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．电化学原理广泛应用于物质制取、金属防护、电镀等领域。下列说法正确的是
A．氯碱工业中，Cl2在阴极产生
B．铁表面镀锌时，铁应与直流电源负极相连
C．电解精炼铜时，电解质溶液的成分不发生变化
D．在铁闸门上焊接铜块，可以防止铁闸被腐蚀
2．电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理示意图如图。下列说法不正确的是
A．外电路中的电子流向为：电子由电极a流向电极b
B．电极b的电极反应式为：
C．电池工作时，电解质溶液的pH减小
D．电池工作时，若电路中通过2mol ，则电极b上消耗 11.2L
3．关于下列装置的叙述正确的是
选项 A B C D
装置
叙述 用牺牲阳极保护法防止铁管道被腐蚀 在铁极附近放置一片湿润的淀粉―KI试纸，试纸变蓝 铅蓄电池充电时，阴极的质量减小 电子从Fe电极流出
A．A B．B C．C D．D
4．下列关于铁及其化合物相互转化的离子方程式书写正确的是
A．钢铁的析氢腐蚀：
B．FeO为碱性氧化物：
C．的氧化性：
D．的还原性：
5．高氯酸铵(NH4ClO4)是火箭发射常用的固体燃料，发射时发生反应：2NH4ClO4N2↑+ Cl2↑+2O2↑+4H2O↑。下列有关该反应的说法正确的是
A．由上述反应可推知，分解反应一定是氧化还原反应
B．NH4ClO4分解所得混合气体的平均相对分子质量约为15
C．高氯酸铵在分解过程中，化学能主要转化为热能
D．在反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1
6．锂(Li)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．金属锂做负极，发生氧化反应
B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C．电池总反应：4Li+O2+2H2O═4LiOH
D．正极每消耗22.4L O2，转移4mol电子
7．以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法错误的是
A．燃料电池工作时，正极反应为O2+4H++4e-=2H2O
B．a极是铜，b极是铁时，溶液中CuSO4浓度减小
C．a、b两极若是石墨，在同温同压下b极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为7：1
D．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化不相同
8．ClO2是一种高效、安全消毒剂。利用电解产生的H2O2与溶液中的NaClO3反应制备ClO2，装置如图所示。下列说法正确的是
A．电源电极电势：a＜b
B．阴极的电极反应式：
C．电解过程中H+移动方向：b→a
D．产生ClO2的反应：
9．如图是电解饱和食盐水的装置，a、b为石墨电极。下列判断正确的是
A．a为正极，b为负极 B．a极上有氯气放出
C．b极上发生氧化反应 D．b极附近溶液显酸性
10．可以发生反应：，为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．是氧化产物 B．氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶4
C．每转移个电子，就生成16g D．若设计成原电池，参与正极反应
11．锌—空气电池(原理如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是
A．氧气在石墨电极上发生还原反应
B．该电池放电时K+向Zn电极移动
C．该电池的正极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
D．电池工作时，电子从石墨电极经电解质溶液流向Zn电极
12．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，工作时的电池反应为：Pb+ PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O，下列结论正确的是
A．Pb为正极，被氧化
B．电池工作时，电解质溶液的pH不断减小
C．向PbO2极移动
D．电池工作时，电解质溶液的pH不断增大
13．合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：；ΔH=+162kJ·moL-1，共价键的键能与热化学方程式信息如下表(25℃、101kPa)，则CH4分子中C-H键能为：
化学键 H-O C=O H-H
键能/kJ·mol-1 464 803 436
A．207 kJ·mol-1 B．414 kJ·mol-1 C．632 kJ·mol-1 D．828 kJ·mol-1
14．反应A2(g)+B2(g) →2AB(g)的能量变化如图所示，叙述正确的是
A．该反应是放热反应
B．加入催化剂，(b a)的差值减小
C．每生成 2molAB 分子吸收(b a) kJ 热量
D．若反应生成AB 为液态，吸收的热量小于(a b)kJ
15．下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ mol -1，则H2燃烧热为483.6kJ mol -1
C．S(g)+O2(g) =SO2(g) ΔH1；S(s)+O2(g) =SO2(g) ΔH2 则ΔH1 ＜ ΔH2
D．在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ mol-1，若将0.5 mol L -1的稀 H2SO4与1 mol L -1的NaOH的溶液等体积混合，放出的热量等于57.3 kJ
二、填空题
16．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18液体计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热 569.1kJ。则该反应的热化学方程式为 。
(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图1，其总反应式为H2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为 。
(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图2所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是 。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有2 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为 mol。
17．钢铁工业是国家工业的基础。请回答下列钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题：
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是 。
(2)下列装置可防止铁棒被腐蚀的是 。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置如图所示。
①A电极对应的金属是 (填元素名称)，B电极的电极反应是 。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁， 更易被腐蚀。
18．某反应中反应物与生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：
①图中X溶液是 。
②石墨电极上发生的电极反应式为 。
③原电池工作时，盐桥中的 (填“K＋”或“Cl－”)不断进入X溶液中。
(2)将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是 极；
②图丙中的②线是 的变化。
③当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入 L 5 mol L 1NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
(3)铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是 。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠，该反应的离子方程式为 。
19．化学电源的分类
(1)一次电池：也叫做 ，放电后不可再充电。
(2)二次电池：又称 电池或蓄电池，放电后可以 使活性物质获得再生。
(3)燃料电池：连续地将 和 的化学能直接转化为电能的化学电源。
20．碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题。
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
则M、N相比, 较稳定的是 。
（2）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为
（3）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
（4）根据下列热化学方程式：
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；
②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1；
③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1
可以计算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为
21．(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式： 。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH= kJ/mol。氢气的燃烧热为 kJ/mol。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ/mol；N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol；则N2H4和NO2反应的热化学方程式为 。
22．下图是元素周期表的短周期部分，序号a～h代表8种常见元素。
IA O族
第一周期 a IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
第二周期 b c d
第三周期 e f g h
请用相应的化学用语回答下列问题：
（1）画出g原子结构示意图 。
（2）写出元素h的单质与元素a、c形成的简单化合物发生置换反应的化学方程式 。
（3）写出f单质与a、d、e三种元素形成的化合物水溶液反应的化学方程式 。
（4）a、b元素形成的最简单化合物与d单质可组成燃料电池（以KOH溶液作电解质溶液），写出正极的电极反应式： ，负极发生 反应（填“氧化”或“还原”），OH－移向 极。
23．如图装置甲是某可充电电池的示意图，该电池放电的化学方程式为，图中的离子交换膜只允许通过，、、均为石墨电极，为铜电极。工作一段时间后，断开，此时、两电极产生的气体体积相同，电极质量减少
(1)装置甲的电极为电池的 极，电解质的向 (填“左侧”或“右侧”)迁移；电极的电极反应式为 。
(2)装置乙中电极析出的气体体积为 mL(标准状况)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．氯碱工业中，Cl-在阳极失电子生成Cl2，A错误；
B．铁表面镀锌，则锌为电解池阳极，铁为电解池阴极与电源负极相连，B正确；
C．电解精炼铜时，阳极为粗铜，除了Cu还有其他金属，因此这些金属也会失电子转化成相应的金属阳离子，电解质溶液的成分发生变化，C错误；
D．铁闸门上焊接铜块，构成的原电池铁做负极加速了铁闸的腐蚀，D错误；
故答案选B。
2．D
解析：A．由工作原理图中转化为的过程，可知a电极为负极，发生氧化反应，电子由负极流向正极，故A正确；
B．电极b为正极，其反应环境为碱性环境，电极反应式为，故B正确；
C．电池的总反应为：，因反应生成水，导致碱性环境减弱，故C正确；
D．未标明外界条件为标准状况下，故D错误；
故选D。
3．C
解析：A．装置中有外接电源，则此保护法为外接电源保护法，A不正确；
B．装置中阳极材料为铁，属于活性电极，电池工作时，阳极Fe失电子生成Fe2+进入溶液，Cl-不失电子，没有Cl2生成，则湿润的淀粉―KI试纸不变蓝色，B不正确；
C．铅蓄电池充电时，阴极发生反应PbSO4+2e-=Pb+，阴极质量减小，C正确；
D．在该装置中，Al作负极，Fe作正极，电子从铝电极流出，沿导线流入Fe电极，D不正确；
故选C。
4．D
解析：A．铁的析氢腐蚀：，A错误；
B．FeO为碱性氧化物：，B错误；
C．离子方程式没有配平，应为：，C错误；
D．的还原性：，D正确；
故选D。
5．C
解析：A．反应的特点为一种物质生成多种物质，为分解反应，反应中N、O、Cl化合价发生变化，属于氧化还原反应，但有些分解反应没有化合价的变化故分解反应不一定是氧化还原反应，A错误；
B． ，B错误；
C．高氯酸铵(NH4C1O4)固体燃料用于推动航天飞机飞行，则反应从能量变化的角度来说，主要是化学能转变为热能，C正确；
D．反应的还原产物为氯气，共一份，氧化产物为氮气和氧气，共三份，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:1，D错误；
故选C。
6．D
【分析】由图可知，Li作负极，电极反应式为Li-e-=Li+，空气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
解析：A．锂为活泼金属，放电时被氧化，做负极被氧化，A正确；
B．该电池放电时，阳离子向正极移动，则Li+通过有机电解质向水溶液处移动，B正确；
C．由两极反应可知，电池总反应为4Li+O2+2H2O═4LiOH，C正确；
D．未注明是否为标准状况，无法计算，D错误；
综上所述答案为D。
7．C
【分析】根据图示知乙烷燃料电池中左侧电极为电源的正极，右侧电极为电源的负极，a为电解池的阴极，b为电解池的阳极。
解析：A．根据图示知该燃料电池工作时，负极产物为CO2，电解质呈酸性，正极反应为O2+4H＋+4e－═2H2O ，故A正确；
B．a极是铜，b极是铁时，电解总反应为Fe+CuSO4FeSO4+Cu，硫酸铜溶液浓度减小，故B正确；
C．a、b两极若是石墨，b极电极反应式为，原电池中乙烷反应：，根据串联电路中各电极转移电子守恒可知：b极生成氧气和电池中消耗乙烷的体积之比(相同条件下气体积之比等于物质的量之比)为：7：2，故C错误；
D．a极是纯铜，b极是粗铜时，为铜的电解精炼，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，b极比铜活泼的金属优先失电子，两极质量变化不相同，故D正确；
故选：C。
8．D
【分析】根据题意电解产生H2O2，且装置中只通入了O2，可知电解总方程式为：2H2O+O22H2O2，在右侧电极上O2→H2O2，发生还原反应，则B电极为阴极，A电极为阳极，然后根据电解原理分析。
解析：A．根据上述分析可知：A是阳极，连接电源的电极a为正极；B是阴极，连接电源的电极b为负极，所以电源电极电势：a＞b，故A错误；
B．右侧电极B为阴极，阴极的电极反应式为：O2+2e－+2H+=H2O2，故B错误；
C．电解过程中H+向阴极定向移动，故H+移动方向：a→b，故C错误；
D．根据题意可知H2O2与NaClO3发生氧化还原反应产生ClO2：，故D正确。
综上所述，答案为D。
9．B
【分析】电解装置中与电源正极所连电极为阳极，与电源负极所连电极为阴极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
解析：A．a与电源正极相连为阳极，b与电源负极相连为阴极，故A错误；
B．a极为阳极，电极上发生反应：，故B正确；
C．b极为阴极发生还原反应，故C错误；
D．b极生发生反应：，b极附近溶液显碱性，故D错误；
故选：B。
10．C
解析：A．反应中O的化合价由O2F2中的+1价转化为0价，化合价降低，被还原，故O2是还原产物，A错误；
B．根据反应可知，H2S中S的化合价由-2价升高到SF6中的+6价，故H2S是还原剂，O2F2是氧化剂，故氧化剂和还原剂物质的量之比为4:1，B错误；
C．反应中每生成1molO2转移电子数为2mol，故每转移1mol电子，就有0.5mol即0.5mol×32g/mol=16gO2生成，C正确；
D．中S为-2价，发生失电子的氧化反应，参与负极反应，D错误；
故答案为：C。
11．A
解析：A．该电池放电时Zn转化为ZnO，说明Zn为负极，石墨电极为正极，氧气在石墨电极上得到电子，发生还原反应，故A正确；
B．根据原电池同性相吸，因此该电池放电时OH－向Zn电极移动，故B错误；
C．该电池放电时，正极反应为O2+4e-+H2O=4OH-，故C错误；
D．电池工作时，电子从Zn电极经过导线流向石墨电极，故D错误。
综上所述，答案为A。
12．D
【分析】根据题意，该电池的电极反应式为：
正极(PbO2)：PbO2+4H+++2e-= PbSO4 +2H2O
负极(Pb)：Pb+–2e-=PbSO4
可在此基础上对各选项作出判断。
解析：A．Pb为负极被氧化，A错误；
B．根据题给反应可知，反应消耗了酸，溶液的pH不断增大，B错误；
C．原电池中阴离子向负极移动，则向Pb电极移动，C错误；
D．由电极反应可知，放电过程中消耗硫酸，导致氢离子浓度减小，pH值增大，D正确；
故选：D。
13．B
解析：在化学反应中，旧键断开需要吸收能量，新键形成释放能量，反应热△H=反应物的总键能一生成物的总键能，设C-H键能为ak·mol-1，则该反应的反应热△H=4×a+4×464 kJ·mol-1-2×803kJ·mol-1-4×436 kJ·mol-1=+162 kJ·mol-1，a=414 kJ·mol-1；
故答案为：B。
14．D
解析：A．该反应的反应物总能量低于生成物总能量，因此该反应是吸热反应，故A错误；
B．加入催化剂，降低活化能，因此(a b)的差值减小，故B错误；
C．每生成 2molAB分子吸收(a b) kJ 热量，故C错误；
D．若反应生成AB为液态，相同物质液态的能量低于气态的热量，因此吸收的热量小于(a b)kJ，故D正确；
答案为D。
15．C
解析：A．石墨生成金刚石是吸热反应，说明金刚石的能量高于石墨，则石墨比金刚石稳定，A错误；
B．根据燃烧热的定义，应该是1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量为氢气的燃烧热，选项中氢气的物质的量不是1mol，且生成的是气态水，故氢气的燃烧热不是483.6kJ/mol，B错误；
C．S从固态转化为气态需要吸热，则ΔH2>ΔH1，C正确；
D．选项中酸碱等体积混合，但是并未说明酸碱溶液的体积为多少，因此无法计算反应放出的热量，D错误；
故答案选C。
二、填空题
16．(1)C8H18(l)＋ O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH=-5 121.9 kJ·mol-1
(2)增大 NiO(OH)＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-
(3)2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- 2
解析：（1）生成9mol水产生的热量是9×569.1kJ=5121.9kJ，则热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g) △H=－5121.9kJ·mol－1；
（2）乙电极根据Ni的化合价，乙电极为正极，反应式为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，因此乙电极周围溶液的pH增大； 答案为：增大；NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－；
（3）在电解池中，阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应，电解质为碱性，则电极反应式为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-，根据电子守恒，当蓄电池中有2mol H2被消耗时，转移电子是4mol，当转移4mol电子时，根据电解反应：，Cu2O的生成量为2mol，故答案为：；2。
17．2FeCl3+Fe=3FeCl2 BD Cu Cu2++2e-=Cu 0.08 镀铜铁
解析：(1)铁锈的成分是Fe2O3 xH2O，能和盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁具有氧化性，能和铁发生化合反应生成氯化亚铁，反应方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2；
(2) A．Fe是金属，比石墨活泼，作为原电池的负极，被腐蚀，A不符合题意；
B．Zn比Fe活泼，作为原电池的负极，被腐蚀，可以保护Fe棒，B符合题意；
C．Fe棒浸入水中，水中溶解的氧气会使Fe发生吸氧腐蚀，C不符合题意；
D．Fe棒作为电解池的阴极，属于外加电源的阴极保护法，可以保护Fe棒，D符合题意；
故选BD；
(3)①电镀池中，铁上镀铜，待镀金属为铁，做阴极，镀层铜做阳极，故A极的材料为Cu；B极连接电源负极为阴极，所以B极上铜离子得电子生成铜单质：Cu2++2e-=Cu。
②根据电极反应：阳极Cu-2e-=Cu2+，阴极Cu2++2e-=Cu，可知阳极被氧化的铜和阴极析出的铜相等，两极相差5.12g时，两极的质量变化均为2.56 g，转移电子的物质的量为×2=0.08 mol；
③根据金属活动性：Zn>Fe>Cu，铁比铜活泼，镀铜铁的镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁的镀层破坏后，Zn为原电池的负极，被腐蚀，正极的Fe不会被腐蚀，综上所述镀铜铁更易被腐蚀。
18． FeCl3 Fe3++e－ = Fe2+ K＋ 负 Fe2+ 2.8 Fe＋8OH－－6e－=＋4H2O 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2＋3Cl－＋5H2O
解析：(1)①根据图中信息，甲为原电池，铜为负极，石墨为正极，三种溶液FeCl2、FeCl3、CuCl2，只有铜和FeCl3反应，因此X溶液是FeCl3溶液；故答案为：FeCl3。
②石墨是正极，其铁离子得到电子变为亚铁离子，因此电极上发生的电极反应式为Fe3++e－ = Fe2+；故答案为：Fe3++e－ = Fe2+。
③原电池工作时，根据离子“同性相吸”移动方向，因此盐桥中的K＋不断向正极移动即进入FeCl3溶液中；故答案为：K＋。
(2)①上述反应设计成的电解池，则铜失去电子变为铜离子，铁离子反应生成亚铁离子，因此M是负极，N为正极；故答案为：负。
②在电解过程中有铜离子生成，则铜离子的物质的量从零逐渐增大，因此③为Cu2+，图①表示的金属离子的物质的量减少，则为Fe3+，因此图丙中的②线是Fe2+的变化；故答案为：Fe2+。
③当电子转移为2mol时，溶液中有1mol Cu2+，3mol Fe2+，2mol Fe3+，要将沉淀完全，则需要的n(NaOH)=1mol×2+3mol×2+2mol×3=14mol，向乙烧杯中加入5 mol L 1NaOH溶液的体积；故答案为：2.8。
(3)①高铁酸钠电解原理是Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应式是Fe＋8OH－－6e－=＋4H2O；故答案为：Fe＋8OH－－6e－=＋4H2O。
②强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，其反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2＋3Cl－＋5H2O；故答案为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2＋3Cl－＋5H2O。
19．(1)干电池
(2)可充电 再充电
(3)燃料 氧化剂
解析：（1）一次电池：也叫做干电池，放电后不可再充电，只能一次性使用。
（2）二次电池：又称可充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，能够重复使用，例如铅蓄电池等。
（3）燃料电池：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，化学能利用率较高，能够持续放电，较为环保。
20． M 98kJ N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 －488.3 kJ·mol－1
解析：分析:(1) M转化成N为吸热反应，则1molM具有的总能量低于1molN具有的总能量，M较稳定；
(2)所给反应中转移12个电子,故每转移1mol电子放出的热量为=98 kJ。
（3）在反应N2+3H22NH3中，断裂3molH-H键，1mol N≡ N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ；
（4）根据热化学方程式和盖斯定律进行分析计算,通过热化学方程式①×2和②×2相加再减去③消去二氧化碳和水得到所求的热化学方程式，注意热化学方程式改变系数，焓变随之改变。
详解:(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,
ΔH＝+88.6 kJ·mol－1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定,说明M稳定；
因此，本题正确答案是:M；
(2) 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,转移12mol电子放热1 176 kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热98 kJ，
因此，本题正确答案是: 98 kJ。
(3)在反应N2+3H22NH3中，断裂3molH-H键，1mol N≡ N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的热量少，放出的热量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1，故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1
（4）①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；
②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1；
③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1
根据盖斯定律，热化学方程式①×2+②×2-③得到: ΔH＝－488.3 kJ·mol－1，
21．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol -285.792 285.792 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol
解析：(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，则2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，放热483.6kJ，该反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则2H2O(g)= 2H2O(l) ΔH=-2.444 kJ/g×36g/mol=-87.984kJ/mol，利用盖斯定律，将二式相加，然后除以2，即得反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=-285.792kJ/mol。氢气的燃烧热为生成1mol液态水时所放出的热量，所以氢气的燃烧热为-285.792kJ/mol。答案为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol；-285.792；-285.792；
(2) N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ/mol ②
利用盖斯定律，将②×2-①，可求出ΔH=(-534 kJ/mol)×2-(+67.7 kJ/mol)= -1135.7kJ/mol，从而得出N2H4和NO2反应的热化学方程式为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol。答案为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol。
22． 3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl 2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ 2H2O＋O2＋4e＝4OH－ 氧化 负极
【分析】（1）根据原子结构示意图的画法来画；
（2）氯气具有氧化性，能将氨气氧化为氮气；
（3）金属铝能和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气；
（4）根据燃料电池的放电规律来回答。
解析：根据元素在周期表中的分布知识，可以推知a是H，b是C，c是N，d是O，e是Na，f是Al，g是S，h是Cl。
（1）S原子结构示意图为：；
（2）元素a、c形成的简单化合物是氨气，元素h的单质是氯气，氯气和氨气的反应为：3Cl2+2NH3=N2+6HCl；
（3）f单质是金属铝与a、d、e三种元素形成的化合物水溶液氢氧化钠反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（4）a、b元素形成的最简单化合物是甲烷，和氧气形成的甲烷燃料电池中，正极上放电的是氧气，发生得电子得还原反应，电极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-，负极上是燃料甲烷失电子，发生氧化反应，在原电池中，阴离子移向原电池的负极。
【点睛】本题考查学生元素周期表中元素的分部、物质的性质和电化学等方面的综合知识，考查角度广，难度不大。
23．(1)负 右侧
(2)224mL
解析：为铜电极,电极质量减少，说明铜溶解，则E为电解池的阳极，A为原电池的负极，B为原电池的正极。C为电解池的阳极，D为电解池的阴极。据此解答。
(1)经分析，装置甲的电极为电池的负极，电解质的向正极附近移动，即向右侧迁移；为原电池的正极，根据电池的总反应分析，B电极的电极反应式为；
(2)装置乙中电极为阴极，先是铜离子得到电子生成铜单质，根据溶液的浓度和体积计算铜离子的物质的量为0.01mol，根据E电极减少的质量为溶解的铜的质量分析，溶解了0.02mol铜，转移0.04mol电子，则D电极上还有氢离子放电生成氢气，需要转移0.04-0.02=0.02mol电子，即生成0.01mol氢气，标况下的气体体积为224mL