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专题突破卷 07 化学反应与能量（一）
——化学反应的热效应 原电池、化学电源
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的）
1．(2024·广东揭阳模拟)“蒸汽眼罩”通过发热产生温和蒸汽促进眼部血液微循环，放松眼部肌肉，消解眼
部疲劳。“蒸汽眼罩”由透氧无纺布、铁粉、碳粉、食盐、吸水树脂等组成。下列关于“蒸汽眼罩”的说
法正确的是( )
A．“蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，发热时负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
B．食盐作电解质，起到了导电的作用
C．透氧膜的透氧速率越快越好
D．“蒸汽眼罩”可以反复使用
【答案】B
【解析】“蒸汽眼罩”工作时利用了原电池原理，Fe粉为负极，1 mol Fe失去2 mol电子被氧化为1 mol
Fe2＋，则发热时负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；原电池的构成条件之一是形成闭合回路，食盐
作电解质能形成闭合回路，起到了导电的作用，B项正确；透氧膜的透氧速率过快，反应速率加快，反应
发热过快导致水温升高过快，达不到放松眼部肌肉、消除眼部疲劳的作用，C项错误；“蒸汽眼罩”不能
充电，不可重复使用，D项错误。
2．我国力争二氧化碳排放2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。要加快调整优化产业结构、能源结
构，太阳能光催化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等都是加快推动绿色低碳发展，降低碳
排放强度的有效措施。下列说法错误的是( )
A．太阳能燃料属于一次能源
B．直接电催化CO 制取燃料时，燃料是阴极产物
2
C．用光催化分解水产生的H 是理想的绿色能源
2
D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展
【答案】A
【解析】太阳能属于一次能源，但太阳能燃料属于二次能源，故A错误；直接电催化CO 制取燃料时，C
2
化合价降低，在阴极反应，因此燃料是阴极产物，故B正确；H 燃烧放出的热量多，无污染，是理想的绿
2
色能源，故C正确。
3．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr O>Fe3＋，设计了盐桥式的原电池(如图所示)。盐桥中装
2
有琼脂与饱和KSO 溶液。
2 4
下列叙述中正确的是( )A．甲烧杯的溶液中发生还原反应
B．乙烧杯中发生的电极反应为
2Cr3＋＋7HO－6e－===Cr O＋14H＋
2 2
C．外电路的电流方向是从b到a
D．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯
【答案】C
【解析】A项，甲烧杯的溶液中发生氧化反应：Fe2＋－e－===Fe3＋；B项，乙烧杯的溶液中发生还原反应，
应为Cr O得到电子生成Cr3＋；C项，a极为负极，b极为正极，外电路中电流由b到a；D项，SO向负极
2
移动，即移向甲烧杯。
4． 据报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的
示意图如图。
下列说法正确的是( )
A．CO和O生成CO 是吸热反应
2
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO
2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O 反应的过程
2
【答案】C
【解析】 A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO 是放热反应，错误；B
2
项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO 的过程中CO没有断键形成C和O，错误；C项，由状态Ⅲ及CO
2 2
的结构式 知，CO 分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，由能量—反应过程图像中状态
2
Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO)分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原子反应生成CO 的过程，错误。
2 2
5．将两份过量的锌粉a、b分别加入一定量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO 溶液，产生H 的体
4 2
积V(L)与时间t(min)的关系正确的是( )
【答案】B
【解析】加入CuSO 溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，由于HSO 定量，产生H 的体积
4 2 4 2
一样多。6．研究表明MgO基催化剂广泛应用于CH 的转化过程，如图是科研工作者研究MgO与CH 作用最终生
4 4
成Mg与CH OH的物质相对能量在反应过程中的变化曲线。下列说法不正确的是（ ）
3
A. 反应中甲烷被氧化
B. 中间体OMgCH 比MgOCH 更稳定
4 4
C. 该反应的速率控制步骤对应的活化能是29.5 kJ⋅ mol−1
D. 1 mol MgOCH 转化为MgCH OH的焓变为−145.1 kJ⋅ mol−1
4 3
【答案】C
【解析】由题图可知，题给过程的总反应的化学方程式为MgO+CH Mg+CH OH，
4 3
反应过程中CH 中C元素的化合价升高，作还原剂，被氧化，故A正确；相同物质的量的OMgCH 和
4 4
MgOCH ，能量越低越稳定，OMgCH 的能量比MgOCH 低，则OMgCH 比MgOCH 稳定，故B正
4 4 4 4 4
确；该反应的反应速率取决于活化能最大的步骤，该反应中活化能最大的步骤是 HOMgCH 到
3
MgCH OH 的步骤，该步骤的活化能为299.8 kJ⋅ mol−1，故C 错误；1 mol MgOCH 转化为
3 4
的焓变为 ，故 正确。
MgCH OH −149.4 kJ⋅ mol−1−(−4.3 kJ⋅ mol−1)=−145.1 kJ⋅ mol−1 D
3
7．研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。
下列说法错误的是( )
A．加入HNO 降低了正极反应的活化能
3
B．电池工作时正极区溶液的pH增大
C．1 mol CH CHOH被完全氧化时有6 mol O 被还原
3 2 2
D．负极反应为CHCHOH＋3HO－12e－===2CO ＋12H＋
3 2 2 2【答案】C
【解析】由分析知，HNO 在正极起催化作用，作催化剂，则加入HNO 降低了正极反应的活化能，故A
3 3
正确；电池工作时正极区的总反应为O ＋4e－＋4H＋===2H O，则溶液中氢离子浓度减小，pH增大，故B
2 2
正确；根据得失电子守恒可知，1 mol CH CHOH被完全氧化时，转移12 mol电子，则有3 mol O 被还
3 2 2
原，故C错误、D正确。
8．(2024·河南安阳一中月考)下列有关反应热和热化学方程式的描述不正确的是( )
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀氨水和稀HSO 溶液完全反应生成1 mol
2 2 4
HO(l)时，放出热量少于57.3 kJ
2
B．热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量
C．101 kpa,20 ℃和25 ℃时，CH 的燃烧热不同
4
D．键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值
【答案】B
【解析】已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，由于氨水是弱碱，属于弱电解质，其在
2
水溶液中边反应边电离，电离是一个吸热过程，则稀氨水和稀HSO 溶液完全反应生成1 mol H O(l)时，放
2 4 2
出热量少于57.3 kJ，A正确；热化学方程式各物质前的化学计量数用于表示其物质的量，而不是其分子
数，故热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，B错误；燃烧热与外界的压强和
温度有关，相同质量的物质在不同温度下具有的总能量不同，故 101 kpa，20 ℃和25 ℃时，CH 的燃烧热
4
不同，C正确；化学反应的微观本质为旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，可以用反应物的总键能减
去生成物的总键能来估算反应热，即键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值，D正确。
9．(2024·吉林一调)图1是铜—锌原电池示意图。图2中x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，则y
轴表示( )
A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋)
C．c(H＋) D．c(SO)
【答案】C
【解析】金属活动性：Zn>Cu，则Zn为负极，Cu为正极，正极反应为2H＋＋2e－===H ↑，铜棒的质量不
2
变，A项错误；Zn为负极，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，溶液中c(Zn2＋)逐渐增大，B项错误；总反应为
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H↑，溶液中c(H＋)逐渐减小，C项正确；SO不参与反应，溶液中c(SO)不变，D项错
2
误。
10．CO(g)与HO(g)反应过程的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是( )
2A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和HO(g)所具有的总能量高于CO(g)和H(g)具有的总能量
2 2 2
C．反应的热化学方程式为CO(g)＋HO(g)===CO (g)＋H(g) ΔH＝＋41 kJ/mol
2 2 2
D．1 mol CO (g)和1 mol H (g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H O(g)要放出41 kJ的热量
2 2 2
【答案】B
【解析】根据图示，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；根据图示，1 mol
CO(g)和1 mol H O(g)生成1 mol CO (g)和1 mol H (g)放出热量，则1 mol CO(g)和1 mol H O(g)的总能量高
2 2 2 2
于1 mol CO (g)和1 mol H (g)的总能量，B正确；根据图示，1 mol CO(g)和1 mol H O(g)生成1 mol CO (g)
2 2 2 2
和1 mol H (g)放出41 kJ的热量，反应的热化学方程式为CO＋HO===CO ＋H ΔH＝－41 kJ/mol，C错
2 2 2 2
误；根据图示，1 mol CO (g)和1 mol H (g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H O(g)，总能量升高，要吸收41
2 2 2
kJ的热量，D错误。
11．一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K[Fe(CN) ]和亚铁氰化钾K[Fe(CN) ]的混合
3 6 4 6
溶液，下列说法不正确的是( )
A．K＋移向催化剂b
B．催化剂a电极表面发生的化学反应：[Fe(CN) ]4－－e－===[Fe(CN)]3－
6 6
C．[Fe(CN) ]3－在催化剂b表面被氧化
6
D．该太阳能电池溶液中的[Fe(CN) ]4－和[Fe(CN) ]3－ 浓度基本保持不变
6 6
【答案】C
【解析】根据电子的流向，a电极为负极，b电极为正极，K＋移向正极，A正确；负极反应式为[Fe(CN) ]4－
6
－e－===[Fe(CN)]3－，正极反应式为[Fe(CN) ]3－＋e－===[Fe(CN)]4－，B、D正确；[Fe(CN) ]3－在催化剂b表
6 6 6 6
面被还原，C错误。
12．通过以下反应均可获取H。下列有关说法不正确的是( )
2
①太阳光催化分解水制氢：2HO(l)===2H (g)＋O(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
2 2 2 1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
2 2 2
③甲烷与水反应制氢：CH(g)＋HO(g)===CO(g)＋3H(g) ΔH＝＋206.1 kJ·mol－1
4 2 2 3
A．H 的燃烧热为285.8 kJ·mol－1
2
B．反应②中E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)
C．反应C(s)＋2H(g)===CH (g)的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1
2 4D．2HO(g)===2H (g)＋O(g)
2 2 2
ΔH＜＋571.6 kJ·mol－1
【答案】C
【解析】由反应①可得出H(g)＋O(g)===H O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol－1，则H 的燃烧热为285.8 kJ·mol－
2 2 2 1 2
1，A正确；反应②的ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1＞0，则E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)，B正确；利
2
用盖斯定律，将反应②－③得，反应C(s)＋2H(g)===CH (g)的ΔH＝(＋131.3 kJ·mol－1)－(＋206.1 kJ·mol－1)
2 4
＝－74.8 kJ·mol－1，C 不正确；因为 2HO(l)===2H (g)＋O(g) ΔH ＝＋571.6 kJ·mol－1，而
2 2 2 1
2HO(g)===2H O(l) ΔH＜0，所以2HO(g)===2H (g)＋O(g) ΔH＜＋571.6 kJ·mol－1，D正确。
2 2 2 2 2
13．(2024·江苏盐城二模)某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极(N 是阿伏加德罗
A
常数的值)。下列说法正确的是( )
A．放电时，每转移N 个电子，理论上CCl 吸收0.5 N 个Cl
A 4 A 2
B．放电时，负极反应为NaTi (PO )－2e－===NaTi(PO )＋2Na＋
3 2 4 3 2 4 3
C．充电时，每转移1 mol电子，N极理论上质量减小23 g
D．充电过程中，右侧储液器中NaCl溶液浓度增大
【答案】B
【解析】在放电时，正极反应为Cl ＋2e－===2Cl－，电路中转移N 个电子即1 mol电子，理论上氯气的
2 A
CCl 溶液中释放0.5 mol Cl ，A项错误；放电时N为负极，失去电子，Ti元素价态升高，电极反应式为
4 2
NaTi (PO ) －2e－===NaTi(PO ) ＋2Na＋，B项正确；充电时，N极为阴极，电极反应式为NaTi (PO ) ＋
3 2 4 3 2 4 3 2 4 3
2Na＋＋2e－===Na Ti (PO ) ，每转移1 mol电子，N极理论上质量增加23 g，C项错误；充电过程中，阳极
3 2 4 3
反应为2Cl－－2e－===Cl↑，消耗Cl－，NaCl溶液浓度减小，D项错误。
2
14．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的
是( )A．a极为正极，发生氧化反应
B．b极的电极反应式为2NO＋12H＋－10e－===N ↑＋6HO
2 2
C．中间室的Cl－向左室移动
D．左室消耗苯酚(C HOH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol 电子
6 5
【答案】C
【解析】由题图可知，在b极上NO转化为N，发生得电子的还原反应，故b极为正极，a极为负极，A项
2
错误；b极的电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N ↑＋6HO，B项错误；原电池中阴离子向负极移动，故
2 2
C项正确；左室消耗苯酚的电极反应式为C HOH－28e－＋11HO===6CO ↑＋28H＋，9.4 g苯酚的物质的量
6 5 2 2
为0.1 mol，故用电器应流过2.8 mol电子，D项错误。
15．(2024·江苏盐城质检)甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的部分机理与能量变化如下：
链引发：Cl(g)―→2Cl·(g) ΔH＝242.7 kJ/mol
2 1
链增长：部分反应进程与势能变化关系如图(所有物质状态均为气态)
链终止：Cl·(g)＋CH·(g)―→CHCl(g) ΔH＝－371 kJ/mol
3 3 2
下列说法不正确的是( )
A．Cl 的键能为242.7 kJ/mol
2
B．链增长中反应速率较大的一步的热化学方程式为CH(g)＋Cl·(g)―→·CH(g)＋HCl(g) ΔH＝7.5 kJ/mol
4 3
C．链增长过程中可能产生·CHCl、·CHCl 、·CCl
2 2 3
D．链终止反应的过程中，还可能会生成少量的乙烷
【答案】B
【解析】由Cl(g)―→2Cl·(g) ΔH ＝242.7 kJ/mol可得，断裂1 mol Cl—Cl键需要吸收的能量为242.7 kJ，
2 1
故Cl 的键能为242.7 kJ/mol，A正确；由题图可知，活化能：E >E ，反应CH(g)＋Cl·(g)―→·CH(g)＋
2 a1 a2 4 3
HCl(g) 为反应速率较小的一步，B 错误；由链增长的示意图可知，CHCl可继续与氯原子反应生成
3
·CHCl、·CHCl 等，C正确；链终止时，2个·CH 可以相互结合生成乙烷，D正确。
2 2 3二、非选择题（本题包括4小题，共55分）
16．（10分）某实验小组用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装
置如图所示。
(1)装置中碎泡沫塑料的作用是______。
(2) 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 [ 生 成 1 mol H O(l) 时 的 反 应 热 为 － 57.3 kJ·mol － 1] ：
2
______________________________________________。
(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。
①请填写表格中的空白：
②近似认为0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL－1，中和后生成溶液的
比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1。则生成1 mol H O(l)时的反应热ΔH＝_____(取小数点后一位)。
2
③上述实验数值结果与－57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因不可能是____(填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HSO 溶液的温度
2 4
【答案】(1)隔热保温（2分）
(2)NaOH(aq)＋HSO (aq)===NaSO (aq)＋HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1（2分）
2 4 2 4 2
(3)①4.0（2分） ②－53.5 kJ·mol－1（2分） ③b（2分）
【解析】(3)4次实验的温度差分别为4.0 ℃、6.1 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃，其中6.1 ℃舍去，温度差平均值为4.0
℃。ΔH＝－≈－53.5 kJ·mol－1。
17．（16分）低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请回答下列问题：
(1)用CO
2
催化加氢可以制取乙烯：CO
2
(g)＋3H
2
(g)⇌C
2
H
4
(g)＋2H
2
O(g)，该反应体系的能量随反应过程的变
化关系如图所示，该反应的ΔH＝__________(用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如下表，实验测
得上述反应的ΔH＝－152 kJ·mol－1，则表中的x＝__________。
化学键 C===O H—H C===C C—H H—O
键能/ (kJ·mol－1) x 436 764 414 464
(2)工业上用CO 和H 反应合成二甲醚。
2 2
已知：CO
2
(g)＋3H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)＋H
2
O(g) ΔH
1
＝－53.7 kJ·mol－1
CHOCH (g)＋HO(g)===2CH OH(g) ΔH＝23.4 kJ·mol－1
3 3 2 3 2
则2CO
2
(g)＋6H
2
(g)⇌CH
3
OCH
3
(g)＋3H
2
O(g) ΔH
3
＝__________kJ·mol－1。
(3)用N 表示阿伏加德罗常数的值，在C H(g)完全燃烧生成CO 和液态水的反应中，每有5N 个电子转移
A 2 2 2 A
时，放出650 kJ的热量。C H 的热值为__________kJ·g－1。
2 2
(4)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由CO 制取C的太阳能工艺如
2
图。
①该工艺过程中的能量转化形式为______________________________________。
②已知“重整系统”发生的反应中＝6，则FeO(y＜8)的化学式为__________，“热分解系统”中每转移2
x y
mol电子，需消耗__________mol FeO。
x y
【答案】(1)－(b－a) kJ·mol－1（2分） 803（2分）
(2)－130.8（2分）
(3)50（2分）
(4)①太阳能转化为化学能（2分） ②Fe O（3分） 1（3分）
3 4
【解析】(1)根据ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量可知，该反应的ΔH＝－(b－a) kJ·mol－1。根据ΔH
＝反应物的键能总和－生成物的键能总和可知，2x＋3×436－×(764＋414×4)－4×464＝－152 ，解得x＝
803。
(2)①CO
2
(g)＋3H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)＋H
2
O(g) ΔH
1
＝－53.7 kJ·mol－1，②CH
3
OCH
3
(g)＋H
2
O(g)===2CH
3
OH(g)ΔH
2
＝23.4 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由①×2－②得2CO
2
(g)＋6H
2
(g)⇌CH
3
OCH
3
(g)＋3H
2
O(g) ΔH
3
＝(－
53.7 kJ·mol－1)×2－23.4 kJ·mol－1＝－130.8 kJ·mol－1。
(3)在C H(g)完全燃烧生成CO 和液态水的反应中，每有5N 个电子转移时，说明有0.5 mol乙
2 2 2 A
炔反应，放出650 kJ的热量，故1 mol乙炔完全燃烧放出的热量为1 300 kJ，C H 的热值为＝50 kJ·g－1。
2 2
(4)①由题图可知，该工艺过程中的能量转化形式为太阳能转化为化学能。②已知“重整系统”发生的反应
中＝6，根据反应中的质量守恒可知，x∶y＝6∶8＝3∶4，故FeO(y＜8)的化学式为Fe O ，“热分解系统”中
x y 3 4
Fe O 分解为FeO和O，每转移2 mol电子，需消耗1 mol Fe O。
3 4 2 3 4
18．（16分）(1)高铁酸钾(K FeO)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图 1
2 4
是高铁电池的模拟实验装置：
①该电池放电时正极的电极反应式为
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向__________(填“左”或“右”，下同)移动；若用阳离子
交换膜代替盐桥，则钾离子向__________移动。
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)有人设想以N 和H 为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的
2 2
新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是________________________________________，
A是__________。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中 CO的浓度，其装置如图所示。该电池中 O2－可以在固体介质
NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2－的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生
的电极反应式为____________。
【答案】(1)①FeO＋4HO＋3e－===Fe(OH) ↓＋5OH－（2分） ②右（2分） 左（2分） ③使用时间
2 3
长、工作电压稳定（2分）
(2)N ＋8H＋＋6e－===2NH（2分） 氯化铵（2分）
2
(3)从b到a（2分） CO＋O2－－2e－===CO （2分）
2
【解析】(1)①放电时石墨为正极，高铁酸钾在正极上发生还原反应，电极反应式为 FeO＋4HO＋3e－
2
===Fe(OH) ↓＋5OH－。②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；
3
若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。③由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲
线，可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气
失电子在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为 N ＋8H＋＋6e－===2NH，
2
氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液。(3)该装置是原电池，工作时电极b作正极，O2
－由电极b移向电极a，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应
式为CO＋O2－－2e－===CO 。
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19．（13分）氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)已知：①Cl(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋HO(l) ΔH＝－101.1 kJ·mol－1
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②3NaClO(aq)===NaClO (aq)＋2NaCl(aq) ΔH＝－112.2 kJ·mol－1
3 2
反 应 3Cl(g) ＋ 6NaOH(aq)===5NaCl(aq) ＋ NaClO(aq) ＋ 3HO(l) 的 ΔH ＝
2 3 2
____________________________________________________________kJ·mol－1。
(2)几种含氯离子的相对能量如下表所示：
Cl－ ClO－ ClO ClO ClO
离子
(aq) (aq) (aq) (aq) (aq)
相对能量/
0 60 101 63 38
(kJ·mol－1)
①在上述五种离子中，最不稳定的离子是__________(填离子符号)。
②反应3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝____________kJ·mol－1。
③ 写 出 由 ClO 反 应 生 成 ClO 和 Cl － 的 热 化 学 方 程 式 ：
__________________________________________________________________。
(3)以HCl为原料，用O 氧化制取Cl ，可提高效益，减少污染，反应如下：4HCl(g)＋O(g)2Cl(g)
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＋2HO(g) ΔH＝－115.4 kJ·mol－1。上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可
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使HCl转化率接近100%。其基本原理如图所示。已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)===CuCl (s)＋HO(g) ΔH＝－120.4 kJ·mol－1。
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①过程Ⅱ反应的热化学方程式为_______________________________________。
②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl的气体，判断氯
化结束时溶液的现象为____________________________________。
【答案】(1)－415.5（2分）
(2)①ClO （2分）②－117（2分） ③4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl－(aq) ΔH＝－138 kJ·mol－1（2分）
(3)①2CuCl (s)＋O(g)===2CuO(s)＋2Cl(g) ΔH＝125.4 kJ·mol－1（3分）
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②溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅) （2分）
【解析】(1)分析题给热化学方程式，根据盖斯定律，由①×3＋②可得3Cl(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋
2
NaClO(aq)＋3HO(l) ΔH＝3ΔH＋ΔH＝(－101.1 kJ·mol－1)×3＋(－112.2 kJ·mol－1)＝－415.5 kJ·mol－1。
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(2)①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是 ClO。②ΔH＝生成物的总能量－反应物
的总能量，故反应 3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)的 ΔH＝63 kJ·mol－1＋2×0－3×60 kJ·mol－1＝－117
kJ·mol－1。③由ClO反应生成ClO和Cl－的热化学方程式为 4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl－(aq) ΔH＝3×38
kJ·mol－1＋0－4×63 kJ·mol－1＝－138 kJ·mol－1。
(3)①由题图可知，过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl (s)＋O(g)===2CuO(s)＋2Cl(g)，将题给O 氧化HCl
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的热化学方程式编号为ⅰ，将过程Ⅰ反应的热化学方程式编号为ⅱ，根据盖斯定律，由ⅰ－ⅱ×2可得
2CuCl (s)＋O(g)===2CuO(s)＋2Cl(g) ΔH＝(－115.4 kJ·mol－1)－(－120.4 kJ·mol－1)×2＝125.4 kJ·mol－1。
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