得電子的反應,所以應在正極發生,A正確;三氯乙烯C2HCl3中C元素化合價為+1價,乙烯中C元素化合價為-2價,1 mol C2HCl3轉化為1 mol C2H4時,得到6 mol電子,脫去3 mol Cl,所以脫去a mol Cl時ne=2a mol,B錯誤;由示意圖及N元素的化合價變化可寫出④的電極反應式為N+10H++8e-N+3H2O,C正確;增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量,可以增大小微粒ZVI和正極的接觸面積,加快ZVI釋放電子的速率,可使nt增大,D正確。
15.BC　解析 由反應①可知,C4H10的總能量低于C4H6與H2的總能量,無法對比C4H10與C4H6的能量高低,不能比較二者的穩定性,A項錯誤;根據蓋斯定律,由②-①得,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH4=-242 kJ·mol-1,B項正確;NH3·H2O是弱堿,電離過程吸熱,ΔH大于-57.3 kJ·mol-1,C項正確;由①和②可知,同質量的正丁烷(C4H10)轉變為1,3-丁二烯(C4H6)所需要的能量可能不相同,D項錯誤。
16.答案 (1)CD　熱傳導的速率快　確保可燃物完全燃燒
(2)3.00　8.8
(3)1 335.8
解析 (1)攪拌器適宜的材質為導熱性能差的陶瓷和玻璃纖維,故選CD。氧彈的材質為不銹鋼,原因是熱傳導的速率快。氧彈內注滿過量高純氧氣的目的是確保可燃物完全燃燒。
(2)實驗①溫差為28.01 ℃-25.00 ℃=3.01 ℃,實驗②溫差為27.49 ℃-24.50 ℃=2.99 ℃,實驗③溫差為28.55 ℃-25.55 ℃=3.00 ℃,實驗④溫差為28.42 ℃-24.00 ℃=4.42 ℃,實驗④數據較①②③明顯大,應該舍去,苯甲酸完全燃燒,彈式熱量計內筒升高的溫度平均為 ℃=3.00 ℃;1 g苯甲酸完全燃燒放出26.4 kJ熱量,則該絕熱套內水溫升高1 ℃需要的熱量為 kJ=8.8 kJ。
(3)用電子天平稱量1.00 g CH3CH2OH(l)替換苯甲酸,重復上述實驗,測得內筒溫度改變的平均值為3.30 ℃,放出的熱量為3.30×8.8 kJ=29.04 kJ,可換算出1 mol C2H5OH(l)完全燃燒放出的熱量為×29.04 kJ=1 335.8 kJ。
17.答案 (1)①②　4NH3+5O24NO+6H2O
(2)D　
(3)①吸熱　極性鍵和非極性鍵
②2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=(a+b) kJ·mol-1
解析 (1)氮的固定是游離態的氮轉變為化合態的氮,因此屬于氮的固定的是①②;反應③是氨氣催化氧化生成一氧化氮和水,其化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)只有高錳酸鉀具有氧化性,其余物質不具有氧化性,因此選D;用NaClO溶液氧化NO的化學方程式和電子轉移情況為。
(3)①過程Ⅰ是化學鍵斷裂,因此為吸熱過程。過程Ⅱ生成的化學鍵有碳氧極性鍵和氮氮非極性鍵。
②已知過程Ⅰ的焓變為a kJ·mol-1,過程Ⅱ的焓變為b kJ·mol-1,根據蓋斯定律,該反應的熱化學方程式為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH=(a+b) kJ·mol-1。
18.答案 Ⅰ.(1)c
(2)2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓
(3)0.448
Ⅱ.(4)還原　N　(5)260
解析 Ⅰ.(1)根據圖知,氧氣得電子生成OH-,Cu失電子生成Cu2+,發生吸氧腐蝕,則Cu作負極,即c是負極。
(2)Cl-擴散到孔口,并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,負極上生成銅離子,正極上生成OH-,所以離子方程式為2Cu2++3OH-+Cl-Cu2(OH)3Cl↓。
(3)n[Cu2(OH)3Cl]==0.02 mol,根據得失電子守恒得n(O2)==0.02 mol,V(O2)=0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。
Ⅱ.(4)放電時,金屬Zn發生氧化反應生成Zn2+,即M電極為負極,則N電極為正極,得電子發生還原反應;原電池中陽離子向正極移動,所以Zn2+向N極移動。
(5)根據PTO-Zn2+的結構可知,每生成1 mol PTO-Zn2+,需要4 mol Zn2+,所以M極溶解Zn的質量為65 g·mol-1×4 mol=260 g。
19.答案 (1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-640.0 kJ·mol-1
(2)408.0
(3)釋放大量熱、產物不會造成環境污染
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1
(5)390
(6)
(7)Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+
(8)0.01 mol
解析 (1)由題意可知,肼與雙氧水反應生成氮氣和水,反應的化學方程式為N2H4+2H2O2N2+4H2O,0.4 mol液態肼與0.8 mol H2O2恰好完全反應放出256.0 kJ的熱量,則1 mol液態肼反應放出的熱量為=640.0 kJ,反應的熱化學方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-640.0 kJ·mol-1。
(2)將肼與雙氧水反應生成氮氣和水設為①,液態水轉化為氣態水設為②,由蓋斯定律可知,反應①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l)　ΔH=-816.0 kJ·mol-1,16 g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是×816.0 kJ·mol-1=408.0 kJ。
(3)由反應方程式可知,用于火箭推進的反應為肼與雙氧水反應生成氮氣和水,反應時釋放大量熱、產物為氮氣和水,不會造成環境污染。
(4)由圖可知,合成氨反應的反應物總能量大于生成物總能量,生成1 mol氨氣放出46 kJ熱量,則反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92 kJ·mol-1。
(5)設N—H鍵的鍵能為a kJ·mol-1,由反應熱等于反應物的總鍵能和生成物的總鍵能之差可得:ΔH=943 kJ·mol-1+3×435 kJ·mol-1-6a kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1,解得a=390。
(6)由蓋斯定律可知,反應①-3×②可得反應4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)　ΔH=(3b-a) kJ·mol-1,1 mol NH3還原NO至N2放出熱量為 kJ。
(7)由題意可知,Cl-放電生成ClO2,電極反應式為Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+。
(8)陰極產生標準狀況下112 mL氣體是H2,物質的量為0.005 mol,陰極電極反應式為2H2O+2e-H2↑+2OH-,所以陰極區產生0.01 mol OH-,則通過陽離子交換膜的Na+的物質的量為0.01 mol。
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