第六章化学反应与能量检测题（含解析）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 检测题
一、单选题
1．过量的铁粉与100mL0.01mol·L﹣1的稀盐酸反应。为了减慢反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的
①加H2O ②加NaOH固体 ③将盐酸用量减半，浓度不变 ④加CuO固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥加入硝酸钾溶液 ⑦降低温度（不考虑盐酸挥发）
A．①⑤⑦ B．①⑤⑥⑦ C．③⑦ D．②④⑥
2．在一定温度下，对可逆反应A (g)+3B (g) 2C (g) 的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是
A．单位时间消耗2amol C，同时生成3a mol B B．v正(A)=2v正(C)
C．v正(A)= 3v逆(B) D．混合气体的物质的量不再变化
3．下列说法正确的是
①增加水的量或升高温度，都可以加快镁跟水的反应速率。
②增加硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率。
③在可变体积的容器中进行反应，充入氮气化学反应速率一定不改变。
④对于反应，加入KCl固体，逆反应速率瞬时增大，随后正反应速率增大
A．①② B．①④ C．②④ D．无
4．下列变化中，属于吸热反应的是
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H2SO4稀释 ④KClO3分解制O2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥CaCO3高温分解 ⑦Ba(OH)2 8H2O与固体NH4Cl混合 ⑧C+CO22CO ⑨C+H2O(g)CO+H2 ⑩Al与盐酸反应
A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．②④⑥⑦⑧⑨ C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑧⑨⑩
5．已知I2(g)＋H2(g)=2HI(g)，到达平衡后生成物HI在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系如图，与曲线b相比，曲线a可能是：
①充入一定量H2(g)②升高温度，③使用催化剂④压缩容器体积
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
6．下列有关化学反应中能量变化的理解，正确的是（ ）
A．凡是伴随能量变化的过程都是化学变化
B．在化学反应过程中总是伴随着能量的变化
C．在确定的化学反应中反应物的总能量一定等于生成物的总能量
D．在确定的化学反应中反应物的总能量总是高于生成物的总能量
7．某一可逆反应A+3B2C，改变下列条件一定能加快反应速率的是
A．增大反应物的量 B．升高温度 C．增大压强 D．使用催化剂
8．某科学家用含食盐水的湿抹布夹在银板和锌板的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出最早的电池一伏打电池(如图)。下列叙述正确的是
A．该电池中电子由银极经导线流向锌极
B．银极上消耗(标准状况下)氧气时，转移电子
C．若用稀硫酸替代食盐水，则在正极放电的物质不变
D．该电池负极的电极反应式为
9．纯锌跟稀硫酸反应速率很小，为了加快锌的溶解和放出氢气的速率，并且使产生氢气的量不变，当锌过量时，可向其中加入少量
A．硫酸铜溶液 B．硫化铜固体 C．铜 D．镁条
10．在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2，一定条件下发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，1min后测得生成0.06molNH3，该时间段内以氨气表示的平均反应速率为
A．0.06 mol/(L·min) B．0.04 mol/(L·min)
C．0.12 mol/(L·min) D．0.24 mol/(L·min)
11．已知几种物质之间的能量关系如图所示, 下列说法中正确的是
A．使用合适催化剂，能减小反应的焓变
B．+H2（g）（g） ΔH=+28.7kJ/mol
C．(g)中，热能转化为产物内部的能量
D．(g)，反应物的总能量低于生成物的总能量
12．2021年9月24日，《Science》发表了中国科技工作者的一篇关于在实验室中由二氧化碳合成淀粉分子的论文，这是人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉。该过程涉及二氧化碳加氢转化为甲醇分子的过程，且使用了生物酶催化。下列叙述错误的是
A．该合成过程中的能量转化形式主要是光能转化为化学能
B．该过程中使用生物酶主要是为了加快反应速率
C．该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取
D．该研究方向对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义
13．某温度下，向2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应3A(g)+bB(g)cC(g)+2D(s)，12s末生成C的物质的量为0.8mol。(反应进程如图所示)下列说法中不正确的是
A．12s末，D的物质的量为0.8mol
B．2s末，B的物质的量浓度为0.4mol·L-1
C．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于B的消耗速率
D．化学计量系数之比b:c=1:2
14．对于锌一银一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上
①溶液中c(Zn2+)为0.5mol/L②锌片减少32.5g③银棒上析出11.2LH2④正极上析出1gH2
A．①③ B．②③④ C．①②④ D．②和④
15．用铜片、铝片、Cu(NO3)2溶液、导线构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述不正确的是(　　)
A．不用导线连接铜片、铝片，不可能构成原电池
B．正极反应式为Cu2＋＋2e－==Cu
C．其他条件不变，只将铜片改为银片，Cu(NO3)2溶液改为AgNO3溶液，通过等量电子时，银片的质量变化大于铜片的质量变化
D．其他条件不变，将Cu(NO3)2溶液改为浓硝酸溶液，负极电极反应式为Cu－2e－==Cu2＋
二、填空题
16．反应能否设计成原电池_______ 。
A．能 B．否
17．燃煤烟气中的SO2和NOx是大气污染物的主要来源，排放前必须进行脱硫、脱硝脱氮处理。已知臭氧脱硝反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)能自发进行。T℃时，将NO2和O3混合气体以物质的量之比2：1充入一个容积为2L的恒容密闭容器中发生上述反应，测得NO2浓度随时间变化关系如表所示：
时间/min 0 2 4 6 8 10 12
n(NO2)/mol 2 1.4 1.0 0.7 0.5 0.4 0.4
4~8min内，用N2O5表示的平均反应速率v(N2O5)=____mol L-1 min-1。
18．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请回答下列问题。
(1)请你利用下列反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+设计一个化学电池，并回答下列问题：
①该电池的负极材料是___，电解质溶液是__。
②在外电路中，电子方向是从___极到____极。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池。在这两个原电池中，负极分别为___。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(3)“神舟九号”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将__能转化为__能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。在紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为__。
(4)目前正在研发的高能量密度燃料电池车，是以肼(N2H4)燃料电池作为动力来源，电池结构如图所示。
①起始时正极区与负极区KOH溶液浓度相同，工作一段时间后，KOH浓度较大的是___(填“正”或“负”)极区。
②该电池负极的电极反应式为___。
19．根据要求完成下面题目。
(1)反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示：
①该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②若将上述反应设计成原电池，铁为原电池某一极材料，则铁为：_______(填“正”或“负”)极，该极上发生的电极反应为：_______。
(2)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO，发生反应为：C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下随着时间的变化NO和N2的物质的量变化如表示：
物质的量/mol 温度为T1/℃ 温度为T2/℃
0 5min 9min 10min 12min 0 5min 9min 10min
NO 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40 1.0 0.50 0.34 0.34
N2 0 0.21 0.29 0.30 0.30 0 0.25 0.33 0.33
①T1时，0~5min内，以CO2表示的该反应速率v(CO2)=_______mol·L-1·min-1
②T1时，能确定反应达到最大限度(即平衡状态)的时间是_______min。
③容器中的温度关系为T1_______T2(填“>”“＜”或“=”)。
20．(1)氢氧燃料电池已用于航天飞机。以氢氧化钾溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的负极反应式为__，这种电池在放电使用一段时间后，电解质溶液中的c(OH-)将__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题：
锌为____极，该电极上发生____反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为____，银为____极，该电极反应式为____，该原电池的总反应离子方程式为____。
21．已知H-H 键、N-H 键、N≡N 键的键能分别为 436kJ/mol、391kJ/mol、946 kJ/mol，关于工业合成氨的反应，请根据键能的数据判断下列问题：
若有 1 mol NH3生成 ，可________（填“吸收”或“放出”）热量________kJ；该反应的能量变化可用图__________表示。（填“甲“或“乙”）
22．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为：___。当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为：____g。(已知：铜的相对原子量是64)
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入溶液氢氧化钠中，一组插入浓硝酸中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为____。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
该酸式氢氧燃料电池的负极电极反应式是____，正极电极反应式是____，电池工作一段时间后电解质溶液pH___(填“增大”“减小”或“不变”)。
23．研究化学反应中的能量变化，有助于帮助我们更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)某同学设计如图所示的实验探究化学反应中的能量变化。实验中发现反应后温度降低，该反应中反应物的总能量_______(填“高于”、“等于”或“低于”)生成物的总能量。
(2)从断键和成键的角度分析反应中能量的变化。断开1mol化学键需要的能量如表所示，则该反应生成_______(填“吸收”或“释放”)的能量为_______kJ。
化学键 H-H O=O H-O
键能 436 496 463
(3)利用Fe和溶液的反应设计原电池，则正极材料为_______，负极材料为_______。
(4)银锌电池是一种常见的化学电源，反应原理为：，其工作示意图如图所示。在装置中作_______(填“正”或“负”)极，溶液中的向_______(填“Zn”或“”)电极移动；负极的电极反应式为_______。
24．某化学兴趣小组在实验室利用质子酸甲醇燃料电池作电源，电解硫酸铜溶液。
请回答下列问题：
(1)通入氧气的电极为______（填“正极”或“负极”），通入甲醇一极的电极反应式为_________。
(2)b电极上的现象为________________。
(3)假设硫酸铜溶液的体积为600 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，若消耗336 mL（标准状况）O2，则电解后硫酸铜溶液的pH为________。
(4)若a、b均换成铜电极，则电解一段时间后硫酸铜溶液的浓度________（填“增大”“减小”或“不变”）。
25．小明的爸爸是一名出租车司机，为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念，小明回到家和爸爸进行了一番争论。
小明认为：现在空气污染比较严重，应将汽车燃料改用新能源，或者污染较小的燃料。
小明的爸爸认为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价比高，适合长时间运行。
为了说服爸爸，小明又给爸爸展示了三张图片。
燃料 液化石油气 天然气(CNG) 95号乙醇汽油
价格(元/升) 4.8 2.3 6.9
热值(kJ/kg) 4.5×104 4.0×104 4.6×104
图2　常用车用燃料热值及价格
最后小明的爸爸赞同了小明的观点，决定将汽油改为天然气。
(1)小明鼓励爸爸，将汽油改为CNG的目的是___________。
(2)结合图3，对于能源的选择，请你再提一条符合小明的目的的建议：___________。
(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是___________(填字母)。
A．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
C．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
D．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】为了减慢此反应速率而不改变H2的产量，少量盐酸完全反应，则可减少氢离子浓度、降低温度等来减慢反应速率，以此来解答。
【详解】①加H2O，氢离子浓度减小，反应速率减慢，但氢离子的物质的量不变，所以不改变H2的产量，故正确；
②加NaOH固体，消耗氢离子，氢离子浓度减小，反应速率减慢，氢离子的物质的量减小，生成氢气的物质的量减少，故错误；
③将盐酸用量减半，氢离子的物质的量减少，生成氢气的物质的量减少，浓度不变，反应速率不变，故错误；
④加CuO固体与盐酸反应生成氯化铜，铁与氯化铜反应生成铜、与原来的铁构成原电池，反应速率加快，Fe过量，导致生成的氢气减少，故错误；
⑤加NaCl溶液，氢离子的物质的量不变、但氢离子的浓度变小，反应速率减小，故正确；
⑥加入硝酸钾溶液，溶液中硝酸根离子与盐酸电离出的氢离子构成强氧化性的硝酸，与铁反应生成氮的氧化物，而不生成氢气，所以生成氢气的物质的量减小，故错误；
⑦降低温度（不考虑盐酸挥发）反应速率减慢，氢离子的物质的量不变，则生成氢气的物质的量不变，故正确；
故①⑤⑦符合，答案选A。
2．D
【分析】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此判断。
【详解】A．根据方程式可知单位时间消耗2amol C，同时生成3a mol B，同为逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，A项错误；
B．当达到化学平衡时，同一物质的正逆反应速率相等，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，v正(A)=2v正(C)不满足反应速率之比等于化学计量数之比，B项错误；
C．当达到化学平衡时，同一物质的正逆反应速率相等，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，v正(A)＝3v逆(B)不满足反应速率之比等于化学计量数之比，C项错误；
D．反应前后气体的化学计量数之和是变化的，则混合气体的物质的量不再变化可以说明反应达到平衡状态，D项正确；
答案选D。
【点睛】突破化学平衡状态的判断：要抓住“变量不变”即可，如果所给的物理量随着反应的进行是一个变量，在某时间段内不变，就可以说明反应达到平衡状态；如果该物理量始终是一个定值，就不能作为判断的依据。因此化学平衡状态判断“三关注”：关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应等。
3．D
【详解】①水的浓度为定值，增大水的量不影响镁跟水的反应速率，故①错误；②若为浓硫酸，与锌反应不生成氢气，故②错误；③在可变体积的容器中进行反应，充入氮气，容器的体积增大，参加反应的气体的浓度发生变化，反应速率发生变化，故③错误；④对于反应，氯离子和钾离子不参与反应，加入KCl固体，平衡不移动，故④错误；因此没有正确的，答案选D。
4．B
【详解】①液态水汽化，虽然吸收热量，但只是物质状态发生改变，没有反应发生；
②将胆矾加热变为白色粉末，发生分解反应，吸收热量；
③浓H2SO4稀释，放出热量，但不发生化学反应；
④KClO3分解制O2，发生分解反应，吸收热量；
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，发生化合反应，放出热量；
⑥CaCO3高温分解，发生分解反应，吸收热量；
⑦Ba(OH)2 8H2O与固体NH4Cl混合，发生复分解反应，吸收热量；
⑧C+CO22CO，发生的虽然是化合反应，但吸收热量；
⑨C+H2O(g)CO+H2，发生置换反应，吸收热量；
⑩Al与盐酸反应，发生活泼金属与酸的反应，放出热量；
综合以上分析，②④⑥⑦⑧⑨符合题意，故选B。
5．D
【详解】①其他条件不变，充入H2，增大了反应物的浓度，反应速率加快，同时平衡正向进行，使HI的百分含量提高；
②升高温度，反应速率加快，该反应为化合反应，是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，HI的百分含量升高；
③催化剂仅加快反应速率，对平衡移动没有影响；
④压缩体积，使体系压强增大，反应速率加快，反应前后气体系数之和不变，平衡不移动；图中所示a曲线比b曲线的反应速率快，但是因为平衡时HI的百分含量相同，所以改变条件，平衡不移动；综合以上分析可知③④符合，则D项正确；
故选D。
6．B
【详解】A．伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，如水蒸气冷却变为液态水伴随着热量的放出，是物理变化过程，故A错误；
B．化学反应实质是反应物化学键断裂化学键吸收能量，生成物形成化学键放出热量，反应过程中一定伴随能量变化，故B正确；
C．化学反应根据能量的变化分为吸热反应和放热反应，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，故C错误；
D．确定的化学反应可能是吸热反应或是放热反应，反应物的总能量既可以高于生成物的总能量又可以低于生成物的总能量，故D错误；
答案选B。
7．B
【详解】A．如反应物为固体，则增大反应物的量，反应速率不一定增大，故A错误；
B．升高温度，反应速率一定增大，故B正确；
C．增大压强，如参加反应的气体的浓度不变，则反应速率不一定增大，如体积不变，加入惰性气体，压强增大，反应速率不变，故C错误；
D．使用催化剂还可能减小反应速率，故D错误；
故答案选B。
8．B
【详解】A．锌比银活泼，锌是电池的负极，银是电池的正极，电子由负极流向正极，故A错误；
B．银是电池的正极，电极方程式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，银极上消耗(标准状况下)氧气时，消耗氧气的物质的量为0.1mol，转移电子，故B正确；
C．若用稀硫酸替代食盐水，银是电池的正极，电极方程式为：2H++2e-=2H2，故C错误；
D．锌是电池的负极，负极的电极反应式为：，故D错误；
故选B。
9．C
【详解】A．锌和铜离子反应生成铜，铜、锌和稀硫酸能构成原电池而加快反应速率，但影响氢气的产量，故A错误；
B．CuS难溶于水，不与稀硫酸反应，加入CuS固体对反应速率和氢气产量无影响，故B错误；
C．向硫酸溶液中加入铜，铜、锌和稀硫酸构成原电池，加快反应速率且不影响氢气的产量，故C正确；
D．向硫酸溶液中加入镁条，锌、镁和稀硫酸构成原电池，加快反应速率，但镁也和稀硫酸反应生成氢气，所以影响氢气产量，故D错误；
故选：C。
10．A
【详解】该时间段内以氨气表示的平均反应速率为，故A正确；
故选A。
11．B
【详解】A. 使用合适催化剂可降低反应的活化能，但不能减小反应的焓变，故A错误；
B. (g)ΔH=237.1kJ/mol-208.4kJ/mol=+28.7kJ/mol，故B正确；
C. (g)ΔH=119.6kJ/mol-208.4kJ/mol=-88.8kJ/mol中，产物内部的能量转化为热能，故C错误；
D. (g)ΔH=-119.6kJ/mol，反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故D错误；
故选B。
12．A
【详解】A．该合成过程中不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉，不是光能转化为化学能，A错误；
B．生物酶是催化剂，主要是为了加快反应速率，B正确；
C．电解水生成氢气和氧气，则该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取，C正确；
D．以二氧化碳为原料，直接人工合成淀粉，既可以减少二氧化碳减弱温室效应的影响，又可以合成淀粉，对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义，D正确；
故选：A。
13．C
【分析】达到平衡时，B变化了(0.5-0.3)mol/L=0.2mol/L，A变化了(0.8-0.2)mol/L=0.6mol/L，则b=1，12s末生成C的物质的量为0.8mol，c(C)=0.8mol÷2L=0.4 mol/L，c=2，据此分析解题。
【详解】A．12s末，由于C、D化学计量数相等，D的物质的量与C的物质的量相等，为0.8mol，故A正确；
B．2s末，A变化了0.3mol/L，根据化学计量数之比可知B变化了0.1 mol/L ，B的物质的量浓度为(0.5-0.1)mol/L=0.4mol·L-1，故B正确；
C．图中两曲线相交时，A与 B的物质的量浓度相等，斜率表示速率，故C错误；
D．由分析可知化学计量系数之比b:c=1:2，故D正确；
故选C。
14．D
【详解】原电池工作时，锌为负极、失电子、被氧化，电极反应为：Zn-2e=Zn2+，银为正极，H+得到电子被还原，电极反应为：2H++2e-=H2，当导线中有1mol电子通过时，理论上①溶液中n(Zn2+)=0.5mol，但溶液体积不知道，故浓度不一定为0.5mol/L，①错误；②消耗锌0.5mol，则锌片减少32.5g，②正确；③银棒上析出H2，因为不知道温度压强条件，故气体体积不一定是11.2L，③ 错误；④正极上析出0.5molH2，则其质量为1g，④正确；故②和④正确；
答案选D。
15．A
【详解】A．将铜片、铝片直接接触并浸入Cu(NO3)2溶液中也可形成原电池，故A错误；
B．因Al的活泼性大于Cu的，所以Al失去电子，Al做电源负极：Al－3e－==Al3＋，溶液中Cu2＋在正极(Cu)获得电子而析出Cu：Cu2＋＋2e－==Cu，故B正确；
C．1 mol Cu2＋得到2 mol电子，铜片质量增加64 g，若2 mol Ag＋得到2 mol电子，银片质量增加216 g，银片的质量变化大于铜片的质量变化，故C正确；
D．在浓硝酸溶液中，Al被浓硝酸钝化，Cu能与浓硝酸反应，所以铜片做原电池的负极，负极电极反应式为Cu－2e－==Cu2＋，故D正确；
故选A。
16．A
【详解】反应是一个氧化还原反应，且是放热反应，能设计成原电池，故A正确；
故选A。
17．3.125×10-2
【详解】4~8min共4min，用NO2表示的平均反应速率v(NO2)=mol·L-1·min-1=mol·L-1·min-1，根据化学方程式体现的关系可知，v(N2O5)= v(NO2)= mol L-1 min-1；
18． Cu AgNO3溶液 负 正 B 光 电 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 正 N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，据此回答；
【详解】(1)①据分析，反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中，铜为还原剂，故该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是可溶性银盐，故为硝酸银。②在外电路中，电子方向是从负极沿着导线流到正极。
(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝在浓硝酸中钝化，实际反应为铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应中铜失去电子，故负极为铜；插入烧碱溶液中，铜不与氢氧化钠溶液反应、铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠、氢气，反应中铝失去电子，负极为铝；故选B。
(3)飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将光能转化为电能；按应急电池工作原理Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2知，放电时，锌为负极、锌失去电子被氧化，在碱性环境中生成氢氧化锌，故负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
(4) ①燃料电池工作时，氧气为正极反应物，氧气得电子被还原，正极电极反应式为：O2 ＋2H2O＋4e- ＝4OH-；故工作一段时间后，KOH浓度较大的是正极区。②该电池负极反应物为肼，由图知，肼失去电子被氧化为氮气，电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O。
19．(1) 放热 负 Fe-2e-=Fe2+
(2) 0.042 10 <
【详解】（1）①由图可知反应物总能量大于生成物总能量，即该反应为放热反应；②铁和硫酸的反应中铁元素化合价升高发生氧化反应，所以铁作原电池负极，反应为Fe-2e-=Fe2+。
（2）①T1时，0~5min内，所以二氧化碳浓度变化量为0.21mol/L，则；②T1时10min和12min一氧化氮和氮气的物质的量一样，即10min时候反应已经达到平衡状态；③对比两温度下的数据，以NO物质的量为例，相同时间段内温度为T2时NO物质的量减少的多，即速率快，又升高温度反应速率加快，所以T1 20． 2H2-4e-+4OH-=4H2O 减小 负 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 正 Cu2++2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【分析】氢氧燃料电池：通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，反应生成水，溶液的体积增大；银锌原电池中，Zn易失电子发生氧化反应而作负极，Ag作正极，负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极上电极反应式为Cu2++2e-=Cu，两式相加得总反应。
【详解】(1)以氢氧化钾溶液为电解质溶液的氢氧燃料，通入氢气的一极为电池的负极，氢气失电子发生氧化反应，生成水，电池的负极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O，供电时的总反应为2H2+O2═2H2O，反应生成水，溶液的体积增大，电解质溶液中的c(OH-)将减小(填“增大”“减小”或“不变”)。故答案为：2H2-4e-+4OH-=4H2O；减小；
(2)锌易失电子，作负极，该电极上发生氧化反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，银为正极，该电极反应式为Cu2++2e-=Cu，正极电极反应式与负极电极反应式加减消元，消去电子，得该原电池的总反应离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu。故答案为：负；氧化；Zn-2e-=Zn2+；正；Cu2++2e-=Cu；Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
21． 放出 46 甲
【详解】合成氨的反应为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），该反应的焓变△H=E（N≡N）+3E（H-H）-6E（N-H）=-92kJ/mol，该反应的正反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，生成2mol氨气放出92kJ热量，计算生成1mol氨气放出热量=92kJ÷2×1=46kJ，该反应能量变化为甲。
22． Cu 12.8 A H2-2e-=2H+ O2+4e-+4H+=2H2O 增大
【详解】(1)该电池反应中铜失去电子发生氧化反应，做负极，当线路中转移2mol电子时腐蚀1molCu，当线路中转移0.4mol电子时，腐蚀的铜为0.2mol，质量为0.2mol×64g/mol=12.8g；
(2)插入氢氧化钠溶液中，金属铜和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应，此时金属铝做负极，铜做正极；插入浓硝酸溶液中，金属铝会钝化，金属铜和浓硝酸之间发生自发的氧化还原反应，此时金属铜做负极，金属铝做正极；故选A；
(3) 氢氧燃料电池中通入氢气的一极发生氧化反应，为负极，电极反应为H2-2e-=2H+；通入氧气的一极发生还原反应，为正极，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O；根据正负极反应可知总反应为O2+2H2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水，使溶液的体积增大，则硫酸的浓度减小，酸性减弱，pH增大。
23．(1)低于
(2) 释放 242
(3) 石墨(合理即可) Fe
(4) 正
【分析】根据反应过程中吸收或放出热量判断反应类型，利用化学反应实质，利用化学键的变化与能量变化判断反应过程中释放或吸收的能量大小；根据原电池中负极和正极的特点及原电池的构成条件判断正负极材料及电极反应；
（1）
根据实验过程中反应后温度降低，判断该反应为吸热反应，故该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故答案为：低于；
（2）
根据反应过程中，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，反应中吸收总能量为：436×2+496=1368kJ；释放的总能量为： 463×4=1852kJ；故反应过程中释放能量为484，则生成1molH2O（g）释放能量为242kJ；故答案为：释放、242；
（3）
根据两极特点及电池的总反应进行判断正极材料是石墨或比铁不活泼的金属都可，负极材料为铁，故答案为：石墨、铁；
（4）
根据正极特点，化合价降低得电子发生还原反应的一极进行判断氧化银做正极；根据异性相吸原理判断钾离子向正极移动，故向氧化银一极移动；负极失去电子发生氧化反应，化合价升高，根据总反应书写电极反应为：；故答案为：正、、；
【点睛】此题考查化学反应中能量变化与原电池电极材料及电极反应书写；注意化学反应与化学键的关系；计算时注意量的关系。
24． 正极 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ 石墨电极表面有紫红色固体析出 1 不变
【详解】(1)氧气得到电子，通入氧气的电极为正极，通入甲醇一极是负极，甲醇失去电子，由于存在质子交换膜，所以电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。
(2)b电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电析出铜，电极上的现象为石墨电极表面有紫红色固体析出。
(3)假设硫酸铜溶液的体积为600 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，336 mL（标准状况）O2的物质的量是0.015mol，转移0.06mol电子，则有0.06mol氢氧根放电，产生0.06mol氢离子，浓度是0.1mol/L，则电解后硫酸铜溶液的pH为1。
(4)若a、b均换成铜电极，相当于电镀，则电解一段时间后硫酸铜溶液的浓度不变。
25．(1)节约石油资源，减少对空气的污染，天然气作汽油燃料性价比相对较高
(2)为减少化石能源对环境的影响，可以大力开发利用新能源，如太阳能、风能、海洋能、氢能等
(3)ACD
【解析】略
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