4.1 原电池 （含解析）同步测试 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 4.1 原电池 （含解析）同步测试 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 500.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-30 10:13:59 | ||
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文档简介
4.1 原电池 同步测试
一、单选题
1．下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是（ ）
选项 劳动项目 化学知识
A 用铁盐净水 Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
B 用NH4HCO3对农作物施肥 NH4HCO3属于氮肥
C 在钢铁设施上安装镁合金 镁比铁活泼可防止铁被腐蚀
D 用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 SiO2是酸性氧化物
A．A B．B C．C D．D
2．某小组为研究电化学原理，设计如图装置．下列叙述错误的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解
D．a和b用导线连接后，Fe片上发生还原反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动
3．各种各样的电池丰富着人们的生活，以下电池对环境友好的是（ ）
A．镍氢电池 B．锂离子电池 C．铅酸蓄电池 D．氢燃料电池
4．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法错误的是（ ）
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
5．关于下图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生
B．铜离子在铜片表面被还原
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
6．MasayukiAzuma等研发的利用可再生葡萄糖(C6H12O6) 作燃料的电池装置如图所示。该装置工作时，下列说法错误的是（ ）
A．外电路电流的流向为b →a
B．a电极发生氧化反应
C．a极上每消耗1 mol C6H12O6，有12 mol H+迁移至该极区
D．b极区溶液中发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
7．我国科技成就日新月异。下列对我国最新科技成就的化学解读正确的是
科技成就 化学解读
A 利用足球烯(C60)合成亚晶态金刚石 足球烯和亚晶态金刚石互为同系物
B 合成介孔催化剂提升锌-空气电池性能 该电池放电时可将化学能100%转化成电能
C 构建新型催化剂高效、环保地将乙烷转化成乙烯 其他条件相同时，催化剂能加快反应的速率
D 发现能有效降解聚乙烯、聚苯乙烯等多种塑料的海洋真菌 在海洋真菌作用下，温度越高，聚乙烯、聚苯乙烯等塑料降解速率越快
A．A B．B C．C D．D
8．获得中科院“百人计划”和“863”计划支持的环境友好型铝碘电池是以AlI3溶液为电解质溶液，以金属铝和附有碘单质的石墨为电极形成的原电池．已知电池总反应为2Al+3I2═2AlI3．下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时，溶液中的铝离子向正极移动
B．该电池可能是一种可充电的二次电池
C．消耗相同质量金属时，用锂做负极时，产生电子的物质的量比铝多
D．该电池负极的电极反应为：Al﹣3e﹣═Al3+
9．下列说法正确的是（ ）
A．25℃时，pH=9的CH3COONa溶液中，由水电离出来的为
B．若，则
C．在0.1mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中：K+、Na+、CO、一定能大量共存
D．铜片和锌片用导线连接浸入CuSO4溶液中，若两极都有红色固体析出，测得锌片质量减少了3.92g，铜片质量增加了3.84g，则参加原电池反应的锌占反应总量的百分率为75%
10．2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢燃料电池的说法错误的是（ ）
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
D．放电过程中碱性电解液的OH－的物质的量不变
11．下列说法不正确的是（ ）
A．原电池负极被氧化
B．任何化学反应都能设计成原电池
C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变
12．我国科技工作者发明了一种可快速充、放电的铝离子电池，其放电时的工作原理示意图如下，正极反应。下列有关该电池的说法错误的是（ ）
图中的结构简式为
A．Al为负极，电极反应为：
B．离子液体中的[EMlm]Cl不参与反应，只起传递离子的作用
C．电池工作时，阳离子从负极区域移向正极区域
D．电路中转移1mol时，正极区域减少的质量为58g
13．NaBH4-H2O2 燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关 NaBH4-H2O2 燃料电池的说法错误的是（ ）
A．b 为正极，电极反应为：H2O2+2e-=2OH-
B．放电过程中，a 极区 B 元素被氧化
C．放电过程中，b 极区 NaOH 浓度增大
D．电池中的离子交换膜为阳离子交换膜
14．可以将反应E+B2+=E2++B设计成原电池，下列4个电极反应：
①B﹣2e﹣=B2+
②E﹣2e﹣=E2+
③B2++2e﹣=B
④E2++2e﹣=E
其中表示负极反应和正极反应的分别是（ ）
A．②和③ B．②和① C．③和① D．④和①
15．在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述错误的是（ ）
A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大
B．a是负极，b是正极
C．导线中有电流通过，方向从a极到b极
D．a极上发生了氧化反应
16．利用反应6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是（ ）
A．电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
C．电极A极反应式为2NH3－6e－=N2＋6H＋
D．当有4.48 L NO2被处理时，转移电子数为0.8NA
二、综合题
17．某学习小组用如图所示A、B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，B装置的电流计指针发生偏转。
（1）A装置的烧杯中发生反应的离子方程式为 。
（2）Cu板上的现象是 ，发生的电极反应是 。
（3）从能量转化的角度看，A、B中反应物的总能量 填“大于”“小于”或“等于” 生成物的总能量。
（4）该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_______ 填字母 。
A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
18．
（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化
①硝酸铵固体溶于水：②氢氧化钠溶液滴入醋酸；③食物因氧化而腐败；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，以上变化中属于吸热反应的是 （填犏号）。
（2）原电池装置能将化学能转化成电能。某化学小组的同学以30%KOH溶液为电解质溶液，设计氢氧燃料电池结构如图所示
电子从 极流出；溶液中，K+向 极移动，若反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气在标准状况下的体积为 L该电池正极的电极反应式为 。
19．目前人们对环境保护、新能源开发很重视．
（1）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体.4CO（g）+2NO2（g） 4CO2（g）+N2（g）△H=﹣1200 kJ mol﹣1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图象正确的是 （填代号）．
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）△H在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
浓度/mol．L﹣1/时间/min 0 10 20 30 40 50
NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）= ；计算该反应的平衡常数K= ．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是 （填字母代号）．
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率（填“升高”或“降低”），△H 0（填“＞”或“＜”）．
（3）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH2）2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ．
（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L﹣1的KOH溶液．
电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；
请写出通入a气体一极的电极反应式为 ；每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为 ．
20．汽车尾气中的主要污染物是NO和CO2．为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气．
（1）2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H1=﹣746.5kJ mol﹣1
已知：2C（s）+O2（g）═2CO（G）△H2=﹣221kJ mol﹣1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1
则N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H= kJ mol﹣1
（2）T℃下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表：
时间/s 0 2 3 4 5
c（NO）/10﹣4mol L﹣1 10.0 c1 1.50 1.00 1.00
c（CO）10﹣3mol L﹣1 3.60 c2 2.75 2.70 2.70
①c1合理的数值为 （填字母） A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②前2s内的平均反应速率 v（CO2 ）=
③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是 ．（填字母标号）
a.2v正（CO）=v逆（N2）
b．容器中混合气体的密度保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．CO2的体积分数不变
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图所示：
实验 序号 T/℃ NO初始浓 度/10﹣3mol L﹣1 CO初始浓 度/10﹣3mol L﹣1 催化剂的比表面积/㎡ g﹣1
① 350 1.20 5.80 124
② 280 1.20 5.80 124
③ 280 1.20 5.80 82
则曲线I、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为
（4）已知：CO通入新制的银氨溶液可生成银镜，同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体．某温度下，向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO，反应达到平衡后，将平衡混合气通入足量新制的银氨溶液中．生成43.2g Ag，则该温度下，反应：2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）的化学平衡常数K=
（5）CO可作燃料电池的烯气．用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得650℃下工作的燃料电池．该电池总反应为2CO+O2═2CO2，则负极反应式为 ．
21．一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式．如2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+的拆写结果是：
氧化反应为Cu﹣2e﹣═Cu2+，还原反应为2Fe3++2e﹣═2Fe2+，原电池的电极反应式也可利用此方法书写．请回答下列问题：
（1）已知某一反应的两个“半反应式”分别为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O和4H2O+2O2+8e﹣═8OH﹣．请写出该反应的总反应式：
（2）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，已知X极的电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣═4H2O，则X极为电池的 （填“正”或“负”）极，Y极的电极反应式为 ．当电池工作一定时间后，电解质溶液的碱性 （填“增强、减弱或不变”）
（3）有人以化学反应：2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作．则该原电池负极的电极反应式为 ，正极的电极反应式为 ，若电池工作过程中有5.6L O2（标准状况下）参于反应，则转移电子的物质的量为
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．用铁盐净水是由于铁盐电离产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而具有净水作用，A不符合题意；
B．NH4HCO3易溶于水，能电离产生，中含有植物需要的营养元素氮元素，因此可以对农作物施肥，NH4HCO3属于氮肥，B不符合题意；
C．在被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极，活泼的金属为负极，首先被氧化腐蚀，这种保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，因此通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块，C不符合题意；
D．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是由于玻璃中含有的SiO2能够与氢氟酸中的HF反应产生SiF4气体和水，因此用于玻璃的雕刻，这与SiO2是酸性氧化物无关，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】易错分析：二氧化硅虽然是酸性氧化物，但是可以与唯一的酸氢氟酸发生反应
2．【答案】D
【解析】【解答】A．a和b不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，所以铁片上会有金属铜析出，故A不符合题意；
B．a和b用导线连接时，形成了原电池，铜作正极，发生的反应为：Cu2++2e-=Cu，故B不符合题意；
C．a和b不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，a和b用导线连接时，形成了原电池，加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度，无论a和b是否连接，铁片均会溶解，故C不符合题意；
D． a和b用导线连接后，是原电池，Fe片为负极，发生氧化反应，溶液中的Cu2＋向铜电极移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】在原电池中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，正极得到电子，化合价降低，发生还原反应，负极失去的电子等于正极得到的电子。也就是电子在外电路的流向是负极到正极，在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．镍氢电池中含有镍重金属，对环境有污染，故A不符合题意；
B．锂电池中含有重金属锰，会造成重金属污染，不属于环保电池，故B不符合题意；
C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故C不符合题意；
D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电池对环境友好，电池反应物和产物应对环境无污染，据此解答。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A选项不符合题意；
B．在干电池中，Zn作负极，被氧化，因此长时间使用后，锌筒被破坏，B选项不符合题意；
C．铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，C选项符合题意；
D．氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D选项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池；
B.干电池中锌做原电池的负极被腐蚀；
D.氢氧燃料电池的产物为水，无污染。
5．【答案】B
【解析】【解答】A.铜是正极，铜片上有铜产生
B.铜离子得电子，在铜片生成铜，被还原
C.电子从锌片经导线流向铜片
D.负极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
【分析】本题考查原电池的原理。在原电池中，较为活泼的金属作为负极，失电子化合价升高，发生氧化反应；较为不活泼的金属作为正极，得电子化合价降低，发生还原反应；电流从正极移向负极；溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极；据此进行分析解答。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．外电路电流的流向是正极流向负极，A不符合题意；
B．a极葡萄糖失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，B不符合题意；
C．原电池中阳离子向正极移动，H+迁移至b极区，C符合题意；
D．b极区溶液中发生反应： 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．外电路电流的流向是正极流向负极；
B．失去电子发生氧化反应；
C．原电池中阳离子向正极移动；
D．电极反应的书写。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．足球烯和亚晶态金刚石互为同素异形体，A不符合题意；
B．燃料电池放电时将化学能转化为电能，但会伴随热量损失，B不符合题意；
C．其他条件相同时，催化剂能降低反应所需要的活化能，加快化学反应速率，C符合题意；
D．温度过高会造成真菌死亡，降低聚乙烯、聚苯乙烯等塑料的降解速率，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、同种元素的不同单质为同素异形体；
B、电池放电除了转化为电能还有热能；
C、催化剂可以加快反应速率；
D、温度过高会杀死真菌。
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，故A正确；
B．该反应的逆过程不能发生，所以该电池为一次电池，故B错误；
C．因Al的摩尔质量为27g/mol，由 ×失去的电子数可知，消耗相同质量金属时，用锂做负极时，产生电子的物质的量比铝多，故C正确；
D．因Al元素的化合价升高，则电池负极的电极反应为Al﹣3e﹣═Al3+，故D正确．
故选B．
【分析】由电池总反应为2Al+3I2═2AlI3，Al元素的化合价升高、I元素的化合价降低，则Al为负极，发生氧化反应，阳离子向正极移动，以此来解答．
9．【答案】D
【解析】【解答】A.25℃时，pH=9的CH3COONa溶液中，氢氧根完全来源于水的电离，所以由水电离出来的c(OH-)为10- 5 mol/L，A不符合题意；；
B．同一种物质的固体的能量低于气体的能量，且题中反应为放热反应，即第一个反应放热更多，焓变为负值，所以，B不符合题意；
C．铝离子水解使溶液显酸性，碳酸根水解使溶液显碱性，且二者相互促进会彻底双水解，无法大量共存，C不符合题意；
D．发生原电池反应的锌为n(Zn)=n(Cu)==0.06 mol，m(Zn)=3.90 g，即因原电池反应溶解的锌质量为3.90 g，直接反应的Zn置换出Cu，Cu会沉积在Zn片上，由锌片上质量差：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+~△m=1 g，得关系式：Zn~△m=1 g，则因直接置换导致锌片减少的质量=3.92-3.90=0.02 g，则参与直接置换的n(Zn)=0.02mol，参加原电池反应的锌占反应总量的百分率为=75％，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、pH=9，结合水的电离平衡，可知溶液中的氢离子和氢氧根都来自于水的电离，因此结合离子积判断；
B、固态硫燃烧比气态硫燃烧放出的热量更少；
C、碳酸根和铝离子可以发生完全双水解；
D、根据锌减少的质量和铜片增加的质量，结合化学方程式的化学计量数进行判断。
10．【答案】B
【解析】【解答】A. 该电池工作时化学能转化为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，A项不符合题意；
B. 阳离子向正极移动即通入氧气的一极移动，B项符合题意；
C. 通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C项不符合题意；
D. 由图可知，氢氧燃料电池放电过程中，总反应为氢气和氧气反应生成水，则碱性电解液中氢氧根的物质的量不变，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，阳离子向正极移动。
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A、原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，本身被氧化，故A正确；
B、不是氧化还原反应的化学反应不能设计成原电池，故B错误；
C、外界条件对化学反应的速率和限度都有影响，所以化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变，故C正确；
D、当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，只要外界条件不变，各物质的浓度就不再改变，故D正确；
故选B．
【分析】A、根据原电池工作原理分析，负极上失电子，正极上得电子；
B、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能自发进行的氧化还原反应；
C、根据外界条件对化学反应速率和限度的影响判断；
D、根据化学平衡状态的标志判断．
12．【答案】A
【解析】【解答】A．Al为负极，失去电子发生氧化反应，根据工作原理示意图中的物质转化可知，负极反应为，故A项符合题意；
B．离子液体中[EMlm]Cl为溶剂，不参与反应，只起到传递离子的作用，故B项不符合题意；
C．电池工作时，阳离子在电解质溶液中从负极区域移向正极区域，电子由导线从负极移向正极，故C项不符合题意；
D．电路中转移1mol电子时，正极迁移出1mol ，即减少169g，移进1mol 阳离子即增加111g，二者质量相差58g，故D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】由图可知，Al失去电子和反应生成，则Al电极为负极，电极反应为，石墨烯电极为正极，电极反应为 。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．NaBH4-H2O2 燃料电池中， H2O2 是氧化剂、在正极得到电子被还原， b 为正极，电极反应为：H2O2+2e-=2OH-，A不符合题意；
B．NaBH4为还原剂、在负极失去电子、呈-1的H被氧化， B符合题意；
C． 放电过程中，b 极区产生氢氧根离子、钠离子透过离子交换膜向正极移动，则 NaOH 浓度增大，C不符合题意；
D．左侧钠离子进料量大于出料量，右侧钠离子出料量大于进料量，钠元素守恒，则电池中的离子交换膜为阳离子交换膜，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入助燃剂的一极为正极，正极发生还原反应。
14．【答案】A
【解析】【解答】解：反应E+B2+=E2++B设计成原电池，负极上发生失电子的氧化反应：E﹣2e﹣=E2+，在正极上发生得电子的还原反应：B2++2e﹣=B，故选A．
【分析】在原电池的负极上发生失电子的氧化反应，在原电池的正极上发生得电子的还原反应，根据电池反应进行判断．
15．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析知，b为正极，碳棒上H+得电子生成H2，从而使溶液中的c（H+）减小，溶液pH变大，A项不符合题意；
B．由分析知，a为负极，b为正极，B项不符合题意；
C．原电池反应发生后，导线中有电流通过，电流从正极（b极）流到负极（a极），C项符合题意；
D．a为负极，发生氧化反应，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据 a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒 ，即可判断a为负极，a上的金属失去电子变为金属阳离子，发生氧化反应，b为正极氢离子得到电子变为氢气，发生还原反应，导致溶液的pH变大，电子是由a到b，电流是由b到a.
16．【答案】B
【解析】【解答】由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极。
A．B为正极，A为负极，电流由正极B经导线流向负极A，A不符合题意；
B．正极反应为6NO2+24e-+12H2O= 3N2+24OH-，负极反应为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，B符合题意；
C．电解质溶液呈碱性，则A为负极，电极反应式为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O，C不符合题意；
D．没有明确4.48 L NO2是否是标准状况下，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】由反应6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O 可知，反应中NO2为氧化剂，化合价降低，得到电子，发生还原反应，在正极；NH3作还原剂，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，在负极；溶液为碱性，据此进行解答。
17．【答案】（1）Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑
（2）有气泡产生；2H＋＋2e-=H2↑
（3）大于
（4）B；D
【解析】【解答】(1) A烧杯中锌与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；
(2)该装置为原电池，Zn板作负极，Cu板作正极，Cu板上有气泡产生，其电极反应为2H++2e-=H2↑；
(3) 从能量转化的角度来看，锌与稀硫酸的反应属于放热反应，故反应物的总能量大于生成物总能量；不同的是，A中是将化学能转变为热能，B中主要是将化学能转变为电能；
(4)A．原电池反应是一个氧化还原反应，一定有电子转移，A不正确；
B．根据原电池的构成条件，原电池装置需要2个电极，B正确；
C．根据题意，锌被逐渐溶解，参加了反应，即电极可以参加反应，C不正确；
D．根据原电池原理，氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，从而产生电流，D正确；
故答案为：BD。
【分析】（1）锌和稀硫酸发生置换反应
（2）构成原电池，锌做负极，锌失去电子发生氧化反应，铜做正极，氢离子在铜极发生还原反应，产生氢气
（3）金属和酸的反应是放热反应
（4）设计原电池需要自发的氧化还原反应、电解质溶液、电极
18．【答案】（1）④⑤
（2）a；b；5.6；O2＋4e－＋2H2O=4OH－
【解析】【解答】（1）①硝酸铵固体溶于水，会吸收能量，是物理变化；②氢氧化钠溶液滴入醋酸，发生中和反应，会放出能量；③食物因氧化而腐败，会放出能量；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌，会吸收能量；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，会吸收能量；故以上变化中属于吸热反应的是④⑤；
（2）如图所示为碱性电解质的氢氧燃料电池，氢气为电池负极，氧气为正极，电子从负极a极流出，溶液中，K+向正极b极移动，该反应的总反应为2H2＋O2=2H2O，故反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气0.25mol，在标准状况下的体积为5.6L，该电池正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
【分析】（1）①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH) ·8H O与氯化铵反应；④碳和水蒸气、C和CO 的反应等。
（2）在原电池中，电子从负极流出，经过外电路到达正极；溶液中的阳离子往正极移动，阴离子往负极移动。
19．【答案】（1）乙
（2）0.015 mol L﹣1 min﹣1；0.56；bc；＜
（3）2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ mol﹣1
（4）2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；0.6 mol
【解析】【解答】解：（1）该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，都应该离开原来的速率点，图象与实际情况不相符，故甲错误；
升高温度，反应向着逆向进行，反应物的转化率减小，反应速率加快，图象与实际反应一致，故乙正确，
压强相同时，升高温度，反应向着逆向移动，一氧化氮的体积分数应该增大，图象与实际不相符，故丙错误，
故答案为：乙；
（2）①0～20min内，CO2的平均反应速率v（CO2）= =0.015mol L﹣1 min﹣1；
故答案为：0.015mol L﹣1 min﹣1；
C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g），平衡浓度c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L；反应的平衡常数K= = =0.56；
故答案为：0.015mol L﹣1 min﹣1；0.56；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g），依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，依据平衡常数计算K= = =0.56，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮；
a．加入一定量的活性炭，碳是固体对平衡无影响，平衡不动，故a错误；
b．通入一定量的NO，新平衡状态下物质平衡浓度增大，故b正确；
c．适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故c正确；
d．加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故d错误；
故答案为：bc；
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比从为5：3：3，氮气和二氧化碳难度之比始终为1：1，所以5：3＞4：3，说明平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时NO的转化率，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应；
故答案为：降低；＜；
（3）①2NH3（g）+CO2（g）→NH2CO2 NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）→CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）→H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②﹣③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ mol﹣1；
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ mol﹣1；
（4）电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．该电池负极是氨气失电子生成氮气，负极的电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；每消耗3.4g NH3即0.2mol，转移电子的物质的量为0.6mol；
故答案为：2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；0.6mol．
【分析】（1）该反应是放热反应，根据温度对化学反应速率和化学平衡的影响进行判断；
（2）根据化学反应速率的定义、化学平衡常数的定义以及影响化学平衡的外界因素进行了分析即可；
（3）根据盖斯定律书写热化学方程式；
（4） 首先判断原电池的电极，然后书写电极方程式；根据电极方程式计算转移电子的物质的量即可.
20．【答案】（1）+180.5
（2）D；3.75×10﹣4 mol/（L．s）；ab
（3）③②①
（4）160
（5）2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2
【解析】【解答】解：（1）已知：①2 NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）△H=﹣746.5KJ/mol,②2C （s）+O2（g） 2CO（g）△H=﹣221.0KJ/mol③C （s）+O2（g） CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol则依据盖斯定律，③×2﹣②﹣①得到：N2（g）+O2（g）=2NO（g）则△H=（﹣393.5KJ/mol）×2﹣（﹣220KJ/mol）﹣（﹣746.5KJ/mol）=+180.5KJ/mol，
故答案为：+180.5；（2）①由表中数据可知4s时反应到达平衡，1﹣3s内NO浓度变化量为4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10﹣4 mol/L，随反应进行，反应速率减小，该2s中前1s内NO浓度变化量应大于1.5×10﹣4 mol/L，则2s时NO的浓度小于4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，故2s时NO的浓度应介于1.5×10﹣4 mol/L～3×10﹣4 mol/L之间，选项中只有2.5×10﹣4 mol/L符合，
故选：D；②2s内NO的浓度变化量为10×10﹣4 mol/L﹣2.5×10﹣4 mol/L=7.5×10﹣4 mol/L，故2s内v（NO）= =3.75×10﹣4 mol/（L．s），速率之比等于其化学计量数之比，则v（CO2）=v（NO）=3.75×10﹣4 mol/（L．s），故答案为：3.75×10﹣4 mol/（L．s）；③a．若2v正（CO）=v逆（N2），速率之比不等于计量数之比，反应为到达平衡，故a错误；b．容器中混合气体的密度始终保持不变，密度不变，不能说明反应到达平衡，故b错误；c．随反应进行，混合气体总物质的量进行，容器中气体的压强减小，容器中气体的压强不变，说明到达平衡，故c正确；d．CO2的体积分数不变，说明二氧化碳的量不变，故d正确；
故选：ab；（3）由于②、③温度相同，催化剂对平衡移动无影响，化学平衡不移动，达到相同的平衡状态，但②的起始浓度较大，催化剂的比表面积较大，则反应的速率大，所以②先达到化学平衡；由于①、②浓度、催化剂的比面积大相同，而①的温度较高，反应速率较快，先到达平衡，且平衡向逆反应移动，平衡时NO的浓度增大，所以曲线Ⅰ对应实验③，曲线Ⅱ对应实验②，曲线Ⅲ对应实验①，故答案为：③②①；（4）设平衡时混合气体中CO的物质的量为x，则
CO～～～～2 Ag
1mol 2×108g
x 43.2g
解得：x= =0.2mol
2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）
初始量（mol）：1 1 0 0
变化量（mol）：0.8 0.8 0.8 0.4
平衡量（mol）：0.2 0.2 0.8 0.4
由于容器体积为1L，故用物质的量代替浓度计算平衡常数，则平衡常数K= = =160，故答案为：160；（5）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为：O2+2CO2+4e﹣═2 CO32﹣，电池总反应方程式为2CO+O2=2CO2，减去正极反应式可得负极电极反应式为：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2，故答案为：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2．
【分析】（1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也进行相应的计算；（2）①由表中数据可知4s时反应到达平衡，1﹣3s内NO浓度变化量为4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10﹣4 mol/L，随反应进行，反应速率减小，该2s中前1s内NO浓度变化量应大于1.5×10﹣4 mol/L，则2s时NO的浓度小于4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，故2s时NO的浓度应介于1.5×10﹣4 mol/L～3×10﹣4 mol/L之间；②根据v= 计算v（NO），再利用速率之比等于其化学计量数之比计算v（CO2）；③可逆反应到达平衡时，同一物质的正逆反应速率相等，各组分的浓度、含量不变，由此衍生的一些其它量不变，判断平衡状态的物理量应随反应进行发生变化，当该物理量由变化到不变化，说明到达平衡；（3）由图可知，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ相比，平衡没有移动，反应速率Ⅱ比Ⅰ快，故曲线Ⅱ中催化剂比比表面积大于Ⅰ，而其它条件相同；而曲线Ⅲ和曲线Ⅱ相比，反应速率变快且平衡逆向移动，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动；（4）由电子转移守恒，可得关系式CO～2Ag，据此计算平衡时一氧化碳的量，结合化学平衡三段式计算各组分的物质的量，由于容器体积为1L，用物质的量代替浓度计算平衡常数，代入化学平衡常数表达式K= 计算；（5）该燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，总电极反应式减去正极反应式可得负极电极反应式．
21．【答案】（1）CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O
（2）负；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；减弱
（3）2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol
【解析】【解答】解：（1）已知甲烷燃料电池的半反应式分别为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣，原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应，则总反应式：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O，故答案为：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O；
（2.）X极的电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=2H2O，则通入氢气的X极为负极，发生氧化反应，并可判断溶液呈碱性，碱性溶液中正极Y极发生还原反应，电极反应为O2﹣4e﹣+2H2O=4OH﹣；氢氧燃料电池的实质是在一定条件下形成了原电池，其实质仍然是O2把H2氧化，电池总反应为2H2+O2=2H2O，生成了水将碱性溶液稀释，所以电解质溶液的碱性减弱，故答案为：负；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；减弱；
（3.）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应，所以锌作负极，电极反应式为：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+，氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e﹣═2H2O，若电池工作过程中有5.6L O2（标准状况下）即 =0.25mol参于反应，则转移电子的物质的量为0.25mol×4=1mol；故答案为：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol．
【分析】（1）原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应；（2）根据负极反应为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=2H2O，则通入氢气的一极为负极，发生氧化反应，并可判断溶液呈碱性，碱性溶液中正极发生还原反应，电极反应为O2﹣4e﹣+2H2O=4OH﹣，据此分析；（3）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应而作负极，氧气在正极得电子发生还原反应，根据电极反应式计算．
一、单选题
1．下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是（ ）
选项 劳动项目 化学知识
A 用铁盐净水 Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
B 用NH4HCO3对农作物施肥 NH4HCO3属于氮肥
C 在钢铁设施上安装镁合金 镁比铁活泼可防止铁被腐蚀
D 用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 SiO2是酸性氧化物
A．A B．B C．C D．D
2．某小组为研究电化学原理，设计如图装置．下列叙述错误的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解
D．a和b用导线连接后，Fe片上发生还原反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动
3．各种各样的电池丰富着人们的生活，以下电池对环境友好的是（ ）
A．镍氢电池 B．锂离子电池 C．铅酸蓄电池 D．氢燃料电池
4．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法错误的是（ ）
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 g
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
5．关于下图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生
B．铜离子在铜片表面被还原
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
6．MasayukiAzuma等研发的利用可再生葡萄糖(C6H12O6) 作燃料的电池装置如图所示。该装置工作时，下列说法错误的是（ ）
A．外电路电流的流向为b →a
B．a电极发生氧化反应
C．a极上每消耗1 mol C6H12O6，有12 mol H+迁移至该极区
D．b极区溶液中发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
7．我国科技成就日新月异。下列对我国最新科技成就的化学解读正确的是
科技成就 化学解读
A 利用足球烯(C60)合成亚晶态金刚石 足球烯和亚晶态金刚石互为同系物
B 合成介孔催化剂提升锌-空气电池性能 该电池放电时可将化学能100%转化成电能
C 构建新型催化剂高效、环保地将乙烷转化成乙烯 其他条件相同时，催化剂能加快反应的速率
D 发现能有效降解聚乙烯、聚苯乙烯等多种塑料的海洋真菌 在海洋真菌作用下，温度越高，聚乙烯、聚苯乙烯等塑料降解速率越快
A．A B．B C．C D．D
8．获得中科院“百人计划”和“863”计划支持的环境友好型铝碘电池是以AlI3溶液为电解质溶液，以金属铝和附有碘单质的石墨为电极形成的原电池．已知电池总反应为2Al+3I2═2AlI3．下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时，溶液中的铝离子向正极移动
B．该电池可能是一种可充电的二次电池
C．消耗相同质量金属时，用锂做负极时，产生电子的物质的量比铝多
D．该电池负极的电极反应为：Al﹣3e﹣═Al3+
9．下列说法正确的是（ ）
A．25℃时，pH=9的CH3COONa溶液中，由水电离出来的为
B．若，则
C．在0.1mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中：K+、Na+、CO、一定能大量共存
D．铜片和锌片用导线连接浸入CuSO4溶液中，若两极都有红色固体析出，测得锌片质量减少了3.92g，铜片质量增加了3.84g，则参加原电池反应的锌占反应总量的百分率为75%
10．2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢燃料电池的说法错误的是（ ）
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
D．放电过程中碱性电解液的OH－的物质的量不变
11．下列说法不正确的是（ ）
A．原电池负极被氧化
B．任何化学反应都能设计成原电池
C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变
12．我国科技工作者发明了一种可快速充、放电的铝离子电池，其放电时的工作原理示意图如下，正极反应。下列有关该电池的说法错误的是（ ）
图中的结构简式为
A．Al为负极，电极反应为：
B．离子液体中的[EMlm]Cl不参与反应，只起传递离子的作用
C．电池工作时，阳离子从负极区域移向正极区域
D．电路中转移1mol时，正极区域减少的质量为58g
13．NaBH4-H2O2 燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关 NaBH4-H2O2 燃料电池的说法错误的是（ ）
A．b 为正极，电极反应为：H2O2+2e-=2OH-
B．放电过程中，a 极区 B 元素被氧化
C．放电过程中，b 极区 NaOH 浓度增大
D．电池中的离子交换膜为阳离子交换膜
14．可以将反应E+B2+=E2++B设计成原电池，下列4个电极反应：
①B﹣2e﹣=B2+
②E﹣2e﹣=E2+
③B2++2e﹣=B
④E2++2e﹣=E
其中表示负极反应和正极反应的分别是（ ）
A．②和③ B．②和① C．③和① D．④和①
15．在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述错误的是（ ）
A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大
B．a是负极，b是正极
C．导线中有电流通过，方向从a极到b极
D．a极上发生了氧化反应
16．利用反应6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是（ ）
A．电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极
B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
C．电极A极反应式为2NH3－6e－=N2＋6H＋
D．当有4.48 L NO2被处理时，转移电子数为0.8NA
二、综合题
17．某学习小组用如图所示A、B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，B装置的电流计指针发生偏转。
（1）A装置的烧杯中发生反应的离子方程式为 。
（2）Cu板上的现象是 ，发生的电极反应是 。
（3）从能量转化的角度看，A、B中反应物的总能量 填“大于”“小于”或“等于” 生成物的总能量。
（4）该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_______ 填字母 。
A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
18．
（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化
①硝酸铵固体溶于水：②氢氧化钠溶液滴入醋酸；③食物因氧化而腐败；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，以上变化中属于吸热反应的是 （填犏号）。
（2）原电池装置能将化学能转化成电能。某化学小组的同学以30%KOH溶液为电解质溶液，设计氢氧燃料电池结构如图所示
电子从 极流出；溶液中，K+向 极移动，若反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气在标准状况下的体积为 L该电池正极的电极反应式为 。
19．目前人们对环境保护、新能源开发很重视．
（1）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体.4CO（g）+2NO2（g） 4CO2（g）+N2（g）△H=﹣1200 kJ mol﹣1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图象正确的是 （填代号）．
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g）△H在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
浓度/mol．L﹣1/时间/min 0 10 20 30 40 50
NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）= ；计算该反应的平衡常数K= ．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是 （填字母代号）．
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率（填“升高”或“降低”），△H 0（填“＞”或“＜”）．
（3）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH2）2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ．
（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L﹣1的KOH溶液．
电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；
请写出通入a气体一极的电极反应式为 ；每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为 ．
20．汽车尾气中的主要污染物是NO和CO2．为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气．
（1）2NO（g）+2CO（g）═2CO2（g）+N2（g）△H1=﹣746.5kJ mol﹣1
已知：2C（s）+O2（g）═2CO（G）△H2=﹣221kJ mol﹣1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ mol﹣1
则N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H= kJ mol﹣1
（2）T℃下，在一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表：
时间/s 0 2 3 4 5
c（NO）/10﹣4mol L﹣1 10.0 c1 1.50 1.00 1.00
c（CO）10﹣3mol L﹣1 3.60 c2 2.75 2.70 2.70
①c1合理的数值为 （填字母） A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②前2s内的平均反应速率 v（CO2 ）=
③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是 ．（填字母标号）
a.2v正（CO）=v逆（N2）
b．容器中混合气体的密度保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．CO2的体积分数不变
（3）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图所示：
实验 序号 T/℃ NO初始浓 度/10﹣3mol L﹣1 CO初始浓 度/10﹣3mol L﹣1 催化剂的比表面积/㎡ g﹣1
① 350 1.20 5.80 124
② 280 1.20 5.80 124
③ 280 1.20 5.80 82
则曲线I、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为
（4）已知：CO通入新制的银氨溶液可生成银镜，同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体．某温度下，向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO，反应达到平衡后，将平衡混合气通入足量新制的银氨溶液中．生成43.2g Ag，则该温度下，反应：2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）的化学平衡常数K=
（5）CO可作燃料电池的烯气．用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得650℃下工作的燃料电池．该电池总反应为2CO+O2═2CO2，则负极反应式为 ．
21．一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式．如2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+的拆写结果是：
氧化反应为Cu﹣2e﹣═Cu2+，还原反应为2Fe3++2e﹣═2Fe2+，原电池的电极反应式也可利用此方法书写．请回答下列问题：
（1）已知某一反应的两个“半反应式”分别为CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O和4H2O+2O2+8e﹣═8OH﹣．请写出该反应的总反应式：
（2）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，已知X极的电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣═4H2O，则X极为电池的 （填“正”或“负”）极，Y极的电极反应式为 ．当电池工作一定时间后，电解质溶液的碱性 （填“增强、减弱或不变”）
（3）有人以化学反应：2Zn+O2+4H+═2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作．则该原电池负极的电极反应式为 ，正极的电极反应式为 ，若电池工作过程中有5.6L O2（标准状况下）参于反应，则转移电子的物质的量为
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．用铁盐净水是由于铁盐电离产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而具有净水作用，A不符合题意；
B．NH4HCO3易溶于水，能电离产生，中含有植物需要的营养元素氮元素，因此可以对农作物施肥，NH4HCO3属于氮肥，B不符合题意；
C．在被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极，活泼的金属为负极，首先被氧化腐蚀，这种保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，因此通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块，C不符合题意；
D．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是由于玻璃中含有的SiO2能够与氢氟酸中的HF反应产生SiF4气体和水，因此用于玻璃的雕刻，这与SiO2是酸性氧化物无关，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】易错分析：二氧化硅虽然是酸性氧化物，但是可以与唯一的酸氢氟酸发生反应
2．【答案】D
【解析】【解答】A．a和b不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，所以铁片上会有金属铜析出，故A不符合题意；
B．a和b用导线连接时，形成了原电池，铜作正极，发生的反应为：Cu2++2e-=Cu，故B不符合题意；
C．a和b不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，a和b用导线连接时，形成了原电池，加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度，无论a和b是否连接，铁片均会溶解，故C不符合题意；
D． a和b用导线连接后，是原电池，Fe片为负极，发生氧化反应，溶液中的Cu2＋向铜电极移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】在原电池中，负极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，正极得到电子，化合价降低，发生还原反应，负极失去的电子等于正极得到的电子。也就是电子在外电路的流向是负极到正极，在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．镍氢电池中含有镍重金属，对环境有污染，故A不符合题意；
B．锂电池中含有重金属锰，会造成重金属污染，不属于环保电池，故B不符合题意；
C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故C不符合题意；
D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电池对环境友好，电池反应物和产物应对环境无污染，据此解答。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A选项不符合题意；
B．在干电池中，Zn作负极，被氧化，因此长时间使用后，锌筒被破坏，B选项不符合题意；
C．铅蓄电池工作过程中，硫酸铅在负极上析出，该极质量应该增加而非减小，C选项符合题意；
D．氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，D选项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池；
B.干电池中锌做原电池的负极被腐蚀；
D.氢氧燃料电池的产物为水，无污染。
5．【答案】B
【解析】【解答】A.铜是正极，铜片上有铜产生
B.铜离子得电子，在铜片生成铜，被还原
C.电子从锌片经导线流向铜片
D.负极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
【分析】本题考查原电池的原理。在原电池中，较为活泼的金属作为负极，失电子化合价升高，发生氧化反应；较为不活泼的金属作为正极，得电子化合价降低，发生还原反应；电流从正极移向负极；溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极；据此进行分析解答。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．外电路电流的流向是正极流向负极，A不符合题意；
B．a极葡萄糖失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，B不符合题意；
C．原电池中阳离子向正极移动，H+迁移至b极区，C符合题意；
D．b极区溶液中发生反应： 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．外电路电流的流向是正极流向负极；
B．失去电子发生氧化反应；
C．原电池中阳离子向正极移动；
D．电极反应的书写。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．足球烯和亚晶态金刚石互为同素异形体，A不符合题意；
B．燃料电池放电时将化学能转化为电能，但会伴随热量损失，B不符合题意；
C．其他条件相同时，催化剂能降低反应所需要的活化能，加快化学反应速率，C符合题意；
D．温度过高会造成真菌死亡，降低聚乙烯、聚苯乙烯等塑料的降解速率，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、同种元素的不同单质为同素异形体；
B、电池放电除了转化为电能还有热能；
C、催化剂可以加快反应速率；
D、温度过高会杀死真菌。
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．原电池工作时，阳离子向正极移动，故A正确；
B．该反应的逆过程不能发生，所以该电池为一次电池，故B错误；
C．因Al的摩尔质量为27g/mol，由 ×失去的电子数可知，消耗相同质量金属时，用锂做负极时，产生电子的物质的量比铝多，故C正确；
D．因Al元素的化合价升高，则电池负极的电极反应为Al﹣3e﹣═Al3+，故D正确．
故选B．
【分析】由电池总反应为2Al+3I2═2AlI3，Al元素的化合价升高、I元素的化合价降低，则Al为负极，发生氧化反应，阳离子向正极移动，以此来解答．
9．【答案】D
【解析】【解答】A.25℃时，pH=9的CH3COONa溶液中，氢氧根完全来源于水的电离，所以由水电离出来的c(OH-)为10- 5 mol/L，A不符合题意；；
B．同一种物质的固体的能量低于气体的能量，且题中反应为放热反应，即第一个反应放热更多，焓变为负值，所以，B不符合题意；
C．铝离子水解使溶液显酸性，碳酸根水解使溶液显碱性，且二者相互促进会彻底双水解，无法大量共存，C不符合题意；
D．发生原电池反应的锌为n(Zn)=n(Cu)==0.06 mol，m(Zn)=3.90 g，即因原电池反应溶解的锌质量为3.90 g，直接反应的Zn置换出Cu，Cu会沉积在Zn片上，由锌片上质量差：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+~△m=1 g，得关系式：Zn~△m=1 g，则因直接置换导致锌片减少的质量=3.92-3.90=0.02 g，则参与直接置换的n(Zn)=0.02mol，参加原电池反应的锌占反应总量的百分率为=75％，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、pH=9，结合水的电离平衡，可知溶液中的氢离子和氢氧根都来自于水的电离，因此结合离子积判断；
B、固态硫燃烧比气态硫燃烧放出的热量更少；
C、碳酸根和铝离子可以发生完全双水解；
D、根据锌减少的质量和铜片增加的质量，结合化学方程式的化学计量数进行判断。
10．【答案】B
【解析】【解答】A. 该电池工作时化学能转化为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，A项不符合题意；
B. 阳离子向正极移动即通入氧气的一极移动，B项符合题意；
C. 通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C项不符合题意；
D. 由图可知，氢氧燃料电池放电过程中，总反应为氢气和氧气反应生成水，则碱性电解液中氢氧根的物质的量不变，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，阳离子向正极移动。
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A、原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，本身被氧化，故A正确；
B、不是氧化还原反应的化学反应不能设计成原电池，故B错误；
C、外界条件对化学反应的速率和限度都有影响，所以化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变，故C正确；
D、当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，只要外界条件不变，各物质的浓度就不再改变，故D正确；
故选B．
【分析】A、根据原电池工作原理分析，负极上失电子，正极上得电子；
B、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能自发进行的氧化还原反应；
C、根据外界条件对化学反应速率和限度的影响判断；
D、根据化学平衡状态的标志判断．
12．【答案】A
【解析】【解答】A．Al为负极，失去电子发生氧化反应，根据工作原理示意图中的物质转化可知，负极反应为，故A项符合题意；
B．离子液体中[EMlm]Cl为溶剂，不参与反应，只起到传递离子的作用，故B项不符合题意；
C．电池工作时，阳离子在电解质溶液中从负极区域移向正极区域，电子由导线从负极移向正极，故C项不符合题意；
D．电路中转移1mol电子时，正极迁移出1mol ，即减少169g，移进1mol 阳离子即增加111g，二者质量相差58g，故D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】由图可知，Al失去电子和反应生成，则Al电极为负极，电极反应为，石墨烯电极为正极，电极反应为 。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．NaBH4-H2O2 燃料电池中， H2O2 是氧化剂、在正极得到电子被还原， b 为正极，电极反应为：H2O2+2e-=2OH-，A不符合题意；
B．NaBH4为还原剂、在负极失去电子、呈-1的H被氧化， B符合题意；
C． 放电过程中，b 极区产生氢氧根离子、钠离子透过离子交换膜向正极移动，则 NaOH 浓度增大，C不符合题意；
D．左侧钠离子进料量大于出料量，右侧钠离子出料量大于进料量，钠元素守恒，则电池中的离子交换膜为阳离子交换膜，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入助燃剂的一极为正极，正极发生还原反应。
14．【答案】A
【解析】【解答】解：反应E+B2+=E2++B设计成原电池，负极上发生失电子的氧化反应：E﹣2e﹣=E2+，在正极上发生得电子的还原反应：B2++2e﹣=B，故选A．
【分析】在原电池的负极上发生失电子的氧化反应，在原电池的正极上发生得电子的还原反应，根据电池反应进行判断．
15．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析知，b为正极，碳棒上H+得电子生成H2，从而使溶液中的c（H+）减小，溶液pH变大，A项不符合题意；
B．由分析知，a为负极，b为正极，B项不符合题意；
C．原电池反应发生后，导线中有电流通过，电流从正极（b极）流到负极（a极），C项符合题意；
D．a为负极，发生氧化反应，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据 a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒 ，即可判断a为负极，a上的金属失去电子变为金属阳离子，发生氧化反应，b为正极氢离子得到电子变为氢气，发生还原反应，导致溶液的pH变大，电子是由a到b，电流是由b到a.
16．【答案】B
【解析】【解答】由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极。
A．B为正极，A为负极，电流由正极B经导线流向负极A，A不符合题意；
B．正极反应为6NO2+24e-+12H2O= 3N2+24OH-，负极反应为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，B符合题意；
C．电解质溶液呈碱性，则A为负极，电极反应式为2NH3-6e-+60H-=N2+3H2O，C不符合题意；
D．没有明确4.48 L NO2是否是标准状况下，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】由反应6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O 可知，反应中NO2为氧化剂，化合价降低，得到电子，发生还原反应，在正极；NH3作还原剂，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，在负极；溶液为碱性，据此进行解答。
17．【答案】（1）Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑
（2）有气泡产生；2H＋＋2e-=H2↑
（3）大于
（4）B；D
【解析】【解答】(1) A烧杯中锌与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；
(2)该装置为原电池，Zn板作负极，Cu板作正极，Cu板上有气泡产生，其电极反应为2H++2e-=H2↑；
(3) 从能量转化的角度来看，锌与稀硫酸的反应属于放热反应，故反应物的总能量大于生成物总能量；不同的是，A中是将化学能转变为热能，B中主要是将化学能转变为电能；
(4)A．原电池反应是一个氧化还原反应，一定有电子转移，A不正确；
B．根据原电池的构成条件，原电池装置需要2个电极，B正确；
C．根据题意，锌被逐渐溶解，参加了反应，即电极可以参加反应，C不正确；
D．根据原电池原理，氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，从而产生电流，D正确；
故答案为：BD。
【分析】（1）锌和稀硫酸发生置换反应
（2）构成原电池，锌做负极，锌失去电子发生氧化反应，铜做正极，氢离子在铜极发生还原反应，产生氢气
（3）金属和酸的反应是放热反应
（4）设计原电池需要自发的氧化还原反应、电解质溶液、电极
18．【答案】（1）④⑤
（2）a；b；5.6；O2＋4e－＋2H2O=4OH－
【解析】【解答】（1）①硝酸铵固体溶于水，会吸收能量，是物理变化；②氢氧化钠溶液滴入醋酸，发生中和反应，会放出能量；③食物因氧化而腐败，会放出能量；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌，会吸收能量；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，会吸收能量；故以上变化中属于吸热反应的是④⑤；
（2）如图所示为碱性电解质的氢氧燃料电池，氢气为电池负极，氧气为正极，电子从负极a极流出，溶液中，K+向正极b极移动，该反应的总反应为2H2＋O2=2H2O，故反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气0.25mol，在标准状况下的体积为5.6L，该电池正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
【分析】（1）①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH) ·8H O与氯化铵反应；④碳和水蒸气、C和CO 的反应等。
（2）在原电池中，电子从负极流出，经过外电路到达正极；溶液中的阳离子往正极移动，阴离子往负极移动。
19．【答案】（1）乙
（2）0.015 mol L﹣1 min﹣1；0.56；bc；＜
（3）2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ mol﹣1
（4）2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；0.6 mol
【解析】【解答】解：（1）该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，都应该离开原来的速率点，图象与实际情况不相符，故甲错误；
升高温度，反应向着逆向进行，反应物的转化率减小，反应速率加快，图象与实际反应一致，故乙正确，
压强相同时，升高温度，反应向着逆向移动，一氧化氮的体积分数应该增大，图象与实际不相符，故丙错误，
故答案为：乙；
（2）①0～20min内，CO2的平均反应速率v（CO2）= =0.015mol L﹣1 min﹣1；
故答案为：0.015mol L﹣1 min﹣1；
C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g），平衡浓度c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L；反应的平衡常数K= = =0.56；
故答案为：0.015mol L﹣1 min﹣1；0.56；
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C（s）+2NO（g） N2（g）+CO2（g），依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，依据平衡常数计算K= = =0.56，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮；
a．加入一定量的活性炭，碳是固体对平衡无影响，平衡不动，故a错误；
b．通入一定量的NO，新平衡状态下物质平衡浓度增大，故b正确；
c．适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故c正确；
d．加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故d错误；
故答案为：bc；
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比从为5：3：3，氮气和二氧化碳难度之比始终为1：1，所以5：3＞4：3，说明平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时NO的转化率，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应；
故答案为：降低；＜；
（3）①2NH3（g）+CO2（g）→NH2CO2 NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）→CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）→H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②﹣③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ mol﹣1；
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ mol﹣1；
（4）电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．该电池负极是氨气失电子生成氮气，负极的电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；每消耗3.4g NH3即0.2mol，转移电子的物质的量为0.6mol；
故答案为：2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；0.6mol．
【分析】（1）该反应是放热反应，根据温度对化学反应速率和化学平衡的影响进行判断；
（2）根据化学反应速率的定义、化学平衡常数的定义以及影响化学平衡的外界因素进行了分析即可；
（3）根据盖斯定律书写热化学方程式；
（4） 首先判断原电池的电极，然后书写电极方程式；根据电极方程式计算转移电子的物质的量即可.
20．【答案】（1）+180.5
（2）D；3.75×10﹣4 mol/（L．s）；ab
（3）③②①
（4）160
（5）2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2
【解析】【解答】解：（1）已知：①2 NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）△H=﹣746.5KJ/mol,②2C （s）+O2（g） 2CO（g）△H=﹣221.0KJ/mol③C （s）+O2（g） CO2（g）△H=﹣393.5KJ/mol则依据盖斯定律，③×2﹣②﹣①得到：N2（g）+O2（g）=2NO（g）则△H=（﹣393.5KJ/mol）×2﹣（﹣220KJ/mol）﹣（﹣746.5KJ/mol）=+180.5KJ/mol，
故答案为：+180.5；（2）①由表中数据可知4s时反应到达平衡，1﹣3s内NO浓度变化量为4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10﹣4 mol/L，随反应进行，反应速率减小，该2s中前1s内NO浓度变化量应大于1.5×10﹣4 mol/L，则2s时NO的浓度小于4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，故2s时NO的浓度应介于1.5×10﹣4 mol/L～3×10﹣4 mol/L之间，选项中只有2.5×10﹣4 mol/L符合，
故选：D；②2s内NO的浓度变化量为10×10﹣4 mol/L﹣2.5×10﹣4 mol/L=7.5×10﹣4 mol/L，故2s内v（NO）= =3.75×10﹣4 mol/（L．s），速率之比等于其化学计量数之比，则v（CO2）=v（NO）=3.75×10﹣4 mol/（L．s），故答案为：3.75×10﹣4 mol/（L．s）；③a．若2v正（CO）=v逆（N2），速率之比不等于计量数之比，反应为到达平衡，故a错误；b．容器中混合气体的密度始终保持不变，密度不变，不能说明反应到达平衡，故b错误；c．随反应进行，混合气体总物质的量进行，容器中气体的压强减小，容器中气体的压强不变，说明到达平衡，故c正确；d．CO2的体积分数不变，说明二氧化碳的量不变，故d正确；
故选：ab；（3）由于②、③温度相同，催化剂对平衡移动无影响，化学平衡不移动，达到相同的平衡状态，但②的起始浓度较大，催化剂的比表面积较大，则反应的速率大，所以②先达到化学平衡；由于①、②浓度、催化剂的比面积大相同，而①的温度较高，反应速率较快，先到达平衡，且平衡向逆反应移动，平衡时NO的浓度增大，所以曲线Ⅰ对应实验③，曲线Ⅱ对应实验②，曲线Ⅲ对应实验①，故答案为：③②①；（4）设平衡时混合气体中CO的物质的量为x，则
CO～～～～2 Ag
1mol 2×108g
x 43.2g
解得：x= =0.2mol
2NO（g）+2CO（g） 2CO2（g）+N2（g）
初始量（mol）：1 1 0 0
变化量（mol）：0.8 0.8 0.8 0.4
平衡量（mol）：0.2 0.2 0.8 0.4
由于容器体积为1L，故用物质的量代替浓度计算平衡常数，则平衡常数K= = =160，故答案为：160；（5）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为：O2+2CO2+4e﹣═2 CO32﹣，电池总反应方程式为2CO+O2=2CO2，减去正极反应式可得负极电极反应式为：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2，故答案为：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2．
【分析】（1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也进行相应的计算；（2）①由表中数据可知4s时反应到达平衡，1﹣3s内NO浓度变化量为4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，该2s内平均每秒内变化量为1.5×10﹣4 mol/L，随反应进行，反应速率减小，该2s中前1s内NO浓度变化量应大于1.5×10﹣4 mol/L，则2s时NO的浓度小于4.5×10﹣4 mol/L﹣1.5×10﹣4 mol/L=3×10﹣4 mol/L，故2s时NO的浓度应介于1.5×10﹣4 mol/L～3×10﹣4 mol/L之间；②根据v= 计算v（NO），再利用速率之比等于其化学计量数之比计算v（CO2）；③可逆反应到达平衡时，同一物质的正逆反应速率相等，各组分的浓度、含量不变，由此衍生的一些其它量不变，判断平衡状态的物理量应随反应进行发生变化，当该物理量由变化到不变化，说明到达平衡；（3）由图可知，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ相比，平衡没有移动，反应速率Ⅱ比Ⅰ快，故曲线Ⅱ中催化剂比比表面积大于Ⅰ，而其它条件相同；而曲线Ⅲ和曲线Ⅱ相比，反应速率变快且平衡逆向移动，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动；（4）由电子转移守恒，可得关系式CO～2Ag，据此计算平衡时一氧化碳的量，结合化学平衡三段式计算各组分的物质的量，由于容器体积为1L，用物质的量代替浓度计算平衡常数，代入化学平衡常数表达式K= 计算；（5）该燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，总电极反应式减去正极反应式可得负极电极反应式．
21．【答案】（1）CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O
（2）负；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；减弱
（3）2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol
【解析】【解答】解：（1）已知甲烷燃料电池的半反应式分别为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，2O2+4H2O+8e﹣═8OH﹣，原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应，则总反应式：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O，故答案为：CH4+2OH﹣+2O2═CO32﹣+3H2O；
（2.）X极的电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=2H2O，则通入氢气的X极为负极，发生氧化反应，并可判断溶液呈碱性，碱性溶液中正极Y极发生还原反应，电极反应为O2﹣4e﹣+2H2O=4OH﹣；氢氧燃料电池的实质是在一定条件下形成了原电池，其实质仍然是O2把H2氧化，电池总反应为2H2+O2=2H2O，生成了水将碱性溶液稀释，所以电解质溶液的碱性减弱，故答案为：负；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；减弱；
（3.）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应，所以锌作负极，电极反应式为：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+，氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e﹣═2H2O，若电池工作过程中有5.6L O2（标准状况下）即 =0.25mol参于反应，则转移电子的物质的量为0.25mol×4=1mol；故答案为：2Zn﹣4e﹣═2Zn2+；O2+4H++4e﹣═2H2O；1mol．
【分析】（1）原电池中正负极电极方程式相加即可得到总反应；（2）根据负极反应为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=2H2O，则通入氢气的一极为负极，发生氧化反应，并可判断溶液呈碱性，碱性溶液中正极发生还原反应，电极反应为O2﹣4e﹣+2H2O=4OH﹣，据此分析；（3）根据电池反应式知，锌失电子发生氧化反应而作负极，氧气在正极得电子发生还原反应，根据电极反应式计算．