2.2化学反应与能量转化——课后训练2021~2022学年高一化学下学期鲁科版（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．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂 1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂 1 mol N≡N键吸收941 kJ热量，则下列说法不正确的是
A．N4与N2互为同素异形体
B．1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量
C．N4变成N2是化学变化
D．2 mol N2的能量比1 mol N4的能量高
2．碳燃烧的过程如图所示，下列说法正确的是
A．1molC (s) 和1/2molO2 (g)生成1molCO(g)放出110.5kJ 热量
B．1molCO2(g) 生成1mol C(s)和1molO2(g)放出393.5 kJ热量
C．1mol C (s)与 0.5mol O2 (g)的总能量小于1mol CO(g)的能量
D．等量的碳燃烧C (s)→CO2 (g)过程比C (s)→CO(g)→CO2 (g)过程释放的能量多
3．甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如下图所示：
下列说法正确的是(　　)
A．N为正极，发生氧化反应
B．a为氧气，b为甲醇
C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小
D．若有1 mol CO2生成，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池
4．航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中
①铝合金是负极 ②海水是电解质溶液 ③铝合金电极发生还原反应
A．①② B．②③
C．①③ D．①②③
5．下列关于原电池的叙述中，正确的是(　　)
A．原电池能将化学能转变为电能
B．原电池的负极得电子，发生还原反应
C．原电池工作时，其正极不断产生电子并经外电路流向负极
D．原电池的电极一定要由两种不同的金属组成
6．化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是
A．该反应过程吸收能量
B．断裂2molAB中化学键需要吸收y kJ能量
C．加入催化剂，该反应放出热量增大
D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
7．碱性电池具有容量大，放电电流大等特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质，电池总反应式为。下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2mol电子，理论上锌的质量减小6.5g
8．熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是
A．Na2S4的电子式为
B．放电时正极反应为
C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D．该电池是以为隔膜的二次电池
9．下列各图中，表示镁与盐酸反应的能量变化图是
A． B．
C． D．
10．NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1；研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法不正确的是
A．NH3催化还原NO为放热反应
B．过程I中NH3断裂极性键，需要吸收能量，Fe3+体现了氧化性
C．过程III的离子方程式：
D．反应过程中，反应物为NH3、O2、NO，Fe3+、Fe2+为中间产物
11．下列说法正确的是
A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示在标准状况下测得的数据
B．对有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积）或者升高温度，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D．物质发生化学变化都伴随着能量变化
12．化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是
A．化学反应中能量变化的主要原因是物质状态的改变
B．铝与盐酸的反应中，反应物的总能量比生成物的总能量高
C．图I所示的装置能将化学能转变为电能
D．图II所示的反应为吸热反应
13．下列说法中正确的是
A．胆矾固体中滴加浓硫酸，固体变成白色，表现了浓硫酸的脱水性
B．CO2、NO2和SiO2都是酸性氧化物，都是大气污染物
C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
D．因为3O2=2O3是吸热反应，所以氧气比臭氧更稳定
14．对于Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)ΔH＜0kJ·mol-1的化学反应，下列说法一定正确的是
A．反应前后能量关系可用如图所示
B．1mol锌所含的能量高于1molH2所含的能量
C．若将该反应设计成原电池，锌为负极
D．若将其设计为原电池，当有32.5g锌溶解时，正极放出气体一定为11.2L
15．碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应方程式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法正确的是
A．Zn作负极，失去电子
B．电池工作时，MnO2得电子被还原
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．理论上，锌的质量减小6.5g，通过外电路的电子为0.2mol
16．新型微生物电池可应用于难降解酸性有机废水(含C6H6O)的处理，其放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．N极为电池负极
B．交换膜为质子交换膜
C．M极的电极反应式为C6H6O-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+
D．N极消耗22.4LO2(标况)，M极产生CO2的体积为22.4L
二、综合题
17．现有如下两个反应：
A．
B．
(1)根据两反应本质判断，___________________________(填“A”或“B”)反应能设计成原电池。
(2)如果不能设计成原电池，原因是______________________________________________________。
(3)如果可以设计成原电池，则负极反应为_______________________________________，正极反应为_______________________________________。
(4)根据(3)中的电极反应，设计一个化学电池(给出若干导线，电极材料和电解质溶液自选)________。
要求：①标出电子流动方向；②注明负极电极材料；③写出电解质溶液。
(5)若该电池外电路中有个电子转移，则电解质溶液质量增加了________________g。
18．(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。
19．电池的种类繁多，应用广泛。根据电化学原理回答下列问题。
(1)Mg AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，则负极材料为_______，正极反应式为_______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X极生成0.1 mol H2时，_______mol Li+移向_______(填“X”或“Y”)极。
(3)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。隔膜1为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，负极的电极反应式为_______，当电路中转移0.2 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______ g。
20．2020年世界环境日的宣传主题为“关爱自然，刻不容缓”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
I.利用高效催化剂可以处理汽车尾气中的NO和CO，发生反应
(1)已知几种化学键的键能数据如下：
化学键 CO NO中的共价键 N≡N C=O
键能() 1076 630 946 799
则上述反应的_______。
(2)在恒容密闭容器中充入和，测得的转化率与温度、时间的关系如图所示：
①温度下，内用表示的平均反应速率_______；温度下，上述反应的平衡常数_______。
②温度下，向平衡后的容器内再加入和，则再次达平衡时NO的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
II.催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。
(3)写出脱硝过程的总反应的化学方程式_______。
(4)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用消除NO污染，其反应原理为：。不同温度条件下，为时，得到NO脱除率曲线如图所示。脱除NO的最佳温度是_______。在温度超过100℃时NO脱除率骤然下降的原因可能是_______。
21．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：
(1)氢氧燃料电池的在导线中电流的方向为由_______(用a、b表示)。
(2)溶液中OH-移向_______电极(填“A”或“B”)。
(3)B电极附近pH_______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)该原电池的B极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，该电极的反应式为_______。
22．冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。
(1)制作冷敷袋可以利用___________。
A．放热的化学变化 B．吸热的化学变化 C．放热的物理变化 D．吸热的物理变化
(2)以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质，请从(1)的选项中找出其对应的主要工作原理。
①冰___________
②硝酸铵+水___________
③硝酸铵+水合碳酸钠___________
(3)请写出十水合碳酸钠()与硝酸铵在一定条件下反应的化学方程式___________，并从反应物、生成物总能量高低的角度解释该反应有能量变化的原因___________。(提示：该反应产生了两种气体。)
(4)请从使用的便捷性、安全性等角度比较上述三种冷敷袋，并与同学讨论___________。
23．探究原电池原理并应用原电池原理制作多种电池，对现实生活具有重要的意义。
(1)某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用时，设计了如下实验：
①甲、乙两装置工作时，电流计指针的偏转方向是否相同？_______。乙装置中负极的电极反应式是_______。
②根据上述实验结果分析，下列说法正确的是__________
a.构成原电池负极的金属总是比正极活泼
b.镁的金属活泼性不一定比铝的强
c.金属在原电池中作正极还是负极，既与金属活泼性有关，还与电解质溶液的成分有关
(2)铅酸蓄电池是常见的二次电池，放电时发生反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______；该电池充电时，其能量转化形式为_______。
(3)氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效的特点，其简易装置如图所示：铂电极b上的电极反应式为_______，室温下，若该电池消耗1molH2时可提供电能257.4kJ的能量，则该燃料电池的能量转化率为_______。(已知：室温下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放286.0kJ的能量。)
24．能源是影响全球经济和生活的重要因素。目前人类已开发和利用的能源中，电能是和人类生产生活联系最为密切的能源，原电池是可以将化学能转化为电能的装置。
(1)下列装置能构成原电池的是___________(填标号)；
A． B． C． D．
(2)电池负极的现象是___________；
(3)请写出该电池正极反应方程式___________；
(4)该反应的电子流向为：___________电极流向___________电极(请填写电极名称)；
(5)将正极材料替换成下列物质，该电极发生的电极反应不变的是___________(填标号)。
A．Fe B．Al C．石墨
试卷第1页，共3页
7
参考答案：
1．D
【详解】
A．N4与N2是同一元素形成的不同性质的单质，二者互为同素异形体， A正确；
B．从结构图中可看出，一个N4分子中含有6个N-N键，根据N4(g)=2N2(g)△H可知反应热△H＝6×193 kJ mol-1 -2×941 kJ mol-1＝-724 kJ mol-1，B正确；
C．N4与N2是不同的物质，因此N4变为N2的反应是化学变化，C正确；
D．1molN4的键能为1mol×6×193 kJ mol-1 =1158kJ,2molN2=2mol×941 kJ mol-1=1882kJ，2 mol N2的能量比1 mol N4的能量低，D错误；
答案选D。
2．A
【详解】
A．由图可知，C(s)+O2(g)与CO(g)+1/2O2(g)的能量差为393.5kJ-283kJ=110.5kJ，能量由高到低是放热反应，，故A正确；
B．由图可知，C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ，则逆反应为CO2(g)═C(s)+O2(g) H=+393.5kJ，吸收393.5 kJ热量，故B错误；
C．根据C(s)+O2(g)与CO(g)+1/2O2(g)的能量差为393.5kJ-283kJ=110.5kJ，能量由高到低，是放热，即1molC(s)与0.5molO2(g)的总能量大于1molCO(g)的能量，故C错误；
D．根据盖斯定律得出，反应放出的能量与过程无关，只有反应物和生成物的能量有关，则等质量的碳燃烧后放热一样多，故D错误；
故选：A。
3．D
【详解】
A．N为正极，得电子，发生还原反应，A错误；
B．a为甲醇，b为氧气，B错误；
C．装置中有质子交换膜，可推测电解质溶液为酸溶液，由M极的电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+可知，甲池中消耗水，则酸溶液的浓度增大，pH变小；乙池中消耗H+生成水，酸溶液pH变大，C错误；
D．若有1 mol CO2生成，根据CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+可知，电池中转移6mole-，根据O2+6H++6e-=3H2O可知，则有6 mol H＋从甲池透过交换膜进入乙池参与反应，D正确；
答案选D。
4．A
【详解】
①其中活泼的一极为负极，即为铝合金，故①对；②电极在海水中，海水中含有大量的电解质，故②对；③铝合金为负极，则发生氧化反应，故③错；综上所述，故选A。
5．A
【详解】
A．原电池通过化学反应产生电流，从而将化学能转变为电能，A正确；
B．原电池的负极失去电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，B不正确；
C．原电池工作时，电子由负极经外电路流入正极，C不正确；
D．原电池的电极可以由两种不同的金属或金属与非金属组成，D不正确；
故选A。
6．B
【详解】
A．根据能量图可知，反应物的能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，故A错误；
B．化学键的断裂吸收能量，根据图象，断裂2molA-B键需要吸收ykJ能量，故B正确；
C．催化剂不改变反应热，故C错误；
D．根据图象，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量，故D错误；
故选B。
7．C
【详解】
A.根据碱性锌锰干电池以氢氧化钾为电解质，电池总反应式为可知,锌做负极失电子，电极反应式为，故A正确；
B.根据反应可知，正极电极反应式为，故B正确；
C.原电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，故C错误；
D.根据锌电极反应式可知，外电路中每通过0.2mol电子，有0.1mol锌参加反应，其质量为6.5g，故D正确；
故答案：C。
8．C
【详解】
A．Na2S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故A正确；
B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：，故B正确；
C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；
D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；
答案选C。
9．B
【详解】
镁条与盐酸反应为放热反应，所以生成物能量应该比反应物能量低，且反应前半部分需要克服活化能吸收能量，后半部分释放能量，故选：B。
10．D
【详解】
A．根据反应能量关系图，反应物总能555量比生成物总能量高，所以该反应是放热反应，描述正确，不符题意；
B．NH3中共价键确为极性键，参与反应发生断键，Fe3+转化为Fe2+，得电子降价，体现氧化性，描述正确，不符题意；
C．根据关系图，Fe2+在酸性条件下，被氧气氧化形成Fe3+，方程式书写正确，不符题意；
D．根据转化关系，Fe3+应为催化剂，Fe2+是反应过程中的中间产物，描述错误，符合题意；
综上，本题选D。
11．D
【详解】
A、如果没有注明温度和压强，热化学方程式中，表示的是通常状况，不是标准状况，故A错误；
B、若增大压强即缩小反应容器的体积，对有气体参加的化学反应，增加单位体积内活化分子数，但活化分子百分数不变，故B错误；
C、活化分子发生反应的碰撞为有效碰撞，活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞，故C错误；
D、化学反应的实质是旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成放出能量，反应过程中一定伴随能量的变化，物质发生化学变化时都伴随着能量变化，故D正确；
故选D。
12．B
【详解】
A．化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学反应中旧化学键断裂吸收的能量与新化学键生成放出的能量不同导致反应吸热或放热，故A错误；
B．铝与盐酸反应为放热反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，故B正确；
C．该装置没有构成闭合回路，不能形成原电池，故C错误；
D．根据图象知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应是放热反应，故D错误；
答案选B。
13．CD
【详解】
A．胆矾固体中滴加浓硫酸，固体变成白色，表现了浓硫酸的吸水性，故A错误；
B．二氧化氮不是酸性氧化物，二氧化碳、二氧化硅不是大气污染物，故B错误；
C．硫蒸气能量高于固体硫，则相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃，硫蒸气放出的热量多，故C正确；
D．由反应是吸热反应可知，臭氧的能量高于氧气，能量越高越不稳定，则氧气比臭氧更稳定，故D正确；
故选CD。
14．AC
【详解】
A．由于该反应是放热反应，依据能量守恒定律可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，题中图像与此相符，故A正确；
B．该反应是放热反应，可知1molZn和1mol硫酸的总能量大于1molZnSO4和1molH2的总能量，但无法确定1mol锌所含的能量高于1molH2所含的能量，故B错误；
C．若将该反应设计为原电池，锌做负极，故C正确；
D．原电池中32.5g锌溶解时，正极生成氢气的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为11.2L，非标况体积不一定是11.2L，故D错误；
故答案为AC。
15．ABD
【详解】
A．在电池工作时，Zn失电子，价态升高，所以Zn作负极，故A正确；
B．电池工作时，MnO2得电子生成Mn2O3，Mn元素价态降低，被还原，故B正确；
C．电池工作时，负极产生电子，电子由负极通过外电路流向正极，故C错误；
D．理论上，锌的质量减小6.5g，参加反应的Zn的物质的量为0.1mol，通过外电路的电子为0.1mol2=0.2mol，D正确；
答案选：ABD。
16．AD
【详解】
A．根据工作原理可知，N极得电子，化合价降低，为电池正极，A说法错误；
B．电池负极C6H6O失电子生成二氧化碳和氢离子，则交换膜为质子交换膜，B说法正确；
C．M极为负极C6H6O失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为C6H6O-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，C说法正确；
D．N极消耗22.4LO2(标况)，即1mol，转移4mol电子，M极产生标况下CO2的体积为22.4L×，D说法错误；
答案为AD。
17． B A反应是非氧化还原反应，没有电子的转移 28
【详解】
(1)原电池反应必须是自发进行的氧化还原反应，A反应中各元素化合价不变，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池；B反应中中Fe的化合价由+3变为+2。单质铁中Fe的化合价由0变为+2，所以有电子转移，能设计成原电池，故本题答案为：B；
(2)根据(1)知，A反应是非氧化还原反应，没有电子的转移，所以A反应不能设计成原电池，故本题答案为：A反应是非氧化还原反应，没有电子的转移；
(3)负极发生氧化反应，电极反应为；正极发生还原反应，电极反应为，故本题答案为：；；
(4)可以用活泼的金属Fe做负极，石墨做正极，电解质溶液为氯化铁溶液，电子从负极流向正极，要形成闭合回路，原电池设计图可表示为，故本题答案为：；
(5)由电极反应可知，若导线上转移电子，则电解质溶液增重，所以外电路中有个电子转移时，即转移电子，电解质溶液增重，故本题答案为：28。
18． 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。
19． Mg AgCl+e-=Ag+Cl- 0.2 X 阴 CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+ 11.7
【详解】
(1)Mg AgCl电池总反应为2AgCl+Mg =Mg2++2Ag+2Cl-，镁为还原剂，则负极材料为Mg，氧化剂为氯化银，参与正极电极反应，则正极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-，答案为：Mg；AgCl+e-=Ag+Cl-；
(2)氢气与转移电子和离子的关系为： ，X电极生成了氯化锂溶液，所以当X极生成0.1 mol H2时，会有2 mol Li+ 移向X极，答案为：0.2；X；
(3)a极为原电池的负极，醋酸跟变为二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，同时可实现海水淡化，所以隔膜一为阴离子交换膜，海水中氯离子透过离子交换膜，实现海水淡化；转移电子和离子的关系为：，当电路中转移0.2 mol电子时，理论上除盐0.2mol，为11.7g，答案为：阴；CH3COO--8e-+2H2O=CO2↑+7H+，11.7。
20． -730 0.04 2 增大 900℃ 催化剂失去活性或催化剂活性突然减小或催化剂活性大大降低
【详解】
(1)=断键吸收能量-成键放出能量=1076×2+630×2-(946+799×4)=-730kJ/mol；
(2)①温度下一氧化氮的转化率为80%，，故内用表示的平均反应速率；T1温度下，一氧化氮的转化率为50%，平衡时CO、NO、N2、CO2浓度0.25mol/L，0.25mol/L，0.125mol/L，0.25mol/L，故；
②T1平衡后加入CO、NO，平衡正向移动，NO转化率增大；
(3)由图可知，NH3、NO和O2反应生成N2和H2O，反应过程中消耗Fe2+后又生成Fe2+，Fe2+在反应过程中作催化剂，化学方程式为：；
(4) 催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为，由不同温度条件下，n(NH3)：n(NO)为2:1时NO脱除率曲线知：900℃时NO的脱除率最高；因此脱除NO的最佳温度是900℃，由于催化剂在一定温度具有强的催化活性，当温度较高时会失去活性，因此在温度超过1000℃NO脱除率骤然下降的原因可能是催化剂失去活性。
21．(1)b→a
(2)A
(3)增大
(4) 还原 O2+2H2O+4e-=4OH-
【分析】
氢氧燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，即A为负极，B为正极，据此分析作答。
(1)
电流从正极沿导线流向负极，由分析可知A为负极，B为正极，电流流动方向为b到a，故答案为：b→a；
(2)
A为负极，B为正极，则溶液中OH-移向A电极，故答案为：A；
(3)
B电极上，氧气得电子，发生还原反应，电极方程式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，可知附近pH增大，故答案为：增大；
(4)
B电极上，氧气得电子，发生还原反应，电极方程式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：还原；O2+2H2O+4e-=4OH-。
22．(1)BD
(2) D D B
(3) 反应物的总能量低于生成物总能量
(4)冰来源丰富、容易获得、容易储存、使用方便等
(1)
选择利用吸热的化学或物理变化制作冷敷袋可以起到降温、保鲜和镇痛等作用，故答案为BD；
(2)
①冰用于冷敷袋是因为熔化时吸热、因此是吸热的物理变化，选D；
②硝酸铵固体用于冷敷袋是因为：溶于水时，扩散过程吸收的热量(也有少量铵离子水解吸热)大于水合过程放出的热量，硝酸铵固体溶于水时大量吸热、主要是吸热的物理变化，选D；
③硝酸铵+水合碳酸钠用于冷敷袋是因为二者接触发生化学反应、是吸热的化学反应，选B；
(3)
据信息：十水合碳酸钠()与硝酸铵在一定条件下反应产生了两种气体，则为氨气和二氧化碳气体，化学方程式，为吸热反应，则该反应中反应物的总能量低于生成物总能量；
(4)
从使用的便捷性、安全性等角度比较上述三种冷敷袋，第一选择为冰，冰来源丰富、容易获得、容易储存、使用方便等。硝酸铵在撞击下易爆炸、不如冰的使用便捷、安全。
23．(1) 否 c
(2) Pb 电能转化为化学能
(3) 90.0%
【分析】
(1)
①甲、乙两装置工作时，电池总反应不同,甲装置的总反应为镁和氢离子反应,Mg为负极、Al为正极；乙装置的总反应为铝和氢氧化钠溶液反应, Al为负极、Mg为正极；则电流计指针的偏转方向不相同，答案为：否。乙装置中负极为Al失去电子被氧化，电极反应式是。
②a．原电池工作时发生氧化还原反应，负极上发生氧化反应，而构成原电池负极的金属不一定比正极活泼，因为反应电极跟电解质的性质有关，a错误；
b．镁的金属活泼性一定比铝的强，但镁不一定作原电池的负极，b错误；
c．由①可知，金属在原电池中作正极还是负极，既与金属活泼性有关，还与电解质溶液的成分有关，c正确；
则说法正确的是c。
(2)
原电池工作时，还原剂在负极上发生氧化反应。已知铅酸蓄电池放电时发生反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。则该电池的负极材料为Pb；该电池充电时，为电解池，其能量转化形式为电能转化为化学能。
(3)
在图示的氢氧酸式燃料电池中，铂电极b为正极，b上氧气得电子被还原，电极反应式为，已知：室温下，1molH2完全燃烧生成液态水时，释放286.0kJ的能量。室温下，若该电池消耗1molH2时可提供电能257.4kJ的能量，则该燃料电池的能量转化率为 。
24．(1)C
(2)锌片溶解
(3)
(4) 锌 铜
(5)AC
(1)
根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
A. 植物油不是电解质，故A不符；B. 有两个活泼性相同的电极不能构成原电池，且铜与稀硫酸不反应，故B不符；C. 锌能与稀硫酸发生氧化还原反应，满足原电池的构成条件，故C符合；D. 没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D不符；故答案为：C；
(2)
锌能与稀硫酸发生氧化还原反应，电池负极的现象是锌片溶解；故答案为：锌片溶解；
(3)
正极上氢离子得电子发生还原反应，该电池正极反应方程式；故答案为：；
(4)
该反应的电子流向为：锌电极流向铜电极(请填写电极名称)；故答案为：锌；铜；
(5)
将正极材料替换成下列物质，该电极发生的电极反应不变的是A．Fe、C．石墨，铝比锌活泼，换成铝，铝作负极，故选AC；故答案为：AC。
答案第1页，共2页