第1章 化学反应与能量转化 测试题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 测试题
一、选择题
1．下列叙述不正确的是
A．生铁比纯铁更容易生锈
B．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
C．电解精炼铜时，以待精炼的铜作为阳极
D．外加电流法是把被保护的钢铁设备作为阳极，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零
2．如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(，氮元素显价)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是
A．透过质子交换膜由右向左移动
B．铜电极应与X相连接
C．M电极的反应式：
D．当N电极消耗0.5mol气体时，则铁电极增重32g
3．关于金属的腐蚀与防护，下列说法正确的是
A．图①：铁丝发生吸氧腐蚀 B．图②： 金属性M>Fe
C．图③：防护方法为牺牲阳极的阴极保护法 D．图③：N不可选石墨
4．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为
B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：
5．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是
①X是正极，Y是负极 ②X是负极，Y是正极
③CuSO4溶液的酸性逐渐增强 ④CuSO4溶液的酸性不变
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
6．利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
A．图1可用于测定一定时间内生成H2的反应速率
B．图2用该装置加热硫酸铜晶体制备无水硫酸铜
C．图3可证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3
D．图4可实现化学能转变成电能
7．某全固态锂电池充电时电解质表面易积聚过多的金属锂，造成电池变形，改良后电极充电过程如图，MIEC材料可同时传导离子和电子，ELI材料两者均不能传导，两种材料均不与锂及其化合物反应，锂离子通过金属锂纳米颗粒的蠕动扩散至MIEC表面，下列说法不正确的是
A．当电池处于放电状态时，图示电极发生氧化反应
B．充电时沿MIEC向惰性金属导体迁移，避免局部积聚
C．另一极的电极材料为，则放电时的电极反应为
D．当MIEC上有电荷发生迁移时，电极中的金属锂质量变化为
8．在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是
A．氢离子在碳棒表面被还原，碳棒上有气体放出，溶液中c(H＋)变小
B．a是负极，b是正极
C．电子从a极经导线到b极，再经过稀硫酸回到a极，从而形成闭合回路
D．a极上发生了氧化反应
9．下列有关说法正确的是
A．虽然药物能治病，但大部分药物有毒副作用
B．抗生素能抵抗所有细菌感染，可以大量使用
C．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D．用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
10．下列各组材料中，不能组成原电池的是
A B C D
两极材料 Zn片、石墨 Cu片、Ag片 Zn片、Ag片 Fe片、Cu片
插入溶液 稀硫酸 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
11．一种以太阳能热源分解水的历程如图所示：
已知：过程I：
过程II：
下列说法正确的是
A．转化过程中FeO作催化剂
B．该过程说明，常温下FeO易溶于水
C．
D．2mol液态水所具有的能量高于2mol氢气和1mol氧气的能量
12．已知三种气体燃烧的热化学方程式如下。下列有关说法正确的是
①
②
③
④
A．
B．气化为放出热量
C．
D．乙炔燃烧的火焰温度比乙烯高，是因为其燃烧热的值比乙烯的大
13．某实验小组学生按照课本实验要求，用50mL0.5mol/L的盐酸50mL0.5mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热，下列说法正确的是
A．实验过程中没有热量损失
B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D．若改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.5mol/L的NaOH溶液进行反应，从理论上说所求中和热不相等
14．根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中一定含，不含
B 滴加酸化的溶液，出现白色沉淀 溶液中一定含
C 惰性电极电解溶液，在阴极析出 不能说明氧化性
D 干燥的与在加热条件反应，得到固体与反应可放出 反应得到的固体为
A．A B．B C．C D．D
15．第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白的一种新型二次电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，B极为负极，发生还原反应
B．充电时，在从阳极脱嵌，在阴极嵌入
C．放电时，电解质溶液中的穿过离子交换膜向B极移动
D．充电时，A极反应为
二、填空题
16．铅蓄电池是常见的二次电池。以铅蓄电池为电源电解硫酸钠溶液，装置如图所示。
已知乙池中X、Y均为惰性电极，回答下列问题：
(1)下列判断正确的是___________ (填字母)。
A．为负极，为正极
B．为正极，为负极
C．工作时，电子由电极流出
D．电极发生氧化反应，电极发生还原反应
(2)X的电极反应式为 。
(3)在U形管两端分别滴入几滴酚酞溶液， (填“X”或“Y”)极附近溶液显红色。
(4)若把乙池中的硫酸钠溶液换成氯化钠溶液，电解的总反应方程式为 。
17．如图所示，A、B、C、D为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种，且E能与NaOH溶液反应。按图示接通线路，反应一段时间。
（1）甲池是 (填“原电池”或“电解池”,下同)装置；乙池是 装置。
（2）C极为 (填“阴极”或“阳极”)。
（3）烧杯中溶液会变蓝的是 (填“a”或“b”)。
（4）C极上的电极反应式为 。
（5）甲池中反应的化学方程式为 。
18．I．图为铜锌原电池的装置请回答：
(1)铜是 极，铜片上现象是
(2)锌为 极，电极反应式为
(3)电池反应式(离子反应)为
II．氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
(4)在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
(5)负极反应式为 。正极反应式为 。
(6)电极表面镀铂粉的原因为 。
19．（1）合理使用化学知识可提高生活质量
①家用净水机常使用活性炭净水，其利用了活性炭的 性。
②误食重金属盐会使人中毒，应口服 来解毒
③自行车、助力车等雨雪天气骑行后，应及时擦干，否则一段时间后有些零件出现红棕色锈斑，主要原因是铁发生了 （化学腐蚀、电化学腐蚀）。
④为防止白色污染，废旧的塑料需投入到贴下图所示的垃圾桶内，该标志表示的是 。
（2）均衡营养、合理用药是保证人体健康的重要保证，小明家某次晚餐菜谱如下图所示。
炒青菜、青椒土豆丝、银鱼炖蛋、芹菜香干、红烧五花肉、西红柿榨菜汤
①菜谱中富含脂肪的食物是 。
②鸡蛋中含有丰富的蛋白质，是人体需要的营养素之一，蛋白质在人体中完全水解的产物是 （填名称）。
③土豆丝中的主要营养物质是淀粉，写出淀粉的化学式 。青椒、西红柿等蔬菜富含维生素C，维生素C 又称 酸，用淀粉溶液和碘水可检验维生素C的 性。
④当体内胃酸分泌过多时，医生会建议服用以下常用药物中的 （填字母）。
a.阿司匹林 b.青霉素片 C．复方氢氧化铝片 d.合成抗菌药
（3）创新发展能源、材料技术可推动人类社会的进步。
①近日，中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程，通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了CO2 直接加氢制取高辛烷值汽油，如正戊烷C5H12，写出该反应的方程式 。
②可燃冰又称天然气水合物，是一种甲烷和水分子在低温高压情况下结合在一起的化合物，被看作是有望取代煤、石油的新能源。写出可燃冰（CH4·nH2O）在空气中充分燃烧的方程式 。
③中国科学院昆明植物研究所许建初团队近日宣布，在塑料生物降解领域取得重大突破——发现了塔宾曲霉菌能对塑料的生物降解作用。写出聚乙烯塑料的结构简式 。
20．已知断裂、分子中的化学键需要吸收的能量分别为、，与反应生成的能量变化如图所示：
(1)与反应生成 (填“吸收”或“放出”)的能量为 kJ。
(2)断裂键需要吸收的能量为 kJ。
21．研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：
①CO(g)+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g) △H=-a KJ·mol-1(a＞0)
②2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) △H=-b KJ·mol-1(b＞0)
若用标准状况下3.36LNO2氧化CO至CO2（NO2完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的热量为 kJ（用含有a和b的代数式表示）。
(2)已知下列反应的反应热：
①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) △H=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
③2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(1) ΔH=-488.3kJ/mol
请写出H2燃烧热的热化学方程式 。
(3)在101kPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s) 的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol 和393.5kJ/mol，则CH4(g)分解为H2(g)、C(s)的热化学方程式 。
22．C、D、G、I均为短周期元素形成的单质，D、G、I为常见非金属气态单质。D元素的原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，C、G同周期，且原子最外层电子数相差4，它们的简单离子电子层结构不同。相互间有如下转化关系：
请填空：
(1) D与I能形成原子个数比为1：1的共价化合物，请写出其分子式： ；
（2）L是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极，L作阴极，写出电解E水溶液的化学式： 。
（3）化合物K 中含有组成单质L的元素，且该元素的质量分数为70%。反应①的化学方程式是 ，引发该反应的操作是
（4）写出A+F → J的离子方程式： 。
23．电化学在工业有着广泛的应用
(1)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换法膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图1所示。
①该电解槽的阴极反应式是 。
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体 出口(填写“A”或“B”)导出。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。图2所示为酸性介质甲醇燃料电池。
①通入a的电极是电池的 (填“正”或“负”)极，其电极反应式 。
②甲醇燃料电池(酸性介质)可用于测量阿伏加德罗常数。当电池平稳工作5min后测得电池正极端消耗标准状况下氧气vmL，电流稳定为xA，假设能量转化率100%，计算测得阿伏加德罗常数NA为 mol-1(用x、v表示，已知电子电量e=1.60×10-19C)。
(3)采用如图3所示的简易装置(A、B电极均为惰性电极)电解饱和食盐水可以制备84消毒液。A为 极，制备84消毒液的总反应的化学方程式为 。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．生铁中杂质比较多，易构成原电池加快腐蚀速率，所以比纯铁更容易生锈，A正确；
B．铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，构成原电池时锌做负极，铁管不易被腐蚀 ，B正确；
C．电解精炼铜时，以待精炼的铜作为阳极，精铜做阴极，C正确；
D．外加电流法是把被保护的钢铁设备作为阴极，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，D错误；
故选D。
2．C
【分析】该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。
解析：A．M是负极，N是正极，质子透过离子交换膜由左M极移向右N极，A错误；
B．铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极Y相连，B错误；
C．H2NCONH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+，C正确；
D．当N电极消耗0.5mol氧气时，则转移0.5×4=2.0mol电子，所以铁电极增重mol×64g/mol=64g，D错误；
故选C。
3．B
解析：A．干燥空气中不能形成原电池，铁丝发生化学腐蚀，故A错误；
B．原电池原理保护铜铁输水管，则输水管应作正极，金属M作负极负极金属比正极活泼，即金属性M>Fe，故B正确；
C．该装置中有电源，采用的是外接电流的阴极保护法，故C错误；
D．图③为外接电流的阴极保护法，钢铁闸门连接电源负极作阴极，辅助电极N作阳极，可选用石墨作电极，故D错误；
故选：B。
4．A
解析：A．电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子发生氧化反应，其电极反应为，A正确；
B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为：，B错误；
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，作阴极，其电极反应为，C错误；
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化，生成的是亚铁离子，所以其电极反应式为：，D错误；
故选A。
5．A
解析：通电一段时间后，b极显红色说明在b极附近溶液呈碱性，说明水电离出的H+在b极放电，b极为阴极，则Y为负极，X是正极；Pt极为阳极，惰性电极电解CuSO4溶液放出O2同时产生氢离子，酸性逐渐增强；
综上所述正确的有①③，故选A。
6．A
解析：A．Zn与硫酸反应生成氢气，利用秒表测定时间，针筒测定氢气的体积，则图中装置可测定生成氢气的速率，选项A正确；
B．加热固体物质时应选用坩埚而不能用蒸发皿，选项B错误；
C．浓盐酸具有挥发性，无法确定使硅酸钠溶液产生白色沉淀的是氯化氢还是二氧化碳，无法证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，选项C错误；
D．图4中蔗糖溶液是非电解质溶液，不能形成原电池，不可实现化学能转变成电能，选项D错误；
答案选A。
7．C
【分析】由题意可知，放电时图示电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，FeF3电极为正极，锂离子作用下FeF3得到电子发生还原反应生成LiFeF3，充电时，图示电极与直流电源负极相连做电解池的阴极，FeF3电极为阳极。
解析：A．由分析可知，当电池处于放电状态时，图示电极图示电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，故A正确；
B．由题给信息可知，充电时锂离子沿MIEC向惰性金属导体迁移，避免局部积聚过多的金属锂，造成电池变形，故B正确；
C．由分析可知，当电池处于放电状态时，FeF3电极为正极，锂离子作用下FeF3得到电子发生还原反应生成LiFeF3，电极反应式为，故C错误；
D．由分析可知，当电池处于放电状态时，图示电极图示电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，则当MIEC上有电荷发生迁移时，电极中的金属锂质量变化为，故D正确；
故选C。
8．C
【分析】图示为原电池装置，实质是a金属与氢离子反应生成氢气的氧化还原反应。a的金属活动性比氢要强，作负极失电子变成金属阳离子进入溶液，表现为溶解；碳棒是正极，氢离子在碳棒表面获得电子变成氢气。
解析：A．氢离子在碳棒表面被还原，碳棒上有气体放出，溶液中c(H＋)变小，A正确；
B．a是活泼金属作负极，b是正极，B正确；
C．电子只能通过导线，不能通过溶液，C错误；
D．a是负极，失电子发生氧化反应，D正确；
故选C。
9．A
解析：A．凡是药物都带有一定的毒性和副作用，因此要合理使用以确保用药安全，故A正确；
B．不同的抗生素对不同的细菌感染有抵抗能力，而且会产生耐药性，因此不可以胡乱使用，更不能大量使用，抗生素在对抗细菌感染的同时，它对人体的正常细胞、组织、器官也会造成不同的损害，故B错误；
C．绿色化学的核心是从源头上消除污染，而不是先污染后治理，故C错误；
D．氯气不能与Cu2+、Hg2+等重金属离子反应生成沉淀，无法用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子，故D错误；
故答案选A。
10．C
解析：A．Zn与硫酸可发生自发的氧化还原反应，A能形成原电池；
B．Cu与硝酸银可发生自发的氧化还原反应，B能形成原电池；
C．蔗糖为非电解质，C不能形成原电池；
D．Fe与盐酸可发生自发的氧化还原反应，D能形成原电池；
综上所述，答案为C。
11．C
解析：A．FeO作中间产物，故A错误；
B．图示表示在太阳能的作用下FeO和水反应，不能说明常温下FeO易溶于水，故B错误；
C．根据盖斯定律可得反应-(Ⅰ+2Ⅱ)可得，故，故C正确；
D．由C项可知，2mol液态水所具有的能量低于2mol氢气和1mol氧气的能量，故D错误；
故选C。
12．C
解析：A．因为气态水的能量大于液态水，所以生成液态水放出的热量大于生成气态水的热量，所以，故A错误；
B．已知③；④，④-③可得=+(a+571.0) ，气化为应吸收热量，B项错误；
C．根据盖斯定律，得，C项正确；
D．从乙炔和乙烯的燃烧热看出，乙炔的燃烧热的值比乙烯的小，火焰温度的高低，不仅与燃烧热有关，还与生成水的量有关，D项错误；
故选C。
13．B
解析：A．该装置的保温效果并不如量热计那样好，大小烧杯之间要填满纸片，装置存在热量的散失，A错误；
B．根据量热计的构造可以知道该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒，B正确；
C．中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，C错误；
D．中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等，D错误；
故选B。
14．C
解析：A．焰色试验，火焰呈黄色，说明含有，未透过蓝色钴玻璃进行观察火焰颜色，不能说明没有，故A错误；
B．白色沉淀可能为AgCl，不一定为，故B错误；
C．惰性电极电解溶液，在阴极析出，溶液中的、H+均向阴极移动，但由于此时溶液中的浓度远大于H+，先得电子生成，则不能说明氧化性，故C正确；
D．干燥的与在加热条件反应的方程式为： ，CaH2与反应的方程式为：，但氢气也可能是多余的钙与水反应生成的，故D错误。
答案为C。
15．B
解析：A．由题意可知硬碳B为负极，负极失电子发生氧化反应，故A错误；
B．放电时Na失电子生成钠离子，钠离子由负极进入正极，镶嵌在正极，则充电时过程相反，在从阳极脱嵌，在阴极嵌入，故B正确；
C．放电时，电解质溶液中的穿过离子交换膜向正极A极移动，故C错误；
D．充电时，A极作阳极，阳极失电子发生氧化反应，反应为，故D错误；
故选：B。
二、填空题
16．(1)AD
(2)
(3)Y
(4)
【分析】甲池为铅蓄电池，Pb失电子发生氧化反应生成硫酸铅，得电子发生还原反应生成硫酸铅，为正极、Pb为负极；乙池为电解池，X与铅蓄电池正极相连，X为阳极；Y与铅蓄电池负极相连，Y为阴极。
解析：（1）A．甲池为铅蓄电池，Pb失电子发生氧化反应生成硫酸铅，得电子发生还原反应生成硫酸铅，为正极、Pb为负极，故A正确；
B．甲池为铅蓄电池，Pb失电子发生氧化反应生成硫酸铅，得电子发生还原反应生成硫酸铅，为正极、Pb为负极，故B错误；
C．工作时，电子由负极流出、正极流入，Pb为负极，电子由Pb电极流出，故C错误；
D．Pb失电子发生氧化反应生成硫酸铅，得电子发生还原反应生成硫酸铅，故D正确；
选AD。
（2）乙池为电解池，X与铅蓄电池正极相连，X为阳极，氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，X的电极反应式为；
（3）X为阳极，阳极反应式为，反应生成氢离子，溶液呈酸性；Y极为阴极，阴极反应式为，反应生成氢氧根离子，溶液呈碱性，在U形管两端分别滴入几滴酚酞溶液， Y极附近溶液显红色。
（4）若把乙池中的硫酸钠溶液换成氯化钠溶液，X电极氯离子失电子生成氯气，Y电极发生反应，电解的总反应方程式为。
17． 电解池 原电池 阳极 a 2Cl-- 2e-==Cl2 ↑ 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
解析：A、B、C、D为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属中的一种，且E能与NaOH溶液反应，则E为铝，F为镁。根据图示，装置乙为原电池，在镁、铝(NaOH溶液)原电池中铝为负极，镁为正极，即E为负极，F为正极，因此，D、B为阴极，A、C为阳极。
(1)根据上述分析，甲池是电解池；乙池是原电池，故答案为电解池；原电池；
(2)C极与原电池的正极相连，为阳极，故答案为阳极；
(3)中间装置为电解氯化钾溶液，C极为阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，因此a烧杯中氯气与碘化钾反应置换出碘，淀粉溶液变蓝，故答案为a；
(4)根据(3)的分析，C极上的电极反应式为2Cl-- 2e-==Cl2 ↑，故答案为2Cl-- 2e-==Cl2 ↑；
(5)甲池为电解硫酸铜溶液，阴极上铜离子放电生成铜，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4。
【点睛】本题考查了原电池和电解池的原理，解答本题的关键是正确判断装置的属性。本题中判断装置的属性可以根据电极材料分析判断。本题的易错点为乙中正负极的判断；难点是(4)反应方程式的书写，要首先根据离子的放电顺序判断出电极反应，再根据电极反应书写总反应。
18．(1)正 Cu2+ + 2e=Cu
(2)负 Zn - 2e=Zn2+
(3)Zn + Cu2+=Zn2++Cu
(4)由a到b
(5)2H2+4OH－-4e-=4H2O O2+4e－+2H2O=4OH－
(6)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率
【分析】铜锌原电池，活泼的金属作负极，故锌作负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn - 2e=Zn2+；铜作正极，电极反应式为：Cu2+ + 2e=Cu；电池的总反应为：Zn + Cu2+=Zn2++Cu，据此分析。
氢氧燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极，电子从负极沿导线流向正极，所以通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电子流动方向为a到b，据此分析。
解析：（1）铜作正极，电极反应式为：Cu2+ + 2e=Cu，故答案为：正；Cu2+ + 2e=Cu；
（2）锌作负极，发生氧化反应，答案为：负；Zn-2e=Zn2+；
（3）根据电极反应可知电池反应式为：Zn + Cu2+=Zn2++Cu；答案为：Zn + Cu2+=Zn2++Cu；
（4）由上述分析可知，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电子流动方向为a到b，故答案为：a到b；
（5）碱性氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为：2H2+4OH－-4e-=4H2O；通入氧气的电极是正极，氧气得到电子结合水，生成氢氧根，电极反应式为：O2+4e－+2H2O=4OH－，故答案为： 2H2+4OH－-4e-=4H2O；O2+4e－+2H2O=4OH－；
（6）反应物与电极接触越充分，反应速率越快，电极表面镀铂粉能增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，所以能增大反应速率，故答案为：增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率。
19．吸附性 牛奶或豆浆 电化学腐蚀 可回收垃圾 红烧五花肉 氨基酸 (C6H10O5)n 抗坏血酸 还原性 c 5CO2 +16 H2 C5H12 +10H2O CH4·nH2O+2O2CO2 + (n+2 )H2O
解析：（1）①活性炭的结构疏松多孔能够起到吸附作用而净水，故利用其吸附性；②重金属盐会使身体内蛋白质变性，所以应口服牛奶或豆浆来解毒，减少对身体的伤害；③雨雪天气零件中的铁、碳构成了原电池，铁做负极，碳做正极，故铁发生了电化学腐蚀；④该标志是可回收垃圾。
（2）①肉类中脂肪的量较多，因此菜谱中富含脂肪的食物是红烧五花肉；②蛋白质是由氨基酸构成，所以在人体中完全水解的产物为氨基酸；③淀粉的化学式(C6H10O5)n ；维生素C 又称抗坏血酸；淀粉溶液和碘水混合溶液显蓝色，维生素C具有还原性，可以把碘还原为碘离子，蓝色溶液褪色，故检验维生素C的还原性；④胃酸主要成分为盐酸，需要用碱性物质来中和盐酸，复方氢氧化铝片就能够和盐酸反应，达到中和的目的，故选C。
（3）①由原子守恒可得：CO2与氢气发生反应生成C5H12的方程式为5CO2 +16 H2 C5H12 +10H2O；②可燃冰（CH4·nH2O）在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，根据原子守恒可得方程式为CH4·nH2O+2O2CO2 + (n+2 )H2O ；③乙烯发生加聚反应生成聚乙烯塑料，即结构简式为
20． 放出 46 390.5
解析：（1）由题给示意图可知，和总能量高于的总能量，该反应为放热反应，放出的能量为，故答案为：放出；46；
（2）设形成键需要放出的能量为，由反应中的能量变化=反应物中化学键断裂吸收的能量之和-生成物中化学键形成放出的能量之和可得，(×943kJ+×436kJ)—3a=—46kJ，解得，故答案为：390.5。
21．(1) 0.6
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ mol-1
(3)CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+74.8kJ mol-1
解析：（1）①CO(g)+NO2(g)＝NO(g)+CO2(g) △H1=-a KJ·mol-1 (a＞0)
②2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) △H2=-b KJ·mol-1 (b＞0)
根据盖斯定律，由①×2+②得，反应4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) ΔH=-(2a+b)kJ·mol-1。
标准状况下3.36LNO2氧化CO至CO2，NO2转化为N2，氮元素化合价由+4价变为0价，n(e-)=×4=0.6 mol，放出的热量为=。答案为：0.6；kJ；
（2）①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) △H1=-870.3kJ/mol；
②C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol；
③2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(1) ΔH3=-488.3kJ/mol；
根据盖斯定律，由×①-②+×③得反应H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=×(-870.3kJ/mol)-(-393.5kJ/mol)+×(-488.3kJ/mol) =-285.8kJ mol-1，故H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ mol-1。答案为：H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ mol-1；
（3）实验测得碳单质、氢气、甲烷的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol，则它们的热化学反应方程式分别为：
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
根据盖斯定律，由③-①-②×2得，CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=[(-890.3kJ/mol)-(-393.5kJ/mol)-(-285.8kJ/mol)×2]-=+74.8kJ/mol。答案为：CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+74.8kJ mol-1。
22．H2O2 2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑ Fe2O3+2Al2Fe + Al2O3 在混合物上加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃 Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
【分析】C、D、G、I均为短周期元素形成的单质，D、G、I为常见非金属气态单质；D的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D原子有2个电子层，最外层电子数为6，则D原子为氧原子，所以D为氧气；E的水溶液电解生成F、I、G三种物质，电解质与水都发生电解，其中I、G是短周期元素形成的气体单质，说明E的酸根电解生成气体，应生成氯气，所以另一种气体是氢气，F为碱，E为氯化物，即I、G为氢气和氯气，F为碱，E为氯化物；加热B生成氧气与氯化物，故B应为氯酸钾，E应为氯化钾，F应为氢氧化钾；C、G同周期，且最外层电子数相差4，则G应为氯气，I应为氢气，C、G原子的最外层电子数相差4，C的最外层电子数为3，它们的简单离子电子层结构不同，则C应为Al；电解A得铝与氧气，故A应为氧化铝；C与G反应生成H，故H应为氯化铝，H的水溶液与过量F反应生成J，A与过量F溶液反应生成J，J应为偏铝酸钾；C与K高温得到A与L，则K为氧化铁，L为铁．然后再进行验证符合转化关系，据以上分析解答。
解析：根据上述分析可知，
（1）D为氧气、I为氢气，D与I能形成原子个数比为1：1的共价化合物为H2O2；
综上所述，本题正确答案为：H2O2；
（2）用碳棒作阳极，Fe作阴极，电解1L1mol L-1的KCl水溶液，氯离子在阳极放电，生成氯气，水在阴极放电，生成氢气与氢氧根，反应的化学方程式2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑；
综上所述，本题正确答案为：2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑；
（3）化合物K中含有组成单质L的元素，化合物中Fe元素的质量分数为70%，则氧元素的质量分数为30%，所以化学式中铁原子与氧原子个数之比为70%/56:30%/16=2：3，所以化合物K为Fe2O3，铝与氧化铁反应生成氧化铝与铁，反应的化学方程式是 Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；把氧化铁和铝粉混合后，在混合物上加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃，反应即可发生；
综上所述，本题正确答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；在混合物上加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃；
（4）A为氧化铝，F为氢氧化钾；J为偏铝酸钾，氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
综上所述，本题正确答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
23． 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ B 负 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ 阴 NaCl+H2ONaClO+H2↑
【分析】(1)电解氢氧化钾溶液根据放电顺序相当于电解水，根据电解池原理分析解答；
(2)根据燃料电池原理分析电极反应，根据电子转移守恒及1C=1A·S进行相关计算；
(3)根据次氯酸钠的制备原理及电解原理分析解答。
解析：(1)①该电解槽的阴极是氢离子得电子生成氢气，电极反应式是：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故答案为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑；
②阳离子向阴极移动，右侧溶液为除去杂质的KOH溶液，则除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口B导出，故答案为：B；
(2)①根据图知，交换膜是质子交换膜，则电解质溶液呈酸性，根据氢离子移动方向知，通入a的电极为负极、通入b的电极为正极，负极上甲醇失去电子发生氧化反应，负极上是CH3OH失去电子生成CO2，电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；故答案为：负；CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；
②甲醇燃料电池的正极反应为O2+4H++4e-=2H2O，因为甲醇燃料电池的能量转化率为 100%，n(O2)=，转移的电子数为：，1个电子所带的电量为 1.6×10-19C，根据1C=1A·S得：=，即NA=，故答案为：；
(3)电解饱和食盐水时，阴极上析出氢气，阳极上析出氯气，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠是84消毒液的有效成分，B电极上生成氯气，氯气的密度小于溶液的密度，所以生成的氯气上升，能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠，所以A极上析出氢气，即A极是阴极；总反应为：NaCl+H2ONaClO+H2↑；故答案为：阴；NaCl+H2ONaClO+H2↑