2.2化学反应与能量转化——提升训练2021~2022学年高一化学下学期鲁教版（2019）必修第二册（含答案解析）

2.2化学反应与能量转化
一、选择题（共16题）
1．对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法不正确的是(　 　)
A．Zn是负极
B．电流由Cu极经导线流向Zn极
C．溶液中的阴离子定向移向Zn极
D．正极上发生氧化反应
2．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A．铝块与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应 D．氢氧化钾与硫酸的反应
3．汽车燃料经历了从煤油到汽油的变迁。至今，人们依然在探索、优化车用燃料。根据以下三种可燃物在空气中的燃烧反应的能量变化示意图，从能量角度考虑，最适合做汽车燃料的是
A．可燃物A B．可燃物B C．可燃物C D．可燃物A、B、C一样
4．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N键为942、O=O键为498、N—N键为154，则断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是
A．194 B．391.5 C．516 D．658
5．我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程如图所示。则下列说法不正确的是
A．从图中可以看出，催化剂参与了反应过程
B．①→②的过程释放能量，并且形成了C-C键
C．状态①、②之间的能量差即该反应的焓变
D．CO2和CH4生成CH3COOH，是原子利用率100%的反应
6．下列有关实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向 NaOH溶液中先加入3滴 溶液，再加入3滴 溶液 先生成白色沉淀，随后转变为红褐色沉淀
B 用玻璃棒蘸取某浓度NaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央，与标准比色卡对比 pH为13 该NaOH溶液的浓度为0.1mol/L
C Zn与稀硫酸反应制H2时，加入少量CuSO4溶液 Zn片上出现红色固体，放出H2速率加快 Zn与Cu形成原电池加快了反应速率
D pH相同、体积相同的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应 反应过程中，HA放出氢气的反应速率快 HB酸性比HA弱
A．A B．B C．C D．D
7．下列图像表达正确的是（ ）
A．氨水的稀释
B．等质量锌粉与足量盐酸反应
C．氢气与氧气反应中的能量变化
D．气态氢化物沸点
8．下列说法中，正确的是：
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应；②放热反应在常温下一定很容易发生；③一个化学反应是放热反应还是吸热反应，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小；④有的吸热反应在常温下也能发生。
A．①②③④ B．①② C．②③④ D．③④
9．科研人员借助太阳能，将H2S转化为可再利用的S和H2的工作原理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该电池能实现将光能转化为化学能
B．a电极的电极反应：2H++2e-=H2↑
C．光照后，b电极的电极反应：H2S-2e-=2H++S
D．a电极区溶液的pH不变
10．我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)，闭合K2、断开K1时，制氢并储能。下列说法正确的是
A．制氢时，X电极附近pH增大
B．断开K2、闭合K1时，装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2
C．断开K2、闭合K1时，K+向Zn电极移动
D．制氢时，每转移0.1NA电子，溶液质量减轻0.1g
11．下列说法正确的是
A．Zn元素位于周期表的d区
B．第四周期中，最外层有两个电子的元素有9种
C．催化剂能加快化学反应速率，提高反应物的转化率
D．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
12．下列说法或表示方法正确的是（ ）
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的能量多
B．由C(石墨)→C(金刚石)ΔH= +1.9kJ mol-1可知，金刚石比石墨稳定
C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则H2燃烧热的化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ mol-1
D．在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ΔH= -57.3kJ mol-1，若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
13．结合下图判断下列叙述正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中Cl-均向Fe电极移动
C．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-Fe2+
D．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+4e-+2H2O4OH-
14．通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol－1 46 360 436 431 176 347
工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4（g）＋2H2（g）Si（s）＋4HCl（g），该反应的反应热△H为 （ ）A．＋412 kJ·mol－1 B．－412 kJ·mol－1
C．＋236 kJ·mol－1 D．－236 kJ·mol－1
15．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)发生反应将化学能直接转化为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是
A．负极反应式：
B．正极反应式：
C．随着放电的进行，溶液的pH减小
D．放电时溶液中的阴离子向正极移动
16．科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1mol键吸收193kJ能量，断裂1mol键吸收946kJ能量，下列说法正确的是
A．属于一种新型的化合物
B．的过程中释放1002kJ能量
C．1mol转化为时要吸收734kJ能量
D．和互为同素异形体，转化为属于化学变化
二、综合题（共6题）
17．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=－99kJ·mol-1。请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示___________、___________，E的大小对该反应的反应热___________(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点___________(填“升高”还是“降低”)
(2)图中△H=___________kJ·mol-1；
(3)V2O5的催化循环机理可能为：第一步过程中V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒的氧化物；第二步过程中四价钒的氧化物再被氧气氧化为V2O5。请分别写出该催化循环机理的两步反应化学方程式：
①___________
②___________。
18．化学物质在汽车的动力、安全等方面有着极为重要的作用。
(1)某同学根据所查阅的资料，绘制了三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意图，你认为可燃物_______(填“A”、“B”或“C”)更适合用作车用燃料。(已知：燃点是指在规定的条件下，应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度，燃点较低时存在安全隐患。)
(2)汽车尾气中含有、等污染物。其中生成过程的能量变化如图，由该图数据计算可得，该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)通过传感器可监测汽车尾气中的含量，其工作原理如图所示：
①A电极发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。
②B电极反应为_______。
(4)电动汽车普遍使用锂离子电池。某锂离子电池反应为。
①当有消耗时，电路中转移电子数目为_______。
②根据①的计算思路，分析做电极优于的原因是_______。
(5)安全性是汽车发展需要解决的重要问题。汽车受到强烈撞击时，预置在安全气囊内的化学药剂发生反应产生大量气体，气囊迅速弹出。某种产气药剂主要含有、、、，已知在猛烈撞击时分解产生两种单质，并放出大量的热。
①药剂中做冷却剂原因是_______。
②根据产气药剂的组成，在设计气囊中所运用的化学反应时，需要考虑的角度有_______(填标号)。
A．固体反应物的颜色 B．气体产物的毒性 C．反应的快慢 D．反应的能量变化
19．(1)按图装置进行实验，以下叙述错误的是_______(填字母)；
A．铜片是正极，表面有气泡产生B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
C．外电路中电流方向Zn→Cu D．溶液中向铜片方向移动
(2)碱性锌锰干电池的总反应为2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，写出其正极发生的电极反应式_______
(3)甲醇是一种重要的燃料，将其制成燃料电池后的工作原理如下图所示：
a电极发生的电极反应式为_______，当b极消耗标准状况下气体3.36L时，则溶液的质量增重_______g。
20．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
(1)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①该电池的负极反应式是______；
②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的_____极(填“正”或“负”)；
③外电路每通过4 mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是______；
(2)中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为_______；
②该电池负极的电极反应式_______；
③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有_____个电子转移。
(3)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式_______；
(4)某微生物电池的工作原理如图所示
写出其正极的电极反应式______；负极的电极反应式_______
21．I、为了模拟汽车尾气在催化转化器内的工作情况：
（1）控制条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表：
前2s内的平均反应速率v(N2)=____，从表格看，达到化学平衡的时间段为：____
（2）用氨气催化氧化还原法脱硝(NOx)：根据如图(纵坐标是脱硝效率、横坐标为氨氮物质的量之比)，判断提高脱硝效率的最佳条件是：____。
（3）如图是在一定温度下，某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是____。
a．t1时，反应未达到平衡，NO2浓度在减小
b．t2时，反应达到平衡，反应不再进行
c．t2～t3，各物质浓度不再变化
d．t2～t3，各物质的浓度相等
e．0～t2，N2O4浓度增大
f．反应过程中气体的颜色不变
g.建立平衡过程中，混合气体平均相对分子质量增大
Ⅱ、甲醇是一种很好的燃料
（1）在压强为0.1MPa条件下，amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g） CH3OH（l）放热。为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了面的实验设计表中．
表中剩余的实验数据：n=____，m=____．
（2）CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。下列说法不正确的是____(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
④负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－=CO32－＋6H2O
（3）某反应2AB+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如表所示。
①在实验2中，A的初始浓度c2=____mol·L-1。
②设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3____vl(填“>”、“="或“<”)。
22．工业上用CO、CO2均可以生产甲醇。CO在一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
（1）图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___；
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化，请根据图像写出反应的热化学方程式：___；
（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH-―4e-=O2↑+2H2O，则阴极反应式为：___；
（4）一种甲醇燃料电池，使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式___。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A.Zn、Cu、硫酸构成的原电池中，活泼金属锌做负极，金属铜做正极，故不选A；
B.原电池中电流从正极流向负极，即从铜片经导线流向锌片，故不选B；
C.溶液中的阴离子定向移向负极（Zn），故不选C；
D.原电池的正极反应是：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故选D；
答案：D。
2．C
【详解】
A．铝块与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，属于放热反应，反应中有元素的化合价的变化，属于氧化还原反应，故A不选；
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应生成氯化钡和一水合氨，属于吸热反应，但反应前后各元素的化合价均不变，为非氧化还原反应，故B不选；
C．灼热的炭与CO2反应生成一氧化碳，属于吸热反应，反应中元素的化合价有变化，属于氧化还原反应，故C选；
D．氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水，属于放热反应，但是反应前后各元素的化合价均没有变化，不属于氧化还原反应，故D不选；
故选C。
3．A
【详解】
可燃物A达到燃点需要的能量较低，同时放出的热量较多，适合作为汽车燃料，故选：A。
4．B
【详解】
利用图示可知1 mol肼和氧气断键变成原子时需要吸收的能量为2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N键，4个N—H键，1个O=O键，所以1×154 kJ＋4×E(N—H键)＋1×498 kJ=2 218 kJ，解得断裂1 mol N—H键所需的能量为391.5 kJ，综上所述，故选B。
5．C
【详解】
A．从图中可以看出，催化剂参与了反应过程，A项正确；
B．根据图示可知，①的总能量高于②的总能量，①→②的过程释放能量，对比①和②，①→②的过程中形成了C-C键，B项正确；
C．反应的焓变=生成物总能量-反应物总能量，所以该反应的焓变等于状态②的总能量-状态①的总能量，C项错误；
D．根据图示CO2和CH4在催化剂存在时生成CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率100%，D项正确；
答案选C。
6．C
【详解】
A．向 NaOH溶液中先加入3滴 溶液，再加入3滴 溶液，因为NaOH溶液是过量的，肯定会生成氢氧化镁白色沉淀和氢氧化铁红褐色沉淀，不能得出Ksp：Mg(OH)2> Fe(OH) 3；A错误；
B．用pH试纸测溶液的pH时，pH试纸不能湿润，B错误；
C．Zn与稀硫酸反应制H2时，加入少量CuSO4溶液，Zn片上出现红色固体，形成了锌铜原电池，加快了反应速率，C正确；
D．pH相同、体积相同的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应，反应过程中，HA放出氢气的反应速率快，HB酸性比HA强，因为HA的酸性更弱，物质的量浓度就越大，在反应过程中氢离子不断减少，会促使HA继续电离，补充氢离子，在相等的时间内，HA的氢离子浓度降的慢，氢离子浓度大，反应快，D错误；
故选C。
7．A
【详解】
A．氨水的浓度越大其密度越小，所以稀释氨水过程中，随着加水量的增大溶液密度逐渐增大，故A符合；
B．锌不仅和氢离子反应还和铜离子反应，所以生成氢气的量减少，故B不符合；
C．相同质量的水，液态水的能量小于气态水，所以相同量的氢气和氧气反应生成液态水时放出的能量大，故C不符合；
D．氧族元素中，氢化物的沸点随着相对分子质量的增大而增大，但含有氢键的氢化物沸点最大，所以水的沸点较高，所以D不符合。
故选：A。
8．D
【详解】
有的放热反应也需要加热或点燃，甚至需要高温才能发生，如铝热反应是放热反应，但需要高温条件，故①②错误；一个化学反应是放热反应还是吸热反应，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，③正确；有的吸热反应在常温下也能发生，如吸热反应Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应常温下即可发生，④正确，故选D。
9．C
【详解】
A．该电池通过光照发生化学反应，形成原电池，将光能转化为化学能，故A不符合题意；
B．根据图示，在a电极上H+获得电子变成氢气，a电极的电极反应为2H++2e-=H2↑，故B不符合题意；
C．根据图示，光照后，b电极上，Fe2+失去电子，电极反应为Fe2+-e-= Fe3+，故C符合题意；
D．电池工作时，a极区消耗的H+的物质的量与通过离子交换膜进入a极区的H+相等，因此a极区溶液的pH不变，故D不符合题意。
答案选C。
10．B
【详解】
A．X电极为电解池阳极时，Ni元素失电子、化合价升高，故X电极反应式为Ni(OH)2－e－+OH－=NiOOH+H2O，X电极附近pH减小，故A错误；
B．断开K2、闭合K1时，构成原电池，供电时，X电极作正极，发生还原反应，氧化剂为NiOOH，Zn作负极，发生氧化反应，装置中总反应为Zn+2NiOOH+2H2O=Zn(OH)2+2Ni(OH)2，故B正确；
C．断开K2、闭合K1时，构成原电池，X电极作正极，Zn作负极，阳离子向正极移动，则K+向X电极移动，故C错误；
D．制氢时，为电解池，Pt电极上产生氢气，Pt电极反应为：2H2O+2e-= H2↑+2OH－，X电极反应式为：Ni(OH)2－e－+OH－=NiOOH+H2O，根据电极反应，每转移0.1NA电子，溶液质量基本不变，故D错误；
答案选B。
11．B
【详解】
A.Zn元素位于周期表的ds区，A错误；
B.第四周期中，最外层有两个电子的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn，共9种元素，B正确；
C.催化剂能加快化学反应速率，而不能使化学平衡发生移动，因此不能改变反应物的转化率，C错误；
D.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量有关，若反应物的总能量大于生成物，则反应为放热反应，否则为吸热反应，D错误；
故合理选项是B。
12．D
【详解】
A．等质量的硫蒸气的能量高于硫固体，因此二者完全燃烧的情况下，硫蒸气燃烧放出的能量较多，故A项说法错误；
B．由热化学方程式可知，由石墨转化为金刚石需要吸收能量，即等质量石墨的能量较金刚石低，因此石墨相对更加稳定，故B项说法错误；
C．燃烧热的化学方程式中，可燃物的物质的量必须是1mol，因此H2燃烧热的化学方程式表示为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ mol-1，故C项表示错误；
D．含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合后，二者混合完全反应最终生成1mol水，反应会放出57.3kJ能量，除了中和反应会放出能量外，还有浓硫酸的稀释过程也会放出能量，因此最终放出热量将大于57.3kJ，故D项说法正确；
综上所述，说法或表示方法正确的是D项，故答案为D。
13．A
【详解】
A．原电池中正极上电极材料不参与反应，所以Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护，故A正确；
B．根据电流方向，Ⅰ中Cl 向Zn电极移动，故B错误；
C．I中Zn失电子作负极，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，II中Fe失电子作负极，负极反应为Fe-2e-═Fe2+，故C错误；
D．I中正极上氧气得电子生成氢氧根离子，II中电解质溶液为酸性溶液，所以正极上氢离子得电子生成氢气，则正极上的反应不同，故D错误。
14．C
【详解】
由信息可知，△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)，该反应的反应热△H为(360kJ/mol)×4+(436kJ/mol)×2-(176kJ/mol×2+431kJ/mol×4)=+236 kJ mol-1，故选C。
15．C
【详解】
A．燃料电池中，通入氧气的一极为正极，为正极反应式，负极反应式为：，故A错误；
B．通入燃料的一极为负极，甲烷失电子生成二氧化碳和水，碱性条件下生成碳酸盐和水，则负极电极反应式为，故B错误；
C．由电池总反应可知，氢氧根离子在消耗，反应生成水，则导致氢氧根离子的浓度降低，pH减小，故C正确；
D．原电池放电时，阴离子移向负极，故D错误；
答案选C。
16．D
【详解】
A． 属于一种新型的单质，A项错误；
B． 的过程中吸收的能量为，B项错误；
C． 1mol转化为时的能量变化为，即放出734kJ能量，C项错误；
D． 和均为氮元素形成的单质，互为同素异形体，转化为属于化学变化，D项正确；
故选D。
17．(1) 断裂2molSO2和1molO2中所含化学键所需能量 生成2molSO3所形成新键放出的能量 无 降低
(2)－198
(3) V2O5＋SO2=2VO2＋SO3 4VO2＋O2=2V2O5
【分析】
(1)
根据图像可知A代表断裂2molSO2和1molO2中所含化学键所需能量，C代表生成2molSO3所形成新键放出的能量，活化能的大小对反应热无影响。使用催化剂改变了反应的历程使活化能E降低，从而加快反应速率，B点降低。
(2)
因为1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH= -99kJ·mol—1，而图像中表示的是2mol二氧化硫和1mol氧气，所以图中 H=-198 kJ·mol—1。
(3)
催化剂能改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后不变；V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化，则该催化循环机理的化学方程式是SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+ O2=2V2O5。
18． B 吸热 氧化 单位质量的提供的电子比多 碳酸氢钠分解吸收热量 BCD
【详解】
(1)根据题意，适合用作车用的燃料需要具有较高的燃点，等物质的量的燃料完全燃烧放出的热量要多，燃料A到达燃点需要的能量较低，不符合要求；燃料B到达燃点需要的能量较高，且放出的能量较多，符合要求；燃料C到达燃点需要的能量较高，但放出的能量较少，不符合要求；故选B；
(2)根据图示，N2(g)+O2(g)=2NO(g)过程中反应物断键吸收的能量=(946+498)kJ/mol，生成物形成化学键释放出的能量=2×632kJ/mol，吸收的能量＞放出的能量，该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
(3)根据电流的流向，B电极为正极，A电极为负极。
①A电极为负极，发生氧化反应，故答案为：氧化；
②B电极为正极，氧气在正极上放电生成水，电极反应式为，故答案为：；
(4) ①的物质的量==20mol，反应后Li变成+1价，电路中转移电子20mol，数目为，故答案为：；
②的相对原子质量小于，单位质量的提供的电子比多，因此做电极优于，故答案为：单位质量的提供的电子比多；
（5）①在猛烈撞击时分解产生两种单质，并放出大量的热，药剂中的分解吸收热量，用做冷却剂，故答案为：碳酸氢钠分解吸收热量；
②根据产气药剂的组成，在设计气囊中所运用的化学反应时，需要考虑：生成气体的快慢、生成气体对环境的影响、反应过程中能量的变化等，故选BCD。
19． CD MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 8
【详解】
(1)图中所示为Zn-Cu(H2SO4)原电池，由金属活动性顺序和反应活泼性可知，Zn做负极,发生: Zn-2e =Zn2+ ,Cu做正极发生反应2H++2e-=H2。
A． 铜为正极，表面有气泡产生(生成氢气),故A正确;
B．原电池为化学能→电能的装置而负载是一个LED灯，因此有电能→光能, 故B正确。
C．外电路中电流方向为正极流向负极，为Cu到Zn，故C错误；
D．溶液中硫酸根离子为阴离子,在原电池中,阴离子移向负极,故向铜片方向移动，故D错误；
故错误的是CD；
(2) 碱性锌锰干电池的总反应为2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，负极电极反应式为: ，总反应减去负极电极反应式整理可得正极电极反应式为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-;故答案为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-;
(3) a为负极，发生的是CH3OH的氧化反应,又由于在NaOH溶液条件下，故生成的产物为碳酸根离子，电极反应式为；b极消耗的是氧气，当b极消耗标准状况下气体3.36L时，即0.15mol时,由反应总式可得参加反应甲醇为0.1mol,，则溶液的质量增重即为参加反应的甲醇和氧气之和，，故答案为：；8g。
20． Ag+Cl--e-=AgCl 正 2mol CH3OH CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 1.2NA Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag +2e-+H+=Cl-+ CH3COO--8e-+4H2O=2+9H+
【详解】
(1)①根据电池总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl可知，Ag元素的化合价由0价失电子升高到+1价，发生氧化反应，Ag应为原电池的负极，负极发生反应的电极方程式为：Ag+Cl--e-=AgCl；
②在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动；
③根据方程式中5molMnO2生成1molNa2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，则外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是2mol；
(2)①据氢离子移动方向知，阳离子向正极移动，则右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲醇；
②正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；
③根据CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+反应知，消耗1mol甲醇要转移6mol电子，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，转移电子的物质的量n═=1.2mol，则转移电子个数为1.2NA；
(3)电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，正极电极反应式为Ag2O2+4e-+2H2O═2Ag+4OH-，负极电极反应式为2Zn-4e-+8OH-═2，反应还应有KOH参加，反应的总方程式为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag；
(4)根据图中原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极，所以B是电池的负极；A是正极，正极上发生得电子的还原反应，电极反应为：+2e-+H+=+Cl-，负极上是醋酸根转变为碳酸氢根离子，电极反应为：CH3COO--8e-+4H2O=2+9H+。
21． 45s 400℃、氨氮物质的量之比为1 aceg 180 2:3 ① 1.0 ＞
【分析】
Ⅰ(1)根据v=、结合化学反应速率之比等于化学计量数之比计算；
(2)选择脱硝效率最好的条件；
(3)某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后，发生可逆反应 ，结合几种情况进行判断即可；
Ⅱ (1) 根据控制变量分析；
(2)①电池放电时通入空气的电极为正极；
②电池放电时，消耗KOH，且生产水；
③电池放电时按消耗CH3OH与电子的物质的量之间关系进行判断；
④负极反应物为CH3OH，按反应规律判断正误；
(3)按表格数据和影响平衡的因素分析回答；
【详解】
Ⅰ、(1)有v(NO)=2v(N2)，则前2s内的平均反应速率v(N2)=v(NO)= ；从表格看，达到化学平衡的时间段为45S；
故答案为：；45s；
(2)①由图可知，400℃、氨氮物质的量之比为1时脱硝效率最高，此为最佳条件；
故答案为：400℃、氨氮物质的量之比为1；
(3) a. t1时，反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，则NO2浓度在减小，故a正确；
b. t2时，正逆反应速率相等，所以反应达到平衡，反应仍然进行，为动态平衡状态，故b错误；
c. t2～t3，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以各物质浓度不再变化，故c正确；
d. t2～t3，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，所以各物质浓度不再变化，但各物质的浓度不相等，故d错误；
e.0 ～t2时，反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，则N2O4浓度在增加，故e正确；
f. 反应过程中，红棕色气体NO2的浓度逐渐减小后来不再变化，故f错误；
g. 是气体分子总数减少的反应，从充入NO2到达到平衡的过程中，气体的物质的量在减小，由于气体总质量不变，则气体的平均摩尔质量在增大，故g正确；
故选aceg；
Ⅱ、(1)寻找合成甲醇的适宜温度和压强，故温度压强为变量，相同，m=2:3；①②中压强不同，则温度相同为180℃；
故答案为：180；2:3；
(2)①电池放电时通入空气的电极为正极，故①错误；
②电池放电时，生成水，同时消耗KOH，电解质溶液的碱性逐渐减弱，故②正确；
③电池放电时，负极反应为：，每消耗6.4 g CH3OH(0.2mol)转移1.2 mol电子，故③正确；
④负极为甲醇，发生氧化反应，反应式为，故④正确；
故答案为：①；
(3) ①B、D起始浓度均为0，虽然实验2的反应速率快，但实验1、2的平衡浓度相同，则A的初始浓度为1.0mol/L；
故答案为：1.0；
②1、3比较，能影响平衡移动的因素是浓度，平衡浓度3大，可知3中初始浓度大，则3中反应速率大，即v3>v1；
故答案为：>。
22． 0.15mol/(L·min) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=－91kJ/mol 2CO2+2H2O+4e-=2CO+4OH- CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
【详解】
(1)由图1可知，CO是反应物，变化量为0.75 mol/L，根据CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应可知，H2的浓度变化量为1.5 mol/L，所以从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)==0.15mol/(L·min)，故答案：0.15mol/(L·min)；
(2)由图2可知，反应物为：1molCO(g)和2molH2(g)反应，生成1mol CH3OH(g)放出91kJ热量，所以该反应的热化学方程式：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=－91kJ/mol，故答案：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=－91kJ/mol；
(3)已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，总反应方程式为：2CO2=2CO+O2，所以阴极反应式为：2CO2+2H2O+4e-=2CO+4OH-，故答案：2CO2+2H2O+4e-=2CO+4OH-；
（4）根据电子移动方向可知，a为负极，充入的是甲醇燃料，失电子发生氧化反应，其电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，故答案：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O。
答案第1页，共2页