第四章 化学反应与电能（含解析） 课后测试题2023-2024学年高二上学期人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 课后测试题
一、单选题
1．下列有关电解原理的说法中不正确的是（　　）
A．电解饱和食盐水时，一般用铁作阳极，碳作阴极
B．电镀时，通常用待镀的金属制品作阴极，用镀层金属作阳极
C．对于冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法
D．电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极
2．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是
A B C D
太阳能集热器 氢氧燃料电池 电饭煲 风力发电器
A．A B．B C．C D．D
3．下列电池不属于化学电池的是（　　）
A．碱性干电池 B．铅蓄电池 C．燃料电池 D．太阳能电池
4．以下防腐措施中，属于电化学保护法的是（　　）
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭
D．在金属表面喷漆
5．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是（　　）
A．日常用的锌锰干电池中碳棒作为正极材料
B．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化
C．清华大学打造的类脑芯片——“天机芯”的主要材料与光导纤维相同
D．“天问一号”形状记忆合金中的两种金属Ti、Ni都属于过渡金属元素
6．二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。
下列说法正确的是
A．通入的一极是燃料电池的负极
B．当有个质子通过质子交换膜时，产生
C．装置中电子移动方向：电极a→电极d→隔膜→电极c→电极b
D．电极c附近发生的电极反应为
7．下列关于化学能与其它能量相互转化的说法不正确的是（　　）
A．化学反应过程中既发生物质变化，也发生能量变化
B．可逆反应的正反应若是放热反应，则其逆反应必然是吸热反应
C．图 所示装置不能将化学能转化为电能
D．图 所示的反应无需加热都能发生
8．将物质的量浓度相等的CuSO4溶液和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液的pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法中不正确的是（　　）
A．A点pH小于7是因为Cu2+水解使溶液显酸性
B．BC段阳极产物是Cl2
C．整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2
D．CD段电解的物质是水
9．利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中，正确的是（　　）
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．电极a表面发生还原反应
C．该装置工作时，H+从b极区向a极区移动
D．该装置中每生成1 mol CO，同时生成1 mol O2
10．下图为相互串联的三个装置，下列说法正确的是（　　）
A．写出甲池A极的电极反应式为
B．若利用乙池在铁片上镀银，则C是铁片
C．往丙池中滴加酚酞试剂，石墨极附近溶液先变红
D．若甲池消耗标况下气体，则丙池中阳极上产生气体的物质的量为
11．铜锌原电池装置（见图），下列分析正确的是（　　）
A．一段时间后两烧杯中c（Zn2+）、c（Cu2+）均减小
B．原电池工作时，Cu电极流出电子，发生氧化反应
C．原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+═Zn2++Cu
D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
12．下列将化学能转化为电能的是（　　）
A．燃气灶 B．硅太阳能电池
C．锂电池 D．风力发电机
13．小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。
步骤 装置 操作 现象
① 打开，闭合 两极均产生气体……
② 打开，闭合 电流计指针发生偏转
下列说法错误的是（　　）
A．①中Cl-比OH-容易失去电子容易失去电子，在石墨(Ⅰ)发生氧化反应
B．①中还可观察到石墨(Ⅱ)电极附近的溶液变红
C．②导线中电子流动方向：从石墨(Ⅱ)电极流向石墨(Ⅰ)电极
D．②中石墨(Ⅱ)发生的电极反应式为：
14．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。下列关于原电池和干电池的说法不正确的是 （　　）
A．两者正极材料不同
B．的放电产物可能是
C．两者负极反应式均为失电子
D．原电池中与稀存在自放电现象
15．甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气（氧气）、 （电解质溶液）构成。电池的总反应式为 。则下列说法正确的是（　　）
A．电池放电时通入空气的电极为负极
B．电池放电时负极的电极反应式为
C．电池放电时，电解质溶液的 逐渐增大
D．电池放电时每消耗 转移 电子
16．关于二次电池铅蓄电池的说法中错误的是（　　）
A．在放电时，该电池的负极质量增加
B．在放电时，电池中硫酸的浓度减小
C．当两极物质都转化为PbSO4时，铅蓄电池将停止工作
D．在放电时，正极发生的反应是：Pb+ =PbSO4+2e-
二、综合题
17．回答下列问题
（1）已知完全燃烧ag乙炔(C2H2)气体时生成1molCO2和H2O(l)，同时放出热量bkJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式：　 　。
（2）某课外科学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。图中是两个串联的甲烷燃料电池做电源对乙池丙池进行电解实验(各溶液溶质均足量)，当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
①A电极上发生的电极反应式为：　 　。
②电解过程中丙池中发生的总反应方程式为：　 　。
③当两个燃料电池共消耗甲烷2240mL(标况)，乙池中某极上析出Ag的质量为　 　g。
（3）如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。
若以此新型电池为电源，用惰性电极电解制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。
①新型电池放电时，负极电极反应式为：　 　。
②两池工作时，电池的电极M应与电解池的　 　(填a或b)极相连接；1、2、3膜为阳膜的是：　 　。
③产品室中发生的离子反应为：　 　。
18．图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，回答以下问题：
（1）下列叙述不正确的是　 　
A a电极是负极
B b电极的电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）若电解质溶液为KOH溶液，则电极反应式为：a极　 　 b极　 　
（3）若电解质溶液为稀H2SO4，则电极反应式为：a极　 　 b极　 　
19．依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如下图所示。
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是　 　；电解质溶液Y是　 　。
（2）铜电极为电池的　 　极，发生的电极反应为　 　 X极上发生的电极反应为　 　。
（3）外电路中的电子是从　 　极流向　 　极（填名称）。
（4）盐桥中的Cl－向　 　极移动，如将盐桥撤掉，电流计的指针将　 　偏转。
20．燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮氧化物(主要为 NO)等污染物，工业上采用不同的方法脱硫脱硝。
（1）工业用NaClO溶液脱硫脱硝，SO2和NO转化率分别达到100%和92.4%。
①用NaClO溶液吸收燃煤排放的尾气，可提高尾气中NO的去除率。在酸性NaClO溶液中，HClO与NO反应生成Cl-和，其离子方程式为　 　。
②相对于SO2，NO更难脱除，其原因可能是　 　(填字母)。
a．该条件下 SO2的氧化性强于NO
b．燃煤排放的尾气中 NO 的含量多于SO2
c．相同条件下SO2在水溶液中的溶解性强于NO
③NO转化率随溶液pH变化如下图所示。NO中混有SO2能提高其转化率，其原因可能是　 　。
（2）工业上把尾气与氨气混合，通过选择性催化剂，使NO被氨气还原为氮气，SO2 吸附在催化剂表面；当催化剂表面SO2达到饱和后，进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫。
①NO脱除的化学反应方程式为　 　。
②工业上催化剂再生采取的措施为　 　。
（3）电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸气和空气的尾气，产生强活性O把NO和SO2氧化而除去。在实际处理中需向尾气中通入一定量氨气，这样处理得到的产物为　 　和　 　 (填化学式)。
（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理如下图所示。
①NiO电极上发生　 　反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出Pt电极上的电极反应式　 　。
21．氨和联氨（N2H4）既是一种工业原料，又是一种重要的工业产品．
（1）实验室可用氯化铵与消石灰反应制取氨气，其反应的化学方程式为　 　．
（2）联氨在一定条件下可按下式分解：3N2H4（g）=N2（g）+4NH3（g），已知断裂1molN﹣H、N﹣N及N≡N需吸收的能量依次为390.8kJ、193kJ、946kJ．若生成1molN2，则反应　 　（填“放出”或“吸收”）　 　 kJ的能量．
（3）NH3﹣O2燃料电池的结构如图所示．
①a极为电池的　 　（填“正”或“负”）极．
②当生成1molN2时，电路中流过电子的物质的量为　 　．
（4）联氨可以高效地脱除烟道气中的NO从而生成N2，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　 　．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】电解饱和食盐水时，Fe不可作阳极，否则会发生反应：Fe 2e =Fe2+。
故答案为：A
【分析】A.活性电极作阳极时，电极失电子；
B.电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极；
C.活泼金属采用电解熔融盐或氧化物的方法进行冶炼；
D.根据阴极电解原理可知：电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液是含铜离子的溶液。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．太阳能集热器是将太阳能转化为热能，A不符合题意；
B．氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置，B符合题意；
C．电饭煲是将电能转化为热能，C不符合题意；
D．风力发电是将风能转化为电能，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】将化学能转化为电能的是原电池或者新型化学电池，如燃料电池、二次电池、锌锰电池等。
3．【答案】D
【解析】【解答】常见的电源：碱性干电池、蓄电池、燃料电池，可以将化学能转化为电能，而太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，不是化学电池，
故答案为：D。
【分析】化学电池是指能将化学能转变为电能的装置。主要部分包括电解质溶液和浸入溶液的正负两个电极。太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。
4．【答案】C
【解析】【解答】在轮船的船壳水线以下部分，装上锌能形成铁 锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
故答案为：C
【分析】A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜属于保护层保护法；
B. 在金属中加入一些铬或者镍制成合金属于改变金属内部结构的保护法；
C.此操作是为了构成原电池，较活泼金属作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，是电化学保护法；
D.在金属表面喷漆属于保护层保护法。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．日常用的锌锰干电池中锌失去电子，作负极，而碳棒作为正极材料，故A不符合题意；
B．火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色反应使火焰可视化，便于观察火焰，故B不符合题意；
C．“天机芯”的主要材料与硅相同，故C符合题意；
D．“天问一号”形状记忆合金中的两种金属Ti、Ni，其原子序数分别为22、28，都属于过渡金属元素，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】C.芯片的主要材料为单质硅，光导纤维的主要材料为二氧化硅。
6．【答案】A
【解析】【解答】A.在二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池中，电极a上SO2化合价升高，发生生氧化反应生成H2SO4，电极a为负极，A正确；
B.未指明标况下，无法计算产生氮气的体积，B错误；
C.根据口诀：“电子不下水，离子不上岸”，电子不会通过电解质溶液，C项正确；
D.碱性条件，不可能生成二氧化碳，故D项错误；
故答案为：A.
【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 化学反应过程中既发生物质变化，也发生能量变化，A不符合题意；
B. 可逆反应的正反应若是放热反应，则其逆反应必然是吸热反应，B不符合题意；
C. 图 所示装置没有盐桥，无法构成闭合回路，不能将化学能转化为电能，C不符合题意；
D. 图 所示的反应为放热反应，但并不是所有的放热反应都无需加热，如燃烧反应等，D不符合题意；
故答案为：D。
【分析】反应是吸热还是放热，与反应条件无关。
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．A点为硫酸铜溶液，为强酸弱碱盐，水解呈酸性，此时没有发生电解，故A正确；
B．AB段：阳极发生2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，BC段：阳极发生4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，故B错误；
C．由B分析可知，整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2，故C正确；
D．CD段发生2H++2e﹣═H2↑、4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，即CD段电解的物质是水，故D正确．
故选B．
【分析】设CuSO4的和NaCl各nmol，电解分3个阶段：
AB段：阳极发生2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，阴极发生Cu2++2e﹣═Cu，nmol氯离子失nmol电子，阴极： nmol铜离子得nmol电子，由于铜离子水解使溶液酸性减弱，铜离子浓度逐渐减小，溶液pH值逐渐增大；
BC段：阳极发生4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，阴极发生Cu2++2e﹣═Cu，nmol氢氧根离子失nmol电子（来源于水的电离），阴极： n mol铜离子再得nmol电子，由于氢氧根离子消耗，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH值迅速减小；
CD段：阳极发生4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，阴极发生2H++2e﹣═H2↑，氢氧根离子失去电子，阴极：氢离子得到电子，开始电解水，溶液中氢离子浓度逐渐增大，pH值减小，以此解答该题．
9．【答案】A
【解析】【解答】A．根据图示，该过程是将太阳能转化为化学能的过程，故A符合题意；
B．根据图示，电极a表面发生水转化为氧气的过程，反应中O元素的化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故B不符合题意；
C．根据图示，a为负极，b为正极，H+从a极区向b极区移动，故C不符合题意；
D．根据得失电子守恒，该装置中每生成1 mol CO，同时生成 mol O2，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】将化学能转变为电能的装置称为原电池。在原电池中，发生的化学反应是氧化还原反应。发生氧化反应的一极上有电子流出，做负极，失去电子的物质是还原剂。电子通过原电池的负极经导线流向正极，在正极上氧化剂得到电子，发生还原反应。原电池就是通过化学反应实现化学能向电能转化的。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．由分析可知，通入甲烷的一极为负极，碱性条件下甲烷失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故A不符合题意；
B．若利用乙池在铁片上镀银，铁做电镀池的阴极，由分析可知，D极和铁电极与电源负极相连为阴极，则D是铁片，故B不符合题意；
C．由分析可知，丙池为电解池，铁电极与电源负极相连为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则往丙池中滴加酚酞试剂，铁电极附近溶液先变红，故C不符合题意；
D．若甲池消耗标况下1.4L甲烷气体，则失去的电子的物质的量为，根据串联电路中得失电子守恒，丙池阳极失去的电子的物质的量也为0.5mol，丙池中阳极反应开始为，溶液中，所以氯离子消耗电子，产生，氯离子完全反应后阳极反应为，该阶段转移电子，产生，所以阳极共生成气体，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；氧气在正极得电子，发生还原反应；
B．依据电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，含镀层阳离子的溶液作电镀液判断；
C．依据电解反应时放电的产物分析；
D．根据串联电路中得失电子守恒计算。
11．【答案】C
【解析】【解答】解：A．Zn为负极，被氧化生成Zn2+，则工作一段时间后，硫酸锌溶液中c（Zn2+）增大，故A错误；
B．锌为负极，铜为正极，锌电极流出电子，发生氧化反应，铜极发生还原反应，故B错误；
C．反应中Zn被氧化，Cu2+被还原，反应的总方程式为Zn+Cu2+═Zn2++Cu，故C正确；
D．电子不能经过溶液，盐桥中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故D错误．
故选C．
【分析】该原电池中负极为较活泼金属锌，发生氧化反应，铜作正极，在外电路中，电流从正极流向负极，溶液中，阳离子向正极移动，反应的总方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu．
12．【答案】C
【解析】【解答】A．燃气灶为化学能转化为热能的装置，故A不符合题意；
B.硅太阳能电池为太阳能转化为电能的装置，故B不符合题意；
C.锂电池在放电时属于原电池，是化学能转化为电能的装置，故C符合题意；
D.风力发电机是把机械能转化为电能的装置，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据原电池的定义进行判断。化学能是物质内部的能量，通过化学反应将其释放。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．①为外接电源的电解池，石墨(Ⅰ)连接电源的正极作阳极发生失电子的氧化反应，Cl-比OH-容易失去电子，2Cl--2e-=Cl2，A不符合题意；
B．石墨(Ⅱ)电极连接电源的负极作阴极，水中的氢元素得电子化合价降低生成氢气和氢氧化钠，滴酚酞的溶液变红，B不符合题意；
C．②为原电池，石墨(Ⅱ)电极是负极，发生失电子的氧化反应，故电子从石墨(Ⅱ)电极流向石墨(Ⅰ)电极，C不符合题意；
D．由上述分析知②中石墨(Ⅱ)周围有氢氧化钠显碱性，故发生的电极反应式为：，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题干信息可知，①为电解池，则石墨(Ⅰ)为阳极，会失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；石墨(Ⅱ)为阴极，会得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。②为原电池，石墨(Ⅰ)作正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-；石墨(Ⅱ)作负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．根据图示信息可知，左边装置中，铜作正极材料，右边装置中，二氧化锰和碳粉作正极材料，A不符合题意；
B．干电池的正极材料是二氧化锰和碳粉，发生还原反应，则部分元素化合价降低，而MnO2→KMnO4，锰元素化合价升高，所以MnO2的放电产物不可能是KMnO4，B符合题意；
C．由分析可知，两者负极上都是金属锌失电子，发生氧化反应，C不符合题意；
D．金属锌和硫酸能发生反应，所以原电池中存在Zn与稀H2SO4存在自放电现象，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】原电池装置中，非金属或不活泼金属作正极，活泼金属作负极。正极得电子发生还原反应，负极失电子发生氧化反应。
15．【答案】D
【解析】【解答】根据反应 可知氧气是氧化剂，甲醇是还原剂，则
A. 电池放电时氧气得到电子，则通入空气的电极为正极，A不符合题意；
B. 甲醇在负极通入，电解质溶液显碱性，则电池放电时负极的电极反应式为 ，B不符合题意；
C. 根据反应 可知电池放电时消耗氢氧根，因此电解质溶液的 逐渐减小，C不符合题意；
D. 氧气中氧元素化合价从0价降低到－2价，则电池放电时每消耗 转移 电子，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．燃料电池中通入氧气或空气的一极是正极；
B．电解质溶液显碱性，不能出现氢离子；
C．电池放电时消耗OH-，电解质溶液的 逐渐减小；
D．根据O的化合价分析；
16．【答案】D
【解析】【解答】A.放电时，负极发生的反应为Pb-2e+SO42-=PbSO4，质量增加，故A不符合题意；
B.放电时消耗硫酸，导致浓度降低，故B不符合题意；
C.正极和负极产物均得到硫酸铅，当两电极均是硫酸铅时，停止工作，故C不符合题意；
D.放电时正极是PbO2+2e+4H++SO42-=2H2O+PbSO4，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据铅蓄电池总反应是Pb+PbO2+2H2SO4=2H2O+2PbSO4，负极：Pb-2e+SO42-=PbSO4，正极：PbO2+2e+4H++SO42-=2H2O+PbSO4，结合选项即可判断。
17．【答案】（1）C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ mol-1
（2）CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；Fe+2H2O2Fe(OH)2+H2↑；43.2
（3）H2+2OH--2e-=2H2O；b；1、3；B(OH)+H+=H3BO3+H2O
【解析】【解答】由图可知，通入甲烷的电极发生还原反应为原电池的负极，通入氧气的电极为正极，则乙池和丙池为电解池，注意其中丙池中的铁电极为活泼电极。
（1）ag乙炔燃烧放出热量bkJ，则1mol乙炔燃烧放出热量-2bkJ，故表示乙炔燃烧热的热化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ mol-1；
（2）①通入甲烷的电极，甲烷失去电子发生氧化反应，故此电极为负极，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O；
②丙池中是铁做阳极的电解氯化钠溶液的反应，铁在阳极失去电子，水电离的氢离子离子在铂电极得到电子生成氢气，同时注意阳极生成的二价铁会和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，总反应方程式为：Fe+2H2O2Fe(OH)2+H2↑；
③体积为2240mL(标况)的甲烷其物质的量为0.1mol，每个燃料电池消耗0.05mol甲烷，共失去电子0.4mol，则乙池中某电极上析出Ag也为0.4mol，其质量为43.2g；
（3）①由图可知，氢气在N电极失去电子，发生氧化反应，则N电极为负极，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O；
②通过①问分析可知，M为正极，通过图示可知，原料室中的钠离子向左移动，b极附近的氢离子向左移动，则a电极为阴极，b电极为阳极，则M应该与b电极连接；同时1、3为阳膜；
③在产品室中应该是原料室中的B(OH)向右进入产品室，和b极区进入产品室中的氢离子反应生成产品H3BO3，相应的离子反应为：B(OH)+H+=H3BO3+H2O。
【分析】
（1）燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热；
（2）①燃料在负极失去电子发生氧化反应；
②利用电解原理分析，活性电极作阳极，电极本身被氧化；
③依据得失电子守恒；
（3）①负极失去电子发生氧化反应；
②阳离子通过阳膜向阴极移动；
③依据反应物和产物的化学式书写。
18．【答案】（1）B
（2）2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
（3）2H2﹣4e﹣=4H+；O2+4H++4e﹣=2H2O
【解析】【解答】解：（1）A、氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的a极为电源的负极，故A正确；
B、氢氧燃料电池中，通入氧气的b极为原电池的正极，正极上氧气得电子发生还原反应，要根据电解质溶液的酸碱性确定其电极反应式，故B错误；
C、氢氧燃料电池的产物是水，环保无污染，是一种具有应用前景的绿色电源，故C正确；
D、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏电池内的新型发电装置，故D正确．
故选B；（2）当电解质是碱时，氢气失电子生成的氢离子在碱性溶液中不能稳定存在，它和氢氧根离子反应生成水，所以负极上发生的电极反应是氢气失电子和氢氧根离子生成水，即电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O；正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，所以其电极反应式为 O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，
故答案为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；（3）负极上失电子发生氧化反应，电解质是酸，所以负极上氢气失电子后生成的微粒是氢离子，故其电极反应式为：2H2﹣4e﹣=4H+；正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，发生还原反应，故其电极反应式为：O2+4H++4e﹣=2H2O，
故答案为：2H2﹣4e﹣=4H+；O2+4H++4 e﹣=2H2O．
【分析】氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的电极是负极，氧气易得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极是正极；
当电解质溶液是氢氧化钾时，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子生成氢氧根离子；
当电解质溶液是酸时，负极上氢气生成氢离子，正极上氧气和氢离子反应生成水．
19．【答案】（1）Zn；CuSO4溶液或CuCl2溶液
（2）正极；Cu2+ + 2e- =Cu；Zn -2e- =Zn2+
（3）锌；铜
（4）锌；不
【解析】【解答】(1)由Zn(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋Cu(s)反应可知，锌的化合价升高，被氧化，作负极，铜为正极，则电解质溶液为氯化铜或硫酸铜；(2)铜为正极，是溶液中的铜离子得到电子，电极反应为：Cu2＋＋2e－=Cu，锌为负极，失去电子生成锌离子，电极反应为Zn-2e－=Zn2＋；(3)原电池工作时，电子从负极经过导线流向正极，所以从Zn流向Cu；(4)原电池工作时，阴离子向负极移动，即向Zn极移动，若将盐桥撤掉，则不能形成闭合回路，电流计的指针不能偏转。
【分析】还原性的物质失去电子做负极，锌做负极发生氧化反应失去电子，形成带量锌离子吸引氯离子，Cu做正极，故Y为含有铜离子的电解质溶液，在正极聚集大量电子吸引铜离子放电，电子由锌电极流向铜电极，将盐桥撤掉，没有电子的移动不会偏转
20．【答案】（1）3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+；c；SO2与NaClO溶液反应促使溶液pH降低(或SO2溶于水形成酸性溶液)，导致次氯酸浓度增大，氧化性增强
（2）6NO+4NH35N2+6H2O；催化剂转入足量氨水中浸泡
（3）(NH4)2SO4；NH4NO3
（4）氧化；O2+4e-=2O2-
【解析】【解答】(1)①在酸性NaClO溶液中，HClO与NO反应生成Cl-和，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+；
②工业用 NaClO 溶液脱硫、脱硝，SO2和 NO 转化率分别达到 100%和 92.4%，这是由于SO2易溶于水，而NO难溶于水， NO就更难与ClO-接触发生反应。物质在水中溶解度越大，物质接触越充分，反应越容易发生，故合理选项是c；
③由图可知：NO转化率随溶液pH的增大而降低。当NO中混有SO2时，SO2与NaClO反应促使溶液pH降低(或SO2溶于水形成酸性溶液)，导致次氯酸浓度增大，由于同浓度的次氯酸的氧化性大于次氯酸盐，也使物质的氧化性增强；
(2)①根据题意可知：在催化剂存在条件下NH3将NO含有产生N2，产生产生H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为：6NO+4NH35N2+6H2O；
②SO2 吸附在催化剂表面，当催化剂表面SO2达到饱和后，进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而使SO2脱离催化剂表面，说明使催化剂再生时方法将该催化剂用足量的氨水浸泡，SO2与氨水中的NH3·H2O反应产生(NH4)2SO3；
(3)用电子束照射含有水蒸气和空气的尾气，产生强活性O，强活性O与NO和SO2及水蒸气反应，最终氧化产生HNO3、H2SO4。在实际处理中向尾气中通入一定量氨气，HNO3与氨反应产生NH4NO3；H2SO4与氨反应产生(NH4)2SO4，因此这样处理得到的产物为NH4NO3、(NH4)2SO4；
(4)①根据图示可知：在NiO电极上NO失去电子被氧化变为NO2，发生氧化反应；
②在Pt电极上O2得到电子被还原变为O2-进入固体电解质，因此Pt电极上的电极反应式为：O2+4e-=2O2-。
【分析】（1）①根据反应前后元素的种类不变、电荷守恒、原子守恒进行分析。注意HClO为弱酸，不能拆成离子形式。
②根据NO和SO2的性质进行分析。
③SO2溶于水形成酸性溶液，使pH减小，能提高NO转化率。
（2）①根据反应前后元素的种类不变可推出另一生成物是H2O，结合原子守恒进行配平，注意反应条件的标注。
②根据题干信息，催化剂再生是将催化剂中的SO2与氨水反应。
（3）强活性O把NO、SO2分别氧化为NO2、SO3，NO2、SO3与水蒸气反应分别生成HNO3、H2SO4，HNO3、H2SO4与NH3反应分别生成NH4NO3、(NH4)2SO4。
（4）该装置为原电池，NiO电极上NO→NO2，氮元素的化合价升高，则NO失电子，发生氧化反应，所以NiO电极为负极，Pt电极为正极，正极的电极反应式为O2+4e-=2O2-。
21．【答案】（1）2NH4+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
（2）放出；367
（3）负；6mol
（4）1：1
【解析】【解答】解：（1）实验室可用氯化铵与消石灰反应制取氨气，其反应的化学方程式为：2NH4+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O，
故答案为：2NH4+Ca（OH）2 2NH3↑+CaCl2+2H2O；（2）联氨在一定条件下可按下式分解：3N2H4（g）=N2（g）+4NH3（g），已知断裂1molN﹣H、N﹣N及N≡N需吸收的能量依次为390.8kJ、193kJ、946kJ．若生成1molN2，反应焓变△H=3×（193kJ/mol+390.8kJ×4KJ/mol）﹣946kJ/mol﹣4×3×390.8kJ/mol=﹣367KJ/mol，
故答案为：放出；367；（3）该燃料电池中负极反应为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣═N2+6H2O，正极反应为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，则电池总反应为：4NH3+3O2═2N2+6H2O，①a极通入燃料为负极，负极上是燃料氨发生失电子的氧化反应，负极反应为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣═N2+6H2O，
故答案为：负；②负极反应为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣═N2+6H2O，生成1mol氮气单质转移6mol，故答案为：6mol；（4）联氨可以高效地脱除烟道气中的NO从而生成N2，反应的化学方程式为：N2H4+2NO=2N2+2H2O，反应中NO中氮元素化合价+2价变化为0价，得到还原产物，N2H4被氧化得到氮气为氧化产物，则反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1，
故答案为：1：1．
【分析】（1）实验室是利用氯化铵与消石灰反应加热反应生成氨气；（2）反应热=反应物总键能﹣生成物总键能；（3）燃料电池中，负极上是燃料氨发生失电子的氧化反应，负极反应为：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣═N2+6H2O；正极上氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；溶液中阴离子向负极移动，据此分析；（4）联氨可以高效地脱除烟道气中的NO从而生成N2，依据原子守恒和氧化还原反应中元素化合价变化计算氧化产物和还原产物物质的量之比．