专题一化学反应与能量变化1．原电池是将化学能直接转化为电能的装置，原电池反应的本质是（）A．化合价的升降B．离子定向移动C．氧化还原反应D．电能的储存2．下列能量转化过程中化学能转化为热能的是（）A．铝热反应B.酸碱的中和反应C．冰雪融化D.绿色植物的光合作用3．天然气和液化石油气（主要成分为C3~C5的烷烃）燃烧的化学方程式分别为：（）CH4+2O2CO2+2H2O，C3H8+5O23CO2+4H2O现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采取的正确措施是（）A．增大空气进入量或减小石油气进入量B．增大空气进入量或增大石油气进入量C．减小空气进入量或减小石油气进入量D．减小空气进入量或增大石油气进入量4．已知某可逆反应：mA（g）+nB（g）===pC（g）在密闭容器中进行，右图表示反应在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气体的体积分数（B%）的关系曲线。由曲线分析下列判断正确的是（）A．T1＜T2P1＞P2m+n＞p正反应为吸热反应B．T1＞T2P2＞P1m+n＜p正反应为吸热反应C．T2＞T1P2＞P1m+n＜p正反应为吸热反应D．T1＞T2P2＞P1m+n＜p正反应为放热反应5．反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)（每生成2molSO3放出QKJ热量）。在相同温度条件下，向一密闭恒容容器中通入2molSO2和1molO2达平衡时放出的热量为Q1，向另一容积相同的恒容密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2达平衡时，放出的热量为Q2，则Q1、Q2满足的关系是（）A．Q2＝Q1/2B．Q2＜Q1/2C．Q2＜Q1＝QD．Q1＝Q2＜Q6．锌铜原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（）A．正极反应为Zn–2e－＝Zn2+B．电池总反应为Zn+Cu2+＝Zn2++Cu\nC．取出盐桥，电流表指针仍然偏转D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液7．酸碱中和反应NaOH（?）+HCl（?）→NaCl（?）+H2O(?)+57.6kJ中,问号表示的状态正确的是（）A.NaOH：固B.盐酸：液C．NaCl：溶液D．H2O：溶液8．25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是()A．2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H＝―285.8kJ／molB．2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)△H＝+571.6kJ／molC．2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H＝―571.6kJ／molD．H2(g)+O2(g)==H2O(1)△H＝―285.8kJ／mol9．下列有关热化学方程式的叙述，正确的是（）A．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热B．由N2O4(g)2NO2(g)△H=-56.9kJ·mol-1，可知将1molN2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJC．由：H+(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)△H＝－57.3kJ/mol，可知：含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量为57.3kJD．已知101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ/mol，则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ10．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。下列说法不正确的是（）A．正极反应式为O2+2H2O+4e一=4OH—B．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积C．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用11．参照反应Br＋H2HBr＋H的能量对应反应历程的示意图，下列叙述中正确的是( )A．正反应为吸热反应B．吸热反应一定要加热后才能发生C．反应物总能量高于生成物总能量D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速12．火箭推进器常以联氨(N2H4)为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH1=－533.23kJ·mol－1H2O(g)＝H2O(l) DH2＝–44kJ·mol－12H2O2(l)＝2H2O(l)+O2(g)DH3＝–196.4kJ·mol－1则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为（）A．N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)ΔH＝＋817.63kJ·mol－1B．N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH＝－641.63kJ·mol－1C．N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)ΔH＝－641.63kJ·mol－1D．N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH＝－817.63kJ·mol－113．下列推论正确的是：（）\nA．S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1；S(s)+O2(g)==SO2(g)△H2，则：△H1>△H2B．C(石墨，s)=C(金刚石，S)△H=+1.9kJ/mol，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石比石墨稳定C．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(I)△H=﹣57.4kJ/mol，则：含20gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJD．2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221kJ/mol，则碳的燃烧热等于110.5kJ/mol14．某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是()A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl—Cl2↑+H2B．断开K2，闭合K1时，石墨为正极，铜为负极，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，石墨电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl—D．断开K2闭合K1时，是化学能转变为电能。断开K1闭合K2时，是电能转变为化学能。15．最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法—隔膜电解法，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸。实验室以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。下列说法正确的是（）A．若以CH4—空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入空气B．电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量增大C．阳极反应CH3CHO-2e-+2H+==CH3COOH+H2OD．电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生了无色气体，则阳极产生的是O216．下列反应属于吸热反应的是（）A．燃烧木炭取暖B．炸药爆炸C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合搅拌D．酸与碱的中和反应17．下列说法正确的是（）A．常温下，物质的量浓度均为0.1mol·L−1Na2CO3和NaHCO3的等体积混合溶液中：2c(OH−)－2c(H+)＝3c(H2CO3)＋c(HCO3－)－c(CO32−)B．ΔH＜0,ΔS＞0的反应都是自发反应，ΔH＞0,ΔS＞0的反应任何条件都是非自发反应；C．已知：P4(g)＋6Cl2(g)＝4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1P4(g)＋10Cl2(g)＝4PCl5(g)ΔH＝ bkJ·mol－1P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为ckJ·mol－1,PCl3\n中P－Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1，由此计算Cl－Cl键的键能D．在一定温度下，固定体积为2L密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H＜0，当v(SO2)=v(SO3)时，说明该反应已达到平衡状态18．下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是（）A．该过程是电能转化为化学能的过程B．铜电极的电极反应式为：CO2＋8H+＋8e－＝CH4＋2H2OC．一段时间后，①池中n(KHCO3)不变D．一段时间后，②池中溶液的pH一定下降19．某实验小组用0.55mol/LNaOH溶液和0.50mol/L盐酸反应来测定中和热，实验装置如下图所示。（1）图示实验装置中缺少的一种仪器是，大、小烧杯间填满碎纸条的作用是。（2）取50mLNaOH溶液和50mL盐酸进行实验，实验数据如下表：①请填写下表中的空白：温度次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值（t2-t1）/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.129.13.0225.925.925.928.8326.426.226.329.4②近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.50mol/L盐酸的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热△H=（结果保留小数点后一位）。③氢氧化钠溶液稍过量的原因是。④上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）。a.实验装置保温、隔热效果差b.用量筒量取盐酸时俯视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度\n20．(14分)金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如下：已知：2H2SO4(浓)+FeTiO3＝TiOSO4+FeSO4+2H2O（1）步骤I中发生反应的离子方程式：、。（2）已知：TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中。25℃时，难溶电解质溶解度与pH关系如图，TiO(OH)2溶度积Ksp＝1×10－29①步骤Ⅲ加入铁屑原因是 。②TiO2＋水解的离子方程式为。向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是。当溶液pH=时，TiO(OH)2已沉淀完全。（3）TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于℃即可。TiCl4MgMgCl2Ti熔点/℃－25.0648.87141667沸点/℃136.4109014123287（4）电解TiO2制备钛的方法如图所示。该方法由于具备生产过程简化、生产成本低、产品质量高、环境友好等诸多优点而引人注目。已知TiO2熔融状态下不发生电离，电解时阴极反应式为。21．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。（1）从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体（填化学式），会污染空气。100多年前，人们曾耗巨资改建高炉，结果尾气中的该物质含量并未减少。高炉炼铁的主要反应方程式为（设铁矿石用磁铁矿）。（2）已知：①4Fe(s)+3O2=2Fe2O3(s) ΔH1 ②4Fe3O4(s)+O2(g)=6Fe2O3(s)ΔH2③3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)ΔH3\n则ΔH2＝ （用含上述ΔH的代数式表示）。（3）高铁酸钠（Na2FeO4）是铁的一种重要化合物，可用电解法制备，阳极材料为铁，其电解质溶液应选用_______（填H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4）溶液，原因是_____________，阳极反应式为_________________。（4）某温度下，HX的电离平衡常数K为1×10-5。计算该温度下0.100mol/L的HX溶液的H＋浓度。（平衡时HX的浓度以0.100mol/L计，水的电离忽略不计，写出计算过程。）22．工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜，有如下两种工艺。I．火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。（1）焙烧的总反应式可表示为：2CuFeS2+2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2该反应的氧化剂是 。（2）下列处理SO2的方法，不合理的是_____A高空排放 B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠C用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵 D用BaCl2溶液吸收制备BaSO3（3）炉渣主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等，为得到Fe2O3加盐酸溶解后，后续处理过程中未涉及到的操作有 。A过滤 B加过量NaOH溶液 C蒸发结晶 D灼烧 E加氧化剂II．FeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示（4）浸出过程中，CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为 ____________。（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是____（填化学式）。（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。（7）黄铜矿中含少量Pb,调节C1一浓度可控制滤液中Pb2+的浓度，当c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为 mol·L-1。[已知KSP(PbCl2)＝1x10一5]23．(16分)Ⅰ、甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如图。已知甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R。（1）钢铁因甲而生锈时的正极反应式为。（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物。则①R的原子结构示意图。②乙的一种重要用途是。（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R。\n①工业上由乙制取R的单质伴随的能量主要转化形式是：能转化为能。②R的单质与MnO2反应的化学方程式为。③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯，可以在碱性条件下加入R的单质除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除去NO2¯（有丙的阴离子生成）的离子方程式为。Ⅱ、（4）已知一定量的C单质能在O2(g)中燃烧，其可能的产物及能量关系如下右图所示：1molC和1/2molO2反应生成CO的△H为，一定条件下CO2(g)与C（s）反应生成CO(g)的热化学方程式为。\n参考答案1．C【解析】试题分析：原电池是利用自发的氧化还原反应来实现能量转化的，我们将化学能转化为电能的装置称为原电池，答案选C。考点：考查原电池的基本原理。2．AB【解析】试题分析：A.铝热反应为放热反应，故将化学能转化成热能。B.酸碱中和为放热反应，故将化学能转化成热能。C.冰雪融化为物理变化，且是吸热变化。D.光合作用是将光能转化为化学能。考点：化学能与热能转化。点评：此题考核学生对常见的化学现象能量的转变，涉及面广，学生需要学会积累。3．A【解析】试题分析：从化学方程式中可判断，天然气完全燃烧需要的氧气少，而液化石油气需要的氧气多，所以以天然气为燃料的灶具，改用液化石油气，应增大空气进入量或减小石油气进入量，使燃料燃烧充分，答案选A。考点：考查对天然气、液化石油气燃烧的判断4．B【解析】5．B【解析】因为该反应是可逆反应，反应不可能进行到底，所以2molSO2不可能全部转化成2molSO3，那么Q1就应该小于Q。再分析第二次投放原料，如果保持的是压强不变，那么和第一次投放原料就成为等效平衡，放出热量就有Q2＝Q1/2，但第二次投放保持的是体积不变，相当于减压，根据勒夏特列原理，平衡应该逆向移动，SO3产量小于第一次投放原料后SO3产量的一半，热量的放出也应该小于第一次的一半，Q2＜Q1/2。答案选B6．B【解析】试题分析：A、正极反应为Cu2+得电子的反应：Cu2++2e‾=Cu，错误；B、根据锌铜原电池示意图，电池总反应为Zn+Cu2+＝Zn2++Cu，正确；C、取出盐桥，装置断路，电流表指针为0，错误；D、原电池内电路电解质溶液中阳离子向正极移动，所以盐桥中的K+移向CuSO4溶液。考点：本题考查原电池原理。7．C【解析】试题分析：酸碱中和反应是在溶液中进行的，但水是液体，不是溶液。考点：热化学方程式中的物质的状态。8．D【解析】略9．D【解析】\n试题分析：A、燃烧热指的是1mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，而对于水来讲，液态的水才是稳定的状态，错误；B、N2O4(g)2NO2(g)△H=-56.9kJ·mol-1，表明1mol的四氧化二氮完全反应生成2mol的二氧化氮时才能放出56.9kJ的热量，但这是一个可逆反应，完全反应是不可能的，因此错误；C、一般来讲，中和热是指稀的强酸与稀的强碱反应生成1mol水的时候所放出的热量，但是对于醋酸来讲，是弱电解质，电离的过程要吸收热量，因此1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出热量要小于57.3kJ，错误；D、碳完全燃烧时，生成的是二氧化碳，肯定比生成一氧化碳时放出的热量要多，正确。考点：考查热化学方程式的有关知识。10．C【解析】试题分析：A、根据电池的总反应，写出各电极的反应式：Al作负极：4Al－12e－＋12OH－=4Al(OH)3，铂网作正极：3O2＋6H2O＋12e－=12OH－，说法正确；B、根据题目信息铂网作正极，网状的作用可增大与氧气的接触面积，说法正确；C、根据原电池的工作原理，电子从负极经导线流向正极，e－从铝经导线流向铂，而电流是从正极流向负极（铂流向的铝），说法错误；D、根据原电池的工作原理，负极不断溶解消耗，只要更换铝板就可继续使用，说法正确。考点：考查原电池的工作原理、电极反应式的书写等相关知识。11．A【解析】根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，所以这是一个吸热反应。反应是放热还是吸热与反应条件无关，所以A正确，BC不正确。升高温度，反应速率一定增大，不论是正反应速率还是逆反应速率，D不正确。答案选A。12．B【解析】本题为盖斯定律的基本应用，把②式变为2H2O(l)＝2H2O(g)；DH2＝+88kJ·mol－1，然后将三个方程式相加即可得到B正确。13．C【解析】试题分析：A.由于同种物质在气态时含有的能量比固态时高，所以前者放出的热量比后者高，因此△H1<△H2。错误。B．由于石墨转化为金刚石时吸收热量，说明由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，物质所含有的能量越低该物质的稳定性就越强。因此金刚石不如石墨稳定。错误。C．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(I)△H=﹣57.4kJ/mol，说明每有1mol的NaOH发生酸碱中和反应会放出热量57.4kJ则：含20gNaOH的稀溶液即NaOH的物质的量为0.5mol与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7kJ.正确。D．1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量叫该物质的燃烧热。C的稳定的氧化物是气态的CO2,因此碳的燃烧热大于110.5kJ/mol。错误。考点：考查燃烧热、中和热、反应热的比较、物质的稳定性的比较的知识。14．C【解析】试题分析：A、断开K2，闭合K1时，是电解池装置，电解饱和食盐水的总反应的离子方程式为2H2O+2Cl﹣Cl2↑+H2↑+2OH﹣，错误；B、断开K2，闭合K1\n时，是电解池装置，两极均有气泡产生，说明两极产生的气体分别是氢气和氯气，因此活泼金属Cu不能做阳极，Cu做阴极，石墨做阳极，阳极上（石墨电极上）氯离子离子失电子发生氧化反应，阴极上（Cu电极上）氢离子得到电子发生还原反应，依据水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大酚酞变红，错误；C、断开K1，闭合K2时，发现电流表指针偏转，证明是原电池反应，形成氢氯燃料电池，据上述分析可知，Cu电极上产生了氢气，石墨电极上产生了氯气，因此石墨电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl—，正确；D、断开K2闭合K1时，有外接电源，是电解池，电能转变为化学能。断开K1闭合K2时，发现电流表指针偏转，是原电池，化学能转变为电能，错误。考点：考查原电池和电解池的工作原理。15．D【解析】试题分析；A、b电极是阴极与电源的负极相连，因此若以CH4—空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入甲烷，A不正确；B、电解时乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，所以电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量不变，B不正确；C、根据装置图可知阳极产生氢离子，所以阳极反应CH3CHO-2e-+H2O＝CH3COOH+2H+，C错误；D、阳极失去电子发生氧化反应，则氢氧根离子放电产生氧气，D正确，答案选D。考点：考查电化学原理的应用16．C【解析】试题分析：燃烧木炭属于放热反应，炸药爆炸属于放热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应属于吸热反应，酸与碱的中和反应属于放热反应。答案选C。考点：反应中的能量变化点评：常见的吸热反应：一般的分解反应，一般的高温反应，C和CO2反应，NH4Cl和Ba(OH)2·H2O。常见的放热反应：中和反应，燃烧反应，一般的化合反应，金属与水或酸反应。17．A【解析】试题分析：A、根据质子守恒，对于Na2CO3溶液：c(OH−)=c(H+)+2c(H2CO3)＋c(HCO3－)；对于NaHCO3溶液：c(OH−)+c(CO32−)＝c(H+)+c(H2CO3)；两者等浓度、等体积混合后，溶液中两种溶质的物质的量相等，所以，将上述两式叠加：[c(OH−)=c(H+)+2c(H2CO3)＋c(HCO3－)]+[c(OH−)+c(CO32−)＝c(H+)+c(H2CO3)]，移项，即得2c(OH−)－2c(H+)＝3c(H2CO3)＋c(HCO3－)－c(CO32−)，正确；B、ΔH＞0，ΔS＞0在较高温度下能自发，错误；C、将两个反应式分别编号为①和②，(②-①)÷4可得：PCl3(g)+Cl2(g)=PCl5(g)；ΔH＝。由：PCl3(g)+Cl2(g)=PCl5(g)断1个P－Cl键断1个Cl－Cl键成1个P－Cl键3×1.2cQ5×c(3.6c+Q-5c)=，Q=，故C错。D选项，不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，如，V正（SO2）：V逆（SO3）=2:2，即V正（SO2）=V逆（SO3）。而对v(SO2)=v(SO3)未指明反应速率的方向，故错误；\n考点：考查化学反应速率与化学平衡，电解质溶液等基本理论18．C【解析】试题分析：分析工作原理图可知装置为电解池，铜电极通入CO2，还原为甲烷，所以为阴极发生还原反应CO2＋8H+＋8e－＝CH4＋2H2O，右侧铂电极作阳极，OH-发生氧化反应,导致溶液的pH减小，同时盐桥中的离子移动，①中K+浓度增大，C项错误。考点：电解原理。19．（1）环形玻璃搅拌棒保温、隔热防止热量散失（2）①3.0②-50.16kJ／mol③保证盐酸能够完全被中和④abcd【解析】试题分析：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；为了减少热量的损失，大烧杯杯口与小烧杯杯口相平，两烧杯之间塞满碎泡沫塑料；（2）①三次温度的差值为29.1℃－26.1℃＝3.0℃、28.8℃－25.9℃＝2.9℃、29.4℃－26.3℃＝3.1℃，则温度变化的值为三次实验的平均值为＝3.0℃。②50mL、0.50mol/L盐酸与50mL、0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g。则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.0℃=1254J，即1.2541kJ，所以实验测得的中和热△H＝－1.2541kJ÷0.025mol＝－50.16kJ/mol。③实验中，所用NaOH稍过量的原因是确保定量的HCl反应完全；④a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；b．量取NaOH溶液的体积时俯视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏小，放出的热量偏低，中和热的数值偏小，故b正确；c．NaOH溶液分几次倒入盐酸中，热量散失，测得的温度偏小，中和热的数值偏小，故c正确；d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度，盐酸的起始温度偏高，温度差偏小，中和热的数值偏小，故d正确；故答案为：abcd；考点：考查中和热测定实验方案设计以及误差分析等20．（14分）（1）Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O（或Al2O3+2OH－+3H2O=2[Al(OH)4]－）（2分）SiO2+2OH－=SiO32－+H2O（2分）（2）①将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀（2分）②TiO2++2H2OTiO(OH)2+2H+（2分）调节溶液pH值，促进TiO2+水解（1分）2（2分）（3）1412（1分）（4）TiO2+4e－=Ti+2O2－（2分）【解析】试题分析：（1）根据钛铁矿的成分可知与氢氧化钠溶液反应的物质是氧化铝和二氧化硅，离子方程式为Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O（或Al2O3+2OH－+3H2O=2[Al(OH)4]－）（2分）SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；（2）①由图可知TiO(OH)2与Fe（OH）3沉淀的pH很接近，所以加入铁粉目的是将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀；②TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中，所以TiO2＋水解生成TiO(OH)2与H+，\n离子方程式为TiO2++2H2OTiO(OH)2+2H+；从流程图中可看出加入碳酸钠溶液后得到TiO(OH)2沉淀，所以向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是调节溶液pH值，使TiO2+水解平衡正向移动；由图可知，pH=2时TiO(OH)2已沉淀完全。（3）Mg、MgCl2的沸点最高是1412℃，而Ti的熔点为1667℃，所以当温度略高于1412℃时Mg、MgCl2以气体的形式除去，得到Ti；（4）电解时阴极发生还原反应，因为TiO2熔融状态下不发生电离，所以是TiO2得电子生成Ti单质和O2－，电极反应式为TiO2+4e－=Ti+2O2－。考点：考查物质的制备，流程图的分析，化学平衡的应用，电化学理论的应用21．（16分）（1）CO（2分）Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)（写等号扣1分，不标状态不扣分）（2分）（2）3ΔH1－4ΔH3（2分）（3）NaOH（2分）酸性条件会反应，KOH会引进K元素杂质（合理也给分）（2分）Fe－6e－+8OH－=FeO42－+4H2O（2分）（4）HXX－+H+初始浓度/mol·L－1：0.10000变化浓度/mol·L－1：aaa平衡浓度/mol·L－1：0.100aa（1分）K===1×10－5∴a≈1×10－3（1+1+1分）（K的表达式正确得1分，算式正确得1分，计算结果正确得1分）。【解析】试题分析：（1）高炉炼铁原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，为了提高氧化铁的利用率及，一氧化碳一定过量，则尾气中含有的有毒气体是CO；产生上述现象的原因是高炉炼铁是可逆反应，则用磁铁矿为原料炼铁的原理为Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)；（2）为了约去Fe(s)，观察3个热化学方程式，发现①×3—③×4=②，则②的焓变等于①的焓变×3—③的焓变×4，即ΔH2=3ΔH1－4ΔH3；（3）阳极的主要反应物和产物是铁和高铁酸根离子，即Fe→FeO42—；铁元素由0价升为+6价，升高总数为6，则失去6个电子，则Fe—6e—→FeO42—；由于铁单质与酸能直接反应，因此不能选择酸作电解质溶液，也不能用氢离子使左右电荷守恒，只能选碱作电解质溶液，但不能选择KOH，否则引入钾离子等杂质，根据电荷守恒，则Fe—6e—+8OH－→FeO42—；根据氢、氧原子个数守恒，则阳极反应式为Fe－6e－+8OH－=FeO42－+4H2O；（4）依题意，该反应体系中各组分（起始、变化、平衡）浓度可以推导，则HXX－+H+初始浓度/mol·L－10.10000变化浓度/mol·L－1aaa平衡浓度/mol·L－10.100—a≈0.100aaK===1×10－5∴a≈1×10－3考点：\n考查化学反应原理等，涉及高炉炼铁原理及尾气成分推导、可逆反应、盖斯定律、电解原理的应用、电解质溶液的选择及原因、阳极反应式、化学平衡常数的有关计算过程等。22．（1）CuFeS2、O2（2）A、D（3）C（4）CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++2S（5）FeCl3 （6）Fe2+-e－＝Fe3+ （7）2.5×10－6【解析】（1）根据方程式2CuFeS2+2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2知，铜元素的化合价降低，氧元素的化合价降低，因此该反应中氧化剂是CuFeS2和O2。（2）SO2是大气污染物，A错；用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠，可以防止污染，B正确；用氨水吸收后，不经氧化制硫酸铵，也可以防上污染，C正确；SO2不能溶于氯化钡溶液，D错；答案选AD。（3）炉渣主要成分是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等，为得到Fe2O3，加盐酸溶解后，需要过滤出二氧化硅，然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁，所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。（4）过滤得到的滤纸中含有硫单质，这说明CuFeS2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，即CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++S。（5）电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应，所以该工艺流程中，可以循环利用的物质是FeCl3。（6）电解池中阳极失去电子，因此若用石墨做电极电解滤液，则亚铁离子在阳极失去电子，所以阳极反应是Fe2+－e－＝Fe3+。（7）已知KSP(PbCl2)＝1×10一5，因此当溶液中c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为mol·L-1。23．（1）2H2O+4e－+O2→4OH－（2分）（2）①（1分）②制造光导纤维或生产玻璃等（1分）（3）①电、化学（2分）；②4Al+3MnO22Al2O3+3Mn（2分）；③2Al＋OH－＋NO2－＋2H2O＝2AlO2－＋NH3·H2O（2分）（4）-110.5KJ/mol（2分），CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol（2分）【解析】试题分析：根据题意可知：甲是O2（1）钢铁因甲而生锈时发生的腐蚀是吸氧腐蚀。在其正极反应式为2H2O+4e－+O2→4OH－；（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物。则乙是SiO2，丙是Na2SiO3；丁是H2SiO3；R是Si；①R的原子结构示意图是②乙的一种重要用途是\n制造光导纤维或生产玻璃、装饰品等；（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R。则乙是Al2O3，丙是NaAlO2；丁是H2SiO3；R是Al。①由于Al是很活泼的金属，所以在工业上由乙制取R的单质时就是利用电解的方法制取，伴随的能量主要转化形式是电能转化为化学能。②R的单质与MnO2发生反应利用的就是铝热反应，反应的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯，可以在碱性条件下加入R的单质，发生反应，产生NH3,同时产生AlO2-。反应的离子方程式为2Al＋OH－＋NO2－＋2H2O＝2AlO2－＋NH3·H2O；（4）根据图示可知1molC和1/2molO2反应生成CO放出的热量是（393.5KJ—283KJ）=110.5KJ。所以该反应的反应热△H为-110.5KJ/mol；热化学方程式是：C+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.5KJ/mol；根据图示C的燃烧热化学方程式可知：C+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5KJ/mol；第一个式子的2倍减去第二个式子，整理可得：CO2(g)与C（s）反应生成CO(g)的热化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol。考点：考查元素及化合物的推断、原子的结构简式的书写、反应热的计算、化学方程式、热化学方程式的书写的知识。
